JP2007092766A - ころ軸受用保持器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 軽量化を図りつつ、耐疲労破壊性を向上できるころ軸受用保持器を提供する。
【解決手段】 本発明は、軸受の内輪および外輪間に沿って配置され、かつころが収容される複数のポケット孔１６が周方向に間隔をおいて形成された環状のころ軸受用保持器を対象とする。ポケット孔１６の周縁部における少なくとも一部に、他の領域の表面が除去されることにより、相対的に肉厚の厚い厚肉部１７が形成されている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、各種機械装置の回転機構部に設けられるころ軸受、たとえば円錐ころ軸受などにおける複数のころを保持するためのころ軸受用保持器およびその製造方法に関する。

円筒ころ、円錐ころ、針状ころ、球面ころなどを転動体として用いるころ軸受は、球軸受に比べて、負荷容量が大きく、剛性も高いので、大きい荷重のかかる回転支持部に好適に用いられる。中でも、円錐台形状のころを組み込んだ円錐ころ軸受は、ラジアル荷重とアキシャル荷重とを共に支持できる上、耐荷重も大きいので、自動車、鉄道車両、各種機械装置などにおける駆動装置、減速装置、車軸部分などに幅広く使用されている。

図８に示すように、円錐ころ軸受（１）は、外周面にテーパ状の内輪軌道（２ａ）を設けた内輪（２）と、内周面にテーパ状の外輪軌道（３ａ）を設けた外輪（３）とが同軸芯上に配置されて、内輪軌道（２ａ）および外輪軌道（３ａ）間に配置した複数の円錐ころ（４）が、両輪（２）（３）間に組み込まれた保持器（５）により転動自在に保持されている。

このようなころ軸受用保持器としては、金属板をプレス加工して製作するプレス保持器や、樹脂材料を射出成形して製造する樹脂保持器、高力黄銅などの金属材料を保持器の形状に機械加工して製造する揉み抜き保持器などが使用されている。

これらの中でも特に、プレス保持器は、生産性に優れ比較的安価に製造できるとともに、軽量化も期待できる上さらに、過酷な条件でも使用できるなどの優れた性能を有しているため、幅広く採用されている。

通常のプレス保持器はたとえば図９に示すように、上端側に設けられた大径の円環部（５ａ）と、下端側に設けられ、かつ大径円環部（５ａ）と同軸芯上に配置された小径の円環部（５ｂ）と、両円環部（５ａ）（５ｂ）間を連結し、周方向に所定の間隔おきに配置された複数の柱部（５ｃ）とを一体に有する金属製プレス成形品をもって構成されている。そして保持器（５）には、上下両円環部（５ａ）（５ｂ）と隣合う柱部（５ｃ）とに囲まれた矩形状の複数のポケット孔（６）が周方向に所定の間隔おきに設けられ、ころ（６）が、各ポケット孔（６）にそれぞれ転動自在に収容されて保持されるよう構成されている。

このプレス保持器（５）の製造方法は、たとえば下記特許文献１に示すように、鋼板素材を打ち抜いて得られたブランク品を、絞り加工などのプレス加工により、周壁にテーパを有する略筒状の絞り製品を得る。そしてこの絞り製品の周壁が、所定の間隔おきに打ち抜かられて、方形状のポケット孔（６）が複数形成される。さらにポケット孔（６）間の柱部（５ｃ）には、ころ（４）の案内用に面押し加工が施されて面取り部が形成される。また絞り製品の下壁が、打ち抜かれて小径円環部（５ｂ）が形成され、さらに上端縁部が切削加工されて、平坦な大径円環部（５ａ）が形成される。

