(57)【要約】【課題】ころの収納本数を減らすことなく、もみ抜き保持器の柱部の強度を十分に確保して、その疲労寿命を延長することである。【解決手段】ドリル加工によるポケット６の４隅におけるぬすみ７の形成を、柱部５の中心線５ａを基準として行い、各柱部５の根元断面を矩形形状とすることにより、保持器１がころのピッチ円直径から大きく内径側へ偏って設計されるものであっても、柱部５の強度を制約する根元の断面積を大きくできるようにし、ころの収納本数を減らすことなく柱部５の強度を十分に確保して、保持器１の疲労寿命を延長できるようにした。【選択図】  図４
2004340266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と外輪の間に配列されるころを収納する複数のポケットが円周方向に柱部で区画され、前記各ポケットの４隅で前記各柱部の根元にぬすみが形成されて、前記各ポケットの４辺が切削加工で形成されたころ軸受用保持器において、前記ぬすみが形成された各柱部の根元断面を矩形形状としたことを特徴とするころ軸受用保持器。
【請求項２】
前記保持器が内輪案内で使用されるものである請求項１に記載のころ軸受用保持器。
【請求項３】
内輪と外輪の間に配列されるころを収納する複数のポケットが円周方向に柱部で区画され、前記各ポケットの４隅で前記各柱部の根元にドリル加工でぬすみが形成されて、前記各ポケットの４辺が切削加工で形成されるころ軸受用保持器の製造方法において、前記ドリル加工によるぬすみの形成を、前記柱部の中心線を基準として行い、このぬすみが形成される各柱部の根元断面を矩形形状とすることを特徴とするころ軸受用保持器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ころを収納するポケットを切削加工で形成するころ軸受用保持器と、その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
円周方向に柱部で区画された各ポケットを切削加工で形成するころ軸受用保持器（もみ抜き保持器）は、まず予備加工として、各ポケットの４隅で各柱部の根元となる部位にドリルでぬすみを形成したのち、各ポケットの４辺が切削加工で形成されている。従来、この予備加工のぬすみを形成する際には、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、ポケット６の中心線６ａを基準として、ポケット６の４隅となる部位に、順次ドリル８を外径側から押し当ててぬすみ７を形成している。このため、ぬすみ７が形成された柱部５の根元断面は、内径側に狭まる台形形状となっている。
【０００３】
このようなもみ抜き保持器には、柱部全体の断面も根元と同様に内径側が狭まる台形形状としたものや（例えば、特許文献１参照。）、柱部の側面を凹状の円弧面に形成したものがある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
一方、ころ軸受用保持器には内輪案内で使用されるものがある。このような保持器は、内輪側にころ案内用の鍔を有するころ軸受に多く用いられ、その内径が内輪鍔との間で僅かな案内隙間を形成するように、ころのピッチ円直径を基準として内径側へ大きく偏らせて設計されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−２１３２３７号公報（第１図）
【特許文献２】
特開平１１−２１８１３５号公報（第２−３頁、第２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のもみ抜き保持器は、ぬすみの形成された柱部の根元断面が内径側へ狭まる台形形状となっているので、特に、内輪案内で使用されるものは、ころのピッチ円直径から大きく偏った内径側で柱部の根元幅が著しく狭くなって、柱部の強度を十分に確保できなくなり、疲労寿命が短くなる問題がある。このため、従来は、ころの収納本数を減らして、柱部の幅を全体的に広くするようにしており、同一の軸受寸法に対する定格荷重が小さく制約される問題があった。
【０００７】
