JP2018165515A - 円筒ころ軸受と保持器およびその保持器製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高負荷容量の用途に適用でき、保持器の内輪つばによる案内面部の潤滑性に優れ、かつ保持器の強度に優れ、板金塑性加工が可能な円筒ころ軸受およびその保持器を提供する。【解決手段】保持器４は、ポケット１０ａが形成された円筒状のころ保持部１０と、両側の側面部１１と、抜け止め部１２とを有する。ころ保持部１０および抜け止め部１２は、ピッチ円ＰＣの内外にそれぞれ位置する。保持器４は、ころ保持部１０の内周面の両端の案内面部１０ｄで、内輪２のつば２ｂの外周面により案内される。案内面部１０ｄは、保持器軸方向の端側に至るに従って外径側に位置するテーパ状とされる。【選択図】図１

Description

この発明は、各種用途の高負荷容量の円筒ころ軸受等に適用される円筒ころ軸受と保持器およびその保持器製造方法に関し、例えば風力発電装置の増速機等に用いられる円筒ころ軸受の技術に係る。

風力発電装置の増速機に用いられる遊星歯車やその他の機器において、歯車等の回転する機械部品の内周面に外輪軌道面を直接に形成し、円筒ころ軸受として、内輪、ころ、および保持器で構成されたものがある。
ころ軸受の保持器には、種々の形式があるが、低コスト化のためにプレス保持器が用いられることがある（例えば、特許文献１）。同文献のころ軸受は、自動車用トランスミッションのアイドラー軸受等に用いられる保持器付きころ形式の軸受である。保持器は、ころの保持と抜け止めとを行うように、柱部が、ころ配列のピッチ円に対して内側に位置する部分と外側に位置する部分と両部分を繋ぐ傾斜部分とで構成されている。また、円筒ころ軸受におけるＭＩＭ（メタルインジェクション）法の保持器として、滑り接触面の潤滑性向上のために、表面に多数の油溝を設けることが提案されている（特許文献２）。

特開２０１４−２９２１２号公報 特開２０１２−１４９７５５号公報

特許文献１の保持器は、柱部の前記傾斜部分がピッチ円の箇所で隣合うころ間に介在するため、ころを密に配列することができず、高負荷容量化が難しい。このため、図１４に示すようにプレス製の保持器４の形状を工夫した円筒ころ軸受を試みた。この円筒ころ軸受は、両端の外周につば２ｂを有する内輪２と、複数の円筒ころ３と、これら複数の円筒ころ３を保持する保持器４とを備え、外径側部材（図示せず）に設けられた外輪軌道面と内輪２の外周の内輪軌道面２ａとに円筒ころ３が転走するように外径側部材に組み込まれる。保持器４は、前記円筒ころ３の配列のピッチ円直径ＰＣＤを成す位置よりも内径側に位置し、前記各円筒ころ３を収容する複数のポケット１０ａが形成されて内輪２のつば２ｂの外周面で案内される円筒状のころ保持部１０と、このころ保持部１０の軸方向端から前記ピッチ円直径ＰＣＤを成す位置よりも外径側まで延びる側面部１１と、この側面部１１の外周縁から軸方向に延びて隣合う二つの前記円筒ころ３の間に位置し、これら円筒ころ３が外径側に脱落することを規制する複数の抜け止め部１２とを有する。

しかし、図１４の提案例の保持器は、ころ保持部１０の内周面を内輪２のつば２ｂで案内する箇所Ａの潤滑性がいま一つ十分ではない。また、前記ころ保持部１０は、ポケット１０ａの形成により円周方向に並ぶ複数の柱部で形成されることになるが、その柱部と側面部１１とが成す角部の強度につき、形状的にいま一つ満足できない。

この発明の目的は、高負荷容量の用途に適用でき、保持器の内輪つばによる案内面部の潤滑性に優れ、かつ保持器の強度に優れ、板金塑性加工が可能な円筒ころ軸受およびその保持器を提供することである。
この発明の他の目的は、この発明の円筒ころ軸受の保持器を効率良く、かつ強度の優れたものに生産できる円筒ころ軸受の製造方法を提供することである。

