(57)【要約】【課題】保持器のシェル形外輪内への装着を簡易迅速に行なうことのできるころ軸受を提供する。【解決手段】シェル形外輪２と、このシェル形外輪２の内周面に対して転動可能な複数のころ３と、各ころ３をそれぞれ周方向所定位置で保持するポケット８を設けた環状の保持器とを備え、シェル形外輪２は、筒部２ａと、該筒部２ａの軸方向両端部において径方向内側に延びる環状鍔部２ｂ，２ｃとを含む構成とし、保持器４は、環状鍔部２ｂ，２ｃの内径よりも拡径された状態でシェル形外輪２内に収納されているころ軸受１において、環状鍔部２ｂ，２ｃ内径側の孔を通り抜けできる形状に保持器４を変形可能な変形可能部分１１が、保持器４に周方向で部分的に備えられている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シェル形外輪と、前記シェル形外輪の内周面に対して円周方向転動可能に介装される複数のころと、前記各ころそれぞれを円周方向所定位置で保持する環状保持器とを備え、前記シェル形外輪は、軸方向に延びる筒部と、該筒部の少なくとも軸方向一端部において径方向内側に延びる環状鍔部とを含む構成とし、前記保持器は、前記環状鍔部の内径よりも拡径された状態で前記シェル形外輪内に収納されているころ軸受において、前記保持器が、円周方向の少なくとも１箇所に当該保持器の外径を弾性的に縮径させ得る変形可能部分を備えるとともに、前記変形可能部分の変形により縮径して前記環状鍔部の内径側の孔を前記シェル形外輪内に向けて通り抜け可能であるとともに、その通り抜け後に前記環状鍔部の前記孔径よりも大きく弾性復元して該環状鍔部から抜け止めされることを特徴とするころ軸受。
【請求項２】
請求項１に記載のころ軸受において、
前記保持器の変形可能部分は、当該保持器における前記環状鍔部の内径側の孔を通り抜ける前での外径をＬ１、当該保持器における通り抜けた後での外径をＬ３とし、かつ、前記シェル形外輪の前記環状鍔部の内径をＬ２としたとき、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３の関係を満足させるように変形可能であることを特徴とするころ軸受。
【請求項３】
請求項１に記載のころ軸受において、
前記変形可能部分は、径方向内側へ屈折自在に構成していることを特徴とするころ軸受。
【請求項４】
請求項１に記載のころ軸受において、
前記変形可能部分は、周方向で伸縮可能に構成していることを特徴とするころ軸受。
【請求項５】
請求項１に記載のころ軸受において、
前記変形可能部分は、薄肉とされて内径側へ湾曲変形可能であることを特徴とするころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ころ軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ころ軸受例えばシェル形針状ころ軸受におけるシェル形外輪は軸方向に延びる筒部と、該筒部の少なくとも軸方向一端部において径方向内側に延びる環状鍔部とを含む構成を有し、その環状鍔部によって、ころや保持器の抜け出し防止や、軸受内部への異物侵入を規制するものとしている。このため、シェル形外輪を作製する場合に、一方の環状鍔部を筒部に対して先曲げした後、ころや保持器をシェル形外輪内に収納し、その後で他方の環状鍔部を曲げ加工する方法が提案されている。このようにころや保持器をシェル形外輪内に収納した状態での環状鍔部の曲げ加工は、その曲げ加工を受ける治具のない状態で行なわれることなどから困難性の高い加工となっている。
【０００３】
そのため、環状鍔部を備えるシェル形外輪に対して、後から保持器を収納し、その収納された保持器にころを装着していく次のような方法が提案されている。なお、この種のころ軸受では、シェル形外輪の環状鍔部における径方向内側の孔径よりも大きな外径の保持器をシェル形外輪内に収納させるものである。すなわち、従来、シェル形外輪内に保持器を収納するためには、保持器を軟質の樹脂材で構成し、その全体的な変形により保持器がシェル形外輪の環状鍔部の径方向内側の孔の通過可能に縮径できるようにしたものが提案されている（例えば特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特公昭４０−１４４４３号（全頁、図３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、保持器全体として変形しやすく構成した従来のものでは、保持器を収縮させたときの形状が複雑に湾曲したものとなることから、機械による自動挿入などが困難であった。したがって、従来のものについては、人手作業により保持器を変形させてシェル形外輪内に収納しなければならず、手間がかかるものとなっていた。
