JP2006220222A - 溶接保持器および該溶接保持器を備えたころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】ポケット幅が内径側で狭くなっているポケットに対して外径側からころを容易に組み込むこと。
【解決手段】ポケット幅が外径側から内径側へ向かい漸次狭くなり内径側でのポケット幅がころ径より小さくかつ外径側からころが組み込まれるポケット４０ｃを備えた内輪２０と非分離一体型の溶接保持器４０において、ポケット４０ｃの円周方向内側面の一部に外径側から内径側にかけて延び、かつ、ころのポケットへの組み込みに伴ないころにより押されて変形するポケットの周方向内側面の凹状部以外の領域４０ｆと、変形しない凸状部４０ｅを設けた構成。
【選択図】図１

Description

本発明は、溶接保持器およびこれを備えた針状ころ軸受等のころ軸受に係り、特に、内輪ところと溶接保持器との三者が非分離一体型とされたころ軸受において、その溶接保持器に関するものである。

保持器としては、削り出し品に対し、その製作上、低コスト化、高速化、軽量化等を目的として平板状の帯状鋼板を円環状に曲げ加工しその両端における突合わせ溶接により一体化した溶接保持器がある（特許文献１等参照。）。この溶接保持器は、図１０（ａ）で示すように複数のポケット５０を備えた平板状の環状鋼板５１を曲げ加工により円環状に丸めて作られるので、ころを保持するポケット５０の円周方向のポケット幅は、図１０（ｂ）で示すように厚み方向である外径側から内径側に向かうに従い狭くなり内径端ではころ径以下の最小のポケット幅となっている。このような溶接保持器５２を図１０（ｃ）で示すように外輪５３の内径側に非分離一体形に配置し、内径側からころ５４を矢印方向に組み込む場合は、ポケット５０のポケット幅が内径側で狭く、外径側で広いので容易に組み込むことができる。しかしながら、溶接保持器５０を図１０（ｄ）で示すように内輪５４の外径側に非分離一体形に配置し、外径側からころ５４を矢印方向に組み込む場合は、ポケット５０のポケット幅が内径側で狭く、かつ保持器内径側と、内輪軌道面との径方向位置が近いため、保持器外径側で広くてもころを容易に組み込むことができない。

そのため、ポケット５０の円周方向両内側面の内径側を斜めに切断ないし切削してポケット５０の内径側のポケット幅を広くしたものがあるが、溶接保持器の製造工程を余分に追加しなければならず、製造コストが大幅に増加するという課題があり、製造コスト削減ないし低減する要求がある場合には採用し難い。
特開２００４−８４７０６公報

本発明により解決すべき課題は、ポケット幅が内径側で狭くなっているポケットに対して外径側からころを組み込むに際して、容易に組み込み可能でかつ余分な加工を要せずして製造コストの削減を可能とすることである。

本発明によるころ軸受用溶接保持器は、複数のポケットを一定間隔で備えた環状鋼板を円環状に曲げ加工し両端を突合せ溶接されてなりかつ上記ポケットにころを収納した状態で内輪と非分離一体形のころ軸受用溶接保持器において、上記ポケットの円周方向内側面の軸方向での一部に外径側から内径側にかけて延び、かつ、ポケット内での周方向対向間隔が内径側においてころ径以上でありころのポケットへの組み込みに伴ないころにより押されて変形しない凹状部と、ポケット内での周方向対向間隔が内径側においてころ径より小さくころにより押されて変形するポケットの周方向内側面の凹状部以外の領域とを設けたことを特徴とするものである。凹状部は、ポケットの円周方向両内側面に対称あるいは非対称に、また、円周方向一方側側面のみに設けることができる。

本発明によると、内輪非分離一体形の溶接保持器に対して、内径側でポケット幅が最小となるポケットに対して外径側からころを押し込むと、ポケットの円周方向の内側面に設けた部分的な凹状部により、ころに押されてポケット周方向に押しつぶされるように変形する領域が少なくなるため、ころの押し込み力が低減され、ころを容易に組み込むことができる。この場合、凹状部が無いと、ころはポケットの内径側で内側面の軸方向全体を押して該ポケットの内側面の軸方向全体を変形させる必要があり、その変形に要する力が大きいため、ポケット周方向での幅を広げるように容易に変形させることはできない。ころを組み込んだ状態では、ポケットの周方向内側面の凹状部以外の領域はころの半径方向外側部分を抱き込むように変形する結果、ころはポケットに組み込むことができる。この凹状部は帯状鋼板にポケットを打ち抜き成形するときに同時に成形することができるので、余分な加工工程の追加が不要であり、製造コストの削減が可能であり、かつ、内径側のポケット幅が狭いポケットに対するころの外径側からの組み込みを容易に実施できるという画期的な構造の溶接保持器を提供することができるものである。

