JPH07127646A - ころ軸受用保持器 - Google Patents

ころ軸受用保持器

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JPH07127646A
JPH07127646A JP5272061A JP27206193A JPH07127646A JP H07127646 A JPH07127646 A JP H07127646A JP 5272061 A JP5272061 A JP 5272061A JP 27206193 A JP27206193 A JP 27206193A JP H07127646 A JPH07127646 A JP H07127646A
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JP
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cage
bearing
retainer
molded product
pockets
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JP5272061A
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Eiji Osugi
英司 大杉
Keiji Suzuki
啓司 鈴木
Jun Kaneko
純 金子
Atsushi Yamashita
敦史 山下
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 フレッティングや異音発生を抑制するころ軸
受用保持器を、低コストで容易に製造でき、軸受への組
立が簡単に行なえるようにする。 【構成】 プレス打ち抜きによって不等ピッチのポケッ
ト３を形成した帯鋼１１を、わん曲してリング状の成形
品を形成し、その成形品の端部を接合してリング形状に
連続した保持器１を形成する。この連続した保持器１に
ころを収納して軸受に組込み、軸受の運転中は、接合部
を破壊して保持器１の周面を分離し、一ツ割保持器とし
て機能させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ころ軸受に組込まれ
る保持器に関し、特に、フレッティングや運転中の異音
発生を防止した保持器の改良に関するものである。
【０００２】
【従来技術及びその課題】自動車トランスミッションの
アイドラ用軸受に使用されるころ軸受においては、ミッ
ションのギヤをシフトする際、ギヤに荷重が負荷され、
ギヤと軸が一体に回転するため、軸受の内部では軌道部
材ところ間の相対回転数がゼロになり、ころと軌道部材
は同一の位置で保持される。
【０００３】このため、使用頻度の多いシフトポジショ
ンでは、自動車の走行中の振動により、軸受の軌道部材
ところの表面にフレッティングが発生しやすい状態にな
る。
【０００４】このようなフレッティングの発生を防止す
る手段として、従来、ころを収納する保持器のポケット
を不等ピッチにする方法がある。
【０００５】このポケットを不等ピッチとした保持器
は、各ポケットの間隔が相互に異なることにより、各々
のころが同一の位置で停止しないように設定でき、フレ
ッティングの進行を遅らせる効果がある。しかし、保持
器が一体型の構造であるため、同一のシフトポジション
で長時間運転する場合のように、軸とハウジングとが一
体で長時間回転する場合、軸受内部の相対回転が期待で
きず、フレッティングの発生を完全に抑制できない問題
がある。
【０００６】また、不等ピッチのポケットを形成するに
は、保持器を全て切削による削り出し品とする必要ある
ため、量産性が悪く、製造コストが高くなる不具合があ
る。
【０００７】一方、上記フレッティング等の防止対策と
して、保持器を分割型のものとし、分割された保持器が
軸受内部で大きく相対回転することにより、フレッティ
ングの発生を有効に防止しようとする方法がある。
【０００８】このような分割型の保持器としては、通常
一ツ割保持器と二ツ割保持器があるが、一ツ割保持器の
場合、材料がほとんど合成樹脂に限定されるため、高温
条件下での使用に限界がある。また、一ツ割保持器を金
属で形成し、使用条件の制限をなくす方法もあるが、こ
