JP6244624B2 - 保持器及び保持器を備えたころ軸受 - Google Patents

Description

本発明は、ころを収容するポケットを備えた保持器及び当該保持器を備えたころ軸受に関する。

例えば、図４に示すように、ころ軸受１００は、転動面１１１が内周に形成されるとともに軸端部にころ１３０の軸方向への移動を規制する鍔部１１２が形成された外輪１１０と、円筒状のころ１３０と、当該ころ１３０を保持するポケット１２３が周方向に等間隔に形成された保持器１２０とを備えている。
更に、ころ軸受１００は、転動面１４１が外周に形成され、軸端部の径方向外側に面取り部１４２が形成された内輪１４０を備えている。ころ１３０は外輪１１０の転動面１１１上及び内輪１４０の転動面１４１上を転動する。

上記保持器１２０は、同心かつ同径であり所定間隔だけ隔てられた一対の円環部１２１と、両円環部１２１を接続するために周方向に一定間隔を隔てて複数設けられた柱部１２２とで構成されている。保持器１２０は、樹脂製の一体品である。一対の円環部１２１と隣り合う柱部１２２とで構成されるポケット１２３にころ１３０が収容される（特許文献１参照）。

柱部１２２には、ポケット１２３に収容されたころ１３０の外周面１３１と対向する面の径方向内側端部に、周方向に突出する爪部１２７が形成されている。この爪部１２７は、保持器１２０に収容されたころ１３０が径方向内側に離脱することを防止するためのものであり、十分な高さで形成されている。

従来、上述のようなころ軸受１００は、外輪１１０に保持器１２０を挿入し、この保持器１２０のポケット１２３にころ１３０を径方向内側から外輪１１０に向かって押し込み、外輪１１０、保持器１２０及びころ１３０からなる組立て品を得て、その後、当該組立て品の内側空間に内輪１４０又は回転軸を嵌め込むことで組み立てられていた。

特開２００８−２１５４７５号公報

しかし、上述のころ軸受１００の構成及び組立て方法では、図５に示すように、外輪１１０に挿入された保持器１２０のポケット１２３に、ころ１３０を径方向内側から外輪１１０の転動面１１１に向かって押し入れる際に、爪部１２７を大きく変形させて乗り越えなければならない。

このため、ころ１３０が爪部１２７を乗り越えた後に、勢い余って外輪１１０の転動面１１１に衝突することがあり、この場合、ころ１３０の外周面１３１や外輪１１０の転動面１１１に傷が発生してしまう恐れがある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ころ軸受の組み立て時にころの外周面や外輪の転動面に傷が発生するのを防止できる保持器及び当該保持器を備えたころ軸受を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明は、外輪の内周に形成された転動面を転動するころを保持するポケットが周方向に等間隔に形成された保持器であって、前記ころの外周面に接触することで、当該ころを前記保持器の径方向に位置保持することが可能であり、かつ、前記ころによる前記径方向の乗り越えを許容する突起と、当該突起よりも前記保持器の径方向内側に位置し、前記ころの外周面に当接することで、前記径方向内側への当該ころの離脱を阻止する爪部とが、前記ポケットにおける前記ころの外周面に対向する対向面に形成され、前記突起は、前記ころの外周面と前記外輪の転動面との間に形成される隙間の寸法が、内輪又は回転軸の軸端部の径方向外側に形成されている面取り部の径方向寸法未満となる位置で前記ころと接触し、当該ころの外周面の稜線と前記外輪の転動面の稜線とが軸方向に平行となる状態で保持し、前記爪部は、軸端部に前記ころの軸方向への移動を規制する鍔部が形成された外輪に、前記ポケットに保持させた前記ころを軸方向に沿って直線的に挿入することを可能とする位置で、当該ころと当接して離脱を阻止することを特徴とする。

本発明の保持器は、ころの外周面に接触することで、ころを保持器の径方向に位置保持することが可能であり、かつ、ころによる保持器の径方向の乗り越えを許容する突起を備えている。更に、保持器は、当該突起よりも保持器の径方向内側に位置し、ころの外周面に当接することで、径方向内側へのころの離脱を阻止する爪部を備えている。

このため、保持器のポケットに径方向外側からころを挿入することで、ころは、突起を乗り越えて突起と爪部の間に収められる。これにより、保持器にころが組み込まれた組立て品を外輪に挿入することが可能である。
この結果、従来の外輪に保持器を挿入した後にころを径方向内側から保持器に組み込む場合のように、爪部を乗り越えたころが外輪の転動面に勢い余って衝突して、ころの外周面や外輪の転動面に傷が発生することがない。したがって、ころ軸受の組み立て時にころの外周面や外輪の転動面に傷が発生するのを防止することができる。

