JP2009228682A - 転がり軸受用分割型保持器および分割型保持器付き転がり軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】 新たな設計が不要で、負荷能力の低下を招くことなく、既存の円環状の保持器から容易に加工できる分割型保持器を提供する。
【解決手段】 この転がり軸受用分割型保持器は、半円状に２分割されそれぞれ円周方向の複数箇所に転動体収容用のポケット２を有する一対の保持器分割体１，１を、それらの割り口部１ａが相互に向き合うように円環状に組み合わせてなる。各保持器分割体１の割り口部１ａは、保持器分割体１におけるポケット形成部を２分割して得られる片側部分の形状とされ、相互に向き合う前記両保持器分割体１の割り口部１ａでポケット２の１つが構成される。
【選択図】 図１

Description

この発明は、半円状に分割した２つの保持器分割体を１つの円環状に組み合わせてなる転がり軸受用分割型保持器、および分割型保持器付き転がり軸受に関する。

例えば、クランク軸や長軸、あるいはスクリュー軸の支持に用いられる軸受を設置する場合に、軸方向から軸受を差し込むことができない条件下や、組付けが困難な箇所では、分割型軸受が使用されることが多い。この場合の分割型軸受は、内輪、外輪、保持器といった環状の軸受部品をすべて２分割構造とし、組付けた後に、分割した軸受部品をそれぞれ相互に連結して環状に一体化するものである。

分割型軸受の一部品である分割型保持器として、周方向に分割され複数の転動体収容用ポケットを有する例えば２つの保持器分割体を、それらの割り口部で相互に突き合わせ、その突き合わせ部とその上に重ねた連結板とをねじで連結して、１つの円環状の保持器を構成するようにしたものが提案されている（特許文献１）。

保持器分割体の割り口部を連結する構造の他の分割型保持器として、円周方向に延びる２条の帯部と、これら両帯部間に架け渡される複数の柱部とでポケットを形成し、その保持器器分割体の各割り口部を、前記柱部の幅の中央で分割した柱部半部としたものも提案されている（特許文献２）。この分割型保持器では、例えば一方の保持器分割体の割り口部の近傍のポケットから前記割り口部（柱部半部）を周方向に貫通する貫通孔を設け、この貫通孔に挿通したボルトを他方の保持器分割体の割り口部（柱部半部）に設けたねじ孔に螺合することにより、両割り口部を連結している。
実開平６−７３４４３号公報 特開２０００−３２５５７号公報

特許文献１に開示の分割型保持器では、保持器分割体を相互に連結する連結代を確保するために、転動体の個数を減らす必要が生じるなど、負荷能力の低下を招く場合がある。この場合には、ポケットを不等配または不当ピッチにする必要がある。

特許文献２に開示の分割型保持器は、柱部半部からなる割り口部同士を連結するので、連結部は１つ分の柱部を構成することになり、転動体の数を減らす必要がない。しかし、連結部では１つの柱部が分割されているため、柱部の強度低下が懸念される。このため、既存の円環状の保持器を２分割して、上記構成の分割型保持器を形成するのは強度上から難しく、新たな設計が必要で、加工にも特殊な治具などを必要とする場合がある。
また、使用時には、回転に伴う遠心力や転動体の進み遅れ等により、円周方向の引張力が発生するが、その引張力はねじやピンなどの連結部品にせん断力として直接作用するため、振れ回りが生じるような場合には、連結部品の強度確保が必要となる。
さらに、柱部が中央で分割されていると、柱部強度が低下して、２つの保持器分割体同士が接触するので、衝突音が発生するという問題もある。

この発明の目的は、新たな設計が不要で、負荷能力の低下を招くことなく、既存の円環状の保持器から容易に加工できる分割型保持器、および分割型保持器付き転がり軸受を提供することである。

この発明の分割型保持器は、半円状に２分割されそれぞれ円周方向の複数箇所に転動体収容用のポケットを有する一対の保持器分割体を、それらの割り口部が相互に向き合うように円環状に組み合わせてなる転がり軸受用分割型保持器であって、前記各保持器分割体の割り口部は、保持器分割体におけるポケット形成部を２分割して得られる片側部分の形状とされ、相互に向き合う前記両保持器分割体の割り口部でポケットの１つを構成するようにしたものである。
この構成によると、既存の円環状の保持器をポケット形成部で分割することで前記一対の保持器分割体を形成しても、負荷能力を低下させることなく両保持器分割体を連結しない構造の分割型保持器とすることができる。これにより、新たな設計が不要で、負荷能力の低下を招くことなく、既存の円環状の保持器から容易に加工できる。

