転動体のための保持器

专利摘要:
本発明は、たとえばスラスト軸受けまたはフラットガイドに用いられる転動体（６）のための保持器（１）であって、該保持器（１）が、縦断面で見て、ほぼＷ字形に形成されていて、脚部を形成する側壁（２，３）と、該側壁（２，３）を結合するウェブ（４）とを備えており、該ウェブ（４）の間に転動体（６）が収容されるようになっており、ウェブ（４）の形状が、転動体の運動自由度を少なくとも２自由度に制限するために適している形式のものに関する。さらに、本発明によれば、転動体の運動自由度が、少なくとも１つ追加された自由度に制限されるように、ウェブの形状が形成されていることが提案されている。
公开号:JP2011509383A
申请号:JP2010541723
申请日:2008-11-10
公开日:2011-03-24
发明作者:ライムヒェン アレキサンダー；フーゲル ヴォルフガング
申请人:シェフラー テクノロジーズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフトＳｃｈａｅｆｆｌｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ． ＫＧ；
IPC主号:F16C33-42

专利说明:

[0001] 発明の分野
本発明は、たとえばスラスト軸受けまたはフラットガイドに用いられる転動体のための保持器であって、該保持器が、縦断面図で見て、ほぼＷ字形に形成されていて、脚部を形成する側壁と、該側壁を結合するウェブとを備えており、該ウェブの間に転動体が収容されるようになっており、ウェブの形状が、転動体の運動自由度を少なくとも２自由度に制限するために適している形式のものに関する。]
[0002] さらに、本発明は、転がり軸受け構成ユニットに関する。]
[0003] 発明の背景
転動体のための保持器は、公知のように、相対的に回転する転動体軌道の間に転動体を確実にガイドしかつ間隔を置いて保持するために働く。こうしてしか、均一な負荷分配が可能とならず、転動体の相互の妨害が阻止されず、ひいては、転がり軸受けの適切な機能が保証されない。さらに、可能な限り多くの転動体を転がり軸受け内にコンパクトに収納することができ、これによって、高い転動体密度により転がり軸受けを最も高い負荷に対して提供することができるようにすることを当業者は目標にしている。しかし、これによって、転動体保持器への相応に多くのポケットもしくは自由室の形成が必要となり、また、保持器が構造的に弱化する。この結果、剛性が不足し、運転中の保持器の機械的な故障の危険が高まる。]
[0004] これに相俟って、スラスト針状ころ軸受けの分野では、横断面図で見てＷ字形のもしくはΣ字形の保持器が有利であると判った。この保持器は一般的に一体に形成されていて、比較的大きな剛性と、獲得可能な高い転動体密度とを有している。]
[0005] ドイツ連邦共和国実用新案第１８４０２１９号明細書に基づき、転動体のための冒頭で述べた形式の保持器が公知である。この公知の保持器は、円筒状の転動体に対して設計されていて、特別に形成された形状を備えたウェブを有している。このウェブにおいて、転動体の水平方向の分割平面に対して平行に延びるウェブ区分は、このウェブ区分に対して横方向に延びるウェブ区分よりも大きな幅を有しており、したがって、転動体のガイドが、専ら転動体の分割平面に対して平行に延びるウェブ区分によって行われている。ウェブの形状は、転動体の運動自由度を２自由度、つまり、保持器の周方向および軸方向に制限（しかつ転動体をこの自由度にほぼ固定すら）するために適している。]
[0006] 一般的に外的な作用によって引き起こされる保持器の機械的な故障（一方の側壁の破断）時には、損なわれた保持器の領域での転動体の「脱落」が生じることがある。すなわち、転動体が半径方向にその軌道直径もしくは機能直径から逸脱する。このことは、軸受け耐荷量の局所的な弱化に繋がり、事情により、更なる損害を招くことがある。]
[0007] ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００６０１５５４７号明細書には、玉形の転動体のための、プラスチックから一体に製造された保持器が記載されている。この保持器に対して軸方向に突出した突出部によって、個々の転動体のためのセル状の室が提供されており、したがって、転動体を周方向に間隔を置いて配置することが確保されている。保持器への転動体の組付けは、直接間隔を置いて配置された、特殊に成形された突出部のクリップ状の拡張によって部分的に行われる。セル状の室の直径は、転動体に対して著しい遊びが可能になり、これによって、室に対する転動体の位置を半径方向でも周方向でも変更することができるように寸法設定されている。]
