WO2012127992A1

WO2012127992A1 - ローラベアリングモジュール、環状ローラベアリングモジュール、ローラベアリング、又はローラベアリングモジュールの製造方法

Info

Publication number: WO2012127992A1
Application number: PCT/JP2012/054702
Authority: WO
Inventors: 裕樹石田; 隆牧野; 藤原　誠
Original assignee: 株式会社椿本チエイン
Priority date: 2011-03-22
Filing date: 2012-02-27
Publication date: 2012-09-27
Also published as: JP2012197894A

Abstract

　簡単な構造であって、作業性に優れ、効率的に製作して、しかも材料ロスの少ないローラベアリングモジュールを提供すること。　保持器（１２０）が、ローラ（１１０）の外周側に配置されてローラ（１１０）を内周側に保持する大径弧状部（１３１）と大径弧状部（１３１）の両端に内周側に突出する内向側部とを備える外側フレーム（１３０）と、ローラ（１１０）の内周側に外側フレーム（１３０）と同心円に配置されて、ローラ（１１０）を外周側に保持する小径弧状部（１４１）と小径弧状部（１４１）の両端に外周側に突出する外向側部とを備える内側フレーム（１４０）とを備えて、大径弧状部（１３１）と小径弧状部（１４１）と内向側部と外向側部とにより扇面状のローラ保持部（１２２）を形成し、ローラ（１１０）がローラ保持部（１２２）内に保持されているローラベアリングモジュール（１００）。

Description

ローラベアリングモジュール、環状ローラベアリングモジュール、ローラベアリング、又はローラベアリングモジュールの製造方法

　本発明は、例えば、風力発電機の主軸を支持する支持構造、シールド掘削機の回転するカッターディスク、カッタフレームをスラスト荷重を受けつつ支持する支持構造、またはパワーショベル、クレーン等において上部回転部を下部フレームに支持する支持構造などに使用されるような大型のローラベアリング構造、特に軸方向荷重を受けるアキシャルローラベアリング構造に関するものである。

　従来から、上下水道用トンネル、地下鉄用トンネル等の各種のシールド坑をシールド工法により構築するための掘削装置としてシールド掘削機が実用化されていて、このようなシールド掘削機では先端にカッターディスクのような巨大な掘削装置が回転自在に設置されており、これを支持するためにアキシャルローラベアリングが使用されている。
　また、パワーショベル、クレーンのような建設機械では、自走機構を備えた下部構造に対し、ショベルアーム、ブームを備えて下部機構に対して回転自在に設置される上部機構を支持するために、アキシャルローラベアリングが使用されている。
　これらの機械に使用されるアキシャルローラベアリングは、アキシャル方向に相当に大きな荷重を支持する必要があるとともに、その支持する対象の大きさゆえに、ローラベアリング自体の半径が相当に大きいものである。

　通常、アキシャル方向（若しくはスラスト方向）の荷重を支持するアキシャルローラベアリングは、図１２に示されるように、例えば、上側軌道輪及び下側軌道輪のような一対の軌道輪と、当該一対の軌道輪の間に配置される複数のローラと、これら複数のローラを保持する保持器とから構成されていて、それぞれは、単独の部品で形成されている（例えば、特許文献１を参照のこと）。
　また、図１３に示されるように、保持器には切削等の機械加工により多数のポケット５２２が形成されていて、これら多数のポケット５２２にそれぞれベアリングを構成するローラ５１０を保持させて、これを上部軌道輪５５０、下部軌道輪５６０の間に挟持して、ローラベアリング５００が構成されている。

特表２００８－５１７２３９号公報（図４）

　ところが、本願発明が前提とするような大型のアキシャルローラベアリング５００の場合には、適用される装置が大型であり、ローラベアリング５００もその径は非常に大径となって、ローラベアリング５００自体に印加される荷重も相当大きくなるが、そこに保持されるそれぞれのローラ５１０自体はかなり小さく、図１２に示されるように、ローラベアリング５００の外径が大径となる割には、ベアリングを構成する上下の軌道輪５５０、５６０や、保持器５２０の幅が小さい点において、通常のベアリングとは異なる、独特の構造を備えている。
　したがって、多数のローラを保持する保持器５２０も、径が大径である割に板幅、板厚が薄く、全体としては変形し易いものとなってしまう。特に、通常のベアリングに使用される保持器のように全体を一体として成形すると、その運搬、装着作業時などに変形、破損などし易く、取扱いに細心の注意を要するものであり、作業者の負担が大きい点、問題であった。
　また、全体構造としてそのような華奢な構造であるため、製作において精度を上げることが難しく、加工上も細心の注意を払う必要があり、歩留まりも上がらず作業性を向上し難いという問題があった。

　これらのことを考慮し、大径の保持器を成形するに当り、各部分に分割して部分ごとに製作することも考えられるが、円環の部分を構成する扇面形状の各部材を、プレスで打ち抜き加工あるいは直方体状の材料を弧状に曲げ加工したり、ローラ５１０が収容されるポケット５２２をそれぞれ切削加工したり、その後、各部分を円環状に精度よく配置して、それぞれを溶接等の手法で接合して環状のベアリング保持器５２０を作成する、というように、その作成に非常に手間がかかり煩雑であるという問題があった。

