JP2010242947A - 保持器付きころ - Google Patents

Abstract

【課題】 潤滑作用に優れ、かつ保持器の成形用の金型を軸方向抜きの形状とすることができて金型コストの低減が可能な保持器付きころを提供する。
【解決手段】 保持器２は、軸方向の両端の環状部２１と周方向複数箇所の柱部２２とでなり、隣合う柱部２２間がポケット３となる樹脂製とする。ポケット３の内径側および外径側の開口縁にころ落ち止め用突条５，６を設ける。この保持器付きころ１において、保持器２の内径面の一側縁および外径面の他側縁に、環状の内径側段差部２３および外径側段差部２４を、ポケット３の一部の幅に渡るように設ける。内径側段差部２３の内径Ｒｂを外径側段差部２４の外径Ｒａと同径以上とする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、遊星歯車減速装置など種々の産業機械における軸受として、外部潤滑形式で使用される保持器付きころに関する。

この種の保持器付きころとして、円筒状保持器の周方向複数箇所の各ポケットに針状ころを収容し、各ポケットの保持器の周方向に対向する側面の内径側および外径側にころ止め部を設けた樹脂製保持器付きころが知られている（例えば特許文献１）。特許文献１には、前記外径側ころ止め部と内径側ころ止め部を、軸方向に互いに異なる位置に配置することで，各ころ止め部間からポケット内への潤滑油の流入を可能として、潤滑作用の向上を図ったものが開示されている。

また、ポケットの周方向に対向する側面の外径側および内径側にころ止め部を設けた樹脂製保持器付きころの他の例として、前記ポケットの側面の軸方向中間部と両端に切欠を設け、両端と中間部の切欠の間に前記各ころ止め部を配置すると共に、保持器の外径面の前記中間部の切欠に対応する位置に円周溝を設けることで、潤滑作用の向上を図ったものも提案されている（特許文献２）。

特開平７−２９３５６９号公報 特開平７−１０３２４０号公報

しかし、上記各構成の樹脂製保持器付きころの場合、保持器の外径側ころ止め部と内径側ころ止め部を、軸方向に互いに異なる位置に配置するためや、あるいは上記両端および中央の各切欠とこれら切欠の間に位置するころ止め部を設けるために、保持器の射出形成用金型の構造が複雑になる。すなわちこの種の保持器は、両端に環状部を有し中間にポケットを有する円筒状であるため、成形用の金型は、互いに径方向に外して脱型を可能にする分割構造とされるが、この径方向に外す分割型の金型とする場合に、上記のような各ころ止め部や切欠を有するものであると、分割個数を多くすることが必要になるなど、保持器の分割構造が複雑になる。そのため、金型コストが高くなる。
保持器の射出形成金型を軸方向抜きとすると、金型の構造が簡易となって金型コストが低減できるが、保持器の両端の環状部のため、通常では軸方向抜きが実現できない。

この発明の目的は、潤滑作用に優れ、かつ保持器の成形用の金型を軸方向抜きの形状とすることができて金型コストの低減が可能な保持器付きころを提供することである。

この発明の保持器付きころは、軸方向の両端の環状部と、両環部間に渡る周方向複数箇所の柱部とでなり、隣合う柱部間がポケットとなる樹脂製で円筒状の保持器と、前記各ポケット内に保持された複数のころとでなり、各ポケットの保持器周方向を向く両側面の内径側および外径側の開口縁にころ落ち止め用突条を設けた保持器付きころにおいて、保持器の内径面の一側縁および外径面の他側縁に、段差を持って凹む環状の内径側段差部および外径側段差部を、前記環状部の全幅と前記ポケットの一部の幅とに渡ってそれぞれ設け、内径側段差部の内径を外径側段差部の外径と同径以上としたことを特徴とする。

この構成によると、保持器の内径面の一側縁および外径面の他側縁に凹み形状の内径側段差部および外径側段差部が設けられ、これら段差部がポケットの一部まで延びているため、これら段差部のポケットにかかる部分で、潤滑油がポケット内を内径側と外径側との間に流れ易くなる。そのため、潤滑作用が向上する。また、内径側および外径側に段差部があって、その内径側段差部の内径を外径側段差部の外径と同径以上としたため、保持器の成形用の金型を互いに軸方向に挿脱可能に嵌まり合う外径側金型と内径側金型とで構成した場合に、保持器の両側の環状部を成形するキャビティの全体を、外径側金型と内径側金型とのパーティングラインの外径側と内径側とに分けて配置できる。したがって、内外の金型を互いに軸方向に抜いて脱型するときに、保持器の両側の環状部が金型に干渉することなく、脱型が行える。このように軸方向抜き型の金型とできるため、ころ落ち止め用突条を有する形状の保持器でありながら、金型構造が簡素化されて、金型コストが低減できる。

