JP2005076697A - 組み合わせ型のころ軸受用保持器 - Google Patents

Abstract

【課題】二つの二つ割り保持器２，３を組み合わせた組み合わせ型のころ軸受用保持器１において、ポケット５，６の総数を可能な限り多くできる構造とする。
【解決手段】第１の二つ割り保持器２と第２の二つ割り保持器３とを組み合わせたときに円筒形になることを条件として、第１の二つ割り保持器２における円周方向長さを第２の二つ割り保持器３における円周方向長さよりも長くし、かつ、第１の二つ割り保持器２に備えるポケット５の数を、第２の二つ割り保持器３に備えるポケット６の数よりも１つ多くしている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、円筒形に組み合わされる第１、第２の二つ割り保持器で構成される組み合わせ型のころ軸受用保持器に関する。

従来から、ほぼ半円筒形の二つ割り保持器を二つ組み合わせた組み合わせ型のころ軸受用保持器が知られている（例えば特許文献１参照）。この二つ一組の二つ割り保持器は、共に同じ形状であり、それぞれ、ポケットが円周方向等間隔に同数設けられており、ポケットの総数が偶数にされている。このような二つ割り保持器は、円周方向複数ヶ所にポケットを有する円筒形の保持器を二等分に切断することにより、製作されている。
実開平６−６７４６号公報

上記従来例では、組み合わせる二つの二つ割り保持器を同形状にして、両二つ割り保持器におけるポケットの総数を偶数にしている関係より、ポケットの総数を多くして負荷容量を増加させるように対処できない場合があるなど、設計の自由度に制限がある。

その理由を説明する。従来の円筒形の保持器を二つに切断して製作する二つ割り保持器は、その切断部の位置をポケットとすると使用ころ数が減少し軸受負荷容量の減少を招くため、切断部は柱部とし、また柱部幅は強度上、その他の位置の柱部と同等の幅を確保した構成とすることが多く、このため切断部の柱部幅は他の通常位置の柱部幅のほぼ２倍とし、その中央部を切断し第１、第２の保持器としていることが多い。

このため、第１、第２の二つ割り保持器のそれぞれのポケット数は同数となり、結果、組み合わせた軸受全体のポケット数、すなわちころ数は偶数の構成となる。

例えば図８（ａ）に示すように、１８０度対向する切断位置（一点鎖線Ｌ１参照）の柱部８２の幅を他の通常位置の柱部８２の幅のほぼ２倍とし、かつ軸受全体のころ８３の数を偶数個のｎ個の構成としたとき、柱部８２の強度は余裕があるが、ころ８３の数が不足し軸受負荷容量が不足するため、さらにころ８３の数を１個増加させたい要求がでてきた場合であっても、前述のようにころ８３の数は偶数個の構成とすることが必要なので、ｎ＋２個のころ８３の数（ポケット８１の数）とせざるを得ず、そのため図８（ｂ）に示すように、強度上必要な柱部８２の幅は通常位置の柱部８２では確保できても、切断部では不足することになることがある。

また他方、図９に示すように、ころ８３の数をｎ＋１個増加させポケット８１の総数を奇数とした構成では、ポケット８１の１８０度対向する位置に柱部８２が配置されることになる。このように奇数個のポケット８１を有する円筒形の保持器８０を二等分に切断しようとすると、一点鎖線Ｌ３で示すように、一方の切断位置を柱部８２とし、他方の切断位置をポケット８１にしなければならなくなる。そのため、ポケット８１を一つ余分に設けるように設計したとしても、そのポケット８１にころ８３を収納できなくなるので、結果的にころ８３の総使用数を多くすることができない。すなわち、従来例では軸受全体のころ数を偶数個とした構成とせざるを得ない構成のため、保持器のころ数（ポケット数）の選定の自由度に制約があり、このため柱部幅寸法との最適設計が制限されることになる。

本発明は、円筒形に組み合わされる第１、第２の二つ割り保持器で構成され、かつ、前記両二つ割り保持器が、それぞれ、円周方向複数ヶ所にころ収納用のポケットを等間隔に備える組み合わせ型のころ軸受用保持器において、前記第１の二つ割り保持器の円周方向の長さが前記第２の二つ割り保持器の円周方向の長さよりも長くされ、かつ、前記第１の二つ割り保持器に備えるポケットの数が、前記第２の二つ割り保持器に備えるポケットの数よりも多くされている、ことを特徴としている。

