WO2023084887A1 - 転がり軸受 - Google Patents

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WO2023084887A1
WO2023084887A1 PCT/JP2022/033121 JP2022033121W WO2023084887A1 WO 2023084887 A1 WO2023084887 A1 WO 2023084887A1 JP 2022033121 W JP2022033121 W JP 2022033121W WO 2023084887 A1 WO2023084887 A1 WO 2023084887A1
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WO
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outer ring
shell
length
shaped outer
rolling bearing
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PCT/JP2022/033121
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English (en)
French (fr)
Inventor
真生 本山
祐介 ▲高▼谷
Original Assignee
日本トムソン株式会社
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Publication date
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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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C33/34Rollers; Needles
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    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58Raceways; Race rings
    • F16C33/64Special methods of manufacture

Definitions

  • the present disclosure relates to rolling bearings.
  • This application claims priority based on Japanese Application No. 2021-184101 filed on November 11, 2021, and incorporates all the descriptions described in the Japanese Application.
  • Needle roller bearings including needle rollers as rolling elements are known (see, for example, Patent Documents 1, 2 and 3).
  • the cross-sectional height of the bearing is 1.0 to 2.0 mm
  • the plate thickness of the retainer is 0.3 to 1.2 mm
  • the shell is press-fitted.
  • Drawn cup needle bearings are disclosed in which the clearance between the surface and the raceway surface is 0.15 to 0.25 mm.
  • a shell outer ring, a plurality of needle rollers, and a retainer are provided.
  • Drawn cup needle roller bearings having a predetermined relationship with the diameter of a circle connecting the centers of rotation of the cup needle roller bearings are disclosed.
  • both end portions of the shell-shaped outer ring are folded back inward to retain the needle rollers. It is supposed to restrict the movement of the vessel in the axial direction.
  • a rolling bearing includes a cup-shaped outer ring having a raceway surface on the inner diameter side, a plurality of rollers arranged on the raceway surface, and a plurality of needle rollers arranged on the inner diameter side of the cup-shaped outer ring and holding the needle rollers. and a retainer.
  • the shell-shaped outer ring includes a movement restricting portion that restricts axial movement of the retainer. Assuming that the diameter of the roller is a length D1 and the thickness of the shell-shaped outer ring is a length T1 , the length D1 is 2 mm or less, the length T1 is 0.3 mm or more, and 0.3 mm. It has a relationship of 5 ⁇ length D 1 /length T 1 ⁇ 1.5.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing the structure of a rolling bearing according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the rolling bearing shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing part of the rolling bearing shown in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a portion of a shell-shaped outer ring included in the rolling bearing shown in FIG. 1.
  • FIG. 5 is a schematic side view showing a portion of the shell-shaped outer ring when forming the projections, showing the state before forming the projections.
  • FIG. 6 is a schematic perspective view showing a part of the shell-shaped outer ring when forming the projections, showing the state before forming the projections.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing the structure of a rolling bearing according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the rolling bearing shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing part of the rolling bearing shown in
  • FIG. 7 is a schematic side view showing a part of the shell-shaped outer ring when forming the projections, and shows the state after forming the projections.
  • FIG. 8 is a schematic perspective view showing a part of the shell-shaped outer ring when forming the projections, and shows the state after forming the projections.
  • FIG. 9 is a schematic perspective view showing the structure of a rolling bearing according to Embodiment 2.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of the rolling bearing shown in FIG. 9.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing part of the rolling bearing shown in FIG. 9.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing part of a shell-shaped outer ring included in the rolling bearing shown in FIG. 9.
  • FIG. 13 is a schematic side view showing a part of the shell-shaped outer ring when forming the projections, showing the state before forming the projections.
  • FIG. 14 is a schematic side view showing part of the shell-shaped outer ring when forming the projections, and shows the state after forming the projections.
  • a rolling bearing according to the present disclosure includes a cup-shaped outer ring having a raceway surface on the inner diameter side, a plurality of rollers arranged on the raceway surface, and a holding ring for holding a plurality of needle rollers arranged on the inner diameter side of the cup-shaped outer ring. Equipped with a vessel and The shell-shaped outer ring includes a movement restricting portion that restricts axial movement of the retainer. Assuming that the diameter of the roller is a length D1 and the thickness of the shell-shaped outer ring is a length T1 , the length D1 is 2 mm or less, the length T1 is 0.3 mm or more, and 0.3 mm. It has a relationship of 5 ⁇ length D 1 /length T 1 ⁇ 1.5.
  • the inventors of the present application first thought as follows. In order to reduce the cross-section of the rolling bearing, it is required to reduce the thickness of the shell-shaped outer ring. However, when performing carbonitriding or carburizing treatment during heat treatment, it is necessary to form a minimum carbonitriding layer or carburizing layer. is also limited. In other words, the thickness of the shell-shaped outer ring is 0.1 mm at least on one side in the thickness direction in consideration of ensuring the layer necessary for maintaining the strength of the carbonitrided layer. It was considered desirable to secure .3 mm.
  • a rolling bearing including such a cup-shaped outer ring is provided with a retainer that retains the rollers.
  • the retainer is arranged on the inner diameter side of the shell-shaped outer ring.
  • a rolling bearing needs to have a mechanism for restricting the movement of the cage in the axial direction and preventing the cage from being displaced or coming off.
  • the rolling bearing of the present disclosure includes a cup-shaped outer ring.
  • the shell-shaped outer ring includes a movement restricting portion that restricts axial movement of the retainer. Therefore, axial movement of the retainer can be restricted.
  • the inventors of the present application have found new knowledge about the diameter of the rollers and the relationship between the diameter of the rollers and the thickness of the shell-shaped outer ring. Specifically, after setting the diameter of the roller to 2 mm or less to reduce the cross-section, if the value obtained by dividing the diameter of the roller by the wall thickness of the shell-shaped outer ring is too small, As a result, the wall thickness of the shell-shaped outer ring becomes excessively thick, which is not preferable from the viewpoint of reducing the cross section. On the other hand, if the value is too large, the wall thickness of the shell-shaped outer ring is excessively thin with respect to the diameter of the roller, which is undesirable from the standpoint of load resistance.
  • the inventors of the present application have made extensive studies, and assuming that the diameter of the roller is the length D1 and the thickness of the shell-shaped outer ring is the length T1 , the length D1 is 2 mm or less, and the length T1 is 0.3 mm or more, and a configuration having a relationship of 0.5 ⁇ length D 1 /length T 1 ⁇ 1.5 was adopted. According to such a configuration, the diameter of the roller and the relationship between the diameter of the roller and the thickness of the shell-shaped outer ring can be optimized to achieve a low cross section.
  • the length D1 may be 0.2 mm or more. By doing so, it is possible to obtain sufficient strength as a bearing.
  • the length T1 may be 2.0 mm or less. By doing so, it is possible to reduce the cross section while maintaining the strength.
  • the above-described rolling bearing may further include an annular washer along the outer ring inner diameter surface of the shell-shaped outer ring and arranged between the retainer and the projection in the axial direction. By doing so, it is possible to avoid direct contact between the axial end face of the retainer and the projection by the washer. Therefore, the retainer can be stably used for a long period of time, and the life of the rolling bearing can be extended.
  • the retainer may be a split retainer made of resin and divided in the circumferential direction.
  • the rollers may be needle rollers. By doing so, it becomes easy to achieve sufficient load resistance while suppressing the cross-sectional height of the rolling bearing.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing the structure of a rolling bearing according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the rolling bearing shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing part of the rolling bearing shown in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a portion of a shell-shaped outer ring included in the rolling bearing shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 and 4 the rotation center shaft 16 of the rolling bearing is illustrated with a dashed line.
  • 3 and 4 are cross-sectional views taken along a cross-section including the rotation center axis of the rolling bearing.
  • the direction indicated by arrow X is the axial direction
  • the direction indicated by arrow Y is the radial direction.
  • a rolling bearing 10a includes a plurality of rollers 11a as rolling elements, a retainer 21a holding the rollers 11a, a washer 31a, and a raceway surface 13a on the inner diameter side. and a shell-shaped outer ring 41a including
  • a shaft (not shown) having a raceway surface on which the rollers 11a roll is arranged on the inner diameter side of the retainer 21a.
  • the rollers 11a are needle rollers. By doing so, it becomes easy to achieve a sufficient load resistance while suppressing the cross-sectional height of the rolling bearing 10a.
  • Rolling bearing 10a in the first embodiment is a drawn cup needle roller bearing.
  • Rolling bearing 10a includes ten rollers 11a.
  • the rollers 11a roll on the raceway surface 13a.
  • roller PCD Position Circle Diameter
  • the number of rollers 11a is preferably (roller PCD ⁇ /length D 1 ) ⁇ 0.1 or more and (roller PCD ⁇ /length D 1 ) ⁇ 0.4 or less. be done.
  • the roller PCD is calculated by the formula of length D 2 -(length T 1 ⁇ 2)-length D 1 .
  • the length D1 is the diameter of the roller 11a as described later.
  • the length D2 is the outer diameter of the shell-shaped outer ring 41a, as will be described later.
  • the length T1 is the thickness of the shell-shaped outer ring 41a, as will be described later. That is, regarding the number of rollers 11a, there is a relationship of (roller PCD ⁇ /length D 1 ) ⁇ 0.1 ⁇ number of rollers 11a ⁇ (roller PCD ⁇ /length D 1 ) ⁇ 0.4. is preferred.
  • the number of rollers 11a By setting the number of rollers 11a to (roller PCD ⁇ /length D 1 ) ⁇ 0.1 or more, it is possible to avoid reduction in load capacity due to a small number of rollers 11a. Further, by setting the number of rollers 11a to (roller PCD ⁇ /length D 1 ) ⁇ 0.4 or less, the circumferential gap between the rollers 11a becomes small due to the large number of rollers 11a. As a result, it is possible to reduce the possibility that the strength of the column portion 28 of the retainer 21a is lowered.
  • the roller 11a has a solid cylindrical shape.
