(57)【要約】【課題】ころ両端部に小径端部を有する特殊な形状のころを用いずに、外輪からころが脱落することがない、ころ軸受を提供すること。【解決手段】鋼板のプレス加工により円筒形状に形成され、軸方向中央部に軌道２１を備えた外輪２と、外輪２の軌道２１に配置される複数のころ３とを備えたころ軸受１であって、外輪２は両端部に径方向内方にころ３の端面３２に向けて折曲げられた折り返し部２２を備え、少なくと一方の折り返し部２２と、複数のころ３の端面３２との間に押付け部材５を有し、複数のころ３はころ３の端面３２を押付け部材５によって、軸方向に押付けられることにより、外輪２内に保持されている。さらに折り返し部２２の内径部には軸受外側から軸方向ころ側に向けて拡径する円錐状内面２３が形成され、円錐状内面２３の径方向内方に、前記円錐状内面２３に接する円錐状外面５２が形成された押付け部材５を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板のプレス加工により円筒形状に形成され、軸方向中央部に軌道を備えた外輪と、前記外輪の前記軌道に配置される複数のころとを備えたころ軸受であって、
前記外輪は両端部に径方向内方に前記ころの端面に向けて折曲げられた折り返し部を備え、少なくと一方の前記折り返し部と、前記複数のころの端面との間に押付け部材を有し、前記複数のころは前記ころの端面を前記押付け部材によって、軸方向に押付けられることにより、前記外輪内に保持されていることを特徴とするころ軸受。
【請求項２】
前記折り返し部の内径部には軸受外側から軸方向ころ側に向けて拡径する円錐状内面が形成され、
前記円錐状内面の径方向内方に、前記円錐状内面に接する円錐状外面が形成された押付け部材を有し、
前記押付け部材の軸方向ころ側の端面が前記複数のころの端面に押付けられていることを特徴とする請求項１に記載のころ軸受。
【請求項３】
前記押付け部材のころ側内径部に面取りを有することを特徴とする請求項２に記載のころ軸受。
【請求項４】
前記押付け部材は少なくとも1箇所の切割り部を有することを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載のころ軸受。
【請求項５】
前記押付け部材は樹脂等の弾性体で形成されていることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載のころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、針状ころ軸受等のころ軸受に係り、より詳しくは、保持器を備えず、かつ外輪は金属板をプレス加工することにより製作されるころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
保持器を備えず、かつ外輪は金属板をプレス加工することにより製作されるころ軸受は通称総ころシェル形軸受と称され、通常のシェル形ころ軸受より、ころが多く組込まれることから、軸受の負荷容量が増加し、軸受寿命が増加する。従来のこのタイプのころ軸受は保持器を有しないため、外輪の両端部にころを保持する保持突起を有し、ころは両端部に小径端部を有する特殊な形状に形成されている。
【０００３】
外輪にころを組込む際には、外輪の両端部の保持突起の間から、ころの両端部の小径端部が当接しないように、ころを傾けて順に組付ける。最後のころだけは他のころよりも全長が短く（ころの両端部の小径端部間の全長が短い）形成されており、このころを外輪の保持突起の間から圧入して組付けている。（特許文献１参照）
この構造により、ころ軸受を装着する際に、ころが外輪から脱落ことを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３０７４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ころを傾けて外輪に組付けるのは作業性が低下するばかりでなく、最後のころだけは他のころよりも短いころを用意する必要がある。また、最後のころの全長や外輪の保持突起の間隔のばらつきによっては、ころの圧入が困難になる場合もある。
【０００６】
