(57)【要約】【課題】サイズの大きな軸受の保持器においても、通常の工作機械により精度良く加工や組立をすること、また、樹脂製保持器においても、保持器のポケット形伏の精度を上げること無しに、保持器ところの過大摩擦を解消すること。【解決手段】セパレータ保持器１が各ころ４間に介装してある。セパレータ保持器１の柱部２に、軸方向のスリット２ａを有し、且つ、スリット２ａの深さは、ころ４（転動体）のＰ．Ｃ．Ｄ．をまたぐ形状となっている。これにより、温度の上昇に伴って、セパレータ保持器１の周方向の膨張量がころ４よりも大きくなった場合でも、スリット２ａが周方向の内側に弾性変形することで、ころ４とセパレータ保持器１の膨張量を吸収することが出来る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セパレータ保持器を有する転がり軸受において、
前記セパレータ保持器の柱部に、軸方向のスリットを有し、且つ
当該スリットは、転動体のＰ．Ｃ．Ｄ．をまたぐ形状となっていることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
一体型保持器を有する転がり軸受において、
前記一体型保持器の柱部に、軸方向のスリットを有し、且つ
当該スリットは、転動体のＰ．Ｃ．Ｄ．をまたぐ形状となっていることを特徴とする転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に一般産業用機械に組み込まれるころ軸受などの転がり軸受に関し、特に、組立性や加工性の向上を図った転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
円すいころ軸受などの一般的なころ軸受の保持器は、鋼板の打抜き形が採用されている。一般に、かご形保持器は、円すいころ軸受の場合、組立前に予め保持器の径を組立完了時より広げ、保持器の各ポケットにころを収めた状態で形成されるころの最小内接円形が内輪の小径側鍔外径よりも大きくなるようにしておくことで、内輪の組み込みを可能にされる。そして、内輪を組み込んだ後、外側よりプレス形を押し付けるなどして保持器を塑性変形させ収縮させることによって、保持器の各ポケットに入れられたこのあそびを規制して、ころが小径側鍔を乗り越えられない状態にする。
【０００３】
組立後に保持器の径を収縮させる加締め工程において、空間的な制約により、受側の型を保持器の内側に入れることが出来ないため、保持器の外側からのみプレス型を押し付けて保持器を塑性変形させるのが一般的である。このため、保持器の変形誤差分を見込んで、各ポケットところとのあそびとなる隙間を、予め広めに取らなくてはならず、機能上最適なあそびを塑性変形後に得ることは、特にサイズの大きな軸受においては極めて難しい。場合によっては、保持器の精度に悪影響を与え、軸受性能低下の要因となる。また、このような組立方法では、工数が多く、生産性向上の妨げになっていた。
【０００４】
一方、鉄鋼設備や建設設備等に使用されるような超大形のころ軸受の場合は、大荷重を許容し得るピンタイプの保持器を備えたピンタイプころ軸受が使用されている。ピンタイプの転がり軸受は、軸方向に相対向したリング部材間に、ピンを固定支持し、このピンに中空状のころを回転自在に保持させたものである。ピンの固定は、ピンの一端部に形成したねじ部をリング部材のタップ穴に螺合させると共に、他端部をリング部材の切穴に溶着することにより行っていた（例えば、特許文献１乃至３）。
【０００５】
