JP2016029285A - Cage, and cage-and-roller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、合成樹脂製のラジアルころ(ニードルを含む)軸受用保持器、および、保持器にころを組み付けたケージアンドローラの改良に関する。 The present invention relates to a radial roller (including a needle) bearing cage made of synthetic resin, and an improvement of a cage and roller in which the roller is assembled to the cage.
各種機械装置の回転支持部のうち、大きなラジアル荷重が加わる部分に、図8、図9に示す様なケージアンドローラ100が組み込まれている。このケージアンドローラ100は、使用時にも回転しないハウジング(又は使用時に回転する歯車やローラ、あるいは外輪)等の外径側部材102の内周面に設けた円筒面状の外輪軌道103と、回転軸(又は支持軸、あるいは内輪)等の軸104の外周面に設けた円筒面状の内輪軌道105との間に、複数のころ(ニードル)106を、保持器107により保持した状態で転動自在に設けて成る。
A cage and
又、このうちの保持器107は、ガラス繊維強化プラスチック等の合成樹脂材料により、全体を円筒状に構成している。この様な保持器107は、軸方向に間隔をあけて互いに同心に配置された、それぞれが円環状である1対のリム部108、108と、これら両リム部108、108同士の間に掛け渡される状態で設けられた複数の柱部109、109とを備える。そして、円周方向に隣り合う柱部109、109と上記両リム部108、108とにより四方を囲まれた部分を、それぞれ上記各ころ106を転動自在に保持する為のポケット110、110としている。
Of these, the
この様なケージアンドローラ100の組み立ては、軸104にケージアンドローラ100を組み付けた後、外径側部材102に組み付ける場合と、外形側部材102に組み付けた後、軸104に組み付ける場合とがある。このとき、まず保持器107を軸104、あるいは外径側部材102に組み付けた後、ころ106を保持器に組み込んでもよい。
ところが、この場合に、上記軸104の外周面のうち、軸方向に関してこの軸104の端部と上記内輪軌道105との間部分に、その外径寸法が上記保持器107の内径寸法よりも大きい、外向フランジ状の鍔部等の障害物が存在すると、この障害物が邪魔になって、上記保持器107を上記内輪軌道105の周囲まで軸方向に移動させる事ができなくなる。
同様に、上記外径側部材102の内周面のうち、軸方向に関してこの外径側部材102の端部と上記外輪軌道103との間部分に、その内径寸法が上記保持器107の外径寸法よりも小さい内向フランジ状の鍔部等の障害物が存在すると、この障害物が邪魔になって、上記保持器107を上記外輪軌道105の周囲まで軸方向に移動させる事ができなくなる。
Such an assembly of the cage and
However, in this case, the outer diameter of the outer peripheral surface of the
Similarly, the inner diameter of the inner peripheral surface of the outer
この様な不都合を解消できる保持器として、特許文献1には、円周方向の1個所に不連続部を設けた保持器が記載されている。図10は、この特許文献1に記載された保持器と同様の基本構造を有する保持器121を用いたケージアンドローラ120示している。この保持器121は、円周方向の1個所に、不連続部である切れ目122を設けている。又、この切れ目122を挟む円周方向両側部分の幅方向中央部同士を、円周方向に関する相対変位可能にがたつきなく凹凸係合させている。この様な構成を有する保持器121の場合には、上記切れ目122の幅を円周方向に広げる事に基づいて、内径寸法を弾性的に広げる事ができる。この為、この様に内径寸法を弾性的に広げる事により、上記障害物を乗り越える事ができる。
As a cage capable of eliminating such inconvenience,
ところが、特許文献1の技術の様な、円周方向の1個所に不連続部である切れ目122を設けた保持器121の場合には、組立作業中の取り扱いミスにより、上記切れ目122の幅が円周方向に過度に広がる可能性がある。この様に切れ目122の幅が円周方向に過度に広がると、保持器121が塑性変形を起こし、さらにはポケット123、123の開口部が変形し、これら各ポケット123、123内に保持したころ124、124が外部に脱落する等の不具合を生じる可能性がある。
However, in the case of the
本発明は、上述の様な事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、塑性変形を起こさずに縮径、拡径が可能なラジアルころ軸受用保持器、および、ケージアンドローラを提供することにある。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and an object of the present invention is to provide a radial roller bearing retainer that can be reduced in diameter and expanded without causing plastic deformation, and a cage and roller. It is to provide.
