JP2006090429A - 保持器付きころ - Google Patents
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Abstract
【課題】 ころのスキューを防ぎ、かつ通油性に優れた高負荷容量型の保持器付きころを提供する。
【解決手段】 保持器付きころの保持器1は、ころ2の保持器内径側への抜け止めを行なう抜け止め手段として、鍔部3,4の内径縁から軸方向内側に折り曲げられて突出して延び、隣接するころ2の間に位置するころ保持爪7を備える。保持器1のポケット6は、周方向幅が相対的に大きい広幅部6aと、周方向幅が相対的に小さい狭幅部6b、6cとからなる。狭幅部6b、6cの軸方向長さLNと広幅部6aの軸方向長さLWとの比LN/LWは、0.7〜1.3の範囲内にある。
【選択図】 図5
【解決手段】 保持器付きころの保持器1は、ころ2の保持器内径側への抜け止めを行なう抜け止め手段として、鍔部3,4の内径縁から軸方向内側に折り曲げられて突出して延び、隣接するころ2の間に位置するころ保持爪7を備える。保持器1のポケット6は、周方向幅が相対的に大きい広幅部6aと、周方向幅が相対的に小さい狭幅部6b、6cとからなる。狭幅部6b、6cの軸方向長さLNと広幅部6aの軸方向長さLWとの比LN/LWは、0.7〜1.3の範囲内にある。
【選択図】 図5
Description
この発明は、一般産業機械に用いられる高負荷容量型の保持器付きころに関するものである。
保持器付きころとして、例えば、特開2000−179544号公報(特許文献1)に、図11に示すような断面M形の保持器40を用いたものが記載されている。図示する保持器40は、ころピッチ円径PCDより小径の中央環状部41と、ころピッチ円径PCDより大径の外方環状部42と、外方環状部42の両端から内径側に折り曲げられた一対の鍔部43とを有している。ころ44の外方への抜け止めは外方環状部42で行ない、内方への抜け止めを中央環状部41で行なっている。すなわち、ポケット45に突出した係止片46の幅を、ころ44の外径よりも僅かに小さくしている。ころ44の装着は、内径側から、ポケット45の係止片46を弾性変形させて行なう。
一般に、限られたスペース内で軸受負荷容量を大きくするには、ころ本数を多くすればよい。しかしながら、図11に示したような保持器付きころでは、一定のスペース(一定の内径、外径)で保持器40に組込むころ44の本数を増加させて行くと、図11(B)に示す柱幅寸法aが小さくなり、加工上の限界が生じてくるのみならず、保持器強度も低下する。
特開2003−166540号公報(特許文献2)は、多くのころを収容することのできる保持器付きころを開示している。この公報に開示された保持器付きころを図12〜図14に示している。図示する保持器付きころは、外方部材53と内方部材54とからなる保持器51、および複数のころ52を備える。外方部材53は、ころ配列のピッチ円径PCDより大径の環状部53aと、この環状部53aの軸方向両端部を内径側に折り曲げた一対の鍔部53bとを有する。内方部材54は、ころ配列のピッチ円径PCDより小径の環状に形成する。これら外方部材53の環状部53aおよび内方部材54の円周方向複数箇所にポケット55,56を設け、外、内の部材53,54のポケット55,56にわたってころ52を収容する。
上記のように、保持器51を外方部材53と内方部材54の2部品で構成した場合、ポケット間の柱部57,58を狭く加工することができて、限られたスペース内で多くのころ52を収容することができる。また、片方の部材53を鍔付きとするため、隣接部品と摺接するような場合にも支障が生じない。
一方、図12〜図14に示すような保持器付きころでは、ころ52の脱落防止のために、保持器51が外方部材53と内方部材54とで構成されているので、部品点数が増加し、コスト高となる。また、軸受内の空間容積が内方部材54によって小さくなるため、通油性の面で若干不利になることが予想される。
