JP2008115981A - 保持器 - Google Patents

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Abstract

【課題】傾いたり位置ずれを生じること無く安定して積み重ねることが可能な保持器を提供する。
【解決手段】一方側(大径側１８ａ)から他方側(小径側１８ｂ)に向って先細りに連続し且つ縮径した中空の環状を成し、その全体が略円錐台形状に構成されており、一方側の端面(内径端面Ｍinから外径端面Ｍoutに亘る領域)には、他方側の外径寸法Ｒ２と同一又は僅かに大きな外径寸法Ｒ４を有し且つ他の部位よりも所定量Ｈｇだけ窪んだ窪み部Ｇが設けられている。窪み部は、積み重ねられた保持器１８の他方側を外方からガイドして積み重ね位置を決める位置決めガイド面Ｓ１と、当該他方側を下方から支持する支持面Ｓ２とを備えている。この場合、窪み部に他の保持器の他方側を載置することで、複数積み重ねることが可能である。
【選択図】図３

Description

本発明は、傾いたり位置ずれを生じること無く安定して積み重ねることが可能な保持器に関する。
従来、自動車の車輪(例えば、ディスクホイール)を車体(例えば、懸架装置(サスペンション))に対して回転自在に支持するための各種の軸受ユニット(特許文献１参照)が知られている。その一例として図１(ａ)には、駆動輪用の軸受ユニットが示されており、当該軸受ユニットは、車体側に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪(外輪)２と、静止輪２の内側に対向して設けられ且つ車輪側に接続されて車輪と共に回転する回転輪(内輪)４と、静止輪２と回転輪４との間に複列(例えば２列)で回転可能に組み込まれた複数の転動体6,8とを備えている。なお、静止輪２と回転輪４との間には、軸受内部を軸受外部から密封するためのシール部材(車輪側のリップシール１０ａ、車体側のパックシール１０ｂ)が設けられている。
静止輪(外輪)２には、その外周側から外方に向って突出した固定フランジ２ａが一体成形されており、固定フランジ２ａの固定孔２ｂに固定用ボルト(図示しない)を挿入し、これを車体側に締結することで、静止輪２を図示しない懸架装置(ナックル)に固定することができる。一方、回転輪(内輪)４には、例えば自動車のディスクホイール(図示しない)を支持しつつ共に回転する略円筒形状のハブ(スピンドル)１２が設けられており、ハブ１２には、ディスクホイールが固定されるハブフランジ１２ａが突設されている。
ハブフランジ１２ａは、静止輪(外輪)２を越えて外方(ハブ１２の半径方向外側)に向って延出しており、その延出縁付近には、周方向に沿って所定間隔で配置された複数のハブボルト１４が設けられている。この場合、複数のハブボルト１４をディスクホイールに形成されたボルト孔(図示しない)に差し込んでハブナット(図示しない)で締付けることにより、当該ディスクホイールをハブフランジ１２ａに対して位置決めして固定することができる。このとき、ハブ１２の車輪側に突設されたパイロット部１２ｄによって車輪の径方向の位置決めが成される。
また、ハブ１２(回転輪４)には、その車体側の嵌合面４ｎに環状の回転輪構成体１６(ハブ１２と共に回転輪４を構成する内輪)が嵌合(外嵌)されるようになっている。この場合、例えば静止輪２と回転輪４との間に各転動体6,8を保持器１８で保持した状態で、回転輪構成体１６を嵌合面４ｎに形成された段部１２ｂまで嵌合(外嵌)した後、ハブ１２の車体側端部の加締め領域１２ｃを塑性変形させて、当該加締め領域１２ｃを回転輪構成体１６の周端部１６ｓに沿って加締める(密着させる)ことで、当該回転輪構成体１６を回転輪４(ハブ１２)に固定することができる。