　加えて、従前、所謂打抜き保持器として知られているように、大きな薄い平板状の材料から円環状若しくは扇面形状の部材を打ち抜き加工して保持器を形成するものもあったが、このような保持器はもっぱら小型の軸受において使用されるものであり、強度的にも大径の軸受に使用するには不適なものであり、また、抜き跡として廃棄される材料も多くなるという問題があった。
　さらに、ローラ５１０を保持するポケット５２２を切削加工する際には多くの切り屑が生ずるため、この点も資源の有効活用という面から大きな問題があった。

　本発明は、前述したような従来技術の問題点を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、簡単な構造であって、作業性に優れ、効率的に製作して、しかも材料ロスの少ないローラベアリングモジュール、環状ローラベアリングモジュール、ローラベアリング、および、ローラベアリングモジュールの製造方法を提供することにある。

　本請求項１に係る発明は、ローラベアリング用の保持器と該保持器に保持されるローラベアリングとを備えるローラベアリングモジュールであって、前記保持器が、前記ローラの外周側に配置されて、該ローラを内周側に保持する大径弧状部と該大径弧状部の長手方向両端に内周側に突出する内向側部とを備える外側フレームと、前記ローラの内周側に前記外側フレームと同心円に配置されて、該ローラを外周側に保持する小径弧状部と該小径弧状部の長手方向両端に外周側に突出する外向側部とを備える内側フレームとを備えて、前記大径弧状部と小径弧状部と内向側部と外向側部とにより扇面状のローラ保持部を形成し、前記ローラが前記扇面状のローラ保持部内に保持されていることにより、前述した課題を解決したものである。

　請求項２に係る発明のローラベアリングモジュールは、請求項１に係る発明の構成に加えて、前記外側フレームと内側フレームとがそれぞれ扁平角柱状線材からプレス成形されたものであって、前記外側フレームの内向側部と内側フレームの外向側部とが一体的に接合されていることにより、前述した課題をさらに解決したものである。

　請求項３に係る発明のローラベアリングモジュールは、請求項１または請求項２に係る発明の構成に加えて、前記ローラがその軸方向端部のいずれかまたは双方に凹孔を備え、前記外側フレームの前記大径弧状部と内側フレームの小径弧状部とのいずれか一方または双方が前記ローラ保持部側に立設した複数の支持ピンを備え、該支持ピンがローラの凹孔に嵌入してローラを回動自在に支承していることにより、前述した課題をさらに解決したものである。

　請求項４に係る発明のローラベアリングモジュールは、請求項１乃至請求項３のいずれかに係る発明の構成に加えて、前記ローラベアリングが中空円筒形状を呈するものであり、前記外側フレームと内側フレームとが前記ローラベアリングを貫通する貫通支持ピンにより結合されていることにより、前述した課題をさらに解決したものである。

　請求項５に係る発明のローラベアリングモジュールは、請求項１乃至請求項４のいずれかに係る発明の構成に加えて、前記外側フレームの外周面及び前記内側フレームの内周面の何れか一方または双方にシューが配設されていることにより、前述した課題をさらに解決したものである。

　請求項６に係る発明の環状ローラベアリングモジュールは、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のローラベアリングモジュールを複数円環状に配置して相互に固定したことにより、前述した課題を解決したものである。

　請求項７に係る発明のアキシャルローラベアリングは、前記請求項６に記載の環状ローラベアリングモジュールの両側に円環形状を呈する軌道輪を配置して、該軌道輪により前記環状ローラベアリングモジュールを挟持して形成したことにより、前述した課題を解決したものである。

　請求項８に係る発明のローラベアリングモジュールの製造方法は、扁平角柱状線材から、大径弧状部材及び小径弧状部材を、それぞれ切断、成形する工程と、前記大径弧状部材の長手方向両端部を内側に屈曲させて内向側部を形成して外側フレームを成形する工程と、前記小径弧状部材の長手方向両端部を外側に屈曲させて外向側部を形成して内側フレームを成形する工程と、前記外側フレームの内向側部と内側フレームの外向側部とを相互に接合して扇面状のローラ保持部を備えた保持器を形成する工程と、前記保持器の内部にローラを介挿する工程とを備えることにより、前述した課題を解決したものである。

　請求項１に係る発明は、ローラベアリング用の保持器と保持器に保持されるローラベアリングとを備えるローラベアリングモジュールであって、保持器がローラの外周側に配置されて、ローラを内周側に保持する大径弧状部と大径弧状部の長手方向両端に内周側に突出する内向側部とを備える外側フレームと、ローラの内周側に外側フレームと同心円に配置されて、ローラを外周側に保持する小径弧状部と小径弧状部の長手方向両端に外周側に突出する外向側部とを備える内側フレームとを備えて、大径弧状部と小径弧状部と内向側部と外向側部とにより扇面状のローラ保持部を形成し、ローラが扇面状のローラ保持部内に保持されていることにより、ローラベアリングのローラ保持器においてローラを外側フレームと内側フレームとの間に形成されるローラ保持部に介挿して保持するのみとして、従来のもみ抜き保持器が備えていたローラポケットのような、各ローラを別個に収容・保持するような余分の構造を一切省略して保持器を非常に簡易な構造としたため、簡便かつ低コストで保持器及びローラベアリングモジュールを製造することができる。

