WO2017030018A1

WO2017030018A1 - 円筒ころ軸受

Info

Publication number: WO2017030018A1
Application number: PCT/JP2016/073073
Authority: WO
Inventors: 耕平戸田; 直樹中杤
Original assignee: Ntn株式会社
Priority date: 2015-08-17
Filing date: 2016-08-05
Publication date: 2017-02-23
Also published as: CN107949709A; JP2017040274A; DE112016003767T5; US20180231056A1

Abstract

保持器（５）は、ポケット（１０）に収めた第一の円筒ころ（３）の脱落を止める第一の落ち止め部（１４）と、当該ポケット（１０）に収めた第二の円筒ころ（４）の脱落を止める第二の落ち止め部（１５）とを有する。第一の落ち止め部（１４）と第二の落ち止め部（１５）との間の軸方向間隔（Ｗａ）は、第一の円筒ころ（３）又は第二の円筒ころ（４）のころ長さ（Ｌｗ）よりも大きい。これにより、先に収める円筒ころ（３又は４）の押込みを不要にする。

Description

円筒ころ軸受

　この発明は、円筒ころ軸受に関し、特に、一ポケットに二本の円筒ころを軸方向に並んだ状態に収める一体型の保持器を備えるものに関する。

　円筒ころ軸受に採用される保持器の中でも、円筒ころをポケットに押し込むように設けられた一体型のものは、合せ保持器に比して、強度があり、また、鋲加締め等の合せ工程が不要で組立時の工数が少ない利点がある（例えば、下記特許文献１）。

　このような一体型の保持器は、周方向に隣接するポケット間を分離する柱部と、ポケットの軸方向幅を規定する両側の端面部と、ポケットに収めた円筒ころの脱落を止める落ち止め部とを有する。落ち止め部は、円筒ころのころ直径よりも小さい間隔の入れ口を形成する。円筒ころは、前述の入れ口を強制的に通過させるようにポケットに押し込まれる。

特開２００６－１１８６４４号公報

　円筒ころのころ直径に比して円筒ころのころ長さが大きい幅広軸受では、円筒ころのスキュー対策として、一ポケットに二本の円筒ころを軸方向に並んだ状態に収める場合がある。

　しかしながら、従来の一体型の保持器では、二本の円筒ころをポケットに押し込む必要があった。二本の円筒ころを同時にポケットに押し込むと、カジリ等の懸念があり、二本の円筒ころを別々に押し込む必要があるため、工数がかかっていた。

　そこで、この発明が解決しようとする課題は、一体型保持器の一ポケットに二本の円筒ころを軸方向に並んだ状態に収める場合に、これら円筒ころをポケットに押し込む工数を削減することである。

　上記の課題を達成するため、この発明は、第一の円筒ころと、第二の円筒ころと、これら二本の円筒ころを軸方向に並んだ状態に収めるポケットが周方向に所定間隔で形成された一体型の保持器とを備え、前記保持器が、周方向に隣接する前記ポケット間を分離する柱部と、前記ポケットの軸方向幅を規定する両側の端面部と、前記ポケットに収めた前記第一の円筒ころの脱落を止める第一の落ち止め部と、当該ポケットに収めた前記第二の円筒ころの脱落を止める第二の落ち止め部とを有し、前記第一の落ち止め部と前記第二の落ち止め部との間の軸方向間隔が、前記第一の円筒ころ又は前記第二の円筒ころのころ長さよりも大きく設けられている円筒ころ軸受、という構成を採用したものである。

　上記構成によれば、第一の落ち止め部と第二の落ち止め部との間の軸方向間隔が第一の円筒ころ又は前記第二の円筒ころのころ長さよりも大きく設けられているので、先にポケットに収める一本の円筒ころは、第一の落ち止め部と第二の落ち止め部との間の非落ち止め領域を通過させるようにして抵抗なくポケットに収めることが可能である。先に収めた一本の円筒ころを対応の第一又は第二の落ち止め部側へ移動させると、残る一本の円筒ころをポケットへ押し込むことが可能になる。したがって、一ポケットに二本の円筒ころを収めるのに必要な押し込み工数は、１回だけで済む。

