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技術 円筒ころ軸受及び円筒ころ軸受用保持器

出願人 NTN株式会社
発明者 宮本尚郁
出願日 2018年9月19日 (2年2ヶ月経過) 出願番号 2018-175063
公開日 2020年3月26日 (8ヶ月経過) 公開番号 2020-045988
状態 未査定
技術分野 軸受の取付、その他 ころがり軸受
主要キーワード 落ち止め ころ直径 柱部間 テーパ形 落ち量 組立過程 ポケット間 ポケット内面
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年3月26日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

円筒ころが傾いて外輪軌道面若しくは鍔の端面に接触する前に、その円筒ころの傾きを抑制する。

解決手段

内輪1及び外輪2と、内輪1と外輪2との間に配置される複数の円筒ころ3と、円筒ころ3を保持するポケット12が設けられた保持器10とを備え、保持器10は、対の環状部11、11間を結ぶ柱部13を複数備え、周方向に隣り合う柱部13、13間をポケット12とし、柱部13にポケット12側に向くころ落ち止め部14を備えてポケット12を挟んで対向するころ落ち止め部14、14間の距離を円筒ころ3のころ直径10d未満とし、内輪1を組み込む前の状態で、ころ落ち止め部14に円筒ころ3が接触した状態において、円筒ころ3のころ軸心3aを保持器10の軸心10aに対して傾けた際に、円筒ころ3は、外輪2に接触するよりも先にポケット12の隅部16に接触する円筒ころ軸受とした。

概要

背景

一般に、円筒ころ軸受に用いられる保持器は、内外軌道輪間に配置され、円筒ころを収容する複数のポケット周方向に沿って等間隔に備え、そのポケットの軸方向両側にそれぞれ環状部が設けられ、環状部同士を結ぶ柱部によって、周方向へ隣り合うポケット間仕切るものが一般的である。

例えば、特許文献1、2に記載の円筒ころ軸受用保持器は、外輪軸方向両端内径方向へ突出する鍔部を備え、両側の環状部が鍔部の内径によって案内される外輪案内と呼ばれるタイプのものである。

柱部は、軸方向両側において、環状部への接続部から内径方向へ傾斜して、円筒ころのピッチ円を越える位置まで延びる傾斜部と、傾斜部同士を軸方向に結ぶころ落ち止め部を備えている。周方向に隣り合うころ落ち止め部間の最小距離は、円筒ころの直径よりも小さく設定されている。また、ポケットの隅部においては、傾斜部の側壁に円筒ころの周面(転動面)を案内するR形状のころ案内部を備え、ころ案内部の設定によって、ポケットに生じる応力を低減させている。

また、特許文献3には、円筒ころとして、特に、ころ直径に対するころ長さの比が大きく、且つ、ころ直径が所定値よりも小さい針状ころを用いた針状ころ軸受ニードル軸受)に使用される保持器が記載されている。

なお、円筒ころ軸受の組立過程では、例えば、特許文献4に示すように、外輪の内径側に保持器及び円筒ころを組み込んだ組立体ハウジングで支持し、軸の外周に圧入等によって取付けられた内輪を組立体の内側に挿入して、内輪の組込みを行っている。

概要

円筒ころが傾いて外輪の軌道面若しくは鍔の端面に接触する前に、その円筒ころの傾きを抑制する。内輪1及び外輪2と、内輪1と外輪2との間に配置される複数の円筒ころ3と、円筒ころ3を保持するポケット12が設けられた保持器10とを備え、保持器10は、対の環状部11、11間を結ぶ柱部13を複数備え、周方向に隣り合う柱部13、13間をポケット12とし、柱部13にポケット12側に向くころ落ち止め部14を備えてポケット12を挟んで対向するころ落ち止め部14、14間の距離を円筒ころ3のころ直径10d未満とし、内輪1を組み込む前の状態で、ころ落ち止め部14に円筒ころ3が接触した状態において、円筒ころ3のころ軸心3aを保持器10の軸心10aに対して傾けた際に、円筒ころ3は、外輪2に接触するよりも先にポケット12の隅部16に接触する円筒ころ軸受とした。

