JP2009510376A - 転がり軸受 - Google Patents

Abstract

本発明は少なくとも１つの内レース（２）、１組のころ（３）及び保持器（４，５，６）を含む転がり軸受に関し、ころ（３）が保持器（４，５，６）の側縁（７，８，９）により少なくとも軸線方向に保持され、内レース（２）が円錐台の外周面（１１）の形のころ転動路（１０）を持ち、ころ転動路（１０）に、少なくとも円錐台の小直径（１２）を持つ側で、内レース（２）と一体に構成される中空円筒部分（１３）が軸線方向に続いている。

Description

本発明は、少なくとも１つの内レース、１組のころ及び保持器を含む転がり軸受であって、ころが保持器の側縁により少なくとも軸線方向に保持され、内レースが円錐台の外周面の形のころ転動路を持ち、ころ転動路に、少なくとも円錐台の小直径を持つ側で、内レースと一体に構成される中空円筒部分が軸線方向に続いているものに関する。

従来技術の軸受にある中空円筒部分は、いわゆる小さいフランジとして構成されている。この小さいフランジは、保持器又はころ用のストッパとして役立つ。内レースには、最大円錐直径を持つ転動路の側にも、いわゆる大きいフランジが続いている。小さいフランジも大きいフランジもころ転動路から半径方向に突出している。

保持器のポケットは、一般に各周方向に、軸受の回転軸線に対して平行に延びる橋絡片により区画され、各軸線方向に、周方向に湾曲する側縁により区画されている。軸線方向において互いに対向する側縁は、橋絡片により互いに結合されているので、保持器を平らな面に展開する際、はしご状輪郭が生じることになる。

ころは一般に保持器のポケット内に半径方向に保持されているので、外レースのない場合ころが保持器から半径方向に失われるのを防止されている。軸線方向には、ころ及び保持器のセットが、少なくとも小さいフランジの方へ軸線方向に固定されねばならない。なぜならば、そうしないと、ころと保持器のセットが内レースから失われるか、作動中に円錐状転動路のため内レースから滑って外れることがあるからである。

個別部品である内レース、保持器及びころを互いに失われない構造単位となるように組立てることは、ころの転動路から半径方向に突出する小さいフランジのため困難である。転がり軸受の組立ての際、個別部品は例えば個々にセット又は保持器と組合わされて、いわゆる小さいフランジを越えて押込まれる。内レース上へころのセットをこのように組立てるため、次に述べるような方法がある。

ころがフランジを越えて押込まれる時、転動体が半径方向へそれる。ころがポケット内で半径方向へそれるのを妨げられず、それることができるようにするため、例えばポケット遊隙が適当な大きさに選ばれている。これは、転がり軸受におけるころの案内及び保持に不利な影響を及ぼす。更にころは、大きい半径方向遊隙内で、たるんで、これらのころがころ上への外レースの取付け又は外レース内へのころと共に内レースの取付けを妨げる。

小さいフランジの半径方向高さをできるだけ小さくして、ころができるだけ僅かそれさえすればよいようにすることも、考えられる。このような場合ころは、もはや充分には軸受内又は内レース上に保持されず、特に組立て及び輸送の際脱落することがある。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７２４０６８号明細書に記載されている別の組立て方法では、保持器が小さい直径の所でまず広げられるか又は初めから直径を大きく保持されている。ころを内レース上の保持器へ挿入した後、保持器が広げられている側で半径方向に作動寸法まで狭くされる。この方法は特に金属板から成る保持器において使用され、余分な装置費及び組立て費を必要とする。更に保持器の側縁は、挿入後精確な円形でなくなる。これは、とりわけ側縁又は保持器全体の動作特性、滑り特性及び案内特性に影響を及ぼす。

特にプラスチック製の保持器では、ころがフランジの後で半径方向にパチンとはまるまで、保持器がまず半径方向へ弾性的に広がるように、小さいフランジを越えてころを保持器へ挿入することもできる。この場合強制力により軸受がフランジ又は保持器又はころ転動路又はころの所で損傷する可能性がある。