この構成では、第１、第２の二つ割り保持器を異なる形状にしているから、第１、第２の二つ割り保持器を組み合わせた状態で、必要となるポケットの総数および前記各ポケットの配置パターンを考慮して、第１の二つ割り保持器における円周方向長さおよびポケット数と、第２の二つ割り保持器の円周方向長さおよびポケット数との割合を任意に設計することが可能になる。したがって、負荷容量を増加させるための設計が自由に行えるようになる。

好ましい実施態様として、前記第１の二つ割り保持器に備えるポケットの数を、前記第２の二つ割り保持器に備えるポケットの数より１つ多くすることが考えられる。この構成では、二つの二つ割り保持器におけるポケットの総数が奇数になるが、従来例のように一つのポケットが使用不可にならないように二つの二つ割り保持器の円周方向長さを調整することが可能になる。具体的に、例えば、従来例で説明したように、負荷容量を増加するために図８に示す構成を図９に示す構成に設計変更する場合において、一つのポケットを使用不可とせずに済む。

好ましい実施態様として、両二つ割り保持器は、帯状の金属板を湾曲することにより製作されるものとすることが考えられる。この場合、円筒形の保持器を二等分に切断している従来例に比べて、製作効率が向上する。要するに、上述したように円周方向長さの異なる二つの二つ割り保持器を、仮に、上記従来例のように、円筒形の保持器を切断して製作しようとする場合、例えば円筒形の保持器を時計の文字盤に見立てたときに１２時の位置と６時を過ぎた適宜の位置との二ヶ所で切断しなければならない。このような切断位置だと、上記従来例で説明したように円筒形の保持器において１８０度対向する二ヶ所を一直線に切断することができず、二度に分けて切断の向きを変える必要があり、手間がかかる。つまり、このような方法で製作する場合に比べて有利になるのである。

本発明は、一組とする二つの二つ割り保持器に設けるポケットの総数を可能な限り多くできるなど、設計の自由度を高めることができる。

図１から図６に本発明の最良の実施形態を示している。図１は、組み合わせ型のころ軸受用保持器を示す斜視図、図２は、図１の二つ割り保持器においてポケットの軸方向中央で断面にした図、図３は、図１の組み合わせ型の保持器を離隔配置した側面図、図４は、図１の組み合わせ型のころ軸受用保持器を使用場所に組み込んだ状態を示す断面、図５は、図１の二つ割り保持器の製作手順を示す説明図、図６は、図５の（ｂ）での切断位置の例を示す一部の斜視図である。

図中、１は組み合わせ型のころ軸受用保持器の全体を示している。この保持器１は、二つ割り保持器２，３を二つ組み合わせた構成である。

第１、第２の二つ割り保持器２，３は、帯状の金属板を部分円筒形に湾曲したものであり、その円周方向複数ヶ所にころ４を収納保持するポケット５，６が設けられている。

両方の二つ割り保持器２，３は、いずれも軸方向両側に離隔配置されるアーチ部７，８の円周方向複数ヶ所に柱部９を架設したような形状であり、柱部９を軸方向に沿って断面にした形状がほぼＭ字形に形成されている。なお、柱部９における円周方向両側の外径側および内径側には、ポケット５，６からころ４が径方向内外に抜け出さないようにするための爪状の抜け止め１０，１１が設けられている。

ここでは、第１の二つ割り保持器２と第２の二つ割り保持器３とを組み合わせたときに円筒形になることを条件として、第１の二つ割り保持器２の円周方向の長さを円周の１／２を超える寸法に設定し、第２の二つ割り保持器３の円周方向の長さを円周の１／２に満たない寸法に設定し、かつ、第１の二つ割り保持器２に備えるポケット５の数を、第２の二つ割り保持器３に備えるポケット６の数よりも１つ多く設定することにより、二つの二つ割り保持器２，３のポケット５，６の総数を奇数にしている。