[0008] 発明の課題
本発明の課題は、転動体のための冒頭で述べた形式の保持器を改良して、公知の解決手段に比べて転動体のガイドが改善されるようにすることである。]
[0009] 発明の要約
この課題を解決するために本発明の保持器では、転動体の前記運動自由度が、少なくとも１つ追加された自由度に制限されるように、ウェブの前記形状が形成されているようにした。]
[0010] 本発明の保持器の有利な態様によれば、転動体の前記運動自由度が、ウェブの前記形状によって保持器の軸方向、接線方向および半径方向に制限されている。]
[0011] 本発明の保持器の有利な態様によれば、ウェブが、側壁から出発して斜めに延びるウェブ区分を有しており、前記半径方向への転動体の前記運動自由度の制限が、斜めに延びるウェブ区分に割り当てられたガイド面によって行われるようになっている。]
[0012] 本発明の保持器の有利な態様によれば、１つのウェブの、１つの転動体に割り当てられた各面において、ガイド面が、それぞれ１８０゜よりも小さい角度を互いに成している。]
[0013] 本発明の保持器の有利な態様によれば、斜めに延びるウェブ区分が、ほぼ水平方向に延びるウェブ区分に移行しており、１つのウェブの、水平方向に延びるウェブ区分が、隣り合った１つのウェブの、水平方向に延びるウェブ区分と共に、それぞれウェブの間に収容される転動体よりも小さい内法の間隔を形成している。]
[0014] 本発明の保持器の有利な態様によれば、ウェブの間に中間室が形成されており、該中間室が、平面図で見て、ほぼ正方形の輪郭を有しており、該輪郭の辺が、曲率半径を介して互いに移行している。]
[0015] 本発明の保持器の有利な態様によれば、中間室が、側壁に沿って延びる面を有しており、該面の間隔が、中間室内に収容される転動体よりも小さく寸法設定されている。]
[0016] 本発明の保持器の有利な態様によれば、ウェブが、側壁に割り当てられた高さよりも大きい高さを有している。]
[0017] さらに、前述した課題を解決するために本発明の転がり軸受け構成ユニットでは、少なくとも１つの本発明に係る保持器が設けられているようにした。]
[0018] 本発明の根底には、保持器のウェブ形状の適切な選択によって、保持器のガイド特性を著しく改善することができるという認識がある。]
[0019] したがって、独立請求項の特徴によれば、本発明は、たとえばスラスト軸受けまたはフラットガイドに用いられる転動体のための保持器であって、この保持器が、縦断面図で見て、ほぼＷ字形に形成されていて、脚部を形成する側壁と、この側壁を結合するウェブとを備えており、このウェブの間に転動体が収容され、ウェブの形状が、転動体の運動自由度を少なくとも２自由度に制限するために適している形式のものから出発する。さらに、この転がり軸受け保持器において、本発明によれば、ウェブの形状が、転動体の運動自由度を少なくとも１つ追加された自由度に制限することができるように形成されていることが提案されている。この構造によって、転動体のガイドが著しく改善されることが達成される。]
[0020] 従属請求項には、本発明の有利な態様または構成が記載されている。]
[0021] 第１の有利な態様によれば、転動体の運動自由度が、ウェブの形状によって保持器の軸方向、接線方向および半径方向に制限されていることが提案されている。これによって、損害の際における保持器部分からの転動体の脱落の危険が著しく減少させられている。したがって、転動体がウェブによってのみ常に転動体の機能直径で保持されるかもしくは軸受け部材の転動体軌道に保持される。]
[0022] 本発明の第２の有利な態様は、ウェブが、側壁から出発して斜めに延びるウェブ区分を有しており、半径方向への転動体の運動自由度の制限が、斜めに延びるウェブ区分に割り当てられたガイド面によって行われることを提案している。この場合、１つのウェブの、１つの転動体に割り当てられた各面において、ガイド面が、それぞれ１８０゜よりも小さい角度を互いに成していると極めて有利であると見なすことができる。これによって、Ｗ形状もしくはΣ形状を維持したまま、簡単な手段によって転動体の半径方向のガイドが可能になる。]
[0023] 斜めに延びるウェブ区分が、ほぼ水平方向に延びるウェブ区分に移行しており、１つのウェブの、水平方向に延びるウェブ区分が、隣り合った１つのウェブの、水平方向に延びるウェブ区分と共に、それぞれウェブの間に収容される転動体よりも小さい内法の間隔Ａを形成していると極めて有利である。この手段によって、ウェブの間に位置する中間室内への転動体のクリップ嵌め式の容易な組付けが可能となる。なぜならば、この組付け時に転動体が、互いに隣り合ったウェブを弾性的に押し拡げ、転動体機能位置への到達時にウェブが再びその出発位置にばね弾性的に戻るからである。]