本発明の上記目的は、下記の構成によって達成される。
(1) 互いに同軸に配置された一対のリム部と、
前記一対のリム部を軸方向に連結する複数の柱部とを備え、
前記一対のリム部は、複数の円弧状部分によってそれぞれ構成され、
円周方向に隣接する前記円弧状部分の各端部間に複数の切れ目が前記各リム部において円周方向に同位相でそれぞれ形成されており、
前記切れ目が形成される円周方向において隣接する前記柱部間に、円周方向に収縮、或いは伸長させる弾性変形部が円周方向に複数設けられ
前記弾性変形部は、円周方向に隣接する前記円弧状部分の各端部を基端部として、これら各端部からそれぞれ軸方向内側に延出するとともに、該延出した部分を円周方向において連結する一対の弾性変形片を有し、
前記一対の弾性変形片は同一形状を有しており、
前記弾性変形部は軸方向中間部に対して対称に形成されていることを特徴とするラジアルころ軸受用保持器。
(2) 保持器、及び複数のころからなり、
前記保持器は、互いに同軸に配置された一対のリム部と、
前記一対のリム部を軸方向に連結する複数の柱部とを備え、
前記一対のリム部は、複数の円弧状部分によってそれぞれ構成され、
円周方向に隣接する前記円弧状部分の各端部間に複数の切れ目が前記各リム部において円周方向に同位相でそれぞれ形成されており、
前記切れ目が形成される円周方向において隣接する前記柱部間に、円周方向に収縮、或いは伸長させる弾性変形部が円周方向に複数設けられ
前記弾性変形部は、円周方向に隣接する前記円弧状部分の各端部を基端部として、これら各端部からそれぞれ軸方向内側に延出するとともに、該延出した部分を円周方向において連結する一対の弾性変形片を有し、
前記一対の弾性変形片は同一形状を有しており、
前記弾性変形部は軸方向中間部に対して対称に形成されていることを特徴とするケージアンドローラ。
The above object of the present invention is achieved by the following configurations.
(1) a pair of rim portions arranged coaxially with each other;
A plurality of pillars connecting the pair of rim parts in the axial direction;
Each of the pair of rim portions is constituted by a plurality of arc-shaped portions,
A plurality of cuts are formed in the same direction in the circumferential direction in each rim portion between the end portions of the arc-shaped portions adjacent in the circumferential direction,
A plurality of elastic deformation portions that contract or extend in the circumferential direction are provided between the column portions adjacent in the circumferential direction where the cut is formed, and the elastic deformation portions are adjacent in the circumferential direction. With each end portion of the arc-shaped portion as a base end portion, each of these end portions extends inward in the axial direction, and has a pair of elastic deformation pieces that connect the extended portions in the circumferential direction,
The pair of elastic deformation pieces have the same shape,
The radial roller bearing retainer is characterized in that the elastically deforming portion is formed symmetrically with respect to the axially intermediate portion.
(2) Consists of a cage and multiple rollers,
The cage includes a pair of rim portions arranged coaxially with each other;
A plurality of pillars connecting the pair of rim parts in the axial direction;
Each of the pair of rim portions is constituted by a plurality of arc-shaped portions,
A plurality of cuts are formed in the same direction in the circumferential direction in each rim portion between the end portions of the arc-shaped portions adjacent in the circumferential direction,
A plurality of elastic deformation portions that contract or extend in the circumferential direction are provided between the column portions adjacent in the circumferential direction where the cut is formed, and the elastic deformation portions are adjacent in the circumferential direction. With each end portion of the arc-shaped portion as a base end portion, each of these end portions extends inward in the axial direction, and has a pair of elastic deformation pieces that connect the extended portions in the circumferential direction,
The pair of elastic deformation pieces have the same shape,
The cage-and-roller, wherein the elastically deforming portion is formed symmetrically with respect to the axially intermediate portion.
