(57)【要約】【課題】軸方向両端に径方向内向きの鍔部６，７を有する外輪２と複数の針状ころ３と組み合わせて非分離のころ軸受１を構成する保持器４において、外輪２の製造コストや軸受組立コストを低減するのに役立つような構成にする。【解決手段】保持器４は、軸方向両側に同軸に配置される第１、第２環状部８，９と、両環状部８，９間で円周方向の複数箇所に架け渡される柱部１０と、各柱部１０の間に設けられてころ３を保持するポケット１１とを備える構成。第１、第２環状部８，９に、径方向外向きに力を加えたときに円周方向に伸びるよう塑性変形して外径寸法を拡大するための屈曲部８ｂ，９ｂが設けられている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向両側に同軸に配置される第１、第２環状部と、両環状部間で円周方向の複数箇所に架け渡される柱部と、各柱部の間に設けられてころを保持するポケットとを備えた金属製のころ軸受用保持器であって、
前記第１、第２環状部に、径方向外向きに力を加えたときに円周方向に伸びるよう塑性変形して外径寸法を拡大するための屈曲部が設けられている、ことを特徴とするころ軸受用保持器。
【請求項２】
前記屈曲部は、第１、第２環状部において各ポケットに対応する領域に設けられるとともに、軸方向外向きにＵ字形に張り出す形状または径方向内向きにＵ字形に張り出す形状とされる、ことを特徴とする請求項１のころ軸受用保持器。
【請求項３】
軸方向両端に径方向内向きの鍔部を有する外輪の内周に保持器で保持した複数個のころを配置したころ軸受において、
前記外輪の軸方向両端の鍔部は前記保持器およびころの組み込み前に形成されたものであり、前記保持器は、請求項１または２に記載の構成とされ、かつ、外輪の内周に組み込まれた後で屈曲部が塑性変形されて外径寸法が拡大されたものである、ことを特徴とするころ軸受。
【請求項４】
保持器は、外輪の内周に組み込む前の状態の外径寸法が各ころの内接円の内径寸法よりも小さく設定され、かつ、塑性変形後の外径寸法が各ころの内接円の内径寸法よりも大きく設定される、ことを特徴とするころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種のころ軸受に用いる保持器、およびこの保持器を用いたころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
ころ軸受において、複数のころおよび保持器を外輪から非分離とするために、例えば外輪の軸方向両端部に径方向内向きの鍔を設け、この鍔でころおよび保持器の抜け出しを阻止するようにしている。
【０００３】
例えばシェル形ころ軸受に用いる金属製の保持器の場合、一般的に、外輪に組み込む前と組み込んだ後とで同じ形状である。このシェル形ころ軸受の組立手順としては、軸方向一端側のみに径方向内向きの鍔部を有する外輪の内周に、ころおよび保持器を組み込んでから、外輪の軸方向他端側の円筒形部分を径方向内向きに屈曲させることにより、外輪からころおよび保持器を非分離とする。
【０００４】
この外輪は、例えば鋼板をプレス成形して製造される。詳しくは、鋼板を深絞りにより有底円筒形にするとともに底に貫通孔を形成し、底と反対側の円筒形部分を薄肉としておいて、全体を熱処理して硬化し、この後、前記円筒形部分のみを焼き鈍して軟化する。なお、外輪単品を未完成状態にしているのは、外輪の内周にころおよび保持器を組み込んでから、前記円筒形部分を径方向内向きに屈曲する必要があるからであり、そのために、外輪の円筒形部分を薄肉として、そこを焼き鈍しする必要があった（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−２３７６２０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来例では、外輪にころおよび保持器を組み込んだ後で外輪の円筒形部分を屈曲するという手順をとらざるを得ないので、外輪を製造するときの工程数が多くなってしまうなど、製造コストが高くつく。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、軸方向両側に同軸に配置される第１、第２環状部と、両環状部間で円周方向の複数箇所に架け渡される柱部と、各柱部の間に設けられてころを保持するポケットとを備えた金属製のころ軸受用保持器であって、前記第１、第２環状部に、径方向外向きに力を加えたときに円周方向に伸びるよう塑性変形して外径寸法を拡大するための屈曲部が設けられている、ことを特徴としている。
