JP6127621B2 - 軸受装置 - Google Patents
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Description
前記クランクシャフト2のジャーナル部3を支持する為の軸受装置の場合、ラジアル荷重は特定方向にのみ加わる。具体的には図22で下向きのラジアル荷重のみが加わり、図22で上向きや横向きのラジアル荷重が加わる事はない。従って、前記軸受装置の負荷圏(ラジアル荷重を支承する範囲)は、図22の下側の限られた範囲のみであり、前記両外輪素子17、17の周方向両端縁同士の突き合わせ部が負荷圏となる事はない。これに対して、回転軸がカムシャフトの場合には、ラジアル荷重の作用方向が、上述の場合とは上下逆になる。何れの場合でも、前記両突き合わせ部は、常に非負荷圏に存在する状態となる。従って、外部から加わるラジアル荷重により、前記各ニードル15、15の転動面が前記両突き合わせ部に押し付けられる事はない。
このうちのハウジングは、前記ラジアル荷重の作用方向に2分割され、互いの対向する面の中間部にそれぞれ半円筒形の保持凹部を設けた、1対のハウジング素子を備える。そして、これら両ハウジング素子同士を、それぞれの保持凹部を挟む位置に存在する互いの接合面同士を突き合わせた状態で互いに結合固定し、これら両保持凹部が組み合わされた部分を円形の保持孔としている。
又、前記ラジアルニードル軸受は、外輪と複数本のニードルとを備える。
このうちの外輪は、前記両保持凹部に添設された、それぞれが金属板製である1対の外輪素子を有するもので、これら両外輪素子の周方向両端部同士を、前記両ハウジング素子を結合固定して前記ハウジングとした状態で突き合わせて円筒状とし、前記保持孔の内周面に保持固定している。
又、前記各ニードルは、前記外輪の内周面である円筒面状の外輪軌道と前記回転軸の外周面に設けた円筒面状の内輪軌道との間に、転動自在に設けている。
この様な発明を実施する場合、具体的には、例えば、前記両外輪素子の周方向両端部に、それぞれ径方向外方に折れ曲がった突片を形成する。そして、これら各突片同士を重ね合わせて前記両外輪素子を組み合わせる事により、前記外輪とした状態で、互いに重ね合わされて対となる前記各突片のうちの一方の突片の先端縁部を径方向内方に折り返す事により形成した折り返し部を、他方の突片の先端縁に係合させる。
或いは、前記両外輪素子の周方向両端部に、それぞれ径方向外方に折れ曲がった突片を形成する。そして、これら各突片同士を重ね合わせて前記両外輪素子を組み合わせる事により、前記外輪とした状態で、互いに重ね合わされた前記各突片同士を、クリップにより抑え付ける。
先ず、前記各ニードルの転動面の損傷防止は、両外輪素子の周方向両端部を径方向外側に折り曲げて、突片を形成する事により図れる。これら各外輪素子を構成する金属板を曲げ形成した場合、曲げ方向外側部分には、断面形状が四分の一円弧状等の部分円弧状の凸曲面が形成される。この凸曲面には前記各ニードルの転動面を損傷する様な尖った部分(シャープエッヂ)が存在しない為、前記各ニードルの転動面の損傷を防止できる。
特に、請求項1に記載した発明(第1発明)の構造によれば、ハウジングに設けた保持孔の内側に外輪を、がたつきなく、しっかりと保持できる。
更に、請求項3に記載した発明の構造によれば、1対のハウジング素子同士を組み合わせる以前の状態でも、ハウジング素子と外輪素子とが不用意に分離しない様にできる。この為、上側に組み付けるハウジング素子の保持凹部に外輪素子を予め組み付けた状態から、前記両ハウジング素子同士を組み合わせる際に、上側の外輪素子に関しても、特に抑えておく必要がなくなり、軸受装置の組立作業の容易化を図れる。
又、請求項5に記載した発明の構造によれば、1対のハウジング素子同士を組み合わせる以前の状態でも、各係止凹部を構成する幅狭凹部の幅方向両内側面と、各突片を構成する幅狭部の幅方向両端縁との係合に基づいて、ハウジング素子に対する外輪素子の軸方向の位置決めを図れる。
