JP2020122490A

JP2020122490A - ２つ割り保持器及びそれを備えたころ軸受

Info

Publication number: JP2020122490A
Application number: JP2019013113A
Authority: JP
Inventors: 理之冨加見; Satoyuki Fukami; 山本　和之; Kazuyuki Yamamoto; 和之山本
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2019-01-29
Filing date: 2019-01-29
Publication date: 2020-08-13

Abstract

【課題】簡易な構成で、保持器体同士のガタツキを防止する好適なころ軸受用の２つ割り保持器を提供する。【解決手段】２つ割りされた形状の一対の半環状の保持器体を円環状に組み合わせて構成され、前記保持器体には、ころを収容するポケットが設けられている２つ割り保持器において、各保持器体の組み合わせ面である周方向端面それぞれが、周方向に突出する突出端部を有し、一方の前記保持器体のうち周方向一方側に突出する一方側突出端部と、他方の前記保持器体のうち周方向他方側に突出する他方側突出端部とが対向して組み合わされている。【選択図】図１

Description

この発明は、２つ割り保持器及びそれを備えたころ軸受に関する。

例えば、図８に示すように、エンジンのカムシャフト又はクランクシャフト等の回転軸２を支持するころ軸受１００においては、その回転軸２に段部が形成されている等の理由によって、当該ころ軸受１００を軸方向から所定位置に挿し込むことができない場合がある。その場合は、例えば特許文献１に示すように、保持器を２つ割りにしたころ軸受が採用される（特許文献１の段落００１２、図１等参照）。

特許文献１の保持器は、図９に示すように、周方向に２つに切断した半環状の保持器体（以下、保持器体という。）５０同士を端面で突き合わせて環状に組み合わせたものである。

保持器体５０を形成するにあたっては、１つの環状部材を２つに切断する必要があるが、その切断に用いられるカッターの肉厚に相当する取り代が必要となる。このため、切断された保持器体５０の端面同士を突き合わせて環状に組み合わせると、図９に示すように、この取り代の分だけ保持器体５０の端面間に隙間ｇ_０が生じる。なお、図９に示す隙間は、図面上でその隙間を見やすくするために、その大きさを実際よりも誇張して描いている。

この隙間ｇ_０が大きいと、ころ軸受１００の動作中に保持器体同士のガタツキが大きくなり、そのガタツキによって保持器体５０の端面同士が強く衝突する。この結果、その衝突力によって、保持器体５０の端面又は保持器体５０の柱部に不具合が生じる虞がある。

真半円状の保持器体５０を得るために、環状部材の中心から取り代分だけずらした位置で切断することも考えられるが、真半円状とした保持器体５０から切り離された残片は保持器体５０として使用することができない。このため、一対の保持器体５０を得るために２つの環状部材が必要となりコスト面で問題となる。

そこで、例えば特許文献２では、２分割された一対の半円環状保持部材（以下、保持器体という。）の対向する周方向端面の少なくとも一方の端面に、所定厚さのコーティング材を塗布している。コーティング材によって切断の取り代による円周方向長さの減少分を補うことにより、保持器のガタツキを防止している（特許文献２の段落００１１、００１３、図１等参照）。

特開２０１３−２５７４号公報実開平６−６７４６号公報

特許文献２に示す構成では、保持器体の端面に塗布するためのコーティング材を用意した上で、そのコーティング材を塗布する作業を要することから、材料コスト及び作業コストが高くなるという問題がある。また、仮に、保持器のポケットを構成する柱部等にコーティング材が付着すると、ポケットすきまが減少するという不具合が発生する可能性がある。この不具合を解消するために、マスキング作業を行うと更に手間を要することから、ころ軸受のコストが更に高くなる。

そこで、この発明は、安価な構成で、保持器体同士のガタツキを防止する好適なころ軸受用の２つ割り保持器を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、この発明においては、２つ割りされた形状の一対の半環状の保持器体を円環状に組み合わせて構成され、前記保持器体には、ころを収容するポケットが設けられている２つ割り保持器において、前記各保持器体の組み合わせ面である周方向端面それぞれが、周方向に突出する突出端部を有し、一方の前記保持器体のうち周方向一方側に突出する一方側突出端部と、他方の前記保持器体のうち周方向他方側に突出する他方側突出端部とが対向して組み合わされていることを特徴とする２つ割り保持器を構成した。

このように、２つ割り保持器において、一対の保持器体の突出端部同士を対向させて組み合わされていることにより、保持器体同士の間の隙間の大きさを、切断に伴う取り代の大きさよりも小さくすることができ、両保持器体の間のガタツキを抑制することができる。このため、このガタツキに起因する保持器体の端面又は柱部に生じる不具合を防止することができる。

前記構成においては、前記一方側突出端部は、前記一方の保持器体の前記周方向端面を回転軸に対して垂直に延びる垂直線に対して周方向他方側に傾斜させることで構成し、前記他方側突出端部は、前記他方の保持器体の前記周方向端面を前記垂直線に対して周方向一方側に傾斜させることで構成することができる。