  • the roller 11a has a rolling surface 12a that rolls on a raceway surface 13a included in the shell-shaped outer ring 41a and a raceway surface included in a shaft (not shown), and a roller first end surface 14a located on one side in the axial direction. , and a roller second end surface 15a located on the other side in the axial direction.
  • Each of the roller first end face 14a and the roller second end face 15a is flat and parallel to a plane perpendicular to the rotation axis direction (X direction).
  • the roller first end surface 14a and the roller second end surface 15a may be configured to include a curved surface such as a hemispherical shape instead of a flat surface.
  • the diameter of roller 11a ie, the roller diameter of roller 11a, is indicated by length D1 in FIG.
  • the diameter of the roller 11a means the maximum diameter in the axial direction.
  • the length D1 is 2 mm or less. That is, the length D 1 ⁇ 2 mm. With such a diameter of the roller 11a, it is possible to reliably achieve a low cross section.
  • the length D1 is preferably 0.2 mm or more. By doing so, it is possible to obtain sufficient strength as a bearing.
  • the length D1 is 0.2 mm, for example, by adopting 0.3 mm as the length T1 , 0.5 ⁇ length D 1 / length T 1 ⁇ 1.5 The above relational expression can be satisfied.
  • a specific value for the length D1 for example, 0.5 mm is selected.
  • the length of the roller 11a from the roller first end surface 14a to the roller second end surface 15a is indicated by length W1 .
  • the length W1 one having a relationship of 3 ⁇ length D1 ⁇ W1 ⁇ 9 ⁇ length D1 is preferably used.
  • the length W1 having a relationship of 1.5 mm ⁇ length W1 ⁇ 4.5 mm is preferably used. In this embodiment, a value of 2.5 mm, for example, is selected for the length W1 .
  • the rollers 11a are made of steel, such as bearing steel. The roller 11a may be hardened by quenching.
  • the retainer 21a has an annular shape.
  • the retainer 21a is arranged concentrically with the shaft and the shell-shaped outer ring 41a in the space sandwiched between the shaft (not shown) and the shell-shaped outer ring 41a.
  • the retainer 21a includes a retainer outer diameter surface 22a positioned on the outer diameter side, a retainer inner diameter surface 23a positioned on the inner diameter side, a retainer first end face 24a positioned on one side in the axial direction, and a and a retainer second end surface 25a located on the other side.
  • the axial length of the retainer 21a that is, the axial length from the retainer first end surface 24a to the retainer second end surface 25a is indicated by the length W2 in FIG.
  • length W 2 one having a relationship of length W 1 +1 mm ⁇ W 2 ⁇ 2 ⁇ length W 1 +1 mm is preferably used.
  • the length W2 having a relationship of 3.5 mm ⁇ length W1 ⁇ 6.0 mm is preferably used. In this embodiment, length W2 is 4.66 mm.
  • the retainer 21a includes a pair of axially spaced annular portions 27a and 27b and a plurality of posts 28 connecting the pair of annular portions 27a and 27b to form a pocket 26a. That is, the retainer 21a is provided with a plurality of pockets 26a penetrating in the radial direction at equal intervals in the circumferential direction.
  • One roller 11a is arranged in each of the plurality of pockets 26a.
  • a plurality of rollers 11a held by the retainer 21a are arranged on an annular raceway along the raceway surface 13a and the raceway surface of the shaft (not shown).
  • the radial thickness of the pillars 28, in this case, the radial length of the retainer 21a is preferably length D 1 ⁇ 0.5 mm or more and length D 1 ⁇ 0.9 mm or less. Used.
  • the retainer 21a is made of resin. Further, the retainer 21a is composed of split holding portions 29a and 29b divided into two in the circumferential direction. That is, the retainer 21a is a split retainer made of resin and divided in the circumferential direction. By doing so, when the retainer 21a is arranged on the inner diameter side of the shell-shaped outer ring 41a, the split retainer, that is, the split holding portions 29a and 29b are elastically deformed to easily remove the shell-shaped outer ring 41a. A retainer 21a can be incorporated on the inner diameter side. Therefore, productivity can be improved.
  • a first engaging portion 30a that protrudes in the circumferential direction and a second engaging portion 30b that is recessed in the circumferential direction are formed at respective circumferential ends of the split holding portions 29a and 29b.
  • the washer 31a has an annular shape. Specifically, the washer 31a has an annular shape along the later-described outer ring inner diameter surface 43a of the shell-shaped outer ring 41a.
  • the washer 31a is arranged concentrically with the shaft and the shell-shaped outer ring 41a in the space sandwiched between the shaft (not shown) and the shell-shaped outer ring 41a.
  • the washer 31a has a washer outer diameter surface 32a positioned on the outer diameter side, a washer inner diameter surface 33a positioned on the inner diameter side, a washer first end surface 34a positioned on one side in the axial direction, and a washer first end face 34a positioned on the other side in the axial direction. and a washer second end surface 35a.
  • the washer 31a is arranged adjacent to the retainer 21a in the axial direction. Specifically, it is arranged in the axial direction between the retainer second end surface 25a and projections 51a to 55a, which will be described later. In this case, in the axial direction, the retainer second end face 25a and the washer first end face 34a are arranged to face each other, and the projections 51a to 55a and the washer second end face 35a are arranged to face each other.
  • the washer 31a is made of metal.
  • a cut portion 36a is formed in the washer 31a by cutting a part of an annular shape. The washer 31a can be incorporated into the inner diameter side of the shell-shaped outer ring 41a by elastically deforming the washer 31a using this cut portion 36a.
  • the shell-shaped outer ring 41a includes an outer ring outer diameter surface 42a positioned on the outer diameter side, an outer ring inner diameter surface 43a positioned on the inner diameter side, an outer ring first end face 44a positioned on one side in the axial direction, and the other side in the axial direction. and the outer ring second end surface 45a located at the .
  • the outer ring inner diameter surface 43a includes the raceway surface 13a. That is, the shell-shaped outer ring 41a includes the raceway surface 13a on the outer ring inner diameter surface 43a on the inner diameter side.
  • the raceway surface 13a is arranged in the axially central region of the outer ring inner diameter surface 43a.
  • the outer diameter of the shell-shaped outer ring 41a is indicated by the length D2 in FIG.
  • the length D2 one having a relationship of 7 ⁇ length D1 ⁇ length D2 ⁇ 60 ⁇ length D1 or more is preferably used.
  • length D2 having a relationship of 3.5 mm ⁇ length D 2 ⁇ 30.0 mm is preferably used.
  • the length D2 is 15mm.
  • the thickness of the shell-shaped outer ring 41a is indicated by the radial length T1 between the outer ring outer diameter surface 42a and the outer ring inner diameter surface 43a.
  • the rolling bearing 10a is required to have a low cross section.
  • the thickness of the shell-shaped outer ring 41a be as thin as possible.
  • the shell-shaped outer ring 41a is given strength by, for example, carbonitriding or carburizing after the outer shape of the shell-shaped outer ring 41a is formed.
  • the thickness of the shell-shaped outer ring 41a is required to be above a certain level.
  • the length T1 which is the thickness of the shell-shaped outer ring 41a, is 0.3 mm or more. By doing so, it is possible to secure a layer necessary for maintaining the strength of the carbonitrided layer or the like.
  • the length T1 is preferably 2.0 mm or less. By doing so, it is possible to reduce the cross section while maintaining the strength. In this embodiment, 0.5 mm is chosen as the length T1 .
  • the roller diameter and the thickness of the shell-shaped outer ring 41a are 0.5 ⁇ length D1 /length have a relationship of T 1 ⁇ 1.5.
  • the relationship between the diameter of the roller 11a and the thickness of the shell-shaped outer ring 41a is optimized to achieve a low cross section. be able to.
  • the length D1 is 0.5 mm and the length T1 is also 0.5 mm. Therefore, the value of length D 1 /length T 1 is 1, which satisfies the above relationship.
  • the shell-shaped outer ring 41a includes a movement restricting portion that restricts axial movement of the retainer 21a. Therefore, axial movement of the retainer 21a can be restricted.
  • the movement restricting portion is a flange portion 46a and projections 51a to 55a, which will be described later.
  • a first region 19a including a first end portion 17a located on one axial side of the shell-shaped outer ring 41a is formed with a flange portion 46a extending radially inward.
  • the first end portion 17a corresponds to the outer ring first end surface 44a.
  • the flange portion 46a is provided so as to protrude toward the inner diameter side.
  • the collar portion 46a has an annular shape.
  • the flange portion 46a can be formed by cutting off the bottom portion of the cup-shaped member formed by drawing. Assuming that the radial length of the collar portion 46a from the raceway surface 13a is a length L2 , the length L2 is equal to or less than the length T1 , which is the wall thickness of the shell-shaped outer ring 41a.
  • the radial length L2 from the raceway surface 13a to the flange end face 47a of the flange 46a is the thickness of the shell-shaped outer ring 41a. T 1 or less. That is, it has a relationship of length L 2 ⁇ length T 1 .
  • the flange portion 46a is not formed by bending the first end portion 17a located on one side of the shell-shaped outer ring, but is formed by cutting the bottom portion of the cup-shaped member . can be easily reduced to a length T1 or less, which is less than or equal to the wall thickness.
  • Projections 51a, 52a, 53a, 54a, and 55a are formed in the second region 20a including the second end portion 18a located on the other axial side of the shell-shaped outer ring 41a.
  • the second end portion 18a corresponds to the outer ring second end surface 45a.
  • a plurality of protrusions 51a, 52a, 53a, 54a, and 55a are provided at intervals in the circumferential direction.
  • five protrusions 51a to 55a are provided in the circumferential direction at equal intervals.
  • the external shape of each of the protrusions 51a to 55a has a rectangular shape, more specifically, a rectangular shape when viewed from the radial direction.
  • each of the projections 51a to 55a constitutes a part of the outer ring second end surface 45a.
  • the length L1 is equal to or less than the length T1 .
  • the radial length L1 from the raceway surface 13a to the projection end face 48a of the projection 51a which is the amount of radial projection of the projections 51a to 55a, is the length T, which is the thickness of the shell-shaped outer ring 41a. 1 or less. That is, it has a relationship of length L 1 ⁇ length T 1 .