この発明において、前記内径側段差部の内径と外径側段差部の外径とを同径としても良い。内径側段差部の内径が外径側段差部の外径と同径以上であれば、軸方向に抜きの金型構造とできるが、これら段差部が深くなると、保持器の環状部の径方向厚さが薄くなって保持器強度の低下につながる。内径側段差部の内径と外径側段差部の外径とが同径であると、環状部の径方向厚さの低下をできるだけ抑えながら、軸方向に抜きの金型構造とできる。また、同径であると、金型のパーティングラインを内径側段差部の内径面および外径側段差部の外径に位置させることができ、金型構造がより簡素化できる。

この発明において、前記保持器は、互いに軸方向に挿脱可能に嵌まり合う外径側金型と内径側金型との間で射出成形されたものであっても良い。このような互いに軸方向に挿脱可能に嵌まり外径側金型と内径側金型とでなる金型構造とする場合に、この発明の金型コスト低減の効果がより効果的に発揮される。

この発明において、前記各ポケットの側面における前記外径側のころ落ち止め用突条と前記内径側のころ落ち止め用突条との径方向中間に位置して、ころを案内するころ案内面を設け、前記ころ案内面を、前記内径側段差部の内径と外径側段差部の外径との間の径方向位置でころが非接触となる凹面形状としても良い。例えば、ころ案内面を、ころ径よりも小さな曲率半径の円弧状、またはＶ字状の断面形状とすることで、ころ案内面をころが非接触となる凹面形状とできる。
金型の軸方向抜きのパーティングラインで保持器の成形面に段差や突起が生じることがあるが、ころ案内面を上記のように径方向の中間でころが非接触となる凹面形状とすることで、パーティングラインに沿う段差や突起がころに接触することが回避され、その接触による潤滑性低下や回転の円滑性の低下が防止される。

この発明において、前記ころを案内するころ案内面を、ポケットの側面におけるポケット中心に対して最も凹む側面一般面部に対して突出して、かつ前記各ころ落ち止め用突条から離れて設けても良い。
このように、ころ案内面を、ポケット内の側面一般面部に対して突出して設け、かつころ落ち止め用突条から離れて設けることで、ころ案内面ところ落ち止め用突条との間に空間が生じる。この空間により潤滑油が流れ易くなり、潤滑性が向上する。

この発明において、前記内径側および外径側のころ落ち止め用突条を、その軸方向途中部分で分割しても良い。このようにころ落ち止め用突条を分割にすることで、ころ落ち止め用突条の回りに空間が生じる。この空間により潤滑油が流れ易くなり、潤滑性が向上する。

この発明の保持器付きころは、遊星歯車減速装置における遊星歯車とこの遊星歯車を支持する支軸との間に介在させるものであっても良い。
遊星歯車減速装置における遊星歯車の支持に用いる保持器付きころは、優れた潤滑性が求められる。そのため、この発明の保持器付きころによる潤滑性向上の効果が効果的に発揮される。

この発明の遊星歯車減速装置は、この発明の上記いずれかの構成の保持器付きころを、遊星歯車とこの遊星歯車を支持する支軸との間に介在させたものである。
この構成によると、安価な保持器付きころを用いて遊星歯車減速装置での潤滑作用の向上が可能となる。

この発明の保持器付きころは、軸方向の両端の環状部と、両環部間に渡る周方向複数箇所の柱部とでなり、隣合う柱部間がポケットとなる樹脂製で円筒状の保持器と、前記各ポケット内に保持された複数のころとでなり、各ポケットの保持器周方向を向く両側面の内径側および外径側の開口縁にころ落ち止め用突条を設けた保持器付きころにおいて、保持器内径面の一側縁および保持器外径面の他側縁に、段差を持って凹む環状の内径側段差部および外径側段差部を、前記環状部の全幅と前記ポケットの一部の幅とに渡ってそれぞれ設け、内径側段差部の内径を外径側段差部の外径と同径以上としたため、潤滑作用が向上し、かつ保持器の成形用の金型を軸方向抜きの形状とすることができて金型コストの低減が可能となる。
この発明の遊星歯車減速装置は、遊星歯車の軸受としてこの発明の保持器付きころを組み込んだため、安価な保持器付きころを用いて潤滑作用の向上が可能となる。