別の事例では、保持器のポケットにおける両側縁の間隔が作動寸法を越えて長く設定される。その場合この間隔は、ころの軸線方向長さ及びポケットの軸線方向作動遊隙が必要とするより、組立て寸法だけ著しく長い。この場合まず斜めに供給されるころが保持器へ軸線方向に挿入される。それから軸線方向作動遊隙が設定されるように、少なくとも一方の側縁がころの方へ変形される。この方法は、特に金属板から成る保持器においても使用され、既に述べたように付加的な装置費及び組立て費を必要とする。一方又は両方の側縁の変形は、事情によっては側縁又は保持器全体の精確な円形及び機能特性に不利な影響を及ぼす。

軸線方向に大きすぎるポケットは、前述した方法の代わりに、ころの挿入後、適当な中間片により満たされ、これらの中間片は保持器に残る。このような保持器の製造費は従って高い。

大抵の場合小さいフランジ及び大きいフランジを備えた内レースの製造は、比較的費用がかかり、従って高価である。なぜならば、転動路の加工の自由度が限定されており、例えば転動路のほかにフランジもそれに応じて精確に研削せねばならないからである。

半組立て品として組立てられる円錐ころ軸受を組立てられた状態で保守し、引続く作動能力について監視しようとすれば、円錐ころを転動路から除去することが必要である。軸受の内レースは小さいフランジを持っているので、外レース又は軸受座軸をその取付けられた位置に残そうとすれば、円錐ころの除去は一般に破損なしには不可能である。従ってころ転動路の摩耗状態の監視及び保守は、この意味では不可能である。

従って本発明の課題は、前記の欠点を持たない転がり軸受を提供することである。

この課題は、請求項１及び従属請求項の対象によって解決される。本発明によれば、中空円筒部分のできるだけ大きい外径が、最大でも、円錐台のできるだけ小さい小直径と同じ大きさであり、少なくとも半径方向外方で中空円筒部分上に、内レースとは別の環状の枠がはまっており、枠のできるだけ小さい外径が円錐台のできるだけ大きい小直径より大きい。

個別部品としての内レース、ころ及び保持器から転がり軸受を組立てる際、保持器を持つころのセットが、まず円錐部分の最小直径を持つころ転動路の側から軸線方向に、内レース上へ押しはめられる。その代わりに、保持器が既に内レースを包囲している時には、ころが軸線方向へ同じ方向に保持器へ押込まれる。組立ては枠により支障なく行われる。なぜならば、ころのセットが取付けられた後に、枠がはめられるからである。転がり軸受の組立ては著しく簡単化される。枠の構造及び中空円筒部分との結合に応じて、転がり軸受の検査又は保持のため、枠は用意に再び除去される。最後にあげた事例では、例えば枠として止め輪の使用が推奨される。

本発明の構成によれば、少なくともころ及び内レースと共に転がり軸受に統合される保持器の中空円筒部分に最も近い所にある側縁が、側縁の初期形状と比較して自然のままの固定した最終形状を持っている。側縁は転がり軸受のまだ組立て前に行われる個別部品としての保持器の別々の完成後に、初期形状を持っている。

個別部品としての保持器は例えば旋削部品、射出成形部品又はなるべく金属板変形部品として製造されている。中空円筒部分に近い方にある側縁の形状は、ころ及び保持器の取付け後も、転がり軸受となるようにころ、内レース及び保持器の組立て前とちょうど同じである。なぜならば、最初から内レースに小さいフランジがないため、取付けのため又は取付けにより側縁の弾性又は塑性変形が起こらないからである。