　このように、この発明は、上記構成の採用により、一体型の保持器の一ポケットに二本の円筒ころを軸方向に並んだ状態に収める場合に、これら円筒ころをポケットに押し込む工数を削減することができる。

この発明の第一実施形態に係る保持器のポケットに一本目の円筒ころを収める際の当該円筒ころと落ち止め部との軸方向の位置関係を示す模式図第一実施形態に係る円筒ころ軸受の全体構成を示す断面図第二実施形態に係る保持器の落ち止め部がポケットに収まった二本の円筒ころの脱落を止めた状態を示す模式図第三実施形態に係るポケットに二本の円筒ころを収めた状態を落ち止め部側から示す部分展開図第四実施形態に係る落ち止め部を周方向から視た様子を示す部分断面図第四実施形態に係るポケットに円筒ころを収めた状態を図５のＶＩ－ＶＩ線の切断面で示す部分断面図第五実施形態に係るポケットに円筒ころを収めた状態を図６と同じ切断面で示す部分断面図第六実施形態に係る落ち止め部を周方向から視た様子を示す部分断面図

　以下、この発明の第一実施形態を添付図面の図１、図２に基づいて説明する。図１、図２に示すように、第一実施形態の円筒ころ軸受は、第一の軌道輪１と、第二の軌道輪２と、これら両軌道輪１，２間に介在する第一の円筒ころ３及び第二の円筒ころ４と、これら円筒ころ３，４を保持する保持器５とを備える。以下、保持器５の中心軸に沿った方向のことを単に「軸方向」といい、その中心軸に直角な方向のことを単に「径方向」といい、その中心軸周りの円周方向のことを単に「周方向」という。

　第一の軌道輪１は、第一の軌道面６と、第一の鍔７と、第二の鍔８とを一体に有する。第二の軌道輪２は、第一の軌道面６に径方向に対面する第二の軌道面９を有する。第一の円筒ころ３及び第二の円筒ころ４は、第一の軌道面６と第二の軌道面９間に介在する。

　第一の円筒ころ３のころ直径及びころ長さは、第二の円筒ころ４と同じに設定されている。そのころ長さは、そのころ直径よりも大きい。

　保持器５は、第一の円筒ころ３及び第二の円筒ころ４を軸方向に並んだ状態に収めるポケット１０が周方向に所定間隔で形成された一体型のものとなっている。保持器５は、周方向に隣接するポケット１０間を分離する柱部１１と、ポケット１０の軸方向幅Ｗｐを規定する両側の端面部１２，１３と、ポケット１０に収めた第一の円筒ころ３の脱落を止める第一の落ち止め部１４と、ポケット１０に収めた第二の円筒ころ４の脱落を止める第二の落ち止め部１５とを有する。

　保持器５の製造方法は、この全体を一部品で構成した一体型のものであればよく、この全体を一体に形成した樹脂保持器、この全体を素材から削り出したもみ抜き保持器、この全体をプレス加工で一体に形成した打抜き保持器のいずれでもよい。

　ポケット１０は、第一の円筒ころ３及び第二の円筒ころ４を軸方向に並んだ状態に収めるために保持器５に形成された空間である。各柱部１１は、第一の環状部１６及び第二の環状部１７と一体に設けられている。両側の端面部１２，１３の一方は、第一の環状部１６のうち、周方向に隣接する柱部１１間に連なる壁面からなり、他方は、第二の環状部１７のうち、周方向に隣接する柱部１１間に連なる壁面からなる。ポケット１０の軸方向幅Ｗｐは、第一の円筒ころ３と第二の円筒ころ４のころ長さの合計に所定の軸方向のポケットすきまを加えた大きさになっている。

