(57)【要約】【課題】保持器の組込み性を維持したままで、保持器の剛性を向上させることができる転がり軸受用保持器および転がり軸受を提供する。【解決手段】この転がり軸受用保持器５は、軸方向に間隔を空けて配置される一対の環状体６，７と、環状体６，７から軸方向に延びて互いに連結され、それぞれの間に転動体４を保持するポケット９を形成する複数の柱部を備えた梯子形で樹脂製の転がり軸受用保持器である。少なくとも一方の環状体６に環状ばね１０が埋め込まれている。転がり軸受１として、例えば、円すいころ軸受が適用される。環状ばね１０は、例えば自然長の状態で環状体６に埋め込まれている。環状ばね１０としてガータスプリングが適用される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に間隔を空けて配置される一対の環状体と、これら環状体から軸方向に延びて互いに連結され、それぞれの間に転動体を保持するポケットを形成する複数の柱部を備えた梯子形で樹脂製の転がり軸受用保持器であって、
いずれか一方又は両方の前記環状体に環状ばねが埋め込まれた転がり軸受用保持器。
【請求項２】
請求項１に記載の転がり軸受用保持器において、前記環状ばねがガータスプリングである転がり軸受用保持器。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の転がり軸受用保持器において、前記転がり軸受が円すいころ軸受であり、前記一対の環状体のうち小径側の環状体に、前記環状ばねが埋め込まれた転がり軸受用保持器。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の転がり軸受用保持器を用いた転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、転がり軸受用保持器および転がり軸受に関し、主に減速機または鉄道車両等に使用される転がり軸受に適用される技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂製の保持器は、鉄製の保持器に比べて剛性が低く転動体の質量により変形し易い。特に大径、薄肉軸受において顕著となる。
これらを改善するために、樹脂製の保持器の内部に金属製の芯金をインサート成形することにより樹脂製の保持器の剛性を高めている（特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１５２７８８号公報
【特許文献２】特許第５９０１９１９号公報
【特許文献３】特開２０１６−１６１１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
樹脂製の保持器を使用した円すいころ軸受では、保持器の弾性を利用して内輪への組み立を行っており、保持器の剛性を大きくし過ぎると組立が困難となる場合がある。
また保持器の剛性が小さいと転がり軸受の取扱い時に、保持器が内輪より外れてしまう場合がある。
【０００５】
この発明の目的は、保持器の組込み性を維持したままで、保持器の剛性を向上させることができる転がり軸受用保持器および転がり軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の転がり軸受用保持器は、軸方向に間隔を空けて配置される一対の環状体と、これら環状体から軸方向に延びて互いに連結され、それぞれの間に転動体を保持するポケットを形成する複数の柱部を備えた梯子形で樹脂製の転がり軸受用保持器であって、
いずれか一方又は両方の前記環状体に環状ばねが埋め込まれたことを特徴とする。
前記環状ばねは、例えば自然長の状態で前記環状体に埋め込まれている。
【０００７】
この構成によると、樹脂製の保持器自体の弾性を利用して、つまり環状体を外径側に弾性変形させる等して、転がり軸受の内輪に対し転がり軸受用保持器を組込む。この保持器の組込み時において、高剛性の芯金等ではなく環状ばねが前記環状体に埋め込まれているため、前記環状体を環状ばねと共に外径側に容易に弾性変形させて組立てることができる。転がり軸受の組立後は、環状体に埋め込まれた環状ばねにより、樹脂製でありながら保持器自体の剛性を向上させることができる。このように保持器の組込み性を維持したままで、保持器の剛性を向上させることができる。
また、鉄製リングを環状体にインサート成形する場合、この鉄製リングを形成するための金型が必要となる。これに対してこの構成の環状ばねは、線状のものを繋ぎ合わせてリング状とすることができるため、径寸法の違いによる金型の製作が不要となる。