  • Recesses 56a, 57a, 58a, 59a, and 60a are formed in the outer ring outer diameter surface 42a of the shell-shaped outer ring 41a in regions corresponding to the projections 51a, 52a, 53a, 54a, and 55a in the radial direction.
  • the depressions 56a to 60a have a rectangular shape, more specifically, a rectangular recessed shape when viewed from the radially outer side.
  • the recessed amount of the depressions 56a to 60a indicated by the length L3 in FIG. 4 is equivalent to the protrusion amount of the projections 51a to 55a, that is, the length L1 .
  • the shell-shaped outer ring 41a is formed by drawing. Specifically, one sheet of flat steel plate is prepared. The thickness of this steel plate is equivalent to the length T1 , which is the thickness of the shell-shaped outer ring 41a. Then, drawing is performed to form a cylindrical surface by drawing into a cup shape. Then, it is separated from the flat plate-shaped portion, and the bottom portion of the cup-shaped member is punched out.
  • the flange portion 46a is formed in the first region 19a including the first end (closed end) located on one side in the axial direction of the shell-shaped outer ring 41a. At this time, it is possible to easily form the flange portion 46a so that the amount of protrusion when punching out the bottom portion while leaving the flange portion 46a is less than the thickness of the shell-shaped outer ring 41a.
  • projections 51a to 55a are formed in the second region 20a including the second end 18a (open end) located on the other axial side of the shell-shaped outer ring 41a.
  • 5 and 7 are schematic side views showing part of the shell-shaped outer ring 41a when forming the projections 51a-55a.
  • 6 and 8 are schematic perspective views showing a portion of the shell-shaped outer ring 41a when forming the projections 51a-55a.
  • 5 and 6 show the state before forming the protrusion 51a
  • FIGS. 7 and 8 show the state after forming the protrusion 51a.
  • a first concave jig 71, a first convex jig 72, and a pedestal jig 73 are used.
  • the first concave jig 71 is block-shaped and has a sector shape when viewed from the axial direction (X direction).
  • the axial length of the first concave jig 71 is shorter than the axial length of the shell-shaped outer ring 41a.
  • the first concave jig 71 has an arcuate surface 74 along the outer ring inner diameter surface 43a of the shell-shaped outer ring 41a.
  • a groove portion 75 corresponding to the shape of the projections 51a to 55a is formed on the arcuate surface 74. As shown in FIG.
  • the groove portion 75 is provided so as to extend in the axial direction.
  • the recessed amount of the groove portion 75 on the circular arc surface 74 is equal to or less than the length T1 , which is the wall thickness of the shell-shaped outer ring 41a, and is equivalent to the recesses 56a to 60a.
  • the first convex jig 72 is also block-shaped and has an isosceles trapezoidal shape when viewed from the axial direction (X direction).
  • the axial length of the first convex jig 72 is shorter than the axial length of the shell-shaped outer ring 41a.
  • the surface 76 corresponding to the shorter one of the pair of bases forming the isosceles trapezoid of the first convex jig 72 has projections corresponding to the shapes of the depressions 56a to 60a.
  • 77 is formed.
  • the convex portion 77 is provided so as to swell on the surface 76 .
  • the height of the protrusion 77 is the same as the protrusion amount of the protrusions 51a to 55a.
  • the pedestal jig 73 is block-shaped and includes an arc surface 78 along the outer ring outer diameter surface 42a of the shell-shaped outer ring 41a.
  • a receiving recess 79 for receiving the first convex jig 72 is formed in the base jig 73 .
  • the protrusions 51a to 55a are formed.
  • the first concave jig 71 is arranged on the inner diameter side of the shell-shaped outer ring 41a.
  • the outer ring inner diameter surface 43a of the shell-shaped outer ring 41a and the first concave shape are formed. It is arranged so that the arc surface 74 of the jig 71 is in contact with it.
  • the grooves 75 are arranged at positions where the protrusions 51a to 55a are formed.
  • the pedestal jig 73 is placed on the outer diameter side of the shell-shaped outer ring 41a.
  • the outer ring outer diameter surface 42a of the shell-shaped outer ring 41a and the circular arc surface 78 of the pedestal jig 73 are arranged so as to be in contact with each other.
  • the first convex jig 72 is placed in the receiving recess 79 .
  • the surface 76 is arranged so as to face the outer ring outer diameter surface 42a of the shell-shaped outer ring 41a, and the convex portion 77 faces toward the inner diameter side.
  • the first convex jig 72 is pushed toward the inner diameter side in the direction indicated by the arrow Z1 . Then, the convex portion 77 comes into contact with the outer ring outer diameter surface 42a of the shell-shaped outer ring 41a. Then, if the first convex jig 72 is pushed toward the inner diameter side as it is, the state shown in FIGS. 7 and 8 is obtained.
  • the shell-shaped outer ring 41a is subjected to heat treatment such as carbonitriding and carburizing to complete the shell-shaped outer ring 41a.
  • Divided holding portions 29a and 29b holding the rollers 11a in their respective pockets 26a are incorporated on the inner diameter side of the shell-shaped outer ring 41a, and the first engaging portion 30a and the second engaging portion 30b are engaged with each other.
  • the retainer 21a is assembled in an annular shape on the inner diameter side of the shell-shaped outer ring 41a.
  • the rolling bearing 10a is manufactured.
  • the first region 19a including the first end portion 17a located on one side in the axial direction of the shell-shaped outer ring 41a is formed with a flange portion 46a extending radially inward.
  • the radial length of the collar portion 46a from the raceway surface 13a is defined as a length L2
  • the wall thickness of the shell-shaped outer ring 41a on the raceway surface 13a is defined as a length T1
  • the length L2 is the length T 1 or less.
  • This cut-off bottom portion can be made as large as possible to shorten the movement of the retainer 21a to the extent that it can be regulated. That is, it is possible to easily adjust the amount of protrusion of the collar portion 46a toward the inner diameter side, and easily make the length L2 equal to or less than the length T1 .
  • Projections 51a to 55a protruding radially inward are formed in a second region 20a including a second end portion 18a positioned on the other axial side of the shell-shaped outer ring 41a.
  • a plurality of projections 51a to 55a are provided at intervals in the circumferential direction. Assuming that the projections 51a to 55a protrude from the raceway surface 13a by a length L 1 , the length L 1 is equal to or less than the length T 1 .
  • Such projections 51a to 55a can be easily formed by pressing with a jig from the outer diameter side of the shell-shaped outer ring 41a before heat treatment, or by scraping and raising the outer ring inner diameter surface 43a of the shell-shaped outer ring 41a. can.
  • protrusions 51a to 55a are formed as described above, they are not formed by bending or the like, so that the movement of the retainer 21a can be shortened to the extent that it can be restricted. That is, it is possible to easily adjust the amount of protrusion of the protrusions 51a to 55a toward the inner diameter side, and easily make the length L1 equal to or less than the length T1 . According to such projections 51a to 55a, it is possible to prevent axial displacement of the retainer 21a and dropout of the retainer 21a while achieving a low cross section.
  • depressions 56a to 60a are formed in the outer ring outer diameter surface 42a of the shell-shaped outer ring 41a in regions corresponding to the projections 51a to 55a in the radial direction. Therefore, for example, the recesses 56a to 60a can be used when a seal member used for sealing the rolling bearing 10a is attached to the rolling bearing 10a. Specifically, for example, when the seal member is attached to the axial second end portion 18a side of the shell-shaped outer ring 41a, the recesses 56a to 60a correspond to the recesses 56a to 60a on the inner diameter side of the annular seal member. Stable retention of the sealing member in the rolling bearing 10a can be achieved by engaging a protruding portion provided on the portion. Incidentally, such recesses 56a to 60a can be easily formed when pressing from the outer diameter side of the shell-shaped outer ring 41a to form the projections 51a to 55a.
  • the rolling bearing 10a has an annular shape along the outer ring inner diameter surface 43a of the shell-shaped outer ring 41a, and includes a washer 31a arranged axially between the retainer 21a and the projections 51a to 55a. . Therefore, the washer 31a can prevent the axial end face of the retainer 21a, in this case, the retainer second end face 25a, from directly contacting the projections 51a to 55a. Therefore, the retainer 21a can be stably used for a long period of time, and the life of the rolling bearing 10a can be extended.
  • the projections 51a to 55a have a rectangular outer shape when viewed from the radial direction. Therefore, even if the rolling bearing 10a does not include the washer 31a, even if the projections 51a to 55a and the retainer 21a come into contact with each other in the axial direction, the projections 51a to 55a cause the end surface of the retainer 21a, in this case, to be concrete. can reduce the possibility that the retainer second end face 25a is scraped or dented. Therefore, it can be used stably over a longer period of time.
  • FIG. 9 is a schematic perspective view showing the structure of a rolling bearing according to Embodiment 2.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of the rolling bearing shown in FIG. 9.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing part of the rolling bearing shown in FIG. 9.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing part of a shell-shaped outer ring included in the rolling bearing shown in FIG. 9.
  • the rolling bearing of Embodiment 2 differs from that of Embodiment 1 in that the shape of the cup-shaped outer ring is different.
  • a rolling bearing 10b of the second embodiment includes a plurality of rollers 11a as rolling elements, a retainer 21a that holds the rollers 11a, a washer 31a, and a raceway surface 13a on the inner diameter side. and a shell-shaped outer ring 41b including
  • the configurations of rollers 11a, retainer 21a, and washer 31a are the same as those of rolling bearing 10a of the first embodiment, and therefore descriptions thereof are omitted.
  • the shell-shaped outer ring 41b includes a movement restricting portion that restricts axial movement of the retainer 21a. Therefore, axial movement of the retainer 21a can be restricted.
  • the movement restricting portion is the flange portion 46a and projections 51b to 55b, which will be described later.
