(57)【要約】【課題】自動調心ころ軸受用のもみ抜き保持器において、保持器自体にころ脱落防止手段を付与することにより、内輪にころ脱落防止手段を設ける必要がなく、したがって、打ち抜き保持器を用いた場合の内輪との部品兼用ができるようにすることである。【解決手段】環状の保持器本体２２と、その保持器本体２２の両側面に周方向に一定間隔をおいて設けられた柱部２３とからなり、各柱部２３の間にころ５を収納するポケットが形成された自動調心ころ軸受の保持器において、前記各柱部２３の先端に該柱部２３とは別体のころ脱落防止部材２４が取り付けられた構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の保持器本体と、その保持器本体の両側面に周方向に一定間隔をおいて設けられた柱部とからなり、各柱部の間にたる形のころを収納するポケットが形成された自動調心ころ軸受の保持器において、前記各柱部の先端に該柱部とは別体のころ脱落防止部材が取り付けられたことを特徴とする自動調心ころ軸受の保持器。
【請求項２】
前記ころ脱落防止部材は、その取付状態において前記ポケットに収納されたころの長さの範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の自動調心ころ軸受の保持器。
【請求項３】
前記柱部相互の対向内面は、ころの長さ方向に沿った長さ方向湾曲面と、ころの外周面に沿った周方向湾曲面との複合湾曲面によって形成され、前記ころ脱落防止部材の対向内面もころの長さ方向に沿った長さ方向湾曲面と外周面に沿った周方向湾曲面との複合湾曲面によって形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動調心ころ軸受の保持器。
【請求項４】
前記ころ脱落防止部材の対向内面相互間におけるころ径方向の最小の間隔Ｂが、前記ころの最大径Ｄより小さく形成されたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の自動調心ころ軸受の保持器。
【請求項５】
前記ころの径方向のガタツキ量が、前記内輪の軌道溝端部に形成された立ち上がり部のオーバハング量より大に設定されたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の自動調心ころ軸受の保持器。
【請求項６】
前記柱部とその先端部に取り付けられた前記ころ脱落防止部材の各長さ方向湾曲面の曲率半径が、後者の方が前者より大に形成されたことを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の自動調心ころ軸受の保持器。
【請求項７】
前記柱部に対するころ脱落防止部材の取付構造が、前記柱部の端面に設けられた四角形の結合凸部と、前記ころ脱落防止部材に設けられ前記結合凸部に対し相補的となる形状の結合凹部とからなり、前記結合凸部はその径方向に対向した２面がテーパ面に形成され、前記係合凹部にもこれに対応した２面にテーパ溝が形成され、前記テーパ溝間に当該係合凹部を横断するスリットが形成され、前記スリットの部分で係合凹部を含むころ脱落防止部材を弾性的に拡開させながら前記係合凸部に嵌合させることにより、アリ結合によって当該ころ脱落防止部材を前記柱部に結合一体化させたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の自動調心ころ軸受の保持器。
【請求項８】
前記柱部ところ脱落防止部材の突き合わせ面を接合したことを特徴とする請求項７に記載の自動調心ころ軸受の保持器。
【請求項９】
前記柱部に対するころ脱落防止の取付構造が、ころ脱落防止部材側からボルトをねじ込んで結合したボルト結合によって結合一体化されたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の自動調心ころ軸受の保持器。
【請求項１０】
