JP2012021599A - 転がり軸受用保持器及び転がり軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】第１、第２環状部材を軸方向及び周方向へ移動させることなく強固に結合することができる転がり軸受用保持器と、その保持器を備えた転がり軸受を提供する。
【解決手段】第１環状部２１を有する第１環状部材３０と、第２環状部２２を有する第２環状部材４０とにより分割構成される。第１、第２環状部２１、２２には、第１柱部２７を軸方向に分割構成する第１分割柱部３２と第２分割柱部４２とが形成される。第１分割柱部３２には、第２分割柱部４２の外径面又は内径面に沿って延び、かつ先端に爪部３４を有する噛合連結片３３が形成される。第２分割柱部４２の外径面又は内径面には、噛合連結片３３が嵌込まれて周方向の移動を阻止する噛合凹部４３がプレス加工によって形成される。第２環状部材４０には、噛合連結片３３の爪部３４に係合して軸方向の移動を阻止する係合部４４が形成される。
【選択図】図３

Description

この発明は転がり軸受用保持器及び転がり軸受に関する。

従来、転がり軸受用保持器（主として玉軸受用保持器）においては、図９と図１０に示すように、長尺の金属製平板材が複数の転動体（玉）３１８の外周面に沿って球面状に加工され、かつ全体として環状をなす第１、第２環状部材３３０、３４０の連結部がリベット３５０等によって連結されたものが知られている。
これにおいては、内輪３１２と外輪３１５との間の環状空間に複数の転動体３１８配設した後、環状空間の両開口部の一側から第１環状部材３３０を、他側から第２環状部材３４０を配置し、これら第１、第２環状部材３３０、３４０の連結部３３０ａ、３４０ａがリベット３５０等によって連結されることで組み付けられる。
このような転がり軸受用保持器においては、内輪３１２と外輪３１５との間の環状空間の両側の開口面積が保持器２２０の第１、第２環状部材３３０、３４０の外周板面積に相当する分だけ狭められる。
このため、転がり軸受に対する潤滑油の流れが悪くなる。これによって、転がり軸受に対する潤滑油の供給路の上流側に位置する回転部材に対しては潤滑油の供給が過剰となり、転がり軸受に対する潤滑油の供給路の下流側に位置する回転部材に対しては潤滑油の供給が不足することが想定される。
また、転がり軸受用保持器においては、例えば、特許文献１に開示された構造のものが知られている。
これにおいては、一対の合成樹脂製環状体を互いに軸方向に結合して樹脂製保持器を構成する転がり軸受用保持器において、各合成樹脂製環状体は、円環状の基部と、基部から等間隔で立設する柱部とが一体に成形されている。
基部の柱部間の中間点の内周面にスナップフィット結合用雌部が形成されているとともに、柱部の上端面にはスナップフィット結合用雄部が形成されてる。
そして、合成樹脂製環状体同士を、一方の柱部が他方の柱部間の中間点に位置するように対向させ、隣接する柱部間で転動体を保持するためのポケットを形成するように、スナップフィット結合用雌部と雄部によりスナップフィット結合されるようになっている。

特開２００９−１１５１２８号公報

ところで、特許文献１に開示された転がり軸受用保持器においては、図９と図１０に示すような従来の転がり軸受用保持器と比較して、内輪と外輪との間の環状空間の両側の開口面積が保持器によって狭められる不具合を抑制することが可能であり、潤滑油の流れが円滑となる。
しかしながら、特許文献１に開示された転がり軸受用保持器においては、基部の柱部間の中間点内周面のスナップフィット結合用雌部によって当該部分が薄肉となる。また、柱部の上端面のスナップフィット結合用雄部においてもその近傍が薄肉となる。このため、スナップフィット結合用雌部と雄部による結合強度が不足することが想定される。

この発明の目的は、前記問題点に鑑み、転がり軸受用保持器を構成する第１、第２環状部材を軸方向及び周方向へ移動させることなく強固に結合することができる転がり軸受用保持器と、その保持器を備えた転がり軸受を提供することである。

前記課題を解決するために、この発明の請求項１に係る転がり軸受用保持器は、軸方向に所定間隔を隔てる第１、第２環状部と、これら第１、第２環状部を連結すると共に、内、外輪の間に複数の転動体を転動可能に保持する複数のポケットを区画形成する複数の柱部とを備えた転がり軸受用保持器であって、
前記第１環状部を有する第１環状部材と、前記第２環状部を有する第２環状部材とにより分割構成され、
前記第１、第２環状部材の第１、第２環状部には、前記複数の柱部のうち、第１柱部を軸方向に分割構成する第１分割柱部と第２分割柱部とがそれぞれ形成され、
前記第１環状部材の第１分割柱部の先端には、前記第２環状部材の第２分割柱部の外径面又は内径面に沿って延び、かつ先端に爪部を有する噛合連結片が形成され、
前記第２分割柱部の外径面又は内径面には、前記噛合連結片が嵌込まれて周方向の移動を阻止する噛合凹部がプレス加工によって形成されると共に、前記第２環状部材には、前記噛合連結片の爪部に係合して軸方向の移動を阻止する係合部が形成されていることを特徴とする。

