(57)【要約】【課題】樹脂製保持器では、弾力性があるため円すいころの重量で保持器が撓んで保持器のポケットの形が変形し、円すいころが保持器から脱落する危険性がある。円すいころ軸受の円すいころが樹脂製保持器から脱落することを防止し、組み付けまたは分解の作業性を向上させる。【解決手段】本発明の樹脂製保持器は、小径リング部と、大径リング部と、これらの間に配設される複数の柱部とを備え、前記柱部間のポケットに円すいころが保持される樹脂製保持器であって、前記小径リング部または大径リング部またはその両方に円周方向の溝を備えることを特徴とする。また、前記溝はリング部材を取り付けるためのものであることが好ましい。【選択図】図２
2013224684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
小径リング部と、大径リング部と、これらの間に配設される複数の柱部とを備え、前記柱部間のポケットに円すいころが保持される樹脂製保持器であって、
前記小径リング部または大径リング部またはその両方に形成された円周方向の溝を備えることを特徴とする樹脂製保持器。
【請求項２】
外周側に円すい状の軌道面を有する内輪と、
内周側に円すい状の軌道面を有する外輪と、
前記内輪と外輪との間に転動自在に配された複数の円すいころと、
前記円すいころを小径リング部と大径リング部の間に配設される複数の柱部間のポケットに保持し、前記小径リング部または大径リング部またはその両方に形成された円周方向の溝を有する樹脂製保持器を備えることを特徴とする樹脂製保持器を用いた円すいころ軸受。
【請求項３】
小径リング部または大径リング部またはその両方に円周方向の溝が形成された小径リング部および大径リング部と、これらの間に配設される複数の柱部とを備え、前記柱部間のポケットに円すいころを保持する樹脂製保持器を用いた円すいころ軸受の製造方法であって、
前記樹脂製保持器に円すいころを組み込む工程と、
前記円すいころを組み込んだ樹脂製保持器に前記内輪を圧入する工程と、
前記樹脂製保持器の円周方向に形成された溝にリング部材を嵌着する工程と、
前記リング部材を前記溝から取り外す工程と、前記外輪に組み付ける工程
を実施することを特徴とする樹脂製保持器を用いた円すいころ軸受の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂製保持器、樹脂製保持器を用いた円すいころ軸受、および樹脂製保持器を用いた円すいころ軸受の製造方法に関し、特に、建設機械、自動車、鉄道車両、印刷機、工作機械等の産業機械用の樹脂製保持器、樹脂製保持器を用いた円すいころ軸受、および樹脂製保持器を用いた円すいころ軸受の製造方法に関する。特に保持器が変形しやすくなる外径が２００ｍｍ以上の円すいころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
建設機械、自動車、鉄道車両、印刷機、工作機械等の産業機械では、シャフトを支持する軸受として、ラジアル荷重に対する負荷能力が高く、耐衝撃性にも優れる円すいころ軸受を使用する場合が多い。図３に示すように、円すいころ軸受４１は、外周側に円すい状の軌道面を有する内輪４２と、内周側に円すい状の軌道面を有する外輪４３と、内輪４２と外輪４３との間に転動自在に配された複数の円すいころ４４と、円すいころ４４を円周所定間隔に保持する保持器４５とを備える。
【０００３】
保持器４５は、大径リング部４５ａと小径リング部４５ｂと、リング部４５ａ、４５ｂを連結する柱部４５ｃを備え、周方向に沿って隣り合う柱部４５ｃ間に形成されるポケット４５ｄに円すいころ４４が組み入れられる。
【０００４】
この円すいころ軸受では、円すいころ４４と内輪４２の軌道面および外輪４３の軌道面とが線接触しており、荷重が作用した場合、円すいころ４４がその大端側に押圧される。この荷重を受けるべく、内輪４２の大径側には外径側へ突出する鍔部４６が設けられている。
【０００５】
従来の円すいころ軸受の保持器は、金属製が一般的であり、鉄製保持器では、組立の際に保持器４５の小径リング部４５ｂを拡径して保持器４５の底から円すいころ４４を内輪４２に組み入れ、その後、内輪４２を挿入した状態で受型（図示せず）によって保持器４５の底を加締めて縮径し、内輪４２から円すいころ４４と保持器４５とが分離するばれを防止しつつ、内輪４２、円すいころ４４、および保持器４５を一体として組み立てる加締め方式をとっている（例えば、特許文献1参照）。