目的

この発明の課題は、円筒ころが傾いて、外輪の軌道面若しくは鍔の端面に接触する前に、その円筒ころの傾きを抑制することである

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

内輪(1)及び外輪(2)と、前記内輪(1)と前記外輪(2)との間に配置される複数の円筒ころ(3)と、前記円筒ころ(3)を保持するポケット(12)が設けられた保持器(10)とを備え、前記保持器(10)は、対の環状部(11、11)間を結ぶ柱部(13)を複数備え、周方向に隣り合う前記柱部(13、13)間を前記ポケット(12)とし、前記柱部(13)に前記ポケット(12)側に向くころ落ち止め部(14)を備えて前記ポケット(12)を挟んで対向する前記ころ落ち止め部(14、14)間の距離(w)を前記円筒ころ(3)のころ直径(d)未満とし、前記内輪(1)を組み込む前の状態で、前記ころ落ち止め部(14)に前記円筒ころ(3)が接触した状態において、前記円筒ころ(3)のころ軸心(3a)を前記保持器(10)の軸心(10a)に対して傾けた際に、前記円筒ころ(3)は、前記外輪(2)に接触するよりも先に前記ポケット(12)の隅部(16)に接触する円筒ころ軸受

請求項2

前記外輪(2)は少なくとも軸方向一方の端部に鍔部(2b)を備え、前記円筒ころ(3)の端面(3c)は前記鍔部(2b)の端面(2c)に対向している請求項1に記載の円筒ころ軸受。

請求項3

前記柱部(13)は、前記環状部(11)から内径方向伸びて前記ころ落ち止め部(14)に至る傾斜部(15)を備え、前記隅部(16)は、前記環状部(11)と前記傾斜部(15)との間に跨って設けられる請求項1又は2に記載の円筒ころ軸受。

請求項4

前記隅部(16)は、前記柱部(13)の縁と前記環状部(11)の縁とを結ぶ円弧形状である請求項1から3のいずれか一つに記載の円筒ころ軸受。

請求項5

前記隅部(16)は、周方向に隣り合う前記柱部(13)間の距離が前記環状部(11)へ近づくにつれて徐々に狭まるテーパ形状である請求項1から3のいずれか一つに記載の円筒ころ軸受。

請求項6

前記内輪(1)を組み込んだ後の状態において、前記円筒ころ(3)は前記隅部(16)に接触しない請求項1から5のいずれか一つに記載の円筒ころ軸受。

請求項7

請求項1から6のいずれか一つに記載の円筒ころ軸受に用いられる保持器(10)であって、対の環状部(11、11)間を結ぶ柱部(13)を複数備え、周方向に隣り合う前記柱部(13、13)間をポケット(12)とし、前記柱部(13)に前記ポケット(12)側に向くころ落ち止め部(14)を備えて前記ポケット(12)を挟んで対向する前記ころ落ち止め部(14、14)間の距離(w)を前記円筒ころ(3)のころ直径(d)未満とし、前記ポケット(12)の隅部(16)は、前記内輪(1)を組み込む前の状態で、前記ころ落ち止め部(14)に前記円筒ころ(3)が接触した状態において、前記円筒ころ(3)のころ軸心(3a)を前記保持器(10)の軸心(10a)に対して傾けた際に、前記円筒ころ(3)が前記外輪(2)に接触するよりも先に接触する円筒ころ軸受用保持器。

技術分野

0001

この発明は、円筒ころ軸受、及び、円筒ころ軸受用保持器に関するものである。

背景技術

0002

一般に、円筒ころ軸受に用いられる保持器は、内外軌道輪間に配置され、円筒ころを収容する複数のポケット周方向に沿って等間隔に備え、そのポケットの軸方向両側にそれぞれ環状部が設けられ、環状部同士を結ぶ柱部によって、周方向へ隣り合うポケット間仕切るものが一般的である。

0003

例えば、特許文献1、2に記載の円筒ころ軸受用保持器は、外輪軸方向両端内径方向へ突出する鍔部を備え、両側の環状部が鍔部の内径によって案内される外輪案内と呼ばれるタイプのものである。