この場合ころは、円筒ころ、球状に形成されるころ又はその混合形状又は特別形状のころを意味する。

本発明において枠は、内レースとは別個のあらゆる任意の環状素子を意味し、内レース上への取付け後この素子は、少なくとも転動路の円錐状部分の最小直径を越えて半径方向に突出し、保持器付き又は保持器なしのころセットの軸線方向脱落防止手段として、かつ／又は作動中にころの軸線方向ストッパとして適している。このような枠は、簡単な形状では、例えば任意の構成の止め輪であり、中空円筒部分にある適当な周囲溝にはまっている。枠は転動路に直接続くか、又はこれから軸線方向間隙により隔離されている。

その代わりに枠はむくに構成される中空円筒状の環であり、内レースの中空円筒部分上に圧力ばめされるか又はねじ素子としてねじはめられ、環部分に溶接されるか又は他の適当なやり方でこれに結合されている。プラスチックから成る環又は円蓋の使用又は任意の構造の適当に形成される金属板部品の使用も考えられる。

ころ転動路は一般に円錐状に形成されている。しかし円錐形状は、転がり軸受において使用されて一般に円錐形状の範囲内で球又は他の凸又は凹又は任意の湾曲した輪郭も含んでいる。

個別部品としての内レースの製造は一層簡単かつ安価である。なぜならば、小さい直径を持つ転動路の側において、内レースの材料と一体に構成されて転動路から突出するフランジとは異なる枠が、内レースの製造を困難にすることはないからである。環状部分の研削をなくすことができる。

本発明が実施例により以下に詳細に説明される。

転がり軸受は少なくとも１つの内レース２、１組のころ３及び保持器４又は５又は６を持っている。ころ３は選択的に円筒ころ又は円錐ころであり、それぞれの保持器４又は５は６の側縁７又は８又は９により少なくとも軸線方向に保持されている。内レース２は、円錐台の外周面の形のころ転動路１０を持っている。ころ転動路１０に、円錐台の小直径１２を持つ側で軸線方向に、内レース２と一体に構成される中空円筒部分１３が続いている。半径方向外方で中空円筒部分１３上に、内レース２とは別個の環状の枠１５がはまっている。

図１〜４に示す実施例を代表して図１に示すように、中空円筒部分１３のできるだけ大きい外径１４は、最大でも、円錐台のできるだけ小さい小直径１２と同じ大きさである。枠１５のできるだけ小さい外径１６は、円錐台のできるだけ大きい小直径１２より大きい。

保持器４，５，６は、側縁７，８，９においてその半径方向に径の最も小さい個所に、この場合内径の形のできるだけ小さい自由間隔１７を持ち、この自由間隔１７は中空円筒部分１３の外径１４より大きく、枠１５のできるだけ小さい外径１６より小さい。

ころ３及び内レース２と共に転がり軸受に統合される保持器４，５，６の側縁７，８，９は、それぞれの側縁７，８，９の初期状態と比較して自然のままの固定した最終形状を持っている。従ってそれぞれの側縁７，８，９の形状は、個別部品として鋼板から保持器の製造からずっと不変である。

図１による中空円筒部分１３は、それぞれ環状溝１８の形の浮彫り溝を持っている。図１に示す実施例の枠１５はプラスチック環１９である。その代わりに枠１５はむくの鋼環又は軽金属環としても構成されて、環状溝１８にはまっている。

図２による中空円筒部分１３は、浮彫り溝２０及びこれとは別個の環状溝２１を持っている。針金環２２の形の枠１５は、環状溝２１にはまっている。針金環２２の代わりに、規格部品から成る軸座用の任意の止め輪の使用が考えられる。

図３は、中空円筒部分１３上に圧力ばめされている金属板又はむくの材料又はプラスチックから成る枠１５を持つ転がり軸受を示している。

図４は、金属板又はプラスチックから成る蓋２３の構成部分である枠１５を示している。枠１５は中空円筒部分１３上に圧力ばめされ、保持器６から遠い方の側の軸線方向端面で、蓋２２の円板部分２４に続いている。円板部分２４は中空円筒部分１３の端面の少なくとも一部を覆い、そのために穴をあけられるか、又は円板の形で中空円筒部分１３を完全に覆っている。

