WO2014088059A1 - 保持器、およびケージアンドローラ - Google Patents
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- F16C43/04—Assembling rolling-contact bearings
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- F16C43/08—Placing rolling bodies in cages or bearings by deforming the cages or the races
Definitions
- the present invention relates to a radial roller (including needle) bearing cage made of synthetic resin, and an improvement of a cage and roller in which the roller is assembled to the cage.
- a cage and roller 100 as shown in FIGS. 8 and 9 is incorporated in a portion to which a large radial load is applied among the rotation support portions of various mechanical devices.
- the cage-and-roller 100 includes a cylindrical outer ring raceway 103 provided on an inner peripheral surface of an outer diameter side member 102 such as a housing (or a gear, a roller, or an outer ring that rotates during use) that does not rotate during use.
- a plurality of rollers (needles) 106 are provided between the inner ring raceway 105 having a cylindrical surface provided on the outer peripheral surface of the shaft 104 such as a shaft (or a support shaft or an inner ring).
- the plurality of rollers 106 are provided so as to roll while being held by a cage 107.
- the cage 107 is entirely formed in a cylindrical shape by a synthetic resin material such as glass fiber reinforced plastic.
- a cage 107 is arranged between a pair of rim portions 108 and 108 that are arranged concentrically with each other in an axial direction and are annular, and between the rim portions 108 and 108.
- a plurality of column portions 109, 109 provided in a state where they are provided.
- the portions surrounded by the four sides by the column portions 109 and 109 adjacent to each other in the circumferential direction and the rim portions 108 and 108 serve as pockets 110 and 110 for holding the rollers 106 in a rollable manner.
- Such assembling of the cage and roller 100 includes a case where the cage and roller 100 is assembled to the shaft 104 and then assembled to the outer diameter side member 102, a case where the cage and roller 100 is assembled to the outer diameter side member 102, and a case where the cage and roller 100 is assembled to the shaft 104.
- the roller 106 may be assembled into the cage after the cage 107 is first assembled to the shaft 104 or the outer diameter side member 102.
- an outward flange whose outer diameter is larger than the inner diameter of the cage 107 at the portion between the end of the shaft 104 and the inner ring raceway 105 in the axial direction on the outer peripheral surface of the shaft 104.
- the obstacle becomes an obstacle and the cage 107 cannot be moved in the axial direction to the periphery of the inner ring raceway 105.
- the inner diameter dimension is larger than the outer diameter dimension of the cage 107 at a portion between the end of the outer diameter side member 102 and the outer ring raceway 103 in the axial direction. If there is an obstacle such as a small inward flange-shaped buttocks, the obstacle becomes an obstacle and the cage 107 cannot be moved in the axial direction to the periphery of the outer ring raceway 103.
- Patent Document 1 describes a cage having a discontinuous portion at one place in the circumferential direction.
- FIG. 10 shows a cage and roller 120 using a cage 121 having the same basic structure as the cage described in Patent Document 1.
- the retainer 121 is provided with a discontinuity 122 that is a discontinuous portion at one place in the circumferential direction.
- the center portions in the width direction on both sides in the circumferential direction sandwiching the cut 122 are engaged with each other so as to be relatively displaceable in the circumferential direction without rattling.
- the inner diameter dimension can be elastically expanded based on increasing the width of the cut 122 in the circumferential direction. For this reason, the obstacle can be overcome by elastically expanding the inner diameter in this way.
- the width of the discontinuity 122 becomes circular due to a handling mistake during assembly work. There is a possibility of excessive spreading in the circumferential direction.
- the cage 121 is plastically deformed, and further, the openings of the pockets 123 and 123 are deformed, and the rollers are held in the pockets 123 and 123. There is a possibility that troubles such as dropping of 124 and 124 to the outside occur.
- the present invention has been made in view of the circumstances as described above, and an object of the present invention is to provide a radial roller bearing retainer that can be reduced in diameter and expanded without causing plastic deformation, and a cage and roller. It is to provide.
- a pair of rim portions arranged coaxially with each other; A plurality of column portions connecting the pair of rim portions in the axial direction; With Each of the pair of rim portions is constituted by a plurality of arc-shaped portions, Between each end portion of the arc-shaped portion adjacent in the circumferential direction, a plurality of cuts are formed in the same phase in the circumferential direction in each rim portion, A plurality of elastic deformation portions that contract or extend in the circumferential direction are provided in the circumferential direction between the column portions adjacent in the circumferential direction in which the cut is formed, The elastically deforming portion has each end portion of the arc-shaped portion adjacent in the circumferential direction as a base end portion and extends inward in the axial direction from each end portion, and the extended portion is in the circumferential direction.