0004

柱部は、軸方向両側において、環状部への接続部から内径方向へ傾斜して、円筒ころのピッチ円を越える位置まで延びる傾斜部と、傾斜部同士を軸方向に結ぶころ落ち止め部を備えている。周方向に隣り合うころ落ち止め部間の最小距離は、円筒ころの直径よりも小さく設定されている。また、ポケットの隅部においては、傾斜部の側壁に円筒ころの周面(転動面)を案内するR形状のころ案内部を備え、ころ案内部の設定によって、ポケットに生じる応力を低減させている。

0005

また、特許文献3には、円筒ころとして、特に、ころ直径に対するころ長さの比が大きく、且つ、ころ直径が所定値よりも小さい針状ころを用いた針状ころ軸受ニードル軸受)に使用される保持器が記載されている。

0006

なお、円筒ころ軸受の組立過程では、例えば、特許文献4に示すように、外輪の内径側に保持器及び円筒ころを組み込んだ組立体ハウジングで支持し、軸の外周に圧入等によって取付けられた内輪を組立体の内側に挿入して、内輪の組込みを行っている。

先行技術

0007

実開平6−87723号公報
実用新案登録第2607609号公報
特開2011−231831号公報
特開平08−128452号公報

発明が解決しようとする課題

0008

ところで、保持器の形式がころ落ち量の大きなものである場合、すなわち、内輪の組込み前の状態で、円筒ころが正規位置よりも大きく内径側へ落ちた状態となる形式である場合、円筒ころの端面に内輪が干渉して、内輪の組込みが行いにくい場合がある。この点、特許文献1、2のように、保持器の柱部にころ落ち止め部を備えていれば、ころ落ち量を抑制することができる。

0009

しかし、保持器の柱部にころ落ち止め部を備えていても、内輪の組込みの際に内輪が円筒ころに触れて、円筒ころが外輪の軌道面や鍔の端面に干渉するまで傾くことがある。円筒ころが外輪に干渉するまで傾くと、内輪の挿入性が低下するので好ましくない。

0010

このような円筒ころの傾斜が発生する理由として、保持器のころ落ち止め幅、すなわち、ポケット内面のうち円筒ころの両端軌道面に当接する部位である両端軌道当接部間の距離幅が小さいこと、且つ、その両端軌道当接部がピッチ円近くに位置していることが挙げられる。両端軌道当接部間の距離幅が小さく、且つ、両端軌道当接部がピッチ円近くに位置していると、円筒ころが内輪によって軸方向へ押された際に、円筒ころは、両端軌道当接部を支点として傾きやすいと考えられる。

0011

なお、特許文献3では、針状ころはころ直径に対するころ長さの比が大きいため、保持器におけるころ落ち止め幅は充分に長く確保されており、円筒ころが大きな角度で傾斜する現象は生じにくい。すなわち、円筒ころの傾斜の問題は、針状ころ以外の円筒ころに生じやすい現象であるといえる。

0012

そこで、この発明の課題は、円筒ころが傾いて、外輪の軌道面若しくは鍔の端面に接触する前に、その円筒ころの傾きを抑制することである。

課題を解決するための手段

0013

上記の課題を解決するために、この発明は、内輪及び外輪と、前記内輪と前記外輪との間に配置される複数の円筒ころと、前記円筒ころを保持するポケットが設けられた保持器とを備え、前記保持器は、対の環状部間を結ぶ柱部を複数備え、周方向に隣り合う前記柱部間を前記ポケットとし、前記柱部に前記ポケット側に向くころ落ち止め部を備えて前記ポケットを挟んで対向する前記ころ落ち止め部間の距離を前記円筒ころのころ直径未満とし、前記内輪を組み込む前の状態で、前記ころ落ち止め部に前記円筒ころが接触した状態において、前記円筒ころのころ軸心を前記保持器の軸心に対して傾けた際に、前記円筒ころは、前記外輪に接触するよりも先に前記ポケットの隅部に接触する円筒ころ軸受を採用した。

