WO2024075316A1 - 保持器、転がり軸受、及び、転がり軸受の組み立て方法 - Google Patents
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Abstract
保持器14は、転がり軸受10のころ13の第一端面26に対向する第一壁と、ころ13の第二端面27に対向する第二壁と、第一壁と第二壁とを繋ぐ複数の柱と、を有する。前記第一壁と前記第二壁との間であって一対の前記柱の間の空間が、ころ13を収容するポケット29となる。前記柱は、半径方向の第一側及び第二側の少なくとも一方に、ポケット29に収容するころ13の脱落を防ぐ脱落防止部を有する。前記第一壁と前記柱との接続部は、半径方向の第一側に位置する第一凹面44と、半径方向の第二側に位置する第二凹面43と、を有し、第一凹面44は、第二凹面43よりも大きく凹んでいる。
Description
本発明は、保持器、転がり軸受、及び、転がり軸受の組み立て方法に関する。
転がり軸受は、内輪、外輪、複数の転動体、及び、複数の転動体を保持する保持器を有する。保持器は、転動体を収容する複数のポケットを有する。特許文献1に開示の保持器は、転動体であるころの第一端面に対向する第一環状体と、ころの第二端面に対向する第二環状体と、第一環状体と第二環状体とを繋ぐ複数の柱とを有する。第一環状体と第二環状体との間であって一対の柱の間の空間が、ころを収容するポケットとなる。
図21は、従来の保持器の一部を示す斜視図である。図22は、従来の保持器が有するポケットをころの軸線方向に沿って見た図である。保持器90は、ポケット91に収容するころ99の脱落を防ぐ脱落防止部として突起92を有する。一つのポケット91に2つの突起92が位置している。2つの突起92間の寸法Bはころ99の直径Dよりも小さい。このため、ポケット91にころ99を組み入れる際に、ころ99が突起92を押すことで、保持器90の柱93が弾性変形する。すると、柱93と環状体94との接続部95に応力集中が生じる。
前記応力集中の緩和のため、柱93と環状体94との接続部95に、リセス面96が設けられる。リセス面96は、保持器90の外周面97から内周面98までの全部にわたって形成されている。リセス面96の形成範囲が広いことから、接続部95の肉厚が小さくなり、保持器90の強度が不足する場合がある。
また、リセス面96により、ころ99と環状体94との接触面積が狭くなる。ころ99は、その製造のために、端面99aの径方向の内側にくぼみ部100を有する。ころ99の端面99aは環状体94に接触するが、くぼみ部100が大きく、さらに、リセス面96が半径方向に広く形成されていると、ころ99と環状体94との接触面積が狭くなる。このため、保持器90が特に樹脂製である場合、ころ99の端面99aの接触によって環状体94の一部が摩耗しやすい。
そこで、本開示は、転がり軸受の保持器において、ころをポケットに組み入れる際に生じる応力集中の緩和が可能であり、ころとの接触による摩耗を抑えることを可能とする。
本発明の実施形態に係る保持器は、
転がり軸受のころの第一端面に対向する第一壁と、前記ころの第二端面に対向する第二壁と、前記第一壁と前記第二壁とを繋ぐ複数の柱と、を有し、前記第一壁と前記第二壁との間であって一対の前記柱の間の空間が、前記ころを収容するポケットとなる保持器であって、
前記柱は、半径方向の第一側及び第二側の少なくとも一方に、前記ポケットに収容する前記ころの脱落を防ぐ脱落防止部を有し、
前記第一壁と前記柱との接続部は、半径方向の第一側に位置する第一凹面と、半径方向の第二側に位置する第二凹面と、を有し、前記第一凹面は、前記第二凹面よりも大きく凹んでいる。
転がり軸受のころの第一端面に対向する第一壁と、前記ころの第二端面に対向する第二壁と、前記第一壁と前記第二壁とを繋ぐ複数の柱と、を有し、前記第一壁と前記第二壁との間であって一対の前記柱の間の空間が、前記ころを収容するポケットとなる保持器であって、
前記柱は、半径方向の第一側及び第二側の少なくとも一方に、前記ポケットに収容する前記ころの脱落を防ぐ脱落防止部を有し、
前記第一壁と前記柱との接続部は、半径方向の第一側に位置する第一凹面と、半径方向の第二側に位置する第二凹面と、を有し、前記第一凹面は、前記第二凹面よりも大きく凹んでいる。
本発明の保持器は、保持器のポケットにころを組み入れる際に生じる応力集中を緩和することが可能であり、ころとの接触による保持器の摩耗を抑えることが可能となる。
<本発明の実施形態の概要>
以下、本発明の実施形態の概要を列記して説明する。
(1)本発明の実施形態に係る保持器は、
転がり軸受のころの第一端面に対向する第一壁と、前記ころの第二端面に対向する第二壁と、前記第一壁と前記第二壁とを繋ぐ複数の柱と、を有し、前記第一壁と前記第二壁との間であって一対の前記柱の間の空間が、前記ころを収容するポケットとなる保持器であって、
前記柱は、半径方向の第一側及び第二側の少なくとも一方に、前記ポケットに収容する前記ころの脱落を防ぐ脱落防止部を有し、
前記第一壁と前記柱との接続部は、半径方向の第一側に位置する第一凹面と、半径方向の第二側に位置する第二凹面と、を有し、前記第一凹面は、前記第二凹面よりも大きく凹んでいる。
以下、本発明の実施形態の概要を列記して説明する。
(1)本発明の実施形態に係る保持器は、
