JP2016200264A - ころ軸受用保持器、及びころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】高速回転時の柱部の変形を抑制し、摩耗の発生を抑制可能なころ軸受用保持器、及びころ軸受を提供する。【解決手段】軸方向に対向配置された一対の円環部２，３と、円環部２，３の周方向に離間して設けられ、一対の円環部２，３を連結する複数の柱部４と、を備え、一対の円環部２，３と隣り合う柱部４とに囲まれた保持孔５にころ６を転動可能に保持するころ軸受用保持器であって、柱部４は、軸方向の両端部に配置された大径部４ａと、軸方向の中央部に配置された大径部４ａよりも外径が小さい小径部４ｂと、小径部４ｂと大径部４ａとを連結する連結部４ｃと、を有し、小径部４ｂの外周面Ｓに軸方向に沿って設けられ、外周面Ｓから径方向外側に突出する梁部８を備えた。【選択図】図４

Description

本発明は、ころを転動可能に保持するころ軸受用保持器、及びころ軸受に関する。

従来、軸方向に対向配置された一対の円環部と、円環部の周方向に離間して設けられ、一対の円環部を連結する複数の柱部と、を備え、一対の円環部と隣り合う柱部とに囲まれた保持孔にころを転動可能に保持するころ軸受用保持器が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１のころ軸受用保持器では、柱部は、軸方向の両端部に配置された大径部と、軸方向の中央部に配置された大径部よりも外径が小さい小径部と、小径部と大径部とを連結する連結部と、を一体に有しており、全体として周方向に垂直な断面視で略Ｍ字状に形成されている。

特許文献１のころ軸受用保持器では、隣り合う柱部の大径部間の間隔が径方向外側ほど狭まるように形成されており、これにより、ころの径方向外側への移動が規制されるように構成されている。また、特許文献１のころ軸受用保持器では、隣り合う柱部の小径部の間隔が径方向内側ほど狭まるように形成されており、これにより、ころの径方向内側への移動が規制されるように構成されている。

このようなころ軸受用保持器を用いたころ軸受は、例えば、車両のトランスミッションにおけるシャフトとギアとの間に取り付けられ、シャフト及びギアの回転を円滑に行うために用いられている。

特開２００９−１５６３３７号公報

しかしながら、上述のころ軸受では、例えば車両を高速で運転した場合など、ころ軸受が高速回転された際に、遠心力によりころ軸受用保持器における柱部の中央部が径方向外側に撓み（弓型に変形し）、柱部の中央部がころと接触して潤滑性が悪化し、摩耗が発生するおそれがあった。

そこで、本発明は、高速回転時の柱部の変形を抑制し、摩耗の発生を抑制可能なころ軸受用保持器、及びころ軸受を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、軸方向に対向配置された一対の円環部と、前記円環部の周方向に離間して設けられ、前記一対の円環部を連結する複数の柱部と、を備え、前記一対の円環部と隣り合う前記柱部とに囲まれた保持孔にころを転動可能に保持するころ軸受用保持器であって、前記柱部は、軸方向の両端部に配置された大径部と、軸方向の中央部に配置された前記大径部よりも外径が小さい小径部と、前記小径部と前記大径部とを連結する連結部と、を有し、前記小径部の外周面に軸方向に沿って設けられ、前記外周面から径方向外側に突出する梁部を備えた、ころ軸受用保持器を提供する。

また、本発明は、上記目的を達成するために、ころと、前記ころを転動可能に保持するころ軸受用保持器と、を備えたころ軸受であって、前記ころ軸受用保持器は、軸方向に対向配置された一対の円環部と、前記円環部の周方向に離間して設けられ、前記一対の円環部を連結する複数の柱部と、を備え、前記一対の円環部と隣り合う前記柱部とに囲まれた保持孔に前記ころを転動可能に保持するように構成され、前記柱部は、軸方向の両端部に配置された大径部と、軸方向の中央部に配置された前記大径部よりも外径が小さい小径部と、前記小径部と前記大径部とを連結する連結部と、を有し、前記小径部の外周面に軸方向に沿って設けられ、前記外周面から径方向外側に突出する梁部を備えた、ころ軸受を提供する。