前記構成によると、噛合連結片と噛合凹部との係合力によって第１、第２環状部材の周方向の移動を阻止することができると共に、噛合連結片の爪部と係合部との係合力によって第１、第２環状部材の軸方向の移動を阻止することができる。このため、第１、第２環状部材を強固に結合して転がり軸受用保持器を構成することができる。

請求項２に係る転がり軸受用保持器は、請求項１に記載の転がり軸受用保持器であって、
第１、第２環状部材の第１、第２環状部には、複数の柱部のうち、第２柱部を軸方向に分割構成する第３分割柱部と第４分割柱部とがそれぞれ形成され、
前記第２環状部材の第４分割柱部の先端には、前記第１環状部材の第３分割柱部の外径面又は内径面に沿って延び、かつ先端に爪部を有する噛合連結片が形成され、
前記第１環状部材の第３分割柱部の外径面又は内径面には、前記噛合連結片が嵌込まれて周方向の移動を阻止する噛合凹部がプレス加工によって形成されると共に、前記第１環状部材には、前記噛合連結片の爪部に係合して軸方向の移動を阻止する係合部が形成されていることを特徴とする。

前記構成によると、第１、第２環状部材に、噛合連結片と噛合凹部及び噛合連結片の爪部と係合部をそれぞれ形成して係合させることによって、第１、第２環状部材をより一層強固に結合することができる。

請求項３に係る転がり軸受用保持器は、請求項２に記載の転がり軸受用保持器であって、
第１柱部と第２柱部は周方向に交互に配置されていることを特徴とする。

前記構成によると、第１環状部材と、第２環状部材とを共通の部品によって構成することが可能となり、部品共通化によるコスト低減を図ることができる。

請求項４に係る転がり軸受は、内輪と、外輪と、これら内、外輪の間に転動可能に配設された複数の転動体と、これら複数の転動体を保持する保持器とを備えた転がり軸受であって、
前記保持器は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の転がり軸受用保持器によって構成されていることを特徴とする。

前記構成によると、請求項１〜３のいずれか一項に記載の転がり軸受用保持器を用いることによって、内、外輪の間に複数の転動体を長期間にわたって良好に保持することができ、耐久性に効果が大きい。

この発明の実施例１に係る転がり軸受用保持器が用いられた転がり軸受を示す縦断面図である。 同じく第１、第２環状部材が結合されて転がり軸受用保持器が構成された状態を示す斜視図である。 同じく転がり軸受用保持器を構成する第１、第２環状部材が分離された状態を示す斜視図である。 同じく第１、第２環状部材が結合されて転がり軸受用保持器が構成された状態を示す平面図である。 同じく第１環状部材の第１分割柱部の噛合連結片及び爪部と、第２環状部材の第２分割柱部の噛合凹部及び係合部との係合状態を示す図４のＶ−Ｖ線に沿う縦断面図である。 同じく第２環状部材の第４分割柱部の噛合連結片及び爪部と、第１環状部材の第３分割柱部の噛合凹部及び係合部との係合状態を示す図４のＶＩ−ＶＩ線に沿う縦断面図である。 第１環状部材の第１分割柱部の噛合連結片及び爪部と、第２環状部材の第２分割柱部の噛合凹部及び係合部との変更例を示す縦断面図である。 同じく第２環状部材の第４分割柱部の噛合連結片及び爪部と、第１環状部材の第３分割柱部の噛合凹部及び係合部との変更例を示す縦断面図である。 従来の転がり軸受を示す縦断面図である。 同じく転がり軸受の一部を拡大して示す正面図である。

この発明を実施するための形態について実施例にしたがって説明する。

この発明の実施例１を図１〜図６にしたがって説明する。
図１と図２に示すように、この実施例１に係る転がり軸受（図では玉軸受）用保持器（以下単に保持器という）２０は、内輪１２の外径面に形成された軌道面１３と、外輪１５の内径面に形成された軌道面１６との間の環状空間に配設されて複数の転動体（図１では玉）１８を転動可能に保持する。

