WO2023188583A1 - 転がり軸受 - Google Patents

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WO2023188583A1
WO2023188583A1 PCT/JP2022/045999 JP2022045999W WO2023188583A1 WO 2023188583 A1 WO2023188583 A1 WO 2023188583A1 JP 2022045999 W JP2022045999 W JP 2022045999W WO 2023188583 A1 WO2023188583 A1 WO 2023188583A1
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WO
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cutting
rolling
center
cutting portion
window
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/045999
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English (en)
French (fr)
Inventor
義洋 島田
謙吾 飛田野
直也 石塚
明英 柳谷
Original Assignee
日本トムソン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 日本トムソン株式会社 filed Critical 日本トムソン株式会社
Publication of WO2023188583A1 publication Critical patent/WO2023188583A1/ja

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22—Bearings 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
    • F16C19/24—Bearings 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 for radial load mainly
    • F16C19/26—Bearings 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 for radial load mainly with a single row of rollers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/46—Cages for rollers or needles
    • F16C33/54—Cages for rollers or needles made from wire, strips, or sheet metal

Definitions

  • the present disclosure relates to rolling bearings.
  • This application claims priority based on Japanese Application No. 2022-51990 filed on March 28, 2022, and incorporates all the contents described in the said Japanese application.
  • a steering roller bearing is known that includes two inner and outer ring-shaped cages having a plurality of pockets, and a plurality of rollers held across the pockets of these two cages (for example, Patent Document 1 reference).
  • the steering roller bearing disclosed in Patent Document 1 holds a plurality of rollers using two retainers, an inner and an outer retainer.
  • the steering roller bearing disclosed in Patent Document 1 employs a structure in which the rollers as rolling elements are held by two inner and outer cages, so the structure is complicated. As a rolling bearing, it is desirable to adopt an inexpensive structure that prevents the rolling elements from falling off while reducing costs.
  • one of the objects is to provide a rolling bearing that can prevent rolling elements from falling off with a relatively simple configuration while reducing costs.
  • a rolling bearing according to the present disclosure is a rolling bearing that supports a shaft, and includes an outer ring having a raceway surface on the inner peripheral surface, a plurality of rolling elements rolling on the raceway surface, and arranged on the inner diameter side of the outer ring, It has multiple windows penetrating in the radial direction to expose the rolling surface of the rolling element, and is formed by bending a band-shaped metal member into an annular shape and welding both ends to prevent the rolling element from falling off to the inner diameter side. and an annular rolling element fall-off prevention member.
  • the rolling element falling-off prevention member is arranged to form a plurality of window parts in the circumferential direction at intervals shorter than the diameter of the rolling element, and includes a plurality of column parts extending in the axial direction and a plurality of column parts extending in the circumferential direction and forming a plurality of window parts. a connecting part connecting each end of the column part.
  • the connecting portion includes a welded portion, a first cutting portion provided at a position avoiding the pillar portion, and a second cutting portion provided at a position avoiding the pillar portion and the first cutting portion. including.
  • each of the first cutting portion and the second cutting portion is provided within an angle range of 45° or more and 315° or less from the welded portion about the center of the shaft.
  • the second cutting part is located at a position of the window part at a position corresponding to 180° with respect to the position of the first cutting part about the center of the axis, or is adjacent to a window part located at a position corresponding to 180°. It is located at the window.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing a rolling bearing in Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic sectional view showing a part of the rolling bearing shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the cross section indicated by arrows III--III in FIG.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view showing a rolling element falling-off prevention member included in the rolling bearing shown in FIG. 1.
  • FIG. FIG. 5 is an enlarged view of a part of the rolling element drop-off prevention member shown in FIG. 4.
  • FIG. FIG. 6 is an enlarged view of a region of the rolling element fall-off prevention member shown in FIG. 4 that includes a cutting portion, which will be described later.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing a rolling bearing in Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic sectional view showing a part of the rolling bearing shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the
  • FIG. 7 is a schematic diagram of the rolling element fall-off prevention member viewed from the axial direction.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of a rolling element drop-off prevention member included in a rolling bearing according to Embodiment 2 of the present disclosure, viewed from the axial direction.
  • FIG. 9 is a schematic diagram of a rolling element drop-off prevention member included in a rolling bearing according to Embodiment 3 of the present disclosure, viewed from the axial direction.
  • FIG. 10 is a schematic diagram of a rolling element drop-off prevention member included in a rolling bearing according to Embodiment 4 of the present disclosure, viewed from the axial direction.
  • the rolling bearing of the present disclosure is a rolling bearing that supports a shaft, and includes an outer ring having a raceway surface on the inner peripheral surface, a plurality of rolling elements rolling on the raceway surface, and a rolling element arranged on the inner diameter side of the outer ring.
  • An annular metal member is formed by bending a band-shaped metal member into an annular shape and welding both ends to prevent the rolling elements from falling off to the inner diameter side.
  • a rolling element falling-off prevention member is formed by bending a band-shaped metal member into an annular shape and welding both ends to prevent the rolling elements from falling off to the inner diameter side.
  • the rolling element falling-off prevention member is arranged to form a plurality of window parts in the circumferential direction at intervals shorter than the diameter of the rolling element, and includes a plurality of column parts extending in the axial direction and a plurality of column parts extending in the circumferential direction and forming a plurality of window parts. a connecting part connecting each end of the column part.
  • the connecting portion includes a welded portion, a first cutting portion provided at a position avoiding the pillar portion, and a second cutting portion provided at a position avoiding the pillar portion and the first cutting portion. including.
  • each of the first cutting portion and the second cutting portion is provided within an angle range of 45° or more and 315° or less from the welded portion about the center of the shaft.
  • the second cutting part is located at a position of the window part at a position corresponding to 180° with respect to the position of the first cutting part about the center of the axis, or is adjacent to a window part located at a position corresponding to 180°. It is located at the window.
  • the present inventors considered the rolling bearing including a plurality of rollers as rolling elements and an outer ring as follows.
  • a full roller type that is, a configuration in which no other members, including a cage, are disposed between the rollers in the circumferential direction.
  • the outer ring is arranged on the outer diameter side of the roller, it is possible to prevent the roller from falling off to the outer diameter side.
  • the inner diameter side does not include an inner ring, the rollers will fall off from the inner diameter side when the rolling bearing is assembled to the shaft or when the rolling bearing is removed from the shaft.
  • the rolling element fall-off prevention member is a member that prevents the rolling elements from falling off from the inner diameter side by sandwiching the rolling elements in the radial direction between the outer ring and the outer ring when the rolling elements are installed on the shaft or removed from the shaft. It is not a member that guides the rolling elements. That is, the rolling element fall-off prevention member is different from a retainer that holds the rolling elements at equal intervals in the bearing to prevent the rolling elements from coming into contact with each other.
  • the present inventors conducted extensive studies in order to achieve a relatively simple configuration while reducing costs. Then, a metal plate is prepared, the outer shape is made into a band shape, the metal plate is punched in the thickness direction so as to form a plurality of windows, and then the metal plate is bent into an annular shape and both ends are welded to form the rolling element. We thought that if we could manufacture a falling-off prevention member, we would be able to reduce costs and realize a simpler configuration.
  • the rolling element fall-off prevention member manufactured in this manner needs to be installed on the inner diameter side of the outer ring in which the rolling elements are arranged on the raceway surface.
  • the present inventors further considered the position where the cut portions are provided and the number of cut portions. Then, they discovered a relationship between the welded portion formed by welding both ends, the position at which the cut portion is provided, and the number of cut portions. Specifically, it has been found that if the number of cut portions is too small, elastic deformation cannot be achieved properly during diameter reduction, making it difficult to arrange the cut portions toward the inner diameter side of the outer ring. In addition, when providing multiple cut sections, if the cut sections are too close to each other, there will be areas where the strength of the rolling element fall prevention member is partially reduced, and there is a risk that the rollers may fall off when a load is applied. I found it.