ところが、特許文献１に示す従来の円錐ころ軸受（１）は、稼働回転時の振動による荷重が保持器（５）に加わるが、この荷重による応力は、保持器（５）におけるポケット孔（６）の隅角部（６ａ）に集中して発生する。そしてこの応力集中により、隅角部（６ａ）にその隅角部（６ａ）を拡径させるような引張力が繰り返し発生して、疲労破壊が発生する。これにより、たとえば隅角部（６ａ）を起点とするクラックが発生したり、場合によっては、そのクラックが大きく成長して保持器自体を破損させてしまう恐れがある。

一方、上記疲労破壊問題に対し、たとえば保持器を構成する鋼板の板厚を厚くして、耐疲労破壊性の向上を図るような対策が考えられる。しかしながら、板厚を厚くすると、高重量化により、回転トルクが増大して、良好な回転特性を得ることができない。また保持器を製造するに際して、材料コストも高く、加工能力の大きい設備が必要となり、コストの増大を招くなど、多くの問題が発生する。

また保持器の鋼板素材として、高炭素鋼板などの強度の高い材料を使用する案も考えられる。しかしながらそうすると、プレス成形時にクラックが生じたり、製品として必要な精度に絞り加工することができないなど、加工上の問題が多く発生する。

さらに保持器に急速加熱焼き入れなどの熱処理を施し、保持器の強度を増大させる技術も従来より提案されている。

しかしながら、この方法においては、保持器の各ポケット孔にころを収納して、保持器を内輪に嵌め込んだ後、抜止めを図るために保持器を加締める際に、割れが生じて破損してしまう恐れがある。さらに保持器を熱処理した際に、熱による悪影響により真円度などの寸法精度が低下して、品質が低下する恐れも懸念されるところである。

このような種々の問題を解消するため、本件出願人は、下記特許文献２に示すプレス保持器を提案している。このプレス保持器は、ポケット孔を形成するに際して、下孔を形成しておき、その下孔の周縁部をバーリング加工などによって曲げ成形することによって、周縁部に縁曲げ部を有するポケット孔を形成するようにしている。

この構成のプレス保持器においては、周縁縁曲げ部によってころ用のガイド部を形成しつつ、薄肉による軽量化を図り、さらに縁曲げ部によってポケット孔の周縁部を補強して、上記の疲労破壊に対応するものである。
特開平８−３２６７６１号（１欄３７行−３欄１行、図５） 特開２００５−１４５３６４号（特許請求の範囲、図１−４）

しかしながら近年の鉄道車両用軸受などの技術分野においては、高速回転化に伴う使用条件の過酷化、労働力削減に伴うメンテナンスの効率化（長期化）などが可及的に求められ、耐疲労破壊性の向上による疲労寿命強度の向上がさらに厳しく求められている。

このような状況下にあっては、上記特許文献２に示すようにポケット孔周縁に縁曲げ部を形成したころ軸受用保持器であっても、十分な衝撃疲労強度を必ずしも得られるとは限られず、改良の余地は残されている。

そこで本発明の目的は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、軽量化を図りつつ、衝撃疲労強度をさらに向上させることができるころ軸受用保持器およびその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明者は、各種のころ軸受用保持器を、軽量化や衝撃疲労強度などの観点から詳細に分析した。

それによるとまず、板厚を厚くした保持器においては、既述したように回転特性や生産性などに不利益が生じるが、板厚を厚くしているにもかかわらず、疲労強度が低下する傾向にあった。すなわち保持器の落下衝撃疲労テストを行ったところ、板厚の厚い高重量の保持器は、板厚の薄い軽量の保持器よりも、疲労強度が低いという評価結果が得られ、保持器において増肉による高重量化は強度向上には必ずしも寄与せずむしろ、保持器の高重量化に伴う慣性力の増大により疲労強度に悪影響を与える要因になるという事実が判明した。

