JP2015194240A - Bearing device, manufacturing method of cage, and grip member - Google Patents
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Description
本発明は、軸受装置、保持器の製造方法、及び把持部材に関する。 The present invention relates to a bearing device, a method for manufacturing a cage, and a gripping member.
いわゆるアンギュラ玉軸受は、一つの軸受でラジアル荷重及びアキシャル荷重の両荷重を支持することができるため、ポンプ等の各種機械装置の回転支持部に広く用いられている。アンギュラ玉軸受において、転動体である玉は、15°〜40°程度の接触角を持って外輪、内輪間に組み込まれている。一般的に、玉はテーパ円筒状の本体部に複数のポケットが形成された傾斜型保持器や、円環状の主部に複数のポケットを形成した冠型保持器によって回動自在に保持されており、玉の転動面同士の接触を阻止し、接触摩擦に基づく回転抵抗の増大や焼付き等を防止するようになっている(例えば、特許文献1及び2参照。) So-called angular ball bearings are widely used in rotation support portions of various mechanical devices such as pumps because one bearing can support both a radial load and an axial load. In an angular ball bearing, a ball as a rolling element is incorporated between an outer ring and an inner ring with a contact angle of about 15 ° to 40 °. Generally, a ball is rotatably held by a tilted cage having a plurality of pockets formed in a tapered cylindrical main body or a crown type cage having a plurality of pockets formed in an annular main portion. Thus, contact between the rolling surfaces of the balls is prevented, and an increase in rotational resistance or seizure based on contact friction is prevented (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
このようなアンギュラ玉軸受は、ポンプの回転支持部に好適に使用される。ポンプ用のアンギュラ玉軸受には、銅合金製のもみ抜き保持器が多く使用され、近年では、軸受の負荷能力向上を目的に玉案内形式が採用されている。 Such an angular ball bearing is suitably used for the rotation support portion of the pump. Many angular contact ball bearings for pumps use a machined cage made of copper alloy, and in recent years, a ball guide type has been adopted for the purpose of improving the load capacity of the bearing.
しかしながら、もみ抜き保持器の材料となる銅合金は、鉄や樹脂等の他の材料と比べると非常に高価であるため、製作コストが嵩むことが課題となっていた。 However, since the copper alloy used as the material for the machined cage is very expensive compared to other materials such as iron and resin, an increase in production cost has been a problem.
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、製作コスト低減が可能な軸受装置、保持器の製造方法、及び把持部材を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a bearing device, a manufacturing method of a cage, and a gripping member that can reduce the manufacturing cost.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) 外輪と、内輪と、前記外輪及び前記内輪の間に配置された複数の玉と、複数の前記玉を保持する保持器と、を有する軸受装置において、
前記保持器は、大径環状部及び小径環状部と、前記大径環状部及び前記小径環状部を軸方向に連結する複数の柱部と、前記大径環状部及び前記小径環状部と円周方向に隣り合う前記柱部とによって画成され、前記玉をそれぞれ保持する複数のポケット部と、を有し、
前記大径環状部の外周面の軸方向幅は、前記保持器の軸方向幅の10〜30%であることを特徴とする軸受装置。
(2) 前記大径環状部の外周面の外径は、前記軸受装置の外径の82〜89%であることを特徴とする(1)に記載の軸受装置。
(3) 外輪と、内輪と、前記外輪及び前記内輪の間に配置された複数の玉と、複数の前記玉を保持する保持器と、を有する軸受装置において、
前記保持器は、大径環状部及び小径環状部と、前記大径環状部及び前記小径環状部を軸方向に連結する複数の柱部と、前記大径環状部及び前記小径環状部と円周方向に隣り合う前記柱部とによって画成され、前記玉を保持するポケット部と、を有し、
前記大径環状部の外周面の外径は、前記軸受装置の外径の82〜89%であることを特徴とする軸受装置。
(4) 前記保持器の軸方向幅は、前記軸受装置の軸方向幅の90〜96%であることを特徴とする(1)〜(3)の何れか1つに記載の軸受装置。
(5) 前記保持器の外周面は、前記大径環状部の外周面である外径側円筒面と、前記柱部及び前記小径環状部の外周面である外径側テーパ面と、からなり、
前記保持器の内周面は、前記小径環状部の内周面である内径側円筒面と、前記柱部及び前記大径環状部の内周面である内径側テーパ面と、からなることを特徴とする(1)〜(4)の何れか1つに記載の軸受装置。
(6) 軸方向一端側に配置された大径環状部と、軸方向他端側に配置された小径環状部と、前記大径環状部及び前記小径環状部を軸方向に連結する複数の柱部と、前記大径環状部及び前記小径環状部と円周方向に隣り合う前記柱部とによって画成され、玉をそれぞれ保持する複数のポケット部と、を有する軸受装置用の保持器を、円筒状の素材を切削加工して得る、保持器の製造方法において、
前記保持器の外周面は、前記大径環状部の外周面である外径側円筒面と、前記柱部及び前記小径環状部の外周面である外径側テーパ面と、からなり、
前記保持器の内周面は、前記小径環状部の内周面である内径側円筒面と、前記柱部及び前記大径環状部の内周面である内径側テーパ面と、からなり、
前記素材の軸方向一端面を切削加工して、前記保持器の軸方向一端面となる軸方向一端加工面を得ると共に、前記素材の外周面を切削加工して、前記保持器の外径側円筒面となる外径側円筒加工面を得る工程と、
前記軸方向一端加工面及び前記外径側円筒加工面を第1の把持部材によって把持しながら、前記素材の軸方向他端面を切削加工して、前記保持器の軸方向他端面となる軸方向他端加工面を得ると共に、前記素材の外周面を切削加工して、前記保持器の外径側テーパ面となる外径側テーパ加工面を得る工程と、
を備えることを特徴とする保持器の製造方法。
(7) 前記第1の把持部材は、軸方向に延びて、前記素材の前記外径側円筒加工面を把持する第1把持部を有し、
前記第1把持部の軸方向幅は、前記保持器の前記外径側円筒面の軸方向幅以下であり、
前記第1把持部によって把持しながら、前記素材の軸方向他端面を切削加工して、前記保持器の軸方向他端面となる軸方向他端加工面を得ると共に、前記素材の外周面を切削加工して、前記保持器の外径側テーパ面となる外径側テーパ加工面を得ることを特徴とする(6)に記載の保持器の製造方法。
(8) 前記第1の把持部材は、径方向に延びて、前記素材の前記軸方向一端加工面を把持する第2把持部を有し、
前記第2把持部の径方向幅は、前記保持器の前記軸方向一端面の径方向幅以下であり、
前記軸方向一端加工面及び前記外径側円筒加工面を前記第1の把持部材によって把持しながら、前記素材の内周面を切削加工して、前記保持器の内径側テーパ面となる内径側テーパ加工面と、前記保持器の内径側円筒面となる内径側円筒加工面と、を得る工程を備えることを特徴とする(7)に記載の保持器の製造方法。
(9) 前記第2把持部の径方向幅は、前記保持器の前記軸方向一端面の径方向幅以下であり、前記軸方向一端加工面及び前記外径側円筒加工面を、第2の把持部材によって把持しながら、前記素材の内周面を切削加工して、前記保持器の内径側テーパ面となる内径側テーパ加工面と、前記保持器の内径側円筒面となる内径側円筒加工面と、を得る工程を備えることを特徴とする(6)に記載の保持器の製造方法。
(10) 軸方向一端側に位置する大径環状部と、軸方向他端側に位置する小径環状部と、前記大径環状部及び前記小径環状部を軸方向に連結する複数の柱部と、前記大径環状部及び前記小径環状部と円周方向に隣り合う前記柱部とによって画成され、玉をそれぞれ保持する複数のポケット部と、を有する軸受装置用の保持器を、円筒状の素材を切削加工して得る際に、前記素材を把持する把持部材において、
前記保持器の外周面は、前記大径環状部の外周面である外径側円筒面と、前記柱部及び前記小径環状部の外周面である外径側テーパ面と、からなり、
前記保持器の内周面は、前記小径環状部の内周面である内径側円筒面と、前記柱部及び前記大径環状部の内周面である内径側テーパ面と、からなり、
前記把持部材は、軸方向に延びて、前記素材を外径側から把持する第1把持部を有し、
前記第1把持部の軸方向幅は、前記保持器の前記外径側円筒面の軸方向幅以下であることを特徴とする把持部材。
(11) 前記把持部材は、径方向に延びて、前記素材を軸方向一端側から把持する第2把持部を有し、