本発明はころ両端部に小径端部を有する特殊な形状のころを用いずに、外輪からころが脱落することがない、ころ軸受を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、鋼板のプレス加工により円筒形状に形成され、軸方向中央部に軌道を備えた外輪と、前記外輪の前記軌道に配置される複数のころとを備えたころ軸受であって、前記外輪は両端部に径方向内方に前記ころの端面に向けて折曲げられた折り返し部を備え、少なくと一方の前記折り返し部と、前記複数のころの端面との間に押付け部材を有し、前記複数のころは前記ころの端面を前記押付け部材によって、軸方向に押付けられることにより、前記外輪内に保持されていることである。
【０００８】
本発明の構成によると、複数のころは両側の端面を軸方向に弾性的に押付けられることにより、前記外輪内に保持されている。すなわち従来の本形式のころ軸受に使用される両端部に小径端部を有する特殊な形状のころにくらべ安価な、両端面が平面である通常のころが組み込まれている。また、ころ両端を押付け部材の押付力で保持されているため、組立、取扱いにおいて、寸法誤差によるころの脱落、挿入困難が生じることがない。
【０００９】
上記の課題を解決するため、請求項２に係る発明の構成上の特徴は、前記折り返し部の内径部には軸受外側から軸方向ころ側に向けて拡径する円錐状内面が形成され、前記円錐状内面の径方向内方に前記円錐状内面に接する円錐状外面が形成された押付け部材を有し、前記押付け部材の軸方向ころ側の端面が前記複数のころの端面に押付けられていることである。
【００１０】
本発明の構成によると、前記ころを両側の前記押付け部材の間から前記外輪に内径側か挿入するとき、前記押付け部材は前記ころの面取り部の傾斜によって、前記外輪の前記円錐状内面を軸方向小径側に移動し、前記外輪の折り返し部は弾性的に拡径し、前記円錐リングは弾性的に縮径する。挿入が完了し、複数のころが所定の位置に配置されると、前記円錐リングは前記外輪の折り返し部の弾性的拡径による反発力と、前記押付け部材の弾性的縮径による反発力によって、前記ころの前記ころの端面を押付ける。このように、ころの挿入作業のみで、容易にころを前記外輪の所定の位置に保持することが可能である。
【００１１】
上記の課題を解決するため、請求項３に係る発明の構成上の特徴は、前記押付け部材のころ側内径部に傾斜面を有することである。
【００１２】
本発明の構成によれば、２個の前記円錐リングを外輪の両端部に装着した後、ころを前記外輪の内方より半径方向外方に前記２個の押付け部材の間に押付けて挿入する時、前記ころの面取り部と前記押付け部材の傾斜部が当接する。その状態で前記ころをさらに半径方向外方移動させると両押付け部材の軸方向間隔が広がり、前記ころを所定の位置に容易に装着できる。
【００１３】
上記の課題を解決するため、請求項４に係る発明の構成上の特徴は、前記押付け部材は少なくとも1箇所の切割り部を有することである。
【００１４】
本発明の構成によれば、前記ころを両端部の前記押付け部材の間の前記外輪に内径側か挿入し、前記押付け部材が前記外輪の前記円錐状内面を軸方向小径側に移動するとき、前記円錐リングは前記切割り部の幅に相当する径寸法は容易に縮径し、ころの組み込みがより容易になる。
【００１５】
上記の課題を解決するため、請求項５に係る発明の構成上の特徴は、前記押付け部材は樹脂等の弾性体で形成されていることである。
【００１６】
本発明のによれば、樹脂等の弾性体で形成された押付け部材は容易に変形できるため、楕円形に変形させて前記外輪の両側の前記折り返し部の間に装着することが可能である。また、樹脂等の弾性体は摩擦抵抗が小さく、ころ案内面のおける摩擦抵抗を軽減できる。さらに、金属にくらべ、軽量であり、前記軸受を組込む装置の軽量化に有効である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ころ両端部に小径端部を有する特殊な形状のころを用いずに、外輪からころが脱落することがない、ころ軸受を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態のころ軸受の断面図である。
【図２】図１の主要部の拡大断面図である。