さらに本発明者は、上記特許文献２に示す保持器について詳細に分析した。この保持器は上記したように、ポケット下孔を形成した後、バーリングパンチにより下孔周縁部を押し広げて周縁縁曲げ部を形成するものであるが、バーリング加工によって下孔周縁部を押し広げた際に、バーリング加工に伴って周縁縁曲げ部の板厚が減少し、特にポケット孔周縁部における４つの隅角部の板厚が顕著に減少してしまう。このためこの薄肉の隅角部に割れが発生するのを防止できない場合もあり、クラック発生の起点となり兼ねない。従ってこの保持器において十分な衝撃疲労強度を確保するためには、多少の改善を施すのが望ましいという知見を得た。

引き続き本発明者は、綿密な実験研究をくり返し行って、鋭意努力した結果、上記目的を達成可能な最適な構成を見出し、本発明をなすに至った。すなわち本発明は、以下の構成を要旨とするものである。

［１］ 軸受の内輪および外輪間に沿って配置され、かつころが収容される複数のポケット孔が周方向に間隔をおいて形成された環状のころ軸受用保持器であって、
前記ポケット孔の周縁部における少なくとも一部に、他の領域の表面が除去されることにより、相対的に肉厚の厚い厚肉部が形成されたことを特徴とするころ軸受用保持器。

［２］ 前記厚肉部は、前記ポケット孔の周縁部のうち隅角部に設けられたことを特徴とする前項１に記載のころ軸受用保持器。

［３］ 円錐ころ軸受用保持器として用いられることを特徴とする前項１または２に記載のころ軸受用保持器。

［４］ 軸受の内輪および外輪間に、周方向に間隔をおいて複数のころを保持するためのころ軸受用保持器の製造方法であって、
周方向に間隔をおいて複数のポケット孔が形成された環状のベース製品を準備する工程と、
前記ベース製品の前記ポケット孔周縁部における少なくとも一部に、他の領域の表面を除去することにより、相対的に肉厚の厚い厚肉部を形成する工程と、を含むことを特徴とするころ軸受用保持器の製造方法。

［５］ 前記他の領域の表面を機械加工によって切削除去するようにしたことを特徴とする前項４に記載のこの軸受用保持器の製造方法。

［６］ 前記ベース製品が、金属板のプレス加工により形成されたプレス成形品をもって構成されたことを特徴とする前項４または５に記載のころ軸受用保持器の製造方法。

［７］ 前記ベース製品のポケット孔が、プレス加工により形成されたことを特徴とする前項４〜６のいずれか１項に記載のころ軸受用保持器の製造方法。

発明［１］のころ軸受用保持器によれば、ポケット孔周縁部に厚肉部を形成するものであるため、ポケット孔周縁の耐疲労破壊性を向上させることができる。このためたとえば、この保持器が組み込まれた軸受において、稼働回転時の振動荷重による応力によってクラックが発生するのを防止できて、保持器自体の破損を防止でき、疲労寿命強度を向上させることができる。

さらに保持器表面における厚肉部以外の領域を除去して、薄肉に形成するものであるため、薄肉化によって、保持器全体の軽量化を図ることができる。さらに軽量化によって、軸受組立状態での回転トルクを減少させることができて、良好な回転特性を得ることができるとともに、軽量化による慣性力の減少により、衝撃荷重を軽減できて、衝撃荷重が大きく加わる用途にも、好適に使用することができる。しかも、軽量化によって、疲労強度をより一層向上できて、疲労寿命強度をより一層向上させることができる。