また、内輪又は回転軸を嵌め込む前に、ころを突起によって径方向に保持した状態とすることで、ころが径方向内側に移動するのを防ぎ、内輪又は回転軸の嵌め込み作業が容易になる。したがって、ころ軸受の組み立て作業性が向上する。

上記の保持器において、前記突起は、前記ころの外周面と前記外輪の転動面との間に形成される隙間の寸法が、内輪又は回転軸の軸端部の径方向外側に形成されている面取り部の径方向寸法未満となる位置で、前記ころと接触して保持する。

この場合、外輪、保持器及びころからなる組立て品の内側空間に内輪又は回転軸を嵌め込むことにより、内輪又は回転軸の面取り部ところが接触して、ころを使用状態の位置まで径方向外側に移動させることができる。このため、内輪又は回転軸の嵌め込み作業が更に容易になり、ころ軸受の組み立て作業性が飛躍的に向上する。
また、内輪又は回転軸の嵌め込みが完了すると、ころが突起に保持されている位置から保持器の径方向外側に移動するため、ころ軸受の使用状態においてころが突起に接触することがない。

また、上記の保持器において、前記爪部は、軸端部に前記ころの軸方向への移動を規制する鍔部が形成された外輪に、前記保持器のポケットに保持させた前記ころを軸方向に沿って直線的に挿入可能とする位置で、当該ころと当接して離脱を阻止することが好ましい。

この場合、鍔部が形成された外輪に対して、ころが保持器の突起と爪部の間に収められた組立て品を組み込むことができる。

また、上記の保持器は、軸方向に所定間隔だけ隔てられている一対の円環部と当該円環部同士を接続する複数の柱部とを備え、当該柱部は軸方向に対して傾斜している傾斜部を含み、当該傾斜部に前記突起が形成されている構成とすることができる。
また、本発明は、転動面が内周に形成された外輪と、当該転動面を転動するころと、上記いずれかに記載の保持器と、を備えたころ軸受である。

この発明により、ころ軸受の組み立て時にころの外周面や外輪の転動面に傷が発生するのを防止することができる。

本発明の一実施形態に係る保持器及び当該保持器を備えたころ軸受の説明図である。 ころ軸受の組み立て時の外輪と保持器ところの位置関係の説明図である。 内輪を嵌め込む前後のころと内輪の位置関係の説明図である。 従来の保持器及び当該保持器を備えたころ軸受の説明図である。 従来のころ軸受の組み立て方法の説明図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る保持器２０及び当該保持器２０を備えたころ軸受１の説明図である。詳しくは、図１（ａ）は、使用状態におけるころ軸受１の一部拡大縦断面図であり、図１（ｂ）は、保持器１の一部拡大正面図である。

図２は、ころ軸受１の組み立て時の外輪１０と保持器２０ところ３０の位置関係の説明図である。なお、図２では外輪１０及び保持器２０を直線的に概略化して示している。図３は、内輪４０を嵌め込む前後のころ３０と内輪４０の位置関係の説明図である。詳しくは、図３（ａ）は、外輪１０と保持器２０ところ３０からなる組立て品に内輪４０を嵌め込む前の状態を示し、図３（ｂ）は、内輪４０を嵌め込んだ後の状態を示している。

本実施形態に係るころ軸受１は、図１（ａ）に示すように、外輪１０、内輪４０、ころ３０、及び保持器２０で構成されている。
外輪１０は、円環形状を有し、内周にころ３０が転動する転動面１１が形成されている。外輪１０の軸方向の両端部には、ころ３０が軸方向へ移動することを規制する鍔部１２が転動面１１よりも径方向内側に突出する態様で形成されている。

内輪４０は、円環形状を有し、ころ３０が転動する転動面４１が外周に形成されている。また、内輪４０には、外輪１０、ころ３０、及び保持器２０からなる組立て品の内側空間への当該内輪４０の組み込みを容易にするために、軸方向両端部の径方向外側に面取り部４２が形成されている。

なお、内輪４０には、回転軸（図示省略）への内輪４０の挿入を容易に行うために、軸方向両端部の径方向内側にも面取り部が形成されている。
ころ３０は、円筒状に形成されており、ころ軸受１の使用状態において、ころ３０は、その外周面３１を外輪１０の転動面１１及び内輪４０の転動面４１と接触させながら当該転動面１１，４１上を転動する。

保持器２０は、図１（ｂ）に示すように、一対の円環部２１と当該円環部２１同士を接続する柱部２２とで構成されている。一対の円環部２１は、同心かつ同径であり軸方向にころ３０の軸方向寸法に比べて僅かに広い間隔だけ隔てられている。柱部２２は、一対の円環部２１同士を軸方向に沿って接続しており、ころ３０の直径より僅かに広い間隔で周方向に沿って複数設けられている。一対の円環部２１と隣り合う柱部２２とで構成されるポケット２３の内側空間（ポケット空間Ｓ）にころ３０が収められる。