前記第2把持部の径方向幅は、前記保持器の軸方向一端面の径方向幅以下であることを特徴とする(10)に記載の把持部材。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) In a bearing device having an outer ring, an inner ring, a plurality of balls disposed between the outer ring and the inner ring, and a cage that holds the plurality of balls.
The cage includes a large-diameter annular portion and a small-diameter annular portion, a plurality of column portions that connect the large-diameter annular portion and the small-diameter annular portion in the axial direction, the large-diameter annular portion, the small-diameter annular portion, and a circumference. A plurality of pocket portions each defined by the pillar portions adjacent in the direction and holding the balls,
An axial width of an outer peripheral surface of the large-diameter annular portion is 10 to 30% of an axial width of the cage.
(2) The bearing device according to (1), wherein an outer diameter of an outer peripheral surface of the large-diameter annular portion is 82 to 89% of an outer diameter of the bearing device.
(3) In a bearing device having an outer ring, an inner ring, a plurality of balls disposed between the outer ring and the inner ring, and a cage that holds the plurality of balls.
The cage includes a large-diameter annular portion and a small-diameter annular portion, a plurality of column portions that connect the large-diameter annular portion and the small-diameter annular portion in the axial direction, the large-diameter annular portion, the small-diameter annular portion, and a circumference. Defined by the pillars adjacent to each other in a direction, and having a pocket for holding the ball,
The outer diameter of the outer peripheral surface of the large-diameter annular portion is 82 to 89% of the outer diameter of the bearing device.
(4) The bearing device according to any one of (1) to (3), wherein an axial width of the cage is 90 to 96% of an axial width of the bearing device.
(5) The outer peripheral surface of the cage includes an outer-diameter cylindrical surface that is an outer peripheral surface of the large-diameter annular portion, and an outer-diameter tapered surface that is an outer peripheral surface of the column portion and the small-diameter annular portion. ,
The inner peripheral surface of the cage is composed of an inner diameter side cylindrical surface that is an inner peripheral surface of the small diameter annular portion, and an inner diameter side tapered surface that is an inner peripheral surface of the column portion and the large diameter annular portion. The bearing device according to any one of (1) to (4), which is characterized.
(6) A large-diameter annular portion disposed on one axial end side, a small-diameter annular portion disposed on the other axial end side, and a plurality of columns that connect the large-diameter annular portion and the small-diameter annular portion in the axial direction. A cage for a bearing device having a portion, and a plurality of pocket portions each holding a ball, which are defined by the pillar portion adjacent to the circumferential portion in the circumferential direction with the large-diameter annular portion and the small-diameter annular portion, In a method for manufacturing a cage obtained by cutting a cylindrical material,
The outer peripheral surface of the cage is composed of an outer diameter side cylindrical surface which is an outer peripheral surface of the large diameter annular portion, and an outer diameter side tapered surface which is an outer peripheral surface of the column portion and the small diameter annular portion,
The inner peripheral surface of the cage is composed of an inner diameter side cylindrical surface that is an inner peripheral surface of the small diameter annular portion, and an inner diameter side tapered surface that is an inner peripheral surface of the pillar portion and the large diameter annular portion,
One end surface in the axial direction of the material is cut to obtain one end surface in the axial direction that becomes one end surface in the axial direction of the cage, and the outer peripheral surface of the material is cut to obtain an outer diameter side of the cage. Obtaining an outer diameter side cylindrical machining surface to be a cylindrical surface;
While gripping the one axially processed surface and the outer diameter side cylindrical processed surface with the first gripping member, the axially other end surface of the material is cut and axially used as the other axial end surface of the cage Obtaining the other end processed surface and cutting the outer peripheral surface of the material to obtain an outer diameter side tapered surface that becomes the outer diameter side tapered surface of the cage;
A method for manufacturing a cage, comprising:
(7) The first gripping member includes a first gripping part that extends in the axial direction and grips the outer diameter side cylindrical machining surface of the material.