- the radial roller bearing retainer is characterized in that the elastically deforming portion is formed symmetrically with respect to the axially intermediate portion.
- the cage includes a pair of rim portions arranged coaxially with each other, and a plurality of column portions that connect the pair of rim portions in the axial direction,
- Each of the pair of rim portions is constituted by a plurality of arc-shaped portions, Between each end portion of the arc-shaped portion adjacent in the circumferential direction, a plurality of cuts are formed in the same phase in the circumferential direction in each rim portion, A plurality of elastic deformation portions that contract or extend in the circumferential direction are provided in the circumferential direction between the column portions adjacent in the circumferential direction in which the cut is formed,
- the elastically deforming portion has each end portion of the arc-shaped portion adjacent in the circumferential direction as a base end portion and extends inward in the axial direction from each end portion, and the extended portion is in the circumferential direction.
- a plurality of elastically deforming portions that are contracted or extended in the circumferential direction are provided in the circumferential direction, and the elastically deforming portions are provided in the intermediate portion in the axial direction.
- the cage is symmetrically formed so that plastic deformation is prevented, it has sufficient strength against axial twisting, and can be reduced in diameter and expanded in the circumferential direction while ensuring a sufficient amount of deformation. Can be provided.
- Sectional drawing of the rotation support part incorporating the cage and roller which concerns on embodiment of this invention.
- the figure which looked at the circumference direction part of the cage of Drawing 1 from the diameter direction outside FIG. 2 is an axial sectional view of the cage and roller of FIG. 1.
- the principal part enlarged plan view of FIG. The principal part expansion perspective view of FIG.
- Sectional drawing of the rotation support part incorporating the cage and roller of a prior art The figure which looked at the circumferential direction part of the cage of the prior art from the radial direction outer side.
- omits one part shape and shows the cage and roller using the holder
- FIG. 1 shows a cross-sectional view of a rotation support portion incorporating a cage and roller 10 according to an embodiment of the present invention.
- the cage and roller 10 includes a cage 13 and a plurality of rollers 12.
- the plurality of rollers 12 are thin cylindrical members formed of, for example, high carbon chromium bearing steel, and thin rollers are also called needle rollers or needles.
- the cage 13 is made of a resin, such as an aromatic polyamide (aromatic PA), polyamide 46, polyamide 6, polyamide 66, or other polyamide (nylon resin), polyphenylene sulfide (PPS), polyether ether ketone (PEEK), polyacetal. (POM), fluorine resins such as polytetrafluoroethylene (PTFE), and the like can be used.
- aromatic PA aromatic polyamide
- PPS polyphenylene sulfide
- PEEK polyether ether ketone
- POM polyacetal.
- fluorine resins such as polytetrafluoroethylene (PTFE), and the like
- PTFE polytetrafluoroethylene
- polyamide resin is mixed with glass fiber or carbon fiber in an amount of 5 to 30% by mass, and the flexural modulus is 2000 to 5000 MPa. Within this range, the deformable portion can be more suitably deformed and have the necessary rigidity.
- the retainer 13 includes a pair of rim portions 15 and 15 arranged coaxially with each other, and a plurality of column portions 16 that connect the pair of rim portions 15 and 15 in the axial direction.
- the pair of rim portions 15 and 15 are respectively configured by a plurality (four in this embodiment) of arc-shaped portions 15a.
- a plurality of cuts 15c are formed in the rim portions 15 and 15 with the same phase in the circumferential direction. As the number of cuts 15c increases, the number of rollers 12 decreases, so the number of cuts 15c is preferably 2-6.
- retainer 13 (cut 15c) to the circumferential direction between the pillar parts 16 and 16 adjacent to the holder 13 in the circumferential direction in which the cut 15c is formed is a circumferential direction.
- a rectangular space that is surrounded by four sides by the circumferential side surfaces of the column parts 16 and 16 that are adjacent to each other in the circumferential direction without sandwiching the elastic deformation part 17 and the inner side surfaces of the pair of rim parts 15 and 15 that face each other.
- the portions are pockets 14 and 14, respectively.
- an inner diameter side locking projection 16a is provided at the inner end of the cage 13 in the diameter direction, and an outer end is also provided at the outer end.
- a radial side locking projection 16b is formed over the entire length of each of the pillars 16 and 16, respectively.
- the roller 12 In order to rollably incorporate the roller 12 into the cage 13, the roller 12 is inserted into each pocket 14, 14 from the inner diameter side or the outer diameter side of the cage 13. At the time of this insertion work, the column portions 16 and 16 partitioning both sides in the circumferential direction of the pockets 14 and 14 and the inner diameter side locking projections 16a formed on the side surfaces of the column portions 16 and 16, Each roller 12 is pushed into each of the pockets 14 and 14 while elastically deforming the radial side locking projection 16b.