【０００６】
近年は、軸受に対する軽量化のニーズを受け、樹脂製保持器が多く採用されるようになってきたが、樹脂製保持器は鉄製保持器より弾性が高く変形しやすいため、樹脂製保持器では円すいころ４４を保持器４５のポケット４５ｄに並べた後に内輪４２を押し込み、内輪４２によって保持器４５のポケット４５ｄを一時的に押し広げて円すいころ４４を組み込む圧入方式がとられる。
【０００７】
また、小端側に鍔部のない内輪４２に保持器４５と円すいころ４４を組み付けた後、小鍔リングを内輪に嵌め込み、円すいころ４４が小径リング部４５ｂから脱落することを防止することにより、内輪４２から円すいころ４４と保持器４５が分離することを防止する軸受もある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−３０４０５４号公報
【特許文献２】特開２０１０−６０００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、樹脂製保持器では、金属性保持器のように保持器４５を加締めることによって保持器４５に組み込んだ円すいころ４４の脱落を防止することはできないので、樹脂の弾力性を利用して円すいころ４４をポケット４５ｄに圧入しているが、逆に弾力性があるため円すいころ４４の重量で保持器４５が撓んで保持器４５のポケット４５ｄの形が変形し、円すいころ４４が保持器４５から脱落する危険性がある。
【００１０】
具体的には、樹脂製保持器に円すいころを組み入れた内輪４２をシャフト等の製品に組み立てる際に、移動または作業の振動等によって保持器４５から円すいころ４４が外れて傷を付けたり、円すいころ４４を保持器４５に組み入れて内輪４２を圧入する組立作業を再度繰り返さなければならないなど、作業性が著しく低下するという問題がある。
【００１１】
また、外径が２００ｍｍ以上の大形の円すいころ軸受１１では、樹脂保持器も大形化するが、円すいころ４４のころ重量も大きくなるため、薄肉の樹脂保持器では保持器４５の変形量が大きく円すいころ４４が保持器４５から脱落する恐れが高まる。
【００１２】
特許文献２の小鍔リングは、鍔部４６の代わりに内輪側からのころの脱落を防止しているのであって、内輪４２が組み込まれた状態では、内輪４２側から円すいころ４４が脱落することは無いが、内輪４２側から円すいころ４４を押し出す形になっているため、外輪４３を組み込む前は保持器４５のポケットの形が変形し、外輪４３側から円すいころ４４が脱落する危険性が増加する。
【００１３】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、円すいころ軸受の円すいころが樹脂製保持器から脱落することを防止し、組み付けまたは分解の作業性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の樹脂製保持器は、小径リング部と、大径リング部と、これらの間に配設される複数の柱部とを備え、前記柱部間のポケットに円すいころが保持される樹脂製保持器であって、前記小径リング部または大径リング部またはその両方に円周方向の溝を備えることを特徴とする。また、前記溝はリング部材を取り付けるためのものであることが好ましい。
【００１５】
本発明の樹脂製保持器を用いた円すいころ軸受は、外周側に円すい状の軌道面を有する内輪と、内周側に円すい状の軌道面を有する外輪と、前記内輪と外輪との間に転動自在に配された複数の円すいころと、前記円すいころを小径リング部と大径リング部の間に配設される複数の柱部間のポケットに保持し、前記小径リング部または大径リング部またはその両方に、円周方向の溝を有する樹脂製保持器を備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明の樹脂製保持器を用いた円すいころ軸受の製造方法は、小径リング部または大径リング部またはその両方に円周方向の溝が形成された小径リング部および大径リング部と、これらの間に配設される複数の柱部とを備え、前記柱部間のポケットに円すいころを保持する樹脂製保持器を用いた円すいころ軸受の製造方法であって、前記樹脂製保持器に円すいころを組み込む工程と、前記円すいころを組み込んだ樹脂製保持器に前記内輪を組み付ける工程と、前記ポケットに前記円すいころを組み込んだ樹脂製保持器の円周方向に形成された溝にリング部材を嵌着する工程と、を実施することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