  • the two cut points do not necessarily mean that they can be cut anywhere in the circumferential direction. Then, we carefully considered the relationship between the position of the weld and the position of the cut, and found that when viewed in the axial direction, the first cut and the second cut are each 45 degrees from the weld around the center of the axis. It has been found that it is necessary to provide the angle within the range of 315° or less.
  • the second cutting part is at the position of the window part at a position corresponding to 180° with respect to the position of the first cutting part centering on the center of the axis, or at 180°.
  • the window needs to be provided at a window that is adjacent to the corresponding window.
  • the rolling element drop-off prevention member can be appropriately incorporated into the inner diameter side of the outer ring by elastic deformation using the first cutting part and the second cutting part. Further, even if an impact is applied after assembly, the rolling elements can be prevented from falling off from the inner diameter side.
  • Such a rolling element fall-off prevention member is manufactured by punching out a metal plate, bending it into an annular shape, and then welding both ends, so that it can have a relatively simple structure while reducing costs. Therefore, such a rolling bearing can prevent the rolling elements from falling off with a relatively simple configuration while reducing costs.
  • the second cutting part is provided at a position of the window part which is located at a position corresponding to 180° with respect to the position of the first cutting part with respect to the center of the axis" means 180°. If the window is located at a position corresponding to 180°, the second cutting part is provided at the position of the window, and if the column is located at a position corresponding to 180°, the second cutting part is provided at the position of the window. , means that the second cutting portion is provided at either position of the two window portions adjacent to the column portion.
  • the first cutting portion may be provided 90° away from the welded portion around the center of the shaft.
  • the second cut may be located 270 degrees away from the weld about the center of the axis.
  • the connecting portion includes a third cutting portion provided at a position avoiding the pillar portion, the first cutting portion, and the second cutting portion; It may further include a fourth cutting part provided at a position avoiding the cutting part and the third cutting part.
  • the third cutting portion and the fourth cutting portion may each be provided within an angle range of 45° or more and 315° or less from the welding portion around the center of the axis.
  • the fourth cutting portion is located at a position of the window portion at a position corresponding to 180° with respect to the position of the third cutting portion with respect to the center of the axis, or adjacent to a window portion located at a position corresponding to 180°. It may be provided at the position of the window. By doing so, the amount of elastic deformation of each of the cut portions can be reduced, and the cut portions can be more appropriately assembled.
  • the first cutting portion may be provided at a distance of 45° from the welding portion around the center of the shaft.
  • the second cut may be located 225 degrees away from the weld about the center of the axis.
  • the third cut may be located 135 degrees away from the weld about the center of the axis.
  • the fourth cut may be located 315 degrees away from the weld about the center of the axis.
  • the rolling elements may be rollers.
  • the rolling bearing may be of full roller type. By doing so, the rated load of the rolling bearing can be increased.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing a rolling bearing in Embodiment 1 of the present disclosure.
  • an outer ring included in the rolling bearing which will be described later, is shown by a broken line in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a schematic sectional view showing a part of the rolling bearing shown in FIG. 1.
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to the axial direction of the shaft supported by the rolling bearing.
  • the shaft supported by the rolling bearing is shown by a broken line.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the cross section indicated by arrows III--III in FIG.
  • FIG. 3 corresponds to a cross-sectional view taken along a plane including the center of the shaft supported by the rolling bearing.
  • the axial direction is the direction shown by arrow Y in FIG. 3 or the opposite direction.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view showing a rolling element fall-off prevention member included in the rolling bearing shown in FIG.
  • rolling bearing 11a in Embodiment 1 of the present disclosure supports shaft 16a shown in FIG. 2.
  • the center 19a of the rolling bearing 11a indicated by the dashed line in FIG. 1 is also the center of the shaft 16a.
  • the rolling bearing 11a includes an outer ring 12a, a plurality of rollers 20a as rolling elements, and a rolling element fall-off prevention member 31a that prevents the rollers 20a from falling off toward the inner diameter side.
  • the outer ring 12a has a raceway surface 13a on its inner peripheral surface.
  • the outer ring 12a includes a pair of flanges 14a and 15a extending radially inward from both ends in the axial direction. The amount of protrusion toward the inner diameter side of each of the collar portions 14a and 15a is the same.
  • the outer ring 12a is a shell-shaped outer ring.
  • the outer ring 12a is formed by, for example, drawing a metal plate to form it into a cup shape, punching out the bottom of the cup to form one flange 14a, and bending the other edge toward the inner diameter. It is manufactured by forming the flange portion 15a. Heat treatment is performed as appropriate.
  • the rollers 20a roll on the raceway surface 13a of the outer ring 12a. Further, the rollers 20a roll on the outer peripheral surface of the shaft 16a as a raceway surface 17a.
  • the roller 20a has a rolling surface 21a that rolls on the raceway surfaces 13a and 17a. Both end faces of the roller 20a are chamfered.
  • the rollers 20a are arranged on the inner diameter side of the outer ring 12a. Movement of the roller 20a in the axial direction is restricted by a pair of flanges 14a and 15a of the outer ring 12a.
  • the rolling axis 22a of the roller 20a is shown by a two-dot chain line.
  • the rolling bearing 11a adopts a full roller type. That is, the rolling bearing 11a adopts a configuration in which no other member is arranged between the rollers 20a. By doing so, the rated load of the rolling bearing 11a can be increased.
  • grease is applied to the inner circumferential surface of the outer ring 12a including the raceway surface 13a, and each roller 20a is assembled by applying the grease to the inner peripheral surface of the outer ring 12a.
  • FIG. 5 is an enlarged view of a part of the rolling element fall-off prevention member 31a shown in FIG. 4.
  • FIG. 6 is an enlarged view showing a region of the rolling element drop-off prevention member 31a shown in FIG. 4 that includes a first cutting portion 43a, which will be described later.
  • the rolling element drop-off prevention member 31a is arranged on the inner diameter side of the outer ring 12a.
  • the rolling element fall-off prevention member 31a has an annular shape.
  • the diameter D1 of the rolling element fall-off prevention member 31a is smaller than the diameter D2 of the flanges 14a and 15a of the outer ring 12a (see especially FIG. 3). That is, the rolling element fall-off prevention member 31a is configured so as not to interfere with the pair of flanges 14a, 15a of the outer ring 12a in the radial direction.
  • the diameter D2 of the rolling element fall-off prevention member 31a is smaller than the PCD (Pitch Circle Diameter) of the roller 20a.
  • the rolling element fall-off prevention member 31a is made of metal.
  • the rolling element fall-off prevention member 31a is manufactured by bending a band-shaped metal member into an annular shape and welding both ends. Immediately after welding, the welded part has a slightly pointed shape on the outer diameter side.
  • the rolling element fall-off prevention member 31a is shaped so that its outer shape is annular, and then its both ends are connected by welding. Note that the rolling element fall-off prevention member 31a may be shaped so that the outer shape becomes an annular ring after both ends are connected by welding. That is, the rolling element fall-off prevention member 31a may be shaped into an annular shape either before or after welding.
  • the rolling element falling-off prevention member 31a has spring properties.
  • the rolling element fall-off prevention member 31a has a plurality of windows 32a that penetrate in the radial direction so as to expose the rolling surfaces 21a of the rollers 20a.
  • a plurality of window portions 32a are provided at intervals in the circumferential direction.
  • the window portion 32a of the rolling element falling-off prevention member 31a is formed by punching the metal member in the thickness direction so as to have the shape of the window portion 32a when preparing a band-shaped metal member. .
  • the rolling element fall-off prevention member 31a includes a plurality of column parts 33a that are arranged in the circumferential direction to form a plurality of window parts 32a at intervals shorter than the diameter of the roller 20a, and that extend in the axial direction.