本発明によれば、高速回転時の柱部の変形を抑制し、摩耗の発生を抑制可能なころ軸受用保持器、及びころ軸受を提供できる。

本実施の形態に係るころ軸受用保持器を示す斜視図である。 図１のころ軸受用保持器におけるころの保持状態を示す平面図である。 図１のころ軸受用保持器におけるころの保持状態を示す断面図である。 （ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の一変形例に係るころ軸受用保持器の断面図である。

［実施の形態］
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

（ころ軸受用保持器の全体構成）
図１は、本実施の形態に係るころ軸受用保持器の一部を破断した斜視図である。

図１に示すように、ころ軸受用保持器１は、軸方向に対向配置された一対の円環部２，３と、円環部２，３の周方向に離間して設けられ、一対の円環部２，３を連結する複数の柱部４と、を一体に備え、一対の円環部２，３と隣り合う柱部４とに囲まれた保持孔５にころを転動可能に保持するように構成されている。ころ軸受用保持器１は、鉄等の金属、あるいは６６ナイロン、４６ナイロン等の樹脂から構成される。

一対の円環部２，３は、軸方向に所定の間隔をもって互いに並列するように配置され、ころ軸受用保持器１の軸方向両端部に配置されている。

複数の柱部４は、円環部２，３の周方向に沿って等間隔に並列して配置されている。柱部４は、円環部２，３と一体に形成されており、円環部２，３の外周縁部同士を連結するように構成されている。

柱部４は、軸方向の両端部に配置された２つの大径部４ａと、軸方向の中央部に配置された大径部４ａよりも外径が小さい１つの小径部４ｂと、小径部４ｂと大径部４ａとを連結する２つの連結部４ｃと、を有しており、全体として周方向に垂直な断面視で略Ｍ字状に形成されている。

大径部４ａは、その外径が円環部２，３の外径と等しく形成されており、軸方向に対して平行に形成されている。大径部４ａの一方の端部は円環部２，３に連結され、大径部４ａの他方の端部は連結部４ｃに連結されている。なお、２つの大径部４ａの軸方向に沿った長さは等しくされる。

小径部４ｂは、その内外径が大径部４ａの内外径よりも小さく形成されており、軸方向に対して平行に形成されている。小径部４ｂは、柱部４の軸方向における中央部に配置されている。

連結部４ｃは、その一方の端部が大径部４ａに連結され、その他方の端部が小径部４ｂに連結されている。連結部４ｃは、小径部４ｂに近づくほど内外径が小さくなるように、軸方向に対して傾斜するように形成されている。

大径部４ａと小径部４ｂと連結部４ｃとは、周方向に沿った幅および厚さが略同じとなるように形成されている。また、大径部４ａと小径部４ｂと連結部４ｃとは、軸方向に垂直な断面においては、周方向に沿った円弧状に形成されている。

（ころを保持する構造の説明）
図２は、ころ軸受用保持器１におけるころ６の保持状態を示す平面図であり、図３はその断面図である。

図２及び図３に示すように、本実施の形態では、ころ６として、円柱状の針状ころを用いる。ころ軸受用保持器１の保持孔５内にころ６を収容したものが、本実施の形態に係るころ軸受１００である。ころ軸受１００は、例えば、車両のトランスミッションにおけるシャフトとギアとの間に取り付けられ、シャフト及びギアの回転を円滑に行うために用いられる。

大径部４ａには、その周方向の両側面から保持孔５内に突出する爪部７が一体に形成されている。大径部４ａの両側面から突出する爪部７は、軸方向における同じ位置に形成され、隣り合う大径部４ａの爪部７が保持孔５内で対向するように形成されている。柱部４を構成する２つの大径部４ａには、それぞれ爪部７が形成されており、保持孔５内の軸方向における２箇所で爪部７が対向するように構成されている。

