(57)【要約】【課題】約３００ｍｍ以上の中ないし大の軸受け直径に対して、より小さなプラスチック保持器では典型的にかつ有利に組み合わされる強度、弾性および滑り特性を有する軸受け保持器を提供する。【解決手段】軸受け保持器１０が、複数の軸受け保持器セグメント１１と、薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リング１２とを備えており、軸受け保持器セグメント１１が、その連結部１４を介して支持リング１２に取り付けられるようになっており、これにより、周方向で互いに隣り合って支持リング１２に配置された２つの軸受け保持器セグメント１１によって、少なくとも１つの転動体ポケット１３が形成されるようになっており、支持リング１２が、相並んで接触しかつ軸方向にまたは半径方向に予荷重が加えられた２つの一巻きリングから形成されている。【選択図】図１
2013032842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり軸受けに用いられる軸受け保持器（１０）において、該軸受け保持器（１０）が、複数の軸受け保持器セグメント（１１）と、薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リング（１２）とを備えており、軸受け保持器セグメント（１１）が、該軸受け保持器セグメント（１１）により形成された転動体ポケット（１３）内に転動体を収容するためのものであり、各軸受け保持器セグメント（１１）が、薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リング（１２）に軸受け保持器セグメント（１１）を配置するために形成された連結部（１４）を有しており、軸受け保持器セグメント（１１）が、その連結部（１４）を介して少なくとも１つの支持リング（１２）に取り付けられるようになっており、これにより、周方向で互いに隣り合って支持リング（１２）に配置された２つの軸受け保持器セグメント（１１）によって、少なくとも１つの転動体ポケット（１３）が形成されるようになっており、薄板状リングとして形成された支持リング（１２）が、相並んで接触しかつ軸方向にまたは半径方向に予荷重が加えられた２つの一巻きリングから形成されていることを特徴とする、転がり軸受けに用いられる軸受け保持器。
【請求項２】
軸受け保持器（１０）が、１つの軸受け保持器セグメント（１１）の、互いに向かい合って位置する軸方向の端部に配置可能なかつ薄板状リングとして形成された２つの支持リング（１２）を有している、請求項１記載の軸受け保持器。
【請求項３】
薄板状リングとして形成された支持リング（１２）が、巻成された帯材から、軸方向にまたは半径方向に相並んで位置する２つの一巻きリング（１２ａ；１２ｂ）を備えた少なくとも二重に巻成された１つの螺せん状のリングとして形成されている、請求項１または２記載の軸受け保持器。
【請求項４】
薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リング（１２）の合口が、薄板状リング（１２）に設けられた軸方向のまたは半径方向の屈曲部（１８）の分だけ互いに周方向にずらされて配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の軸受け保持器。
【請求項５】
１つの軸受け保持器セグメント（１１）の互いに向かい合って位置する軸方向の端部に設けられた連結部（１４）が、薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リング（１２）を貫通案内するための貫通案内部（１７）を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載の軸受け保持器。
【請求項６】
１つの貫通案内部（１７）の開放横断面が、薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リング（１２）の、軸方向にまたは半径方向に相並んで位置する２つの一巻きリングの横断面にほぼ対応している、請求項５記載の軸受け保持器。
【請求項７】
軸受け保持器セグメント（１１）が、プラスチックから形成されており、薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リング（１２）が、金属またはカーボンから形成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の軸受け保持器。
【請求項８】
転がり軸受け保持器（１０）に用いられる軸受け保持器セグメント（１１）において、該軸受け保持器セグメント（１１）が、周方向に延びる２つの周方向ウェブ（１６−１；１６−２）と、両周方向ウェブ（１６−１；１６−２）を結合する少なくとも１つの結合ウェブ（１５）とを備えており、軸受け保持器セグメント（１１）が、薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リング（１２）に軸受け保持器セグメント（１１）を配置するために形成された連結部（１４）を有しており、支持リング（１２）が、相並んで接触しかつ軸方向にまたは半径方向に予荷重が加えられた２つの一巻きリングから形成されており、これにより、周方向で互いに隣り合って支持リング（１２）に配置された２つの軸受け保持器セグメント（１１）によって、転動体を収容するためのポケット（１３）が形成されるようになっていることを特徴とする、転がり軸受け保持器に用いられる軸受け保持器セグメント。
【請求項９】
連結部（１４）が、両周方向ウェブ（１６−１；１６−２）の少なくとも一方に一体成形された、薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リング（１２）を形状接続的に収容するための貫通案内部（１７）を有している、請求項８記載の軸受け保持器セグメント。