円すいころ軸受の組み付け又は分解作業中に、円すいころが樹脂製保持器からの脱落することを防止し、組み付け又は分解の作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の樹脂製保持器を用いた円すいころ軸受を示す図    （ａ）樹脂製保持器を用いた円すいころ軸受の要部拡大断面図    （ｂ）樹脂製保持器の平面図
【図２】本発明の樹脂製保持器を用いた円すいころ軸受の製造方法を説明する断面図
【図３】従来の樹脂製保持器を用いた円すいころ軸受を示す図    （ａ）樹脂製保持器を用いた円すいころ軸受の要部拡大断面図    （ｂ）樹脂製保持器の平面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態について説明する。第１の実施形態は、樹脂製保持器を拘束するリング部材として金属製のＣ形止め輪を用いる例であり、第２の実施形態は、樹脂製保持器を拘束するリング部材としてゴム製のＯリングを用いる例である。
【００２０】
図１は、本本発明の樹脂製保持器を用いた円すいころ軸受を示す図であり、図１（ａ）は、樹脂製保持器を用いた円すいころ軸受の要部拡大断面図、図１（ｂ）は、樹脂製保持器の平面図である。図１に示すように、円すいころ軸受１１は、外周側に円すい状の軌道面を有する内輪１２と、内周側に円すい状の軌道面を有する外輪１３と、内輪１２と外輪１３との間に転動自在に配された複数の円すいころ１４と、円すいころ１４を円周所定間隔に保持する樹脂製保持器１５とを備える。
【００２１】
樹脂製保持器１５は、大径リング部１５ａと、外周面に円周方向の溝１６が形成された小径リング部１５ｂと、大径リング部１５ａと小径リング部１５ｂを連結する柱部１５ｃと、円周方向に沿って隣り合う柱部１５ｃ間に形成されるポケット１５ｄを備え、ポケット１５ｄには円すいころ１４が組み込まれる。
【００２２】
第１の実施形態では、小径リング部１５ｂに形成された溝１６に金属製のＣ形止め輪１７を嵌着することによって円すいころ１４が組み込まれた樹脂製保持器１５の小径リング部１５ｂを拘束し、樹脂製保持器１５のポケット１５ｄに収容された円すいころ１４の分離を防止する。Ｃ形止め輪１７の外径は、外輪１３の小内径より小さくして外輪１３との干渉を避ける。
【００２３】
図２は、本発明の樹脂製保持器を用いた円すいころ軸受の製造方法を説明する断面図である。図２（ａ）に示すように、初めに、樹脂製保持器１５のポケット１５ｄに円すいころ１４を組み込み、内輪１２を圧入し、樹脂製保持器１５のポケット１５ｄに円すいころ１４が組み込まれた内輪ユニット１８を作成する。
【００２４】
次に、図２（ｂ）に示すように、樹脂製保持器１５の小径リング部１５ｂに形成された溝１６に金属製のＣ形止め輪１７を嵌着して、小径リング部１５ｂを金属製のＣ形止め輪１７によって拘束する。最後に、図２（ｃ）に示すように、内輪ユニット１８を外輪１３に組み付けるとき、小径リング部１５ｂに形成された溝１６から金属製のＣ形止め輪１７を外して、内輪ユニット１８を外輪１３に組み付ける。
【００２５】
Ｃ形止め輪１７の金属製の剛性により小径リング部１５ｂを拘束することで、樹脂製保持器１５本体に対して全てのポケット１５ｄを同時に締め付けることができる。
【００２６】
以上説明したように、第１の実施形態によれば、樹脂製保持器１５の小径リング部１５ｂの外周面に形成された円周方向の溝１６に金属製のＣ形止め輪１７を嵌着して小径リング部１５ｂを拘束したので、樹脂製保持器１５の変形が抑制され、内輪ユニット１８の分離を防止することができるため、組み付けの作業性が向上した。
【００２７】
さらに、第１の実施形態によれば、樹脂製保持器１５の小径リング部１５ｂの外周面に形成された溝１６に剛性に優れた金属製のＣ形止め輪１７を嵌着して組み付け作業を行ったので、止め輪１７の着脱作業が簡単になり、作業性が向上した。
【００２８】
また、樹脂製保持器１５の小径リング部１５ｂを拘束するリング部材として汎用品である金属製のＣ形止め輪１７を用いることができるので、円すいころ軸受１１の製造コストが抑えられる。
【００２９】