なお、第１、第２の二つ割り保持器２，３の円周方向長さは次のように言い換えることができる。図３に示すように、第１の二つ割り保持器２の両端と曲率中心Ｏ１とでなす角度をθ１、第２の二つ割り保持器３の両端と曲率中心Ｏ２とでなす角度をθ２とすると、第１の二つ割り保持器２の角度θ１を１８０度以上に、また、第２の二つ割り保持器３の角度θ２を１８０度未満にそれぞれ適宜設定している。

このような二つ割り保持器２，３の製作手順を説明する。

まず、図５（ａ）に示すように、例えばフープ材などのような一枚の長尺な帯状の金属板２０を横断面Ｍ字形に成形してから、パンチング工具２５で金属板２０に平面から見て長方形のポケット５，６を順次形成する。この後、柱部９の所定位置に抜け止め１０，１１を形成する。この抜け止め１０，１１は、例えば柱部９の所定位置を打刻することによって塑性変形させて得る。図５には抜け止め１０，１１を記載していない。

こうしてから、図５（ｂ）に示すように、金属板２０において円周の１／２を超える長さ範囲を部分円筒形とするように湾曲し、図中の一点鎖線Ｇ１で示す位置で切断する。この切断位置は、例えば二つのアーチ部７，８において柱部９の根元とする。これにより、図１に示す第１の二つ割り保持器２が得られる。上記切断位置は例えば図６の一点鎖線Ｇ１で示すように、柱部９の円周方向一側に可能な限り近い位置を切断するが、この場合、切断した二つ割り保持器２，３の切断端の軸方向両端に突出部が残るので、例えば前記一点鎖線Ｇ３の位置で切断した後、図中の一点鎖線Ｇ３で示す位置で切断することによって、前記突出部を除去する。

続いて、図５（ｃ）に示すように、金属板２０において円周の１／２に満たない長さ範囲を部分円筒形とするように湾曲し、図中の一点鎖線Ｇ２で示す位置で切断する。これにより、図１に示す第２の二つ割り保持器３が得られる。

このような手順を繰り返すことによって、第１の二つ割り保持器２と第２の二つ割り保持器３とを交互に製作する。但し、第１の二つ割り保持器２と第２の二つ割り保持器３とのうち、一方のみを連続的に製作するようにしてもよい。

なお、第１、第２の二つ割り保持器２，３のポケット５，６にころ４をそれぞれ収納保持させて、それらを組み合わせることにより、ツーピースタイプのケージアンドローラが得られる。このツーピースタイプのケージアンドローラは、例えば図４に示すように、軸体３０と外筒４０との間に組み込むようにして使用される。このツーピースタイプのケージアンドローラの具体的な使用場所としては、例えばマニュアルトランスミッションの変速ギヤの支持部や、自動車エンジンにおけるコネクティングロッドとクランクシャフトとの間などが挙げられる。この場合、変速ギヤやコネクティングロッドが前記外筒４０に相当する。

以上説明したように、第１の二つ割り保持器２と第２の二つ割り保持器３とを異なる形状とすることによって、可能な限り多くのころ４を組み込める構造にすることができて、負荷容量を増加することが可能となる。

具体的に、例えば従来例で引用したように、ポケットの総数を可能な限り多くするために、図８に示す構成から図９に示す構成に設計変更する場合において、円筒形の保持器８０を時計の文字盤に見立てたときに、第１の二つ割り保持器２の円周方向長さを時計の文字盤における１２時の位置から７時の位置までの範囲にし、第２の二つ割り保持器３の円周方向長さを時計の文字盤における７時の位置から１２時の位置までの範囲にすることが可能になる。これにより、従来例のように設計過程で多くした一つのポケット８１（実施形態では５，６）が使用不可になるということがなくなり、図８に示すものよりもポケット８１（実施形態では５，６）の総数を一つ多くできる。このように、必要となるポケット５，６の総数に応じて、柱部９の円周方向での幅を調整するとともに、ポケット５，６の配置位置を任意に調整することが可能になるので、負荷容量を増加するための設計が自由に行えるようになる。