【０００７】
このような保持器であれば、軸方向両端に径方向内向きの鍔部を有する外輪の内周に組み込む場合に、外輪の内周に保持器を組み込んでから、保持器の外径寸法を拡大するように塑性変形させるという組立ができる。
【０００８】
そのため、外輪を例えばプレス成形品とする場合、外輪単品については、その内周に保持器およびころを組み込む前に、完成状態で製造することができる。したがって、本発明によれば、従来例で説明したように、軸方向一端側のみに径方向内向きの鍔部を有する未完成状態の外輪を製造しておき、この外輪にころおよび保持器を組み込んで、外輪の円筒形部分を屈曲するというような組立手順を採らずに済むので、焼き鈍し工程および屈曲工程などが不要となって、ころ軸受の製造コストの低減に貢献できる。
【０００９】
好ましくは、前記屈曲部は、第１、第２環状部において各ポケットに対応する領域に設けられるとともに、軸方向外向きにＵ字形に張り出す形状または径方向内向きにＵ字形に張り出す形状とされたものとすることができる。この場合、屈曲部を比較的簡単に形成できるとともに、塑性変形時に他の部分に歪などを生じにくくできるなど塑性変形後における保持器の外径寸法を高精度に管理できるようになる。
【００１０】
本発明のころ軸受は、軸方向両端に径方向内向きの鍔部を有する外輪の内周に保持器で保持した複数個のころを配置した構成において、前記外輪の軸方向両端の鍔部は前記保持器およびころの組み込み前に形成されたものであり、前記保持器を、前述した構成とし、かつ、外輪の内周に組み込んだ後で屈曲部を塑性変形して外径寸法を拡大したものである、ことを特徴としている。
【００１１】
好ましくは、前記保持器は、外輪の内周に組み込む前の状態の外径寸法が各ころの内接円の内径寸法よりも小さく設定され、かつ、塑性変形後の外径寸法が各ころの内接円の内径寸法よりも大きく設定されたものとすることができる。
【００１２】
この場合、完成状態の外形を有する外輪に保持器を容易に組み込めるので、外輪の製造コストならびに組立コストを低減するうえで有利となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の保持器によれば、軸方向両端に径方向内向きの鍔部を有する外輪およびころと組み合わせて非分離のころ軸受を製造する場合に、比較的安価に提供できるようになる。
【００１４】
また、本発明のころ軸受によれば、外輪の製造コストや軸受組立コストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係るころ軸受の最良の形態を図面に基づいて説明する。図１は、ころ軸受を示す断面図、図２は、図１の（２）−（２）線断面の矢視図、図３は、図１の保持器で外輪に組み込んで塑性変形した後の形状を示す斜視図、図４は、保持器の塑性変形前の形状を示す斜視図、図５は、ころ軸受の組み立て時の様子を示す図、図６は、図５の組み立ての続きを示す図、図７は、保持器を塑性変形する前と後との状態を比較して示す側面図である。
【００１６】
図に示すころ軸受１は、例えばシェル形針状ころ軸受などであり、外輪２と、ころとしての針状ころ３と、保持器４とを備える。このころ軸受１は、軸方向両端に径方向内向きの鍔６，７を有する外輪２に、針状ころ３および保持器４を非分離に組み込んだ構造になっている。
【００１７】
外輪２は、円筒形でその軸方向両端に径方向内向きに延びる鍔部６，７が設けられている。この外輪２の円筒部分の内周面は針状ころ３の軌道面２ａとされている。この外輪２は、例えば鋼板をプレス成形して製造されたものである。
【００１８】
保持器４は、軸方向両側に同軸に配置される第１、第２環状部８，９と、両環状部８，９間で円周方向の複数箇所に架け渡される柱部１０と、各柱部１０の間に設けられて針状ころ３を保持するポケット１１とを備えている。
【００１９】