  • each of the columnar portions 33a is configured such that the center region in the axial direction is narrower than the regions at both end portions in the axial direction. That is, regarding the window portion 32a, the center region in the axial direction is configured to be wider than the regions at both end portions in the axial direction.
  • the circumferential interval between the window parts 32a that is, the interval L1 between the opposing side wall surfaces 34a and 35a of the adjacent column parts 33a is shorter than the diameter L2 of the roller 20a.
  • the shape of the columnar portion 33a is not limited to the above, and for example, the side wall surfaces 34a and 35a of the columnar portion 33a may extend straight in the axial direction, or the axially central region may extend at both axially end portions. It may be configured to be wider than the area of .
  • the rolling element fall-off prevention member 31a includes connecting portions 36a and 37a that extend in the circumferential direction and connect the respective ends of the plurality of pillar portions 33a.
  • a pair of connecting portions 36a and 37a are provided at intervals in the axial direction so as to connect both ends of the pillar portion 33a in the axial direction. That is, in the rolling element fall-off prevention member 31a, one window portion 32a is formed by a space surrounded by a pair of connecting portions 36a, 37a and two adjacent column portions 33a. When viewed from the inside in the radial direction, the rolling surface 21a of the roller 20a is exposed from this window 32a.
  • the connecting portions 36a and 37a are provided with welded portions 41a and 42a, respectively, which are formed when both ends are welded.
  • Welded portions 41a and 42a obtained by bending a band-shaped metal member into an annular shape and welding both ends are provided at the same position in the circumferential direction.
  • a window part 32a is formed by the adjacent column parts 33a and the pair of connecting parts 36a and 37a.
  • the welded parts 41a and 42a are parts where both ends of a band-shaped metal member are joined together by welding, and because they are welded traces that have a different appearance and internal structure from other parts of the connected parts 36a and 37a, they cannot be visually recognized or analyzed.
  • the positions of the welded portions 41a and 42a in the circumferential direction can be grasped.
  • One connecting portion 36a includes a first cutting portion 43a and a second cutting portion 44a.
  • the first cutting portion 43a and the second cutting portion 44a are each provided at a position avoiding the column portion 33a.
  • one connecting portion 36a includes a welded portion 41a, a first cutting portion 43a provided at a position avoiding the pillar portion 33a, and a first cutting portion 43a provided at a position avoiding the pillar portion 33a and the first cutting portion 43a.
  • a second cutting section 44a is provided.
  • the other connecting portion 37a includes a welded portion 42a. That is, the rolling element fall-off prevention member 31a has a configuration in which it is cut in two places at positions that avoid the column part 33a of one of the connecting parts 36a.
  • the rolling element fall-off prevention member 31a when assembling the rolling element fall-off prevention member, the rolling element fall-off prevention member 31a is assembled by overlapping both ends of the first cut portion 43a and the second cut portion 44a to reduce the diameter.
  • the diameter of the member 31a is reduced due to elastic deformation, and the reduced diameter portion is returned to its original state using the spring properties of the member 31a to prevent the member from falling off the rolling element 31a. It can be arranged on the inner diameter side of 12a. That is, by applying force to reduce the diameter of one connecting portion 36a, by using the first cutting portion 43a and the second cutting portion 44a, one connecting portion 36a can be temporarily and easily contracted by elastic deformation. diameter.
  • the rolling element fall-off prevention member 31a can be easily arranged on the inner diameter side of the outer ring 12a with the connecting portion 36a reduced in diameter. After disposing the rolling element fall prevention member 31a on the inner diameter side of the outer ring 12a, when the force for reducing the diameter is released, the elastically deformed rolling element fall prevention member 31a tries to return to its original shape, and the plurality of windows 32a Part of the roller 20a is housed inside each of the rollers 20a.
  • the first cut portion 43a and the second cut portion 44a may be formed by cutting with a cut surface inclined with respect to the axial direction, or the cutting allowance may be eliminated. Further, the cut surface may have an uneven shape.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of the rolling element fall-off prevention member 31a viewed from the axial direction.
  • FIG. 7 is a view seen in the direction indicated by arrow Y in FIG.
  • the first cutting portion 43a and the second cutting portion 44a are each at an angle of 45° or more and 315° or less from the welding portion 41a about the axis center 19a. is established within the range of Further, the second cutting portion 44a is located at the position of the window portion 32a at a position corresponding to 180° with respect to the position of the first cutting portion 43a with respect to the center 19a of the shaft, or at a position corresponding to 180°.
  • the window portion 32a is provided at a position adjacent to a certain window portion 32a.
  • the first cutting portion 43a is provided 90° apart from the welding portion 41a with the center 19a of the shaft as the center.
  • the second cutting portion 44a is provided 270° (90°+180°) away from the welding portion 41a about the center 19a of the shaft.
  • the second cutting portion 44a is provided at the position of the window portion 32a, which is at a position corresponding to 180° with respect to the position of the first cutting portion 43a with respect to the center 19a of the shaft.
  • the first cutting portion 43a is provided 90° apart from the welding portion 41a with the center 19a of the shaft as the center.
  • the second cutting portion 44a is provided 270° apart from the welding portion 41a with the center 19a of the shaft as the center. Therefore, it is possible to more reliably prevent the rollers 20a from falling off.
  • Table 1 shows the relationship between the number of cut portions and cut positions in the first embodiment described above and the drop test. Table 1 also shows the test results of Embodiment 2, Embodiment 3, and Embodiment 4 below.
  • Sample 1 is the case of Embodiment 1.
  • a drop test was conducted as an evaluation test.
  • a drop test for packaged cargo based on JIS Z0200 was applied, and the package was dropped from a height of 40 cm at 8 corners.
  • the classification was set to level III.
  • Sample 2 shows a case in which, in addition to the cut portion of Sample 1, a cut portion is provided 180° away from the weld portion 41a around the weld portion 41a and the center 19a of the shaft.
  • the drop test results were also good, and it can be seen that falling off of the roller 20a can be prevented.
  • the roller 20a fell off due to the breakage of the welded portion 41a.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of a rolling element fall-off prevention member 31b included in a rolling bearing according to Embodiment 2 of the present disclosure, viewed from the axial direction.
  • the first cutting portion 43b and the second cutting portion 44b are respectively located at the center 19a of the shaft. It is provided within an angle range of 45° or more and 315° or less from the welding portion 41a with the center at . Further, the second cutting portion 44b is located at the position of the window portion 32a at a position corresponding to 180° with respect to the position of the first cutting portion 43b centering on the axis center 19a, or at a position corresponding to 180°.
  • the window portion 32a is provided at a position adjacent to a certain window portion 32a.
  • the first cutting portion 43b is provided at a distance of 45° from the welding portion 41a with the center 19a of the shaft as the center.
  • the second cutting portion 44b is provided at a distance of 225° (45°+180°) from the welding portion 41a about the center 19a of the shaft.
  • the second cutting portion 44b is provided at the window portion 32a at a position corresponding to 180° with respect to the position of the first cutting portion 43b with respect to the center 19a of the shaft.
  • FIG. 9 is a schematic diagram of a rolling element fall-off prevention member 31c included in a rolling bearing according to Embodiment 3 of the present disclosure, viewed from the axial direction.
  • the connecting portion 36c included in the rolling element fall-off prevention member 31c includes a welded portion 41a, a first cut portion 43c, a second cut portion 44c, and a third cut portion 45c. and a fourth cutting portion 46c.
  • the first cutting portion 43c is provided at a position avoiding the pillar portion 33a.
  • the second cutting portion 44c is provided at a position avoiding the pillar portion 33a and the first cutting portion 43c.
  • the third cutting portion 45c is provided at a position avoiding the pillar portion 33a, the first cutting portion 43c, and the second cutting portion 44c.
  • the fourth cutting portion 46c is provided at a position avoiding the pillar portion 33a, the first cutting portion 43c, the second cutting portion 44c, and the third cutting portion 45c.