又、請求項6に記載した発明の構造によれば、1対のハウジング素子同士を組み合わせる以前の状態でも、ハウジング素子のうち、各係止凹部を構成する1対の分岐凹部同士の間に挟まれた部分の幅方向両側面と、各突片を構成する1対の分岐部の幅方向内側縁との係合に基づいて、ハウジング素子に対する外輪素子の軸方向の位置決めを図れる。
しかも、請求項5〜6に記載した発明の場合には、前記各突片の基端側部分である幅広部の幅寸法を、前記各接合面の幅寸法と等しくできる。従って、前記外輪素子のうちで、円周方向に関して前記両突片同士の間に設けられた半円筒部(内周面を外輪軌道とする部分)の幅寸法も、半円筒状の保持凹部の幅寸法と等しくできる。この結果、その分だけ各ニードルの軸方向寸法を長くして、ラジアルニードル軸受の負荷容量を確保できる。
更に、請求項7〜9に記載した発明によれば、軸受装置の組み立て時に、回転軸の周囲に前記各ニードル及び前記両外輪素子を組み付けた後、これら回転軸と各ニードルと両外輪素子とが不用意に分離する事を防止できて、前記軸受装置の組立作業の容易化を図れる。
図1〜3は、本発明の実施の形態の第1例を示している。尚、本例の軸受装置の特徴は、1対の外輪素子17a、17aの周方向両端部同士の突き合わせ部に、各ニードル15、15(図21〜23参照、図1〜3には省略)の転動面を損傷する様な尖った部分を存在させない様にする為の構造にある。その他の部分の構造及び作用は、一部を除き、前述の図21〜23に示した従来構造の場合と同様である。この為、同等部分に関する図示並びに説明は省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
図4〜5は、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の場合には、上側に配置されるハウジング素子21aに形成した1対の係止凹部27a、27aのうちで、保持凹部11aと反対側部分を、この保持凹部11a側部分よりも深くなった逃げ凹部28、28としている。又、前記上側に配置されるハウジング素子21aの保持凹部11aに添設される外輪素子17bの両端部に設けられた、1対の突片26a、26aの先端部に曲げ形成した折り曲げ部29、29を、前記両逃げ凹部28、28内に進入させている。そして、これら両折り曲げ部29、29の先端縁を、前記両係止凹部27a、27aの内面のうちで、前記両保持凹部11aと反対側部分に弾性的に当接させている。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第1例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
図6は、本発明の実施の形態の第3例を示している。本例の場合も上述した実施の形態の第2例の場合と同様に、ハウジング22aを構成する1対のハウジング素子21b、21bに設けた各係止凹部27b、27bのうちで、保持凹部11a、11aと反対側部分を、これら両保持凹部11a、11a側部分よりも深くなった逃げ凹部28a、28aとしている。そして、各突片26b、26bの先端部に曲げ形成した折り曲げ部29a、29aを、前記各逃げ凹部28a、28a内に進入させている。本例の場合には、これら各折り曲げ部29a、29aを、前記各突片26b、26bの基端寄り部分に対してほぼ直角に折り曲げており、これら各折り曲げ部29a、29aの先端縁と前記各逃げ凹部28a、28aの内面とは、特に係合させてはいない。
この様な本例の構造によれば、前記各折り曲げ部29a、29aの存在に基づき、外輪12bを構成する両外輪素子17c、17cの剛性を適度に高くする事が可能になる。
図7〜9は、本発明の実施の形態の第4例を示している。本例の場合には、ハウジング素子21cの接合面24に設ける係止凹部27c(逃げ凹部28bを含む)を、この接合面24の幅方向{図7の(A)に於ける表裏方向、(B)に於ける上下方向}の全長に亙り形成する事なく、この幅方向の中間部にのみ形成している。そして、この様な係止凹部27cに、外輪素子17dの突片26b(折り曲げ部29aを含む)を、幅方向に関する大きながたつきを生じる事なく係合させている。
