JP2019163855A - ころ軸受用保持器 - Google Patents

Abstract

【課題】ころ軸受の組立作業性及びンテンス性が良く、柱部が細くなって強度面等の問題が生じることがなく、円錐ころ軸受用保持器である場合には、底拡げや加締め加工を不要にできる、ころ軸受用保持器を提供する。【解決手段】円錐ころ軸受用保持器１は、大径リング部２及び小径リング部３を複数の柱部４により繋いだ形状を成す。柱部４は、中央案内部５、大径リング部２に繋がる大径側端部６、及び小径リング部３に繋がる小径側端部７からなる。中央案内部５は、円錐ころ１５のピッチ円直径よりも外径側に位置し、一対の端部６，７は、中央案内部５よりもさらに外径側に位置する。内輪１１に円錐ころ１５を組み付けた状態で円錐ころ１５を抜け止めする抜止め突部６Ａ，７Ａを、柱部４の端部６，７に、ポケット孔Ｐの対角に一つずつ設ける。【選択図】図５

Description

本発明は、円錐ころ又は円筒ころを収容する複数のポケット孔が周方向に等間隔に形成されたころ軸受用保持器に関する。

ラジアル荷重及びスラスト荷重を支持可能な軸受として、各種産業機械の駆動装置、歯車減速装置及び動力伝達装置等の回転支持部に円錐ころ軸受が広く使用されている。
このような円錐ころ軸受は、内輪の円錐外面状軌道面の軸方向両側部に大径側の大鍔及び小径側の小鍔を設け、内輪の円錐外面状軌道面及び外輪の円錐内面状軌道面間に複数の円錐ころを配置するとともに、これらの円錐ころを周方向等間隔に保持するための円錐ころ軸受用保持器を備える。
円錐ころ軸受用保持器として、冷間圧延鋼板又は熱間圧延鋼板等の鋼板製のプレス保持器が一般的に用いられる。

円錐ころ及び保持器を内輪に組み込む際には、内輪の小径側の小鍔と円錐ころとの干渉を避ける必要がある。そのため、保持器を、プレス加工により正規の形状・寸法に一旦成形した後、保持器の柱部の小径リング部側部分を押し拡げる底拡げ工程（底押し工程）を行い、この状態の保持器と円錐ころを内輪に組み付けた後に、保持器を加締めて正規形状に復元する加締め工程を行う必要がある（例えば、特許文献１の段落［０００４］参照）。

また、転動体として円筒ころが組み込まれた円筒ころ軸受は、高速回転に適しているので、旋盤、フライス盤及びマシニングセンタ等の工作機械主軸等の回転支持部に、それぞれ広く使用されている。
円筒ころ軸受用保持器として、円筒ころ（６，１３）のピッチ円直径より大径の中央環状部（１ａ，１４ａ）を含む柱部の両側に内径側に向けて円筒ころ（６，１３）のピッチ円直径と概ね同径の側方環状部（１ｂ，１４ｂ）を折曲成形してなる内輪案内方式の保持器がある（例えば、特許文献２参照）。

この内輪案内方式の保持器では、柱部の中央環状部（１ａ，１４ａ）に、円筒ころ（６，１３）の直径より小さな距離を隔てて互いに対向するころ抜け止め（２，２，…、又は１５，１５，…）を突設している。そして、ポケット（３，１６）内で周方向に対向するころ抜け止め（２，２、又は１５，１５）を弾性変形させながら、円筒ころ（６，１３）を径方向外方から組み込むようにしている。

特開２０００−２６６０６３号公報 実公平３−２７３３号公報

特許文献１及び２のようなころ軸受用保持器では、ポケット孔の径方向外方からのころの挿入がし難く、ころ軸受の組立作業性が悪いという問題点がある。
その上、特許文献２の円筒ころ軸受用保持器では、ピッチ円直径より大径の中央環状部まで段押し加工した柱部の中央にころ抜け止めを形成するので、対向するころ抜け止めの間隔のばらつきが大きくなる。それにより、内輪に組み付けた円筒ころに外接する円の直径のばらつきが大きくなる。よって、特許文献２の第４図及び第８図のような、内輪、円筒ころ及び保持器を一体にした円筒ころ軸受の中間組立品に対して、外輪を組み付け難いという問題点がある。
その上さらに、ころ軸受の内輪に転動体であるころを組み付けた状態では、ころを取り出すことが困難であるので、ころ軸受のメンテナンス性が悪いという問題点がある。

特許文献１のような円錐ころ軸受用保持器では、円錐ころ及び保持器を円錐ころ軸受の内輪に組み込むために、保持器を所定の寸法に成形した後に、保持器の柱部を底拡げ及び加締めにより、２回にわたって塑性変形させる必要がある。
よって、調整に工数が掛かる上に保持器の精度、強度に悪影響を及ぼすおそれがある。
特に大型の円錐ころ軸受においては、底拡げや加締め加工の金型が大型化するとともに、加工に必要なプレス機械も大型のものが必要となるので、製造コストが増大する。

特許文献２のような内輪案内方式の保持器を円錐ころ軸受に応用して円錐ころ軸受用保持器とする場合、円錐ころを保持器と内輪で案内することになる。したがって、円錐ころ軸受用保持器におけるポケット孔の形成を打抜き加工により行おうとした場合、パンチ及びダイを用いてポケット孔を打ち抜く方向がカップ状の保持器の側面に対して直交しない。
よって、円錐ころ軸受用保持器のポケット孔を打抜き加工により形成するのは困難であるので、製造コストが増大する。