0014

ここで、前記外輪は少なくとも軸方向一方の端部に鍔部を備え、前記円筒ころの端面は前記鍔部の端面に対向している構成を採用することができる。

0015

これらの各態様において、前記柱部は、前記環状部から内径方向へ伸びて前記ころ落ち止め部に至る傾斜部を備え、前記隅部は、前記環状部と前記傾斜部との間に跨って設けられる構成を採用することができる。

0016

また、前記隅部は、前記柱部の縁と前記環状部の縁とを結ぶ円弧形状である構成を採用することができる。

0017

さらに、前記隅部は、周方向に隣り合う前記柱部間の距離が前記環状部へ近づくにつれて徐々に狭まるテーパ形状である構成を採用することができる。

0018

これらの各態様において、前記内輪を組み込んだ後の状態において、前記円筒ころは前記隅部に接触しない構成を採用することができる。

0019

これらの各態様からなる円筒ころ軸受に用いられる保持器であって、対の環状部間を結ぶ柱部を複数備え、周方向に隣り合う前記柱部間をポケットとし、前記柱部に前記ポケット側に向くころ落ち止め部を備えて前記ポケットを挟んで対向する前記ころ落ち止め部間の距離を前記円筒ころのころ直径未満とし、前記ポケットの隅部は、前記内輪を組み込む前の状態で、前記ころ落ち止め部に前記円筒ころが接触した状態において、前記円筒ころのころ軸心を前記保持器の軸心に対して傾けた際に、前記円筒ころが前記外輪に接触するよりも先に接触する円筒ころ軸受用保持器を採用することができる。

発明の効果

0020

この発明は、保持器の柱部にころ落ち止め部を備え、内輪を組み込む前の状態でころ落ち止め部に円筒ころが接触した状態において、円筒ころのころ軸心を保持器の軸心に対して傾けた際に、円筒ころが外輪に接触するよりも先にポケットの隅部に接触するようにしたので、円筒ころの傾きを抑制することができる。これにより、円筒ころが傾いて外輪に接触することで、内輪の組み込みができない事態を解消できる。

図面の簡単な説明

0021

この発明の円筒ころ軸受に用いられる保持器の斜視図
(a)は図1の保持器の要部拡大平面図、(b)はポケット部に配置する円筒ころとの位置関係を示す保持器の要部拡大正面図
(a)は図1の保持器の要部拡大平面図、(b)は(a)のB−B断面図
(a)は外輪の内径側に保持器及び円筒ころを組み込んだ組立体の内側に、内輪を組込む際の説明図、(b)は内輪を組み込んだ後の円筒ころ軸受の要部拡大断面図
従来例を示し、(a)は保持器の要部拡大平面図、(b)はポケット部に配置する円筒ころとの位置関係を示す保持器の要部拡大正面図

実施例

0022

この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。この実施形態の円筒ころ軸受20は、内輪1及び外輪2と、その内輪1の軌道面1aと外輪2の軌道面2aとの間に配置される複数の円筒ころ3と、その円筒ころ3を収容するポケット12が設けられた保持器10を備えたものである。この実施形態では、保持器10として、図1図3に示すものが用いられる。

0023

外輪2は軸方向両方の端部に鍔部2bを備えている。円筒ころ3の端面3cは、鍔部2bの端面2cに対向している。なお、この実施形態では、鍔部2bは、外輪2の軸方向両端に設けられているが、鍔部2bは、外輪2の軸方向一方の端部にのみ設ける場合もあるし、鍔部2bの設置を省略する場合もある。

0024

保持器10は、対の環状部11、11間を結ぶ柱部13を複数備え、周方向に隣り合う柱部13、13間をポケット12としている。すなわち、周方向に隣接する柱部13,13間の空間が、保持器10を内径側から外径側へと貫通するポケット12となっている。ポケット12は、周方向に沿って円筒ころ3の数と同数設けられる。また、ポケット12は、周方向に沿って等間隔に設けられる。

0025

柱部13には、ポケット12側に向くころ落ち止め部14を備え、ポケット12を挟んで対向するころ落ち止め部14、14間の距離wを、円筒ころ3の直径d未満としている(図2(b)参照)。ころ落ち止め部14は各柱部13の軸方向中央に、すなわち、各柱部13の環状部11への取付部間の中央に設けられている。

