(57)【要約】【課題】歪みの発生を防止すると共に、寸法精度を一定に維持することが可能であって、ころの誤組立を防止することが可能な低コストのころ軸受用保持器を提供する。【解決手段】ころ軸受に組み込み可能な円環状を成す保持器本体６と、保持器本体に沿って周方向に所定間隔で構成され、転動体としてのころ４を１つずつ回転可能に保持する複数のポケットＰとを備え、各ポケットは、それぞれ、ころの輪郭に沿った形状で且つ互いに同一の形状を成し、保持器本体を貫通して構成されているころ軸受用保持器２であり、保持器本体には、周方向に沿って隣り合うポケット相互間に、各ポケットとは異なる大きさのダミーポケットｄＰが保持器本体を貫通して構成されている。【選択図】図１
2010133508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ころ軸受に組み込み可能な円環状を成す保持器本体と、
保持器本体に沿って周方向に所定間隔で構成され、転動体としてのころを１つずつ回転可能に保持する複数のポケットとを備え、
各ポケットは、それぞれ、ころの輪郭に沿った形状で且つ互いに同一の形状を成し、保持器本体を貫通して構成されているころ軸受用保持器であって、
保持器本体には、周方向に沿って隣り合うポケット相互間に、各ポケットとは異なる大きさのダミーポケットが保持器本体を貫通して構成されていることを特徴とするころ軸受用保持器。
【請求項２】
保持器本体は、軸受内部空間に沿って延在可能な中空円筒形を成しており、その両端に互いに対向配置された円環状を成す円環部と、これら円環部相互間に亘り周方向に沿って所定間隔で並列し且つ当該円環部相互に連結された複数の柱部とを備え、
各ポケットは、周方向に沿って隣り合う柱部と、その隣り合う柱部相互間に介在する円環部とで区画された空間として構成されており、
各ダミーポケットは、各柱部のそれぞれに、当該柱部を貫通して構成されていることを特徴とする請求項１に記載のころ軸受用保持器。
【請求項３】
各ダミーポケットは、ころよりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のころ軸受用保持器。
【請求項４】
各ダミーポケットは、ころよりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のころ軸受用保持器。
【請求項５】
保持器本体は、樹脂材料又は金属材料で形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のころ軸受用保持器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車のトランスミッションや各種の産業機械などに適用されるころ軸受用保持器に関し、特に、針状ころ軸受に組み込まれる保持器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、針状ころ軸受に組み込まれる各種の保持器が知られている（特許文献１）。ここで、針状ころ軸受用の保持器によって保持される転動体としての「ころ」は、その径寸法が小さいため、例えば各ころの回転中心相互を結んで構成される仮想円の直径(ＰＣＤ)が大きい場合、保持器で保持するころ数が多くなり、通常オーバースペックとなり易い。また、ころ数を減らす場合、各ころを保持するポケットを構成している各柱部の幅寸法が大きくなる。
【０００３】
ところで、各柱部の幅寸法が大きな保持器では、その材質が鉄製の場合、例えば保持器の製造プロセスにおける熱処理に際して、各柱部と各ポケットとの剛性の差異から、当該保持器が熱処理変形し、その結果、保持器全体に亘って歪みが生じる場合がある。また、その材質が樹脂製の場合、各柱部の体積が大きいため、その体積分だけ必要となる樹脂量が多くなり、その結果、材料コストが高くなり、その材料コスト分だけ保持器全体の製造コストが上昇してしまう。更に、樹脂製の保持器は、所定量の樹脂材料を射出して成形されるが、その場合、射出部付近(近傍)周りの樹脂から硬化が始まるため、その硬化速度が各柱部相互で大きく異なる場合がある。そうなると、完成した保持器全体の寸法精度を一定に維持することが困難になってしまう虞がある。