また、上述したような軸受ユニットでは、自動車走行中に作用する各種の荷重(ラジアル荷重、アキシアル荷重、モーメント荷重など)に対する剛性を高めるため、各転動体6,8は、静止輪２と回転輪４の軌道溝(静止軌道溝２ｓ、回転軌道溝４ｓ)に３０°〜４０°前後の接触角で接している。更に、上記荷重による各転動体6,8の溝肩への乗り上げを防止するため、各軌道溝2s,4sの溝肩は、他の部分よりも大きく設計されている。このため、各転動体6,8を保持する保持器１８は、例えばアキシアルドローで成形された傾斜冠形(特許文献１参照)を成しているのが一般的である。
図１(ｂ),(ｃ)には、傾斜冠形の保持器１８の一例が示されている。かかる保持器１８は、その一方側１８ａ(以下、大径側という)から他方側１８ｂ(以下、小径側という)に向って先細りに連続し且つ縮径した中空の環状を成し、その全体が略円錐台形状に構成されている。このような構成において、保持器１８には、複数の転動体6,8を１つずつ回転自在に保持する複数のポケット１８ｐが周方向に沿って所定間隔(例えば、等間隔)で形成されていると共に、その大径側１８ａには、当該大径側１８ａから各ポケット１８ｐに転動体6,8を１つずつ挿入するための開口１８ｋが形成されている。
この場合、ポケット１８ｐ相互間には、大径側１８ａに向って延出した複数の柱部１８ｈが円環状に配列され、各柱部１８ｈの延出端の形状は、その外径側部１８outが開口１８ｋを一部覆うように両側に拡がった(迫り出した)形状を成していると共に、その内径側部１８inが先細り形状を成している。このため、傾斜冠形の保持器１８において、その外径側部１８outの外径端面Ｍoutは、その内径側部１８inの内径端面Ｍinよりも比較的広くなっている。
ところで、上述したような軸受ユニットは、自動組立ラインに軸受構成品(例えば、外輪２、内輪４、転動体6,8、保持器１８など、)を供給して互いに組み付けることで大量生産されている。この場合、ライン上における組立効率を図るために、例えば図２に示すように、保持器１８は、図示しない保持器定配装置に複数積み重ねてセットされ、所定のタイミングで止め外し治具２０を矢印Ｒ方向へ回動することにより、最も下にある保持器１８から１個ずつラインに供給されている。なお、保持器定配装置に積み重ねられた状態において、各保持器１８は、その大径側１８ａが上側に隣り合う保持器１８の小径側１８ｂに当接すると共に、その小径側１８ｂが下側に隣り合う保持器１８の大径側１８ａに当接する。
しかし、従来では、保持器定配装置に積み重ねてセットされた複数の保持器１８が傾いたり位置ずれを生じてしまうといった問題があった。具体的に説明すると、傾斜冠形の保持器１８をアキシアルドローで成形する場合、型抜きのためのパーティングライン(図示しない)が必要となり、当該パーティングラインは、３０°〜４０°前後の接触角で各転動体6,8が接する軌道溝2s,4sの溝肩の大きさに応じて、所定の傾斜角度(通常は２°くらいである)で設定される。この場合、保持器１８の大径側１８ａの径寸法Ｒ１(各柱部１８ｈの外径側部１８outの内径寸法：図１(ｂ),(ｃ))は、その小径側１８ｂの径寸法Ｒ２(外径寸法：図１(ｂ),(ｃ))よりも必ず大きくなる。また、溝肩を大きくした外内輪2,4との干渉を避けるために、保持器１８の大径側１８ａにおいて、各柱部１８ｈの内径側部１８inは、各ポケット１８ｐの中心相互を結んで形成した仮想円の直径(ＰＣＤ)よりも僅かに小さくできる程度である。
このため、保持器定配装置にセットされた各保持器１８は、その大径側１８ａにおける各柱部１８ｈの内径側部１８inの内径端面Ｍinのみが、上側に隣り合う保持器１８の小径側１８ｂに当接した状態で積み重ねられることになる。即ち、極めて小さい面積の内径端面Ｍinのみで上側に重ねられた保持器１８を支えることになる。この場合、内径端面Ｍinから外径端面Ｍoutに亘る領域は、同一平面状(面一)に形成されているため、僅かな外力が作用するだけで各保持器１８が相互に傾いたり位置ずれを生じてしまう虞がある。例えば止め外し治具２０を矢印Ｒ方向へ回動すると、当該止め外し治具２０から保持器１８に作用した力により保持器１８が相互に傾いたり位置ずれてしまう場合がある。