発明［２］のころ軸受用保持器によれば、クラックの発生し易いポケット孔隅角部を確実に補強でき、疲労寿命強度を効果的に向上させることができる。

発明［３］のころ軸受用保持器によれば、耐荷重が大きい円錐ころ軸受に適用することができる。

発明［４］のころ軸受用保持器の製造方法によれば、上記の作用効果を有するころ軸受用保持器を製造することができる。

発明［５］のころ軸受用保持器の製造方法によれば、所定領域（他の領域）の表面を確実に除去できて、厚肉部を確実に形成することができる。

発明［６］のころ軸受用保持器の製造方法によれば、プレス成形を用いて、ベース製品を効率良く製作でき、ひいてはころ軸受用保持器を効率良く製造することができる。

発明［７］のころ軸受用保持器の製造方法によれば、プレス成形を用いて効率良くポケット孔を形成できるため、より一層効率良く保持器を製造することができる。

＜第１実施形態＞
図１〜図３はこの発明の第１実施形態である円錐ころ軸受用保持器（１０）を示す図である。これらの図に示すように、この第１実施形態における保持器（１０）は、軸芯方向の一端側（上端側）および他端側（下端側）に設けられた円環部（１１）（１２）と、両円環部（１１）（１２）を連結し、かつ周方向に沿って所定の間隔おきに並列状に配置された複数の柱部（１５）と、を一体に具備する鋼板製のプレス成形品をベースとして構成されている。

上端の円環部（１１）と下端の円環部（１２）とは同軸芯上に配置されるとともに、上端の円環部（１１）は下端の円環部（１２）に対し径寸法が大きく形成されている。さらにこの保持器（１０）には、隣合う柱部（１５）および上下両円環部（１１）（１２）によって囲まれた方形状の複数のポケット孔（１６）が周方向に所定間隔おきに設けられている。

またこの保持器（１０）におけるポケット孔（１６）の周縁部における全周に、他の領域に比べて相対的に厚肉に形成された厚肉部（１７）が設けられている。なお厚肉部（１７）の形成方法については後に詳述する。

この保持器（１０）を製造するには、まず鋼板素材を打ち抜いてブランク製品を得、そのブランク製品に絞り加工を施して、周壁にテーパを有する略筒状の絞り製品を得る。

続いて、この絞り製品の周壁におけるポケット孔形成部分を、内径側から外径側に向けて打ち抜いて、ポケット孔（１６）を形成する。

次に、隣り合うポケット孔間における柱部（１５）の両側に内周側から面押し加工を行って、柱部（１５）の両側内周側に、面取り部を形成してころ案内部（１５ａ）を形成する。

面押し加工を施した後、絞り製品の下壁を打ち抜いて、下端の円環部（１２）を形成するとともに、上端縁部を切削加工して、上端の円環部（１１）を形成する。これにより図４に示すように、保持器用のベース製品（１０ａ）が得られる。

なおこのベース製品（１０ａ）は、上記図９に示す従来のプレス保持器と実質的に同様の構成を有するものである。

次に、このベース製品（１０ａ）における外周側の表面（外周側表面）のうち、ポケット孔（１６）の周縁部全周を除く領域が、薄肉化されるよう除去される。これにより図１〜図３に示すようにポケット孔（１６）の周縁部が、他の表面除去領域と比較して、相対的に肉厚が厚い厚肉部（１７）として形成されて、本実施形態のころ軸受用保持器（１０）が作製されるものである。なお図１においては、発明の理解を容易にするため、保持器（１０）における表面除去前の状態を想像線（二点差線）にて示す。

ここで本実施形態において、ベース製品（１０ａ）の表面における厚肉部（１７）以外の領域を除去する方法としては、機械加工や放電加工などを用いることができる。中でも特に、生産性や精度などを考慮した場合、エンドミルなどのフライスを用いる機械加工を好適に用いることができる。

こうして製作された本実施形態の保持器（１０）は、上記従来と同様に、軸受に組み付けられる。すなわち保持器（１０）を内輪に嵌め込むとともに、各ポケット孔（１６）にころを収納した後、保持器（１０）の柱部（１５）を加締めて、保持器（１０）およびころの抜止めを図り、その状態で、外輪に嵌め込むようにして組み立てるものである。