そこで、この発明の課題は、ころの収納本数を減らすことなく、もみ抜き保持器の柱部の強度を十分に確保して、その疲労寿命を延長することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明のころ軸受用保持器は、内輪と外輪の間に配列されるころを収納する複数のポケットが円周方向に柱部で区画され、前記各ポケットの４隅で前記各柱部の根元にぬすみが形成されて、前記各ポケットの４辺が切削加工で形成されたころ軸受用保持器において、前記ぬすみが形成された各柱部の根元断面を矩形形状とした構成を採用した。
【０００９】
すなわち、ぬすみが形成された保持器の各柱部の根元断面を矩形形状とすることにより、保持器がころのピッチ円直径から大きく内径側へ偏って設計されるものであっても、各柱部根元断面の内径側の幅が狭まらないようにし、柱部の強度を制約する根元の断面積を大きく確保できるようにした。
【００１０】
前記保持器は、内輪案内で使用されるものに好適である。
【００１１】
また、この発明のころ軸受用保持器の製造方法は、内輪と外輪の間に配列されるころを収納する複数のポケットが円周方向に柱部で区画され、前記各ポケットの４隅で前記各柱部の根元にドリル加工でぬすみが形成されて、前記各ポケットの４辺が切削加工で形成されるころ軸受用保持器の製造方法において、前記ドリル加工によるぬすみの形成を、前記柱部の中心線を基準として行い、このぬすみが形成される各柱部の根元断面を矩形形状とする方法を採用した。
【００１２】
すなわち、本発明の実施形態を説明する後の図４（ａ）、（ｂ）に示すように、予備加工におけるぬすみ７の形成を、柱部５の中心線５ａを基準として、ポケット６の４隅となる部位に、順次ドリル８を外径側から押し当てて行うようにすることにより、ぬすみ７が形成される柱部５の根元断面を矩形形状とし、柱部５の強度を制約する根元の断面積を大きく確保できるようにした。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図４に基づき、この発明の実施形態を説明する。図１および図２は、本発明に係るもみ抜き保持器１を用いたころ軸受を示す。このころ軸受は、内輪２と外輪３の間に配列された複数のころ４が、円周方向に柱部５で区画された各ポケット６に収納され、その端面を内輪２の鍔２ａで案内されるようになっている。保持器１は、その内径が内輪２の鍔２ａとの間で僅かな隙間を形成して内輪２で案内されるように、ころ４のピッチ円直径Ｄを基準として内径側へ大きく偏らせて設計されている。
【００１４】
前記ポケット６の４隅の各柱部５の根元には、ポケット６の４辺を切削加工するための予備加工であるぬすみ７が形成されており、図３（ａ）に示すように、ぬすみ７が形成された各柱部５の根元断面は、後述するドリル加工方法により、矩形形状に形成されている。図３（ｂ）に示すように、各柱部５のその他の部分は、切削加工により側面が円弧状に形成されている。
【００１５】
図４（ａ）、（ｂ）は、前記ぬすみ７を形成するドリル加工方法を示す。このドリル加工方法では、ドリル８が柱部５の中心線５ａを基準として、保持器１の外径側からポケット６の４隅となる部位に順次押し当てられ、柱部５の根元となる部位の断面が矩形形状に形成される。このドリル加工方法は、図５（ａ）、（ｂ）に示した従来の方法と加工工数は同じであるが、加工部位が基準線である柱部５の中心線５ａに近く、基準線からドリル８の移動量が少ないので、ドリル８の操作時間を短縮でき、かつ、その加工位置の設定精度も向上させることができる。
【００１６】
上述した実施形態では、各柱部の根元以外の部分の側面を円弧状としたが、これらの根元以外の部分の断面は、台形形状や矩形形状としてもよい。また、本発明に係るころ軸受用保持器は、円筒ころ軸受用のものに限定されることはなく、円錐ころ軸受用のものにも適用することができる。
【００１７】
【実施例】
実施例および比較例として、直径５４ｍｍのころを２４本収納し、ころのピッチ円直径５１０ｍｍ、肉厚２５ｍｍの銅合金製（ＣＡＣ３０１）もみ抜き保持器を用意した。実施例の保持器は、上記実施形態のもののように各柱部の根元断面が矩形形状で、その根元幅は１０．５２４ｍｍとされており、断面積は２６３．０ｍｍ２である。比較例の保持器は、各柱部の根元断面が台形形状で、その根元幅は外径下底側１２．８８８ｍｍ、内径上底側６．３２０ｍｍとされており、断面積は２４０．０ｍｍ２である。