転がり軸受のころの第一端面に対向する第一壁と、前記ころの第二端面に対向する第二壁と、前記第一壁と前記第二壁とを繋ぐ複数の柱と、を有し、前記第一壁と前記第二壁との間であって一対の前記柱の間の空間が、前記ころを収容するポケットとなる保持器であって、
前記柱は、半径方向の第一側及び第二側の少なくとも一方に、前記ポケットに収容する前記ころの脱落を防ぐ脱落防止部を有し、
前記第一壁と前記柱との接続部は、半径方向の第一側に位置する第一凹面と、半径方向の第二側に位置する第二凹面と、を有し、前記第一凹面は、前記第二凹面よりも大きく凹んでいる。
前記保持器によれば、ポケットにころを組み入れるために、ころが脱落防止部を押すことにより柱は、弾性変形する。この場合、第一凹面は、接続部に生じる応力集中を緩和することが可能となる。第一凹面は、半径方向の第一側に存在し、半径方向の第二側に存在しない。このため、ころの第一端面と第一壁との接触面積は、第一凹面が半径方向の第一側から第二側まで貫通して存在する場合よりも広く確保される。前記接触面積が小さいことによって生じる保持器の摩耗が抑えられる。
(2)好ましくは、前記第一凹面は、前記第二凹面から半径方向に離れるにしたがって、前記ころとの間に形成される隙間が大きくなる傾斜面を有する。
この場合の保持器は、前記応力集中の緩和機能を損なうことなく、前記接触面積を広く確保する機能を高めることが可能となる。
この場合の保持器は、前記応力集中の緩和機能を損なうことなく、前記接触面積を広く確保する機能を高めることが可能となる。
(3)好ましくは、樹脂製の保持器であって、前記第一壁は、隣り合う一対の前記柱のうち、一方の前記柱側の前記第一凹面と、他方の前記柱側の前記第一凹面とを繋ぐ連結面を有し、前記連結面は、半径方向の第一側に向かって前記ころとの間に形成される隙間が徐々に大きくなる面である。
この場合、保持器を金型により成形する場合、金型を半径方向の第一側へ抜きやすくなる。
この場合、保持器を金型により成形する場合、金型を半径方向の第一側へ抜きやすくなる。
(4)好ましくは、前記第一壁は、円環状である第一環状体であり、前記第二壁は、円環状である第二環状体である。
この場合の保持器は、環状である保持器が複数のポケットを有し、各ポケットにころが収容される。
この場合の保持器は、環状である保持器が複数のポケットを有し、各ポケットにころが収容される。
(5)好ましくは、転がり軸受が有する内輪と外輪との間の環状空間に位置する複数の保持器セグメントにより構成される保持器であって、前記保持器セグメントそれぞれが、前記第一壁と、前記第二壁と、2つの前記柱と、を有する。
この場合の保持器は、複数の保持器セグメントにより構成される。
この場合の保持器は、複数の保持器セグメントにより構成される。
(6)好ましくは、前記連結面の半径方向の第二側の端縁は、前記一方の柱側の前記第一凹面及び前記他方の柱側の前記第一凹面それぞれの半径方向の第二側の端よりも、半径方向の第一側に位置する。
この構成によれば、第一壁において、ころが接触可能となる面が広くなる。ころが滑り接触することによるその面の摩耗を防ぐことが可能となる。
この構成によれば、第一壁において、ころが接触可能となる面が広くなる。ころが滑り接触することによるその面の摩耗を防ぐことが可能となる。
(7)本発明の実施形態に係る転がり軸受は、
内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に位置する複数のころと、前記ころを保持する前記保持器と、を備える。
前記転がり軸受が有する保持器に関して、ころをポケットに組み入れる際に生じる応力集中が緩和され、ころとの接触による摩耗を抑えることが可能となる。
内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に位置する複数のころと、前記ころを保持する前記保持器と、を備える。
前記転がり軸受が有する保持器に関して、ころをポケットに組み入れる際に生じる応力集中が緩和され、ころとの接触による摩耗を抑えることが可能となる。
(8)本発明の実施形態に係る前記転がり軸受の組み立て方法は、
前記ポケットに対して前記ころを半径方向の第一側及び第二側の少なくとも一方から組み入れて前記保持器と前記ころとのユニットを得る一体化工程を有し、
前記一体化工程で、前記ころが前記脱落防止部を押して前記柱を弾性変形させながら、前記ころが前記ポケットに組み入れられる。
前記ポケットに対して前記ころを半径方向の第一側及び第二側の少なくとも一方から組み入れて前記保持器と前記ころとのユニットを得る一体化工程を有し、
前記一体化工程で、前記ころが前記脱落防止部を押して前記柱を弾性変形させながら、前記ころが前記ポケットに組み入れられる。
前記組み立て方法によれば、ころをポケットに組み入れる際に生じる応力集中は、緩和される。組み立てられた転がり軸受の保持器において、ころとの接触による摩耗は、抑えられる。
<本発明の実施形態の詳細>
以下、本発明の実施形態を説明する。
〔転がり軸受の第一の形態〕
図1は、本発明の転がり軸受の実施の一形態を示す断面図である。図1に示す転がり軸受10は、円筒ころ軸受であり、内輪11と、外輪12と、複数のころ(円筒ころ)13と、複数のころ13を保持する保持器14とを備える。内輪11及び外輪12は円環形状を有する。ころ13は、内輪11と外輪12との間に位置する。内輪11の中心軸と外輪の中心軸とは一致しており、これら中心軸が転がり軸受10の中心軸Cとなる。
以下、本発明の実施形態を説明する。
