(57)【要約】  本発明は、転がり要素の及び／又は転がり軸受の内側リングに対する軸受ケージの位置を制御するための環状のガイドリング（１）であって、ガイドリング（１）が、ベース部分（２）と、ベース部分（２）の第１の軸方向終端部分（６ａ）から径方向に延在する第１のサイド部分（３ａ）と、ベース部分（２）の第２の軸方向終端部分（６ｂ）から径方向に延在する第２のサイド部分（３ｂ）と、を備え、第１のサイド部分（３ａ）及び第２のサイド部分（３ｂ）が、一体のシート材料からベース部分と一体的に形成されている、ガイドリング（１）に関する。本発明は、転がり軸受のためのガイドリングを製造するための方法にも関する。
2015531463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり要素の及び／又は転がり軸受の内側リングに対する軸受ケージの位置を制御するためのガイドリング（１）であって、
前記ガイドリング（１）が、中心軸線（Ｃ）に沿う中央の軸方向開口部を有する環形状を有し、
前記ガイドリングが、
軸方向に延在するベース部分（２）と、
前記ベース部分（２）の第１の軸方向終端部分（６ａ）から径方向に延在する第１のサイド部分（３ａ）と、
前記ベース部分（２）の第２の軸方向終端部分（６ｂ）から径方向に延在する第２のサイド部分（３ｂ）と、
を備え、
前記第１のサイド部分（３ａ）及び前記第２のサイド部分（３ｂ）が、一体のシート材料から前記ベース部分（２）と一体的に形成されていることを特徴とするガイドリング（１）。
【請求項２】
前記第１のサイド部分（３ａ）が、前記転がり要素の位置を制御するために軸方向外側の第１の制御面を備え、
前記第２のサイド部分（３ｂ）が、前記転がり要素の位置を制御するために軸方向外側の第２の制御面を備えていることを特徴とする請求項１に記載のガイドリング（１）。
【請求項３】
前記第１の制御面及び前記第２の制御面が、湾曲していることを特徴とする請求項２に記載のガイドリング（１）。
【請求項４】
径方向外側の軸受ケージを支持して径方向に位置決めするために径方向外側のケージ支持部分（４ａ，４ｂ；４）をさらに備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のガイドリング（１）。
【請求項５】
前記ガイドリングが、前記第１のサイド部分（３ａ）及び前記第２のサイド部分（３ｂ）によって形成されたくさび状の断面を有し、前記くさび状の断面が、前記中心軸線周りで環状に延在していることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のガイドリング（１）。
【請求項６】
前記ベース部分（２）、前記第１のサイド部分（３ａ）及び前記第２のサイド部分（３ｂ）が、前記中心軸線周りで環状に延在していることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のガイドリング（１）。
【請求項７】
中空スペース（８）が、軸方向において前記第１のサイド部分（３ａ）と前記第２のサイド部分（３ｂ）との間に形成され、前記中空スペースが、前記中心軸線周りで環状に延在していることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のガイドリング（１）。
【請求項８】
前記ガイドリングが、前記第１のサイド部分（３ａ）及び前記第２のサイド部分（３ｂ）が軸方向において互いに向かって動くように、屈曲するように構成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のガイドリング（１）。
【請求項９】
前記シート材料に形成された第１の湾曲部であって、前記ベース部分（２）の前記第１の軸方向終端部分（６ａ；７ａ）を形成する、第１の湾曲部と、
前記シート材料に形成された第２の湾曲部であって、前記ベース部分の前記第２の軸方向終端部分（６ｂ；７ｂ）を形成する、第２の湾曲部と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のガイドリング（１）。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載のガイドリング（１）を備える転がり軸受（４０）であって、
前記転がり軸受が、転がり要素をさらに備え、
前記第１のサイド部分（３ａ）が、前記ガイドリング（１）の軸方向の第１の側に配置された転がり要素の第１の列の少なくとも１つの転がり要素（４１ａ）の軸方向終端部分（４３ａ）と隣接し、
前記第２のサイド部分（３ｂ）が、前記ガイドリングの軸方向の第２の側に配置された転がり要素の第２の列の少なくとも１つの転がり要素（４１ｂ）の軸方向終端部分（４３ｂ）と隣接していることを特徴とする転がり軸受（４０）。
【請求項１１】
前記第１のサイド部分（３ａ）が、前記転がり要素の第１の列の前記転がり要素のスキュー動作を制限するように構成され、
前記第２のサイド部分（３ｂ）が、前記転がり要素の第２の列の前記転がり要素のスキュー動作を制限するように構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の転がり軸受（４０）。
【請求項１２】
請求項１から９のいずれか一項に記載のガイドリング（１）を備える転がり軸受（４０）であって、
前記転がり軸受が、内側リング（４６）と、転がり要素（４１ａ，４１ｂ）と、前記転がり要素の位置を制御するための軸受ケージ（４４）と、をさらに備え、
前記ガイドリング（１）の径方向外側のケージ支持部分（４ａ，４ｂ；４）が、前記内側リング（４６）に対して前記軸受ケージを支持して径方向に位置決めするために前記軸受ケージ（４４）と隣接していることを特徴とする転がり軸受（４０）。
【請求項１３】