前記保持器本体及びその両側面に設けられた柱部がもみ抜きによって製作されたことを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の自動調心ころ軸受の保持器。
【請求項１１】
内輪に２列の軌道溝、外輪に球面の軌道面が形成され、前記２列の軌道溝間に案内輪が配置され、前記案内輪の外径面に請求項１から１０のいずれかに記載の保持器の保持器本体が嵌合され、前記保持器本体からその両側の軌道溝上に延び出した柱部の相互間に形成されたポケットにころを組み込む自動調心ころ軸受の組立方法において、前記ころを前記ポケットに収納したのちに、前記保持器の柱部の先端面にころ脱落防止部材を取り付けることを特徴とする自動調心ころ軸受の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動調心ころ軸受に用いられる保持器及びその保持器を用いた自動調心ころ軸受の組立方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図７及び図８に示したように、従来の自動調心ころ軸受は、内輪１に二列の軌道溝２、外輪３に球面の軌道面４が形成され、各軌道溝２と軌道面４の間にたる形のころ５が介在される。両方の軌道溝２間に形成された外径面１２にころ５のスキューを防止するための案内輪６が配置される。ころ５の保持器形式としては、図７に示したように、金属材に切削加工を施すことによって製作されたもみ抜き保持器７（特許文献１）及び図８に示したように、金属板にプレス加工を施すことによって製作された打ち抜き保持器８（特許文献２）等が知られている。
【０００３】
前記のもみ抜き保持器７は打ち抜き保持器８に比べ、高強度、高負荷容量であることから、振動や衝撃が加わる厳しい環境下で使用される軸受に適する。また、もみ抜き保持器７を使用した軸受においては、ころ５の脱落を防止するために内輪１の各軌道溝２の外端部周縁に小つば部９が形成される。一方、打ち抜き保持器８を使用した軸受の場合は、保持器８にころ５の脱落防止のためのつば部１０が形成されるため、内輪１にころ脱落防止手段を設ける必要はない。
【０００４】
前記のように、もみ抜き保持器７を使用した場合は、内輪１の両端部にころ脱落防止手段としての小つば部９が必要となるため、打ち抜き保持器８を使用した場合に比べて内輪１の構造が複雑になり、加工工数が増大し、また、ころ脱落防止手段を持たない内輪１（図８参照）との部品の兼用ができない問題がある。さらに、小つば部９があることにより、保持器７の組込み時に柱部１１に変形を生じさせたり、内輪１の軌道溝２に損傷を生じさせたりするおそれもある。
【０００５】
もみ抜き保持器７を使用した軸受における前記の問題を解決するために、前掲の特許文献２の場合は、内輪１に小つば部９を設ける代わりに、その小つば部９に相当する別体のつば部材を内輪１の各軌道溝の端部外径面に圧入するようにしている。このような構成を採ると、内輪１にころ脱落防止手段を設ける必要がないため、打ち抜き保持器８を使用した場合の内輪１（図８参照）と同様の単純な構造となるので、加工工数が少なく、内輪１の兼用も可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−３９１４６号公報
【特許文献２】特開２００４−３４６９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、図８に示したように、内輪１の軌道溝２の外端部の外径面にはテーパ角θがついているものがあるため、つば部材が圧入後に抜け落ちる可能性がある。
【０００８】
そこで、この発明の第一の課題は、自動調心ころ軸受用のもみ抜き保持器において、保持器自体にころ脱落防止手段を付与することにより、内輪にころ脱落防止手段を設ける必要がなく、したがって、打ち抜き保持器を用いた場合の内輪との部品兼用ができるようにすることである。
【０００９】
