JP2022055900A - ころ軸受用保持器およびころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】ポケットにおけるころの外径面を保持する円弧形状を極力減少させずに、ころの圧入による組み込みを可能とし、軸受回転時、輸送時、および軸受組立時にころがポケット入り口部に挟み込み状態となって離れ難くなることが抑制されるころ軸受用保持器を提供する。【解決手段】ころ４の組み込みが圧入によって成されるころ軸受用保持器１に適用される。ポケット６の一方の柱側面８ａが、ころ４の外径面を保持する円弧形状の断面形状である。もう一方の柱側面８ｂが、円弧形状部８ｂａと、入り口側に続く直線形状部８ｂｂとを含む断面形状である。円弧形状部８ｂａと直線形状部８ｂｂとはある点を起点として変化しており、直線形状部８ｂｂは、前記起点における円弧形状部８ｂａの円弧に対する接線方向に伸び、ころ４の圧入の入り口側の径が、他方側の径よりも大きくなっている。【選択図】図１

Description

この発明は、一般産業用、鉄道車両用、鉄鋼用に使用されるころ軸受用の保持器、およびころ軸受に関し、特に、ころと保持器の組立が、ころの圧入によって成される保持器に係る発明である。

特許文献１では、図９に示すように保持器４５の各ポケット４６において圧入の入り口となる部分に対抗する２つの平行なストレート部４８ｄを形成することで、圧入時のころ４４の損傷及び、ころ４４の均一な潤滑を確保できるとしている。

特開平１１－２１８１３５号公報

しかしながら、ストレート部４８ｄところ４４を保持する円弧形状部４８ａの繋ぎ目はエッジ部４９となる形状をしており、ころ圧入時に損傷が起き易い。また、ころ４４の損傷を避けるためのポケット入口幅は、保持器４４の柱部４８の剛性を考慮して設定する必要がある。
圧入性向上のため入口幅を拡げた場合、ころ４４の外径面を保持する円弧形状部４８ｄが減少してしまう。最悪の場合、軸受回転時にころがストレート部４８ｄ，４８ｄ間に挟み込み状態となって離れ難くなる懸念がある。この事象は、軸受輸送時や組立時にも起こり得る。

この発明の目的は、ポケットにおけるころの外径面を保持する円弧形状を極力減少させずに、ころの圧入による組み込みを可能とし、軸受回転時、輸送時、および軸受組立時にころがポケット入り口部に挟み込み状態となって離れ難くなることが抑制されるころ軸受用保持器およびころ軸受を提供することである。

この発明のころ軸受用保持器は、円環部と、この円環部の周方向複数個所から軸方向に延びる複数本の柱部とでなり、隣り合う前記柱部の間が、ころを保持するポケットとなり、前記各ポケット内への前記各ころの組み込みが、前記ころを前記円環部の径方向に圧入することによって成されるころ軸受用保持器であって、
前記ころ軸受用保持器の前記ポケットの両側の前記柱部の側面のうち、一方の柱側面が、前記ころの外径面を保持する円弧形状の断面形状であり、もう一方の柱側面が、前記ころの外径面を保持する円弧形状部と、この円弧形状部から前記ころの前記圧入の入り口側に続く直線形状部とを含む断面形状であり、前記円弧形状部と前記直線形状部とはある点を起点として変化しており、前記直線形状部は、前記起点における前記円弧形状部の円弧に対する接線方向に伸びており、前記ころの前記圧入の入り口側の径が、前記圧入の入り口側とは異なる他方側の径よりも大きくなっている。

