(57)【要約】【課題】  耐グリース漏洩性および省スペースを同時にかつ低コストで達成することができる玉軸受用保持器および玉軸受を提供する。【解決手段】  環状体の一側面に一部が開放されて内部に玉４を保持するポケット１１を、上記環状体の円周方向複数箇所に有する冠形状の玉軸受用保持器５において、上記各ポケット１１の内面に、保持器内径側のポケット開口縁から保持器外径側へ延びる凹み部を設け、食品機械用グリースを封入し、前記凹み部を設けることにより、玉４に付着しているグリースが保持器５の内径面で掻き取られる量を減少させ、内輪２の外径部へのグリース付着を防止する。【選択図】      図１
2010121755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状体の一側面に一部が開放されて内部に玉を保持するポケットを、上記環状体の円周方向複数箇所に有する冠形状の玉軸受用保持器において、
上記各ポケットの内面に、保持器内径側のポケット開口縁から保持器外径側へ延びる凹み部を設け、
食品機械用グリースを封入した、
ことを特徴とする玉軸受用保持器。
【請求項２】
請求項１において、上記食品機械用グリースは、基油が流動パラフィン油、ポリαオレフィン油、植物油、動物油、フッ素油、エステル油、シリコーン油およびアルキレングリコール油から選ばれる少なくとも１つの油である玉軸受用保持器。
【請求項３】
請求項１において、上記食品機械用グリースの増ちょう剤は、アルミニウム複合石けん、カルシウムハイドロステアレート、ポリウレア、クレーおよびフッ素樹脂から選ばれる少なくとも１種の化合物である玉軸受用保持器。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、グリースの封入率が、内外輪間の静止空間に対する100％未満である玉軸受用保持器。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、上記ポケットの凹み部の軸方向位置が、保持器を軸受に組み込んだ状態で、内輪の軌道面の肩部と略一致する位置である玉軸受用保持器。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、上記凹み部が、上記ポケットの開口縁における保持器円周方向の中心の両側に位置して複数箇所に設けられた玉軸受用保持器。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、上記凹み部が、上記ポケットの開口縁における保持器円周方向の中心から両側に広がって１箇所に設けられてポケットの保持器円周方向の幅の半分よりも大きな幅を有する玉軸受用保持器。
【請求項８】
請求項６または請求項７において、上記この凹み部は、保持器内径側の開口縁から玉配列ピッチ円の付近まで延びていて、保持器内径縁から玉配列ピッチ円に近づくに従って徐々に浅くかつ幅狭となる形状である玉軸受用保持器。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項において、上記各ポケットの背面における保持器内径縁から保持器外径側へ延びる凹み部を設けた玉軸受用保持器。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれか１項において、前記各ポケットの開放側に、円周方向に対面する一対の爪が軸方向に突出して設けられ、前記各ポケットの一対の爪の保持器内径側の先端間の間隔よりも、保持器外径側の先端間の間隔を狭くした玉軸受用保持器。
【請求項１１】
請求項１０において、前記各ポケットの一対の爪の保持器内径側の先端間を開放し、保持器外径側の先端間を連結した玉軸受用保持器。
【請求項１２】
請求項１０において、前記各ポケットの一対の爪の先端間の間隔を、保持器内径側から保持器外径側に向けて段階的に狭くした玉軸受用保持器。
【請求項１３】
請求項１０において、前記各ポケットの一対の爪の先端間の間隔を、保持器内径側から保持器外径側に向けて無段階に狭くした玉軸受用保持器。
【請求項１４】
請求項１１または請求項１２において、ポケットにおける保持器円周方向の中心を通る保持器半径方向の直線に投影した前記爪の全幅をＩt としたとき、前記直線に投影した前記爪における保持外径側の爪部の幅Ｉe が２／３Ｉt 以下となるように、保持器外径側の前記爪部の幅を設定した玉軸受用保持器。
【請求項１５】
請求項１ないし請求項９のいずれか１項の玉軸受用保持器を組み込んだ玉軸受。
【請求項１６】
