(57)【要約】【課題】  内輪と外輪のうち一方が両つば付き軌道輪である場合に、ころと保持器と両つば付き軌道輪とを組立てた途中組立体に対してもう一方の軌道輪を組み付けやすく、組立性が良好なローラードロップ形の円筒ころ軸受を提供する。【解決手段】  内輪２および外輪１の一方、例えば外輪１は、軸方向両端につば部１ｂ，１ｃを有する両つば付き軌道輪である。保持器４は径方向の両側が開口する複数のポケット５内に円筒ころ３を１個ずつ保持する。ポケット５の互いに円周方向に対向する一対の内壁面１０における内径側の開口縁部に設けた第１の落ち止め部１１で円筒ころ３を保持させることで、円筒ころ３を保持した状態の保持器４を外輪１に着脱可能とする。さらに、第１の落ち止め部１１よりも外径側の位置に、互いの対向距離Ａ２が円筒ころ３の直径Ｄよりも小さく、かつ第１の落ち止め部１１の対向距離Ａ１よりも大きい第２の落ち止め部１２を設ける。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に軌道を有する内輪と、内周面に軌道を有する外輪と、軌道輪であるこれら内輪および外輪の各軌道の間に転動自在に介在する複数の円筒ころと、各円筒ころを円周方向に離間して転動自在に保持する保持器とを備え、
前記内輪および外輪の一方は、軸方向両端にもう一方の軌道輪に向け径方向に突出するつば部を有する両つば付き軌道輪であり、かつ前記保持器は径方向の両側が開口する複数のポケット内に前記円筒ころを１個ずつ保持するものであり、前記ポケットの互いに円周方向に対向する一対の内壁面における前記両つば付き軌道輪と反対側の開口縁部に、互いの対向距離が前記円筒ころの直径より小さい第１の落ち止め部を設け、各ポケット内において前記円筒ころが前記第１の落ち止め部に接する状態の円筒ころのピッチ円半径と、各ポケット内において前記円筒ころが前記両つば付き軌道輪に接する状態の円筒ころのピッチ円半径との差を、前記両つば付き軌道輪つば部の径方向の高さ以上とすることで、前記円筒ころを保持した状態の前記保持器を前記両つば付き軌道輪に着脱可能とした円筒ころ軸受において、
前記ポケットの互いに円周方向に対向する一対の内壁面における前記第１の落ち止め部よりも前記両つば付き軌道輪側の位置に、互いの対向距離が前記円筒ころの直径よりも小さく、かつ前記第１の落ち止め部の対向距離よりも大きい第２の落ち止め部を設けたことを特徴とする円筒ころ軸受。
【請求項２】
請求項１において、前記第２の落ち止め部の対向距離は、保持器を弾性変形させることで前記円筒ころが通過可能な寸法である円筒ころ軸受。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記内輪および外輪のうち両つば付きでない軌道輪は、軸方向の一端に両つば付き軌道輪に向け径方向に突出するつば部を有し、他端にリードインチャンファが形成された円筒ころ軸受。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項において、前記両つば付き軌道輪が外輪である円筒ころ軸受。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項において、前記ポケットの互いに円周方向に対向する一対の内壁面は、中心が共に軸方向を向き、かつ中心位置が互いに径方向に離れた２つの部分円筒面で形成され、これら両部分円筒面の境界部が前記第２の落ち止め部とされている円筒ころ軸受。
【請求項６】
請求項１〜請求項４のいずれか１項において、前記ポケットの互いに円周方向に対向する一対の内壁面は、一部を除いて互いに平行な平坦面であり、この内壁面の一部に、前記両つば付き軌道輪から離れるに従い段階的に周方向の突出量が大きくなる突出部を形成し、この突出部の前記両つば付き軌道輪と反対側の部分を前記第２の落ち止め部とし、前記両つば付き軌道輪側の部分を前記第２の落ち止め部とした円筒ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、円筒ころ軸受に関し、より詳しくは、ころを保持した状態の保持器を、両つば付き軌道輪に着脱可能なローラードロップ形の円筒ころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