【０００４】
そこで、例えば図５(ａ),(ｂ)に示すように、ＰＣＤが大きい保持器２において、通常通りの数のポケットＰを構成し、それぞれのポケットＰに１つ置きに転動体としてのころ４を保持させる仕様がある。この場合、当該保持器２で保持するころ数を削減することが可能となり、その結果、オーバースペックを回避することができる。しかしながら、かかる仕様では、例えば図５(ｃ)に示すように、各ポケットＰ相互が同一の大きさ及び形状を成しているため、各ポケットＰに１つ置きにころ４を保持させるところ誤って、各ポケットＰに連続してころ４を保持させてしまう虞がある。図５(ｃ)では、一例として、１つのころ４が誤って保持(以下、誤組立という)されたポケットを参照符号Ｐａで示しており、これにより、例えば３つのころ４が連続してポケットＰ,Ｐａ,Ｐに保持されている。
【０００５】
そうなると、軸受回転中において、ころ４が誤組立された保持器２は、当該ころ４と共に内外輪間(図示しない)に沿って安定して且つスムーズに公転することが困難になってしまうため、軸受を円滑に回転させることができなくなってしまう虞がある。更に、軸受回転中には、ラジアル荷重やスラスト荷重など各種の荷重が作用することになるが、ころ４が誤組立された保持器２では、当該荷重を均一且つ安定して負荷することが困難になってしまうため、当該軸受を長期に亘って安定して使用し続けることができなくなってしまう虞がある。
【特許文献１】特開平７−２６９５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、歪みの発生を防止すると共に、寸法精度を一定に維持することが可能であって、ころの誤組立を防止することが可能な低コストのころ軸受用保持器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために、本発明は、ころ軸受に組み込み可能な円環状を成す保持器本体と、保持器本体に沿って周方向に所定間隔で構成され、転動体としてのころを１つずつ回転可能に保持する複数のポケットとを備え、各ポケットは、それぞれ、ころの輪郭に沿った形状で且つ互いに同一の形状を成し、保持器本体を貫通して構成されているころ軸受用保持器であって、保持器本体には、周方向に沿って隣り合うポケット相互間に、各ポケットとは異なる大きさのダミーポケットが保持器本体を貫通して構成されている。
この発明において、保持器本体は、軸受内部空間に沿って延在可能な中空円筒形を成しており、その両端に互いに対向配置された円環状を成す円環部と、これら円環部相互間に亘り周方向に沿って所定間隔で並列し且つ当該円環部相互に連結された複数の柱部とを備え、各ポケットは、周方向に沿って隣り合う柱部と、その隣り合う柱部相互間に介在する円環部とで区画された空間として構成されており、各ダミーポケットは、各柱部のそれぞれに、当該柱部を貫通して構成されている。
この場合、各ダミーポケットは、ころよりも小さく設定しても良いし、或いは、各ダミーポケットは、ころよりも大きく設定しても良い。また、保持器本体は、樹脂材料又は金属材料で形成することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、歪みの発生を防止すると共に、寸法精度を一定に維持することが可能であって、ころの誤組立を防止することが可能な低コストのころ軸受用保持器を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態に係るころ軸受用保持器について、添付図面を参照して説明する。