この発明の円筒ころ軸受は、両端の外周につばを有する内輪と、複数の円筒ころと、これら複数の円筒ころを保持する保持器とを備え、外径側部材に設けられた外輪軌道面と前記内輪の外周の内輪軌道面とに前記複数の円筒ころが転走するように前記外径側部材に組み込まれる円筒ころ軸受において、
前記保持器は、前記円筒ころの配列のピッチ円よりも内径側に位置し前記各円筒ころを収容する複数のポケットが形成された円筒状のころ保持部と、このころ保持部の軸方向端から前記ピッチ円よりも外径側まで延びる側面部と、この側面部の外周縁から軸方向に延びて隣合う二つの前記円筒ころの間に位置し、これら円筒ころが外径側に脱落することを規制する複数の抜け止め部とを有し、
前記保持器の前記ころ保持部の内周面における前記内輪のつばの外周面で案内される案内面部が、保持器軸方向の端側に至るに従って外径側に位置するテーパ状であることを特徴とする。また内輪のつば面の外周面で案内される案内面部において、テーパ状はストレート部とテーパ状との2段形状とすることで、保持器はストレート部で案内されるため、安定した回転が期待される。

この構成によると、保持器のころ保持部の内周面における内輪のつばの外周面で案内される案内面部が、保持器軸方向の端側に至るに従って外径側に位置するテーパ状であるため、前記案内面と内輪つばの外周面との間に生じるテーパ状の隙間に潤滑油が流入し、潤滑油の流入量が増える。そのため、案内面部の摩擦が軽減されて、摩擦による温度上昇が緩和される。保持器に前記テーパ状の案内面部が形成されることで、保持器のころ保持部と側面部とでなす角部が緩やかに曲がる形状となり、これにより、形状的に強度が強くなる。
また、この保持器は、ころ保持部および抜け止め部がそれぞれピッチ円よりも内径側および外径側に位置し、ピッチ円上に位置する保持器部分が存在しないため、ころ配列を密にできて、高負荷容量の軸受とできる。さらに前記保持器は、前記構成のころ保持部、側面部、抜け止め部からなる形状であるため、板金塑性加工で製造することが可能となる。

この発明において、前記円筒状のころ保持部と前記側面部との間の曲り部付近の肉厚が、前記ころ保持部の他の部分の肉厚よりも厚いことが好ましい。
前記曲り部付近の肉厚が他の部分よりも厚いことで、前記曲がり部分の強度が向上し、この曲がり部分が保持器の弱部となることが解消される。

この構成の場合に、前記円筒状のころ保持部と前記側面部との間の内角部に沿って、溝状部を有していてもよい。
この溝状部があると、保持器の製造工程でころ保持部となる箇所と側面部となる箇所との間の折り曲げをへら絞りで行うときに、溝状部を曲げ縁として折り曲げることができて、加工が行い易く、綺麗に精度良く仕上がる。このへら絞りに使用する溝状部が、完成状態においても溝状として残る。なお、この溝状部は、曲げを容易にする目的のみから必要となる溝幅よりも大きい溝幅とすることが好ましい。これにより、曲がり部分が緩やかな曲がり形状となり、強度的に優れたものとなる。

この発明の保持器は、両端の外周につばを有する内輪と、複数の円筒ころと、これら複数の円筒ころを保持する保持器とを備え、外径側部材に設けられた外輪軌道面と前記内輪の外周の内輪軌道面とに前記複数の円筒ころが転走するように前記外径側部材に組み込まれる円筒ころ軸受における前記保持器であって、
前記円筒ころの配列のピッチ円よりも内径側に位置し、前記各円筒ころを収容する複数のポケットが形成された円筒状のころ保持部と、このころ保持部の軸方向端から前記ピッチ円よりも外径側まで延びる側面部と、この側面部の外周縁から軸方向に延びて隣合う二つの前記円筒ころの間に位置し、これら円筒ころが外径側に脱落することを規制する複数の抜け止め部とを有し、
前記ころ保持部の内周面における前記内輪のつばの外周面で案内される案内面部が、保持器軸方向の端側に至るに従って外径側に位置するテーパ状である。

この構成の保持器によると、この発明の円筒ころ軸受につき前述したと同様に、高負荷容量の用途に適用でき、内輪つばによる案内面部の潤滑性に優れ、かつ強度に優れ、板金塑性加工が可能である。

