JP5804673B2 - 転がり軸受ケージ - Google Patents

Description

本発明は、転がり軸受ケージに関する。

例えばＤＥ７９３５９８２Ｕ１から公知の転がり軸受ケージは、２つの側方部材と、別個に製造され、溶接等によって側方部材に結合される多数のウェブ部材とからなり、ウェブ部材はそれらの間に、転動体を収容するためのポケットを形成する。側方部材及びウェブ部材は、フラットにあるいは異形断面を備えて圧延された線材から製造され、ウェブ部材は、転動体のための当接面を形成するためにコイニングされている。

ＤＥ７９３５９８２Ｕ１

本発明の課題は、特に間単に、ひいては安価に製造可能な改良された転がり軸受ケージを提供することである。

上記課題を解決するために本発明の構成では、
‐リング状の周方向部材を備え、該周方向部材からウェブ部材が分岐し、該ウェブ部材の間に転がり軸受の転動体が配置可能であり、
‐前記周方向部材が複数の同種のセクター部材を備え、
‐前記セクター部材の各々が少なくとも１つの成形部を備え、該成形部が、転がり軸受の転動体の、対応する少なくとも１つの側方の切欠きとルーズに係合可能であり、
‐当初ルーズなセクター部材及びウェブ部材がケージを形成するために互いに結合されている
ようにした。

有利な形態は、従属請求項に係る発明である。

好ましくは、前記周方向部材が前記セクター部材から形成されている。

好ましくは、前記転動体の個数に応じて前記ウェブ部材及び／又は前記セクター部材が設けられている。

好ましくは、前記ウェブ部材が同種に形成されている。

好ましくは、前記セクター部材の接続箇所は、接続箇所において前記ウェブ部材の端部を挿入するために設けられている貫通部が生じるように形成されている。

好ましくは、前記貫通部がＶ字形、Ｕ字形又は台形に形成されており、Ｖ字形、Ｕ字形又は台形が直線状、凸状又は凹状の辺を有する。

好ましくは、前記セクター部材が、前記ウェブ部材の挿入された端部と前記セクター部材との間にそれぞれ１つのギャップが生じるように形成されている。

好ましくは、前記ギャップが、１０分の１ミリメートル〜２ミリメートルの範囲の幅を有する。

好ましくは、前記ギャップが、前記ウェブ部材を前記セクター部材と結合する材料により充填されている。

好ましくは、前記材料がプラスチック又はエラストマーである。

好ましくは、前記ウェブ部材が、前記材料との安定な結合を可能にする、端部側に配置された切欠きを有する。

好ましくは、転がり軸受ケージが、ころ軸受ケージ、特に円筒ころ軸受、円錐ころ軸受又は自動調心ころ軸受のためのころ軸受ケージとして形成されている。

請求項１に係る、転がり軸受の転がり軸受ケージは、
‐リング状の周方向部材を備え、周方向部材からウェブ部材が分岐し、ウェブ部材の間に転がり軸受の転動体が配置可能であり、
‐周方向部材が複数の同種のセクター部材を備え、
‐セクター部材の各々が少なくとも１つの突出部を備え、突出部が、転動体の、対応する少なくとも１つの側方の切欠きとルーズに係合可能であり、
‐当初ルーズなセクター部材及びウェブ部材がケージを形成するために互いに結合されていることを特徴とする。

転がり軸受ケージの、セクター化あるいは区分化された構造により、個々の部材は、特に安価に大量生産により製造される。セクター部材は例えば、簡単かつ安価に、適当に異形成形あるいは輪郭形成された鋼又はプラスチックからなる棒材料又は帯材料の切断により製造可能である。中空円筒状のブランクから加工される公知の転がり軸受ケージと比較して、この転がり軸受ケージは、加工による材料廃棄がほぼ発生せず、これにより、転がり軸受ケージを製造する公知の方法に対する材料節減が生じ、有利である。セクター部材に突出部が形成されることによって、特に簡単に、紛失防止されたケージを形成することが可能であって、ケージ内には、例えば円筒ころが、ケージを軸受レースと組み立てて転がり軸受にしたとき、確実に保持されている。

本発明の一有利な形態では、セクター部材の接続箇所は、接続箇所においてウェブ部材の端部を挿入するために設けられている貫通部が生じるように形成されている。セクター部材の端部には、切欠きが設けられており、切欠きは、２つのウェブ部材を組み合わせたとき、貫通部を形成する。ウェブ部材におけるこの種の切欠きは、製造技術的に特に簡単に実現可能である。ウェブ部材を導入するための貫通部の形成において特に有利なのは、ウェブ部材及びセクター部材相互の特に簡単かつ安定な結合が生じることである。

