JP2007120766A - Cage for rolling bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一般産業機械をはじめ鉄鋼機械、建設機械、鉄道車両等に使用される転がり軸受、特にころ軸受に組み込まれる保持器に関する。 The present invention relates to a rolling bearing used for general industrial machines, steel machines, construction machines, railway vehicles, and the like, and more particularly to a cage incorporated in a roller bearing.
一般産業機械等で使用される転がり軸受に組み込まれ且つ精度の高い保持器としてはもみ抜き保持器があり、ころ軸受用のもみ抜き保持器としては、金属製の分割型タイプが一般的である。この分割型のもみ抜き保持器は、図１４に示すように、公転方向に並ぶ複数の柱５０及び一方の側板５１からなるポケット形成部品５２と、他方の側板を構成するフランジ部品５３との２部品５２，５３から構成され、分割された状態で、ポケット形成部品５２について保持器軸方向Ｘからポケット５５の仕上げ加工が施されて、保持器公転方向Ｙを向く面５０ａ（柱５０のポケット面）が任意の断面形状に成形される。
A caged cage is built into a rolling bearing used in general industrial machinery and the like and has a high accuracy, and as a machined cage for roller bearings, a metal split type is common. . As shown in FIG. 14, this split type machined cage is composed of a
また、一体型のもみ抜き保持器にあっては、従来、ポケットの断面形状は保持器半径方向Ｚに向けてストレート形状のものが一般的である。たとえば、玉軸受用の一体型保持器では、図１５に示す断面図のように、ポケット５５が円柱形状となっている。
なお、プラスチック保持器においては、射出成形で製造されることから、一体型の保持器であっても、種々の形状のポケット断面形状を形成することが可能となっている。
Further, in the case of an integrated machined cage, conventionally, the cross-sectional shape of the pocket is generally a straight shape toward the radial direction Z of the cage. For example, in an integrated cage for ball bearings, the
In addition, since the plastic cage is manufactured by injection molding, it is possible to form pocket cross-sectional shapes having various shapes even with an integrated cage.
上記分離型のもみ抜き保持器にあっては、通常、ポケット５５の仕上げ加工は、工具の主軸を保持器軸方向Ｘに向けた状態でフライスなどの加工部をポケットの下穴に挿入した後、その挿入した加工部を保持器軸方向Ｘに対し垂直な方向に平行移動しながら切削加工することで行われる。このため、保持器本体の内外径面とポケット５５との交差部分に必ずバリが発生することから、後工程でそのバリを除去する工程が必要となる。
In the case of the above-mentioned separated type machined cage, the finishing of the
また、上記ポケット５５の仕上げ加工の後に、分離されていたポケット形成部品５２とフランジ部品５３とを固定するためのカシメ工程が必要となる。このとき、フランジ部品５３をポケット形成部品５２の柱５０にリベット接合する必要があるが、締結固定のためのリベット５４やボス等には、軸受仕様に伴い必然的に許容される大きさが限定される。このようなことにより、保持器の柱等の強度に制限が生じることもある。
Further, after finishing the
また、ころ軸受の保持器を考えた場合、ミーリング加工およびブローチ加工で上記ポケット５５の仕上げ加工を行う場合には、切削加工用の工具の主軸（回転軸）を保持器軸方向Ｘに向けた状態で切削加工を行う関係から、ポケット５５における四隅の角アールは、一般に転動体端面の角アールよりも必然的に小さく成形されてしまう。この結果、従来にあっては、軸受使用時における転動体からの上記ポケットの四隅部分への応力集中が大きくなり、保持器の精度や寿命の点から問題となる。
Further, in the case of a roller bearing cage, when the
また、上記仕上げ加工法は、一体型の保持器には採用できない。
一方、上記一体型のもみ抜き保持器では、上述のように、ポケット５５の保持器半径方向Ｚに沿った断面形状はストレート形状のものが一般的であるため、保持器の案内方式が必然的に軌道輪案内タイプに限定されることが多い。この一体型のもみ抜き保持器を、転動体案内タイプとするには、ポケット５５の仕上げ加工後に更に加工工程を追加して、転動体に規制案内されるためのばれ止め部（引っ掛かり部）をポケット５５に設ける加工等の処置が必要とされる。
Further, the above finishing method cannot be adopted for an integrated cage.
On the other hand, as described above, since the cross-sectional shape of the
なお、プラスチック保持器においては、保持器材料（樹脂）等から生じる強度問題や温度問題等の面から、軸受として使用される環境仕様が限定されることが多く、より広範囲な使用条件に耐えられる一体型の保持器が望まれている。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、ポケット加工精度が良く、且つ一体型の保持器に好適な転がり軸受用保持器を提供することを課題としている。
In the case of plastic cages, environmental specifications used as bearings are often limited in terms of strength problems and temperature problems arising from cage materials (resins), etc., and can withstand a wider range of usage conditions. A one-piece cage is desired.
The present invention has been made paying attention to the problems as described above, and has an object to provide a rolling bearing retainer that has good pocket machining accuracy and is suitable for an integral retainer.
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載した発明は、転動体が収容されるポケットについて仕上げ加工する際に、加工部の輪郭形状が成形後の保持器半径方向に沿ったポケット断面形状となっている工具を用意し、当該工具の加工部を、予め設けたポケット用下穴に保持器半径方向から挿入して、保持器の軸方向及び公転方向に平行移動することで上記ポケットを成形したことを特徴とする転がり軸受用保持器を提供するものである。
In order to solve the above-mentioned problems, in the invention described in
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した構成に対し、上記工具は、公転方向を向くポケット面を仕上げ加工する第１の工具と、軸方向を向くポケット面及び逃げ部を仕上げ加工する第２の工具とから構成されることを特徴とするものである。
次に、請求項３に記載した発明は、玉軸受用の保持器であって、転動体が収容されるポケットについて仕上げ加工する際に、加工部の輪郭形状が成形後の保持器半径方向に沿ったポケット断面形状となっている工具を用意し、当該工具の加工部を、予め設けたポケット用下穴に保持器半径方向から挿入して、ポケット中心を中心とする円に沿って移動することで上記ポケットを成形したことを特徴とする転がり軸受用保持器を提供するものである。
Next, the invention described in
Next, the invention described in
次に、請求項４に記載した発明は、公転方向に並ぶ複数の柱と、当該複数の柱の軸方向端部を連結するリング状の側板とを備え、上記柱及び側板の側面にポケット面が形成されると共に上記柱と側板の接合部にポケットの逃げ部が形成された、ころ軸受用の保持器であって、
上記柱のポケット面における、少なくとも転動体と接触する部分の保持器半径方向に沿った断面形状は円弧形状に形成され、且つ、上記逃げ部における側板の最小板幅は、半径方向に沿って均一に形成されていることを特徴とする転がり軸受用保持器を提供するものである。
Next, the invention described in
The cross-sectional shape along the radial direction of the cage in at least the portion that contacts the rolling element in the pocket surface of the pillar is formed in an arc shape, and the minimum plate width of the side plate in the relief portion is uniform along the radial direction. The present invention provides a cage for a rolling bearing, characterized in that it is formed as described above.
次に、請求項５に記載した発明は、公転方向に並ぶ複数の柱と、当該複数の柱の軸方向端部を連結するリング状の側板とを備え、柱及び側板の側面にポケット面が形成されると共に上記柱と側板の接合部にポケットの逃げ部が形成された、ころ軸受用の保持器であって、
上記柱のポケット面における、少なくとも転動体と接触する部分の保持器半径方向に沿った断面形状は円弧形状に形成され、且つ、保持器半径方向端部における公転方向のポケット幅がころ径よりも僅かに小さくなって柱の保持器半径方向端部にころのばれ止め部が形成され、そのばれ止め部の軸方向端部は上記逃げ部によって側板と切り離され、当該ばれ止め部の軸方向長さが、ころ有効長さ以下となっていることを特徴とする転がり軸受用保持器を提供するものである。
Next, the invention described in
The cross-sectional shape along the cage radial direction of at least a portion in contact with the rolling element in the pocket surface of the column is formed in an arc shape, and the pocket width in the revolution direction at the radial end of the cage is larger than the roller diameter. A roller stopper is formed at the radial end of the cage of the column, and the axial end of the stopper is separated from the side plate by the relief, and the axial length of the stopper is Therefore, the present invention provides a rolling bearing retainer characterized by having a roller effective length or less.