転がり要素の及び／又は転がり軸受の内側リングに対する軸受ケージの位置を制御するためのガイドリングを製造するための方法であって、
前記方法が、
−  前記ガイドリングに成形されるシート材料のワークピースを提供するステップと、
−  前記ワークピースに中心軸線（Ｃ）を有する環形状が設けられるように、曲げ作用によって前記ワークピースを成形するステップと、
−  前記ワークピースを成形することによって第１のサイド部分（３ａ）を提供するステップと、
−  前記ワークピースを成形することによって第２のサイド部分（３ｂ）を提供するステップと、
を備え、
前記ワークピースのベース部分（２）が、前記第１のサイド部分（３ａ）と前記第２のサイド部分（３ｂ）との間に形成され、前記ベース部分が、軸方向に延在し、
前記第１のサイド部分（３ａ）が、前記ベース部分（２）の第１の軸方向終端部分（６ａ）から径方向に延在し、
前記第２のサイド部分（３ｂ）が、前記ベース部分（２）の第２の軸方向終端部分（６ｂ）から径方向に延在していることを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記第１のサイド部分及び／又は前記第２のサイド部分を提供するステップが、前記ワークピースを回転させて、所定のパターンに従って回転する前記ワークピース上に第１のツールを働かせることによって第１のツールで前記ワークピースを成形するステップと、を備えることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１のサイド部分及び／又は前記第２のサイド部分を提供するステップが、前記ワークピースを成形するように構成された少なくとも１つのローラに対して前記ワークピースを通過させるステップを備えることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受及び転がり軸受部品、より具体的に、転がり軸受のためのガイドリングに関する。本発明は、転がり軸受のためのガイドリングを製造するための方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
ガイドリングは、例として、転がり軸受、例えばころ軸受内の転がり要素又は同等のものの位置を制御するために使用され、転がり要素の位置が、互いに対して且つ転がり軸受のレースウェイに対して制御される。ガイドリングは、転がり軸受装置の内側リング、外側リング及び／又は転がり要素に対する転がり軸受ケージの位置を制御するためにも使用される。
【０００３】
内側リングのレースウェイと外側リングのレースウェイとの間に配置された転がり要素を備える転がり軸受の適切な稼働特性を提供するために、ガイドリングを提供することが公知である。一般的に、ガイドリングは、転がり要素、例えばころと接触して軸受の内側リングと外側リングとの間に配置され、これにより、転がり要素が、稼働中に内側リング及び外側リング上のレースウェイに対して望ましい方式で意図された経路に沿って動くように、転がり要素をガイドする。例として、ガイドリングは、望ましい方式で転がり要素の運動を制限し、これにより、ころの望ましくないスキュー動作を防止する。ガイドリングは、転がり要素軸受内での稼働中に、互いに対する転がり要素の位置を制御するように構成された軸受ケージを支持するように構成される。例として、軸受ケージは、軸受ケージの径方向内側に配置されたガイドリングに支えられている。
【０００４】
転がり軸受のサイズに依存して、ガイドリングは、切断作用によってソリッドな金属ワークピースから材料を取り除く切断ツールを伴う従来の旋削及び穿孔技術を使用して、又はより多孔質のソリッドなガイドリングをもたらす焼結技術によって製造される。
【０００５】
しかしながら、ガイドリングを備える転がり軸受又は軸受組立体に対して、ガイドリングから加えられた重量は、回転部品の全重量及び慣性モーメントを増大させる。また、ガイドリングは、軸受の性能を妨げ、操作及び製造のためのコストを増大させる。従って、向上された性能及びより効率的な製造を可能にする、改良された転がり要素軸受ケージを提供することが必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術における上述した欠点及び他の欠点を考慮して、本発明の全体的な目的は、転がり要素軸受のための、改良され且つより効率的なガイドリングを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
これら及び他の目的は、独立請求項によるガイドリング及びガイドリングを製造するための方法によって達成される。本発明の好ましい実施形態は、従属請求項に表される。
【０００８】
本発明の第１の側面によれば、本発明は、転がり要素の及び／又は転がり軸受の内側リングに対する軸受ケージの位置を制御するためのガイドリングであって、ガイドリングが、中心軸線に沿う中央の軸方向開口部を有する環形状を有し、軸方向に延在するベース部分と、ベース部分の第１の軸方向終端部分から径方向に延在する第１のサイド部分と、ベース部分の第２の軸方向終端部分から径方向に延在する第２のサイド部分と、を備え、第１のサイド部分及び第２のサイド部分が、一体のシート材料からベース部分と一体的に形成されているガイドリングに関する。
【０００９】