当該溶接保持器は内輪の軌道面に組み込まれて配置された複数のころのころＰＣＤと同等かやや大きい内径を有し、上記ポケットの周方向内側面の凹状部以外の領域は、ころの上記組み込み位置でころＰＣＤよりも外径側部分に沿って変形することができる。この場合、ころはポケットの周方向内側面の凹状部以外の領域によりころＰＣＤよりも外径側部分で抱き込まれた形態となって、上記組み込み位置での安定した組み込み状態を確保することができる。

本発明によれば、ポケット幅が内径側で狭くなっているポケットに対して外径側からころを容易に組み込むことができ、かつ、その組み込み構成も余分に費用がかかる加工をポケットに施す必要がない構成であるから、その製造コストを大幅に低減することができる。

以下、添付した図面を参照して本発明の実施の形態に係る溶接保持器を備えたころ軸受を説明する。本発明では、一例として実施の形態では針状ころ軸受に適用する。図１は針状ころ軸受の断面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図３は溶接保持器の斜視図、図４は溶接保持器に対する針状ころの組み込み過程を説明するための説明図である。

図１ないし図３を参照して、針状ころ軸受１０は、内輪２０と、複数の針状ころ３０と、溶接保持器４０とを備える。内輪２０は軌道面２０ａの軸方向両側にそれぞれ鍔部２０ｂを備える。複数の針状ころ３０は、内輪２０の軌道面２０ａに当接する状態に配置される。溶接保持器４０は、軸方向両側の円環部４０ａと、両円環部４０ａ間に円周方向複数に架設された保持器柱４０ｂとを備え、円周方向の保持器柱４０ｂ間の空孔によりポケット４０ｃを画定している。ポケット４０ｃには外径側から針状ころ３０が組み込まれる。溶接保持器４０は、針状ころ３０のころＰＣＤより半径方向外側に位置しており、これにより、内輪２０と針状ころ３０と溶接保持器４０との三者は非分離一体形とされる。

溶接保持器４０は、図１０を参照して説明したように、ＳＰＣ鋼材等の鋼材からなり平板状でかつ複数のポケット４０ｃ（図１０ではポケット５０）を備えた帯状鋼板を円環状に曲げ加工し、その両端を突合わせ溶接して形成されている。４０ｄはその突合わせ溶接箇所を示している。そのため、溶接保持器４０の円周方向複数のポケット４０ｃは、針状ころ３０の組み込み前は図１０を参照して説明したように、そのポケット幅が外径側から内径側へ向けて漸次小さくなり、内径端でのポケット幅は針状ころ３０の直径よりも小さくなっている。

溶接保持器４０は、針状ころ３０のころＰＣＤと同等ないしはやや大きい内径を有して軸方向両端が内輪２０の鍔部２０ｂの外径面に案内される、内輪２０と非分離一体形の保持器構成になっている。

以上の基本構成を備えた溶接保持器４０に対して、本実施の形態では、そのポケット４０ｃに対して、上記ポケット４０ｃの打ち抜きに際してポケット周方向で対向する内側面に部分的な凹状部４０ｅを同時に設けている。この凹状部４０ｅは、ポケット４０ｃの外径側から内径側にかけて延設されているものであり、ポケット周方向一方の内側面の軸方向両側に２つ、ポケット周方向他方の内側面の軸方向両側に２つ対称に設けている。なお、凹状部４０ｅは、溶接保持器４０の厚み方向（径方向）の全幅にわたって設けてもよいが、ポケット内側面の内径端近傍箇所において径方向に沿って設けてあればよい。

要は、ポケット４０ｃにおいて周方向で対向する内側面間の距離、すなわち周方向での対向内側面間隔がころ径より小さく領域を減少させるような構造であればよい。

図４を参照して、溶接保持器４０のポケット４０ｃに対して外径側から針状ころ３０を組み込む過程を説明すると、図４（ａ）で示すように、針状ころ３０を溶接保持器４０のポケット４０ｃの外径側に配置する。図４（ｂ）で示すように針状ころ３０をポケット４０ｃに押し込んでいくと、針状ころ３０により、ポケット４０ｃの周方向内側面の凹状部４０ｅ以外の領域４０ｆが押されて変形する。さらに針状ころ３０をポケット４０ｃに内径側へ向けて押し込むと、図４（ｃ）で示すように、ポケット４０ｃの周方向内側面の凹状部４０ｅ以外の領域４０ｆは針状ころ３０のころＰＣＤよりもやや外径側部分を抱き込むように変形する結果、針状ころ３０はポケット４０ｃに安定して組み込まれる。この場合、ポケット４０ｃの周方向内側面の凹状部４０ｅ以外の領域４０ｆは、針状ころ３０の組み込み位置で上記ころＰＣＤよりも外径側部分に沿って変形している。

以上により、本実施の形態では、内輪２０と非分離一体型の溶接保持器４０に対して、針状ころ３０をポケット４０ｃに対して外径側から押し込んで組み込むため、ポケット幅が内径側で狭くかつ保持器内径側と内輪軌道面との径方向位置が近い構成でもポケット４０ｃに対して容易に組み込むことができる。