特許文献２のような内輪案内方式の保持器を円錐ころ軸受に応用した円錐ころ軸受用保持器、及び特許文献２のような円筒ころ軸受用保持器において、保持器の柱部がピッチ円直径より大径の中央環状部を含むことから、柱部がころのピッチ円直径を跨ぐことになる。
よって、ころ軸受用保持器の柱部が細くなるので、強度面から問題になるおそれや成形不能となるおそれがある。
その上さらに、柱部の中央環状部に突設したころ抜け止めにより、ころの抜け止めを行う場合、段押し加工や打抜き加工時の変形によって、ころ抜け止め間の寸法がばらつき易く、特に大型のころ軸受においては、ポケット孔の径方向外方からのころの挿入が困難になるおそれがある。

そこで本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、ころ軸受の組立作業性及びンテンス性が良く、柱部が細くなって強度面等の問題が生じることがなく、円錐ころ軸受用保持器である場合には、調整に工数が掛かるとともに保持器の精度に悪影響を及ぼすおそれがある底拡げや加締め加工を不要にできる、ころ軸受用保持器を提供する点にある。

本発明に係るころ軸受用保持器は、前記課題解決のために、ころ軸受の転動体であるころを所定間隔に案内して回転自在に保持する、前記ころを収容する複数のポケット孔が周方向に等間隔に形成されたころ軸受用保持器であって、
軸方向に離間した一対のリング部を複数の柱部により繋いだ形状を成し、
隣り合う前記ポケット孔の間に位置する前記柱部が、
前記ころのピッチ円直径よりも外径側で前記柱部の軸方向中央に位置し、前記ころを案内する中央案内部、
並びに、
前記中央案内部に繋がり、前記中央案内部よりもさらに外径側で前記リング部に繋がる、一対の端部からなり、
前記柱部の一対の端部に、
一つの前記ポケット孔において、その対角に、抜止め突部を一つずつ設けてなることを特徴とする（請求項１）。

ここで、前記ポケット孔の前記抜止め突部を設けた対角に軸方向逃がし部を設けるとともに、
前記ポケット孔の前記抜止め突部を設けない対角に周方向逃がし部を設けてなるのが好ましい実施態様である（請求項２）。

これらのような構成によれば、対角に位置する抜止め突部を避けるようにころを傾けながらポケット孔の径方向外方から挿入して、内輪にころを容易に組み付けることができるので、ころ軸受の組立作業性を向上できる。
その上、内輪にころを組み付けた状態でも、外輪を外せば、対角に位置する抜止め突部を避けるようにころを傾けて取り出すことができるので、ころ軸受の分解及びメンテナンスが容易になる。

その上さらに、柱部を構成する、中央案内部、及び一対の端部が、ころのピッチ円直径よりも外径側に位置することから、柱部が細くならないので、強度面から問題になるおそれや成形不能となるおそれがない。
その上、柱部が、中央案内部、及び中央案内部よりもさらに外径側の一対の端部からなることから、このような柱部の段付き形状により、通常形状の保持器と比較してころとの接触面積が小さくなる。
よって、潤滑油が通りやすく潤滑性がアップするので、低トルク化を図ることができる。

その上さらに、円錐ころ軸受用保持器である場合に、底拡げ工程及び加締め工程が不要であるとともに調整に工数が掛からないので、製造コストを低減でき、保持器の精度を高くすることが容易であるとともに精度のばらつきを小さくできる。
その上、特に大型の円錐ころ軸受用の大型の保持器である場合に、底拡げや加締め加工用の大型の金型やプレス加工機械が不要になるので、製造コストをより一層低減できる。
その上さらに、底拡げによる窓長さの変化が無いので、軸方向隙間を詰めて適正な隙間にすることができる。

また、隣り合う前記柱部の前記中央案内部の間隔を前記ころの対応する直径よりも大きく設定してなるのが好ましい実施態様である（請求項３）。
このような構成によれば、隣り合う柱部の中央案内部の間隔がころの対応する直径よりも大きいことから、ポケット孔の径方向外方からころを挿入する際に中央案内部により挿入抵抗が増大することがない。
よって、特に大型のころ軸受用の大型の保持器である場合であっても、ポケット孔の径方向外方からころを容易に挿入できる。

また、前記柱部の前記中央案内部に、
前記ポケット孔を打抜き加工したときに発生するせん断面である、前記ころの側面に接触する接触面、又は、
前記せん断面を押圧加工してなる、前記ころの側面に接触する接触面
を形成してなるのが一層好ましい実施態様である（請求項４）。
このような構成によれば、ころの側面に接触する、柱部の中央案内部の接触面が、平滑な面であるせん断面、又はせん断面のエッジ部で接触しないように押圧加工した押圧加工面であるので、ころの安定性を向上できる。