本発明は、転がり軸受のための、改良され且つより効率的なガイドリングが、所望の形状に曲げられるか又は成形されるシート材料からガイドリングを成形することによって提供されるという理解に基づいている。それにより、ガイドリング、又はガイドリングを備える完全な軸受装置の厚さ及び重量は、減少され、このことは、同様に、その回転モーメントを減少させ、改良され且つより効率的な転がり軸受を導く。さらなる利点は、ガイドリングが、より薄く且つより軽量のシート材料から形成されたワークピースから、効率的且つ改良された方式で製造されてもよいことである。特に、操作及び製造のような態様は、大幅に向上され、よりコスト効率のよい方式で行われる。例として、有利には、ガイドリングは、ベース部分並びに第１のサイド部分及び第２のサイド部分を備える金属シートの中空外形を提供することと、外形をリングに曲げることと、耐久性を有する結合部を提供するために例えば溶接によって接縁部分を互いに結合することと、によって製造される。例として、ガイドリングは、圧力旋削、金属スピニング、又は例えばＣＮＣ機械及び金属成形ツールを備える１つ以上のツールタレットを使用する薄いシート金属のようなシート金属ワークピースのフローフォーミングを含む製造プロセスで形成されてもよい。ガイドリングは、例えば連続的な曲げ製造でロールフォーミング技術を使用して効率的に製造され、連続的な曲げ製造では、シート形成されたワークピースが、曲げ工程を行う、ローラ又は連続的なスタンドに取り付けられたローラのセットを通過させられてもよい。従って、有利には、ガイドリングの本体は、低い擦れ率及び低いツールコストである一方で高い生産率、高精度及び低材料コストを可能にする製造技術を使用して製造プロセスラインで供給するためにワークピースから製造されてもよい。
【００１０】
例として、ガイドリングは、転がり要素、例えばころのスキューを防止するために転がり軸受内に取り付けられて使用されてもよい。言い換えると、稼働中のころの運動中に、ころは、ガイドリングによって、ころとレースウェイとの接触面と垂直な軸線周りに回転することが制限されるか又は防止される。スキューは、ころ軸受の運動効果の一部として発生され、軸受の寿命にネガティブに影響を与える可能性がある。例として、ガイドリングは、転がり軸受の内側リングに対して軸受ケージを及び／又は転がり要素を支持して径方向に位置決めするために転がり軸受内で使用されてもよい。
【００１１】
ガイドリングの例示的な一実施形態によれば、第１のサイド部分が、転がり要素の位置を制御するために軸方向外側の第１の制御面を備え、第２のサイド部分が、転がり要素の位置を制御するために軸方向外側の第２の制御面を備えている。有利には、制御面は、軸方向において隣り合って配置されるか又はそれぞれの制御面とスライド可能に接触して配置された転がり要素の向上された動作制御及びスキューの制限を可能にする。例として、各制御面は、中心軸線周りで環状に延在し、中心軸線周りで回転対称であり、且つ径方向内側に傾けられた法線方向(normal direction)を有することによって傾けられている。各制御面は、さらに、略一直線であってもよい。例示的な一実施形態によれば、第１の制御面及び／又は第２の制御面は、ガイドリングの軸線中心に対して軸方向において内側又は外側に湾曲させられてもよい。例として、制御面の曲率は、転がり要素の形状、特に転がり要素のガイドリングとの接触面、例えばころから形成された転がり要素の軸方向終端部分のガイドリングとの接触面に適合されてもよい。
【００１２】
例示的な一実施形態によれば、ガイドリングは、径方向外側の軸受ケージを支持して径方向に位置決めするために径方向外側のケージ支持部分をさらに備えている。外側ケージ支持部分は、稼働中に転がり軸受内での軸受ケージの位置の向上された制御を可能にし、ケージ支持部分が、ケージが転がり軸受内で径方向において所望の位置に調整されることを保証する点で有利である。例として、ケージは、軸受ケージと転がり要素との間の径方向接触及び摩擦を減少させる有利な方式でガイドリングによって内側リングと外側リングとの間で取り付けられてもよい。
【００１３】
例示的な一実施形態によれば、ガイドリングが、第１のサイド部分及び第２のサイド部分によって形成されたくさび状の断面を有し、くさび状の断面が、中心軸線周りで環状に延在している。くさび状であることによって、傾けられた転がり要素、例えばガイドリングから離れるように中心軸線に向かって傾けられた回転軸線を有するころの向上されたガイドが提供される。例示的な一実施形態によれば、くさび状の断面の形状は、第１のサイド部分及び第２のサイド部分の径方向外面によって規定されるように、中心軸線に向かう方向で径方向内側に集まる。
【００１４】
ガイドリングの例示的な一実施形態によれば、ベース部分、第１のサイド部分及び第２のサイド部分が、中心軸線周りで環状に延在している。
【００１５】
ガイドリングの例示的な一実施形態によれば、中空スペースが、軸方向において第１のサイド部分と第２のサイド部分との間に形成され、中空スペースが、中心軸線周りで環状に延在している。それにより、軽量且つ改良されたガイドリングが実現される。例示的な一実施形態によれば、中空スペースは、軸方向において第１のサイド部分及び第２のサイド部分によって且つ径方向においてベース部分によって画成されている。
【００１６】
例示的な一実施形態によれば、ガイドリングが、第１のサイド部分及び第２のサイド部分が軸方向において互いに向かって動くように、屈曲するように構成されている。有利には、屈曲するガイドリングは、転がり軸受内の転がり要素の向上され且つより多用途のガイドを可能にし、稼働中のガイドリングに対する転がり要素の運動は、ガイドリングのサイド部分を軸方向内側に屈曲させる。それにより、軸受の内部での転がり要素の向上された動作が達成される。例として、ガイドリングを屈曲させることは、転がり軸受内の転がり要素の位置に応じて、例えば転がり要素が軸受の負荷領域又は無負荷領域にある場合に、ガイドリングのさまざまなガイド特性を可能にする。また、屈曲するガイドリングを提供することによって、軸受のレースウェイに対する転がり要素の向上された荷重分配及び一様な走行が実現される。
【００１７】