この構成によると、ポケットの両側の柱側面のうち、一方の柱側面は全体がころの外径面を保持する円弧形状の断面形状とされている。もう一方の柱側面は、ころの外径面を保持する円弧形状部と、この円弧形状部から圧入の入り口側に続く前記接線形状部とを含む断面形状とされている。このように、ポケット両側の柱部側面の大部分が円弧形状となるため、ポケットにおけるころの外径面を保持する円弧形状を極力減少させずに済む。
前記もう一方の柱側面については前記圧入の入り口側に、ポケット円弧に対する接線形状部部分を有するため、スムーズなころの圧入による組み込みが可能となる。
また、このように柱側面の円弧形状を極力減少させず、ポケット入り口部は前記接線形状部を設けた形状であるため、軸受回転時、輸送時、および軸受組立時にころがポケット入り口部に挟み込み状態となって離れ難くなることが抑制される。
前記もう一方の柱側面の円弧形状部に続く部分は接線形状部であるため、両部分は滑らかに繋がり、エッジ形状とならない。そのため、ころの圧入時にエッジ形状で損傷することが防止される。

この発明の他のころ軸受用保持器は、円環部と、この円環部の周方向複数個所から軸方向に延びる複数本の柱部とでなり、隣り合う前記柱部の間が、ころを保持するポケットとなり、前記各ポケット内への前記各ころの組み込みが、前記ころを前記円環部の径方向に圧入することによって成されるころ軸受用保持器であって、
前記ポケットの両側の前記柱部の側面のうち、一方の柱側面が、前記ころの外径面を保持する円弧形状の断面形状であり、もう一方の柱側面が、前記ころの外径面を保持する円弧形状部と、この円弧形状部から前記ころの前記圧入の入り口側に続く曲線形状部とを含む断面形状であり、前記円弧形状部と前記曲線形状部とはある点を起点として変化しており、前記ころの前記圧入の入り口側の径が、前記圧入の入り口側とは異なる他方側の径よりも大きくなっている。

この構成の場合も、ポケットの両側の柱側面のうち、一方の柱側面は全体がころの外径面を保持する円弧形状の断面形状とされている。また、もう一方の柱側面は、ころの外径面を保持する円弧形状部と、この円弧形状部から前記ころの前記圧入の入り口側に続く曲線形状部とを含む断面形状としている。このように、ポケットの両側の柱側面の大部分を円弧形状としているため、ポケットにおけるころの外径面を保持する円弧形状を極力減少させずに済む。
前記もう一方の柱側面については前記円弧形状部に圧入の入り口側に続く曲線形状部を設けた断面形状であるため、両部分は滑らかに繋がり、エッジ形状とならない。このため、スムーズなころの圧入による組み込みが可能となる。
また、このように柱側面の円弧形状を極力減少させず、ポケット入り口部は片方に前記曲線形状部を設けた断面形状であるため、軸受回転時、輸送時、および軸受組立時にころがポケット入り口部に挟み込み状態となって離れ難くなることが抑制される。

前記発明において、前記曲線形状部は、前記円弧形状部の断面のＲより大きく、なだらかな形状となっていてもよい。
前記なだらかな形状とは、凹凸がなく、且つ、例えば、単一Ｒの曲線形状またはクラウニング形状のような複合Ｒの曲線形状を言う。

この発明のさらに他のころ軸受用保持器は、円環部と、この円環部の周方向複数個所から軸方向に延びる複数本の柱部とでなり、隣り合う前記柱部の間が、ころを保持するポケットとなり、前記各ポケット内への前記各ころの組み込みが、前記ころを前記円環部の径方向に圧入することによって成されるころ軸受用保持器であって、
前記ポケットの両側の前記柱部の側面のうち、一方の柱側面が、前記ころの外径面を保持する円弧形状の断面形状であり、もう一方の柱側面が、前記ピッチ円上に位置する前記ころの円周上のある点における接線方向に伸びる直線形状である。

この構成の場合、もう一方の柱側面が、前記ころの接線方向に伸びる直線形状であるため、ころの圧入による組み込みを可能とし、軸受回転時、輸送時、および軸受組立時にころがポケット入り口部に挟み込み状態となって離れ難くなることが抑制される。