請求項１５において、前記玉軸受は、内外輪間に介在する複数の玉が保持器に保持されたものであり、前記内外輪および複数の玉がそれぞれステンレス鋼製である玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、玉軸受用保持器および玉軸受に関し、例えば、食品製造装置等の回転部、搬送系に用いられる軸受のグリース漏れを解決する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品製造装置に使用される軸受には、耐グリース漏洩性、低トルク、耐食性等が要求される。これらの要求のうち、耐グリース漏洩性を高めるため、スリンガ（例えば特許文献１）やシールを複数枚設けるもの（例えば特許文献２）がある。
【特許文献１】特開２００３−２６２２３４号公報
【特許文献２】特開２００３−２５４３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１または２に開示のものでは、軸受の軸方向にスリンガ等を設けるためのスペースが必要であり、部品点数が増えて製造コストが高くなる。
また、グリースが漏れて、食品に混入しても問題のない植物系のグリースを使用する場合もある。しかし、この植物系のグリースを使用する場合、鉱油系、化学合成系のグリースに比べて短寿命である。また、植物系のグリースであっても食品に混入しない方が望ましい。
【０００４】
この発明の目的は、耐グリース漏洩性および省スペースを同時にかつ低コストで達成することができる玉軸受用保持器および玉軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明の玉軸受用保持器は、環状体の一側面に一部が開放されて内部に玉を保持するポケットを、上記環状体の円周方向複数箇所に有する冠形状の玉軸受用保持器において、上記各ポケットの内面に、保持器内径側のポケット開口縁から保持器外径側へ延びる凹み部を設け、食品機械用グリースを封入したことを特徴とする。
【０００６】
この構成によると、冠形状の玉軸受用保持器を適用し、このポケットの内面に、保持器内径側のポケット開口縁から保持器外径側へ延びる凹み部を設けたため、玉に付着している食品機械用グリースを保持器の内径面で掻き取る量が減少する。これにより、保持器ポケット背面側からのグリース漏洩を抑制し、内輪外径部へのグリース付着を防止することができる。それ故、内輪のシール溝へのグリースの流動を防止でき、よって玉軸受からのグリース漏れを防止できる。これにより、グリースが漏れず食品に混入しない。
【０００７】
したがって、鉱油系や化学合成油系のグリースを使用でき、食品機械用グリースを使用する場合に比べて玉軸受が長寿命となる。前記玉軸受用保持器により、グリース漏洩を防ぐことができるため、内輪のシール溝の形状を設計変形する必要がなく、また玉軸受の軸方向に、スリンガ等を設ける必要もない。したがって、部品点数を増やす必要がなく、省スペース化を達成することができる。従来のものより、部品点数低減による製造コストの低減を図ることができる。
【０００８】
上記食品機械用グリースは、基油が流動パラフィン油、ポリαオレフィン油、植物油、動物油、フッ素油、エステル油、シリコーン油およびアルキレングリコール油から選ばれる少なくとも１つの油であっても良い。
上記食品機械用グリースの増ちょう剤は、アルミニウム複合石けん、カルシウムハイドロステアレート、ポリウレア、クレーおよびフッ素樹脂から選ばれる少なくとも１種の化合物であっても良い。
【０００９】
グリースの封入率が、内外輪間の静止空間に対する100％未満であっても良い。玉軸受の密封板内側と内外輪で囲まれる空間を全空間容積とし、この全空間容積から、玉軸受が回転した際に、玉及び保持器が回転運動を行う空間を除いた空間を「静止空間」とする。
グリースの封入率が静止空間に対する100％未満であると、密封板内径面と内輪外径面との径方向隙間から、封入されたグリースが玉軸受外部から不所望に漏れ出すことを抑制できる。
【００１０】
上記ポケットの凹み部の軸方向位置が、保持器を軸受に組み込んだ状態で、内輪の軌道面の肩部と略一致する位置であっても良い。この場合、玉に付着しているグリースを、保持器の内径面で掻き取る量が効果的に減少する。
上記凹み部が、上記ポケットの開口縁における保持器円周方向の中心の両側に位置して複数箇所に設けられても良い。このように、保持器円周方向の中心の両側に位置に凹み部が複数箇所に設けられていることで、軸受の回転方向によらず、玉の表面のグリース掻き取り量を減少させることができる。