本実施形態の保持器（１０）によれば、ポケット孔（１６）の全周に厚肉部（１７）を形成するものであるため、ポケット孔（１６）の周縁部、特に隅角部（１６ａ）の耐疲労破壊性を向上させることができる。このためたとえば、この保持器（１０）が組み込まれた軸受において、稼働回転時の振動荷重による応力によって、保持器（１０）におけるポケット孔（１６）の隅角部（１６ａ）に引張力および圧縮力などの応力が繰り返し発生したとしても、隅角部（１６ａ）にクラックが発生するのを防止できて、保持器自体の破損を防止でき、疲労寿命強度を向上させることができる。

また本実施形態の保持器（１０）の外周側表面におけるポケット孔周縁の厚肉部（１７）以外の領域を除去して、薄肉に形成するものであるため、薄肉化によって、保持器全体の軽量化を図ることができる。さらにこの軽量化によって、軸受組立状態での回転トルクを減少させることができて、良好な回転特性を得ることができるとともに、軽量化による慣性力の減少により、衝撃荷重を軽減できて、衝撃荷重が大きく加わる用途にも、好適に使用することができる。しかも、軽量化によって、疲労強度をより一層向上できて、疲労寿命強度をより一層向上させることができる。

さらに本実施形態においては、表面除去工程を除いて、他の工程をプレス加工によって行うものであるため、生産効率良く作製することができるとともに、コストも削減することができる。

ここで本実施形態においては、ベース製品（１０ａ）の肉厚、つまり鋼板素材の板厚（Ｔ１）を「ｔ」としたとき、機械加工などによって表面除去される表面除去領域の肉厚（Ｔ２）を、０．５ｔ〜０．７ｔに設定するのが好ましい。すなわち表面除去領域の肉厚を上記特有の範囲内に調整した場合には、保持器全体として十分な強度を確保しつつ、表面除去（減肉）による所望の重量削減効果を得ることができる。換言すれば、表面除去領域の肉厚（Ｔ２）が薄過ぎる場合には、保持器全体として十分な強度を得ることができず、衝撃疲労強度の低下を来すおそれがある。逆に表面除去領域の肉厚（Ｔ２）が厚過ぎる場合には、所望の重量削減効果を得ることができず、軽量化が不十分になるおそれがある。

また本実施形態において、厚肉部（１７）の幅（Ｗ１）（Ｗ２）は、表面除去領域の肉厚（Ｔ２）以上に設定するのが良い。詳細に説明すると、ポケット孔（１６）の周縁部のうち、隅角部（１６ａ）は引張収縮などの応力が繰り返し発生するので、そこを起点とするクラックが発生し易くなっている。従って隅角部（１６ａ）の強度を、より一層高めるため、ポケット孔周縁部に設けられた肉厚縁部（１７）のうち、隅角部（１６ａ）の部分の幅（Ｗ１）は、他の部分（辺部１６ｂ）の幅（Ｗ２）よりも太く形成するのが好ましい。

具体的には、ポケット孔周縁部のうち、隅角部（１６ａ）以外の辺部（１６ｂ）における厚肉部（１７）の幅（Ｗ２）は、ベース製品（１０ａ）の肉厚（Ｔ１）を「ｔ」として、０５ｔ〜０．８ｔに設定するのが好ましい。さらにポケット孔周縁部のうち、隅角部（１６ａ）の厚肉部（１７）の幅（Ｗ１）は、０．５ｔ〜１．０ｔに設定するのが好ましい。すなわち厚肉部（１７）の幅（Ｗ１）（Ｗ２）を上記特有の範囲内に調整した場合には、ポケット孔周縁部において、十分な強度を確保しつつ、所望の重量削減効果を得ることができる。換言すれば、厚肉部（１７）の幅（Ｗ１）（Ｗ２）が細過ぎる場合には、ポケット孔周縁部において十分な強度を得ることができず、ポケット孔周縁部に疲労破壊によりクラックなどが生じる恐れがある。逆に厚肉部（１７）の幅（Ｗ１）（Ｗ２）が太過ぎる場合には、所望の重量削減効果を得ることができないおそれがある。

