JP2010127306A - 保持器付きころ - Google Patents

Abstract

【課題】保持器の内部空間に潤滑油を円滑に供給することができる高負荷容量の保持器付きころを提供する。
【解決手段】軸線Ｏ方向に離隔した１対のリング部１４およびポケットを形成するように周方向等間隔に複数配設されてこれら１対のリング部１４、１４間を連結する柱部１５を有する保持器１２と、周方向で隣り合う柱部１５，１５同士の間に配置される複数のころ１１を備える。柱部１５は、ころ１１のピッチ円よりも径方向外側に位置し、周方向で隣り合う柱部１５，１５同士の間隔がころ１１の直径よりも小さい。１対のリング部１４は、柱部１５と周方向に同じ位置かつころ１１のピッチ円よりも径方向内側の位置で、先端同士が近づくよう互いに向き合って突出する１対の突起部材１６を有する。１対の突起部材１６の先端は、ころ１１の両端の面取り部１３と当接してころ１１を１対のリング部１４間に保持する。
【選択図】図２

Description

本発明は、回転軸を支持するために、回転軸の外周と支持部材の内周との環状隙間に取り付けられる、保持器付きころに関する。

内外輪を備えていない保持器付きころとしては従来、例えば、特開２０００−７４０７１号公報（特許文献１）に記載のごとき技術が知られている。特許文献１に記載のケージアンドローラは、保持器の柱部をころ列のピッチ円からずらした位置にして、配置するころの数を多数にすることが可能になり、これにより、保持器付きころの負荷容量を大きくすることができた、というものである。
特開２０００−７４０７１号公報

しかし、上記従来のようなケージアンドローラにあっては、以下に説明するような問題を生ずる。つまり、隣り合うころ同士の間に、ころ列のピッチ円よりも径方向外側に外側支柱が位置するとともに、径方向内側に内側支柱が位置することから、これら外側支柱および内側支柱の間の空間に潤滑油が流入し難いという問題があった。

本発明は、上述の実情に鑑み、保持器の内部空間に潤滑油を円滑に供給することができる高負荷容量の保持器付きころを提供することを目的とする。

この目的のため本発明による保持器付きころは、軸線方向に離隔した１対のリング部およびポケットを形成するように周方向等間隔に複数配設されてこれらリング部を連結する柱部を有する保持器と、ポケット内に配置される複数のころとを備える。そして、ころは、ころ両端面ところ転走面との境界に面取り部を有し、柱部は、ころのピッチ円よりも径方向外側に位置し、周方向で隣り合う柱部同士の間隔がころの直径よりも小さく、１対のリング部は、柱部と周方向に同じ位置かつころのピッチ円よりも径方向内側の位置で、先端同士が近づくよう互いに向き合って突出する１対の突起部材を有し、１対の突起部材の先端は、ころの両端の面取り部と当接してころを１対のリング部間に保持する。

かかる本発明によれば、１対の突起部材の先端は、ころの両端の面取り部と当接してころを１対のリング部間に保持することから、ころが保持器の内径方向へ脱落することなく、多数のころを保持器の周方向に配置することができる。また、柱部によってころが保持器の外径方向へ脱落することも防止される。しかも、１対の突起部材がころの面取り部まで突出していることから、突起部材がころの転走面まで達しておらず、径方向内側から周方向で隣り合うころの間に潤滑油を滞りなく供給することができる。

ここで好ましくは、突起部材は、リング部の内周縁よりも径方向外側に取り付けられる。かかる実施形態によれば、突起部材がリング部から内径方向に突出することがなく、保持器の径方向厚みを小さくすることが可能になる。

本発明は一実施形態に限定されるものではなく、突起部材を１本ずつリング部に植設してもよいが、好ましくは、周方向に複数配置される突起部材のうち、周方向で隣り合う少なくとも２個の突起部材は、周方向に延びる連結部で連結される。かかる実施形態によれば、複数の突起部材をリング部へ同時に取り付けることが可能になり、本発明に係る保持器付きころの製造時における組み立て効率が向上する。

好ましくは、ころの端面と向き合うリング部の内壁には、軸線方向に窪んだ切り欠き部が形成され、連結部材は切り欠き部と嵌合してもよい。かかる実施形態によれば、連結部材をリング部に強固に固定することができる。

