JP2016050623A - ソリッド形ニードル軸受 - Google Patents

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Abstract

【課題】外輪の加工を容易とし、低コストで、且つ、取り扱い性の良いソリッド形ニードル軸受を提供する。【解決手段】ソリッド形ニードル軸受１０では、外輪１３の軸方向両端部に、外輪軌道面１３ａよりも大径の環状の逃がし部１４が形成される。また、１対のリム部２１の外周面は、外輪軌道面１２を挿通する際には弾性変形して縮径し、挿通後には弾性復帰して逃がし部１４と係合して、外輪１３に対して保持器２０の軸方向位置を位置決めする係合突起部２４を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ソリッド形ニードル軸受に関し、特に、トランスミッションの回転部分、エンジン機構部分等、自動車や各種産業機械に用いられるソリッド形ニードル軸受に関する。
従来、長さが直径に比べて長い、細径のニードル（針状ころ）を用いたニードル軸受の一例として、外輪が鋼材を削り出して形成されるソリッド形ニードル軸受が知られている。特許文献１に記載のソリッド形ニードル軸受では、保持器がニードルの脱落を防止するように形成され、また、外輪には、ニードルのスラスト力を受けるように、つば部が設けられている。また、外輪には、つば部を加工するため、加工のための逃げ溝が設けられている。
また、円筒ころ軸受において、外輪の軸方向一端部につば部を加工せず、代わりに、つば部を止め輪によって別体で用意し、外輪に設けられた溝部に止め輪をはめ込んだものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開２０００−１６１３６７号公報 実開平２−７６２２３号公報
しかしながら、特許文献１に記載のソリッド形ニードル軸受においては、外輪につば部、及び加工のための逃げ溝を設ける必要があり、軸受サイズが小さくなるほど加工しにくいという課題が存在する。また、特許文献２のように、つば部を止め輪によって構成する場合にも、部品点数が増加し、組み立て工程の増加など、コストアップとなる課題がある。
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、外輪の加工を容易とし、低コストで、且つ、取り扱い性の良いソリッド形ニードル軸受を提供することにある。
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 転動体である複数のニードルと、
内周面に外輪軌道面を有する外輪と、
軸方向に間隔を開けて設けられた円環状の１対のリム部と、該両リム部間に円周方向に間隔を開けて配置された複数の柱部とを備え、円周方向に隣り合う前記柱部と前記両リム部とによりそれぞれ画成される複数のポケットで前記複数のニードルを回動自在に保持する樹脂製の保持器と、
を有するソリッド形ニードル軸受であって、
前記外輪の軸方向両端部には、前記外輪軌道面よりも大径の環状の逃がし部が形成され、
前記１対のリム部の外周面は、前記外輪軌道面を挿通する際には弾性変形して縮径し、挿通後には弾性復帰して前記逃がし部と係合して、前記外輪に対して前記保持器の軸方向位置を位置決めする係合突起部を備えることを特徴とするソリッド形ニードル軸受。
本発明のソリッド形ニードル軸受によれば、外輪の軸方向両端部には、外輪軌道面よりも大径の環状の逃がし部が形成され、１対のリム部の外周面は、外輪軌道面を挿通する際には弾性変形して縮径し、挿通後には弾性復帰して逃がし部と係合して、外輪に対して保持器の軸方向位置を位置決めする係合突起部を備える。これにより、外輪の加工を容易とし、低コストで外輪を製造することができ、また、外輪と保持器とが軸方向に位置決めされるので、取り扱い性の良いものとなる。
本発明の一実施形態に係るソリッド形ニードル軸受の断面図である。 図１の外輪及び保持器を示す斜視図である。 保持器のポケット形状を示す要部拡大断面図である。 保持器の他のポケット形状を示す要部拡大断面図である。