柱部２２は、各円環部２１との接続部分に設けられた軸方向に平行な第１平行部２２Ａと、柱部２２の中央部分に設けられた、第１平行部２２Ａよりも径方向内側に位置する軸方向に平行な第２平行部２２Ｃと、第１平行部２２Ａ及び第２平行部２２Ｃを接続し、軸方向に対して傾斜している傾斜部２２Ｂとで構成されている（図１（ａ）参照）。

傾斜部２２Ｂは、ころ３０の外周面３１と対向する両対向面２３Ａに、ころ３０の外周面３１に接触することで、当該ころ３０を保持器２０の径方向に位置保持することが可能であり、かつ、ころ３０による保持器２０の径方向の乗り越えを許容する突起２５を備えている。

突起２５は、図２に示すように、ころ３０のＰＣＤ（Ｐｉｔｃｈ Ｃｉｒｃｌｅ Ｄｉａｍｅｔｅｒ）のライン（ころ軸受１の使用状態におけるころ３０の回転中心を通る円）よりも保持器２０の径方向内側の位置に設けられている。
また、突起２５は、ころ３０の径方向最大幅の位置において、傷がつかない程度に当該ころ３０の外周面３１と両側から接触することにより、ころ３０を保持し得る高さ（対向面２３Ａから保持器２０の周方向への突出高さ）で形成されている。

更に、突起２５は、図３（ａ）に示すころ３０の径方向最大幅の位置でころ３０を保持している状態において、ころ３０の外周面３１と外輪１０の転動面１１との間に形成される隙間の寸法Ｃが、内輪４０の面取り部４２の径方向寸法Ｂ未満となる位置に形成されている。なお、図３（ａ）は、図２の３０Ｂの状態に対応している。

第２平行部２２Ｃは、ころ３０の外周面３１と対向する両対向面２３Ａに、ころ３０の外周面３１に当接することで、径方向内側への当該ころ３０の離脱を阻止する爪部２７を備えている。
爪部２７は、突起２５よりも径方向内側である柱部２２の径方向内側端部に位置している。また、爪部２７は、保持器２０の周方向に突出し、ころ３０の離脱を阻止するために突起２５に比べ、突出高さが高く形成されている。

更に、爪部２７は、軸端部にころ３０の軸方向への移動を規制する鍔部１２が形成された外輪１０に、保持器２０のポケット２３に保持させたころ３０を軸方向に沿って直線的に挿入可能とする位置でころ３０と当接して離脱を阻止する（図２の３０Ａの状態）。

上記ころ軸受１は、ころ３０を保持器２０に挿入して保持させ、保持器２０ところ３０からなる組立て品を外輪１０に挿入し、外輪１０と保持器２０ところ３０からなる組立て品に内輪４０を嵌め込んで組み立てられる。
詳述すると、先ず、保持器２０のポケット空間Ｓに径方向外側からころ３０を挿入し、ころ３０が突起２５を弾性変形させることで乗り越えて、突起２５と爪部２７との間に収められた組立て品を組み立てる。

爪部２７は、少なくともころ３０が爪部２７と当接している状態において、保持器２０の中心軸からころ３０の保持器２０径方向外側の端部までの寸法が、外輪１０の中心軸から鍔部１２の端面１２Ａまでの寸法よりも小さくなるように径方向の位置や高さ等が定められている。これにより、外輪１０の鍔部１２にころ３０が当たることなく、保持器２０ところ３０からなる組立て品が外輪１０へ挿入される。

保持器２０ところ３０からなる組立て品を外輪１０に挿入した後（図２の３０Ａの状態）、ころ３０を保持器２０の径方向外側へ僅かに押しやって、ころ３０の径方向最大幅の位置においてころ３０を突起２５に接触させて保持させる（図２の３０Ｂの状態）。
この状態において、ころ３０と外輪１０の転動面１１との間に隙間を有し、更に、この隙間の寸法Ｃと、内輪４０の面取り部４１の径方向寸法Ｂ（図３（ａ）参照）は、Ｂ＞Ｃの関係を満たしている。

外輪１０と保持器２０ところ３０からなる組立て品に内輪４０を挿入すると、ころ３０が内輪４０の面取り部４２により押されて径方向外側に移動して突起２５を乗り越える。そして、ころ３０の外周面３１が外輪１０の及び内輪４０の転動面４１に接すると共に突起２５からころ３０が外れて接触が回避され（図２の３０Ｃの状態）、ころ軸受１が組み上がる（図３（ａ）及び（ｂ）参照）。

