JP2009168173A - ころ軸受及びころ軸受の組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ころを保持器の内周面側からポケットに挿入する際に、ころがポケットの開口部に挟持されて回転不良となることを防止できるころ軸受及びこのころ軸受の組立方法を提供する。
【解決手段】軸方向の端部に鍔部６が形成された外輪２と、外輪２の軌道面５に配置された複数の針状ころ３と、針状ころ３を保持するポケット７が形成された保持器４とを有するシェル形針状ころ軸受１であって、軌道面５と鍔部６内周面との距離を、針状ころ３をポケット７に配置した状態における、鍔部６と対向する位置の保持器４の外周面と針状ころ３のころ外接円径との距離よりも大きくする。
【選択図】図１

Description

本発明は、軸方向の両端部に鍔部が形成された外輪の軌道面に複数のころを配置し、このころを保持器で保持したころ軸受及びこのころ軸受の組立方法に関するものである。

外輪の軌道面に配置した複数のころを保持器で保持したころ軸受は、小さな軸受外径で高い負荷能力を有することから、軸受設置スペースが小さい箇所などに使用されている。このようなころ軸受としては、鋼板の削り出しにより外輪を製作したソリッド形ころ軸受や、薄い後板をプレス加工することにより外輪を形成したシェル形ころ軸受が知られている。

例えば、シェル形ころ軸受は以下のように組み立てられる。まず、外輪については軸方向の両端部を軌道面に向けて捲き込むように折曲して鍔部を形成する。その後、外輪に熱処理を施して所定の硬度を付与する。このようにした外輪の内径部に、保持器を軸方向から挿入する。このとき、保持器の外径は、外輪の鍔部内径よりもわずかに小さく形成されているので容易に挿入できる。続いて外輪と保持器それぞれの軸方向中心を位置合わせし、この位置合わせの状態でころを保持器の内周面側から押圧し、保持器のポケットに装着する。ころ直径よりも円周方向幅が小さく形成されているポケットは、ころを挿入する過程では弾性変形して円周方向に拡開され、ころを挿入した後は弾性変形して元の形状に戻り、ころを保持する（例えば特許文献１参照）。

特開２００５−１１４１１１号公報（第３頁、図１）

従来より、シェル形ころ軸受は、設置スペース、軸径及び荷重等のユーザー仕様を考慮して、外輪形状（厚み及び外径等）、ころ形状（直径及び軸方向長さ等）及びころ数が決定される。そして、保持器形状（厚み、外径及びポケットの大きさ）は使用するころの落下防止を考慮して決定される。したがって、以下のような課題があった。

図４は、特許文献１のシェル形針状ころ軸受１の組立工程を示す要部拡大図である。この図４は、説明を容易とするため、ある１つのころに注目して示している。なお、図４（ａ）中の２点鎖線で示す針状ころ３は、ポケット７に装着された後の針状ころ３を表す想像図である。

図４（ａ）に示すように、保持器４の内周面側から針状ころ３を押圧して、針状ころ３を保持器４のポケット７に装着しようとした場合、図４（ｂ）に示すように、針状ころ３に押された保持器４は外輪２の鍔部６に押しつけられ、針状ころ３をポケット７に挿入する過程において、ポケット７の開口部が弾性変形して円周方向に拡開される。しかしながら、針状ころ３に押された保持器４は外輪２の鍔部６に押しつけられて、軌道面５と保持器外周部との間に形成される空間が小さくなっている。このため、外輪２の鍔部６内面から軌道面５までの距離や、針状ころ３の直径や、保持器４のポケット７の大きさによっては、図４（ｃ）に示すように、針状ころ３はポケット７を通過する前に外輪２の軌道面５に接触してしまい、シェル形針状ころ軸受１の組立が困難となっていた。また、組立後のシェル形針状ころ軸受１は、弾性変形して拡開したポケット７の開口部に針状ころ３が挟持され、針状ころ３の回転が妨げられる場合があるという課題があった。

本発明は上述のような課題を解決するためになされたものであり、保持器の内周面側からのころのポケットへの挿入を円滑にして組立を容易にし、また、ころがポケットの開口部に挟持されて回転不良となることを防止できるころ軸受及びこのころ軸受の組立方法を提供することを目的としたものである。

