(57)【要約】【課題】スラスト方向の荷重を受ける列の転動体を保持する保持器の成形用金型と、ラジアル方向の荷重を受ける列の転動体を保持する保持器の成形用金型とを兼用する。【解決手段】転動体１を保持するポケット部２が一方向に並ぶように一連に形成された成形体３を用いて保持器を構成する。この成形体３には、ポケット部２の向きをスラスト軸受用及びラジアル軸受用のどちらにも選択可能な可変形性をもたせる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転動体同士の周方向間隔を保持する保持器において、
前記転動体を保持するポケット部が一方向に並ぶように一連に形成された成形体を備え、この成形体が、前記ポケット部の向きをスラスト軸受用及びラジアル軸受用のどちらにも選択可能な可変形性をもっていることを特徴とする保持器。
【請求項２】
前記成形体が、周方向全周に亘って連続する環状に形成されており、
前記ポケット部の向きを保持器中心軸に対して９０°変更可能な可変形性をもっている請求項１に記載の保持器。
【請求項３】
前記成形体が、前記一方向に有限の長さをもっており、
前記一方向の両端に位置する前記ポケット部同士を結合可能な連結部を有する請求項１又は２に記載の保持器。
【請求項４】
前記成形体のうち、隣り合う前記ポケット部同士をひと続きにする中間部が、前記転動体のピッチ円上を通る棒状に形成されている請求項１から３のいずれか１項に記載の保持器。
【請求項５】
前記成形体のうち、隣り合う前記ポケット部同士をひと続きにする中間部が、周方向に伸縮する蛇腹状に形成されている請求項１から３のいずれか１項に記載の保持器。
【請求項６】
前記成形体が、樹脂によって形成されている請求項１から５のいずれか１項に記載の保持器。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載された複数の保持器と、
前記保持器によって保持され、スラスト方向の荷重を受ける転動体と、
前記保持器によって保持され、ラジアル方向の荷重を受ける転動体と、を備えるコンバインド軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、転動体同士の周方向間隔を保持する保持器及びこれを二つ以上備えるコンバインド軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンバインド軸受は、主としてスラスト方向の荷重を受ける転動体と、主としてラジアル方向の荷重を受ける転動体とを共にもつ軸受のことをいう。中でも、ラジアル方向の荷重を受ける転動体と、スラスト方向の荷重を受ける転動体とを別々の列に配置するコンバインド軸受では、列ごとに別々の保持器を備えている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５０６７３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のコンバインド軸受では、スラスト方向の荷重を受ける列の転動体を保持する保持器と、ラジアル方向の荷重を受ける列の転動体を保持する保持器とが、互いに異なる形状の保持器になっている。これら保持器を金型で成形する場合、保持器ごとに成形用の金型が必要になってしまう。
【０００５】
そこで、この発明が解決しようとする課題は、スラスト方向の荷重を受ける列の転動体を保持する保持器の成形用金型と、ラジアル方向の荷重を受ける列の転動体を保持する保持器の成形用金型とを兼用することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を達成するため、この発明は、転動体同士の周方向間隔を保持する保持器において、前記転動体を保持するポケット部が一方向に並ぶように一連に形成された成形体を備え、この成形体が、前記ポケット部の向きをスラスト軸受用及びラジアル軸受用のどちらにも選択可能な可変形性をもっている構成を採用したものである。
【発明の効果】
【０００７】