本実施の形態において、ころ軸受としては、特に図示しないが、針状ころ軸受を想定しており、例えば、外輪が特殊合金鋼板製のシェル形軸受、削り出し軌道輪のソリッド形軸受、軌道輪を省いたケージ＆ローラ、カムフォロア形式の軸受などを適用可能である。また、かかる針状ころ軸受に組み込まれる保持器の使用用途としては、特に図示しないが、例えば相対回転可能に対向配置された内輪と外輪とを備えて構成される針状ころ軸受に保持器を組み込む使用用途や、内外輪の代わりに軸とハウジングとの間に保持器を組み込む使用用途などを想定することができる。なお、このようなころ軸受及び保持器の使用用途は、あくまで一例であり、これにより本発明の技術的範囲が限定されるものではない。
【００１０】
図１(ａ)〜(ｃ)に示すように、本実施の形態のころ軸受用保持器２は、ころ軸受(図示しない)に組み込み可能な円環状を成す保持器本体６と、保持器本体６に沿って周方向に所定間隔で構成され、転動体としてのころ４を１つずつ回転可能に保持する複数のポケットＰとを備えており、各ポケットＰは、それぞれ、ころ４の輪郭に沿った形状で且つ互いに同一の形状を成し、保持器本体６を貫通して構成されている。なお、ころ４の種類としては、例えば、その直径の数倍(例えば、３〜１０倍程度)の細長い円筒状を成した針状ころ(特に図示しない)を適用することができる。
【００１１】
また、本実施の形態において、保持器本体６には、周方向に沿って隣り合うポケットＰ相互間に、各ポケットＰとは異なる大きさのダミーポケットｄＰが保持器本体６を貫通して構成されている。即ち、保持器本体６には、ポケットＰとダミーポケットｄＰとが周方向に沿って１つずつ交互に配列されている。なお、図面では一例として、互いに長方形を成したポケットＰ及びダミーポケットｄＰが示されている。
【００１２】
この場合、各ポケットＰは、その幅Ｗ１がころ４の径寸法に沿った寸法に設定されていると共に、その長さＨ１がころ４の長さ寸法に沿った寸法に設定されている。これに対して、各ダミーポケットｄＰは、その幅Ｗ２がころ４の径寸法よりも大きい寸法に設定されていると共に、その長さＨ２がころ４の長さ寸法よりも大きい寸法に設定されている。これにより、ポケットＰ(ころ４)よりも大きなダミーポケットｄＰが周方向に沿って１つずつ交互に配列されることになる。即ち、各ポケットＰと各ダミーポケットｄＰとの大きさを比較すると、ダミーポケットｄＰの幅Ｗ２は、ポケットＰの幅Ｗ１よりも大きく(Ｗ１＜Ｗ２)設定されており、また、ダミーポケットｄＰの長さＨ２は、ポケットＰの長さＨ１よりも大きく(Ｈ１＜Ｈ２)設定されている。
【００１３】
具体的に説明すると、保持器本体６は、軸受内部空間に沿って延在可能な中空円筒形を成しており、その両端に互いに対向配置された円環状を成す円環部６ａと、これら円環部６ａ相互間に亘り周方向に沿って所定間隔で並列し且つ当該円環部６ａ相互に連結された複数の柱部６ｂとを備えている。なお、軸受内部空間とは、針状ころ軸受において、例えば内輪と外輪との間に周方向に沿って連続して構成される中空円筒形の空間(図示しない)を指している。
【００１４】
ここで、各ポケットＰは、周方向に沿って隣り合う柱部６ｂと、その隣り合う柱部６ｂ相互間に介在する円環部６ａとで区画された空間として構成されている。即ち、保持器本体６には、当該空間が周方向に沿って所定間隔で形成されており、これら各空間がころ４を保持するポケットＰとして構成され、これにより、当該ころ軸受用保持器２には、複数のポケットＰが周方向に沿って所定間隔で構成されることになる。
【００１５】
一方、各ダミーポケットｄＰは、上記した各柱部６ｂのそれぞれに、当該柱部６ｂを貫通して構成されている。図面では一例として、各柱部６ｂのそれぞれに、１つのダミーポケットｄＰが構成されている。この場合、各ダミーポケットｄＰの大きさは、上記したＷ１＜Ｗ２、Ｈ１＜Ｈ２なる関係を満足しつつ、ころ軸受用保持器２(保持器本体６)の強度を低下させない程度に設定することが好ましい。例えばダミーポケットｄＰの幅Ｗ２を大きくすると、その分だけ各柱部６ｂの肉厚が薄くなり、また、ダミーポケットｄＰの長さＨ２を大きくすると、その分だけ各円環部６ａの肉厚が薄くなるため、ころ軸受用保持器２(保持器本体６)の強度を低下させない程度に、各ダミーポケットｄＰの大きさ(換言すると、各円環部６ａ及び各柱部６ｂの薄肉化量)を設定すれば良い。なお、薄肉化量については、例えば保持器本体６の大きさや、各ポケットＰの大きさや数などに応じて最適な値に設定されるため、ここでは特に数値限定はしない。