そうなると、保持器定配装置から１個ずつ保持器１８を安定して且つスムーズにラインに供給することが困難になり、その傾きや位置ずれの程度によっては装置内に保持器１８が詰まって引っ掛かったり、保持器同士が絡み合ったりしてラインに供給できなくなってしまう虞もある。そこで、傾いたり位置ずれを生じること無く安定して積み重ねることが可能な保持器の開発が要望されているが、現在そのような保持器は知られていない。
特開２００５−２１４３００号公報
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、傾いたり位置ずれを生じること無く安定して積み重ねることが可能な保持器を提供することにある。
このような目的を達成するために、本発明は、軌道輪間に転動自在に組み込まれる複数の転動体を保持可能な保持器であって、一方側から他方側に向って先細りに連続し且つ縮径した中空の環状を成し、その全体が略円錐台形状に構成されていると共に、一方側の端面には、他方側の外径寸法と同一又は僅かに大きな外径寸法を有し且つ他の部位よりも所定量だけ窪んだ窪み部が設けられており、当該窪み部に他の保持器の他方側を載置することで、複数積み重ねることが可能である。この場合、窪み部は、積み重ねられた保持器の他方側を外方からガイドして積み重ね位置を決める位置決めガイド面と、当該他方側を下方から支持する支持面とを備えている。
本発明によれば、傾いたり位置ずれを生じること無く安定して積み重ねることが可能な保持器を実現することができる。
以下、本発明の一実施の形態に係る保持器について、添付図面を参照して説明する。なお、本実施の形態は、上述したような軸受ユニット(図１(ａ))に組み込まれる傾斜冠形の保持器１８の改良であるため、以下では改良部分の説明にとどめる。
図３(ａ),(ｂ)に示すように、本実施の形態の保持器１８において、その大径側１８ａの端面には、小径側１８ｂの外径寸法Ｒ２と同一又は僅かに大きな外径寸法Ｒ４を有し且つ他の部位よりも所定量Ｈｇだけ窪んだ窪み部Ｇが設けられている。ここで、大径側１８ａの端面とは、各柱部１８ｈにおける内径端面Ｍinから外径端面Ｍoutに亘る領域を指しており、当該領域に窪み部Ｇが設けられている。この場合、窪み部Ｇの窪み量Ｈｇは、後述する支持面Ｓ２と大径側１８ａの端面Min,Moutとの高低差として規定される。なお、窪み部Ｇの外径寸法Ｒ４及び窪み量Ｈｇは、例えば保持器１８の大きさ(特に、小径側１８ｂの径寸法Ｒ２)に応じて設定されるため、ここでは特に数値限定しない。
図の構成では一例として、各柱部１８ｈの内径端面Ｍinに窪み部Ｇがそれぞれ設けられており、当該窪み部Ｇは、上側に積み重ねられた保持器１８の小径側１８ｂを外方からガイドして積み重ね位置を決める位置決めガイド面Ｓ１と、当該保持器１８の小径側１８ｂを下方から支持する支持面Ｓ２とを備えている。この場合、支持面Ｓ２は、上側に積み重ねられた保持器１８が傾かないように、その小径側１８ｂを水平に支持可能な形状を成しており、他の部位(窪み部Ｇ以外の端面Min,Mout)よりも窪んで形成されている。また、位置決めガイド面Ｓ１は、支持面Ｓ２の最外径側から保持器１８の外径側１８ａに向けて立ち上げられており、そのまま内径端面Ｍinに連続して形成されている。
ここで、支持面Ｓ２の形状については、積み重ねる保持器１８の小径側１８ｂを水平に支持できれば、任意の形状(例えば、水平面形状)に設定することができる。この場合、支持面Ｓ２に保持器１８の小径側１８ｂを載置するだけで、個々の保持器１８を水平に支持した状態で積み重ねることができる。これにより、複数の保持器１８相互が傾いて積み重ねられるのを防止することができる。なお、支持面Ｓ２の領域(大きさ)Ｗについては、例えば保持器１８の形状や大きさ、或いは、各柱部１８ｈの端面Min,Moutの形状や大きさに応じて設定されるため、ここでは特に数値限定しない。