例示的な一実施形態によれば、ガイドリングは、シート材料に形成された第１の湾曲部であって、ベース部分の第１の軸方向終端部分を形成する、第１の湾曲部と、シート材料に形成された第２の湾曲部であって、ベース部分の第２の軸方向終端部分を形成する、第２の湾曲部と、をさらに備えている。それにより、改良された方式で製造されるコンパクト且つ効率的なガイドリングが提供される。それからガイドリングが形成される一体のシート材料ワークピースは、中央のベース部分を形成するために曲げられ、これは、第１の湾曲部及び第２の湾曲部を形成するために軸方向において異なる側に曲げられ、各湾曲部は、第１のサイド部分及び第２のサイド部分に延在する。また、第１の湾曲部及び第２の湾曲部は、有利には、第１のサイド部分及び第２のサイド部分の屈曲を可能にするように構成されたガイドリングの弾性部分を形成する。
【００１８】
本発明のさらなる一実施形態によれば、本発明は、ガイドリングを備える転がり軸受であって、転がり軸受が、転がり要素をさらに備え、第１のサイド部分が、ガイドリングの軸方向の第１の側で転がり要素の第１の列の少なくとも１つの転がり要素の軸方向終端部分と隣接、すなわち接触し、第２のサイド部分が、ガイドリングの軸方向の第２の側に配置された転がり要素の第２の列の少なくとも１つの転がり要素の軸方向終端部分と隣接、すなわち接触している転がり軸受に関する。それにより、向上された性能を有し且つより効率的な方式で製造される転がり軸受が提供される。転がり軸受の例示的な一実施形態によれば、第１のサイド部分が、転がり要素の第１の列の転がり要素のスキュー動作を制限するように構成され、第２のサイド部分が、転がり要素の第２の列の転がり要素のスキュー動作を制限するように構成されている。
【００１９】
本発明のさらなる一実施形態によれば、本発明は、ガイドリングを備える転がり軸受であって、転がり軸受が、内側リングと、転がり要素と、転がり要素の位置を制御するための軸受ケージと、をさらに備え、ガイドリングの径方向外側のケージ支持部分が、内側リングに対して軸受ケージを支持して径方向に位置決めするために軸受ケージと隣接、すなわち接触している転がり軸受に関する。
【００２０】
例示的な一実施形態によれば、転がり軸受は、複列転がり要素軸受、例えば複列球面ころ軸受（ＳＲＢ）であり、ガイドリングは、軸方向において転がり要素の第１の列と第２の列との間の中間位置に取り付けられている。
【００２１】
例示的な一実施形態によれば、転がり要素は、ころ、例えば対称なころでであってもよい。例示的な一実施形態によれば、転がり要素は、ＳＲＢころである。
【００２２】
例示的な一実施形態によれば、シート材料は、シート金属又はシート鋼から形成される。例示的な一実施形態によれば、シート材料は、０．２ｍｍから５ｍｍの間又は０．５ｍｍから３ｍｍの間の厚さを有している。
【００２３】
本発明のさらなる側面によれば、本発明は、転がり要素の及び／又は転がり軸受の内側リングに対する軸受ケージの位置を制御するためのガイドリングを製造するための方法であって、方法が、ガイドリングに成形されるシート材料のワークピースを提供するステップと、ワークピースに中心軸線を有する環形状が設けられるように、曲げ作用によってワークピースを成形するステップと、ワークピースを成形することによって第１のサイド部分を提供するステップと、ワークピースを成形することによって第２のサイド部分を提供するステップと、を備え、ワークピースのベース部分が、第１のサイド部分と第２のサイド部分との間に形成され、ベース部分が、軸方向に延在し、第１のサイド部分が、ベース部分の第１の軸方向終端部分から径方向に延在し、第２のサイド部分が、ベース部分の第２の軸方向終端部分から径方向に延在している方法に関する。方法は、より効率的な方式で改良されたガイドリングを製造することを可能にする。方法は、本発明の第１の側面に関して説明された同様の点でさらに有利である。
【００２４】
方法の例示的な一実施形態によれば、第１のサイド部分及び／又は第２のサイド部分を提供するステップが、ワークピースを回転させて、所定のパターン、数値的に規定された所定パターン及びコンピュータ数値制御（ＣＮＣ）機械に実装可能な所定パターンに従って回転するワークピース上に第１のツールを働かせることによって第１のツールでワークピースを成形するステップと、を備える。例として、ワークピース、例えばシート金属から形成された金属チューブワークピースは、フォームに対して、ツールを備える動作制御ツールタレットによって加工され、ツールは、ワークピース及びフォームがツールに対して回転される間に、フォームに対してワークピースを成形するために使用される。ワークピースは、ローラのようなそれぞれのツールを備えた２つ又は複数の動作制御ツールタレットによって間で成形され、ワークピースが、ツールの間で回転されるように構成されるとともに、ツールは、ベース部分、第１のサイド部分及び第２のサイド部分を備えるシート材料の意図された外形を形成するために協働して動くように制御されてもよい。
【００２５】
さらなる例示的な一実施形態によれば、第１のサイド部分及び／又は第２のサイド部分を提供するステップが、ワークピースを成形するように構成された少なくとも１つのローラに対して又は少なくとも１つのローラを通ってワークピースを通過させるステップを備える。それにより、ベース部分、第１のサイド部分及び／又は第２のサイド部分は、有利には、ロールフォーミング技術によって一体のシート材料ワークピースに設けられてもよい。選択的に又は代わりに、ワークピースは、連続的なローラのセットを通過させられ、ローラの各セットは、所定のパターンに従ってワークピースの徐々に増大する曲げ工程を行ってもよい。
【００２６】