　また、従前のローラポケットのようにローラの間に存在した柱状の部分がなくなって、ローラ相互間の距離を小さくするため、同じ保持部においても多数のローラを収容、保持することができて、より大きな荷重に耐えることができるとともに、外向側部および内向側部が保持されているローラの周方向への脱落を防止されて、保持器の内部にローラを安定して保持することができる。
　さらに、保持器とローラとから構成されるモジュールを、円環の部分を構成する扇面形状としたことにより、円環全体を一つの部品として製造するよりもはるかに製造、取扱いが簡便となるため、アキシャルローラベアリングの製造から神経を消耗するような作業から解放して取扱い作業を容易化し、製造作業を著しく簡便化することができる。

　請求項２に係る発明のローラベアリングモジュールは、請求項１に係る発明が奏する効果に加えて、外側フレームと内側フレームとがそれぞれ扁平角柱状線材からプレス成形されたものであって、外側フレームの内向側部と内側フレームの外向側部とが一体的に接合されていることにより、二つのフレームを一体として強度を格段に向上させるため、強固な保持器を簡単に製造することができるとともに、扁平角柱状線材をプレス・曲げ加工することにより保持器を製造して、複雑な工程を必要とすることなく、しかも無駄な材料を発生することもほとんどないため、加工時間も短縮されて、無駄も生ぜず、生産性を著しく向上することができる。

　請求項３に係る発明のローラベアリングモジュールは、請求項１または請求項２に係る発明が奏する効果に加えて、ローラがその軸方向端部のいずれかまたは双方に凹孔を備え、外側フレームの大径弧状部と内側フレームの小径弧状部とのいずれか一方または双方がローラ保持部側に立設した複数の支持ピンを備えて、支持ピンがローラの凹孔に嵌入してローラを回動自在に支承していることにより、それぞれのローラが保持される位置が支持ピンにより固定されて回転が安定するため、扇面形状のローラ保持部内に保持されたローラが相互に衝突、摩耗することもなく、長期にわたって安定して動作させることができる。

　請求項４に係る発明のローラベアリングモジュールは、請求項１乃至請求項３のいずれかに係る発明が奏する効果に加えて、ローラが中空円筒形状を呈するものであり、前記外側フレームと内側フレームとが前記ローラを貫通する貫通支持ピンにより結合されていることにより、貫通支持ピンが保持されるローラの回転軸として機能してローラが一定の回転軸芯の周りに安定して回転するため、ローラ相互に衝突したり摩擦しあうことがなく、長期にわたって使用することができる。
　また、中空円筒状のローラの中心を１本の貫通支持ピンが貫いて当該貫通支持ピンの両端を大径弧状部及び小径弧状部に固定してローラを支持するため、ローラの両側に個々に支持ピンを支持する場合に比べ、支持ピンが相互に軸ずれしてローラが傾き円滑に回動しなくなるという不具合の虞がなく、回転軸が安定してローラを円滑に回転させベアリングとして安定して機能させることができる。
　さらに、複数の貫通支持ピンによって外側フレームと内側フレームとを結合するため、たとえ、二つのフレームの外向側部と内向側部とを接合しなくとも、これら外側フレームと内側フレームとを強固に固定することができる。

　請求項５に係る発明のローラベアリングモジュールは、請求項１乃至請求項４のいずれかに係る発明が奏する効果に加えて、外側フレームの外周面及び内側フレームの内周面のいずれか一方または双方にシューが配設されていることにより、当該ローラベアリングモジュールがシューを介して装着対象となる箇所に装着されるため、たとえ、外側フレームの外周側又は内側フレームの内周側に支持ピンの一部若しくは支持ピンを固定する部材のような、保持器の側面から突出した構造があったとしても、シューが存在することにより当該突出構造が直接装着対象箇所や作業者に衝突する可能性を大幅に軽減し、ローラベアリングモジュールの装着作業において、神経を消耗するような細かな作業を大幅に軽減することができる。

　請求項６に係る発明の環状ローラベアリングモジュールは、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のローラベアリングモジュールを複数円環状に配置して相互に固定したことにより、前述した請求項１乃至請求項５のいずれかに係る発明のローラベアリングモジュールと同様に、簡単な構造であって、作業性に優れ、効率的に製作して、しかも材料ロスの少ない環状ローラベアリングモジュールを提供できて環状ローラベアリングモジュールの一部及び全体を簡便に形成することができるとともに、このような多数の扇面状のモジュールから形成されていることにより、一部が破損した場合には、当該破損箇所のモジュールを部分的に交換すれば使用が可能となるため、部分が破損しただけで環状モジュール全体を廃棄する必要がなく、メンテナンス性に優れた環状ローラベアリングモジュールとすることができる。

　請求項７に係る発明のアキシャルローラベアリングは、請求項６に記載の環状ローラベアリングモジュールの両側に円環形状を呈する軌道輪を配置して、当該軌道輪により環状ローラベアリングモジュールを挟持して形成したことにより、簡単な構造であって、作業性に優れ、効率的に製作して、しかも材料ロスの少ないローラベアリングを提供できるとともに、従来よりより大きな軸方向荷重に耐えることができる。
　また、前述した環状ローラベアリングモジュールのように、一部が破損した場合には、当該破損箇所のモジュールを部分的に交換すれば使用が可能となるため、部分が破損しただけで環状モジュール全体を廃棄する必要がなく、メンテナンス性に優れたローラベアリングとすることができる。

