(57)【要約】【課題】破断面を生ずること無く保持器のポケットを加工することにより、転動体を保持器に挿入する際の挿入荷重を軽減し、転動体の挿入不良や保持器の損傷或いは変形などを防止する自動調心ころ軸受用保持器を提供する。【解決手段】内輪２の外周面(軌道面2a,2b)と外輪４の内周面４ａとの間に転動自在に配された複数の転動体６と、各転動体を保持する複数のポケット１８が形成された保持器８とを備え、外輪の内周面はその曲率半径が軸受中心Ｘに一致した球面を成し、内向フランジ部１６側の内側保持面Ｇ２には、所定の傾斜角度を成した案内面Ｇｔが押し加工されている。この場合、案内面Ｇｔの傾斜角度は、外向フランジ部１４の爪片Ｎと内向フランジ部１６側の内側保持面Ｇ２との間の最短距離を結ぶ線分Ｌminに対して直交する方向(挿入最適角度)Ｄに一致した角度を成している。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転可能に対向配置された内輪及び外輪と、内輪の外周面と外輪の内周面との間に転動自在に介在された複数の転動体と、複数の転動体をそれぞれ１個ずつ回転自在に保持する複数のポケットが所定間隔で形成された保持器とを具備し、外輪の内周面は、その曲率半径が軸受中心に一致した球面として形成された自動調心ころ軸受用保持器であって、
保持器は、円錐筒状の主部と、主部の大径側端縁部から軸受直径方向外側に延出した外向フランジ部と、主部の小径側端縁部から軸受直径方向内側に延出した内向フランジ部とを備えており、所定の傾斜角度を成した案内面が内向フランジ部側の内側保持面に形成されていることを特徴とする自動調心ころ軸受用保持器。
【請求項２】
外向フランジ部にはポケット方向に屈曲した爪片が突設され、各転動体には嵌合凹部が形成されており、各転動体を各ポケットの保持面に挿入した状態で外向フランジ部の爪片が嵌合凹部に入り込んで嵌合すると共に、
各転動体は、外向フランジ部の爪片と内向フランジ部側の内側保持面との間の最短距離を結ぶ線分に対して直交する方向に、案内面に沿って各ポケットに挿入されることを特徴とする請求項１に記載の自動調心ころ軸受用保持器。
【請求項３】
案内面の傾斜角度は、外向フランジ部の爪片と内向フランジ部側の内側保持面との間の最短距離を結ぶ線分に対して直交する方向に一致した角度を成していることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動調心ころ軸受用保持器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば対称球面ころや非対称球面ころなどの転動体を保持器に挿入する際の転動体の挿入不良や保持器の損傷或いは変形などを防止する自動調心ころ軸受用保持器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば軸とハウジングとの心合せが困難な箇所や、軸の撓みが大きくなる箇所などに種々の自動調心ころ軸受が使用されている。このような自動調心ころ軸受は、例えば図１(ａ),(ｂ)に示すように、軸受中心Ｘに対して相対回転可能に対向配置された内輪２及び外輪４と、内外輪2,4間に複列(例えば、２列)で転動自在に介在された複数の転動体６と、複数の転動体６を所定間隔で保持する保持器８とを備えている(例えば、特許文献１及び２)。なお、転動体８としては、例えば転動面６ｒが中心軸(図示しない)に対して対称形の対称球面ころや、転動面が中心軸に対して非対称形の非対称球面ころを想定することができるが、ここでは一例として、対称球面ころを例示して説明する。
【０００３】
外輪４の内周面４ａは、その曲率半径の中心が軸受中心Ｘに一致した球面として形成されており、一方、内輪２の外周面(外輪４の内周面４ａに対向した面)には、各転動体(対称球面ころ)６の転動面６ｒの輪郭と一致した複列の軌道面2a,2bが形成されている。
このように外輪４の内周面４ａを球面状にしたことにより、保持器８に保持された各転動体６は外輪４の中で調心運動することができ、その結果、軸とハウジングとの心合せのズレや軸の撓みを許容することが可能となる。なお、内輪２としては、例えば中つば付き内輪と中つば無し内輪２を想定することができるが、ここでは一例として、中つば無し内輪２を例示して説明する。また、外輪４には、中央部分に給油孔１０が形成されており、外輪(軸受)の内側に潤滑剤(例えば、グリース、油)を供給できるようになっている。
【０００４】
図１(ｂ)及び図２(ａ)に示すように、各保持器８は、円錐筒状の主部１２と、主部１２の大径側端縁部から軸受直径方向外側に延出した外向フランジ部１４と、主部１２の小径側端縁部から軸受直径方向内側に延出した内向フランジ部１６とを備えている。なお、各保持器８としては、例えば外向フランジ部１４の外周縁をガイドリング(図示しない)の内周面に摺接しながら各保持器８が回転するガイドリング仕様タイプや、外向フランジ部１４のガイド面１４ｓ同士が全周に亘って摺接し、これにより各保持器８が相互にガイドし合って同方向に回転する相互ガイドタイプを想定することができるが、ここでは一例として、相互ガイドタイプの保持器８を例示して説明する。