この保持器４は、例えばＪＩＳ規格ＳＰＣＣなどの薄肉鋼板をプレス成形して製造されるものである。保持器４の柱部１０それぞれにおける厚み方向の各中心を結ぶ円の内径寸法ｄ１は、外輪２の両鍔部６，７の内径寸法ｄ０よりも大きく設定され、かつ、外輪２に針状ころ３を組み込んで外輪２の軌道面２ａに針状ころ３を接触させた状態で各針状ころ３それぞれの中心を結ぶ円１６の直径（以下、ピッチ円直径という）寸法ｄ２よりも小さく設定されている。また、保持器４のポケット１１の開口幅（円周方向での長さ）寸法Ｗ１は、針状ころ３の直径寸法Ｒよりも小さく設定されている。このようにすることにより、ポケット１１から径方向内向きへの針状ころ３の抜け出しを防止している。
【００２０】
この実施形態では、保持器４を、外力の付加によって外径寸法を拡大するように塑性変形可能な形状にしているので、以下で詳しく説明する。
【００２１】
保持器４を予め図４に示すような形状に製造しておく。つまり、保持器４の第１、第２環状部８，９には、径方向外向きに力を加えたときに円周方向に伸びるよう塑性変形して外径寸法を拡大するための屈曲部８ｂ，９ｂが設けられている。
【００２２】
詳しくは、第１、第２環状部８，９において各柱部１０に対応する領域２０，２１の外端面８ａ，９ａは、円周方向に沿った直線形状になっており、第１、第２環状部８，９において各ポケット１１に対応する領域２２，２３は、外端面８ａ，９ａよりも軸方向外向きにＵ字形に張り出すように屈曲されている。この各屈曲部８ｂ，９ｂは、保持器４の外径寸法を拡大するときに塑性変形される部分として設けられている。この屈曲部８ｂ，９ｂを設けることによって、第１、第２環状部８，９は平面から見たときに円周方向へ向けて波形に蛇行したような形状になっており、さらに、ポケット１１となる貫通孔は、平面から見たときに、長方形になった長方形領域１１ａと、長方形領域１１ａの短辺部分の中間に軸方向へ細長く拡がる拡がり領域１１ｂとを有する形状になっている。この長方形領域１１ａの円周方向長さＷ０は、ポケット１１の開口幅寸法Ｗ１よりも小さい。
【００２３】
このような形状の保持器４の外径寸法Ｄ０は、図１に示す完成状態のころ軸受１における針状ころ３それぞれの内接円２５の内径寸法ｄ３よりも小さく設定されている。なお、保持器４の外径寸法Ｄ０とは、各柱部１０の外接円の直径寸法のことである。この保持器４は、その内周から円周方向に均等に径方向外向きの力を加えることによって、各屈曲部８ｂ，９ｂが円周方向に沿って伸びるように塑性変形される。この塑性変形後の保持器４の外径寸法Ｄ１は、図１に示す完成状態のころ軸受１における針状ころ３それぞれの内接円２５の内径寸法ｄ３よりも大きく、かつ針状ころ３それぞれのピッチ円直径ｄ２よりも小さくなるように設定される。
【００２４】
具体的に、ころ軸受１の組み立て手順を説明する。
【００２５】
まず、図５に示すように、横置きにした外輪２の内周にグリースなどの潤滑剤１５を塗布しておき、すべての針状ころ３を外輪２の軌道面２ａに接触させた状態で組み込む。このとき、潤滑剤１５の粘性によって針状ころ３が外輪２の内周に保持される。
【００２６】
続いて、図６に示すように、横置きにしている外輪２の内周に、図４に示す塑性変形前の保持器４を組み込むが、保持器４の外径寸法Ｄ０を各針状ころ３の内接円２５の内径寸法ｄ３よりも小さくしているので、簡単かつ迅速に組み込むことができる。このとき、保持器４の各ポケット１１と外輪２に取り付けてある各針状ころ３とを位置合わせする。
【００２７】
この後、適当な工具（図示省略）を用いて、保持器４の内周から径方向外向きに力を付加することにより、各屈曲部８ｂ，９ｂを円周方向に沿って伸ばすように塑性変形させる。これにより、図７に示すように、第１、第２環状部８，９において各柱部１０に対応する領域２０，２１の円周方向に沿う長さは塑性変形前のＡ２と塑性変形後のＢ２とで同じであるが、第１、第２環状部８，９において各ポケット１１に対応する領域２２，２３の円周方向に沿う長さは塑性変形前のＡ１から塑性変形後のＢ１へと長くなる。それに伴い、ポケット１１の開口幅が塑性変形前Ｗ０から塑性変形後のＷ１へと長くなるとともに、保持器４の外径寸法がＤ０からＤ１へと拡大する。さらに、保持器４の各ポケット１１に各針状ころ３が配置されることになって、針状ころ３および保持器４が外輪２から非分離となる。