その他の部分の構造及び作用は、上述の図6に示した第3例の場合と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
図10〜12は、本発明の実施の形態の第5例を示している。本例の場合には、ハウジング素子21dの接合面24に設ける係止凹部27dのうちで、保持凹部11a側部分である基半部を、前記接合面24の幅方向の全長に亙り形成した幅広凹部30としている。これと共に、前記係止凹部27dのうちで、前記保持凹部11aと反対側部分である先半部(逃げ凹部28cを形成した部分)を、前記接合面24の幅方向中間部にのみ形成した幅狭凹部31としている。これに伴い、本例の場合、外輪素子17eの突片26cの基半部を、前記幅広凹部30内に配置した、この幅広凹部30とほぼ等しい幅寸法を有する(前記幅狭凹部31よりも大きい幅寸法を有する)幅広部32としている。これと共に、前記突片26cの先半部(折り曲げ部29bを含む)を、前記幅狭凹部31内に幅方向に関する大きながたつきを生じる事なく配置した、幅狭部33としている。
その他の部分の構造及び作用は、前述の図6に示した第3例の場合と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
図13〜15は、本発明の実施の形態の第6例を示している。本例の場合には、ハウジング素子21eの接合面24に設ける係止凹部27eのうちで、保持凹部11a側部分である基半部を、前記接合面24の幅方向の全長に亙り形成した幅広凹部30としている。これと共に、前記係止凹部27eのうちで、前記保持凹部11aと反対側部分である先半部(逃げ凹部28d、28dを形成した部分)を、前記接合面24の幅方向中間部を挟んだ幅方向両側部分にのみ形成された、1対の分岐凹部34、34としている。これに伴い、本例の場合、外輪素子17fの突片26dの基半部を、前記幅広凹部30内に配置した、この幅広凹部30とほぼ等しい幅寸法を有する(前記両分岐凹部34、34同士の幅方向間隔よりも大きい幅寸法を有する)幅広部32としている。これと共に、前記突片26dの先半部(折り曲げ部29c、29cを含む)を、前記両分岐凹部34、34内に幅方向に関する大きながたつきを生じる事なく配置した、1対の分岐部35、35としている。
その他の部分の構造及び作用は、前述の図6に示した第3例の場合と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
図16〜17は、本発明に関する参考例の第1例を示している。本参考例の軸受装置では、1対の外輪素子17g、17gを組み合わせて成る外輪12cは、1対のハウジング素子21f、21fを組み合わせて成るハウジング22bに設けた円形の保持孔23aの内側に、がたつきなく保持されている。このハウジング22bを構成する、前記両ハウジング素子21f、21fの分割方向は、ラジアル荷重の作用方向である、図16の上下方向である。これら両ハウジング素子21f、21fの互いの対向する面の中間部に、それぞれ半円筒形の保持凹部11b、11bを設けている。そして、前記両ハウジング素子21f、21f同士を、それぞれの保持凹部11b、11bを挟む位置に存在する互いの接合面24、24同士を突き合わせた状態で互いに結合固定し、前記両保持凹部11b、11bが組み合わされた部分を、前記保持孔23aとしている。又、前記各接合面24、24のうちで前記両保持凹部11b、11bの開口部に隣接する部分に、それぞれ逃げ凹部36、36を形成している。尚、前記両ハウジング素子21f、21fのうちの一方が例えばシリンダブロック(又はシリンダヘッド)であり、他方が抑えブロックである。
図18〜19は、本発明に関する参考例の第2例を示している。本参考例の場合には、回転軸であるカムシャフト38の軸方向中間部に設けた小径部39の外周面と、1対のハウジング素子21、21を組み合わせて成るハウジングの内周面との間に、軸受装置を組み付けている。特に、本参考例の構造の場合には、この軸受装置を構成する1対の外輪素子17h、17iの周方向両端部同士を非分離に結合する事で、この軸受装置の組立作業の容易化を図っている。