一方、位置決めガイド面Ｓ１については、保持器１８相互が同中心に積み重ねることができれば、任意の形状(例えば、垂直面形状、テーパ面形状)に設定することができる。この場合、位置決めガイド面Ｓ１に保持器１８の小径側１８ｂを沿わすだけで、個々の保持器１８を互いに同中心に位置決めした状態で積み重ねることができる。これにより、複数の保持器１８相互が位置ずれして積み重ねられるのを防止することができる。
また、窪み部Ｇを位置決めガイド面Ｓ１及び支持面Ｓ２で構成することで、保持器１８の小径側１８ｂと窪み部Ｇとの接触面積が増加して摩擦係数を高めることができる。これにより、複数の保持器１８が相互に位置ずれして積み重ねられるのを防止することができる。この場合、例えば支持面Ｓ２を粗面化し、当該支持面Ｓ２の表面の摩擦係数が高くなるようにしても良い。これにより、支持面Ｓ２と保持器１８の小径側１８ｂとの間の摩擦力が高められるため、位置ずれが容易に発生するのを防止することができる。
なお、位置決めガイド面Ｓ１をテーパ面形状に設定する場合、当該位置決めガイド面Ｓ１は、支持面Ｓ２から末広がり状に延出し、その延出端を内径端面Ｍinに連続させれば良い。この場合、位置決めガイド面Ｓ１に保持器１８の小径側１８ｂを沿わすだけで、当該小径側１８ｂが位置決めガイド面Ｓ１のテーパに沿って案内されるため、保持器１８相互の芯出しを自動的に行うことができる。図２では保持器１８の定配を爪と自重によって行う図としているが、機械的に保持器１８の分離を行えば、位置決めガイド面Ｓ１は締り嵌め(部分的に締り嵌めでも良い)であっても良い。この場合は棒状になった保持器１８がより安定するので搬送ラインがより安定する。
また、上述した実施の形態では、駆動輪用の軸受ユニットに組み込まれる保持器１８を想定しているが、従動輪用の保持器にも本発明の技術を適用することができる。また、本発明は、駆動輪用及び従動輪用の保持器に限定されることは無く、上述した軸受ユニット以外の他の軸受に組み込まれる保持器にも適用することができる。
(ａ)は、駆動輪用の軸受ユニットの構成を示す断面図、(ｂ)は、軸受ユニットに組み込まれる保持器の構成を示す断面図、(ｃ)は、既存の保持器の大径側を一部拡大して示す斜視図。 保持器定配装置に複数の保持器が積み重ねてセットされた状態を示す断面図。 (ａ)は、本発明の一実施の形態に係る保持器の大径側を一部拡大して示す斜視図、(ｂ)は、同図(ａ)に示す保持器が複数積み重ねられた状態を一部拡大して示す断面図。
符号の説明
１８ 保持器
１８ａ 大径側(一方側)
１８ｂ 小径側(他方側)
１８ｈ 柱部
１８ｐ ポケット
Ｍin 柱部の内径端面
Ｍout 柱部の外形端面
Ｓ１ 位置決めガイド面
Ｓ２ 支持面

Claims (2)

  1. 軌道輪間に転動自在に組み込まれる複数の転動体を保持可能な保持器であって、
    一方側から他方側に向って先細りに連続し且つ縮径した中空の環状を成し、その全体が略円錐台形状に構成されていると共に、一方側の端面には、他方側の外径寸法と同一又は僅かに大きな外径寸法を有し且つ他の部位よりも所定量だけ窪んだ窪み部が設けられており、当該窪み部に他の保持器の他方側を載置することで、複数積み重ねることが可能であることを特徴とする保持器。
  2. 窪み部は、積み重ねられた保持器の他方側を外方からガイドして積み重ね位置を決める位置決めガイド面と、当該他方側を下方から支持する支持面とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の保持器。
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