また本発明は一実施形態に限定されるものではないが、連結部材は無端の環状であってリング部の全周に亘って延在するものであってもよい。この場合、連結部材をたわませてリングの径方向内側から取り付けることが可能であり、保持器付ころの組み立てが容易になる。この場合において好ましくは、突起部材および連結部材は樹脂製である。これにより射出成形によって突起部材を容易に製造することができる。

あるいは、連結部材はＣ字状であって周方向一方端と他方端とが周方向に開いた隙間を伴って対向してもよい。この場合、連結部材を縮径させてリング部の径方向内側から取り付けることが可能になり、保持器付きころの組立が容易になる。この場合において好ましくは、突起部材および連結部材は樹脂製である。これにより射出成形によって突起部材を容易に製造することができる。

あるいは、連結部材は複数個の円弧形状セグメントから構成され、複数個の円弧形状セグメントは、リング部の全周に沿って取り付けられて、無端の環状体を形成してもよい。連結部材は、２個でも３個でも４個以上でもよい。例えば２個の場合、連結部材は１８０度の円弧形状であり、かかる１８０度の連結部材を２個合わせて無端の環状にしリング部へ取り付ける。この場合、連結部材をリング部の径方向内側から取り付けることが可能になり、保持器付きころの組み立てが容易になる。この場合において好ましくは、突起部材および連結部材は金属製もしくは樹脂製であるが、好ましくは金属製である。金属製の場合、突起部材の強度を向上させることができる。

好ましくは、リング部に取り付けられてころの端面と向き合う連結部材の内壁は、ころの端面と向き合う前記ポケットの壁面よりも、軸線方向へ後退している。保持器のポケットはころを収容することから、リング部のうちポケットの縁にあるリング部内側縁がころの端面と向き合う。そこで、リング部に取り付けられてころの端面と向き合う連結部材の内壁がリング部内側縁よりも軸線方向へ後退している実施形態によれば、ころが連結部材の内壁に当接することを回避することができる。

好ましくは、突起部材は、根元側よりも先端側で厚みが小さい先細形状である。かかる実施形態によれば、突起部材がころの両端の面取り部と好適に当接して、ころが内径方向へ脱落することを防止することができる。

このように本発明によれば、１対の突起部材の先端は、ころの両端の面取り部と当接してころを１対のリング部間に保持することから、ころが柱部と突起部材との間に保持されて保持器から脱落することなく、多数のころを保持器の周方向に配置することができる。しかも、１対の突起部材がころの面取り部まで突出していることから、突起部材がころの転走面まで達しておらず、径方向内側から周方向で隣り合うころの間に潤滑油を滞りなく供給することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。図１は、本実施例になる保持器付きころを示す横断面図および正面図である。また図２は、同実施例の縦断面図であり、ころ等を数箇所で省略して示す。

本実施例の保持器付きころは、ころ１１および保持器１２を備え、一般的な遊星歯車組の軸受として用いられる。ころ１１は、例えば針状ころなど円柱形状を基本とする。ころ１１は、ころ両端面ところ転走面との境界に面取り部１３を有する。面取り部１３の面取りは公知のものでよく、環状に形成される。あるいは図には示さなかったが、ころ１１の両端部は球面状に膨出した形状であってもよく、この場合にも、ころ両端面ところ転走面との境界に面取り部を有すると理解されたい。本実施例では面取り部１３の位置を容易に見分けることができるように、面取り部１３と転走面１１ｔとの区分を図２に一点鎖線で示している。

保持器１２は、軸線方向に離隔した１対のリング部１４，１４、および軸線方向に延びてこれらリング部１４，１４間を連結する柱部１５を有する。柱部１５は周方向等間隔に複数配設され、周方向で隣り合う２本の柱部１５，１５間にポケットを形成する。リング部１４は平坦な円盤状かつ環状であって、その外周端が直角に屈曲して柱部１５と一体に結合する。リング部１４および柱部１５は、削り出し加工またはプレス加工によって形成され、金属製である。また、削り出し加工または射出成形による樹脂製でも良い。