以上のように、本発明に係るころ軸受用保持器によれば、主に以下に示すような効果を奏する。
（１）対角に位置する抜止め突部を避けるようにころを傾けながらポケット孔の径方向外方から挿入して、内輪にころを容易に組み付けることができるので、ころ軸受の組立作業性を向上できる。
（２）内輪にころを組み付けた状態でも、外輪を外せば、対角に位置する抜止め突部を避けるようにころを傾けて取り出すことができるので、ころ軸受の分解及びメンテナンスが容易になる。
（３）柱部がころのピッチ円直径よりも外径側に位置することから、柱部が細くならないので、強度面から問題になるおそれや成形不能となるおそれがない。
（４）柱部が、中央案内部及び一対の端部からなる段付き形状であることから、通常形状の保持器と比較してころとの接触面積が小さくなり、潤滑油が通りやすく潤滑性がアップするので、低トルク化を図ることができる。
（５）円錐ころ軸受用保持器である場合に、底拡げ工程及び加締め工程が不要であるとともに調整に工数が掛からないので、製造コストを低減でき、保持器の精度を高くすることが容易であるとともに精度のばらつきを小さくできる。
（６）特に大型の円錐ころ軸受用の大型の保持器である場合に、底拡げや加締め加工用の大型の金型やプレス加工機械が不要になるので、製造コストをより一層低減できる。
（７）円錐ころ軸受用保持器である場合に、底拡げによる窓長さの変化が無いので、軸方向隙間を詰めて適正な隙間にすることができる。

本発明の実施の形態１に係るころ軸受用保持器の斜視図であり、円錐ころ軸受用保持器を示している。 前記保持器により円錐ころを保持して内輪に組み付けた状態を示す斜視図である。 ３個の円錐ころを内輪に組み付けた状態を示す斜視図である。 図３の状態で内輪を省略して前記保持器及び円錐ころのみを示した斜視図である。 内輪に円錐ころを組み付ける方法を示す要部拡大部分縦断面正面図である。 図２の内輪並びに円錐ころ及び前記保持器のセットを外輪に組み付けた状態を示す要部拡大部分縦断面正面図である。 保持器のポケット孔に円錐ころを傾けながら挿入している途中の状態を示す要部拡大正面図である。 保持器のポケット孔に円錐ころの挿入が完了した状態を示す要部拡大正面図である。 円錐ころの挿入方向から見たポケット孔の概略図であり、ポケット孔まわりの諸元を示している。 挿入解析における保持器の応力コンター図である。 図２の状態から１個の円錐ころを取り出した状態を示す斜視図である。 前記保持器と円錐ころの関係を示す要部拡大斜視図である。 同じく要部拡大正面図である。 同じく要部拡大部分縦断面正面図である。 （ａ）は柱部を大径側端部の抜止め突部の位置で切断した要部拡大横断面平面図、（ｂ）は柱部を中央案内部の位置で切断した要部拡大横断面平面図である。 （ａ）はポケット孔を打抜き加工したときに発生するせん断面を円錐ころの側面に接触する接触面にする場合を示す、柱部の中央案内部の要部拡大水平切断面端面図であり、（ｂ）はさらに拡大して示す拡大図である。 （ａ）はポケット孔を打抜き加工したときに発生するせん断面を押圧加工して円錐ころの側面に接触する接触面にする場合を示す、柱部の中央案内部の要部拡大水平切断面端面図であり、（ｂ）はさらに拡大して示す拡大図である。 本発明の実施の形態２に係るころ軸受用保持器の斜視図であり、円筒ころ軸受用保持器を示している。 ４個の円筒ころを内輪に組み付けた状態で内輪を省略して前記保持器及び円筒ころのみを示した斜視図である。 内輪に円筒ころを組み付ける方法を示す要部拡大部分縦断面正面図である。 図１９のように組み付けた内輪並びに円筒ころ及び前記保持器のセットに対して外輪を組み付けた状態を示す要部拡大部分縦断面正面図である。 保持器のポケット孔に円筒ころを傾けながら挿入している途中の状態を示す要部拡大正面図である。 保持器のポケット孔に円筒ころの挿入が完了した状態を示す要部拡大正面図である。 円筒ころの挿入方向から見たポケット孔の概略図であり、ポケット孔まわりの諸元を示している。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の実施形態において、ころ軸受の軸方向、径方向、及び周方向を、「軸方向」、「径方向」、及び「周方向」という。

［実施の形態１］
＜円錐ころ軸受＞
図１の斜視図に示す本発明の実施の形態１に係るころ軸受用保持器は、円錐ころ軸受用保持器１Ａである。円錐ころ軸受用保持器１Ａは、図６の要部拡大部分縦断面正面図に示す円錐ころ軸受１０Ａに用いる。
円錐ころ軸受１０Ａは、内輪１１及び外輪１２、並びに、転動体である複数の円錐ころ１５Ａ，１５Ａ，…を備える。
内輪１１は、円錐外面状軌道面１１Ａを有し、大径側端部に大鍔１３を有するとともに小径側端部に小鍔１４を有する。
外輪１２は、円錐内面状軌道面１２Ａを有する。
円錐ころ１５Ａ，１５Ａ，…は、円錐外面状軌道面１１Ａ及び円錐内面状軌道面１２Ａ間を転動する。

＜円錐ころ軸受用保持器＞
図１及び図２の斜視図に示すように、円錐ころ軸受用保持器１Ａは、軸方向に離間した一対の大径リング部２及び小径リング部３を複数の柱部４，４，…により繋いだ形状を成し、円錐ころ１５Ａ，１５Ａ，…を収容する複数のポケット孔Ｐ，Ｐ，…が周方向に等間隔に形成される。
図１の斜視図、及び図５の要部拡大部分縦断面正面図に示すように、隣り合うポケット孔Ｐ，Ｐの間に位置する柱部４は、中央案内部５、並びに、リング部２，３に繋がる一対の端部である、大径側端部６、及び小径側端部７からなる。
中央案内部５は、柱部４の軸方向中央に位置して円錐ころ１５Ａを案内する。
大径側端部６は、傾斜部８により中央案内部５の上部に繋がり、中央案内部５よりも外径側で大径リング部２に繋がる。
小径側端部７は、傾斜部９により中央案内部５の下部に繋がり、中央案内部５よりも外径側で小径リング部３に繋がる。

