JP2008281018A - 円筒ころ軸受用保持器 - Google Patents

Abstract

【課題】加工や組み立てが容易で、安価に作製する。
【解決手段】環状部７に軸方向に突出し周方向に間隔をおいて一体に設けた複数の柱部８と、この各柱部８の先端部に設けた別体の側板９とからなる。各柱部８は、径方向に弾性変形可能に設けられており、柱部８の内径面に周方向の嵌合溝１１が形成される。各柱部８の先端部には嵌合溝１１に向かって径方向に傾斜するテーパ面１２が設けられる。柱部８のテーパ面１２に側板９を軸方向に押し込めば、テーパ面１２に径方向への力が作用して、各柱部８が外径方向に弾性変形するので、側板９を各柱部８の嵌合溝１１に容易に嵌め合わせることができる。また、各柱部８の嵌合溝１１は、旋削により容易に形成することができるため、保持器を安価に作製することができる。
【選択図】図４

Description

ホイールローダ（油圧ポンプなど）などの建設機械等、各種機械装置の回転支持部に組み込まれる円筒ころ軸受に用いる保持器に関するものである。

各種機械装置の回転支持部を支持する円筒ころ軸受は、内輪と外輪との相互間に所定間隔おきに複数の円筒ころを保持する保持器を備えている。この保持器としては、もみ抜きにより形成された分割型のもみ抜き保持器が多く使用されている。

この分割型のもみ抜き保持器は、環状部に軸方向に突出する複数の柱部を周方向に間隔をおいて一体に設け、前記各柱部の先端部に別体の円環状の側板を設けたものである。その各柱部及び環状部並びに側板にリベット孔を軸方向に設け、そのリベット孔にリベットを通して先端部を突出させ、その突出部分を叩いて加締める。この加締め作業により、柱部と側板とを結合して、隣り合う柱部と側板とで円筒ころを保持するポケットが形成される（特許文献１参照）。
特開２００２−２５７１４１号公報

しかし、各柱部と側板との結合を、上述のように、リベットの加締めにより行うので、その各柱部と側板とを結合させるリベットを１本ずつ加締める必要があり、組み立て工数が増加し組み立て性が悪い。

また、リベットを通すリベット孔は、柱部の強度を確保するため、その直径が柱部の肉厚により制限され、必然的に小径に加工する必要があった。このため、小径のリベット孔を各柱部にそれぞれ設けることは手間がかかるものであった。また、軸受運転に伴うリベットの緩みを防止するために、リベット孔は、その直径を使用するリベットの外径にすき間なく適合する大きさに形成する必要があり、リベット孔の加工の作業性が悪い。

さらに、各柱部と側板との結合には、これらの部品とは別にリベットを用いるので部品点数が増加し、また、作製コストが増大する。

そこで、この発明は、加工や組み立てが容易で、安価に作製することを課題とする。

前記の課題を解決するために、この発明は、環状部に軸方向に突出する複数の柱部を周方向に間隔をおいて一体に設け、前記各柱部の先端部に別体の側板を設けて、隣接する前記柱部の間にポケットを形成した円筒ころ軸受用保持器において、前記各柱部は径方向に弾性変形可能に設けられており、その各柱部の内径面または外径面の先端部に周方向の溝を設け、前記各柱部の溝に前記側板の外周部または内周部を嵌め合わせた構成を採用したのである。

この構成によると、各柱部を径方向に弾性変形させて、各柱部の溝に側板を嵌め合わせれば、側板を各柱部に設けることができる。このため、従来用いていたリベットが不要となり、そのリベットの通すリベット孔の加工や、リベットの加締め作業を省略することができるので、加工作業性が良い。また、側板にリベット孔を設ける必要がなく、各柱部の溝は、例えば、旋削などによって容易に形成することができる。このため、側板、柱部は、その構造がシンプルになるので、これらの部材を安価に作製することができる。

この構成において、前記各柱部の先端部に前記溝に向かって径方向に傾斜するテーパ面を設けると、柱部のテーパ面に側板を軸方向に押し込めば、その押し込み力を受けた各柱部のテーパ面に径方向への力が作用し、この径方向の力により、各柱部が径方向に弾性変形するので、側板を容易に各柱部の溝に嵌め合わせることができる。

また、前記側板は、その外周部または内周部に径方向に突出する凸部を有し、この凸部を前記柱部の周方向側面に当接させた状態で、前記各柱部の溝に嵌め合わせた構成を採用すれば、凸部が側板の周り止めとなるため、側板の、環状部及び各柱部からなる保持器本体に対する相対回転を防止することができる。これにより、側板と柱部の溝との嵌め合い部の摩擦が抑制されて、側板の緩みを防止することができる。

