(57)【要約】【課題】塑性変形を起こさずに縮径、拡径が可能なラジアルころ軸受用保持器、および、ケージアンドローラを提供する。【解決手段】円周方向に収縮、或いは伸長させる弾性変形部が円周方向に複数設けられており、弾性変形部は、円周方向に隣接する円弧状部分の各端部を基端部として、これら各端部からそれぞれ軸方向内側に延出するとともに、延出した部分を円周方向において連結する一対の同一形状の弾性変形片を有し、弾性変形部は軸方向中間部に対して対称に形成されているラジアルころ軸受用保持器、および、ケージアンドローラにより解決する。【選択図】図２
2016029285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに同軸に配置された一対のリム部と、
前記一対のリム部を軸方向に連結する複数の柱部とを備え、
前記一対のリム部は、複数の円弧状部分によってそれぞれ構成され、
円周方向に隣接する前記円弧状部分の各端部間に複数の切れ目が前記各リム部において円周方向に同位相でそれぞれ形成されており、
前記切れ目が形成される円周方向において隣接する前記柱部間に、円周方向に収縮、或いは伸長させる弾性変形部が円周方向に複数設けられ
前記弾性変形部は、円周方向に隣接する前記円弧状部分の各端部を基端部として、これら各端部からそれぞれ軸方向内側に延出するとともに、該延出した部分を円周方向において連結する一対の弾性変形片を有し、
前記一対の弾性変形片は同一形状を有しており、
前記弾性変形部は軸方向中間部に対して対称に形成されていることを特徴とするラジアルころ軸受用保持器。
【請求項２】
保持器、及び複数のころからなり、
前記保持器は、互いに同軸に配置された一対のリム部と、
前記一対のリム部を軸方向に連結する複数の柱部とを備え、
前記一対のリム部は、複数の円弧状部分によってそれぞれ構成され、
円周方向に隣接する前記円弧状部分の各端部間に複数の切れ目が前記各リム部において円周方向に同位相でそれぞれ形成されており、
前記切れ目が形成される円周方向において隣接する前記柱部間に、円周方向に収縮、或いは伸長させる弾性変形部が円周方向に複数設けられ
前記弾性変形部は、円周方向に隣接する前記円弧状部分の各端部を基端部として、これら各端部からそれぞれ軸方向内側に延出するとともに、該延出した部分を円周方向において連結する一対の弾性変形片を有し、
前記一対の弾性変形片は同一形状を有しており、
前記弾性変形部は軸方向中間部に対して対称に形成されていることを特徴とするケージアンドローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂製のラジアルころ（ニードルを含む）軸受用保持器、および、保持器にころを組み付けたケージアンドローラの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種機械装置の回転支持部のうち、大きなラジアル荷重が加わる部分に、図８、図９に示す様なケージアンドローラ１００が組み込まれている。このケージアンドローラ１００は、使用時にも回転しないハウジング（又は使用時に回転する歯車やローラ、あるいは外輪）等の外径側部材１０２の内周面に設けた円筒面状の外輪軌道１０３と、回転軸（又は支持軸、あるいは内輪）等の軸１０４の外周面に設けた円筒面状の内輪軌道１０５との間に、複数のころ（ニードル）１０６を、保持器１０７により保持した状態で転動自在に設けて成る。
【０００３】
又、このうちの保持器１０７は、ガラス繊維強化プラスチック等の合成樹脂材料により、全体を円筒状に構成している。この様な保持器１０７は、軸方向に間隔をあけて互いに同心に配置された、それぞれが円環状である１対のリム部１０８、１０８と、これら両リム部１０８、１０８同士の間に掛け渡される状態で設けられた複数の柱部１０９、１０９とを備える。そして、円周方向に隣り合う柱部１０９、１０９と上記両リム部１０８、１０８とにより四方を囲まれた部分を、それぞれ上記各ころ１０６を転動自在に保持する為のポケット１１０、１１０としている。
【０００４】