柱部４の大径側端部６、及び柱部４の小径側端部７には、一つのポケット孔Ｐにおいて、その対角に、抜止め突部６Ａ及び抜止め突部７Ａを一つずつ設ける。
また、ポケット孔Ｐを、後述するように、ポケット孔Ｐの径方向外方から円錐ころ１５Ａを挿入して内輪１１に組み付ける際に、対角に位置する一対の抜止め突部６Ａ，７Ａを避けるように円錐ころ１５Ａを傾けながら挿入できる形状とする。
すなわち、図７Ａ及び図７Ｂの要部拡大正面図に示すように、例えば、ポケット孔Ｐの抜止め突部６Ａ，７Ａを設けた対角に軸方向逃がし部６Ｂ，７Ｂを設けるとともに、ポケット孔Ｐの抜止め突部６Ａ，７Ａを設けない対角に周方向逃がし部６Ｃ，７Ｃを設けている。

よって、図５の要部拡大部分縦断面正面図に示すようにポケット孔Ｐの径方向外方から円錐ころ１５Ａを挿入して内輪１１に組み付ける際に、図７Ａの要部拡大正面図に示す挿入途中の状態のように、対角に位置する一対の抜止め突部６Ａ，７Ａを避けるように円錐ころ１５Ａを傾けながら（挿入時に円錐ころ１５Ａが許容される、ポケット孔Ｐを正面から見たときの法線まわりの傾きの角度α参照）、ポケット孔Ｐに挿入できる。
そして、図７Ｂの要部拡大部分縦断面正面図に示すポケット孔Ｐへの円錐ころ１５Ａの挿入が完了した状態（図６の要部拡大部分縦断面正面図のように内輪１１に円錐ころ１５Ａを組み付けた状態）では、内輪１１の円錐外面状軌道面１１Ａに円錐ころ１５Ａの側面が当接し、抜止め突部６Ａ，７Ａを避けるように傾けながら挿入した円錐ころ１５Ａの傾きが修正され、抜止め突部６Ａ，７Ａにより円錐ころ１５Ａが抜け止めされる。
ここで、抜け止め部６Ａ，７Ａは、保持器１Ａの半径方向の動きを制御する機能も有する。

次に、図８の円錐ころの挿入方向から見たポケット孔の概略図に示す諸元により、ポケット孔Ｐまわりの寸法について説明する。ここで、円錐ころ１５Ａの寸法を、長さをＲＬ、大径側半径をＲ１、小径側半径をＲ２とする。

（１）窓高さＬは、円錐ころ１５Ａの長さＲＬよりも若干大きく、要求仕様に応じて設定する。
（２）ころ案内部の窓幅は、対応する円錐ころ１５Ａの半径よりも０．５〜３．５％大きく設定する。例えば、ポケット孔Ｐの高さ方向中央の窓幅Ｗは、（Ｒ１＋Ｒ２）／２よりも０．５〜３．５％大きく設定する。
（３）軸方向逃がし量Ｌ１、Ｌ２は、内輪１１の溝長さとの関係で円錐ころ１５Ａの長さＲＬの１〜５％に設定する。
（４）大径側ころ抜止め部長さＬ３、及び小径側ころ抜止め部長さＬ４は、円錐ころ１５Ａが抜けないように、円錐ころ１５Ａの長さＲＬの５％以上とする。
（５）大径側ころ抜止め部窓幅は、対応する円錐ころ１５Ａの半径よりも２〜１０％小さくなるように設定する。例えば、窓高さＬの上端に対応する位置におけるポケット孔Ｐの窓幅Ｗ１は、円錐ころ１５Ａの大径側半径Ｒ１よりも２〜１０％小さくなるように設定する。
（６）小径側ころ抜止め部窓幅は、対応する円錐ころ１５Ａの半径よりも２〜１０％小さくなるように設定する。例えば、窓高さＬの下端に対応する位置におけるポケット孔Ｐの窓幅Ｗ２は、円錐ころ１５Ａの小径側半径Ｒ２よりも２〜１０％小さくなるように設定する。
（７）大径側ころ非抜止め部窓幅Ｗ３は、ポケット孔Ｐに円錐ころ１５Ａを挿入する工程で抜止め突部６Ａとの間で締め代を持たないように設定する。
（８）小径側ころ非抜止め部窓幅Ｗ４は、ポケット孔Ｐに円錐ころ１５Ａを挿入する工程で抜止め突部７Ａとの間で締め代を持たないように設定する。
以上のように円錐ころ軸受用保持器１Ａのポケット孔Ｐまわりの寸法を設定することにより、円錐ころ軸受用保持器１Ａの強度を確保でき、円錐ころ１５Ａの傾きを最小限にできるとともに、円錐ころ１５Ａ挿入時の応力を降伏応力以下にすることができる。

＜挿入解析＞
次に、円錐ころ軸受用保持器のポケット孔に円錐ころを挿入する際に、前記保持器の降伏応力以内で挿入可能であることを確認するために行った挿入解析について説明する。