【０００８】
前記環状ばねがガータスプリングであってもよい。この場合、転がり軸受用保持器のサイズに応じて適合可能なガータスプリングを容易に選択することができ、よって、この転がり軸受用保持器の設計が容易となる。
【０００９】
前記転がり軸受が円すいころ軸受であり、前記一対の環状体のうち小径側の環状体に、前記環状ばねが埋め込まれてもよい。この場合、小径側の環状体を弾性変形させてこの環状体が内輪の小つばの外周面を乗り越えることで保持器の組込み性を容易に維持することが可能となる。
【００１０】
この発明の転がり軸受は、この発明の上記いずれかの構成の転がり軸受用保持器を用いている。この構成によると、この発明の転がり軸受用保持器につき前述した各効果が得られる。また前記環状ばねにより樹脂製でありながら保持器自体の剛性を向上させているため、金属製の保持器を用いた転がり軸受よりもコスト低減を図ると共に、種々の用途に使用することが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の転がり軸受用保持器は、軸方向に間隔を空けて配置される一対の環状体と、これら環状体から軸方向に延びて互いに連結され、それぞれの間に転動体を保持するポケットを形成する複数の柱部を備えた梯子形で樹脂製の転がり軸受用保持器であって、いずれか一方又は両方の前記環状体に環状ばねが前記環状体に埋め込まれ、保持器の組込み性を維持したままで、保持器の剛性を向上させることができる。
【００１２】
この発明の転がり軸受は、この発明の上記いずれかの構成の転がり軸受用保持器を用いているため、保持器の組込み性を維持したままで、保持器の剛性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施形態に係る転がり軸受用保持器を備えた転がり軸受の断面図である。
【図２】同転がり軸受用保持器の断面図である。
【図３】図２のIII-III線端面図である。
【図４】同転がり軸受の保持器組込み方法を表す図である。
【図５】この発明の他の実施形態に係る転がり軸受用保持器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［第１の実施形態］
この発明の実施形態に係る転がり軸受用保持器およびこの転がり軸受用保持器を用いた転がり軸受を図１ないし図４と共に説明する。この転がり軸受は、例えば、減速機または鉄道車両等に使用される。但し、その他の用途にこの転がり軸受を使用することも可能である。
【００１５】
＜転がり軸受＞
図１に示すように、この転がり軸受１は、円すいころ軸受であり、内輪２と、外輪３と、複数の円すいころ（転動体）４と、後述する転がり軸受用保持器５とを有する。転がり軸受用保持器５を単に保持器５と言う場合がある。内輪２の外周面にテーパ状の軌道面２ａが設けられ、外輪３の内周面にテーパ状の軌道面３ａが設けられている。複数の円すいころ４は、軌道面２ａ，３ａ間に転動自在に配置され、各円すいころ４の外周面にテーパ状の転動面が形成されている。保持器５は、複数の円すいころ４を円周方向一定間隔おきに保持する。
【００１６】
内外輪２，３および円すいころ４は、例えば、軸受鋼、ステンレス鋼等から成る。内輪２の外周面のうち、軌道面２ａの小径側部分に隣接する部分には小つば２ｂが設けられ、軌道面２ａの大径側部分に隣接する部分に大つば２ｃが設けられている。
【００１７】
＜保持器５について＞
図２および図３に示すように、保持器５は、一対の環状体６，７と、これら環状体６，７から軸方向に延びて互いに連結された複数の柱部８とを備えた梯子形で且つ樹脂製である。一対の環状体６，７は軸方向に所定間隔を空けて配置されている。一対の環状体６，７と円周方向に並ぶ柱部８で囲まれる各ポケット９に、円すいころ４（図１）がそれぞれ収容される。図１に示すように、一対の環状体６，７のうち円すいころ４の小端面に臨む一方の環状体６は、他方の環状体７よりも小径に形成されている。この小径側の環状体６に、この環状体６が外径側に弾性変形したとき、前記環状体６を内径側に付勢する環状ばね１０が埋め込まれている。環状ばね１０は、密着形のいわゆる引張りコイルばねであり、例えば自然長の状態で前記小径側の環状体６に埋め込まれている。環状ばね１０として、保持器５のサイズに応じて適合可能なガータスプリングが適用される。
【００１８】