柱部１５は保持器付きころの中心軸線Ｏを中心として周方向等間隔に複数配設される。ころ１１は周方向で隣り合う柱部１５，１５同士の間に配置される。柱部１５は、ころ１１のピッチ円ＰＣＤよりも径方向外側に位置し、周方向で隣り合う柱部１５，１５同士の間隔がころ１１の直径よりも小さい。このため柱部１５は、ころ１１が保持器１２から外径方向へ脱落することを防止する。

１対のリング部１４は、リング部の内周縁から、先端同士が近づくよう互いに向き合って突出する１対の突起部材１６を有する。すなわち突起部材１６は軸線Ｏ方向内方へ突出する。突起部材１６の周方向位置は、柱部１５の周方向位置と等しい。このため、突起部材１６は柱部１５と径方向に対向配設され、周方向で隣り合う突起部材１６、１６同士の間にころ１１が配置される。また、突起部材１６はころ１１のピッチ円ＰＣＤよりも径方向内側の位置でリング部１４の内壁に取り付けられる。ただし、突起部材１６の取り付け位置は、リング部１４の内周縁よりも径方向外側である。なお内壁とは、リング部１４同士が互いに向き合う側の面をいう。

図２は、ころ１１の軸線方向中心が保持器１２の軸線方向中心と一致し、ころ１１の軸線方向一方端面とリング部１４の一方との隙間幅が、ころ１１の軸線方向他方端面とリング部１４の他方との隙間幅と等しい標準的な状態を示す断面図である。かかる標準的な状態で１対の突起部材１６の先端は、ころ１１の両端の面取り部１３と当接してころ１１を１対のリング部間に保持する。すなわち、１対の突起部材１６の先端同士の軸線方向距離は、ころ１１の軸長よりも小さいが、ころ転走面１１ｔの両端間寸法より小さいものではない。ころ転走面１１ｔの両端は図２に一点鎖線で表される。さらに、周方向で隣り合う突起部材１６の先端同士の距離は、ころ１１の直径よりも小さい。このため突起部材１６は、ころ１１が保持器１２から内径方向へ脱落することを防止する。図２に示すように、リング部１４の内壁１９ａからの突起部材１６の突出長さは、ころ１１の面取り部１３までであり、ころ１１の転走面１１ｔまで突出していない。このため保持器１２の径方向内側から隣り合うころ１１，１１の間に潤滑油を滞りなく供給することができる。

図６は、ころ１１および保持器１２の寸法関係を示す縦断面図である。ころ１１は軸線方向長さＬ_ｋにおいて公差を有し、保持器１２がころ１１を回転自由に収容するために、１対のリング部１４，１４間の距離Ｌ_ｄはころ１１は軸線方向長さＬ_ｋよりも大きく、ころ１１の両端とリング部１４との間には隙間が生じる。このため、ころ１１は、１対のリング部１４，１４間を軸線方向に自由に動くことができる。ころ１１が一時的にリング部１４の一方まで最も寄ったとき、ころ１１とリング部１４の他方との隙間幅が、図６に示すように最大幅Ｌ_１となる（Ｌ_１＝Ｌ_ｄ−Ｌ_ｋ）。かかる一時的な状態においても、他方の突起部材１６ｒの先端はころ１１の面取り部１３の他方と当接してころ１１を１対のリング部間に保持する。そうすると、リング部間距離Ｌ_ｄところ軸線方向長さＬ_ｋの差が大きく、かつ面取り１３の軸線方向長さＬ_２が小さい場合には、一方の突起部材１６ｌの先端が、面取り部１３を超えて一時的にころ転走面１１ｔに達することがある。

本発明の請求項に記載の、１対の突起部材の先端は、ころの両端の面取り部と当接してころを１対のリング部間に保持するとは、上述の標準的な状態を指すのである。ころが軸線方向一方に寄った時に一方の突起部材の先端がころ転走面と一時的な当接する実施例であっても、標準的な状態において１対の突起部材の先端がころの両端の面取り部と当接してころを１対のリング部間に保持するのであれば、本発明の請求項に含まれると理解されたい。

周方向に複数配置される突起部材１６は、円弧形状の連結部材１７で根元同士が連結される。連結部材１７は、軸線Ｏを中心として周方向に延び、その径方向厚みがその軸線Ｏ方向厚みよりも大きいことから、径方向外力に対する剛性が大きく、平坦な薄板材からなるリングの一部あるいは全周を構成する。連結部材１７および突起部材１６は一体に結合するが、リング部１４とは別体に形成される。