　第一の落ち止め部１４及び第二の落ち止め部１５は、それぞれ柱部１１から径方向に突き出た凸片状になっている。第一の落ち止め部１４及び第二の落ち止め部１５は、それぞれ周方向に一対で設けられている。一対の第一の落ち止め部１４間の対向間隔、一対の第二の落ち止め部１５間の対向間隔は、それぞれころ直径よりも小さい。第一の落ち止め部１４及び第二の落ち止め部１５は、第一の軌道面６と第二の軌道面９との間で転動する第一の円筒ころ３及び第二の円筒ころ４と接触しない。

　第一の落ち止め部１４と第二の落ち止め部１５との間の軸方向間隔Ｗａは、第一の円筒ころ３又は第二の円筒ころ４のころ長さＬｗよりも大きく設けられている。周方向に隣接する柱部１１間のうち、軸方向間隔Ｗａの領域は、ころ直径よりも大きな対向間隔に設定されており、第一の円筒ころ３又は第二の円筒ころ４の脱落を防止できない非落ち止め領域となっている。

　第一の落ち止め部１４及び第二の落ち止め部１５は、ポケット１０に収めた第一の円筒ころ３及び第二の円筒ころ４を軸方向間隔Ｗａの領域以外から脱落不可とするように配置されている。第一の落ち止め部１４と端面部１２との間の軸方向間隔、及び第二の落ち止め部１５と端面部１３との間の軸方向間隔は、それぞれ対応の第一の円筒ころ３又は第二の円筒ころ４のころ長さＬｗよりも小さい。これら軸方向間隔は、第一の円筒ころ３又は第二の円筒ころ４をポケット１０に押し込む際、対応の第一の落ち止め部１４又は第二の落ち止め部１５の弾性的変形性を良好にするために取られている。

　第一実施形態の円筒ころ軸受は、上述のようなものであり、第一の軌道輪１と保持器５とを同心に配置し、ポケット１０と第一の軌道面６が径方向に対向する状態でポケット１０へのころ入れ工程を行い、各ポケット１０に第一の円筒ころ３及び第二の円筒ころ４を収めて軌道輪アセンブリとし、この軌道輪アセンブリに対して同一軸線上に配置した第二の軌道輪２を軸方向に挿入することによって組み立てられる。

　そのころ入れ工程において、先にポケット１０に収める一本の第一の円筒ころ３又は第二の円筒ころ４は、第一の落ち止め部１４と第二の落ち止め部１５との間に形成された軸方向間隔Ｗａの非落ち止め領域を径方向に通過させるようにして抵抗なくポケット１０に収められる。先に収めた円筒ころ３又は円筒ころ４をポケット１０内で対応の第一の落ち止め部１４又は第二の落ち止め部１５側へ移動させた後、残る一本の第二の円筒ころ４又は第一の円筒ころ３は、対応の一対の第二の落ち止め部１５間又は一対の第一の落ち止め部１４間を強制的に通過させるようにしてポケット１０へ押し込まれる。したがって、一ポケット１０に二本の円筒ころ３，４を収めるのに必要な押し込み工数は、１回だけで済む。ポケット１０に軸方向に並んだ状態に収まった二本の第一の円筒ころ３及び第二の円筒ころ４は、ポケット幅Ｗｐの軸方向中央付近において互いのころ端面同士で接触して互いの軸方向移動を規制し合う。このため、第一の円筒ころ３及び第二の円筒ころ４のいずれも、軸方向間隔Ｗａの非落ち止め領域に完全に進入することはできず、対応の第一の落ち止め部１４又は第二の落ち止め部１５によってポケット１０からの脱落を阻止可能な位置に留まる。このように、第一実施形態の円筒ころ軸受は、一体型の保持器５の一ポケット１０に第一の円筒ころ３及び第二の円筒ころ４を軸方向に並んだ状態に収める場合に、これら円筒ころ３、４をポケット１０に押し込む工数を１回に削減することができる。