一実施形態によれば、ガイドリングは、平坦な金属ストリップピースから、又は金属の連続的なロール上に配置された金属ストリップから形成されたワークピースから成形され、金属ストリップは、ローラ、又は意図された外形を有する金属ストリップを形成するように構成された連続的なローラのラインを備えるロールフォーミング装置内に送られる。例として、ローラの第１のセットが、徐々に増大する曲げステップを提供し、ローラの最終セットが、最終曲げステップを提供する。また、ローラの中間セットが、最終ローラセットの最終曲げステップの前にさらなる徐々に増大する曲げステップを提供するためにローラの第１のセットと最終セットとの間に配置されてもよい。
【００２７】
有利には、ガイドリングのフローフォーミング及び／又はロールフォーミング製造は、これら製造プロセスが例えば徐々に増大する曲げ工程を含むなだらかな成形プロセスを継続するので、高強度鋼又は高強度ステンレス鋼のシート金属ワークピースを含んでもよい。
【００２８】
全体として、本発明の他の目的、特徴及び利点は、本発明の範囲内で等しく可能である以下の詳細な開示、添付の従属請求項及び図面から明らかになるであろう。
【００２９】
本発明の実施形態が、例のために添付の図面を参照してこれから説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１ａ】本発明によるガイドリングの例示的な一実施形態の概略側面図である。
【図１ｂ】図１ａのガイドリングの実施形態の概略拡大断面図である。
【図２ａ】本発明によるガイドリングの例示的な実施形態の概略断面図である。
【図２ｂ】本発明によるガイドリングの例示的な実施形態の概略断面図である。
【図２ｃ】本発明によるガイドリングの例示的な実施形態の概略断面図である。
【図２ｄ】本発明によるガイドリングの例示的な実施形態の概略断面図である。
【図２ｅ】本発明によるガイドリングの例示的な実施形態の概略断面図である。
【図２ｆ】本発明によるガイドリングの例示的な実施形態の概略断面図である。
【図３】本発明によるガイドリングの例示的な一実施形態の概略断面図である。
【図４ａ】本発明によるガイドリングの例示的な実施形態の概略断面図である。
【図４ｂ】本発明によるガイドリングの例示的な実施形態の概略断面図である。
【図５】本発明によるガイドリングの一実施形態を備える転がり軸受の概略断面図である。
【図６ａ】本発明によるガイドリングの実施形態を備える転がり軸受の概略断面図である。
【図６ｂ】本発明によるガイドリングの実施形態を備える転がり軸受の概略断面図である。
【図６ｃ】本発明によるガイドリングの実施形態を備える転がり軸受の概略断面図である。
【図７】本発明によるころ軸受のころをガイドするためのガイドリングの例示的な一実施形態の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
当業者には容易に理解されるように、図面は、縮尺に忠実ではなく、図面に示された寸法以外の寸法が、本発明の範囲内で等しく可能であることを理解されたい。
【００３２】
図面では、類似するか又は同じ要素は、同じ参照符号によって参照される。
【００３３】
図１ａ及び図１ｂでは、本発明によるガイドリング１の一実施形態が示される。図１ａでは、ガイドリング１は側面から示され、図１ｂでは、図１ａにおいて破線で示されるようにガイドリング１の拡大断面図が示される。
【００３４】
図示されるように、ガイドリング１は、中心軸線Ｃに沿う中央の軸方向開口部を有する環形状を有している。ガイドリング１は、径方向内側のベース部分２をさらに備え、ベース部分２は、中央の軸方向開口部周りで環状に延在し、中心軸線Ｃに沿って軸方向に延在する円筒形状を有している。ガイドリング１は、ベース部分２の第１の軸方向終端部分６ａから径方向外側に延在する第１のサイド部分３ａをさらに備え、第１の軸方向終端部分６ａは、中心軸線Ｃに対して傾けられた形態で、中央の軸方向開口部周りで環状に延在している。ガイドリング１は、ベース部分２の第２の軸方向終端部分６ｂから径方向外側に延在する第２のサイド部分３ｂをさらに備え、第２の軸方向終端部分６ｂは、中心軸線Ｃに対して反対に傾けられた形態で、中央の軸方向開口部周りで環状に延在している。さらに、第１のサイド部分３ａ及び第２のサイド部分３ｂは、一体のシート材料からベース部分２と一体的に形成されている。言い換えると、ガイドリングは、図示されるようなベース部分２と第１のサイド部分３ａ及び第２のサイド部分３ｂとを形成する形状が設けられた一体のシート材料から形成されている。第１のサイド部分３ａ及び第２のサイド部分３ｂは、転がり軸受内に配置される稼働中に、例えばころから形成された転がり要素のサイド部分と接触するための制御面をさらに形成している。
【００３５】
図２ａから図２ｆでは、本発明によるガイドリング１の例示的な実施形態の概略断面図が示されている。ガイドリング１の各々１つは、別に説明又は図示されなければ、図１ａ及び図１ｂを参照して説明されたように構成される。さらに、各ガイドリングは、第１のサイド部分３ａ及び第２のサイド部分３ｂによって画成され且つ軸方向において第１のサイド部分３ａと第２のサイド部分３ｂとの間に位置付けられた中空スペース８を備え、中空スペース８は、中心軸線周りで環状に延在している。
【００３６】
図２ａでは、ガイドリング１は、略一直線のサイド部分３ａ及び３ｂを備え、サイド部分３ａ及び３ｂそれぞれは、略一直線の軸方向外側制御面を形成している。ガイドリングは、径方向外側の軸受ケージを支持して径方向に位置決めするように構成されたケージ支持部分４ａ及び４ｂから形成された径方向外側のケージ支持部分をさらに備えている。ケージ支持部分４ａ及び４ｂは、ベース部分２並びに第１のサイド部分３ａ及び第２のサイド部分３ｂと同じ一体のシート材料から形成され、互いから離されている。図示されるように、ケージ支持部４ａは、湾曲部７ａを介して第１のサイド部分３ａから延在し、ケージ部分４ｂは、湾曲部７ｂを介して第２のサイド部分３ｂから延在している。さらに、ケージ部分４ａ及び４ｂは、ガイドリング１の周囲で中心軸線周りに環状に延在し、径方向外側開口部５によって離されている。径方向外側開口部５は、第２のサイド部分３ｂ及びケージ部分４ｂに対する第１のサイド部分３ａ及びケージ部分４ａの軸方向屈曲運動を可能にする。例として、ケージは、径方向外側を向くケージ部分４ａ及び４ｂの径方向外側支持面に支えられていてもよい。