本発明のラジアルころ軸受用保持器、および、ケージアンドローラによれば、円周方向に収縮或いは伸長させる弾性変形部が円周方向に複数設けられており、弾性変形部は軸方向中間部に対して対称に形成されているので、塑性変形が防止され、軸方向ねじれに対する十分な強度を有し、かつ、十分な変形量を確保しつつ円周方向に縮径、拡径可能な保持器を設けることができる。 According to the radial roller bearing retainer and the cage-and-roller of the present invention, a plurality of elastically deforming portions that are contracted or extended in the circumferential direction are provided in the circumferential direction, and the elastically deforming portions are provided in the intermediate portion in the axial direction. The cage is symmetrically formed so that plastic deformation is prevented, it has sufficient strength against axial twisting, and can be reduced in diameter and expanded in the circumferential direction while ensuring a sufficient amount of deformation. Can be provided.
以下、本発明の各実施形態に係るラジアルころ軸受用保持器、および、ケージアンドローラについて図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, a radial roller bearing retainer and a cage and roller according to each embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の実施形態に係るケージアンドローラ10を組み込んだ回転支持部分の断面図を示す。このケージアンドローラ10は、保持器13及び複数のころ12を備える。
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a rotation support portion incorporating a cage and
複数のころ12は、例えば、高炭素クロム軸受鋼により形成された細径の円筒状部材であり、なかでも細いころは針状ころ、ニードルとも呼ばれる。
The plurality of
保持器13は、樹脂製であり、芳香族ポリアミド(芳香族PA)、ポリアミド46、ポリアミド6、ポリアミド66等のポリアミド(ナイロン樹脂)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリアセタール(POM)や、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素樹脂等が使用できる。また、これらの樹脂にガラス繊維や炭素繊維等の強化剤を混合させたものも好適に使用できる。より好ましくは、ポリアミド樹脂にガラス繊維または炭素繊維を5〜30質量%混合し、曲げ弾性率を2000〜5000MPaとしたものが良い。この範囲のものであれば、より好適に、変形部に変形能をもたせ、かつ必要な剛性のあるものとすることができる。
The
保持器13は、図2に示すように、互いに同軸に配置された一対のリム部15,15と、一対のリム部15,15を軸方向に連結する複数の柱部16とを備える。一対のリム部15,15は、複数(本実施形態では、4つ)の円弧状部分15aによってそれぞれ構成され、円周方向に隣接する円弧状部分15aの各端部15b、15b間に複数の切れ目15cが各リム部15,15において円周方向に同位相でそれぞれ形成されている。なお、切れ目15cの数が多くなると、ころ12の数が少なくなるので、切れ目15cの数は2〜6箇所が好ましい。
As shown in FIG. 2, the
そして、保持器13には、この切れ目15cが形成される円周方向において隣接する柱部16,16間に、円周方向に収縮させる弾性変形部17が円周方向に複数設けられている。
The
弾性変形部17を挟まずに円周方向に隣り合う柱部16、16の円周方向両側面と上記1対のリム部15、15の互いに対向する内側面とにより四周を囲まれる矩形の空間部分は、それぞれポケット14、14としている。そして、図3に示すように上記各柱部16、16の円周方向両側面で、上記保持器13の直径方向に関する内端部には内径側係止突部16aを、同じく外端部には外径側係止突部16bを、それぞれ上記各柱部16、16の全長に亙って形成している。