この発明において、前記保持器分割体のポケットにおける外径側開口の円周方向寸法、および内径側開口の円周方向寸法を、ポケットに収容される転動体の直径よりも小さくしても良い。この構成の場合、転動体拘束型の保持器となるため、クランク軸（偏心軸）や長軸、あるいはスクリュー軸などを支持する軸受の保持器として用いた場合、設置時に軸方向から差し込むことができない条件下や困難な箇所への組付けが容易になる。

この発明において、前記保持器分割体のポケットにおける外径側開口の円周方向寸法は、保持器分割体の外径側からポケットへ転動体を挿入可能な寸法としても良い。この構成の場合、保持器を組付けた後に転動体をポケットに容易に挿入でき、組付け時の作業性および組込性が向上する。

この発明において、前記一対の保持器分割体を円環状に組み合わせた状態で、相互に向き合う前記両保持器分割体の割り口部間の円周方向隙間寸法を、前記ポケットとこのポケットに収容される転動体との間の円周方向隙間（いわゆるポケット隙間）よりも大きくしても良い。この構成の場合、一対の保持器分割体の割り口部同士が干渉することがなく、干渉による摩耗や衝突音を防止できる。

この発明において、前記ポケットは、円環状に組み合わせた前記両保持器分割体にわたって円周方向に等間隔に並ぶ奇数個からなり、ポケット数の多い方の保持器分割体の割り口部の内径面に、先端に向けて外径側に偏って傾斜する内輪干渉防止用テーパ面を設けても良い。
等間隔に並ぶポケットが奇数個である場合、一対の保持器分割体を略半円状に２分割しても、一方の保持器分割体はポケット数が多く半円を超える円周長さとなる。このため、そのままでは、ポケット数の多い保持器分割体を組付けるとき、その一端の割り口部先端の内径側が内輪に接触して、内輪や保持器分割体を傷付けるおそれがある。この保持器分割体の一端の割り口部の内径面に、先端に向けて外径側に偏って傾斜する内輪干渉防止用テーパ面を設けると、干渉により内輪や保持器分割体が傷付くことを防止できる。

この発明において、前記ポケットは、前記保持器分割体の両側部において円周方向に延びる２条の帯部と、これら両帯部間に架け渡される柱部とで囲まれてなるころ収容用ポケットであり、前記割り口部における前記帯部の内側面に、先端に向けて外側面側に偏って傾斜するころ端面逃がし用テーパ面を設けても良い。
相互に向き合う一対の保持器分割体の割り口部で構成されるポケットでは、その端面と挿入されるころの端面との間でカジリが生じる場合がある。保持器分割体の割り口部における前記帯部の内面側に、先端に向けて外側面側に偏って傾斜するころ端面逃がし用テーパ面を設けることにより、前記カジリの発生を防止できる。

この発明の分割型保持器付き転がり軸受は、この発明の上記いずれかの構成の転がり軸受用分割型保持器の各ポケットに転動体を保持させたものである。上記転動体は、保持器分割体の割り口部で構成されるポケットに保持されたものを含む。
この構成の分割型保持器付き転がり軸受によると、この発明の転がり軸受用分割型保持器につき前述したと同様に、既存の円環状の保持器をポケット形成部で分割することで前記一対の保持器分割体を形成しても、負荷能力を低下させることなく両保持器分割体を連結しない構造の分割型保持器とすることができる。これにより、新たな設計が不要で、負荷能力の低下を招くことなく、既存の円環状の保持器から容易に加工できる。

この発明の転がり軸受用分割型保持器は、半円状に２分割されそれぞれ円周方向の複数箇所に転動体収容用のポケットを有する一対の保持器分割体を、それらの割り口部が相互に向き合うように円環状に組み合わせてなる転がり軸受用分割型保持器であって、前記各保持器分割体の割り口部は、保持器分割体におけるポケット形成部を２分割して得られる片側部分の形状とされ、相互に向き合う前記両保持器分割体の割り口部でポケットの１つを構成するようにしたため、新たな設計が不要で、負荷能力の低下を招くことなく、既存の円環状の保持器から容易に加工できる。

