(57)【要約】【課題】ころに打痕疵が生じるのを防止することができるころ軸受用保持器、及びころ軸受を提供する。【解決手段】本発明のころ軸受用保持器１０は、小径環状部１１と、大径環状部１２と、両環状部１１、１２の間に架設した複数の柱部１３とを備えている。柱部１３の一端部１３ａには、柱部１３と大径環状部１２とを連結しているかしめ部２１が形成されている。大径環状部１２は、突起２０よりも軸方向内側に軸方向内側面１２ａから突出し、円すいころ４の端面４ａと突起２０との間に所定のすき間空間Ｔを形成している突出部３１を有している。【選択図】      図３
2016188694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔離して対向させた一対の環状部と、
前記一対の環状部の間に架設した複数の柱部と、を備え、
隣り合う前記柱部と前記一対の環状部とによって囲まれる空間が、ころを収容するポケットを構成し、
前記一対の環状部の内の少なくとも一方の環状部に形成された複数の孔部に、前記複数の柱部の一端部がそれぞれ個別に挿通され、
前記複数の柱部は、
当該柱部の側面から突設され、前記一方の環状部における前記ポケットに臨む軸方向内側面に当接している突起と、
前記一端部の先端に形成され、前記突起との間で前記一方の環状部を挟んで前記柱部と前記一方の環状部とを連結しているかしめ部と、を備え、
前記一方の環状部は、前記突起よりも軸方向内側に前記軸方向内側面から突出し、前記ころの端面と前記突起との間に所定のすき間を形成している突出部を有していることを特徴とするころ軸受用保持器。
【請求項２】
前記突出部は、周方向に沿って隣り合う前記突起の間の全領域に亘って形成されるとともに、前記ころの端面に接触して当該ころの軸方向への移動を制限する請求項１に記載のころ軸受用保持器。
【請求項３】
内輪と、
前記内輪の外周側に同心に配置された外輪と、
前記内輪及び前記外輪との間に転動自在に介在している複数のころと、
前記ころを前記内輪及び前記外輪の間で保持する保持器と、を備えたころ軸受において、
前記保持器が、請求項１に記載のころ軸受用保持器であることを特徴とするころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ころ軸受用保持器、及びころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ころ軸受は、内外輪間に配置される複数のころを保持するためのころ軸受用保持器を備えていることがある。
ころ軸受用保持器は、環状に形成された一対の環状部と、一対の環状部の間に架設した複数の柱部とを備えており、隣り合う柱部と一対の環状部とによって囲まれる空間が、ころを収容するポケットを構成している。
上記ころ軸受用保持器は、樹脂によって形成されたり、鋼板によって形成されたりする場合があるが、例えば、鋼板によって形成される場合、鋼板を所定の形状に打ち抜き加工して得た素形品をプレス等によって保持器としての形状に形成する。
【０００３】
上記ころ軸受においては、例えば風力発電機の主軸の支持に用いられるような比較的大径のものがある。このような比較的大径のころ軸受に用いるころ軸受用保持器を、例えば鋼板を用いてプレス装置で一体形成しようとする場合、プレス装置の性能によって加工可能な寸法が制限されることにより、プレス加工が困難な場合がある。このため、一対の環状部の内の一方の環状部のみを別部材として打ち抜き加工で形成し、他方の環状部と複数の柱部とを一体に形成したものを打ち抜き加工で形成し、これらを連結することで、ころ軸受用保持器を形成することがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１０１９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来例では、一方の環状部と、複数の柱部とを、当該柱部の先端に形成されたねじ部に螺合されたナットによって連結した構成とされているが、柱部の先端部を環状部に形成された孔部に挿通し、柱部の先端部をかしめることで環状部と、柱部とを連結するといった方法も考えられる。