なお、図７は、特許文献３に係るころ軸受に装着したピンタイプ保持器の部分断面図である。ピンタイプ保持器１１は、外周面の周囲に複数の中空ころ（以下、ころともいう。）１３を回転自在に支持する複数本のピン１４と、各ピン１４の両方の端部を固定する一対の側板１２とを有している。側板１２は環状に形成され、互いに平行に、且つ同心に配されており、複数の挿入孔１２ａが周方向等間隔に設けられている。それぞれの側板１２の挿入孔１２ａにピン１４のそれぞれの端部が挿入されている。ピン１４の両方の端部を側板１２に挿入する前に、ピン１４の外周面には中空ころ１３が回転自在となるように外嵌されている。ピン１４の端部には、ピン１４の外周面の端部近傍を周回し、ピン１４の径方向に深さを有する溝部１４ａが形成されている。溝部１４ａの断面は半円形状である。側板１２には、内径面から挿入孔１２ａに連通するように径方向に延びた貫通孔１２ｂが形成されている。貫通孔１２ｂは、ピン１４の端部を側板１２の挿入孔１２ａに挿入したときに、ピン１４に形成された溝部１４ａと軸方向位置に対応するように開口している。貫通孔１２ｂには、ピン１４を固定するための固定部材として機能する止めねじ１５が、側板１２の内径面から径方向に向って圧入されている。止めねじ１５の全体が貫通孔１２ｂに圧入された状態において、止めねじ１５の先端がピン１４の溝部１４ａの底部に強く圧接して、止めねじ１５と溝部１４ａとを係合させ、ピン１４と側板１２を固定している。なお、止めねじ１５が貫通孔１２ｂから抜けないようにするため、貫通孔１２ｂの内側面と止めねじ（固定部材）１５の外周面との隙間にコーキング処理が施されている。
【０００６】
しかしながら、超大形軸受のように、サイズが大きいと、保持器の加工上の問題が多く存在する。例えば、上記ピンタイプ保持器の円環部同士をピンにより結合する必要があり、円環部側面にピンを挿入する穴があるが、芯出しが困難である。また、一体ものの保持器を加工するには、大型の機械が必要となる。
【０００７】
また、一般産業機械等で使用される転がり軸受に組み込まれ且つ精度の高い保持器としては、もみ抜き保持器があり、ころ軸受用のもみ抜き保持器としては、金属製の一体型タイプが一般的である。上記保持器は、軸方向に離間した一対の環状部と円周方向に等間隔に配置され環状部間を橋絡して軸方向に伸びる柱部とを有し、各柱部の半径方向内側又は外側の端部にころ落ち止めを形成し、ポケットをはさんで円周方向に隣り合ったころ落ち止めの離間距離をころの直径より僅かに小さくして、ころの脱落を防止している。軸受の組立に際しては、軸受外輪の内側に保持器を位置させ、保持器の半径方向内側からころを強制的に押し込み、ころ落ち止めを弾性変形させることにより、ころをポケットに組み込む。上記保持器は、切削加工したものが使われているが、切削加工では、生産性が悪いため、高価なものになってしまう。
【０００８】
そこで、近年、軸受の保持器は、原価低減のために、樹脂の射出成形化が行われている。軸受の内外輪・転動体の材質は、軸受鋼が使われることが多いが、例えば、保持器材料をポリアミド等の樹脂にした場合、樹脂は、軸受鋼に比べ線膨張係数が一桁大きいため、軸受回転時に軸受温度が上昇すると、保持器ところ間の円周方向がつまり、保持器ところ間で過大摩擦が生じ、早期焼付きの原因となる。また、樹脂は、吸水による寸法変化を生じるため、湿度の高い環境下では寸法変化を生じ易い。これもまた、保持器ところ間の隙間調整を困難にする要因となっている。
【特許文献１】実開平５−４５２３１号公報
【特許文献２】特開２００３−１２０６７９号公報
【特許文献３】特開２００３−１８４８９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、サイズの大きな軸受の保持器においても、通常の工作機械により精度良く加工や組立をすることができ、また、樹脂製保持器においても、保持器のポケット形伏の精度を上げること無しに、保持器ところの過大摩擦を解消することができる、転がり軸受を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明に係る転がり軸受は、セパレータ保持器を有する転がり軸受において、
前記セパレータ保持器の柱部に、軸方向のスリットを有し、且つ
当該スリットは、転動体のＰ．Ｃ．Ｄ．をまたぐ形状となっていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る転がり軸受は、一体型保持器を有する転がり軸受において、