　請求項８に係る発明のローラベアリングモジュールの製造方法は、扁平角柱状線材から、大径弧状部材及び小径弧状部材を、それぞれ切断、成形する工程と、大径弧状部材の長手方向両端部を内側に屈曲させて内向側部を形成して外側フレームを成形する工程と、小径弧状部材の長手方向両端部を外側に屈曲させて外向側部を形成して内側フレームを成形する工程と、外側フレームの内向側部と内側フレームの外向側部とを相互に接合して扇面状のローラ保持部を備えた保持器を形成する工程と、保持器の内部にローラを介挿する工程とを備えることにより、扁平角柱状の線材をプレス成形などの手法により単純に切断、折り曲げなどするのみで保持器を構成する外側フレーム及び内側フレームを形成するため、従前の小型軸受に使用される打ち抜き保持器のように、平板から円盤状の部材を打抜いて成形するような複雑なプレス型を使用することもローラを収容するポケットを切削加工することも不要であるので、高価な工作機械を要することなく、しかも単純な加工であって加工ミスが生ずる可能性も極めて低くなり、低コストで簡便に、しかも効率良く保持器を製造することができる。
　また、線材を切断、屈曲成形するという程度の簡易な加工で済むため加工の際に廃材が生ずることが非常に少なく、従前の加工方法のように打ち抜き屑、切削屑など、使用できなかった材料を大量に生ずることがないので、原材料を無駄なく最大限有効に活用することができる。
　しかも、外側フレーム及び内側フレームを接合することにより保持器の強度を大幅に向上するため、扇面状のローラ保持部に保持されるローラを安定して保持することができるとともに、出来上がったローラベアリングモジュールの取扱いの際にも、神経を使う作業が大幅に軽減され、容易にハンドリングすることができる。

本発明の第１実施例であるローラベアリングモジュールの概略斜視図。図１に示すローラベアリングモジュールの半割断面図。図１に示すローラベアリングモジュールを組合わせて形成した環状ベアリングモジュールの斜視図。本発明の第２実施例であるローラベアリングモジュールの概略斜視図。図４に示すローラベアリングモジュールの半割断面図。図４に示すローラベアリングモジュールを組合わせて形成した環状ベアリングモジュールの斜視図。本発明のローラベアリングモジュールの素材となる扁平角柱状線材の斜視図。第１の加工工程を経た外側フレーム及び内側フレーム。第２及び第３の加工工程を経た外側フレーム及び内側フレーム。第４の加工工程を経た扇面状の保持器。加工終了時のローラベアリングモジュール。従来の大径アキシャルローラベアリングの一部断面概略図。従来のもみ抜き保持器の概略図。

　本発明は、ローラベアリング用の保持器と該保持器に保持されるローラとを備えるローラベアリングモジュールであって、ローラベアリング用の保持器と保持器に保持されるローラベアリングとを備えるローラベアリングモジュールであって、保持器がローラの外周側に配置されて、ローラを内周側に保持する大径弧状部と大径弧状部の長手方向両端に内周側に突出する内向側部とを備える外側フレームと、ローラの内周側に外側フレームと同心円に配置されて、ローラを外周側に保持する小径弧状部と小径弧状部の長手方向両端に外周側に突出する外向側部とを備える内側フレームとを備えて、大径弧状部と小径弧状部と内向側部と外向側部とにより扇面状のローラ保持部を形成し、ローラが扇面状のローラ保持部内に保持されていて、簡単な構造であって、作業性に優れ、効率的に製作して、しかも材料ロスの少ないものであれば、その具体的な態様は、いかなるものであっても何ら構わない。

　すなわち、ローラベアリングモジュールの軌道輪やローラなどの材料は、大径ベアリングに特有の高負荷に耐えるものであれば、通常のローラベアリングに使用されるような材料で構わず、保持器の材料としても、炭素鋼（Ｓ２５Ｃ～Ｓ４５Ｃ）、快削鋼のような鉛若しくは鉛合金を含有する低炭素鋼、高力黄銅鋳物などのような従前保持器に使用されていた材料でも構わないが、加工性、強度、コストなどを考慮すると、一般構造用の圧延鋼材で、俗に鋼帯と呼ばれるような扁平角柱状の線材が好ましい。

　また、外側フレームと内側フレームとを接合する方法としては、ろう付け、拡散接合、溶接接合や、機械接合としてのボルト接合などが採用できるが、強度や、外観の美しさ、作業効率などを考慮すると、溶接接合が好ましい。
　ただし、ローラをナット止めした支持ピンで固定する場合には、ローラの固定とフレームの固定とを併せて行えるためボルト接合を採用してもよい。

　ローラは、中実円筒形状であってもよいし、中空円筒形状であってもよく、中実円筒形状の場合には、両端の円形表面の中央部に、支持ピンが嵌入する凹孔を設けておくと、支持ピンの位置がぶれることなく回転が安定して好ましい。
　ローラは保持器内に放射状に配置されるが、その外形は、単純な円筒であっても良いし、また、外周部と内周部との径の差を考慮して、外側の径をやや大とした、切頭円錐状の外形を有するものであってもよい。また、単列のみでなく、複数列配置するようにしても構わない。