上記構成によれば、使用者は、スラスト方向の荷重を受ける列の転動体を保持するスラスト軸受用途か、ラジアル方向の荷重を受ける列の転動体を保持するラジアル軸受用途かを決め、成形体のポケット部の向きを必要に応じて変更することができる。そのポケット部の向き変更は、成形体にもたせた可変形性に対応の変形操作を当該成形体に与えることによって実施することができる。したがって、この発明は、スラスト方向の荷重を受ける列の転動体を保持する保持器と、ラジアル方向の荷重を受ける列の転動体を保持する保持器とを同形の成形体から構成することができ、ひいては、これら保持器の成形用金型を兼用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の第一実施形態に係る保持器がスラスト方向の荷重を受ける列の転動体を保持するときの外観を示す正面図
【図２】第一実施形態に係る保持器がラジアル方向の荷重を受ける列の転動体を保持するときの外観を示す正面図
【図３】図１の保持器のポケット部の向きを変更する変形操作の途中の様子を示す正面図
【図４】この発明の第二実施形態に係る保持器の成形時の形状を示す部分正面図
【図５】図４に示す保持器の部分平面図
【図６】図４に示す保持器がスラスト方向の荷重を受ける列の転動体を保持するときの外観を示す部分正面図
【図７】図４に示す保持器がラジアル方向の荷重を受ける列の転動体を保持するときの外観を示す部分平面図
【図８】第二実施形態に係る保持器の連結部を示す部分正面図
【図９】図８の連結部を分解した状態で示す部分正面図
【図１０】第二実施形態の連結部の変更例を示す部分正面図
【図１１】図１０の連結部を分解した状態で示す部分正面図
【図１２】第二実施形態の連結部の別の変更例を示す部分正面図
【図１３】図１２の連結部を分解した状態で示す部分正面図
【図１４】第二実施形態の連結部のさらに別の変更例を示す部分正面図
【図１５】図１４の連結部を分解した状態で示す部分正面図
【図１６】この発明の第三実施形態に係る保持器の成形時の形状を示す部分正面図
【図１７】図１６に示す保持器の部分平面図
【図１８】図１６に示す保持器がスラスト方向の荷重を受ける列の転動体を保持するときの外観を示す部分正面図
【図１９】図１６に示す保持器がラジアル方向の荷重を受ける列の転動体を保持するときの外観を示す部分平面図
【図２０】この発明に係るコンバインド軸受の一実施形態を示す部分断面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の第一実施形態に係る保持器（以下、「この保持器」と呼ぶ。）を添付図面の図１〜図３に基づいて説明する。図１では、スラスト荷重を受ける列の転動体１を保持するときのこの保持器を軸方向から視た外観を実線で描いている。図２では、ラジアル荷重を受ける列の転動体１を保持するときのこの保持器を軸方向から視た外観を示している。以下、スラスト荷重を受ける列の転動体１を保持する保持器形態のことを「スラスト軸受用形態」と呼び、ラジアル荷重を受ける列の転動体１を保持するときの保持器形態のことを「ラジアル軸受用形態」と呼ぶ。
【００１０】
この保持器は、転動体１同士の周方向間隔を保持する軸受部品になっている。ここで、「周方向」とは、保持器中心軸ＣＬに中心をおいた円周方向のことをいう。保持器中心軸ＣＬは、ポケット部２を等配する円周の中心軸であり、設計上、軸受中心軸と同軸に設定される。以下、保持器中心軸ＣＬに平行な方向のことを単に「軸方向」といい、保持器中心軸ＣＬに直角な方向のことを単に「径方向」という。
【００１１】
転動体１は、円筒ころからなる。なお、転動体１は、玉、円すいころ等、他の形式のものにしてもよい。
【００１２】
この保持器は、転動体１を保持するポケット部２が一方向に並ぶように一連に形成された成形体３を備える。成形体３は、周方向全周に亘って連続する環状に形成されている。すなわち、この保持器は、一つの成形体３から構成されている。
【００１３】
ポケット部２は、転動体１を収める空間の内壁面をもち、転動体１と内壁面との間に設定されたポケットすきまを維持可能な肉厚をもった固形壁部からなる。ポケット部２は、転動体１を囲むかご形に形成されている。ポケット部２の形状は、転動体や軸受形式に応じて決定すればよく、例えば、転動体を玉にする場合、枠状のかご形や冠形にすることができる。
【００１４】
ポケット部２は、周方向に均等間隔で配置されている。成形体３のうち、周方向に隣り合うポケット部２同士をひと続きにする中間部４は、転動体１のピッチ円ＰＣ上を通る棒状に形成されている。ここで、転動体１のピッチ円は、周方向に等配された各転動体１の中心を通る円周である。転動体１の中心は、ころの場合、ころの中心軸上におけるころ長さの中央であり、玉の場合、玉の中心である。