  • the first cutting portion 43c, the second cutting portion 44c, the third cutting portion 45c, and the fourth cutting portion 46c are each provided at an angle of 45° or more and 315° or less from the welding portion 41a.
  • the fourth cutting part 46c is located at a position of the window part 32a at a position corresponding to 180° with respect to the position of the third cutting part 45c with respect to the center 19a of the shaft, or a window located at a position corresponding to 180°. It is provided at the position of the window portion 32a adjacent to the portion 32a.
  • the first cutting portion 43c is provided at a distance of 45° from the welding portion 41a with the center 19a of the shaft as the center.
  • the second cutting portion 44c is provided at a distance of 225° (45°+180°) from the welding portion 41a about the center 19a of the shaft.
  • the third cutting portion 45c is provided 135° (45°+90°) away from the welding portion 41a with the center 19a of the shaft as the center.
  • the fourth cutting portion 46c is provided at a distance of 315° (45°+90°+180°) from the welding portion 41a about the center 19a of the shaft.
  • FIG. 10 is a schematic diagram of a rolling element fall-off prevention member 31d included in a rolling bearing according to Embodiment 4 of the present disclosure, viewed from the axial direction.
  • the connecting portion 36d included in the rolling element fall-off prevention member 31d includes a welding portion 41a, a first cutting portion 43d, a second cutting portion 44d, and a third cutting portion 45d. , a fourth cutting section 46d, a fifth cutting section 47d, and a sixth cutting section 48d.
  • the first cutting portion 43d is provided at a position avoiding the pillar portion 33a.
  • the second cutting portion 44d is provided at a position avoiding the pillar portion 33a and the first cutting portion 43d.
  • the third cutting portion 45d is provided at a position avoiding the pillar portion 33a, the first cutting portion 43d, and the second cutting portion 44d.
  • the fourth cutting portion 46d is provided at a position avoiding the pillar portion 33a, the first cutting portion 43d, the second cutting portion 44d, and the third cutting portion 45d.
  • the fifth cutting portion 47d is provided at a position avoiding the pillar portion 33a, the first cutting portion 43d, the second cutting portion 44d, the third cutting portion 45d, and the fourth cutting portion 46d.
  • the sixth cutting portion 48d is located at a position avoiding the pillar portion 33a, the first cutting portion 43d, the second cutting portion 44d, the third cutting portion 45d, the fourth cutting portion 46d, and the fifth cutting portion 47d. established in
  • the first cutting portion 43d is provided at a distance of 45° from the welding portion 41a with the center 19a of the shaft as the center.
  • the second cutting portion 44d is provided at a distance of 225° (45°+180°) from the welding portion 41a about the center 19a of the shaft.
  • the third cutting portion 45d is provided 135° (45°+90°) away from the welding portion 41a with the center 19a of the shaft as the center.
  • the fourth cutting portion 46d is provided at a distance of 315° (45°+90°+180°) from the welding portion 41a about the center 19a of the shaft.
  • the fifth cutting portion 47d is provided at a distance of 90° from the welding portion 41a about the center 19a of the shaft.
  • the sixth cutting portion 48d is provided at a distance of 270° (90°+180°) from the welding portion 41a about the center 19a of the shaft.
  • the rolling elements are rollers, but the present invention is not limited to this, and the rolling elements may be balls.