【００３７】
図２ｂでは、ガイドリング１は、異なる径方向外側形態を有し、この形態は、径方向外側で開くか又は完全に開き、ガイドリング１は、径方向外側においてそれぞれ一直線のサイド部分３ａ及び３ｂの径方向外側端部によって終端している。図示されるように、外側開口部５は、それぞれ一直線のサイド部分３ａ及び３ｂの径方向外側端部の間の全軸方向距離の間で延在している。さらに、それぞれ一直線のサイド部分３ａ及び３ｂの径方向外側端部は、ケージ支持部分として働いてもよい。
【００３８】
図２ｃでは、ガイドリング１には、径方向外側湾曲部７ａ及び７ｂの間で延在する連続的なケージ支持部分４によって設けられた内部中空スペース８を包囲する包囲断面外形が設けられ、湾曲部７ａ及び７ｂは、ケージ支持部分４を第１のサイド部分３ａ及び第２のサイド部分３ｂそれぞれと接続させる。図２ｃに図示されるガイドリングの構成は、第２のサイド部分３ｂに対する第１のサイド部分３ａの屈曲を減少させる、より安定し且つ剛性を有するガイドリングをもたらす。
【００３９】
図２ｄでは、図示されたガイドリング１は、別に記載されない限り、図２ａに関連して説明されたように構成されている。図２ｅでは、図示されたガイドリング１は、別に記載されない限り、図２ｂに関連して説明されたように構成されている。図２ｆでは、図示されたガイドリング１は、別に記載されない限り、図２ｃに関連して説明されたように構成されている。図示されたように、図２ｄから図２ｆのガイドリング１は、サイド部分３ａ及び３ｂには、部分的な両凸形状を有するガイドリングを提供する湾曲形状が設けられ、サイド部分３ａ及び３ｂの径方向中央部分が、軸方向外側に隆起している点で異なっている。あるいは、ガイドリングには、部分的な両凹形状が設けられ、サイド部分３ａ及び３ｂの径方向中央部分は、軸方向内側に隆起していてもよい。
【００４０】
図３では、本発明によるガイドリング１の例示的な一実施形態の概略断面図が示され、このガイドリング１は、図２ｂと関連して上述されたように構成されている。図示されるように、ガイドリングは、２つの異なる状態：実線によって示された安静状態と、破線によって示された屈曲状態と、で図示されている。従って、示すように、ガイドリング１は、第１のサイド部分３ａ及び第２のサイド部分３ｂが軸方向において互いに向かって動くように、屈曲するように構成されている。より詳細に、第１のサイド部分３ａは、屈曲位置３ａ’に方向Ａ１で屈曲し、第２のサイド部分３ｂは、屈曲位置３ｂ’に方向Ａ２で屈曲する。例として、第１のサイド部分３ａ及び第２のサイド部分３ｂの屈曲運動は、第１の軸方向終端部分６ａ及び第２の軸方向終端部分６ｂそれぞれによって形成された湾曲部の湾曲運動によって提供されてもよい。屈曲運動は、ベース部分２を湾曲状態２’に湾曲させることによって提供されてもよい。
【００４１】
図４ａ及び図４ｂでは、本発明によるガイドリング３１の例示的であり選択的な実施形態の概略断面図が示される。ガイドリング３１の実施形態は、別に説明又は描かれない限り、図１ａ及び図１ｂのガイドリング１を参照して説明されたように構成されている。特に、ガイドリング３１の実施形態は、それが、径方向外側位置に配置されたベース部分３２を備える点で、図１ａ及び図１ｂのガイドリング１と異なっている。ガイドリング３１は、ベース部分３２の第１の軸方向終端部分３６ａから径方向内側に延在する第１のサイド部分３３ａをさらに備え、この第１の軸方向終端部分３６ａは、中心軸線Ｃに対して傾けられた形態で、中央の軸方向開口部周りで環状に延在している。ガイドリング３１は、ベース部分３２の第２の軸方向終端部分３６ｂから径方向内側に延在する第２のサイド部分３３ｂをさらに備え、この第２の軸方向終端部分３６ｂは、中心軸線Ｃに対して反対に傾けられた形態で、中央の軸方向開口部周りで環状に延在している。さらに、第１のサイド部分３３ａ及び第２のサイド部分３３ｂは、一体のシート材料からベース部分３２と一体的に形成されている。言い換えると、ガイドリング３１は、図示されるようなベース部分３２並びに第１のサイド部分３３ａ及び第２のサイド部分３３ｂを形成する形状が設けられた一体のシート材料によって形成されている。第１のサイド部分３３ａ及び第２のサイド部分３３ｂは、転がり軸受内に配置される稼働中に、例えば、ころから形成された転がり要素のサイド部分と接触するための制御面をさらに形成している。さらに、各ガイドリング３１は、第１のサイド部分３３ａ及び第２のサイド部分３３ｂによって画成され且つ軸方向において第１のサイド部分３３ａと第２のサイド部分３３ｂとの間に位置付けられた中空スペース８を備え、この中空スペース８は、中心軸線周りで環状に延在している。さらに、ベース部分３２は、径方向外側の軸受ケージを支持して径方向に位置決めするためのケージ支持部分３４を形成している。外側ケージ支持部分３４は、それが、稼働中に転がり軸受内での軸受ケージの位置の向上された制御を可能にし、ケージ支持部分が、ケージが径方向において転がり軸受内の望ましい位置に調整されることを保証する点で有利である。
【００４２】