図１に示すように、保持器２０は、軸方向に所定間隔を隔てる第１、第２環状部２１、２２と、これら第１、第２環状部２１、２２を連結すると共に、内、外輪１２、１５の両軌道面１３、１６の間に複数の転動体１８を転動可能に保持する複数のポケットを区画形成する複数の柱部（この実施例１では第１、第２柱部２７、２８）２６とを備える。
また、複数の柱部２６の内径寸法は、転動体１８のピッチ円直径（ＰＣＤ）よりも適宜に大きく設定されることが望ましい。

図２と図３に示すように、保持器２０は、第１環状部２１を有する第１環状部材３０と、第２環状部２２を有する第２環状部材４０とにより分割構成されている。
また、この実施例１において、第１、第２環状部材３０、４０は、薄板の炭素鋼板（例えば、ＳＰＣ）が設定された形状にプレス加工され、そのプレス加工品が円筒状に曲げられて両端、例えば、第１、第２環状部２１、２２の隣接する柱部の中間部分２１ａ、２２ａが突き合わせ溶接されることによって製作される。

第１、第２環状部材３０、４０の第１、第２環状部２１、２２には、複数の柱部２６のうち、第１柱部２７を軸方向に分割構成する第１分割柱部３２と第２分割柱部４２とがそれぞれ形成されている。
また、実施例１においては、第１、第２環状部材３０、４０の第１、第２環状部２１、２２には、複数の柱部２６のうち、第２柱部２８を軸方向に分割構成する第３分割柱部３５と第４分割柱部４５とがそれぞれ形成されている。
さらに、第１柱部２７と第２柱部２８は周方向に交互に配置されている。

図３と図５に示すように、第１環状部材３０の第１分割柱部３２の先端の幅方向（周方向）中央部には、第２環状部材４０の第２分割柱部４２の外径面に沿って延びる噛合連結片３３が弾性的に拡径及び縮径変形可能に形成されている。また、噛合連結片３３の先端には爪部３４が形成されている。この爪部３４は、折り曲げ加工やかしめ加工等によって形成することが可能であり、この実施例１では、噛合連結片３３の先端部が内径側に折り返されることによって爪部３４が形成されている。

これに対し、図３と図５に示すように、第２環状部材４０の第２分割柱部４２の外径面の幅方向（周方向）中央部には、噛合連結片３３が嵌込まれて周方向の移動を阻止する噛合凹部４３がプレス加工によって形成される。この噛合凹部４３は、第２分割柱部４２の先端側が噛合連結片３３の板厚寸法に相当する深さで凹み、第２環状部２２に向かうにしたがって浅くなる縦断面で傾斜面に形成されている。
そして、噛合凹部４３の凹み量に相当する分だけ第２分割柱部４２の内径面側に突出部分４３ａが形成される。
また、第２環状部材４０の第２分割柱部４２に連続する第２環状部２２の部分には、噛合連結片３３の爪部３４に係合して軸方向の移動を阻止する係合部４４が切り欠き状に形成されている。

また、この実施例１において、図３と図６に示すように、第２環状部材４０の第４分割柱部４５の先端には、前記と同様にして第１環状部材３０の第３分割柱部３５の外径面に沿って延び、かつ先端に爪部４７を有する噛合連結片４６が形成されている。
これに対し、図３と図６に示すように、第１環状部材３０の第３分割柱部３５の外径面には、噛合連結片４６が嵌込まれて周方向の移動を阻止する噛合凹部３６がプレス加工によって形成される。この噛合凹部３６は、第４分割柱部４５の先端側が噛合連結片４６の板厚寸法に相当する深さで凹み、第１環状部２１に向かうにしたがって浅くなる縦断面で傾斜面に形成されている。
そして、噛合凹部３６の凹み量に相当する分だけ第３分割柱部３５の内径面側に突出部分３５ａが形成される。
また、第１環状部材３０の第３分割柱部３５に連続する第１環状部２１には、噛合連結片４６の爪部４７に係合して軸方向の移動を阻止する係合部３７が切り欠き状に形成されている。

この実施例１に係る転がり軸受用保持器は上述したように構成される。
したがって、内輪１２と外輪１５との間の環状空間に複数の転動体１８を配設した後、内、外輪１２、１５の間の環状空間の両開口部の一側から第１環状部材３０を、他側から第２環状部材４０を配置しながら、第１環状部材３０の第１分割柱部３２の噛合連結片３３（及び第２環状部材４０の第４分割柱部４５の噛合連結片４６）を、第２環状部材４０の第２分割柱部４２の噛合凹部４３（及び第１環状部材３０の第３分割柱部３５の噛合凹部３６）に噛み合わせながら互いに接近する軸方向へ嵌込む（押込む）。この際、噛合連結片３３（及び噛合連結片４６）先端の爪部３４（及び爪部４７）が噛合凹部４３（及び噛合凹部３６）の傾斜面に沿って摺動し、これによって、噛合連結片３３（及び噛合連結片４６）が拡径方向へ弾性変形する。

