JP2008261451A - 打抜き保持器 - Google Patents

Abstract

【課題】ころ本数やころ径の増大を図りつつ、打抜き保持器のポケットからのころ抜けを、ころの端面の凹部に頼ることなくフランジの抜止めと柱とで規制すると共に、ポケット内周の寸法出しやフランジ側面の平面度を容易に得られるようにする。
【解決手段】抜止め５が、フランジ４の各ポケット３、３間の先端部分から延びる曲げ片からなり、ポケット３を形成する両柱２、２に対応する位置関係の両抜止め５、５が、ころ１の外周部にピッチ径の円周よりも他方から隙間ｇをもって重なるように塑性曲げされており、ころ１を、両柱２、２の他方かつフランジ４の側方から斜めに傾けて押し込むことで両抜止め５、５の間が弾性的に広げられ、当該ころ１がポケット３に入るようにした。
【選択図】図１

Description

この発明は、ころセットを保持する保持器に関し、特に、金属板のプレス加工による一体成形品である打抜き保持器に関する。

従来から、ころ軸受の組立ての都合上、ころセットを保持器に保持させた状態で一まとめに取り扱えるようにしている。この種の保持器には、ポケットに入れたころの抜け止め構造が設けられる。

打抜き保持器の場合は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、ころ５１のセットのピッチ径の円周から内外一方に外れた位置に各柱５２がある。ポケット５３を形成する両柱５２、５２の周方向間隔は、ころ５１の最大直径より小さくなっており、ころ５１の内外一方への抜けが規制されるようになっている（特許文献１、２）。
上述のように、各柱５２をピッチ径の円周から内外一方に外せば、周方向に隣り合うころ間の広がったところに各柱５２を位置させることができ、ひいては、ころ本数やころ径を増すことができる利点もある。

また、打抜き保持器の一端側の環状部に、内外他方に曲げたフランジ５４を形成し、そのフランジ５４に、ころ５１の他方への抜けを規制する抜止め５５を形成し、ポケット５３にころ５１が入った状態では、抜止め５５が、ころ端面に形成された凹部５６内に入り込み、ころ５１の内外他方への抜けを凹部内面との引っ掛かりで規制するようになっている。

図５の例では、抜止め５５が、ポケット５３の打抜きにおいてフランジ５４の内周となる部分を切り落として突片状に形成されている。
また、前掲の特許文献２の打抜き保持器は、フランジ側面を板厚方向に突き出して突起状の抜止めが形成されている。

特開平５−１５７１１６号公報 特開平２−１８０３１４号公報

しかしながら、上述の従来例の打抜き保持器は、ころ５１の端面に抜止め５５を係合させるための凹部５６を形成する必要があり、ころ５１の加工コストが高くなる。特に、球面ころや円筒ころは、ころの両端面が対称の関係になり、組み込み性を考えて各端面に凹部を形成することが求められるので、より加工コストが高くなってしまう。
また、高負荷用軸受のように、ころ５１の剛性上、ころ５１の端面に深い凹部５６を形成できない場合、抜止め５５は、浅く形成された凹部５６に入り込ませるため、小さくなる。自動調心ころ軸受のようにミスアライメントの生じ得る条件下では、抜止め５５ところ５１との接触が起こり得る。小さな抜止め５５は、摩耗で規制が効かなくなることも早く、軸受の分解点検で保持器を抜き出した際にころ抜けの恐れがある。

また、図５の従来例のように、ポケット５３の打抜きで抜止め部分を形成すると、ポケット内周の寸法出しが難しくなり、前掲の特許文献２のように、フランジ側面を突き出して抜止めを形成すると、フランジ側面の他の部分の平面度を得ることが難しくなる。

そこで、この発明の課題は、ころ本数やころ径の増大を図りつつ、打抜き保持器のポケットからのころ抜けを、ころの端面の凹部に頼ることなくフランジの抜止めと柱とで規制すると共に、ポケット内周の寸法出しやフランジ側面の平面度を容易に得られるようにすることである。

上述の課題を達成するため、この発明は、ころセットのピッチ径の円周から内外一方に外れた位置に各柱があり、ポケットを形成する両柱がころの一方への抜けを規制するようになっており、一端側の環状部に、内外他方に曲げたフランジが形成されており、そのフランジに、前記ころの他方への抜けを規制する抜止めが形成されている打抜き保持器を前提としている。
従来例で述べたように、柱を利用してころ抜けを規制すると共に、ころ本数等の増大を図ることができるからである。