　ローラを保持器内に形成したローラ保持部に保持する方法としては、保持器の大径弧状部内面及び／又はローラ小径弧状部外面にそれぞれ支持ピンを立設し、円筒状のローラの軸方向両側にそれぞれ刻設した凹孔に当該支持ピンを嵌入させて一対の支持ピンでローラを支持するか、円筒状ローラの中に一本の貫通支持ピンを挿通して当該貫通支持ピンを大径円弧状部及び小径円弧状部に固定してローラを支持するようにすると、ローラが安定して保持されるが、ローラ保持内周面又はローラ保持外周面の例えば一方については、ローラ端部が浅く嵌り込むような凹部を設け、当該凹部にローラの一端を緩く嵌め込み他端を支持ピンで軸支して、回動自在に保持してもよい。

　以下、本発明の第１実施例であるローラベアリングモジュール１００について、図１ないし図３を参照して説明する。
　図１は、本発明の第１実施例であるローラベアリングモジュール１００の概略斜視図であり、図２は、図１に示すローラベアリングモジュール１００の半割断面図であり、図３は、図１に示すローラベアリングモジュール１００を組合わせて形成した環状ベアリングモジュール１８０の斜視図である。

　本第１実施例のローラベアリングモジュール１００は、図１に示すように、外側フレーム１３０を構成する大径弧状部１３１と、内側フレーム１４０を構成する小径弧状部１４１と、これら大径弧状部１３１及び小径円弧状部１４１の両端を一体に接合する側面部１２１とから構成される保持器１２０を有している。
　当該保持器１２０は、内部に保持するローラ１１０の径より稍小さい程度の幅の厚さを有していて、上方視で扇面状の形状を呈するものであり、大径弧状部１３１、小径弧状部１４１及び側面部１２１に囲繞されてローラ保持部１２２が形成されていて、当該ローラ保持部１２２に円筒状のローラ１１０が多数（実施例では１３個）保持されている。
　なお、側面部１２１は、外側フレーム１３０の両側に内周側に突出して形成した内向側部１３２と、内側フレーム１４０の両側に外周側に突出して形成された外向側部１４２とを突き合わせて接合して形成されている。

　ローラ１１０は、それぞれ中実の円筒形状であって大きな側面荷重（アキシャル荷重）に耐えるものであり、軸方向の両端にある円形の面には、その中央部に支持ピン１５０のピン頭部１５１が嵌入する凹孔１１１が形成されている。
　支持ピン１５０は、図２に示されているように、大径弧状部１３１又は小径弧状部１４１のそれぞれを貫通して、ローラ保持部１２２側にピン頭部１５１を突出して配置され、ピン基部１５２側において、それぞれ固定ナット１６０により固定されている。
　固定されている支持ピン１５０のピン頭部１５１が、放射状に位置するローラ１１０の両端面に設けられた凹孔１１１に嵌入してそれぞれのローラ１１０を支持し、各ローラ１１０は、両側に位置する支持ピン１５０によって保持器１２０内に回動自在に保持される。

　これにより、従来のもみ抜き保持器にあったような、ローラ１１０の間で大径弧状部と小径弧状部とを接続してポケットの側面を形成していた柱状部がなくとも各ローラ１１０は安定して保持されるので、当該柱状部をなくしたことで、保持器１２０に使用される材料を大幅に減少させるとともに、従前のポケットのようなローラ１１０を収容する部分を切削加工等により製作することがなくなるため、材料を節減でき、また製作における作業工程を簡素化することができる。
　なお、各支持ピン１５０については、それぞれ固定ナット１６０を使用して固定するばかりではなく、例えば圧入などの方法により予め一方の側のフレームについて固定しておくと、ねじ止めなどの作業負担を軽減することができる。

　大径弧状部１３１及び小径弧状部１４１の外側には、保持器１２０の幅と比べて長手方向に幅の小さいシュー１７０が、それぞれ２個、設置されている。
　また、シュー１７０の厚みを、支持ピン１５０のピン基部１５２及び固定ナット１６０の厚さより大としておくと、ローラベアリングモジュール１００の装着作業において、支持ピン１５０のピン基部１５２や固定ナット１６０が、被装着箇所の付近を構成する部材や人の手などを引っ掛けて損傷する可能性を大幅に減ずることができる。
　なお、シュー１７０の設置に当っては、支持ピン１５０のピン基部１５２を利用して、固定ナット１６０によりシュー１７０を固定するようにすると、ねじ止め作業を効率化することができる。

　図３に示されるのが、本第１実施例を複数結合して製造した環状ローラベアリングモジュール１８０であって、図では、６個の扇型状ローラベアリングモジュールを結合してひとつの環状ローラベアリングモジュール１８０を構成している。
　当該環状ローラベアリングモジュール１８０を形成するに際し各ローラベアリングモジュール１００を結合する方法としては、（１）隣接するローラベアリングモジュール１００の間に薄板材を外側フレーム１３０相互の間、あるいは内側フレーム１４０相互の間にさし渡し、隣接するフレームから突出した支持ピン１５０のピン基部１５２を利用してねじ固定する、または（２）隣接するローラベアリングモジュール１００の側面部を相互に溶接、ろう付け等の方法で接合することが考えられる。
　溶接、ろう付けのような方法を採ると、強度も高い上にすっきりと仕上がり見栄えが良くなる。
　また、ねじ固定のような方法を採ると、部分的にローラベアリングモジュール１００を交換するようなメンテナンス作業が容易となる。

