JP2007255606A - ころ軸受用保持器およびころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】材料取りの歩留まりを高くすると共に、配置することができるころの数を減らさないで、所定の強度を有するころ軸受用保持器およびころ軸受を提供する。
【解決手段】スラストころ軸受用保持器１０は、４枚の円弧状分割片１ａ、１ｂ・・・・を、それぞれレーザ溶接線４ａｂ、４ｂｃ・・・・においてレーザ溶接して形成された板状円環であって、レーザ溶接線４ａｂ、４ｂｃ・・・・を挟んだ間隔も挟まない間隔も等しい複数の矩形状のポケット２ａ、２ｂ・・・・が形成されている。
また、レーザ溶接線４ａｂ、４ｂｃ・・・・は円環の内周縁から外周縁までの全長を占めているため、レーザ溶接線は長く、十分な接合強度が得られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ころ軸受用保持器およびころ軸受、特に、スラストころ軸受用保持器およびスラストころ軸受（スラストニードル軸受を含む）、並びにラジアルころ軸受用保持器およびラジアルころ軸受に関する。

スラストころ軸受におけるスラストころ軸受用保持器（以下「スラスト保持器」と略称する）は、一対の転動板の間に配置された複数のころを所定の位置に配置するため板状円環であって、放射状に矩形のポケットが形成されている。かかるスラスト保持器は、鋼板からポケットと内周範囲の打ち抜き（ブランキング）と外周範囲の切り出し（ブランキング）とが、一工程または順送工程によるプレス成形により形成されていた。このとき、矩形の鋼板から円形のスラスト保持器を多数切り出そうとすると、内周範囲の鋼材に加え、隣接する外周同士の間の鋼材が、利用されないまま無駄になっていた。すなわち、材料取りの歩留まりが低下していた。
そこで、これを解消するものとして、たとえば、鋼板から円弧状の分割片をプレス成形し、これを接合して円環を形成する考案が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また、ラジアルころ軸受におけるラジアルころ軸受用保持器（以下「ラジアル保持器」と略称する）は、外輪と内輪との間に配置された複数のころを所定の位置に配置する筒体であって、筒体（外輪および内輪に同じ）の軸方向に矩形のポケットが形成されている。かかるラジアル保持器は、鋼板を「深絞り加工」して形成されていた。
このため、大量生産と低コスト化のために帯状の板材を円環状に丸めて加工する「溶接ラジアル保持器」が主流になっている。

実公昭４７−３９７０５号公報（第１頁、第２図）

しかしながら、前記特許文献１に開示された考案は、分割片を機械的に結合、すなわち、一方の分割片の側端にΩ（オメガ）状の切り込みを設け、他方の分割片の側端にΩ（オメガ）状の突起を設け、両者を嵌合するものであるため、かかる嵌合範囲にポケットを形成することができない。このため、結合しないスラスト保持器に較べて、配置することができるころの数が少なくなるという問題があった。

また、前記溶接ラジアル保持器は、電気溶接を用いて接合しているため、広い溶接幅を確保する必要があった。このため、ポケットとポケットとの間（以下「柱部分」と称す）において接合（電気溶接）すると、ポケットとポケットとの間が広く（柱部分の幅が拡大するに同じ）なり、配置することができるころの数が少なくなるという問題があった。
一方、ポケット位置、すなわち、ポケットの縁と板材の縁との間（以下「リブ」と称す）において接合（電気溶接）すると、溶接長が短いことから接合強度が不足し、特に、溶接品質にバラツキがある場合には、接合強度が確保できないという問題があった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、材料取りの歩留まりを高くすると共に、配置することができるころの数を減らさないで、所定の強度を有するころ軸受用保持器およびころ軸受を提供することを目的とする。

（１）本発明のころ軸受用保持器は、板状円環の一部を形成する板状分割片を溶接して形成された板状円環であって、
放射状に形成された複数の矩形状のポケットと、
前記板状分割片を溶接する溶接線と、を有することを特徴とする。
（２）また、前記（１）におけるころ軸受用保持器は、前記溶接がレーザ溶接であることを特徴とする。
（３）また、前記（１）または（２）におけるころ軸受用保持器は、前記溶接線が、前記複数のポケットのポケット間で前記板状円環の内周縁から外周縁に至ることを特徴とする。