【００１５】
成形体３は、ポケット部２と中間部４とを周方向に交互に有する。周方向に隣り合うポケット部２同士は、図１に示すスラスト軸受用形態及び図２に示すラジアル軸受用形態のいずれでも、中間部４によって周方向に隙間をもって対向した状態に維持される。
【００１６】
成形体３は、樹脂によって形成されている。成形体３は、成形用金型により、形状を転写することで形成されたものである。その転写形状は、図１に示すスラスト軸受用形態又は図２に示すラジアル軸受用形態のいずれかにすればよい。スラスト軸受用形態の成形では、各ポケット部２を、ポケット部２の内壁面で規定された空間が軸方向両側に開口するスラスト軸受用の向きとし、ラジアル軸受用形態の成形では、各ポケット部２を前述の空間が径方向両側に開口するラジアル軸受用の向きとする。
【００１７】
成形体３は、ポケット部２の向きを保持器中心軸ＣＬに対して９０°変更可能な可変形性をもっている。この９０°変更は、中間部４を軸としてポケット部２を９０°回転させる変形操作を与えることによって可能となっている。例えば、ポケット部２は、図１に示すスラスト軸受用の向きから、前述の９０°変更により、図２に示すラジアル軸受用の向きになる。この向き変更と逆向きにポケット部２の向きを変更することも可能である。
【００１８】
スラスト軸受用形態における全てのポケット部２を成形体３の内径側で同時に軸方向一方へ押す変形操作、又はラジアル軸受用形態における全てのポケット部２を成形体３の軸方向片側で同時に径方向へ押す変形操作を与えると、周方向にバランスよく成形体３を変形させることができる。
【００１９】
例えば、図１のスラスト軸受用形態の成形体３の内側に、丸軸（図示省略）を保持器中心軸ＣＬに同軸に挿入することにより、前述の９０°変更を全てのポケット部２に対して同時的に行うことができる。なお、図１では、全てのポケット部２の向きを図１の実線のスラスト軸受用形態から保持器中心軸ＣＬに対して４５°変更した様子を一点鎖線で描いた。
【００２０】
また、図３に例示するように、ポケット部２の向きを保持器中心軸ＣＬに対して９０°変更する変形操作は、周方向に順々に行ってもよい。
【００２１】
全てのポケット部２について前述の９０°変更し終えると、中間部４を軸とした捻じれ変形は実質的に残らない。このため、成形体３は、その変更後のポケット部の向きを保つ。
【００２２】
図１のスラスト軸受用形態から図２のラジアル軸受用形態へ前述の９０°変更を行う場合、図１の成形体３の内径側に位置していたところでは、図２の状態に近づくにつれて、隣り合うポケット部２同士の周方向間隔が広がり、外径側に位置していたところでは、周方向間隔が狭まる。また、図２のラジアル軸受用形態から図１のスラスト軸受用形態へ前述の９０°変更を行う場合、図２の成形体３の軸方向片側に位置していたところでは、隣り合うポケット部２同士の周方向間隔が広がり、残る片側に位置していたところでは、周方向間隔が狭まる。このような周方向間隔の変化に伴い、各中間部４と、これに連なる各ポケット部２の外壁面付近において伸びや引っ張りの態様に変化が生じるが、無視できる僅かなものになる。このため、各ポケット部２の内壁面は成形時の形状から実質的に変化せず、また、ポケット部２の周方向等配性も問題ない。従い、図１に示すスラスト軸受用形態及び図２に示すラジアル軸受用形態のどちらでも、ポケット部２は、転動体１を適切に保持することができる。
【００２３】
この保持器は、上述のようなものであり、転動体１を保持するポケット部２が一方向に並ぶように一連に形成された成形体３を備え、この成形体３が、ポケット部２の向きをスラスト軸受用及びラジアル軸受用のどちらにも選択可能な可変形性をもっているので、使用者は、スラスト軸受用途かラジアル軸受用途かを決め、成形体３のポケット部２の向きを必要に応じて変更することができる。そのポケット部２の向き変更は、成形体３にもたせた可変形性に対応の変形操作を当該成形体３に与えることによって実施することができる。すなわち、この保持器は、図１のように、スラスト軸受用形態の保持器を成形体３から構成し、また、図２のように、ラジアル軸受用形態の保持器も同形の成形体３から構成することができ、成形体３の製造に用いる成形用金型を、これら両形態の保持器の成形用金型として兼用することができる。
【００２４】