【０００５】
主部１２には、複数のポケット１８が形成されており、各ポケット１８にそれぞれ１個ずつ転動体(対称球面ころ)６が挿入されて、回転自在に保持されるようになっている。また、主部１２は、複数の転動体６のピッチ円(各転動体６の中心軸同士を結んで構成した仮想円：図示しない)よりも軸受直径方向内側に位置付けられており、これにより各転動体６が各ポケット１８から軸受直径方向内側に抜け出るのを防止している。
【０００６】
また、外向フランジ部１４には、ポケット１８方向に屈曲した複数の爪片Ｎが突設されており、各転動体６には、側周面６ｓに嵌合凹部Ｅが形成されている。この場合、各転動体６を各ポケット１８の保持面に挿入した状態において、外向フランジ部１４の爪片Ｎが嵌合凹部Ｅに入り込んで嵌合することにより、各転動体６が各ポケット１８から軸受直径方向に脱落するのを防止している。
【０００７】
なお、図３には、転動体６をポケット１８に挿入した後の状態が示されており、この状態において、転動体６は、外向フランジ部１４の下部に設けられた突起Ｇ１と内向フランジ部１６側の内側保持面Ｇ２とで保持される。これによれば、各ポケット１８に回転自在に保持された各転動体６は、内輪２の外周面(軌道面2a,2b)と外輪４の内周面４ａとの間に組み付ける前でも、各ポケット１８から脱落することは無い。
【０００８】
ところで、上述した自動調心ころ軸受において、転動体(対称球面ころ)６を保持器８のポケット１８に挿入する一般的な方法としては、例えばシリンダ２０から転動体６に押圧力Ｆを付与することにより、当該転動体６をポケット１８に挿入している。この場合、外向フランジ部１４の爪片Ｎと内向フランジ部１６側の内側保持面Ｇ２との間の最短距離を結ぶ線分Ｌmin(図２(ａ))に対して直交する方向(挿入最適角度)Ｄに沿って、転動体６をポケット１８に挿入するのが容易である。
【０００９】
しかしながら、従来の保持器８のポケット１８には、以下のような問題が生じる場合があった。即ち、保持器８のポケット１８は、平板状鋼板に打ち抜き加工(プレス加工)を施して形成されるため、その加工時に生じた破断面(角度や形状が複雑に入り混じった面)Ｐが内向フランジ部１６側の内側保持面Ｇ２に残留する場合がある。この場合、挿入最適角度Ｄに沿って転動体６をポケット１８に挿入すると、転動体６が爪片Ｎと破断面Ｐとに引っかかると共に、破断面Ｐと転動体６との間の摩擦抵抗が大きくなり、挿入姿勢を安定化することが困難になってしまう。その結果、当該転動体６を挿入最適角度Ｄに沿ってポケット１８に挿入することができなくなってしまう虞がある。
【００１０】
そこで、例えば図２(ｂ)に示すように、従来では転動体６が破断面Ｐに接触しないように、挿入最適角度Ｄ＋αの角度で転動体６をポケット１８に挿入する方法が採用されている。具体的に説明すると、挿入最適角度Ｄ＋αの角度で転動体６をポケット１８に挿入する際、シリンダ２０の押圧力Ｆにより転動体６を破断面Ｐ上の点Ｍを支点に回転させ、爪片Ｎを弾性変形させながら当該転動体６をポケット１８に挿入している。なお、点Ｍは、線分Ｌminが内向フランジ部１６側の内側保持面Ｇ２と交わる点である。
しかしながら、このような挿入方法によれば、挿入時に過大な挿入荷重を転動体６に加えてポケット１８に挿入するため、転動体６の挿入不良や保持器８の損傷或いは変形、爪片Ｎの折れなどの不具合を生じる場合がある。
【特許文献１】特許第３０３９０８７号公報
【特許文献２】特許第３４７７８３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
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、破断面を生ずること無く保持器のポケットを加工することにより、転動体を保持器に挿入する際の挿入荷重を軽減し、転動体の挿入不良や保持器の損傷或いは変形などを防止する自動調心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】
【００１２】
このような目的を達成するために、本発明は、相対回転可能に対向配置された内輪及び外輪と、内輪の外周面と外輪の内周面との間に転動自在に介在された複数の転動体と、複数の転動体をそれぞれ１個ずつ回転自在に保持する複数のポケットが所定間隔で形成された保持器とを具備し、外輪の内周面は、その曲率半径が軸受中心に一致した球面として形成された自動調心ころ軸受用保持器であって、保持器は、円錐筒状の主部と、主部の大径側端縁部から軸受直径方向外側に延出した外向フランジ部と、主部の小径側端縁部から軸受直径方向内側に延出した内向フランジ部とを備えており、所定の傾斜角度を成した案内面が内向フランジ部側の内側保持面に形成されている。
【００１３】
また、外向フランジ部にはポケット方向に屈曲した爪片が突設され、各転動体には嵌合凹部が形成されており、各転動体を各ポケットの保持面に挿入した状態で外向フランジ部の爪片が嵌合凹部に入り込んで嵌合する。各転動体は、外向フランジ部の爪片と内向フランジ部側の内側保持面との間の最短距離を結ぶ線分に対して直交する方向に、案内面に沿って各ポケットに挿入される。