- each pocket 14, 14 at the part removed from each locking projection 16 a, 16 b is larger than the outer diameter ⁇ Dk of each roller 12 (Wp> ⁇ Dk)
- the rollers 12 can roll with a light force in the pockets 14.
- the distance Wo in the free state between the front end edges of the radial side locking projections 16b, 16b is smaller than the outer diameter ⁇ Dk of each roller 12 ( ⁇ Dk ⁇ Wi, ⁇ Dk ⁇ Wo). Therefore, the rollers 12 held in the pockets 14 and 14 do not inadvertently fall out of the pockets 14 and 14.
- the thickness T of the cage 13 is smaller than the outer diameter ⁇ Dk of each roller 12 (T ⁇ Dk). Therefore, a part of each roller 12 protrudes from the outer peripheral surface and inner peripheral surface of the retainer 13 in a state where the rollers 12 are held in the pockets 14 and 14.
- the outer diameter having a thickness of ⁇ o is provided between the inner peripheral surface of the outer diameter side member 2 and the outer peripheral surfaces of the rim portions 15 and 15.
- a side annular gap is formed between the outer peripheral surface of the shaft 4 and the inner peripheral surface of each rim portion 15, 15 with an inner diameter side annular gap having a thickness of ⁇ i over the entire circumference.
- the inner diameter side locking projection 16a and the outer diameter side locking projection 16b are formed over the entire length of each of the column portions 16 and 16, respectively, but only in a range narrower than the total length. It may be provided or may be divided into a plurality of parts.
- the elastically deformable portion 17 extends inward in the axial direction from each end portion 15b with the end portions 15b and 15b of the arc-shaped portions 15a and 15a adjacent in the circumferential direction as base end portions. It has a pair of elastic deformation pieces 17a and 17a that extend and connect the extended portions in the circumferential direction.
- the pair of elastic deformation pieces 17 a and 17 a have the same shape, and the elastic deformation portion 17 is formed symmetrically with respect to the axial intermediate portion C of the cage 13.
- the elastic deformation piece 17a is composed of a plurality of arcs 17a1, 17a2, 17a3 each having a radius of curvature R1 to R3.
- the elastic deformation piece 17a may be configured by a single arc.
- each end portion 15b of the arcuate portion 15a serving as the base end portion of the elastic deformation portion 17 is equal to or greater than the axial width w2 of the arcuate portion 15a in consideration of the strength of the base end portion.
- the curvature of the arc surface formed on the inner side surface in the axial direction of the base end portion is large (the curvature radius r is small).
- the radial thickness h of the elastic deformation piece 17a is set to be thicker than the width w3 of the elastic deformation piece 17a. Can be suppressed.
- the cage 13 having the outer diameter ⁇ D1 deforms the elastic deformation portion 17, thereby narrowing the circumferential distance L1 (see FIG. 2) of the cut 15c and reducing the diameter to the outer diameter ⁇ D2.
- the movable range that is, the amount of deformation of the elastic deformation piece 17a can be arbitrarily set by the axial distance L3 between the pair of elastic deformation pieces 17a and 17a and the circumferential distance L1 of the cut 15c.
- the circumferential distance L1 of the cut 15c before elastic deformation is such that the column 16 and the elastic deformation piece 17a before the elastic deformation do not contact each other before the cut 15c disappears. It is set smaller than the sum of the circumferential distances L2 and L2 (L1 ⁇ 2 ⁇ L2).
- the cage 13 can expand the diameter L1 of the cut 15c by expanding the circumferential distance L1 by deforming the elastic deformation portion 17.
- the spring force of the elastic deformation piece 17a becomes resistance, and therefore it is possible to prevent the diameter from being unintentionally excessively expanded due to a handling mistake during assembly work. .
- the cage 13 is provided with a plurality of elastic deformation portions 17 in the circumferential direction that are contracted or expanded in the circumferential direction. 17 is formed symmetrically with respect to the axial intermediate portion C, so that plastic deformation is prevented, it has sufficient strength against axial twisting, and a sufficient amount of deformation is secured. A cage 13 that can be reduced in diameter and expanded in the circumferential direction can be provided. Further, the elastic deformation portion 17 allows the roller 12 to move moderately and prevents fretting.
- the pair of rim portions 15 and 15 are configured by a plurality of arc-shaped portions 15a, and the pair of rim portions 15 and 15 includes a plurality of rim portions 15 and 15 between a plurality of end portions 15b of the arc-shaped portions 15a adjacent in the circumferential direction.
- the cuts 15c are formed in the same phase in the circumferential direction, and the elastic deformation portions 17 extend inward in the axial direction from the respective end portions 15b of the adjacent arc-shaped portions 15a, and the extended portions are arranged in the circumferential direction.