【００１１】
上記凹み部が、上記ポケットの開口縁における保持器円周方向の中心から両側に広がって１箇所に設けられてポケットの保持器円周方向の幅の半分よりも大きな幅を有するものであっても良い。この場合、１箇所の凹み部により、玉の表面のグリース掻き取り量を減少させ得るため、保持器構造を簡単化することができる。よって、この凹み部を形成するための金型構造を簡単化すると共に、保持器内径面に溜まるグリース量を減少させることが可能となる。各ポケットの内面に凹み部を砥石等により後加工する場合、複数箇所の凹み部を形成する場合に比べて工数低減を図ることができる。それ故、製造コストの低減を図ることが可能となる。
【００１２】
凹み部は、保持器内径側の開口縁から玉配列ピッチ円の付近まで延びていて、保持器内径縁から玉配列ピッチ円に近づくに従って徐々に浅くかつ幅狭となる形状であっても良い。
上記各ポケットの背面における保持器内径縁から保持器外径側へ延びる凹み部を設けても良い。これにより、ポケットでの内径面の面積を低減できて、グリース漏れ防止の効果を上げることができる。
前記各ポケットの開放側に、円周方向に対面する一対の爪が軸方向に突出して設けられ、前記各ポケットの一対の爪の保持器内径側の先端間の間隔よりも、保持器外径側の先端間の間隔を狭くしても良い。この場合、外輪からのグリースは、保持器外径側の爪部の外径部分で掻き取られ、グリースが内輪に付着しない。内輪からのグリースも、保持器外径側の爪部の内径部分で掻き取られ、玉に付着するグリース量を少なくできる。掻き取られたグリースは、内輪の外径面から遠い位置にあるため、内輪の外径面に付着しない。
前記各ポケットの一対の爪の保持器内径側の先端間を開放し、保持器外径側の先端間を連結しても良い。
前記各ポケットの一対の爪の先端間の間隔を、保持器内径側から保持器外径側に向けて段階的に狭くしても良い。
前記各ポケットの一対の爪の先端間の間隔を、保持器内径側から保持器外径側に向けて無段階に狭くしても良い。
ポケットにおける保持器円周方向の中心を通る保持器半径方向の直線に投影した前記爪の全幅をＩt としたとき、前記直線に投影した前記爪における保持外径側の爪部の幅Ｉe が２／３Ｉt 以下となるように、保持器外径側の前記爪部の幅を設定するのが好ましい。
【００１３】
請求項１ないし請求項９のいずれか１項の玉軸受用保持器を組み込んだ玉軸受によると、保持器により、グリース漏洩を防ぐことができる。このため、従来のものより、グリース封入量を多くすることができ、長寿命化を図ることができる。
前記玉軸受は、内外輪間に介在する複数の玉が保持器に保持されたものであり、前記内外輪および複数の玉がそれぞれステンレス鋼製であっても良い。この場合、内外輪等の軸受部品に防錆油を塗布しなくても錆の発生を抑えることが可能となる。また防錆油を塗布しなくてもよいため、軸受として食品製造装置に使用可能な汎用性が高まる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の玉軸受用保持器は、環状体の一側面に一部が開放されて内部に玉を保持するポケットを、上記環状体の円周方向複数箇所に有する冠形状の玉軸受用保持器において、上記各ポケットの内面に、保持器内径側のポケット開口縁から保持器外径側へ延びる凹み部を設け、食品機械用グリースを封入したため、耐グリース漏洩性および省スペースを同時にかつ低コストで達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
この発明の一実施形態を図面１ないし図３と共に説明する。図１（Ａ）は、この実施形態に係る玉軸受が適用される食品製造装置の断面図、図１（Ｂ）はその要部拡大断面図である。前記玉軸受１は密閉型の深溝玉軸受であり、図１（Ａ）に示すように、食品製造装置、例えば、食品を混練する食品製造装置のケーシングＫＳに設けられた混練用回転軸Ｊ１を支持する回転部に用いられる。ただし、玉軸受１を、食品製造装置の搬送系等に用いても良い。
【００１６】
図１（Ａ）に示す食品製造装置ＫＳは、投入口ＴＧからケーシングＫＳ内に投入される食品原料を、スクリュー羽根ＳＢで混練しながら、矢符Ａ１にて示す軸方向一方に移送する。その後、食品製造装置ＫＳは、混練された食品を排出口ＨＧから排出する。前記スクリュー羽根ＳＢは回転軸Ｊ１に螺旋状に設けられ、この回転軸Ｊ１は図示外のモータで回転駆動可能に構成される。
ケーシングＫＳの一端および他端には軸受箱ＪＢ，ＪＢが設けられ、各軸受箱ＪＢに玉軸受１の外輪３が嵌合される。外輪端面は止め輪ＴＷにより抜け止めされる。これら玉軸受１の内輪２に、回転軸Ｊ１の両端部が嵌合される。これにより、玉軸受１は、回転軸Ｊ１の両端部を回転自在に支持する。
