JP2009074587A - ケージアンドローラ及び転がり軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受に要求される負荷容量を確保でき、部品点数の増加や複雑な加工を施さずにころの脱落を防止することができるケージアンドローラ及び転がり軸受を提供する。
【解決手段】ケージアンドローラ１０は、一対の円環部１２，１２及び一対の円環部１２，１２間を連結して円周方向に所定の間隔で配置される複数の柱部１３を有する保持器１１と、一対の円環部１２，１２及び互いに隣り合う柱部１３によって形成される保持器１１のポケット１４にそれぞれ配置される複数のころ３０と、を備える。一対の円環部１２，１２は、これらの軸方向両端部から半径方向にそれぞれ延びる一対のフランジ部１６，１６を備え、一対のフランジ部１６，１６の径方向端部は、軸方向内側に湾曲した弾性変形可能な一対の湾曲部１７，１７をそれぞれ有する。一対の湾曲部１７，１７間の距離Ｌ１は、ころ３０の軸方向最大長さＬ２より短い。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数個のころと、これらのころを保持する保持器とで構成される組み合わせ軸受であるケージアンドローラ、及び該組み合わせ軸受に軌道輪を有する転がり軸受に関する。

従来、ケージアンドローラは、内外輪を用いずに、複数個のころと、これらのころを保持する保持器とで構成される組み合わせ軸受であり、組み込む寸法領域が小さく済む上、取り扱いも比較的容易であることから、様々な機械装置に組み込まれている。

従来のケージアンドローラとしては、図６に示すＭ型形状保持器を備えたケージアンドローラ１００や、図７や図８に示す矩形形状の門形保持器を備えたケージアンドローラ２００，３００が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。図６に示すケージアンドローラ１００のＭ型形状保持器１１０は、ころ１０１の両端面を覆う一対の円環部１１１と、一対の円環部１１１間を連結し、外径側バレ止め部１１２と内径側バレ止め部１１３とがフォーム加工された複数の柱部１１４と、を有する。対向するバレ止め部１１２，１１３間の各距離は、嵌め合い代（通称、パチン代）分だけ、ころ径より小さく形成されており、ころ１０１を押し込んで外径側バレ止め部１１２と内径側バレ止め部１１３との間に嵌めこむことで組み立てられる。

組み立てられたケージアンドローラ１００は、外径側にも内径側にもバレ止め部１１２，１１３があるため、ケージアンドローラ単体でもころ１０１が保持器１１０のポケット１１４から脱落することがなく、非常に取り扱いやすい構造となっている。

近年、各種機械装置は小型化が進み、組み込まれる軸受のスペースも益々小さくなる傾向がある一方、装置の高機能化から軸受に要求される負荷容量は拡大要請が高まっている。図６に示すＭ型形状保持器１１０では、ころ１０１のピッチ円径（以降、ＰＣＤと称す）の近傍にて内径側バレ止め部１１３が形成されるため、組み込まれるころ数が制限されることになり、上記要請を満足できない場合が増えている。

一方、図７に示すケージアンドローラ２００の門型保持器２１０は、ころ２０１の両端面を覆う一対の円環部２１１と、外径側で略直線状に形成された、バレ止め部２１２を有する柱部２１３と、を備える。このような保持器２１０では、ＰＣＤの近傍に柱部がないため、ころ２０１を組み込むスペースを多く取ることができ、ころ数を増加させ、軸受の負荷容量の増大を行うことができる。しかしながら、軸受単体では、ころ２０１が脱落してしまう構造となっており、紙管や樹脂管等のころ２０１を保持する部品２２０を別途組み込まなければならず、さらに機械装置にケージアンドローラ２００を組み込む際には、その保持部品２２０を逆に取り外さなければならなかった。

また、特許文献２に記載のような、図８に示すケージアンドローラ３００の門型保持器３１０では、ころ３０１の両端部を覆う一対の円環部３１１を外側から凹ませることで軸方向内向きのころ保持部３１２が形成されており、ころ３０１の両端部に形成された凹部３０２をこのころ保持部３１２に嵌め込ませて、ころ３０１の脱落を防止している。

しかしながら、このような門型保持器３１０では、ころ３０１を嵌め合わせる為に、円環部３１１にころ数分のころ保持部３１２を形成する必要があり、形状が複雑となる。また、ころ３０１にも、その両端面の中央付近に凹部３０２を設ける必要がある。
特開２０００−７４０７１号公報 特開２００１−４１２２３号公報