【請求項１０】
転がり軸受けに用いられる軸受け保持器（１０）を製造するための方法において、
薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リング（１２）を準備し、該支持リング（１２）は、相並んで接触しかつ軸方向にまたは半径方向に予荷重が加えられた２つの一巻きリングから形成されており；
複数の軸受け保持器セグメント（１１）を準備し、該軸受け保持器セグメント（１１）は、該軸受け保持器セグメント（１１）により形成された転動体ポケット（１３）内に転動体を収容するためのものであり、各軸受け保持器セグメント（１１）は、薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リング（１２）に軸受け保持器セグメント（１１）を配置するために形成された連結部（１４）を有しており；
薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リング（１２）に複数の軸受け保持器セグメント（１１）を配置し、これにより、周方向で互いに隣り合って支持リング（１２）に配置された２つの軸受け保持器セグメント（１１）によって、転動体を収容するための少なくとも１つのポケット（１３）を形成することを特徴とする、転がり軸受けに用いられる軸受け保持器を製造するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受けに用いられる軸受け保持器に関する。
【０００２】
さらに、本発明は、転がり軸受け保持器に用いられる軸受け保持器セグメントに関する。
【０００３】
さらに、本発明は、転がり軸受けに用いられる軸受け保持器を製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００４】
転がり軸受けに用いられる軸受け保持器は、通常、軸方向に間隔を置いて配置された２つのサイドリングと、両サイドリングを互いに結合する、軸受け保持器の周方向に連続して配置された複数のウェブ、つまり、セパレータとから成っている。これらのセパレータは対を成して、転動体を収容するためのポケットを形成している。軸受け保持器は転動体を、この転動体に対して設けられたポケットを用いて互いに間隔を置いて保持していて、互いに隣り合った転動体の直接的な接触を阻止している。これによって、軸受けにおける摩擦ひいては発熱が典型的に減じられる。さらに、軸受け保持器によって、転動体が保持器もしくは転がり軸受けの全周にわたって均一に分配され、こうして、均等な荷重配分と、むらのない平滑な運転とが可能となる。
【０００５】
転がり軸受け保持器には、運転中、摩擦力、引張力および慣性力によって機械的に強い負荷がかけられる。これに加えて、事情によっては、規定の添加物や物質による化学的な作用が生じることもある。したがって、保持器の機能性に対しても、軸受けの運転確実性に対しても、形状付与および材料選択が全体的に極めて重要となる。
【０００６】
通常、転がり軸受け保持器には、プレス加工された保持器と、中実保持器とが含まれている。転がり軸受けに用いられるプレス加工された保持器は、たいてい鋼薄板から製造され、幾つかの例では黄銅薄板からも製造される。転がり軸受けに用いられる中実保持器は、たとえば黄銅、鋼、アルミニウム、ポリマまたはフェノール樹脂から製造することができる。
【０００７】
射出成形法により製造されることが多いプラスチック中実保持器は、強度と弾性との有利な組合せの点で優れている。転動体との接触箇所における潤滑された鋼面に対するプラスチックの良好な滑り特性と保持器表面の少ない粗さとの結果、低い保持器摩擦と、軸受けにおける相応に少ない発熱と、ほとんど測定することができない摩耗とが達成される。僅かな材料密度のため、保持器の質量慣性に基づく力も小さく保たれる。プラスチック保持器の極めて良好な緊急運転特性のおかげで、軸受けは、潤滑が完全に機能しない場合でさえ、軸受けのロックまたは更なる追随損害を招くことなしに、僅かな期間まだ機能し続ける。
【０００８】
従来、射出成形された転がり軸受け保持器に用いられるプラスチックは、たとえばポリアミド６６、ポリアミド４６、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、フェノール樹脂または別種のポリマ材料であってよい。
【０００９】
しかし、通常、純粋なプラスチック保持器の場合には、このプラスチック保持器を中ないし大の軸受け直径、たとえば約３００ｍｍ以上の軸受け直径に対して、製造技術的に極めて困難にしか製造することができないかもしくは要求された品質で製造することができないという問題がある。これは、特に鋼の熱膨張率に比べて著しく大きいプラスチックの熱膨張率に起因しており、これによって、発熱時にプラスチック保持器において転動体の締付け作用が生じることがある。高められた熱膨張率によって、プラスチック保持器の肩部案内を確保することができない。さらに、高められた熱膨張率によって、軸受け保持器直径に関する寸法安定性も悪化させられる。また、プラスチックの強度も半径方向において金属に比べて著しく制限されている。