The axial width of the first gripping portion is equal to or less than the axial width of the outer cylindrical surface of the cage,
While gripping by the first gripping part, the other axial end surface of the material is cut to obtain an axial other end surface that becomes the other axial end surface of the cage, and the outer peripheral surface of the material is cut. The method for manufacturing a cage according to (6), wherein the outer diameter side tapered surface that is to be the outer diameter side tapered surface of the cage is obtained by processing.
(8) The first gripping member includes a second gripping portion that extends in a radial direction and grips the one axial end machining surface of the material.
The radial width of the second grip portion is equal to or less than the radial width of the axial end surface of the cage,
The inner diameter side which becomes the inner diameter side tapered surface of the cage by cutting the inner peripheral surface of the material while gripping the one end processing surface in the axial direction and the cylindrical processing surface on the outer diameter side with the first gripping member. (7) The method for manufacturing a cage according to (7), further comprising a step of obtaining a tapered surface and an inner diameter side cylindrical processed surface to be an inner diameter side cylindrical surface of the cage.
(9) A radial width of the second grip portion is equal to or less than a radial width of the one axial end surface of the cage, and the axial one end machining surface and the outer diameter side cylindrical machining surface are second While gripping by the gripping member, the inner peripheral surface of the material is cut to process an inner diameter side tapered surface that becomes the inner diameter side tapered surface of the cage, and an inner diameter side cylindrical surface that becomes the inner diameter side cylindrical surface of the cage The method for producing a cage according to (6), further comprising a step of obtaining a surface.
(10) A large-diameter annular portion located on one end side in the axial direction, a small-diameter annular portion located on the other end side in the axial direction, and a plurality of column portions connecting the large-diameter annular portion and the small-diameter annular portion in the axial direction. A cage for a bearing device having a plurality of pocket portions each holding a ball, which is defined by the pillar portion adjacent to the large-diameter annular portion and the small-diameter annular portion in the circumferential direction. In the gripping member that grips the material when the material is cut and processed,
The outer peripheral surface of the cage is composed of an outer diameter side cylindrical surface which is an outer peripheral surface of the large diameter annular portion, and an outer diameter side tapered surface which is an outer peripheral surface of the column portion and the small diameter annular portion,
The inner peripheral surface of the cage is composed of an inner diameter side cylindrical surface that is an inner peripheral surface of the small diameter annular portion, and an inner diameter side tapered surface that is an inner peripheral surface of the pillar portion and the large diameter annular portion,
The gripping member has a first gripping part that extends in the axial direction and grips the material from the outer diameter side,
The holding member according to claim 1, wherein an axial width of the first holding portion is equal to or less than an axial width of the outer cylindrical surface of the retainer.
(11) The gripping member includes a second gripping portion that extends in a radial direction and grips the material from one end side in the axial direction.
The holding member according to (10), wherein a radial width of the second holding portion is equal to or less than a radial width of one axial end surface of the cage.
本発明の軸受装置によれば、大径環状部の外周面の軸方向幅は、保持器の軸方向幅の10〜30%である。このように大径環状部の外周面の軸方向幅を設定することにより、保持器の外径を低減することができるので、保持器を製作する際の素材の外径及び重量を低減することができる。したがって、保持器の製作コストを低減することが可能である。
また、本発明の保持器の製造方法によれば、軸方向一端加工面及び外径側円筒加工面を把持部材によって把持しながら、素材の軸方向他端面を切削加工して、保持器の軸方向他端面となる軸方向他端加工面を得ると共に、素材の外周面を切削加工して、保持器の外径側テーパ面となる外径側テーパ加工面を得る工程を備える。したがって、1種類の把持部材のみで、軸方向他端加工面及び外径側テーパ加工面を得ることが可能であるので、把持部材の数、加工のための素材脱着回数、及び加工時間をそれぞれ削減でき、保持器の製造コストを低減することが可能である。更に、本発明の保持器の製造方法によれば、保持器の外径を低減することができるので、保持器を製作する際の素材の外径及び重量を低減することもできる。
また、本発明の把持部材によれば、軸方向に延びて、前記素材を外径側から把持する第1把持部を有し、当該第1把持部の軸方向幅は、保持器の外径側円筒面の軸方向幅以下である。したがって、切削加工により外径側テーパ加工面を得る際に、切削バイト等の切削工具と干渉することが防止される。したがって、他の把持部材を用いることなく、外径側テーパ加工面を得ることができるので、把持部材の数、加工のための素材脱着回数、及び加工時間をそれぞれ削減でき、保持器の製造コストを低減することが可能である。
According to the bearing device of the present invention, the axial width of the outer peripheral surface of the large-diameter annular portion is 10 to 30% of the axial width of the cage. Since the outer diameter of the cage can be reduced by setting the axial width of the outer peripheral surface of the large-diameter annular portion in this way, the outer diameter and weight of the material when the cage is manufactured can be reduced. Can do. Therefore, it is possible to reduce the manufacturing cost of the cage.