【００１７】
玉軸受１について説明する。
図１（Ｂ）に示すように、玉軸受１は、内輪２と外輪３の軌道面２ａ，３ａの間に複数の玉４を介在させ、これら玉４を保持する保持器５を設け、内外輪２，３間に形成される環状空間の両端をそれぞれ接触シール６で密封したものである。玉軸受内部には、後述の食品機械用グリースが封入される。内外輪２，３は例えば軸受鋼からなる。玉４は一般的に鋼球からなる。食品製造装置に用いられる玉軸受１では、内外輪２，３および玉４は、特にマルテンサイト系のステンレス鋼（日本工業規格ＳＵＳ４４０Ｃ）からなるものを適用することが、食品に対する衛生面、軸受自体の防錆面の点で好ましい。例えば、食塩水等が玉軸受内部に浸入するような過酷な使用条件において、前記ステンレス鋼からなる内外輪２，３および玉４を適用すると、これら軸受部品に防錆油を塗布しなくても錆の発生を抑えることが可能となる。また防錆油を塗布しなくてもよいため、軸受として食品製造装置に使用可能な汎用性が高まる。なお、鋼球に代えてセラミックス球からなる玉４を適用しても良い。接触シール６は、環状の芯金７とこの芯金７に一体に固着されたゴム状部材８とで構成され、外輪３の内周面に形成されたシール取付溝９に外周部が嵌合状態に固定される。内輪２は各接触シール６の内周部に対応する位置に、円周溝からなるシール溝１０が形成され、接触シール６の内周側端に形成されたシールリップ６ａが内輪２のシール溝１０に摺接する。
【００１８】
保持器５は、図２に示すように、内部に玉４（図１（Ｂ））を保持するポケット１１を、環状体１２の円周方向の複数箇所に有する冠形状のものである。各ポケット１１は、環状体１２の一側面に一部が開放されている。各ポケット１１の内面は、玉４の外面に沿った凹球面状の曲面形状とされている。環状体１２の隣合うポケット１１，１１間の部分は連結部１３となる。各ポケット１１の開放側には、保持器円周方向に対面する一対の爪１４，１４が軸方向に突出して設けられている。なお、この明細書において、軸受軸方向のポケット開放側をポケット側と呼び、その反対側を背面側と呼ぶ。
【００１９】
保持器５のポケット１１の内面には、図２、図３に示すように、保持器内径側のポケット開口縁から保持器外径側へ延びる複数の凹み部１６が設けられている。この凹み部１６を設けることにより、玉４に付着しているグリースが保持器５の内径面で掻き取られる量を減少させ、内輪２の外径部へのグリース付着を防止する。この例では、凹み部１６を、ポケット１１の開口縁における保持器円周方向の中心ＯＷ11の両側に位置する２箇所としている。各凹み部１６の内面形状は、保持器円周方向に沿う断面形状（すなわち保持器中心軸に垂直な平面で断面した断面形状）が、ポケット１１の内面となる凹球面の曲率半径Ｒａよりも小さな曲率半径Ｒｂの円弧状であり、詳しくは図３（Ｂ）に示すように、保持器５の半径方向の直線Ｌを中心とする各仮想円筒Ｖの表面に略沿う円筒面状の形状である。この凹み部１６は、保持器半径方向につき、保持器内径側のポケット開口縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤの付近まで延びていて、保持器内径縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤに近づくに従って徐々に小さく、つまり徐々に浅くかつ幅狭となる形状である。なお、玉配列ピッチ円ＰＣＤはポケットＰＣＤとも呼ぶ。
２個の凹み部１６の位置は、例えば、ポケット１１の開口縁における保持器円周方向の中心ＯＷ11に対する周方向の配向角度を４０°±１５°とした対称な２箇所である。凹み部１６の深さは、ポケット内面の凹球面の中心Ｏ11から凹み部１６の最深位置までの距離Ｒｃが、玉４の半径の１．０５倍以上となる深さであることが好ましい（丁度１．０５倍であって良い）。
なお、この実施形態では凹み部１６を２箇所としたが、３箇所以上としても良い。
【００２０】
図４のポケットの内面のさらに他の例は、凹み部１６の断面形状（保持器円周方向に沿う断面形状）を、多角形状としたものである。詳しくは、同図（Ｂ）に示すように、保持器５の半径方向の直線ＬＡを中心とする各多角形柱（図示の例では正１０角形柱）ＶＡの表面に略沿う多角形状である。この凹み部１６は、保持器半径方向につき、保持器内径側の開口縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤの付近まで延びていて、保持器内径縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤに近づくに従って徐々に小さく、つまり徐々に浅くかつ幅狭となる形状である。この図４の実施形態におけるその他の構成は、図３の例と同様である。