このように大きな直径を備えたプラスチック保持器を製造するためには、さらに、複雑な射出成形金型が必要となってしまい、このことは、許容できないほど高い製造コストを招いてしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明の課題は、約３００ｍｍ以上の中ないし大の軸受け直径に対して、より小さなプラスチック保持器では典型的にかつ有利に組み合わされる強度、弾性および滑り特性を有する軸受け保持器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この課題を解決するために本発明に係る軸受け保持器によれば、該軸受け保持器が、複数の軸受け保持器セグメントと、薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リングとを備えており、軸受け保持器セグメントが、該軸受け保持器セグメントにより形成された転動体ポケット内に転動体を収容するためのものであり、各軸受け保持器セグメントが、薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リングに軸受け保持器セグメントを配置するために形成された連結部を有しており、軸受け保持器セグメントが、その連結部を介して少なくとも１つの支持リングに取り付けられるようになっており、これにより、周方向で互いに隣り合って支持リングに配置された２つの軸受け保持器セグメントによって、少なくとも１つの転動体ポケットが形成されるようになっており、薄板状リングとして形成された支持リングが、相並んで接触しかつ軸方向にまたは半径方向に予荷重が加えられた２つの一巻きリングから形成されている。
【００１２】
本発明に係る軸受け保持器の有利な態様によれば、軸受け保持器が、１つの軸受け保持器セグメントの、互いに向かい合って位置する軸方向の端部に配置可能なかつ薄板状リングとして形成された２つの支持リングを有している。
【００１３】
本発明に係る軸受け保持器の有利な態様によれば、薄板状リングとして形成された支持リングが、巻成された帯材から、軸方向にまたは半径方向に相並んで位置する２つの一巻きリングを備えた少なくとも二重に巻成された１つの螺せん状のリングとして形成されている。
【００１４】
本発明に係る軸受け保持器の有利な態様によれば、薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リングの合口が、薄板状リングに設けられた軸方向のまたは半径方向の屈曲部の分だけ互いに周方向にずらされて配置されている。
【００１５】
本発明に係る軸受け保持器の有利な態様によれば、１つの軸受け保持器セグメントの互いに向かい合って位置する軸方向の端部に設けられた連結部が、薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リングを貫通案内するための貫通案内部を有している。
【００１６】
本発明に係る軸受け保持器の有利な態様によれば、１つの貫通案内部の開放横断面が、薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リングの、軸方向にまたは半径方向に相並んで位置する２つの一巻きリングの横断面にほぼ対応している。
【００１７】
本発明に係る軸受け保持器の有利な態様によれば、軸受け保持器セグメントが、プラスチックから形成されており、薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リングが、金属またはカーボンから形成されている。
【００１８】
さらに、前述した課題を解決するために本発明に係る軸受け保持器セグメントによれば、該軸受け保持器セグメントが、周方向に延びる２つの周方向ウェブと、両周方向ウェブを結合する少なくとも１つの結合ウェブとを備えており、軸受け保持器セグメントが、薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リングに軸受け保持器セグメントを配置するために形成された連結部を有しており、支持リングが、相並んで接触しかつ軸方向にまたは半径方向に予荷重が加えられた２つの一巻きリングから形成されており、これにより、周方向で互いに隣り合って支持リングに配置された２つの軸受け保持器セグメントによって、転動体を収容するためのポケットが形成されるようになっている。
【００１９】
本発明に係る軸受け保持器セグメントの有利な態様によれば、連結部が、両周方向ウェブの少なくとも一方に一体成形された、薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リングを形状接続的に収容するための貫通案内部を有している。
【００２０】
さらに、前述した課題を解決するために本発明に係る方法によれば、薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リングを準備し、該支持リングは、相並んで接触しかつ軸方向にまたは半径方向に予荷重が加えられた２つの一巻きリングから形成されており；複数の軸受け保持器セグメントを準備し、該軸受け保持器セグメントは、該軸受け保持器セグメントにより形成された転動体ポケット内に転動体を収容するためのものであり、各軸受け保持器セグメントは、薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リングに軸受け保持器セグメントを配置するために形成された連結部を有しており；薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リングに複数の軸受け保持器セグメントを配置し、これにより、周方向で互いに隣り合って支持リングに配置された２つの軸受け保持器セグメントによって、転動体を収容するための少なくとも１つのポケットを形成する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の認識は、複数の軸受け保持器セグメントと少なくとも１つの支持リングとが組み合わされ、この支持リングの周に沿って、すなわち周方向に保持器セグメントが配置される組み合わされた、つまり、複合型の軸受け保持器によって前述した課題を解決することができるということである。本発明では、有利には、プラスチック軸受け保持器セグメントと、金属および／またはカーボンから成る支持リングとが使用される。複数の軸受け保持器セグメントを１つの支持リングに紛失に対して安全に配置するためには、この支持リングが、個々の軸受け保持器セグメントにいわば挿通することができる薄板状リングとして形成されている。すなわち、本発明によれば、複数の軸受け保持器セグメントを、薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リングによって纏めて、１つの環状体を形成することができる。