また、各柱部を弾性変形させることが難しい大型の軸受や、柱部を弾性変形させるスペースのない円筒ころ軸受に適用させるために、環状部に軸方向に突出する複数の柱部を周方向に間隔をおいて一体に設け、前記各柱部の先端部に別体の側板を設けて、隣接する前記柱部の間にポケットを形成した円筒ころ軸受用保持器において、前記各柱部の内径面または外径面の先端部に周方向の溝を設け、前記側板は、環状の有端リングから構成され、前記有端リングは縮径及び拡径方向に弾性変形可能に設けられており、前記各柱部の溝に前記有端リングの外周部または内周部を嵌め合わせた構成を採用することができる。

このようにすると、有端リングを縮径または拡径方向に弾性変形させ、その状態で各柱部の溝に差し込めば、その弾性復元力により有端リングが各柱部の溝に嵌り合う。このため、有端リングの各柱部の溝への嵌め合わせが容易になり、組み立て性が良い。

また、この構成でも、上述の構成と同様に、側板や各柱部の構造がシンプルになるので、これらの部材を安価に作製することができる。

さらに、前記各柱部の先端部に前記溝に向かって径方向に傾斜するテーパ面を設けると、有端リングを各柱部の先端部のテーパ面に沿って押し付ければ、その押し付けにより有端リングが容易に縮径または拡径方向に弾性変形して、各柱部の溝への嵌め合わせがさらに容易になる。

この構成において、前記有端リングは、その両端部に径方向の突起を有し、前記突起を前記柱部の周方向の側面に当接させた状態で、前記各柱部の溝に嵌め合わせるようにすると、有端リングを各柱部の溝に嵌め合わせれば、その有端リングの突起が柱部の周方向の側面に当接して、有端リングの周方向の周り止めとすることができる。

以上のように、この発明は、各柱部に設けた溝に側板を嵌め合わせるようにしたので、加工や組み立てが容易で、安価に作製することができる。

以下、この発明の第一実施形態を図１〜図５に示す。この実施形態の円筒ころ軸受は、図１に示すように、外径面に軌道面３を有する内輪１と、内径面に軌道面４を有する外輪２と、この内輪１と外輪２とのそれぞれの軌道面３、４の相互間に周方向に転動可能に組み込まれる複数の円筒ころ５と、円筒ころ５を周方向に所定間隔をおいて保持する保持器６とから構成される。なお、上記円筒ころ軸受は、図示するように単列円筒ころ軸受に限定されるものでなく、複列円筒ころ軸受や多列円筒ころ軸受であってもよい。

上記保持器６は、図２に示すように、円環状の環状部７と、この環状部７に軸方向同じ向きに突出するように一体に設けられた複数の柱部８と、この各柱部８の先端部に嵌め合わせる円環状の側板９とから構成される。

前記環状部７及び各柱部８は、高力黄銅製の円筒体の内周面一端部に嵌合溝１１を形成した上で、円筒体の側周壁を軸方向からのドリル加工によって切削して周方向に間隔をおいて円筒ころ５が収納されるポケット１０が形成される。

この隣り合うポケット１０の間が柱部８となり、この柱部８が環状部７の周方向に間隔をおいて配置される。この各柱部８は、その周方向の側面が円筒ころ５の外径面に沿う円弧面となり、径方向に弾性可能に設けられている。

各柱部８の先端部の内径面には、周方向の前記嵌合溝１１が形成されており、前記側板９の外周部が嵌り合う。また、各柱部８の先端部に嵌合溝１１に向かって内径方向に傾斜するテーパ面１２が設けられる。

前記側板９は円環状に形成されており、その厚みが各柱部８の嵌合溝１１に嵌め合わせ可能な厚みに形成される。また、側板９の径方向の幅は、特に設定しないが、軸受の円滑な運転を阻害しない限り、例えば、側板９が内輪に接触したり、ポケット１０内の円筒ころが脱落したりしない限り、任意に設定することができる。

この側板９の各柱部８の嵌合溝１１内への嵌め合わせは、図３に示すように、環状部７及び各柱部８を外輪２内に装着し、その隣り合う柱部８間に（各ポケット１０内に）円筒ころ５を保持させた状態で行われる。その側板９の嵌め合わせとして、まず、各柱部８のテーパ面１２に側板９の外周部を軸方向に押し付ける。この側板９の押し付けにより、テーパ面１２に外径方向への力が作用する。この外径方向の力が作用すれば、各柱部８が容易に外径方向に弾性変形し、さらに側板９を押し付けると、各柱部８の嵌合溝１１に側板９の外周部が嵌り合う。このとき、各柱部８は内径方向に弾性復元し、その復元力により嵌合溝１１内で側板９が保持される（図４参照）。