Further, according to the cage manufacturing method of the present invention, the other end surface in the axial direction of the material is cut while gripping the one end machining surface in the axial direction and the cylindrical machining surface on the outer diameter side by the gripping member. A process of obtaining the other end surface in the axial direction that is the other end surface in the direction and cutting the outer peripheral surface of the material to obtain the outer diameter side tapered surface that is the outer diameter side tapered surface of the cage. Therefore, since it is possible to obtain the other axially processed surface and the outer diameter side tapered surface with only one type of gripping member, the number of gripping members, the number of material attachment / detachment times for processing, and the processing time are respectively set. This can reduce the manufacturing cost of the cage. Furthermore, according to the method for manufacturing a cage of the present invention, the outer diameter of the cage can be reduced, so that the outer diameter and weight of the material when manufacturing the cage can also be reduced.
According to the gripping member of the present invention, the gripping member has a first gripping portion that extends in the axial direction and grips the material from the outer diameter side, and the axial width of the first gripping portion is the outer diameter of the cage. It is below the axial width of the side cylindrical surface. Therefore, when the outer diameter side tapered surface is obtained by cutting, interference with a cutting tool such as a cutting tool is prevented. Therefore, since the outer diameter side tapered surface can be obtained without using other gripping members, the number of gripping members, the number of times of material detachment for processing, and the processing time can be reduced, and the manufacturing cost of the cage can be reduced. Can be reduced.
以下、本発明の一実施形態に係る軸受装置について、図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, a bearing device according to an embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings.
図1に示すように、軸受装置としてのアンギュラ玉軸受10は、外輪11と、内輪12と、外輪11及び内輪12間に配置された複数の玉13と、複数の玉13を保持する保持器14と、を有する。保持器14は、玉案内形式である。
As shown in FIG. 1, an
図2に示すように、保持器14は、銅合金からなる矩形断面の円筒形状である素材15´(図4(b)参照)から切削加工されるもみぬき保持器である。保持器14は、軸方向一端側(図中、左側)に位置する大径環状部14aと、軸方向他端側(図中、右側)に位置する小径環状部14bと、大径環状部14a及び小径環状部14bを軸方向に連結する複数の柱部14cと、大径環状部14a及び小径環状部14bと円周方向に隣り合う柱部14cとによって画成され、玉13をそれぞれ保持する複数のポケット部14dと、を有する。柱部14cは、大径環状部14aから小径環状部14bに向かうにつれて、保持器14の軸線に近接するように内周側に傾いている。
As shown in FIG. 2, the
保持器14の外周面は、保持器14を軸線直交方向に見たときに、大径環状部14aの外周面である外径側円筒面14eと、柱部14c及び小径環状部14bの外周面であり、軸線に対して傾く外径側テーパ面14fとからなる。保持器14の内周面は、保持器14を軸線直交方向に見たときに、小径環状部14bの内周面である内径側円筒面14gと、柱部14c及び大径環状部14aの内周面であり、軸線に対して傾く内径側テーパ面14hとからなる。保持器14の軸方向一端面14iは、大径環状部14aの軸方向一端面であり、外径側円筒面14e及び内径側テーパ面14hの軸方向一端部同士を径方向に結ぶ。保持器14の軸方向他端面14jは、小径環状部14bの軸方向他端面であり、内径側円筒面14g及び外径側テーパ面14fの軸方向他端部同士を径方向に結ぶ。
When the
ここで、図3(b)に示すように、本実施形態の保持器14の軸方向幅をBとし、大径環状部14aの外周面(外径側円筒面14e)の軸方向幅をb´とし、大径環状部14aの外周面の外径(保持器14の外径)をφD´とし、小径環状部14bの内周面(内径側円筒面14g)の内径(保持器14の内径)をφdとし、保持器14の径方向における肉厚をt´とする。なお、φD´=φd+2t´の関係が成立する。
Here, as shown in FIG. 3B, the axial width of the
また、図3(a)に示すように、比較例(従来品)の保持器14の軸方向幅をBとし、大径環状部14aの外周面(外径側円筒面14e)の軸方向幅をbとし、大径環状部14aの外周面の外径(保持器14の外径)をφDとし、小径環状部14bの内周面(内径側円筒面14g)の内径(保持器14の内径)をφdとし、保持器14の径方向における肉厚をtとする。なお、φD=φd+2tの関係が成立する。
Further, as shown in FIG. 3A, the axial width of the
図4(a)及び(b)には、比較例(従来品)及び本実施形態の保持器14を切削加工して得るための、矩形断面の円筒形状である素材15、15´が示されている。それぞれの素材15、15´は、b´をbより長く設定することで、φD´をφDよりも小さくすることができる。但し、外径側テーパ面14fの垂直方向に対する傾斜角度A、外径側テーパ面14f及び内径側テーパ面14h間の肉厚n、及び小径環状部14bの内周面の内径φdは、比較例(従来品)と本実施形態で変更がない。よって、本実施形態の保持器14は、大径環状部14aの外周面の軸方向幅b´を従来品の軸方向幅bよりも長く設定することで、大径環状部14aの外径φD´が従来品の外径φDより小さくなる。その結果、素材15´は、従来品の素材15より、径方向の寸法を小さく設定でき、素材のコストを低減することができる。
FIGS. 4A and 4B show
さらに、比較例及び本実施形態のアンギュラ玉軸受10は、外径が80〜260mmに設定される。比較例の保持器14においては、大径環状部14aの外周面(外径側円筒面14e)の軸方向幅bが、保持器14の軸方向幅Bの5〜10%に設定されるのに対して、大径環状部14aの外周面(外径側円筒面14e)の軸方向幅b´は、保持器14の軸方向幅Bの10〜30%に設定される。これにより、保持器14を加工する際に、大径環状部14aの外周面(外径側円筒面14e)が、後述する外径側把持部材23(図5参照)に保持されやすくなり、さらに、大径環状部14aの外周面の外径φDを、アンギュラ玉軸受10の外径の82〜89%とすることが可能となる。したがって、上述のように素材15´の外径φD´も比較例の外径φDに比べて低減され、重量を削減し、保持器14の製作コストを低減することが可能となる。