【００２８】
以上説明したように、保持器４を外輪２に組み込んでから、保持器４の外径寸法を拡大するように塑性変形させる手順で組み立てることができる。このような組み立てが可能であるから、外輪２は、従来例と異なり完成状態に製造できる。つまり、外輪２を製造する過程において、外輪２の軸方向両端に鍔部６，７を形成してから外輪２全体に適宜の熱処理を施して硬化すればよく、従来例で必要であった焼き鈍し工程と屈曲工程とを省略できるようになって、外輪２の製造コストおよび軸受組立コストを低減できるようになる。したがって、ころ軸受１を非分離とする構造にしたうえで、従来例に比べて製造コストを低減できるようになる。
【００２９】
また、上記実施形態で説明したように、屈曲部８ｂ，９ｂを第１、第２環状部８，９においてポケット１１に対応する領域２２，２３にほぼＵ字形にして設けているから、屈曲部８ｂ，９ｂを比較的簡単に形成できるとともに、塑性変形時に他の部分に影響を与えにくくなるなど塑性変形後における保持器４の外径寸法Ｄ１を高精度に管理できるようになる。
【００３０】
以下、本発明の他の実施形態を説明する。
【００３１】
外輪に組み込む前の保持器４の形状は、図８に示すようにしてもよい。つまり、この保持器４は、第１、第２環状部８，９においてポケット１１に対応する領域２２，２３を、径方向内向きにＵ字形に張り出すように屈曲する形状としている。この屈曲部分に符号８ｃ，９ｃを付している。この保持器４でも、上記実施形態と同様に、外輪２の内周に組み込んだ後、適当な工具（図示省略）を用いて、保持器４の内周から径方向外向きに力を加えることにより、図９に示すように、各屈曲部８ｃ，９ｃを円周方向に沿って伸ばすように塑性変形させる。この伸びによって、第１、第２環状部８，９において各柱部１０に対応する領域２０，２１の円周方向に沿う長さは塑性変形前のＡ２と塑性変形後のＢ２とで同じであるが、第１、第２環状部８，９において各ポケット１１に対応する領域２２，２３の円周方向に沿う長さは塑性変形前のＡ１から塑性変形後のＢ１へと長くなる。それに伴い、ポケット１１の開口幅が塑性変形前Ｗ０から塑性変形後のＷ１へと長くなるとともに、保持器４の外径寸法がＤ０からＤ１へと拡大する。
【００３２】
外輪２については、プレス成形品でなくてもよく、例えば鋼管などを旋削加工して製造されるソリッドタイプとしてもよい。また、ころ軸受１を組み立てるときに外輪２にまず針状ころ３を組み込むようにしているが、外輪２にまず保持器４を組み込んでこの保持器４を径方向に拡大してから、保持器４の各ポケットの内径側から針状ころ３を無理嵌めしてもよい。
【００３３】
図１０に示すように、外輪２の両鍔部６，７の内径寸法ｄ０を、保持器４の外径寸法Ｄ１よりも大きく設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の最良の形態のころ軸受を示す断面図
【図２】図１の（２）−（２）線断面の矢視図
【図３】図１の保持器で外輪に組み込んで塑性変形した後の形状を示す斜視図
【図４】図３の保持器の塑性変形前の形状を示す斜視図
【図５】図１のころ軸受の組み立て時の様子を示す図
【図６】図５の組み立ての続きを示す図
【図７】保持器を塑性変形する前と後との状態を比較して示す側面図
【図８】本発明の他の実施形態に係り、保持器の塑性変形前の形状を示す斜視図
【図９】図８の保持器を塑性変形する前と後との状態を比較して示す側面図
【図１０】本発明の他の実施形態に係るころ軸受を示す断面図
【符号の説明】
【００３５】
１    ころ軸受                ２    外輪
３    針状ころ                ４    保持器
６，７    鍔部                    ８    第１環状部
９    第２環状部      ８ｂ，９ｂ    屈曲部
１０    柱部                  １１    ポケット
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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