　第二実施形態を図３に示す。以下、第一実施形態との相違点を述べるに留める。図３中に、第二実施形態に係る保持器２０の、第一の落ち止め部２１の軸方向中央位置ｐ１、第二の落ち止め部２２の軸方向中央位置ｐ２、第一の円筒ころ２３のころ長さ中央部ｐ３の位置、第二の円筒ころ２４のころ長さ中央部ｐ４の位置をそれぞれ一点鎖線で示す。軸方向中央位置ｐ１，ｐ２は、それぞれ対応の落ち止め部２１，２２の軸方向両端間の長さの二等分位置である。ころ長さ中央部ｐ３，ｐ４は、それぞれ対応の円筒ころ２３，２４のころ長さの二等分位置上の部分である。

　第一の落ち止め部２１の軸方向中央位置ｐ１は、ポケット２５に収めた第一の円筒ころ２３のころ長さ中央部ｐ３よりも第一の落ち止め部２１に近い方の端面部２６側へ寄った位置にある。一方、第二の落ち止め部２２の軸方向中央位置ｐ２は、ポケット２５に収めた第二の円筒ころ２４のころ長さ中央部ｐ４よりも第二の落ち止め部２２に近い方の端面部２７側へ寄った位置にある。

　第一の落ち止め部２１及び第二の落ち止め部２２が、それぞれ対応の第一の円筒ころ２３、第二の円筒ころ２４の脱落を止めるとき、第一の落ち止め部２１が第一の円筒ころ２３の端面部２６側に偏って接するため、第一の円筒ころ２３は、第二の円筒ころ２４側を保持器２０の内径側に落とした傾斜姿勢になり易く、第二の落ち止め部２２が第二の円筒ころ２４の端面部２７側に偏って接するため、第二の円筒ころ２４は、第一の円筒ころ２３側を保持器２０の内径側に落とした傾斜姿勢になり易い。第一の円筒ころ２３及び第二の円筒ころ２４は、前述の傾斜姿勢になっても互いに突き合い、ポケット２５から脱落できない。傾斜姿勢になった第一の円筒ころ２３及び第二の円筒ころ２４は、挿入されていく第二の軌道輪２８との接触によって傾斜姿勢を徐々に直され、最終的に、互いのころ端面を軸方向に対面させた姿勢となる。このため、第二実施形態は、第二の軌道輪２８を挿入し易くなり、カジリの防止を期待することができる。なお、図３では、理解を容易にするために円筒ころ２３，２４の傾斜姿勢を大きく誇張して描いている。実際には、図示省略した第一の軌道輪の軌道面に接するまでの傾斜姿勢に留まる。

　第三実施形態を図４に示す。第三実施形態では、保持器３０のポケット３１に収める第一の円筒ころ３２のころ長さＬｗ１が、第二の円筒ころ３３のころ長さＬｗ２と異なっている。周方向に隣接するポケット３１間で第一の円筒ころ３２と第二の円筒ころ３３の軸方向の並び方が反対になっている。このため、第三実施形態は、軌道輪にかかる応力の集中を分散することができ、ひいては、軸受寿命の向上を期待することができる。

　柱部３４から周方向に突き出た第一の落ち止め部３５及び第二の落ち止め部３６の配置パターンは、第一の円筒ころ３２と第二の円筒ころ３３の軸方向の並び順に応じて、周方向に隣接するポケット３１間で反対になっている。すなわち、図中上下に３つ並んだポケット３１で考えると、上から１番目のポケット３１では、図中右から左に向かって第一の円筒ころ３２、第二の円筒ころ３３の順に並ぶため、第一の落ち止め部３５が柱部３４の図中右側に位置し、第二の落ち止め部３６が柱部３４の図中左側に位置している。上から２番目のポケット３１では、図中右から左に向かって第二の円筒ころ３３、第一の円筒ころ３２の順に並ぶため、第一の落ち止め部３５が柱部３４の図中左側に位置し、第二の落ち止め部３６が柱部３４の図中右側に位置している。上から３番目のポケット３１に関しては、上から１番目のポケット３１と同様である。