　なお、当該ローラベアリングモジュール１００を装着する対象部位の構造によっては、複数のローラベアリングモジュール１００を相互に固定することなく、例えば、環状溝状に形成した被装着部位に各ローラベアリングモジュール１００を並べて配置するのみで、シュー１７０を介して被装着部位に対して位置決めする簡略化した構造とすることもできる。

　次に本判明の第２実施例であるローラベアリングモジュール２００について、図４乃至図６を参照して以下に説明する。
　図４は、本発明の第２実施例であるローラベアリングモジュール２００の概略斜視図であり、図５は、図４に示すローラベアリングモジュール２００の半割断面図であって、図６は、図４に示すローラベアリングモジュール２００を組合わせて形成した環状ベアリングモジュール２８０の斜視図である。
　本第２実施例のローラベアリングモジュール２００は、第１実施例のローラベアリングモジュール１００と比べると、保持器２２０を構成する外側フレーム２３０と内側フレーム２４０とが側面部において接合されておらず、保持されるローラ２１０を貫通する貫通支持ピン２５０を両側のフレームに対してねじ固定することにより、外側フレーム２３０と内側フレーム２４０とが接合されている点のみが異なり、その他の対応する事項については、下２桁を共通する符号を付すのみとして、重複的な説明を避けて詳細な説明は省略する。

　本第２実施例のローラベアリングモジュール２００は、図２に示されるように、大径弧状部２３１と、当該大径弧状部２３１の長手方向両端部からローラ２１０の側面側に屈曲して突出する内向側部２３２とから形成される外側フレーム２３０と、小径弧状部２４１と、当該小径弧状部２４１の長手方向両端部からローラ２１０の側面側に屈曲して突出する外向側部２４２とから形成される内側フレーム２４０とを備え、これら外側フレーム２３０及び内側フレーム２４０の幅は、内部に保持するローラ２１０の径より稍小さく形成されている。

　本第２実施例の場合には、外側フレーム２３０の内向側部２３２と内側フレーム２４０の外向側部２４２とが接合されておらず、各ローラ２１０を支持する貫通支持ピン２５０によって、外側フレーム２３０と内側フレーム２４０とをねじ固定している。
　図５に示されるように、ローラ２１０を支持する貫通支持ピン２５０は、外側フレーム２３０の大径弧状部２３１に穿孔された貫通孔と内側フレーム２４０の小径弧状部２４１に穿孔された環通孔との間に装着されて、両端を固定ナット２６０で各々のフレーム２３０、２４０に固着されているので、外側フレーム２３０と内側フレーム２４０とが複数の貫通支持ピン２５０により強固に固定される。

　具体的な製作工程としては、まず、一方のフレーム、例えば内側フレーム２４０の小径弧状部２４１に複数の貫通支持ピン２５０をそれぞれ固定し、当該小径弧状部２４１に突設された貫通支持ピン２４１にローラ２１０を装着した後、外側フレーム２３０を貫通支持ピン２５０の他方の端部に被嵌し、貫通支持ピン２５０の外側フレーム２３０側の基部２５２を固定ナット２５３などで締着する。
　このようにすれば、第２実施例のようなローラベアリングモジュール２００を製作することができる。

　図６に示されるのは、第２実施例のローラベアリングモジュール２００を６個集めて製作した環状ローラベアリングモジュール２８０である。
　この環状ローラベアリングモジュール２８０も、前述した第１実施例のローラベアリングモジュール１００より形成した環状ローラベアリングモジュール１８０と同様の機能を備えるものであり、前述したと同様の方法で接合することができる。
　このような環状ローラベアリングモジュール２８０を採用すると、部分を構成するローラベアリングモジュール２００を単位としてそれぞれ別個に製作して輸送することができるので、一体成形により形成した大径の保持器を採用した場合と比べ、製作におけるロスも軽減され、作業性を著しく改善することができる。

　また、これらの環状ローラベアリングモジュール１８０、２８０を、上側軌道輪、下側軌道輪のような一対の軌道輪で挟持して、アキシャルローラベアリングとすれば、上述した、ローラベアリングモジュール１００、２００または環状ローラベアリングモジュール１８０、２８０と同様に、部分を構成するローラベアリングモジュール１００、２００単位で、製作して輸送することができるので、一体成形で形成した大径の保持器を採用した場合と比べ、製作におけるロスも軽減され、搬送作業において変形などが生ずる虞も低減されるので作業性を著しく改善することができる。

