JP3435803B2 - 金属製保持器 - Google Patents

金属製保持器

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JP3435803B2
JP3435803B2 JP11089594A JP11089594A JP3435803B2 JP 3435803 B2 JP3435803 B2 JP 3435803B2 JP 11089594 A JP11089594 A JP 11089594A JP 11089594 A JP11089594 A JP 11089594A JP 3435803 B2 JP3435803 B2 JP 3435803B2
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/46Cages for rollers or needles
    • F16C33/54Cages for rollers or needles made from wire, strips, or sheet metal
    • F16C33/542Cages for rollers or needles made from wire, strips, or sheet metal made from sheet metal
    • F16C33/543Cages for rollers or needles made from wire, strips, or sheet metal made from sheet metal from a single part
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/44Needle bearings
    • F16C19/46Needle bearings with one row or needles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】この発明に係る金属製保持器は、
ころ軸受(ニードル軸受を含む)に組み込んでころ(ニ
ードルを含む)を転動自在に保持したり、或はワンウェ
イクラッチに組み込んでころやスプラグを保持するのに
利用する。 【0002】 【従来の技術】各種機械装置の回転支持部分に、例えば
図4に示す様なころ軸受が組み込まれている。このころ
軸受は、外周面を円筒面状の内輪軌道1とした内輪2
と、内周面中間部を円筒面状の外輪軌道3とし、内周面
両端部に内向フランジ状の鍔部4、4を形成した外輪5
と、上記内輪軌道1と外輪軌道3との間に転動自在に設
けられた複数のころ6、6と、これら各ころ6、6を、
円周方向に亙って互いに離隔した状態で、それぞれ転動
自在に保持する保持器7とから構成されている。 【0003】上記保持器7は、冷間圧延鋼板、ステンレ
ス鋼板等の帯状の金属板を円筒形に丸め、その円周方向
両端縁同士を突き合わせ溶接する事により、篭型に造ら
れている。上記金属板にはこの金属板を丸めるのに先立
って、それぞれころ6、6の形状に見合う矩形の複数の
ポケット8、8を、円周方向に亙って等間隔に形成して
いる。そして、円周方向に隣り合うポケット8、8同士
の間には柱部9、9(後述する図5〜7参照)を設け
て、隣り合うポケット8、8同士を仕切っている。 【0004】上述の様な保持器7を組み込んだころ軸受
は、例えば内輪2を回転軸の外周面に外嵌固定し、外輪
5をハウジングの内周面に内嵌固定する事により、この
ハウジングの内側に上記回転軸を回転自在に支持する。
尚、図示は省略するが、ワンウェイクラッチにも同様の
保持器を組み込んで、このワンウェイクラッチを構成す
る複数のころやスプラグを保持している。又、ころ軸受
の場合でも、内輪2を省略し、上記各ころ6、6の転動
面を、直接軸の外周面に形成した内輪軌道に当接させる
場合もある。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】上述の様なころ軸受等
に組み込まれる保持器の場合、仕様によっては、次に述
べる様な不都合を生じる場合がある。即ち、ころ軸受で
支承すべきラジアル荷重が大きかったり、或はワンウェ
イクラッチを介して伝達すべきトルクが大きい為、保持
器7により保持すべきころやスプラグの数が多く、隣り
合うポケット8、8同士の間隔が狭い場合には、特に問
題はない。 【0006】これに対して、ころ軸受で支承すべきラジ
アル荷重が小さかったり、或はワンウェイクラッチを介
して伝達すべきトルクが小さい場合には、コスト削減を
目的として、ころやスプラグの数を少なくする。この様
な場合には、保持器7に形成するポケット8、8の数も
それに合わせて少なくなり、この結果として、隣り合う
ポケット8、8同士の間隔が大きくなる。 【0007】一方、予めポケット8、8を形成した帯状