図４ａに示されるように、ガイドリング３１は、第１のサイド部分３３ａ及び第２のサイド部分３３ｂが軸方向において互いに向かって動くように、屈曲するように構成されている。より詳細に、第１のサイド部分３３ａは、方向Ａ１で屈曲し、第２のサイド部分３３ｂは、方向Ａ２で屈曲する。さらに、サイド部分３３ａ及び３３ｂは、略一直線であり、ガイドリング３１の中心軸線に対して径方向内側において内側に傾けられている。図４ｂに示されるように、サイド部分３３ａ及び３３ｂには、転がり軸受の内部での稼働中に転がり要素との接触範囲を減少させることを可能にする湾曲形状が設けられている。
【００４３】
図５では、本発明によるガイドリング１のフロートタイプの実施形態を備える転がり軸受４０の概略断面図が示されている。転がり軸受４０は、転がり要素４１ａの第１の列及び転がり要素４１ｂの第２の列を備えている。ガイドリング１の第１のサイド部分は、ガイドリング１の軸方向の第１の側に配置された転がり要素の第１の列の転がり要素４１ａの軸方向終端部分４３ａと隣接又は接触し、第２のサイド部分は、ガイドリング１の軸方向の第２の側に配置された転がり要素の第２の列の転がり要素４１ｂの軸方向終端部分４３ｂと隣接又は接触している。従って、ガイドリング１は、転がり要素の間の軸方向中間位置に配置され、ガイドリングのそれぞれのサイド部分は、転がり軸受４０内の転がり要素の転がり経路及び位置を制御することに作用するために、軸方向終端部分と接触する。
【００４４】
示されるように、転がり軸受４０は、第１の内側レースウェイ４６ａが設けられた内側リング４６と、第１の外側レースウェイ４７ａが設けられた外側リング４７と、をさらに備え、これら第１のレースウェイは、転がり要素４１ａの第１の列と協働する。内側リング４６は、第２の内側レースウェイ４６ｂをさらに備え、外側リング４７は、第２の外側レースウェイ４７ｂをさらに備え、これら第２のレースウェイは、転がり要素４１ｂの第２の列と協働する。外側レースウェイ４７ａ及び４７ｂは、内側リング４６と外側リング４７との間の角度方向のずれを可能にするように構成される球面ころ軸受の形状を形成するために適合する。言い換えると、転がり軸受は、外側リング４７内の共通の球面外側レースウェイと、軸受軸線に対して所定角度で傾けられた２つの内側レースウェイ４６ａ及び４６ｂと、を有する。
【００４５】
稼働中に、転がり要素、例えば対称なころの回転運動は、外側リングに対して見かけの遠心力を発生させ、見かけの遠心力は、外側レースウェイ４７ａ及び４７ｂの球面形状に起因して、それぞれのレースウェイに沿って軸方向において互いに向かって、すなわちガイドリング１内に転がり要素を推進するために作用する。従って、転がり軸受の増大された稼働速度は、ガイドリングに向かって転がり軸受を軸方向に動かすために作用する力を増大させることをもたらし、このことは、同様に、内側リング４６及び／又は外側リング４７に対して転がり要素の移動経路に沿って転がり要素を調整するため、例えば転がり要素のスキュー動作を防止するためにガイドリング１の機能を容易にする。遠心力は、転がり軸受の中心軸線から離れるように、回転する転がり要素を引き込む見かけの外向きの力であり、転がり要素のそれぞれの本体の慣性によって引き起こされる。
【００４６】
例として、稼働中に、ガイドリング１は、無負荷の転がり要素、すなわち転がり軸受の負荷領域内にない転がり要素を制御することを可能にする。さらに、ガイドリングは、転がり要素が、向上され且つより効率的な位置で転がり軸受の負荷領域に入るように転がり要素を制御することを容易にする。さらに、ガイドリングは、稼働中に、より安定した温度での走行状態及び／又はより静かな稼働を与える小さい摩擦をもたらす。
【００４７】
フロートタイプのガイドリングであることによって、ガイドリングは、転がり軸受の内側リング及び／又は外側リングに対して自由に回転可能に構成される。ガイドリングは、さらに、転がり軸受の内側リング及び／又は外側リングに対して軸方向に自由に動くことができる。しかしながら、ガイドリングの軸方向の運動は、通常、ガイドリングの軸方向のそれぞれの側でガイドリングと隣接して配置された転がり要素によって制限される。
【００４８】
さらに、フロートガイドリングは、転がり軸受の内側リング及び／又は外側リングとスライド可能に接触する。ガイドリングは、転がり要素によって又はフロートガイドリングの径方向内部に配置された転がり軸受ケージによって転がり軸受の内側リングと外側リングとの間で取り付けられてもよい。
【００４９】
図６ａから図６ｃでは、さまざまな構成を備える例示的な転がり軸受４０の概略断面図と、本発明によるガイドリング１のさまざまな実施形態と、代わりの軸受ケージ４４，４４ａ及び４４ｂと、が示される。例として、ケージは、機械加工され、プレスされるか、又は例えば鋼、真鍮、プラスチック又は他の適切な転がり軸受ケージ材料の他の形成技術によって成形される。
【００５０】
図６ａでは、転がり軸受には、転がり要素の第１の列及び第２の列の位置を制御するための二股ケージ４４が設けられている。ケージ４４は、径方向外側に配置され、ガイドリング１によって支持され、ガイドリング１は、内側リング４６、外側リング４７及び／又は転がり要素に対するケージ４４の正確な径方向位置を保証するために作用する。ガイドリング１は、内側リング４６に心出しされている。
【００５１】
図６ｂでは、転がり軸受には、２つの窓タイプのケージ４４ａ及び４４ｂと、フランジなしの内側リング４６と、内側リングに中心を合わせられたガイドリング１と、が設けられ、ケージ４４ａ及び４４ｂの各軸方向内側部分は、ガイドリング１のそれぞれのサイド部分に支えられている。
【００５２】
図６ｃでは、転がり軸受には、２つのプレスされた窓タイプの鋼ケージ４４と、フランジなしの内側リング４６と、が設けられ、ガイドリング１は、ケージ４４に心出しされている。
【００５３】