この様なケージアンドローラ１００の組み立ては、軸１０４にケージアンドローラ１００を組み付けた後、外径側部材１０２に組み付ける場合と、外形側部材１０２に組み付けた後、軸１０４に組み付ける場合とがある。このとき、まず保持器１０７を軸１０４、あるいは外径側部材１０２に組み付けた後、ころ１０６を保持器に組み込んでもよい。
ところが、この場合に、上記軸１０４の外周面のうち、軸方向に関してこの軸１０４の端部と上記内輪軌道１０５との間部分に、その外径寸法が上記保持器１０７の内径寸法よりも大きい、外向フランジ状の鍔部等の障害物が存在すると、この障害物が邪魔になって、上記保持器１０７を上記内輪軌道１０５の周囲まで軸方向に移動させる事ができなくなる。
同様に、上記外径側部材１０２の内周面のうち、軸方向に関してこの外径側部材１０２の端部と上記外輪軌道１０３との間部分に、その内径寸法が上記保持器１０７の外径寸法よりも小さい内向フランジ状の鍔部等の障害物が存在すると、この障害物が邪魔になって、上記保持器１０７を上記外輪軌道１０５の周囲まで軸方向に移動させる事ができなくなる。
【０００５】
この様な不都合を解消できる保持器として、特許文献１には、円周方向の１個所に不連続部を設けた保持器が記載されている。図１０は、この特許文献１に記載された保持器と同様の基本構造を有する保持器１２１を用いたケージアンドローラ１２０示している。この保持器１２１は、円周方向の１個所に、不連続部である切れ目１２２を設けている。又、この切れ目１２２を挟む円周方向両側部分の幅方向中央部同士を、円周方向に関する相対変位可能にがたつきなく凹凸係合させている。この様な構成を有する保持器１２１の場合には、上記切れ目１２２の幅を円周方向に広げる事に基づいて、内径寸法を弾性的に広げる事ができる。この為、この様に内径寸法を弾性的に広げる事により、上記障害物を乗り越える事ができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平０１−０７７１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献１の技術の様な、円周方向の１個所に不連続部である切れ目１２２を設けた保持器１２１の場合には、組立作業中の取り扱いミスにより、上記切れ目１２２の幅が円周方向に過度に広がる可能性がある。この様に切れ目１２２の幅が円周方向に過度に広がると、保持器１２１が塑性変形を起こし、さらにはポケット１２３、１２３の開口部が変形し、これら各ポケット１２３、１２３内に保持したころ１２４、１２４が外部に脱落する等の不具合を生じる可能性がある。
【０００８】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、塑性変形を起こさずに縮径、拡径が可能なラジアルころ軸受用保持器、および、ケージアンドローラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の上記目的は、下記の構成によって達成される。
（１）  互いに同軸に配置された一対のリム部と、
前記一対のリム部を軸方向に連結する複数の柱部とを備え、
前記一対のリム部は、複数の円弧状部分によってそれぞれ構成され、
円周方向に隣接する前記円弧状部分の各端部間に複数の切れ目が前記各リム部において円周方向に同位相でそれぞれ形成されており、
前記切れ目が形成される円周方向において隣接する前記柱部間に、円周方向に収縮、或いは伸長させる弾性変形部が円周方向に複数設けられ
前記弾性変形部は、円周方向に隣接する前記円弧状部分の各端部を基端部として、これら各端部からそれぞれ軸方向内側に延出するとともに、該延出した部分を円周方向において連結する一対の弾性変形片を有し、
前記一対の弾性変形片は同一形状を有しており、
前記弾性変形部は軸方向中間部に対して対称に形成されていることを特徴とするラジアルころ軸受用保持器。
（２）  保持器、及び複数のころからなり、
前記保持器は、互いに同軸に配置された一対のリム部と、
前記一対のリム部を軸方向に連結する複数の柱部とを備え、
前記一対のリム部は、複数の円弧状部分によってそれぞれ構成され、
円周方向に隣接する前記円弧状部分の各端部間に複数の切れ目が前記各リム部において円周方向に同位相でそれぞれ形成されており、