　以上のようにして得られた本発明の実施例であるローラベアリングモジュール１００、２００は、保持器１２０、２２０が、ローラ１１０、２１０の外周側に配置されてローラ１１０、２１０を内周側に保持する大径弧状部１３１、２３１とこの大径弧状部１３１、２３１の長手方向両端に内周側に突出する内向側部１３２、２３２とを備える外側フレーム１３０、２３０と、ローラ１１０、２１０の内周側に外側フレーム１３０、２３０と同心円に配置されてローラ１１０、２１０を外周側に保持する小径弧状部１４０、２４０とこの小径弧状部１４０、２４０の長手方向両端に外周側に突出する外向側部１４２、２４２とを備える内側フレーム１４０、２４０とを備えて、大径弧状部１３１、２３１と小径弧状部１４１、２４１と内向側部１３２、２３２と外向側部１４２、２４２とにより扇面状のローラ保持部１２２、２２２を形成し、ローラ１１０、２１０がローラ保持部１２２、２２２内に保持されていることにより、従来技術のようなポケットを備えることのない簡単な構造であって、切削加工などのプロセスを不要として加工工程を減少させて作業性に優れ、効率的に製作することができる。

　また、外側フレーム１３０、２３０と内側フレーム１４０、２４０とがそれぞれ扁平角柱状線材からプレス成形されたものであることにより、加工材料の抜き跡や削り屑のような材料の材料ロスを極めて少なくできるとともに、外側フレーム１３０の内向側部１３２と内側フレーム１４０の外向側部１４２とが一体的に接合されて側面部１２１を構成していることにより、保持器１２０の強度を高めて、ローラベアリングモジュール１００の変形に気を配る必要が低減して作業性を向上させることができる。

　さらに、部分を構成するローラベアリングモジュール１００、２００を複数件環状に配置して相互に固定し、環状ローラベアリングモジュール１８０、２８０又はローラベアリングを形成するようにしたことにより、一部が破損した場合など、全体をまるごと破棄することなく、破損箇所のローラベアリングモジュール１００、２００のみを部分的に交換すれば、再使用が可能となるので、修復作業が容易で材料を無駄にすることが少ないなど、メンテナンス性に優れたベアリング構造とすることができるなど、その効果は甚大である。

　次に、本発明の第３実施例であるローラベアリングモジュール３００の製造方法について、図７乃至図１１を参照して以下に説明する。
　図７は、本発明であるローラベアリングモジュール３００の製造方法において、素材となる扁平角柱状線材Ｓの斜視図であり、図８は、第１の加工工程を経た大径円弧状部材３３０及び小径円弧状部材３４０の斜視図であり、図９は、第２及び第３の加工工程を経た外側フレーム３３０及び内側フレーム３４０の斜視図であり、図１０は、第４の加工工程を経た扇面状の保持部３２０の斜視図であり、図１１は、加工終了時のローラベアリングモジュール３００の斜視図である。
　本発明であるローラベアリングモジュール３００の製造方法において特徴的なのは、素材として、所謂、鋼帯、すなわち、一般に圧延により製造される扁平角柱状の線材Ｓを使用することにある。

　本発明の製造方法について、順を追って説明する。
　元々コイル状に卷回された鋼帯Ｓは、当初、図７に示されるように、長尺で扁平、角柱状形状を呈するものであるが、これを、まず図８に示されるように、外側フレーム及び内側フレームの原形なるような大きさの大径弧状部材３３０及び小径弧状部材３４０を形成する。
　次に、弧状に形成された大径弧状部材３３０及び小径弧状部材３４０の両端をそれぞれ屈曲して、図９に示されるように、大径弧状部３３１には両端に小径弧状部３４１側に突出した内方側部３３２を形成して外側フレーム３２０とし、小径弧状部材３４０にも、大径弧状部側３３１側に突出した外向側部３４２を形成して内側フレーム３４０とする。
　その後、外側フレーム３３０の内向側部３３２と内側フレーム３４０の外方側部３４２とを、溶接などの方法で接合して一体化し、図１０に示されるような扇面状の保持器３２０を形成する。
　出来上がった保持器３２０の内部に形成されるローラ保持部３２２内に、複数のローラ３１０を収容して、支持ピン３５０、シュー３６０などを装着し、図１１に示されるようなローラベアリングモジュール３００とする。

　ローラ３１０を保持器３２０内に保持する方法としては、外側フレーム３３０又は内側フレーム３４０に固定した支持ピン３５０により回動自在に保持するようにしているが、これらフレーム３３０、３４０の一方側に浅くローラ３１０の円筒部を嵌入するような凹部を形成してローラの３１０一端を回動自在に嵌め込み、フレーム３３０、３４０の他方側にのみ支持ピン３５０を設けて枢止することもできるし、回転速度が遅いなど、使用条件によっては、保持器３２０を単にローラ３１０が軌道面からはみ出さないように、はみ出し防止のみの役割として、内部にローラ３１０を並べるのみで、特に支持ピン３５０などの回動支持機構を設置しないで済ますこともできる。
　また、外側フレーム３３０と内側フレーム３４０とを接合する方法としては、溶接、ろう付け、拡散接合などの方法を採ることができる。