なお、金属製の止め輪１７は剛性に優れるので、小径リング部１５ｂ内周面に円周方向の溝が形成されている樹脂製保持器１５であれば、外周面に溝を設けず、内周面に形成された円周方向の溝に金属製のＣ形止め輪１７を嵌めるようにしてもよい。
【００３０】
第２の実施形態では、小径リング部１５ｂに形成された溝１６にゴム製のＯリング２７を嵌着することによって円すいころ１４が組み込まれた樹脂製保持器１５の小径リング部１５ｂを拘束し、樹脂製保持器１５のポケット１５ｄに収容された円すいころ１４の分離を防止する。Ｏリング２７の外径は、外輪１３の小内径より小さくして外輪１３との干渉を避ける。
【００３１】
樹脂製保持器１５の小径リング部１５ｂに形成された溝１６にゴム製のＯリング２７を嵌着して、小径リング部１５ｂをゴム製のＯリング２７によって拘束し、内輪ユニット１８を外輪１３に組み付けるとき、小径リング部１５ｂに形成された溝１６からゴム製のＯリング２７を外して、内輪ユニット１８を外輪１３に組み付ける。
【００３２】
Ｏリング２７のゴム弾性により小径リング部１５ｂを拘束することで、樹脂製保持器１５本体に対して全てのポケット１５ｄを同時に締め付けることができる。Ｏリング２７は、金属製の止め輪１７に比して拡径性に優れる。
【００３３】
以上説明したように、第２の実施形態によれば、樹脂製保持器１５の小径リング部１５ｂの外周面に形成された円周方向の溝１６にゴム製のＯリング２７を嵌着して小径リング部１５ｂを拘束したので、樹脂製保持器１５の変形が抑制され、内輪ユニット１８の分離を防止することができるため、組み付けの作業性が向上する。
【００３４】
さらに、第２の実施形態によれば、樹脂製保持器１５の小径リング部１５ｂの外周面に形成された溝１６に拡径性に優れるゴム製のＯリング２７を嵌着して組み付け作業を行ったので、Ｏリング２７の着脱作業が簡単になり、作業性が向上する。
【００３５】
また、樹脂製保持器１５の小径リング部１５ｂを拘束するリング部材として汎用品であるゴム製のＯリング２７を用いることができるので円すいころ軸受１１の製造コストが抑えられる。
【００３６】
なお、保持器の変形抑制部材として、Ｃ型止め輪やゴム製のＯリング２７等のリング部材の代わりにゴムやばねのような弾性部材を小径リング部１５ｂに形成された溝１６に嵌着してもよいし、ワイヤーや糸を巻き付けて樹脂製保持器１５の変形を抑制してもよい。
【００３７】
第１および第２の実施形態では円周方向の溝１６を樹脂製保持器１５の小径リング部１５ｂの外周面に形成するようにしたが、大径リング部１５ａの外周面に円周方向の溝を形成するようにしてもよいし、大径リング部１５ａと小径リング部１５ｂの両方の外周面に円周方向の溝を設けるようにしてもよい。また、樹脂保持器１５の外周面のみならず、側面や内周面に円周方向の溝を設けてもよい。
【００３８】
第１および第２の実施形態では、内輪ユニット１８を外輪１３に組み付けるとしているが、外輪１３に取り付ける前に機械の軸等に組み付けてもよい。また、本実施形態では、組み付けについて説明したが、保持器の変形により保持器から円すいころが脱落しやすい状況であれば、適用することが出来、例えば分解や移動の際に適用してもよいし、保持器に円すいころを組み込む前や内輪を組み込む前にリング部材を取り付けてもよいし、外輪を取り付けた後にリング部材を取り外してもよい。また、リング部材を取り付けたまま、円すいころ軸受を使用してもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１１・・・円すいころ軸受１１
１２・・・内輪
１３・・・外輪
１４・・・円すいころ
１１・・・円すいころ軸受
１２・・・内輪
１３・・・外輪
１４・・・円すいころ
１５・・・樹脂製保持器
１５ａ・・・大径リング部
１５ｂ・・・小径リング部
１５ｃ・・・柱部
１５ｄ・・・ポケット
１６・・・溝
１７・・・止め輪
２７・・・Ｏリング
４１・・・円すいころ軸受
４２・・・内輪
４３・・・外輪
４４・・・円すいころ
４５・・・保持器
４５ａ・・・大径リング部
４５ｂ・・・小径リング部
４５ｃ・・・柱部
４５ｄ・・・ポケット
４６・・・鍔部
【図１】
2013224684.tif 000003
【図２】
2013224684.tif 000004
【図３】
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