（４）さらに、本発明のころ軸受用保持器は、短冊状部材を筒状にしてレーザ溶接して形成された筒体であって、
該筒体の軸方向に形成された複数の矩形状のポケットと、
前記短冊状部材をレーザ溶接するレーザ溶接線と、を有することを特徴とする。
（５）また、前記（４）におけるころ軸受用保持器は、前記レーザ溶接線が、前記複数のポケットのポケット間で前記筒体の一方の端部から他方の端部に至ることを特徴とする。

（６）さらに、本発明のころ軸受は、複数のころと、該ころを放射方向に配置するころ軸受用保持器と、を有するものであって、
前記ころ軸受用保持器が前記（１）乃至（３）の何れかにおけるころ軸受用保持器であることを特徴とする。

（７）また、本発明のころ軸受は、複数のころと、該ころを平行に配置するころ軸受用保持器と、を有するものであって、
前記ころ軸受用保持器が前記（４）または（５）におけるころ軸受用保持器であることを特徴とする。

（ｉ）したがって、本発明のころ軸受用保持器（スラストころ軸受用保持器）は、板状円環の一部を形成する板状分割片を溶接するため、材料取りの歩留まりが高い。また、溶接がレーザ溶接であるため、溶接線の幅いから、材料取りの歩留まりがさらに高い。さらに、ポケット間（「柱」に同じ）において板状円環の内周縁から外周縁に至るレーザ溶接線においてレーザ溶接されるため、ポケット間（「柱の幅」に同じ）が広がらないから配置することができるころの数が減少せず、かつ、レーザ溶接線が長いから強度低下がない。よって、製造コストが低減し、寿命が延長すると共に信頼性が向上する。

（ｉｉ）また、本発明のころ軸受用保持器（ラジアルころ軸受用保持器）は、短冊状部材をレーザ溶接し、しかもレーザ溶接は溶接線の幅が狭いから、材料取りの歩留まりが高い。また、ポケット間（「柱」に同じ）において筒状の一方の端部から他方の端部に至るレーザ溶接線においてレーザ溶接されるため、ポケット間（「柱の幅」に同じ）が広がらないから配置することができるころの数が減少せず、かつ、強度低下がない。よって、製造コストが低減し、寿命が延長すると共に信頼性が向上する。

（ｉｉｉ）さらに、本発明のころ軸受（スラストころ軸受）は、前記（ｉ）記載の効果を奏するころ軸受用保持器を具備しているため、製造コストが低減し、所定の数のころを配置することができ、寿命が延長すると共に信頼性が向上する。
（ｉｖ）さらに、本発明のころ軸受（ラジアルころ軸受）は、前記（ｉｉｉ）記載の効果を奏するころ軸受用保持器を具備しているため、製造コストが低減し、所定の数のころを配置することができ、寿命が延長すると共に信頼性が向上する。

［実施形態１：スラストころ軸受用保持器］
図１は本発明の実施形態１に係るスラストころ軸受用保持器を模式的に示す平面図である。図１において、スラストころ軸受用保持器（以下「スラスト保持器」と称す）１０は、４枚の円弧状分割片１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄをレーザ溶接して形成された板状円環であって、円弧状分割片１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄには、それぞれ矩形状のポケット２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが等間隔に形成されている。
そして、円弧状分割片１ａと円弧状分割片１ｂとはレーザ溶接線４ａｂにおいて、円弧状分割片１ｂと円弧状分割片１ｃとはレーザ溶接線４ｂｃにおいて、円弧状分割片１ｃと円弧状分割片１ｄとはレーザ溶接線４ｃｄにおいて、円弧状分割片１ｄと円弧状分割片１ａとはレーザ溶接線４ｄａにおいて、それぞれレーザ溶接されている。なお、以下の説明において、共通する内容については添え字「ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ａｂ、ｂｃ、ｃｄ、ｄａ」の記載を省略する。