  • the shell-shaped outer ring 41b includes an outer ring outer diameter surface 42b positioned on the outer diameter side, an outer ring inner diameter surface 43b positioned on the inner diameter side, an outer ring first end face 44a positioned on one side in the axial direction, and the other side in the axial direction. and the outer ring second end surface 45b located at the . Further, the shell-shaped outer ring 41b is formed with a flange 46a extending radially inward in a first region 19a including the first end 17a located on one axial side of the shell-shaped outer ring 41b. Since the configuration of the flange portion 46a is also the same as that of the flange portion 46a included in the shell-shaped outer ring 41a of the rolling bearing 10a in Embodiment 1, the description thereof will be omitted.
  • projections 51b, 52b, 53b, 54b protruding to the inner diameter side are provided in the second region 20b including the outer ring second end surface 45b, which is the second end portion 18b located on the other side in the axial direction of the shell-shaped outer ring 41b. , 55b are formed.
  • Each of the projections 51b to 55b is provided so as to rise from the inner diameter surface 43b of the outer ring.
  • a plurality of projections 51b to 55b are provided at intervals in the circumferential direction. Specifically, in the present embodiment, five protrusions 51b to 55b are provided in the circumferential direction at equal intervals.
  • each projection 51b to 55b is such that the outer ring second end surface 45b side is pointed in the cross section shown in FIGS. 11 and 12 .
  • Thin portions 56b, 57b, 58b, 59b, and 60b are provided between the protrusions 51b to 55b and the outer ring second end face 45b in the axial direction, which are formed when the protrusions 51b to 55b are provided.
  • the thin portions 56b to 60b have a rectangular shape, more specifically, a concave rectangular shape when viewed from the inner diameter side. Note that, unlike the case of the first embodiment, no recess is provided on the outer ring outer diameter surface 42b of the shell-shaped outer ring 41b.
  • the projection amount of the projections 51b to 55b from the raceway surface 13a is indicated by the length L1 in FIG. And the length L1 is less than or equal to the length T1 . Also, the thickness of the thin portions 56b to 60b, that is, the length in the radial direction of the thin portions 56b to 60b is indicated by the length L4 . Length L4 is less than length T1 .
  • the shell-shaped outer ring 41b is the same as in the case of the first embodiment until a cup-shaped member is formed by drawing and the bottom portion is punched out while leaving the collar portion.
  • projections 51b to 55b are formed in the second end portion 18b (open end) located on the other side in the axial direction, in this case, in the second region 20b including the outer ring second end surface 45b which is the second end portion 18b.
  • FIG. 13 and 14 are schematic side views showing part of the shell-shaped outer ring 41b when forming the projections 51b-55b.
  • FIG. 13 shows the state before forming the projections 51b to 55b
  • FIG. 14 shows the state after forming the projections 51b to 55b.
  • a second concave jig 81 and a second convex jig 82 are prepared.
  • the second concave jig 81 is block-shaped.
  • a fitting recess 83 is formed in the second recessed jig 81 .
  • the fitting recess 83 can be fitted with the shell-shaped outer ring 41b. That is, the fitting recess 83 is recessed in an annular shape when viewed from the axial direction, and its inner diameter corresponds to the outer diameter of the shell-shaped outer ring 41b.
  • the second convex jig 82 has a solid cylindrical shape.
  • a tip portion 84 of the second convex jig 82 has a shape that tapers toward the tip.
  • a radial outer peripheral surface 85 of the second convex jig 82 is formed with ribs 86 spaced apart in the circumferential direction when viewed from the axial direction (X direction).
  • Five ribs 86 are provided at intervals in the circumferential direction.
  • the ribs 86 are spaced apart in the circumferential direction so as to correspond to the circumferential spaces provided on each of the projections 51b to 55b.
  • the raised height of the rib 86 is lower than the thickness of the shell-shaped outer ring 41b.
  • the projections 51b to 55b are formed.
  • the shell-shaped outer ring 41 b is fitted into the fitting recess 83 .
  • the shell-shaped outer ring 41 b is arranged so that the outer ring outer diameter surface 42 b of the shell-shaped outer ring 41 b is fitted into the inner wall surface of the fitting recess 83 .
  • the above-described second convex jig 82 is prepared and pushed in the direction indicated by the arrow Z2 into the shell-shaped outer ring 41b from the tip portion 84 side. Then, part of the outer ring inner diameter surface 43b of the shell-shaped outer ring 41b is ground from the outer ring second end surface 45b side. Then, when the second projecting jig 82 is pushed forward as it is, as shown in FIG. 14, the outer ring inner diameter surface 43a of the shell-shaped outer ring 41b which has been shaved rises, and projections 51b to 55b rising from the outer ring inner diameter surface 43b are formed. be.
  • the thin portions 56b to 60b are formed along with the formation of the projections 51b to 55b.
  • five projections 51b to 55b are simultaneously formed by simply pushing the second convex jig 82 once in the direction of arrow Z2 . be done.
  • the five thin portions 56b to 60b are also formed at the same time.
  • the shell-shaped outer ring 41a heat treatment such as carbonitriding and carburizing is performed to complete the shell-shaped outer ring 41b.
  • heat treatment such as carbonitriding and carburizing is performed to complete the shell-shaped outer ring 41b.
  • split holding portions 29a and 29b holding the rollers 11a in respective pockets 26a are incorporated on the inner diameter side of the shell-shaped outer ring 41b, and the first engaging portion 30a and the second engaging portion 30b are engaged with each other.
  • the retainer 21a is assembled in an annular shape on the inner diameter side of the shell-shaped outer ring 41b.
  • the rolling bearing 10b is manufactured.
  • the rolling bearing 10b including the shell-shaped outer ring 41b having such a configuration all of the protrusions 51b to 55b are formed by pushing the second convex jig 82 only once when manufacturing the shell-shaped outer ring 41b. Therefore, productivity can be improved. Further, in this case, unlike the first embodiment, the outer ring outer diameter surface 42b of the shell-shaped outer ring 41b does not have a recess, and the outer ring outer diameter surface 42b can form a cylindrical surface.
  • the shell-shaped outer ring 41b is arranged between the projections 51b-55b and the second end portion 18b in the axial direction, and the thinned portions 56b-60b formed to reduce the thickness of the shell-shaped outer ring 41b. including. Therefore, for example, the thin portions 56b to 60b can be utilized when a sealing member used for sealing the rolling bearing 10b is attached to the rolling bearing.
  • the thin portions 56b to 60b and the thin portions 56b to 60b on the outer diameter side of the annular seal member By engaging with the protrusion provided in the portion corresponding to , stable holding of the seal member in the rolling bearing 10b can be realized.
  • Such thin portions 56b to 60b can be easily formed when forming the protrusions 51b to 55b by shaving the inner diameter side of the shell-shaped outer ring 41b.
  • the rolling bearing includes a washer, but the present invention is not limited to this, and the rolling bearing may not include a washer.
  • the retainer includes two split holding portions, but is not limited to this, and may include three or more split holding portions.
  • the retainer may be an integral ring-shaped retainer that is not divided. In this case, for example, it is configured to be elastically deformable on the inner diameter side, and when the retainer is arranged on the inner diameter side of the shell-shaped outer ring 41a, it is arranged on the inner diameter side of the shell-shaped outer ring 41a by utilizing the elastic deformation of the retainer. You may decide to
  • protrusions a total of five protrusions are provided, but the number of protrusions is not limited to this, and two, three, or four protrusions may be provided. may be provided. Furthermore, six or more protrusions may be provided. Moreover, the protrusions may not be provided at regular intervals in the circumferential direction.
  • needle rollers are used as the rollers that roll on the raceway surface.