図20は、本発明に関する参考例の第3例を示している。本参考例の軸受装置の場合には、1対の外輪素子17a、17aの周方向両端部に形成した各突片26、26同士を重ね合わせてこれら両外輪素子17a、17aを組み合わせ、外輪とした状態で、互いに重ね合わされた前記各突片26、26同士を、バネ鋼板等の弾性材により前記両外輪素子17a、17aとは別体に造った、クリップ43により抑え付けている。その他の部分の構成及び作用は、上述した参考例の第2例と同様であるから、重複する説明は省略する。
2 クランクシャフト
3 ジャーナル部
4、4a シリンダブロック
5、5a、5b 抑えブロック
6 接合面
7 接合面
8 ボルト
9 保持孔
10 保持凹部
11、11a、11b 保持凹部
12、12a、12b、12c、12d 外輪
13 外輪軌道
14 内輪軌道
15 ニードル
16 保持器
17、17a〜17g 外輪素子
18 突片
19a、19b 係合凹部
20 保持器素子
21、21a〜21f ハウジング素子
22、22a、22b ハウジング
23、23a 保持孔
24 接合面
25 半円筒部
26、26a〜26f 突片
27、27a〜27e 係止凹部
28、28a〜28d 逃げ凹部
29、29a〜29c 折り曲げ部
30 幅広凹部
31 幅狭凹部
32 幅広部
33 幅狭部
34 分岐凹部
35 分岐部
36 逃げ凹部
37 逆湾曲部
38 カムシャフト
39 小径部
40 係止切り欠き
41 折り返し部
42 突出板部
43 クリップ
Claims (9)
- ハウジングとラジアルニードル軸受とを備え、このハウジングに対して回転軸を、この回転軸に対して特定方向にのみ加わるラジアル荷重を支承しつつ回転自在に支持する軸受装置であって、
このうちのハウジングは、前記ラジアル荷重の作用方向に2分割され、互いの対向する面の中間部にそれぞれ半円筒形の保持凹部を設けた1対のハウジング素子を備え、これら両ハウジング素子同士を、それぞれの保持凹部を挟む位置に存在する互いの接合面同士を突き合わせた状態で互いに結合固定し、これら両保持凹部が組み合わされた部分を円形の保持孔としたものであり、
前記ラジアルニードル軸受は、外輪と複数本のニードルとを備えたもので、
このうちの外輪は、前記両保持凹部に添設された、それぞれが金属板製である1対の外輪素子を有するもので、これら両外輪素子の周方向両端部同士を、前記両ハウジング素子を結合固定して前記ハウジングとした状態で突き合わせて円筒状とし、前記保持孔の内周面に保持固定されており、
前記各ニードルは、前記外輪の内周面である円筒面状の外輪軌道と前記回転軸の外周面に設けた円筒面状の内輪軌道との間に転動自在に設けられている
軸受装置に於いて、
前記各接合面のうちで前記両保持凹部の開口部に隣接する部分にそれぞれ係止凹部が設けられていると共に、前記両外輪素子の周方向両端部に、それぞれ前記外輪の径方向に関して外側に折れ曲がった突片が設けられており、前記両ハウジング素子と前記各突片との自由状態で、これら各突片の厚さ寸法は前記各係止凹部の深さ寸法よりも大きくなっており、
前記両ハウジング素子同士を結合固定した状態で、これら両ハウジング素子と前記各突片との弾性変形に基づいて前記各接合面同士が突き合わされていると共に、前記各突片が前記各係止凹部同士の間で挟持され、前記両外輪素子が前記保持孔の内側に固定されている事を特徴とする軸受装置。 - 前記各係止凹部のうちで前記両保持凹部と反対側部分を、これら両保持凹部側部分よりも深くなった逃げ凹部とすると共に、前記各突片の先端部に設けた折り曲げ部をこれら各逃げ凹部内に進入させている、請求項1に記載した軸受装置。
- ハウジングとラジアルニードル軸受とを備え、このハウジングに対して回転軸を、この回転軸に対して特定方向にのみ加わるラジアル荷重を支承しつつ回転自在に支持する軸受装置であって、