前記一体型保持器の柱部に、軸方向のスリットを有し、且つ
当該スリットは、転動体のＰ．Ｃ．Ｄ．をまたぐ形状となっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、サイズの大きな軸受の保持器においても、通常の工作機械により精度良く加工や組立をすることができ、また、樹脂製保持器においても、保持器のポケット形伏の精度を上げること無しに、保持器ところの過大摩擦を解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態に係る転がり軸受を図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
（第１実施の形態）
図１は、本発明の第１実施の形態に係り、セパレータ保持器の斜視図である。
【００１５】
図２は、本発明の第１実施の形態に係り、セパレータ保持器ところの斜視図である。
【００１６】
図３は、本発明の第１実施の形態に係り、セパレータ保持器ところと軌道輪の斜視図である。
【００１７】
図１及び図２に於いて、セパレータ保持器１が各ころ４間に介装してある。これにより、セパレータ保持器１をパーツごとに作ればよく、一体ものの保持器に比べ精度良く加工できる。また、組立時は、内輪もしくは外輪に、セパレータ保持器１ところ４を交互に配置し、最後に、ころ４間に挿入するセパレータ保持器１を円周方向に弾性変形させて組み込む。
【００１８】
円すいころ軸受のかご形保持器に比べ、保持器の加締めにおける塑性変形を伴わないため、精度良く組み立てることが出来る。
【００１９】
加えて、セパレータ保持器１を有する軸受は、セパレータ保持器１、ころ４、リングを傷つけずに分解出来るので、メンテナンスも容易に行うことが出来る。
【００２０】
ところで、軸受の内外輪・転動体の材質は、軸受鋼が使われることが多いが、例えば、セパレータ保持器１の材料をポリアミド等の樹脂にした場合、樹脂は、軸受鋼に比べ線膨張係数が一桁大きいため、軸受回転時に軸受温度が上昇すると、セパレータ保持器１ところ４間の円周方向がつまり、セパレータ保持器１ところ４間で、過大摩擦が生じ、早期焼付きの原因となる。その他、樹脂は、吸水による寸法変化を生じるため、湿度の高い環境下では、寸法変化を生じ易く、セパレータ保持器１ところ４間の隙間調整を困難にする要因となっている。
【００２１】
このようなことから、本実施の形態では、セパレータ保持器１の柱部２に、軸方向のスリット２ａを有し、且つ、スリット２ａの深さは、ころ４（転動体）のＰ．Ｃ．Ｄ．をまたぐ形状となっている。
【００２２】
これにより、軸受温度の上昇に伴って、セパレータ保持器１の円周方向の膨張量がころ４のそれよりも大きくなった場合においても、スリット２ａのころ接触面が円周方向の内側に弾性変形することで、ころ４とセパレータ保持器１の膨張量を吸収することが出来る。その結果、ころ４とセパレータ保持器１のころ接触面の焼付きを防止することが出来る。また、吸水によるセパレータ保持器１の寸法変化に伴うセパレータ保持器１の膨張によって生じる一体型保持器１の柱部２ところ４の過大摩擦を軽減することができる。
【００２３】
また、本実施の形態では、図１に示すように、セパレータ保持器１の柱部２の両端部に、鍔接触部３が設けてあり、ころ４の両端面を抱え込むことができる形状を持たせることで、ころ４の軸方向移動、ころ４のスキューを抑えることが出来る。
【００２４】
さらに、セパレータ保持器１の鍔接触部３には、溝３ａが設けてある。これにより、溝３ａが油だまりとなり、軌道輪５の鍔との摩耗を抑制することが可能となる（図３参照）。
【００２５】
なお、上述した第１実施の形態では、ころ軸受として、円筒ころ軸受が例示してあるが、本発明は、円筒ころ軸受に限らず、円錐ころ軸受、自動調心ころ軸受にも適用可能であり、単列複列も問わない。
【００２６】
（第２実施の形態）
図４は、本発明の第２実施の形態に係り、一体型保持器の斜視図である。