次に、請求項６に記載した発明は、公転方向に並ぶ複数の柱と、当該複数の柱の軸方向端部を連結するリング状の側板とを備え、柱及び側板の側面にポケット面が形成されると共に上記柱と側板の接合部にポケットの逃げ部が形成された、ころ軸受用の保持器であって、
上記柱のポケット面における、少なくとも転動体と接触する部分の保持器半径方向に沿った断面形状は円弧形状に形成され、且つ、保持器半径方向端部における公転方向のポケット幅がころ径よりも僅かに小さくなって柱の保持器半径方向端部にころのばれ止め部が形成され、そのばれ止め部の柱側面での保持器半径方向の断面形状は、上記柱ポケット面の円弧形状に滑らかに接続されると共に、ポケット側に凸の曲率半径を有する曲線形状となっていることを特徴とする転がり軸受用保持器を提供するものである。
Next, the invention described in
The cross-sectional shape along the cage radial direction of at least a portion in contact with the rolling element in the pocket surface of the column is formed in an arc shape, and the pocket width in the revolution direction at the radial end of the cage is larger than the roller diameter. Slightly smaller, roller stoppers are formed at the radial end of the cage of the column, and the cross-sectional shape in the cage radial direction at the column side of the stopper is smooth to the arc shape of the column pocket surface. The rolling bearing retainer is characterized in that it has a curved shape having a convex radius of curvature on the pocket side.
ここで、上記工具の加工部とは、ブローチやフライスなどの切削加工における刃部や放電加工などの特殊加工の工具における電極部などである。
また、加工部の輪郭形状は、通常は、主軸（回転軸など）に沿った先端形状である。ただし、その輪郭形状の基準となる軸は、ポケット用下穴に挿入した加工部の主軸を保持器半径方向に向けた状態で加工する場合には、主軸が基準となるが、ポケット用下穴に挿入した加工部の主軸を保持器半径方向から所定角度傾けた状態で加工する場合には、その傾いた軸が基準となる。
Here, the machining part of the tool is a blade part in cutting such as broaching or milling, or an electrode part in a special machining tool such as electric discharge machining.
In addition, the contour shape of the processed portion is usually a tip shape along the main axis (such as a rotation axis). However, the axis that is the reference for the contour shape is the main axis when machining with the main axis of the processing part inserted into the pilot hole for the pocket facing the radial direction of the cage. When machining with the main axis of the machined part inserted into the machine being inclined at a predetermined angle from the radial direction of the cage, the inclined axis becomes a reference.
本発明によれば、あらかじめ設定した任意の保持器ポケットの設計形状（仕上がり形状）と同じ輪郭を持つ刃部や電極等等の加工部を、保持器の軸方向および公転方向に平行移動することで切削などを施してポケット面の仕上げ加工を行うので、一体型の保持器であっても、ポケット断面形状に制限が発生せず、任意の形状にポケット面を成形可能になる。 According to the present invention, a machined part such as a blade part or an electrode having the same contour as a predetermined design shape (finished shape) of a cage pocket is translated in the axial direction and the revolution direction of the cage. Since the pocket surface is finished by cutting or the like, even if it is an integrated cage, the pocket cross-sectional shape is not limited, and the pocket surface can be formed into an arbitrary shape.
また、玉軸受用の保持器であっても、請求項３に記載のように、加工部を、ポケット中心を中心とした円に沿って移動することによって切削などを施してポケット面の仕上げ加工を行うので、一体型の保持器であっても、ポケット断面形状に制限が発生せず、任意の形状にポケット面を成形可能になる。
従って、従来のような一体型のもみ抜き保持器等であってもポケット断面形状がストレート形状に限定されることも無く、したがって、本発明の保持器を組み込んだ転がり軸受の保持器案内形式についても軌道輪案内タイプに限定されることもない。
Moreover, even if it is a cage | basket for ball bearings, a finishing process of a pocket surface is given by cutting etc. by moving a process part along the circle centering on the pocket center as described in
Therefore, the pocket cross-sectional shape is not limited to a straight shape even in the case of a conventional machined cage and the like, and therefore, the cage guide type of the rolling bearing incorporating the cage of the present invention. Is not limited to the raceway guide type.
また、加工部の輪郭形状を変更することでポケット断面形状に任意の曲率を持たせることができることから、ポケットに収容された転動体と保持器との接触応力を緩和したり潤滑条件を改善した適切なポケット形状に成形することが可能となる。
このとき、上記ポケットの仕上げ加工を行う工具で、ポケットの四隅の角アールの加工を行うことで、当該角アールの曲率半径をポケットに収容するころ端面の角アールよりも大きな曲率半径に設定可能となり、ころ軸受用保持器の場合に軸受使用時における当該角アール部分での応力集中を緩和させることも可能となる。
Also, by changing the contour shape of the processed part, the pocket cross-sectional shape can have any curvature, so the contact stress between the rolling elements housed in the pocket and the cage is relaxed and the lubrication conditions are improved. It becomes possible to mold into an appropriate pocket shape.
At this time, it is possible to set the radius of curvature of the corner radius larger than the corner radius of the roller end face that is accommodated in the pocket by processing the corner radius of the four corners of the pocket with a tool for finishing the pocket. Thus, in the case of a roller bearing retainer, it is possible to alleviate stress concentration at the corner radius portion when the bearing is used.
さらに、上記工具の加工部の輪郭の一部を、転動体のばれ止め用（引っ掛かり部）や各部のエッジ部加工用の形状とすることで、ポケット面の仕上げ加工と同時にばれ止め部やエッジ部が同時に形成可能となると共に、仕上げ加工によるバリ発生を防止可能となる。
また、請求項２によれば、２つの工具でポケットを仕上げ加工できる構造とし、結果として安価に加工できる。なお、ころ軸受用の保持器にあっては、柱に形成するポケット面及び側板に形成するポケット面の保持器半径方向に沿った各断面形状は異なる。
Furthermore, by forming a part of the contour of the machined part of the above tool into a shape for preventing rolling of the rolling element (hanging part) and for machining the edge part of each part, the anti-separation part and edge at the same time as the finishing of the pocket surface The portions can be formed simultaneously, and burrs can be prevented from being generated by finishing.
According to the second aspect, the pocket can be finished with two tools, and as a result, the pocket can be processed at low cost. In addition, in the cage for roller bearings, the cross-sectional shapes along the cage radial direction of the pocket surface formed on the column and the pocket surface formed on the side plate are different.
また、請求項４によれば、柱に形成されるポケット面の少なくとも一部が保持器半径方向に沿って円弧形状となっていても、逃げ部における側板の最小板幅をできるだけ大きく設定出来ることから側板の強度上有利な構造となる。
このとき、請求項２に記載した発明を採用し、第２の工具の加工部の輪郭形状がストレート形状のものを使用した場合には、当該加工部の主軸が半径方向に向けた状態で安価に加工出来るようになる。
According to
At this time, when the invention described in
側板の接合部及びその近傍では、転動体と接触するポケット面形状は、保持器半径方向では、保持器外径側及び／又は内径側で狭くなり、且つ保持器半径方向略中央部で一番広くつまり側板の板幅が小さくなっている。したがって、加工部の輪郭形状がストレートの第２の工具を所定の傾きで切り込んで逃げ部を形成する、つまり、ストレートの切り込みを傾きをつけるなどして、ポケットの半径方向中央部で少し切り込みを付けるように逃げ部を形成すれば良いこととなる。このように、半径方向に沿った最小板幅を一定とすることで、逃げ部における側板の最小板幅が大きく設定可能となる。 At the joint portion of the side plate and the vicinity thereof, the pocket surface shape in contact with the rolling element is narrower at the outer diameter side and / or inner diameter side of the cage in the radial direction of the cage, and is the most at the central portion in the radial direction of the cage. That is, the width of the side plate is reduced. Therefore, a second tool with a contoured shape of the machining part is cut with a predetermined inclination to form a relief part, that is, a slight incision is made at the central part in the radial direction of the pocket, for example, by inclining the straight cut. It is only necessary to form an escape portion so as to be attached. Thus, by setting the minimum plate width along the radial direction constant, the minimum plate width of the side plate at the relief portion can be set large.