また、この保持器は、周方向全周に亘って連続する環状に形成され、ポケット部２の向きを保持器中心軸ＣＬに対して９０°変更可能な可変形性をもっている成形体３を採用しているので、一つの成形体３から保持器を構成することができる。
【００２５】
また、この保持器は、成形体３のうち、隣り合うポケット部２同士をひと続きにする中間部４が転動体１のピッチ円ＰＣ上を通る棒状に形成されているので、中間部４を軸としてポケット部２を回転させる簡単な変形操作によってポケット部２の向きを保持器中心軸ＣＬに対して変更することができる。
【００２６】
また、この保持器は、成形体３が樹脂によって形成されているので、金属よりも優れた樹脂の優れた弾性や柔軟性を活用して、成形体３に必要な可変形性をもたせることができる。
【００２７】
第二実施形態に係る保持器を図４〜図９に基づいて説明する。なお、以下では、第一実施形態との相違点を述べるに留める。
【００２８】
図４、図５、図８、図９に示すように、第二実施形態に係る成形体１０は、ポケット部２の並ぶ一方向に有限の長さをもっている。その一方向は、一直線方向に設定されている。成形体１０は、図６に示すように、スラスト軸受用形態の環状に曲げること、及び、図７に示すように、ラジアル軸受用形態の環状に曲げることを許容する可変形性をもっている。なお、成形体１０は、第一実施形態のようにポケット部２を９０°捻る変形操作に耐える可変形性ももっている。
【００２９】
図８、図９に示すように、第二実施形態に係る保持器は、成形体１０の前記一方向の両端に位置するポケット部２同士を結合可能な連結部１１，１２を有する。
【００３０】
連結部１１，１２は、ボールジョイントになっており、その連結部１１は、先端に球状体を有する軸からなり、その連結部１２は、連結部１１の球状体に摺動する球状摺動面をもったソケットからなる。連結部１１の球状体を連結部１２に差し込むと、両端のポケット部２同士は、転動体１のピッチ円上で結合される。連結部１１，１２を結合した状態における両端のポケット部２同士の周方向間隔は、中間部４でひと続きになっているポケット部２同士と同じに設定されている。
【００３１】
第二実施形態に係る保持器は、成形体１０をスラスト軸受用形態及びラジアル軸受用形態のいずれかの環状に曲げる変形操作を与えて、連結部１１，１２を結合する操作を行うことにより、スラスト軸受用形態及びラジアル軸受用形態の環状に維持された保持器を構成することができる。なお、いずれかの形態で連結部１１，１２を結合後、その結合状態のままポケット部２の向きを変更するようにしてもよく、この場合の変形操作は第一実施形態と同様である。
【００３２】
また、成形体１０が一方向の両端のポケット部に連結部１１，１２を有するので、複数の成形体１０を連結して一つの保持器を構成することも可能である。この場合、個々の成形体１０の変形の程度は、環状に曲げる場合に比して軽くなる。したがって、環状への変形が可能な成形体１０の可変形性が不足することはない。
【００３３】
なお、連結部１１，１２は、図示のように成形体１０の一部として形成してもよいし、金属部品として成形体１０にインサート成形してもよい。また、連結部１１，１２は、スラスト軸受用形態及びラジアル軸受用形態のいずれの環状であっても結合可能なものにすればよい。
【００３４】
図１０、図１１に連結部の変更例を示す。同図に示す連結部２１，２２もボールジョイントになっているが、先端に球状体を有する連結部２１を両端のポケット部２の一方に凹球面状に形成された連結部２２に差し込むと、両端のポケット部２同士は、転動体１のピッチ円上で結合される。
【００３５】
図１２、図１３に連結部の別の変更例を示す。同図に示す連結部３１，３２，３２は、二関節のボールジョイントになっている。連結部３１は、両端に球状体を有する軸部材になっている。両端のポケット部２には、それぞれ凹球面状の連結部３２が形成されている。連結部３１の両端をそれぞれ対応の連結部３２に差し込むと、両端のポケット部２同士は、転動体１のピッチ円上で結合される。
【００３６】
図１４、図１５に連結部のさらに別の変更例を示す。同図の連結部４１，４２は、互いに掛かり合う円弧状のフックになっている。連結部４１と連結部４２の一方に形成された円弧両端間の開放口は、軸方向に向き、他方の開放口は、径方向に向いている。連結部４１，４２の一方を他方に引っ掛けると、両端のポケット部２同士は、転動体１のピッチ円上で結合される。
【００３７】