Landscapes

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Abstract

転がり軸受は、内径側に軌道面を有するシェル形外輪と、軌道面上に配置される複数のころと、シェル形外輪の内径側に配置され、複数の針状ころを保持する保持器と、を備える。シェル形外輪は、保持器の軸方向の移動を規制する移動規制部を含む。ころの直径を長さD1とし、シェル形外輪の肉厚を長さT1とすると、長さD1は、2mm以下であり、0.5≦長さD1/長さT1<1.5の関係を有する。

Description

転がり軸受
 本開示は、転がり軸受に関するものである。本出願は、2021年11月11日出願の日本出願第2021-184101号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
 転動体としての針状ころを含む針状ころ軸受が知られている(例えば特許文献1、特許文献2および特許文献3参照)。特許文献1には、軸受断面高さが1.0~2.0mmであって、保持器の板厚が0.3~1.2mmであり、シェルが圧入された状態で、フランジ部の外周面と軌道面とのすきまが0.15~0.25mmであるシェル形ニードル軸受が開示されている。特許文献2には、シェル外輪と、複数の針状ころと、保持器とを備え、針状ころの本数と、針状ころのころ径と、軌道面に配置される複数の針状ころそれぞれの自転中心を結んだ円の直径とが所定の関係を有するシェル形針状ころ軸受が開示されている。また、特許文献3に開示の針状ころ軸受によると、針状ころを保持する保持器の軸方向の移動を規制するために、シェル形外輪の両端部を内側に折り返すように折り曲げて、保持器の軸方向の移動を規制することとしている。
特許第5476593号 特許第5081571号 特開2005-172037号公報
 昨今においては、軸受使用時における低い摩擦、すなわち、低フリクション化が求められており、滑り軸受が転がり軸受に置き換えられる傾向にある。そして、さらなる低フリクション化の観点から、径方向の大きさをできるだけコンパクトにすべく、特許文献1、特許文献2および特許文献3に開示の軸受よりもさらなる軸受の低断面化、すなわち、断面積をできるだけ小さくすることが求められる。また、転がり軸受については、ころや保持器、軌道面を有する外輪といった部材を組み立てて生産される。転がり軸受については、良好な生産性も求められる。そこで、生産性が良好であり、低フリクション化を実現することができる転がり軸受を提供することを目的の1つとする。
 本開示に従った転がり軸受は、内径側に軌道面を有するシェル形外輪と、軌道面上に配置される複数のころと、シェル形外輪の内径側に配置され、複数の針状ころを保持する保持器と、を備える。シェル形外輪は、保持器の軸方向の移動を規制する移動規制部を含む。ころの直径を長さDとし、シェル形外輪の肉厚を長さTとすると、長さDは、2mm以下であり、長さTは、0.3mm以上であり、0.5≦長さD/長さT<1.5の関係を有する。
 上記転がり軸受によれば、生産性が良好であり、低フリクション化を実現することができる。
図1は、実施の形態1における転がり軸受の構造を示す概略斜視図である。 図2は、図1に示す転がり軸受の分解斜視図である。 図3は、図1に示す転がり軸受の一部を示す概略断面図である。 図4は、図1に示す転がり軸受に含まれるシェル形外輪の一部を示す概略断面図である。 図5は、突起を形成する際のシェル形外輪の一部を示す概略側面図であり、突起を形成する前の状態を示す。 図6は、突起を形成する際のシェル形外輪の一部を示す概略斜視図であり、突起を形成する前の状態を示す。 図7は、突起を形成する際のシェル形外輪の一部を示す概略側面図であり、突起を形成した後の状態を示す。 図8は、突起を形成する際のシェル形外輪の一部を示す概略斜視図であり、突起を形成した後の状態を示す。 図9は、実施の形態2における転がり軸受の構造を示す概略斜視図である。 図10は、図9に示す転がり軸受の分解斜視図である。 図11は、図9に示す転がり軸受の一部を示す概略断面図である。 図12は、図9に示す転がり軸受に含まれるシェル形外輪の一部を示す概略断面図である。 図13は、突起を形成する際のシェル形外輪の一部を示す概略側面図であり、突起を形成する前の状態を示す。 図14は、突起を形成する際のシェル形外輪の一部を示す概略側面図であり、突起を形成した後の状態を示す。
 [実施形態の概要]
 本開示の転がり軸受は、内径側に軌道面を有するシェル形外輪と、軌道面上に配置される複数のころと、シェル形外輪の内径側に配置され、複数の針状ころを保持する保持器と、を備える。シェル形外輪は、保持器の軸方向の移動を規制する移動規制部を含む。ころの直径を長さDとし、シェル形外輪の肉厚を長さTとすると、長さDは、2mm以下であり、長さTは、0.3mm以上であり、0.5≦長さD/長さT<1.5の関係を有する。
 従来、軸受として転動体を含まない滑り軸受が使用されていた箇所について、低フリクション化の観点から、転動体を含む転がり軸受への置き換えが進んでいる。そして、さらなる低フリクション化の期待に応えるべく、軸受の低断面化、すなわち、できるだけ断面積を小さくすることが求められる。ここで、転がり軸受については、生産性の向上を図るべく、外輪として鋼板を絞り加工し、熱処理を行って製造されるシェル形外輪が用いられる場合がある。
 そこで、本願発明者らは、まず以下のように考えた。転がり軸受の低断面化を図るためには、シェル形外輪の肉厚を薄くすることが求められる。しかし、熱処理時において、例えば浸炭窒化処理や浸炭処理等を施す際には、最低限の浸炭窒化層や浸炭層を形成する必要があり、軸受としての強度を確保しながら肉厚を薄くするにも限界がある。すなわち、シェル形外輪の肉厚としては、浸炭窒化層等の強度を維持する際に必要な層の確保を考慮して厚さ方向の一方側の厚さを最低0.1mmと考えると、0.3mm確保することが望ましいと考えた。
 このようなシェル形外輪を含む転がり軸受において、ころを保持する保持器が備えられる。保持器は、シェル形外輪の内径側に配置される。転がり軸受においては、保持器の軸方向の移動を規制し、保持器の位置ずれや保持器の脱落を防止する機構を備える必要がある。
 本開示の転がり軸受は、シェル形外輪を含む。そして、シェル形外輪は、保持器の軸方向の移動を規制する移動規制部を含む。したがって、保持器の軸方向の移動を規制することができる。
 ここで、本願発明者らはころの直径、さらにはころの直径とシェル形外輪の肉厚との関係について、新たな知見を見出した。具体的には、低断面化を図るべくころの直径を2mm以下とした上で、ころの直径をシェル形外輪の肉厚で除した値について、その値が小さすぎれば、ころの直径に対してシェル形外輪の肉厚が過度に厚すぎることとなり、低断面化の観点から好ましくない状況となる。また、その値が大きすぎれば、ころの直径に対してシェル形外輪の肉厚が過度に薄すぎることとなり、耐荷重の観点からすると好ましくない状況となる。そして、本願発明者らは鋭意検討し、ころの直径を長さDとし、シェル形外輪の肉厚を長さTとすると、長さDは、2mm以下であり、長さTは、0.3mm以上であり、0.5≦長さD/長さT<1.5の関係を有する構成を採用することとした。このような構成によれば、ころの直径およびころの直径とシェル形外輪の肉厚との関係を適正にして、低断面化を実現することができる。
 以上より、上記転がり軸受によれば、生産性が良好であり、低フリクション化を実現することができる。
 上記転がり軸受において、長さDは、0.2mm以上であってもよい。このようにすることにより、軸受として十分な強度を得ることができる。
 上記転がり軸受において、長さTは、2.0mm以下であってもよい。このようにすることにより、強度を維持しつつ、低断面化を図ることができる。
 上記転がり軸受において、シェル形外輪の外輪内径面に沿った円環状であり、軸方向において保持器と突起との間に配置されるワッシャをさらに備えてもよい。このようにすることにより、ワッシャにより、保持器の軸方向の端面と突起とが直接接触することを回避することができる。したがって、保持器を長期的に安定して使用することができ、転がり軸受の長寿命化を図ることができる。
 上記転がり軸受において、保持器は、樹脂製であって、周方向に分割された分割保持器であってもよい。このようにすることにより、シェル形外輪の内径側に保持器を配置させる際に、分割した保持器を弾性変形させて、容易にシェル形外輪の内径側に保持器を組み入れることができる。したがって、生産性の向上を図ることができる。
 上記転がり軸受において、上記ころは、針状ころであってもよい。このようにすることにより、転がり軸受の断面高さを抑制しつつ、十分な耐荷重を達成することが容易となる。
 [実施形態の具体例]
 次に、本開示の転がり軸受の具体的な実施の形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
 (実施の形態1)
 本開示の実施の形態1に係る転がり軸受について説明する。図1は、実施の形態1における転がり軸受の構造を示す概略斜視図である。図2は、図1に示す転がり軸受の分解斜視図である。図3は、図1に示す転がり軸受の一部を示す概略断面図である。図4は、図1に示す転がり軸受に含まれるシェル形外輪の一部を示す概略断面図である。なお、図3および図4において、転がり軸受の回転中心軸16を一点鎖線で図示している。すなわち、図3および図4は、転がり軸受の回転中心軸を含む断面で切断した場合の断面図である。また、図1以下に示す図面において、矢印Xで示す方向を軸方向、矢印Yで示す方向を径方向とする。
 図1~図4を参照して、実施の形態1における転がり軸受10aは、転動体としての複数のころ11aと、ころ11aを保持する保持器21aと、ワッシャ31aと、内径側に軌道面13aを含むシェル形外輪41aと、を含む。転がり軸受10aの使用時においては、保持器21aの内径側に、ころ11aが転動する軌道面を外周面に有する不図示の軸が配置される。本実施形態においては、ころ11aは、針状ころである。このようにすることにより、転がり軸受10aの断面高さを抑制しつつ、十分な耐荷重を達成することが容易となる。実施の形態1における転がり軸受10aは、シェル形針状ころ軸受である。転がり軸受10aは、10本のころ11aを含む。ころ11aは、軌道面13a上を転動する。なお、ころ11aの本数としては、例えば、ころPCD(Pitch Circle Diameter)を用いた以下の関係を有するものが好適に採用される。すなわち、ころ11aの本数としては、(ころPCD×π/長さD)×0.1以上であり、(ころPCD×π/長さD)×0.4以下のものが好適に用いられる。ここで、ころPCDについては、長さD-(長さT×2)-長さDの式にて算出される。長さDは、後述するようにころ11aの径である。また、長さDは、後述するようにシェル形外輪41aの外径である。また、長さTは、後述するようにシェル形外輪41aの肉厚である。すなわち、ころ11aの本数については、(ころPCD×π/長さD)×0.1≦ころ11aの本数≦(ころPCD×π/長さD)×0.4の関係を有することが好ましい。ころ11aの本数を(ころPCD×π/長さD)×0.1以上とすることにより、ころ11aの本数が少ないことによる負荷容量の低減を回避することができる。また、ころ11aの本数を(ころPCD×π/長さD)×0.4以下とすることにより、ころ11aの本数が多いことに起因してころ11a間の周方向の隙間が小さくなり、その結果、保持器21aの柱部28の強度が低下してしまうおそれを低減することができる。