【００２１】
図５のさらに他の例は、ポケット１１の内面に設けられる凹み部１６が、ポケット１１の開口縁における保持器円周方向の中心ＯＷ11の両側に位置して２箇所に設けられ、かつ、各凹み部１６が保持器外径縁付近まで延びている。これら凹み部１６の内面の保持器円周方向に沿う断面形状は、ポケット１１の内面となる凹球面の曲率半径Ｒａよりも小さな曲率半径ＲＢｂの円弧状であり、詳しくは同図（Ｂ）に示すように、一つの仮想リングＶＢの表面に略沿った形状である。この仮想リングＶＢは、凹み部１６を加工する砥石の外周面であっても良い。前記仮想リングＶＢは、ポケット１１内に収まるリング外径であって、任意周方向位置の断面形状が円形となるドーナツ状であり、図６のように、リング中心ＯVBが保持器中心軸Ｏに対して傾きを持つ。このように仮想リングＶＢが内径側に傾きを持っているため、各凹み部１６における、内径側凹み部分よりも外径側凹み部分の凹み深さが浅くなる。換言すれば、各凹み部１６は、内径側凹み部分から外径側凹み部分に向かうに従って凹み具合が減少する。これにより、グリース漏れ防止効果が得られる。
【００２２】
なお、この発明において、凹み部１６の保持器円周方向に沿う断面形状は、図３〜図５の各例の形状に限らず、部分楕円状や、矩形溝状、台形溝状や、その他任意の断面形状としても良い。凹み部１６の上記断面形状は、凹み部中心に対して非対称の形状であっても良い。
ポケット１１における内面形状は、球面状に限らず、玉配列ピッチ円ＰＣＤよりも内径側の部分が、保持器内径側開口縁に近づくに従って小径となる形状であれば良く、例えば玉配列ピッチ円ＰＣＤよりも外径側の部分が円筒面状、内径側の部分が円すい面状であっても良い。
【００２３】
図７の例の玉軸受用保持器５は、図３〜図５に示す実施形態において、連結部１３の内径面の背面側を削除したものである。これにより、ポケット１１では、その背面側が円弧状の殻部１１ａで囲まれた形状となる。
図３〜図５の例では、前記凹み部１６により、玉４に付着したグリースを保持器５の内径面で掻き取る量を減らすことができるものの、わずかに付着する場合には、その堆積量が増加するとグリース漏れに繋がってしまう。つまり、この場合、連結部１３の内径面にもグリースが付着し、この部分のグリースが軸方向にしか移動できない。この連結部１３の軸方向の範囲が、内輪２の外径部の存在領域と重なる場合、すなわち連結部１３の内径面が内輪２の軌道面２ａよりも軸受端面側に位置する場合には、連結部１３の内径面からグリースが軸受外に漏れてしまうことになる。そこで、図７のように、連結部１３の内径面の背面側を削除すると、連結部１３の内径面からグリースが軸受外に漏れるのを防ぐことができる。
【００２４】
図７の例では、連結部１３の背面側において、内径面から外径面にわたって削除した例を示しているが、保持器５の強度を考えた場合は、その削除量は少ないことが望ましい。内輪２の外径部へのグリース付着の抑制には、内輪２の外径面と保持器５の内径面との距離を長くすることも有効であることから、連結部１３の内径側のみを一部削除し、外径側に従来のような壁面を残すようにしても良い。すなわち、隣合うポケット１１，１１間の連結部１３の円周方向中央位置における断面において、連結部１３の削除されずに残された内径面の背面側の軸方向位置を、内輪２の軌道面２ａの肩部よりも軌道面２ａ中央側に位置させることが、グリース漏れ防止の上で重要である。このことを、図７の保持器５に仮想線で示す内輪２の断面図を重ねて、軸方向Ｙの位置関係の模式図として図１２に示す。つまり、同図において、連結部１３の軸方向位置Ｙｂが、内輪２の軌道面２ａの肩部の軸方向位置Ｙａよりも軌道面２ａの中央側（Ｙｂ＜Ｙａ）であれば良い。
また、同図におけるＹｂの位置は、連結部１３の内径面が存在してよい背面側の位置であり、その外径側にポケット１１の中央部の背面側の軸方向位置と同じ位置まで延びる外壁面が存在しても良い。同様に、Ｙｂの位置から外径側に向けて連結部１３の軸方向厚さが、背面側へと徐々に、あるいは段階的に厚くなるような形状としても良い。
【００２５】