樹脂材料を環状ばね１０と共に金型（図示せず）でインサート成形することにより、樹脂材料から成る一対の環状体６，７および複数の柱部８と、環状ばね１０とを備えた保持器５が形成される。前記金型のキャビティ内における、小径側の環状体６を形成する小径側幅面に例えば複数のピン（図示せず）が突出するように設けられ、これらピンに環状ばね１０が円環状に保持された状態で前記金型のゲートからキャビティ内に樹脂材料が充填され前記樹脂材料を硬化させるようになっている。この金型によるインサート成形時に転動体４のポケット９も形成される。なお、成形品を金型から取り外した後、ポケット９を後加工してもよい。
【００１９】
＜保持器組込み方法について＞
図４（ａ）に示すように、各ポケット９に円すいころ４が収容された保持器５を、内輪２に組込む際、内輪２の小つば２ｂ側から大つば２ｃ側に軸方向に移動させる。このとき、樹脂製の保持器自体の弾性を利用して、小径側の環状体６を外径側に弾性変形させて、ポケット９に支持された円すいころ４を小つば２ｂの外周面よりも乗り越えさせる。その後、図４（ｂ）に示すように、内輪２の軌道面２ａに、ポケット９に支持された円すいころ４が転動自在に組み込まれる。
【００２０】
＜作用効果＞
以上説明した保持器５によると、樹脂製の保持器自体の弾性を利用して、つまり小径側の環状体６を外径側に弾性変形させる等して、転がり軸受１の内輪２に対し転がり軸受用保持器５を組込む。この保持器５の組込み時において、高剛性の芯金等ではなく環状ばね１０が環状体６に埋め込まれているため、環状体６を環状ばね１０と共に外径側に容易に弾性変形させて組立てることができる。転がり軸受１の組立後は、環状体６に埋め込まれた環状ばね１０により、樹脂製でありながら保持器自体の剛性を向上させることができる。このように保持器５の組込み性を維持したままで、保持器５の剛性を向上させることができる。前記環状ばね１０により樹脂製でありながら保持器自体の剛性を向上させているため、金属製の保持器を用いた転がり軸受よりもコスト低減を図ると共に、種々の用途に使用することが可能となる。万一、保持器５の環状体６の一部に異常が発生しても、環状体６に埋め込まれた環状ばね１０により円環形状が保持される。
【００２１】
また、鉄製リングを環状体にインサート成形する場合、この鉄製リングを形成するための金型が必要となる。これに対してこの構成の環状ばね１０は、線状のものを繋ぎ合わせてリング状とすることができるため、径寸法の違いによる金型の製作が不要となる。
環状ばね１０がガータスプリングであるため、転がり軸受用保持器５のサイズに応じて適合可能なガータスプリングを容易に選択することができ、よって、この転がり軸受用保持器５の設計が容易となる。
【００２２】
＜他の実施形態について＞
以下の説明においては、各実施の形態で先行して説明している事項に対応している部分には同一の参照符号を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００２３】
図５（ａ）に示すように、円すいころ軸受用の保持器５Ａにおいて、小径側の環状体６および大径側の環状体７に、それぞれ環状ばね１０，１０が埋め込まれてもよい。この場合、二個の環状ばね１０，１０により、前述の実施形態の保持器よりもさらに保持器５Ａの剛性を向上させることができる。なお、小径側の環状体６に埋め込まれる環状ばね１０のばね力を、大径側の環状体７に埋め込まれる環状ばね１０のばね力よりも強くしてもよい。この場合、転がり軸受の取扱い時に、保持器５Ａが内輪より不所望に外れることをより確実に防止することができる。
【００２４】
図５（ｂ）に示すように、円筒ころ軸受用の梯子形の樹脂製保持器５Ｂにおいて、軸方向両側の環状体６，７にそれぞれ環状ばね１０，１０が埋め込まれてもよい。図示しないが、いずれか一方の環状体６（７）のみに環状ばね１０が埋め込まれてもよい。
【００２５】
前記金型に前記ピンを設けず、金型のキャビティ内における、小径側の環状体６を形成する内周面または外周面に沿って環状ばね１０を保持しておき、この状態でインサート成形してもよい。
【００２６】
以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００２７】
１…転がり軸受、４…円すいころ（転動体）、５，５Ａ，５Ｂ…転がり軸受用保持器、６，７…環状体、８…柱部、９…ポケット、１０…環状ばね
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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