図５ないし図７を参照して、本発明の他の実施の形態に係る溶接保持器を備えた針状ころ軸受を説明すると、この実施の形態の溶接保持器４０は、軸方向両側の円環部４０ａと、両円環部４０ａ間に円周方向に架設された複数の保持器柱４０ｂとを備え、各保持器柱４０ｂの円周方向間の空孔をポケット４０ｃとしている。保持器柱４０ｂは円環部４０ａから軸方向に延びる内径側柱部４０ｂ１と、両内径側柱部４０ｂ１から半径方向斜めに傾斜する中間側柱部４０ｂ２と、両中間側柱部４０ｂ２間の外径側柱部４０ｂ３とからなり、軸方向中央側が半径方向外向きに突出した断面形状となっている。この溶接保持器４０は、板金にプレス加工により上記断面形状にした後、ポケット４０ｃを打ち抜き形成し、環状に曲げて両端を溶接したものである。

この溶接保持器４０においても、環状に曲げ加工するので、その円周方向複数のポケット４０ｃは、そのポケット幅が外径側から内径側へ向けて漸次小さくなり、内径端でのポケット幅は針状ころ３０の直径よりも小さくなっており、そのポケット４０ｃに対して、ポケット周方向で対向する内側面に部分的な凸状部４０ｅを設けている。

この凹状部４０ｅによる針状ころ３０の組み込みは上述と同様であるのでその詳細は省略する。

凹状部４０ｅの形状は、図８で示すように、種々実施することができる。図８（ａ）では、ポケット周方向一方の内側面の軸方向両側に軸方向幅が短い凸状部４０ｅが２つ、ポケット周方向他方の内側面の軸方向両側に軸方向幅が短い凸状部４０ｅを２つ設けている。図８（ｂ）では、ポケット周方向一方の内側面の軸方向中央に軸方向幅が短い凸状部４０ｅを１つ、ポケット周方向他方の内側面の軸方向中央に軸方向幅が短い凸状部４０ｅを１つ設けている。図８のいずれの凸状部４０ｅも、針状ころ３０をポケット４０ｃに容易に組み込むことを可能にする。また、図９に示すように、ポケット４０ｃの周方向で対向する内側面の凹状部４０ｅのそれぞれがポケットの周方向中心を通る軸方向に沿った仮想直線を中心とする対称形状でなく、非対称な形状であってもよい。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内で、種々な変更ないしは変形を含むものである。

実施の形態に係る針状ころ軸受の断面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 溶接保持器の斜視図である。 溶接保持器に対するころの組み込む過程を説明するための説明図である。保持器の部分平面展開図である。 他の実施の形態に係る溶接保持器の断面図である。 図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 ポケットの他の変形例を示す溶接保持器の要部の平面図である。 ポケットの凹状部形状の他の変形例を示す平面図である。 ポケットの凹状部形状の他の変形例を示す平面図である。 従来の溶接保持器を示す平面図及び断面図と、内輪非分離一体形の溶接保持器において針状ころの組み込むに際しての課題の説明に供する図である。

符号の説明

１０ ころ軸受
２０ 内輪
２０ａ 軌道面
２０ｂ 鍔部
３０ 針状ころ
４０ 溶接保持器
４０ａ 円環部
４０ｂ 保持器柱
４０ｃ ポケット
４０ｄ 溶接箇所
４０ｅ 凹状部
４０ｆ ポケットの周方向内側面の凹状部以外の領域

Claims (3)

1. 複数のポケットを一定間隔で備えた環状鋼板を円環状に曲げ加工し両端を突合せ溶接されてなりかつ上記ポケットにころを収納した状態で内輪と非分離一体形のころ軸受用溶接保持器において、
   上記ポケットの円周方向内側面の軸方向での一部に外径側から内径側にかけて延び、かつ、ポケット内での周方向対向間隔が内径側においてころ径以上でありころのポケットへの組み込みに伴ないころにより押されて変形しない凹状部と、ポケット内での周方向対向間隔が内径側においてころ径より小さくころにより押されて変形するポケットの周方向内側面の凹状部以外の領域とを設けた、ことを特徴とするころ軸受用溶接保持器。
2. 当該溶接保持器は内輪の軌道面に組み込まれて配置された複数のころのころＰＣＤと同等かやや大きい内径を有し、上記ポケットの周方向内側面の凹状部以外の領域は、ころの上記組み込み位置でころのころＰＣＤよりも外径側部分に沿って変形している、ことを特徴とする請求項１に記載のころ軸受用溶接保持器。
3. 軌道面の軸方向両側に外径向きの鍔部を備えた内輪と、軌道面に配置される複数のころと、ころＰＣＤと同等ないしはやや大きい内径を有して軸方向両端が鍔部の外径面に案内される、内輪と非分離一体形の溶接保持器とを備えたころ軸受において、上記溶接保持器が請求項１または２に記載の溶接保持器である、ことを特徴とするころ軸受。

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