図８の例の玉軸受用保持器５は、図７の実施形態において、ポケット１１の殻部１１ａの厚さを比較的厚くした例を示す。この場合の殻部１１ａの厚みの増加は、保持器５の内径面の面積増加を招くため、グリース漏れを助長する傾向になる。とりわけ、保持器５の内径面において、堆積するグリースが多量になる位置は、図１２における内輪２の軌道面２ａの肩部と一致する軸方向位置の近傍（符号Ｐで示す）となるので、この軸方向位置の近傍での保持器５の内径面の面積低減が重要である。そこで、この実施形態では、そのポケット１１の殻部１１ａの外面にも凹み部２６を設け、ポケット１１の内径面の面積を低減している。これにより、保持器５の内径面へのグリース堆積量の減少と、保持器単体の強度向上とを両立させることができる。
【００２６】
保持器５の内径面の面積を低減するには、図９に部分拡大斜視図で示すように、ポケット１１の内面に設ける凹み部１６を大きくしても良い。
図１０に部分拡大斜視図で示すように、保持器５を構成する環状体１２を、内径側の軸方向厚さが薄く、外径側に向かって徐々に厚くなる形状とすることで、保持器５の内径面の面積を低減するようにしても良い。同様に、環状体１２の軸方向厚さを、内径側から外径側へと段階的に増加させるようにしても良い。
【００２７】
図１１の例の玉軸受用保持器５は、図８の実施形態において、ポケット１１の開放側に突出する一対の先端部１４の一部を削除して、軽量化を図ったものである。玉軸受１を高速回転で使用する場合、保持器５に作用する遠心力の影響が大きくなる。この遠心力による保持器５の応力を低減するためには、保持器５の軽量化が有効である。そこで、この実施形態では、先端部１４の外径側を一部削除した形状としている。高速回転時に、保持器５の先端部１４では、ポケット１１の中央部に対して外径側に傾くように変形するため、先端部１４の内径側で玉４を案内することになる。したがって、この実施形態のように、先端部１４の外径側を一部削除しても、軸受機能上の悪影響は生じない。
【００２８】
図１３および図１４は、グリース付着状態の確認を行なった試験結果を示す。この試験では、図７の例の保持器５を組み込んだ玉軸受と、一般的な冠形状の保持器とを組み込んだ玉軸受とを、同一条件で運転して比較した。図１３は、図７の例の保持器５を用いた玉軸受のグリース付着状態を示し、図１４は一般的な冠形状の保持器を用いた玉軸受のグリース付着状態を示す。
【００２９】
この試験結果から、一般的な冠形状の保持器を組み込んだ玉軸受（図１４）では、保持器内径面と内輪の外径部との間にグリースが多量存在し、紙面手前方向の内輪シール溝に向かってグリースが漏れてきている。玉軸受にシールが装着されていれば、シール溝とシール先端との間にグリースが流動し、軸受内部の温度上昇とともに軸受外部へ漏洩することになる。実施形態の保持器５を組み込んだ玉軸受（図１３）では、保持器５の内径部に極微量のグリース付着が認められるものの、内輪外径部には認められないことが分かる。
【００３０】
試験結果からわかるように、この実施形態の玉軸受用保持器５では、各ポケット１１の内面に、保持器内径側のポケット開口縁から保持器外径側へ延びる凹み部１６を設けたことにより、玉４に付着しているグリースを保持器５の内径面で掻き取る量が減少する。これにより、内輪２の外径部へのグリース付着を防止することができる。内輪２の外径部へのグリース付着がなければ、内輪２のシール溝１０（図１（Ｂ））へのグリースの流動を防止でき、結果として玉軸受１からのグリース漏れを防止できる。
【００３１】
前記各実施形態において、ポケット１１の内面の凹み部１６の好ましい位置は、図１２に符号Ｐで示す位置である。つまり、凹み部１６の軸受軸方向位置が、保持器５を玉軸受１に組み込んだ際の内輪軌道面２ａの肩部と概ね一致する場所である。なぜなら、保持器５の内径面に堆積するグリースが多量となるのは、玉４と内輪軌道面２ａの接触により、軌道面肩部と一致する軸方向位置の近傍となるからである。
【００３２】
図１５の例の玉軸受用保持器５は、図３〜図５の実施形態において、ポケット１１の内面に設ける２つの凹み部１６を、１つの凹み部１６に置き換えたものである。この凹み部１６の場合も、保持器内径側の開口縁から保持器外径側に延びるものとし、この凹み部１６の内面の保持器円周方向に沿う断面形状（すなわち保持器中心軸に垂直な平面で断面した断面形状）を、ポケット１１の内面となる凹球面の曲率半径Ｒａよりも小さな曲率半径ＲＣｂの円弧状としている。
この凹み部１６は、ポケット１１の開口縁における保持器円周方向の中心ＯＷ11から両側に広がって１箇所に設けられ、凹み部１６の幅Ｗ16は、ポケット１１の保持器円周方向の幅Ｗ11の略全体にわたる幅としている。凹み部１３の幅Ｗ16は、ポケット１１の幅Ｗ11の半分よりも大きいことが好ましく、２／３以上、あるいは３／４以上であることがより好ましい。