〔転がり軸受の第一の形態〕
図1は、本発明の転がり軸受の実施の一形態を示す断面図である。図1に示す転がり軸受10は、円筒ころ軸受であり、内輪11と、外輪12と、複数のころ(円筒ころ)13と、複数のころ13を保持する保持器14とを備える。内輪11及び外輪12は円環形状を有する。ころ13は、内輪11と外輪12との間に位置する。内輪11の中心軸と外輪の中心軸とは一致しており、これら中心軸が転がり軸受10の中心軸Cとなる。
図1に示す保持器14は環状である。本発明の各実施形態に関して、保持器14の中心軸が転がり軸受10の中心軸Cと一致する状態を説明する。内輪11、外輪12及び保持器14に関して、中心軸Cに平行な方向が「軸方向」と定義される。中心軸Cに直交する方向が「半径方向」と定義される。中心軸Cを中心とする円に沿う方向が「周方向」と定義される。
内輪11は、その外周面に、内輪軌道面21を有する。外輪12は、その内周面に、外輪軌道面22を有する。外輪12は、外輪軌道面22の軸方向の両側に、つば23を有する。ころ13は、円柱形状であり、第一端面26と、第二端面27と、外周面28とを有する。ころ13は、内輪軌道面21及び外輪軌道面22に転がり接触する。内輪11、外輪12及びころ13は鋼製である。保持器14は樹脂製である。
図2は、保持器14の斜視図である。保持器14は、第一環状体31と、第二環状体32と、複数の柱33とを有する。第一環状体31は、円環状であり、ころ13の第一端面26に対向する第一壁となる。第二環状体32は、円環状であり、ころ13の第二端面27に対向する第二壁となる。柱33は、第一環状体31と第二環状体32とを繋ぐ。柱33は、ころ13の外周面28に対向する。第一環状体31と第二環状体32との間であって周方向で隣り合う一対の柱33の間の空間が、ころ13を収容するポケット29となる。
柱33は、保持器14の内周側に、ポケット29に収容するころ13の脱落を防ぐ内側の脱落防止部34を有する。脱落防止部34は、柱33に軸方向について部分的に設けられていて、柱33から突出する突起により構成されている。図3は、ポケット29に収容されたころ13を、そのころ13の中心軸Pに沿って見た場合の説明図である。ポケット29に収容されたころ13は、保持器14の半径方向の内側に変位すると、脱落防止部34に接触し、ころ13の脱落が防止される。
柱33は、保持器14の外周側に、ポケット29に収容するころ13の脱落を防ぐ外側の脱落防止部35を有する。脱落防止部35は、柱33に軸方向について部分的に設けられていて(図2参照)、柱33から突出する突起により構成されている。なお、外側の脱落防止部35は省略されていてもよい。
図1に示す転がり軸受10の組み立て方法は次のとおりである。外輪12の内周側に保持器14を位置させた状態で、ころ13は、その保持器14のポケット29に組み入れられる。ころ13は、保持器14の内周側からポケット29に組み入れられる。図3に示すように、一つのポケット29に着目した場合、2つの脱落防止部34の間の寸法Bは、ころ13の直径Dよりも小さい。このため、ポケット29にころ13を組み入れる際に、ころ13が脱落防止部34を押すことによって、柱33は、弾性変形する。全てのころ13を、外輪12に位置させた保持器14のポケット29に組み入れたものが外輪アセンブリである。外輪アセンブリに、内輪11を組み合わせたものが転がり軸受10である。
図2において、第一環状体31と一つの柱33とが接続される部分が第一接続部41である。第二環状体32と一つの柱33とが接続される部分が第二接続部42である。一つのポケット29を構成する単位ポケット部15に着目した場合、二つの柱33が、そのポケット29に収容する一つのころ13を保持器14の周方向に挟む。このため、第一接続部41は一つのポケット部15に二つ存在し、第二接続部42は一つのポケット部15に二つ存在する。
図4は、図3に示す説明図から、ころ13を除いた図である。図5は、保持器14の一部の拡大図である。
第一接続部41は、外周側に位置する凹円弧面(第二凹面)43と、内周側に位置するリセス面(第一凹面)44とを有する。凹円弧面43は、微小半径の円柱に沿った形状を有する面である。リセス面44は、凹円弧面43よりも大きく凹んでいる面である。凹円弧面43及びリセス面44は、第二接続部42にも設けられている。つまり、第二接続部42は、外周側に位置する凹円弧面43と、内周側に位置するリセス面44とを有する。本実施形態において、第一接続部41の凹円弧面43と第二接続部42の凹円弧面43とは同じ形状であり、第一接続部41のリセス面44と第二接続部42のリセス面44とは同じ形状である。
第一接続部41は、外周側に位置する凹円弧面(第二凹面)43と、内周側に位置するリセス面(第一凹面)44とを有する。凹円弧面43は、微小半径の円柱に沿った形状を有する面である。リセス面44は、凹円弧面43よりも大きく凹んでいる面である。凹円弧面43及びリセス面44は、第二接続部42にも設けられている。つまり、第二接続部42は、外周側に位置する凹円弧面43と、内周側に位置するリセス面44とを有する。本実施形態において、第一接続部41の凹円弧面43と第二接続部42の凹円弧面43とは同じ形状であり、第一接続部41のリセス面44と第二接続部42のリセス面44とは同じ形状である。