【０００６】
図７は、柱部の先端部をかしめることで環状部と、柱部とを連結した場合のころ軸受用保持器を径方向外側から見たときの要部外観図であり、柱部と環状部との連結部分を示している。
図中、環状部１００と、柱部１０１とが連結されている。環状部１００の各柱部１０１に対応する部分には孔部１０３が形成されており、各孔部１０３には、各柱部１０１の一端部１０２が挿通されている。
柱部１０１の一端部１０２側には、環状部１００の内側面１００ａに当接している突起１０４と、突起１０４との間で環状部１００を挟むように柱部１０１の先端に形成されることで環状部１００と柱部１０１とを連結しているかしめ部１０５とが設けられている。
突起１０４は、ころ１０７の端面１０７ａに摺接して保持器の軸方向への移動量を制限している。
【０００７】
ここで、かしめ部１０５を形成して環状部１００と柱部１０１とを連結する場合、ころ軸受の製造工程の都合上、ポケット１０６内に、ころ１０７を収容した状態で行わなければならないことがある。
このような場合、かしめ部１０５を形成するために柱部１０１の先端に荷重を加えると、環状部１００に当接している突起１０４がころ１０７の端面１０７ａに接触し、加えた荷重が突起１０４を介してころ１０７に作用してころ１０７に打痕疵を生じさせることがある。このような打痕疵がころ１０７の端面１０７ａにあると、突起１０４との摺接により、振動や軸受寿命の低下等の原因になるおそれがあるため好ましくない。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、柱部の先端をかしめるために当該柱部の先端に荷重を作用させたとしても、ころに打痕疵が生じるのを防止することができるころ軸受用保持器、及びころ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】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明は、所定間隔離して対向させた一対の環状部と、前記一対の環状部の間に架設した複数の柱部と、を備え、隣り合う前記柱部と前記一対の環状部とによって囲まれる空間が、ころを収容するポケットを構成し、前記一対の環状部の内の少なくとも一方の環状部に形成された複数の孔部に、前記複数の柱部の一端部がそれぞれ個別に挿通され、前記複数の柱部は、当該柱部の側面から突設され、前記一方の環状部における前記ポケットに臨む軸方向内側面に当接している突起と、前記一端部の先端に形成され、前記突起との間で前記一方の環状部を挟んで前記柱部と前記一方の環状部とを連結しているかしめ部と、を備え、前記一方の環状部は、前記突起よりも軸方向内側に前記軸方向内側面から突出し、前記ころの端面と前記突起との間に所定のすき間を形成している突出部を有していることを特徴としている。
【００１０】
上記のように構成されたころ軸受用保持器によれば、一方の環状部が、突起よりも軸方向内側記軸方向内側面から突出し、ころの端面と突起との間に所定のすき間を形成している突出部を有しているので、柱部の一端部先端にかしめ部を形成するために当該一端部先端に荷重を作用させるときに、前記荷重を受け止めるバックアップ治具をころ端面と突起との間に挿入することができる。この結果、前記荷重が突起を介してころに作用するのを阻止することができ、ころに打痕疵が生じるのを防止することができる。
【００１１】
上記ころ軸受用保持器において、前記突出部は、周方向に沿って隣り合う前記突起の間の全領域に亘って形成されるとともに、前記ころの端面に接触して当該ころの軸方向への移動を制限することが好ましい。
この場合、例えば、隣り合っている突起同士の間の一部に突出部を設けたときと比較して、突出部においてころの端面に接触している接触面を周方向により長く確保することができる。これにより、ころの軸方向への移動の制限をより安定して行うことができる。
【００１２】