 ころ11aは、中実円筒状の形状を有している。ころ11aは、シェル形外輪41aに含まれる軌道面13a上および不図示の軸に含まれる軌道面上を転動する転動面12aと、軸方向の一方側に位置するころ第1端面14aと、軸方向の他方側に位置するころ第2端面15aと、を含む。ころ第1端面14aおよびころ第2端面15aはそれぞれ、回転軸方向(X方向)に垂直な平面と平行な平坦状である。なお、ころ第1端面14aおよびころ第2端面15aはそれぞれ平面ではなく、具体的には例えば、半球状等、曲面を含むように構成されていてもよい。ころ11aの直径、すなわち、ころ11aのころ径は、図3中の長さDで示される。本実施形態においては、ころ11aの直径については、軸方向においての最大の直径を意味する。ここで、長さDについては、2mm以下である。すなわち、長さD≦2mmである。このようなころ11aの径によれば、低断面化を確実に実現することができる。
 なお、長さDについては、0.2mm以上であることが好ましい。このようにすることにより、軸受として十分な強度を得ることができる。なお、長さDが0.2mmであった場合、例えば、長さTとして0.3mmを採用することにより、0.5≦長さD/長さT<1.5とした上記関係式を満たすことができる。具体的な長さDの値としては、例えば、0.5mmが選択される。なお、ころ第1端面14aからころ第2端面15aまでのころ11aの長さは、長さWで示される。長さWとしては、3×長さD≦W≦9×長さDの関係を有するものが好適に用いられる。長さDの値として、0.5mmが選択された場合、長さWとしては、1.5mm≦長さW≦4.5mmの関係を有するものが好適に用いられる。本実施形態においては、長さWの値としては、例えば、2.5mmが選択される。ころ11aは、たとえば軸受鋼などの鋼からなっている。ころ11aは、焼入硬化されていてもよい。
 保持器21aは、円環状の形状を有する。保持器21aは、上記した不図示の軸とシェル形外輪41aとに挟まれる空間において、軸およびシェル形外輪41aと同心に配置されている。保持器21aは、外径側に位置する保持器外径面22aと、内径側に位置する保持器内径面23aと、軸方向の一方側に位置する保持器第1端面24aと、軸方向の他方側に位置する保持器第2端面25aと、を含む。保持器21aの軸方向の長さ、すなわち、保持器第1端面24aから保持器第2端面25aまでの軸方向の長さは、図3中の長さWで示される。長さWとしては、長さW+1mm≦W≦2×長さW+1mmの関係を有するものが好適に用いられる。長さWの値として、2.5mmが選択された場合、長さWとしては、3.5mm≦長さW≦6.0mmの関係を有するものが好適に用いられる。本実施形態においては、長さWは、4.66mmである。
 保持器21aは、軸方向に離隔して設けられる一対の環状部27a,27bと、ポケット26aを形成するように一対の環状部27a,27bを接続する複数の柱部28と、を含む。すなわち、保持器21aには、周方向に等間隔をあけて径方向に貫通する複数のポケット26aが設けられている。複数のポケット26aの各々には、ころ11aが1つずつ配置されている。保持器21aによって保持される複数のころ11aは、軌道面13aおよび不図示の軸の軌道面に沿う円環状の軌道上に配置される。なお、柱部28の径方向の厚さ、この場合、保持器21aの径方向の長さについては、長さD×0.5mm以上長さD×0.9mm以下のものが好適に用いられる。
 本実施形態においては、保持器21aは、樹脂製である。また、保持器21aは、周方向において2つに分割された分割保持部29a,29bから構成されている。すなわち、保持器21aは、樹脂製であって、周方向に分割された分割保持器である。このようにすることにより、シェル形外輪41aの内径側に保持器21aを配置させる際に、分割した保持器、すなわち、分割保持部29a,29bを弾性変形させて、容易にシェル形外輪41aの内径側に保持器21aを組み入れることができる。したがって、生産性の向上を図ることができる。
 分割保持部29a,29bのそれぞれの周方向の端部には、周方向に突出する第1係合部30aと、周方向に凹む第2係合部30bと、が形成されている。分割保持部29a,29bのそれぞれの周方向端部に設けられた第1係合部30aと第2係合部30bとをそれぞれ係合させることにより、シェル形外輪41aの内径側において、軸方向にずれることなく、円環状の保持器21aを組み立てることができる。
 ワッシャ31aは、円環状の形状を有する。具体的には、ワッシャ31aは、シェル形外輪41aの後述する外輪内径面43aに沿った円環状である。ワッシャ31aは、上記した不図示の軸とシェル形外輪41aとに挟まれる空間において、軸およびシェル形外輪41aと同心に配置されている。ワッシャ31aは、外径側に位置するワッシャ外径面32aと、内径側に位置するワッシャ内径面33aと、軸方向の一方側に位置するワッシャ第1端面34aと、軸方向の他方側に位置するワッシャ第2端面35aと、を含む。ワッシャ31aは、保持器21aと軸方向において隣り合うように配置される。具体的には、軸方向において保持器第2端面25aと後述する突起51a~55aとの間に配置される。この場合、軸方向において、保持器第2端面25aとワッシャ第1端面34aとが対向し、突起51a~55aとワッシャ第2端面35aとが対向するように配置される。ワッシャ31aは、金属製である。ワッシャ31aには、円環状の一部が切断された切断部36aが形成されている。ワッシャ31aは、この切断部36aを利用してワッシャ31aを弾性変形させて、シェル形外輪41aの内径側に組み込むことができる。
 次に、シェル形外輪41aの構成について説明する。シェル形外輪41aは、外径側に位置する外輪外径面42aと、内径側に位置する外輪内径面43aと、軸方向の一方側に位置する外輪第1端面44aと、軸方向の他方側に位置する外輪第2端面45aと、を含む。外輪内径面43aは、軌道面13aを含む。すなわち、シェル形外輪41aは、内径側である外輪内径面43aに軌道面13aを含む。軌道面13aは、外輪内径面43aの軸方向の中央領域に配置される。シェル形外輪41aの外径は、図3中の長さDによって示される。長さDについては、7×長さD≦長さD≦60×長さD以上の関係を有するものが好適に用いられる。長さDの値として、0.5mmが選択された場合、長さDとしては、3.5mm≦長さD≦30.0mmの関係を有するものが好適に用いられる。本実施形態においては、長さDは、15mmである。
 シェル形外輪41aの肉厚は、外輪外径面42aと外輪内径面43aとの径方向の長さTで示される。昨今、低フリクション化の観点から、転がり軸受10aの低断面化が求められている。この場合、シェル形外輪41aの肉厚は、できるだけ薄い方が望ましい。しかし、シェル形外輪41aは、シェル形外輪41aの外形形状を形成した後、例えば浸炭窒化処理や浸炭処理が施されて強度が付与される。ここで、シェル形外輪41aとしての強度を維持するために、ある程度の厚さの浸炭窒化層や浸炭層を形成する必要がある。そうすると、シェル形外輪41aの肉厚については、ある程度以上のものが求められる。具体的には、シェル形外輪41aの肉厚である長さTについては、0.3mm以上である。こうすることにより、浸炭窒化層等の強度を維持する際に必要な層を確保することができる。また、長さTは、2.0mm以下とすることが好適である。このようにすることにより、強度を維持しつつ、低断面化を図ることができる。本実施形態においては、長さTとして、0.5mmが選択される。
 ここで、ころ11aの直径を長さDとし、シェル形外輪41aの肉厚をTとすると、ころ径とシェル形外輪41aの肉厚とは、0.5≦長さD/長さT<1.5の関係を有する。このような構成によれば、上記したころ11aの直径が2mm以下であることも含めて、ころ11aの直径とシェル形外輪41aの肉厚との関係を適正にして、低断面化を実現することができる。本実施形態においては、長さDは0.5mmであり、長さTも0.5mmである。したがって、長さD/長さTの値は1となり、上記関係を充足する。
 シェル形外輪41aは、保持器21aの軸方向の移動を規制する移動規制部を含む。したがって、保持器21aの軸方向の移動を規制することができる。本実施形態においては、移動規制部は、後述する鍔部46aおよび突起51a~55aである。
 シェル形外輪41aの軸方向の一方側に位置する第1端部17aを含む第1領域19aには、内径側に延びる鍔部46aが形成されている。本実施形態においては、第1端部17aは、外輪第1端面44aに相当する。鍔部46aは、内径側に突出するように設けられている。鍔部46aは、円環状である。鍔部46aは、絞り加工によって形成されたカップ状部材の底部分を切り取って残される部分により形成することができる。軌道面13aからの鍔部46aの径方向の長さを長さLとすると、長さLは、シェル形外輪41aの肉厚である長さT以下である。具体的には、鍔部46aの径方向の突出量である軌道面13aから鍔部46aの鍔部端面47aまでの径方向の長さLは、シェル形外輪41aの肉厚である長さT以下である。すなわち、長さL≦長さTの関係を有する。この場合、鍔部46aは、シェル形外輪の一方側に位置する第1端部17aの折り曲げにより形成されるものではなく、カップ状部材の底部分の切り取りにより形成されるため、長さLを容易に肉厚以下である長さT以下とすることができる。
 ここで、シェル形外輪41aの軸方向の他方側に位置する第2端部18aを含む第2領域20aには、突起51a,52a,53a,54a,55aが形成されている。本実施形態においては、第2端部18aは、外輪第2端面45aに相当する。突起51a,52a,53a,54a,55aはそれぞれ、周方向に間隔をあけて複数設けられている。具体的には、本実施形態においては、突起51a~55aは周方向に等配で、合計5つ設けられている。各突起51a~55aの外形形状は、径方向から見た場合に、矩形状、具体的には、長方形状を有する。突起51a~55aの軸方向の一方側の端部は、外輪第2端面45aの一部を構成している。軌道面13aからの突起51a~55aの突出量を長さLとすると、長さLは、長さT以下である。具体的には、突起51a~55aの径方向の突出量である軌道面13aから突起51aの突起端面48aまでの径方向の長さLは、シェル形外輪41aの肉厚である長さT以下である。すなわち、長さL≦長さTの関係を有する。
 また、径方向において各突起51a,52a,53a,54a,55aに対応する領域のシェル形外輪41aの外輪外径面42aには、窪み56a,57a,58a,59a,60aが形成されている。窪み56a~60aについては、径方向外側から見た場合に、矩形状、具体的には、長方形状に凹んだ形状である。なお、図4における長さLで示す窪み56a~60aの凹み量は、突起51a~55aの突出量、すなわち、上記長さLと同等である。