Furthermore, the outer diameter of the angular
なお、本実施形態では、保持器14の径方向における肉厚t´が比較例の肉厚tに比べて減少するので、応力が上昇することが懸念される。しかしながら、本実施形態のアンギュラ玉軸受10の主な用途であるポンプにおいて、API(American Petroleum Institute)規格に準じたポンプの最大回転速度であるdmN50万で保持器14に遠心力によって生じる応力は、高力黄銅鋳物材の引張強さと比較し、4倍以上の安全率を有しているため、問題ない。
In the present embodiment, since the thickness t ′ in the radial direction of the
次に、本実施形態の保持器14を、素材15´を切削加工して得る方法について図5を用いて説明する。図5中、ハッチングで示された領域は、切削バイトによって素材15´が切削された部分である。
Next, a method for obtaining the
先ず、図5(a)に示すような、円筒状の素材15´に旋削粗加工を施す。ここで、素材15´の軸方向一端面、軸方向他端面、外周面、及び内周面は、それぞれ符号16、17、18、19で示されている。
First, a rough turning process is performed on a cylindrical material 15 'as shown in FIG. Here, the one end surface in the axial direction, the other end surface in the axial direction, the outer peripheral surface, and the inner peripheral surface of the material 15 ′ are denoted by
次に、図5(b)に示すように、素材15´の軸方向他端面17及び内周面19を内径側把持部材20によって把持する。内径側把持部材20は、軸方向に延びて素材15´の内周面19を把持する第1把持部21と、径方向に延びて素材15´の軸方向他端面17を把持する第2把持部22と、を有する環状構造である。なお、第1及び第2把持部21、22はそれぞれ、略円環状の1つのチャック爪から構成されてもよく、円周方向等配に配置された略円弧状の複数のチャック爪から構成されてもよい。
Next, as shown in FIG. 5 (b), the other
このように、内径側把持部材20によって素材15´が把持された状態で、素材15´の軸方向一端面16を切削加工して、保持器14(大径環状部14a)の軸方向一端面14iとなる軸方向一端加工面16aを得るとともに、素材15´の外周面18を切削加工して、保持器14(大径環状部14a)の外径側円筒面14eとなる外径側円筒加工面18aを得る。外径側円筒加工面18aの軸方向幅Cは、保持器14の外径側円筒面14eの軸方向幅b´以上に設定される(C≧b´)。
In this way, in the state where the material 15 ′ is gripped by the inner diameter
次に、図5(c)に示すように、軸方向に反転させた素材15´の軸方向一端加工面16a及び外径側円筒加工面18aを外径側把持部材23によって把持する。外径側把持部材23は、軸方向に延びて素材15´の外径側円筒加工面18aを把持する第1把持部24と、径方向に延びて素材15´の軸方向一端加工面16aを把持する第2把持部25と、を有する環状構造である。なお、第1及び第2把持部24、25はそれぞれ、略円環状の1つのチャック爪から構成されてもよく、円周方向等配に配置された略円弧状の複数のチャック爪から構成されてもよい。
Next, as shown in FIG. 5C, the axial one end processed
ここで、第1把持部24の軸方向幅Eは、保持器14の外径側円筒面14eの軸方向幅b´以下とされている(E≦b´)。したがって、素材15´の外周面18を切削加工して、保持器14の外径側テーパ面14fとなる外径側テーパ加工面18bを得る際に、第1把持部24と切削バイトが干渉することが防止される。さらに、素材15´の軸方向他端面17も切削加工され、保持器14(小径環状部14b)の軸方向他端面14jとなる軸方向他端加工面17aが得られる。
Here, the axial width E of the first gripping
なお、破線で示したように、第1把持部24の軸方向幅Eを、保持器14の外径側円筒面14eの軸方向幅b´より大きくした場合(E>b´)には、図6(c)〜(e)で後述するように、第1把持部24と切削バイトが干渉してしまうため、他の内径側把持部材26を用いて、素材15´をもう一度反転させなければ、外径側テーパ加工面18bを得ることができない。
As indicated by a broken line, when the axial width E of the first gripping
続いて、図5(d)に示すように、外径側把持部材23によって素材15´が把持された状態で、素材15´の内周面19を切削加工して、保持器14の内径側テーパ面14hとなる内径側テーパ加工面19aと、保持器14の内径側円筒面14gとなる内径側円筒加工面19bと、を得る。このとき、第2把持部25の径方向幅Fは、保持器14の軸方向一端面14iの径方向幅G以下に設定される(F≦G)。したがって、内径側テーパ加工面19aを得る際に、第2把持部25と切削バイトが干渉することが防止される。
Subsequently, as shown in FIG. 5D, the inner
なお、破線で示したように、第2把持部25の径方向幅Fを保持器14の軸方向一端面14iの径方向幅Gより大きくした場合(F>G)には、内径側テーパ加工面19aを得る際に、第2把持部25と切削バイトが干渉してしまう。
As indicated by the broken line, when the radial width F of the second gripping
以上説明したような工程を経て、図5(e)に示すような保持器14が得られる。
Through the steps as described above, a
このように、本実施形態の保持器14の製造方法によれば、軸方向一端加工面16a及び外径側円筒加工面18aを外径側把持部材23によって把持しながら、素材15´の軸方向他端面17を切削加工して、保持器14の軸方向他端面14jとなる軸方向他端加工面17aを得ると共に、素材15´の外周面18を切削加工して、保持器14の外径側テーパ面14fとなる外径側テーパ加工面18bを得る工程を備える。したがって、1種類の外径側把持部材23のみで、軸方向他端加工面17a及び外径側テーパ加工面18bを得ることが可能であるので、把持部材の数、加工のための素材脱着回数、及び加工時間をそれぞれ削減でき、保持器14の製造コストを低減することが可能である。
Thus, according to the manufacturing method of the
また、外径側把持部材23は、第1把持部24の軸方向幅Eが、保持器14の外径側円筒面14eの軸方向幅b´以下とされている(E≦b´)。したがって、素材15´の外周面18を切削加工して、保持器14の外径側テーパ面14fとなる外径側テーパ加工面18bを得る際に、第1把持部24と切削バイトが干渉することが防止できる。
Further, in the outer diameter
また、外径側把持部材23は、第2把持部25の径方向幅Fが、保持器14の軸方向一端面14iの径方向幅G以下に設定される(F≦G)。したがって、内径側テーパ加工面19aを得る際に、第2把持部25と切削バイトが干渉することが防止される。
Further, in the outer diameter
これに対し、図7には、比較例として、第1把持部24の軸方向幅Eを保持器14の外径側円筒面14eの軸方向幅b´より大きくし(E>b´)、且つ、第2把持部25の径方向幅Fを、保持器14の軸方向他端面14jの径方向幅Gより大きくした(F>G)、外径側把持部材23を用いた場合の、保持器14の製造方法について説明する。
On the other hand, in FIG. 7, as a comparative example, the axial width E of the first gripping
先ず、図7(a)に示すような円筒状の素材15´に旋削粗加工を施す。 First, a rough turning process is performed on a cylindrical material 15 'as shown in FIG.