（形状モデル）
（１）円錐ころ軸受用保持器
３Ｄ要素でモデリングした。
（２）円錐ころ
剛体として定義した。
（３）円錐ころの寸法
長さをＲＬ、大径側半径をＲ１、小径側半径をＲ２とした。
（４）ポケット孔の寸法（図８の諸元）
・窓高さＬ＝ＲＬ×１．０２
・ころ案内部の窓幅は、対応する円錐ころの半径よりも０．９％大きい。例えば、ポケット孔Ｐの高さ方向中央の窓幅Ｗ＝（Ｒ１＋Ｒ２）／２×（１＋０．００９）
・軸方向逃がし量Ｌ１，Ｌ２＝ＲＬ×０．０２５
・大径側ころ抜止め部長さＬ３＝ＲＬ×０．１２５
・小径側ころ抜止め部長さＬ４＝ＲＬ×０．１２５
・大径側ころ抜止め部窓幅Ｗ１＝Ｒ１×（１−０．０４）
・小径側ころ抜止め部窓幅Ｗ２＝Ｒ２×（１−０．０４）
・大径側ころ非抜止め部窓幅Ｗ３＝ｃｏｓ（α）×（２×Ｒ１）−Ｗ１
・小径側ころ非抜止め部窓幅Ｗ４＝ｃｏｓ（α）×（２×Ｒ２）−Ｗ２
ここで、αは、挿入時に円錐ころが許容される、ポケット孔Ｐを正面から見たときの法線まわりの傾きの角度（図７Ａ参照）である。
大径側角度：ａｔａｎ（Ｌ１／Ｗ１）と小径側角度：ａｔａｎ（Ｌ２／Ｗ２）を比較して、角度が小さい方をαとする。

（材料モデル）
ＳＰＣＣ材とし、塑性域までを考慮した。

（条件）
（１）円錐ころは１個ずつ挿入するものとしてモデル化した。
（２）円錐ころの解析開始位置（挿入前）は、ポケット孔に、円錐ころが挿入された状態（円錐ころ軸受が完成した状態）の姿勢のままポケット孔を正面から見たときの法線方向に沿って外径側に保持器と干渉しないように移動させた位置とする。
（３）挿入前の状態から前記法線に沿って円錐ころをポケット孔に向かって移動させながらポケット孔に挿入する。
（４）このとき円錐ころは前記法線に対して回転自由である（傾けながら挿入できる）。

（結果）
図９の応力コンター図に示すように、円錐ころ軸受用保持器のポケット孔に円錐ころを挿入した際に前記保持器に発生する最大応力は、ポケット孔の隅Ｒ部ＣＲに発生し、その値は降伏応力の約５０％であり弾性範囲内であった。

＜試験用保持器による挿入試験＞
前記挿入解析と同じ寸法で試験用に製作した円錐ころ軸受用保持器において、ポケット孔の径方向外方から円錐ころを挿入して円錐ころ軸受の内輪に取り付ける作業を実際に行った。
その結果、前記挿入解析と同様に、前記円錐ころ軸受用保持器は塑性変形していなかった。

＜内輪への円錐ころの組付け作業＞
図２の斜視図に示すように内輪１１に円錐ころ１５Ａ，１５Ａ，…を組み付ける際には、図３の斜視図、及び図３において内輪１１を省略して保持器１Ａ及び円錐ころ１５Ａ，…のみを表示した図４の斜視図に示すように、周方向に離間した適宜箇所、例えば周方向等分の３箇所の円錐ころ１５Ａ，…を保持器１ＡのポケットＰの径方向外方から挿入して内輪１１に取り付ける。それにより、保持器１Ａの位置を内輪１１に対して定めることができる。
その状態で、図３に示す円錐ころ１５Ａ，１５Ａの間のポケットＰ，Ｐ，…に対して円錐ころ１５Ａ，１５Ａ，…を径方向外方から挿入することにより、図２のように内輪１１に対して全ての円錐ころ１５Ａ，１５Ａ，…を組み付けることができる。

以上のような円錐ころ軸受用保持器１Ａの構成によれば、対角に位置する抜止め突部６Ａ，７Ａを避けるように円錐ころ１５Ａを傾けながらポケット孔Ｐの径方向外方から挿入して、内輪１１に円錐ころ１５Ａ，１５Ａ，…を容易に組み付けることができるので、底拡げや加締め加工をする必要がない。
よって、底拡げ工程及び加締め工程が不要であるとともに調整に工数が掛からないので、製造コストを低減でき、保持器１Ａの精度を高くすることが容易であるとともに精度のばらつきを小さくできる。
また、保持器１Ａが、特に大型の円錐ころ軸受用で大型である場合に、底拡げや加締め加工用の大型の金型やプレス加工機械が不要になるので、製造コストをより一層低減できる。
さらに、底拡げによる窓長さの変化が無いので、軸方向隙間を詰めて適正な隙間にすることができる。

さらにまた、柱部４を構成する、中央案内部５、並びに大径側端部６及び小径側端部７が、円錐ころ１５Ａ，１５Ａ，…のピッチ円直径ＰＣＤよりも外径側に位置する（前記ピッチ円直径ＰＣＤを跨がない）。特に中央案内部５，５，…が円錐ころ１５Ａ，１５Ａ，…のピッチ円直径ＰＣＤよりも外径側に位置しているので、円錐ころ１５Ａ，１５Ａ間の隙間がピッチ円直径ＰＣＤ上よりも広くなる。
よって、柱部４の幅（周方向長さ）を比較的大きく確保できることから、柱部４が細くならないので、強度面から問題になるおそれや成形不能となるおそれがない。
また、柱部４が、中央案内部５、並びに中央案内部５よりもさらに外径側の大径側端部６及び小径側端部７からなることから、このような柱部４の段付き形状により、通常形状の保持器と比較して円錐ころ１５Ａとの接触面積が小さくなる。
よって、潤滑油が通りやすく潤滑性がアップするので、低トルク化を図ることができる。
さらに、内輪１１に円錐ころ１５Ａ，１５Ａ，…を組み付けた状態でも、外輪１２を外せば、対角に位置する抜止め突部６Ａ，７Ａを避けるように円錐ころ１５Ａ，１５Ａ，…を傾けて取り出すことができるので、円錐ころ軸受１０Ａの分解及びメンテナンスが容易になる。
例えば、図１０の斜視図に示すように、図２の状態から１個の円錐ころ１５Ａを取り出した状態で、円錐ころ１５Ａを取り出したポケット孔Ｐから内輪１１の軌道面１１Ａ（図５参照）を目視確認できる。