 次に、シェル形外輪41aおよびシェル形外輪41aを含む転がり軸受10aの製造方法の一例について簡単に説明する。シェル形外輪41aは、絞り加工により成形される。具体的には、一枚の平板状の鋼板を準備する。この鋼板の肉厚は、シェル形外輪41aの肉厚である長さTと同等である。そして、絞り加工を施し、カップ状に絞って円筒面を形成する。そして、平板状の部分と切り離し、カップ状部材の底部分を打ち抜いてくりぬく。このようにして、シェル形外輪41aの軸方向の一方側に位置する第1端部(クローズドエンド)を含む第1領域19aに鍔部46aを形成する。この時、鍔部46aを残すようにして底部分を打ち抜く際の突出量を、シェル形外輪41aの肉厚以下の突出量とした鍔部46aを容易に形成することができる。
 次に、シェル形外輪41aの軸方向の他方側に位置する第2端部18a(オープンエンド)を含む第2領域20aにおいて、突起51a~55aを形成する。図5および図7は、突起51a~55aを形成する際のシェル形外輪41aの一部を示す概略側面図である。図6および図8は、突起51a~55aを形成する際のシェル形外輪41aの一部を示す概略斜視図である。図5および図6は、突起51aを形成する前の状態を示し、図7および図8は、突起51aを形成した後の状態を示す。
 まず図5および図6を併せて参照して、突起51a~55aを形成する際には、第1の凹状治具71と、第1の凸状治具72と、台座治具73と、を準備する。ここで、第1の凹状治具71、第1の凸状治具72および台座治具73の構成について簡単に説明する。第1の凹状治具71は、ブロック状であり、軸方向(X方向)から見た場合に、扇形の形状を有する。第1の凹状治具71の軸方向の長さは、シェル形外輪41aの軸方向の長さよりも短い。第1の凹状治具71は、シェル形外輪41aの外輪内径面43aに沿う円弧面74を有する。そして、その円弧面74には、突起51a~55aの形状に対応する溝部75が形成されている。溝部75は、軸方向に延びるように設けられている。円弧面74における溝部75の凹み量は、シェル形外輪41aの肉厚である長さT以下であり、窪み56a~60aと同等である。
 第1の凸状治具72についても、ブロック状であり、軸方向(X方向)から見た場合に、等脚台形形状を有する。第1の凸状治具72の軸方向の長さは、シェル形外輪41aの軸方向の長さよりも短い。軸方向に見て、第1の凸状治具72の等脚台形を構成する一対の底辺のうち、短い方の底辺に相当する面76には、窪み56a~60aの形状に対応する凸部77が形成されている。凸部77は、面76において盛り上がるように設けられている。凸部77の盛り上がりの高さは、突起51a~55aの突出量と同等である。
 台座治具73は、ブロック状であり、シェル形外輪41aの外輪外径面42aに沿う円弧面78を含む。台座治具73には、第1の凸状治具72を受け入れる受け入れ凹部79が形成されている。
 このような第1の凹状治具71、第1の凸状治具72および台座治具73を用いて、突起51a~55aを形成する。まず、シェル形外輪41aの内径側に、第1の凹状治具71を配置する。この時、シェル形外輪41aの軸方向の他方側に位置する第2端部18aである外輪第2端面45aを含む第2領域20aにおいて、シェル形外輪41aの外輪内径面43aと第1の凹状治具71の円弧面74とが接触するように配置する。また、周方向において、突起51a~55aが形成される位置に溝部75が配置されるようにする。次に、台座治具73をシェル形外輪41aの外径側に配置する。この時、シェル形外輪41aの外輪外径面42aと台座治具73の円弧面78とが接触するように配置される。その後、受け入れ凹部79内に第1の凸状治具72が配置される。この時、面76がシェル形外輪41aの外輪外径面42aに対向し、凸部77が内径側に向くように配置される。
 その後、第1の凸状治具72を矢印Zで示す向きである内径側に押し進める。そうすると、シェル形外輪41aの外輪外径面42aに凸部77が接触する。そして、そのまま第1の凸状治具72を内径側に押し進めると、図7および図8に示す状態となる。
 図7および図8を併せて参照して、第1の凸状治具72を押し進めると、凸部77によって、シェル形外輪41aの外輪外径面42aが凹み、突起51aおよび窪み56aが形成される。この場合、第1の凹状治具71の溝部75により、突起51aの形状は、溝部75に沿った形状となる。このようにして、第1の凹状治具71、第1の凸状治具72および台座治具73を周方向にずらしていって、5つの突起51a~55aおよび5つの窪み56a~60aを形成する。
 その後、シェル形外輪41aについて、浸炭窒化処理や浸炭処理といった熱処理を施して、シェル形外輪41aを完成させる。そして、シェル形外輪41aの内径側に、それぞれのポケット26aにころ11aを保持させた分割保持部29a,29bを組み入れ、第1係合部30aと第2係合部30bとを係合させて、シェル形外輪41aの内径側において保持器21aを円環状に組み立てる。このようにして、転がり軸受10aを製造する。
 このような構成の転がり軸受10aによると、シェル形外輪41aの軸方向の一方側に位置する第1端部17aを含む第1領域19aには、内径側に延びる鍔部46aが形成されている。さらに、軌道面13aからの鍔部46aの径方向の長さを長さLとし、シェル形外輪41aの軌道面13aにおける肉厚を長さTとすると、長さLは、長さT以下である。シェル形外輪41aについては、絞り加工の後に底部分を打ち抜いて切り取り、鍔部46aを形成する。この切り取られる底部分をできるだけ多くして、保持器21aの移動を規制できる程度に短くすることができる。すなわち、鍔部46aの内径側への突出量を容易に調整することができ、容易に長さLを、長さT以下とすることができる。
 また、シェル形外輪41aの軸方向の他方側に位置する第2端部18aを含む第2領域20aには、内径側に突出する突起51a~55aが形成されている。突起51a~55aは、それぞれ周方向に間隔をあけて複数設けられている。そして、軌道面13aからの突起51a~55aの突出量を長さLとすると、長さLは、長さT以下である。このような突起51a~55aは、熱処理前にシェル形外輪41aの外径側から治具で押圧したり、シェル形外輪41aの外輪内径面43aを削って盛り上げることにより、容易に形成することができる。また、このような突起51a~55aを上記したように形成すると、折り曲げ等により形成するものではないため、保持器21aの移動を規制できる程度に短くすることができる。すなわち、突起51a~55aの内径側への突出量を容易に調整することができ、容易に長さLを、長さT以下とすることができる。このような突起51a~55aによれば、低断面化を実現しながら、軸方向の保持器21aの位置ずれおよび保持器21aの脱落を防止することができる。
 以上より、上記転がり軸受10aによれば、生産性が良好であり、低フリクション化を実現することができる。
 本実施形態においては、径方向において突起51a~55aに対応する領域のシェル形外輪41aの外輪外径面42aには、窪み56a~60aが形成されている。よって、例えば、転がり軸受10aを密封する際に用いるシール部材を転がり軸受10aに取り付ける際に、この窪み56a~60aを利用することができる。具体的には、例えば、シェル形外輪41aの軸方向の第2端部18a側にシール部材を取り付ける際に、この窪み56a~60aと環状のシール部材の内径側において窪み56a~60aに対応する部分に設けられた突出する部分とを係合させて、転がり軸受10aにおけるシール部材の安定した保持を実現することができる。なお、このような窪み56a~60aは、シェル形外輪41aの外径側から押圧して突起51a~55aを形成する際に、容易に形成することができる。
 本実施形態においては、転がり軸受10aは、シェル形外輪41aの外輪内径面43aに沿った円環状であり、軸方向において保持器21aと突起51a~55aとの間に配置されるワッシャ31aを含む。よって、ワッシャ31aにより、保持器21aの軸方向の端面、この場合、保持器第2端面25aと突起51a~55aとが直接接触することを回避することができる。したがって、保持器21aを長期的に安定して使用することができ、転がり軸受10aの長寿命化を図ることができる。
 本実施形態においては、突起51a~55aの外形形状は、径方向から見て、矩形状である。よって、転がり軸受10aが仮にワッシャ31aを含まない場合において、軸方向において突起51a~55aと保持器21aとが接触しても、突起51a~55aにより保持器21aの端面、この場合、具体的には保持器第2端面25aが削られたり、凹むおそれを低減することができる。したがって、より長期にわたって安定して使用することができる。
 (実施の形態2)
 次に、他の実施の形態である実施の形態2について説明する。図9は、実施の形態2における転がり軸受の構造を示す概略斜視図である。図10は、図9に示す転がり軸受の分解斜視図である。図11は、図9に示す転がり軸受の一部を示す概略断面図である。図12は、図9に示す転がり軸受に含まれるシェル形外輪の一部を示す概略断面図である。実施の形態2の転がり軸受は、シェル形外輪の形状が異なる点において、実施の形態1の場合と異なっている。
 図9~図12を参照して、実施の形態2の転がり軸受10bは、転動体としての複数のころ11aと、ころ11aを保持する保持器21aと、ワッシャ31aと、内径側に軌道面13aを含むシェル形外輪41bと、を含む。ころ11a、保持器21aおよびワッシャ31aのそれぞれの構成は、実施の形態1の転がり軸受10aの場合と同様であるため、それらの説明を省略する。
 シェル形外輪41bは、保持器21aの軸方向の移動を規制する移動規制部を含む。したがって、保持器21aの軸方向の移動を規制することができる。本実施形態においては、移動規制部は、鍔部46aおよび後述する突起51b~55bである。
 シェル形外輪41bは、外径側に位置する外輪外径面42bと、内径側に位置する外輪内径面43bと、軸方向の一方側に位置する外輪第1端面44aと、軸方向の他方側に位置する外輪第2端面45bと、を含む。さらにシェル形外輪41bは、シェル形外輪41bの軸方向の一方側に位置する第1端部17aを含む第1領域19aには、内径側に延びる鍔部46aが形成されている。鍔部46aの構成についても、実施の形態1における転がり軸受10aのシェル形外輪41aに含まれる鍔部46aと同様の構成であるため、その説明を省略する。
 ここで、シェル形外輪41bの軸方向の他方側に位置する第2端部18bである外輪第2端面45bを含む第2領域20bには、内径側に突出する突起51b,52b,53b,54b,55bが形成されている。突起51b~55bはそれぞれ、外輪内径面43bから盛り上がるように設けられている。突起51b~55bは、それぞれ周方向に間隔をあけて複数設けられている。具体的には、本実施形態においては、突起51b~55bは周方向に等配で、合計5つ設けられている。各突起51b~55bの外形形状は、図11および図12に示す断面において、外輪第2端面45b側が尖った形状である。また、軸方向において突起51b~55bと外輪第2端面45bとの間には、突起51b~55bが設けられる際に形成される薄肉部56b,57b,58b,59b,60bが設けられている。薄肉部56b~60bについては、内径側から見た場合に、矩形状、具体的には、長方形状に凹んだ形状である。なお、実施の形態1の場合とは異なり、シェル形外輪41bの外輪外径面42bには、凹部は設けられていない。軌道面13aからの突起51b~55bの突出量は、図12中の長さLによって示される。そして、長さLは、長さT以下である。また、薄肉部56b~60bの厚さ、すなわち、薄肉部56b~60bの径方向の長さは、長さLによって示される。長さLは、長さTよりも小さい。