この発明の円筒ころ軸受保持器の製造方法は、この発明の保持器を製造する方法であって、円筒状素材を準備する準備工程と、この円筒状素材の外周面における端部近傍に溝状部を形成する外径段付け工程と、前記円筒状素材を前記溝状部に沿ってへら絞りして外径側へ延びるつば状部を形成するへら絞り工程と、前記つば状部から前記抜け止め部となる放射状の分離片部が残るように切り出す抜け止め部切り出し工程と、前記円筒状素材の円筒面状に残っている部分に前記ポケットを切り抜いて形成するポケット加工工程と、前記ころの前記ポケットへの組み込み後に前記放射状の分離片部を折り曲げてその先端側部分を前記抜け止め部とする抜止部曲げ工程とを含む。
この製造方法によると、板金塑性加工でこの発明の保持器を製造することができて、製造が簡単に行える。また、前記溝状部を形成することで、前記へら絞りが簡単に行える。また、前記へら絞りを行うときに、ころ保持部と側面部との間の曲り部付近溝の肉厚が厚くなる。この曲がり部分は強度が不足し易い箇所であり、他の箇所よりも厚肉であることが好ましいが、へら絞りを行うことで、特に厚肉化の処理を行うことなく、自然に厚肉となり、生産性に優れる。

この発明の円筒ころ軸受は、両端の外周につばを有する内輪と、複数の円筒ころと、これら複数の円筒ころを保持する保持器とを備え、外径側部材に設けられた外輪軌道面と前記内輪の外周の内輪軌道面とに前記複数の円筒ころが転走するように前記外径側部材に組み込まれる円筒ころ軸受において、前記保持器は、前記円筒ころの配列のピッチ円よりも内径側に位置し前記各円筒ころを収容する複数のポケットが形成された円筒状のころ保持部と、このころ保持部の軸方向端から前記ピッチ円よりも外径側まで延びる側面部と、この側面部の外周縁から軸方向に延びて隣合う二つの前記円筒ころの間に位置し、これら円筒ころが外径側に脱落することを規制する複数の抜け止め部とを有し、前記保持器の前記ころ保持部の内周面における前記内輪のつばの外周面で案内される案内面部が、保持器軸方向の端側に至るに従って外径側に位置するテーパ状であるため、高負荷容量の用途に適用でき、保持器の内輪つばによる案内面部の潤滑性に優れ、かつ保持器の強度に優れ、板金塑性加工が可能になる。

この発明の保持器は、両端の外周につばを有する内輪と、複数の円筒ころと、これら複数の円筒ころを保持する保持器とを備え、外径側部材に設けられた外輪軌道面と前記内輪の外周の内輪軌道面とに前記複数の円筒ころが転走するように前記外径側部材に組み込まれる円筒ころ軸受における前記保持器であって、前記円筒ころの配列のピッチ円よりも内径側に位置し、前記各円筒ころを収容する複数のポケットが形成された円筒状のころ保持部と、このころ保持部の軸方向端から前記ピッチ円よりも外径側まで延びる側面部と、この側面部の外周縁から軸方向に延びて隣合う二つの前記円筒ころの間に位置し、これら円筒ころが外径側に脱落することを規制する複数の抜け止め部とを有し、前記ころ保持部の内周面における前記内輪のつばの外周面で案内される案内面部が、保持器軸方向の端側に至るに従って外径側に位置するテーパ状であるため、高負荷容量の用途の円筒ころ軸受に適用でき、保持器の内輪つばによる案内面部の潤滑性に優れ、かつ強度に優れ、板金塑性加工が可能になる。

この発明の円筒ころ軸受の保持器の製造方法は、円筒状素材を準備する準備工程と、この円筒状素材の外周面における端部近傍に溝状部を形成する外径段付け工程と、前記円筒状素材を前記溝状部に沿ってへら絞りして外径側へ延びるつば状部を形成するへら絞り工程と、前記つば状部から前記抜け止め部となる放射状の分離片部が残るように切り出す抜け止め部切り出し工程と、前記円筒状素材の円筒面状に残っている部分に前記ポケットを切り抜いて形成するポケット加工工程と、前記ころの前記ポケットへの組み込み後に前記放射状の分離片部を折り曲げてその先端側部分を前記抜け止め部とする曲げ加工部とを含む方法出あるため、この発明の円筒ころ軸受の保持器を効率良く、かつ強度の優れたものに生産することができる。