本発明に係るころ軸受は、軸方向の端部に鍔部が形成された外輪と、該外輪の軌道面に配置された複数のころと、該ころを保持するポケットが形成された保持器とを有するころ軸受であって、前記軌道面と前記鍔部内周面との距離が、前記ころを前記ポケットに配置した状態における、前記鍔部と対向する位置の前記保持器の外周面と前記ころのころ外接円径との距離よりも大きいものである。

また、本発明にかかるころ軸受の組立方法は、上記のころ軸受の組立方法であって、端部に鍔部が形成された外輪の内径部に、ころを保持するポケットが形成された保持器を挿入する工程と、前記保持器の内周面側からころを押圧し、該ころを前記ポケットに装着する工程とを有するものである。

本発明に係るころ軸受においては、外輪の軌道面と鍔部内周面との距離が、ころを保持器のポケットに配置した状態における、鍔部と対向する位置の保持器の外周面ところ外接円径との距離よりも大きい。このため、ころをポケットに挿入する過程において、ころがポケットを通過する前に外輪の軌道面に接触することがないので、ころを保持器の内周面側からポケットへ円滑に挿入でき、組立が容易となる。また、ころがポケットの開口部に挟持されて回転不良となることを防止できる。

実施の形態１．
図１は、本発明の一実施の形態に係るシェル形針状ころ軸受１を示す図であり、（ａ）は縦（軸方向垂直）断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図を示す。
シェル形針状ころ軸受１は、外輪２、本発明のころに相当する針状ころ３及び保持器４から構成されている。外輪２及び針状ころ３は、例えば鋼材によって形成されており、保持器４は、例えば鋼材や樹脂等によって形成されている。外輪２は軌道面５の両側（軸方向の両端部）に例えば鋼板のプレス加工によって環状の鍔部６が形成されており、鍔部６はさらに外輪２の軌道面５に向けて延設されてほぼＵ字状に形成されている。この延設された鍔部６の端面６ａ間の軸方向幅は、針状ころ３の軸方向長さよりも若干大きくなっており、針状ころ３の端面３ａの案内面となっている。

保持器４は略円筒形状の部品であり、外輪２への保持器４の挿入を容易とするため、保持器外径Ｄ２は外輪鍔部内径Ｄ１よりもわずかに小さく設定されている。保持器４の軸方向幅は外輪２の軸方向幅よりも小さく形成され、また鍔部６の端面６ａ間の軸方向幅よりもわずかに大きく設定されている。保持器４の軸方向中心領域には、周方向に等間隔でころ装着用のポケット７が複数形成されている。このポケット７は、内周面側に向けて周方向幅が漸次縮小するころ案内面７ａを有しており、案内面７ａ間の距離は、針状ころ３の落下防止のために針状ころ３の直径よりも若干小さくなっている。なお、ポケット７の軸方向幅と、鍔部６の端面６ａ間の軸方向幅とは、ほぼ等しい大きさとなっている。

図２は、本発明の一実施の形態に係るシェル形針状ころ軸受１の分解した状態を示す要部拡大図であり、（ａ）は外輪２を示す要部拡大図、（ｂ）は針状ころ３及び保持器４を示す要部拡大図である。これらの図は、図１におけるＰ部の範囲を示したものである。
図２（ａ）に示す距離Ｈ１は、外輪２の鍔部６の内周面（ころ挿入過程における保持器４との接触部）と軌道面５との距離である。図２（ｂ）は、組立前の保持器４のポケット７に、保持器４の外周面側から針状ころ３を配置した状態（針状ころ３とポケット７の案内面７ａが接している状態）を示している。この図２（ｂ）に示す距離Ｈ２は、保持器４の外周面（ころ挿入過程における鍔部６との接触部）と、周方向に並ぶ複数の針状ころ３の外接円径との距離である。本実施の形態では、Ｈ１＞Ｈ２となるように外輪２、針状ころ３及び保持器４（ポケット７）のそれぞれの形状が形成されている。

次にシェル形針状ころ軸受１の組立工程について、図３を用いて説明する。なお、外輪２と保持器４の組立工程は従来と同様であるので説明を割愛し、本実施の形態においては、保持器４のポケット７に針状ころ３を装着する工程について以下説明する。

図３は、本発明の一実施の形態に係るシェル形針状ころ軸受１の組立工程を示す要部拡大図である。この図は、図１におけるＰ部の範囲を示したものである。
まず、外輪２の内径部に、保持器４を軸方向から挿入する。続いて、図３（ａ）に示すように、保持器４の内周面側から針状ころ３を押圧して、針状ころ３を保持器４のポケット７に装着しようとすると、図３（ｂ）に示すように、針状ころ３に押された保持器４は外輪２の鍔部６に押しつけられる。そして、図３（ｃ）に示すように、針状ころ３をポケット７に挿入する過程において、ポケット７の案内面７ａが弾性変形して円周方向に拡開される。