以下、本発明の他の実施形態を示す。

（１）第１の二つ割り保持器２と第２の二つ割り保持器３とにおける円周方向の長さの割合は、任意に調整したうえで、両方のポケット５の数を任意に設定することができる。例えば上記実施形態での保持器１におけるポケット５，６の総数を変えずに、第１の二つ割り保持器２におけるポケット５の数を１つ多くし、第２の二つ割り保持器３におけるポケット５の数を１つ少なくすることにより、結果的に、図７に示すように、第１の二つ割り保持器２におけるポケット５の数を第２の二つ割り保持器３におけるポケット５の数よりも二つ多くすることができる。但し、第１、第２の二つ割り保持器２，３にころ４を収納保持させてなるツーピースタイプのケージアンドローラを、自動車のエンジンのコネクティングロッドとクランクシャフトとの間に組み込む場合など、軸体の外径側から二つの二つ割り保持器２，３を挟むように組み込む必要がある場合には、第１の二つ割り保持器２の両端間の離隔寸法Ｗを、組み込み対象となる軸体３０の直径Ｒよりも大きく設定しないと、組み込めないので、この点を考慮して、第１の二つ割り保持器２における円周方向の長さを設定する必要がある。なお、図４に示すように、軸体３０と外筒４０との間に軸体３０の軸端からケージアンドローラを組み込むような場合には、上記のように第１の二つ割り保持器２の両端間の離隔寸法Ｗを軸体３０の直径Ｒよりも大きくする必要はない。

（２）二つ割り保持器２，３は、ポケット５，６を軸方向に二つ並ぶように設けることができる。

（３）二つ割り保持器２，３は、例えば円筒形の保持器を二つに切断して製作することができる。その場合、例えば円筒形の保持器を時計の文字盤に見立てたとき１２時の位置と６時を過ぎた適宜の位置との二ヶ所で切断すればよい。またこのとき切断部は、通常位置の柱部よりほぼ２倍の幅寸法に設定した円周二箇所の柱部位置となる。このように、第１、第２の二つ割り保持器の切断位置は、板状の金属板を湾曲することにより製作するか、円筒形の保持器から製作するか等の製造方法の違いにより、その切断部位は限定されない。

（４）二つ割り保持器２，３は、樹脂で成形することができる。

本発明の一実施形態に係る組み合わせ型のころ軸受用保持器を示す斜視図 図１の二つ割り保持器においてポケットの軸方向中央で断面にした図 図１の組み合わせ型のころ軸受用保持器を離隔配置した側面図 図１の組み合わせ型のころ軸受用保持器を使用場所に組み込んだ状態を示す断面図 図１の二つ割り保持器の製作手順を示す説明図 図５の（ｂ）での切断位置の例を示す一部の斜視図 本発明の他の実施形態で、図３に対応する図 従来例で偶数個のポケットを有する円筒形の保持器における切断位置を示す図 従来例で奇数個のポケットを有する円筒形の保持器における切断位置を示す図

符号の説明

１ 組み合わせ型のころ軸受用保持器
２ 第１の二つ割り保持器
３ 第２の二つ割り保持器
４ ころ
５，６ ポケット
７，８ アーチ部
９ 柱部

Claims (3)

1. 円筒形に組み合わされる第１、第２の二つ割り保持器で構成され、かつ、前記両二つ割り保持器が、それぞれ、円周方向複数ヶ所にころ収納用のポケットを等間隔に備える組み合わせ型のころ軸受用保持器において、
   前記第１の二つ割り保持器における円周方向長さが前記第２の二つ割り保持器における円周方向長さよりも長くされ、かつ、前記第１の二つ割り保持器に備えるポケットの数が、前記第２の二つ割り保持器に備えるポケットの数よりも多くされている、組み合わせ型のころ軸受用保持器。
2. 請求項１に記載の組み合わせ型のころ軸受用保持器において、
   前記第１の二つ割り保持器に備えるポケットの数が、前記第２の二つ割り保持器に備えるポケットの数より１つ多くされている、組み合わせ型のころ軸受用保持器。
3. 請求項１または２に記載の組み合わせ型のころ軸受用保持器において、前記両二つ割り保持器は、帯状の金属板を湾曲することにより製作される、組み合わせ型のころ軸受用保持器。

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