【０００６】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであって、例えば機械などによって自動的に保持器をシェル形外輪内に装着することができるようにするなど、保持器のシェル形外輪内への装着を簡易迅速に行なうことのできるころ軸受を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るころ軸受は、シェル形外輪と、前記シェル形外輪の内周面に対して円周方向転動可能に介装される複数のころと、前記各ころそれぞれを円周方向所定位置で保持する環状保持器とを備え、前記シェル形外輪は、軸方向に延びる筒部と、該筒部の少なくとも軸方向一端部において径方向内側に延びる環状鍔部とを含む構成とし、前記保持器は、前記環状鍔部の内径よりも拡径された状態で前記シェル形外輪内に収納されているころ軸受において、前記保持器が、円周方向の少なくとも１箇所に当該保持器の外径を弾性的に縮径させ得る変形可能部分を備えるとともに、前記変形可能部分の変形により縮径して前記環状鍔部の内径側の孔を前記シェル形外輪内に向けて通り抜け可能であるとともに、その通り抜け後に前記環状鍔部の前記孔径よりも大きく弾性復元して該環状鍔部から抜け止めされることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るころ軸受によれば、保持器が、円周方向の少なくとも１箇所に当該保持器の外径を弾性的に縮径させ得る変形可能部分を備えるとともに、前記変形可能部分の変形により縮径して前記環状鍔部の内径側の孔を前記シェル形外輪内に向けて通り抜け可能であるから、環状鍔部の内径よりも大きい外径の保持器であってもシェル形外輪内に装着できる。また、保持器を変形させるための変形可能部分が、保持器に周方向で部分的に備えられるものであって、全体として保持器が変形可能なものとなっているものでないから、その変形可能部分以外の部分はあまり変形することなく、ある程度保形性を有している。その保形性を有することにより、保持器をシェル形外輪の環状鍔部より内径側の孔に通り抜けさせる作業を行う際に扱いやすくなっていて、作業性を向上できるとともに、機械によって自動的に保持器をシェル形外輪内に装着することも容易である。
【０００９】
本発明に係るころ軸受は、好ましくは、前記保持器の変形可能部分は、当該保持器における前記環状鍔部の内径側の孔を通り抜ける前での外径をＬ１、当該保持器における通り抜けた後での外径をＬ３とし、かつ、前記シェル形外輪の前記環状鍔部の内径をＬ２としたとき、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３の関係を満足させるように変形可能である。この関係により、シェル形外輪の環状鍔部の内径より大きい外径を有する保持器であっても、確実にシェル形外輪内部に収納することができる。
【００１０】
本発明に係るころ軸受は、好ましくは、前記変形可能部分は、径方向内側へ屈折自在に構成している。この場合、シェル形外輪に保持器を装着する際には、変形可能部分が周方向で部分的に径方向内側へ屈折する状態にすることによって、変形可能部分以外の部分はその変形可能部分側に寄って来るように縮径する変形となるから、保持器が全体として縮径する変形となって、前記孔を通して保持器をシェル形外輪内に装着することが容易に行なえる。
【００１１】
本発明に係るころ軸受は、好ましくは、前記変形可能部分は、周方向で伸縮可能に構成している。この場合、シェル形外輪に保持器を装着する際には、変形可能部分が周方向へ縮められた状態にされることによって、変形可能部分以外の部分はその変形可能部分側に寄って来るように縮径する変形となるから、保持器が全体として縮径する変形となって、前記孔を通して保持器をシェル形外輪内に装着することが容易に行なえる。保持器がシェル形外輪内に装着された後、変形可能部分の周方向で縮められた状態よりも伸張させることによって、前記孔から保持器が抜け出ないよう保持器は拡径した状態になる。
【００１２】