上述の実施形態に係る保持器２０は、ころ３０の外周面３１に接触することで、ころ３０を保持器２０の径方向に位置保持することが可能であり、かつ、ころ３０による保持器２０の径方向の乗り越えを許容する突起２５を備えている。
更に、保持器２０は、当該突起２５よりも保持器２０の径方向内側に位置し、ころ３０の外周面３１に当接することで、径方向内側へのころ３０の離脱を阻止する爪部２７を備えている。

また、爪部２７は、鍔部１２が形成された外輪１０に、保持器２０のポケット２３に保持させたころ３０を軸方向に沿って直線的に挿入可能とする位置で、ころ３０と当接して離脱を阻止する。
このため、保持器２０のポケット２３に径方向外側からころ３０を挿入することで、ころ３０は、突起２５を乗り越えて突起２５と爪部２７の間に収めることができる。そして、保持器２５にころ３０が組み込まれた組立て品を外輪１０に挿入することができる。

この結果、従来の外輪１００に保持器１２０を挿入した後にころ１３０を径方向内側から保持器１２０に組み込む場合とは異なり、ころ３０が爪部２７を乗り越える必要がなく、爪部２７を乗り越えたころ３０が外輪１０の転動面１１に勢い余って衝突することがない。したがって、ころ軸受１の組み立て時にころ３０の外周面３１や外輪１０の転動面１１に傷が発生するのを防止することができる。

また、外輪１００に保持器１２０を挿入した後にころ１３０を径方向内側から保持器１２０に組み込む場合に比べて、外輪１０、保持器２０及びころ３０からなる組立て品の組み立てが容易にでき、ころ軸受１の組み立て作業性が飛躍的に向上する。

また、突起２５は、ころ３０と外輪１０の転動面１１との間の隙間の寸法Ｃが、内輪４０の面取り部４２の径方向寸法Ｂ未満となる位置で、ころ３０と接触して保持する。
このため、外輪１０、保持器２０及びころ３０からなる組立て品の内側空間に内輪４０を嵌め込むことにより、内輪４０の面取り部４２ところ３０が接触して、ころ３０を使用状態の位置まで径方向外側に移動させることができる。したがって、内輪４０の嵌め込み作業が容易になり、ころ軸受１の組み立て作業性が飛躍的に向上する。

また、内輪４０の嵌め込みが完了すると、突起２５がころ３０の径方向最大幅の位置で両側から接触することで、ころ３０が突起２５に保持されている位置から保持器２０の径方向外側に移動する。このため、ころ軸受１の使用状態においてころ３０が突起２５に接触することがない。

なお、突起２５は、ころ３０の径方向最大幅近傍の位置において、当該ころ３０の外周面３１と両側から接触することにより、ころ３０を保持し得る高さで形成されていればよく、必ずしもころ３０の径方向最大幅の位置でころ３０を保持する構成でなくてもよい。

１：ころ軸受、１０：外輪、１１：転動面、１２：鍔部、２０：保持器、２１：円環部、２２：柱部、２２Ｂ：傾斜部、２３：ポケット、２３Ａ：対向面、２５：突起、２７：爪部、３０：ころ、３１：外周面、４０：内輪、４１：転動面、４２：面取り部、Ｂ：径方向寸法、Ｃ：隙間の寸法

Claims (3)

1. 外輪の内周に形成された転動面を転動するころを保持するポケットが周方向に等間隔に形成された保持器であって、
   前記ころの外周面に接触することで、当該ころを前記保持器の径方向に位置保持することが可能であり、かつ、前記ころによる前記径方向の乗り越えを許容する突起と、
   当該突起よりも前記保持器の径方向内側に位置し、前記ころの外周面に当接することで、前記径方向内側への当該ころの離脱を阻止する爪部とが、
   前記ポケットにおける前記ころの外周面に対向する対向面に形成され、
   前記突起は、前記ころの外周面と前記外輪の転動面との間に形成される隙間の寸法が、内輪又は回転軸の軸端部の径方向外側に形成されている面取り部の径方向寸法未満となる位置で前記ころと接触し、当該ころの外周面の稜線と前記外輪の転動面稜線とが軸方向に平行となる状態で保持し、
   前記爪部は、軸端部に前記ころの軸方向への移動を規制する鍔部が形成された外輪に、前記ポケットに保持させた前記ころを軸方向に沿って直線的に挿入することを可能とする位置で、当該ころと当接して離脱を阻止することを特徴とする保持器。
2. 軸方向に所定間隔だけ隔てられている一対の円環部と当該円環部同士を接続する複数の柱部とを備え、当該柱部は軸方向に対して傾斜している傾斜部を含み、当該傾斜部に前記突起が形成されている請求項１に記載の保持器。
3. 転動面が内周に形成された外輪と、当該転動面を転動するころと、請求項１又は２に記載の保持器と、を備えたころ軸受。

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