【図３】本発明の実施形態のころ軸受の円錐リング（押付け部材）の正面図である。
【図４】本発明の実施形態のころ軸受の作用を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。
各図の説明において、軸受の軸方向中心に向かう方向を軸方向内方、軸受の軸方向両端に向かう方向を軸方向外方と称する。
【００２０】
図１は、本発明の実施形態のころ軸受の断面図である。
図２は図１の主要部の右側半分の拡大断面図である。なお、本実施形態は左右対称である。
【００２１】
図１および図２に示すように、ころ軸受１は、外輪２、ころ３、押付け部材としての円錐リング５を備える。
外輪２は鋼板をプレス加工することによって形成され、軸方向中央の内径部に軌道が形成され、両端部から径方向内方に湾曲し、さらに軸方向ころ側に連なる折り返し部２２が形成されている。折り返し部２２は軸方向端面側から軌道側に拡径し、内径面は円錐状内面２３となっている。
【００２２】
外輪２は鋼板からなるパイプ材を用いて、次の工程で製造される。所定の長さに切断されたパイプ材は、両端の折り返し部２２に形成される部分の内径寸法を加工可能な肉厚に拡径される。次に、パイプ材の端部を半径方向内方に絞り込むと同時に先端部を軸方向内方に折込み、円筒形の折り返し部２２の原型が形成される。
【００２３】
次に折り返し部２２の原型の軸方向内方より、軌道側円錐形のロール掛け用治具を用いて、ロール掛けを行い、所定の円錐角の折り返し部２２が形成される。折り返し部２２の内径部の円錐状内面２３はロール掛けによって平滑な傾斜面に仕上げられる。折り返し部２２の成型の後、外輪２は熱処理によって所定の硬さに硬化される。
【００２４】
ころ３は円筒形のいわゆる針状ころで円筒形の転動面３１と転動面３１の両側に転動面３１に対して直角な平面の端面３２を有している。
【００２５】
図３は本発明の実施形態のころ軸受の押付け部材としての円錐リング５の正面図である。円錐リング５はたとえば強化ポリアミド等の樹脂からなり、円環状に形成されており、図３に示すように円周上１箇所に切割り５６が形成されている。切割り５６の幅ｂは後述の円錐リング５の必要軸方向移動量に相当する軸方向移動による縮径が生じた場合の円周長さの減少量より大きい。
【００２６】
円錐リング５の内径面５１は軸中心線に平行な円筒面で、外径部に外輪２の円錐内面２３と等しい円錐角で、内径面５１と同心の円錐状外面５２を有している。また、円錐状外面５１の大径側端部から径方向内方に向かって内径面との交差部まで、ころ案内面５３が形成されている。ころ案内面５３は軸中心線に垂直な平面で、ころ案内面５３と円錐状外面５２との交差部には面取り５５が形成されている。また、ころ案内面５３と内径面５１との交差部には面取り形状の傾斜面５４が形成されている。
【００２７】
ころ軸受１において、複数のころ３は、両端面３２が外輪２の両端に配置された円錐リング５のころ案内面５３に案内され、かつ円錐リング５から軸方向に作用する押付け力によって、転送面３１が外輪２の軌道２１に接した状態に保持されている。
【００２８】
ころ軸受１は次の工程で組立てられる。最初に一方の円錐リング５を径方向に圧縮し楕円形に変形し、外輪２の軌道２１の内方に挿入する。挿入した円錐リング５の圧縮を開放し真円に戻し、外輪２の内部で回転させ、外輪２の一方の円錐状内面２３と円錐リング５の円錐状外面５２が対峙する姿勢を保ち軸方向に外輪２の一方の円錐状内面２３と円錐リング５の円錐状外面５２とが密着するまで軸方向に移動させる。
次に他方の円錐リング５を一方の円錐リング５と同じ要領で他方の円錐状内面２３と円錐リング５の円錐状外面５２とが密着するまで軸方向に移動させる。この時の両円錐リング５のころ案内面５３の間隔ところ３の長さとの差の１／２が円錐リング５の必要軸方向移動量となる。
【００２９】
図４は本発明の実施形態のころ軸受の作用を説明する説明図である。図４は両側の円錐リング５が外輪２の両側の折り返し部２２にそれぞれの円錐状外面５２を円錐状内面２３に密着して装着し、ころ３を半径方向内方より両円錐リングの間を外輪２の軌道部２２にむけて押付けて挿入する工程を示している。図４において実線は挿入開始時のころ３および円錐リング５を示し、破線は挿入完了時のころ３および円錐リング５を示している。