【００２２】
以下、薄板状リングとは、相並んで接触しかつ軸方向にまたは半径方向に予荷重が加えられた２つの一巻きリングから形成されたばね弾性的に螺せん状の薄板状リングを意味している。すなわち、二重に巻成された薄板状リングとは、一帯材区分から製造された、軸方向にまたは半径方向に予荷重が加えられた状態で端面において互いに接触する２つの一巻きリングを意味している。
【００２３】
本発明の１つの態様によれば、周方向に延びる２つの周方向ウェブと、両周方向ウェブを結合する少なくとも１つの結合ウェブとを備えた、転がり軸受け保持器に用いられる軸受け保持器セグメントが提案されている。軸受け保持器セグメントは、薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リングに軸受け保持器セグメントを紛失に対して安全に配置するために形成された連結部を有しており、これにより、周方向で互いに隣り合って支持リングに配置された２つの軸受け保持器セグメントによって、転動体を収容するための少なくとも１つのポケットを形成することができる。
【００２４】
有利な態様によれば、軸受け保持器セグメントをプラスチック、たとえばポリアミド６６、ポリアミド４６、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、フェノール樹脂または別種のポリマ材料から形成することができる。
【００２５】
幾つかの態様では、軸受け保持器セグメントが、周方向ウェブを結合する正確に１つの結合ウェブを有しており、これにより、周方向で互いに隣り合って支持リングに配置された２つの軸受け保持器セグメントによって、転動体を収容するための正確にただ１つのポケットが形成されてもよい。別の態様では、軸受け保持器セグメントが、軸方向で向かい合って位置する両周方向ウェブを結合する２つの結合ウェブを有しており、これにより、１つの軸受け保持器セグメントのそれぞれ２つの結合ウェブおよび周方向ウェブによって、すでに１つの転動体ポケットが形成されてもよい。この態様では、周方向で互いに隣り合って支持リングに配置された２つの軸受け保持器セグメントによって、２つの転動体ポケットが形成される。
【００２６】
有利な態様によれば、連結部が、周方向ウェブの少なくとも１つに一体成形されたかまたは加工成形された、薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リングを形状接続的に収容するための収容部を有していてよい。この態様では、軸受け保持器セグメントは、２つの周方向ウェブを結合する１つの結合ウェブが軸方向に延びており、これによって、２つの周方向ウェブが、予め規定された軸方向の間隔を置いて互いに保持されているように形成されていてよい。
【００２７】
複数の軸受け保持器セグメントを支持するために、ただ１つの薄板状リング支持リングで十分である態様も基本的に可能であるにもかかわらず、有利な態様では、連結部が、軸方向に間隔を置いて配置された２つの周方向ウェブの各々に一体成形された、薄板状リングとして形成されたそれぞれ１つの支持リングを形状接続的に収容するための２つの収容部を有している。すなわち、このような態様では、１つの軸受け保持器セグメントを、周方向ウェブに一体成形された両収容部によって、軸方向に間隔を置いて配置された２つの薄板状リングに形状接続的にかつ紛失に対して安全に連結することができる。
【００２８】
したがって、連結部は、軸受け保持器セグメントの周方向ウェブにそれぞれ形成された収容部が、薄板状リングとして形成されたそれぞれ１つの支持リングに対する周方向に向けられた開口もしくは貫通案内部として形成されているように形成することができる。周方向ウェブに設けられた貫通案内部は、たとえば、この貫通案内部の横断面が、保持したい１つの薄板状リングの横断面に対して調整されており、これによって、１つの軸受け保持器セグメントを、比較的耐荷性の締まり嵌めを伴って、薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リングに緊締することができるように形成することができる。このためには、１つの（弾性的な）貫通案内部の横断面の寸法が、有利な態様によれば、保持したい１つの薄板状リングの横断面の寸法の９７％〜９９％に設定されていてよい。ここで、「弾性的な」貫通案内部とは、たとえば開口寸法が薄板状リングの挿入時にその寸法に適合されており、これによって、貫通案内部内での薄板状リングの十分に不動の嵌まりが保証されているプラスチック貫通案内部を意味している。しかし、別の態様によれば、貫通案内部の横断面の寸法が、保持したい薄板状リングの横断面の寸法の１００％以上に設定されていてもよく、これによって、貫通案内部内へのリングの特に易動性の挿通が可能となる。
【００２９】