この発明の一実施形態に係る円筒ころ軸受の機械部品への設置状態を示す断面図である。 同円筒ころ軸受の斜視図である。 （Ａ）は同円筒ころ軸受の保持器の断面図、（Ｂ）はそのIII Ｂ−III Ｂ断面図である。 図３（Ｂ）の部分拡大図である。 同保持器の斜視図である。 図４のVI−VI断面図である。 図６のVII-V11 部の拡大断面図である。 保持器の製造方法の一例を示す説明図である。 同保持器の製造方法におけるへら絞り工程の説明図である。 同保持器の製造方法におけるポケット加工工程の説明図である。 同円筒ころ軸受が用いられた風力発電装置の増速機の断面図である。 図１４のXII-XII 断面図である。 遊星歯車に円筒ころ軸受が組み込まれた状態を示す一部を破断して表した斜視図である。 従来例の説明図である。

この発明の一実施形態を図面と共に説明する。図１はこの発明の一実施形態に係る円筒ころ軸受の機械部品への設置状態を示す断面図、図２は同円筒ころ軸受の斜視図である。この円筒ころ軸受１は、外周面に内輪軌道面２ａが形成されかつ両側に鍔部２ｂを有する内輪２と、前記内輪軌道面２ａを転走する複数の円筒ころ３と、これら複数の円筒ころ３を保持する保持器４とを備える。

図１に示すように、円筒ころ軸受１は、外径側部材５の内周に組み込まれる。外径側部材５は、歯車等の回転する機械部品であり、例えば風力発電装置の増速機に用いられる遊星歯車である。外径側部材５の内周面には外径側軌道面５ａが形成されており、この外径側軌道面５ａを円筒ころ軸受１の各円筒ころ３が転走する。外径側部材５の軸方向一方端には、内周面から内径側に突出するつば５ｂが設けられている。このつば５ｂは、円筒ころ３の端面が当接することで、円筒ころ３の軸方向位置を規制する。なお、外径側部材５は、この円筒ころ軸受の構成部品となる外輪であってもよい。

図３（Ａ）は保持器４の断面図、図３（Ｂ）はそのIII Ｂ−III Ｂ断面図、図４は図３（Ｂ）の部分拡大図である。なお、図３（Ａ）は図３（Ｂ）のIII Ａ−III Ａ断面を示している。また、図５は保持器の斜視図である。
保持器４は、円筒ころ３を収容する複数のポケット１０ａを有する円筒状のころ保持部１０と、このころ保持部１０の軸方向両端から外径側に延びる一対の側面部１１と、各側面部１１の外径端からそれぞれ軸方向内側に延びる複数の抜け止め部１２とを有する。

図３（Ａ）に示すように、前記ころ保持部１０は、互いに軸方向に離れて対面する一対の環状部分１０ｂ，１０ｂと、放射状部分１０ｂ，１０ｂを繋ぐように円周方向の複数箇所に一定間隔で設けられた柱部１０ｃとからなる。隣合う柱部１０ｃの間の開口部が前記ポケット１０ａとなる。ポケット１０ａの形状は長方形である。ころ保持部１０は、全体が円筒ころ３の配列のピッチ円ＰＣ（ピッチ円直径ＰＣＤを成す径方向位置）よりも内径側に位置している。ころ保持部１０の内周面における環状部分１０ｂの内周面は、内輪２のつば２ｂ（図１，図６参照）の外周面で案内される案内面部１０ｄとなる。

図３（Ｂ）に示すように、前記側面部１１は、ころ保持部１０に繋がる円環状部１１ａと、この円環状部１１ａにおける前記柱部１０ｃの周方向位置から局部的に外径側に放射状に延びる複数の分離片部１１ｂとからなる。図３（Ａ）に示すように、側面部１１は、前記ピッチ円ＰＣよりも内径側から外径側にわたって拡がっている。

前記抜け止め部１２は、側面部１１の各分離片部１１ｂの外径端から軸方向内側に延びている。各抜け止め部１２は、前記ピッチ円ＰＣよりも外径側に位置する。図１のように各ポケット１０ａに円筒ころ３を収容した状態において、軸方向両側の抜け止め部１２は、それぞれ隣合う二つの円筒ころ３の間に位置する。抜け止め部１２は、外径側部材５のつば５ｂの内径よりも内径側に位置する。抜け止め部１２の長さは、その先端が円筒ころ３の軸方向端よりも軸方向の内側に位置して、円筒ころ３が外径側へ抜けるのを規制することが可能な長さとされている。