  • the outer ring includes a pair of flanges, but the present invention is not limited to this, and the outer ring may have a configuration that does not include one of the flanges, or a configuration that does not include either of the flanges. You can also use it as In this case, for example, the movement of the rolling element in the axial direction may be restricted in a pair of connecting parts that constitute the window part of the rolling element fall-off prevention member.
  • the shaft may rotate, or the outer ring may rotate.

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Abstract

転がり軸受は、外輪と、軌道面を転動する複数の転動体と、帯状の金属部材を環状に折り曲げて両端を溶接して形成され、転動体の内径側への脱落を防止する環状の転動体脱落防止部材と、を備える。転動体脱落防止部材は、複数の柱部と、連結部と、を含む。連結部は、溶接部と、第１の切断部と、第２の切断部と、を含む。軸方向に見て、第１の切断部および第２の切断部はそれぞれ、軸の中心を中心として溶接部から４５°以上３１５°以下の角度の範囲内で設けられている。第２の切断部は、軸の中心を中心として第１の切断部の位置に対して、１８０°に相当する位置にある窓部の位置または１８０°に相当する位置にある窓部と隣り合う窓部の位置に設けられている。

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、２０２２年３月２８日出願の日本出願第２０２２－５１９９０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。
　複数のポケットを有するリング状に形成された内外２つの保持器と、これら２つの保持器のポケットにわたって保持される複数のころと、を備えるステアリング用ころ軸受が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に開示のステアリング用ころ軸受は、内外２つの保持器で複数のころを保持している。
特開２００７－５７０７５号公報
　特許文献１に開示のステアリング用ころ軸受では、内外２つの保持器で転動体としてのころを保持する構成を採用するため、その構成が複雑である。転がり軸受としては、転動体の脱落を防止しつつ、コストダウンを図って安価な構成を採用することが望まれる。
　そこで、コストダウンを図りつつ、比較的簡易な構成で転動体の脱落を防止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、軸を支持する転がり軸受であって、内周面に軌道面を有する外輪と、軌道面を転動する複数の転動体と、外輪の内径側に配置され、転動体の転動面を露出するよう径方向に貫通する複数の窓部を有し、帯状の金属部材を環状に折り曲げて両端を溶接して形成され、転動体の内径側への脱落を防止する環状の転動体脱落防止部材と、を備える。転動体脱落防止部材は、周方向にそれぞれ転動体の径よりも短い間隔をあけて複数の窓部を形成するように配置され、軸方向に延びる複数の柱部と、周方向に延び、複数の柱部のそれぞれの端部を連結する連結部と、を含む。連結部は、溶接部と、柱部を避けた位置に設けられている第１の切断部と、柱部および第１の切断部を避けた位置に設けられている第２の切断部と、を含む。軸方向に見て、第１の切断部および第２の切断部はそれぞれ、軸の中心を中心として溶接部から４５°以上３１５°以下の角度の範囲内で設けられている。第２の切断部は、軸の中心を中心として第１の切断部の位置に対して、１８０°に相当する位置にある窓部の位置または１８０°に相当する位置にある窓部と隣り合う窓部の位置に設けられている。
　上記転がり軸受によれば、コストダウンを図りつつ、比較的簡易な構成で転動体の脱落を防止することができる。
図１は、本開示の実施の形態１における転がり軸受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一部を示す概略断面図である。 図３は、図２中の矢印ＩＩＩ－ＩＩＩで示す断面で切断した場合の概略断面図である。 図４は、図１に示す転がり軸受に含まれる転動体脱落防止部材を示す概略斜視図である。 図５は、図４に示す転動体脱落防止部材の一部を拡大して示す図である。 図６は、図４に示す転動体脱落防止部材のうちの後述する切断部を含む領域を拡大して示す図である。 図７は、転動体脱落防止部材を軸方向から見た概略図である。 図８は、本開示の実施の形態２における転がり軸受に含まれる転動体脱落防止部材を軸方向から見た概略図である。 図９は、本開示の実施の形態３における転がり軸受に含まれる転動体脱落防止部材を軸方向から見た概略図である。 図１０は、本開示の実施の形態４における転がり軸受に含まれる転動体脱落防止部材を軸方向から見た概略図である。
　［実施形態の概要］
　本開示の転がり軸受は、軸を支持する転がり軸受であって、内周面に軌道面を有する外輪と、軌道面を転動する複数の転動体と、外輪の内径側に配置され、転動体の転動面を露出するよう径方向に貫通する複数の窓部を有し、帯状の金属部材を環状に折り曲げて両端を溶接して形成され、転動体の内径側への脱落を防止する環状の転動体脱落防止部材と、を備える。転動体脱落防止部材は、周方向にそれぞれ転動体の径よりも短い間隔をあけて複数の窓部を形成するように配置され、軸方向に延びる複数の柱部と、周方向に延び、複数の柱部のそれぞれの端部を連結する連結部と、を含む。連結部は、溶接部と、柱部を避けた位置に設けられている第１の切断部と、柱部および第１の切断部を避けた位置に設けられている第２の切断部と、を含む。軸方向に見て、第１の切断部および第２の切断部はそれぞれ、軸の中心を中心として溶接部から４５°以上３１５°以下の角度の範囲内で設けられている。第２の切断部は、軸の中心を中心として第１の切断部の位置に対して、１８０°に相当する位置にある窓部の位置または１８０°に相当する位置にある窓部と隣り合う窓部の位置に設けられている。
　本発明者らは、転動体としての複数のころと外輪とを含む転がり軸受について、以下のように考えた。例えば、転がり軸受として定格荷重をアップさせるためには、例えばまず総ころ形式、つまりころの周方向の間に保持器を含む他の部材を配置しない構成を採用することが良いと考えた。この場合、ころの外径側には外輪が配置されるため、外径側へのころの脱落を防止することができる。しかし、内径側に内輪を含まない場合、転がり軸受を軸に組み付ける際または軸から転がり軸受を取り外す際に、ころが内径側から脱落してしまう。ころの内径側からの脱落を防止するために、ころの転動面を露出するように形成される複数の窓部を有する転動体脱落防止部材を外輪の内径側に配置すれば良いと考えた。本明細書における転動体脱落防止部材は、軸への組み込み時や軸からの取り外し時において外輪との間で径方向に転動体を挟み込むことにより転動体を内径側から脱落することを防止する部材であり、転動体を案内する部材ではない。すなわち、転動体脱落防止部材は、軸受の中で転動体を等間隔に保持して転動体同士の接触を防ぐ保持器とは異なるものである。
　さらに本発明者らは、上記構成の転動体脱落防止部材を得るに際し、コストダウンを図りつつ、比較的簡易な構成を実現すべく、鋭意検討した。そして、金属板を準備し、外形形状を帯状とし、複数の窓部を形成するように厚さ方向に金属板を打ち抜いた後、これを円環状に折り曲げて両端を溶接することにより上記転動体脱落防止部材を製造することができれば、コストダウンおよび簡易な構成を実現することができると考えた。このようにして製造された転動体脱落防止部材については、軌道面に転動体を配置した外輪の内径側に組み込む必要がある。ここで、円環状の転動体脱落防止部材を部分的に切断し、この切断部を利用して、外輪の内径側に組み込むことができると考えた。すなわち、転動体脱落防止部材を組み込む際に、切断部の両端を重ねて径が小さくなるようにして転動体脱落防止部材を弾性変形により縮径し、外輪の内径側に組み込んだ状態として、縮径させた部分を転動体脱落防止部材のばね性を利用して元に戻すことにより転動体脱落防止部材を外輪の内径側に配置させることができると考えた。
　本発明者らは、切断部を設ける位置および切断部の数についてさらに考えた。そして、両端を溶接して形成された溶接部と、切断部を設ける位置および切断部の数との関係性を見出した。具体的には、切断部の数が少なすぎると、縮径させる際にうまく弾性変形させることができず、外輪の内径側へ配置しにくい点を見出した。そして、切断部を複数設ける際に、切断部同士が近すぎると、転動体脱落防止部材の強度が部分的に低くなる領域が生じ、負荷がかかった場合にころが脱落するおそれがある点を見出した。また、溶接部については、他の部分と比較して強度が低い点に着目し、この溶接部付近に切断部を設けると、溶接部に負荷がかかった場合に耐え切れなくなり、溶接部が破断して、ころが脱落するおそれがある点を見出した。そして、本発明者らは鋭意検討し、本願発明の構成を採用するに至った。