また、第二の課題は、前記のもみ抜き保持器を用いた自動調心ころ軸受において、ころ組込み時に保持器の柱部の変形や、内輪軌道溝に損傷を与えることがない軸受の組立方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の第一の課題を解決するために、自動調心ころ軸受の保持器に係る発明は、環状の保持器本体と、その保持器本体の両側面に周方向に一定間隔をおいて設けられた柱部とからなり、各柱部の間にたる形のころを収納するポケットが形成された自動調心ころ軸受の保持器において、前記各柱部の先端に該柱部とは別体のころ脱落防止部材が取り付けられた構成としたものである。
【００１１】
前記の第二の課題を解決するために、自動調心ころ軸受の組立方法に係る発明は、内輪に２列の軌道溝、外輪に球面の軌道面が形成され、前記２列の軌道溝間に案内輪が配置され、前記案内輪の外径面に前記の発明に係る保持器の保持器本体が嵌合され、前記保持器本体からその両側の軌道溝上に延び出した柱部の相互間に形成されたころポケットにころを収納した自動調心ころ軸受の組立方法において、前記ころを前記ころポケットに収納したのち前記保持器の柱部の先端面にころ脱落防止部材を取り付けるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、自動調心ころ軸受の保持器に係る発明においては、従来から知られているもみ抜き保持器の柱部の先端にころ脱落防止部材を取り付けたものであるから、内輪の軌道溝外端部の外径面にテーパ角がついていても、何ら影響されることなく、確実にころの脱落を防止することができる。その結果、内輪としては、従来から打ち抜き保持器を用いた場合に使用されるものと同一構造の内輪を使用できるので、部品の兼用が可能になり、軸受のコスト低減に寄与することができる。
【００１３】
また、前記の保持器を用いた自動調心ころ軸受の組立方法に係る発明においては、ころ脱落防止部材を柱部に取り付ける時期を、ポケットにころを収納した後とすること、即ち後付けとすることにより、ころの組込み時における柱部の変形や軌道溝の損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施形態１の保持器を使用した自動調心ころ軸受の一部省略断面図である。
【図２】図２（ａ）は、図１のＸ１−Ｘ１線の一部省略断面図、同（ｂ）は、同（ａ）の一部拡大断面図、同（ｃ）は、同（ｂ）のＸ２−Ｘ２線の断面図である。
【図３】図３（ａ）は、ころ脱落防止部材のアリ結合の一部分解斜視図、同（ｂ）は、ころ脱落防止部材の他の角度から見た斜視図である。
【図４】図４は、ころ脱落防止部材のボルト結合の一部分解斜視図である。
【図５】図５は、実施形態２の組立途中の断面図である。
【図６】図６は、同上のさらに進んだ状態の組立途中の断面図である。
【図７】図７は、もみ抜き保持器を用いた従来例の一部省略断面図である。
【図８】図８は、打ち抜き保持器を用いた従来例の一部省略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
[実施形態１]
図１は、実施形態１に係る保持器２１を用いた自動調心ころ軸受を示している。この場合の軸受は、従来のもみ抜き保持器を用いた自動調心ころ軸受（図７参照）と同様に、内輪１に二列の軌道溝２、外輪３に球面の軌道面４が形成され、各軌道溝２と軌道面４の間にたる形のころ５が介在される。両方軌道溝２間の外径面１２にころ５のスキューを防止するための案内輪６が配置され、保持器２１はその案内輪６の外径面に嵌合され案内される。
【００１７】
図２（ａ）から（ｃ）に示したように、保持器２１は、環状の保持器本体２２と、その保持器本体２２の両側面に周方向に一定間隔をおいて軸方向に突き出して設けられた柱部２３と、その柱部２３の先端に取り付けられた別部材のころ脱落防止部材２４とからなる。保持器本体２２と柱部２３は、従来からくし形もみ抜き保持器として汎用されているものである。前記柱部２３の周方向の対向面間にたる形のころ５を収納するポケット２６が形成される。
【００１８】