ころを保持した状態の保持器を、両つば付きの軌道輪に着脱可能とした円筒ころ軸受がある（例えば特許文献１）。ローラードロップ形と称されるこの種の円筒ころ軸受は、組立てが容易であるほか、保守・点検時に軸受を分解して、両つば付き軌道輪の軌道を容易に確認することができるため、鉄道車両の主電動機用や車輪用の軸受として古くから使用されている。
【０００３】
図５は従来のローラードロップ形円筒ころ軸受の一例の断面図であり、内輪を除いた状態を示している。この例は、外輪１が両つば付き軌道輪である。このローラードロップ形円筒ころ軸受の保持器４は、図６に示すように、円筒ころ３を保持するポケット５の周方向の内壁面１０に、落ち止め部１１が設けられている。落ち止め部１１は、前記内壁面１０における外輪１と反対側の開口縁部の一部からポケット５の円周方向内側に向けて突出するものであり、互いに対向する一対の落ち止め部１１の対向距離Ａ（図５（Ｂ））を円筒ころ３の直径Ｄより小さくしてある。これにより、ポケット５から円筒ころ３が内径方向に抜け落ちるのを防いでいる。
【０００４】
また、ポケット５内の円筒ころ３が落ち止め部１１に接する状態の円筒ころ３のピッチ円半径Ｒｉと、ポケット５内の円筒ころ３が外輪１の軌道１ａに接する状態の円筒ころ３のピッチ円半径Ｒｏとの差ｄは、外輪１のつば部１ｂ，１ｃの径方向高さｈ以上としてあるため、図５（Ｂ）に実線で示すように、円筒ころ３が保持器４の落ち止め部１１に接する状態のときには、円筒ころ３の全体が外輪１のつば部１ｂ，１ｃよりも内径側に位置する。これにより、円筒ころ３を、つば部１ｂ，１ｃに干渉させることなく、軸方向からポケット５に組み込むことが可能である。
【特許文献１】特開２００４−８４７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来のローラードロップ形円筒ころ軸受において、円筒ころ３と保持器４と外輪１とを組み立てた途中組立体１３（図５）に内輪（図示せず）を組付ける場合、一般には途中組立体１３を軸方向が水平になるように保持し、その中空部１４に内輪を側方から挿入する。しかし、上記のように途中組立体１３を保持すると、図５に示すように、軸受中心よりも上側に位置する円筒ころ３が自重により、両つば付き軌道輪である外輪１の軌道１ａから大きく離れる。以下、この状態を「ころ落ち」と呼ぶ。このようなころ落ち（ころ落ち量Ｂ）が生じた状態では、円筒ころ３に内輪が当たり途中組立体１３に内輪を挿入することはできないので、全ての円筒ころ３が外輪１の軌道１ａに接するように、円環状の治具（図示せず）等によって円筒ころ３を保持しておく必要がある。そのため、途中組立体１３に対する内輪の挿入性が悪く、軸受への軸の取付けが難しい。
内輪が両つば付き軌道輪である場合は、上記とは逆で、円筒ころと保持器と内輪とを組み立てた途中組立体に外輪を組付ける際に、全ての円筒ころが内輪の軌道に接するように、円筒ころを保持しておく必要がある。この場合は、軸受の装置への取付けが難しい。
【０００６】
