特許第6805529号(P6805529)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6805529
(24)【登録日】2020年12月8日
(45)【発行日】2020年12月23日
(54)【発明の名称】転がり軸受
(51)【国際特許分類】
   F16C 33/38 20060101AFI20201214BHJP
   F16C 19/06 20060101ALI20201214BHJP
【FI】
   F16C33/38
   F16C19/06
【請求項の数】3
【全頁数】11
(21)【出願番号】特願2016-78916(P2016-78916)
(22)【出願日】2016年4月11日
(65)【公開番号】特開2017-190797(P2017-190797A)
(43)【公開日】2017年10月19日
【審査請求日】2019年3月18日
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】000001247
【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト
(74)【代理人】
【識別番号】110000280
【氏名又は名称】特許業務法人サンクレスト国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】谷口 陽三
【審査官】 倉田 和博
(56)【参考文献】
【文献】 特開2007−113592(JP,A)
【文献】 特開2013−096434(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F16C 33/38−33/44
F16C 19/06
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
径方向に対向して配置された一対の軌道輪と、前記一対の軌道輪の間に介在する複数の転動体と、一対の円環部及び前記一対の円環部を繋ぐ複数の柱部を有し前記一対の円環部の間でかつ周方向に隣り合う前記柱部の間に前記転動体を収容するためのポケットが形成されている保持器と、を備え、前記保持器が、軸方向に二分割されている一対の分割体を連結することにより構成されている転がり軸受であって、
少なくとも一方の分割体には、他方の分割体に向けて前記転がり軸受の軸方向に突出しかつ先端に径方向突出する係止部を有する突出部が設けられ、
前記他方の分割体の内周面には、径方向内側に開口し、前記係止部が係止する被係止凹部が設けられ、
前記一方の分割体における径方向内側周面には、前記係止部を前記被係止凹部に係止させるために当該一方の分割体を径方向内側傾斜させたときに、径方向内側配置された前記軌道輪との干渉を避けるための回避凹部が形成されており、
前記一方の分割体における径方向内側周面は、前記一方の分割体の少なくとも前記円環部側における軸方向外側部において径方向に突出する凸領域と、前記凸領域の軸方向内側に段部を介して区画して配置され、前記凸領域に相対して径方向に凹む凹領域とを備え、前記凹領域が前記回避凹部を構成しており、
前記一方の分割体における前記凹領域の半径と前記凸領域の半径との差をδとし、前記一方の分割体を傾斜させたときの、前記凸領域が最も前記軌道輪に接近する部分の径方向における最大変化量をΔAとし、前記凹領域が最も軌道輪に接近する部分の径方向における最大変化量をΔBとしたとき、
δ>ΔB−ΔA
の関係が満たされ
前記一対の分割体は、それぞれ前記一対の円環部のうち片側の円環部と、前記円環部から相手側の分割体に向けて延びる分割柱部とを有し、
前記突出部は、少なくとも前記一方の分割体における前記分割柱部の軸方向内側の端面から前記他方の分割体に向けて軸方向に延びるように設けられ、
前記被係止凹部は、少なくとも前記分割柱部の内周面に設けられ、
前記一対の分割体のそれぞれの前記分割柱部同士を突き合わせて連結することで、前記保持器が構成されている転がり軸受。
【請求項2】
前記回避凹部は、前記径方向内側配置された前記軌道輪の軌道と肩部との境界に干渉を避けるように形成されている、請求項1に記載の転がり軸受。
【請求項3】
前記一方の分割体を最も傾斜させたときに、前記回避凹部の前記境界に対向する位置Bの直径をD2’、前記凸領域の最も内径が小さくなる位置Aの直径をD1’としたとき、
D2’>D1’
の関係が満たされる、請求項2に記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、合せ保持器を備えている転がり軸受に関する。
【背景技術】
【0002】