（Ａ）はこの発明の一実施形態にかかる保持器付きころの断面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＩ−Ｉ矢視拡大断面図である。 同保持器付きころにおける保持器のころ案内面の他の構成例を示す拡大断面図である。 同保持器付きころにおける保持器の成形工程の説明図である。 同保持器付きころにおける保持器のころ落ち込め用突条の他の構成例を示す断面図である。 同保持器付きころを組み込んだ遊星歯車減速装置の一例の断面図である。

この発明の一実施形態を図１ないし図３と共に説明する。この保持器付きころ１は、円筒状の保持器２に設けた複数箇所の各ポケット３に針状のころ４を収容してなる保持器付きころである。保持器２は、円筒状の合成樹脂の成形品からなり、ころ４を各々収容した多数のポケット３が、周方向に並んで形成されることで、軸方向の両端の環状部２１と、両環部２１，２１間に渡る周方向複数箇所の柱部２２とでなる形状とされている。なお、保持器２の断面図を示す図１（Ａ）には一部のポケット３のみを示し、他は省略してある。図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＩ−Ｉ矢視拡大断面図を示す。ポケット３の保持器周方向に対向する側面には、内径側および外径側の開口縁にころ落ち止め用の突条５，６が各々設けられている。また、このポケット側面には、ころ４を案内するころ案内面７が設けられている。

保持器２は、内径面の一側縁および外径面の他側縁に、段差を持って凹む環状の内径側段差部２３および外径側段差部２４が設けられている。これら内径側段差部２３および外径側段差部２４は、前記環状部２１の全幅とポケット３の一部の幅とに渡ってそれぞれ設けられている。すなわち両段差部２３，２４は、柱部２２の一部に渡って設けられている。これにより、保持器２の外径面２ａは、軸方向の一端（図１（Ａ）の左側端）から他端に近い途中までの大径面部２ａａと、この途中から他端までの小径面部２ａｂとを有する段差面とされている。つまり、前記大径面部２ａａは、軸方向の他端側を向く段面２ａｃを介して前記小径面部２ａｂに繋がっている。また、保持器２の内径面２ｂは、軸方向の他端から一端に近い途中までの小径面部２ｂａと、この途中から一端までの大径面部２ｂｂとを有する段差面とされている。前記小径面部２ｂａは、軸方向の一端側を向く段面２ｂｃを介して前記大径面部２ｂｂに繋がっている。このため、保持器２は、断面Ｚ字状となっている。
内径側段差部２３の内径面（すなわち保持器内径面２ｂにおける大径面部２ｂｂ）の径寸法Ｒｂは、外径側段差部２４の外径面（すなわち保持器外径面２ａにおける小径面部２ａｂ）の径寸法Ｒａと等しくされている。なお、内径側段差部２３の内径面の径寸法Ｒｂは、外径側段差部２４の外径面の径寸法Ｒａよりも大きくしてもよい。

各ポケット３は、保持器内径面２ｂにおける大径面部２ｂｂから、保持器外径面２ａにおける小径面部２ａｂにわたる軸方向区間に設けられる。外径側のころ落ち止め用突条６は、保持器外径面２ａにおける大径面部２ａａの軸方向区間に設けられる。つまり、外径側のころ落ち止め用突条６は、ポケット３の軸方向に対向する一側面（図１（Ａ）の左側面）から保持器外径面２ａの段面２ａｃにわたって連続して形成される。内径側のころ落ち止め用突条５は、保持器内径面２ｂにおける小径面部２ｂａの軸方向区間に設けられる。内径側のころ落ち止め用突条５は、ポケット３の軸方向に対向する他側面（図１（Ａ）の右側面）から保持器内径面２ｂの段面２ｂｃにわたって連続して形成される。