＜保持器の形状と円錐ころとの関係＞
次に、円錐ころ軸受用保持器１Ａの形状と円錐ころ１５Ａとの関係について説明する。
図５並びに図７Ａ及び図７Ｂのように保持器１のポケットＰの径方向外方から円錐ころ１５Ａを挿入して内輪１１に組み付けた状態で、内輪１１を省略したものを、図１１の要部拡大斜視図、図１２の要部拡大正面図、図１３の要部拡大部分縦断面正面図、並びに、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）の要部拡大横断面平面図に示す。

図１２並びに図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すように、隣り合う柱部４，４の中央案内部５，５の間隔は、円錐ころ１５Ａの周方向隙間の規定範囲内になるように設定する。具体的には、中央案内部５，５の間隔は、前記のとおり、円錐ころ１５Ａの対応する直径よりも０．５％〜３．５％大きく設定する。

したがって、中央案内部５，５には円錐ころ１５Ａを抜け止めする機能は無く、中央案内部５，５の間隔により円錐ころ１５Ａの周方向隙間を設定して円錐ころ１５Ａを案内する。
また、隣り合う柱部４，４の中央案内部５，５の間隔が円錐ころ１５Ａの対応する直径よりも大きいことから、ポケット孔Ｐの径方向外方から円錐ころ１５Ａを挿入する際に中央案内部５，５により挿入抵抗が増大することがない。
よって、保持器１Ａが、特に大型の円錐ころ軸受用である場合であっても、ポケット孔Ｐ，Ｐ，…の径方向外方から円錐ころ１５Ａ，１５Ａ，…を容易に挿入できる。

図１４（ｂ）の要部拡大横断面平面図、並びに図１５（ａ）の要部拡大水平切断面端面図、及び図１５（ｂ）の拡大図に示すように、ポケット孔Ｐを保持器内径側から打抜き加工した場合、破断面Ａ，Ａと、平滑な面であるせん断面Ｂ，Ｂが発生し、このせん断面Ｂ，Ｂを接触面５Ａ，５Ａとしている。この場合、同一ポケット内の対向する接触面５Ａ，５Ａは平行であり、接触面５Ａ，５Ａは円錐ころ１５Ａの中心を通る径方向Ｒとも平行である。

図１６（ａ）の要部拡大水平切断面端面図、及び図１６（ｂ）の拡大図に示すように、中央案内部５，５，…をさらに外径側に形成する場合には、図１５（ｂ）のようなせん断面Ｂ，Ｂだけでは、柱部４，４，…のエッジ部が円錐ころ１５Ａの側面と接触して前記側面に傷が付いてしまう。そこで、図１６（ｂ）に示すように、ポケット孔を打抜き加工した後に柱部４，４の中央案内部５，５にプレス加工で押圧加工を施して押圧加工面Ｃ，Ｃを形成し、この押圧加工面Ｃ，Ｃを接触面５Ａ，５Ａとする。この場合、同一ポケット内の対向する接触面５Ａ，５Ａは、外径側に行くにしたがって円錐ころ１５Ａの中心を通る径方向Ｒに近づく方向に傾斜する。

図１５（ａ）及び図１５（ｂ）、並びに図１６（ａ）及び図１６（ｂ）のような接触面５Ａ，５Ａ，…により、円錐ころ１５Ａの側面に接触する、隣り合う柱部４，４の中央案内部５，５の接触面５Ａ，５Ａが、平滑な面であるせん断面Ｂ，Ｂ、又はせん断面Ｂ，Ｂのエッジ部で接触しないように押圧加工した押圧加工面Ｃ，Ｃであるので、円錐ころ１５Ａの安定性を向上できる。

図１３に示すように、大径リング部２の下面及び小径リング部３の上面は、円錐ころ１５Ａの端面と平行である。
また、図６及び図１４（ｂ）に示すように、柱部４の中央案内部５は、円錐ころ１５Ａのピッチ円直径ＰＣＤよりも外径側に位置する。
よって、図１１に示すように、柱部４の大径側端部６及び小径側端部７は、前記位置の中央案内部５よりもさらに外径側に位置する。

ここで、円錐ころ軸受用保持器１Ａにおける、円錐ころ１５Ａ，１５Ａ，…のピッチ円直径ＰＣＤよりも外径側で柱部４の軸方向中央に位置して円錐ころ１５Ａを案内する中央案内部５、並びに、中央案内部５よりもさらに外径側の大径側端部６及び小径側端部７からなる、柱部４の形状及び位置から、カップ状の保持器１Ａの側面に対してパンチ及びダイを用いてポケット孔Ｐを打ち抜く方向を直交させるように保持器１Ａの形状を設定することが容易である。その結果、大径リング部２の下面及び小径リング部３の上面は、図１３のように円錐ころ１５Ａの端面と平行になる。
よって、前記のように保持器１の形状を設定することにより、ポケット孔Ｐの形成を打抜き加工により容易に行うことができるので、製造コストを低減できる。