　すなわち、まず、切断部については、少なくとも２か所が必要であることを見出した。そして、２か所の切断部につき、２か所あれば周方向のどの位置でも良い訳ではない点も見出した。そして、溶接部の位置と切断部の位置との関係について鋭意検討し、軸方向に見て、第１の切断部および第２の切断部はそれぞれ、軸の中心を中心として溶接部から４５°以上３１５°以下の角度の範囲内で設けられている必要があることを突き止めた。また、２か所の切断部について、第２の切断部は、軸の中心を中心として第１の切断部の位置に対して、１８０°に相当する位置にある窓部の位置または１８０°に相当する位置にある窓部と隣り合う窓部の位置に設けられている必要があることを突き止めた。このようにすることにより、第１の切断部および第２の切断部を利用した弾性変形により、転動体脱落防止部材を外輪の内径側に適切に組み込むことができる。また、組み込んだ後に衝撃が加えられた場合でも、転動体の内径側からの脱落を防止することができる。このような転動体脱落防止部材は、金属板を打ち抜き、円環状に折り曲げた後、両端を溶接して製造されるので、コストダウンを図りながら比較的簡単な構造とすることができる。したがって、このような転がり軸受は、コストダウンを図りつつ、比較的簡易な構成で転動体の脱落を防止することができる。
　なお、「第２の切断部は、軸の中心を中心として第１の切断部の位置に対して、１８０°に相当する位置にある窓部の位置に設けられている」とは、１８０°に相当する位置に窓部が配置されている場合には、その窓部の位置に第２の切断部が設けられており、１８０°に相当する位置に柱部が配置されている場合には、その柱部に隣り合う二つの窓部のいずれかの位置に第２の切断部が設けられていることを意味する。すなわち、「第２の切断部は、軸の中心を中心として第１の切断部の位置に対して、１８０°に相当する位置にある窓部の位置または１８０°に相当する位置にある窓部と隣り合う窓部の位置に設けられている」とは、１８０°に相当する位置に窓部が配置されている場合には、その窓部の位置または隣り合う二つの窓部の位置である合計３つの窓部のいずれかの位置に第２の切断部が設けられていることを意味し、１８０°に相当する位置に柱部が配置されている場合には、その柱部に隣り合う二つの窓部、さらにその二つの窓部に隣り合う窓部である合計４つの窓部のいずれかの位置に第２の切断部が設けられていることを意味する。
　上記転がり軸受において、第１の切断部は、軸の中心を中心として溶接部から９０°離れて設けられていてもよい。第２の切断部は、軸の中心を中心として溶接部から２７０°離れて設けられていてもよい。このようにすることにより、より確実に転動体の脱落を防止することができる。
　上記転がり軸受において、連結部は、柱部、第１の切断部および第２の切断部を避けた位置に設けられている第３の切断部と、柱部、第１の切断部、第２の切断部および第３の切断部を避けた位置に設けられている第４の切断部をさらに含んでもよい。第３の切断部および第４の切断部はそれぞれ、軸の中心を中心として溶接部から４５°以上３１５°以下の角度の範囲内で設けられていてもよい。第４の切断部は、軸の中心を中心として第３の切断部の位置に対して、１８０°に相当する位置にある窓部の位置または１８０°に相当する位置にある窓部と隣り合う窓部の位置に設けられていてもよい。このようにすることにより、切断された部分のそれぞれについて、弾性変形量を小さくすることができ、より適切に組み込むことができる。
　上記転がり軸受において、第１の切断部は、軸の中心を中心として溶接部から４５°離れて設けられていてもよい。第２の切断部は、軸の中心を中心として溶接部から２２５°離れて設けられていてもよい。第３の切断部は、軸の中心を中心として溶接部から１３５°離れて設けられていてもよい。第４の切断部は、軸の中心を中心として溶接部から３１５°離れて設けられていてもよい。このようにすることにより、それぞれの切断部をできるだけ離した状態として、さらに適切に組み込むことができる。
　上記転がり軸受において、転動体は、ころであってもよい。転がり軸受は、総ころ形式であってもよい。このようにすることにより、転がり軸受の定格荷重を大きくすることができる。
　［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）
　まず、本開示の実施の形態である実施の形態１について説明する。図１は、本開示の実施の形態１における転がり軸受を示す概略斜視図である。なお、理解を容易にする観点から、転がり軸受に含まれる後述する外輪を図１において破線で示している。図２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２は、転がり軸受が支持する軸の軸方向に垂直な平面で切断した場合の断面図である。なお、理解を容易にする観点から、図２において、転がり軸受が支持する軸を破線で示している。図３は、図２中の矢印ＩＩＩ－ＩＩＩで示す断面で切断した場合の概略断面図である。図３は、転がり軸受が支持する軸の中心を含む平面で切断した場合の断面図に相当する。本実施形態において、軸方向は、図３中の矢印Ｙで示す向きまたはその逆の向きで示す方向である。また、図４は、図１に示す転がり軸受に含まれる転動体脱落防止部材を示す概略斜視図である。
　図１～図４を参照して、本開示の実施の形態１における転がり軸受１１ａは、図２に示す軸１６ａを支持する。図１中の一点鎖線で示される転がり軸受１１ａの中心１９ａは、軸１６ａの中心でもある。
　転がり軸受１１ａは、外輪１２ａと、複数の転動体としてのころ２０ａと、ころ２０ａの内径側への脱落を防止する転動体脱落防止部材３１ａと、を含む。外輪１２ａは、内周面に軌道面１３ａを有する。外輪１２ａは、軸方向の両端部からそれぞれ内径側に延びる一対の鍔部１４ａ，１５ａを含む。鍔部１４ａ，１５ａのそれぞれの内径側への突出量は、同等である。本実施形態においては、外輪１２ａは、シェル形外輪である。外輪１２ａは、例えば、一枚の金属板を絞り加工してカップ状に成型した後、一方の鍔部１４ａを形成するようにカップの底を打ち抜き、他方の縁部を内径側に折り曲げて他方の鍔部１５ａを形成することにより製造される。必要に応じて適宜熱処理が施される。
　ころ２０ａは、外輪１２ａの軌道面１３ａを転動する。また、ころ２０ａは、軸１６ａの外周面を軌道面１７ａとして転動する。ころ２０ａは、軌道面１３ａ，１７ａを転動する転動面２１ａを有する。ころ２０ａの両端面には、面取りが施されている。ころ２０ａは、外輪１２ａの内径側に配置される。ころ２０ａは、外輪１２ａの一対の鍔部１４ａ，１５ａにより軸方向の移動が規制される。なお、図３において、ころ２０ａの転動軸心２２ａを二点鎖線で示している。
　転がり軸受１１ａは、総ころ形式を採用する。すなわち、転がり軸受１１ａは、ころ２０ａの間に他の部材が配置されない構成を採用する。このようにすることにより、転がり軸受１１ａの定格荷重を大きくすることができる。なお、ころ２０ａの組み込みについては、軌道面１３ａを含む外輪１２ａの内周面にグリースを塗布し、このグリースに貼付するようにして各ころ２０ａを組み込む。
　次に、転動体脱落防止部材３１ａの構成について説明する。図５は、図４に示す転動体脱落防止部材３１ａの一部を拡大して示す図である。図６は、図４に示す転動体脱落防止部材３１ａのうちの後述する第１の切断部４３ａを含む領域を拡大して示す図である。
　図５および図６を併せて参照して、転動体脱落防止部材３１ａは、外輪１２ａの内径側に配置される。転動体脱落防止部材３１ａは、円環状である。転動体脱落防止部材３１ａの径Ｄ１は、外輪１２ａの鍔部１４ａ，１５ａの径Ｄ２よりも小さい（特に図３参照）。すなわち、転動体脱落防止部材３１ａは、径方向において、外輪１２ａの一対の鍔部１４ａ，１５ａと干渉しないよう構成されている。なお、転動体脱落防止部材３１ａの径Ｄ２は、ころ２０ａのＰＣＤ（Ｐｉｔｃｈ　Ｃｉｒｃｌｅ　Ｄｉａｍｅｔｅｒ）よりも小さい。
　転動体脱落防止部材３１ａは、金属製である。転動体脱落防止部材３１ａは、帯状の金属部材を円環状に折り曲げて両端を溶接して製造される。溶接した直後は、溶接部が外径側に少し尖った形状となる。転動体脱落防止部材３１ａは、外形形状が円環状となるよう、その形状が整えられた後、溶接により両端が接続される。なお、転動体脱落防止部材３１ａは、溶接により両端が接続された後、外形形状が円環状となるよう、その形状が整えられてもよい。すなわち、転動体脱落防止部材３１ａにおいて、円環状とする形状の整えは、溶接の前後のどちらでもよい。転動体脱落防止部材３１ａは、ばね性を有する。
　転動体脱落防止部材３１ａは、ころ２０ａの転動面２１ａを露出するように径方向に貫通する複数の窓部３２ａを有する。窓部３２ａは、周方向に間隔をあけて複数設けられる。このような転動体脱落防止部材３１ａの窓部３２ａは、帯状の金属部材を準備する際に、上記窓部３２ａの形状となるよう厚さ方向に金属部材を打ち抜いて貫通させることにより形成される。