この発明は、上述の前提において、前記抜止めが、前記フランジの周方向で各ポケット間の先端部分から延びる曲げ片からなる構成の採用により、フランジ先端部分から延びる曲げ片を塑性曲げするだけで、抜止めをころセットのピッチ径よりも他方に形成することができるようにした。
したがって、ポケットの打抜き縁に抜止めが突出せず、ポケット内周の寸法出しが容易に得られる。また、フランジ側面を突き出すこともなく、フランジ側面の平面度も容易に得られる。

各抜止めは、前記フランジの周方向で各ポケット間の先端部分から延びる曲げ片からなるため、それぞれ対応する位置関係の柱の他方上の空間に収まる。したがって、各抜止めが、ころ本数等に影響を及ぼすことはない。

ここで、この発明は、前記両柱に対応する位置関係の両抜止めが、前記ころの外周部に前記ピッチ径の円周よりも他方から隙間をもって重なるように塑性曲げされた構成の採用により、ポケット内のころが他方へ抜けようとしても、両抜止め間に当該ころの外周部が引っ掛かり、その他方への抜けが規制されるようにした。すなわち、ころの他方への抜け規制は、前記両抜止めのみで行われる。したがって、ころの端面の凹部に頼ることなくフランジの抜止めでころの他方への抜け規制が行われる。

抜止めがころの外周部に隙間をもって重なるため、運転中に、抜止めところとの接触が避けられる。

上述のように、ころ本数等の増大を図るには、各柱が、ピッチ径の円周から外れる程よい。結果的に、前記両柱の間は、ころの最大外径に比して狭くなり、ころを両柱の間に一方から他方に押し通してポケットに入れることができなくなる。このため、この発明の構成においては、両柱よりも他方からころをポケットに入れることになる。前記抜止めは、予め塑性曲げされており、しかも抜止めとしての機能上、ころをポケットに入れる際に干渉する位置にある。

そこで、この発明は、前記両抜止めの間が前記ころを前記両柱よりも他方から押し込むことで弾性的に広げられ、当該ころが前記ポケットに入る構成を採用した。抜止めは、弾性的に、すなわち弾性変形の範囲内にある限り、ころがポケットに入ると、弾性回復で前記の塑性曲げの形状に戻る。したがって、ころ入れ後に、ころとの隙間調整が不要である。

上述のように、この発明は、上記構成の採用により、ころ本数やころ径の増大を図りつつ、打抜き保持器のポケットからのころ抜けを、ころの端面の凹部に頼ることなくフランジの抜止めと柱とで規制すると共に、ポケット内周の寸法出しやフランジ側面の平面度を容易に得ることができる。

以下、この発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１乃至図３に示すように、この実施形態に係る打抜き保持器は、かご形とされ、自動調心ころ軸受の内外の軌道輪１１、１２間にころ１のセットを一対で組み込むことを目的としたものになっている。

この打抜き保持器は、ころ１のセットのピッチ径の円周（以下、この円周を単にＰＣＤと呼ぶ）から内外一方に外れた位置に各柱２があり、ポケット３を形成する両柱２、２がころ１の一方への抜けを規制するようになっており、一端側の環状部に、内外他方に曲げたフランジ４が形成されており、そのフランジ４に、ころ１の他方への抜けを規制する抜止め５が形成されているものである。

この打抜き保持器は、金属板からなり、例えば、鋼板を素材としてプレス加工により製造される。

ころ１は、内外の軌道輪１１、１２の球面軌道に対応する球面ころとなっている。

各柱２は、軸受に組み込まれた状態でころ１の中心軸に沿うように傾斜している。ポケット３を形成する両柱２、２（以下、単に両柱２、２と呼ぶ）の周方向端部は、転動するころ１の外周部を受けるように面押し加工されている。それら両柱２、２の周方向端部間の間隔は、ころ１の最大直径より小さくなっており、ポケット３からのころ１の内方への抜けが規制されている。ころ公転方向側に位置する柱２の周方向端部は、ころ１の外周部を受け、これにより、打抜き保持器が径方向成分の力を受けて径方向に案内される。なお、各柱２は、転動するころ１が各柱２に乗り上げることがないようになっている。

この打抜き保持器において、各柱２をＰＣＤの内方に位置させたのは、外方に位置させた場合と比して、転動する各ころ１の外周部と各柱２の周方向端部との接触で打抜き保持器が受ける径方向成分の力が大きくなり、これにより、打抜き保持器が径方向に案内され易くなるからである。各柱２の強度を優先する場合は、各柱２を外方に位置させてより大きな円周上に位置させることにより、同じころ本数等にしながら柱２の周方向幅を増すことができる。