[0024] この場合、有利には、中間室が、側壁に沿って延びる面を有しており、この面の間隔が、中間室内に収容される転動体よりも小さく寸法設定されていることが提案されていてよい。これによって、転動体の保持が保持器の軸方向でも構造的に簡単に保証されている。]
[0025] 本発明の思想の最も有利な構成は、ウェブの間に形成された中間室が、平面図で見て、ほぼ正方形の輪郭を有しており、この輪郭の辺が、曲率半径を介して互いに移行していることを提案している。これによって、１つには、この領域での切欠き効果の著しい減少が可能となり、もう１つには、これによって、充填密度もしくは転動体密度が高められる。しかし、この充填密度は、ウェブ幅の減少によって高めることもできる。]
[0026] 有利には、ウェブが、側壁に割り当てられた高さｈよりも大きい高さＨを有していると、保持器の安定性にプラスの影響を与えることができる。さらに、ウェブの高さによって、転動体の軸方向の易動性に影響を与えることができる。]
[0027] 有利には、転がり軸受け構成ユニットの機能確実性を改善するために、この転がり軸受け構成ユニットが、少なくとも１つの本発明に係る保持器を備えていることが望ましい。]
図面の簡単な説明

[0028] 本発明に係る保持器の第１の実施の形態の斜視図である。
図１に示した断面線ＩＩ−ＩＩによる断面図である。
図１に示した部分ＩＩＩ−ＩＩＩの詳細平面図である。
組み付けられた転動体を備えた本発明に係る保持器の平面図である。
図４に示した断面線Ｖ−Ｖによる断面図である。
図４に示した断面線ＶＩ−ＶＩによる断面図である。
図６に示した部分ＶＩＩの詳細図である。
組み付けられた転動体を備えた図１に示した保持器の斜視図である。
組み付けられた転動体を備えた本発明に係る保持器の第２の実施の形態の斜視図である。] 図１ 図４ 図６
[0029] 図面の詳細な説明
以下に、本発明の有利な実施の形態を添付の図面につき詳しく説明する。]
[0030] まず、図１〜図３について説明する。図１〜図３には、本発明に係る保持器１に対する第１の有利な実施の形態が種々異なる図で示してある。保持器１は、半径方向外側の側壁２と半径方向内側の側壁３とを有している。両側壁２，３は、一般的にセパレータと呼ばれるウェブ４を介して互いに結合されている。このウェブ４は、均一な間隔を置いて保持器１の全周にわたって分配されて配置されていて、互いに隣り合ったウェブ４の間に中間室５を形成している。この中間室５内には、図４〜図９から良好に把握することができる転動体６を組み付けることができる。ウェブ４は、側壁２，３から出発して、まず、斜め上向きに延びるかもしくは軸方向外向きに延びるウェブ区分４０を有している。このウェブ区分４０は、ほぼ水平方向に延びる傾斜区分４１に移行している。この傾斜区分４１は高さＨを有している（図２参照）。これに対して、側壁２，３は、それぞれ高さｈを有している。斜めに延びるウェブ区分４０は、組み付けられた転動体６に向けられた面に、この転動体６に対するガイド面４００を有していて、互いに１８０゜未満の角度αを成している。] 図１ 図２ 図３ 図４ 図５ 図６ 図７ 図８ 図９
[0031] 特に図３に示したように、中間室５は、平面図で見て輪郭において、著しく丸み付けられた角隅と、側壁２，３に沿って延びる互いに平行な２つの辺もしくは面５１，５２とを備えた、ほぼ正方形の形を有している。この場合、両面５１，５２はウェブ４に曲率半径ｒを介して結合されている。] 図３
[0032] 保持器１は、有利には、絞り加工されかつ打抜き加工された鋼板から一体に製作されている。この鋼板の厚さｓ（図２参照）は、転動体６の玉直径および構成ユニットの機能に応じて相応に適合させることができる。保持器ガイドされる機能においては、転動体６が保持器１の軸方向に平らな面に対してほんの僅かしか突出していないかまたは全く突出していないことが望ましい。この事例では、比較的厚い鋼板（比：鋼帯材厚さ／転動体直径＝約３０％）が選択されてよい。転動体ガイドされる機能においては、鋼板の減少させられた厚さｓ（比：鋼帯材／転動体直径≦約２５％）が適している。] 図２