また、本発明は、内輪と、前記内輪の外周側に同心に配置された外輪と、前記内輪及び前記外輪との間に転動自在に介在している複数のころと、前記ころを前記内輪及び前記外輪の間で保持する保持器と、を備えたころ軸受において、前記保持器が、上述のころ軸受用保持器であることを特徴としている。
上記構成のころ軸受によれば、柱部の先端をかしめるための荷重がころに作用するのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のころ軸受用保持器、及びころ軸受によれば、柱部の先端をかしめるために当該柱部の先端に荷重を作用させたとしても、ころに打痕疵が生じるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るころ軸受用保持器を用いた円すいころ軸受の断面図である。
【図２】ころ軸受用保持器の一部を切り出して示した図である。
【図３】柱部と、大径環状部との連結部分を径方向外側からみたときの保持器の要部外観図である。
【図４】図３中、ＩＶ−ＩＶ線矢視断面図である。
【図５】円すいころ軸受の組み立て時において、保持器の大径環状部と柱部とを連結する際の態様を説明するための図である。
【図６】変形例に係る保持器の要部外観図である。
【図７】柱部の先端部をかしめることで環状部と、柱部とを連結したころ軸受用保持器を径方向外側から見たときの要部外観図であり、柱部と環状部との連結部分を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るころ軸受用保持器を用いた円すいころ軸受の断面図である。
円すいころ軸受１は、内輪２と、内輪２の外周外方に同心に配置された外輪３と、内外輪２，３の間に配列された転動体としての複数の円すいころ４とを備えている。
内輪２は、軸受鋼や機械構造用鋼等を用いて形成された環状の部材であり、その外周には、複数の円すいころ４が転走する内輪軌道面２ａが形成されている。
外輪３も、内輪２同様、軸受鋼や機械構造用鋼等を用いて形成された環状の部材であり、その内周には、複数の円すいころ４が転走する外輪軌道面３ａが形成されている。
円すいころ４は、軸受鋼等を用いて形成された部材であり、内輪軌道面２ａ及び外輪軌道面３ａの間に転動自在に介在している。
【００１６】
また、円すいころ軸受１は、複数の円すいころ４を周方向に一定間隔に保持するころ軸受用保持器１０を備えている。
図２は、ころ軸受用保持器１０の一部を切り出して示した図である。ころ軸受用保持器１０（以下、単に保持器１０ともいう）は、ＳＰＣＣ等の鋼板を用いて形成された部材であり、円すいころ軸受１の内輪２の小鍔側に配置される環状の小径環状部１１と、円すいころ軸受１の内輪２の大鍔側に配置される大径環状部１２と、これら両環状部１１，１２の間に周方向に所定間隔をおいて架設された複数の柱部１３とを備えている。互いに隣り合う２本の柱部１３と両環状部１１，１２とによって囲まれる空間が、円すいころ４を収容するポケット１４を構成している。
【００１７】
柱部１３は、小径環状部１１の内側面から大径環状部１２側に向かって延びるように、小径環状部１１に一体に形成されている。
小径環状部１１及び柱部１３は、一枚の鋼板から打ち抜き加工等によって得られた素形品を塑性加工することで保持器１０としての形状に形成される。前記素形品は、一枚の鋼板から打ち抜かれるので、複数の柱部１３に相当する部分は、小径環状部１１に相当する環状部分を中心に放射状に延びるように形成される。複数の柱部１３に相当する部分は、小径環状部１１に相当する環状部分に対して起立させるようにその基端部から折り曲げることで、保持器１０の柱部１３としての形状に形成される。
【００１８】
柱部１３は、上述のように鋼板を打ち抜いて形成されているので、四角柱状に形成されている。また、柱部１３に形成されている後述の突起２０も、柱部１３を形成する際に一体に形成される。
【００１９】
一方、大径環状部１２は、小径環状部１１及び柱部１３に対して別部材として形成されている。保持器１０は、円すいころ軸受１を組み立てる際に、柱部１３と大径環状部１２とが連結され、保持器１０として組み立てられる。