0026

この円筒ころ軸受20を組み立てる際には、例えば、図4に示すように、外輪2の内径側に保持器10及び円筒ころ3を組み込んだ組立体をハウジング5で支持し、軸6の外周に圧入等によって取付けられた内輪1を組立体の内側に挿入する。これにより、組立体に対して内輪1の組込みを行っている。このとき、保持器10の環状部11は、外輪2の鍔部2bの内径2dに圧入されている。また、保持器10は、ころ落ち止め部14によって円筒ころ3が脱落しないように保持している。

0027

図3(b)は、円筒ころ3が傾いた状態を示している。内輪1を組立体の内側に挿入する際に、内輪1が円筒ころ3を軸方向に押圧することで円筒ころ3がころ落ち止め部14を支点に回るため、このような状態が生じやすい。従来の保持器10では、円筒ころ3の傾きが増大し、円筒ころ3が外輪2の軌道面2aや鍔2bの端面2cに干渉するまで傾くと、内輪1の挿入が困難になる場合があった。図5は、従来の保持器10を示している。

0028

これに対し、この発明では、図2及び図3に示すように、内輪1を組み込む前の状態で、ころ落ち止め部14に円筒ころ3が接触した状態において、円筒ころ3のころ軸心3aを保持器10の軸心10aに対して傾けた際に、円筒ころ3は、外輪2の軌道面2aや鍔部2bの端面2cに接触するよりも先に、ポケット12の隅部16に接触するように設定されている。このため、円筒ころ3の傾きは隅部16への当接によって規制され、内輪1の挿入が困難になるような事態を回避することができる。

0029

隅部16は、ポケット12の内縁における柱部13の縁と環状部11の縁とを結ぶように形成され、その形状は、図5に示す従来例と比較して、より内側に張り出したものとなっている。図2(a)中の破線は、比較の対象として図5に示す従来例のポケット12の縁の位置を示しており、それに対してこの実施形態の隅部16は、従来例よりも半径の大きな円弧で構成されている。従来例では、円筒ころ3は、ポケット12の隅に接触せずに外輪2の軌道面2aや鍔部2bの端面2cに当たるまで傾いていたが、この実施形態の保持器10では、隅部16に円筒ころ3の転動面3bが当たるので、円筒ころ3のそれ以上の傾きを規制できる。

0030

ここで、図2及び図3で示す隅部16は、柱部13の縁と環状部11の縁とを結ぶ円弧形状としているが、この隅部16を、周方向に隣り合う柱部13間の距離が環状部11へ近づくにつれて徐々に狭まるテーパ形状としてもよい。

0031

また、この実施形態では、柱部13は、図2(a)(b)に示すように、環状部11から内径方向へ伸びてころ落ち止め部14に至る傾斜部15を備えている。隅部16は、環状部11と傾斜部15との間に跨って設けられている。このため、円筒ころ3の転動面3bに対して、隅部16は、円筒ころ3の軸心3aの方向及び円筒ころ3の周方向に対して交差する斜め方向に接触する。これにより、円筒ころ3が傾くことを、より効果的に抑制することができる。

0032

図3(a)に示す符号Aが隅部16の範囲であり、符号Bが隅部16を除く傾斜部15の範囲、符号Cがころ落ち止め部14の範囲である。

0033

また、円筒ころ3の円滑な回転を確保するため、内輪1を組立体の内側に挿入して組み込んだ後は、円筒ころ3は隅部16に接触しないように、円筒ころ3の形状、及び、ポケット12の形状が設定されていることが望ましい。

0034

上記の実施形態は、針状ころではない円筒ころ3を用いた円筒ころ軸受20について、この発明の構成を説明したが、ころに傾きが生じる危惧は相対的に少ないものの、針状ころを用いた円筒ころ軸受(針状ころ軸受)20においても、この発明を適用することは可能である。

0035

1内輪
2外輪
2b 鍔部
2c 端面
3円筒ころ
3a ころ軸心
3c 端面
10保持器
10a 軸心
11 環状部
12ポケット
13 柱部
14 ころ落ち止め部
15 傾斜部
16 隅部
d 直径
w 距離

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