また、請求項５に記載した発明は、ころを保持器に挿入する時に、保持器の柱の軸方向端部つまり側板の近傍を大きく変形させなくても、ポケット内にころが挿入出来るように、ばれ止め部の軸方向長さを一定の寸法以下として、ポケットに容易にころの挿入が可能になるようにした保持器を提供するものである。
Further, the invention described in
従来は、特開平１１−２１８１３５号公報に見られるように、ころをポケットに挿入する時にはころ軸方向に均一に押圧されるようにばれ止め部を設け、当該ばれ止め部の軸方向端部は側板に連結していた。このため、従来構造では側板近傍の柱部分が変形しないところが挿入出来ないため、同じ引っ掛かり代（ころ径から、保持器半径方向両端部でのポケット幅を引いた値）でも大きな挿入荷重が必要となる。この結果としてころの面圧が高くなって、ころの損傷が発生し易い構造であった。 Conventionally, as seen in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-218135, when a roller is inserted into a pocket, a stopper is provided so that the roller is uniformly pressed in the axial direction of the roller, and the axial end of the stopper is It was connected to the side plate. For this reason, in the conventional structure, it is impossible to insert a portion where the column portion in the vicinity of the side plate is not deformed, so a large insertion load is required even with the same catching margin (roller diameter minus the pocket width at both ends in the radial direction of the cage). Become. As a result, the roller surface pressure is increased, and the roller is easily damaged.
これに対し、請求項５に記載の発明は、ばれ止め部の軸方向両端部は、逃げ部によって側板から切り離されて軸方向長さがころ有効長以下であるので、側板近傍の柱部分をさほど変形させることなく、ころをポケットに挿入可能となっている。
また請求項６によれば、ころをポケットに挿入する時にころと柱の側面との接触がエッジ当りとならないようにして、ころの表面が損傷されないようにした保持器が提供される。
In contrast, in the invention according to
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a cage in which when the roller is inserted into the pocket, the contact between the roller and the side surface of the column does not come into contact with the edge so that the surface of the roller is not damaged.
従来構造では、特開平１１−２１８１３５号公報に開示されているように、柱ポケット面の円弧に接続して平面部を設けていたので、ころを挿入する際、ころが円弧を形成する面と平面部との境目を通過する時に、エッジロードによる大きな面圧がころに発生し、もってころの損傷が発生し易く、また、ころ挿入時にバリ等が生じ易い構造であった。本発明によれば、これが回避される。 In the conventional structure, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-218135, since the flat portion is provided by connecting to the arc of the column pocket surface, when the roller is inserted, the surface on which the roller forms the arc When passing through the boundary with the flat portion, a large surface pressure is generated on the roller due to the edge load, so that the roller is easily damaged, and burrs or the like are easily generated when the roller is inserted. According to the invention, this is avoided.
以上説明してきたように、本発明の保持器にあっては、一体型のもみ抜き保持器などであっても、ポケットの断面形状に制限が生じず、つまりポケット断面形状がストレート形状に限定されず任意の形状に設定可能になるという効果がある。しかもポケットの柱などの精度も高く安定した保持器を提供することができる。
また、ポケット断面形状に任意の曲率を持たせることができるので、ポケット内の転動体と保持器との接触応力を緩和したり潤滑条件も改善することも可能である。
As described above, in the cage of the present invention, there is no limitation on the cross-sectional shape of the pocket even in the case of an integrated machined cage, that is, the pocket cross-sectional shape is limited to a straight shape. There is an effect that it can be set to an arbitrary shape. In addition, it is possible to provide a cage with high accuracy such as pocket pillars.
Moreover, since an arbitrary curvature can be given to the pocket cross-sectional shape, it is possible to relieve the contact stress between the rolling elements in the pocket and the cage and to improve the lubrication conditions.
特に、ころ軸受用の保持器にあっては、ポケットの四隅の角アールの曲率半径も任意に設定可能となることから、軸受使用時における応力集中を緩和させることも可能となる。
なお、本発明にあっては、ポケットの仕上げ加工と一緒に転動体のばれ止め用（引っ掛かり部）や各部のエッジ部加工を同時に施すことができるので、後工程におけるバリ除去作業等をなくすことも可能となる。
In particular, in a roller bearing retainer, the radius of curvature of the corner radiuses at the four corners of the pocket can be arbitrarily set, so that stress concentration during use of the bearing can be reduced.
In the present invention, it is possible to perform rolling element detent (hooking part) and edge processing of each part at the same time as the pocket finishing process, thus eliminating burrs removal work in the subsequent process. Is also possible.
次に、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
本実施形態は、ＮＵ２１８の円筒ころ軸受用ころ案内もみ抜き一体型保持器を例に挙げて説明する。図１は、ポケット１の成形が完了した状態での保持器を示す斜視図である。
なお、本実施形態ではポケット１の仕上げ形状の例として、保持器公転方向Ｙを向く面１ａ（柱２の側面に形成される面）が、図２に示すように、半径方向Ｚに沿って所定の曲率を持った円弧形状に、保持器軸方向Ｘを向く面１ｂ（側板３の側面に形成される面）が半径方向Ｚに沿ってストレート形状の場合を例に挙げて説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The present embodiment will be described by taking an example of an NU218 cylindrical roller bearing roller guide machined integrated cage. FIG. 1 is a perspective view showing the cage in a state where the molding of the
In this embodiment, as an example of the finished shape of the
本実施形態におけるポケット１の仕上げ加工を行う工具の加工部はシャンク４に取り付けられたフライス５から構成される（図２参照）。
そして、ポケット１における保持器公転方向Ｙを向くポケット面１ａを成形する工具７のフライス５の輪郭形状６は、回転軸方向Ｘに沿った刃先の形状が、図２に示すように所定の曲率を持った円弧形状に設定され、仕上げ後のポケット断面形状１ａと同じ円弧形状に設定されている。この工具を第１の工具７と呼ぶ。
The processing portion of the tool for finishing the
The
また、ポケットにおける保持器軸方向Ｘを向くポケット面１ｂを成形する工具のフライスの輪郭形状は、図示しないが、回転軸に沿った刃先の形状がストレート形状となってつまり円柱状の形状となって、仕上げ後の保持半径方向Ｚに沿ったポケット断面形状と同じ輪郭形状に設定されている。この工具を第２の工具８と呼ぶ。
そして、保持器半径方向Ｚから見た図である図３に示すように、予め設けたポケット用の下穴に、上記各工具７，８の加工部であるフライス５，８ａを順次、保持器半径方向Ｚ（本実施例では外径側）から挿入し、その状態で保持器軸方向Ｘおよび公転方向Ｙに軸回転された状態で平行移動してポケット１を目的とする断面形状に切削加工して成形する。