転がり軸受の簡単化した部分図を回転軸線に沿う断面図で示す。 転がり軸受の簡単化した部分図を回転軸線に沿う断面図で示す。 転がり軸受の簡単化した部分図を回転軸線に沿う断面図で示す。 転がり軸受の簡単化した部分図を回転軸線に沿う断面図で示す。

符号の説明

１ 回転軸線
２ 内レース
３ ころ
４，５，６ 保持器
７，８，９ 側縁
１０ ころ転動路
１１ 外周面
１２ 円錐台の小直径
１３ 中空円筒部分
１４ 中空円筒部分の外径
１５ 枠
１６ 枠の外径
１７ 側縁の半径の最も小さい個所における自由間隔
１８，２１ 環状溝
１９ プラスチック環
２０ 浮彫り溝
２２ 針金環
２３ 蓋
２４ 円板部分

Claims (10)

1. 少なくとも１つの内レース（２）、１組のころ（３）及び保持器（４，５，６）を含む転がり軸受であって、ころ（３）が保持器（４，５，６）の側縁（７，８，９）により少なくとも軸線方向に保持され、内レース（２）が円錐台の外周面の形のころ転動路（１０）を持ち、ころ転動路（１０）に、少なくとも円錐台の小直径を持つ側で、内レース（２）と一体に構成される中空円筒部分（１３）が軸線方向に続いているものにおいて、中空円筒部分（１３）のできるだけ大きい外径（１４）が、最大でも、円錐台のできるだけ小さい小直径（１２）と同じ大きさであり、少なくとも半径方向外方で中空円筒部分（１３）上に、内レース（２）とは別の環状の枠（１５）がはまっており、枠（１５）のできるだけ小さい外径（１６）が円錐台のできるだけ大きい小直径（１２）より大きいことを特徴とする、転がり軸受。
2. 軸線方向に中空円筒部分（１３）の最も近くにある側縁（７，８，９）の最も狭い個所で半径方向に互いに対向する輪郭の間の半径方向に向くできるだけ小さい自由間隔（１７）が、中空円筒部分（１３）の外径（１４）より大きく、枠（１５）のできるだけ小さい外径（１６）より小さいことを特徴とする、請求項１に記載の転がり軸受。
3. 少なくともころ（３）及び内レース（２）と共に転がり軸受に統合される保持器（４，５，６）の中空円筒部分（１３）に最も近い所にある側縁（７，８，９）が、側縁（７，８，９）の初期形状と比較して自然のままの固定した最終形状を持ち、この側縁（７，８，９）が、個別部品としての保持器（４，５，６）の完成後転がり軸受のまだ組立て前に初期形状を持っていることを特徴とする、請求項２に記載の転がり軸受。
4. 保持器（４，５，６）が鋼製であることを特徴とする、請求項１又は２又は３に記載の転がり軸受。
5. 保持器（４，５，６）が金属板製であることを特徴とする、請求項１に記載の転がり軸受。
6. 中空円筒部分（１３）が環状溝（１８，２１）を持ち、枠（１５）が少なくとも一部環状溝（１８，２１）にはまっていることを特徴とする、請求項１に記載の転がり軸受。
7. 枠（１５）が中空円筒部分（１３）上に圧力ばめされていることを特徴とする、請求項１に記載の転がり軸受。
8. 枠（１５）がプラスチック製であることを特徴とする、請求項１に記載の転がり軸受。
9. 枠（１５）が、軸線方向に保持器（４，５，６）から遠い方にある端面で円板部分（２４）に続いており、円板部分（２４）が中空円筒部分（１３）の端面を少なくとも一部覆っていることを特徴とする、請求項１に記載の転がり軸受。
10. ころ（３）が円錐ころであることを特徴とする、請求項１に記載の転がり軸受。

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