本件出願と同一の出願人は、上記の課題を解決するものとして、特開2004−19923号公報において、図15〜図17に示すような保持器付きころを提案した。図示する保持器付きころは、保持器61と複数のころ62とからなる。保持器61は、互いに軸方向に離れて対面する一対の鍔部63と、両鍔部63の外径縁間にわたって円周方向の複数箇所に設けられた柱部65を有する。保持器61の隣り合う柱部65の間のポケット66にころ62が収容される。ころ62の端面に面する鍔部63の内面上であって隣接するころ62間に位置する部分に、ころ62の保持器内径側への抜け止めを行なう抜け止め手段67が設けられている。抜け止め手段67は、ステーキング部分からなる突起である。
図15〜図17に示したような保持器付きころの場合、図12〜図14に示したものに比べて、通油性の向上および部品点数の削減が可能である。しかしながら、ステーキング部分を成形する際に、保持器鍔部63の内面側に受け部材を設けることが非常に困難であり、ステーキング部分の寸法が安定しないなど、製造面および品質面で多くの問題が予想される。
そこで、本件出願人は、ステーキング部分からなる抜け止め手段67に代えて、曲げ片状のころ保持爪を設けることを試みた。曲げ片状のころ保持爪は、保持器付きころとは別の形式の軸受、すなわち内外輪を有する外輪外鍔付きの円筒ころ軸受においては提案されている(実開昭55−49148号公報:特許文献4)。しかしながら、軸とハウジングとに直接にころを転接させる形式の従来の保持器付きころにおいて、上記公報に開示されたような曲げ片状のころ保持爪付きの保持器を適用した例は無い。
特開2000−179544号公報(図7)
特開2003−166540号公報(図1、図2)
特開2004−19923号公報(図1〜図8)
実開昭55−49148号公報
ころの保持器内径側への抜け止め手段として鍔部にころ保持爪を形成する構造の保持器の場合、図11に示したM形保持器と異なり、ころ配列のピッチ円径PCD上にころ案内部が存在していないので、ころのスキュー等により保持器の横走りが発生し易くなる。また、ころの本数が多くなるために、M形保持器に比べて、通油性が悪くなることが懸念される。
この発明の目的は、ころのスキューを防ぎ、かつ通油性に優れた高負荷容量型の保持器付きころを提供することである。
この発明に従った保持器付きころは、複数のころと、保持器とからなる。保持器は、ころ配列のピッチ円直径よりも大径の環状部と、この環状部の軸方向両端から内径側に突出する鍔部と、環状部に円周方向に並んで形成されて互いの間で柱部を形成し内部にころがそれぞれ入る複数のポケットと、ころの保持器内径側への抜け止めを行なう抜け止め手段とを有する。抜け止め手段は、鍔部の内径縁から軸方向内側に折り曲げられて突出して延び、隣接するころの間に位置するころ保持爪を備える。ポケットは、周方向幅が相対的に大きい広幅部と、周方向幅が相対的に小さい狭幅部とからなる。広幅部の軸方向長さをLWとし、狭幅部の軸方向長さをLNとしたとき、0.7≦LN/LW≦1.3の寸法関係が成立する。
上記の構成によれば、保持器の柱部ところ保持爪とで、ころの外径側への抜け止めと内径側への抜け止めとを役割分担させているので、柱部を簡素な形状とすることができ、柱部の位置を従来よりも外径側に配置することが可能となり、ころ間の隙間も小さくできる。こうして、一定のスペース内でころ本数を多くすることができるので、大きな負荷容量を得ることができる。
ころの内径側への抜け止めは、保持器の鍔部に設けたころ保持爪で行なうため、保持器が1部品で構成でき、部品点数を削減して低コストにできる。また、ころ保持爪が保持器の鍔部に設けられたものであるため、柱部と異なり、軸方向の一部に局所的に設けたもので済む。したがって、軸受内の空間容積の減少に影響が少なく、内径側に柱部を設ける場合に比べて通油性が向上する。
さらに、ポケットの狭幅部において、ころの外径面は両側の柱部に接するか近接するので、ころのスキューが効果的に抑制される。ポケットの広幅部においては、ころの外径面と両側の柱部との間に比較的大きな隙間が形成されるので、保持器環状部における通油を促進できる。
良好なころのスキュー抑制効果と良好な通油性とを兼ね備えるようにするために、狭幅部の軸方向長さと広幅部の軸方向長さとの比(LN/LW)を0.7〜1.3にすることが望ましい。