前記柱部２３の保持器本体２２からの突き出し長さは、その先端がころ５の最大径部分（中心Ｏの部分）から外端面までの間のほぼ中間に達する程度に形成される。また、柱部２３の先端部にころ脱落防止部材２４を取り付けた状態において、当該ころ脱落防止部材２４はポケット２６に収納されたころ５の長さの範囲内にある。
【００１９】
前記の柱部２３は、隣接する他の柱部２３と対向する対向内面２７（図２（ａ）、図３（ａ）参照）を有する。その対向内面２７は、ころ５の長さ方向に沿った長さ方向湾曲面２８（図２（ｂ）、図３（ａ）参照）と、ころ５の周方向に沿った周方向湾曲面２９（図２（ｃ）、図３（ａ）参照）とが複合した湾曲面をなしている。
【００２０】
長さ方向湾曲面２８は、柱部２３の切削加工に支障を来さない程度に微小なものであり、それ自体はころ５の長さ方向への脱落を防止する機能は持たない。周方向湾曲面２９は、ころ５に対して、径方向のガタツキ量ｂ１、ｂ２（図２（ｃ）参照）をもって径方向への脱落を防止するようにしている。
【００２１】
前記のころ脱落防止部材２４は、熱可塑性樹脂又は金属製であり、図３に示したように、柱部２３に対する取付側の端面は、前記柱部２３の端面と合致する形状に形成されている。前記の柱部２３と同様に、ころ脱落防止部材２４は隣接する他のころ脱落防止部材２４と対向する対向内面３０を有する。この対向内面３０も長さ方向湾曲面２８ａと周方向湾曲面２９ａとの複合湾曲面となっている。
【００２２】
図２（ｂ）に示したように、柱部２３の長さ方向湾曲面２８の曲率半径Ｒ１と、ころ脱落防止部材２４の長さ方向湾曲面２８ａの曲率半径Ｒ２との関係は、後者の方が前者より大きい関係（Ｒ２＞Ｒ１）の関係に設定されている。このような関係に設定することにより、軸受使用時において、ころ５は柱部２３の部分で案内され、ころ脱落防止部材２４において案内されることはない。
【００２３】
また、ころ脱落防止部材２４の対向内面３０の外端相互間の最小部分の間隔Ｂ（図２（ｂ）参照）と、ころ５の最大径Ｄとの関係は、後者が前者より大きい関係（Ｄ＞Ｂ）に設定される。これにより、ころ５の軸方向への脱落が防止される。
【００２４】
前記のころ脱落防止部材２４を柱部２３の端面に取り付ける構造は、図３に示したようなアリ結合、図４に示したようなボルト結合がある。
【００２５】
まず、図３のアリ結合について説明する。柱部２３の先端面にその四辺に沿ってそれぞれ一定幅の突き当て面３１が設けられ、その４個所の突き当て面３１に囲まれた四角形の部分に結合凸部３３が設けられる。保持器２１の径方向に対向した二面は、逆テーパ面、いわゆるアリ３４となっている。
【００２６】
一方、ころ脱落防止部材２４の内端面においては、図３（ｂ）に示したように四辺に沿ってそれぞれ一定幅の突き当て面３５が設けられる。突き当て面３５は、保持器２１の径方向に対向した２個所の周方向突き当て面３５ａ、３５ｂと周方向に対向した径方向突き当て面３５ｃ、３５ｄの４個所の突き当て面からなる。その４個所の突き当て面３５ａ〜３５ｄに囲まれた部分に前記結合凸部３３と相補的な形状の結合凹部３８が設けられる。この結合凹部３８の前記周方向突き当て面３５ａ、３５ｂに沿った二面は逆テーパ溝、いわゆるアリ溝３７となっている。
【００２７】
前記ころ脱落防止部材２４の内端面に、径方向突き当て面３５ｃ、３５ｄの中間部及び結合凹部３８の底面を横断するスリット４１が設けられる。このスリット４１は、二面のアリ溝３７に径方向反対向きの外力が加えられた場合に、その溝底を起点に係合凹部３８が弾性的に拡開し得る深さに形成される。
【００２８】
前記のころ脱落防止部材２４は、スリット４１の部分で結合凹部３８を弾性的に拡開させた状態で結合凸部３３に被せ、アリ３４とアリ溝３７を係合させるとともに、突き当て面３１、３５を突き当てることにより柱部２３の先端面に結合一体化される。そのうえで、突き当て面３１、３５を接着剤、レーザ溶接等により接合することにより両者の結合力を強化することが望ましい。
【００２９】