本発明の目的は、上記事情に鑑みて為されたものであり、軸受に要求される負荷容量を確保でき、部品点数の増加や複雑な加工を施さずにころの脱落を防止することができるケージアンドローラ及び転がり軸受を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 一対の円環部及び該一対の円環部間を連結して円周方向に所定の間隔で配置される複数の柱部を有する保持器と、
前記一対の円環部及び互いに隣り合う前記柱部によって形成される前記保持器のポケットにそれぞれ配置される複数のころと、
を備えるケージアンドローラであって、
前記一対の円環部は、これらの軸方向両端部から半径方向にそれぞれ延びる一対のフランジ部を備え、
該一対のフランジ部の径方向端部は、軸方向内側に湾曲した弾性変形可能な一対の湾曲部をそれぞれ有し、
該一対の湾曲部間の距離は、前記ころの軸方向最大長さより短いことを特徴とするケージアンドローラ。
（２） 前記ころは、前記一対の湾曲部を軸方向外側に弾性変形させることで、前記ポケット内に組み込まれることを特徴とする（１）に記載のケージアンドローラ。
（３） 前記ころは、前記柱部に形成されたバレ止め部及び前記湾曲部によって、前記保持器に保持されることを特徴とする（１）又は（２）に記載のケージアンドローラ。
（４） 一対の円環部及び該一対の円環部間を連結して円周方向に所定の間隔で配置される複数の柱部を有する保持器と、
前記一対の円環部及び互いに隣り合う前記柱部によって形成される前記保持器のポケットにそれぞれ配置される複数のころと、
前記ころが転動する少なくとも一つの軌道輪と、
を備える転がり軸受であって、
前記一対の円環部は、これらの軸方向両端部から半径方向にそれぞれ延びる一対のフランジ部を備え、
該一対のフランジ部の径方向端部は、軸方向内側に湾曲した弾性変形可能な一対の湾曲部をそれぞれ有し、
該一対の湾曲部間の距離は、前記ころの軸方向最大長さより短いことを特徴とする転がり軸受。

本発明のケージアンドローラ及び転がり軸受によれば、一対の円環部は、これらの軸方向両端部から半径方向にそれぞれ延びる一対のフランジ部を備え、該一対のフランジ部の径方向端部は、軸方向内側に湾曲した弾性変形可能な一対の湾曲部をそれぞれ有し、該一対の湾曲部間の距離は、ころの軸方向最大長さより短い。これにより、従来の門型保持器のように、保持器の円環部やころ端部に複雑な加工を行う必要がなく、また軸受単体時に紙管や樹脂管等のころ保持部品を組み込んで部品点数を増加せずに、ころの脱落を防止することができる。また、ころのＰＣＤの近傍にて、Ｍ型保持器のような内径側バレ止め部を設ける必要がないため、複雑な加工を施す必要がないとともに、門型保持器と同様、ころ数を減らすことなく高負荷容量を確保することができる。従って、良好な取り扱い性、且つ、高負荷容量を有するケージアンドローラを得ることができる。

以下、本発明の一実施形態に係るケージアンドローラについて図１〜図４を参照して説明する。

図１及び図２に示すように、ケージアンドローラ１０は、一対の円環部１２，１２及び一対の円環部１２，１２間を連結して円周方向に所定の間隔で配置される複数の柱部１３を有する保持器１１と、一対の円環部１２，１２と隣り合う柱部１３によって円周方向に所定の間隔で形成されるポケット１４にそれぞれ配置される複数個のころ３０と、を備える。ポケット１４を向く柱部１３の軸方向対称位置には、外径側バレ止め部１５，１５が設けられており、ころ３０がポケット１４の外径側からの脱落を防止している。

また、一対の円環部１２，１２は、これらの軸方向両端部から半径方向内側にそれぞれ延びる一対のフランジ部１６，１６を備えており、一対のフランジ部１６，１６の径方向内端部は、軸方向内側に湾曲した弾性変形可能な一対の湾曲部１７，１７をそれぞれ有する（図４の斜線部参照。）。

一対の湾曲部１７，１７間の距離Ｌ１、即ち、一対の湾曲部１７，１７の内径側内縁位置間の内幅は、球形状とした端面部３０ａを有するころ３０の軸方向最大長さＬ２より若干短く設定されており、一対の円環部１２，１２にてころ３０を嵌め合わせるためのパチン代が与えられる。これにより、図３に示すように、ころ３０は、一対のフランジ部１６，１６の内径側から外径側バレ止め部１５，１５に向かって一対の湾曲部１７，１７を軸方向外側に弾性変形させるように押し込まれ、湾曲部１７，１７にて構成されるパチン部を通過して保持器１１のポケット１４内に組み込まれ、ケージアンドローラ１０を構成する。

図２に示すように、ころ３０がポケット１４内に組み込まれた状態では、一対の湾曲部１７，１７によってポケット１４の内径側からのころ３０の脱落が防止される。これにより、一対の湾曲部１７，１７と外径側バレ止め部１５，１５によってころ３０は保持器１１のポケット１４内に保持される。また、一対の湾曲部１７，１７を有する一対のフランジ部１６，１６は、ケージアンドローラ１０が機械装置に組み込まれて保持器１１が図示しないハウジングに案内される際に、必要十分なころ落ち量が確保されるように形成されている。