この発明の上記いずれかの構成の軸受用保持器において、前記柱部の前記柱側面とこの柱部の外径側の周面とのつなぎ目、および内径側の周面とをつなぎ目が、前記ポケットの内部側に凸となる断面形状の曲線部であってもよい。
この構成の場合、柱側面と周面とのつなぎ目がポケットの内部側に凸となる断面形状の曲線部であるため、ころ圧入時にころが接触する柱側面の形状が滑らかな曲線から構成されていて、ころ圧入時のころの損傷がより生じ難い。

この発明のころ軸受は、この発明の上記いずれかの構成のころ用保持器と、前記ころと、前記ころが転走する軌道輪とを備える。前記軌道輪として、内輪および外輪の両方が設けられていても、いずれか一方だけが設けられていてもよい。
このため、前記ころ用保持器につき説明したと同様に、ポケットにおけるころの外径面を保持する円弧形状を極力減少させずに、ころの圧入による組み込みを可能とし、軸受回転時、輸送時、および軸受組立時にころがポケット入り口部に挟み込み状態となって離れ難くなることが抑制される。

この発明の第1の受用保持器は、円環部と、この円環部の周方向複数個所から軸方向に延びる複数本の柱部とでなり、隣り合う前記柱部の間が、ころを保持するポケットとなり、前記各ポケット内への前記各ころの組み込みが、前記ころを前記円環部の径方向に圧入することによって成されるころ軸受用保持器であって、前記ころ軸受用保持器の前記ポケットの両側の前記柱部の側面のうち、一方の柱側面が、前記ころの外径面を保持する円弧形状の断面形状であり、もう一方の柱側面が、前記ころの外径面を保持する円弧形状部と、この円弧形状部から前記ころの前記圧入の入り口側に続く直線形状部とを含む断面形状であり、前記円弧形状部と前記直線形状部とはある点を起点として変化しており、前記直線形状部は、前記起点における前記円弧形状部の円弧に対する接線方向に伸びており、
前記ころの前記圧入の入り口側の径が、前記圧入の入り口側とは異なる他方側の径よりも大きくなっているため、ポケットにおけるころの外径面を保持する円弧形状を極力減少させずに、ころの圧入による組み込みを可能とし、軸受回転時、輸送時、および軸受組立時にころがポケット入り口部に挟み込み状態となって離れ難くなることが抑制される。

この発明の他のころ軸受用保持器は、円環部と、この円環部の周方向複数個所から軸方向に延びる複数本の柱部とでなり、隣り合う前記柱部の間が、ころを保持するポケットとなり、前記各ポケット内への前記各ころの組み込みが、前記ころを前記円環部の径方向に圧入することによって成されるころ軸受用保持器であって、前記ポケットの両側の前記柱部の側面のうち、一方の柱側面が、前記ころの外径面を保持する円弧形状の断面形状であり、もう一方の柱側面が、前記ころの外径面を保持する円弧形状部と、この円弧形状部から前記ころの前記圧入の入り口側に続く曲線形状部とを含む断面形状であり、前記円弧形状部と前記曲線形状部とはある点を起点として変化しており、前記ころの前記圧入の入り口側の径が、前記圧入の入り口側とは異なる他方側の径よりも大きくなっているため、ポケットにおけるころの外径面を保持する円弧形状を極力減少させずに、ころの圧入による組み込みを可能とし、軸受回転時、輸送時、および軸受組立時にころがポケット入り口部に挟み込み状態となって離れ難くなることが抑制される。

この発明のさらに他のころ軸受用保持器は、円環部と、この円環部の周方向複数個所から軸方向に延びる複数本の柱部とでなり、隣り合う前記柱部の間が、ころを保持するポケットとなり、前記各ポケット内への前記各ころの組み込みが、前記ころを前記円環部の径方向に圧入することによって成されるころ軸受用保持器であって、前記ポケットの両側の前記柱部の側面のうち、一方の柱側面が、前記ころの外径面を保持する円弧形状の断面形状であり、もう一方の柱側面が、ピッチ円上に位置する前記ころの円周上のある点における接線方向に伸びる直線形状であるため、ころの圧入による組み込みを可能とし、軸受回転時、輸送時、および軸受組立時にころがポケット入り口部に挟み込み状態となって離れ難くなることが抑制される。