図４のVI−VI断面図を図６に示す。ころ保持部１０の肉厚をａ、側面部１１の肉厚（平均肉厚）をｂ、抜け止め部１２の肉厚（平均肉厚）をｃとした場合、ａ＞ｂ＞ｃの関係が成り立つ。つまり、ころ保持部１０、側面部１１、抜け止め部１２の順に肉厚が次第に薄くなっている。この実施形態では、側面部１１の期間から抜け止め部１２の先端に至る間で、肉厚が次第に断面テーパ状に薄くなっているが、ころ保持部１０、側面部１１、および抜け止め部１２がそれぞれ一定厚であって、互いに段階的に肉厚が変化していていてもよい。製造過程を示す図９では、段階的に肉厚が変わる形状として図示した。

肉厚を次第に薄くするのは次の理由による。この円筒ころ軸受１は、ころ保持部１０が前記ピッチ円直径ＰＣＤよりも内径側に位置するため、保持器４が内輪案内となり、運転時に保持器４に作用する負荷がころ保持部１０で受けられる。このため、ころ保持部１０は大きな負荷抵抗力を要する。側面部１１は、抜け止め部１２を支持することができるだけの強度が要求される。抜け止め部１２には、組み込み時等に円筒ころが外径側に脱落するのを防止する機能のみが求められ、強度が要求されない。つまり、保持器４の各部に作用する負荷の大きさは、ころ保持部１０、側面部１１、抜け止め部１２の順に小さくなる。そこで、必要とする負荷抵抗力に応じて、保持器４のころ保持部１０、側面部１１、および抜け止め部１２の肉厚を上記の順に薄くする。

側面部１１および抜け止め部１２の肉厚が薄いと、側面部１１および抜け止め部１２の曲げ加工を比較的小さな力で行うことができるため、曲げ加工を容易にかつ精度良く行うことができる。また、抜け止め部１２の肉厚が薄いと、抜け止め部１２がピッチ円直径ＰＣＤよりも外径側に位置していても、抜け止め部１２を外径側部材５のつば５ｂに干渉しないように、つば５ｂよりも内径側の狭い領域に配置させることが容易である。

図６に示すように、保持器４は内輪案内とされるが、保持器４のころ保持部１０の内周面における内輪２のつば２ｂの外周面で案内される案内面部１０ｄは、保持器軸方向の端側に至るに従って外径側に位置するテーパ状とされている。テーパ状とするのは、軸受外から軸受空間内に潤滑油が流入し易くなるようにして流入量を増やすためであるため、案内面部１０ｄのテーパ角度θは、ある程度は傾斜角度が大きいことが望ましく、内輪案内の機能が損なわれない範囲で、軸受諸元や軸受用途に応じて適宜の角度に設定すればよい。

また、保持器４は、円筒状のころ保持部１０と側面部１１との間の内角部に沿って、環状の溝状部１５が設けられている。溝状部１５の断面形状は、深さに対して幅が広い浅溝状とされている。
溝状部１５は、保持器４の製造工程における曲げ加工を容易にするために形成した溝が、曲げ加工後において溝状として残った部分である。溝状部１５は、一般的には曲げ加工前の状態で断面円形で一部が開口した溝として形成されるが、図８（Ｂ）に一部を拡大して溝１５Ａを断面で示すように、真円よりも板幅方向に長い形状とすることが好ましい。すなわち、折り曲げを容易にする目的のみから必要となる溝幅よりも大きい溝幅とすることが好ましい。

保持器４のころ保持部１０と前記側面部１１との間の曲り部付近１６の肉厚は、前記ころ保持部１０の他の部分の肉厚よりも厚いことが好ましい。なお、前記「曲り部付近」は、
ころ保持部１０と前記側面部１１とを製造過程で曲げたときに丸みが生じる部分である。
ころ保持部１０と側面部１１との間の曲り部付近１６のうち、溝状部１５の溝底の肉厚は、ころ保持部１０の他の部分の肉厚よりも薄くてもよいが、できるだけ厚くすることが望ましい。