１つの態様によれば、薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リングに対する収容部または貫通案内部が、第１の周方向ウェブの、第２の周方向ウェブに面した側に加工成形されていてよい。言い換えて表現すると、これは、両周方向ウェブに加工成形された支持リング貫通案内部が、互いに向かい合って位置する周方向ウェブの軸方向で互いに面した側に位置しており、これによって、１つの支持リングが、形成された軸受け保持器の一方の端面側に位置しておらず、むしろ、外輪周壁または内輪周壁により近づいて位置していることを意味している。これによって、軸受けリングが転動体、たとえばころにより近づいて装着され、ひいては、より形状安定的となる。したがって、傾倒モーメントはほとんど発生させられない。さらに、軸方向でスペースを節約することができる。これによって、さらに、全体的に軸受けをよりスリムにすることができる。しかし、別の態様によって、当然ながら、薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リングに対する収容部が、第１の周方向ウェブの、第２の周方向ウェブと反対の側に一体成形されていることも可能である。言い換えて表現すると、これは、周方向ウェブに加工成形されたかもしくは一体成形された支持リング貫通案内部が、互いに向かい合って位置する周方向ウェブの軸方向で互いに反対の側に位置しており、これによって、１つの支持リングが、形成された軸受け保持器の一方の端面側に位置していることを意味している。
【００３０】
本発明の別の態様によれば、少なくとも１つの薄板状支持リングに配置された複数の軸受け保持器セグメントから形成された、転がり軸受けに用いられる軸受け保持器も提案されている。有利には、このような軸受け保持器は、薄板状リングとして形成された第１の支持リングおよび第２の支持リングと、上述した複数の軸受け保持器セグメントとを有している。これらの軸受け保持器セグメントは、前述した連結部を介して両薄板状支持リングによって纏められて、１つの環状体を形成する。
【００３１】
すなわち、本発明によれば、転がり軸受けに用いられる軸受け保持器において、この軸受け保持器が、複数の軸受け保持器セグメントと、薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リングとを備えており、複数の軸受け保持器セグメントが、これらの軸受け保持器セグメントにより形成された転動体ポケット内に転動体を収容するためのものであり、各軸受け保持器セグメントが、薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リングに軸受け保持器セグメントを（紛失に対して安全に）配置するために形成された連結部を有しており、軸受け保持器セグメントが、その連結部を介して少なくとも１つの支持リングに取り付けられるようになっており、これにより、周方向で互いに隣り合って支持リングに配置された２つの軸受け保持器セグメントによって、少なくとも１つの転動体ポケットが形成されるようになっている、転がり軸受けに用いられる軸受け保持器が提案される。
【００３２】
薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リング（薄板状支持リング）は、有利には金属またはカーボン（炭素繊維複合体）から形成することができ、これによって、軸受け保持器の組立て後、複合型の金属・プラスチック軸受け保持器もしくはカーボン・プラスチック軸受け保持器が形成される。
【００３３】
幾つかの態様によれば、１つの薄板状リングを軸受け保持器セグメントの組付け後に封止することができ、これによって、軸受け保持器セグメントが、特に紛失に対して安全に保持されている。このような封止は、たとえば、相並んで位置する一巻きリングの溶接、ろう接またはこれに類する結合によって達成することができる。この結合は、（たとえば合口での）たとえばスポット溶接または点状のろう接であってもよく、これによって、互いに予荷重が加えられた両一巻きリングが互いに離れる方向に拡げられないようになっている。
【００３４】
本発明の更なる有利な態様および改良態様は、従属請求項および以下の詳細な説明の対象である。
【００３５】
軸受け保持器セグメントと、金属またはカーボンから成る薄板状支持リングとにより達成されるセグメント構造によって、複合型の金属・プラスチック軸受け保持器もしくはカーボン・プラスチック軸受け保持器において、熱膨張率を最小値に減少させることができる。このことは、特に約３００ｍｍ以上の中ないし大の軸受け直径の場合に有利に認められる。純粋なプラスチック保持器に比べて、たとえば鋼から成る薄板状リングであってよい薄板状支持リングの使用によって、特に半径方向における強度の向上を達成することができる。支持体として機能する薄板状支持リングによって、獲得可能なリング直径は上限側でほぼ無制限となる。
【００３６】
さらに、プラスチック軸受け保持器セグメントは、複合型の軸受け保持器の組み立てられた状態で転動体と金属製の薄板状支持リングとの間に金属同士の接触が生じないように金属製の薄板状支持リングに連結することができる。これによって、保持器接触による摩耗を著しく減少させることができる。複合型の金属・プラスチック軸受け保持器もしくはカーボン・プラスチック軸受け保持器のすでに上述した緊急運転特性もプラスチック軸受け保持器セグメントの使用によって、純粋な金属保持器に比べて有利に改善することができる。
【００３７】
プラスチック軸受け保持器セグメントの弾性に基づき、転動体を、互いに隣り合ったセグメントにより形成されたポケット内にスナップ嵌めすることができる。これによって、転動体に対する保持機能が実現される。したがって、本発明に係る複合型の軸受け保持器は、軸受けと完全に切り離して組み立てることができる。
【００３８】
本発明の態様の更なる利点は、従来の黄銅中実保持器もしくは鋼中実保持器に対する部分的に著しい重量節約によって得ることができる。この重量節約は、まず、本発明に係るプラスチック軸受け保持器セグメントの使用によって達成される。これにより、１つの完全体の保持器ではなく、個々のプラスチック保持器が製造されさえすればよいことによって、このことは、簡単なかつ小さな射出成形金型を用いて可能となる。これによって、さらに、複合型の軸受け保持器の廉価な製造が可能となる。本発明に係る軸受け保持器の更なる利点は、とりわけ、良好な減衰による低い運転騒音、卓越したトライボロジ特性および優れた緊急運転特性である。
【００３９】