以下、本発明の一実施形態に係るソリッド形ニードル軸受について、図面に基づいて詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態のソリッド形ニードル軸受１０は、転動体である複数のニードル１１と、内周面に外輪軌道面１２を有する外輪１３と、複数のニードル１１を回動自在に保持する樹脂製の保持器２０と、を備える。
保持器２０は、軸方向に間隔を開けて設けられた円環状の１対のリム部２１と、両リム部２１間に円周方向に間隔を開けて配置された複数の柱部２２とを備え、円周方向に隣り合う柱部２２と両リム部２１とによりそれぞれ画成されて複数のポケット２３が形成されている。複数のポケット２３内には、それぞれ複数のニードル１１が回動自在に保持されている。
両リム部２１の外周面には、外輪１３の外輪軌道面１２の直径Ｄ２より僅かに大きい直径Ｄ１を有する係合突起部２４が１８０°位相離れて円周方向に２箇所設けられている。係合突起部２４は、軸方向外方に向かって次第に縮径する円錐状の傾斜面２４ａを有する。
また、外輪１３の内周面の軸方向両端部には、外輪軌道面１２の直径Ｄ２及び係合突起部２４の直径Ｄ１よりも大径の環状の逃がし部１４が形成されている。逃がし部１４は、係合突起部２４が対向する軸方向位置から軸方向両側面まで一様内径で形成されており、容易に加工することができる。
保持器２０の外輪１３への組込みは、保持器２０を軸方向から外輪１３の内周面に挿入して軸方向に押し込むことで行われる。これにより、外輪軌道面１２を挿通する側のリム部２１が、外輪軌道面１２によって、円錐状の傾斜面２４ａに従って弾性変形し、縮径しつつ外輪１３の内周面に挿入される。
そして、保持器２０が所定の位置まで挿入されると、縮径していたリム部２１が、弾性復帰して元の状態に戻り、両リム部２１の係合突起部２４が、外輪１３の両端部に形成された逃がし部１４に係合して、保持器２０が外輪１３に対して相対的に軸方向位置が位置決めされると共に、保持器２０と外輪１３とが不分離となる。
したがって、外輪１３と保持器２０とがユニット化されるので、ソリッド形ニードル軸受１０の取り扱い性が良好となる。
また、保持器２０のポケット２３内にニードル１１を組み込む組付け手順としては、予め、保持器２０を外輪１３の内周面に組み付けておき、この保持器２０のポケット２３内にニードル１１を組み付ける方法と、予め、ニードル１１がポケット２３内に組み付けられた保持器２０を、外輪１３の内周面に組み付ける方法とがあり、組付け手順に応じてポケット２３の形状を最適形状とすることが好ましい。
図３は、保持器２０を外輪１３の内周面に組付けた後、ニードル１１をポケット２３内に組み込む場合に好適なポケット２３の形状であり、各柱部２２の内径側側面に内径側係止突部２２ａが設けられている。そして、外輪１３の内周面に組み込まれた保持器２０の内径側から、柱部２２及び内径側係止突部２２ａを弾性変形させつつ、ニードル１１をポケット２３内に押し込んで組付ける。
この保持器２０は、内径側係止突部２２ａから外れた部分におけるポケット２３の円周方向幅Ｗｐは、ニードル１１の外径Ｄｋよりも大きくなっているため（Ｗｐ＞Ｄｋ）、ニードル１１は、ポケット２３内で軽い力で転動可能である。また、一対の内径側係止突部２２ａの先端部間の間隔Ｗｉは、ニードル１１の外径Ｄｋよりも小さくなっているため（Ｄｋ＞Ｗｉ）、ニードル１１がポケット２３から脱落することはない。
図４は、保持器２０のポケット２３内にニードル１１を組み付けた後、外輪１３の内周面に組み込む場合に好適なポケット２３の形状であり、各柱部２２の内径側側面に内径側係止突部２２ａが設けられ、外径側側面に外径側係止突部２２ｂが設けられている。そして、保持器２０の柱部２２、内径側係止突部２２ａ、及び外径側係止突部２２ｂを弾性変形させつつ、ニードル１１をポケット２３内に押し込んで組付ける。そして、ポケット２３内にニードル１１が組み付けられた保持器２０を、外輪１３の内周面に組み込む。