転がり軸受の内輪及び外輪の間に設けられている転動体を保持する保持器として、いわゆる両抱きタイプの保持器が知られている(例えば、特許文献1参照)。例えば図7及び図8に示すように、両抱きタイプの保持器114は、一対の円環部115と、これら円環部115を繋ぐ複数の柱部116を有しており、一対の円環部115の間であって周方向に隣り合う一対の柱部116の間が転動体113を保持するポケット117となっている。
【0003】
また、図8に示す保持器114は、合せ保持器であり、円環状である一対の分割体121a,121bを連結することによって構成されている。一対の分割体121a,121bは、それぞれ片側の円環部115と、この円環部115から軸方向に延びている分割柱部122a,122bとを有しており、両側の分割柱部122a,122bが連結されることにより柱部116が構成される。分割柱部122a,122bの連結は、各分割体121a,121bに形成されている突出部124が、相手側の分割体121b,121aに形成されている被係止凹部131に係止することによって行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2009−168110号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
図7及び図8に示す合せ保持器における一対の分割体は、図9(a)(b)に示す過程を経て転がり軸受に組み付けられる。すなわち、図9(a)に示すように、一方の分割体121aを内輪111と外輪112との間に挿入した状態で、他方の分割体121bを一方の分割体121aに軸方向に近づけ、突出部124を被係止凹部131に係合させる。このとき、図9(b)に示すように、突出部124の先端に形成された係止部126が一方の分割体121aの径方向内側を通過するように、他方の分割体121bを径方向内側に傾斜させる。
【0006】
しかしながら、上記のように他方の分割体121bを傾斜させると、当該分割体121bの内周面が内輪111の軌道111aと肩部111bとの境界111cに干渉し、分割体121bが傷つく可能性がある。境界111cに干渉する部分は、細長く形成された突出部124の近傍となるため、突出部124の強度低下の原因になり、好ましくない。
【0007】
本発明は、上記のような実情に鑑みてなされたものであり、合せ保持器を組み付けるときに、保持器が軌道輪に干渉するのを防止することができる転がり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】
【0008】
本発明の転がり軸受は、径方向に対向して配置された一対の軌道輪と、前記一対の軌道輪の間に介在する複数の転動体と、一対の円環部及び前記一対の円環部を繋ぐ複数の柱部を有し前記一対の円環部の間でかつ周方向に隣り合う前記柱部の間に前記転動体を収容するためのポケットが形成されている保持器と、を備え、前記保持器が、軸方向に二分割されている一対の分割体を連結することにより構成されている転がり軸受であって、少なくとも一方の分割体には、他方の分割体に向けて前記転がり軸受の軸方向に延びかつ先端に径方向内側又は外側の一方側に突出する係止部を有する突出部が設けられ、前記他方の分割体には、前記係止部が係止する被係止凹部が設けられ、前記一方の分割体における径方向内側又は外側の他方側の周面には、前記係止部を前記被係止凹部に係止させるために当該一方の分割体を径方向内側又は外側の前記他方側へ傾斜させたときに、径方向内側又は外側の前記他方側に配置された前記軌道輪との干渉を避けるための回避凹部が形成されている。
【0009】
上記構成の転がり軸受によれば、一方の分割体に設けられた突出部の係止部を他方の分割体の被係止凹部に係止させるときに、当該一方の分割体が軌道輪に接近したとしても当該軌道輪に干渉するのを防止することができ、突出部の強度低下を防止することができる。
【0010】
上記構成において、前記一方の分割体における径方向内側又は外側の前記他方側の周面は、前記一方の分割体の少なくとも前記円環部側における軸方向外側部において径方向に突出する凸領域と、前記凸領域の軸方向内側に段部を介して区画して配置され、前記凸領域に相対して径方向に凹む凹領域とを備え、前記凹領域が前記回避凹部を構成していることが好ましい。
このように一方の分割体における周面に、軸方向に区画された凸領域と凹領域とを形成することにより、凹領域を回避凹部として機能させることができる。
【0011】
前記一方の分割体における前記凹領域の半径と前記凸領域の半径との差をδとし、前記一方の分割体を傾斜させたときの、前記凹領域が最も前記軌道輪に接近する部分の径方向における最大変化量をΔAとし、前記凸領域が最も軌道輪に接近する部分の径方向における最大変化量をΔBとしたとき、 δ>ΔB−ΔA の関係が満たされることが好ましい。
【発明の効果】
【0012】
本発明の転がり軸受によれば、合せ保持器を組み付けるときの軌道輪への干渉を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】第1の実施形態に係る転がり軸受の断面図である。