　転動体脱落防止部材３１ａは、周方向にそれぞれころ２０ａの径よりも短い間隔をあけて複数の窓部３２ａを形成するように配置され、軸方向に延びる複数の柱部３３ａを含む。本実施形態においては、柱部３３ａはそれぞれ、軸方向の中央の領域が軸方向の両端部の領域よりも狭く構成されている。すなわち、窓部３２ａについては、軸方向の中央の領域が軸方向の両端部の領域よりも広く構成されている。特に図２を参照して、窓部３２ａの周方向の間隔、すなわち、隣り合う柱部３３ａの対向する側壁面３４ａ，３５ａ同士の間隔Ｌ１は、ころ２０ａの径Ｌ２よりも短い。なお、柱部３３ａの形状については、上記に限らず、例えば、柱部３３ａの側壁面３４ａ，３５ａが軸方向に真っ直ぐに延びる形状でもよいし、軸方向の中央の領域が軸方向の両端部の領域よりも広く構成されていてもよい。
　転動体脱落防止部材３１ａは、周方向に延び、複数の柱部３３ａのそれぞれの端部を連結する連結部３６ａ，３７ａを含む。本実施形態においては、連結部３６ａ，３７ａは、柱部３３ａの軸方向の両端部を連結するようにして、軸方向に間隔をあけて一対設けられている。すなわち、転動体脱落防止部材３１ａにおいて、一つの窓部３２ａは、一対の連結部３６ａ，３７ａと隣り合う二つの柱部３３ａとの間に囲まれた空間によって形成されている。径方向内側から見て、この窓部３２ａから、ころ２０ａの転動面２１ａが露出する。
　連結部３６ａ，３７ａにはそれぞれ、両端を溶接した際に形成される溶接部４１ａ，４２ａが設けられている。帯状の金属部材を円環状に折り曲げて両端を溶接した際の溶接部４１ａ，４２ａは、周方向の同じ位置に設けられている。溶接部４１ａ，４２ａが配置される位置においても、隣り合う柱部３３ａと一対の連結部３６ａ，３７ａにより、窓部３２ａが形成される。溶接部４１ａ，４２ａは、帯状の金属部材の両端同士を溶接により繋ぎ合わせた部分であり、連結部３６ａ，３７ａの他の部分と異なる外観および内部組織を有する溶接痕であるため、視認または分析にて溶接部４１ａ，４２ａの周方向の位置を把握することができる。
　一方の連結部３６ａは、第１の切断部４３ａと、第２の切断部４４ａと、を含む。第１の切断部４３ａおよび第２の切断部４４ａはそれぞれ、柱部３３ａを避けた位置に設けられている。具体的には、一方の連結部３６ａは、溶接部４１ａと、柱部３３ａを避けた位置に設けられる第１の切断部４３ａと、柱部３３ａおよび第１の切断部４３ａを避けた位置に設けられる第２の切断部４４ａと、を含む。他方の連結部３７ａは、溶接部４２ａを含む。すなわち、転動体脱落防止部材３１ａは、一方の連結部３６ａのうちの柱部３３ａを避けた位置において、二か所切断された構成である。
　このような構成によれば、転動体脱落防止部材を組み込む際に、第１の切断部４３ａおよび第２の切断部４４ａの両端を重ねて径が小さくなるようにして転動体脱落防止部材３１ａを弾性変形により縮径し、外輪１２ａの内径側に組み込んだ状態として、縮径させた部分を転動体脱落防止部材３１ａのばね性を利用して元に戻すことにより転動体脱落防止部材３１ａを外輪１２ａの内径側に配置させることができる。すなわち、一方の連結部３６ａを縮径させるように力を加え、第１の切断部４３ａおよび第２の切断部４４ａを利用して、弾性変形により一方の連結部３６ａを一時的に容易に縮径させることができる。よって、この連結部３６ａを縮径させた状態で外輪１２ａの内径側に転動体脱落防止部材３１ａを容易に配置することができる。外輪１２ａの内径側に転動体脱落防止部材３１ａを配置させた後、縮径させた力を解除すると、弾性変形した転動体脱落防止部材３１ａは元の形状に戻ろうとし、複数の窓部３２ａ内にそれぞれころ２０ａの一部が収容された状態となる。
　なお、第１の切断部４３ａおよび第２の切断部４４ａの形状については、図６に示すように軸方向に真っ直ぐに延びる切断面で、切断代を有するように切断することとしたが、これに限らず、軸方向に対して傾斜した切断面で切断して第１の切断部４３ａおよび第２の切断部４４ａを形成することにしてもよいし、切断代をなくしてもよい。また、切断面が凹凸形状を有していてもよい。
　ここで、連結部３６ａにおける溶接部４１ａ、第１の切断部４３ａおよび第２の切断部４４ａの位置関係について説明する。図７は、転動体脱落防止部材３１ａを軸方向から見た概略図である。図７は、図３中の矢印Ｙで示す向きに見た図である。
　図７を併せて参照して、軸方向に見て、第１の切断部４３ａおよび第２の切断部４４ａはそれぞれ、軸の中心１９ａを中心として溶接部４１ａから４５°以上３１５°以下の角度の範囲内で設けられている。また、第２の切断部４４ａは、軸の中心１９ａを中心として第１の切断部４３ａの位置に対して、１８０°に相当する位置にある窓部３２ａの位置または１８０°に相当する位置にある窓部３２ａと隣り合う窓部３２ａの位置に設けられている。本実施形態においては、第１の切断部４３ａは、軸の中心１９ａを中心として溶接部４１ａから９０°離れて設けられている。第２の切断部４４ａは、軸の中心１９ａを中心として溶接部４１ａから２７０°（９０°＋１８０°）離れて設けられている。第２の切断部４４ａは、軸の中心１９ａを中心として第１の切断部４３ａの位置に対して、１８０°に相当する位置にある窓部３２ａの位置に設けられている。
　上記転がり軸受１１ａによると、コストダウンを図りつつ、比較的簡易な構成でころ２０ａの脱落を防止することができる。
　本実施形態においては、第１の切断部４３ａは、軸の中心１９ａを中心として溶接部４１ａから９０°離れて設けられている。第２の切断部４４ａは、軸の中心１９ａを中心として溶接部４１ａから２７０°離れて設けられている。よって、より確実にころ２０ａの脱落を防止することができる。
　なお、上記した実施の形態１における切断部の数および切断位置と落下試験との関係を表１に示す。表１においては、以下の実施の形態２、実施の形態３および実施の形態４の試験結果も併せて示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１において、サンプル１が実施の形態１の場合である。ここで、評価試験として、落下試験を行った。落下試験については、ＪＩＳＺ０２００に基づく包装貨物の落下試験を適用し、高さを４０ｃｍとし、角８か所下にして落下させた。区分をレベルＩＩＩとした。サンプル２は、サンプル１の切断箇所に加え、溶接部４１ａおよび軸の中心１９ａを中心として溶接部４１ａから１８０°離れて切断部を設けた場合を示す。表１からも把握できるように、サンプル１の場合、落下試験の結果も良好で、ころ２０ａの脱落を防止できることが把握できる。サンプル２の場合、溶接部４１ａの破断により、ころ２０ａが脱落してしまっている。
　（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８は、本開示の実施の形態２における転がり軸受に含まれる転動体脱落防止部材３１ｂを軸方向から見た概略図である。
　図８を併せて参照して、転動体脱落防止部材３１ｂに含まれる連結部３６ｂには、軸方向に見て、第１の切断部４３ｂおよび第２の切断部４４ｂはそれぞれ、軸の中心１９ａを中心として溶接部４１ａから４５°以上３１５°以下の角度の範囲内で設けられている。また、第２の切断部４４ｂは、軸の中心１９ａを中心として第１の切断部４３ｂの位置に対して、１８０°に相当する位置にある窓部３２ａの位置または１８０°に相当する位置にある窓部３２ａと隣り合う窓部３２ａの位置に設けられている。本実施形態においては、第１の切断部４３ｂは、軸の中心１９ａを中心として溶接部４１ａから４５°離れて設けられている。第２の切断部４４ｂは、軸の中心１９ａを中心として溶接部４１ａから２２５°（４５°＋１８０°）離れて設けられている。第２の切断部４４ｂは、軸の中心１９ａを中心として第１の切断部４３ｂの位置に対して、１８０°に相当する位置にある窓部３２ａの位置に設けられている。
　このようにすることによっても、コストダウンを図りつつ、比較的簡易な構成でころ２０ａの脱落を防止することができる。落下試験結果は、表１のサンプル３に示す通りである。
　（実施の形態３）
　次に、さらに他の実施の形態である実施の形態３について説明する。図９は、本開示の実施の形態３における転がり軸受に含まれる転動体脱落防止部材３１ｃを軸方向から見た概略図である。
　図９を併せて参照して、転動体脱落防止部材３１ｃに含まれる連結部３６ｃは、溶接部４１ａと、第１の切断部４３ｃと、第２の切断部４４ｃと、第３の切断部４５ｃと、第４の切断部４６ｃと、を含む。第１の切断部４３ｃは、柱部３３ａを避けた位置に設けられる。第２の切断部４４ｃは、柱部３３ａおよび第１の切断部４３ｃを避けた位置に設けられる。第３の切断部４５ｃは、柱部３３ａ、第１の切断部４３ｃおよび第２の切断部４４ｃを避けた位置に設けられる。第４の切断部４６ｃは、柱部３３ａ、第１の切断部４３ｃ、第２の切断部４４ｃおよび第３の切断部４５ｃを避けた位置に設けられる。第１の切断部４３ｃ、第２の切断部４４ｃ、第３の切断部４５ｃおよび第４の切断部４６ｃはそれぞれ、溶接部４１ａから４５°以上３１５°以下の角度を離して設けられている。第４の切断部４６ｃは、軸の中心１９ａを中心として第３の切断部４５ｃの位置に対して、１８０°に相当する位置にある窓部３２ａの位置または１８０°に相当する位置にある窓部３２ａと隣り合う窓部３２ａの位置に設けられている。