- the elastic deformation portion 17 is formed between the column portions 16 and 16 adjacent in the circumferential direction, and the circumferential distance L1 of the cut 15c is the circumferential direction between the adjacent column portion 16 and the elastic deformation piece 17a. Since the distance L2 is smaller than the sum of the distances L2, the column part 16 and the elastic deformation piece 17a do not contact each other before the cut 15c disappears when contracted in the circumferential direction, and a sufficient amount of deformation can be ensured. .
- a plurality of elastically deforming portions are provided in the circumferential direction to contract or extend the cage in the circumferential direction, and the elastically deforming portions are axially arranged. It is formed symmetrically with respect to the middle part.
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Abstract
円周方向に収縮、或いは伸長させる弾性変形部17が円周方向に複数設けられている。弾性変形部17は、円周方向に隣接する円弧状部分15aの各端部15bを基端部として、これら各端部15bからそれぞれ軸方向内側に延出するとともに、延出した部分を円周方向において連結する一対の同一形状の弾性変形片17aを有する。弾性変形部17aは軸方向中間部Cに対して対称に形成されている。
Description
本発明は、合成樹脂製のラジアルころ(ニードルを含む)軸受用保持器、および、保持器にころを組み付けたケージアンドローラの改良に関する。
各種機械装置の回転支持部のうち、大きなラジアル荷重が加わる部分には、図8、図9に示す様なケージアンドローラ100が組み込まれている。このケージアンドローラ100は、使用時にも回転しないハウジング(又は使用時に回転する歯車やローラ、あるいは外輪)等の外径側部材102の内周面に設けた円筒面状の外輪軌道103と、回転軸(又は支持軸、あるいは内輪)等の軸104の外周面に設けた円筒面状の内輪軌道105との間に、複数のころ(ニードル)106を有する。複数のころ106は、保持器107により保持した状態で転動自在に設けられている。
又、保持器107は、ガラス繊維強化プラスチック等の合成樹脂材料により、全体を円筒状に構成している。この様な保持器107は、軸方向に間隔をあけて互いに同心に配置された、それぞれが円環状である一対のリム部108,108と、これら両リム部108,108同士の間に掛け渡される状態で設けられた複数の柱部109,109と、を備える。そして、円周方向に隣り合う柱部109,109と両リム部108,108とにより四方を囲まれた部分を、それぞれ各ころ106を転動自在に保持する為のポケット110,110としている。
この様なケージアンドローラ100の組み立ては、軸104にケージアンドローラ100を組み付けた後、外径側部材102に組み付ける場合と、外径側部材102に組み付けた後、軸104に組み付ける場合と、がある。このとき、まず保持器107を軸104、あるいは外径側部材102に組み付けた後、ころ106を保持器に組み込んでもよい。ところが、この場合に、軸104の外周面のうち、軸方向に関してこの軸104の端部と内輪軌道105との間部分に、その外径寸法が保持器107の内径寸法よりも大きい、外向フランジ状の鍔部等の障害物が存在すると、この障害物が邪魔になって、保持器107を内輪軌道105の周囲まで軸方向に移動させる事ができなくなる。同様に、外径側部材102の内周面のうち、軸方向に関してこの外径側部材102の端部と外輪軌道103との間部分に、その内径寸法が保持器107の外径寸法よりも小さい内向フランジ状の鍔部等の障害物が存在すると、この障害物が邪魔になって、保持器107を外輪軌道103の周囲まで軸方向に移動させる事ができなくなる。