なお本実施形態の保持器（１０）において、金属板素材としては、たとえばＳＰＣＣ（ＪＩＳ規格：冷延鋼板）、ＳＰＨＣ（ＪＩＳ規格：熱延鋼板）、ＳＰＢ１やＳＰＢ２（ＢＡＳ規格（日本ベアリング工業会規格）：低炭素鋼板）などの鋼板が用いられており、高炭素鋼板などの強度の高い材料を用いる必要がない。このため、材料コストの削減および加工性の向上を、より確実に図ることができる。

また本実施形態においては、保持器（１０）に焼き入れなどの硬化処理を施すものでもないため、軸受組立時にころを保持させるのに、柱部（１５）を加締めた際に、柱部（１５）に割れや亀裂が生じるのを防止することができる上さらに、焼き入れ時の熱による悪影響を防止できるため、真円度などの寸法精度の低下を防止でき、高い品質の保持器製品を得ることができる。

しかも、本実施形態においては、ポケット孔（１６）における隅角部（１６ａ）の曲率半径を大きくする必要もないので、円錐ころの保持器（１０）に対する有効接触面積を十分に確保することができ、より一層耐久寿命を向上させることができるとともに、回転特性を向上させることができ、より一層高い品質を得ることができる。

さらに本実施形態においては、ポケット孔（１６）の周縁部に、厚肉部（１７）を形成し、その厚肉部（１７）の内周面における両側部を円錐ころの案内部（１５ａ）として構成するものであるため、ころ案内部（１５ａ）の幅を十分に確保することができ、ころを安定状態に保持することができ、動作信頼性を向上させることができる。

＜第２実施形態＞
図５はこの発明の第２実施形態である円錐ころ軸受用保持器（２０）のポケット孔部周辺を拡大して示す斜視図である。同図に示すように、この実施形態のころ軸受用保持器（２０）においては、ポケット孔（１６）の全周に厚肉部（１７）が形成されている。さらにポケット孔周縁部のうち、隅角部（１６ａ）に設けられた厚肉部（１７）の幅（Ｗ１）が、辺部（１６ｂ）に設けられた厚肉部（１７）の幅（Ｗ２）よりも太く形成されている。

なお厚肉部（１７）の厚さや幅の具体的な好適値は、上記第１実施形態と同様である（以下の第３実施形態においても同じ）。

その他の構成は、上記第１実施形態と実質的に同様であるため、同一または相当部分に同一符号を付して、重複説明は省略する。

この実施形態の保持器（２０）によれば、上記と同様に同様の作用効果を得ることができる上さらに、ポケット孔（１６）の周縁部のうち、角隅部（１６ａ）の厚肉部（１７）を、辺部（１６ｂ）の厚肉部（１７）よりも太く形成するものであるため、ポケット孔周縁部における隅角部（１６ａ）の強度をより一層向上させることができる。このため隅角部（１６ａ）にクラックが発生するのをより確実に防止できて、疲労寿命強度をより一層向上させることができる。

＜第３実施形態＞
図６はこの発明の第３実施形態である円錐ころ軸受用保持器（３０）の片側半分を示す側面断面図である。同図に示すように、この実施形態のころ軸受用保持器（３０）においては、ポケット孔（１６）の周縁部のうち、下側半分、つまり小径円環部（１２）側の２つの隅角部（小径側隅角部１６ａ）および辺部（小径側辺部１６ｂ）に厚肉部（１７）が形成され、それ以外のポケット孔周縁部、たとえば大径側隅角部（１６ａ）や大径側辺部（１６ｂ）には、厚肉部が形成されていないものである。さらに下側円環部（１２）の底面は、切削されずに、元の厚さを有している。