この発明の目的は、内輪と外輪のうち一方が両つば付き軌道輪である場合に、ころと保持器と両つば付き軌道輪とを組立てた途中組立体に対してもう一方の軌道輪を組み付けやすく、組立性が良好なローラードロップ形の円筒ころ軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の円筒ころ軸受は、外周面に軌道を有する内輪と、内周面に軌道を有する外輪と、軌道輪であるこれら内輪および外輪の各軌道の間に転動自在に介在する複数の円筒ころと、各円筒ころを円周方向に離間して転動自在に保持する保持器とを備え、前記内輪および外輪の一方は、軸方向両端にもう一方の軌道輪に向け径方向に突出するつば部を有する両つば付き軌道輪であり、かつ前記保持器は径方向の両側が開口する複数のポケット内に前記円筒ころを１個ずつ保持するものであり、前記ポケットの互いに円周方向に対向する一対の内壁面における前記両つば付き軌道輪と反対側の開口縁部に、互いの対向距離が前記円筒ころの直径より小さい第１の落ち止め部を設け、各ポケット内において前記円筒ころが前記第１の落ち止め部に接する状態の円筒ころのピッチ円半径と、各ポケット内において前記円筒ころが前記両つば付き軌道輪に接する状態の円筒ころのピッチ円半径との差を、前記両つば付き軌道輪つば部の径方向の高さ以上とすることで、前記円筒ころを保持した状態の前記保持器を前記両つば付き軌道輪に着脱可能としたものである。この円筒ころ軸受において、前記ポケットの互いに円周方向に対向する一対の内壁面における前記第１の落ち止め部よりも前記両つば付き軌道輪側の位置に、互いの対向距離が前記円筒ころの直径よりも小さく、かつ前記第１の落ち止め部の対向距離よりも大きい第２の落ち止め部を設けたことを特徴とする。
前記第２の落ち止め部の対向距離は、保持器を弾性変形させることで前記円筒ころが通過可能な寸法とするのが好ましい。
【０００８】
この構成によれば、ポケットの互いに円周方向に対向する一対の内壁面における第１の落ち止め部よりも両つば付き軌道輪側の位置に、互いの対向距離が円筒ころの直径よりも小さく、かつ第１の落ち止め部の対向距離よりも大きい第２の落ち止め部を設けてあるため、円筒ころと保持器と両つば付き軌道輪とを組み立てた途中組立体に対し、内輪および外輪における両つば付きでない軌道輪を組み付ける際に、軸受とは別の治具等を用いることなく、円筒ころを第２の落ち止め部よりも両つば付き軌道輪の側に保持して、ころ落ちを防ぐことができる。そのため、途中組立体に対する両つば付き軌道輪でない軌道輪の組付け性が良い。
第２の落ち止め部の対向距離を、保持器を弾性変形させることで円筒ころが通過可能な寸法とした場合は、保持器のポケットに円筒ころを組み込んだ後、円筒ころを第２の落ち止め部よりも両つば付き軌道輪の側へ容易に移動させることができる。
【０００９】
前記内輪および外輪のうち両つば付きでない軌道輪は、軸方向の一端に両つば付き軌道輪に向け径方向に突出するつば部を有する場合、他端にリードインチャンファが形成されているのが良い。
両つば付きでない軌道輪の軸方向の一端につば部が有ると、この軌道輪をつば部のある側から前記途中組立体に組み付けることはできず、他端側から途中組立体に組み付けることになる。その場合、他端にリードインチャンファが形成されていれば、前記途中組立体への両つば付きでない軌道輪の組付けが容易である。すなわち、内輪２は先細りの形状であるため、円筒ころ３と干渉させることなく、途中組立体１３の中空部に挿入することが可能である。途中組立体に対して両つば付きでない軌道輪を組付け側へ軸方向に移動させるに従い、リードインチャンファにより当該円筒ころが徐々に両つば付き軌道輪の軌道側に押し込まれて、円筒ころが所定の位置に保持させられる。このため、円筒ころを始めから正確に位置決めしておく必要がなく、簡単な作業で組付けを行える。
【００１０】
前記両つば付き軌道輪は外輪とすることができる。その場合、内輪が両つば付きでない軌道輪となる。
【００１１】
この発明の保持器につき、前記ポケットの互いに円周方向に対向する一対の内壁面を、中心が共に軸方向を向き、中心位置が互いに径方向に離れた２つの部分円筒面で形成し、これら両部分円筒面の境界部を前記第２の落ち止め部とすることができる。
ポケットの互いに円周方向に対向する一対の内壁面が上記形状であると、２箇所に円柱状くり抜き加工を行うことでポケットを加工することができる。