この発明の分割型保持器付き転がり軸受は、この発明の転がり軸受用分割型保持器の各ポケットに転動体を保持させたものであるため、新たな設計が不要で、保持器につき、負荷能力の低下を招くことなく、既存の円環状の保持器から容易に加工することができる。

この発明の一実施形態を図１ないし図７と共に説明する。図１（Ａ），（Ｂ）は、この実施形態の転がり軸受用分割型保持器の組み合わせ状態および分解状態の斜視図をそれぞれ示す。この分割型保持器は円筒ころ軸受用の保持器であって、図１（Ｂ）のように半円状に２分割された一対の保持器分割体１，１を、図１（Ａ）のように、それらの割り口部１ａが相互に向き合うように円環状に組み合わせて構成される。組込み時および使用時共に、両保持器分割体１は連結しない。各保持器分割体１は、それぞれ円周方向の複数箇所に転動体収容用のポケット２を有する。ここでは、ポケット２に収容される転動体が円筒ころ３（図６）である。この一対の保持器分割体１，１からなる保持器と、この保持器の各ポケット２に保持された複数のころ３とで、分割型の保持器付きころである分割型保持器付き転がり軸受１０が構成される。ポケット２は、保持器分割体１の両側部において円周方向に延びる２条の帯部４と、これら両帯部４間に架け渡される柱部５とで囲まれて形成される。

各保持器分割体１の割り口部１ａは、保持器分割体１におけるポケット形成部を軸方向に沿う分割面で２分割して得られる片側部分の形状とされ、これら両保持器分割体１の相互に向き合う割り口部１ａでポケット２の１つを構成するようにされている。この分割型保持器におけるポケット２は、相互に向き合う前記両割り口部１ａで構成されるポケット２を含めて、円環状に組み合わせた両保持器分割体１にわたって円周方向に等間隔に並ぶ偶数個からなる。そこで、この場合の両保持器分割体１は、割り口部１ａを除くポケット２の数が共に同数となる丁度半円状に２分割されている。

この分割型保持器の製作においては、各保持器分割体１を個別に形成する場合のほか、図２（Ａ）に斜視図で示すように既存の円環状保持器（ポケット数が偶数）１１を、図２（Ｂ）に断面図で示すように１８０度の位相差で対向する２つのポケット２の各中央位置Ｌ近傍で軸方向に分割することで、一対の保持器分割体１，１を得るようにしても良い。この場合の分割位置は、ポケット形成部であれば任意の位置でよいが、加工の容易さを考えるとポケット２の中央位置Ｌ近傍で分割するのが好ましい。また、ポケット２の中央位置Ｌ近傍で分割すると、保持器分割体１の割り口部１ａに、円筒ころ３の端面と接触するポケット端面（帯部４）を確保できるので、円筒ころ３のスキュー等を抑制する効果も得られる。
このように、この分割型保持器では、既存の円環状保持器１１を２分割するだけで一対の保持器分割体１，１を得ることができるので、新たな設計を行うことなく容易に製作できる。

この分割型保持器はころ挿入タイプであり、図３に拡大断面図で示すように、ポケット２における外径側開口の円周方向寸法Ａ、および内径側開口の円周方向寸法Ｂを、ポケット２に収容される転動体である円筒ころ３の直径Ｃよりも小さく（Ａ＜Ｃ，Ｂ＜Ｃ）して、ポケット２からの円筒ころ３の抜け止めが図られている。すなわち、この分割型保持器はころ拘束型の保持器とされている。これにより、この分割型保持器を、クランク軸（偏心軸）や長軸、あるいはスクリュー軸などを支持する軸受の保持器として用いた場合、設置時に軸方向から差し込むことができない条件下や困難な箇所への組付けが容易になる。 また、ポケット２における外径側開口の円周方向寸法Ａは、保持器分割体１の外径側からポケット２へ円筒ころ３を挿入可能な寸法とされている。これにより、保持器を組付けた後に転動体である円筒ころ３をポケット２に容易に挿入でき、組付け時の作業性および組込性が向上する。

また、この場合、分割型保持器は転動体案内となることから、この保持器を組み込んだ軸受を回転させたとき、遠心力により保持器が径方向外側へ寄せられ、ポケット内径拘束となる。保持器外径案内とすることも可能であるが、この場合には、保持器外径面が外輪案内面に摺動するため、分割型保持器の分割部による外輪案内面での油膜切れなどが懸念される。転動体案内としたこの分割型保持器では、前記油膜切れなどを回避できる。