 次に、シェル形外輪41bの製造方法の一例について説明する。シェル形外輪41bは、絞り加工によりカップ状部材を形成し、鍔部を残すようにして底部分を打ち抜くまでは、実施の形態1の場合と同様である。
 次に、軸方向の他方側に位置する第2端部18b(オープンエンド)、この場合、第2端部18bである外輪第2端面45bを含む第2領域20bにおいて、突起51b~55bを形成する。図13および図14は、突起51b~55bを形成する際のシェル形外輪41bの一部を示す概略側面図である。図13は、突起51b~55bを形成する前の状態を示し、図14は、突起51b~55bを形成した後の状態を示す。
 まず図13を併せて参照して、突起51b~55bを形成する際には、第2の凹状治具81と、第2の凸状治具82と、を準備する。ここで、第2の凹状治具81および第2の凸状治具82の構成について簡単に説明する。第2の凹状治具81は、ブロック状である。第2の凹状治具81には、嵌め込み凹部83が形成されている。具体的には、嵌め込み凹部83は、シェル形外輪41bを嵌め込むことができる。すなわち、嵌め込み凹部83は、軸方向から見た場合に円環状に凹み、その内径は、シェル形外輪41bの外径に相当する。
 第2の凸状治具82は、中実円筒状である。第2の凸状治具82の先端部84は、先に向かうに従い、細くなっている形状である。このように構成することにより、第2の凸状治具82を後述するように矢印Zの向きに押し進める際に、先端部84とシェル形外輪41bの外輪内径面43bとが干渉することを抑制して、適切に突起51b~55bを形成することができる。
 第2の凸状治具82の径方向の外周面85には、軸方向(X方向)から見た場合に、周方向に間隔をあけて設けられるリブ86が形成されている。リブ86は、周方向に間隔をあけて5つ設けられている。リブ86は、具体的には、突起51b~55bのそれぞれに設けられた周方向の間隔に対応するように、周方向に離隔して設けられている。リブ86の盛り上がりの高さは、シェル形外輪41bの肉厚よりも低い。
 このような第2の凹状治具81および第2の凸状治具82を用いて、突起51b~55bを形成する。まず、嵌め込み凹部83にシェル形外輪41bを嵌め込む。この場合、シェル形外輪41bの外輪外径面42bが嵌め込み凹部83の内壁面に嵌め込まれるようにシェル形外輪41bを配置する。
 次に、上記した第2の凸状治具82を準備し、先端部84側からシェル形外輪41bの内部へ矢印Zで示す向きに押し進める。そうすると、シェル形外輪41bの外輪内径面43bの一部が、外輪第2端面45b側から削られる。そして、第2の凸状治具82をそのまま押し進めると、図14に示すように、削られたシェル形外輪41bの外輪内径面43aが盛り上がり、外輪内径面43bから立ち上がる突起51b~55bが形成される。また、突起51b~55bの形成と共に、薄肉部56b~60bが形成される。この場合、リブ86は周方向に間隔をあけて5つ設けられているため、第2の凸状治具82を一度矢印Zの向きに押し進めるだけで、5つの突起51b~55bが同時に形成される。なお、5つの薄肉部56b~60bについても、同時に形成される。
 その後については、シェル形外輪41aと同様に、浸炭窒化処理や浸炭処理といった熱処理を施して、シェル形外輪41bを完成させる。そして、シェル形外輪41bの内径側に、それぞれのポケット26aにころ11aを保持させた分割保持部29a,29bを組み入れ、第1係合部30aと第2係合部30bとを係合させて、シェル形外輪41bの内径側において保持器21aを円環状に組み立てる。このようにして、転がり軸受10bを製造する。
 このような転がり軸受10bによっても、生産性が良好であり、低フリクション化を実現することができる。
 また、このような構成のシェル形外輪41bを含む転がり軸受10bは、シェル形外輪41bを製造する際に、第2の凸状治具82を一度押し進めるだけで、突起51b~55bを全て形成することができるため、生産性の向上を図ることができる。また、この場合、実施の形態1の場合と異なり、シェル形外輪41bの外輪外径面42bにおいて、窪みを有さず、外輪外径面42bが円筒面を形成することができる。
 本実施形態においては、シェル形外輪41bは、軸方向において突起51b~55bと第2端部18bとの間に配置され、シェル形外輪41bの肉を減ずるように形成された薄肉部56b~60bを含む。よって、例えば、転がり軸受10bを密封する際に用いるシール部材を転がり軸受に取り付ける際に、この薄肉部56b~60bを利用することができる。具体的には、例えば、シェル形外輪41bの軸方向の第2端部18b側にシール部材を取り付ける際に、この薄肉部56b~60bと環状のシール部材の外径側において薄肉部56b~60bに対応する部分に設けられた突出部とを係合させて、転がり軸受10bにおけるシール部材の安定した保持を実現することができる。なお、このような薄肉部56b~60bは、シェル形外輪41bの内径側を削って突起51b~55bを形成する際に、容易に形成することができる。
 (他の実施の形態)
 なお、上記の実施の形態においては、転がり軸受は、ワッシャを含むこととしたが、これに限らず、転がり軸受は、ワッシャを含まなくてもよい。
 また、上記の実施の形態においては、保持器は、2つの分割保持部を含むこととしたが、これに限らず、3つ以上の分割保持部を含むこととしてもよい。また、分割されず、一体の円環状の保持器であってもよい。この場合、例えば、内径側に弾性変形が可能な構成とし、シェル形外輪41aの内径側に保持器を配置する際に、保持器の弾性変形を利用してシェル形外輪41aの内径側に配置することにしてもよい。
 なお、上記の実施の形態においては、突起は合計5つ設けることとしたが、これに限らず、突起は、2つ設けることにしてもよいし、3つ設けることにしてもよいし、4つ設けることにしてもよい。さらに突起は、6つ以上設けることにしてもよい。また、突起は、周方向に等配に設けられていなくてもよい。
 また、上記の実施の形態においては、軌道面上を転動するころとして、針状ころを用いることにしたが、これに限らず、ころとして円筒ころや棒状ころを用いることにしてもよい。
 なお、上記実施の形態においては、内径側に不図示の軸が配置される前提で説明したが、これに限らず、内方部材として、たとえば軌道輪(内輪)が採用されてもよい。
 今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は、請求の範囲によって規定され、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。
 10a,10b 転がり軸受、11a ころ、12a 転動面、13a 軌道面、14a ころ第1端面、15a ころ第2端面、16 回転中心軸、17a 第1端部、18a,18b 第2端部、19a 第1領域、20a,20b 第2領域、21a 保持器、22a 保持器外径面、23a 保持器内径面、24a 保持器第1端面、25a 保持器第2端面、26a ポケット、27a,27b 環状部、28 柱部、29a,29b 分割保持部、30a 第1係合部、30b 第2係合部、31a ワッシャ、32a ワッシャ外径面、33a ワッシャ内径面、34a ワッシャ第1端面、35a ワッシャ第2端面、36a 切断部、41a,41b シェル形外輪、42a,42b 外輪外径面、43a,43b 外輪内径面、44a 外輪第1端面、45a,45b 外輪第2端面、46a 鍔部、47a 鍔部端面、48a 突起端面、51a,51b,52a,52b,53a,53b,54a,54b,55a,55b 突起、56a,57a,58a,59a,60a 窪み、56b,57b,58b,59b,60b 薄肉部、71 第一の凹状治具、72 第1の凸状治具、73 台座治具、74,78 円弧面、75 溝部、76 面、77 凸部、79 受け入れ凹部、81 第2の凹状治具、82 第2の凸状治具、83 嵌め込み凹部、84 先端部、85 外周面、86 リブ。

Claims (6)

  1.  内径側に軌道面を有するシェル形外輪と、
     前記軌道面上に配置される複数のころと、
     前記シェル形外輪の内径側に配置され、前記複数の針状ころを保持する保持器と、を備え、
     前記シェル形外輪は、前記保持器の軸方向の移動を規制する移動規制部を含み、
     前記ころの直径を長さDとし、前記シェル形外輪の肉厚を長さTとすると、
     長さDは、2mm以下であり、
     長さTは、0.3mm以上であり、
     0.5≦長さD/長さT<1.5の関係を有する、転がり軸受。
  2.  長さDは、0.2mm以上である、請求項1に記載の転がり軸受。
  3.  長さTは、2.0mm以下である、請求項1または請求項2に記載の転がり軸受。
  4.  前記シェル形外輪の外輪内径面に沿った円環状であり、軸方向において前記保持器と前記突起との間に配置されるワッシャをさらに備える、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の転がり軸受。
  5.  前記保持器は、樹脂製であって、周方向に分割された分割保持器である、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の転がり軸受。
  6.  前記ころは、針状ころである、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の転がり軸受。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5082452A (ja) * 1972-11-09 1975-07-03
JPS58152924A (ja) * 1982-03-01 1983-09-10 ザ・トリントン・カンパニ− ロ−ラベアリングおよびその製造方法
JPH0687724U (ja) * 1993-05-31 1994-12-22 エヌティエヌ株式会社 シエル型軸受
JP2008202780A (ja) * 2007-01-23 2008-09-04 Ntn Corp シェル形針状ころ軸受
JP2012117582A (ja) * 2010-11-30 2012-06-21 Nsk Ltd ニードル軸受

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5082452A (ja) * 1972-11-09 1975-07-03
JPS58152924A (ja) * 1982-03-01 1983-09-10 ザ・トリントン・カンパニ− ロ−ラベアリングおよびその製造方法
JPH0687724U (ja) * 1993-05-31 1994-12-22 エヌティエヌ株式会社 シエル型軸受
JP2008202780A (ja) * 2007-01-23 2008-09-04 Ntn Corp シェル形針状ころ軸受
JP2012117582A (ja) * 2010-11-30 2012-06-21 Nsk Ltd ニードル軸受

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