次に、保持器４の製造方法の一例を、図８〜図１０と共に説明する。この製造方法は、準備工程（Ａ）、外径段付け工程（Ｂ）、へら絞り工程（Ｃ）（図９）、抜け止め部切り出し工程（Ｄ）、ポケット加工工程（Ｅ）、および抜止部曲げ工程（図５）を順次行う。
準備工程（Ａ）では、円筒状素材２０を準備する。円筒状素材２０は、鋼板等の板材を円筒状に成形したものであるが、その円筒状に成形する方法としては、例えば円環状の板材を深絞り加工で円筒状にする方法が採用される。あるいは、矩形の板材を円筒状に丸め、その丸めた板材の突き合わせ部分を溶接で接合する方法を採用してもよい。ただし、風力発電装置の増速機等のように、メンテナンス無しで長期間（例えば２０年）使用される軸受の保持器の場合、深絞り加工により一体的に成形すると、品質が安定して望ましい。

外径段付け工程（Ｂ）では、保持器完成状態で溝状部１５となる箇所に、曲げ加工用溝１５Ａを形成する。この工程では、抜け止め部１２となる箇所の基端にも曲げ加工用溝１２Ａを加工する。これら曲げ加工用溝１２Ａ，１５Ａは、例えば汎用旋盤等で機械加工する。
保持器４の肉厚を段付きとする場合は、円筒状素材２０の軸方向の中央部２０ａの肉厚が最も厚く、その両側の中間部２０ｂ（図９参照）は中央部２０ａよりも肉厚が薄く、さらに外端側の端部２０ｃは中間部２０ｂよりも肉厚が薄くなるようにする。保持器４として完成した状態（図６参照）では、図９の中央部２０ａがころ保持部１０となり、中間部２０ｂが側面部１１となり、端部２０ｃが抜け止め部１２となる。なお、図６の例では、保持器４は、段階的に薄肉となる形状ではなく、テーパ状に次第に薄くなる形状としているが、この場合、そのテーパ状に次第に薄くする加工を、曲げ加工用溝１２Ａ，１５Ａと共に、外径段付け工程（Ｂ）で旋削等により行う。

へら絞り工程（Ｃ）では、段付き加工された円筒状素材２０を、曲げ加工用溝１５Ａに沿ってへら絞りして外径側へ延びるつば状部２３を形成する。具体的には、図９に示すように、円筒状素材２０を回転させながら、この円筒状素材２０に対してローラＲを押し付けて曲げ加工を行う。この曲げ加工は、段階的に曲げ角度が大きくなるように、例えば３〜４段階に分けて順次行うことが好ましい。
このへら絞り工程（Ｃ）を経ることで、保持器完成状態でころ保持部１０と側面部１１との間の曲り部付近１６となる部分の肉厚が若干厚くなる。

抜け止め部切り出し工程（Ｄ）では、つば状部２３から抜け止め部となる放射状の分離片部２２が残るように切り出す。この工程では、前記つば状の中間部２０ｂおよび端部２０ｃに、径方向に延び外径端が開口した複数の切欠き２１を、３次元レーザ加工機等によるレーザ加工で切り出して形成する。この製造方法の場合、切欠き２１の深さの底が、中間部２０ｂの内径端と外径端のほぼ中央に位置する。このように複数の切欠き２１を加工することにより、各切欠き２１の間に径方向に延びる複数の分離片部２２が形成される。

ポケット加工工程（Ｅ）では、円筒状素材２０の円筒状に残っている部分に、ポケット１０ａを切り抜いて形成する。この切抜きにより、隣合うポケット１０ａ間の部分が柱部１０cとなる。この切り抜き加工は、例えば３次元レーザ加工機等によるレーザ加工で行う。
ポケット加工工程（Ｅ）および前記抜け止め部切り出し工程（Ｄ）で加工したレーザ加工面は、ショットブラスト等で仕上げ加工することが好ましい。この後に、抜け止め部１２を形成する抜止部曲げ工程を行う。

抜止部曲げ工程では、前記各工程が完了した円筒状素材２０を内輪２に対して配置し、各ポケット１０ａに円筒ころ３を組み込みんだ後に、前記放射状の分離片部２２を折り曲げてその先端側部分を前記抜け止め部１２とし、図２のように保持器２の製造が完了する。