In addition, the contour shape of the milling tool of the tool for forming the
Then, as shown in FIG. 3, which is a view as seen from the cage radial direction Z, the
すなわち、第１の工具７を使用した仕上げ加工では、図３に示すように、保持器半径方向Ｚからフライス５を挿入し、回転軸Ｐを保持器半径方向Ｚに向けた状態を保持させ且つ軸回転させた状態で、保持器公転方向Ｙを向く面１ａの一端部に当てそのまま保持器軸方向Ｘに直線状に平行移動させるだけで、当該公転方向Ｙを向くポケット面１ａを切削加工する。これを２つの面について行うことで、フライス５の輪郭形状６と同じ断面形状につまり設計した任意の断面形状に柱２のポケット面が成形される。
That is, in the finishing process using the
同様に、第２の工具７のフライス８ａを下穴に挿入し、回転軸を保持器半径方向Ｚに向けた状態を保持させ且つ軸回転させて、保持器軸方向Ｘを向く面１ｂの一端に当てそのまま保持器公転方向Ｙに直線状に平行移動させるだけで、当該保持器軸方向Ｘを向くポケット面１ｂつまり側板３のポケット面がストレート形状に切削加工される。
上記第２の工具８による保持器軸方向Ｘを向くポケット面１ｂの切削加工と一緒に、第２の工具８のフライス８ａを四隅の各角部に向けて平行移動することで、四隅の逃げ部１ｃが切削加工される。これにより、この四隅の角アールの曲率半径は、フライスの回転半径以上となる。
Similarly, the
Along with the cutting of the
このように第２の工具８の回転軸に沿った刃先の形状を円柱状として平行移動することでポケット１の４隅を切削加工して逃げ部１ｃを形成すれば、逃げ部１ｃにおける側板部分では、最小の板幅ｔ（図３参照）が半径方向で均一な値になって、ポケット面１ｂからの逃げ寸法の最大値を最小にすることが出来る。したがって、保持器側板の強度の観点からは最良の設計である。
また、第１の工具７だけでなく、第２の工具８も平行移動して加工するので、安価に加工出来る。また、ポケット１の仕上げ加工を２つの工具７，８だけで行っているので、結果として安価に加工できる。
In this way, if the
Moreover, since not only the
また、本実施形態では、図４に示すように、保持器半径方向Ｚの端部における公転方向のポケット幅がころ径よりも僅かに小さく設定されることで、柱２の保持器半径方向端部に、ころのばれ止め部１ｄが形成されている。但し、そのばれ止め部１ｄの軸方向両端部は、上記逃げ部１ｃによって側板３と切り離され、そのばれ止め部１ｄの軸方向長さｄは、ころ有効長さｅ以下となっている。なお、ころ有効長さｅは、ころ全長ｆから両端の面取り長さを引き算した長さであり、柱のポケット面１ａに接触する軸方向長さである。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the pocket width in the revolution direction at the end in the cage radial direction Z is set to be slightly smaller than the roller diameter, so that the
ここで、従来にあっては、特開平１１−２１８１３５号に記載されているように、ころ有効長さ全長に渡ってばれ止め部を設け当該ばれ止め部の軸方向端部が側板に連結し、ばれ止め部でころが軸方向で均等に押圧されながらポケットに挿入されるようにしてころの損傷を防止することを狙っていた。しかし、実際には狙いとは異なり、ころをポケットに挿入する時の柱の変形曲線により、柱の軸方向中央付近の変形よりも柱の付け根付近（側板付近）の変形が小さくなるため、柱の軸方向両端部側（側板近傍）で上記ころの面圧が極端に高くなってしまい、ころの損傷が発生し易い構造であった。 Here, conventionally, as described in JP-A-11-218135, a roller stopper is provided over the entire length of the effective roller length, and the axial end of the roller stopper is connected to the side plate. The purpose of the present invention is to prevent the roller from being damaged by inserting the roller into the pocket while being uniformly pressed in the axial direction by the anti-skid part. However, in reality, unlike the aim, because the deformation curve of the column when the roller is inserted into the pocket, the deformation near the base of the column (near the side plate) is smaller than the deformation near the center in the axial direction of the column. The surface pressure of the roller becomes extremely high at both ends in the axial direction (near the side plate), and the roller is easily damaged.
このことは簡単な計算によっても確かめられる。すなわち、断面２次モーメントがＩ、保持器材料の縦弾性係数がＥである保持器の柱の軸方向両端部が自由支点で支持されていると仮定し、ばれ止め部１ｄに半径方向から均一な面圧ｐを負荷した時に、例えば、ばれ止め部の軸方向長さが図５（ａ）のように柱の全長Ｌの０．６倍の場合と図５（ｃ）のように０．９倍の場合のばれ止め部の端の位置における柱の変形を求めると、図５（ｂ）及び（ｄ）に示されるように、それぞれ０．００６２ｐＬ4 ／ＥＩ、０．００２０ｐＬ4 ／ＥＩである。即ち、図５に示されるように、同じ面圧を与えてもばれ止め部の軸方向長さが長いほど、ばれ止め部の端の位置における柱の変形は小さいことを示している。上記の計算は柱の付け根が自由支点で、面圧が軸方向に均一であると仮定したので厳密には現実のモデルとは異なるが、厳密に計算した結果によってもばれ止め部の軸方向長さが長い程ばれ止め部の端における変形が小さくなる傾向は変わらない。ころをポケットに挿入する時にはマクロ的に引っ掛かり代の変形を柱に与えることになるので、上記の計算結果を言い換えると、同じ引っ掛かり代を与えた時にはばれ止め部の軸方向長さが長い程、面圧が高くなってしまう。
This can be confirmed by simple calculations. That is, assuming that both axial end portions of the cage column whose moment of inertia is I and whose longitudinal elastic modulus of the cage material is E are supported by free fulcrum, the
しかも、現実の加工には許容差が必要なので、当然引っ掛かり代はばらつく。引っ掛かり代の最小値でころ１０がばれないように設計し、また、引っ掛かり代の最大値で保持器ポケット１ヘの挿入時にころ１０が損傷しないように設計しなければならないが、ばれ止め部１ｄの軸方向長さが長いほど引っ掛かり代の許容差の幅が狭くなって、ころ１０が損傷しないようにすることが困難となる。
そこで、本実施形態では、柱２の軸方向端部に位置する逃げ部１ｃの軸方向長さを相対的に長くして、ばれ止め部１ｄの長さｄを、最大でもころ有効長さｅ以下とし、ころ１０の挿入時に大きな面圧が発生しない構造にしたものである。
Moreover, since a tolerance is necessary for actual machining, the catching cost naturally varies. The
Therefore, in the present embodiment, the axial length of the
しかも、逃げ部１ｃによってばれ止め部１ｄの軸方向両端部が側板３に連結していないので、ころ挿入時におけるばれ止め部１ｄの軸方向両端部での変形が小さくなることも抑えられる。
一方、性能面からは、回転中のころ転動面には均一な潤滑膜が生成されることが、ころ回転姿勢を安定させ（スキュー抑制）騒音等に有効であることが分かっている。そのため、転動面軸方向で油膜形成を一定にするためにはばれ止め部１ｄの長さｄを出来るだけ長く取ることが望ましい。
In addition, since both end portions in the axial direction of the
On the other hand, in terms of performance, it has been found that the formation of a uniform lubricant film on the rotating roller rolling surface stabilizes the roller rotation posture (suppresses skew) and is effective for noise and the like. Therefore, in order to make the formation of the oil film constant in the rolling surface axial direction, it is desirable to make the length d of the
したがって、ころ挿入時にころ１０が損傷する可能性を低く抑えつつ且つ回転性能を落とさないばれ止め部１ｄの軸方向長さは、上記ころ有効長さｅ以下で、好ましくはころ有効長さｅの０．７５倍以上である。ころ有効長さｅの０．７５倍以下の長さにすると、保持器ところをアッセンブリ−した保持器付ころを軌道輪に組込む時にころが傾いて組込み難くなる。また、性能（騒音等）低下の原因につながる。
このように、回転性能の低下を抑制し、また、ころ挿入時にころに大きな面圧が発生することを防ぎ、ころの損傷も防止する。
Therefore, the axial length of the
In this way, it is possible to suppress a decrease in rotational performance, to prevent a large surface pressure from being generated at the time of roller insertion, and to prevent damage to the roller.