保持孔５内で対向する爪部７間の距離ｄ１は、ころ６の外径Ｄよりも小さく設定される。このように構成することで、爪部７により、ころ６の径方向外側への移動が規制される。なお、ここでは爪部７によりころ６の径方向外側への移動を規制するようにしたが、例えば、隣り合う大径部４ａ間の距離が径方向外側ほど狭くなるように大径部４ａを形成し、大径部４ａの側面でころ６の径方向外側への移動を規制するように構成してもよい。

また、本実施の形態では、隣り合う小径部４ｂ間の距離が径方向内側ほど狭くなるように構成している。隣り合う小径部４ｂ間の最短距離、すなわち径方向内側の端部における隣り合う小径部４ｂ間の距離ｄ２は、ころ６の外径Ｄよりも小さく設定される。このように構成することで、小径部４ｂの周方向における側面により、ころ６の径方向外側への移動が規制される。なお、ここでは、小径部４ｂの側面によりころ６の径方向外側への移動を規制するようにしたが、例えば、小径部４ｂの両側面から保持孔５内に突出する爪部を形成し、この爪部によりころ６の径方向外側への移動を規制するように構成してもよい。

（梁部の説明）
図４（ａ）は、図１のＡ−Ａ線断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

図１及び図４に示すように、ころ軸受用保持器１は、柱部４の小径部４ｂの外周面Ｓに軸方向に沿って設けられ、外周面Ｓから径方向外側に突出する梁部８をさらに備えている。

梁部８は、柱部４を補強して高速回転時の変形を抑えるためのものであり、少なくとも、高速回転時に変形が発生し易い柱部４の中央部、すなわち小径部４ｂの外周面Ｓに沿って設けられる。梁部８は、軸方向に垂直な断面視で矩形状に形成されている。

なお、単純に小径部４ｂを厚くすることでも、柱部４の高速回転時の変形を抑制することは可能であるが、この場合、増肉部分が多くなり、ころ軸受用保持器１全体の質量が増加してしまう。本実施の形態のように梁部８を設けることで、最低限の増肉で高速回転時の変形を抑制可能になり、軽量でかつ高速回転用途に適したころ軸受用保持器１を実現できる。

梁部８の径方向に沿った厚さ（高さ）、および周方向に沿った幅は、ころ軸受用保持器１の材質、柱部４の強度、使用時の回転速度等を考慮し、使用時に柱部４の変形を十分に抑制できる厚さおよび幅に設定される。本実施の形態では、梁部８の幅を、柱部４の幅の１／３程度とした。なお、梁部８の幅が大きすぎると質量の増加につながるため、梁部８の幅は、柱部４の幅の１／２以下とすることが望ましい。

本実施の形態では、高速回転時の柱部４の変形をより抑制するために、小径部４ｂと連結部４ｃとにわたって連続するように梁部８を形成している。梁部８は、小径部４ｂと連結部４ｃの周方向における中央部に形成されている。

なお、本実施の形態では、１本の梁部８を形成したが、梁部８を複数本形成するようにしてもよい。この場合、複数本の梁部８を軸方向に沿って平行に形成するとよい。また、梁部８の断面形状は矩形状に限らず、例えば半円形状など任意の形状とすることができる。

梁部８を大径部４ａよりも径方向外側に突出させると、梁部８が周囲の部材に干渉して摩耗が発生してしまうおそれがあるため、梁部８は、小径部４ｂと連結部４ｃとに囲まれた台形状の空間内に形成される。なお、梁部８を小径部４ｂの内周面に形成することも考えられるが、この場合、梁部８が円環部２，３に挿通されるシャフト等の部材と干渉して摩耗が発生するおそれがあり、好ましくない。ただし、連結部４ｃの内周側の面にも、小径部４ｂの内周面よりも径方向内側に突出しないように梁部を設け、柱部４の強度をより高めることは可能である。