本発明に係るころ軸受は、好ましくは、前記変形可能部分は、前記保持器の非変形可能部分よりも薄肉とされて内径側へ湾曲変形可能に構成している。この場合、シェル形外輪に保持器を装着する際には、薄肉になっていることで変形が容易な変形可能部分を湾曲変形させることによって、孔を通り抜けできる形状に保持器を変更させることができるので、その孔を通して保持器をシェル形外輪内に装着することが容易に行なえる。
【００１３】
【発明の実施形態】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。図１から図４に本発明の実施形態を示している。図１は、ころ軸受を示す断面図、図２は、図１のころ軸受の通常の状態にある保持器を示す斜視図、図３は、図２に示す保持器の側面図であって、（ａ）は保持器を縮径させた状態を示す側面図であり、（ｂ）は通常の状態にある保持器と縮径された状態にある保持器（２点鎖線で示す）とを重ねてみた側面図、図４は、図１のころ軸受のシェル形外輪への収納のために縮径された保持器を示す斜視図である。
【００１４】
これらの図を参照して、保持器付きのころ軸受１が示されている。ころ軸受１は、シェル形外輪２と、シェル形外輪２の内周面に転動自在に設けられる複数のころ３と、各ころ３を転動自在に保持する保持器４とを備える。
【００１５】
次に、本発明に関する構成について詳述する。
【００１６】
シェル形外輪２は、鋼製板材から構成されているものであって、軸方向に延びる筒部２ａと、筒部２ａの軸方向両端部から径方向内側に延びる環状鍔部２ｂ，２ｃを備える。この場合、シェル形外輪２としては、筒部２ａの軸方向両端部に環状鍔部を備えることが必須ではなく、少なくとも一方の軸方向端部に環状鍔部を備えたものでよく、したがって、一方が閉じた底付きで、他方に環状鍔部を備えたシェル形外輪でもよい。環状鍔部２ｂ，２ｃの内径側にはシェル形外輪２内に臨む開口となる孔２ｄ，２ｅが設けられる。シェル形外輪２は、各環状鍔部２ｂ，２ｃが形成加工された後、保持器４やころ３を装着する前に焼き入れ処理が施されている。
【００１７】
保持器４は、薄肉の鋼製板材から作成されている。すなわち、保持器４は、鋼製板材をシェル形外輪２の形状に合わせた幅と外径寸法に設定された筒体７に、円周方向所定間隔おきに径方向内外に貫通するポケット８を複数箇所に形成している。円周方向に隣り合うポケット８，８間は柱部９を成しており、筒体７の軸方向両端部の環状部１０，１０が柱部９で連結された形状となっている。各ポケット８には、ころ３が装着されるものであって、各ポケット８のころ３と摺接し得る当たり面にはころ保持を行なえる形状に加工が施されている。
【００１８】
保持器４は、環状を成す円周方向の一部について側面視で内外両側に弾性的に屈折して縮径変形可能な変形可能部分としての屈折部１１が環状部１０，１０に設けられている。この屈折部１１は、反転限界のデッドポイントを越えると内外方向での一方に弾性付勢されて突出するように形成されている。屈折部１１の屈折点となる箇所には柱部９が位置しないよう設定されている。保持器４において、屈折部１１が設けられた箇所以外の部分は、屈折部１１より剛性の高いものとなっている。屈折部１１は、保持器４のシェル形外輪２への組み込み前においては、内径側に突出するものに設定される。このように内径側に突出するように屈折していることによって、図３（ａ）では保持器４の前記環状鍔部２ｂ，２ｃの孔２ｄ，２ｅを通りぬける前の外径寸法Ｌ１になり、図３（ｂ）では通り抜けた後での外径寸法Ｌ３となっている。このときの保持器４の外径寸法Ｌ１、Ｌ３に対して、シェル形外輪２の環状鍔部２ｂ，２ｃの孔２ｄ，２ｅの内径寸法Ｌ２は、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３となっている。したがって、保持器４を図３（ａ）の状態にして孔２ｄまたは孔２ｅを通り抜けさせてシェル形外輪２内に容易に挿入させられ、図３（ｂ）の状態にして環状鍔部２ｂ，２ｃの孔２ｄ，２ｅから抜け出さないようにすることができる。なお、この挿入は、人手作業で行なっても良いし、機械により自動的に行なってもよい。
【００１９】