好ましくは、狭幅部は、広幅部を挟むように複数箇所に設けられる。狭幅部を離れた箇所に複数設けることにより、ころのスキュー抑制効果を一層高められる。一つの実施形態では、広幅部がポケットの軸方向中央部に位置し、狭幅部がポケットの軸方向両端部に位置する。
好ましくは、ころ保持爪の鍔部に対する折り曲げ角度を30〜90度の範囲内となるようにする。折り曲げ角度がこの範囲内であれば、ころ落ちの発生するおそれがないようにころを保持でき、かつころ保持爪の破損の問題も生じさせない。
ころ保持爪の長さを、ころの面取り部に掛かる程度としてもよい。言い換えれば、ころ保持爪が面取り部に確実に掛かるが、面取り部から大きく突出しない程度の長さとしてもよい。このように面取り部に掛かる程度の長さとすることで、ころの内径側への脱落を確実に防止しながら、ころの収容スペースをできるだけ広くすることができる。
以上のように、この発明によれば、ころのスキューを防ぎ、かつ通油性に優れた高負荷容量型の保持器付きころを得ることができる。
この発明の一実施形態に係る保持器付きころを、図1〜図7を参照して説明する。
保持器付きころは、複数のころ2と、保持器1とからなり、ころ2が軸の外径面およびハウジングの内径面(いずれも図示せず)に直接に転接するように用いられる。保持器1は、ころ配列のピッチ円直径PCDよりも大径の環状部と、この環状部の軸方向両端から内径側に突出する一対の鍔部3、4とを有する。保持器1の環状部は、円周方向に交互に形成された柱部5とポケット6とを含む。円周方向に並んだ各柱部5は、ころ2の軸方向に長い形状をしており、隣接する柱部5間のポケット6内に各ころ2を収容する。柱部5によって、隣接するころ2の間隔が保持される。
保持器1は、ころ2の保持器内径側への抜け止めを行なう抜け止め手段を有する。具体的には、抜け止め手段は、各鍔部3,4の内径縁から軸方向内側に折り曲げられて突出して延び、隣接するころ2の間に位置する曲げ片状のころ保持爪7である。ころ2は、軸受鋼等からなり、例えば針状ころまたは棒状ころである。
保持器1における両側の鍔部3,4は、保持器中心軸Oに対してほぼ垂直な平板状に形成されている。各柱部5間のポケット6の最大周方向幅mは、ころ2の外径よりも僅かに小さく、ころ2が外径側に抜けることを柱部5で防止している。保持器1の柱部5は、ころ2の配列のピッチ円直径PCDよりも外径側に位置し、ころ保持爪7はピッチ円直径PCDよりも内径側に位置している。
保持器1の全体形状は、鋼管を削り出し加工、または1枚の鋼板をプレス加工して作られる。ころ保持爪7は、一対の鍔部3,4の内径側に放射状に突出するように設けられる。ころ保持爪7の形成方法として、プレス加工、ワイヤカット、放電加工等を採用できる。ころ2を組込む前の段階では、ころ保持爪7は、軸方向内側に折り曲げられておらず、鍔部7と同平面に位置する。
保持器1の強度を高めるために、保持器1に対して熱処理を行なう。熱処理法としては、高周波焼入れ、光輝焼入れ、浸炭焼入れ等を採用できる。保持器1は、焼入れ性およびプレス加工性を考慮して、好ましくは0.15〜1.10質量%の炭素を含有する。
熱処理法として高周波焼入れを採用する場合、好ましくは、ころ保持爪7を除く残りの部分に対して高周波焼入れおよび高周波焼戻しを施し、所望の硬度となるように硬化処理をする。一方、ころ保持爪7については、高周波焼入れを施さず、相対的に低い硬度のままとする。このようにすれば、ころ保持爪7の折り曲げ加工が容易となる。例えば、ころ保持爪7の硬度は、HV400以下である。
熱処理法として光輝焼入れや浸炭焼入れ等を採用する場合、保持器1の全体に対して焼入れ処理を施した後に、ころ保持爪7に対して焼鈍を行なってころ保持爪7の硬度を低下させるようにしてもよい。
熱処理を施した保持器1にころ2を組込んだ後に、ころ保持爪7を鍔部3,4の内径縁から軸方向内側に折り曲げ加工する。折り曲げ加工としては、プレス加工や、へら絞り加工等を採用できる。
図4に曲げ込んだころ保持爪7の形状を示す。ころ保持爪7の鍔部3,4に対する折り曲げ角度θは、30〜90度とする。ころ保持爪7の折り曲げ角度が30度未満であると、ころ2がころ保持爪7を潜り抜け、ころ落ちが発生するおそれがある。一方、90度を超える角度まで曲げると、ころ保持爪7が破損するおそれがある。30〜90度の折り曲げ角度の範囲であれば、ころ落ちの発生を生じさせること無くころ2の保持を行なうことができ、かつころ保持爪7の破損の問題も生じさせない。