少なくとも１つの薄板状支持リングを介して纏められて、１つの環状体を形成する複数のプラスチック保持器セグメントを備えた軸受け保持器は、原理的には全ての転がり軸受け形態および転がり軸受けバリエーションに使用することができる。このような軸受け保持器は、外輪案内式に構成されてもよいし、内輪案内式に構成されてもよいし、軌道案内式に構成されてもよい。
【００４０】
前述した軸受け保持器は、たとえば、いわゆる酸性ガス（「Ｓｏｕｒ  Ｇａｓ」）用途またはアンモニア向けの圧縮機（Ａｍｍｏｎｉａ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）のように、黄銅材料を使用することができない用途で使用されてもよい。前述した軸受け保持器では、薄板状支持リングおよび転動体に関して、標準構成要素が使用可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】２つの薄板状支持リングに取り付けることができる複数の別個の保持器セグメントを備えた、完成した状態に組み付けられていない軸受け保持器の斜視図である。
【図２】１つまたは２つの薄板状支持リングへの個々の保持器セグメントの組付け工程を示す図である。
【図３】２つの薄板状支持リングに取り付けられた複数の別個の保持器セグメントを備えた、完成した状態に組み付けられた軸受け保持器の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下に、本発明を実施するための形態を図面につき詳しく説明する。
【００４３】
図１には、まだ完成した状態に組み立てられていない軸受け保持器１０が単に斜視的に例示してある。この軸受け保持器１０は、複数の別個の保持器セグメント１１を備えている。これらの保持器セグメント１１は、軸方向に間隔を置いて配置された２つの薄板状支持リング１２に取り付けることができる。
【００４４】
複数の軸受け保持器セグメント１１は、これらの軸受け保持器セグメント１１により形成された転動体ポケット１３内に転動体（図示せず）を収容するために働く。このためには、１つの軸受け保持器セグメント１１が、軸方向に間隔を置いて配置されて周方向に延びる少なくとも２つの周方向ウェブ１６−１，１６−２を有している。さらに、１つの軸受け保持器セグメント１１には、周方向ウェブ１６−１，１６−２を互いに結合する少なくとも１つの結合ウェブ１５が設けられているので、１つの薄板状支持リング１２に周方向で隣り合って配置された２つの軸受け保持器セグメント１１によって、１つの転動体を収容するための少なくとも１つのポケット１３または窓を形成することができる。この目的のためには、軸受け保持器セグメント１１一つにつき、薄板状支持リング１２に組み付けられた状態で軸方向、すなわち、軸受け回転軸線の方向に延びる正確に１つの結合ウェブ１５だけでも十分であるにもかかわらず、図１には、向かい合って位置する周方向ウェブ１６−１，１６−２を互いに結合する、周方向に間隔を置いて配置されて軸方向に延びる２つのウェブ１５を備えた実施の形態が示してある。
【００４５】
軸方向で向かい合って位置する両周方向ウェブ１６−１，１６−２を結合する１つのウェブ１５は軸方向に延びており、これによって、両周方向ウェブ１６−１，１６−２は、たとえばころ長さに関連した予め規定された軸方向の間隔を置いて互いに保持されている。図１に示した実施の形態では、１つの転動体ポケット１３が、１つの保持器セグメント１１の両周方向ウェブ１６−１，１６−２と、周方向で向かい合って位置する両結合ウェブ１５とによって形成され、仕切られる。これに対して、軸受け保持器セグメント１１一つにつきただ１つの結合ウェブの形態では、１つの転動体ポケット１３が、１つの薄板状支持リング１２に互いに隣り合って配置された２つの軸受け保持器セグメント１１によって形成される。この形態では、ポケット１３もしくは窓が、周方向で互いに隣り合った軸受け保持器セグメント１１の周方向ウェブと結合ウェブとによって仕切られる。本実施の形態では、周方向ウェブ１６−１，１６−２が、軸受け保持器１０の組み立てられた状態において、転動体の端面側に配置された案内縁部を成している。
【００４６】
有利な実施の形態によれば、１つの軸受け保持器セグメント１１をプラスチックから、たとえば射出成形法によって完全に一体に１つの部材として製造することができる。プラスチックは、冒頭ですでに述べたように、たとえばポリアミド６６、ポリアミド４６、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、フェノール樹脂または別種のポリマ材料であってよい。
【００４７】
各軸受け保持器セグメント１１は連結部１４を有している。この連結部１４は、軸受け保持器セグメント１１を、薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リング１２（薄板状支持リング）に配置するために形成されている。図示の実施の形態では、軸受け保持器１０が、薄板状リングとして形成された２つの支持リング１２を有している。両支持リング１２は、それぞれ個々の軸受け保持器セグメント１１の端面側に連結することができる。図１には、ばね弾性的な螺せん状の薄板状リング１２が示してある。この薄板状リング１２は、それぞれ相並んで接触している２つの一巻きリング１２ａ，１２ｂから形成されている。二重に巻成された１つの薄板状リング１２の平らな構成を保証するためには、この薄板状リング１２が一区分に折曲げ部１８を有している。この折曲げ部１８の手前で一巻きリング１２ａ，１２ｂの両端部は終わっている。すなわち、合口がずらされて配置されている。二重に組み合わされた１つの螺せん状の薄板状リング１２の一方のリング端部は、軸方向または半径方向への僅かな拡開下で１つの軸受け保持器セグメント１１の連結部１４内に挿入することができ、螺せん状に周回することができる。これについては、あとで図２につきさらに詳しく説明する。