【００１６】
また、上記した保持器本体６は、樹脂材料又は金属材料で形成することができる。この場合、樹脂材料としては、例えばころ軸受用保持器２の使用目的や使用環境に応じて任意の樹脂材料が適用されるため、ここでは特に限定しないが、例えばポリアミド６６をガラス繊維で強化して構成した熱可塑性樹脂や、その他の熱硬化性樹脂などを適用することができる。一方、金属材料としては、例えばころ軸受用保持器２の使用目的や使用環境に応じて任意の金属材料が適用されるため、ここでは特に限定しないが、例えば鉄や鋼材などを適用することができる。
【００１７】
以上、本実施の形態によれば、保持器本体６の各柱部６ｂにそれぞれダミーポケットｄＰを構成したことにより、各柱部６ｂの幅寸法を小さく(換言すると、各柱部６ｂの体積を減少)させることができる。このため、保持器本体６の材質が鉄製である場合、各柱部６ｂと各ポケットＰとの剛性の差異が軽減され、例えばころ軸受用保持器２(保持器本体６)の製造プロセスにおける熱処理に際して、当該保持器本体６が熱処理変形することは無い。この結果、その全体に亘って歪みの無い保持器２を実現することができる。
【００１８】
また、各柱部６ｂの幅寸法を小さく(換言すると、各柱部６ｂの体積を減少)させた分だけ当該柱部６ｂの体積を小さくすることができる。このため、保持器本体６の材質が樹脂製である場合、各柱部６ｂの体積を減少させた分だけ樹脂量を削減することができる。この結果、材料コストを低く抑えることができるため、その材料コスト分だけ保持器２全体の製造コストを低減させることができる。
【００１９】
更に、樹脂製の保持器２は、所定量の樹脂材料を射出して成形されるが、その場合、上記したように各柱部６ｂの幅寸法を小さく(換言すると、各柱部６ｂの体積を減少)させたことにより、射出部付近(近傍)周りから各柱部６ｂの隅々に亘る樹脂の硬化速度の差異を無くすることができる。即ち、射出部付近(近傍)周りから各柱部６ｂの隅々に亘って樹脂の硬化速度を一定に維持することができる。この結果、その全体に亘る寸法精度が一定に維持された寸法安定性に優れた保持器２を実現することができる。
【００２０】
また、本実施の形態によれば、ころ４の輪郭に沿った形状のポケットＰよりも大きなダミーポケットｄＰを周方向に沿って１つずつ交互に配列したことにより、各ダミーポケットｄＰに挿入したころ４は、当該ダミーポケットｄＰから脱落し、各ポケットＰにのみころ４を保持させることができる。これにより、従来のようなころ４の誤組立を防止することが可能となり、その結果、１つのダミーポケットｄＰ置きに、確実に、ころ４を１つずつポケットＰに回転可能に保持させることができる保持器２を実現することができる（図１(ｃ)）。この場合、当該保持器２で保持するころ数を削減することが可能となり、オーバースペックを回避することができる。
【００２１】
更に、上記したような寸法精度が一定に維持された歪みの無い保持器２によれば、軸受回転中において、ころ４と共に内外輪間(図示しない)に沿って安定して且つスムーズに公転するため、軸受を円滑に回転させることができる。更に、軸受回転中には、ラジアル荷重やスラスト荷重など各種の荷重が作用することになるが、上記したような１つのダミーポケットｄＰ置きにころ４を１つずつポケットＰに回転可能に保持した保持器２では、当該荷重を均一且つ安定して負荷することができるため、当該軸受を長期に亘って安定して使用し続けることができる。
【００２２】
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されることは無く、以下のような変形例も本発明の技術的範囲に含まれる。