リセス面44は円すいに沿った形状を有する面である。リセス面44は、凹円弧面43から半径方向に離れるにしたがって、つまり、内周側に向かうにしたがって、凹みを大きくする傾斜面45を有する。リセス面44と、ころ13(図1参照)の端面26(27)との間に形成される隙間e1は、傾斜面45により、内周側に向かうにしたがって、大きくなる。
図6は、第一接続部41のうち、凹円弧面43の形成領域を、保持器14の半径方向に見た場合の断面図である。図4及び図6に示すように、柱33は、ころ13の外周面28と対向する側面33aを有する。第一環状体31は、ころ13の第一端面26と対向する側面31aを有する。凹円弧面43は、第一環状体31と柱33とが交差する部分の面であり、半径方向に見た場合に(図6参照)断面が凹円弧形状となる面である。図6に示す断面において、柱33の側面33aは、凹円弧面43の第一の端43aにおける接線に沿う。第一環状体31の側面31aは、凹円弧面43の第二の端43bにおける接線に沿う。
図7は、第一接続部41のうち、リセス面44の形成領域を、保持器14の半径方向に見た場合の断面図である。図4及び図7に示すように、リセス面44は、第一環状体31と柱33とが交差する部分の面であり、半径方向に見た場合に(図7参照)断面が凹円弧形状となる面である。図7に示す断面において、柱33の側面33aは、リセス面44の第一の端44aにおける接線に沿う。第一環状体31の側面31aは、リセス面44の第二の端44bにおける接線Kと交差する。リセス面44は、ころ13の端面26から離れるように、第一環状体31の側面31aから凹んでいる。
図8は、図5に示す保持器14の変形例を示す斜視図である。図9は、図8に示す保持器14を説明するための図であり、ポケット29を、ころ13の中心軸Pに沿って見た場合の図である。図8及び図9に示す保持器14と、図2から図5に示す保持器14とで、同じ構成は同じ符号を付している。図8及び図9に示す保持器14においても、図2から図5に示す保持器14と同様に、第一接続部41は、外周側に位置する凹円弧面43と、内周側に位置するリセス面44とを有する。リセス面44は、凹円弧面43よりも大きく凹んでいる面である。凹円弧面43及びリセス面44は、第二接続部42にも設けられている。
図8及び図9に示す保持器14は、第一環状体31が連結面46を有する点で、図2から図5に示す保持器14と異なる。図8及び図9に示す保持器14の場合、第一環状体31は、周方向で隣り合う一対の柱33のうち、一方の柱33側のリセス面44と他方の柱33側のリセス面44とを繋ぐ連結面46を有する。連結面46は、内周側に向かってころ13(第一端面26)との間に形成される隙間e2が徐々に大きくなる面である。連結面46は、第一環状体31の側面31aから傾斜する面である。なお、第二環状体32は、第一環状体31と同様、連結面46を有していてもよい。保持器14を金型(射出成形金型)により成形する場合、その金型は、連結面46により、半径方向へ抜きやすい。
図16及び図17は、図8及び図9に示す保持器14の変形例を示す図である。図16及び図17に示す形態と、図8及び図9に示す形態とでは、連結面46が異なるが、その他の構成は同じである。同じ構成は、同じ符号を付しており、同じ構成の説明を省略する。図16及び図17に示す変形例の場合、図8及び図9に示す形態と比較して、連結面46が有する半径方向の外側の端縁46eが、半径方向の内側に寄って位置する。端縁46eは、連結面46と側面31aとが交差する線に沿う部分である。
具体的に説明すると、連結面46の端縁46eは、一方の柱33側のリセス面44及び他方の柱33側のリセス面44それぞれの半径方向の外側の端44eよりも、半径方向のの内側に位置する。この構成によれば、第一環状体31において、ころ13が接触可能となる側面31aの面積が、図8及び図9に示す形態の場合よりも、広くなる。その結果、側面31aの摩耗を低減することが可能となる。
図8及び図9に示す形態、並びに、図16及び図17に示す形態において、ころ13をポケット29に組み入れる際、ころ13の端面26と外周面28との交差部分25(図18参照)が、連結面46に接触する。このため、ころ13のポケット29への組み入れが容易となる。交差部分25は、凸アール形状部分である。
図19は、保持器14の更に別の変形例を示す図である。図17に示す形態の場合、連結面46の端縁46eは、直線形状を有する。これに対して、図19に示す形態の場合、連結面46の端縁46eは、円弧形状を有する。その円弧形状は、第一環状体31の内周面31bが有する円弧形状と、同心状の円に沿った形状である。図17に示す形態の場合の方が、側面31aの面積を広くする効果が高い。図19に示す形態の場合の方が、ころ13のポケット29への組み入れを容易とする効果が高い。端縁46eが有する円弧形状は、第一環状体31の内周面31bが有する円弧形状と同心状となる円に沿わない円弧形状であってもよい。
図18において、連結面46は、第一環状体31の内周面31bと交差する。その交差する線が、連結面46の半径方向の内側の端縁46fである。図18に示す形態の場合、連結面46の内側の端縁46fは、リセス面44の半径方向の内側の端44fと一致している。これに限らず、連結面46の内側の端縁46fは、リセス面44の内側の端44fよりも、軸方向について、ころ13に近い位置であってもよい。
保持器14の前記各形態において、第二環状体32も、第一環状体31が有する連結面46と同様の構成を有する。
保持器14の前記各形態において、第二環状体32も、第一環状体31が有する連結面46と同様の構成を有する。