以上のような加工を全てのポケット用下穴に繰り返すことで、保持器のポケット１が目的の形状に成形される。
このように、一体型の保持器であっても、フライス５，８ａの輪郭形状を適宜変更することでポケット断面形状を任意に設定できるようになる。
By repeating the processing as described above for all the pilot holes for pockets, the
Thus, even if it is an integrated holder | retainer, a pocket cross-sectional shape can be arbitrarily set now by changing suitably the outline shape of the
また、ポケット面の加工についても、各ポケット面１ａ、１ｂについて、保持器公転方向Ｙや保持器軸方向Ｘに沿って対応する工具を直線状の平行移動して切削加工を行うだけで目的とする断面形状に成形できるなど、その加工精度についても、機械の持つ加工精度（位置決め精度など）および円周割り出し精度に依存出来ることから、保持器各部の加工後の精度が高く設定される。
また、工具７，８の加工部の輪郭を変更することで、ポケット断面形状に任意の曲率を持たせることができるため、本保持器を組み付けた転がり軸受では、ポケット１に収容したころ１０と保持器との接触応力も緩和出来るとともに、潤滑条件も改善することも可能となる。
Further, the processing of the pocket surface can be achieved by simply performing a cutting process by linearly moving the corresponding tool along the cage revolving direction Y or the cage axial direction X for each
In addition, since it is possible to give the pocket cross-sectional shape an arbitrary curvature by changing the contours of the processed parts of the
このとき、ポケット１の四隅の角アールの曲率半径も転動体端面の角アールよりも大きく設定されて、軸受使用時における応力集中が緩和させて保持器精度の経時的な劣化防止や寿命向上に繋がる。
ここで、第２の工具８で上記角アールの切削加工を施す場合で説明しているが、図６に示すように、第１の工具７で四隅の逃げ部１ｃの加工を実施しても良いし、第３の工具を用意して切削しても良い。さらに、第１の工具７によって、保持器軸方向Ｘを向く面１ｂを切削加工して、第２の工具８を不要としても良い。
At this time, the radius of curvature of the rounded corners at the four corners of the
Here, although the case where the above-mentioned square radius cutting is performed with the second tool 8 is described, as shown in FIG. 6, even when the
また、図２では詳細図示していないが、ポケット１の保持器半径方向Ｚの両端角部、つまり保持器本体の内外径面とポケット１との交差する角部分と対向する位置にある加工部について、当該角部を切削してバリ取り用のＣ面取り（４５度面取り）が形成されるように加工部の輪郭形状を構成すると、ポケット面の仕上げ加工と同時に、保持器本体の内外径面とポケット１との交差部におけるバリ発生が防止できる。また、当然バリ取り用ではなく、潤滑性向上のために任意のＲ形状にしても良い。
Further, although not shown in detail in FIG. 2, the processed portion located at the opposite corners of the
例えば第１の工具７のフライス５の輪郭形状６を図７に示す形状にして、仕上げ後のポケット面１ａの断面形状に、ころ１０と接触する円弧面と、円弧面に続くばれ止め部１ｄの柱側面側の面とを加工する。円弧面の断面形状は、ころ１０の半径よりも０．０５〜０．２５ｍｍ大きい曲率半径Ｒ１を持った円弧形状とし、その円弧の両端部にばれ防止部１ｄの面を滑らかに接続する。上記ばれ止め部１ｄの面の断面形状は、曲率半径の中心が上記円弧とは反対の柱２側にあり、つまりポケット１側に凸の曲線形状とし、ばれ止め部１ｄを、ころ径の１０〜１００倍程度の大きさ曲率半径Ｒ２を持った面と、柱２と外径面および内径面との境に形成されるＲ面取り部とで形成する。Ｒ面取り部の断面形状は、例えば外径面側では、ころ径の２〜５％程度の曲率半径Ｒ３ｅを持った（外周面側）円弧曲線とし、内径面側では、０．１〜０．８ｍｍ程度の曲率半径Ｒ３ｉ（またはＣ面取り）を持った円弧曲線とすれば良い。
For example, the
このように設定すると、潤滑性の向上だけでなく、曲率半径Ｒ１の曲線と曲率半径Ｒ２の曲線との交点が滑らかに接続しているので、ころ１０をポケット１に挿入する時にころ１０と柱２の側面との接触がエッジ当りとならず、ころ１０の表面が損傷することが抑えられる。
ここで、曲率半径Ｒ２の曲線の中心を柱側つまりポケット１側に凸形状にしたのは、ころ１０をポケット１に挿入する入口側（本実施例では内径側）のポケット幅を大きくすることで、ころ１０の挿入を容易にし、同時にバリ等を生じ難くするためである。
With this setting, not only the lubricity is improved, but also the intersection of the curve with the radius of curvature R1 and the curve with the radius of curvature R2 is smoothly connected, so that when the
Here, the center of the curve of the radius of curvature R2 is convex on the column side, that is, the
なお、ころ１０の挿入時にころ１０が損傷することがなく、しかも運転時にころ１０がばれることのない最適の引っ掛かり代は、ころ径（直径）の０．００１〜０．００８倍程度の値である。ころ径の０．００１倍以下だと、加工許容値のばらつき等でころ１０がばれてしまう恐れがあり、ころ径の０．００８倍以上だところ１０をポケット１に挿入する時にころ１０に大きな面圧が発生してころ１０に損傷が発生し易くなる。
本実施例では、内径側からころ１０を挿入するタイプ（ＮＵタイプ）で述べているが、逆に外径側から挿入するタイプ（Ｎタイプ）でも有効であることは言うまでもない。
In addition, the
In this embodiment, the type in which the
以上のように、本発明に基づき成形された保持器にあっては、任意のポケット断面形状を有することが出来ると共にころ軸受にあっては角部での応力集中の緩和も図れるため、保持器の広範囲な設計が可能な一体型保持器を提供することができる。したがって、従来から望まれていた強度問題、使用環境問題等を解決することが出来る。
なお、本実施形態では、黄銅製のもみ抜き保持器の一体型ころ案内保持器を例に説明しているが製作しているが、当然に、プラスチック保持器やプレス保持器等、保持器材質や保持器形状にとらわれることはなく、本発明に基づく加工によるポケットの仕上げ加工は可能である。つまり、本発明はもみ抜き保持器に限定されるものではない。また、一体型の保持器に限定されず分離型の保持器であっても良い。
As described above, the cage molded in accordance with the present invention can have an arbitrary pocket cross-sectional shape, and the roller bearing can reduce stress concentration at the corners. It is possible to provide an integrated cage capable of a wide range of designs. Therefore, it is possible to solve the conventionally desired strength problem, use environment problem, and the like.
In this embodiment, an integrated roller guide retainer of a machined cage made of brass is described as an example, but naturally, the material of the retainer such as a plastic retainer or a press retainer is manufactured. It is not restricted by the shape of the cage, and the pocket finishing by the processing according to the present invention is possible. That is, the present invention is not limited to the machined cage. Further, the present invention is not limited to an integrated cage, and may be a separated cage.
また、保持器公転方向Ｙを向いた各ポケット断面形状についても、本実施形態にとらわれることはなく、ストレート形状や凸形状および多断面形状でもよい。当然に、ポケット軸方向Ｘ幅を決める保持器軸方向Ｘを向く側板３に形成されるポケット面の形状についても本実施形態にとらわれることはなく、凸形状、凹形状および多断面形状としてもよい。
また、上記実施形態では、仕上げ加工を切削加工で行う場合で説明しているが、放電加工などの特殊加工であっても良い。この場合には、電極部の輪郭を成形後のポケット断面形状となるように設定すればよい。
Further, the cross-sectional shape of each pocket facing the cage revolution direction Y is not limited to the present embodiment, and may be a straight shape, a convex shape, or a multi-sectional shape. Naturally, the shape of the pocket surface formed on the
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where finishing was performed by cutting, special processing, such as electrical discharge machining, may be sufficient. In this case, what is necessary is just to set the outline of an electrode part so that it may become the pocket cross-sectional shape after shaping | molding.