その挿入後に、屈折部１１を外径側に押すことにより、内径側に突出するように屈折した状態から外径側に凸となる状態に切り換わる。この切り換わった状態では、シェル形外輪２の穴２ｄ，２ｅの直径Ｌ２よりも保持器４の外径Ｌ３は大となっている。このため、保持器４は、穴２ｄ，２ｅを通して外側に抜け出せないようになっている。その後、保持器４の各ポケット８にころ３を装着していく。したがって、シェル形外輪２について両環状鍔部２ｂ，２ｃを予め曲げ加工した後に保持器４をシェル形外輪２内に装着するものであるから、両環状鍔部２ｂ，２ｃの加工は容易に行なえるとともに、保持器４をシェル形外輪２に装着する作業も簡易迅速に行え、保持器４のシェル形外輪２への装着時の変形も一定状態の変形であるから、人手作業で保持器４をシェル形外輪２に装着するのに代えて機械による自動装着も可能である。
【００２０】
図５（ａ）（ｂ）を参照して本発明に係るころ軸受の実施の形態２について説明する。なお、この実施の形態２においてもシェル形外輪やころなどは実施の形態１と同様の構成となっている。このころ軸受では、上記実施の形態で説明したものと同一構造についてはその説明を省略するとともに、同一符号を付している。
【００２１】
保持器４は、その円周方向一部分に変形可能部分としての蛇腹状部分１２を設けている。蛇腹状部分１２は、互いに対向配置状態で形成された一対のものであって、周方向に塑性変形し易い構造となっている。蛇腹状部分１２が設けられていないところでは蛇腹状部分１２箇所に比して剛性が高くなっている。この場合、蛇腹状部分１２が設けられている箇所では、隣合ったポケット同士が一つとなっていてその隣り合ったポケット間の柱部は切除されていてもよい。このように柱部が切除されている場合、蛇腹状部分１２部分において弾性的に伸縮しやすくなっている。通常の場合、保持器４は、その軸方向視においてほぼ円形の環状部材となっているのに対して、シェル形外輪２に保持器４を装着する場合には、蛇腹状部分１２，１２箇所を縮める操作を行なって、縮径状態とする。その縮径状態では、シェル形外輪２の環状鍔部２ｂ，２ｃの孔径よりも保持器４の外径は小さいものとなっている。そのため、その縮径状態で保持器４をシェル形外輪２内へ環状鍔部２ｂ，２ｃの孔２ｄ，２ｅを介して挿入する。挿入された後に、治具による縮径状態を解除すると、弾性復帰力により、蛇腹状部分１２が伸びて保持器４が拡径される。その後、保持器４の各ポケット８にころ３を装着していく。したがって、シェル形外輪２について両環状鍔部２ｂ，２ｃを予め曲げ加工した後に保持器４をシェル形外輪２内に装着するものであるから、両環状鍔部２ｂ，２ｃの加工は容易に行なえるとともに、保持器４をシェル形外輪２に装着する作業も簡易迅速に行え、保持器４のシェル形外輪２への装着時の変形も一定状態の変形であるから、人手作業で保持器４をシェル形外輪２に装着するのに代えて機械による自動装着も可能である。
【００２２】
図６（ａ）（ｂ），図７を参照して本発明に係るころ軸受の実施の形態３について説明する。なお、シェル形外輪やころなどは実施の形態１と同様の構成となっている。なお、上記各実施の形態と同様の構造についてはその説明を省略するとともに、図において同一符号を付す。保持器４は、円周方向一部分に側面視で保持器４の軸方向両端側の環状部１０，１０における円周方向一部分に、径方向での肉厚が他の部分よりも薄肉とされた変形可能部分１３，１３が設けられている。変形可能部分１３，１３は、周方向で相対向する２箇所に設けられている。このように変形可能部分１３，１３では、その肉厚が他の部分よりも薄肉とされていることによって、径方向で弾性変形しやすいものとなっており、外方から径方向内側に向かう力がその変形可能部分１３に作用すると、その変形可能部分１３は、内径側へ湾曲変形する（図６（ｂ）参照）。
【００２３】
また、図７を参照して、シェル形外輪２における両環状鍔部２ｂ，２ｃのうち一方の環状鍔部２ｃの内縁は、軸方向視において円形の縁部分１４，１４と、その円形の縁部分１４，１４より大径の切欠が形成されている縁部分１５，１５とによりなっている。それぞれの縁部分１４，１５は、同じ径の縁部分同士が径方向で相対向して位置する配置となっている。円形の縁部分１４，１４の内径寸法は、通常の状態の保持器４の外径よりも小さいものとなっている。なお、シェル形外輪２の一方の環状鍔部２ｂについては、その内側の孔２ｄの形状が環状鍔部２ｃと同様の形状となっていても良いし、円形であっても良い。
【００２４】