図2】転がり軸受の保持器を示す斜視図である。
図3】保持器の分割体の一部を示す斜視図である。
図4】分解された一対の分割体を径方向内側から見た図である。
図5】一対の分割体を連結させる過程を示す転がり軸受の断面図である。
図6】第2の実施形態に係る転がり軸受の断面図である。
図7】従来技術に係る転がり軸受を示す断面図である。
図8】従来技術に係る転がり軸受の保持器を示す斜視図である。
図9】従来技術の保持器における一対の分割体を連結させる過程を示す転がり軸受の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、一実施形態に係る転がり軸受の断面図である。転がり軸受10は、内輪11と、外輪12と、これら内輪11と外輪12との間に介在する複数の転動体13と、これら転動体13を保持する保持器14とを備えている。本実施形態の転動体は玉13であり、転がり軸受10は深溝玉軸受である。なお、以下の説明において、軸方向の中央Oにより近い側を軸方向内側(又は内方)ということがあり、軸方向の中央Oからより離れた側を軸方向外側(又は外方)ということがある。
【0015】
内輪11の外周面には、玉13が転動する軌道11aが形成されている。この軌道11aは、断面が略凹円弧形状に形成されている。軌道11aの軸方向両側には肩部11bが形成されている。
外輪12の内周面には、玉13が転動する軌道12aが形成されている。この軌道12aは、断面が略凹円弧形状に形成されている。軌道12aの軸方向両側には肩部12bが形成されている。
【0016】
図2は、転がり軸受10の保持器14を示す斜視図である。図1及び図2に示すように、保持器14は、玉13の軸方向両側に位置する一対の円環部15と、これら一対の円環部15を繋ぐ複数の柱部16とを有している。そして、一対の円環部15の間であって周方向に隣り合う柱部16の間が玉13を収容するポケット17となる。保持器14は、玉13を軸方向両側から保持する両抱きタイプのものである。ポケット17は、径方向視で円形状に形成されている。また、ポケット17の内面は、玉13の外周面よりも半径が僅かに大きな球面に沿った凹曲面形状を有している。このため、ポケット17と玉13の外周面との間には僅かな隙間が形成される。なお、ポケット17は、径方向視で四角形状に形成され、ポケット17の各辺に対して玉13が接触可能なように構成されていてもよい。
【0017】
保持器14は、軸方向に二分割されている一対の分割体21a,21bにより構成されている。つまり、一対の分割体21a,21bが連結されることによって一つの保持器14が形成される。各分割体21a,21bは樹脂製であり、射出成形によって成形される。一対の分割体21a,21bは、それぞれ片側の円環部15と、この円環部15から相手側の分割体21a,21bに向けて延びる分割柱部22a,22bとを有している。各分割柱部22a,22bは、それぞれ柱部16の約半分を構成している。一対の分割体21a,21bは同一形状に形成され、一対の分割体21a,21bを互いに反転させた状態で分割柱部22a,22b同士を突き合わせて連結することによって、保持器14が構成されている。
【0018】
図3は、保持器14の一方の分割体21aの一部を示す斜視図、図4は、分解された一対の分割体の一部を径方向内側から見た図である。なお、図3において、他方の分割体21bは、軸方向の向きが反対となるだけで全く同じ構造である。
図2図4に示すように、分割体21a,21bの分割柱部22a,22bの先端面22a1,22b1には、相手側の分割体21b,21aに向けて軸方向に延びる突出部24が設けられている。突出部24は、分割柱部22a,22bの先端面22a1,22b1における径方向内側部分であって周方向中央Cから周方向に偏った位置に設けられている。突出部24は、相手側の分割体21a,21bの軸方向外端面21a1,21b1にまで至っている(図2参照)。突出部24の径方向内側面24aは、分割体21a,21bの内周面21a2,21b2の一部を構成している。
【0019】
突出部24は、略棒状に形成された本体部25と、本体部25の先端部に設けられた係止部26とを有している。本体部25は、断面形状が略四角形の四角柱形状に形成されている。
係止部26は、本体部25と略同一の周方向の幅を有し、本体部25よりも大きい径方向の高さを有している。そして、係止部26は、本体部25の径方向内側面と面一で、本体部25の径方向外側面25aよりも径方向外方に突出している。係止部26の径方向外側面26aは、突出部24の先端側ほど径方向の高さが小さくなるような傾斜面に形成されている。また、係止部26の軸方向内側の側面26b、すなわち、本体部25との間の段差面26bは、後述する係止溝に係合する係止面とされている。
【0020】