この様な不都合を解消できる保持器として、特許文献1には、円周方向の1個所に不連続部を設けた保持器が記載されている。図10は、この特許文献1に記載された保持器と同様の基本構造を有する保持器121を用いたケージアンドローラ120を示している。この保持器121は、円周方向の1個所に、不連続部である切れ目122を設けている。又、この切れ目122を挟む円周方向両側部分の幅方向中央部同士を、円周方向に関する相対変位可能にがたつきなく凹凸係合させている。この様な構成を有する保持器121の場合には、切れ目122の幅を円周方向に広げる事に基づいて、内径寸法を弾性的に広げる事ができる。この為、この様に内径寸法を弾性的に広げる事により、上記障害物を乗り越える事ができる。
ところが、特許文献1の技術の様な、円周方向の1個所に不連続部である切れ目122を設けた保持器121の場合には、組立作業中の取り扱いミスにより、切れ目122の幅が円周方向に過度に広がる可能性がある。この様に切れ目122の幅が円周方向に過度に広がると、保持器121が塑性変形を起こし、さらにはポケット123,123の開口部が変形し、これら各ポケット123,123内に保持したころ124,124が外部に脱落する等の不具合を生じる可能性がある。
本発明は、上述の様な事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、塑性変形を起こさずに縮径、拡径が可能なラジアルころ軸受用保持器、および、ケージアンドローラを提供することにある。
本発明の上記目的は、下記の構成によって達成される。
(1) 互いに同軸に配置された一対のリム部と、
前記一対のリム部を軸方向に連結する複数の柱部と、
を備え、
前記一対のリム部は、複数の円弧状部分によってそれぞれ構成され、
円周方向に隣接する前記円弧状部分の各端部間に、複数の切れ目が前記各リム部において円周方向に同位相でそれぞれ形成されており、
前記切れ目が形成される円周方向において隣接する前記柱部間に、円周方向に収縮、或いは伸長させる弾性変形部が円周方向に複数設けられ、
前記弾性変形部は、円周方向に隣接する前記円弧状部分の各端部を基端部として、これら各端部からそれぞれ軸方向内側に延出するとともに、該延出した部分を円周方向において連結する一対の弾性変形片を有し、
前記一対の弾性変形片は同一形状を有しており、
前記弾性変形部は軸方向中間部に対して対称に形成されていることを特徴とするラジアルころ軸受用保持器。
(2) 前記切れ目の円周方向距離は、隣接する前記柱部と前記弾性変形片との各円周方向距離の総和よりも小さいことを特徴とする(1)に記載のラジアルころ軸受用保持器。
(3) 保持器、及び複数のころからなり、
前記保持器は、互いに同軸に配置された一対のリム部と、前記一対のリム部を軸方向に連結する複数の柱部と、を備え、
前記一対のリム部は、複数の円弧状部分によってそれぞれ構成され、
円周方向に隣接する前記円弧状部分の各端部間に、複数の切れ目が前記各リム部において円周方向に同位相でそれぞれ形成されており、
前記切れ目が形成される円周方向において隣接する前記柱部間に、円周方向に収縮、或いは伸長させる弾性変形部が円周方向に複数設けられ、
前記弾性変形部は、円周方向に隣接する前記円弧状部分の各端部を基端部として、これら各端部からそれぞれ軸方向内側に延出するとともに、該延出した部分を円周方向において連結する一対の弾性変形片を有し、
前記一対の弾性変形片は同一形状を有しており、
前記弾性変形部は軸方向中間部に対して対称に形成されていることを特徴とするケージアンドローラ。
(4) 前記切れ目の円周方向距離は、隣接する前記柱部と前記弾性変形片との各円周方向距離の総和よりも小さいことを特徴とする(3)に記載のケージアンドローラ。
(1) 互いに同軸に配置された一対のリム部と、
前記一対のリム部を軸方向に連結する複数の柱部と、
を備え、
前記一対のリム部は、複数の円弧状部分によってそれぞれ構成され、
円周方向に隣接する前記円弧状部分の各端部間に、複数の切れ目が前記各リム部において円周方向に同位相でそれぞれ形成されており、
前記切れ目が形成される円周方向において隣接する前記柱部間に、円周方向に収縮、或いは伸長させる弾性変形部が円周方向に複数設けられ、
前記弾性変形部は、円周方向に隣接する前記円弧状部分の各端部を基端部として、これら各端部からそれぞれ軸方向内側に延出するとともに、該延出した部分を円周方向において連結する一対の弾性変形片を有し、
前記一対の弾性変形片は同一形状を有しており、
前記弾性変形部は軸方向中間部に対して対称に形成されていることを特徴とするラジアルころ軸受用保持器。
(2) 前記切れ目の円周方向距離は、隣接する前記柱部と前記弾性変形片との各円周方向距離の総和よりも小さいことを特徴とする(1)に記載のラジアルころ軸受用保持器。
(3) 保持器、及び複数のころからなり、
前記保持器は、互いに同軸に配置された一対のリム部と、前記一対のリム部を軸方向に連結する複数の柱部と、を備え、
前記一対のリム部は、複数の円弧状部分によってそれぞれ構成され、
円周方向に隣接する前記円弧状部分の各端部間に、複数の切れ目が前記各リム部において円周方向に同位相でそれぞれ形成されており、
前記切れ目が形成される円周方向において隣接する前記柱部間に、円周方向に収縮、或いは伸長させる弾性変形部が円周方向に複数設けられ、
前記弾性変形部は、円周方向に隣接する前記円弧状部分の各端部を基端部として、これら各端部からそれぞれ軸方向内側に延出するとともに、該延出した部分を円周方向において連結する一対の弾性変形片を有し、
前記一対の弾性変形片は同一形状を有しており、