第１の変形例として図２(ａ)〜(ｃ)には、各ダミーポケットｄＰが、ころ４よりも小さく設定されたころ軸受用保持器２が示されている。この場合、各ダミーポケットｄＰは、それぞれ、その幅Ｗ２がころ４の径寸法よりも小さい寸法に設定されていると共に、その長さＨ２がころ４の長さ寸法よりも小さい寸法に設定されている。この場合、各ポケットＰと各ダミーポケットｄＰとの大きさを比較すると、ダミーポケットｄＰの幅Ｗ２は、ポケットＰの幅Ｗ１よりも小さく(Ｗ１＞Ｗ２)設定されており、また、ダミーポケットｄＰの長さＨ２は、ポケットＰの長さＨ１よりも小さく(Ｈ１＞Ｈ２)設定されている。なお、その他の構成は、上記した実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
【００２３】
以上、本変形例によれば、ころ４の輪郭に沿った形状のポケットＰよりも小さなダミーポケットｄＰを周方向に沿って１つずつ交互に配列したことにより、各ダミーポケットｄＰにころ４を挿入することはできず、各ポケットＰにのみころ４を保持させることができる。これにより、従来のようなころ４の誤組立を防止することが可能となり、その結果、１つのダミーポケットｄＰ置きに、確実に、ころ４を１つずつポケットＰに回転可能に保持させることができる保持器２を実現することができる（図２(ｃ)）。なお、その他の効果は、上記した実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
【００２４】
第２の変形例として図３(ａ)〜(ｃ)には、各ダミーポケットｄＰが、ころ４よりも大きく設定されたころ軸受用保持器２が示されている。この場合、各ダミーポケットｄＰは、それぞれ楕円形を成し、その長径Ｗ２がころ４の径寸法よりも大きい寸法に設定されていると共に、その短径Ｈ２がころ４の長さ寸法よりも大きい寸法に設定されている。この場合、各ポケットＰと各ダミーポケットｄＰとの大きさを比較すると、ダミーポケットｄＰの長径Ｗ２は、ポケットＰの幅Ｗ１よりも大きく(Ｗ１＜Ｗ２)設定されており、また、ダミーポケットｄＰの短径Ｈ２は、ポケットＰの長さＨ１よりも大きく(Ｈ１＜Ｈ２)設定されている。なお、その他の構成は、上記した実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
【００２５】
以上、本変形例によれば、ころ４の輪郭に沿った形状のポケットＰよりも大きなダミーポケットｄＰを周方向に沿って１つずつ交互に配列したことにより、各ダミーポケットｄＰに挿入したころ４は、当該ダミーポケットｄＰから脱落し、各ポケットＰにのみころ４を保持させることができる。これにより、従来のようなころ４の誤組立を防止することが可能となり、その結果、１つのダミーポケットｄＰ置きに、確実に、ころ４を１つずつポケットＰに回転可能に保持させることができる保持器２を実現することができる（図３(ｃ)）。なお、その他の効果は、上記した実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。また、ダミーポケットｄＰは、楕円形に限定されることはなく、例えばポケットＰよりも大きな円形に構成しても良い。更に、ダミーポケットｄＰを、例えばポケットＰよりも小さな楕円形或いは円形に構成しても良い。
【００２６】
また、上述した実施の形態(図１)及び各変形例(図２,図３)では、ポケットＰとダミーポケットｄＰとを周方向に沿って１つずつ交互に配列して構成された保持器本体６を想定したが、これに限定されることは無く、複数のポケットＰ置きに１つのダミーポケットｄＰを交互に配列するように構成しても良い。
第３の変形例として図４(ａ),(ｂ)には、２つのポケットＰ置きに１つのダミーポケットｄＰを交互に配列させたころ軸受用保持器２が示されている。
【００２７】