この発明のころ軸受は、この発明の上記いずれかの構成のころ用保持器と、前記ころと、前記ころが転走する軌道輪とを備えるため、保持器のポケットにおけるころの外径面を保持する円弧形状を極力減少させずに、ころの圧入による組み込みを可能とし、軸受回転時、輸送時、および軸受組立時にころがポケット入り口部に挟み込み状態となって離れ難くなることが抑制される。

この発明の第１の実施形態に係るころ軸受用保持器のころ圧入過程を示す部分断面図である。 同ころ軸受用保持器のころ圧入完了状態を示す部分断面図である。 同ころ軸受用保持器を備えたころ軸受の部分切欠き斜視図である。 同ころ軸受用保持器の概略形状を示す斜視図である。 同ころ軸受用保持器の部分切欠き半裁正面合図である。 同ころ軸受用保持器の拡大横断面図である、 この発明の他の実施形態に係るころ軸受用保持器の部分断面図である。 この発明のさらに他の実施形態に係るころ軸受用保持器の部分断面図である。 従来例の断面図である。

この発明の第1の実施形態を図１～図６と共に説明する。
図３に示すように、このころ軸受１は円筒ころ軸受であって、内外の軌道輪である内輪２と外輪３の軌道面間に複数のころ４が介在している。これら複数のころ４は、円筒ころであり、ころ軸受用保持器である円環状の保持器５の各ポケット６（図４参照）内に保持されている。この実施形態では、内輪２は両鍔付き、外輪３は鍔無しとされているが、鍔の有無に関わらずに適用される。

保持器５は、軸方向に離れた一対の円環部７、７と、この円環部７の周方向複数個所から軸方向に延びて両円環部７、７間に渡る複数本の柱部８とでなり、隣り合う柱部８の間が、ころ４を保持する前記ポケット６となる。

この保持器５は、各ポケット６内への各ころ４の組み込みが、ころ４を円環部７の径方向に圧入することによって成される。この圧入が可能なように、保持器５は合成樹脂などの弾性を有する材質とされている。ころ４の前記径方向の圧入は、この実施形態では外径側から内径側へ行うようにされているが、内径側から外径側へ行うようにしてもよい。
また、この保持器５は、前記円環部７がポケット６の両側に設けられた梯子形であるが、円環部７が片方だけの櫛形としてもよい。

図１、図２に保持器５のポケット部における断面を拡大して示す。図１は、ころ４の圧入過程を、図２は圧入が完了した使用状態を示す。
ポケット６の両側の柱側面８ａ，８ｂのうち、一方の柱側面８ａは、ころ４の外径面を保持する円弧形状の断面形状である。すなわち、一方の柱側面８ａは、ピッチ円PCD上に位置するころ４の外径面と同心で、ころ４の回転を許容する隙間が形成されるように、ころ４の外径面よりも僅かに大径の部分円筒面とされている。
もう一方の柱側面８ｂは、ころ４の外径面を保持する円弧形状部８ｂａと、この円弧形状部８ｂａからころ４の圧入の入り口側（図示の例では外径側）に続く直線形状部８ｂｂとを含む断面形状である。前記円弧形状部８ｂａは、前記一方の柱側面８ａと同様な断面形状である。円弧形状部８ｂａと直線形状部８ｂｂとは滑らかに続いている。

円弧形状部８ｂａと直線形状部８ｂｂとはある点を起点Ｐ１として変化しており、直線形状部８ｂｂは、前記起点Ｐ１における円弧形状部８ｂａの円弧に対する接線方向Ｌ１に伸びている。また、ころ４の前記圧入の入り口側の径Ｘが、前記圧入の入り口側とは異なる他方側の径Ｙよりも大きくなっている。直線形状部８ｂｂはある点を起点Ｐ１とする円弧形状に対する接線であり、起点Ｐ１は円弧形状部８ｂａの円弧上で変化する。ころ４の圧入の入り口側の径Ｘが、他方側の径Ｙよりも大きいＸ＞Ｙの関係になっていればよい。よって、起点Ｐ１は複数考えられる。