前記切れ目が形成される円周方向において隣接する前記柱部間に、円周方向に収縮、或いは伸長させる弾性変形部が円周方向に複数設けられ
前記弾性変形部は、円周方向に隣接する前記円弧状部分の各端部を基端部として、これら各端部からそれぞれ軸方向内側に延出するとともに、該延出した部分を円周方向において連結する一対の弾性変形片を有し、
前記一対の弾性変形片は同一形状を有しており、
前記弾性変形部は軸方向中間部に対して対称に形成されていることを特徴とするケージアンドローラ。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のラジアルころ軸受用保持器、および、ケージアンドローラによれば、円周方向に収縮或いは伸長させる弾性変形部が円周方向に複数設けられており、弾性変形部は軸方向中間部に対して対称に形成されているので、塑性変形が防止され、軸方向ねじれに対する十分な強度を有し、かつ、十分な変形量を確保しつつ円周方向に縮径、拡径可能な保持器を設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るケージアンドローラを組み込んだ回転支持部分の断面図。
【図２】図１の保持器の円周方向一部を径方向外方から見た図
【図３】図１のケージアンドローラの軸方向断面図。
【図４】図２の要部拡大平面図。
【図５】図２の要部拡大斜視図。
【図６】縮径した保持器の要部拡大図。
【図７】拡径した保持器の要部拡大図。
【図８】従来技術のケージアンドローラを組み込んだ回転支持部分の断面図。
【図９】従来技術の保持器の円周方向一部を径方向外方から見た図。
【図１０】円周方向の１個所に不連続部を有する保持器を用いたケージアンドローラを、一部の形状を省略して示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の各実施形態に係るラジアルころ軸受用保持器、および、ケージアンドローラについて図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施形態に係るケージアンドローラ１０を組み込んだ回転支持部分の断面図を示す。このケージアンドローラ１０は、保持器１３及び複数のころ１２を備える。
【００１４】
複数のころ１２は、例えば、高炭素クロム軸受鋼により形成された細径の円筒状部材であり、なかでも細いころは針状ころ、ニードルとも呼ばれる。
【００１５】
保持器１３は、樹脂製であり、芳香族ポリアミド（芳香族ＰＡ）、ポリアミド４６、ポリアミド６、ポリアミド６６等のポリアミド（ナイロン樹脂）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）や、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂等が使用できる。また、これらの樹脂にガラス繊維や炭素繊維等の強化剤を混合させたものも好適に使用できる。より好ましくは、ポリアミド樹脂にガラス繊維または炭素繊維を５〜３０質量％混合し、曲げ弾性率を２０００〜５０００ＭＰａとしたものが良い。この範囲のものであれば、より好適に、変形部に変形能をもたせ、かつ必要な剛性のあるものとすることができる。
【００１６】
保持器１３は、図２に示すように、互いに同軸に配置された一対のリム部１５，１５と、一対のリム部１５，１５を軸方向に連結する複数の柱部１６とを備える。一対のリム部１５，１５は、複数（本実施形態では、４つ）の円弧状部分１５ａによってそれぞれ構成され、円周方向に隣接する円弧状部分１５ａの各端部１５ｂ、１５ｂ間に複数の切れ目１５ｃが各リム部１５，１５において円周方向に同位相でそれぞれ形成されている。なお、切れ目１５ｃの数が多くなると、ころ１２の数が少なくなるので、切れ目１５ｃの数は２〜６箇所が好ましい。
【００１７】
そして、保持器１３には、この切れ目１５ｃが形成される円周方向において隣接する柱部１６，１６間に、円周方向に収縮させる弾性変形部１７が円周方向に複数設けられている。
【００１８】