【００４８】
それぞれ薄板状リングとして形成された支持リング１２は、有利には金属またはカーボンから形成することができ、これによって、軸受け保持器１０の組立て後（図３参照）、組み合わされた、つまり、複合型の金属・プラスチック軸受け保持器もしくはカーボン・プラスチック軸受け保持器が形成される。
【００４９】
１つの軸受け保持器セグメント１１の連結部１４は、本実施の形態によれば、両周方向ウェブ１６−１，１６−２の少なくとも一方に一体成形された、少なくとも１つの薄板状支持リング１２を形状接続的に収容するための（弾性的な）収容部を有している。ここで、「形状接続的」とは、この収容部の形状と薄板状支持リングの形状とが互いに対応して係合している状態を意味している。収容部のある程度の弾性、たとえば射出成形プラスチックでは慣用の弾性に基づき、薄板状支持リング１２を形状接続的に貫通案内することができ、ひいては、薄板状支持リング１２と軸受け保持器セグメント１１とを互いに結合することができる。このために、図１に示した実施の形態によれば、１つの周方向ウェブ１６−１，１６−２が、軸方向外側に位置しかつ周方向に向けられた、１つの薄板状支持リング１２を収容するかまたは貫通案内するための少なくとも１つの貫通案内部１７を有している。ここで、「周方向に向けられた」とは、貫通案内部１７が、周方向に向けられた面法線を有していることを意味している。
【００５０】
したがって、弾性的な収容部は、１つの実施の形態によれば、軸受け保持器セグメント１１のプラスチックに一体成形されたかもしくは加工成形されたある程度弾性的な開口または貫通案内部１７を有している。この開口または貫通案内部１７は、薄板状支持リング１２に適合された開放横断面を有しており、これによって、リング１２と軸受け保持器セグメント１１との間の耐荷性の締付け結合が可能となる。このために、本実施の形態によれば、弾性的な貫通案内部１７の開口面積が、薄板状リング１２の軸方向で互いに接触している両一巻きリング１２ａ，１２ｂの横断面積の９７％〜９９％に設定されるようになっている。しかし、たとえばより少なく弾性的な別の実施の形態によれば、貫通案内部１７の開口面積が、薄板状リング１２の軸方向でもしくは半径方向で互いに接触している両一巻きリング１２ａ，１２ｂの横断面積の１００％以上に設定されていてもよく、これによって、より少なく弾性的な貫通案内部１７でも、この貫通案内部１７内へのリングの特に易動性の挿通が可能となる。
【００５１】
図１によれば、１つの周方向ウェブ１６−１，１６−２には、それぞれ軸方向外側に位置しかつ周方向に向けられた貫通案内部１７が設けられている。この貫通案内部１７は、１つの薄板状支持リング１２を収容するかもしくは取り囲むために形成されている。薄板状支持リング１２を対応する貫通案内部１７によって全周にわたって形状接続的に取り囲むことによって、プラスチック軸受け保持器セグメント１１と薄板状支持リング１２との特に安定した耐荷性のかつ紛失に対して安全な連結を達成することができる。
【００５２】
少なくとも１つの薄板状支持リング１２に対する貫通案内部１７は、図１に示したように、周方向ウェブ１６−１の、軸方向で向かい合って位置する周方向ウェブ１６−２と反対の側に一体成形することができ、これによって、互いに向かい合って位置する周方向ウェブ１６−１，１６−２に一体成形された貫通案内部１７が、軸方向で互いに向かい合って位置する周方向ウェブ１６−１，１６−２の、軸方向で互いに反対の側に位置している。したがって、カーボンまたは金属から成る１つの薄板状支持リング１２は、形成された軸受け保持器１０の一方の端面側に保持される。
【００５３】
別の実施の形態（図示せず）によれば、少なくとも１つの薄板状支持リング１２に対する貫通案内部１７が、周方向ウェブ１６−１の、軸方向で向かい合って位置する周方向ウェブ１６−２に面した側に一体成形されていてもよく、これによって、周方向ウェブ１６に一体成形された貫通案内部１７が、互いに向かい合って位置する周方向ウェブ１６の、軸方向で互いに面した側に位置している。この形態では、カーボンまたは金属から成る薄板状支持リング１２が、まさに、形成された軸受け保持器１０の一方の端面側に保持されず、むしろ、形成された軸受け保持器の、軸方向で向かい合って位置する周方向ウェブ区分の間隔により規定された軸方向の延び量の範囲内に保持される。これによって、１つの軸受けリングが転動体、たとえばころにより近づいて支持され、したがって、より形状安定的となり、傾倒モーメントをほとんど発生させないようになっている。軸方向内側に位置する貫通案内部１７が軸方向で嵩張らないことによって、軸方向でスペースを節約することができる。これによって、さらに、軸受けを全体的によりスリムにすることができる。このことは、軸方向で制限された構成スペースにおいて特に有利である。
【００５４】
さらに、図１から認めることができるように、互いに隣り合った２つの転動体ポケットもしくは転動体窓１３の間の分離ウェブ（セパレータ）として同時に作用する結合ウェブ１５は、加工成形されたかもしくは一体成形された案内区分１９を有することもできる。この案内区分１９は、転動体、たとえば円筒ころ、樽形ころ（球面ころ）または玉を案内するために働く。図１に示した実施の形態によれば、転動体案内区分１９は、結合ウェブ１５に一体成形された案内突起または案内リップである。この案内突起または案内リップはその形状において転動体周面の湾曲に適合されている。一般的には、結合ウェブ１５の、周方向に向けられた面がその形状において転動体ジオメトリに適合されていてよい、すなわち、たとえば転動体表面に対応した湾曲を有していてよい。これによって、組み立てられた状態において、転動体のより安定した改善された案内が可能となる。一体成形された案内突起または案内リップによって、たとえば円筒ころ軸受けにおいて、ころセットを紛失に対して安全に保持器に配置することが可能となる。これによって、付加的な組付け補助手段なしに、個々の軸受け部材の別個の組付けが可能となる。