このとき、レーザ溶接線４は幅が狭いから、レーザ溶接線４を挟んで配置された一対のポケット２間の距離を、レーザ溶接線４を挟まないで並んでいる一対のポケット２間の距離と同じにすること、すなわち、レーザ溶接線４の有無に関わらず、ポケット２を全周に渡って等しい間隔で配置することができる。よって、一体成形した（接合構造でない）スラスト保持器と同じ数だけのころを配置することが可能になる。
また、レーザ溶接線４は、円環の内周縁から外周縁までの全長を占めている（「柱」の部分がレーザ溶接されている）ため、ポケット２の縁と内周縁または外周縁との間（リブに同じ）においてレーザ溶接された場合よりも、溶接線が長いから、十分な接合強度が得られる。

図２は、図１に示すころ軸受用保持器を形成する円弧状分割片の材料取りを模式的に示す平面図である。
図２において、一方の円弧状分割片１の内周縁が他方の円弧状分割片１の外周縁に近接するようにし、一方の円弧状分割片１の側縁３が他方の円弧状分割片１の側縁に平行して近接するようにしている。したがって、材料取りに際してクズ（スクラップ）の発生量を少なくすることができるから、製造コストに占める材料費が低減する。なお、正確には、プレス成形の際、円弧状分割片１の周囲（原板側）は押さえられるため、扇形に打ち抜かれ、該扇形の周囲縁取り部分が網状に残ったクズが発生する。

なお、以上は、４枚（開き角度が９０°）の円弧状分割片１を接合するものを例示しているが、本発明はこれに限定するものではなく、保持器の径寸法等により２枚以上の適宜な数の円弧状分割片に適用できる。また、材料取りは図示する要領に限定するものではない。
さらに、以上は、平板状のスラスト保持器１０を例示しているが、本発明はこれに限定するものではなく、前記レーザ溶接の前に、円弧状分割片１の内周縁または外周縁の一方または両方を折り曲げてフランジを形成し、その後にレーザ溶接してスラスト保持器を完成してもよいし、前記レーザ溶接によって円環状に形成した後、内周縁または外周縁の一方または両方を折り曲げてフランジを形成してもよい。
また、矩形状のポケットに替えて、ポケット部の両側縁にそれぞれ相違する方向に向かって突出する庇を設け、ころの保持に供してもよい。

［実施形態２：スラストころ軸受］
本発明の実施形態２に係るスラストころ軸受は、一対の板状円環からなる軌道輪と、該軌道輪の間に転動自在に配置された複数のころと、ころを放射方向に配置するスラスト保持器１０（図１参照）とを有する（図示しない）。
よって、スラスト保持器１０が前記効果を奏するから、かかるスラストころ軸受は、製造コストが低減し、所定の数のころを配置することができ（所定のスラスト力を支持することができるに同じ）、寿命が延長すると共に信頼性が向上する。

［実施形態３：ラジアルころ軸受用保持器］
図３は本発明の実施形態３に係るラジアルころ軸受用保持器を示す模式的に示す斜視図である。図３において、ラジアルころ軸受用保持器（以下「ラジアル保持器」と称す）２０は、１枚の短冊状素材５を筒状に形成し、端部７同士がレーザ溶接線８においてレーザ溶接されたものであって、複数の矩形状のポケット６が全周に渡って等間隔に形成されている。

このとき、レーザ溶接線８は幅が狭いから、レーザ溶接線８を挟んで配置された一対のポケット６間の距離を、レーザ溶接線８を挟まないで並んでいる一対のポケット６間の距離と同じにすること、すなわち、レーザ溶接線８の有無に関わらず、ポケット６を全周に渡って等しい間隔で配置することができる。よって、深絞りした（接合構造でない）ラジアル保持器と同じ数だけのころを配置することが可能になる。
また、レーザ溶接線８は、筒体の一方の端部から他方の端部までの全長を占めている（「柱」の部分がレーザ溶接されている）ため、ポケット６の縁と筒体の端部との間（リブに同じ）においてレーザ溶接された場合よりも、溶接線が長いから、十分な接合強度が得られる。