その他の構成は、上記実施形態と実質的に同様であるため、同一または相当部分に同一符号を付して、重複説明は省略する。

この実施形態の保持器（３０）によれば、上記と同様に同様の作用効果を得ることができる上さらに、ポケット孔周縁部のうち、小径側半分のみに厚肉部（１７）を形成するものであるため、十分な疲労寿命強度を効果的に得ることができる。すなわち円錐ころ軸受用保持器（３０）においては、ポケット孔周縁部のうち、小径側隅角部（１６ａ）にクラックが最も発生し易いものであるため、この小径側隅角部（１６ａ）のみに補強用の厚肉部（１７）を形成することによって、クラックが発生するのを有効に防止でき、十分な疲労寿命強度を効果的に得ることができる。

なお上記実施形態においては、保持器用のベース製品における外周側表面を除去して薄肉化を図ることにより、厚肉部を形成するようにしているが、それだけに限られず、本発明においては、ベース製品における内周側の表面（内周側表面）を除去して薄肉化を図るようにしても良く、さらにベース製品における外周側表面および内周側表面の双方を除去して薄肉化を図るようにしても良い。

また上記実施形態においては、鋼板をプレス加工して保持器ベース製品を得る場合について説明したが、本発明においては、ベース製品はプレス加工品だけに限らるものではない。たとえば高力黄銅などの鋳物材料により中間製品を作製し、これにポケット孔を機械加工により形成したものを保持器ベース製品として用いても良い。さらに機械構造用炭素鋼（ＪＩＳ規格 Ｓ４５Ｃ）などの鋼材を旋盤にて略円環状に削りだして中間製品とし、これにポケット孔を打ち抜き加工などにより形成して、柱部に面押し加工などによりころ案内部を形成した旋削品を保持器ベース製品として用いても良い。

また上記実施形態においては、本発明を円錐ころ軸受用保持器に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、円筒ころ軸受、針状ころ軸受、球面ころ軸受など、他の形式のころ軸受用保持器にも適用できる。

＜実施例＞
板厚５．５ｍｍのＳＰＢ２（ＢＡＳ規格（日本ベアリング工業会規格）：炭素鋼板）を素材として、上記実施形態の製造方法に準拠して、円錐ころ軸受用プレス保持器用のベース製品を作製した。このとき１７等分でポケット抜きを行った後、ころ案内部形成用の面押し加工を行った。

このベース製品は、大径側円環部の外径：φ１９４．１ｍｍ、高さ（軸芯方向の長さ）：６６．４ｍｍ、重量：９６２ｇに調整した。

次にこのベース製品に対し、ポケット孔周縁部の全周を除いて、外周側表面（大径側円環部の外周面、柱部の外周側表面、小径側円環部の外周面、および底部の底面）を、機械加工（エンドミル加工）により厚さ方向に２．３ｍｍ除去して、ポケット孔周縁部の全周に幅３．２ｍｍ、厚さ５．５ｍｍ（鋼板素材の厚さと同等）の厚肉部を残存形成し、実施例の円錐ころ軸受用保持器を作製した。

この保持器は、外径：φ１８９．５ｍｍ、高さ：６４．１ｍｍ、重量：６９８ｇ（ベース製品（下記比較例）に対し７３％の重量）、表面除去部の肉厚：３．２ｍｍに調整した。

＜比較例＞
上記実施例と同様にベース製品を作製し、そのベース製品を比較例の円錐ころ軸受用保持器として構成した。

つまりこの保持器は、肉厚：５．５ｍｍ、大径側円環部の外径：φ１９４．１ｍｍ、高さ（軸芯方向の長さ）：６６．４ｍｍ、重量：９６２ｇである。

なお実施例および比較例の保持器は、それぞれ同一のロットで生産した。

＜落下衝撃による耐久疲労試験＞
上記実施例および比較例の保持器をそれぞれ用いて、外径：φ２２０ｍｍ、内径：φ１２０ｍｍ、高さ：１５５ｍｍ、重量：約２５ｋｇの複列型円錐ころ軸受をそれぞれ組み立てた。