A rectangular space surrounded by four sides by the circumferential side surfaces of the
保持器13にころ12を転動自在に組み込むには、上記各ポケット14、14内にころ12を、保持器13の内径側、あるいは外径側から挿入する。この挿入作業の際には、これら各ポケット14、14の円周方向両側を仕切る柱部16、16及びこれら各柱部16、16の側面に形成した内径側係止突部16a、あるいは、外径側係止突部16bを弾性変形させつつ、上記各ころ12を上記各ポケット14、14内に押し込む。上記各係止突部16a、16bから外れた部分での上記各ポケット14、14の円周方向に亙る幅Wpは、上記各ころ12の外径φDk
よりも大きい(Wp>φDk)為、各ポケット14内にころ12を保持した状態でこれら各ころ12は、各ポケット14内で軽い力で転動自在となる。又、上記各ポケット14、14の内径側開口部に存在する1対の内径側係止突部16a、16aの先端縁同士の自由状態での間隔Wi、並びに外径側開口部に存在する1対の外径側係止突部16b、16bの先端縁同士の自由状態での間隔Woは、それぞれ上記各ころ12の外径φDk
よりも小さい(φDk<Wi、φDk<Wo)。従って、上記各ポケット14、14内に保持したころ12が、これら各ポケット14、14内から不用意に脱落する事はない。
In order to rollably incorporate the
(Wp> φDk), the
(ΦDk <Wi, φDk <Wo). Therefore, the
又、保持器13の厚さTは、上記各ころ12の外径φDkよりも小さい(T<φDk)。従って、これら各ころ12を上記各ポケット14、14内に保持した状態で、これら各ころ12の一部は、上記保持器13の外周面及び内周面から突出する。そして、ケージアンドローラ10を各種機械装置の回転支持部に組み込んだ状態では、外径側部材2の内周面と上記各リム部15、15の外周面との間にδoなる厚さの外径側環状隙間が、同じく軸4の外周面と上記各リム部15、15の内周面との間にδiなる厚さの内径側環状隙間が、それぞれ全周に亙って形成される。
Further, the thickness T of the
なお、本実施形態では、内径側係止突部16a、外径側係止突部16bを、それぞれ各柱部16、16の全長に亙って形成しているが、全長より狭い範囲にのみ設けても良いし、複数に分割して設けても良い。
In the present embodiment, the inner diameter
弾性変形部17は、円周方向に隣接する円弧状部分15a,15aの各端部15b,15bを基端部として、これら各端部15bからそれぞれ軸方向内側に延出するとともに、該延出した部分を円周方向において連結する一対の弾性変形片17a,17aを有する。一対の弾性変形片17a,17aは、同一形状を有しており、弾性変形部17は軸方向中央部Cに対して対称に形成される。
The elastically
図4に拡大して示すように、弾性変形片17aは、それぞれ曲率半径R1〜R3を有する複数の円弧17a1,17a2,17a3で構成されている。ただし、弾性変形片17aは、単一円弧によって構成されてもよい。
As shown in an enlarged view in FIG. 4, the
また、弾性変形部17の基端部となる円弧状部分15aの各端部15bの軸方向幅w1は、基端部の強度を考慮すると、円弧状部分15aの軸方向幅w2と同等以上であることが好ましい。また、基端部の軸方向内側面に形成される円弧面の曲率は大きい(曲率半径rは小さい)ほうが好ましい。
Further, the axial width w1 of each
さらに、図5に示すように、弾性変形片17aの径方向肉厚hは、弾性変形片17aの幅w3よりも厚く設定されており、これにより、矢印に示すような径方向への変形を抑制することができる。
Further, as shown in FIG. 5, the radial thickness h of the
図6に示すように、外径φD1を有する保持器13は、弾性変形部17を変形させることで、切れ目15cの円周方向距離L1を狭め、外径φD2まで縮径することができる。ここで、保持器15の直径と、切れ目15cの円周方向距離L1の総和との関係は、ほぼ次式のようになる。
π・φD1−L1×(切れ目の数)=π・φD2
As shown in FIG. 6, the
π · φD1-L1 × (number of cuts) = π · φD2
なお、一対の弾性変形片17a,17a間の軸方向距離L3と、切れ目15cの円周方向距離L1により、可動範囲、即ち、弾性変形片の変形量が任意に設定可能となる。ただし、切れ目15cがなくなる前に柱部16と弾性変形片17aとが接触しないように、弾性変形前の切れ目15cの円周方向距離L1は、隣接する柱部16と弾性変形片17aとの各円周方向距離L2,L2の総和よりも小さく設定されている。