の金属板の曲げ剛性は、ポケット8、8部分で弱く、柱
部9、9部分で強くなる。即ち、ポケット8、8形成部
分の曲げ剛性は、各ポケット8、8を外れたフランジ1
1、11(後述する図6参照)部分の断面係数E11で定
まるのに対して、上記柱部9、9の曲げ剛性は、これら
各柱部9、9の断面係数E9 で定まる。各部の断面積の
相違から明らかな通りE11≫E9 であるから、上記各ポ
ケット8、8形成部分は、上記各柱部9、9部分よりも
遥かに曲げ剛性が低い。 【0008】従って、上記金属板を丸める場合、ポケッ
ト8、8形成部分が曲がる程は柱部9、9部分が曲がら
ない。例えば、図5に示す様に、保持すべきころやスプ
ラグの数が少ない為、隣り合うポケット8、8の間隔が
大きい保持器7を造るべく、図6に示す様に予めポケッ
ト8、8を打ち抜き等により形成された帯状の金属板1
0を丸めると、得られた保持器7は図5及び図7に示す
様に、円筒形でなく多角筒形に近い形状になってしま
う。即ち、丸める作業に伴って、上記各ポケット8、8
形成部分は円弧形(曲面状)に変形するのに対して、上
記各柱部9、9は直線状(平板状)のままとなる。 【0009】そして、この様に多角筒形に形成された保
持器7の内接円の直径は、正しく円筒形に形成された保
持器の内接円の直径よりも小さくなってしまう。又、保
持器7の真円度自体も悪化する。この結果、上記保持器
7の内周面と内輪2(図4)或は軸(内輪2を省略した
場合)の外周面とが干渉し易くなる。そして、干渉した
場合には、ころ軸受やワンウェイクラッチを組み込んだ
各種機器の運転に伴って有害な異音や振動が発生する。
更に著しい場合には、保持器7の軸方向端縁と内輪2又
は軸とが干渉して、ころ軸受やワンウェイクラッチを組
み立てられなくなる。 【0010】この様な不都合は、柱部9、9の幅寸法W
9 が大きくなって、上記多角筒形の辺部分(直線部分)
の長さが大きくなる程著しくなる。例えば、上記幅寸法
9が上記金属板10の厚さ寸法T10の2倍以上(W9
≧2T10)になると、上述の様な異音や振動、更には組
み付け不良等の不都合を発生し易くなる。本発明の金属
製保持器は、この様な不都合を解消すべく発明したもの
である。 【0011】 【課題を解決するための手段】本発明の金属製保持器
は、前述した従来の金属製保持器と同様に、帯状の金属
板を丸めて円筒形に形成された金属製保持器であって、
上記金属板にはこの金属板を丸めるのに先立って、それ
ぞれの内側にころを転動自在に保持する為のポケットが
形成されている。そして、隣り合うポケット同士の間に
は、上記金属板の厚さ寸法の2倍以上の幅寸法を有する
柱部が存在する。 【0012】特に、本発明の金属製保持器に於いては、
上記柱部に上記ポケットの長さ寸法とほぼ同じ長さ寸法
を有する透孔が形成されている。 【0013】 【作用】上述の様に構成される本発明の金属製保持器の
場合には、透孔形成部分の曲げ剛性が、ポケット形成部
分の曲げ剛性と同等になる。従って、帯状の金属板を丸
める際に、ポケット形成部分だけでなく透孔形成部分も
同じ様に曲がる。この結果、保持器の形状が円筒形に近
くなり、保持器の内接円の直径が大きくなって、この保
持器の内周面と内輪や軸の外周面とが干渉しにくくな
る。 【0014】 【実施例】図1〜3は本発明の実施例を示している。本
発明の金属製保持器は、帯状の金属板を丸めて、図1に
示す様に円筒形に形成し、この金属板の円周方向両端縁
同士を突き合わせ溶接している。この金属製保持器を構
成する金属板10には、この金属板10を丸めるのに先
立って、それぞれの内側にころ6、6を転動自在に保持
する為の、矩形のポケット8、8が複数個、円周方向に
亙って等間隔に形成されている。そして、隣り合うポケ
ット8、8同士を、それぞれ柱部9、9により仕切って
いる。これら各柱部9、9の幅寸法W9 は、上記金属板
10の厚さ寸法Tの2倍以上(W9 ≧2T)である。 【0015】特に、本発明の金属製保持器に於いては、
上記各柱部9、9の一部で円周方向中間部に、それぞれ
矩形の透孔12、12を形成している。これら各透孔1
2、12の円周方向に亙る幅寸法w12は、上記各ポケッ
ト8、8の円周方向に亙る幅寸法w8 よりも小さい(w
12<w8 )。従って、これら各透孔12、12内にころ
6、6を保持する事はできない。但し、これら各透孔1
2、12の長さ寸法L12は、上記各ポケット8、8の長
さ寸法L8 とほぼ同じ(L12≒L8 )としている。 【0016】従って上記金属板10の幅方向両側で、上
記各ポケット8、8に整合する部分と上記各透孔12、
12に整合する部分とには、ほぼ同じ幅寸法w11、w
11a を有するフランジ11、11aが形成される。これ
ら各フランジ11、11aの断面積、即ち、上記金属板
10の厚さ寸法Tと上記幅寸法w11、w11a との積(T
・w11、T・w11a )は、ほぼ同じ(T・w11≒T・w