【００１２】
また、保持器を樹脂製とする場合、前記ポケットの互いに円周方向に対向する一対の内壁面は、一部を除いて互いに平行な平坦面であり、この内壁面の一部に、前記両つば付き軌道輪から離れるに従い段階的に周方向の突出量が大きくなる突出部を形成し、この突出部の前記両つば付き軌道輪と反対側の部分を前記第１の落ち止め部とし、前記両つば付き軌道輪側の部分を前記第２の落ち止め部としてもよい。
上記ポケットの互いに円周方向に対向する一対の内壁面は、両つば付き軌道輪側から見て径方向のアンダーカット形状がない。一般に、円筒ころ軸受用の樹脂製保持器は、ポケット形成用の金型（ピン）を保持器の径方向片方から抜き差ししてポケットを加工する。このため、ポケットの内壁面にアンダーカット形状がない場合、複雑な金型を使用する必要がなく、また金型の動作制御も容易であり、低コストで樹脂製保持器を製造することができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の円筒ころ軸受は、外周面に軌道を有する内輪と、内周面に軌道を有する外輪と、軌道輪であるこれら内輪および外輪の各軌道の間に転動自在に介在する複数の円筒ころと、各円筒ころを円周方向に離間して転動自在に保持する保持器とを備え、前記内輪および外輪の一方は、軸方向両端にもう一方の軌道輪に向け径方向に突出するつば部を有する両つば付き軌道輪であり、かつ前記保持器は径方向の両側が開口する複数のポケット内に前記円筒ころを１個ずつ保持するものであり、前記ポケットの互いに円周方向に対向する一対の内壁面における前記両つば付き軌道輪と反対側の開口縁部に、互いの対向距離が前記円筒ころの直径より小さい第１の落ち止め部を設け、各ポケット内において前記円筒ころが前記第１の落ち止め部に接する状態の円筒ころのピッチ円半径と、各ポケット内において前記円筒ころが前記両つば付き軌道輪に接する状態の円筒ころのピッチ円半径との差を、前記両つば付き軌道輪つば部の径方向の高さ以上とすることで、前記円筒ころを保持した状態の前記保持器を前記両つば付き軌道輪に着脱可能としたローラードロップ形の円筒ころ軸受において、前記ポケットの互いに円周方向に対向する一対の内壁面における前記第１の落ち止め部よりも前記両つば付き軌道輪側の位置に、互いの対向距離が前記円筒ころの直径よりも小さく、かつ前記第１の落ち止め部の対向距離よりも大きい第２の落ち止め部を設けたため、内輪と外輪のうち一方が両つば付き軌道輪である場合に、ころと保持器と両つば付き軌道輪とを組立てた途中組立体に対してもう一方の軌道輪を組み付けやすく、組立性が良好である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
この発明の第１の実施形態を図１および図２と共に説明する。この円筒ころ軸受は、内周面に軌道１ａを有する外輪１と、外周面に軌道２ａを有する内輪２と、軌道輪であるこれら外輪１および内輪２の各軌道１ａ，２ａの間に転動自在に介在する複数の円筒ころ３と、各円筒ころ３を円周方向に離間して転動自在に保持する保持器４とを備える。
【００１５】
外輪１は、軸方向の両端に内径側に突出するつば部１ｂ，１ｃを有する両つば付きの軌道輪である。内輪２は、軸方向の一端に外径側に突出するつば部２ｂを有し、他端にリードインチャンファ２ｃが形成されている。円筒ころ３は、外周が転動面３ａとして形成され、上記両軌道１ａ，２ａ間で転動自在となっている。各円筒ころ３は、保持器４のポケット５内に入れられ、円周方向に所定の間隔を隔てて保持されている。保持器４は、円筒ころ４を保持するポケット５が円周方向に所定の間隔で複数形成された環状の保持器本体６と、この保持器本体６の軸方向片側に当てられた円環蓋７と、この円環蓋７を保持器本体６に結合する鋲８とでなる。保持器本体６に形成されているポケット５は、円環蓋７が当てられていない状態では、円環蓋７が当てられる側に開口している。