また、側板９の外周部に径方向に突出する凸部１４を設け、この凸部１４を柱部８の周方向側面に当接させた状態で、側板９を各柱部８の溝１１に嵌め合わせてもよい（図５参照）。このようにすると、凸部１４が側板９の周り止めとなるため、側板９の、環状部７及び各柱部８からなる保持器本体に対する相対回転が防止される。これにより、側板９と柱部８の溝１１との嵌め合い部の摩擦が抑制されて、側板９の緩みを防止することができる。

このように、各柱部８の嵌合溝１１と側板９との嵌め合わせは、側版９の軸方向の押し付けにより行われるので、容易に保持器を組み立てることが可能となり、組み立て性が良い。

また、各柱部８の嵌合溝１１と側板９との嵌め合わせにより、各柱部８に側板９を取り付けるので、従来の保持器のように、リベット孔の加工や、リベットの加締め加工が不要となり、加工工程数が減るため、加工作業の作業性が向上する。

さらに、柱部と側板の結合に使用していたリベットが不要となるので、部品点数が増加せず、また、側板９にリベット孔を設ける必要がなく、各柱部８の嵌合溝１１の形成も、例えば、旋削により容易に行なうことができる。このため、各柱部８や側板９の構造がシンプルになり、保持器６を安価に作製することができる。

なお、各柱部８の嵌合溝１１は、柱部８の内径面に設けられているが、変形例として、図１０（ａ）に示すように、その嵌合溝１１を各柱部８の外径面の周方向に設けてもよい。この変形例では、側板９を各柱部８のテーパ面１２に押し付けることにより、各柱部８が内径方向に弾性変形し、さらに側板９を押し付ければ、各柱部８の嵌合溝１１に側板９の内周部を嵌め合わせることができる。

次に、この発明の第二実施形態を図６〜図９に示す。この実施形態は、側板９を円環状の有端リング１３から構成し、その有端リング１３を縮径または拡径方向に弾性変形可能に設け、各柱部８が径方向の弾性を有しない点で上述した第一実施形態（図２参照）と相違する。その他の構成は上述した第一実施形態と同様である。

この実施形態の円筒ころ軸受用保持器は、例えば、図６に示すような保持器６を外輪２の内径面で案内する円筒ころ軸受や、保持器の各柱部が径方向に弾性変形する空間がない円筒ころ軸受に適用することができる。

すなわち、これらの円筒ころ軸受は、運転時に保持器の振れ周りを小さくする目的で、柱部の周方向の側面と円筒ころの外周面とのすき間を小さく形成することが多く、また、保持器を内輪や外輪により案内させることがある。この場合、各柱部の弾性変形量は、円筒ころや内輪または外輪との干渉によって制限されるので、第二実施形態の円筒ころ軸受用保持器を適用することが好ましい。

この実施形態の有端リング１３は、図７に示すように、周方向の一部が切断され、その両端間に所定の間隔を有するＣ形の円環体で形成され、縮径方向および拡径方向に弾性変形可能に設けられたものである。この有端リング１３の両端部には外径方向の突起１５、１５が設けられている。

また、この有端リング１３は、その周方向の一部が切断されているので、その重心が、環状部７の中心軸に対して径方向にずれる。このため、各柱部８の嵌合溝１１の径方向の幅の中心線のなす円の中心を偏心させて、有端リング１３の重心と環状部７の中心軸とを一致させることにより、軸受運転時の有端リング１３の振れ周りを抑制することができる。あるいは、有端リング１３の肉厚を周方向に偏らせて重心を操作してもよい。

この有端リング１３を各柱部８の嵌合溝１１に嵌め合わせるには、まず、この有端リング１３の両突起１５、１５を工具や指等でつまんで互いに接近させながら、有端リング１３を軸方向に各柱部８の先端部のテーパ面１２に沿って押し付けて、その押し付けにより有端リング１３を縮径方向に弾性変形させる（図８（ａ）（ｂ）中の一点鎖線参照）。

この状態で、有端リング１３をさらに軸方向に押し込んで、その外周部を柱部８の嵌合溝１１に嵌め、突起１５、１５をつまんでいた工具等をはずすと、有端リング１３が拡径方向に弾性復元し、その外周部が各柱部８の嵌合溝に嵌まり合う（図８（ａ）、（ｂ）中の実線参照）。