のような金属製の一ツ割保持器は、リング状部材にポケ
ットを形成した後その周面を切断すると、ポケット形成
によって保持器内部に残留した応力が開放され、切断部
が大きく開かれる問題がある。
【０００９】また、二つ割保持器は、切離された保持器
をそれぞれ軸受の軌道部材の間に組込む必要があるた
め、軸受への組込みが難しく、組立性が悪い問題があ
る。
【００１０】そこで、この発明は、上記の問題を解決
し、フレッティングや運転中の異音を防止できる機能が
あると共に、製造が低コストで容易にでき、しかも軸受
への組立性に優れたころ軸受用保持器を提供することを
目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明の第１の手段は、保持器を、長さ方向に複
数のころ収納用ポケットを形成した帯鋼をわん曲してリ
ング状の成形品とし、その成形品のわん曲した帯鋼の端
部同士を接合して連続するリング形状となしたのであ
る。
【００１２】また、この発明の第２の手段は、上記接合
される帯鋼の各端部を、互いに平行に向き合う平面で形
成したのである。
【００１３】さらに、この発明の第３の手段は、上記帯
鋼の接合部の破壊強度が、応力除去用の熱処理時に成形
品に加わる熱応力よりも大きく、軸受に組込んだ状態で
相対回転する軸受の構成部品から成形品に作用する応力
よりも小さい範囲で設定されているものとしたのであ
る。
【００１４】
【作用】上記の第１の手段では、わん曲していない直線
状の帯鋼にポケットを形成することにより、プレス打ち
抜き加工等によってポケットの形成ができ、不等ピッチ
のポケットでも容易に形成することができる。また、保
持器を連続したリング形状として軸受内に組込むことに
より、軸受への組込みが簡単に行なえる。
【００１５】また、第２の手段のように接合する帯鋼の
各端部を平行な平面に形成すると、各端部が面接触とな
って接触面が安定し、接合力を所定の範囲に正確に調整
することができる。
【００１６】一方、第３の手段のように帯鋼の接合部の
破壊強度を設定すると、保持器を連続するリング形状の
状態で熱処理を施すことができ、保持器の開きや不都合
な変形を起こすことなく、ポケット形成による残留応力
を除去することができる。また、上記保持器を組込んだ
軸受が回転し、軸受の構成部品から保持器に応力が加わ
ると、帯鋼の結合部が破壊して分離するため、保持器は
軸受内部で一ツ割保持器として機能し、フレッティング
等の抑制効果を発揮する。
【００１７】
【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１及び図２は、実施例の保持器を示し、
この保持器１は、リング形状をした保持器本体２の周面
に、円周方向に不等ピッチで多数のころ収納用ポケット
３を形成して構成される。
【００１８】上記保持器本体２は、周面の１ケ所に切断
部４があり、その切断部４を溶接により接合して（溶接
部５）、連続したリング形状に形成されている。
【００１９】また、ころを収納するポケット３は、保持
器本体２の周面を円周方向に複数の部分に区画し、その
区画した各部分ごとに所定の不等ピッチのパターンで複
数のポケットを配列して形成されている。なお、上記の
配列方法に限定されることはなく、例えば、全てのポケ
ットの間隔をそれぞれ不等ピッチで形成するようにして
もよい。
【００２０】図３は、上記保持器１の各ポケット３にこ
ろ６を収納し、それをころ軸受に組込んだ状態を示して
おり、図において７は軸、８は外輪である。
【００２１】次に、上記保持器本体２の形成手順につい
て説明する。先ず、図４に示すように、直線状の帯鋼１
１をダイス１２の上に載せ、その状態でポンチ１３とダ
イス１２の間で帯鋼１１を上下に打ち抜き、帯鋼の長さ
方向に不等ピッチで多数のポケット３を形成する。
【００２２】次に、図５に示すように、上記帯鋼１１の
上下面から各ポケット３の両側に爪出し用のポンチ１４
を打ち込み、ポケット３の両側面に、ころ６を抜け止め
するころ止め爪１５を形成する。
【００２３】上記のようにポケット３ところ止め爪１５
が形成されると、その帯鋼１１を図６に示すように円周
方向にわん曲させ、その端部１１ａ、１１ｂ同士を平行
に向き合わせてリング状の成形品１６を形成する。
【００２４】ついで、上記の成形品１６における、帯鋼