この場合、案内面の傾斜角度は、外向フランジ部の爪片と内向フランジ部側の内側保持面との間の最短距離を結ぶ線分に対して直交する方向に一致した角度を成している。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の自動調心ころ軸受用保持器によれば、破断面を生ずること無く保持器のポケットを加工することにより、転動体を保持器に挿入する際の挿入荷重を軽減し、転動体の挿入不良や保持器の損傷或いは変形などを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態に係る自動調心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。なお、自動調心ころ軸受としては単列及び複列の軸受があるが、本実施の形態では、上述した構成(図１(ａ),(ｂ)及び図２(ａ))と同様の自動調心ころ軸受(複列軸受)を想定し、以下では本実施の形態の特徴部分についての説明に止める。
【００１６】
図１(ｃ)に示すように、本実施の形態の自動調心ころ軸受用保持器において、内向フランジ部１６側の内側保持面Ｇ２には、所定の傾斜角度を成した案内面Ｇｔが押し加工されている。この場合、案内面Ｇｔの傾斜角度は、外向フランジ部１４の爪片Ｎと内向フランジ部１６側の内側保持面Ｇ２との間の最短距離を結ぶ線分Ｌminに対して直交する方向(挿入最適角度)Ｄに一致した角度を成している。
【００１７】
案内面Ｇｔを押し加工する方法としては、平板状鋼板に打ち抜き加工(プレス加工)を施して保持器８の各ポケット１８を形成した後、内向フランジ部１６側の内側保持面Ｇ２(破断面となった案内面Ｇｔが形成された内側保持面Ｇ２)に対して、例えば案内面Ｇｔの表面全体を均すように面押し加工を施したり、筋押し回転刃により案内面Ｇｔを挿入方向に沿って筋押し加工を施せば良い。この場合、押し加工としては、これ以外に現在知られている各種の押し加工法を適用することができるため、ここでは特に限定しない。
【００１８】
以上、本実施の形態によれば、内向フランジ部１６側の内側保持面Ｇ２に挿入最適角度Ｄに一致した傾斜角度を成す案内面Ｇｔを押し加工したことにより、シリンダ２０の押圧力Ｆを各転動体６に作用させるだけで、転動体６を爪片Ｎと破断面Ｐに引っかかること無く案内面Ｇｔに沿って一定の姿勢を保ちつつ、保持器８のポケット１８に挿入することができる。また、挿入時における破断面Ｐと転動体６との間の摩擦抵抗を小さく抑えることができるため、転動体６をポケット１８に滑らかに挿入することができる。この結果、転動体６をポケット１８に挿入する際の挿入荷重を軽減することができるため、転動体６の挿入不良や保持器８の損傷或いは変形などを防止することが可能となる。
【００１９】
なお、上述した実施の形態では、内向フランジ部１６側の内側保持面Ｇ２に案内面Ｇｔを押し加工しているが、これに限定されることは無く、例えば転動体６の挿入方向や保持器８の形状などに応じて任意の保持面に案内面Ｇｔを押し加工することができる。
【００２０】
また、上述した実施の形態では、打ち抜き加工(プレス加工)を施して保持器８の各ポケット１８を形成する方法を想定しているが、これに限定されることは無く、例えばバーリング加工(フランジ成形加工)で形成した各ポケット１８に上記同様の押し加工を施すことにより、挿入最適角度Ｄに一致した傾斜角度を成す案内面Ｇｔを形成することができる。なお、バーリング加工とは、例えば平板状鋼板に下穴を開けて円筒状に押し広げ、材料の伸びを利用して各ポケット１８を形成する方法である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】(ａ)は、自動調心ころ軸受の構成を示す平面図、(ｂ)は、自動調心ころ軸受の保持器の構成を部分的に拡大して示す断面図、(ｃ)は、本発明の一実施の形態に係る自動調心ころ軸受用保持器の構成を概略的に示す断面図。
【図２】(ａ)は、転動体を保持器のポケットに挿入する従来の挿入方法の説明図、(ｂ)は、改良した従来の挿入方法の説明図。
【図３】転動体をポケットに挿入した後の状態を示す断面図。
【符号の説明】
【００２２】
２  内輪
2a,2b  内輪の外周面
４  外輪
４ａ  外輪の内周面
６  転動体
８  保持器、
１０  給油孔
１２  保持器の主部
１４  保持器の外向フランジ部
１６  保持器の内向フランジ部
１８  ポケット
２０  シリンダ
Ｄ  線分Ｌminに対して直交する方向(挿入最適角度)
Ｅ  嵌合凹部
Ｇ１  突起
Ｇ２  内側保持面
Ｇ３  転動保持面
Ｇｔ  案内面
Ｌmin  爪片Ｎと内側保持面との間の最短距離を結ぶ線分
Ｎ  外向フランジ部の爪片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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