【００３０】
ころ３を外輪２の内方より半径方向外方に両側の円錐リング５の間に押付けて挿入する時、ころ３の面取り部３３と円錐リング５の傾斜面５５が当接する。その状態でころ３をさらに円錐リング５の傾斜面５４に沿って半径方向外方に挿入すると、両円錐リング５の軸方向間隔が広がる。このとき円錐リング５は円錐状外面５２が外輪２の円錐状内面２３そって軸方向小径側に移動する為、弾性的に縮径し、その反発力が両円錐リング５からころ３に作用する。この時外輪２の折り返し部２２も若干弾性的に拡径するが、本実施形態においては円錐リング５の弾性的な縮径にくらべ、はるかに小さいので、以下円錐リング５の弾性的な縮径についてのみ説明する。
【００３１】
ころ３の面取り部３３が円錐リング５の傾斜面５４に沿って半径方向外方に移動し、ころ３の端面３２が円錐リング５のころ案内面に達し、円錐リング５の軸方向移動および縮径は終了する。この時の軸方向移動量が必要軸方向移動量等しい。
【００３２】
さらに、ころ３を円錐リング５のころ案内面に沿って半径方向外方に挿入すると、ころ３の転動面３１が外輪軌道２１に達し、ころ３の挿入は完了する。ころ軸受１に組込まれるすべてのころ３は同時に挿入できるが、分割して挿入しても良い。
【００３３】
挿入が完了したころ軸受１において、円錐リング５が必要軸方向移動量によって弾性的に縮径し、その反発力が円錐リング５のころ案内面５３からころ３の端面３２へ押付け力として作用する。この押付け力によってころ３は外輪２の所定の位置に保持されている。
この反発力の大きさは円錐リングの円錐状外面５２、外輪の円錐状内面の円錐角、摩擦係数および、円錐リング５の弾性率と弾性変形量に拠る。円錐リングの円錐状外面５２、外輪の円錐状内面の円錐角は両円錐面の摩擦係数に関わり通常２０°から３５°の範囲に形成されている。
【００３４】
円錐リング５は円周上１箇所に切割り５６を有するため、縮径に対する弾性率は切割りを有しない場合にくらべ格段に小さく、移動量のばらつきによる反発力への影響は小さい。また、必要最小限の反発力の設定が容易に行える。
このため両円錐リング５から、ころ３に作用する押付け力は安定し、過大な押付け力による挿入の不具合や、回転時の摩擦力の増加が生じることはない。
【００３５】
上述のごとく、本実施形態のころ軸受によると、ころ両端部に小径端部を有する特殊な形状のころを用いる必要がなく、かつ外輪からころが脱落することはない。
【００３６】
上述の実施形態において、円錐リング５はころ案内面と内径面の交差部に傾斜面が形成されているが、本発明において円錐リングは傾斜面を有せず、ころの面取りが円錐リングのころ案内面と内径面の交差部に当接する構成のころ軸受であっても良い。
【００３７】
上述の実施形態において、押付け部材は外径部に円錐状外面５２を有する円錐リング５であるが、本発明において、押付け部材は外径部に円錐状外面を有しない形状で有っても良い。
【００３８】
上述の実施形態において、押付け部材としての円錐リング５は強化ポリアミド等の樹脂で形成されているが、本発明において、押付け部材の材質は鋼等の金属であっても良い。
【００３９】
上述の実施形態において、押付け部材としての円錐リング５には円周上１箇所の切割りが形成されているが、本発明において押付け部材は切割りを有しない形状であっても良い。
【符号の説明】
【００４０】
１        ‥  ころ軸受
２        ‥  外輪
２１      ‥  軌道
２２      ‥  折り返し部
２３      ‥  円錐状内面
３        ‥  ころ
３２      ‥  端面
５        ‥  円錐リング（押付け部材）
５２      ‥  円錐状外面
５３      ‥  ころ案内面（ころ側端面）
５４      ‥  傾斜面
５６      ‥  切割り
【図１】
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【図２】
2013130209.tif 000004
【図３】
2013130209.tif 000005
【図４】
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