各柱部８の前記両柱側面８ａ，８ｂと、この柱部８の外径側の周面とのつなぎ目、および内径側の周面とをつなぎ目は、ポケット６の内部側に凸となる断面形状の曲線部１１，１２とされている。曲線部１１，１２の曲率半径は、円弧形状部８ｂａの曲率半径に比べて十分に小さく形成されている。

上記構成の保持器５へのころ４の組み込み方法および作用を説明する。
前記もう一方の柱側面８ｂにおける直線形状部８ｂｂが存在する側が、ポケット６におけるころ４の入口側となる。ころ４の挿入、つまり圧入は、柱部８の外径面と円弧形状の柱側面８ａを繋ぐ曲線部１１を支点Aとし、図１の二点鎖線で示す様に入口側からポケット６の左斜め下方向へ圧入されるようにすることが望ましい。
前記支点Aと反対側の柱側面８ｂは円弧形状部８ｂａと直線形状部８ｂｂで構成され、特に、ころ４が通過する部分は直線形状部８ｂｂ、つまり直線となっていることから、図９の従来例で生じているエッジ部４９は存在せず、ころ４の圧入時の損傷を抑制できる。

さらに、ころ４の外径面を保持する柱側面８ａ，８ｂの一方の柱側面８ａは、外径面または内径面と柱側面８ａの繋ぎ目の曲線部１１と円弧形状の柱側面８ａのみとしているため、円弧形状面を最大まで拡げることが出来る。ここで示す最大とは、ころ４の圧入時にころ４が損傷せず、前記支点Aとなる部分が塑性変形しない程度である。
前記もう一方の柱側面８ｂにおける直線形状部８ｂｂの付近（図１に破線Bを施した部分）は、ころ４の公転時には接触しない箇所となるため、ころ４の圧入時に多少の塑性変形が生じても機能的に問題がない。そのため、積極的に柱側面８ａを拡げることが可能である。また、支点Aとなる部分の塑性変形を緩和するには、外径面と円弧形状の繋ぎ目の曲線部１１の曲率半径を大きくすれば良い。

この実施形態のころ軸受用の保持器１によると、上記のように、ポケット６におけるころ４の外径面を保持する円弧形状を極力減少させずに、ころ４の圧入による組み込みを可能とし、軸受回転時、輸送時、および軸受組立時にころ４がポケット６の入り口部に挟み込み状態となって離れ難くなることが抑制される。

図７は他の実施形態を示す。この実施形態は、図１の実施形態において、もう一方の柱側面８ｂにおける直線形状部８ｂｂを曲線形状部８ｂｃとしている。すなわち、もう一方の柱側面８ｂが、ころ４の外径面を保持する円弧形状部８ｂｂと、この円弧形状部８ｂｂから前記ころ４の前記圧入の入り口側に続く曲線形状部８ｂｃとを含む断面形状としている。円弧形状部８ｂｂと曲線形状部８ｂｃとはある点を起点Ｐ１として変化しており、ころ４の前記圧入の入り口側の径Ｘが、前記圧入の入り口側とは異なる他方側の径Ｙよりも大きくなっている。起点Ｐ１は前述の実施形態と同様に円弧形状部８ｂａの円弧上で変化するものとする。曲線形状部８ｂｃは、円弧形状部８ｂａの断面のＲ（半径）より大きく、なだらかな形状となっている。前記なだらかな形状とは、凹凸がなく、且つ、例えば、単一Ｒの曲線形状またはクラウニング形状のような複合Ｒの曲線形状を言う。

このように前記実施形態の直線形状部８ｂｂを曲線形状部８ｂｃとしても、前記実施形態と同様な作用、効果が得られる。この実施形態におけるその他の構成、効果は、第１の実施形態と同様である。