11a )になる。従って、これら各フランジ11、11a
の断面係数E11、E11a 及び単位長さ当りの曲げ剛性
も、互いにほぼ等しくなる。 【0017】従って、図2に示す様な帯状の金属板10
を丸めて、図1、3に示す様な保持器7aとする際に、
上記各ポケット8、8形成部分だけでなく、上記各透孔
12、12形成部分も、同じ様に曲がる。この結果、得
られた保持器7aの形状が円筒形に近くなり、この保持
器7aの内接円の直径が大きくなる。そして、この保持
器7aの内周面と、内輪2(図4参照)や軸の外周面と
が干渉しにくくなる。この点に就いて、更に詳しく述べ
る。尚、以下の説明でD2 は、円筒形に丸められた保持
器7、7aの一部で上記各柱部9、9部分の最大内接円
の直径を、D7は、同じく上記各ポケット8、8形成部
分の最大内接円の直径を、それぞれ表している。 【0018】前記図5〜7に示した、前述の従来構造の
様に、隣り合うポケット8、8の間に位置し、大きな幅
寸法W9 を有する柱部9、9が平坦なままである場合に
は、金属板10を丸める事により得られる保持器7の最
大内接円の直径DMAX は、次の(1)式で近似される。 DMAX =(D2 2−W9 21/2 −−−(1) そして、保持器7の直径の真円度αは次の(2)式で近
似される。 α={D7 −(D2 2−W9 21/2 }/2 −−−(2) 【0019】これに対して、図1〜3に示した本発明の
構造の場合には、各柱部9、9の円周方向中間位置に透
孔12、12が存在し、各透孔12、12に対応する部
分で上記各柱部9、9が、ポケット8、8形成部分と同
様に曲がる。従って、上記各柱部9、9の一部で、隣り
合うポケット8、8と透孔12、12との間部分に残っ
た残部13、13の幅寸法をW13とした場合には、保持
器7aの最大内接円の直径DMAX ´は、次の(3)式で
近似される。 DMAX ´=(D2 2−W13 21/2 −−−(3) そして、保持器7aの直径の真円度α´は次の(4)式
で近似される。 α´={D7 −(D2 2−W13 21/2 }/2 −−−(4) 【0020】W13<W9 /2であるから、DMAX <D
MAX ´、α>α´となる。この事からも明らかな通り、
各柱部9、9の円周方向中間部にそれぞれ透孔12、1
2を形成した本発明の金属製保持器の場合、従来構造に
比べて最大内接円を大きくすると共に真円度を向上させ
る(小さくする)事ができる。この結果、保持器7aの
内周面と内輪2(図4)や軸の外周面とが干渉する事を
防止できる。 【0021】 【発明の効果】本発明の金属製保持器は、以上に述べた
通り構成され作用するので、保持器を組み込んだころ軸
受やワンウェイクラッチ等の運転時に有害な異音や振動
が発生する事を防止できる。又、保持器が他の部材と干
渉して、上記ころ軸受やワンウェイクラッチの組み付け
性を悪化させる事もない。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の実施例を示す、部分断面図。 【図2】図1に示した保持器を形成する金属板を、丸め
る以前の状態で示す平面図。 【図3】図1の部分拡大図。 【図4】本発明の対象となる金属製保持器を組み込んだ
ころ軸受の断面図。 【図5】従来例を示す部分断面図。 【図6】図5に示した保持器を形成する金属板を、丸め
る以前の状態で示す平面図。 【図7】図5の部分拡大図。 【符号の説明】 1 内輪軌道 2 内輪 3 外輪軌道 4 鍔部 5 外輪 6 ころ 7、7a 保持器 8 ポケット 9 柱部 10 金属板 11、11a フランジ 12 透孔 13 残部

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 帯状の金属板を丸めて円筒形に形成され
    た金属製保持器であって、上記金属板にはこの金属板を
    丸めるのに先立って、それぞれの内側にころを転動自在
    に保持する為のポケットが形成されており、隣り合うポ
    ケット同士の間には、上記金属板の厚さ寸法の2倍以上
    の幅寸法を有する柱部が存在する金属製保持器に於い
    て、上記柱部に上記ポケットの長さ寸法とほぼ同じ長さ
    寸法を有する透孔が形成されている事を特徴とする金属
    製保持器。
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JP5572952B2 (ja) * 2009-01-13 2014-08-20 日本精工株式会社 ケージアンドローラ
JP6565570B2 (ja) * 2015-10-08 2019-08-28 中西金属工業株式会社 外輪案内樹脂保持器及び射出成形用金型、並びに外輪案内樹脂保持器の製造方法

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