このとき、有端リング１３の突起１５を、図９に示すように、柱部８の周方向の側面に係止させれば、この突起１５により、軸受運転時、有端リング１３の回転を防止することができる。

このように、弾性変形させた有端リング１３が弾性復元することにより、各柱部８の嵌合溝１１に有端リング１３が嵌め合わされるので、保持器を容易に組み立てることが可能となり、組み立て性が良い。

なお、各柱部８の嵌合溝１１は、柱部８の内径面に設けられているが、変形例として、図１０（ｂ）に示すように、その嵌合溝１１を各柱部８の外径面の周方向に設けてもよい。この変形例では、有端リング１３を拡径方向に弾性変形させ、その状態で有端リング１３の内周部を柱部８の嵌合溝１１に差し込んで、縮径方向に弾性復元させることにより、各柱部８の嵌合溝１１に有端リング１３の内周部を嵌め合わせることができる。

第一実施形態の円筒ころ軸受用保持器の使用状態を示す断面図 同上の円筒ころ軸受け用保持器の分解斜視図 同上の側板を各柱部に嵌め合わせる状態を示す断面図 同上の側板を各柱部に嵌め合わせた状態を示す斜視図 同上の凸部を有する側板を各柱部に嵌め合わせた状態を示す斜視図 第二実施形態の円筒ころ軸受用保持器の使用状態を示す断面図 同上の円筒ころ軸受け用保持器の分解斜視図 （ａ）同上の有端リングを各柱部に嵌め合わせる状態を示す正面図、（ｂ）図８（ａ）Ａ−Ａ線における断面図 同上の側板を各柱部に嵌め合わせた状態を示す斜視図 （ａ）第一実施形態の変形例の使用状態を示す断面図、（ｂ）第二実施形態の変形例の使用状態を示す断面図

符号の説明

１ 内輪
２ 外輪
３ 軌道面
４ 軌道面
５ 円筒ころ
６ 保持器
７ 環状部
８ 柱部
９ 側板
１０ ポケット
１１ 嵌合溝
１２ テーパ面
１３ 有端リング
１４ 凸部
１５ 突起

Claims (6)

1. 環状部(７)に軸方向に突出する複数の柱部(８)を周方向に間隔をおいて一体に設け、前記各柱部(８)の先端部に別体の環状の側板(９)を設けて、隣接する前記柱部(８)の間にポケット(１０)を形成した円筒ころ軸受用保持器において、
   前記各柱部(８)は径方向に弾性変形可能に設けられており、その各柱部(８)の内径面または外径面の先端部に周方向の溝(１１)を設け、前記各柱部(８)の溝(１１)に前記側板(９)の外周部または内周部を嵌め合わせたことを特徴とする円筒ころ軸受用保持器。
2. 前記各柱部(８)の先端部に前記溝(１１)に向かって径方向に傾斜するテーパ面(１２)を設けたことを特徴とする請求項１に記載の円筒ころ軸受用保持器。
3. 前記側板(９)は、その外周部または内周部に径方向に突出する凸部(１４)を有し、この凸部(１４)を前記柱部(８)の周方向側面に当接させた状態で、前記各柱部(８)の溝(１１)に嵌め合わせたことを特徴とする請求項１または２に記載の円筒ころ軸受用保持器。
4. 環状部(７)に軸方向に突出する複数の柱部(８)を周方向に間隔をおいて一体に設け、前記各柱部(８)の先端部に別体の環状の側板(９)を設けて、隣接する前記柱部(８)の間にポケット(１０)を形成した円筒ころ軸受用保持器において、
   前記各柱部(８)の内径面または外径面の先端部に周方向の溝(１１)を設け、前記側板(９)は、環状の有端リング(１３)から構成され、前記有端リング(１３)は縮径及び拡径方向に弾性変形可能に設けられており、前記各柱部(８)の溝（１１）に前記有端リング(１３)の外周部または内周部を嵌め合わせたことを特徴とする円筒ころ軸受用保持器。
5. 前記各柱部(８)の先端部に前記溝(１１)に向かって径方向に傾斜するテーパ面(１２)を設けたことを特徴とする請求項４に記載の円筒ころ軸受用保持器。
6. 前記有端リング(１３)は、その両端部に径方向の突起(１５)を有し、前記突起(１５)を前記柱部(８)の周方向側面に当接させた状態で、前記各柱部(８)の溝(１１)に嵌め合わせたことを特徴とする請求項４または５に記載の円筒ころ軸受用保持器。

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