また、加工部５の軸（回転軸）は必ずしも保持器半径方向Ｚに一致させた状態で切削加工などの仕上げ加工を行う必要はなく、保持器半径方向Ｚから所定角度だけ傾けた状態に保持して保持器公転方向Ｙなどに平行移動して仕上げ加工を施して良い。
これは、ポケット断面形状によっては工具直径を大きくとらざる得ない場合が生じ、加工部の軸（回転軸）を保持器半径方向Ｚに一致させた状態で加工すると工具径が大きいため四隅の逃げ部が必要以上に大きくなってしまうおそれがある。このため、ころ１０と接触する軸方向長さが、ころの有効長さの０．７５以上の確保が困難となる。
これに対して、加工部の軸を所定角度だけ傾けて加工する場合には、ポケット断面内において許容される範囲内で工具径を小さくすることが可能であり上記の問題に対して有効に作用する。
Further, it is not always necessary to perform a finishing process such as cutting with the axis (rotating axis) of the
Depending on the cross-sectional shape of the pocket, there is a case where the tool diameter has to be increased. When machining with the axis of the machined part (rotating axis) aligned with the radial direction Z of the cage, the tool diameter is large and the relief of the four corners is caused. The part may become larger than necessary. For this reason, it is difficult to ensure that the axial length in contact with the
On the other hand, when machining by tilting the axis of the machining part by a predetermined angle, it is possible to reduce the tool diameter within the allowable range in the pocket cross section, which effectively acts on the above problems. To do.
ここで、仕上げ加工前のポケット用下穴の加工について規定していないが、ドリル加工などでも良く、また、例えば前工程で、鋳造による概略成形を行って下穴を設けても良い。上記仕上げ加工での加工代を大幅に低減し仕上げ加工時間の短縮を図ったり、四隅の逃げ部１ｃをあらかじめ例えば鋳造時に成形しておくことによって同様に仕上げ加工時間の短縮を図るなど、下穴を設ける工程及びその内容は、コスト等を考慮して決定すればよい。
なお、本実施では単列タイプの軸受で確認しているが、当然、複列タイプの軸受にも対応可能な保持器であることは言うまでもない。
Here, processing of the pilot hole for the pocket before finishing is not defined, but drilling or the like may be performed, and for example, rough forming may be performed by casting in the previous step to provide the pilot hole. For example, the machining allowance in the finishing process can be greatly reduced to shorten the finishing process time, or the finishing process time can be shortened in the same manner by, for example, forming the
In addition, although it confirmed with the single-row type bearing in this implementation, it cannot be overemphasized that it is a holder | retainer which can respond also to a double-row type bearing.
次に、第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態と同様な部材などについては同一の符号を付して説明する。
本実施形態は、玉軸受用保持器の例である。すなわち、本実施形態は、アンギュラ玉軸受用ころ案内もみ板き一体型保持器を例に挙げて説明する。図９は、ポケット１の成形が完了した状態での保持器を示す概略斜視図であり、図１０はその断面図である。
Next, a second embodiment will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated about the member similar to the said embodiment.
This embodiment is an example of a ball bearing cage. In other words, this embodiment will be described by taking as an example an angular ball bearing roller guide paddle integrated cage. FIG. 9 is a schematic perspective view showing the cage in a state where the molding of the
なお、本実施形態の保持器は、材質が高力黄銅であり、例えば、寸法は、外径φ１３０mm、内径φ１２０mm、幅約２１mmで、ポケットは転動体である寸法（直径約＝φ１２mm）の玉が収容可能な大きさとなっている。
本実施形態におけるポケット１の仕上げ加工を行う工具の加工部はシャンク４に取り付けられたフライス５から構成される（図１１参照）。そのフライス５の輪郭形状６は、回転軸方向Ｘに沿った刃先の形状が、図１１に示すように、あらかじめ設計したポケット断面形状と同じ形状である、所定の一定曲率を持った円弧形状に設定され、仕上げ後のポケット断面形状１ａと同じ円弧形状に設定されている。
The cage of the present embodiment is made of high-strength brass. For example, the dimensions are an outer diameter of 130 mm, an inner diameter of 120 mm, a width of about 21 mm, and a pocket that is a rolling element (diameter: about φ12 mm). Is a size that can be accommodated.
The machining part of the tool for finishing the
そして、保持器半径方向Ｚから見た図である図１２に示すように、予め加工して設けた下穴１１に、上記工具の加工部であるフライス５を保持器半径方向Ｚ（本実施例では外径側）から挿入し、その状態で軸直方向移動した後に、軸回転させた状態でポケット中心Ｄを中心とした円に沿って移動させることで、ポケット１を目的とする断面形状に切削して形成する。
Then, as shown in FIG. 12, which is a view as seen from the cage radial direction Z, a
これを各ポケットの加工を繰り返すことによって、全ポケットが加工できる。しかも、ポケットの各部精度も、機械の持つ加工精度および円周割り出し精度に依存出来るため保持器各部精度の保証が可能になる。
ここで、本実施形態にあっては、図１１に詳細図示されているように、フライス５の刃部には、保持器本体の内・外径部とポケット内・外径部の交差する部分（図１１中、６ａ部分）にバリ取り様の円弧状の面取りが形成されて、同時にバリ発生を防いでいる。
By repeating this processing for each pocket, all pockets can be processed. In addition, since the accuracy of each part of the pocket can also depend on the machining accuracy and circumferential indexing accuracy of the machine, the accuracy of each part of the cage can be guaranteed.
Here, in this embodiment, as shown in detail in FIG. 11, the blade portion of the
なお、従来タイプのものについては、図１５に示す断面のように、一体型ではあるが、ポケットの断面形状はストレート（円柱形）タイプのものが標準である。このため、本実施形態のように、ポケットの面を球面形状に形成すると、従来のストレート形状に比べ潤滑性の向上が期持できると同時に、ポケット１内での玉と保持器との面圧が小さくなり保持器摩耗が抑制される。
The conventional type is an integrated type as shown in the cross section shown in FIG. 15, but the standard cross-sectional shape of the pocket is a straight (cylindrical) type. For this reason, when the pocket surface is formed in a spherical shape as in this embodiment, improvement in lubricity can be expected compared to the conventional straight shape, and at the same time, the surface pressure between the ball and the cage in the
なお、本実施形態では、玉が挿入される部分は玉径よりわずかに狭く加工してあるため、保持器と玉が分離しないようになっている。
また、本願発明に基づく本実施形態を採用すると、軌道輪案内方式も任意に得られることを確認した。
また、本実施例では単一円弧によるポケットの断面形状としたが当然、いかなる形状にも対応可能であることは言うまでもない。
In the present embodiment, since the portion into which the ball is inserted is processed slightly narrower than the ball diameter, the cage and the ball are not separated.
Moreover, when this embodiment based on this invention was employ | adopted, it was confirmed that a bearing ring guide system is also obtained arbitrarily.
Further, in the present embodiment, the cross-sectional shape of the pocket is a single arc, but it goes without saying that any shape can be used.
以上のように、本実施形態にあっては、玉が収容されるポケット１において、保持器の公転方向Ｙと平行な断面に対し半径方向Ｚに垂直もしくはある傾きを有する軸に取り付けられ、あらかじめ任意の保持器ポケット設計形状を持つ刃部（または電極等）を、ポケット中心を中心とする円に沿って移動させて加工を行うだけでポケットを形成出来るため、ポケット形状そのものによる制限もなく、任意の形状が可能になる。従って、従来のように一体型の保持器のポケット１の断面形状がストレ−トに限定されることも無く、ストレート形状や凸形状および多断面形状でもよい。保持器案内形式についても限定されることもない。
As described above, in the present embodiment, in the
また、ポケットの断面形状が所望の曲率を有する形状とできることで、ポケット内の玉と保持器との接触応力も緩和出来るとともに、潤滑条件も改善される。
さらに、転動体のばれ止め用（引っ掛かり部）および各部のエッジ部加工を同時に形成し、加工によるバリ発生をなくすことが出来る。
このように、本加工法による保持器によれば、任意のポケット形状を有することが出来るため、保持器の広範囲な設計が可能な一体型保持器を提供することができ、従来から望まれていた強度問題、使用環境問題等を解決することが出来る。
Moreover, since the cross-sectional shape of the pocket can be a shape having a desired curvature, the contact stress between the balls in the pocket and the cage can be reduced, and the lubrication conditions can be improved.