　以上のようなプロセスで形成される本発明の第３実施例であるローラベアリングモジュール３００の製造方法は、まず、原材料としてごくありふれた扁平の角柱状線材Ｓを使用することで、コストダウンすることができる。
　また、扁平の角柱状線材Ｓをプレス加工などにより切断、曲げを行うのみであり、従来、小径の軸受に使用されていた打抜き保持器を成形する場合のように、特殊な抜き型、成形型などを要せず、作業が容易で製造コストを低減することができる。
　さらに、平板状の材料Ｓから円盤状の部材を打ち抜いたときのように、抜き跡としての廃材を生ずることがないので、原材料をほとんど無駄なく使用することができる。
　また、製造工程を単純な工程で構成したため、高価な工作機械を要することもなく、製造過程におけるロスを低減して、製造における歩留まりを高くして、大幅にコストダウンすることができる。
　さらに、外側フレーム３３０と内側フレーム３４０とを接合して保持器３２０の強度を高くするため、出来上がったローラベアリングモジュール３００も変形しにくく、その取り扱いにおいて、慎重に取り扱う必要が軽減されて、ハンドリング作業における作業者の負担を大幅に軽減できるなど、その効果は甚大である。

　１００、２００、３００　　　　・・・ローラベアリングモジュール
　１１０、２１０、３１０　　　　・・・ローラ
　１２０、２２０、３２０　　　　・・・保持器
　１２１、３２１　　　　　　　　・・・側面部
　１２２、２２２、３２２　　　　・・・ローラ保持部
　１３０、２３０　　　　　　　　・・・外側フレーム
　１３１、２３１、３３１　　　　・・・大径弧状部
　１３２、２３２、３３２　　　　・・・内向側部
　１４０、２４０　　　　　　　　・・・内側フレーム
　１４１、２４１、３４１　　　　・・・小径弧状部
　１４２、２４２、３４２　　　　・・・外向側部
　１５０、３５０　　　　　　　　・・・支持ピン
　１５１　　　　　　　　　　　　・・・ピン頭部
　１５２、２５２　　　　　　　　・・・ピン基部
　２５０、　　　　　　　　　　　・・・貫通支持ピン
　１６０、２６０、３６０　　　　・・・固定ナット
　１７０、２７０、３７０　　　　・・・シュー
　１８０、２８０　　　　　　　　・・・環状ローラベアリングモジュール
　３３０　　　　　　　　　　　　・・・大径弧状部材
　３４０　　　　　　　　　　　　・・・小径弧状部材
　５００　　　　　　　　　　　　・・・ローラベアリング
　５１０　　　　　　　　　　　　・・・ローラ
　５２０　　　　　　　　　　　　・・・揉みぬき保持器
　５２２　　　　　　　　　　　　・・・ポケット
　５５０　　　　　　　　　　　　・・・上部軌道輪
　５６０　　　　　　　　　　　　・・・下部軌道輪
　　Ｓ　　　　　　　　　　　　　・・・扁平角柱状線材

Claims

　ローラベアリング用の保持器と該保持器に保持されるローラとを備えるローラベアリングモジュールであって、
　前記保持器が、前記ローラの外周側に配置されて、該ローラを内周側に保持する大径弧状部と該大径弧状部の長手方向両端に内周側に突出する内向側部とを備える外側フレームと、前記ローラの内周側に前記外側フレームと同心円に配置されて、該ローラを外周側に保持する小径弧状部と該小径弧状部の長手方向両端に外周側に突出する外向側部とを備える内側フレームとを備えて、前記大径弧状部と小径弧状部と内向側部と外向側部とにより扇面状のローラ保持部を形成し、
　前記ローラが、前記扇面状のローラ保持部内に保持されていることを特徴とするローラベアリングモジュール。
　前記外側フレームと内側フレームとがそれぞれ扁平角柱状線材からプレス成形されたものであって、前記外側フレームの内向側部と内側フレームの外向側部とが一体的に接合されていることを特徴とする請求項１に記載のローラベアリングモジュール。
　前記ローラがその軸方向端部のいずれかまたは双方に凹孔を備え、前記外側フレームの前記大径弧状部と内側フレームの小径弧状部とのいずれか一方または双方が前記ローラ保持部側に立設した複数の支持ピンを備え、該支持ピンがローラの凹孔に嵌入してローラを回動自在に支承していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のローラベアリングモジュール。
　前記ローラが中空円筒形状を呈するものであり、前記外側フレームと内側フレームとが前記ローラを貫通する貫通ピンにより結合されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のローラベアリングモジュール。
　前記外側フレームの外周面及び前記内側フレームの内周面のいずれか一方または双方にシューが配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のローラベアリングモジュール。
　前記請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のローラベアリングモジュールを複数円環状に配置して相互に固定したことを特徴とする環状ローラベアリングモジュール。
　前記請求項６に記載の環状ローラベアリングモジュールの両側に円環形状を呈する軌道輪を配置して、該軌道輪により前記環状ローラベアリングモジュールを挟持して形成したことを特徴とするローラベアリング。
　扁平角柱状線材から、大径弧状部材及び小径弧状部材を、それぞれ切断、成形する工程と、
　前記大径弧状部材の長手方向両端部を内側に屈曲させて内向側部を形成して外側フレームを成形する工程と、
　前記小径弧状部材の長手方向両端部を外側に屈曲させて外向側部を形成して内側フレームを成形する工程と、
　前記外側フレームの内向側部と内側フレームの外向側部とを相互に接合して扇面状のローラ保持部を備えた保持器を形成する工程と、
　前記保持器の内部にローラを介挿する工程とを備えることを特徴とするローラベアリングモジュールの製造方法。