【００２７】
図５は、本発明の第２実施の形態に係り、一体型保持器を拡大した斜視図である。
【００２８】
図６は、本発明の第２実施の形態に係り、一体型保持器ところの拡大斜視図である。
【００２９】
本実施の形態では、図４乃至図６に於いて、一体型保持器６では、リング部材７，７を連結する柱部８に、軸方向のスリット８ａを有し、且つ、スリット８ａの深さは、転動体のＰ．Ｃ．Ｄ．をまたぐ形状となっている。
【００３０】
これにより、軸受温度の上昇に伴い一体型保持器６の円周方向の膨張量がころ４のそれよりも大きくなった場合においても、スリット８ａのころ接触面が円周方向の内側に弾性変形することで、ころ４と一体型保持器６の膨張量を吸収することが出来る。その結果、ころ４と一体型保持器６のころ接触面の焼付きを防止することが出来る。また、吸水による一体型保持器６の寸法変化に伴う一体型保持器６の膨張によって生じる一体型保持器６の柱部８ところ４の過大摩擦を軽減することができる。  
【００３１】
このように、本実施の形態では、樹脂製の一体型保持器６においても、一体型保持器６のポケット形伏の精度を上げること無しに、一体型保持器６ところ４の過大摩擦を解消することができる。
【００３２】
また、一般に、もみ抜き保持器を有する円筒ころ軸受の保持器ところを組む際、保持器ポケットにころを組み込むためには、ころ落ち止め部をころの円周方向に弾性変形させて、ころを通過させる必要がある。しかし、ころ落ち止め部は、その肉厚が大きくなるほど変形しにくく、ころを保持器に挿入する際に大きな荷重が必要となり、軸受組立作業の能率低下につながる。ころ落ち止め部の肉厚を単に薄くするだけでは、ころ落ち止め部間の離間距離がころ径よりも大きくなって、ころ落ち止め部の役割が果たせなくなる。また、ころを保持器へ挿入するために過大な荷重を加えると、ころを傷つけたり、保持器の柱部を変形させたりするおそれがある。
【００３３】
これに対して、本実施の形態では、上述したように、一体型保持器６の柱部８に、軸方向のスリット８ａを有し、且つ、スリット８ａの深さは、転動体のＰ．Ｃ．Ｄ．をまたぐ形状となっている。
【００３４】
したがって、円周方向の弾性変形が容易となり、ころ４のポケット挿入時の押し込み量を小さくすることが出来る。
【００３５】
なお、上述した第２実施形態では、ころ軸受として、円筒ころ軸受を例示したが、本発明は、例えば、円筒ころ軸受、軸受形式に限らず、円錐ころ軸受、自動調心ころ軸受等、各ころ軸受と、玉軸受にも適用可能であり、単列複列も問わない。
【００３６】
また、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施の形態に係り、セパレータ保持器の斜視図である。
【図２】本発明の第１実施の形態に係り、セパレータ保持器ところの斜視図である。
【図３】本発明の第１実施の形態に係り、セパレータ保持器ところと軌道輪の斜視図である。
【図４】本発明の第２実施の形態に係り、一体型保持器の斜視図である。
【図５】本発明の第２実施の形態に係り、一体型保持器を拡大した斜視図である。
【図６】本発明の第２実施の形態に係り、一体型保持器ところの拡大斜視図である。
【図７】特許文献３に係るころ軸受に装着したピンタイプ保持器の部分断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  セパレータ保持器
２  柱部
２ａ  スリット
３  鍔接触部
３ａ  溝
４  ころ（転動体）
５  軌道輪
６  一体型保持器
７  リング部材
８  柱部
８ａ  スリット
１１  ピンタイプ保持器
１２  側板
１２ａ  挿入孔
１２ｂ  貫通孔
１３  ころ（転動体）
１４  ピン
１４ａ  溝部
１５  止めねじ
【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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