Furthermore, it is possible to simultaneously prevent the rolling elements from coming off (hooked portions) and to process the edge portions of each portion, thereby eliminating the occurrence of burrs due to the processing.
Thus, according to the cage according to the present processing method, since it can have an arbitrary pocket shape, it is possible to provide an integrated cage capable of designing a wide range of cages. It can solve the problem of strength and the environment of use.
なお、本実施例では、黄銅製のもみ板き保持器を例示しているが、これに限定される訳ではなく、フェノール樹脂保持器の一体型ころ案内保持器、プラスチック保持器、プレス保持器など、保持器材質の保持器形状にとらわれることはなく、本発明の範囲内では変更可能であることは言うまでもない。
さらに、本実施例ではポケット前工程について規定していないが、例えば前工程で、鋳造による概略成形を行い、本実施例のようにミーリング加工代を大幅に低減し、加工時間の短縮が得られるので、前工程における成形は、コストの絡みで考慮すればよい。
In this embodiment, a brass plate holder is illustrated as an example. However, the present invention is not limited to this, and an integrated roller guide holder for a phenol resin holder, a plastic holder, and a press holder. Needless to say, the shape of the cage is not limited to the cage shape and can be changed within the scope of the present invention.
Further, in this embodiment, the pocket pre-process is not defined. For example, in the pre-process, rough forming by casting is performed, and the milling cost is greatly reduced as in this embodiment, and the processing time can be shortened. Therefore, the molding in the previous process may be taken into consideration in terms of cost.
次に、第３実施形態について説明する。なお、上記各実施形態と同様な部材などについては同一の符号を付して説明する。
本実施形態は、６３３０の玉軸受用ころ案内もみ板き一体型保持器であって、冠型タイプの保持器を例に挙げて説明する。図１３は、そのポケット１の成形が完了した状態での保持器を示す概略斜視図である。
Next, a third embodiment will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated about the member similar to said each embodiment.
This embodiment will be described by taking as an example a 6330 ball bearing roller guide paddle integrated cage, which is a crown type cage. FIG. 13 is a schematic perspective view showing the cage in a state where the
なお、本実施形態の保持器は、材質がフェノール樹脂であり、例えば、寸法は外径φ２５８mm、内径φ２２０mm、幅約３３mmで、ポケット１は転動体である直径約φ４８mmの玉を収容可能な寸法となっている。
加工概要は、上記第２実施形態（アンギュラ玉軸受）と概ね同じであり、あらかじめ設計したポケット１の断面形状と同じ形状に成形したフライスを、保持器半径方向（本実施例では外径側）から、あらかじめ加工した下穴に挿入し、その状態でポケット中心を中心とした円に沿って移動させ、その後軸方向片側に抜けることによって、ポケットを任意の断面形状に加工形成したものである。
The cage of the present embodiment is made of phenol resin. For example, the dimensions are an outer diameter of 258 mm, an inner diameter of 220 mm, a width of about 33 mm, and the
The outline of the processing is substantially the same as that of the second embodiment (angular ball bearing), and a milling die formed in the same shape as the cross-sectional shape of the
なお、従来タイプのものについては、ここでは図示しないがいずれも別体（二体をリベットで締結）タイプであり、また、ポケット形状はストレート（円柱形状若しくは円すい形状）タイプのものが標準である。
このようなポケットの加工を全てのポケット用下穴に対して繰り返すことによって全ポケットが加工できる。しかも、ポケット各部の精度も機械の持つ加工精度および円周割り出し精度に依存出来るため保持器各部精度の保証が可能になる。
In addition, although not shown here, the conventional type is a separate (two pieces are fastened with rivets) type, and the standard pocket type is a straight (cylindrical or conical) type. .
All pockets can be processed by repeating such pocket processing for all the prepared holes for pockets. In addition, since the accuracy of each part of the pocket can also depend on the machining accuracy and circumferential indexing accuracy of the machine, the accuracy of each part of the cage can be guaranteed.
なお、本実施形態の保持器にあっては、軌道輪案内方式も任意に得られることも確認した。
また、本実施形態では単一円弧によるポケット断面形状としたが当然、いかなる形状にも対応可能であることは言うまでもない。
他の構成や、作用・効果は、上記第２実施形態と同様である。
In addition, in the cage | basket of this embodiment, it also confirmed that a track ring guide system was also obtained arbitrarily.
In the present embodiment, the pocket cross-sectional shape is a single arc, but it goes without saying that any shape can be used.
Other configurations, operations and effects are the same as those in the second embodiment.
［実施例１］
上記実施形態に基づく加工で保持器を作成した。
保持器は、ＮＵ２１８の円筒ころ軸受用ころ案内もみ抜き一体型保持器であり、保持器概略寸法は、外径φ１３８mm、内径φ１１６mm、幅３０mmで、ポケット部は転動体であるころの寸法（直径＝φ１９mm、長さ＝２０mm）と同じ寸法に設定されている。
[Example 1]
A cage was created by processing based on the above embodiment.
The cage is an NU218 cylindrical roller bearing roller guide machined integrated type cage. The outline dimensions of the cage are an outer diameter of 138 mm, an inner diameter of 116 mm, a width of 30 mm, and the pocket portion is a dimension of a roller that is a rolling element (diameter). = Φ19 mm, length = 20 mm).
そして、真直測定器により片側の側板（加工基準部）を基準にし、柱２の保持器軸方向Ｘに対する円周方向倒れ（保持器公転方向Ｙへの傾き）の精度を測定してみたところ、倒れの平均が０〜１０ミクロン程度と高精度で安定していることを確認した。
従来の分離型のもみ抜き保持器では、円周方向倒れは一般に約１５〜４０ミクロン程度であり、本発明の加工によってポケットが成形された保持器では、従来に比べて高精度の保持器となることが分かる。
Then, when measuring the accuracy of the circumferential tilting of the
In the conventional separated type machined cage, the circumferential tilt is generally about 15 to 40 microns, and the cage in which the pocket is formed by the processing of the present invention has a higher accuracy than the conventional cage. I understand that
［実施例２］
次に、ポケット四隅の角アールについての実施例を説明する。
なお、本実施例の保持器はＮＵ３３０の円筒ころ軸受用ころ案内もみ抜き一体型保持器で、保持器概略寸法は、外径φ２６５mm、内径φ２３０mm、幅６４mmで、ポケット部は転動体であるころの寸法（直径＝φ４５mm、長さ＝４５mm）と同じ寸法に設計したものを例に示す。
[Example 2]
Next, an example of corner radiuses at the four corners of the pocket will be described.
Note that the cage of this embodiment is a roller guide-machined integrated cage for cylindrical roller bearings of NU330, and the cage has general dimensions of an outer diameter of φ265 mm, an inner diameter of φ230 mm, and a width of 64 mm, and the pocket portion is a roller that is a rolling element. An example is shown in which the dimensions are the same as those (diameter = φ45 mm, length = 45 mm).
上記実施形態と同様な加工法によって、ポケット四隅に逃げ部を設ける。ただし、第１の工具７を使用して加工した。
ここで、四隅の角アールの曲率半径ｒの大きさの大小によってこの部分に発生する応力は、応力集中率によって基準応力の最大３倍程度まで大きくなるとされている（図６参照）。
By the same processing method as in the above embodiment, relief portions are provided at the four corners of the pocket. However, the
Here, the stress generated in this portion due to the size of the radius of curvature r of the corner radius R at the four corners is supposed to increase up to about three times the reference stress depending on the stress concentration rate (see FIG. 6).