【００２０】
図３は、柱部１３と、大径環状部１２との連結部分を径方向外側からみたときの保持器１０の要部外観図であり、図４は、図３中、ＩＶ−ＩＶ線矢視断面図である。なお、図４では、円すいころ４を省略して示している。
図中、大径環状部１２には、当該大径環状部１２を軸方向に貫通している孔部１２ｂが形成されている。各孔部１２ｂには、各柱部１３の一端部１３ａがそれぞれ個別に挿通されている。
【００２１】
大径環状部１２に形成されている孔部１２ｂは、各柱部１３に対応して周方向に等間隔で形成されている。孔部１２ｂは四角孔に形成されており、四角柱状の柱部１３の一端部１３ａが挿通されたときに当該一端部１３ａが適度に保持される程度の内寸法とされている。
【００２２】
柱部１３は、突起２０を備えている。この突起２０は、柱部１３におけるポケット１４側に臨む両側面１３ｂそれぞれから突設されており、１つの柱部１３に対して一対形成されている。
突起２０は、四角柱状に形成されている。各突起２０は、一端部１３ａが孔部１２ｂに挿通された状態で、大径環状部１２においてポケット１４に臨んでいる軸方向内側面１２ａに当接している。
【００２３】
また、図３に示すように、柱部１３の一端部１３ａの先端には、かしめ部２１が形成されている。
このかしめ部２１は、一端部１３ａの先端を塑性変形させることで大径環状部１２の外側面１２ｃに当接するように形成されており、突起２０との間で大径環状部１２を挟むことによって柱部１３と、大径環状部１２とを連結している。
【００２４】
また、大径環状部１２は、軸方向内側面１２ａから軸方向内側に突出した複数の突出部３１を有している。突出部３１は、軸方向内側面１２ａに当接した状態で周方向に沿って隣り合っている突起２０の間の周方向全域に亘って形成されている。
【００２５】
各突起２０の端面２０ａは、突出部３１の側面３１ｂに当接している。
後述するように、一端部１３ａの先端を塑性変形させてかしめ部２１を形成する前の段階においては、この端面２０ａと側面３１ｂとの間には、僅かなすき間が形成されている。しかし、かしめ部２１を形成する際に、各突起２０は軸方向に押圧され、周方向に延びるように僅かに塑性変形する。これによって、端面２０ａと側面３１ｂとの間の僅かなすき間が埋められ、各突起２０の端面２０ａは、突出部３１の側面３１ｂに当接する。
【００２６】
このように、各突起２０の端面２０ａと、突出部３１の側面３１ｂとが互いに当接することによって、柱部１３と、大径環状部１２との連結部分の剛性をより高めることができる。
また、端面２０ａと側面３１ｂとの間に僅かなすき間がある場合、円すいころ軸受１が運転状態となって保持器１０が回転すると、端面２０ａと側面３１ｂとが接触と離間を繰り返して騒音の原因になる可能性がある。しかし、本実施形態の場合、端面２０ａと側面３１ｂとは当接しているので、これらが接触と離間を繰り返すことに起因する騒音を防止することができる。
【００２７】
なお、突起２０は、上述したように、鋼板を打ち抜くことで柱部１３を形成する際に、当該柱部１３に一体に形成されている。
つまり、本実施形態の保持器１０は、突起２０が一体に形成された柱部１３を鋼板から打ち抜く工程と、前記柱部１３と大径環状部１２とを連結する工程とによって製造される。
このように、突起２０は、柱部１３を鋼板から打ち抜く際に、当該柱部１３に一体に形成されるので、その形成が容易となる。
【００２８】
突起２０は、柱部１３と一体に一枚の鋼板を打ち抜くことで形成されているので、突起２０、及び柱部１３の厚み方向の寸法ｔ（図４）は、素材となる鋼板の厚みによって定まる。用いられる鋼板の厚みは、軸受の大きさ等に応じて設定されるが一般的な軸受の場合、例えば、厚み９ｍｍの鋼板が用いられる。
さらに、図３に示す、柱部１３の周方向の幅寸法Ｗ１、及び突起２０の軸方向の幅寸法Ｗ２は、鋼板の厚みに応じて設定される。例えば、鋼板の厚みが９ｍｍである場合、上記各幅寸法Ｗ１、Ｗ２は、それぞれ１０〜２０ｍｍ程度に設定される。
【００２９】