The movable range, that is, the deformation amount of the elastic deformation piece can be arbitrarily set by the axial distance L3 between the pair of
また、図7に示すように、保持器13は、弾性変形部17を変形させることで、切れ目15cの円周方向距離L1を広げ、拡径することができる。ここで、保持器13を拡径する際には弾性変形片17aのバネ力が抵抗となるために、組立作業中の取り扱いミスなどにより不用意に過度に拡径されることを防ぐことが出来る。
Moreover, as shown in FIG. 7, the
本実施形態のケージアンドローラ10によれば、保持器13には、円周方向に収縮或いは伸長させる弾性変形部17が円周方向に複数設けられており、弾性変形部17は軸方向中間部Cに対して対称に形成されているので、塑性変形が防止され、また、軸方向のねじれに対して十分な強度を有し、かつ、十分な変形量を確保しつつ円周方向に縮径、拡径可能な保持器13を設けることができる。また、弾性変形部17により、ころ12の動きが適度に許容され、フレッチングを防止することも可能である。
According to the cage and
また、一対のリム部15,15は、複数の円弧状部分15aによって構成され、一対のリム部15,15には、円周方向に隣接する円弧状部分15aの各端部間に複数の切れ目15cが円周方向において同位相でそれぞれ形成され、弾性変形部17は、隣接する円弧状部分15aの各端部15bからそれぞれ軸方向内側に延出するとともに、延出した部分を円周方向において連結する一対の弾性変形片17a,17aを有する。これにより、軸方向中間部Cに対して対称な弾性変形部17を形成することができる。
In addition, the pair of
さらに、弾性変形部17は、円周方向に隣接する柱部16,16間に形成され、切れ目15cの円周方向距離L1は、隣接する柱部16と弾性変形片17aとの各円周方向距離L2の総和よりも小さいので、円周方向に収縮させた場合に切れ目15cがなくなる前に柱部16と弾性変形片17aとが接触することがなく、十分な変形量を確保することができる。
Further, the
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものでなく、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.
以上説明したように、本発明の保持器、ケージアンドローラによれば、円周方向に収縮或いは伸長させる弾性変形部が円周方向に複数設けられており、弾性変形部は軸方向中間部に対して対称に形成されているので、塑性変形が防止され、軸方向ねじれに対する十分な強度を有し、かつ、十分な変形量を確保しつつ円周方向に縮径、拡径可能な保持器を設けることができるので、各種機械装置の回転支持部に用いられるラジアルころ軸受用保持器、ケージアンドローラとして好適に使用することができる。 As described above, according to the cage and the cage and roller of the present invention, a plurality of elastically deforming portions that are contracted or expanded in the circumferential direction are provided in the circumferential direction, and the elastically deforming portions are provided in the intermediate portion in the axial direction. The cage is symmetrically formed so that plastic deformation is prevented, it has sufficient strength against axial twisting, and can be reduced in diameter and expanded in the circumferential direction while ensuring a sufficient amount of deformation. Therefore, it can be suitably used as a radial roller bearing retainer and a cage and roller used in the rotation support portion of various mechanical devices.