さらに、図５に示すように、小径部４ｂと連結部４ｃとに囲まれた台形状の空間の全体を埋めるように梁部８を形成しても構わない。この場合、梁部８の外径が大径部４ａ及び円環部２，３の外径と等しくなる。これにより、柱部４の強度をより向上させ、高速回転時の柱部４の変形をより抑制することが可能になる。

（実施の形態の作用及び効果）
以上説明したように、本実施の形態に係るころ軸受用保持器１では、小径部４ｂの外周面Ｓに軸方向に沿って設けられ、外周面Ｓから径方向外側に突出する梁部８を備えている。

梁部８を備えることにより、高速回転時に変形しやすい柱部４の中央部、すなわち小径部４ｂを補強することが可能となり、高速回転時の柱部４の変形を抑制し、柱部４の変形による摩耗の発生を抑制することが可能になる。また、梁部８を備えることにより、柱部４全体を厚くした場合と比較して軽量化が可能であり、軽量かつ高速回転用途に適したころ軸受用保持器１を実現できる。

また、本実施の形態では、小径部４ｂと連結部４ｃとにわたって梁部８を形成したため、柱部４の高速回転時の変形をより抑制することが可能になる。

さらに、本実施の形態では、小径部４ｂと連結部４ｃとに囲まれた空間内に梁部８を形成したため、梁部８が周囲の部材に干渉して摩耗が発生してしまうことを抑制できる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、梁部８の材質について言及しなかったが、梁部８は、柱部４と同じ材質で構成される必要はなく、柱部４と異なる材質で構成されてもよい。例えば、柱部４を含むころ軸受用保持器１が樹脂からなる場合に、鉄等の金属からなる梁部８を設けてもよい。

１…ころ軸受用保持器、２，３…円環部、４…柱部、４ａ…大径部、４ｂ…小径部、４ｃ…連結部、５…保持孔、６…ころ、７…爪部、８…梁部、１００…ころ軸受、Ｓ…外周面

Claims (4)

1. 軸方向に対向配置された一対の円環部と、前記円環部の周方向に離間して設けられ、前記一対の円環部を連結する複数の柱部と、を備え、前記一対の円環部と隣り合う前記柱部とに囲まれた保持孔にころを転動可能に保持するころ軸受用保持器であって、
   前記柱部は、軸方向の両端部に配置された大径部と、軸方向の中央部に配置された前記大径部よりも外径が小さい小径部と、前記小径部と前記大径部とを連結する連結部と、を有し、
   前記小径部の外周面に軸方向に沿って設けられ、前記外周面から径方向外側に突出する梁部を備えた、
   ころ軸受用保持器。
2. 前記梁部は、前記小径部と前記連結部とにわたって形成されている、
   請求項１に記載のころ軸受用保持器。
3. 前記梁部は、前記小径部と前記連結部とに囲まれた空間内に形成されている、
   請求項１又は２に記載のころ軸受用保持器。
4. ころと、前記ころを転動可能に保持するころ軸受用保持器と、を備えたころ軸受であって、
   前記ころ軸受用保持器は、
   軸方向に対向配置された一対の円環部と、前記円環部の周方向に離間して設けられ、前記一対の円環部を連結する複数の柱部と、を備え、前記一対の円環部と隣り合う前記柱部とに囲まれた保持孔に前記ころを転動可能に保持するように構成され、
   前記柱部は、軸方向の両端部に配置された大径部と、軸方向の中央部に配置された前記大径部よりも外径が小さい小径部と、前記小径部と前記大径部とを連結する連結部と、を有し、
   前記小径部の外周面に軸方向に沿って設けられ、前記外周面から径方向外側に突出する梁部を備えた、
   ころ軸受。

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