〔転がり軸受の第二の形態〕
図10は、転がり軸受の他の実施形態を示す断面図である。図10に示す転がり軸受10は、円すいころ軸受であり、内輪11と外輪12との間に設けられるころ13が、円すいころである。図10に示す転がり軸受10に関して、図1に示す転がり軸受10と同じ構成は、同じ符号を付しており、同じ構成の説明を省略する。
図10は、転がり軸受の他の実施形態を示す断面図である。図10に示す転がり軸受10は、円すいころ軸受であり、内輪11と外輪12との間に設けられるころ13が、円すいころである。図10に示す転がり軸受10に関して、図1に示す転がり軸受10と同じ構成は、同じ符号を付しており、同じ構成の説明を省略する。
図11は、図10に示す転がり軸受10が有する保持器14の斜視図である。保持器14は、大径の第一環状体31と、小径の第二環状体32と、複数の柱33とを有する。第一環状体31は、円環状であり、ころ13の第一端面26に対向する第一壁となる。第二環状体32は、円環状であり、ころ13の第二端面27に対向する第二壁となる。柱33は、第一環状体31と第二環状体32とを繋ぐ。柱33は、ころ13の外周面28に対向する。第一環状体31と第二環状体32との間であって周方向で隣り合う一対の柱33の間の空間が、ころ13を収容するポケット29となる。
柱33は、保持器14の内周側に、ポケット29に収容するころ13の脱落を防ぐ内側の脱落防止部34を有する。脱落防止部34は、柱33に軸方向について部分的に設けられていて、柱33から突出する突起により構成されている。図11に示す形態において、脱落防止部34は、第二環状体32よりも第一環状体31に近い位置に設けられている。ポケット29に収容されたころ13は、保持器14の半径方向の内側に変位すると、脱落防止部34に接触し、ころ13の脱落が防止される。
図10に示す転がり軸受10の組み立て方法は次のとおりである。外輪12の内周側に保持器14を位置させた状態で、ころ13は、その保持器14のポケット29に組み入れられる。ころ13は、保持器14の内周側からポケット29に組み入れられる。前記第一の形態(図3参照)と同様、一つのポケット29に着目した場合、2つの脱落防止部34の間の寸法は、これら脱落防止部34の形成位置におけるころ13の直径よりも小さい。このため、ポケット29にころ13を組み入れる際に、ころ13が脱落防止部34を押すことによって、柱33は、が弾性変形する。全てのころ13を、外輪12に位置させた保持器14のポケット29に組み入れたものが外輪アセンブリである。外輪アセンブリに、内輪11を組み合わせたものが転がり軸受10である。その組み入れの際、ころ13の端面が第一凹面44に沿って組み入れ治具を用いて押し込むことにより、ころ13をポケット29に円滑に組み入れることができる。
図11において、第一環状体31と一つの柱33とが接続される部分が第一接続部41である。第二環状体32と一つの柱33とが接続される部分が第二接続部42である。一つのポケット29を構成する一つのポケット部15に、第一接続部41は二つ存在し、第二接続部42は二つ存在する。この点についても、前記第一の形態(図2参照)と同じである。
第一接続部41は、外周側に位置する凹円弧面43と、内周側に位置するリセス面44とを有する。凹円弧面43は、微小半径の円柱に沿った形状を有する面である。リセス面44は、凹円弧面43よりも大きく凹んでいる面である。図11に示す形態の場合、凹円弧面43及びリセス面44は、第二接続部42に設けられていないが、第二接続部42に設けられていてもよい。
リセス面44は円すいに沿った形状を有する面である。リセス面44は、凹円弧面43から半径方向に離れるにしたがって、つまり、内周側に向かうにしたがって、凹みを大きくする傾斜面45を有する。リセス面44と、ころ13(図10参照)の端面26との間に形成される隙間e1は、傾斜面45により、内周側に向かうにしたがって大きくなる。凹円弧面43及びリセス面44の形状は、前記第一の形態(図6及び図7)と同様である。
図12は、図11に示す保持器14の変形例を示す斜視図である。図12に示す保持器14は、第一環状体31が連結面46を有する点で、図11に示す保持器14と異なる。図12に示す保持器14の場合、第一環状体31は、周方向で隣り合う一対の柱33のうち、一方の柱33側のリセス面44と他方の柱33側のリセス面44とを繋ぐ連結面46を有する。連結面46は、内周側に向かってころ13(第一端面26)との間に形成される隙間が徐々に大きくなる面である。連結面46は、第一環状体31の側面31aから傾斜する面である。連結面46は、図8に示す保持器14の連結面46と同様の構成である。
図20は、図11及び図12に示す保持器14の更に別の変形例を示す図である。図20に示す形態と、図11及び図12に示す形態とでは、連結面46が異なるが、その他の構成は同じである。同じ構成は、同じ符号を付しており、同じ構成の説明を省略する。図20に示す変形例の場合、図12に示す形態と比較して、連結面46が有する半径方向の外側の端縁46eが、半径方向の内側に寄って位置する。端縁46eは、連結面46と側面31aと交差する線に沿う部分である。