弾性変形部１７を挟まずに円周方向に隣り合う柱部１６、１６の円周方向両側面と上記１対のリム部１５、１５の互いに対向する内側面とにより四周を囲まれる矩形の空間部分は、それぞれポケット１４、１４としている。そして、図３に示すように上記各柱部１６、１６の円周方向両側面で、上記保持器１３の直径方向に関する内端部には内径側係止突部１６ａを、同じく外端部には外径側係止突部１６ｂを、それぞれ上記各柱部１６、１６の全長に亙って形成している。
【００１９】
保持器１３にころ１２を転動自在に組み込むには、上記各ポケット１４、１４内にころ１２を、保持器１３の内径側、あるいは外径側から挿入する。この挿入作業の際には、これら各ポケット１４、１４の円周方向両側を仕切る柱部１６、１６及びこれら各柱部１６、１６の側面に形成した内径側係止突部１６ａ、あるいは、外径側係止突部１６ｂを弾性変形させつつ、上記各ころ１２を上記各ポケット１４、１４内に押し込む。上記各係止突部１６ａ、１６ｂから外れた部分での上記各ポケット１４、１４の円周方向に亙る幅Ｗｐは、上記各ころ１２の外径φＤｋ
よりも大きい（Ｗｐ＞φＤｋ）為、各ポケット１４内にころ１２を保持した状態でこれら各ころ１２は、各ポケット１４内で軽い力で転動自在となる。又、上記各ポケット１４、１４の内径側開口部に存在する１対の内径側係止突部１６ａ、１６ａの先端縁同士の自由状態での間隔Ｗｉ、並びに外径側開口部に存在する１対の外径側係止突部１６ｂ、１６ｂの先端縁同士の自由状態での間隔Ｗｏは、それぞれ上記各ころ１２の外径φＤｋ
よりも小さい（φＤｋ＜Ｗｉ、φＤｋ＜Ｗｏ）。従って、上記各ポケット１４、１４内に保持したころ１２が、これら各ポケット１４、１４内から不用意に脱落する事はない。
【００２０】
又、保持器１３の厚さＴは、上記各ころ１２の外径φＤｋよりも小さい（Ｔ＜φＤｋ）。従って、これら各ころ１２を上記各ポケット１４、１４内に保持した状態で、これら各ころ１２の一部は、上記保持器１３の外周面及び内周面から突出する。そして、ケージアンドローラ１０を各種機械装置の回転支持部に組み込んだ状態では、外径側部材２の内周面と上記各リム部１５、１５の外周面との間にδｏなる厚さの外径側環状隙間が、同じく軸４の外周面と上記各リム部１５、１５の内周面との間にδｉなる厚さの内径側環状隙間が、それぞれ全周に亙って形成される。
【００２１】
なお、本実施形態では、内径側係止突部１６ａ、外径側係止突部１６ｂを、それぞれ各柱部１６、１６の全長に亙って形成しているが、全長より狭い範囲にのみ設けても良いし、複数に分割して設けても良い。
【００２２】
弾性変形部１７は、円周方向に隣接する円弧状部分１５ａ，１５ａの各端部１５ｂ，１５ｂを基端部として、これら各端部１５ｂからそれぞれ軸方向内側に延出するとともに、該延出した部分を円周方向において連結する一対の弾性変形片１７ａ，１７ａを有する。一対の弾性変形片１７ａ，１７ａは、同一形状を有しており、弾性変形部１７は軸方向中央部Ｃに対して対称に形成される。
【００２３】
図４に拡大して示すように、弾性変形片１７ａは、それぞれ曲率半径Ｒ１〜Ｒ３を有する複数の円弧１７ａ１，１７ａ２，１７ａ３で構成されている。ただし、弾性変形片１７ａは、単一円弧によって構成されてもよい。
【００２４】
また、弾性変形部１７の基端部となる円弧状部分１５ａの各端部１５ｂの軸方向幅ｗ１は、基端部の強度を考慮すると、円弧状部分１５ａの軸方向幅ｗ２と同等以上であることが好ましい。また、基端部の軸方向内側面に形成される円弧面の曲率は大きい（曲率半径ｒは小さい）ほうが好ましい。
【００２５】
さらに、図５に示すように、弾性変形片１７ａの径方向肉厚ｈは、弾性変形片１７ａの幅ｗ３よりも厚く設定されており、これにより、矢印に示すような径方向への変形を抑制することができる。
【００２６】
図６に示すように、外径φＤ１を有する保持器１３は、弾性変形部１７を変形させることで、切れ目１５ｃの円周方向距離Ｌ１を狭め、外径φＤ２まで縮径することができる。ここで、保持器１５の直径と、切れ目１５ｃの円周方向距離Ｌ１の総和との関係は、ほぼ次式のようになる。
π・φＤ１−Ｌ１×（切れ目の数）＝π・φＤ２
【００２７】