次に、図7(b)に示すように、素材15´の軸方向他端面17及び内周面19を内径側把持部材20の第1及び第2把持部21、22によって把持する。このように、内径側把持部材20によって素材15´が把持された状態で、素材15´の軸方向一端面16を切削加工して、保持器14の軸方向一端面14iとなる軸方向一端加工面16aを得るとともに、素材15´の外周面18を切削加工して、保持器14の外径側円筒面14eとなる外径側円筒加工面18aを得る。上述の実施形態と異なり、外径側円筒加工面18aは、素材15´の外周面18全面に亘って形成される。
Next, as shown in FIG. 7B, the other
次に、図7(c)に示すように、軸方向に反転させた素材15´の軸方向一端加工面16a及び外径側円筒加工面18aを外径側把持部材23の第1及び第2把持部24、25によって把持する。ここで、第1把持部24の軸方向幅Eは、保持器14の外径側円筒面14eの軸方向幅b´より大きく(E>b´)、且つ、第2把持部25の径方向幅Fは、保持器14の軸方向他端面14jの径方向幅Gより大きい(F>G)。したがって、上述の実施形態と異なり、図7(c)に示すような把持状態では、素材15´に外径側テーパ加工面18bや内径側テーパ加工面19aを研削加工することができない。したがって、本比較例では、素材15´の軸方向他端面17を切削加工し、保持器14(小径環状部14b)の軸方向他端面14jとなる軸方向他端加工面17aを形成すると共に、素材15´の内周面19を研削加工して、保持器14の内径側円筒面14gとなる内径側円筒加工面19bを形成する。上述の実施形態と異なり、内径側円筒加工面19bは、素材15´の内周面19全面に亘って形成される。
Next, as shown in FIG. 7C, the axial one end processed
続いて、図7(d)に示すように、外径側把持部材23によって素材15´が把持された状態で、素材15´の内径側円筒加工面19bを切削加工して、保持器14の内径側テーパ面14hとなる内径側テーパ加工面19aを得る。
Subsequently, as shown in FIG. 7D, in the state where the material 15 ′ is gripped by the outer diameter
そして、図7(e)に示すように、軸方向に再度反転させた素材15´の軸方向他端加工面17aと内径側円筒加工面19bを、図7(b)で示した内径側把持部材20とは異なる他の内径側把持部材26によって把持する。この内径側把持部材26は、軸方向に延びて素材15´の内径側円筒加工面19bを把持する第1把持部27と、径方向に延びて素材15´の軸方向他端加工面17aを把持する第2把持部28と、を有する環状構造である。そして、素材15´の外径側円筒加工面18aを研削加工することにより、保持器14の外径側テーパ面14fとなる外径側テーパ加工面18bを得る。
Then, as shown in FIG. 7 (e), the axially other end processed
以上説明したような工程を経て、図7(e)に示すような保持器14が得られる。しかしながら、本比較例においては、把持部材20、23、26の数(種類)が三つ必要であり、素材15´の軸方向反転回数が二回必要である。また、素材15´の寸法が、外径φ220mm×軸方向幅50mmであった場合、本比較例は、研削バイトによる概算の加工長さが280mmとなる。
Through the steps described above, the
これに対し、本実施形態では、把持部材20、23の数が二つで足り、素材15´の軸方向反転回数も一回で足りる。そして、素材15´の寸法が、外径φ220mm×軸方向幅50mmであった場合、研削バイトによる概算の加工長さが180mmとなり、比較例に比べて、約35%低減できる。
On the other hand, in the present embodiment, two gripping
なお、上述の実施形態では、素材15´を単一の外径側把持部材23によって把持しながら、外径側テーパ加工面18b及び軸方向他端加工面17aを切削加工する(図5(c)参照)と共に、内径側テーパ加工面19a及び内径側円筒加工面19bを切削加工していた(図5(d)参照)。しかしながら、必ずしも当該構成に限定されず、図6(c)及び図6(d)に示すように、素材15´を第1外径側把持部材23Aによって把持しながら、外径側テーパ加工面18b及び軸方向他端加工面17aを切削加工するとともに、素材15´を第2外径側把持部材23Bによって把持しながら、内径側テーパ加工面19a及び内径側円筒加工面19bを切削加工してもよい。
In the above-described embodiment, the outer diameter side tapered
ここで、第1外径側把持部材23Aは、上述した外径側把持部材23と同様に(図5(c)参照)、第1把持部24Aの軸方向幅EAが、保持器14の外径側円筒面14eの軸方向幅b´以下とされているので(EA≦b´)、第1把持部24Aと切削バイトが干渉することが防止できる。まだ、第1外径側把持部材23Aの第2把持部25Aの径方向幅FAを、上述した外径側把持部材23の第2把持部25の径方向幅Fよりも大きく設定することができるので、より確実に素材15´を把持することができる。
Here, the first outer diameter
また、第2外径側把持部材23Bは、上述した外径側把持部材23と同様に(図5(d)参照)、第2把持部25Bの径方向幅FBが、保持器14の軸方向一端面14iの径方向幅G以下に設定されるので(FB≦G)、第2把持部25Bと切削バイトが干渉することが防止できる。まだ、第2外径側把持部材23Bの第1把持部24Bの軸方向幅EBを、上述した外径側把持部材23の第1把持部24の軸方向幅Eよりも大きく設定することができるので、より確実に素材15´を把持することができる。
Further, the second outer diameter
なお、図6において上述した工程以外は、図5で示した工程と同一である。 6 is the same as the process shown in FIG. 5 except for the processes described above.