10 ケージアンドローラ
12 ころ
13 保持器
14 ポケット
15 リム部
15a 円弧状部分
15b 端部
15c 切れ目
16 柱部
16a 内径側係止突部
16b 外径側係止突部
17 弾性変形部
17a 弾性変形片
100 ケージアンドローラ
102 外径側部材
103 外輪軌道
104 軸
105 内輪軌道
106 ころ
107 保持器
108 リム部
109 柱部
110 ポケット
120 ケージアンドローラ
121 保持器
122 切れ目
123 ポケット
124 ころ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記一対のリム部を軸方向に連結する複数の柱部とを備え、
前記一対のリム部は、複数の円弧状部分によってそれぞれ構成され、
円周方向に隣接する前記円弧状部分の各端部間に複数の切れ目が前記各リム部において円周方向に同位相でそれぞれ形成されており、
前記切れ目が形成される円周方向において隣接する前記柱部間に、円周方向に収縮、或いは伸長させる弾性変形部が円周方向に複数設けられ
前記弾性変形部は、円周方向に隣接する前記円弧状部分の各端部を基端部として、これら各端部からそれぞれ軸方向内側に延出するとともに、該延出した部分を円周方向において連結する一対の弾性変形片を有し、
前記一対の弾性変形片は同一形状を有しており、
前記弾性変形部は軸方向中間部に対して対称に形成されていることを特徴とするラジアルころ軸受用保持器。 A pair of rim portions arranged coaxially with each other;
A plurality of pillars connecting the pair of rim parts in the axial direction;
Each of the pair of rim portions is constituted by a plurality of arc-shaped portions,
A plurality of cuts are formed in the same direction in the circumferential direction in each rim portion between the end portions of the arc-shaped portions adjacent in the circumferential direction,
A plurality of elastic deformation portions that contract or extend in the circumferential direction are provided between the column portions adjacent in the circumferential direction in which the cut is formed, and the elastic deformation portions are adjacent in the circumferential direction. With each end portion of the arc-shaped portion as a base end portion, each of these end portions extends inward in the axial direction, and has a pair of elastic deformation pieces that connect the extended portions in the circumferential direction,
The pair of elastic deformation pieces have the same shape,
The radial roller bearing retainer is characterized in that the elastically deforming portion is formed symmetrically with respect to the axially intermediate portion.
前記保持器は、互いに同軸に配置された一対のリム部と、
前記一対のリム部を軸方向に連結する複数の柱部とを備え、
前記一対のリム部は、複数の円弧状部分によってそれぞれ構成され、
円周方向に隣接する前記円弧状部分の各端部間に複数の切れ目が前記各リム部において円周方向に同位相でそれぞれ形成されており、
前記切れ目が形成される円周方向において隣接する前記柱部間に、円周方向に収縮、或いは伸長させる弾性変形部が円周方向に複数設けられ
前記弾性変形部は、円周方向に隣接する前記円弧状部分の各端部を基端部として、これら各端部からそれぞれ軸方向内側に延出するとともに、該延出した部分を円周方向において連結する一対の弾性変形片を有し、
前記一対の弾性変形片は同一形状を有しており、
前記弾性変形部は軸方向中間部に対して対称に形成されていることを特徴とするケージアンドローラ。 It consists of a cage and multiple rollers,
The cage includes a pair of rim portions arranged coaxially with each other;
A plurality of pillars connecting the pair of rim parts in the axial direction;
Each of the pair of rim portions is constituted by a plurality of arc-shaped portions,
A plurality of cuts are formed in the same direction in the circumferential direction in each rim portion between the end portions of the arc-shaped portions adjacent in the circumferential direction,
A plurality of elastic deformation portions that contract or extend in the circumferential direction are provided between the column portions adjacent in the circumferential direction in which the cut is formed, and the elastic deformation portions are adjacent in the circumferential direction. With each end portion of the arc-shaped portion as a base end portion, each of these end portions extends inward in the axial direction, and has a pair of elastic deformation pieces that connect the extended portions in the circumferential direction,
The pair of elastic deformation pieces have the same shape,
The cage-and-roller, wherein the elastically deforming portion is formed symmetrically with respect to the axially intermediate portion.
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