また、この分割型保持器では、図４に拡大断面図で示すように、一対の保持器分割体１，１を円環状に組み合わせた状態で、相互に向き合う両保持器分割体１の割り口部１ａ間の円周方向隙間寸法（分割幅）Δｄを、ポケット２とこのポケット２に収容される円筒ころ３との間の円周方向隙間（ポケット隙間）δよりも大きく（Δｄ＞δ）している。これにより、両保持器分割体１同士が最も接近した時でも、保持器分割体１同士の干渉を防ぐことができる。保持器分割体１同士が干渉すると、分割型保持器の分割部で摩耗などが発生し、摩耗粉が転動面などに入り込み噛み込んでしまう。また、保持器分割体１同士の接触・衝突により異音等が発生する。この分割型保持器では前記干渉を防ぐことにより、前記噛み込みや異音の発生を回避できる。
図２のように既存の円環状保持器１１を２つに分割して、一対の保持器分割体１を製作する場合には、円環状保持器１１を切断するための工具の幅が、分割型保持器の分割部の幅となるので、この場合の切断工具として、前記ポケット隙間δ以上の幅の工具を選定すれば、両保持器分割体１の割り口部１ａ間の円周方向隙間寸法（分割幅）Δｄを、ポケット隙間δより大きくすることができる。

図５は、この分割型保持器を、軸２０に嵌合した内輪１２に組み込んだ状態を示し、図６は、その組込み途中の状態を示す。この場合の分割型保持器の組込手順では、先ず組込み前の各保持器分割体１のポケット２に、予め円筒ころ３を組み付けておく。次に、図７のように、円筒ころ３を組み付けた一方の保持器分割体１を内輪１２に組み込み、その両端の割り口部１ａのポケット分割形状部位にそれぞれ円筒ころ３を組む。この後、円筒ころ３を組み付けたもう一方の保持器分割体１を内輪１２に組み込む。

このように、この分割型保持器によると、半円状に２分割されそれぞれ円周方向の複数箇所に転動体収容用のポケット２を有する一対の保持器分割体１，１を、それらの割り口部１ａが相互に向き合うように円環状に組み合わせ、相互に向き合う前記両保持器分割体１の割り口部１ａでポケット２の１つを構成するようにしているので、既存の円環状の保持器をポケット形成部で分割することで前記一対の保持器分割体１，１を形成して、負荷能力を低下させることなく両保持器分割体を連結しない構造の分割型保持器とすることができる。これにより、新たな設計が不要で、負荷能力の低下を招くことなく、既存の円環状の保持器から容易に加工できる。

図８ないし図１５は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態では、先の実施形態における分割型保持器において、ポケット２が、相互に向き合う前記両割り口部１ａで構成されるポケット２を含めて、円環状に組み合わせた一対の保持器分割体１Ａ，１Ｂにわたって円周方向に等間隔に並ぶ奇数個からなる場合を示している。そこで、この場合は、図８に組付け状態の正面図を示すように、一対の保持器分割体１Ａ，１Ｂを略半円状に２分割しても、一方の保持器分割体１Ｂはポケット数が多く半円を超える円周長さとなる。このため、そのままでは、ポケット数の多い保持器分割体１Ｂを図９，図１０のように組付けるとき、その一端の割り口部１ａ先端の内径側が、図１４（Ａ）に部分拡大断面図で示すように内輪１２の外径面に接触して、内輪１２や保持器分割体１Ｂを傷付けるおそれがある。

そこで、この実施形態では、図１１や図１２に示すように、ポケット数が多く半円を超える円周長さとなる一方の保持器分割体１Ｂの一端の割り口部１ａの内径面に、先端に向けて外径側に偏って傾斜する内輪干渉防止用テーパ面６を設けている。なお、図１２（Ｂ）は、前記保持器分割状態１Ｂの斜視図を示す図１２（Ａ）におけるＢ部の拡大図を示す。
このように、保持器分割体１Ｂの一端の割り口部１ａの内径面に内輪干渉防止用テーパ面６を設けると、図１３のように保持器分割体１Ｂを組付けるとき、割り口部１ａのテーパ面６が内輪１２の外径面の通過軌跡Ｋの外側に外れて、図１４（Ｂ）に部分拡大断面図で示すように割り口部１ａの内径面が内輪１２の外径面に接触せず、干渉により内輪１２や保持器分割体１Ｂが傷付くのを防止できる。