本発明の一有利な形態では、貫通部がＶ字形、Ｕ字形又は台形に形成されており、Ｖ字形、Ｕ字形又は台形が直線状、凸状又は凹状の辺を有する。貫通部のこのような形態は、ウェブ部材とセクター部材との間の結合の安定性を高める。有利には、貫通部、及びウェブ部材の端部の、貫通部に適合された形状が、それ自体安定した保持可能な結合を可能にするように形成されていてよい。

本発明の別の有利な形態では、セクター部材が、それぞれのウェブ部材の挿入された端部とセクター部材との間にそれぞれ１つのギャップが生じ、ギャップが、セクター部材及びウェブ部材を結合する材料により充填されているように形成されている。この形態では、貫通部、及びウェブ部材の対応する端部のより簡単な幾何学形状が、ウェブ部材とセクター部材との間の安定した結合のために利用される。

本発明の一有利な形態では、ウェブ部材及びセクター部材を結合するための材料がプラスチック又はエラストマーである。この場合、例えば、セクター部材及びウェブ部材は前組み立てされ、ついで、それぞれのウェブ部材と、隣接するセクター部材との間に形成されるギャップは、射出成形工具内で位置決めされた後、それぞれ、プラスチック又はエラストマーによって充填される。セクター部材とウェブ部材との間のギャップの許可、接着材料による事後的な充填の許可は、特に、より大きな製造公差を許可する。これにより、生産は付加的に簡単化される。

本発明の一有利な形態では、ウェブ部材が、材料との安定な結合を可能にする、端部側に配置された切欠きを有する。ウェブ部材の端部の手前には、セクター部材に差し込まれる面上に、それぞれノッチ又は湾入部が設けられていてよく、ノッチ又は湾入部は、プラスチック又はエラストマーの射出成形後、形状結合及び高い軸方向の強度を提供する。

本発明のその他の利点、特徴及び詳細は、本発明の、図面を参照しながら以下に説明する実施の形態から看取される。

複数の部材から構成される円筒ころ軸受ケージの斜視図である。 複数の部材から構成される別の円筒ころ軸受ケージの斜視図である。

図１は、本発明の一実施の形態として、部材１０及び２０から構成される円筒ころ軸受ケージを示す。円筒ころ軸受ケージは、軸方向の両端部に、それぞれ１つのリング状の周方向部材を備えるとともに、両周方向部材を互いに結合する多数のウェブ部材２０を備える。セクター部材１０は、簡単かつ安価に、適当に異形成形あるいは輪郭形成された鋼からなる棒材料又は帯材料を所定の長さに切り落とすことによって製造されている。

ウェブ部材２０も、簡単かつ安価に、適当に異形成形あるいは輪郭形成された鋼からなる棒材料又は帯材料を所定の長さに切り落とすことによって製造されている。特に、ウェブ部材２０の、円筒ころの外周面に対向することが予定される側面は、ころ外周面に対応して弧状に形成されている。このことは、潤滑膜の形成を促し、特に有利である。

セクター部材１０の接続箇所は、接続箇所において半径方向でＶ字形の湾入部が生じ、この湾入部に嵌合するようにウェブ部材２０の軸方向の端部が挿入され、その結果、周方向部材におけるウェブ部材１０の周方向の位置が予め規定されているように形成されている。個々の部材１０及び２０は、ついで、互いに素材結合（ｓｔｏｆｆｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇ）式に、特に溶接によって互いに結合されている。この溶接は、例えばレーザ法、電子法又はプラズマ法によって実施可能である。別の実施の形態では、部材１０及び２０は、互いにろう接、例えば誘導法又はレーザ法による硬ろう付けによってろう接されていてもよいし、互いに接着されていてもよい。

セクター部材１０の各々は、両隣のセクター部材１０と結合されている領域において、ころ端面のための潜在的な当接面を形成する。この当接面は、セクター部材１０の残余の端面に関して、半径方向でさらに内方に配置されているので、半径方向で見てころ端面のために、半径方向で可及的広大に延在する潜在的な当接面が生じる。このことは、円筒ころのための付加的な傾倒防止手段をなし、特に有利である。少なくとも周方向部材の領域におけるこのより大きな半径方向の延在は、部材１０及び２０から構成されるケージとの関連で、ウェブ部材２０の半径方向の厚さとは無関係に達成可能であり、特に有利である。これにより、セクター部材１０におけるウェブ部材２０の軸方向の端部のための比較的大きな結合面も達成可能であり、有利である。