具体的に説明すると、連結面46の端縁46eは、一方の柱33側のリセス面44及び他方の柱33側のリセス面44それぞれの半径方向の外側の端44eよりも、半径方向のの内側に位置する。この構成によれば、第一環状体31において、ころ13が接触可能となる側面31aの面積が、図12に示す形態の場合よりも、広くなる。その結果、側面31aの摩耗を低減することが可能となる。連結面46の端縁46eは、直線形状であってもよく、図19に示す形態で説明したように円弧形状であってもよい。
保持器14の前記各形態において、第二環状体32も、第一環状体31が有する連結面46と同様の構成を有する。
保持器14の前記各形態において、第二環状体32も、第一環状体31が有する連結面46と同様の構成を有する。
〔転がり軸受の第三の形態〕
図13は、転がり軸受の他の実施形態を示す断面図である。図13に示す転がり軸受10は、円すいころ軸受であり、内輪11と外輪12との間に設けられるころ13が、円すいころである。図13に示す転がり軸受10に関して、図1に示す転がり軸受10と同じ構成は、同じ符号を付しており、同じ構成の説明を省略する。第三の形態に係る転がり軸受10が有する保持器14は、図14に示すように、複数の保持器セグメント17により構成される。複数の保持器セグメント17は、内輪11と外輪12との間の環状空間Sに位置する。一つの保持器セグメント17に一つのころ13が保持される。
図13は、転がり軸受の他の実施形態を示す断面図である。図13に示す転がり軸受10は、円すいころ軸受であり、内輪11と外輪12との間に設けられるころ13が、円すいころである。図13に示す転がり軸受10に関して、図1に示す転がり軸受10と同じ構成は、同じ符号を付しており、同じ構成の説明を省略する。第三の形態に係る転がり軸受10が有する保持器14は、図14に示すように、複数の保持器セグメント17により構成される。複数の保持器セグメント17は、内輪11と外輪12との間の環状空間Sに位置する。一つの保持器セグメント17に一つのころ13が保持される。
図15は、保持器セグメント17の斜視図である。保持器セグメント17は、第一壁51と、第二壁52と、2つの柱53とを有する。第一壁51は、ころ13(図13参照)の第一端面26に対向する。第二壁52は、ころ13の第二端面27に対向する。柱53は、第一壁51と第二壁52とを繋ぐ。柱53は、ころ13の外周面28に対向する。第一壁51と第二壁52との間であって一対の柱53の間の空間が、ころ13を収容するポケット29となる。
柱53は、保持器セグメント17の外周側に、ポケット29に収容するころ13の脱落を防ぐ外側の脱落防止部35を有する。脱落防止部35は、柱53から突出する突起により構成されている。ポケット29に収容されたころ13は、保持器14の半径方向の外側に変位すると、脱落防止部35に接触し、ころ13の脱落が防止される。
柱53は、保持器セグメント17の内周側に、ポケット29に収容するころ13の脱落を防ぐ内側の脱落防止部34を有する。脱落防止部34は、柱53から突出する突起により構成されている。ポケット29に収容されたころ13は、保持器14の半径方向の内側に変位すると、脱落防止部34に接触し、ころ13の脱落が防止される。
柱53は、保持器セグメント17の内周側に、ポケット29に収容するころ13の脱落を防ぐ内側の脱落防止部34を有する。脱落防止部34は、柱53から突出する突起により構成されている。ポケット29に収容されたころ13は、保持器14の半径方向の内側に変位すると、脱落防止部34に接触し、ころ13の脱落が防止される。
図13に示す転がり軸受10の組み立て方法は次のとおりである。ころ13は、保持器セグメント17のポケット29に組み入れられる。ころ13は、保持器セグメント17の外周側からポケット29に組み入れられる。一つの保持器セグメント17に着目すると(図15参照)、2つの外側の脱落防止部35の間の寸法は、これら脱落防止部35の形成位置におけるころ13の直径よりも小さい。このため、ポケット29にころ13を組み入れる際に、ころ13が外側の脱落防止部35を押すことによって、柱53は、弾性変形する。全てのころ13を保持器セグメント17に組み入れたものが保持器付きころである。保持器付きころと、内輪11とを組み合わせ、さらに外輪12を組み合わせたものが転がり軸受10である。
図15において、第一壁51と一つの柱53とが接続される部分が第一接続部41である。第二壁52と一つの柱53とが接続される部分が第二接続部42である。第一接続部41は、一つの保持器セグメント17に二つ存在し、第二接続部42は、一つの保持器セグメント17に二つ存在する。
第一接続部41は、内周側に位置する凹円弧面43と、外周側に位置するリセス面44とを有する。凹円弧面43は、微小半径の円柱に沿った形状を有する面である。リセス面44は、凹円弧面43よりも大きく凹んでいる面である。凹円弧面43及びリセス面44は、第二接続部42にも設けられている。つまり、第二接続部42は、内周側に位置する凹円弧面43と、外周側に位置するリセス面44とを有する。第一接続部41の凹円弧面43と第二接続部42の凹円弧面43とは同じ形状であり、第一接続部41のリセス面44と第二接続部42のリセス面44とは同じ形状である。
リセス面44は円すいに沿った形状を有する面である。リセス面44は、凹円弧面43から半径方向に離れるにしたがって、つまり、外周側に向かうにしたがって、凹みを大きくする傾斜面45を有する。リセス面44と、ころ13(図13参照)の端面26(27)との間に形成される隙間が、傾斜面45により、外周側に向かうにしたがって大きくなる。凹円弧面43及びリセス面44の形状は、前記第一の形態(図6及び図7)と同様である。