［実施の形態２］
＜円筒ころ軸受＞
図１７の斜視図に示す本発明の実施の形態２に係るころ軸受用保持器は、円筒ころ軸受用保持器１Ｂである。円筒ころ軸受用保持器１Ｂは、図２０の要部拡大部分縦断面正面図に示す円筒ころ軸受１０Ｂに用いる。
円筒ころ軸受１０Ｂは、内輪１１及び外輪１２、並びに、転動体である複数の円筒ころ１５Ｂ，１５Ｂ，…を備える。
内輪１１は、円筒外面状軌道面１１Ａを有し、軸方向の端部に鍔１３，１４を有する。
外輪１２は、円筒内面状軌道面１２Ａを有する。
円筒ころ１５Ｂ，１５Ｂ，…は、円筒外面状軌道面１１Ａ及び円筒内面状軌道面１２Ａ間を転動する。

＜円筒ころ軸受用保持器＞
図１７及び図１８の斜視図に示すように、円筒ころ軸受用保持器１Ｂは、軸方向に離間した一対のリング部２，３を複数の柱部４，４，…により繋いだ形状を成し、円筒ころ１５Ｂ，１５Ｂ，…を収容する複数のポケット孔Ｐ，Ｐ，…が周方向に等間隔に形成される。
図１７の斜視図、及び図１９の要部拡大部分縦断面正面図に示すように、隣り合うポケット孔Ｐ，Ｐの間に位置する柱部４は、中央案内部５、並びに、リング部２，３に繋がる一対の端部６，７からなる。
中央案内部５は、柱部４の軸方向中央に位置して円筒ころ１５Ｂを案内する。
端部６は、傾斜部８により中央案内部５の上部に繋がり、中央案内部５よりも外径側でリング部２に繋がる。
端部７は、傾斜部９により中央案内部５の下部に繋がり、中央案内部５よりも外径側でリング部３に繋がる。

柱部４の端部６，７には、一つのポケット孔Ｐにおいて、その対角に、抜止め突部６Ａ及び抜止め突部７Ａを一つずつ設ける。
また、ポケット孔Ｐを、後述するように、ポケット孔Ｐの径方向外方から円筒ころ１５Ｂを挿入して内輪１１に組み付ける際に、対角に位置する一対の抜止め突部６Ａ，７Ａを避けるように円筒ころ１５Ｂを傾けながら挿入できる形状とする。
すなわち、図２１Ａ及び図２１Ｂの要部拡大正面図に示すように、例えば、ポケット孔Ｐの抜止め突部６Ａ，７Ａを設けた対角に軸方向逃がし部６Ｂ，７Ｂを設けるとともに、ポケット孔Ｐの抜止め突部６Ａ，７Ａを設けない対角に周方向逃がし部６Ｃ，７Ｃを設けている。

よって、図１９の要部拡大部分縦断面正面図に示すようにポケット孔Ｐの径方向外方から円筒ころ１５Ｂを挿入して内輪１１に組み付ける際に、図２１Ａの要部拡大正面図に示す挿入途中の状態のように、対角に位置する一対の抜止め突部６Ａ，７Ａを避けるように円筒ころ１５Ｂを傾けながら（挿入時に円筒ころ１５Ｂが許容される、ポケット孔Ｐを正面から見たときの法線まわりの傾きの角度β参照）、ポケット孔Ｐに挿入できる。
そして、図２１Ｂの要部拡大部分縦断面正面図に示すポケット孔Ｐへの円筒ころ１５Ｂの挿入が完了した状態（図２０の要部拡大部分縦断面正面図のように内輪１１に円筒ころ１５Ｂを組み付けた状態）では、内輪１１の円筒外面状軌道面１１Ａに円筒ころ１５Ｂの側面が当接し、抜止め突部６Ａ，７Ａを避けるように傾けながら挿入した円筒ころ１５Ｂの傾きが修正され、抜止め突部６Ａ，７Ａにより円筒ころ１５Ｂが抜け止めされる。
ここで、抜け止め部６Ａ，７Ａは、保持器１Ｂの半径方向の動きを制御する機能も有する。

次に、図２２の円筒ころの挿入方向から見たポケット孔の概略図に示す諸元により、ポケット孔Ｐまわりの寸法について説明する。ここで、円筒ころ１５Ｂの寸法を、長さをＲＬ、半径をＲ１とする。

（１）窓高さＬは、円筒ころ１５Ｂの長さＲＬよりも若干大きく、要求仕様に応じて設定する。
（２）ころ案内部の窓幅は、対応する円筒ころ１５Ｂの半径よりも０．５〜３．５％大きく設定する。例えば、ポケット孔Ｐの高さ方向中央の窓幅Ｗは、Ｒ１よりも０．５〜３．５％大きく設定する。
（３）軸方向逃がし量Ｌ１は、内輪１１の溝長さとの関係で円筒ころ１５Ｂの長さＲＬの１〜５％に設定する。
（４）ころ抜止め部長さＬ３は、円筒ころ１５Ｂが抜けないように、円筒ころ１５Ｂの長さＲＬの５％以上とする。
（５）ころ抜止め部窓幅Ｗ１は、円筒ころ１５Ｂの半径Ｒ１よりも２〜１０％小さくなるように設定する。
（６）ころ非抜止め部窓幅Ｗ３は、ポケット孔Ｐに円筒ころ１５Ｂを挿入する工程で抜止め突部６Ａ，７Ａとの間で締め代を持たないように設定する。
以上のように円筒ころ軸受用保持器１Ｂのポケット孔Ｐまわりの寸法を設定することにより、円筒ころ軸受用保持器１Ｂの強度を確保でき、円筒ころ１５Ｂの傾きを最小限にできるとともに、円筒ころ１５Ｂ挿入時の応力を降伏応力以下にすることができる。