このように保持器４およびシェル形外輪２が構成されたものにおいて、保持器４をシェル形外輪２内に装着するには、保持器４の両変形可能部分１３，１３の個所を共に内側に湾曲させるように挟むと、両変形可能部分１３，１３間の間隔が縮まった状態となる一方、保持器４の両変形可能部分１３，１３とは別の部分の対向箇所では径方向で幾分伸張するように保持器４が弾性的に変形することになる。その状態では、両変形可能部分１３，１３箇所は、シェル形外輪２の孔２ｅにおける縁部分１４，１４間を通り抜けでき、また、保持器４の両変形可能部分１３，１３とは別の部分の対向箇所部分は、孔２ｅにおける縁部分１５，１５間を通り抜けできるように設定されている。したがって、保持器４の両変形可能部分１３，１３を図示しない治具で内径側にそれぞれ押すように保持器４を摘むことで、その両変形可能部分１３，１３のそれぞれが内径側に幾分湾曲して互いの間隔が縮まった状態とし、その状態で、保持器４を孔２ｅを通してシェル形外輪２内に導入する。治具による保持器４の挟持を解除することによって、保持器４は弾性変形したその形状が元に戻り、保持器４のその外径寸法が孔２ｄの縁部分１４，１４の内径寸法より大となるため、保持器４がシェル形外輪２から抜け出ないようになっている。
【００２５】
なお、実施の形態３の変形例として、保持器の周方向での３箇所等間隔に位置させて薄肉の変形可能部分を設け、その３つの変形可能部分で内側に押し込むように治具で摘む形態にすることで、保持器を縮径した状態にし、その縮径された保持器をシェル形外輪内に環状鍔部の孔を通して挿入する構成としてもよい。さらに、その変形可能部分を円周方向４箇所以上設けてもよい。
【００２６】
また、本発明に係るころ軸受の変形例として、さらに、図８に示すように、軸受装置１は、シェル形外輪２の環状鍔部２ｃと、ころ３を装着した保持器４との間にシール部材１６を介装した構成としてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明に係るころ軸受によれば、シェル形外輪の環状鍔部より内径側の孔、すなわちシェル形外輪の筒部側とそれよりも外側との間を通じさせる孔を通して保持器が通り抜けできる形状に変形されることによって、環状鍔部の内径よりも大きい外径の保持器であってもシェル形外輪内に装着できる。そのように保持器を変形するための変形可能部分が、保持器に周方向で部分的に備えられるものであって、全体として保持器が変形可能なものとなっているものでないから、その変形可能部分以外の部分はあまり変形することなく、ある程度保形性を有している。その保形性を有することにより、保持器をシェル形外輪の環状鍔部より内径側の孔に通り抜けさせる作業を行う際に扱いやすくなっていて、作業性を向上できるとともに、機械によって自動的に保持器をシェル形外輪内に装着することも容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るころ軸受を示す断面図
【図２】図１のころ軸受の通常状態における保持器を示す斜視図
【図３】図２に示す保持器の側面図であって、（ａ）は保持器を縮径させた状態を示す側面図であり、（ｂ）は通常の状態の保持器と縮径された保持器（２点鎖線で示す）とを重ねてみた側面図
【図４】図１のころ軸受のシェル形外輪への収納のために縮径された保持器を示す斜視図
【図５】本発明に係るころ軸受の実施形態２の保持器を示す側面図であって、（ａ）は保持器を縮径させた状態を示す側面図であり、（ｂ）は通常の状態の保持器を示す側面図
【図６】本発明に係るころ軸受の実施形態３の保持器を示す側面図であって、（ａ）は保持器を縮径させた状態を示す側面図であり、（ｂ）は通常の状態の保持器を示す側面図
【図７】図６の保持器を用いる場合のシェル形外輪における環状鍔部の形状を示す側面図
【図８】シール部材を有する本発明に係るころ軸受を示す縦断面図
【符号の説明】
１      ころ軸受装置
２      シェル形外輪
２ａ    筒部
２ｂ，２ｃ  環状鍔部
３      ころ
４      保持器
８      ポケット
１１，１２，１３    変形可能部分
【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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【図６】
2004211825.tif 000008
【図７】
2004211825.tif 000009
【図８】
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