[0033] 以下に説明する図４〜図８には、本発明に係る保持器１が、組み付けられた転動体６と共に示してある。この転動体６は玉状であり、直径ｄを有している。しかし、転動体６は別の形状を有していてもよく、たとえば円筒状であってよい。このためには、保持器１の相応の構造上の適合が必要となる。側壁３，２に沿って延びる面５１，５２が互いに、転動体６の直径ｄよりも小さい間隔ａを有していることを認めることができる。さらに、１つのウェブ４の、水平方向に延びるウェブ区分４１が、隣り合った１つのウェブ４の、水平方向に延びるウェブ区分４１と共に、それぞれ両ウェブ４の間に収容される転動体６の直径ｄよりも小さい内法の間隔Ａを形成していることが明らかとなる。保持器１の上述した構成によって、転動体６の運動自由度を３自由度、つまり、保持器１に対して半径方向に延びる第１の自由度Ｆ１、保持器１に対して軸方向に延びる第２の自由度Ｆ２および保持器１に対して接線方向に延びる第３の自由度Ｆ３に制限することが可能となる（図４，図５および図７参照）。] 図４ 図５ 図６ 図７ 図８
[0034] さらに、図９には、本発明の第２の実施の形態に係る保持器１’が示してある。この第２の実施の形態では、図８の保持器１と異なり、保持器１’が、より狭幅のウェブ４’を有している。これによって、転動体６による保持器１の充填密度を高めることが可能となり、ひいては、このように形成された転がり軸受けのより大きな耐荷量が可能となる。] 図８ 図９
[0035] １，１’保持器
２ 保持器の半径方向外側の側壁
３ 保持器の半径方向内側の側壁
４，４’ウェブ
４０ 斜めに延びるウェブ区分
４００ 斜めに延びるウェブ区分のガイド面
４１ 水平方向に延びるウェブ区分
５ 互いに隣り合った２つのウェブの間の中間室
５１ １つの中間室の、側壁に沿って延びる面
５２ １つの中間室の、側壁に沿って延びる面
６転動体
ａ 中間室の、側壁に沿って延びる面の間の間隔
Ａ 互いに隣り合った水平方向のウェブ区分の間隔
ｄ 転動体の直径
Ｆ１ 転動体の運動自由度を制限する、保持器の半径方向への自由度
Ｆ２ 転動体の運動自由度を制限する、保持器の軸方向への自由度
Ｆ３ 転動体の運動自由度を制限する、保持器の接線方向への自由度
ｈ 側壁の高さ
Ｈ ウェブの高さ
ｒ 側壁に沿って延びる面をウェブに結合する曲率半径
ｓ保持器材料の厚さ
α ガイド面が互いに成す角度]

权利要求:

請求項1
たとえばスラスト軸受けまたはフラットガイドに用いられる転動体（６）のための保持器（１，１’）であって、該保持器（１，１’）が、縦断面図で見て、ほぼＷ字形に形成されていて、脚部を形成する側壁（２，３）と、該側壁（２，３）を結合するウェブ（４）とを備えており、該ウェブ（４）の間に転動体（６）が収容されるようになっており、ウェブ（４）の形状が、転動体（６）の運動自由度を少なくとも２自由度に制限するために適している形式のものにおいて、転動体（６）の前記運動自由度が、少なくとも１つ追加された自由度に制限されるように、ウェブ（４）の前記形状が形成されていることを特徴とする、転動体のための保持器。
請求項2
転動体（６）の前記運動自由度が、ウェブ（４）の前記形状によって保持器（１，１’）の軸方向（Ｆ２）、接線方向（Ｆ３）および半径方向（Ｆ１）に制限されている、請求項１記載の保持器。
請求項3
ウェブ（４）が、側壁（２，３）から出発して斜めに延びるウェブ区分（４０）を有しており、前記半径方向への転動体（６）の前記運動自由度の制限が、斜めに延びるウェブ区分（４０）に割り当てられたガイド面（４００）によって行われるようになっている、請求項１または２記載の保持器。
請求項4
１つのウェブ（４）の、１つの転動体（６）に割り当てられた各面において、ガイド面（４００）が、それぞれ１８０゜よりも小さい角度（α）を互いに成している、請求項１から３までのいずれか１項記載の保持器。
請求項5
斜めに延びるウェブ区分（４０）が、ほぼ水平方向に延びるウェブ区分（４１）に移行しており、１つのウェブ（４）の、水平方向に延びるウェブ区分（４１）が、隣り合った１つのウェブ（４）の、水平方向に延びるウェブ区分（４１）と共に、それぞれウェブ（４）の間に収容される転動体（６）よりも小さい内法の間隔（Ａ）を形成している、請求項１から４までのいずれか１項記載の保持器。
請求項6
ウェブ（４）の間に中間室（５）が形成されており、該中間室（５）が、平面図で見て、ほぼ正方形の輪郭を有しており、該輪郭の辺が、曲率半径（ｒ）を介して互いに移行している、請求項１から５までのいずれか１項記載の保持器。
請求項7
中間室（５）が、側壁（２，３）に沿って延びる面（５１，５２）を有しており、該面（５１，５２）の間隔（ａ）が、中間室（５）内に収容される転動体（６）よりも小さく寸法設定されている、請求項６記載の保持器。
請求項8
ウェブ（４）が、側壁（２，３）に割り当てられた高さ（ｈ）よりも大きい高さ（Ｈ）を有している、請求項１から７までのいずれか１項記載の保持器。
請求項9
転がり軸受け構成ユニットにおいて、請求項１から８までのいずれか１項記載の少なくとも１つの保持器（１，１’）が設けられていることを特徴とする、転がり軸受け構成ユニット。