ころ案内面７は、各ポケット３の側面における外径側のころ落ち止め用突条６と内径側のころ落ち止め用突条５との径方向中間位置で、保持器外径面２ａの内径面部２ａｂよりも外径側から保持器内径面２ｂの大径面部２ｂｂよりも内径側にわたる区間に設けられる。このころ案内面７は、ポケット３の側面におけるポケット中心に対して最も凹む側面一般面部２５に対して突出して、かつ各ころ落ち止め用突条５，６から離れて設けられている。
また、このころ案内面７は、ころ４が非接触となる凹面形状とされている。例えば、図１（Ｂ）のように、軸方向に延びる断面Ｖ字状の溝面とされる。このほか、ころ案内面７を、図２のように、軸方向に延びころ４の半径Ｒ３よりも曲率半径の小さい凹曲面の溝面としても良い。

図３は、上記形状の樹脂製保持器２の射出成形に用いられる金型の断面図を示す。この成形金型１０は、保持器２の外径側半部を成形する雌金型である外径側金型１１と、保持器２の内径側半部を成形する雄金型である内径側金型１２とでなる。外径側金型１１は一端に底板部１１ａを有する円筒体からなり、この外径側金型１１内に外径側金型１１と同心に内径側金型１２が配置される。内径側金型１２は一端に蓋部１２ａを有する円柱体からなる。これら外径側金型１１と内径側金型１２との間に、保持器２の両端の環状部２１（図１）を成形する一対の環状キャビティ１３と、保持器２の各柱部２２を成形する軸方向空間からなる複数のキャビティ（図示せず）とが形成される。

同図のように、外径側金型１１内に内径側金型１２を配置して、両金型１１，１２間のキャビティ１３等の空間に樹脂を射出して注入することにより、前記樹脂製保持器２が射出成形される。

上記構成の保持器付きころ１によると、内径側および外径側に段差部２３，２４を設けて断面Ｚ字状とし、その内径側段差部２３の内径Ｒｂを外径側段差部２４の外径Ｒｂと同径以上としたため、保持器２の成形用の金型を互いに軸方向に挿脱可能に嵌まり合う外径側金型１１と内径側金型１２とで構成した場合に、保持器２の両側の環状部２２を成形するキャビティ１３，１３の全体を、外径側金型１１と内径側金型１２とのパーティングラインＬの外径側と内径側とに分けて配置できる。したがって、内外の金型１１，１２を互いに軸方向Ｐに抜いて脱型するときに、保持器２の両側の環状部２１，２１が金型１１，１２に干渉することなく、脱型が行える。
また、外径側のころ落ち止め用突条６は外径側の環状部２１に続けて設けられ、内径側のころ落ち止め用突条５は内径側の環状部２１に続けて設けられているため、これらころ落ち止め用突条５，６が、内外の金型１１，１２を互いに軸方向Ｐに抜いて脱型するときに、これら金型１１，１２と干渉することも生じない。なお、ころ案内面７は軸方向の中間で突出しているが、突出高さが低いため、金型１１，１２の引き抜き時に弾性変形し、干渉の問題なく脱型が行える。
このように軸方向抜き型の金型とできるため、ころ落ち止め用突条５，６を有する形状の保持器２でありながら、金型構造が簡素化されて、金型コストが低減できる。

また、この保持器付きころ１では、保持器２の内径面の一側縁および外径面の他側縁に凹み形状の内径側段差部２３および外径側段差部２４が設けられ、これら段差部２３，２４がポケット３の一部まで延びている。すなわち、これら段差部２３，２４がポケット３に掛かる箇所では、ポケット３の入口の開口が大きくなる。そのため、これら段差部２３，２４のポケットにかかる部分で、潤滑油がポケット３内を内径側と外径側との間に流れ易くなる。これにより、潤滑作用が向上する。

また、金型を軸方向抜きとした場合、その軸方向に沿うパーティングラインＬで保持器２のポケット内面となる成形面に段差や突起が生じることがあるが、この実施形態では、ころ案内面７を上記のように径方向の中間でころ４が非接触となる凹面形状としたため、パーティングラインＬに沿う段差や突起がころ４に接触することが回避され、その接触による潤滑性低下や回転の円滑性の低下が防止される。ころ案内面７につき、径方向の中間でころ４が非接触となる凹面形状は、上記のように、ころ案内面７を、ころ径よりも小さな曲率半径の円弧状、またはＶ字状の断面形状とすることで容易に形成できる。