前記弾性変形部は軸方向中間部に対して対称に形成されていることを特徴とするケージアンドローラ。
(4) 前記切れ目の円周方向距離は、隣接する前記柱部と前記弾性変形片との各円周方向距離の総和よりも小さいことを特徴とする(3)に記載のケージアンドローラ。
本発明のラジアルころ軸受用保持器、および、ケージアンドローラによれば、円周方向に収縮或いは伸長させる弾性変形部が円周方向に複数設けられており、弾性変形部は軸方向中間部に対して対称に形成されているので、塑性変形が防止され、軸方向ねじれに対する十分な強度を有し、かつ、十分な変形量を確保しつつ円周方向に縮径、拡径可能な保持器を設けることができる。
以下、本発明の各実施形態に係るラジアルころ軸受用保持器、および、ケージアンドローラについて図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明の実施形態に係るケージアンドローラ10を組み込んだ回転支持部分の断面図を示す。このケージアンドローラ10は、保持器13及び複数のころ12を備える。
複数のころ12は、例えば、高炭素クロム軸受鋼により形成された細径の円筒状部材であり、なかでも細いころは針状ころ、ニードルとも呼ばれる。
保持器13は、樹脂製であり、芳香族ポリアミド(芳香族PA)、ポリアミド46、ポリアミド6、ポリアミド66等のポリアミド(ナイロン樹脂)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリアセタール(POM)や、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素樹脂等が使用できる。また、これらの樹脂にガラス繊維や炭素繊維等の強化剤を混合させたものも好適に使用できる。より好ましくは、ポリアミド樹脂にガラス繊維または炭素繊維を5~30質量%混合し、曲げ弾性率を2000~5000MPaとしたものが良い。この範囲のものであれば、より好適に、変形部に変形能をもたせ、かつ必要な剛性のあるものとすることができる。
保持器13は、図2に示すように、互いに同軸に配置された一対のリム部15,15と、一対のリム部15,15を軸方向に連結する複数の柱部16と、を備える。一対のリム部15,15は、複数(本実施形態では、4つ)の円弧状部分15aによってそれぞれ構成される。円周方向に隣接する円弧状部分15aの各端部15b,15b間には、複数の切れ目15cが各リム部15,15において円周方向に同位相でそれぞれ形成されている。なお、切れ目15cの数が多くなると、ころ12の数が少なくなるので、切れ目15cの数は2~6箇所が好ましい。
そして、保持器13には、切れ目15cが形成される円周方向において隣接する柱部16,16間に、保持器13(切れ目15c)を円周方向に収縮させる弾性変形部17が円周方向に複数設けられている。
弾性変形部17を挟まずに円周方向に隣り合う柱部16,16の円周方向両側面と、一対のリム部15,15の互いに対向する内側面と、により四周を囲まれる矩形の空間部分は、それぞれポケット14,14とされている。そして、図3に示すように各柱部16,16の円周方向両側面で、保持器13の直径方向に関する内端部には内径側係止突部16aを、同じく外端部には外径側係止突部16bを、それぞれ各柱部16,16の全長に亙って形成している。
保持器13にころ12を転動自在に組み込むには、各ポケット14,14内にころ12を、保持器13の内径側、あるいは外径側から挿入する。この挿入作業の際には、これら各ポケット14,14の円周方向両側を仕切る柱部16,16及びこれら各柱部16,16の側面に形成した内径側係止突部16a、あるいは、外径側係止突部16bを弾性変形させつつ、各ころ12を各ポケット14,14内に押し込む。各係止突部16a,16bから外れた部分での各ポケット14,14の円周方向に亙る幅Wpは、各ころ12の外径φDkよりも大きい(Wp>φDk)為、各ポケット14内にころ12を保持した状態でこれら各ころ12は、各ポケット14内で軽い力で転動自在となる。又、各ポケット14,14の内径側開口部に存在する一対の内径側係止突部16a,16aの先端縁同士の自由状態での間隔Wi、並びに外径側開口部に存在する一対の外径側係止突部16b,16bの先端縁同士の自由状態での間隔Woは、それぞれ各ころ12の外径φDkよりも小さい(φDk<Wi、φDk<Wo)。従って、各ポケット14,14内に保持したころ12が、これら各ポケット14,14内から不用意に脱落する事はない。
又、図1に示すように、保持器13の厚さTは、各ころ12の外径φDkよりも小さい(T<φDk)。従って、これら各ころ12を各ポケット14,14内に保持した状態で、これら各ころ12の一部は、保持器13の外周面及び内周面から突出する。そして、ケージアンドローラ10を各種機械装置の回転支持部に組み込んだ状態では、外径側部材2の内周面と各リム部15,15の外周面との間にδoなる厚さの外径側環状隙間が、同じく軸4の外周面と各リム部15,15の内周面との間にδiなる厚さの内径側環状隙間が、それぞれ全周に亙って形成される。
なお、本実施形態では、内径側係止突部16a、外径側係止突部16bを、それぞれ各柱部16,16の全長に亙って形成しているが、全長より狭い範囲にのみ設けても良いし、複数に分割して設けても良い。