従って、本実施形態のケージアンドローラ１０によれば、一対の円環部１２，１２は、これらの軸方向両端部から半径方向内側にそれぞれ延びる一対のフランジ部１６，１６を備え、該一対のフランジ部１６，１６の径方向内端部は、軸方向内側に湾曲した弾性変形可能な一対の湾曲部１７，１７をそれぞれ有する。そして、該一対の湾曲部１７，１７間の距離Ｌ１は、ころ３０の軸方向最大長さＬ２より短く設定される。これにより、従来の門型保持器のように、保持器の円環部やころ端部に複雑な加工を行う必要がなく、また軸受単体時に紙管や樹脂管等のころ保持部品を組み込んで部品点数を増加せずに、ころ３０の脱落を防止することができる。また、ころ３０のＰＣＤの近傍にて、Ｍ型保持器のような内径側バレ止め部を設ける必要がないため、複雑な加工を施す必要がないとともに、門型保持器と同様、ころ数を減らすことなく高負荷容量を確保することができる。従って、良好な取り扱い性、且つ、高負荷容量を有するケージアンドローラを得ることができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良などが可能である。特に、保持器の形式や材質（樹脂材等を含む）、ころの形状等については、実施形態に限定されるものでなく、本発明を達成するものであれば任意に適用可能である。例えば、上記実施形態では、ころ３０の端面部３０ａを球形状としたが、山型形状であってもよい。

また、上記実施形態では、ケージアンドローラについて説明したが、図５に示すように、ころ３０が転動する少なくとも一つの軌道輪（図５では、外輪４１及び内輪４２を有する。）を備え、ころ３０及び保持器１１を当該ケージアンドローラ１０にて構成した、転がり軸受４０も本発明に含まれる。

さらに、本発明は、一対のフランジ部が、円環部の軸方向両端部から半径方向外方にそれぞれ延び、ころを外径側から柱部に形成された内径側バレ止め部に向けて押し込むようにしてもよい。

本実施形態のケージアンドローラを示す、保持器柱部の円周方向中間部にて切断した断面図である。 図１のケージアンドローラを、保持器ポケットの円周方向中間部にて切断した断面図である。 図１のケージアンドローラにおいて、保持器にころを組み込む状態を示す断面図である。 図１のケージアンドローラの保持器側面図である。本発明の一実施形態に係るケージアンドローラを示す概略斜視図である。 図１のケージアンドローラを組み込んだ転がり軸受を示す断面図である。 従来のケージアンドローラを示し、（ａ）は保持器柱部の円周方向中間部にて切断した断面図であり、（ｂ）は（ａ）のVI−VI線に沿った断面図である。 従来の他のケージアンドローラを示し、（ａ）は保持器柱部の円周方向中間部にて切断した断面図であり、（ｂ）は（ａ）のVII−VII線に沿った断面図である。 従来のその他のケージアンドローラの断面図である。

符号の説明

１０ ケージアンドローラ
１１ 保持器
１２ 円環部
１３ 柱部
１４ ポケット
１５ 外径側バレ止め部
１６ フランジ部
１７ 湾曲部
３０ ころ
３０ａ 端面部
４０ 転がり軸受

Claims (4)

1. 一対の円環部及び該一対の円環部間を連結して円周方向に所定の間隔で配置される複数の柱部を有する保持器と、
   前記一対の円環部及び互いに隣り合う前記柱部によって形成される前記保持器のポケットにそれぞれ配置される複数のころと、
   を備えるケージアンドローラであって、
   前記一対の円環部は、これらの軸方向両端部から半径方向にそれぞれ延びる一対のフランジ部を備え、
   該一対のフランジ部の径方向端部は、軸方向内側に湾曲した弾性変形可能な一対の湾曲部をそれぞれ有し、
   該一対の湾曲部間の距離は、前記ころの軸方向最大長さより短いことを特徴とするケージアンドローラ。
2. 前記ころは、前記一対の湾曲部を軸方向外側に弾性変形させることで、前記ポケット内に組み込まれることを特徴とする請求項１に記載のケージアンドローラ。
3. 前記ころは、前記柱部に形成されたバレ止め部及び前記湾曲部によって、前記保持器に保持されることを特徴とする請求項１又は２に記載のケージアンドローラ。
4. 一対の円環部及び該一対の円環部間を連結して円周方向に所定の間隔で配置される複数の柱部を有する保持器と、
   前記一対の円環部及び互いに隣り合う前記柱部によって形成される前記保持器のポケットにそれぞれ配置される複数のころと、
   前記ころが転動する少なくとも一つの軌道輪と、
   を備える転がり軸受であって、
   前記一対の円環部は、これらの軸方向両端部から半径方向にそれぞれ延びる一対のフランジ部を備え、
   該一対のフランジ部の径方向端部は、軸方向内側に湾曲した弾性変形可能な一対の湾曲部をそれぞれ有し、
   該一対の湾曲部間の距離は、前記ころの軸方向最大長さより短いことを特徴とする転がり軸受。

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