突起２０の端面２０ａが当接している突出部３１の軸方向端面３１ａは、突起２０の側面２０ｂよりも軸方向内側に位置している。つまり、突出部３１は、突起２０よりも軸方向内側に突出している。
突出部３１は、突起２０よりも軸方向内側に突出することで、円すいころ４の端面４ａに摺接して当該円すいころ４の軸方向への移動を制限している。
円すいころ４の端面４ａと、突出部３１の軸方向端面３１ａとの間には、円すいころ４の自転をできるだけ阻害することなく当該円すいころ４の軸方向への移動を制限できる程度に、僅かなクリアランスＣが設けられている。
【００３０】
突出部３１は、上述したように、周方向に沿って隣り合っている突起２０の端面２０ａ間の周方向全域に亘って形成されている。また、突出部３１は、大径環状部１２の径方向全域に亘って形成されており、周方向に沿って隣り合う突起２０の間における周方向及び径方向の全領域に亘って形成されている。
これに伴って、円すいころ４の端面４ａに接触する接触面となる軸方向端面３１ａも、隣り合っている突起２０同士の間の全領域に亘って形成されている。
これにより、例えば、隣り合っている突起２０同士の間の一部の区間に突出部３１を設けた場合と比較して、突出部３１において前記接触面となる軸方向端面３１ａを周方向により長く確保することができ、円すいころ４の軸方向への移動の制限をより安定して行うことができる。
【００３１】
突出部３１は、円すいころ４の軸方向への移動を制限することで、円すいころ４の端面４ａと突起２０の側面２０ｂとの間に所定のすき間空間Ｔを形成するように形成されている。
すき間空間Ｔは、円すいころ４の端面４ａと、突起２０の側面２０ｂと、柱部１３の側面１３ｂと、突出部３１の側面３１ｂとによって画定されている径方向に貫通している空間であり、後述するバックアップ治具が径方向に沿って挿入される。
【００３２】
図５は、円すいころ軸受１の組み立て時において、大径環状部１２と柱部１３とを連結する際の態様を説明するための図である。図５は、かしめ部２１を形成する前の段階を示している。
図中、大径環状部１２は、柱部１３の一端部１３ａが孔部１２ｂに挿通されることで柱部１３に取り付けられている。
【００３３】
ここで、大径環状部１２と柱部１３とを連結するためのかしめ部２１を形成するには、まず、バックアップ治具３５をすき間空間Ｔに挿入する。バックアップ治具３５は、径方向外側からすき間空間Ｔに差し込まれる。
【００３４】
このバックアップ治具３５は、突起２０の側面２０ｂに当接して当該突起２０を保持し、かしめ部２１を形成するための荷重によって突起２０が円すいころ４の端面４ａに向かって移動するのを規制する。これによって、前記荷重が突起２０を介して円すいころ４に作用するのを阻止することができる。
【００３５】
次いで、大径環状部１２を貫通して外側面１２ｃから突出している一端部１３ａの先端部１３ａ１に対し、外側面１２ｃに向かう方向に荷重Ｆを作用させ、先端部１３ａ１を塑性変形させることで、かしめ部２１を形成する。
なお、図５に示すように、かしめ部２１を形成する前の段階では、上述したように、端面２０ａと側面３１ｂとの間には、僅かなすき間Ｓが形成されている。
このすき間Ｓは、上述したように、かしめ部２１を形成する際に突起２０が僅かに塑性変形することによって埋められ、かしめ部２１を形成した後には、端面２０ａと側面３１ｂとは互いに当接する。
【００３６】
以上のようにしてかしめ部２１を形成し、保持器１０の大径環状部１２と柱部１３とを連結させる。
【００３７】
このように、本実施形態の保持器１０によれば、軸方向端面３１ａが突起２０よりも軸方向内側となるように軸方向内側面１２ａから突出し、円すいころ４の端面４ａと突起２０との間に所定のすき間空間Ｔを形成している突出部３１を大径環状部１２が有しているので、柱部１３の一端部１３ａの先端にかしめ部２１を形成するために先端部１３ａ１に荷重を作用させるときに、前記荷重を受け止めるバックアップ治具３５を円すいころ４の端面４ａと突起２０との間に挿入することができる。この結果、前記荷重が突起２０を介して円すいころ４に作用するのを阻止することができる。