図2に示すように、弾性変形部17は、円周方向に隣接する円弧状部分15a,15aの各端部15b,15bを基端部として、これら各端部15bからそれぞれ軸方向内側に延出するとともに、該延出した部分を円周方向において連結する一対の弾性変形片17a,17aを有する。一対の弾性変形片17a,17aは、同一形状を有しており、弾性変形部17は保持器13の軸方向中間部Cに対して対称に形成される。
図4に拡大して示すように、弾性変形片17aは、それぞれ曲率半径R1~R3を有する複数の円弧17a1,17a2,17a3で構成されている。ただし、弾性変形片17aは、単一円弧によって構成されてもよい。
また、弾性変形部17の基端部となる円弧状部分15aの各端部15bの軸方向幅w1は、基端部の強度を考慮すると、円弧状部分15aの軸方向幅w2と同等以上であることが好ましい。また、基端部の軸方向内側面に形成される円弧面の曲率は大きい(曲率半径rは小さい)ほうが好ましい。
さらに、図5に示すように、弾性変形片17aの径方向肉厚hは、弾性変形片17aの幅w3よりも厚く設定されており、これにより、矢印に示すような径方向への変形を抑制することができる。
外径φD1を有する保持器13は、図6に示すように弾性変形部17を変形させることで、切れ目15cの円周方向距離L1(図2参照)を狭め、外径φD2まで縮径することができる。ここで、保持器13の外径φD1、φD2と、複数の切れ目15cの円周方向距離L1の総和との関係は、ほぼ次式のようになる。
π・φD1-L1×(切れ目の数)=π・φD2
π・φD1-L1×(切れ目の数)=π・φD2
なお、一対の弾性変形片17a,17a間の軸方向距離L3と、切れ目15cの円周方向距離L1により、可動範囲、即ち、弾性変形片17aの変形量が任意に設定可能となる。ただし、切れ目15cがなくなる前に柱部16と弾性変形片17aとが接触しないように、弾性変形前の切れ目15cの円周方向距離L1は、隣接する柱部16と弾性変形片17aとの各円周方向距離L2,L2の総和よりも小さく設定されている(L1<2×L2)。
また、図7に示すように、保持器13は、弾性変形部17を変形させることで、切れ目15cの円周方向距離L1を広げ、拡径することができる。ここで、保持器13を拡径する際には弾性変形片17aのバネ力が抵抗となるために、組立作業中の取り扱いミスなどにより不用意に過度に拡径されることを防ぐことができる。
以上説明したように、本実施形態のケージアンドローラ10によれば、保持器13には、円周方向に収縮或いは伸長させる弾性変形部17が円周方向に複数設けられており、弾性変形部17は軸方向中間部Cに対して対称に形成されているので、塑性変形が防止され、また、軸方向のねじれに対して十分な強度を有し、かつ、十分な変形量を確保しつつ円周方向に縮径、拡径可能な保持器13を設けることができる。また、弾性変形部17により、ころ12の動きが適度に許容され、フレッチングを防止することも可能である。
また、一対のリム部15,15は、複数の円弧状部分15aによって構成され、一対のリム部15,15には、円周方向に隣接する円弧状部分15aの各端部15b間に複数の切れ目15cが円周方向において同位相でそれぞれ形成され、弾性変形部17は、隣接する円弧状部分15aの各端部15bからそれぞれ軸方向内側に延出するとともに、延出した部分を円周方向において連結する一対の弾性変形片17a,17aを有する。これにより、軸方向中間部Cに対して対称な弾性変形部17を形成することができる。
さらに、弾性変形部17は、円周方向に隣接する柱部16,16間に形成され、切れ目15cの円周方向距離L1は、隣接する柱部16と弾性変形片17aとの各円周方向距離L2の総和よりも小さいので、円周方向に収縮させた場合に切れ目15cがなくなる前に柱部16と弾性変形片17aとが接触することがなく、十分な変形量を確保することができる。
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものでなく、適宜、変形、改良等が可能である。
また、本出願は、2012年12月6日出願の日本特許出願2012-267376に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
以上説明したように、本発明の保持器、ケージアンドローラによれば、保持器を円周方向に収縮或いは伸長させる弾性変形部が円周方向に複数設けられており、弾性変形部は軸方向中間部に対して対称に形成されている。これにより、塑性変形が防止され、軸方向ねじれに対する十分な強度を有し、かつ、十分な変形量を確保しつつ円周方向に縮径、拡径可能な保持器を設けることができる。したがって、各種機械装置の回転支持部に用いられるラジアルころ軸受用保持器、ケージアンドローラとして好適に使用することができる。
10 ケージアンドローラ
12 ころ
13 保持器
14 ポケット
15 リム部
15a 円弧状部分
15b 端部
15c 切れ目
16 柱部
16a 内径側係止突部
16b 外径側係止突部
17 弾性変形部
17a 弾性変形片
100 ケージアンドローラ
102 外径側部材
103 外輪軌道
104 軸
105 内輪軌道
106 ころ
