JP2006038089A - 転動体の連結構造と、それを用いたころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】 転動体に潤滑油成分を十分に供給できるとともに、その潤滑油成分を無駄にしない転動体の連結構造と、それを用いたころ軸受を提供する。
【解決手段】 針状のころ等の転動体１をその転動体１の長手方向と直交する方向に並列させるとともに、これら転動体１間に固形潤滑剤からなる保持材２を介在させて転動体１の連結体３を構成してなる転動体１の連結構造において、連結体３の一方の側面における転動体１の露出曲面１ａを、連結体３の他方の側面における転動体１の露出曲面１ｂよりも大きくした点に特徴を有する。
また、上記連結体３を環状に曲げて外輪１０に組み込んだころ軸受において、連結体３は露出曲面１ａを外周にして環状に折り曲げ、さらに、その環状に折り曲げた連結体３を外輪に組み込んだ点に特徴を有する。
【選択図】 図２

Description

この発明は、針状ころあるいは円筒ころなどからなる転動体の連結構造と、それを用いたころ軸受に関する。

例えば、ころ軸受において、針状の転動体を外輪に組み込むときには、転動体の周囲に塗ったグリースで、転動体を外輪の内周面に一時的に付着して、転動体が外輪から脱落しないようにする考えが従来から知られている。しかし、転動体をグリースで外輪に付着するためには、グリースの粘着力に限界があり、当該軸受の組み付け時や、ユーザーの扱い中に転動体が脱落するという問題があった。

上記のような問題を解決するためものとして特許文献１に記載された転動体の連結構造が従来から知られている。
この従来の連結構造は、固形潤滑剤で構成した保持材に転動体を保持させた連結体を構成したものである。このように転動体を保持材に保持させた連結体を外輪に組み込むことによって、ただ単に、グリースの粘着力で転動体を外輪に付着させるのとは異なり、転動体を外輪に組み込みやすくなる。また、保持材を固形潤滑剤で構成することによって、その軸受使用時の熱等によって潤滑剤の潤滑油成分が析出したり溶融したりする。そして、この析出あるいは溶解した潤滑油成分がしみ出て転動体に供給されるので、潤滑性も保つことができる。

また、保持材に保持された転動体は、連結体の両面においてほぼ均等に露出させている。言い換えると、外輪と接触しない側においても転動体を大きく露出させる構成にしている。さらに、となり合う転動体との間にも大きな間隔を保つようにしている。
特公昭４６−００９０８２号公報

上記のようにした従来の連結構造では、となり合う転動体の間に間隔を保っているので、固形潤滑剤からしみ出た潤滑油成分が、転動体同士の間隔から流出してしまい、潤滑油成分が無駄になるという問題もあった。
その上、となり合う転動体の間の間隔が大きくなれば、連結体の転動体の数が少なくなり、その分、大きな荷重を受けられなくなるという問題もあった。

また、外輪と接触しない側において、転動体を連結体から大きく露出させているので、その露出分だけ、保持材と転動体との接触面積が少なくなる。このように転動体と保持材との接触面積が少なくなればなるほど、固形潤滑剤の潤滑油成分が転動体に供給される量が少なくなるという問題があった。
この発明の目的は、転動体に潤滑油成分を十分に供給できるとともに、その潤滑油成分を無駄にしない転動体の連結構造と、それを用いたころ軸受を提供することである。

この発明は、針状のころ等の転動体をその転動体の長手方向と直交する方向に並列させるとともに、これら転動体間に固形潤滑剤からなる保持材を介在させて転動体の連結体を構成してなる転動体の連結構造を前提にするものである。
そして、第１の発明は、連結体の一方の側面における転動体の露出曲面を、連結体の他方の側面における転動体の露出曲面よりも大きくした点に特徴を有する。

第２の発明は、露出曲面を大にした側を外周にして連結体を環状に曲げた点に特徴を有する。
第３の発明は、互いにとなり合う転動体を近接させるとともに、転動体を大きく露出させた露出曲面間に溝を形成した点に特徴を有する。

第４の発明は、針状のころ等の転動体をその転動体の長手方向と直交する方向に並列させるとともに、これら転動体と、その間に充填した固形潤滑剤で保持材とで連結体を構成するとともに、この連結体を環状に曲げて外輪に組み込んだころ軸受を前提にする。
そして、連結体の一方の側面における転動体の露出曲面を、連結体の他方の側面における転動体の露出曲面よりも大きくするとともに、この連結体は露出曲面の大きい側を外周にして環状に折り曲げ、さらに、その環状に折り曲げた連結体を外輪に組み込んだ点に特徴を有する。
第５の発明は、上記外輪に給油用の油穴を形成した点に特徴を有する。