なお、一対の弾性変形片１７ａ，１７ａ間の軸方向距離Ｌ３と、切れ目１５ｃの円周方向距離Ｌ１により、可動範囲、即ち、弾性変形片の変形量が任意に設定可能となる。ただし、切れ目１５ｃがなくなる前に柱部１６と弾性変形片１７ａとが接触しないように、弾性変形前の切れ目１５ｃの円周方向距離Ｌ１は、隣接する柱部１６と弾性変形片１７ａとの各円周方向距離Ｌ２，Ｌ２の総和よりも小さく設定されている。
【００２８】
また、図７に示すように、保持器１３は、弾性変形部１７を変形させることで、切れ目１５ｃの円周方向距離Ｌ１を広げ、拡径することができる。ここで、保持器１３を拡径する際には弾性変形片１７ａのバネ力が抵抗となるために、組立作業中の取り扱いミスなどにより不用意に過度に拡径されることを防ぐことが出来る。
【００２９】
本実施形態のケージアンドローラ１０によれば、保持器１３には、円周方向に収縮或いは伸長させる弾性変形部１７が円周方向に複数設けられており、弾性変形部１７は軸方向中間部Ｃに対して対称に形成されているので、塑性変形が防止され、また、軸方向のねじれに対して十分な強度を有し、かつ、十分な変形量を確保しつつ円周方向に縮径、拡径可能な保持器１３を設けることができる。また、弾性変形部１７により、ころ１２の動きが適度に許容され、フレッチングを防止することも可能である。
【００３０】
また、一対のリム部１５，１５は、複数の円弧状部分１５ａによって構成され、一対のリム部１５，１５には、円周方向に隣接する円弧状部分１５ａの各端部間に複数の切れ目１５ｃが円周方向において同位相でそれぞれ形成され、弾性変形部１７は、隣接する円弧状部分１５ａの各端部１５ｂからそれぞれ軸方向内側に延出するとともに、延出した部分を円周方向において連結する一対の弾性変形片１７ａ，１７ａを有する。これにより、軸方向中間部Ｃに対して対称な弾性変形部１７を形成することができる。
【００３１】
さらに、弾性変形部１７は、円周方向に隣接する柱部１６，１６間に形成され、切れ目１５ｃの円周方向距離Ｌ１は、隣接する柱部１６と弾性変形片１７ａとの各円周方向距離Ｌ２の総和よりも小さいので、円周方向に収縮させた場合に切れ目１５ｃがなくなる前に柱部１６と弾性変形片１７ａとが接触することがなく、十分な変形量を確保することができる。
【００３２】
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものでなく、適宜、変形、改良等が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上説明したように、本発明の保持器、ケージアンドローラによれば、円周方向に収縮或いは伸長させる弾性変形部が円周方向に複数設けられており、弾性変形部は軸方向中間部に対して対称に形成されているので、塑性変形が防止され、軸方向ねじれに対する十分な強度を有し、かつ、十分な変形量を確保しつつ円周方向に縮径、拡径可能な保持器を設けることができるので、各種機械装置の回転支持部に用いられるラジアルころ軸受用保持器、ケージアンドローラとして好適に使用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１０  ケージアンドローラ
１２  ころ
１３  保持器
１４  ポケット
１５  リム部
１５ａ  円弧状部分
１５ｂ  端部
１５ｃ  切れ目
１６  柱部
１６ａ  内径側係止突部
１６ｂ  外径側係止突部
１７  弾性変形部
１７ａ  弾性変形片
１００  ケージアンドローラ
１０２  外径側部材
１０３  外輪軌道
１０４  軸
１０５  内輪軌道
１０６  ころ
１０７  保持器
１０８  リム部
１０９  柱部
１１０  ポケット
１２０  ケージアンドローラ
１２１  保持器
１２２  切れ目
１２３  ポケット
１２４  ころ  
【図１】
2016029285.tif 000003
【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】
2016029285.tif 000009
【図８】
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【図９】
2016029285.tif 000011
【図１０】
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