分割体21a,21bの内周面には、軸方向に延びる係止溝(被係止凹部)31が形成されている。この係止溝31は、分割柱部22aの先端面22a1,22b1(軸方向内側の端面)と、分割体21a,21bの軸方向外側の端面21a1,21b1とにおいて開口している。係止溝31は、分割柱部22a,22bの先端面22a1,22b1の周方向中央Cから、突出部24とは反対側に偏った位置に設けられている。本実施形態では、突出部24と係止溝31とが周方向中央Cを挟んで隣接している。
【0021】
図1に示すように、係止溝31は、保持器14の軸方向内側に配置される浅溝部32と、軸方向外側に配置される深溝部33とからなる。浅溝部32には突出部24における本体部25が挿入され、深溝部33には突出部24における係止部26が挿入される。
浅溝部32は、周方向の溝幅と径方向の溝深さとが、本体部25の周方向の幅及び径方向の高さと略同じかこれらよりもわずかに大きく形成されている。また、浅溝部32は、本体部25と略同じ軸方向の長さを有している。
【0022】
深溝部33は、浅溝部32と同じ溝幅を有し、浅溝部32よりも深く形成されている。深溝部33の溝幅及び溝深さは、係止部26の幅及び高さと略同じかこれらよりもわずかに大きく形成されている。また、深溝部33は、係止部26と略同じ軸方向の長さを有している。したがって、突出部24は、係止溝31内に挿入されたときに係止溝31の内部に収められる。また、この状態で、係止部26の係止面26bは、浅溝部32と深溝部33との間の段差面34に当接し、係止部26が係止溝31に係止する。これにより、一対の分割体21a,21bが軸方向に離反することなく連結される。
【0023】
図1図4に示すように、保持器14の内周面は、径方向に凹む凹領域41と凹領域41と相対して径方向に突出する凸領域42とを備えている。凹領域41は、保持器14の軸方向内側に設けられ、凸領域42は、保持器14の軸方向両外側に設けられている。凹領域41と凸領域42との間には段部43が形成されている。段部43は、周方向に沿って形成されている。
【0024】
凸領域42は、円環部15の内周面と、柱部16における軸方向外側の一部の内周面とに設けられている。凹領域41は、軸方向両側の凸領域42の間であって、柱部16の内周面に設けられている。突出部24の内周面24aは、全体が凹領域41と略面一とされる。そのため、突出部24の先端部は、凸領域42において凹んだ状態となる。
【0025】
段部43は、凸領域42から凹領域41へ徐々に深さが変化するような傾斜面に形成されている。そのため、凸領域42から凹領域41にかけて分割体21a,21bの断面変化が緩やかになっている。
本実施形態の凹領域41は、保持器14を転がり軸受10に組み込む際に、軌道輪(内輪11)との干渉を避けるための回避凹部として機能している。以下、回避凹部について具体的に説明する。
【0026】
図5は、一対の分割体21a,21bを連結させる過程を示す転がり軸受の断面図である。保持器14は、内輪11と外輪12との間に転動体13が介在した状態の転がり軸受10に対して組み付けられる。まず、図5(a)に示すように、一方の分割体21aを内輪11と外輪12との間に挿入し、他方の分割体21bを一方の分割体21aに向けて軸方向に近づける。この状態では、他方の分割体21bにおける突出部24の係止部26が、一方の分割体21aにおける分割柱部22aの先端面22a1に干渉するため、図5(b)に示すように、他方の分割体21bの突出部24側を径方向内方へ弾性変形により傾斜させ、係止部26を係止溝31における浅溝部32上に配置する。この状態で、他方の分割体21bを一方の分割体21aに向けて押し込むと、係止部26が浅溝部32から深溝部33へ移行し、分割体21bの弾性復帰により係止部26が深溝部33に挿入され、段差面34に係止する。
【0027】
図5(b)に示すように、他方の分割体21bを傾斜させたとき、当該分割体21bの内周面は、内輪11における軌道11aと肩部11bとの境界11cに最も接近する。従来は、図9(b)に示したように、分割体121bの内周面が内輪111の境界111cに干渉し、当該分割体121bを傷つける可能性があった。これに対して本実施形態では、分割体21bの内周面には凹領域(回避凹部)41が形成されているので、境界11cとの干渉が回避される。そのため、転がり軸受10に保持器14を組み付ける作業が原因で突出部24の強度が低下することもなく、一対の分割体21a,21bを強固に連結することができる。また、凹領域(回避凹部)41は、転がり軸受10を使用しているときには潤滑油を溜めるための油溜まりとしても働き、軌道11aの潤滑に対して有利に機能する。
【0028】
次に、凸領域42と凹領域41との寸法関係について説明する。図5(a)に示すように、他方の分割体21bを傾斜させる前の状態では、凹領域41の直径D2は、凸領域42の直径D1よりも大きく、両者の差の半分δ、すなわち凹領域41の半径と凸領域42の半径との差δは、次の式(1)のようになる。