図１に示した円筒ころ軸受ケージの場合、個々の部材１０及び２０を、まず、互いに結合し、ついで、ケージをころの装入によって組み立てて、相応の１つの円筒ころ軸受にすることが可能である。しかし、特に円筒ころ端面の両端部におけるつば（Ｂｏｒｄｅｎ）を備える転動軌道部材（Ｌａｕｆｂａｈｎｅｌｅｍｅｎｔ）との関連で、部材１０及び２０を、前記転動軌道部材内に装入されたころの周りに配置し、ついで、結合することも可能である。その結果、転動軌道部材は、円筒ころ及び保持器とともに、紛失防止されたユニットを形成する。

さらに別の実施の形態では、別の材料、例えばその他の合金や、プラスチックからの形成、並びに焼結及び／又は射出成形による製造が可能である。さらに、円錐ころ軸受ケージが、前記円筒ころ軸受と比較可能な形態で形成されていてもよい。この場合、両周方向部材の直径が異なるだけであり、それゆえ、二種類のセクター部材が設けられていればよい。

図１に示したケージは、実質的に平滑な外周面を有することによって、特に、例えば対応して形成される外側の転動軌道部材に肩部によって案内されるケージとして使用可能である。ウェブ部材２０は、半径方向外側に向かっては、外側の転動軌道部材の肩部によって付加的に、いわば機械的に確保されているのに対して、ウェブ部材２０は、半径方向内側に向かって、セクター部材１０から構成される周方向部材によって保持されている。

セクター部材１０の各々は、ウェブ部材２０に対して平行に突出するように配置された成形部３０を備える。これらの成形部３０は、セクター部材１０を製造するために鋼状の材料を使用した場合、例えばスタンピングにより形成可能である。択一的には、棒状に前成形された材料からセクター部材１０を所定の長さに切り落とす場合、成形部３０を作り込むことが可能である。これらの場合、セクター部材１０の各々は、それぞれの成形部３０に対向する切欠き３５を有する。この製造方法では、製造に要する手間あるいはコストが特に低い。セクター部材１０をプラスチックから構成する場合、成形部３０は、例えば射出成形法での製造時に直接形成される。

ウェブ部材２０の成形部３０の機能を説明するために、円筒ころ４０を図示した。円筒ころ４０は、円筒ころ軸受ケージの、２つのウェブ部材２０及びセクター部材１０によって形成されるポケット内に配置されている。円筒ころ４０は、それぞれ１つの成形部３０がルーズに係合可能な端部側の切欠き５０を有する。成形部３０及び切欠き５０の協働によって、円筒ころ軸受ケージが組み立てられた状態で、円筒ころ４０の紛失防止された保持が生じる。こうして装着された円筒ころ軸受ケージを後に組み付ける際、すべての円筒ころ４０が紛失防止された状態でケージ内に前組み立てされているので、組立スリーブ（Ｍｏｎｔａｇｅｈｕｅｌｓｅ）は省略可能である。

ウェブ部材２０の側面は、円筒ころ４０の当接面が生じるように、錐形に成形されている。

択一的な実施の形態では、例えば、２つ又は複数のセクター部材１０を一体的に形成することも可能である。全周にわたって一体的に構成することも可能である。この形態では、ウェブ部材２０を収容するための適当な貫通部が形成されている。

図２には、本発明の択一的な実施の形態が示されている。対応する円筒ころ軸受ケージは、周方向でセクター部材１００から構成されている。それぞれ２つのセクター部材１００は、その接続箇所において貫通部１２０を形成する。ウェブ部材１１０は、端部側で、それぞれ２つのセクター部材１００間の貫通部１２０内に進入可能であるように成形されている。ウェブ部材１１０の端部側の寸法は、貫通部１２０の内壁とウェブ部材１１０との間に狭小なギャップが生じるように選択されている。最終的な組立のために、それぞれのコンポーネントは前組み立てされ、射出成形工具内に位置決めされる。つぎに、貫通部内に生じたギャップに、プラスチック、エラストマー又は接着剤が射出される。プラスチック又はエラストマーの使用時、ギャップは、有利には約１〜２ミリメートルの幅を有する。接着剤の使用時、ギャップ幅を１０分の数ミリメートルの範囲に選択することも可能である。