【００１６】
図２（Ｂ），（Ｃ）に示すように、ポケット５の互いに円周方向に対向する一対の内壁面１０は、中心Ｏ１，Ｏ２が共に軸方向を向き、かつ中心位置が互いに径方向に離れた２つの部分円筒面１０ａ，１０ｂで形成されている。両部分円筒面１０ａ，１０ｂの半径は同じである。内壁面１０の内径側端縁部は、ポケット５からのころ落ちを防ぐ第１の落ち止め部１１である。一対の第１の落ち止め部１１間の対向距離Ａ１は、円筒ころ３の直径Ｄよりも小さく設定してある。また、一対の内壁面１０における両部分円筒面１０ａ，１０ｂの境界部は、軸受組立時のころ落ちを防ぐ第２の落ち止め部１２である。一対の第２の落ち止め部１２間の対向距離Ａ２は、円筒ころ３の直径Ｄよりも小さく、かつ前記第１の落ち止め部１１間の対向距離Ａ１よりも大きく設定されている。この第２の落ち止め部１２と外輪１の軌道１ａとの間に保持された円筒ころ３のころ落ち量Ｂは小さい。
また、ポケット５内の円筒ころ３が第１の落ち止め部１１に接する状態の円筒ころ３のピッチ円半径Ｒｉと、ポケット５内の円筒ころ３が外輪１の軌道１ａに接する状態の円筒ころ３のピッチ円半径Ｒｏとの差ｄは、外輪１のつば部１ｂ，１ｃの径方向高さｈ以上としてある。つまり、（Ｒｏ−Ｒｉ）＞ｈの関係が成り立つ。
【００１７】
保持器本体６の材料は、弾性変形可能なものとされ、例えば金属または樹脂が用いられる。前記第１の落ち止め部１１間の対向距離Ａ１は、円筒ころ３の直径Ｄよりも僅かに小さい程度とされ、保持器本体６を弾性変形させることで、対向距離Ａ１を円筒ころ３の直径Ｄよりも大きくすることが可能である。
【００１８】
この円筒ころ軸受の組立方法を説明する。円筒ころ３を、保持器本体６の各ポケット５に、第１の落ち止め部１１と第２の落ち止め部１２との間で保持されるように組み込み、保持器本体６に円環蓋７を鋲８で取付ける。この円筒ころ３を組み込んだ保持器４を外輪１の内周に配置させる。そして、円筒ころ３を外径側へ押し込んで、第２の落ち止め部１２によりも外径側に保持させる。円筒ころ３を外径側へ押すことにより、保持器４が弾性変形して、一対の第２の落ち止め部１２間を円筒ころ３が通り抜けることが可能となる。第２の落ち止め部１２間を円筒ころ３が通り抜けると、保持器４が弾性復帰して元の状態に戻る。これにより、円筒ころ３と保持器４と外輪１とを組み立てた途中組立体１３となる。
【００１９】
この途中組立体１３に内輪２を組み付ける。組付けは、内輪２をリードインチャンファ２ｃが形成された側から途中組立体１３の中空部１４に挿入することによって行う。その際、一般には途中組立体１３および内輪２を軸方向が水平を向く状態に保持して組付けを行うが、各円筒ころ３が第２の落ち止め部１２により保持されているため、大きなころ落ちが生じない。また、内輪２の挿入方向の先端側にリードインチャンファ２ｃが形成されていて、内輪２は先細りの形状となっている。そのため、円筒ころ３と干渉させることなく、途中組立体１３の中空部１４に挿入することが可能である。内輪２を組付け側へ軸方向に移動させるに従い、リードインチャンファ２ｃにより円筒ころ３が徐々に外輪１の軌道１ａ側に押し込まれて、円筒ころ３が所定の位置に保持させられる。そして、内輪２を所定の軸方向位置まで挿入することにより、軸受の組立が完了する。このように、特別な治具等を使用して円筒ころ３を位置決めしておく必要がないため、組立作業が簡単である。
【００２０】
組立て状態の円筒ころ軸受を分解する場合は、上記とは逆に、始めに内輪２を抜き取り、次に円筒ころ３を組み込んだ保持器４を外す。保持器４を外す際には、円筒ころ３を内径側に引っ張り、第２の落ち止め部１２を通過させて、第１の落ち止め部１１と第２の落ち止め部１２との間に保持されるようにする。これにより、円筒ころ３の全体が外輪１のつば部１ｂ，１ｃよりも内径側に位置するようになり、外輪１から保持器４を取り外すことができる。この分解作業も簡単である。