フランジ４は、内外の軌道輪１１、１２間に、各軌道のころ１のセットを保持する打抜き保持器が組み込まれた状態で、それら打抜き保持器の軸受幅中央側に位置している。打抜き保持器は、それぞれのころセットに押されて生じる軸方向変位を互いのフランジ４、４の対面部４ａ、４ａが接触することにより規制し合うようになっている。

抜止め５は、周方向でフランジ４の各ポケット３、３間に位置する先端部分から延びる曲げ片から構成されている。前記両柱２、２に対応する位置関係の両抜止め５、５（以下、単に両抜止め５、５と呼ぶ）は、ポケット３に入ったころ１の外周部にＰＣＤよりも他方から隙間ｇをもって重なるように塑性曲げされている。ポケット３内のころ１が他方へ抜けようとしても、両抜止め５、５間に当該ころ１の外周部が引っ掛かり、その他方への抜けが規制される。

各抜止め５は、フランジ４の先端部分から延びる曲げ片をポケット３に近づけるように塑性曲げするだけなので、フランジ４、４の対面部４ａ、４ａの平面度を容易に得ることができ、これらの接触の支障にならない。

両抜止め５、５は、内外の軌道輪１１、１２間に組み込まれた状態で、ころ１の外周部に隙間ｇをもって重なる。このため、軸受運転中における両抜止め５、５ところ１との接触が避けられる。

各抜止め５は、それぞれ対応する位置関係の柱２の他方上の空間に収まる。したがって、各抜止め５が、ころ本数等に影響を及ぼすことはない。

前記両抜止め５、５の間は、ころ１を、両柱２、２の他方かつフランジ４の側方から斜めに傾けて押し込むことで弾性的に広げられ、これにより、当該ころ１がポケット３に入るようになっている。

より具体的には、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、先ず、ころ１を、フランジ４側のころ端面上のころ中心軸が両抜止め５、５より内方に位置する傾斜姿勢とし、両抜止め５、５の内方に、これら５、５間より広いころ１の外周部分を差し込む。このとき、ころ１は、ポケット３の小径側の環状部のエッジＥ１上に載り、フランジ４側のころ端面が、フランジ４のエッジＥ２に当る状態とする。この状態であれば、フランジ４と反対側のころ端面をころ中心軸方向に押すことができる。
このようにころ１を押せば、図４（ａ）（ｂ）中に一点鎖線で示すように、ころ１は、エッジＥ１上をフランジ４側に滑り、フランジ４側のころ端面が、エッジＥ２上を外方に滑る。すなわち、ころ１は、エッジＥ２との間に外方への滑りを生じながら、そのエッジＥ２を中心として回転し、傾斜が次第に浅くなる。その結果、両抜止め５、５の内方に位置するころ１の外周部分が、両抜止め５、５を次第に外方へ押し上げて弾性変形させる。これにより、両抜止め５、５間の周方向間隔は、弾性的に押し広げられる。
ころ１が上述の滑り回転をすることに伴い、フランジ４と反対側のころ端面が次第にエッジＥ１に近づき、やがて、フランジ４と反対側のころ端面がエッジＥ１を通過すると、図４中に二点鎖線で示すように、ころ１は、両柱２、２で受けられ、ポケット３に入った状態となる。このため、ころ１は、内方へ抜け出ない。このとき、両抜止め５、５は、弾性回復しており、ころ１を外方へ抜け止めする。

自動調心ころ軸受の組み立てにおいては、図２に示すように、内方の軌道輪１１と打抜き保持器ところ１のセットとがアッセンブリ化される。
そのアッセンブリでは、各ポケット３内の各ころ１が、両柱２、２及び両抜止め５、５で内外への抜けが規制されている。したがって、図２中に二点鎖線で示すように、アッセンブリの中心軸が外方の軌道輪１２の中心軸と交差するように外方の軌道輪１２の内方に位置させた状態とし、その状態からアッセンブリを寝かせて外方の軌道輪１２の中心軸に一致させる、いわゆる返し（腹戻し）作業を終えるまで、打抜き保持器からころ１が外れることはない。

なお、この実施形態のように、打抜き保持器、ころ１、内方の軌道輪１１をアッセンブリ化した状態で外方の軌道輪１２に組み込む場合、ＰＣＤの外方に柱２があると、内方の軌道輪１１が邪魔をして、ころ１の組込みができない。これを避ける目的もあって、柱２をＰＣＤの内方に位置させている。