【００３８】
これにより、かしめ部２１を形成する際に、円すいころ４に打痕疵等を生じさせてしまうのを防止でき、このような円すいころ４の打痕疵等に起因する振動や軸受寿命の低下等を未然に防止することができる。
【００３９】
また、円すいころ軸受１は、一般的にその組立工程が複雑であるところ、本実施形態の保持器１０のように、大径環状部１２と複数の柱部１３とを連結する組み立て構成とすることによって、大径環状部１２以外の部材である複数の柱部１３及びこれと一体に形成されている小径環状部１１を円すいころ軸受１に組み込んだ後に、大径環状部１２と複数の柱部１３とを連結し保持器１０として組み立てることができる。これにより、円すいころ軸受１の組み立てが容易となる。
このように、本実施形態の保持器１０によれば、円すいころ軸受としての組み立てを容易としつつ、柱部１３の先端をかしめるための荷重が円すいころ４に作用し、円すいころ４に打痕疵を生じさせるのを防止することができる。
【００４０】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることはない。
上記実施形態では、隣り合っている突起２０同士の間の周方向全域に亘って突出部３１を形成した場合を例示したが、例えば、図６に示すように、隣り合っている突起２０同士の間の一部の区間に突出部３１を設けてもよい。この場合、端面２０ａと側面３１ｂとの間には、大きくすき間が形成され、端面２０ａと側面３１ｂとが互いに当接しない場合があるが、突出部３１は、円すいころ４の軸方向への移動を制限し、円すいころ４の端面４ａと突起２０との間にすき間空間Ｔを形成する。よって、かしめ部２１を形成する際の荷重を受け止めるバックアップ治具を挿入することができ、円すいころ４に打痕疵が生じるのを防止することができる。
【００４１】
また、上記実施形態では、大径環状部１２の径方向全域に亘って突出部３１を形成した場合を示したが、突出部３１は、円すいころ４の軸方向への移動を制限することができれば大径環状部１２の径方向の一部に形成してもよい。
【００４２】
また、上記実施形態では、円すいころ軸受に適用した場合を例示したが、円筒ころ軸受に対しても適用することができる。
また、上記実施形態では、大径環状部１２を小径環状部１１及び柱部１３に対して別部材として形成した場合を例示したが、小径環状部１１を他の部材に対して別部材として形成してもよいし、小径環状部１１、大径環状部１２、及び複数の柱部１３それぞれを別部材として形成してもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１  円すいころ軸受        ２    内輪                ２ａ  内輪軌道面
３  外輪                  ３ａ  外輪軌道面          ４  円すいころ
４ａ  端面                １０  ころ軸受用保持器    １１  小径環状部
１２  大径環状部          １２ａ  軸方向内側面      １２ｂ  孔部
１２ｃ  外側面            １３  柱部                １３ａ  一端部
１３ｂ  側面              １３ａ１  先端部          １４  ポケット
２０  突起                ２０ａ  端面              ２０ｂ  側面
２１  かしめ部            ３１  突出部              ３１ａ  軸方向端面
３１ｂ  側面              ３５  バックアップ治具    Ｔ  すき間空間
【図１】
2016188694.tif 000003
【図２】
2016188694.tif 000004
【図３】
2016188694.tif 000005
【図４】
2016188694.tif 000006
【図５】
2016188694.tif 000007
【図６】
2016188694.tif 000008
【図７】
2016188694.tif 000009