１１の端部１１ａ、１１ｂ同士を溶接により接合する。
【００２５】この場合、溶接による接合は、仮止め程度
のものとし、その接合部の破壊強度は、後述する熱処理
の時に成形品１６に加わる熱応力よりも大きく、また、
図３のように軸受に組込んだ状態で、相対回転する軸７
や外輪８、ころ６から保持器１に作用する応力よりも小
さくなるように設定する。
【００２６】ところで、上記溶接の際、切断した帯鋼１
１を単にわん曲した状態では、帯鋼１１の内径側と外径
側の周長さが同一であるため、向き合せた帯鋼１１の端
部の形状が、図７に示すように外側にＶ字形に開いた形
状になる。この状態で、帯鋼の端部を溶接すると、線接
触しているＶ字形の先端から溶接されることになるが、
この場合、実際上は線接触する部分の接触面積が均一に
ならないことが多い。このため、溶接による接合状態が
不均一になりやすく、接合力を上述した設定範囲で調整
することが難しい問題がある。また、帯鋼１１の端部が
均一に接触していない状態では、溶接により内側に向か
って大きく材料が溶け込む場合があるため、溶接バリを
発生させる原因になる。
【００２７】これに対して、図６に示すように帯鋼１１
の両端部１１ａ、１１ｂに面加工を施し、わん曲させた
状態でその両端部１１ａ、１１ｂが互いに平行に向き合
う平面の形状に形成したり、或いは、図８のように両端
部１１ａ、１１ｂが平行に向き合うように帯鋼１１を変
形させて端部１１ａ、１１ｂ同士を面接触の状態にする
ことにより、接触面が均一になり、接触面積を安定させ
ることができる。これにより、溶接による帯鋼の接合状
態が安定し、接合力を、上述した設定範囲に正確に調節
することができる。
【００２８】上記のように成形品１６の接合が終了する
と、成形品１６に調質程度の加熱を施し、この熱処理に
より、ポケット形成や曲げ加工によって成形品１６に生
じた残留応力を開放させる。この熱処理は、成形品１６
の残留応力を除去できるものであればよく、特に軟質化
処理を採用すると、残留応力の除去と同時に、保持器の
疲労強度と耐摩耗性を向上させることができ、保持器や
軸受の寿命向上を図ることができる。
【００２９】上記のように連続した形状の保持器１が形
成されると、各ポケット３にそれぞれころ６を収納し、
ころ軸受に組込む。
【００３０】このように軸受に組込んだ状態では、保持
器１が連続したリング形状となっているため、保持器１
は、機能的にポケットが不等ピッチとなった保持器とし
て作用し、軸受の運転開始初期において不等ピッチのポ
ケット３の作用によりフレッティングの発生を抑制し、
延命効果を発揮する。
【００３１】また、軸受が正常な運転状態に入ると、相
対回転する軸７又は外輪８やころ６から保持器１に作用
する応力によって、帯鋼１１の端部の溶接部５が破壊さ
れ、これにより、保持器１は、周面の一ケ所が分離して
一ツ割保持器として機能することになり、分離した保持
器の案内によりころ６と軸７又は外輪８が相対回転す
る。このため、フレッティングや異音の発生を効果的に
抑制することができ、大きな延命効果を発揮することが
できる。
【００３２】また、上記実施例の保持器１は、金属の帯
鋼で形成されていることにより、合成樹脂製の保持器に
比べて耐熱性を大きく向上させることができ、温度等に
よる使用条件の制約を受けることがない。
【００３３】なお、上記の実施例では、保持器１の溶接
部５の接合力を、軸受の運転中に破壊される大きさで設
定したが、接合力を大きくし、軸受の運転中でも保持器
の連続形状が保持されるようにしてもよい。この場合で
も、不等ピッチとなったポケット３がフレッティングの
発生を抑制する機能があるため、延命効果を発揮するこ
とができる。
【００３４】また、軸受の構成部品として軸７を示した
が、内輪としてもよい。
【００３５】
【効果】以上のように、この発明の保持器は、直線状態
の帯鋼にポケットを形成できるので、不等ピッチのポケ
ットについてもプレス加工等により簡単に形成すること
ができ、製造コストを大きく低減させることができる。
【００３６】また、保持器を連続したリング形状の状態
で軸受に組込めるので、ころの収納や軸受への組込みが
容易になり、組立性を向上させることができる。
【００３７】さらに、帯鋼の端部の接合力を上記第３の
手段の範囲に設定すると、連続したリング形状で熱処理