【００２１】
図３および図４はこの発明の第２の実施形態を示す。この実施形態は、基本的な構成および作用は前記第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態と比べて保持器が異なる。この実施形態の保持器４は、樹脂を射出成形によって形成したものであり、一体ものとされている。
【００２２】
保持器４は、ポケット５の互いに円周方向に対向する一対の内壁面１０が、一部を除いて互いに平行な平坦面とされている。そして、この内壁面１０の一部に、内径側へいくに従い段階的に周方向の突出量が大きくなる突出部１５が形成されている。突出部１５の内径側の段部が第１の落ち止め部１１になり、外径側の段部が第２の落ち止め部１２になっている。両落ち止め部１１，１２は共に、対向する一対が互いに平行な平坦面とされている。第１の実施形態と同様、第１の落ち止め部１１間の対向距離Ａ１は、円筒ころ３の直径Ｄよりも小さく設定してあり、第２の落ち止め部１２間の対向距離Ａ２は、円筒ころ３の直径Ｄよりも小さく、かつ前記第１の落ち止め部１１間の対向距離Ａ１よりも大きく設定されている。
また、ポケット５内の円筒ころ３が第１の落ち止め部１１に接する状態の円筒ころ３のピッチ円半径Ｒｉと、ポケット５内の円筒ころ３が外輪１の軌道１ａに接する状態の円筒ころ３のピッチ円半径Ｒｏとの差ｄは、外輪１のつば部１ｂ，１ｃの径方向の高さｈ以上としてある。
【００２３】
この保持器４におけるポケット５の互いに円周方向に対向する一対の内壁面１０は、外径側から見て径方向のアンダーカット形状がない。一般に、円筒ころ軸受用の樹脂製保持器は、ポケット形成用の金型（ピン）を保持器の外径側から抜き差ししてポケットを加工する。このため、この保持器４のように、ポケット５の内壁面１０にアンダーカット形状がないと、複雑な金型を使用する必要がなく、また金型の動作制御も容易であるため、低コストで樹脂製保持器を製造することができる。
【００２４】
上記各実施形態は、外輪が両つば付き軌道輪である円筒ころ軸受を示しているが、この発明は、内輪が両つば付き軌道輪である円筒ころ軸受にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（Ａ）はこの発明の第１の実施形態にかかる円筒ころ軸受の内輪を除く断面図、（Ｂ）はそのＩＢ部拡大図、（Ｃ）は異なる状態を示すＩＢ部拡大図である。
【図２】同円筒ころ軸受の途中組立体の破断斜視図と内輪の斜視図とを組み合わせた図である。
【図３】（Ａ）はこの発明の第２の実施形態にかかる円筒ころ軸受の内輪を除く断面図、（Ｂ）はそのIIIＢ部拡大図、（Ｃ）は異なる状態を示すIIIＢ部拡大図である。
【図４】同円筒ころ軸受の保持器の斜視図である。
【図５】（Ａ）は従来の円筒ころ軸受の内輪を除く断面図、（Ｂ）はそのＶＢ部拡大図である。
【図６】同円筒ころ軸受の保持器の斜視図である。
【符号の説明】
【００２６】
１…外輪（両つば付き軌道輪）
１ａ…軌道
１ｂ，１ｃ…つば部
２…内輪
２ａ…軌道
２ｂ…つば部
２ｃ…リードインチャンファ
３…円筒ころ
４…保持器
５…ポケット
４…弾性体
５…ハウジング
１０…内壁面
１１…第１の落ち止め部
１２…第２の落ち止め部
１３…途中組立体
Ａ１…一対の第１の落ち止め部間の対向距離
Ａ２…一対の第２の落ち止め部間の対向距離
【図１】
2009052653.tif 000003
【図２】
2009052653.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009052653.tif 000006
【図５】
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【図６】
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