　いずれのポケット３１においても第一の落ち止め部３５と第二の落ち止め部３６との間の軸方向間隔Ｗａは、第一の円筒ころ３２のころ長さＬｗ１及び第二の円筒ころ３３のころ長さＬｗ２のうち、小さい方のころ長さＬｗ１よりも大きく設けられている。このようにすると、ポケット３１のポケット幅に占める軸方向間隔Ｗａの割合は、大きい方のころ長さＬｗ２よりも大きくする場合に比して小さくすることができる。このため、第一の落ち止め部３５及び第二の落ち止め部３６の配置自由度が増す。例えば、第二の落ち止め部３６の軸方向幅を第一の落ち止め部３５よりも広くして、比較的大きな第二の円筒ころ３３のころ長さ中央部付近を第二の落ち止め部３６で受け、第二の円筒ころ３３が過度な傾斜姿勢にならないようにすることができる。

　なお、軸方向間隔Ｗａは、ころ長さＬｗ２よりも小さく設定されている。ポケット３１に収めた第一の円筒ころ３２及び第二の円筒ころ３３の脱落防止に支障がないのであれば、軸方向間隔Ｗａをころ長さＬｗ２よりも大きくすることも可能である。この場合、第一の円筒ころ３２及び第二の円筒ころ３３をポケット３１に収める順序を不問にすることができる。

　上述の各実施形態では、第一の落ち止め部及び第二の落ち止め部を柱部から径方向に突き出た凸片状としたものを例示したが、他の形状にしてもよい。また、上述の各実施形態等では、第一の軌道輪を外輪としたアセンブリを組み立てるため、第一の落ち止め部及び第二の落ち止め部を保持器の内径側に配置したが、第一の落ち止め部及び第二の落ち止め部を保持器の外径側に配置する場合でも同様に適用可能である。

　第一の落ち止め部及び第二の落ち止め部の変更例としての第四実施形態を図５、図６に示す。第四実施形態の保持器４０は、周方向に隣接する柱部４１間において第一の円筒ころ４２及び第二の円筒ころ４３のころ直径Ｄｒよりも広い対向間隔で向き合う一対のストレート面４４を有する。一対の第一の落ち止め部４５間、及び一対の第二の落ち止め部４６間の各間における対向間隔Ｗｓは、第一の円筒ころ４２及び第二の円筒ころ４３のころ直径Ｄｒよりも小さいが、第一の落ち止め部４５及び第二の落ち止め部４６は、それぞれ柱部４１から径方向に突出していない。第四実施形態は、第一の落ち止め部４５及び第二の落ち止め部４６が保持器４０の内周で他の部分よりも径方向に突出させていないため、保持器４０の内周形状を単純化することができる。

　第五実施形態を図７に示す。第五実施形態の保持器５０は、柱部５１の外径側の軸方向全長に亘って第一の円筒ころ５２及び第二の円筒ころ５３の転動面に沿う外径側曲面５４を有する。第一の落ち止め部５５及び第二の落ち止め部５６は、柱部５１の内径側において、柱部５１の径方向中央上から第一の円筒ころ５２及び第二の円筒ころ５３の転動面に沿う曲面と、この曲面から保持器５０の内径まで連なるストレート面とをもった山形状になっている。一対の第一の落ち止め部５５間、及び一対の第二の落ち止め部５６間の各間における対向間隔Ｗｓは、山形状の稜線部で最小になっている。第五実施形態は、第一の落ち止め部５５及び第二の落ち止め部５６を山形状にしているので、第一の円筒ころ５２又は第二の円筒ころ５３を対応の一対の第一の落ち止め部５５間又は一対の第二の落ち止め部５６間に押し込み易い。

　第六実施形態を図８に示す。第六実施形態の保持器６０は、第一の落ち止め部６１及び第二の落ち止め部６２を保持器６０の外径側に配置している。このような保持器６０は、内輪アセンブリを組立てる場合に適用することができる。