第１および第２の発明によれば、連結体の一方の側面における転動体の露出曲面を、連結体の他方の側面における転動体の露出曲面よりも大きくしたので、その大きく露出させた側を外側にして環状に曲げやすくなる。このように曲げやすくなることによって、転動体および保持材からなる連結体を外輪に組み込みやすくなる。
また、連結体の上記他方の側面における転動体の露出曲面を小さくしているので、その他方の側面において転動体と保持材との接触面積を大きくすることができ、それだけ潤滑性能も向上することになる。

第３の発明によれば、となり同士の転動体を近接させているので、連結体から大きく露出した側において、となり合う転動体間に溝が形成されるが、この溝には保持材からしみ出た潤滑油成分が溜まるので、この溜まった潤滑油成分が転動体に供給されることになる。したがって、その潤滑油成分が無駄にならず、長期にわたってメンテナンスフリーの状態を保つことができる。
さらに、上記溝はそれを外側にして連結体を環状に曲げるとき、曲げ用の逃げ溝となるので、連結体を曲げやすくなる。
第４の発明によれば、転動体および保持材からなる連結体を外輪に組み付けやすくなるとともに、潤滑性能を向上させることができる。
第５の発明によれば、潤滑剤をいつでも補給することができる。

図示の実施形態は、針状のころからなる転動体１を固形潤滑剤からなる保持材２に保持させて、転動体１の連結体３を構成したもので、この連結体３は次のようにして形成する。
先ず、図４は上記連結体３を形成するための治具を示したもので、底部材４の両側に底部材４を挟むようにしてサイド部材５，５を設けている。そして、この底部材４にはその長手方向に連続する複数の凹部６を形成している。この複数の凹部６は底部材４の幅方向の長さを転動体１の長さとほぼ等しくするとともに、その底の円弧を転動体１の外周の曲率とほぼ等しくしている。そして、上記凹部６内に転動体１を収めたとき、互いにとなり合う転動体１同士が近接する関係にしている。

また、上記サイド部材５はその対向間隔を上記凹部６の長さ、すなわち転動体１の長さよりも多少長くしている。そして、上記底部材４の上にはフタ部材７をかぶせるようにしているが、このフタ部材７は上記サイド部材５，５の対向間隔とほぼ同じ幅を有し、かつ、底部材４と同じ長さを保っている。したがって、このフタ部材７は、サイド部材５，５の対向部間にほぼぴったりと収まるものである。
また、両側にサイド部材５，５を設けた底部材４は、それをハウジング８に収納するようにしている。

上記のように底部材４およびサイド部材５，５をハウジング８に収納したら、このハウジング８に固形潤滑剤の基になる液状混合物を充填するが、この液状混合物は、多量の潤滑油と、微粒子の超高分子ポリオレフィン樹脂を、重量比で７５：２５の割合で混合したものである。
上記のようにした液状混合物をハウジング８に充填したら、転動体１を上記底部材４の凹部６に入れながら、それら複数の転動体１を底部材４上に並べていく。このように所定数の転動体１を底部材４上に並べたら、その上をフタ部材７でフタをする。ただし、このときには、フタ部材７側における転動体１の側面が、液状混合物に埋没しないように設定しておく。つまり、転動体１の上記側面が液状混合物から露出するようにしておく。

そして、上記ハウジング８を炉の中に入れて加熱し、ハウジング内に充填した液状混合物を固形化させる。
このようにして液状混合物を固形化させ固形潤滑剤となったら、炉からハウジング８を取り出して放熱した後、上記固形潤滑剤をハウジング８から取り出せば、図１〜３に示した連結体３が形成される。
上記のようにして形成された連結体３は、図１に示すように、連結体３の一方の側面における転動体１の露出曲面１ａが、連結体３の他方の側面における転動体１の露出曲面１ｂよりも大きくなる。それは、上記液状混合物を充填する際に、前記したようにあらかじめ設定していた結果である。

上記のように連結体３の一方の側面における転動体１の露出曲面１ａが、連結体３の他方の側面における転動体１の露出曲面１ｂよりも大きく、しかも、それら転動体１が互いに近接しているので、上記露出面１ａ側における転動体１間に溝９が形成される。
また、上記したように底部材４の凹部６の長さよりも、サイド部材５，５の対向間隔を大きくしたので、図３に示すように、転動体１の側面１ｃにも保持材２が行きわたることになる。