このうちのハウジングは、前記ラジアル荷重の作用方向に2分割され、互いの対向する面の中間部にそれぞれ半円筒形の保持凹部を設けた1対のハウジング素子を備え、これら両ハウジング素子同士を、それぞれの保持凹部を挟む位置に存在する互いの接合面同士を突き合わせた状態で互いに結合固定し、これら両保持凹部が組み合わされた部分を円形の保持孔としたものであり、
前記ラジアルニードル軸受は、外輪と複数本のニードルとを備えたもので、
このうちの外輪は、前記両保持凹部に添設された、それぞれが金属板製である1対の外輪素子を有するもので、これら両外輪素子の周方向両端部同士を、前記両ハウジング素子を結合固定して前記ハウジングとした状態で突き合わせて円筒状とし、前記保持孔の内周面に保持固定されており、
前記各ニードルは、前記外輪の内周面である円筒面状の外輪軌道と前記回転軸の外周面に設けた円筒面状の内輪軌道との間に転動自在に設けられている
軸受装置に於いて、
前記各接合面のうちで前記両保持凹部の開口部に隣接する部分にそれぞれ係止凹部が設けられており、これら各係止凹部のうち、少なくとも上側に配置されるハウジング素子に設けられた1対の係止凹部の一部で前記保持凹部とは反対側部分には、この保持凹部側部分よりも深くなった逃げ凹部が設けられており、
前記両外輪素子の周方向両端部に、それぞれ前記外輪の径方向に関して外側に折れ曲がった突片が設けられており、これら各突片のうち、前記上側に配置されるハウジング素子の保持凹部に添設される外輪素子の周方向両端部に設けられた1対の突片の先端部には、折り曲げ部が設けられており、
前記両ハウジング素子同士を結合固定した状態で、前記各接合面同士が突き合わされており、且つ、前記各突片が前記各係止凹部の内側に配置されていると共に、前記両折り曲げ部が前記両逃げ凹部内に進入しており、これら両折り曲げ部の先端縁が前記各係止凹部の内面のうちで前記両保持凹部と反対側部分に弾性的に当接している事を特徴とする軸受装置。 - 前記各係止凹部が、前記各接合面の幅方向中間部にのみ設けられている、請求項1〜3のうちの何れか1項に記載した軸受装置。
- 前記各係止凹部は、前記保持凹部側部分を、前記各接合面の幅方向の全長に亙り形成された幅広凹部とすると共に、前記保持凹部と反対側部分を、前記各接合面の幅方向中間部にのみ形成された幅狭凹部としており、
前記各突片は、基端側部分を、前記幅広凹部内に配置した、前記幅狭凹部よりも大きい幅寸法を有する幅広部とすると共に、先端側部分を、前記幅狭凹部内に配置した幅狭部としている、
請求項1〜3のうちの何れか1項に記載した軸受装置。 - 前記各係止凹部は、前記保持凹部側部分を、前記各接合面の幅方向の全長に亙り形成された幅広凹部とすると共に、前記保持凹部と反対側部分を、前記各接合面の幅方向中間部を挟んだ幅方向両側部分にのみ形成された1対の分岐凹部としており、
前記各突片は、基端側部分を、前記幅広凹部内に配置した、前記両分岐凹部同士の幅方向間隔よりも大きい幅寸法を有する幅広部とすると共に、先端側部分を、前記両分岐凹部内に配置した、幅方向に関して互いに離隔した1対の分岐部としている、
請求項1〜3のうちの何れか1項に記載した軸受装置。 - 前記回転軸の周囲に前記外輪を、前記各ニードルを介して組み付けた状態で、この外輪を構成する前記両外輪素子の周方向両端部同士を非分離に結合している、請求項1〜6のうちの何れか1項に記載した軸受装置。
- 前記両外輪素子の周方向両端部に設けられた前記各突片同士を重ね合わせて前記両外輪素子を組み合わせる事により、前記外輪とした状態で、互いに重ね合わされて対となる前記各突片のうちの一方の突片の先端縁部を径方向内方に折り返す事により形成した折り返し部を他方の突片の先端縁に係合させている、請求項7に記載した軸受装置。
- 前記両外輪素子の周方向両端部に設けられた前記各突片同士を重ね合わせて前記両外輪素子を組み合わせる事により、前記外輪とした状態で、互いに重ね合わされた前記各突片同士をクリップにより抑え付けている、請求項7に記載した軸受装置。
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