この場合、各ダミーポケットｄＰは、ころ４の輪郭に沿った形状のポケットＰよりも大きい寸法或いは小さい寸法のいずれかに任意に設定することが可能であり、その形状も任意に設定される。図面には一例として、ポケットＰよりも大きい寸法の矩形のダミーポケットｄＰが示されているが、これに限定されることは無く、ポケットＰよりも小さい寸法の矩形のダミーポケットｄＰとしても良い。また、例えばポケットＰよりも大きい寸法の楕円形或いは円形のダミーポケットｄＰとしても良いし、反対に、ポケットＰよりも小さい寸法の楕円形或いは円形のダミーポケットｄＰとしても良い。更に、図面には一例として、２つのポケットＰ置きに１つのダミーポケットｄＰを交互に配列させた場合を示したが、３つ以上のポケットＰ置きに１つのダミーポケットｄＰを交互に配列させるように構成しても良い。なお、その他の構成は、上記した実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
【００２８】
以上、本変形例によれば、ポケットＰよりも大きなダミーポケットｄＰの場合には、各ダミーポケットｄＰに挿入したころ４は、当該ダミーポケットｄＰから脱落し、各ポケットＰにのみころ４を保持させることができ、反対に、ポケットＰよりも小さなダミーポケットｄＰの場合には、各ダミーポケットｄＰにころ４を挿入することはできず、各ポケットＰにのみころ４を保持させることができる。これにより、従来のようなころ４の誤組立を防止することが可能となり、その結果、１つのダミーポケットｄＰ置きに、確実に、複数のころ４を各ポケットＰに回転可能に保持させることができる保持器２を実現することができる（図４(ｂ)）。なお、その他の効果は、上記した実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
【００２９】
また、上述した実施の形態(図１)及び各変形例(図２〜図４)において、ダミーポケットｄＰがポケットＰよりも小さい寸法のころ軸受用保持器２(保持器本体６)は、その強度的に有利となり、反対に、ダミーポケットｄＰがポケットＰよりも大きい寸法のころ軸受用保持器２(保持器本体６)は、各ダミーポケットｄＰが潤滑剤を充分に保持可能な油だまりとして機能することにより、その結果、軸受の潤滑性能を長期に亘って一定に維持することができる。即ち、保持器２の形状や、ころ４の径寸法、或いは、軸受の使用目的及び使用環境に応じて、ダミーポケットｄＰの大きさや形状を任意に選択し、その選択した仕様の当該保持器２を適用することにより、ニーズに応じた性能を発揮する針状ころ軸受を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】(ａ)は、本発明の一実施の形態に係るころ軸受用保持器の構成を示す斜視図、(ｂ)は、ポケットの構成を一部拡大して示す同図(ａ)の保持器の平面図、(ｃ)は、ポケットにころが保持された同図(ａ)の保持器の構成を一部拡大して示す平面図。
【図２】(ａ)は、本発明の第１の変形例に係るころ軸受用保持器の構成を示す斜視図、(ｂ)は、ポケットの構成を一部拡大して示す同図(ａ)の保持器の平面図、(ｃ)は、ポケットにころが保持された同図(ａ)の保持器の構成を一部拡大して示す平面図。
【図３】(ａ)は、本発明の第２の変形例に係るころ軸受用保持器の構成を示す斜視図、(ｂ)は、ポケットの構成を一部拡大して示す同図(ａ)の保持器の平面図、(ｃ)は、ポケットにころが保持された同図(ａ)の保持器の構成を一部拡大して示す平面図。
【図４】(ａ)は、本発明の第３の変形例に係るころ軸受用保持器の構成を示す斜視図、(ｂ)は、ポケットの構成を一部拡大して示す同図(ａ)の保持器の平面図、(ｃ)は、ポケットにころが保持された同図(ａ)の保持器の構成を一部拡大して示す平面図。
【図５】(ａ)は、従来におけるころ軸受用保持器の構成を示す斜視図、(ｂ)は、ポケットの構成を一部拡大して示す同図(ａ)の保持器の平面図、(ｃ)は、ポケットにころが誤組立された同図(ａ)の保持器の構成を一部拡大して示す平面図。
【符号の説明】
【００３１】
２  ころ軸受用保持器
４  ころ
６  保持器本体
Ｐ  ポケット
ｄＰ  ダミーポケット
【図１】
2010133508.tif 000003
【図２】
2010133508.tif 000004
【図３】
2010133508.tif 000005
【図４】
2010133508.tif 000006
【図５】
2010133508.tif 000007