凹み部１６の内面形状は、同図１５（Ｂ）に示すように、保持器５の半径方向の直線ＬＣを中心とする仮想円筒ＶＣの表面に略沿う円筒面状の形状である。上記仮想円筒ＶＣは、凹み部１６を加工する砥石の表面であっても良い。この凹み部１６は、保持器半径方向につき、保持器内径側の開口縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤまで延びていて、保持器内径縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤに至るに従って、徐々に小さく、つまり徐々に浅くかつ幅が狭くなる形状とされている。凹み部１６は、この実施形態では、丁度、玉配列ピッチ円ＰＣＤまで延びているが、玉配列ピッチ円ＰＣＤよりも保持器外径側まで若干延びていても、また玉配列ピッチ円ＰＣＤに若干達しないものであっても良い。
【００３３】
凹み部１６の深さは、ポケット内面の凹球面の中心Ｏ11から凹み部１６の最深位置までの距離ＲＣｃが、玉４の半径の１．０５倍以上となる深さ（丁度１．０５倍であって良い）であることが好ましい。ポケット１１の内面となる凹球面の曲率半径Ｒａは、玉４の半径よりも僅かに大きくし、玉４の半径の１．０５未満としている。
【００３４】
図１６の例の玉軸受用保持器５は、各ポケット１１の開放側に、円周方向に対面する一対の爪１４，１４が軸方向に突出して設けられた冠形状の玉軸受用保持器において、各ポケット１１のうち保持器内径側の爪部１４ａ，１４ａの先端間の間隔よりも、保持器外径側の爪部１４ｂ，１４ｂの先端間の間隔が狭く設定されている。さらに、各ポケット１１の内面に、凹み部１６を設けている。
爪部１４ａの突出長は、一般的な冠形状の保持器における爪の突出長と同じにされ、爪部１４ｂの突出長は爪部１４ａよりも長くされている。爪１４の保持器円周方向に沿う断面（玉配列のピッチ円ＰＣＤに沿う断面）を示す図１９のように、ポケット中心Ｏ11から爪部１４ａ先端および爪部１４ｂ先端を臨む保持器円周方向に対する角度θa ，θb を、爪部１４ｂ先端を臨む角度θb が、爪部１４ａ先端を臨む角度θa の１．５倍以上（θb ≧１．５θa ）に設定するのが好ましい。
【００３５】
保持器外径側の爪部１４ｂの保持器径方向の幅は、図２０に示すように、ポケット１１における保持器円周方向の中心を通る保持器半径方向の直線Ｎに投影した爪１４の全幅（ポケット幅）をＩt としたとき、前記直線Ｎに投影した爪部１４ｂの幅Ｉe が、前記全幅Ｉt の２／３以下（Ｉe ≦２／３Ｉt ）に設定するのが好ましい。
【００３６】
この実施形態では、図１７や図１８に示す工程で玉軸受用保持器５を製造する。図１７（Ａ）に示すように、保持器外径側の爪部１４ｂの、保持器内径側の爪部１４ａよりも突出する爪先端部分からなる爪部品１４ｂａを、保持器本体５Ａと別体に形成する。そして、内外輪２，３（図１（Ｂ））および玉４に前記保持器本体５Ａを組み込んだ後に、図１７（Ｂ）のように、爪部品１４ｂａを保持器本体５Ａに、接着、あるいはホットプレス等による溶着、あるいは嵌合する。これにより、保持器組み込み時に、爪１４の付け根で白化や破損が生じるのを避け得る。爪部品１４ｂａは、保持器内径側の爪部１４ａよりも突出する爪先端部分だけでなく、保持器外径側の爪部１４ｂの大部分あるいは全体であってもよい。
【００３７】
図１８の製造方法は、図１８（Ａ）のように、爪部１４ｂの、爪部１４ａよりも突出する爪先端部分１４ｂａを、完成時よりもポケット中心Ｏ11から離反する開放姿勢とした保持器半製品５Ｂを製作する。そして、内外輪２，３（図１（Ｂ））および玉４に保持器半製品５Ｂを組み込んだ後に、図１８（Ｂ）のように、爪先端部分１４ｂａを玉４の表面に沿う閉鎖姿勢に、熱を加えながら折り曲げて熱変形させたり、あるいは二次加工する。これにより、保持器組み込み時に、爪１４の付け根で白化や破損が生じるのを回避し得る。
【００３８】
図１６の例の玉軸受用保持器５では、外輪３（図１（Ｂ））からのグリースは、保持器外径側の爪部１４ｂの外径部分で掻き取られ、グリースが内輪２に付着しない。内輪２からのグリースも、保持器外径側の爪部１４ｂの内径部分で掻き取られ、玉４に付着するグリース量が少なくなり、玉４の極部に堆積するグリースが抑制される。掻き取られたグリースは、内輪２の外径面から遠い位置にあるため、掻き取られたグリースが内輪２の外径面に付着することはない。さらに、各ポケット１１の内面に、凹み部１６を設けたことにより、玉４に付着しているグリースを保持器５の内径面で掻き取る量が減少する。これにより、内輪２の外径部へのグリース付着をより確実に防止し得る。