前記構成においては、前記一方側突出端部は、前記一方の保持器体の前記周方向端面を回転軸に対して周方向他方側に傾斜させることで構成し、前記他方側突出端部は、前記他方の保持器体の前記周方向端面を前記回転軸に対して周方向一方側に傾斜させることで構成することができる。

また、複数のころと、前記ころを保持する保持器と、を備えたころ軸受において、前記保持器を前記各構成に係る２つ割り保持器とすることができる。

本発明によれば、簡易な構成で、保持器体同士のガタツキを防止する好適なころ軸受用の２つ割り保持器を提供することができる。

この発明に係るころ軸受の使用例を示す断面図この発明に係る２つ割り保持器の第一実施形態（切断したままの状態）の側面図図２中のＡ方向から見た一部を切り欠いた正面図図３に係る保持器体を２つ割り保持器として組み立てた状態を示す断面図この発明に係る２つ割り保持器の第二実施形態（切断したままの状態）の側面図図５に係る保持器体を２つ割り保持器として組み立てた状態を示す側面図図６中のＡ方向から見た一部を切り欠いた正面図ころ軸受のカムシャフトへの取付け状態の一例を示す側面図従来の２つ割り保持器の断面図

この発明に係るころ軸受１の使用例を図１に示す。なお、以下の説明では、ころ軸受１の回転軸と平行な方向を軸方向、前記回転軸に対し直交する方向を径方向、前記回転軸を中心とする円弧に沿う方向を周方向という。また、以下の各図においては、図示されている通りに上下を定める。

ころ軸受１は、２つ割り保持器５、ころ６、及び、２つ割り外輪７で構成されている。なお、ころ軸受１は、２つ割り外輪７を備えていない保持器付きころ軸受であってもよい。２つ割り保持器５は、上側ハウジング３ａと下側ハウジング３ｂとボルト４で一体化したハウジング３内に設けられている。

２つ割り保持器５は、ころ６を収容する複数のポケット８が形成され、周方向に隣り合うポケット８の間が柱部９となっている円環状の環状部材をカッターで切断することで２つ割りとした一対の半環状の保持器体１１、１１（以下、適宜、上側に配置された保持器体１１を上側保持器体１１ａ、下側に配置された保持器体１１を下側保持器体１１ｂという。）を、その割り部の端面同士で突き合わせて円環状に組み合わせた構成となっている。各保持器体１１、１１の周方向長さはほぼ同じである。このようにすると、各保持器体１１、１１を回転軸２に容易に取り付けるとともに、安定した回転状態を確保することができる。ポケット８には、ころ６が径方向内側に脱落しないように、脱落防止部（図示せず）が形成されている。ころ軸受１が２つ割り外輪７を備えていない保持器付きころ軸受である場合、ポケットの径方向外側にも脱落防止部を設けてもよい。なお、脱落防止部は設けなくてもよい。

２つ割り外輪７は、上側外輪７ａと下側外輪７ｂのそれぞれの周方向端部を突き合わせることによって円筒状の外形をなしている。上側外輪７ａ及び下側外輪７ｂには、径方向外向きに突出する位置決め突部１２が形成されている。この位置決め突部１２は、上側ハウジング３ａ及び下側ハウジング３ｂにそれぞれ形成された位置決め穴１３に挿し込まれている。これにより、２つ割り外輪７がハウジング３に対して回転するのを防止している。ころ軸受１の内周には、回転軸２が軸周りに回転自在に挿入されている。

この発明に係る２つ割り保持器５の第一実施形態を図２から図４を用いて説明する。上側保持器体１１ａ及び下側保持器体１１ｂの組み合わせ面である周方向端面１５〜１８はそれぞれ、周方向に突出する突出端部１５ａ〜１８ａを有している。本実施形態に係る突出端部１５ａ〜１８ａは、各保持器体１１ａ、１１ｂの周方向端面１５〜１８を回転軸２に対して垂直に延びる垂直線Ｔに対して傾斜させることで構成している。突出端部１５ａ〜１８ａは、円環状の環状部材を、その中心から径方向に向かう線に対して傾斜させた上で、その略中心対称の２か所をカッターで切断することによって形成される。

２か所の切断部のうち、一方の切断線によって形成された端面を第一端面１５、１６、他方の切断線によって形成された端面を第二端面１７、１８とすると、第一端面１５、１６間及び第二端面１７、１８間には、カッターの肉厚に相当する隙間ｇ_１が生じている。

ここで、図４に示すように、下側保持器体１１ｂに対し、図３に示す上側保持器体１１ａを回転軸２周りに１８０度回転させると、上側保持器体１１ａの第一端面１５と下側保持器体１１ｂの第二端面１８、及び、上側保持器体１１ａの第二端面１７と下側保持器体１１ｂの第一端面１６がそれぞれ対向する。具体的には、各端面１５〜１８に形成された傾斜面の周方向への突出端部同士（上側保持器体１１ａの第二端面１７の外径側端部１７ａと下側保持器体１１ｂの第一端面１６の外径側端部１６ａ、及び、上側保持器体１１ａの第一端面１５の内径側端部１５ａと下側保持器体１１ｂの第二端面１８の内径側端部１８ａ）が対向して組み合わされている。