この構成の円筒ころ軸受１およびその保持器４によると、保持器４のころ保持部１０の内周面における内輪２のつば５ｂの外周面で案内される案内面部１０ｄが、保持器軸方向の端側に至るに従って外径側に位置するテーパ状であるため、案内面部１０ｄと内輪つば５ｂの外周面との間に生じるテーパ状の隙間に潤滑油が流入し、潤滑油の流入量が増える。そのため、案内面部１０ｄの摩擦が軽減されて、摩擦による温度上昇が緩和される。また、保持器４の前記テーパ状の案内面部１０ｄが形成されることで、保持器４のころ保持部１０と側面部１１とでなす角部が緩やか曲がる形状（すみＲが大きな形状）となり、これにより形状的に強度が強くなると言う利点も得られる。
またこの保持器４は、ころ保持部１０および抜け止め部１２がそれぞれピッチ円ＰＣよりも内径側および外径側に位置し、ピッチ円ＰＣ上に位置する保持器部分が存在しないため、ころ配列を密にできて、高負荷容量の軸受とできる。さらに保持器４は、前記構成のころ保持部１０、側面部１１、抜け止め部１２からなる形状であるため、板金塑性加工で製造することが可能となる。

前記保持器４は、ころ保持部１０と側面部１１との間の内角部に沿って溝状部１５を有しているが、そのため、保持器４の製造工程でころ保持部１０となる箇所と側面部１１となる箇所との間の折り曲げをへら絞りで行うときに、溝状部１５に沿って折り曲げることができて、曲げ加工が行い易く、綺麗に精度良く仕上がる。この曲げ加工に使用する溝状部１５が、完成状態においても溝状として残る。なお、この溝状部１５は、折り曲げを容易にする目的のみから必要となる溝幅よりも大きい溝幅とすることが好ましい。これにより、曲がり部分が緩やかな曲がり形状となり、強度的に優れたものとなる。

保持器４のころ保持部１０と側面部１１との間の曲り部付近１６は他の部分よりも厚いため、曲り部付近１６が保持器４の弱部となることが回避される。
この曲がり部付近１６の肉厚を厚くする加工は、別工程として行わなくてもよく、へら絞りを行うときに自然に厚くなる。そのため、製造が簡単である。

また、この保持器４の製造方法によると、板金塑性加工でこの実施形態の保持器４を製造することができて、製造が簡単に行える。また、前記溝状部１５を形成することで、前記へら絞りが簡単に行える。また、前記へら絞りを行うときに、ころ保持部１０と側面部１１との間の曲り部付近１６の肉厚が自然に厚くなるため、特に厚肉化の処理を行う必要が、生産性に優れる。

上記実施形態は円筒ころ３が２列の円筒ころ軸受１を示すが、この発明は、円筒ころ３が単列または３列以上並ぶ複列の円筒ころ軸受にも適用できる。

次に、図１に示す円筒ころ軸受１が使用された風力発電装置の増速機について説明する。
図１１に示すように、風力発電装置の増速機３０は、入力軸３１の回転を増速して低速軸３２に伝達する遊星歯車装置３３と、低速軸３２の回転を増速して出力軸３４に伝達する二次増速装置３５とを備える。入力軸３１は、風車の主軸に接続され、出力軸３４は発電機に接続される。

図１２、図１３に示すように、遊星歯車装置３３は、旋回自在なキャリア３７の周方向複数箇所に支持軸３８が設けられ、各支持軸３８の遊星歯車３９が円筒ころ軸受１を介して回転自在に支持されている。遊星歯車３９は、図１における外径側部材５である。キャリア３７は、前記入力軸３１と一体に回転するように設けられ、軸受４１，４２（図１１）を介してケーシング４３に旋回自在に支持されている。キャリア３７に支持された各遊星歯車３９は、ケーシング４３に設けられた内歯のリングギヤ４４に噛み合い、かつこのリングギヤ４４と同心位置に設けられた外歯の太陽歯車４５と噛み合う。太陽歯車４５は、前記低速軸３２に設けられている。低速軸３２は軸受４７，４８を介してケーシング４３に回転自在に支持されている。

二次増速装置３５は、ギヤ列により構成されている。図１４の例では、二次増速装置３５は、低速軸３２に固定されたギヤ５０が中間軸５１の小径側ギヤ５２に噛み合い、中間軸５１に設けられた大径側ギヤ５３が出力軸３４のギヤ５４に噛み合うギヤ列とされている。中間軸５１および出力軸３４は、それぞれ軸受５５，５６および軸受５７，５８によってケーシング４３に回転自在に支持されている。