引き続いて、第１環状部材３０の第１分割柱部３２（及び第２環状部材４０の第４分割柱部４５）の先端と、第２環状部材４０の第２分割柱部４２（及び第１環状部材３０の第３分割柱部３５）の先端とが突き合わされる位置まで嵌込まれる。
すると、噛合連結片３３（及び噛合連結片４６）が元の状態に向けて弾性的に縮径し、これによって、噛合連結片３３（及び噛合連結片４６）先端の爪部３４（及び爪部４７）が、第２環状部材４０の係合部４４（及び第１環状部材３０の係合部３７）に係合する。これによって、第１環状部材３０と第２環状部材４０とが結合されて保持器２０が構成される。

前記したように、噛合連結片３３（及び噛合連結片４６）と、噛合凹部４３（及び噛合凹部３６）との係合力によって第１、第２環状部材３０、４０の周方向の移動を阻止することができると共に、噛合連結片３３先端の爪部３４（及び噛合連結片４６先端の爪部４７）と第２環状部材４０の係合部４４（及び第１環状部材３０の係合部３７）との係合力によって第１、第２環状部材３０、４０の軸方向の移動を阻止することができる。このため、第１、第２環状部材３０、４０を強固に結合して保持器２０を構成することができる。

また、この実施例１において、第１環状部材３０の噛合連結片３３が形成される第１分割柱部３２と、噛合凹部３６が形成される第３分割柱部３５とを周方向に交互に配置すると共に、第２環状部材４０の噛合凹部４３が形成される第２分割柱部４２と、噛合連結片４６が形成される第４分割柱部４５とを周方向に交互に配置することによって、第１環状部材３０と、第２環状部材４０とを共通の部品によって構成することが可能となり、部品共通化によるコスト低減を図ることができる。

また、内輪１２と外輪１５との間の環状空間に複数の転動体１８配設した後、環状空間の両開口部の一側から第１環状部材３０を、他側から第２環状部材４０を配置して、これら第１環状部材３０と第２環状部材４０とを、噛合連結片３３（及び噛合連結片４６）と、噛合凹部４３（及び噛合凹部３６）との係合力、及び噛合連結片３３先端の爪部３４（及び噛合連結片４６先端の爪部４７）と第２環状部材４０の係合部４４（及び第１環状部材３０の係合部３７）との係合力によって結合することで保持器２０を構成すると同時に、転がり軸受を構成することができる。
このような保持器２０を備えた転がり軸受においては、内輪１２と外輪１５との間の環状空間の両側の開口面積が、図９と図１０に示す従来の保持器３２０の第１、第２環状部材３３０、３４０の外周板面積に相当する分だけ狭められることがない。すなわち、内輪１２と外輪１５との間の環状空間の両側の開口面積は、第１、第２環状部材３０、４０の板厚に相当する端面積において狭められるにすぎないため、転がり軸受に対する潤滑油の流れが円滑化する。
また、内、外輪１２、１５の間に複数の転動体１８を保持器２０によって長期間にわたって良好に保持することができ、耐久性に効果が大きい。