次に、アンギュラ玉軸受10の寸法や、保持器14の寸法等を変更した場合に、素材15の重量がどのように変化するかについて検証を行った。表1に当該検証結果を示す。なお、大径環状部14aの外周面の外径(保持器14の外径)φD´は、アンギュラ玉軸受の外径の82%〜89%とし、保持器14の軸方向幅Bは、アンギュラ玉軸受の軸方向幅の90〜96%とした。
Next, it verified about how the weight of the
このように、アンギュラ玉軸受10の外径を90〜260mmに設定し、大径環状部14aの外周面(円筒面14e)の軸方向幅b´を保持器14の軸方向幅Bの10〜28%に設定することにより、大径環状部14aの外周面の外径(保持器14の外径)φD´を比較例の外径φDに比べて1〜2%低減でき、素材15の重量を比較例に比べて3〜9%削減できることが明らかとなった。
Thus, the outer diameter of the
なお、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。 In addition, this invention is not limited to each embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.
10 アンギュラ玉軸受(軸受装置)
11 外輪
12 内輪
13 玉
14 保持器
14a 大径環状部
14b 小径環状部
14c 柱部
14d ポケット部
14e 外径側円筒面
14f 外径側テーパ面
14g 内径側円筒面
14h 内径側テーパ面
14i 軸方向一端面
14j 軸方向他端面
15´ 素材
16 軸方向一端面
16a 軸方向一端加工面
17 軸方向他端面
17a 軸方向他端加工面
18 外周面
18a 外径側円筒加工面
18b 外径側テーパ加工面
19 内周面
19a 内径側テーパ加工面
19b 内径側円筒加工面
20 内径側把持部材
21 第1把持部
22 第2把持部
23、23A、23B 外径側把持部材
24、23A、23B 第1把持部
25、25A、25B 第2把持部
26 内径側把持部材
27 第1把持部
28 第2把持部
10 Angular contact ball bearing (bearing device)
11
Claims (11)
前記保持器は、大径環状部及び小径環状部と、前記大径環状部及び前記小径環状部を軸方向に連結する複数の柱部と、前記大径環状部及び前記小径環状部と円周方向に隣り合う前記柱部とによって画成され、前記玉をそれぞれ保持する複数のポケット部と、を有し、
前記大径環状部の外周面の軸方向幅は、前記保持器の軸方向幅の10〜30%であることを特徴とする軸受装置。 In a bearing device having an outer ring, an inner ring, a plurality of balls arranged between the outer ring and the inner ring, and a cage for holding the plurality of balls,
The cage includes a large-diameter annular portion and a small-diameter annular portion, a plurality of column portions that connect the large-diameter annular portion and the small-diameter annular portion in the axial direction, the large-diameter annular portion, the small-diameter annular portion, and a circumference. A plurality of pocket portions each defined by the pillar portions adjacent in the direction and holding the balls,
An axial width of an outer peripheral surface of the large-diameter annular portion is 10 to 30% of an axial width of the cage.
前記保持器は、大径環状部及び小径環状部と、前記大径環状部及び前記小径環状部を軸方向に連結する複数の柱部と、前記大径環状部及び前記小径環状部と円周方向に隣り合う前記柱部とによって画成され、前記玉を保持するポケット部と、を有し、
前記大径環状部の外周面の外径は、前記軸受装置の外径の82〜89%であることを特徴とする軸受装置。 In a bearing device having an outer ring, an inner ring, a plurality of balls arranged between the outer ring and the inner ring, and a cage for holding the plurality of balls,
The cage includes a large-diameter annular portion and a small-diameter annular portion, a plurality of column portions that connect the large-diameter annular portion and the small-diameter annular portion in the axial direction, the large-diameter annular portion, the small-diameter annular portion, and a circumference. Defined by the pillars adjacent to each other in a direction, and having a pocket for holding the ball,
The outer diameter of the outer peripheral surface of the large-diameter annular portion is 82 to 89% of the outer diameter of the bearing device.