δ=(D2−D1)/2 ・・・(1)
【0029】
一方、図5(b)に示すように、他方の分割体21bを最も傾斜させたとき、すなわち、突出部24の係止部26が、係止溝31の浅溝部32上に配置されたときに、境界11cに対向する位置Bの直径D2’と、凸領域42の最も内径が小さくなる位置Aの直径D1’とは、それぞれ次の式(2)(3)で表すことができる。
D2’=D2−2ΔB ・・・(2)
D1’=D1−2ΔA ・・・(3)
ここで、ΔAは、分割体21bにおける位置Aの径方向の最大変形量であり、ΔBは、位置Bの径方向の最大変形量である。
【0030】
そして、D1’及びD2’が次の式(4)の関係を満たせば、分割体21bの内周面が内輪11の境界11cに干渉するのを防止することができる。
D2’>D1’ ・・・(4)
【0031】
上記の式(1)〜(4)より、次の式(5)の関係を得ることができる。
δ>ΔB−ΔA ・・・(5)
【0032】
したがって、位置Aにおける最大変形量ΔAと、位置Bにおける最大変形量ΔBとが上記の式(5)の関係を満たすように、凹領域41及び凸領域42の軸方向の幅やこれらの段差δの大きさ、係止部26の高さ等を設定すれば、他方の分割体21bを内輪11に干渉させることなく一方の分割体21aに連結することが可能となる。なお、一方の分割体21aにおいても凹領域41と凸領域42とは同様の関係となる。
【0033】
凸領域42及び凹領域41の軸方向の幅は、図5(b)に示すように、係止部26が係止溝31の浅溝部32上に配置された直後に、凹領域41と凸領域42との境界である段部43が肩部11bの径方向外側に位置するように設定すればよい。
【0034】
[第2の実施形態]
図6は、第2の実施形態に係る転がり軸受10の断面図である。本実施形態では、突出部24及び係止溝31が分割体21a,21bの径方向外側に形成されたものである。そして、分割体21a,21bの外周面に、凸領域42と凹領域(回避凹部)41とが形成されている。したがって、本実施形態では、一方の分割体21aに他方の分割体21bを連結するときに、図6(b)に示すように、他方の分割体21bの突出部24側を径方向外側に傾斜させ、係止溝31の浅溝部32上に係止部26を配置した状態で、他方の分割体21bが外輪12の軌道12aと肩部12bとの境界12cに干渉するのを防止することができる。
【0035】
本実施形態では、第1の実施形態と同様に、位置Aにおける径方向の最大変形量ΔAと、位置Bにおける径方向の最大変形量ΔBとが上記の式(5)の関係を満たすように、係止部26の高さ等を設定すればよい。
【0036】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において設計変更可能である。
例えば、上記実施形態においては、突出部24と係止溝31とが、一対の分割体21a,21bの双方に形成されていたが、一対の分割体21a,21bの一方に突出部24のみが形成され、他方に係止溝31のみが形成されていてもよい。また、各分割体21a,21bにおいて、1つの分割柱部22a,22bには、突出部24又は係止溝31のいずれか一方のみが形成されていてもよい。
【0037】
上記実施形態において、突出部24が係止する被係止凹部は、分割体21a,21bの軸方向両端で開口する係止溝31によって構成されていたが、単なる凹形状に形成されたものであってもよい。また、被係止凹部は、突出部24のうち係止部26のみが挿入される形状であってもよい。
【0038】
回避凹部は、内輪11又は外輪12の境界11c,12cに対向する位置のみに部分的に形成されていてもよい。
突出部24の先端部の内周面24aは、凸領域42と面一となるように径方向に突出していてもよい。
一対の分割体21a,21bは、互いに同一形状(同一部品)に形成されていなくてもよい。例えば、保持器14の柱部16は、一方の分割体のみに形成され、他方の分割体は円環部15のみによって構成されていてもよい。
【0039】
上記各実施形態では、転動体13が玉である場合について説明したが、転動体13はころであってもよく、つまり、転がり軸受10はころ軸受であってもよい。また、保持器14が二つの分割体21a,21bを有する構成である他の形式の転がり軸受10であってもよい。
【符号の説明】
【0040】
10:転がり軸受、11:内輪(軌道輪)、11a:軌道、12:外輪(軌道輪)、12a:軌道、13:玉(転動体)、14:保持器、15:円環部、16:柱部、17:ポケット、21a:分割体、21b:分割体、24:突出部、26:係止部、31:係止溝(被係止凹部)、41:凹領域(回避凹部)、42:凸領域、43:段部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9