突出端部間の最小隙間ｇ_１’は、上記の切断状態における端面間（第一端面１５、１６同士、及び、第二端面１７、１８同士の間）の隙間ｇ_１よりも小さい。このため、両保持器体１１ａ、１１ｂの間のガタツキが抑制され、保持器体１１の端面又は柱部９に生じる不具合を防止することができる。

この最小隙間ｇ_１’の大きさが小さいほど、両保持器体１１ａ、１１ｂの間のガタツキ抑制効果が一層高まるため好ましい。両保持器体１１ａ、１１ｂの周方向端面１５〜１８に形成された突出端部１５ａ〜１８ａ同士が接触（最小隙間ｇ_１’＝０）していても構わないが、保持器体１１ａ、１１ｂによって構成される２つ割り保持器５の外形が真円からずれないように、第一端面１５、１６及び第二端面１７、１８に形成される傾斜面の角度範囲を規定しなければならない。

この第一端面１５、１６及び第二端面１７、１８は、環状部材を２つ割りする際に形成することができ、追加の加工を必要としないため、加工コストの増大を抑制することができる。

この発明に係る２つ割り保持器５の第二実施形態を図５から図７を用いて説明する。本実施形態に係る突出端部１５ａ〜１８ａは、各保持器体１１ａ、１１ｂの周方向端面１５〜１８を回転軸２に対して傾斜させることで構成している。具体的には、突出端部１５ａ〜１８ａは、円環状に製作された環状部材を、その中心軸（回転軸２）に対して傾斜させた上で、略中心対称の２か所でカッターで切断することによって形成される。

２か所の切断線のうち、一方の切断部によって形成された端面を第一端面１５、１６、他方の切断線によって形成された端面を第二端面１７、１８とすると、このとき、端面１５、１６間及び端面１７、１８間には、カッターの肉厚に相当する隙間ｇ_２が生じている。

ここで、図６に示すように、下側保持器体１１ｂに対し、図５に示す上側保持器体１１ａを回転軸２周りに１８０度回転させると、上側保持器体１１ａの第一端面１５と下側保持器体１１ｂの第二端面１８、及び、上側保持器体１１ａの第二端面１７と下側保持器体１１ｂの第一端面１６がそれぞれ対向する。そして、各周方向端面１５〜１８に形成された傾斜面の周方向への突出端部同士（上側保持器体１１ａの第一端面１５の軸方向一端側端部１５ａと下側保持器体１１ｂの第二端面１８の軸方向一端側端部１８ａ、及び、上側保持器体１１ａの第二端面１７の軸方向一端側端部１７ａと下側保持器体１１ｂの第一端面１６の軸方向一端側端部１６ａ）が対向して組み合わされている。

突出端部間の最小隙間ｇ_２’は、上記の切断状態における両端面間（第一端面１５、１６同士、及び、第二端面１７、１８同士の間）の隙間ｇ_２よりも小さい。このため、両保持器体１１ａ、１１ｂの間のガタツキが抑制され、保持器体１１の端面又は柱部９の損傷を防止することができる。

上記においては、切断部の側面視をＶ字形とし、このＶ字形の突出端部同士を周方向に突き合わせた構成とすることもできる。

１ころ軸受
２回転軸
５２つ割り保持器
６ころ
８ポケット
１１保持器体
１５〜１８周方向端面
１５ａ〜１８ａ突出端部

Claims

２つ割りされた形状の一対の半環状の保持器体を円環状に組み合わせて構成され、
前記保持器体には、ころを収容するポケットが設けられている２つ割り保持器において、
前記各保持器体の組み合わせ面である周方向端面それぞれが、周方向に突出する突出端部を有し、
一方の前記保持器体のうち周方向一方側に突出する一方側突出端部と、他方の前記保持器体のうち周方向他方側に突出する他方側突出端部とが対向して組み合わされていることを特徴とする２つ割り保持器。
前記一方側突出端部は、前記一方の保持器体の前記周方向端面を回転軸に対して垂直に延びる垂直線に対して周方向他方側に傾斜させることで構成し、
前記他方側突出端部は、前記他方の保持器体の前記周方向端面を前記垂直線に対して周方向一方側に傾斜させることで構成したことを特徴とする請求項１に記載の２つ割り保持器。
前記一方側突出端部は、前記一方の保持器体の前記周方向端面を回転軸に対して周方向他方側に傾斜させることで構成し、
前記他方側突出端部は、前記他方の保持器体の前記周方向端面を前記回転軸に対して周方向一方側に傾斜させることで構成したことを特徴とする請求項１に記載の２つ割り保持器。
複数のころと、
前記ころを保持する保持器と、を備え、
前記保持器は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の２つ割り保持器である、ころ軸受。