〔各形態の転がり軸受10及び保持器14について〕
以上のように、前記各形態の転がり軸受10が有する保持器14は、ころ13の第一端面26に対向する第一環状体31(第一壁51)と、ころ13の第二端面27に対向する第二環状体32(第二壁52)と、第一環状体31(第一壁51)と第二環状体32(第二壁52)とを繋ぐ複数の柱33(柱53)とを有する。第一環状体31(第一壁51)と第二環状体32(第二壁52)との間であって一対の柱33(柱53)の間の空間が、ころ13を収容するポケット29となる。
以上のように、前記各形態の転がり軸受10が有する保持器14は、ころ13の第一端面26に対向する第一環状体31(第一壁51)と、ころ13の第二端面27に対向する第二環状体32(第二壁52)と、第一環状体31(第一壁51)と第二環状体32(第二壁52)とを繋ぐ複数の柱33(柱53)とを有する。第一環状体31(第一壁51)と第二環状体32(第二壁52)との間であって一対の柱33(柱53)の間の空間が、ころ13を収容するポケット29となる。
柱33(柱53)は、半径方向の第一側に、ポケット29に収容するころ13の脱落を防ぐ脱落防止部を有する。
前記第一の形態の保持器14の場合(図3及び図4参照)、及び、前記第二の形態の保持器14の場合(図11参照)、半径方向の第一側が、保持器14の内周側であり、半径方向の第二側が、保持器14の外周側である。
前記第三の形態の保持器14(保持器セグメント17)の場合(図15参照)、半径方向の第一側が、保持器14(保持器セグメント17)の外周側であり、半径方向の第二側が、保持器14(保持器セグメント17)の内周側である。
前記第一の形態の保持器14の場合(図3及び図4参照)、及び、前記第二の形態の保持器14の場合(図11参照)、半径方向の第一側が、保持器14の内周側であり、半径方向の第二側が、保持器14の外周側である。
前記第三の形態の保持器14(保持器セグメント17)の場合(図15参照)、半径方向の第一側が、保持器14(保持器セグメント17)の外周側であり、半径方向の第二側が、保持器14(保持器セグメント17)の内周側である。
前記各形態の保持器14において、第一環状体31(第一壁51)と柱33(柱53)との第一接続部41は、半径方向の第二側に位置する凹円弧面43と、半径方向の第一側に位置するリセス面44とを有する。リセス面44は、凹円弧面よりも大きく凹んでいる。
前記各形態の保持器14を有する転がり軸受10の組み立て方法は、ポケット29に対してころ13を半径方向の第一側から組み入れて、保持器14ところ13とのユニットを得る一体化工程を有する。その一体化工程において、ころ13は、脱落防止部を押して柱33(柱53)を弾性変形させ、ころ13は、ポケット29に組み入れられる。
前記各形態の保持器14を有する転がり軸受10の組み立て方法は、ポケット29に対してころ13を半径方向の第一側から組み入れて、保持器14ところ13とのユニットを得る一体化工程を有する。その一体化工程において、ころ13は、脱落防止部を押して柱33(柱53)を弾性変形させ、ころ13は、ポケット29に組み入れられる。
ポケット29にころ13を組み入れるために、柱33(柱53)は、弾性変形する。この場合であっても、保持器14は、第一接続部41に生じる応力集中を、リセス面44によって緩和することが可能となる。
リセス面44は、半径方向の第一側に存在するが、半径方向の第二側に存在しない。このため、ころ13の第一端面26と第一環状体31(第一壁51)との接触面積は、従来よりも広く確保される。前記接触面積の縮小による保持器14の摩耗が抑えられる。
リセス面44は、半径方向の第一側に存在するが、半径方向の第二側に存在しない。このため、ころ13の第一端面26と第一環状体31(第一壁51)との接触面積は、従来よりも広く確保される。前記接触面積の縮小による保持器14の摩耗が抑えられる。
リセス面44は、半径方向の第一側に存在するが、半径方向の第二側に存在しない。このため、保持器14の強度低下が抑制される。
前記各形態の保持器14は、リセス面44により、柱33(柱53)における弾性変形部の長さが大きくなり、ころ13をポケット29へ組み込みやすくなる。
前記各形態の保持器14は、リセス面44により、柱33(柱53)における弾性変形部の長さが大きくなり、ころ13をポケット29へ組み込みやすくなる。
前記第一の形態及び前記第三の形態において、第二環状体32(第二壁52)と柱33(柱53)との第二接続部42は、第一接続部41と同様、半径方向の第二側に位置する凹円弧面43と、半径方向の第一側に位置するリセス面44とを有する。リセス面44は、凹円弧面43よりも大きく凹んでいる。このため、ころ13の第二端面27と第二環状体32(第二壁52)との接触面積は、従来よりも広く確保される。
前記各形態の場合、リセス面44は、凹円弧面43から半径方向に離れるにしたがって、ころ13との間に形成される隙間が大きくなる傾斜面45を有する。ころ13の第一端面26と第一環状体31(第一壁51)との接触面積は、この傾斜面45により、応力集中の緩和機能を損なうことなく、前記接触面積を広く確保することができる。
〔その他について〕