【００５５】
本発明の実施の形態には、少なくとも１つの薄板状支持リング１２に配置された複数の軸受け保持器セグメント１１を有する、環状の転がり軸受けに用いられる複合型の軸受け保持器が含まれているので、以下では、このような軸受け保持器１０を製造するかもしくは組み立てるための方法もしくは工程も説明することにする。
【００５６】
このためには、図２に示したように、本発明に係る軸受け保持器の組立てが、まず、薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リング１２の準備を含んでいる。図示のように、軸受け保持器の軸方向の両端部に対して、２つまたはそれ以上の薄板状支持リング１２が設けられてもよい。さらに、軸方向に間隔を置いて配置されて周方向に延びるそれぞれ２つの周方向ウェブ１６−１，１６−２と、両周方向ウェブ１６−１，１６−２を互いに結合する少なくとも１つの結合ウェブ１５とを備えた複数の軸受け保持器セグメント１１の準備が必要となる。これらの軸受け保持器セグメント１１の各々は連結部１４を有している。この連結部１４は、軸受け保持器セグメント１１を少なくとも１つの支持リング１２に配置するために形成されているので、周方向で互いに隣り合って支持リング１２に配置された２つの軸受け保持器セグメント１１によって、１つの転動体を収容するための少なくとも１つのポケット１３が形成される。
【００５７】
軸受け保持器セグメント１１を少なくとも１つの薄板状支持リング１２に取り付けるためには、１つの軸受け保持器セグメント１１の周方向ウェブ１６−１，１６−２に設けられた連結部１４が、それぞれ周方向に向けられた貫通案内部１７を有している。この貫通案内部１７を通して、組付け時に１つの薄板状リング１２の個々の巻き分１２ａ，１２ｂを案内することができる。このためには、図２に示したように、１つの薄板状リング１２の一巻きリング１２ａ，１２ｂが軸方向で互いに離れる方向に拡げられ、これによって、１つの一巻きリング１２ａ，１２ｂの一方の端部を１つの軸受け保持器セグメントの貫通案内部１７を通して案内することができるかもしくは、キーリングに通される鍵に類似して、貫通案内部１７に「挿通する」ことができる。薄板状リングの別の実施の形態では、この薄板状リングの一巻きリングが半径方向で互いに離れる方向に拡げられてもよい。
【００５８】
組付け時には、１つの薄板状リング１２が、すでに半径方向で予め位置決めされて位置固定された保持器セグメント１１にわたって「ねじ込まれ」てよい。これに対して択一的には、保持器セグメント１１が、１つの薄板状リング１２に別個に取り付けられてもよく、これによって、いずれにせよ、組立てプロセスの終了時に、図３に斜視的に示したように、本発明により製造されたかもしくは組み立てられた金属・プラスチック軸受けリングもしくはカーボン・プラスチック軸受けリングが形成される。
【００５９】
軸受け保持器セグメント１１の組付け後、幾つかの実施の形態によれば、薄板状リング１２が封止されてよく、これによって、この薄板状リング１２が挿通された軸受け保持器セグメント１１が特に紛失に対して安全に保持される。このような封止は、たとえば相並んで位置する一巻きリング１２ａ，１２ｂの溶接、ろう接またはこれに類するものによって達成することができる。このためには、一巻きリング１２ａ，１２ｂが、（たとえば合口で）たとえばスポット溶接されてもよいし、点状にろう接されてもよく、これによって、その後、一巻きリング１２ａ，１２ｂがもはや難なく互いに離れる方向に拡げられないようになっている。
【００６０】
本発明に係る軸受け保持器の思想は、特に有利には、３００ｍｍ以上の直径を有する軸受けもしくは軸受け保持器に対して利用することができる。なぜならば、このオーダ内では、すでに冒頭で述べたようなプラスチック中実保持器を比較的困難にしか実現することができないからである。したがって、本実施の形態には、３００ｍｍ以上、特に３５０ｍｍ以上の直径を有する複合型の金属・プラスチック軸受け保持器もしくはカーボン・プラスチック軸受け保持器が含まれる。
【００６１】
本発明の実施の形態では、薄板状リングとして形成された少なくとも１つの支持リング（薄板状支持リング）、有利には２つの薄板状支持リングが、この薄板状支持リングを対応する貫通案内部に挿通することによって、（予め位置決めされた）プラスチックセグメントに形状接続的に保持されるかもしくはその逆も可能である。これによって、個々のプラスチック軸受け保持器セグメントが互いに形状安定的となる。支持リングは、たとえば鋼薄板状リングのような金属薄板状リングであってもよいし、カーボン薄板状リングであってもよい。仮に、金属・プラスチック連結箇所もしくはカーボン・プラスチック連結箇所の「軟化による拡がり」が生じたとしても、それにもかかわらず、本発明に係る複合型の金属・プラスチック軸受け保持器もしくはカーボン・プラスチック軸受け保持器は崩壊しないようになっている。提案された思想によって、軌道案内式のまたは肩部案内式の金属・プラスチック軸受け保持器もしくはカーボン・プラスチック軸受け保持器を提供することが可能となる。
【符号の説明】
【００６２】
１０  軸受け保持器
１１  軸受け保持器セグメント
１２  薄板状リングとして形成された支持リング（薄板状支持リング）
１２ａ  第１の一巻き薄板状支持リング
１２ｂ  第２の一巻き薄板状支持リング
１３  転動体ポケット
１４  連結部
１５  結合ウェブ
１６  周方向ウェブ
１７  貫通案内部
１８  屈曲部、折曲げ部
１９  転動体に対する案内ウェブ
【図１】
2013032842.tif 000003
【図２】
2013032842.tif 000004
【図３】
2013032842.tif 000005