前記保持器の内周面は、前記小径環状部の内周面である内径側円筒面と、前記柱部及び前記大径環状部の内周面である内径側テーパ面と、からなることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の軸受装置。 The outer peripheral surface of the cage is composed of an outer diameter side cylindrical surface which is an outer peripheral surface of the large diameter annular portion, and an outer diameter side tapered surface which is an outer peripheral surface of the column portion and the small diameter annular portion,
The inner peripheral surface of the cage is composed of an inner diameter side cylindrical surface that is an inner peripheral surface of the small diameter annular portion, and an inner diameter side tapered surface that is an inner peripheral surface of the column portion and the large diameter annular portion. The bearing device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
前記保持器の外周面は、前記大径環状部の外周面である外径側円筒面と、前記柱部及び前記小径環状部の外周面である外径側テーパ面と、からなり、
前記保持器の内周面は、前記小径環状部の内周面である内径側円筒面と、前記柱部及び前記大径環状部の内周面である内径側テーパ面と、からなり、
前記素材の軸方向一端面を切削加工して、前記保持器の軸方向一端面となる軸方向一端加工面を得ると共に、前記素材の外周面を切削加工して、前記保持器の外径側円筒面となる外径側円筒加工面を得る工程と、
前記軸方向一端加工面及び前記外径側円筒加工面を第1の把持部材によって把持しながら、前記素材の軸方向他端面を切削加工して、前記保持器の軸方向他端面となる軸方向他端加工面を得ると共に、前記素材の外周面を切削加工して、前記保持器の外径側テーパ面となる外径側テーパ加工面を得る工程と、
を備えることを特徴とする保持器の製造方法。 A large-diameter annular portion disposed on one end side in the axial direction, a small-diameter annular portion disposed on the other end side in the axial direction, and a plurality of column portions that connect the large-diameter annular portion and the small-diameter annular portion in the axial direction; A cage for a bearing device having a plurality of pocket portions each holding a ball, which is defined by the pillar portion adjacent to the large-diameter annular portion and the small-diameter annular portion in the circumferential direction, In a method for manufacturing a cage obtained by cutting a material,
The outer peripheral surface of the cage is composed of an outer diameter side cylindrical surface which is an outer peripheral surface of the large diameter annular portion, and an outer diameter side tapered surface which is an outer peripheral surface of the column portion and the small diameter annular portion,
The inner peripheral surface of the cage is composed of an inner diameter side cylindrical surface that is an inner peripheral surface of the small diameter annular portion, and an inner diameter side tapered surface that is an inner peripheral surface of the pillar portion and the large diameter annular portion,
One end surface in the axial direction of the material is cut to obtain one end surface in the axial direction that becomes one end surface in the axial direction of the cage, and the outer peripheral surface of the material is cut to obtain an outer diameter side of the cage. Obtaining an outer diameter side cylindrical machining surface to be a cylindrical surface;
While gripping the one axially processed surface and the outer diameter side cylindrical processed surface with the first gripping member, the axially other end surface of the material is cut and axially used as the other axial end surface of the cage Obtaining the other end processed surface and cutting the outer peripheral surface of the material to obtain an outer diameter side tapered surface that becomes the outer diameter side tapered surface of the cage;
A method for manufacturing a cage, comprising:
前記第1把持部の軸方向幅は、前記保持器の前記外径側円筒面の軸方向幅以下であり、
前記第1把持部によって把持しながら、前記素材の軸方向他端面を切削加工して、前記保持器の軸方向他端面となる軸方向他端加工面を得ると共に、前記素材の外周面を切削加工して、前記保持器の外径側テーパ面となる外径側テーパ加工面を得ることを特徴とする請求項6に記載の保持器の製造方法。 The first gripping member has a first gripping portion that extends in the axial direction and grips the outer diameter side cylindrical machining surface of the material,
The axial width of the first gripping portion is equal to or less than the axial width of the outer cylindrical surface of the cage,
While gripping by the first gripping part, the other axial end surface of the material is cut to obtain an axial other end surface that becomes the other axial end surface of the cage, and the outer peripheral surface of the material is cut. The method for manufacturing a cage according to claim 6, wherein the outer diameter side tapered surface that is the outer diameter side tapered surface of the cage is obtained by processing.
前記第2把持部の径方向幅は、前記保持器の前記軸方向一端面の径方向幅以下であり、
前記軸方向一端加工面及び前記外径側円筒加工面を前記第1の把持部材によって把持しながら、前記素材の内周面を切削加工して、前記保持器の内径側テーパ面となる内径側テーパ加工面と、前記保持器の内径側円筒面となる内径側円筒加工面と、を得る工程を備えることを特徴とする請求項7に記載の保持器の製造方法。 The first gripping member has a second gripping part that extends in a radial direction and grips the axial one end machining surface of the material.
The radial width of the second grip portion is equal to or less than the radial width of the axial end surface of the cage,
The inner diameter side which becomes the inner diameter side tapered surface of the cage by cutting the inner peripheral surface of the material while gripping the one end processing surface in the axial direction and the cylindrical processing surface on the outer diameter side with the first gripping member. The method for manufacturing a cage according to claim 7, further comprising a step of obtaining a tapered surface and an inner diameter side cylindrical surface that is an inner diameter side cylindrical surface of the cage.
前記保持器の外周面は、前記大径環状部の外周面である外径側円筒面と、前記柱部及び前記小径環状部の外周面である外径側テーパ面と、からなり、
前記保持器の内周面は、前記小径環状部の内周面である内径側円筒面と、前記柱部及び前記大径環状部の内周面である内径側テーパ面と、からなり、
前記把持部材は、軸方向に延びて、前記素材を外径側から把持する第1把持部を有し、
前記第1把持部の軸方向幅は、前記保持器の前記外径側円筒面の軸方向幅以下であることを特徴とする把持部材。 A large-diameter annular portion located on one end side in the axial direction, a small-diameter annular portion located on the other end side in the axial direction, a plurality of column portions connecting the large-diameter annular portion and the small-diameter annular portion in the axial direction, and the large-diameter portion A retainer for a bearing device having a plurality of pocket portions each configured to hold a ball, which is defined by a circular annular portion and the small-diameter annular portion and the column portion adjacent in the circumferential direction, and a cylindrical material. In the gripping member that grips the material when obtained by cutting,
The outer peripheral surface of the cage is composed of an outer diameter side cylindrical surface which is an outer peripheral surface of the large diameter annular portion, and an outer diameter side tapered surface which is an outer peripheral surface of the column portion and the small diameter annular portion,
The inner peripheral surface of the cage is composed of an inner diameter side cylindrical surface that is an inner peripheral surface of the small diameter annular portion, and an inner diameter side tapered surface that is an inner peripheral surface of the pillar portion and the large diameter annular portion,
The gripping member has a first gripping part that extends in the axial direction and grips the material from the outer diameter side,
The holding member according to claim 1, wherein an axial width of the first holding portion is equal to or less than an axial width of the outer cylindrical surface of the retainer.
前記第2把持部の径方向幅は、前記保持器の軸方向一端面の径方向幅以下であることを特徴とする請求項10に記載の把持部材。 The grip member has a second grip portion that extends in a radial direction and grips the material from one end side in the axial direction.
The gripping member according to claim 10, wherein a radial width of the second gripping portion is equal to or less than a radial width of one axial end surface of the cage.
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