なお、この発明は前記実施例１に限定するものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。
例えば、前記実施例１においては、噛合連結片３３（及び噛合連結片４６）先端の爪部３４（及び爪部４７）は、折返し状に形成される場合を例示したが、例えば、噛合連結片３３（及び噛合連結片４６）先端を外径方向又は内径方向へ張出状に折り曲げて形成してもこの発明を実施可能である。
また、前記実施例１においては、第１環状部材３０の第１分割柱部３２の先端に、第２環状部材４０の第２分割柱部４２の外径面に沿って延びる噛合連結片３３が弾性的に拡径及び縮径変形可能に形成される場合を例示したが、図７に示すように、保持器１２０を分割構成する第１環状部材１３０の第１環状部１２１に形成される第１分割柱部１３２の先端に、第２環状部材１４０の第２環状部１２２に形成される第２分割柱部１４２の内径面に沿って延びる噛合連結片１３３が弾性的に縮径及び拡径変形可能に形成されてもこの発明を実施することができる。
但し、この場合には、第２環状部材１４０の第２分割柱部１４２の内径面に、噛合連結片１３３が嵌込まれて周方向の移動を阻止する噛合凹部１４３がプレス加工によって形成される。この噛合凹部１４３は、第２分割柱部１４２の先端側が噛合連結片１３３の板厚寸法に相当する深さで凹み、第２環状部１２２に向かうにしたがって浅くなる縦断面で傾斜面に形成される。
そして、噛合凹部１４３の凹み量に相当する分だけ第２分割柱部１４２の外径面側に突出部分が形成される。
また、前記実施例１においては、第２環状部材４０の第４分割柱部４５の先端に、第１環状部材３０の第３分割柱部３５の外径面に沿って延びる噛合連結片４６が弾性的に拡径及び縮径変形可能に形成される場合を例示したが、図８に示すように、保持器２２０を分割構成する第２環状部材２４０の第２環状部２２２に形成された第４分割柱部２４５の先端に、第１環状部材２３０の第１環状部２２１に形成される第３分割柱部２３５の内径面に沿って延びる噛合連結片２４６が弾性的に縮径及び拡径変形可能に形成されてもこの発明を実施することができる。
但し、この場合には、第１環状部材２３０の第３分割柱部２３５内径面に、噛合連結片２４６が嵌込まれて周方向の移動を阻止する噛合凹部２３６がプレス加工によって形成される。この噛合凹部２３６は、第３分割柱部２３５の先端側が噛合連結片２４６の板厚寸法に相当する深さで凹み、第１環状部２２１に向かうにしたがって浅くなる縦断面で傾斜面に形成される。
そして、噛合凹部２３６の凹み量に相当する分だけ第３分割柱部２３５の外径面側に突出部分２３６ａが形成される。
また、この発明においては、第１環状部材の全ての分割柱部を第１分割柱部によって構成し、第２環状部材の全ての分割柱部を第２分割柱部によって構成しても実施可能である。

１２ 内輪
１５ 外輪
１８ 転動体
２０ 保持器（転がり軸受用保持器）
２１ 第１環状部
２２ 第２環状部
２５ ポケット
２７ 第１柱部
２８ 第２柱部
３０ 第１環状部材
３２ 第１分割柱部
３３ 噛合連結片
３４ 爪部
３５ 第３分割柱部
３６ 噛合凹部
３７ 係合部
４０ 第２環状部材
４２ 第２分割柱部
４３ 噛合凹部
４４ 係合部
４５ 第４分割柱部
４６ 噛合連結片
４７ 爪部

Claims (4)

1. 軸方向に所定間隔を隔てる第１、第２環状部と、これら第１、第２環状部を連結すると共に、内、外輪の間に複数の転動体を転動可能に保持する複数のポケットを区画形成する複数の柱部とを備えた転がり軸受用保持器であって、
   前記第１環状部を有する第１環状部材と、前記第２環状部を有する第２環状部材とにより分割構成され、
   前記第１、第２環状部材の第１、第２環状部には、前記複数の柱部のうち、第１柱部を軸方向に分割構成する第１分割柱部と第２分割柱部とがそれぞれ形成され、
   前記第１環状部材の第１分割柱部の先端には、前記第２環状部材の第２分割柱部の外径面又は内径面に沿って延び、かつ先端に爪部を有する噛合連結片が形成され、
   前記第２分割柱部の外径面又は内径面には、前記噛合連結片が嵌込まれて周方向の移動を阻止する噛合凹部がプレス加工によって形成されると共に、前記第２環状部材には、前記噛合連結片の爪部に係合して軸方向の移動を阻止する係合部が形成されていることを特徴とする転がり軸受用保持器。
2. 請求項１に記載の転がり軸受用保持器であって、
   第１、第２環状部材の第１、第２環状部には、複数の柱部のうち、第２柱部を軸方向に分割構成する第３分割柱部と第４分割柱部とがそれぞれ形成され、
   前記第２環状部材の第４分割柱部の先端には、前記第１環状部材の第３分割柱部の外径面又は内径面に沿って延び、かつ先端に爪部を有する噛合連結片が形成され、
   前記第１環状部材の第３分割柱部の外径面又は内径面には、前記噛合連結片が嵌込まれて周方向の移動を阻止する噛合凹部がプレス加工によって形成されると共に、前記第１環状部材には、前記噛合連結片の爪部に係合して軸方向の移動を阻止する係合部が形成されていることを特徴とする転がり軸受用保持器。
3. 請求項２に記載の転がり軸受用保持器であって、
   第１柱部と第２柱部は周方向に交互に配置されていることを特徴とする転がり軸受用保持器。
4. 内輪と、外輪と、これら内、外輪の間に転動可能に配設された複数の転動体と、これら複数の転動体を保持する保持器とを備えた転がり軸受であって、
   前記保持器は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の転がり軸受用保持器によって構成されていることを特徴とする転がり軸受。

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