図７は、ころ軸受内でころ軸受のころ４１ａをガイドするための本発明によるガイドリング１の例示的な一実施形態の部分的な概略斜視図である。稼働中に、ころ４１ａは、ころ４１の中心軸線とレースウェイ４６ａとの間の相対運動が矢印Ｅに対応し且つころ４６ａにおけるその回転軸線周りの回転運動が矢印Ｄに実質的に対応するように、内側リング４６の内側レースウェイ４６ａに沿って動く。さらに、ころとレースウェイとの接触面で生じた内部摩擦力が、ころ４１とレースウェイ４６ａとの接触面の湾曲外形によって引き起こされ、ころとレースウェイとの接触面と略垂直であるスキュー軸線Ｆ周りのころ４６のスキュー運動を引き起こす可能性がある。図示されるように、部分的なガイドリング１のサイド部分３ａは、ころ４６の軸方向終端部分４３ａに隣り合って配置されるようにベース部分２から延在し、このため、有利なことに、ころ４６のスキュー運動は、ころ４６がガイドリング１に向かって推進される稼働中に防止される。
【００５４】
本発明のさまざまな実施形態によれば、ガイドリングは、圧力旋削、金属スピニングもしくはシート金属ワークピースのフローフォーミングを含む製造プロセスで、又はシート形成されたワークピースをローラのセットに通過させて形成するロールフォーミング技術を含む製造プロセスで形成される。
【００５５】
例として、上述されたガイドリング１又は３１は、例えばコンピュータ数値制御された（ＣＮＣ）工程を含む自動製造ラインの一部を形成するフローフォーミング装置によって形成される。フローフォーミング装置は、例えば、動作制御ツールタレット及び金属成形ツールに対して、回転軸線周りで円筒形状が設けられたシート金属ワークピースを固定し且つ回転させるように構成されたスピンドルユニットを備えている。例として、フォーミング中に、ツールは、回転する円筒形状のワークピースに設置され、金属に材料の流れを引き起こす圧縮力をワークピースに働かせ、このため、ワークピースが、ベース部分２並びにサイド部分３ａ及び３ｂを備える望ましい形状に曲げられる。
【００５６】
ガイドリング１及び３１は、例えば、コンピュータ制御された（ＣＮＣ）工程を含む自動製造ラインの一部を形成するロールフォーミング装置によって形成されてもよい。ロールフォーミング装置は、例えば、ローラの第１の、第２の及び最終セットを備え、ローラのセットは、ローラのセットを通って搬送される間にシート材料ワークピースを曲げるために第１の、第２の及び最終接触面をそれぞれ備える。例として、シート材料ワークピースは、平坦な金属の切断されたピースから形成されてもよいが、ローラのフォーミングプロセスを通じて連続的に搬送される金属のロール上に配置された連続的な金属ストリップから形成されてもよい。
【００５７】
一実施形態によれば、ロールフォーミング装置のローラセット、又は各ローラセットは、それぞれの接触面の間でワークピースを受けるように構成された２つの協働する対向ローラを備えてもよい。選択的に又は代わりに、各ローラセットは、ローラ及び非回転支持面を備え、ワークピースがローラの接触面と支持面との間で通過させられてローラの接触面及び支持面によって形成されてもよい。ローラセットは、さらに、円形状のワークピースを提供し、ワークピースの長手方向終端部分が例えば溶接によって接続されてガイドリングを形成するように構成されてもよい。
【００５８】
本発明が、主に、いくつかの実施形態を参照して上述されたことに留意されたい。しかしながら、当業者には容易に理解されるように、上述された実施形態以外の他の実施形態が、添付の特許請求の範囲によって規定されるように、本発明の範囲内で等しく可能である。
【００５９】
特許請求の範囲では、用語“備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）”は、他の要素又はステップを排除せず、不定冠詞“ａ”又は“ａｎ”は、複数を排除しないことにさらに留意されたい。単一の装置又は他のユニットは、特許請求の範囲に記載されたいくつかの要素の機能を満たしてもよい。所定の特徴又は方法ステップが、互いに別の従属請求項に記載されるという単なる事実は、これら特徴又はステップの組み合わせが有利に使用されることができないことを意味しない。
【符号の説明】
【００６０】
１  ガイドリング、２  ベース部分、３ａ  第１のサイド部分、３ｂ  第２のサイド部分、４ａ，４ｂ，４  ケージ支持部分、６ａ  第１の軸方向終端部分、６ｂ  第２の軸方向終端部分、７ａ  第１の軸方向終端部分、７ｂ  第２の軸方向終端部分、８  中空スペース、４０  転がり軸受、４１ａ  転がり要素、４１ｂ  転がり要素、４３ａ  軸方向終端部分、４３ｂ  軸方向終端部分、４４  軸受ケージ、４６  内側リング、Ｃ  中心軸線
【図１（ａ）】
2015531463.tif 000003
【図１（ｂ）】
2015531463.tif 000004
【図２（ａ）】
2015531463.tif 000005
【図２（ｂ）】
2015531463.tif 000006
【図２（ｃ）】
2015531463.tif 000007
【図２（ｄ）】
2015531463.tif 000008
【図２（ｅ）】
2015531463.tif 000009
【図２（ｆ）】
2015531463.tif 000010
【図３】
2015531463.tif 000011
【図４（ａ）】
2015531463.tif 000012
【図４（ｂ）】
2015531463.tif 000013
【図５】
2015531463.tif 000014
【図６（ａ）】
2015531463.tif 000015
【図６（ｂ）】
2015531463.tif 000016
【図６（ｃ）】
2015531463.tif 000017
【図７】
2015531463.tif 000018
【国際調査報告】
2015531463.tif 000019
2015531463.tif 000020
2015531463.tif 000021
2015531463.tif 000022