以上のような円筒ころ軸受用保持器１Ｂの構成によれば、対角に位置する抜止め突部６Ａ，７Ａを避けるように円筒ころ１５Ｂを傾けながらポケット孔Ｐの径方向外方から挿入して、内輪１１に円筒ころ１５Ｂ，１５Ｂ，…を容易に組み付けることができるので、円筒ころ軸受１０Ｂの組立作業性を向上できる。
その上、内輪１１に円筒ころ１５Ｂ，１５Ｂ，…を組み付けた状態でも、外輪１２を外せば、対角に位置する抜止め突部６Ａ，７Ａを避けるように円筒ころ１５Ｂ，１５Ｂ，…を傾けて取り出すことができるので、円筒ころ軸受１０Ｂの分解及びメンテナンスが容易になる。

その上さらに、柱部４を構成する、中央案内部５、及び一対の端部６，７が、円筒ころ１５Ｂ，１５Ｂ，…のピッチ円直径ＰＣＤよりも外径側に位置することから、柱部４が細くならないので、強度面から問題になるおそれや成形不能となるおそれがない。
その上、柱部４が、中央案内部５、及び中央案内部５よりもさらに外径側の一対の端部６，７からなることから、このような柱部４の段付き形状により、通常形状の保持器と比較して円筒ころ１５Ｂとの接触面積が小さくなる。
よって、潤滑油が通りやすく潤滑性がアップするので、低トルク化を図ることができる。

その上さらに、円筒ころ１５Ｂを抜け止めする抜止め突部６Ａ，７Ａを、柱部４の根元部に設けていることから、特許文献２のようなピッチ円直径より大径の中央環状部まで段押しした柱部の中央に設けるころ抜け止めと比較して、抜止め突部６Ａ，７Ａの寸法精度が大幅に高くなる。それにより、円筒ころを挿入する際における間隔のばらつきが大幅に小さくなる。
よって、内輪に組み付けた円筒ころに外接する円の直径のばらつきが小さくなるので、内輪、円筒ころ及び保持器を一体にした円筒ころ軸受の中間組立品に対して、外輪を組み付け易くなる。

以上の実施の形態の記載はすべてすべて例示であり、これに制限されるものではない。本発明の範囲から逸脱することなく種々の改良及び変更を施すことができる。

１Ａ 円錐ころ軸受用保持器
１Ｂ 円筒ころ軸受用保持器
２ 大径リング部、リング部
３ 小径リング部、リング部
４ 柱部
５ 中央案内部
５Ａ 接触面
６ 大径側端部、端部
６Ａ 抜止め突部
６Ｂ 軸方向逃がし部
６Ｃ 周方向逃がし部
７ 小径側端部、端部
７Ａ 抜止め突部
７Ｂ 軸方向逃がし部
７Ｃ 周方向逃がし部
８，９ 傾斜部
１０Ａ 円錐ころ軸受
１０Ｂ 円筒ころ軸受
１１ 内輪
１１Ａ 円錐外面状軌道面、円筒外面状軌道面
１２ 外輪
１２Ａ 円錐内面状軌道面、円筒外面状軌道面
１３ 大鍔、鍔
１４ 小鍔、鍔
１５Ａ 円錐ころ
１５Ｂ 円筒ころ
Ａ 破断面
Ｂ せん断面
Ｃ 押圧加工面
ＣＲ 隅Ｒ部
Ｐ ポケット孔
ＰＣＤ ピッチ円直径
Ｒ 円錐ころの中心を通る径方向

Claims (4)

1. ころ軸受の転動体であるころを所定間隔に案内して回転自在に保持する、前記ころを収容する複数のポケット孔が周方向に等間隔に形成されたころ軸受用保持器であって、
   軸方向に離間した一対のリング部を複数の柱部により繋いだ形状を成し、
   隣り合う前記ポケット孔の間に位置する前記柱部が、
   前記ころのピッチ円直径よりも外径側で前記柱部の軸方向中央に位置し、前記ころを案内する中央案内部、
   並びに、
   前記中央案内部に繋がり、前記中央案内部よりもさらに外径側で前記リング部に繋がる、一対の端部からなり、
   前記柱部の一対の端部に、
   一つの前記ポケット孔において、その対角に、抜止め突部を一つずつ設けてなることを特徴とする、
   ころ軸受用保持器。
2. 前記ポケット孔の前記抜止め突部を設けた対角に軸方向逃がし部を設けるとともに、
   前記ポケット孔の前記抜止め突部を設けない対角に周方向逃がし部を設けてなる、
   請求項１に記載のころ軸受用保持器。
3. 隣り合う前記柱部の前記中央案内部の間隔を前記ころの対応する直径よりも大きく設定してなる、
   請求項１又は２に記載のころ軸受用保持器。
4. 前記柱部の前記中央案内部に、
   前記ポケット孔を打抜き加工したときに発生するせん断面である、前記ころの側面に接触する接触面、又は、
   前記せん断面を押圧加工してなる、前記ころの側面に接触する接触面
   を形成してなる、
   請求項１〜３の何れか１項に記載のころ軸受用保持器。