107 保持器
108 リム部
109 柱部
110 ポケット
120 ケージアンドローラ
121 保持器
122 切れ目
123 ポケット
124 ころ
12 ころ
13 保持器
14 ポケット
15 リム部
15a 円弧状部分
15b 端部
15c 切れ目
16 柱部
16a 内径側係止突部
16b 外径側係止突部
17 弾性変形部
17a 弾性変形片
100 ケージアンドローラ
102 外径側部材
103 外輪軌道
104 軸
105 内輪軌道
106 ころ
107 保持器
108 リム部
109 柱部
110 ポケット
120 ケージアンドローラ
121 保持器
122 切れ目
123 ポケット
124 ころ
Claims (4)
- 互いに同軸に配置された一対のリム部と、
前記一対のリム部を軸方向に連結する複数の柱部と、
を備え、
前記一対のリム部は、複数の円弧状部分によってそれぞれ構成され、
円周方向に隣接する前記円弧状部分の各端部間に、複数の切れ目が前記各リム部において円周方向に同位相でそれぞれ形成されており、
前記切れ目が形成される円周方向において隣接する前記柱部間に、円周方向に収縮、或いは伸長させる弾性変形部が円周方向に複数設けられ、
前記弾性変形部は、円周方向に隣接する前記円弧状部分の各端部を基端部として、これら各端部からそれぞれ軸方向内側に延出するとともに、該延出した部分を円周方向において連結する一対の弾性変形片を有し、
前記一対の弾性変形片は同一形状を有しており、
前記弾性変形部は軸方向中間部に対して対称に形成されていることを特徴とするラジアルころ軸受用保持器。 - 前記切れ目の円周方向距離は、隣接する前記柱部と前記弾性変形片との各円周方向距離の総和よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載のラジアルころ軸受用保持器。
- 保持器、及び複数のころからなり、
前記保持器は、互いに同軸に配置された一対のリム部と、前記一対のリム部を軸方向に連結する複数の柱部と、を備え、
前記一対のリム部は、複数の円弧状部分によってそれぞれ構成され、
円周方向に隣接する前記円弧状部分の各端部間に、複数の切れ目が前記各リム部において円周方向に同位相でそれぞれ形成されており、
前記切れ目が形成される円周方向において隣接する前記柱部間に、円周方向に収縮、或いは伸長させる弾性変形部が円周方向に複数設けられ、
前記弾性変形部は、円周方向に隣接する前記円弧状部分の各端部を基端部として、これら各端部からそれぞれ軸方向内側に延出するとともに、該延出した部分を円周方向において連結する一対の弾性変形片を有し、
前記一対の弾性変形片は同一形状を有しており、
前記弾性変形部は軸方向中間部に対して対称に形成されていることを特徴とするケージアンドローラ。 - 前記切れ目の円周方向距離は、隣接する前記柱部と前記弾性変形片との各円周方向距離の総和よりも小さいことを特徴とする請求項3に記載のケージアンドローラ。
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PCT/JP2013/082677 WO2014088059A1 (ja) | 2012-12-06 | 2013-12-05 | 保持器、およびケージアンドローラ |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN106122267A (zh) * | 2016-06-27 | 2016-11-16 | 芜湖市海联机械设备有限公司 | 一种直线轴承 |
CN108071686A (zh) * | 2016-11-16 | 2018-05-25 | 舍弗勒技术股份两合公司 | 具有滚动轴承保持架的滚动轴承 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011078359A1 (ja) * | 2009-12-25 | 2011-06-30 | 日本精工株式会社 | ニードル軸受 |
JP2012112418A (ja) * | 2010-11-24 | 2012-06-14 | Nsk Ltd | ラジアルニードル軸受用保持器 |
-
2012
- 2012-12-06 JP JP2012267376A patent/JP2016029285A/ja active Pending
-
2013
- 2013-12-05 WO PCT/JP2013/082677 patent/WO2014088059A1/ja active Application Filing
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WO2011078359A1 (ja) * | 2009-12-25 | 2011-06-30 | 日本精工株式会社 | ニードル軸受 |
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CN106122267A (zh) * | 2016-06-27 | 2016-11-16 | 芜湖市海联机械设备有限公司 | 一种直线轴承 |
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