　今回開示された実施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と考えられるべきである。したがって、本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　第一の軌道輪
２、２８　第二の軌道輪
３、２３、３２、４２、５２　第一の円筒ころ
４、２４、３３、４３、５３　第二の円筒ころ
５、２０、３０、４０、５０、６０　保持器
６　第一の軌道面
７　第一の鍔
８　第二の鍔
９　第二の軌道面
１０、２５、３１　ポケット
１１、３４、４１、５１　柱部
１２、１３、２６、２７　端面部
１４、２１、３５、４５、５５、６１　第一の落ち止め部
１５、２２、３６、４６、５６、６２　第二の落ち止め部
１６　第一の環状部
１７　第二の環状部
４４　ストレート面
５４　外径側曲面
Ｗａ　軸方向間隔
Ｗｐ　ポケット幅
Ｌｗ、Ｌｗ１、Ｌｗ２　ころ長さ

Claims

　第一の円筒ころ（３、２３、３２、４２、５２）と、第二の円筒ころ（４、２４、３３、４３、５３）と、これら二本の円筒ころ（３，４、２３，２４、３２，３３、４２，４３、５２，５３）を軸方向に並んだ状態に収めるポケット（１０、２５、３１）が周方向に所定間隔で形成された一体型の保持器（５、２０、３０、４０、５０、６０）とを備え、
　前記保持器（５、２０、３０、４０、５０、６０）が、周方向に隣接する前記ポケット（１０、２５、３１）間を分離する柱部（１１、３４、４１、５１）と、前記ポケット（１０、２５、３１）の軸方向幅（Ｗｐ）を規定する両側の端面部（１２、１３、２６、２７）と、前記ポケット（１０、２５、３１）に収めた前記第一の円筒ころ（３、２３、３２、４２、５２）の脱落を止める第一の落ち止め部（１４、２１、３５、４５、５５、６１）と、当該ポケット（１０、２５、３１）に収めた前記第二の円筒ころ（４、２４、３３、４３、５３）の脱落を止める第二の落ち止め部（１５、２２、３６、４６、５６、６２）とを有し、
　前記第一の落ち止め部（１４、２１、３５、４５、５５、６１）と前記第二の落ち止め部（１５、２２、３６、４６、５６、６２）との間の軸方向間隔（Ｗａ）が、前記第一の円筒ころ（３、２３、３２、４２、５２）又は前記第二の円筒ころ（４、２４、３３、４３、５３）のころ長さ（Ｌｗ、Ｌｗ１、Ｌｗ２）よりも大きく設けられている円筒ころ軸受。
　前記第一の落ち止め部（２１）の軸方向中央位置（ｐ１）が、前記ポケット（２５）に収めた前記第一の円筒ころ（２３）のころ長さ中央部（ｐ３）よりも当該第一の落ち止め部（２１）に近い方の前記端面部（２６）側へ寄った位置にあり、
　前記第二の落ち止め部（２２）の軸方向中央位置（ｐ２）が、前記ポケット（２５）に収めた前記第二の円筒ころ（２４）のころ長さ中央部（ｐ４）よりも当該第二の落ち止め部（２２）に近い方の前記端面部（２７）側へ寄った位置にある請求項１に記載の円筒ころ軸受。
　前記第一の円筒ころ（３２）のころ長さ（Ｌｗ１）が、前記第二の円筒ころ（３３）のころ長さ（Ｌｗ２）と異なっており、
　周方向に隣接する前記ポケット（３１）間で前記第一の円筒ころ（３２）と前記第二の円筒ころ（３３）の軸方向の並び方が反対になっている請求項１又は２に記載の円筒ころ軸受。
　前記第一の円筒ころ（３２）のころ長さ（Ｌｗ１）が、前記第二の円筒ころ（３３）のころ長さ（Ｌｗ２）と異なっており、
　前記軸方向間隔（Ｗａ）が、前記第一の円筒ころ（３２）のころ長さ（Ｌｗ１）及び前記第二の円筒ころ（３３）のころ長さ（Ｌｗ２）のうち、小さい方のころ長さ（Ｌｗ１）よりも大きく設けられている請求項１から３のいずれか１項に記載の円筒ころ軸受。