前記各形態において、凹円弧面(第二凹面)43と繋がるリセス面(第一凹面)44は、円すいに沿った形状を有する場合について説明した。しかし、リセス面44は、それ以外であってもよく、図示しないが、凹円弧面43よりも大きな円柱に沿った形状の面を有していてもよい。例えばリセス面44は、凹円弧面43よりも大きな円柱に沿った形状の面と、円すいに沿った形状の面とにより構成されていてもよい。
前記各形態において、凹円弧面(第二凹面)43と繋がるリセス面(第一凹面)44は、円すいに沿った形状を有する場合について説明した。しかし、リセス面44は、それ以外であってもよく、図示しないが、凹円弧面43よりも大きな円柱に沿った形状の面を有していてもよい。例えばリセス面44は、凹円弧面43よりも大きな円柱に沿った形状の面と、円すいに沿った形状の面とにより構成されていてもよい。
前記各形態において、凹円弧面43とリセス面44との境界は、第一接続部41(第二接続部42)の径方向の途中位置にある。凹円弧面43の方がリセス面44よりも半径方向に長い範囲に形成されていてもよく、リセス面44の方が凹円弧面43よりも半径方向に長い範囲に形成されていてもよい。凹円弧面43の方が長い範囲に形成される場合、前記接触面積はより広くなる。リセス面44の方が長い範囲に形成される場合、応力集中の緩和機能は高くなる。
前記各形態について説明したように、保持器の形状は、転がり軸受の形態に応じて、つまり、転がり軸受が有する転動体によって異なっていてもよい。
前記実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は、前記実施形態ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更を含む。
10 転がり軸受
11 内輪
12 外輪
13 ころ
14 保持器
17 保持器セグメント
26 第一端面
27 第二端面
29 ポケット
31 第一環状体(第一壁)
32 第二環状体(第二壁)
33 柱
34 脱落防止部
35 脱落防止部
41 第一接続部(接続部)
42 第二接続部
43 凹円弧面(第二凹面)
44 リセス面(第一凹面)
44e 端
45 傾斜面
46 連結面
46e 端縁
51 第一壁
52 第二壁
53 柱
11 内輪
12 外輪
13 ころ
14 保持器
17 保持器セグメント
26 第一端面
27 第二端面
29 ポケット
31 第一環状体(第一壁)
32 第二環状体(第二壁)
33 柱
34 脱落防止部
35 脱落防止部
41 第一接続部(接続部)
42 第二接続部
43 凹円弧面(第二凹面)
44 リセス面(第一凹面)
44e 端
45 傾斜面
46 連結面
46e 端縁
51 第一壁
52 第二壁
53 柱
Claims (8)
- 転がり軸受のころの第一端面に対向する第一壁と、前記ころの第二端面に対向する第二壁と、前記第一壁と前記第二壁とを繋ぐ複数の柱と、を有し、前記第一壁と前記第二壁との間であって一対の前記柱の間の空間が、前記ころを収容するポケットとなる保持器であって、
前記柱は、半径方向の第一側及び第二側の少なくとも一方に、前記ポケットに収容する前記ころの脱落を防ぐ脱落防止部を有し、
前記第一壁と前記柱との接続部は、半径方向の第一側に位置する第一凹面と、半径方向の第二側に位置する第二凹面と、を有し、前記第一凹面は、前記第二凹面よりも大きく凹んでいる、保持器。 - 前記第一凹面は、前記第二凹面から半径方向に離れるにしたがって、前記ころとの間に形成される隙間が大きくなる傾斜面を有する、請求項1に記載の保持器。
- 樹脂製の保持器であって、
前記第一壁は、隣り合う一対の前記柱のうち、一方の前記柱側の前記第一凹面と、他方の前記柱側の前記第一凹面とを繋ぐ連結面を有し、
前記連結面は、半径方向の第一側に向かって前記ころとの間に形成される隙間が徐々に大きくなる面である、請求項2に記載の保持器。 - 前記第一壁は、円環状である第一環状体であり、
前記第二壁は、円環状である第二環状体である、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の保持器。 - 転がり軸受が有する内輪と外輪との間の環状空間に位置する複数の保持器セグメントにより構成される保持器であって、
前記保持器セグメントそれぞれが、前記第一壁と、前記第二壁と、2つの前記柱と、を有する、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の保持器。 - 前記連結面の半径方向の第二側の端縁は、前記一方の柱側の前記第一凹面及び前記他方の柱側の前記第一凹面それぞれの半径方向の第二側の端よりも、半径方向の第一側に位置する、請求項3に記載の保持器。
- 内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に位置する複数のころと、前記ころを保持する保持器と、を備え、
前記保持器は、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の保持器である、
転がり軸受。 - 請求項7に記載の転がり軸受の組み立て方法であって、
前記ポケットに対して前記ころを半径方向の第一側及び第二側の少なくとも一方から組み入れて前記保持器と前記ころとのユニットを得る一体化工程を有し、
前記一体化工程で、前記ころが前記脱落防止部を押して前記柱を弾性変形させながら、前記ころが前記ポケットに組み入れられる、
転がり軸受の組み立て方法。
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