この保持器２０は、内径側係止突部２２ａ及び外径側係止突部２２ｂから外れた部分におけるポケット２３の円周方向幅Ｗｐは、ニードル１１の外径Ｄｋよりも大きくなっているため（Ｗｐ＞Ｄｋ）、ニードル１１は、ポケット２３内で軽い力で転動可能である。また、一対の内径側係止突部２２ａの先端部間の間隔Ｗｉは、ニードル１１の外径Ｄｋよりも小さく（Ｄｋ＞Ｗｉ）、且つ、一対の外径側係止突部２２ｂの先端部間の間隔Ｗｏは、ニードル１１の外径Ｄｋよりも小さくなっているため（Ｄｋ＞Ｗｏ）、保持されるニードル１１がポケット２３から脱落することはない。
なお、内径側係止突部２２ａ及び外径側係止突部２２ｂは、柱部２２の幅全長に亘って形成してもよいが、柱部２２の一部に形成してもよい。更に、複数に分割して設けることもできる。また、内径側係止突部２２ａ及び外径側係止突部２２ｂは、軸方向の位置が一致している必要はない。
このような保持器２０を形成する樹脂としては、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などのポリアミド（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）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素樹脂などが使用できる。また、これらの樹脂にガラス繊維や炭素繊維などの強化材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重量％混合し、曲げ弾性率を２０００〜５０００ＭＰａとしたものがよい。この範囲のものであれば、より好適に変形部に変形能を持たせることができ、且つ、必要な剛性を確保することができる。
以上説明したように、本実施形態のソリッド形ニードル軸受１０によれば、外輪１３の軸方向両端部には、外輪軌道面１２よりも大径の環状の逃がし部１４が形成され、１対のリム部２１の外周面は、外輪軌道面１２を挿通する際には弾性変形して縮径し、挿通後には弾性復帰して逃がし部１４と係合して、外輪１３に対して保持器２０の軸方向位置を位置決めする係合突起部２４を備える。これにより、外輪１３は、軸方向両端部に逃がし部１４のみを設けるだけでよく、外輪１３の加工を容易とし、低コストで外輪１３を製造することができる。また、外輪１３に対して保持器２０を軸方向に位置決めすることができ、取り扱い性の良いものとなる。
なお、本実施形態において、係合突起部２４は、リム部４１の周方向において２箇所に形成されていたが、これに限らず、周方向に１箇所形成されてもよいし、あるいは、全周に亙って形成されてもよい。
尚、本発明は、前述した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。
１０ ソリッド形ニードル軸受
１１ ニードル（転動体）
１２ 外輪軌道面
１３ 外輪
１４ 逃がし部
２０ 保持器
２１ リム部
２２ 柱部
２３ ポケット
２４ 係合突起部

Claims (1)

  1. 転動体である複数のニードルと、
    内周面に外輪軌道面を有する外輪と、
    軸方向に間隔を開けて設けられた円環状の１対のリム部と、該両リム部間に円周方向に間隔を開けて配置された複数の柱部とを備え、円周方向に隣り合う前記柱部と前記両リム部とによりそれぞれ画成される複数のポケットで前記複数のニードルを回動自在に保持する樹脂製の保持器と、
    を有するソリッド形ニードル軸受であって、
    前記外輪の軸方向両端部には、前記外輪軌道面よりも大径の環状の逃がし部が形成され、
    前記１対のリム部の外周面は、前記外輪軌道面を挿通する際には弾性変形して縮径し、挿通後には弾性復帰して前記逃がし部と係合して、前記外輪に対して前記保持器の軸方向位置を位置決めする係合突起部を備えることを特徴とするソリッド形ニードル軸受。
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