図８はさらに他の実施形態を示す。この実施形態は、図１の実施形態におけるもう一方の柱側面８ｂに相当する柱側面８ｃの全体を接線形状としている。
すなわち、ポケット６の両側の柱側面８ａ，８ｃのうち、一方の柱側面８ａが、ころ４の外径面を保持する円弧形状の断面形状であり、もう一方の柱側面８ｃが、前記ピッチ円上に位置する前記ころ４の円周上のある点における接線方向に伸びる直線形状とされている。

この実施形態の場合、もう一方の柱側面８ｃを円弧状とする場合の効果は得られないが、その他の構成、効果は第１の実施形態と同様である。

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…ころ軸受
２…内輪
３…外輪
４…ころ
５…保持器
６…ポケット
７…円環部
８…柱部
８ａ，８ｂ…柱側面
８ｂａ…円弧形状部
８ｂｂ…直線形状部
８ｂｃ…曲線形状部
８ｃ…柱側面
１１，１２…曲線部

Claims (6)

1. 円環部と、この円環部の周方向複数個所から軸方向に延びる複数本の柱部とでなり、隣り合う前記柱部の間が、ころを保持するポケットとなり、前記各ポケット内への前記各ころの組み込みが、前記ころを前記円環部の径方向に圧入することによって成されるころ軸受用保持器であって、
   前記ころ軸受用保持器の前記ポケットの両側の前記柱部の側面のうち、一方の柱側面が、前記ころの外径面を保持する円弧形状の断面形状であり、もう一方の柱側面が、前記ころの外径面を保持する円弧形状部と、この円弧形状部から前記ころの前記圧入の入り口側に続く直線形状部とを含む断面形状であり、前記円弧形状部と前記直線形状部とはある点を起点として変化しており、前記直線形状部は、前記起点における前記円弧形状部の円弧に対する接線方向に伸びており、
   前記ころの前記圧入の入り口側の径が、前記圧入の入り口側とは異なる他方側の径よりも大きくなっている事を特徴としたころ軸受用保持器。
2. 円環部と、この円環部の周方向複数個所から軸方向に延びる複数本の柱部とでなり、隣り合う前記柱部の間が、ころを保持するポケットとなり、前記各ポケット内への前記各ころの組み込みが、前記ころを前記円環部の径方向に圧入することによって成されるころ軸受用保持器であって、
   前記ポケットの両側の前記柱部の側面のうち、一方の柱側面が、前記ころの外径面を保持する円弧形状の断面形状であり、もう一方の柱側面が、前記ころの外径面を保持する円弧形状部と、この円弧形状部から前記ころの前記圧入の入り口側に続く曲線形状部とを含む断面形状であり、
   前記円弧形状部と前記曲線形状部とはある点を起点として変化しており、
   前記ころの前記圧入の入り口側の径が、前記圧入の入り口側とは異なる他方側の径よりも大きくなっている事を特徴としたころ軸受用保持器。
3. 請求項２に記載のころ軸受用保持器であって、前記曲線形状部は、前記円弧形状部の断面のＲより大きく、なだらかな形状となる、ころ軸受用保持器。
4. 円環部と、この円環部の周方向複数個所から軸方向に延びる複数本の柱部とでなり、隣り合う前記柱部の間が、ころを保持するポケットとなり、前記各ポケット内への前記各ころの組み込みが、前記ころを前記円環部の径方向に圧入することによって成されるころ軸受用保持器であって、
   前記ポケットの両側の前記柱部の側面のうち、一方の柱側面が、前記ころの外径面を保持する円弧形状の断面形状であり、もう一方の柱側面が、ピッチ円上に位置する前記ころの円周上のある点における接線方向に伸びる直線形状である、ころ軸受用保持器。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の軸受用保持器であって、前記柱部の前記柱側面とこの柱部の外径側の周面とのつなぎ目、および内径側の周面とをつなぎ目が、前記ポケットの内部側に凸となる断面形状の曲線部であるころ軸受用保持器。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のころ軸受用保持器と、前記ころと、前記ころが転走する軌道輪とを備えるころ軸受。
   
   
   
   
   
   

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