図４に示したボルト結合の場合は、柱部２３の端面中央にねじ穴４２が設けられる一方、ころ脱落防止部材２４にはその外端面から内端面に貫通するボルト挿通穴４３が設けられる。ボルト挿通穴４３には外端面に近い部分に縮径段差部４４が設けられる。ボルト４５はその頭部４６にスパナ穴４７が設けれ、前記ボルト挿通穴４３からねじ穴４２に挿入され、スパナ穴４７にスパナを嵌めて捩じられる。頭部４６が縮径段差部４４に係合され、締結が完了した状態で頭部４６は、ボルト挿通穴４３内に隠れる。
【００３０】
[実施形態２]
次に、前記の保持器２１を用いた自動調心ころ軸受の組立方法を、図５及び図６に基づいて説明する。
【００３１】
図５に示したように、内輪１の２列の軌道溝２間の外径面１２に案内輪６を嵌合配置したのち、前記案内輪６の外径面に保持器２１の保持器本体２２を嵌合させる。その時点では、ころ脱落防止部材２４は取り付けられておらず、柱部２３が左右の軌道溝２の上部に延び出した状態にある。
【００３２】
次に、前記保持器２１の柱部２３の相互間に形成されたポケット２６（図２参照）間にころ５を内輪１の軸線と平行に挿入する（図５の矢印Ａ参照）。内輪１の軌道溝２の外端部外径面には、所定のオーバハング量ａを有する立ち上がり部４８が存在する。オーバハング量ａは、軌道溝２の底面における径方向の接線Ｃからの立ち上がり量をいう。
【００３３】
前記立ち上がり部４８に干渉することなく、ころ５をポケット２６に収納させるために、ころ５と周方向湾曲面２９に存在する径方向のガタツキ量（ｂ１＋ｂ２）（図２（ｃ）参照）が前記のオーバハング量ａより大であるように、即ち、ｂ１＋ｂ２＞ａに設定されている。
【００３４】
各ポケット２６にころ５を組み込む際、柱部２３の先端部にはころ脱落防止部材２４が存在しないため、ころ５は無理なくポケット２６に収納され、柱部２３を変形させるなどの支障を生じることがない。また、前記のように、ガタツキ量とオーバハング量の関係が、ｂ１＋ｂ２＞ａに設定されていることにより、ころ５によって軌道溝２に損傷を与えることもない。
【００３５】
ころ５をすべてのポケット２６に組み込んだのち、即ち後付けによって、各柱部２３の先端面に前述のアリ結合又はボルト結合によってころ脱落防止部材２４を取り付ける（図６参照）。前述のように、ころ脱落防止部材２４の対向内面３０の外端相互間の最小部分の間隔Ｂ（図２（ｂ）参照）と、ころ５の最大径Ｄとの関係は、Ｄ＞Ｂに設定されているので、ころ５の軸方向への脱落が防止される。
【００３６】
また、前述のように、柱部２３の長さ方向湾曲面２８の曲率半径Ｒ１と、ころ脱落防止部材２４の長さ方向湾曲面２８ａの曲率半径Ｒ２との関係は、後者の方が前者より大きい関係（Ｒ２＞Ｒ１）の関係に設定されているので（図２（ｂ）参照）、ころ５は柱部２３の部分で案内され、ころ脱落防止部材２４において案内されることはない。このため、ころ脱落防止部材２４の柱部２３に対する結合部分に過大な荷重が掛ることが防止される。
【００３７】
前記のようにしてころ５をポケット２６に組み込んだのち、そのころ５の外周面に外輪３が嵌合され、自動調心ころ軸受の組立が完了する（図１参照）。
【符号の説明】
【００３８】
１  内輪
２  軌道溝
３  外輪
４  軌道面
５  ころ
６  案内輪
７、８  保持器
９  小つば部
１０  つば部
１１  柱部
１２  外径面
２１  保持器
２２  保持器本体
２３  柱部
２４  ころ脱落防止部材
２６  ポケット
２７  対向内面
２８、２８ａ  長さ方向湾曲面
２９、２９ａ  周方向湾曲面
３０  対向内面
３１  突き当て面
３３  結合凸部
３４  アリ
３５  突き当て面
３５ａ、３５ｂ  周方向突き当て面
３５ｃ、３５ｄ  径方向突き当て面
３７  アリ溝
３８  結合凹部
４１  スリット
４２  ねじ穴
４３  ボルト挿通穴
４４  縮径段差部
４５  ボルト
４６  頭部
４７  スパナ穴
４８  立ち上がり部
【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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