が行なうことにより、金属製の保持器を変形せずに精度
よく形成できると共に、軸受の運転中は接合部分が分離
して一ツ割保持器として機能するため、フレッティング
や運転中の異音発生に対して大きな抑制効果を発揮する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の保持器の縦断側面図
【図２】図１のII−II線に沿った断面図
【図３】保持器を組込んだころ軸受を示す縦断正面図
【図４】帯鋼に対するポケット形成の方法を示す斜視図
【図５】（ａ）はポケットに対するころ止め爪の形成方
法を示す断面図、（ｂ）はころ止め爪の形成状態を示す
断面図
【図６】接合前の成形品を示す正面図
【図７】（ａ）は帯鋼の端部の接合形状を示す正面図、
（ｂ）はその部分拡大図
【図８】帯鋼の端部の接合形状を示す正面図
【符号の説明】
１ 保持器 ２ 保持器本体 ３ ポケット ５ 溶接部 ６ ころ ７ 軸 ８ 外輪 １１ 帯鋼 １５ ころ止め爪 １６ 成形品
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年１１月３０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明の第１の手段は、保持器を、長さ方向に複
数のころ収納用ポケットを形成した帯鋼をわん曲してリ
ング状の成形品とし、その成形品のわん曲した帯鋼の端
部同士を接合して連続するリング形状となし、この帯鋼
の接合部の破壊強度が、応力除去用の熱処理時に成形品
に加わる熱応力よりも大きく、軸受に組込んだ状態で相
対回転する軸受の構成部品から成形品に作用する応力よ
りも小さい範囲で設定されているものとしたのである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】
【作用】上記の第１の手段では、わん曲していない直線
状の帯鋼にポケットを形成することにより、プレス打ち
抜き加工等によってポケットの形成ができ、不等ピッチ
のポケットでも容易に形成することができる。また、保
持器を連続するリング形状の状態で熱処理を施すことが
できるため、保持器の開きや不都合な変形を起こすこと
なく、ポケット形成による残留応力を除去することがで
きる。さらに、保持器を連続したリング状として軸受内
に組込むことにより、軸受への組込みが簡単に行なえる
と共に、保持器を組込んだ軸受が回転し、軸受の構成部
品から保持器に応力が加わると、帯鋼の結合部が破壊し
て分離するため、保持器は軸受内部で一ツ割保持器とし
て機能し、フレッティング等の抑制効果を発揮する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】削除
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３７】さらに、連続したリング形状で熱処理が行
なうことにより、金属製の保持器を変形せずに精度よく
形成できると共に、軸受の運転中は接合部分が分離して
一ツ割保持器として機能するため、フレッティングや運
転中の異音発生に対して大きな抑制効果を発揮すること
ができる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 長さ方向に複数のころ収納用ポケットを
    形成した帯鋼をわん曲してリング状の成形品とし、その
    成形品のわん曲した帯鋼の端部同士を接合して連続する
    リング形状となしたころ軸受用保持器。
  2. 【請求項２】 上記接合される帯鋼の各端部を、互いに
    平行に向き合う平面で形成した請求項１に記載のころ軸
    受用保持器。
  3. 【請求項３】 上記帯鋼の接合部の破壊強度が、応力除
    去用の熱処理時に成形品に加わる熱応力よりも大きく、
    軸受に組込んだ状態で相対回転する軸受の構成部品から
    成形品に作用する応力よりも小さい範囲で設定されてい
    る請求項１又は２に記載のころ軸受用保持器。
  4. 【請求項４】 上記帯鋼に形成するポケットが、不当ピ
    ッチの間隔で配列されている請求項１乃至３のいずれか
    に記載のころ軸受用保持器。
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