この打抜き保持器のフランジ４は、図１乃至図３に示すように、その周方向で両抜止め５、５間に位置する先端部分から延びる突片７を有している。各突片７に、ポケット３に入ったころ１の端面をＰＣＤよりも他方で接触する接触部７ａが形成されている。

上述のように、自動調心ころ軸受の運転中、ころ１がスキュー挙動を示すと、各突片７の接触部７ａがころ１の端面と接触する。このとき、その突片７を有する打抜き保持器側のフランジ４は、相手側の打抜き保持器のフランジ４に支持される。このため、各突片７の接触部７ａは、ころ１のスキュー挙動に抗することができ、傾きを抑える案内作用を奏する。したがって、この自動調心ころ軸受では、案内方の軌道輪や中つばが省略されている。

なお、突片７は、フランジ４の先端部分から他方に向けて延びており、その先端部をポケット側に段差を付けるプレス加工により、接触部７ａが形成されている。したがって、接触部７ａは、簡単に形成することができ、フランジ４、４の対面部４ａ、４ａの平面度を容易に得ることができ、これらの接触の支障にならない。

また、突片７は、本来、抜止め５となる曲げ片の形成と同時に金属板から切り落とされる部分を利用して形成することになり、素材の有効利用を図ることができる。

また、突片７が両抜止め５、５間にあり、抜止め５を曲げて形成された隙間は接触部７ａの潤滑剤の浸入路になる。このため、接触部７ａところ１の端面間の潤滑が促進される。

上述のように、この打抜き保持器においては、内方の軌道輪、打抜き保持器、ころのアッセンブリ化を前提にするため、柱をＰＣＤよりも内方に位置させ、大径側の環状部に外方に曲げたフランジを形成したが、外方の軌道輪、打抜き保持器、ころをアッセンブリ化する場合は、柱をＰＣＤよりも外方に位置させ、フランジを内方に曲げればよい。
また、フランジは、大径側の環状部ではなく、小径側の環状部に形成することも可能である。この場合、打抜き保持器の軸方向変位は、第２のフランジ６同士の接触で規制し合うようにすることができる。
また、この発明に係る打抜き保持器は、球面ころの他に、円錐ころ、円筒ころ等で構成されるころセットの保持にも適用することができる。

ａは実施形態に係る打抜き保持器のポケット部分をころ中心を含む軸方向に垂直な断面で示した部分拡大断面図、ｂは実施形態に係る打抜き保持器のポケット部分をころ中心を含む軸方向に平行な断面で示した部分拡大断面図 図１の打抜き保持器を備えた自動調心ころ軸受の縦断面図 ａは図１の打抜き保持器を斜め外方から示した部分拡大斜視図、ｂは図１の打抜き保持器を斜め内方から示した部分拡大斜視図、ｃはｂを下から示した底面図 ａは図１のポケットにころを入れる準備位置を軸方向に平行な断面で示す作用図、ｂはａのｂ−ｂ線の断面を示した作用図 ａは従来例の打抜き保持器の部分拡大縦断面図、ｂはａの打抜き保持器を斜め外方から示した部分拡大斜視図

符号の説明

１ ころ
２ 柱
３ ポケット
４ フランジ
４ａ 対面部
５ 抜止め
６ 第２のフランジ
７ 突片
７ａ 接触部
１１、１２ 軌道輪

Claims (2)

1. ころセットのピッチ径の円周から内外一方に外れた位置に各柱があり、ポケットを形成する両柱がころの一方への抜けを規制するようになっており、一端側の環状部に、内外他方に曲げたフランジが形成されており、そのフランジに、前記ころの他方への抜けを規制する抜止めが形成されている打抜き保持器において、
   前記抜止めが、前記フランジの周方向で各ポケット間の先端部分から延びる曲げ片からなり、前記両柱に対応する位置関係の両抜止めが、前記ころの外周部に前記ピッチ径の円周よりも他方から隙間をもって重なるように塑性曲げされており、前記両抜止めの間が前記ころを前記両柱よりも他方から押し込むことで弾性的に広げられ、当該ころが前記ポケットに入ることを特徴とする打抜き保持器。
2. 前記フランジが、その周方向で前記両抜止め間の先端部分から延びる突片を有しており、各突片に、前記ころの端面を前記ピッチ径の円周よりも他方で接触する接触部が形成されている請求項１に記載の打抜き保持器。

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