図４は、この発明の保持器付きころの他の実施形態を示す。この保持器付きころ１は、図１〜図３の実施形態において、内径側のころ落ち止め用突条５および外径側のころ落ち止め用突条６を、その軸方向途中部分で分割したものである。また、ここでは、両突条５，６を、ポケット３の軸方向に対向する側面からも離して設けている。その他の構成は、図１〜図３の実施形態の場合と同様である。

この実施形態のように、ころ落ち止め用突条５，６を軸方向途中部分で分割すると、その分割部５ａ，６ａにより潤滑油が流れ易くなる。そのため、潤滑作用をより向上させることができる。また、ここでは、両突条５，６を、ポケット３の軸方向に対向する側面からも離しているので、さらに潤滑油が流れ易くなる。

図５は、この発明にかかる保持器付きころを軸受として遊星歯車減速装置に組み込んだ断面図である。遊星歯車減速装置６０は、第１の回転軸６１に固定された太陽歯車６２と、固定部材６３に固定される内歯歯車６４と、これら太陽歯車６２および内歯歯車６４間に配置される複数の遊星歯車６５と、第２の回転軸６６に固定されたキャリア６７とを備える。キャリア６７は、円周方向に複数箇所に等配された支軸６８を有し、これら支軸に外周に前記遊星歯車６５が、保持器付きころ１を介して支持されている。この保持器付きころ１として、上記いずれかの実施形態の保持器付きころ１が用いられている。

このように、遊星歯車減速装置６０の軸受として、この発明の一実施形態にかかる保持器付きころ１を適用することにより、安価な保持器付きころ１を用いて遊星歯車減速装置６０での潤滑作用の向上が可能となる。

１…保持器付きころ
２…保持器
３…ポケット
４…ころ
５，６…ころ落ち止め用突条
７…ころ案内面
２１…環状部
２２…柱部
２３…内径側段差部
２４…外径側段差部
６０…遊星歯車減速装置
６５…遊星歯車
６７…キャリア
６８…支軸

Claims (10)

1. 軸方向の両端の環状部と、両環部間に渡る周方向複数箇所の柱部とでなり、隣合う柱部間がポケットとなる樹脂製で円筒状の保持器と、前記各ポケット内に保持された複数のころとでなり、各ポケットの保持器周方向を向く両側面の内径側および外径側の開口縁にころ落ち止め用突条を設けた保持器付きころにおいて、
   保持器の内径面の一側縁および外径面の他側縁に、段差を持って凹む環状の内径側段差部および外径側段差部を、前記環状部の全幅と前記ポケットの一部の幅とに渡ってそれぞれ設け、内径側段差部の内径を外径側段差部の外径と同径以上としたことを特徴とする保持器付きころ。
2. 請求項１において、前記内径側段差部の内径と外径側段差部の外径とを同径とした保持器付きころ。
3. 請求項１または請求項２において、前記保持器は、互いに軸方向に挿脱可能に嵌まり合う外径側金型と内径側金型との間で射出成形されたものである保持器付きころ。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記各ポケットの側面における前記外径側のころ落ち止め用突条と前記内径側のころ落ち止め用突条との径方向中間に位置して、ころを案内するころ案内面を設け、このころ案内面を、前記内径側段差部の内径と外径側段差部の外径との間の径方向位置でころが非接触となる凹面形状とした保持器付きころ。
5. 請求項４において、前記ころ案内面を、ころ径よりも小さな曲率半径の円弧状、またはＶ字状の断面形状とした保持器付きころ。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、前記ころを案内するころ案内面を、ポケットの側面におけるポケット中心に対して最も凹む側面一般面部に対して突出して、かつ前記各ころ落ち止め用突条から離れて設けた保持器付きころ。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、前記内径側および外径側のころ落ち止め用突条を、前記内径側段差部および外径側段差部を除くポケット開口縁の全長に連続して設けた保持器付きころ。
8. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、前記内径側および外径側のころ落ち止め用突条を、その軸方向途中部分で分割した保持器付きころ。
9. 請求項１ないし請求項８のいずれか１項において、遊星歯車減速装置における遊星歯車とこの遊星歯車を支持する支軸との間に介在させるものである保持器付きころ。
10. 請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の保持器付きころを、遊星歯車とこの遊星歯車を支持する支軸との間に介在させた遊星歯車減速装置。

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