さらに各軸受（Ｐ）を図７に示す装置を用いて落下試験をそれぞれ行った。この装置は、基台（６０）に、ワーク設置用の昇降体（６１）がガイド柱（６２）を介して昇降自在に設けられるものであり、図示しない駆動手段によって、昇降体（６１）を所定高さまで上昇させた後、昇降体（６１）を自重によって基台（６０）に落下衝突させ得るよう構成されている。

そして、この装置の昇降体（６１）に、軸受（Ｐ）をその軸芯を水平方向と平行に配置した状態で固定し、落下距離８０ｍｍで毎分５５回のサイクルで、昇降体（６１）および軸受（Ｐ）を基台（６０）上に繰り返し落下させ、各軸受（Ｐ）における落下回数と割れ発生の有無との関係を測定観察した。

その結果、比較例の軸受は、落下回数が１６万回で保持器のポケット孔周縁部に割れが発生した。これに対し、実施例の軸受は、落下回数が４０万回で保持器のポケット孔周縁部に割れが発生した。

以上の結果より、本発明に関連した実施例の軸受用保持器は、従来品に関連した比較例の軸受用保持器に対し、約２．５倍も落下衝撃耐久強度が向上しており、疲労寿命強度に優れているのが判る。

この発明のころ軸受用保持器は、各種機械装置の回転機構部に設けられるころ軸受、たとえば円錐ころ軸受などにおける複数のころを保持するための保持器として利用可能である。

この発明の第１実施形態である円錐ころ軸受用保持器を示す側面断面図である。 第１実施形態の保持器における柱部周辺の外周側表面を拡大して示す斜視図である。 第１実施形態の保持器における柱部周辺の内周側表面を拡大して示す斜視図である。 第１実施形態の保持器を製造するに際して保持器中間製品を示す側面断面図である。 この発明の第２実施形態である円錐ころ軸受用保持器のポケット孔周辺を拡大して示す斜視図である。 この発明の第３実施形態である円錐ころ軸受用保持器の片側半分を示す側面断面図である。 実施例の保持器が設置された落下衝撃試験装置を模式的に示す正面図である。 従来における円錐ころ軸受の一側部を示す断面図である。 従来の円錐ころ軸受用保持器を示す斜視図である。

符号の説明

１０，２０，３０…保持器
１０ａ…ベース製品
１６…ポケット孔
１６ａ…隅角部
１７…厚肉部

Claims (7)

1. 軸受の内輪および外輪間に沿って配置され、かつころが収容される複数のポケット孔が周方向に間隔をおいて形成された環状のころ軸受用保持器であって、
   前記ポケット孔の周縁部における少なくとも一部に、他の領域の表面が除去されることにより、相対的に肉厚の厚い厚肉部が形成されたことを特徴とするころ軸受用保持器。
2. 前記厚肉部は、前記ポケット孔の周縁部のうち隅角部に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のころ軸受用保持器。
3. 円錐ころ軸受用保持器として用いられることを特徴とする請求項１または２に記載のころ軸受用保持器。
4. 軸受の内輪および外輪間に、周方向に間隔をおいて複数のころを保持するためのころ軸受用保持器の製造方法であって、
   周方向に間隔をおいて複数のポケット孔が形成された環状のベース製品を準備する工程と、
   前記ベース製品の前記ポケット孔周縁部における少なくとも一部に、他の領域の表面を除去することにより、相対的に肉厚の厚い厚肉部を形成する工程と、を含むことを特徴とするころ軸受用保持器の製造方法。
5. 前記他の領域の表面を機械加工によって切削除去するようにしたことを特徴とする請求項４に記載のこの軸受用保持器の製造方法。
6. 前記ベース製品が、金属板のプレス加工により形成されたプレス成形品をもって構成されたことを特徴とする請求項４または５に記載のころ軸受用保持器の製造方法。
7. 前記ベース製品のポケット孔が、プレス加工により形成されたことを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載のころ軸受用保持器の製造方法。

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