図４は、図３に示すころ軸受用保持器を形成する円弧状分割片の材料取りを模式的に示す平面図である。
図４において、短冊状素材５は側縁部同士を平行にして近接した状態で材料取りすることができるため、円盤状素材またはリング状素材を深絞り加工する場合に較べ、材料取りに際してクズ（スクラップ）の発生量を少なくすることができるから、製造コストに占める材料費が低減する。なお、正確には、プレス成形の際、短冊の周囲（原板側）は押さえられるため、矩形に打ち抜かれ、該矩形の周囲縁取り部分が網状に残ったクズが発生する。

なお、以上は、単純な筒状のラジアル保持器２０を例示しているが、本発明はこれに限定するものではなく、前記レーザ溶接の前に、短冊状素材５の側縁の一方または両方を折り曲げてフランジを形成したり、さらに、矩形状のポケット６に替えて、複数の幅を具備するポケットを形成し、かかる幅の広い範囲で曲げ加工を実施してＭ型のラジアル保持器にしてもよい。

［実施形態４：ラジアルころ軸受］
本発明の実施形態４に係るラジアルころ軸受は、筒体からなる外輪と、該外輪の内部に収納された内輪と、前記外輪と前記内輪との間に転動自在に配置された複数のころと、該ころを前記外輪（前記内輪に同じ）の軸方向に配置するラジアル保持器２０（図３参照）とを有する（図示しない）。
よって、ラジアル保持器２０が前記効果を奏するから、かかるラジアルころ軸受は、製造コストが低減し、所定の数のころを配置することができ（所定のスラストを支持することができるに同じ）、寿命が延長すると共に信頼性が向上する。

本発明は以上の構成であるから、各種スラストころ軸受およびスラストニードル軸受用の保持器として、また、各種スラストころ軸受およびスラストニードル軸受として広く利用することができる。

本発明の実施形態１に係るスラストころ軸受用保持器を示す平面図。 図１に示す円弧状分割片の材料取りを模式的に示す平面図。 本発明の実施形態３に係るスラストころ軸受用保持器を示す平面図。 図３に示す円弧状分割片の材料取りを模式的に示す平面図。

符号の説明

１ 円弧状分割片
２ ポケット
３ 側縁
４ レーザ溶接線
５ 短冊状素材
６ ポケット
７ 端部
８ レーザ溶接線
１０ スラスト保持器
２０ ラジアル保持器

Claims (7)

1. 板状円環の一部を形成する板状分割片を溶接して形成された板状円環であって、
   放射状に形成された複数の矩形状のポケットと、
   前記板状分割片を溶接する溶接線と、を有することを特徴とするころ軸受用保持器。
2. 前記溶接がレーザ溶接であることを特徴とする請求項１記載のころ軸受用保持器。
3. 前記溶接線が、前記複数のポケットのポケット間で前記板状円環の内周縁から外周縁に至ることを特徴とする請求項１または２記載のころ軸受用保持器。
4. 短冊状部材を筒状にしてレーザ溶接して形成された筒体であって、
   該筒体の軸方向に形成された複数の矩形状のポケットと、
   前記短冊状部材をレーザ溶接するレーザ溶接線と、を有することを特徴とするころ軸受用保持器。
5. 前記レーザ溶接線が、前記複数のポケットのポケット間で前記筒体の一方の端部から他方の端部に至ることを特徴とする請求項４記載のころ軸受用保持器。
6. 複数のころと、該ころを放射方向に配置するころ軸受用保持器と、を有するころ軸受であって、
   前記ころ軸受用保持器が請求項１乃至３の何れかに記載のころ軸受用保持器であることを特徴とするころ軸受。
7. 複数のころと、該ころを平行に配置するころ軸受用保持器と、を有するころ軸受であって、
   前記ころ軸受用保持器が請求項４または５記載のころ軸受用保持器であることを特徴とするころ軸受。
   

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