上記のように形成された連結体３は、上記一方の側の露出面１ａ側を外周にして環状に曲げるが、このように連結体３を曲げるときに、溝９が曲げ用の逃げ溝となるので、連結体３を曲げやすくしている。
このようにして曲げた環状の連結体３を図５および図６に示した外輪１０に組み込むが、その外輪１０の構成は次の通りである。すなわち、外輪１０はその両側面に環状片１０ａ，１０ａを形成するとともに、この環状片１０ａ，１０ａの対向間隔を、図３に示した保持材２を含む転動体１の軸方向長さとほぼ等しくしている。したがって、環状に曲げた連結体３を外輪１０に組み込んだときには、図６に示すように、転動体１の側面１ａ側の保持材２が外輪１０の環状片１０ａ，１０ａに接触することになる。

そして、上記のようにした外輪１０に軸１１を挿入し、この軸１１と外輪１０とを相対回転させると、それにもとなって転動体１も回転するが、このとき、保持材２に含まれた潤滑油成分がしみ出て転動体１の転動面に供給され、その転動面を潤滑する。

特に、この実施形態では、転動体１の一方の側における露出面１ａに溝９が形成されているので、上記のようにしみ出た潤滑油成分がこの溝９にたまる。このように溝９に潤滑油成分がたまることによって、潤滑油成分が流れ出たりせず、それだけ長期にわたって潤滑性能を保つことができる。また、この実施形態では、外輪１０に潤滑油を供給するための油穴１２を形成している。したがって、保持材２の潤滑油成分が減少しても、この油穴１２から潤滑剤を補給することができる。

さらに、この実施形態によれば、転動体１の側面１ｃ側にも保持材２が存在するので、外輪１０の環状片１０ａとの間でも十分な潤滑性能を保つことができる。
また、上記のように転動体１の側面１ｃに保持材２が存在するが、この保持材２は、前記したように転動体１の露出曲面１ａを、連結体３の他方の側面における転動体１の露出曲面１ｂよりも大きくしているので、この保持材２で軸１１と環状片１０ａとの間にできるすき間ｈを埋めることができる。もともと、環状片１０ａが軸１１に接触することが許されないので、その間にすき間ｈが形成される。しかし、このすき間ｈのために、そこから異物が侵入することがあったが、この実施形態では、上記のように保持材２でこのすき間ｈをふさぐので、そこからの異物の侵入を防止できる。また、油穴１２から補給した潤滑油も、このすき間ｈから漏れ出ることがなく、それだけ潤滑油の保持能力が向上することになる。

この発明の実施形態を示す連結体の断面図である。 上記連結体を曲げた状態を示す断面図である。 図１のIII-III線断面図である。 上記連結体を形成するための治具の斜視図である。 上記連結体を組み込む外輪の斜視図である。 上記連結体を組み込んだ状態の外輪の断面図である。

符号の説明

１ 転動体
１ａ 露出面
１ｂ 露出面
２ 保持材
３ 連結体
１０ 外輪
１２ 油穴

Claims (5)

1. 針状のころ等の転動体をその転動体の長手方向と直交する方向に並列させるとともに、これら転動体間に固形潤滑剤からなる保持材を介在させて転動体の連結体を構成してなる転動体の連結構造において、連結体の一方の側面における転動体の露出曲面を、連結体の他方の側面における転動体の露出曲面よりも大きくした転動体の連結構造。
2. 請求項１記載の転動体の連結構造において、露出曲面を大にした側を外周にして連結体を環状に曲げたことを特徴とする転動体の連結構造。
3. 請求項２記載の転動体の連結構造において、互いにとなり合う転動体を近接させるとともに、転動体を大きく露出させた露出曲面間に溝を形成した転動体の連結構造。
4. 針状のころ等の転動体をその転動体の長手方向と直交する方向に並列させるとともに、これら転動体と、その間に充填した固形潤滑剤からなる保持材とで連結体を構成するとともに、この連結体を環状に曲げて外輪に組み込んだころ軸受において、連結体の一方の側面における転動体の露出曲面を、連結体の他方の側面における転動体の露出曲面よりも大きくするとともに、この連結体は露出曲面の大きい側を外周にして環状に折り曲げ、さらに、その環状に折り曲げた連結体を外輪に組み込んだころ軸受。
5. 上記外輪に給油用の油穴を形成した請求項４記載のころ軸受。

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