第三実施形態に係る保持器を図１６〜図１９に基づいて説明する。第三実施形態に係る保持器は、第二実施形態から成形体の中間部の構造を変更したものである。以下、第二実施形態との相違点を述べるに留める。
【００３８】
図１６、図１７に示すように、第三実施形態に係る成形体５０のうち、隣り合うポケット部２同士をひと続きにする中間部５１は、周方向に伸縮する蛇腹状に形成されている。
【００３９】
中間部５１は、ポケット部２の並ぶ一方向に山折り目と谷折り目とを交互に有する。図１８に示すように、成形体５０をスラスト軸受用形態の環状に曲げる場合、また、図１９に示すように、成形体５０をラジアル軸受用形態の環状に曲げる場合のいずれでも、中間部５１は、周方向に伸び縮みする変形を生じるので、隣り合うポケット部２同士の周方向間隔が外径側で広がり、内径側で縮む。このため、ポケット部２の向きをスラスト軸受用及びラジアル軸受用のどちらにも選択することが可能である。なお、蛇腹状の中間部５１は、成形体５０を第一実施形態のように環状に形成する場合でも採用することができる。
【００４０】
図２０に、この発明に係るコンバインド軸受の一例である実施形態を示す。このコンバインド軸受は、第一の保持器１００と、第一の保持器１００によって保持された第一列の転動体１０１と、第二の保持器１０２と、第二の保持器１０２によって保持された第二列の転動体１０３と、第三の保持器１０４と、第三の保持器１０４によって保持された第三列の転動体１０５と、内輪１０６と、外輪１０７とを備える。
【００４１】
第一〜第三の保持器１００，１０２，１０４は、上述の各実施形態の中のいずれか一種に該当のものであり、同形の成形体から構成されている。
【００４２】
第一列の転動体１０１と、第二列の転動体１０３は、スラスト方向の荷重を受ける。第三列の転動体１０５は、ラジアル方向の荷重を受ける。スラスト方向は、このコンバインド軸受で支持する回転軸（図示省略）の回転中心線に沿った方向のことであり、軸方向と同軸になっている。従い、ラジアル方向は、径方向に一致している。
【００４３】
転動体１０１は、円筒ころになっている。転動体１０３，１０５は、それぞれ転動体１０１と同形の円筒ころになっている。第一列〜第三列の各列の転動体本数は、同じに統一されている。転動体の各種寸法や転動体本数は、第一〜第三の保持器１００，１０２，１０４を同形の成形体から構成すると共に所望の負荷能力を確保することができるように、適宜に決定すればよい。
【００４４】
内輪１０６は、径方向に突き出たフランジ部１０８と、フランジ部１０８の両側面にそれぞれ形成され、スラスト方向の荷重を受ける軌道面１０９と、フランジ部１０８の外径面に形成され、ラジアル方向の荷重を受ける軌道面１１０とを有する。
【００４５】
外輪１０７は、一つの軌道面１０９に軸方向に対面する軌道面１１１と、残る一つの軌道面１０９に軸方向に対面する軌道面１１２と、軌道面１１０に径方向に対面する軌道面１１３とを有する。軌道面１１１及び軌道面１１３は、第一の外輪分割片１１４に形成されている。軌道面１１２は、第二の外輪分割片１１５に形成されている。外輪１０７は、第一の外輪分割片１１４と第二の外輪分割片１１５とからなり、これらを軸方向に突き合せた状態で使用される。
【００４６】
このコンバインド軸受は、スラスト方向の荷重を受ける列用の第一の保持器１００及び第二の保持器１０２と、ラジアル方向の荷重を受ける列用の第三の保持器１０４とを上述のように同形の成形体からポケット部１１６の向き変更だけで作り分けることが可能なため、これら保持器１００，１０２，１０４を同じ金型で製造してコストを抑えることができる。
【００４７】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。したがって、本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４８】
１，１０１，１０３，１０５  転動体
２  ポケット部
３，１０，５０  成形体
４，５１  中間部
１１，１２，２１，２２，３１，３２，４１，４２  連結部
１００，１０２，１０４  保持器
１０６  内輪
１０７  外輪
ＣＬ  保持器中心軸
ＰＣ  転動体のピッチ円
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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