　本実施形態においては、第１の切断部４３ｃは、軸の中心１９ａを中心として溶接部４１ａから４５°離れて設けられている。第２の切断部４４ｃは、軸の中心１９ａを中心として溶接部４１ａから２２５°（４５°＋１８０°）離れて設けられている。第３の切断部４５ｃは、軸の中心１９ａを中心として溶接部４１ａから１３５°（４５°＋９０°）離れて設けられている。第４の切断部４６ｃは、軸の中心１９ａを中心として溶接部４１ａから３１５°（４５°＋９０°＋１８０°）離れて設けられている。
　このようにすることによっても、コストダウンを図りつつ、比較的簡易な構成でころ２０ａの脱落を防止することができる。この場合、切断された部分のそれぞれについて、弾性変形量を小さくすることができ、より適切に組み込むことができる。そして、それぞれの切断部をできるだけ離した状態として、さらに適切に組み込むことができる。落下試験結果は、表１のサンプル４に示す通りである。
　（実施の形態４）
　次に、さらに他の実施の形態である実施の形態４について説明する。図１０は、本開示の実施の形態４における転がり軸受に含まれる転動体脱落防止部材３１ｄを軸方向から見た概略図である。
　図１０を併せて参照して、転動体脱落防止部材３１ｄに含まれる連結部３６ｄは、溶接部４１ａと、第１の切断部４３ｄと、第２の切断部４４ｄと、第３の切断部４５ｄと、第４の切断部４６ｄと、第５の切断部４７ｄと、第６の切断部４８ｄと、を含む。第１の切断部４３ｄは、柱部３３ａを避けた位置に設けられる。第２の切断部４４ｄは、柱部３３ａおよび第１の切断部４３ｄを避けた位置に設けられる。第３の切断部４５ｄは、柱部３３ａ、第１の切断部４３ｄおよび第２の切断部４４ｄを避けた位置に設けられる。第４の切断部４６ｄは、柱部３３ａ、第１の切断部４３ｄ、第２の切断部４４ｄおよび第３の切断部４５ｄを避けた位置に設けられる。第５の切断部４７ｄは、柱部３３ａ、第１の切断部４３ｄ、第２の切断部４４ｄ、第３の切断部４５ｄおよび第４の切断部４６ｄを避けた位置に設けられる。第６の切断部４８ｄは、柱部３３ａ、第１の切断部４３ｄ、第２の切断部４４ｄ、第３の切断部４５ｄ、第４の切断部４６ｄおよび第５の切断部４７ｄを避けた位置に設けられる。
　本実施形態においては、第１の切断部４３ｄは、軸の中心１９ａを中心として溶接部４１ａから４５°離れて設けられている。第２の切断部４４ｄは、軸の中心１９ａを中心として溶接部４１ａから２２５°（４５°＋１８０°）離れて設けられている。第３の切断部４５ｄは、軸の中心１９ａを中心として溶接部４１ａから１３５°（４５°＋９０°）離れて設けられている。第４の切断部４６ｄは、軸の中心１９ａを中心として溶接部４１ａから３１５°（４５°＋９０°＋１８０°）離れて設けられている。第５の切断部４７ｄは、軸の中心１９ａを中心として溶接部４１ａから９０°離れて設けられている。第６の切断部４８ｄは、軸の中心１９ａを中心として溶接部４１ａから２７０°（９０°＋１８０°）離れて設けられている。
　このようにすることによっても、コストダウンを図りつつ、比較的簡易な構成でころ２０ａの脱落を防止することができる。この場合、切断された部分のそれぞれについて、弾性変形量を小さくすることができ、より適切に組み込むことができる。そして、それぞれの切断部をできるだけ離した状態として、さらに適切に組み込むことができる。落下試験結果は、表１のサンプル５に示す通りである。
　（他の実施の形態）
　なお、上記実施の形態において、転動体をころとすることとしたが、これに限らず、転動体をボールとしてもよい。
　また、上記実施の形態においては、外輪は一対の鍔部を含むこととしたが、これに限らず、いずれか一方の鍔部を含まない構成としてもよいし、双方の鍔部を含まない構成としてもよい。この場合、例えば、転動体脱落防止部材の窓部を構成する一対の連結部において、転動体の軸方向の移動を規制するようにしてもよい。
　なお、上記実施の形態において、軸が回転してもよいし、外輪が回転する構成としてもよい。
　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。
１１ａ　転がり軸受、１２ａ　外輪、１３ａ，１７ａ　軌道面、１４ａ，１５ａ　鍔部、１６ａ　軸、１９ａ　中心、２１ａ　転動面、２２ａ　転動軸心、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ　転動体脱落防止部材、３２ａ　窓部、３３ａ　柱部、３４ａ，３５ａ　側壁面、３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３７ａ　連結部、４１ａ，４２ａ　溶接部、４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ　第１の切断部、４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ　第２の切断部、４５ｃ，４５ｄ　第３の切断部、４６ｃ，４６ｄ　第４の切断部、４７　第５の切断部、４８ｄ　第６の切断部。

Claims (5)

  1. 　軸を支持する転がり軸受であって、
    　内周面に軌道面を有する外輪と、
    　前記軌道面を転動する複数の転動体と、
    　前記外輪の内径側に配置され、前記転動体の転動面を露出するよう径方向に貫通する複数の窓部を有し、帯状の金属部材を環状に折り曲げて両端を溶接して形成され、前記転動体の内径側への脱落を防止する環状の転動体脱落防止部材と、を備え、
    　前記転動体脱落防止部材は、
    　周方向にそれぞれ前記転動体の径よりも短い間隔をあけて前記複数の窓部を形成するように配置され、軸方向に延びる複数の柱部と、
    　周方向に延び、前記複数の柱部のそれぞれの端部を連結する連結部と、を含み、
    　前記連結部は、
    　溶接部と、
    　前記柱部を避けた位置に設けられている第１の切断部と、
    　前記柱部および前記第１の切断部を避けた位置に設けられている第２の切断部と、を含み、
    　軸方向に見て、
    　前記第１の切断部および前記第２の切断部はそれぞれ、前記軸の中心を中心として前記溶接部から４５°以上３１５°以下の角度の範囲内で設けられており、
    　前記第２の切断部は、前記軸の中心を中心として前記第１の切断部の位置に対して、１８０°に相当する位置にある前記窓部の位置または１８０°に相当する位置にある前記窓部と隣り合う前記窓部の位置に設けられている、転がり軸受。
  2. 　前記第１の切断部は、前記軸の中心を中心として前記溶接部から９０°離れて設けられており、
    　前記第２の切断部は、前記軸の中心を中心として前記溶接部から２７０°離れて設けられている、請求項１に記載の転がり軸受。
  3. 　前記連結部は、
    　前記柱部、前記第１の切断部および前記第２の切断部を避けた位置に設けられている第３の切断部と、
    　前記柱部、前記第１の切断部、前記第２の切断部および前記第３の切断部を避けた位置に設けられている第４の切断部をさらに含み、
    　前記第３の切断部および前記第４の切断部はそれぞれ、前記軸の中心を中心として前記溶接部から４５°以上３１５°以下の角度の範囲内で設けられており、
    　前記第４の切断部は、前記軸の中心を中心として前記第３の切断部の位置に対して、１８０°に相当する位置にある前記窓部の位置または１８０°に相当する位置にある前記窓部と隣り合う前記窓部の位置に設けられている、請求項１または請求項２に記載の転がり軸受。
  4. 　前記第１の切断部は、前記軸の中心を中心として前記溶接部から４５°離れて設けられており、
    　前記第２の切断部は、前記軸の中心を中心として前記溶接部から２２５°離れて設けられており、
    　前記第３の切断部は、前記軸の中心を中心として前記溶接部から１３５°離れて設けられており、
    　前記第４の切断部は、前記軸の中心を中心として前記溶接部から３１５°離れて設けられている、請求項３に記載の転がり軸受。
  5. 　前記転動体は、ころであり、
    　前記転がり軸受は、総ころ形式である、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。
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JP2006144853A (ja) * 2004-11-17 2006-06-08 Ntn Corp 電動シートリクライニング用ころ軸受

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