ころ１１の端面と向き合うリング部１４の内壁には、軸線Ｏ方向に窪んだ切り欠き部１８が形成される。切り欠き部１８は、リング部１４の内周縁に沿って、周方向に連続して延びる。切り欠き部１８における内壁１９ｂは外径側における内壁１９ａよりも窪んでいることから、リング部１４の内周縁の軸線Ｏ方向厚みは外周縁の軸線Ｏ方向厚みよりも小さい。そして、連結部材１７は、内壁１９ｂに固定されて切り欠き部１８と嵌合する。ここで切り欠き部１８の軸線Ｏ方向深さは連結部材１７の軸線Ｏ方向厚みと略同一であるのが望ましい。

本実施例の連結部材１７は図１に示すように無端の環状であってリング部１４の全周に亘って延在する。これにより、複数の突起部材１６，１６・・・をリング部１４に同時に取り付けることができる。

あるいは連結部材１７は、図３に示すようにＣ字状であって周方向一方端と他方端とが周方向に開いた隙間２０を伴って対向してもよい。隙間２０は例えば、径方向に延在するスリットである。隙間２０の隙間幅は、隣り合う突起部材１６，１６同士の距離よりも小さい。図３に示す形状であれば、保持器付きころの製造工程で連結部材１７を縮径させてリング部１４の径方向内側から取り付けることが可能になり、保持器付きころの組立が容易になる。この場合において好ましくは、突起部材１６および連結部材１７は樹脂製である。これにより射出成形によって突起部材１６を容易に製造することができる。

あるいは連結部材１７は、図４に示すように１８０度の円弧形状セグメントであって、２個で３６０°の環状体を構成するものであってもよい。かかる円弧形状セグメントの連結部材を２個合わせて無端の環状にしリング部１４の全周に沿って取り付ける。突起部材１６および連結部材１７は、削り出し加工または射出成形による樹脂製であってもよいが、図４の場合において好ましくは、突起部材１６および連結部材１７は金属製である。これにより突起部材１６の強度を向上させることができる。

リング部１４に突起部材１６を取り付けた後、ころ１１を径方向内側から嵌め込み、保持器付きころが完成する。なお、リング部１４および突起部材１６は弾性変形するため、嵌め込みが可能になる。

図５は、リング部１４の断面を拡大して示す図である。保持器１２が金属製の場合、リング部１４は、周方向に隣り合う柱部１５，１５の間にまたがって、ころ１１の端面に向かって突出した突条２１を有する。図５に示すように、突条２１は、内壁１９ａから軸線Ｏ方向内側に突出する。このため、隣り合う柱部１５，１５と、１対のリング部にそれぞれ設けられた突条２１，２１とが１つのポケット２２を形成する。ポケット２２は、ころ１１が保持器１２から外径方向へ脱落しないように保持する。また、突条２１がリング部１４の内壁１９ａところ１１の端面との間に常時介在することから、ころ１１がリング部１４の内壁１９ａおよび連結部材１７に当接することを回避することができる。

図６に示すように連結部材１７をリング部１４に取り付けた状態で、ころ１１の端面と向き合う連結部材１７の内壁１７ａは、ころ１１の端面と向き合うポケット２２の壁面に相当する突条２１よりも、軸線方向へ距離Ｌ_３後退している。これにより、ころ１１が内壁１７ａに当接することを回避することができる。 なお保持器１２が樹脂製の場合、突条２１を有さず、リング部１４の内壁１９ａがポケット２２の壁面を形成する。この場合であっても、連結部材１７の内壁１７ａをリング部１４の内壁１９ａよりも後退させておく。

ところで本実施例によれば、１対のリング部１４は、柱部１５と周方向に同じ位置かつころ１１のピッチ円ＰＣＤよりも径方向内側の位置で、先端同士が近づくよう互いに向き合って突出する１対の突起部材１６を有することから、ころ１１が保持器１２の内径方向および外径方向へ脱落することなく、多数のころ１１を保持器１２の周方向に配置することができる。したがって本実施例の保持器付きころを高い負荷容量にすることができる。

しかも、１対の突起部材１６がころ１１の面取り部１３まで突出していることから、突起部材１６がころ１１の転走面１１ｔまで突出しておらず、周方向で隣り合うころ１１，１１の間に、径方向内側から潤滑油を滞りなく供給することができる。