【００１８】
上記実施例と比較例の各保持器について、文献「金属材料疲労強度の設計資料」Ｉ（改定第２版、日本機械学会発行、ｐ．３８〜９５）に記載された銅および銅合金の両振平面曲げＳ−Ｎ線図を用いて、疲労寿命を算出した。銅合金ＣＡＣ３０１の破断強度σＢは４４ｋｇｆ以上であるので、σＢ＝４５ｋｇｆのＳ−Ｎ線図を採用した。
【００１９】
両振平面曲げの応力σと、この応力σでの疲労寿命Ｌ（繰り返し数Ｎ）は、それぞれ次式で表される。
σ  ＝  Ｍ／Ｚ                                              （１）
Ｌ  ＝  ｋ・σ−α                                            （２）
ここに、Ｍは曲げモーメント、Ｚは断面係数、ｋ、αは定数である。
【００２０】
また、上記Ｓ−Ｎ線図より、Ｌ１＝１０５のときのσ１は２３ｋｇｆ／ｍｍ２、Ｌ２＝１０７のときのσ２は１２．５ｋｇｆ／ｍｍ２と読み取れるので、これらの値を（２）式に代入することにより、α＝７．５５と求められる。
【００２１】
一方、実施例の柱部根元の断面係数Ｚａは４６２ｍｍ３、比較例の柱部根元の断面係数Ｚｂは３２０ｍｍ３であり、実施例の断面係数Ｚａは比較例の約１．４４倍となっている。これらの各断面係数Ｚａ、Ｚｂの値と定数αの値を（１）式と（２）式に代入して整理することにより、実施例と比較例のものの各疲労寿命Ｌａ、Ｌｂはそれぞれ次式で表される。
Ｌａ＝  ｋ・（Ｍ／４６２）−７．５５                              （３）
Ｌｂ＝  ｋ・（Ｍ／３２０）−７．５５                              （４）
（３）式および（４）式より、実施例と比較例のものの寿命比Ｌａ／Ｌｂは次式のように求められる。
Ｌａ／Ｌｂ＝１６．０                                            （５）
したがって、実施例の保持器は、従来の比較例のものの約１６倍の疲労寿命を有することが推定される。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、この発明のころ軸受用保持器は、ぬすみが形成された各柱部の根元断面を矩形形状とすることにより、保持器がころのピッチ円直径から大きく内径側へ偏って設計されるものであっても、各柱部根元断面の内径側の幅が狭まらずに、柱部の強度を制約する根元の断面積を大きくするようにしたので、ころの収納本数を減らすことなく、もみ抜き保持器の柱部の強度を十分に確保して、その疲労寿命を延長することができる。
【００２３】
また、この発明のころ軸受用保持器の製造方法は、ドリル加工によるぬすみの形成を、柱部の中心線を基準として行うようにしたので、ぬすみが形成される柱部の根元断面を矩形形状として、柱部の強度を制約する根元の断面積を大きく確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の保持器を用いたころ軸受を示す縦断面図
【図２】図１の保持器のポケット部分を示す平面図
【図３】ａは図２のＩＩＩａ−ＩＩＩａ線に沿った断面図、ｂは図２のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線に沿った断面図
【図４】ａは図２のポケット４隅にぬすみを形成するドリル加工方法を説明する平面図、ｂはａの側面図
【図５】ａはポケット４隅にぬすみを形成する従来のドリル加工方法を説明する平面図、ｂはａの側面図
【符号の説明】
１  保持器
２  内輪
２ａ  鍔
３  外輪
４  ころ
５  柱部
５ａ  中心線
６  ポケット
７  ぬすみ
８  ドリル
【図１】
2004340266.tif 000003
【図２】
2004340266.tif 000004
【図３】
2004340266.tif 000005
【図４】
2004340266.tif 000006
【図５】
2004340266.tif 000007