上記構成の増速機３０の動作を説明する。入力軸３１が回転すると、入力軸３１と一体のキャリア３７が旋回し、キャリア３７の複数箇所に支持された遊星歯車３９が公転移動する。このとき遊星歯車３９は、固定のリングギヤ４４に噛み合いながら公転することで、自転を生じる。この公転しながら自転する遊星ギヤ３９に噛み合う太陽歯車４５は、入力軸３１に対して増速されて回転する。この太陽歯車４５の回転が二次増速装置３５で増速されて出力軸３４に伝えられる。

以上の説明では、円筒ころ軸受１を風力発電装置の増速機３０に使用する例を示したが、この円筒ころ軸受１は他の機械にも使用することができる。その場合、外径側部材５は、遊星歯車３９以外の回転または非回転の機械部品となる。

以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１…円筒ころ軸受
２…内輪
２ａ…内輪軌道面
３…円筒ころ
４…保持器
５…外径側部材
５ａ…外径側軌道面
５ｂ…つば
１０…ころ保持部
１０ａ…ポケット
１０ｄ…案内面部
１１…側面部
１２…抜け止め部
１５…溝状部
１６…曲り部付近
２０…円筒状素材
２１…切欠き
２２…分離片部
２３…つば状部
ＰＣ…円筒ころの配列のピッチ円
ＰＣＤ…円筒ころの配列のピッチ円直径

Claims (5)

1. 両端の外周につばを有する内輪と、複数の円筒ころと、これら複数の円筒ころを保持する保持器とを備え、外径側部材に設けられた外輪軌道面と前記内輪の外周の内輪軌道面とに前記複数の円筒ころが転走するように前記外径側部材に組み込まれる円筒ころ軸受において、
   前記保持器は、前記円筒ころの配列のピッチ円よりも内径側に位置し前記各円筒ころを収容する複数のポケットが形成された円筒状のころ保持部と、このころ保持部の軸方向端から前記ピッチ円よりも外径側まで延びる側面部と、この側面部の外周縁から軸方向に延びて隣合う二つの前記円筒ころの間に位置し、これら円筒ころが外径側に脱落することを規制する複数の抜け止め部とを有し、
   前記保持器の前記ころ保持部の内周面における前記内輪のつばの外周面で案内される案内面部が、保持器軸方向の端側に至るに従って外径側に位置するテーパ状であることを特徴とする円筒ころ軸受。
2. 請求項１に記載の円筒ころ軸受において、前記円筒状のころ保持部と前記側面部との間の曲り部付近の肉厚が、前記ころ保持部の他の部分の肉厚よりも厚い円筒ころ軸受。
3. 請求項２に記載の円筒ころ軸受において、前記円筒状のころ保持部と前記側面部との間の内角部に沿って、溝状部を有する円筒ころ軸受。
4. 両端の外周につばを有する内輪と、複数の円筒ころと、これら複数の円筒ころを保持する保持器とを備え、外径側部材に設けられた外輪軌道面と前記内輪の外周の内輪軌道面とに前記複数の円筒ころが転走するように前記外径側部材に組み込まれる円筒ころ軸受における前記保持器であって、
   前記円筒ころの配列のピッチ円よりも内径側に位置し、前記各円筒ころを収容する複数のポケットが形成された円筒状のころ保持部と、このころ保持部の軸方向端から前記ピッチ円よりも外径側まで延びる側面部と、この側面部の外周縁から軸方向に延びて隣合う二つの前記円筒ころの間に位置し、これら円筒ころが外径側に脱落することを規制する複数の抜け止め部とを有し、
   前記ころ保持部の内面における前記内輪のつばの外周面で案内される案内面部が、保持器軸方向の端側に至るに従って外径側に位置するテーパ状であることを特徴とする円筒ころ軸受の保持器。
5. 請求項４に記載の保持器を製造する方法であって、円筒状素材を準備する準備工程と、この円筒状素材の外周面における端部近傍に溝状部を形成する外径段付け工程と、前記円筒状素材を前記溝状部に沿ってへら絞りして外径側へ延びるつば状部を形成するへら絞り工程と、前記つば状部から前記抜け止め部となる放射状の分離片部が残るように切り出す抜け止め部切り出し工程と、前記円筒状素材の円筒面状に残っている部分に前記ポケットを切り抜いて形成するポケット加工工程と、前記ころの前記ポケットへの組み込み後に前記放射状の分離片部を折り曲げてその先端側部分を前記抜け止め部とする抜止部曲げ工程とを含むことを特徴とする円筒ころ軸受の保持器の製造方法。

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