針状ころ３をポケット７に挿入する過程においては、針状ころ３に押された保持器４は外輪２の鍔部６に押しつけられて、軌道面５と保持器４外周部との間に形成される空間が小さくなる。しかしながら、本実施の形態では、鍔部６の内周面（ころ挿入過程における保持器４との接触部）と軌道面５との距離Ｈ１が、保持器４の外周面（ころ挿入過程における鍔部６との接触部）からころ外接円径までの距離Ｈ２よりも大きくなっている。したがって、図３（ｄ）に示すように、針状ころ３をポケット７から挿入して、針状ころ３をポケット７に装着することができる。針状ころ３をポケット７に装着した後は、ポケット７の案内面７ａは弾性変形してもとの形状に戻り、針状ころ３を保持する。

このように構成されたシェル形針状ころ軸受１においては、鍔部６の内周面（ころ挿入過程における保持器４との接触部）と軌道面５との距離Ｈ１が、保持器４の外周面（ころ挿入過程における鍔部６との接触部）から周方向に並ぶ複数の針状ころ３の外接円径までの距離Ｈ２よりも大きくなっているので、針状ころ３をポケット７に挿入する過程において、針状ころ３がポケット７を通過する前に外輪２の軌道面５に接触してしまい、シェル形針状ころ軸受１の組立が困難になることを防止できる。また、弾性変形して拡開したポケット７の案内面７ａに針状ころ３が挟持され、針状ころ３の回転が不良になることを防止することができる。

なお、本実施の形態に係るシェル形針状ころ軸受１は、外輪２の軸方向の両端部を環状に形成して軌道面５に向けて延設することにより鍔部６を形成したが、外輪２の軸方向の両端部を軸側に略９０°折り曲げて形成してもよい。
また、シェル形ころ軸受に限らず、ソリッド形ころ軸受にも本発明を実施することは可能であり、この場合は、シェル形ころ軸受と同様に、外輪の軌道面と鍔部内周面との距離を、ころを保持器のポケットに配置した状態における保持器の外周面ところ外接円径との距離よりも大きくすればよい。

また、本実施の形態に係る保持器は略円筒形状（軸方向断面が略一文字形状）であったが、軸方向断面が略Ｍ字形状のいわゆるＭ形保持器でもよい。外輪の軌道面と鍔部内周面との距離が、ころを保持器のポケットに配置した状態における、鍔部と対向する位置の保持器の外周面ところ外接円径との距離よりも大きければ、本発明を実施することができる。

本発明の一実施の形態に係るシェル形ころ軸受を示す図であり、（ａ）は縦（軸方向垂直）断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図を示す。 図１のシェル形ころ軸受の分解した状態を示す要部拡大図であり、（ａ）は外輪の要部拡大図、（ｂ）はころ及び保持器の要部拡大図である。 本発明の一実施の形態に係るシェル形ころ軸受の組立工程の説明図である。 従来のシェル形ころ軸受の組立工程の説明図である。

符号の説明

１ シェル形針状ころ軸受、２ 外輪、３ 針状ころ、３ａ 端面、４ 保持器、５ 軌道面、６ 鍔部、６ａ 端面、７ ポケット、７ａ 案内面、Ｄ１ 外輪鍔部内径、Ｄ２ 保持器外径。

Claims (2)

1. 軸方向の両端部に鍔部が形成された外輪と、
   該外輪の軌道面に配置された複数のころと、
   該ころを保持するポケットが形成された保持器と、
   を有するころ軸受であって、
   前記軌道面と前記鍔部内周面との距離が、
   前記ころを前記ポケットに配置した状態における、前記鍔部と対向する位置の前記保持器の外周面と前記ころのころ外接円径との距離よりも大きいことを特徴とするころ軸受。
2. 請求項１に記載のころ軸受の組立方法であって、
   端部に鍔部が形成された外輪の内径部に、ころを保持するポケットが形成された保持器を挿入する工程と、
   前記保持器の内周面側からころを押圧し、該ころを前記ポケットに装着する工程と、
   を有することを特徴とするころ軸受の組立方法。

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