また、面取り部１３の直径は、ころ転走面１１ｔの直径よりも小さいので、突起部材１６が面取り部１３と当接する本実施例によれば、突起部材１６の周方向厚みを、転走面１１ｔと当接する特許文献１の内側支柱の周方向厚みよりも大きくすることができる。また図には示さなかったが、突起部材１６の厚み（径方向および周方向厚み、特に周方向厚み）を、突起部材１６の根元側で大きく先端側で小さくしてもよい。このように突起部材１６を先細形状にすることによって、突起部材１６の先端側および根元側の双方がころの両端の面取り部と好適に当接することが可能になる。したがって、ころ１１が保持器１２の内径方向へ脱落することを、好適に防止することができる。

また本実施例によれば、突起部材１６はリング部１４の内周縁よりも径方向外側に取り付けられることから、保持器１２の径方向厚みを小さくすることが可能になる。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

本発明の１実施例になる保持器付きころを示す横断面図および正面図である。 同実施例を一部省略して示す縦断面図である。 連結部材の変形実施例を示す正面図である。 連結部材の変形実施例を示す正面図である。 リング部の断面を拡大して示す図である。 ころが軸線方向一方に一時的に寄った場合における各部材の寸法関係を示す説明図である。

符号の説明

１１ ころ、１１ｔ ころ転走面、１２ 保持器、１３ 面取り部、１４ リング部、１５ 柱部、１６ 突起部材、１７ 連結部材、１７ａ 連結部材内壁、１８ 切り欠き部、１９ａ リング部内壁、１９ｂ 切り欠き部内壁、２０ 隙間、２１ 突条、２２ ポケット。

Claims (11)

1. 軸線方向に離隔した１対のリング部およびポケットを形成するように周方向等間隔に複数配設されて前記１対のリング部間を連結する柱部を有する保持器と、前記ポケット内に配置される複数のころとを備え、
   前記ころは、ころ両端面ところ転走面との境界に面取り部を有し、
   前記柱部は、前記ころのピッチ円よりも径方向外側に位置し、周方向で隣り合う柱部同士の間隔が前記ころの直径よりも小さく、
   前記１対のリング部は、前記柱部と周方向に同じ位置かつ前記ころのピッチ円よりも径方向内側の位置で、先端同士が近づくよう互いに向き合って突出する１対の突起部材を有し、
   前記１対の突起部材の先端は、前記ころの両端の面取り部と当接してころを１対のリング部間に保持する、保持器付きころ。
2. 前記突起部材は、前記リング部の内周縁よりも径方向外側に取り付けられる、請求項１に記載の保持器付きころ。
3. 周方向で隣り合う少なくとも２個の前記突起部材は、周方向に延びる連結部材で連結される、請求項１または２に記載の保持器付きころ。
4. 前記ころの端面と向き合う前記リング部の内壁には、軸線方向に窪んだ切り欠き部が形成され、
   前記連結部材は前記切り欠き部と嵌合する、請求項３に記載の保持器付きころ。
5. 前記連結部材は無端の環状であって前記リング部の全周に亘って延在する、請求項３または４に記載の保持器付きころ。
6. 前記連結部材はＣ字状であって周方向一方端と他方端とが周方向に開いた隙間を伴って対向する、請求項３または４に記載の保持器付きころ。
7. 前記突起部材および前記連結部材は樹脂製である、請求項５または６に記載の保持器付きころ。
8. 前記連結部材は複数個の円弧形状セグメントから構成され、前記複数個の円弧形状セグメントは、前記リング部の全周に沿って取り付けられて、無端の環状体を形成する、請求項３または４に記載の保持器付きころ。
9. 前記突起部材および前記連結部材は金属製である、請求項８に記載の保持器付きころ。
10. 前記リング部に取り付けられて前記ころの端面と向き合う前記連結部材の内壁は、前記ころの端面と向き合う前記ポケットの壁面よりも、軸線方向へ後退している、請求項３〜９のいずれかに記載の保持器付きころ。
11. 前記突起部材は、根元側よりも先端側で厚みが小さい先細形状である、請求項１〜１０のいずれかに記載の保持器付きころ。

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