また、この実施形態では、図１５に拡大図で示すように、保持器分割体１Ａ，１Ｂの
割り口部１ａにおける帯部４の内側面に、先端に向けて外側面側に偏って傾斜するころ端面逃がし用テーパ面７を設けている。同図において、角度θは前記テーパ面７の傾斜角度を、寸法ｅは前記テーパ面７の前記帯部４の先端までの距離をそれぞれ示す。
相互に向き合う一対の保持器分割体１Ａ，１Ｂの割り口部１ａ，１ａで構成されるポケット２では、その端面と挿入される円筒ころ３の端面との間でカジリが生じる場合がある。図１５のように割り口部１ａにおける前記帯部４の内面側に、先端に向けて外側面側に偏って傾斜するころ端面逃がし用テーパ面７を設けたこの実施形態の場合、前記カジリの発生を防止できる。このテーパ面７は、先の実施形態の場合にも同様に適用できる。

（Ａ）はこの発明の一実施形態にかかる転がり軸受用分割型保持器の組み合わせ状態の斜視図、（Ｂ）は同保持器の分解状態の斜視図である。 （Ａ）は既存の円環状保持器の斜視図、（Ｂ）は同保持器の断面図である。 図１の保持器の部分拡大断面図である。 同保持器における分割部の拡大断面図である。 同保持器の組付状態を示す正面図である。 同保持器の組付け途中の状態を示す斜視図である。 同保持器の組付け途中の状態を示す断面図である。 この発明の他の実施形態にかかる転がり軸受用分割型保持器の組付状態を示す正面図である。 同保持器の組付け途中の状態を示す斜視図である。 同保持器の組付け途中の状態を示す断面図である。 同保持器における一方の保持器分割体の断面図である。 （Ａ）は同保持器分割体の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ部の拡大図である。 同保持器の組付け途中の状態を示す正面図である。 同保持器における内輪干渉防止用テーパ面の効果の説明図である。 同保持器における割り口部の拡大正面図である。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ…保持器分割体
１ａ…割り口部
２…ポケット
３…円筒ころ（転動体）
４…帯部
５…柱部
６…内輪干渉防止用テーパ面
７…ころ端面逃がし用テーパ面
１０…分割型保持器付き転がり軸受

Claims (7)

1. 半円状に２分割されそれぞれ円周方向の複数箇所に転動体収容用のポケットを有する一対の保持器分割体を、それらの割り口部が相互に向き合うように円環状に組み合わせてなる転がり軸受用分割型保持器であって、
   前記各保持器分割体の両端の割り口部は、保持器分割体におけるポケット形成部を２分割して得られる片側部分の形状とされ、相互に向き合う前記両保持器分割体の割り口部でポケットの１つを構成するようにしたことを特徴とする転がり軸受用分割型保持器。
2. 請求項１において、前記保持器分割体のポケットにおける外径側開口の円周方向寸法、および内径側開口の円周方向寸法を、ポケットに収容される転動体の直径よりも小さくした転がり軸受用分割型保持器。
3. 請求項２において、前記保持器分割体のポケットにおける外径側開口の円周方向寸法は、保持器分割体の外径側からポケットへ転動体を挿入可能な寸法とした転がり軸受用分割型保持器。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記一対の保持器分割体を円環状に組み合わせた状態で、相互に向き合う前記両保持器分割体の割り口部間の円周方向隙間寸法を、前記ポケットとこのポケットに収容される転動体との間の円周方向隙間よりも大きくした転がり軸受用分割型保持器。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記ポケットは、円環状に組み合わせた前記両保持器分割体にわたって円周方向に等間隔に並ぶ奇数個からなり、ポケット数の多い方の保持器分割体の割り口部の内径面に、先端に向けて外径側に偏って傾斜する内輪干渉防止用テーパ面を設けた転がり軸受用分割型保持器。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、前記ポケットは、前記保持器分割体の両側部において円周方向に延びる２条の帯部と、これら両帯部間に架け渡される柱部とで囲まれてなるころ収容用ポケットであり、前記割り口部における前記帯部の内側面に、先端に向けて外側面側に偏って傾斜するころ端面逃がし用テーパ面を設けた転がり軸受用分割型保持器。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の転がり軸受用分割型保持器の各ポケットに転動体を保持させた分割型保持器付き転がり軸受。

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