ころ保持爪7の長さは、ころ保持爪7がころ2の面取り部にかかる程度が好ましい。このように、ころ保持爪7の曲げ角度θおよび長さを適正に設定することにより、ころ2の収容スペースを狭くすることなく、ころ2の内径側への脱落も確実に防止できる。
図5は、保持器1のポケット6を拡大して示している。図6は図5の線A−Aに沿って見た断面図、図7は図5の線B−Bに沿って見た断面図である。これらの図を参照して、本発明の実施形態におけるポケット6の特徴的な形状を説明する。
ころ2の軸方向に長いポケット6は、周方向の幅が相対的に大きい広幅部6aと、周方向の幅が相対的に小さい狭幅部6b、6cとから成る。好ましくは、狭幅部6b、6cは、広幅部6aを挟むように複数箇所に設けられている。図示した実施形態では、広幅部6aはポケット6の軸方向中央部に位置し、狭幅部6b、6cはポケット6の軸方向両端部に位置している。
図6に示すようにポケット6の狭幅部6bにおいては、ころ2の外径面は両側の柱部5に接するか近接するので、ころ2のスキューを効果的に抑制する。図示した実施形態のように、狭幅部2をポケット6の軸方向両端部に設けるようにすれば、ころ2のスキュー抑制効果を一層高めることができる。
図7に示すようにポケット6の広幅部6aにおいては、ころ2の外径面と両側の柱部5との間に比較的大きな隙間が形成されるので、保持器環状部における通油を促進できる。なお、ころ2の保持器外径側への抜けを防止するために、広幅部6aの周方向幅は、ころ2の直径よりも僅かに小さくしておくのが望ましい。
良好なころ2のスキュー抑制効果と良好な通油性とを兼ね備えるようにするために、狭幅部6b、6cの合計軸方向長さLNと、広幅部6aの軸方向長さLWとの比LN/LWを、0.7〜1.3の範囲内にすることが望ましい。
なお、図示した実施形態では、広幅部6aが1箇所に形成され、狭幅部6b、6cが2箇所に形成されていたが、他の実施形態として、交互に配置する広幅部と狭幅部とをそれぞれ複数設けるようにしてもよい。さらに他の実施形態として、広幅部および狭幅部をそれぞれ1箇所だけに設けるようにしてもよい。
図4に示した実施形態では、ころ保持爪7が鍔部3,4から軸方向内側に向かって折り曲げられて直線状に延びているが、他の実施形態として、図8に示すように、ころ保持爪7の内側が凹となる円弧状の曲線形状としてもよい。また、図9に示すように、ころ保持爪7の形状を、先端に向けて厚みが漸減する先細り形状としてもよい。
本発明の実施形態に係る保持器付きころによると、保持器1の柱部5ところ保持爪7とで、ころ2の外径側への抜け止めと、内径側への抜け止めとを役割分担させているので、柱部5を簡素な形状にすることができ、柱部5の位置をより外側に配置することができる。その結果、ころ間の隙間を小さくして、一定のスペース内でころ本数を多くすることができるので、大きな負荷容量を得ることができる。
ころ2の内径側への抜け止めは、保持器1の鍔部3,4の内径縁から軸方向内側に折り曲げられて突出して延びるころ保持爪7によって行なうため、保持器1を一部品で構成でき、部品点数を削減できて低コストとなる。また、ころ保持爪7の占める領域は小さいので、軸受内の空間容積の減少に影響が少なく、内径側に柱部を設ける場合に比べて通油性が向上する。
図10は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態では、ころ保持爪7を一方の鍔部4のみに設けたものである。このようにころ保持爪7を一方の鍔部のみに設けた場合、ころ2はその一端がころ保持爪7によって支持されるが、他端が内径側に傾くおそれがある。この場合、両側の鍔部3,4間の間隔ところ2の長さとの関係を適宜設定しておけば、ころ2の他端は鍔部3の内面に当接して内径側に抜け出ることは阻止される。ころ保持爪7は、保持器付きころを単独で取り扱うときに、ころ2の抜け止めを行なうためのものである。言い換えれば、ころ保持爪7は、機器へ組込まれた状態では必要なものではないので、上記のようにころ2が傾き状態で抜け止めされても、使用上の性能への影響はない。このようにころ保持爪7を片側の鍔部4のみに設けるようにすれば、製造が簡単で低コスト化が図れる。