有利には、ウェブ部材１１０が、ウェブ部材１１０の、貫通部１２０に係合する外面において、ノッチ又は湾入部が設けられているように構成されている。このノッチ又は湾入部は、ギャップ内へのプラスチックの射出後、形状結合（ｆｏｒｍｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇｅ Ｖｅｒｂｉｎｄｕｎｇ：形状による束縛）を生じ、軸方向の強度を高める。プラスチック又はエラストマーによるセクター部材１００とウェブ部材１１０の結合によって、特に、ウェブ部材１１０及びセクター部材１００をより大きな製造公差でもって製造する可能性が生じる。最終的な組立プロセスにとって、ギャップが１０分の数ミリメートル大きかろうが小さかろうが、又は貫通部１２０内でのその厚さが若干変動しようが、重要ではない。ギャップが不均等な大きさに形成されても、単に、それぞれのウェブ部材１１０を隣接するセクター部材１００に結合するために、若干多量のプラスチック又はエラストマーが使用されるだけでよい。ウェブ部材１１０及びセクター部材１００を結合するためにプラスチック又はエラストマーを使用することによって、付加的に、結合がフレキシブルであるという利点が生じる。このことは、１つには、振動の減少を、ウェブ部材１１０とセクター部材１００との間の結合部の減衰によって達成する。これにより、全体として、転がり軸受ケージを使用したときの騒音の減少が達成される。

１０ セクター部材
２０ ウェブ部材
３０ 成形部
３５ 対向する切欠き
４０ 円筒ころ
５０ 片側の切欠き
１００ セクター部材
１１０ ウェブ部材
１２０ 貫通部

Claims (13)

1. 転がり軸受の転がり軸受ケージにおいて、
   ‐リング状の周方向部材を備え、該周方向部材からウェブ部材（２０）が分岐し、該ウェブ部材（２０）の間に転がり軸受の転動体が配置可能であり、
   ‐前記周方向部材が複数のセクター部材（１０）を備え、
   ‐セクター部材（１０）及びウェブ部材（２０）がケージを形成するために互いに結合されており、
   ‐前記セクター部材（１０）の接続箇所は、接続箇所において前記ウェブ部材（２０）の端部を挿入するために設けられている貫通部（１２０）が生じるように形成されていることを特徴とする、転がり軸受の転がり軸受ケージ。
2. 前記周方向部材が前記セクター部材（１０）から形成されている、請求項１記載の転がり軸受ケージ。
3. 前記転動体の個数に応じて前記セクター部材（１０）が設けられている、請求項１又は２記載の転がり軸受ケージ。
4. 前記転動体の個数に応じて前記ウェブ部材（２０）が設けられている、請求項１から３までのいずれか１項記載の転がり軸受ゲージ。
5. 前記ウェブ部材（２０）同士が同種に形成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の転がり軸受ケージ。
6. 前記貫通部（１２０）がＶ字形、Ｕ字形又は台形に形成されており、Ｖ字形、Ｕ字形又は台形が直線状、凸状又は凹状の辺を有する、請求項１から５までのいずれか１項記載の転がり軸受ケージ。
7. 前記セクター部材（１０）が、前記ウェブ部材（２０）の挿入された端部と前記セクター部材（１０）との間にそれぞれ１つのギャップが生じるように形成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の転がり軸受ケージ。
8. 前記ギャップが、１０分の１ミリメートル〜２ミリメートルの範囲の幅を有する、請求項７記載の転がり軸受ケージ。
9. 前記ギャップが、前記ウェブ部材（２０）を前記セクター部材（１０）と結合する材料により充填されている、請求項７又は８記載の転がり軸受ケージ。
10. 前記材料がプラスチック又はエラストマーである、請求項９記載の転がり軸受ケージ。
11. 前記ウェブ部材（２０）は、前記貫通部（１２０）と係合する外面にノッチを有する、請求項９又は１０記載の転がり軸受ケージ。
12. 転がり軸受ケージが、ころ軸受ケージとして形成されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の転がり軸受ケージ。
13. 前記セクター部材（１０）の各々が少なくとも１つの成形部（３０）を備え、該成形部（３０）が、転がり軸受の転動体の、対応する少なくとも１つの側方の切欠き（５０）と遊びをもって係合可能である、請求項１から１２までのいずれか１項記載の転がり軸受ケージ。

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