図８に、本構造を簡易的にモデル化した構造（保持器の１つのポケットにころ（転動体）から外力を受けたことを想定し、軸方向Ｘに対して対称と考えその片側を簡易的にモデル化した構造）とそのときの各部の寸法と角アールによる応力集中率αについての一般的に言われている関係を示す（『応力集中』西田正孝著を参照した）。なお、図中、Ｂは、ポケットについての保持器公転方向Ｙの幅の半分を、ｂは、柱２についての保持器公転方向Ｙの幅の半分を表す。
Fig. 8 shows a simplified model of this structure (assuming that an external force is applied to one pocket of the cage from the roller (rolling element), and it is considered symmetrical with respect to the axial direction X, and one side is simplified. (Modeled structure) and the dimensions of each part at that time and the generally stated relationship between the stress concentration rate α due to the corner radius (see “Stress concentration” by Masataka Nishida). In the figure, B represents half of the width of the cage in the cage revolution direction Y, and b represents half of the width of the
これによると、角アールの曲率半径ｒの大きさが小さいと極端に応力集中率αが増加することがわかる。
従来タイプの保持器におけるポケットの角アールでは、上述のように加工上どうしても曲率半径を大きく出来ず、通常、上記曲率半径はｒ＜１mmとかなり小さく、特に小さいものでは、ｒ＝０．３mmのものもある。
According to this, it can be seen that the stress concentration rate α increases extremely when the radius R of the radius of curvature r is small.
As described above, the radius of curvature of the pocket of the conventional type of cage cannot be increased due to the processing, and usually the radius of curvature is considerably smaller than r <1 mm. There are also things.
これに対して、本実施例では、ｒ＝２mmで加工でき単純に図５におけるｒ／ｂの値が（ｂ＝一定の場合）、約７倍程度大きく出来る。結果的に応力集中率αは約半分（２．５⇒１．３）程度に下げることが出来ることが分かる。従って、本発明を採用することで、応力集中の観点からも強度改善が期待できる。
またこのことは、さらに転動体の数を増すことが可能となり、結果的に、軸受の負荷容量増加にもつなげることが出来る。
On the other hand, in this embodiment, processing can be performed with r = 2 mm, and the value of r / b in FIG. 5 (when b = constant) can be increased by about 7 times. As a result, it can be seen that the stress concentration rate α can be reduced to about half (2.5⇒1.3). Therefore, by adopting the present invention, strength improvement can be expected from the viewpoint of stress concentration.
In addition, this can further increase the number of rolling elements and, as a result, increase the load capacity of the bearing.
なお、本実施例では、上記四隅の角アールを全て同じ寸法で加工しているが、本発明で使用する加工によれば、保持器外径側から内径側に向かって曲率半径ｒを連続的に変化させることも可能である。従って、必要に応じ、応力集中率αに影響を与える柱２の幅ｂに対する曲率半径の比（ｒ／ｂ）の値が最適になるように、上記曲率半径ｒを最適な値に設定してもよい。 In this embodiment, all the corners R at the four corners are processed with the same dimensions. However, according to the processing used in the present invention, the radius of curvature r is continuously increased from the outer diameter side of the cage toward the inner diameter side. It is also possible to change it. Therefore, if necessary, the curvature radius r is set to an optimum value so that the ratio of the curvature radius to the width b of the column 2 (r / b) that affects the stress concentration rate α is optimized. Also good.
１ ポケット
１ａ 公転方向を向く面
１ｂ 軸方向を向く面
１ｃ 逃げ部
１ｄ ばれ止め部
２ 柱
３ 側板
４ シャンク
５ フライス
６ 輪郭形状
７ 第１の工具
８ 第２の工具
８ａ フライス
１０ ころ
１１ 下穴
Ｘ 保持器軸方向
Ｙ 保持器公転方向
Ｚ 保持器半径方向
ｒ 逃げ部の曲率半径
Ｒ１ 保持器の柱のころとの当接部の円弧半径
Ｒ２ 保持器の柱のころばれ止め部の円弧半径
Ｒ３ｅ 保持器の柱の外径面との境界の面取り半径
Ｒ３Ｉ 保持器の柱の内径面との境界の面取り半径
ｄ 保持器のばれ止め部の軸方向長さ
ｅ ころ有効長さ
ｆ ころ長さ
Ｌ 柱の長さ
ｐ ころの挿入時に柱に負荷される面圧
Ｅ 保持器材料の縦弾性係数
Ｉ 保持器の柱の断面２次モーメント
ｔ 逃げ部の側板の最小幅寸法
DESCRIPTION OF
Claims (6)
上記柱のポケット面における、少なくとも転動体と接触する部分の保持器半径方向に沿った断面形状は円弧形状に形成され、且つ、上記逃げ部における側板の最小板幅は、半径方向に沿って均一に形成されていることを特徴とする転がり軸受用保持器。 A plurality of columns arranged in the revolving direction and a ring-shaped side plate that connects axial ends of the plurality of columns, and a pocket surface is formed on a side surface of the column and the side plate, and a junction between the column and the side plate A roller bearing retainer having a pocket relief portion formed therein,
The cross-sectional shape along the radial direction of the cage in at least the portion that contacts the rolling element in the pocket surface of the pillar is formed in an arc shape, and the minimum plate width of the side plate in the relief portion is uniform along the radial direction. A cage for a rolling bearing, characterized in that it is formed.
上記柱のポケット面における、少なくとも転動体と接触する部分の保持器半径方向に沿った断面形状は円弧形状に形成され、且つ、保持器半径方向端部における公転方向のポケット幅がころ径よりも僅かに小さくなって柱の保持器半径方向端部にころのばれ止め部が形成され、そのばれ止め部の軸方向端部は上記逃げ部によって側板と切り離され、当該ばれ止め部の軸方向長さが、ころ有効長さ以下となっていることを特徴とする転がり軸受用保持器。 A plurality of columns arranged in the revolving direction and a ring-shaped side plate that connects axial ends of the plurality of columns, a pocket surface is formed on the side surface of the column and the side plate, and at the junction between the column and the side plate A roller bearing retainer having a pocket relief,
The cross-sectional shape along the cage radial direction of at least a portion in contact with the rolling element in the pocket surface of the column is formed in an arc shape, and the pocket width in the revolution direction at the radial end of the cage is larger than the roller diameter. A roller stopper is formed at the radial end of the cage of the column, and the axial end of the stopper is separated from the side plate by the relief, and the axial length of the stopper is The roller bearing retainer is characterized in that the roller has an effective length or less.
上記柱のポケット面における、少なくとも転動体と接触する部分の保持器半径方向に沿った断面形状は円弧形状に形成され、且つ、保持器半径方向端部における公転方向のポケット幅がころ径よりも僅かに小さくなって柱の保持器半径方向端部にころのばれ止め部が形成され、そのばれ止め部の柱側面での保持器半径方向の断面形状は、上記柱ポケット面の円弧形状に滑らかに接続されると共に、ポケット側に凸の曲率半径を有する曲線形状となっていることを特徴とする転がり軸受用保持器。 A plurality of columns arranged in the revolving direction and a ring-shaped side plate that connects axial ends of the plurality of columns, a pocket surface is formed on the side surface of the column and the side plate, and at the junction between the column and the side plate A roller bearing retainer having a pocket relief,
The cross-sectional shape along the cage radial direction of at least a portion in contact with the rolling element in the pocket surface of the column is formed in an arc shape, and the pocket width in the revolution direction at the radial end of the cage is larger than the roller diameter. Slightly smaller, roller stoppers are formed at the radial end of the cage of the column, and the cross-sectional shape in the cage radial direction at the column side of the stopper is smooth to the arc shape of the column pocket surface. And a bearing having a convex curvature radius on the pocket side.
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2007
- 2007-02-08 JP JP2007028738A patent/JP2007120766A/en not_active Withdrawn
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| A621 | Written request for application examination |
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