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変更を加えることが可能である。
この発明は、一般産業機械に用いられる高負荷容量型の保持器付きころに有利に利用され得る。
1 保持器、2 ころ、3,4 鍔部、5 柱部、6 ポケット、6a 広幅部、6b、6c 狭幅部、7 ころ保持爪。
Claims (6)
- 複数のころと、保持器とからなり、前記保持器が、ころ配列のピッチ円直径よりも大径の環状部と、この環状部の軸方向両端から内径側に突出する鍔部と、前記環状部に円周方向に並んで形成されて互いの間で柱部を形成し内部に前記ころがそれぞれ入る複数のポケットと、前記ころの保持器内径側への抜け止めを行なう抜け止め手段とを有する保持器付きころにおいて、
前記抜け止め手段は、前記鍔部の内径縁から軸方向内側に折り曲げられて突出して延び、隣接するころの間に位置するころ保持爪を備え、
前記ポケットは、周方向幅が相対的に大きい広幅部と、周方向幅が相対的に小さい狭幅部とからなることを特徴とする、保持器付きころ。 - 前記広幅部の軸方向長さをLWとし、前記狭幅部の軸方向長さをLNとしたとき、
0.7≦LN/LW≦1.3
の寸法関係が成立する、請求項1または2に記載の保持器付きころ。 - 前記狭幅部は、前記広幅部を挟むように複数箇所に設けられている、請求項1または2に記載の保持器付きころ。
- 前記広幅部が前記ポケットの軸方向中央部に位置し、前記狭幅部が前記ポケットの軸方向両端部に位置している、請求項1〜3のいずれかに記載の保持器付きころ。
- 前記ころ保持爪の前記鍔部に対する折り曲げ角度が、30〜90度である、請求項1〜4のいずれかに記載の保持器付きころ。
- 前記ころ保持爪の長さを、前記ころの面取り部に掛かる程度とした、請求項1〜5のいずれかに記載の保持器付きころ。
Priority Applications (3)
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---|---|---|---|
JP2004276658A JP2006090429A (ja) | 2004-09-24 | 2004-09-24 | 保持器付きころ |
US11/235,604 US7611289B2 (en) | 2004-09-24 | 2005-09-26 | Rollers with retainer |
US12/562,552 US8282289B2 (en) | 2004-09-24 | 2009-09-18 | Rollers with retainer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004276658A JP2006090429A (ja) | 2004-09-24 | 2004-09-24 | 保持器付きころ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2006090429A true JP2006090429A (ja) | 2006-04-06 |
Family
ID=36231603
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2004276658A Withdrawn JP2006090429A (ja) | 2004-09-24 | 2004-09-24 | 保持器付きころ |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2006090429A (ja) |
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2004
- 2004-09-24 JP JP2004276658A patent/JP2006090429A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
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