【００３９】
他の例の玉軸受用保持器として、保持器内径側の爪先端よりも保持器外径側の爪先端の突出長が長ければ、爪の形状は、爪１４の形状は、内外輪２，３や接触シール６（図１（Ｂ））に非接触である限り、どのような形状でも良い。
図２１の他の例では、各ポケット１１の一対の爪１４，１４の先端間の間隔を、保持器内径側から保持器外径側に向けて無段階に狭くしている。さらに、各ポケット１１の内面に、凹み部１６（図３〜図５等）を設けている。
図２２の他の例では、各ポケット１１の一対の爪１４，１４の保持器内径側の先端間を開放し、保持器外径側の先端間を連結している。さらに、各ポケット１１の内面に、凹み部１６（図３〜図５等）を設けている。
【００４０】
食品機械用グリースについて説明する。
食品機械は、食品原料および食用製品（以後、「食品原料等」と称す）の加工の際、食品原料等に直接接触する部分はもとより、食品機械に装着されている軸受その他の摺動部品等、食品原料等に直接接触しない部分であっても、部品から材料成分が流出して食品中に混入する可能性があり、食品用途における各種材料についての法律上の衛生基準である、食品衛生法で定められた食品、添加物等の規格基準、ＦＤＡ規格およびＵＳＤＡのＨ−１規格等の認可基準にしたがって、以下の食品機械用グリースが適用される。
【００４１】
本発明に使用できる食品機械用グリースの基油として、流動パラフィン油、ポリαオレフィン油、植物油、動物油、フッ素油、エステル油、シリコーン油およびアルキレングリコール油から選ばれる少なくとも１つの油が用いられる。
前記流動パラフィン油、ポリαオレフィン油、植物油、動物油から選ばれる油は、人体に無害な物質としてＵＳＤＡ Ｈ−１規格、ＦＤＡ規格にも合格したものである。また、流動パラフィン油は、比較的軽質の潤滑油留分を硫酸洗浄によって高度に精製した炭化水素油であり、主としてアルキルナフテン類からなり、「食品添加物公定書」または「日本薬局方」に薬用流動パラフィンとして記載されたものである。また、このものは、アメリカ、イギリス、ドイツの食添流動パラフィン油、局方流動パラフィン油にも相当する。
本発明に使用できるポリαオレフィン油は、上記ＵＳＤＡ Ｈ−１規格により、直接食品に接触させても人体に対して全く無害であるという評価基準を得たものであり、芳香族炭化水素や硫化化合物等の不純物を含まない合成炭化水素油である。本発明に使用できる植物油は、食品または食品添加物として使用できる周知の天然油であり、例えばツバキ油、オリーブ油、落花生油、ヒマシ油、菜種油などを使用することができる。本発明に使用できる動物油は、食品または食品添加物として使用できる周知の天然油であり、例えばサナギ油、牛脚油、ラード（豚脂）等、またはイワシ油、ニシン油等の水産動物油等であってもよい。
【００４２】
本発明に使用できるフッ素油は、上記したＵＳＤＡ Ｈ−１に合格し、炭素、フッ素、酸素の３原子からなるものであり、例えば下記の化１内の式（１）、式（２）に示す分子構造のものである。
【化１】
2010121755.tif 000003
【００４３】
前記エステル油、シリコーン油およびポリアルキレングリコール油から選ばれる基油は、所定濃度未満であれば人体に害を与えない物質としてＵＳＤＡ Ｈ−１規格またはＦＤＡ規格に合格したものである。本発明に使用できるエステル油は、二塩基酸エステル油、ポリオールエステル油、リン酸エステル油、ケイ酸エステル油などの−ＣＯＯ−構造を有する周知のエステル油であって、前述のＦＤＡが間接食品添加物（Indirect Food Additive） に指定した化合物からなる合成潤滑油である。ＦＤＡに指定されたエステル油の具体例として、モノヒドロゲンフォスフェートエステル油、ジヒドロゲンフォスフェートエステル油等が挙げられる。
本発明に用いるシリコーン油は、ポリマー型の合成潤滑油として周知のシリコーン油のうち、前記ＦＤＡに指定されたものであり、下記の化２で表されるシリコーン油（例えばジメチルポリシロキサン油等）を採用し得る。
【化２】
2010121755.tif 000004
（式中、Ｒはメチル基、フェニル基の単体または混合された基である。）
このようなシリコーン油（オルガノポリシロキサン油）の具体例としては、ジメチルシリコーン油等のアルキルメチルシリコーン油、フェニルメチルシリコーン油等が挙げられる。
本発明に使用できるポリアルキレングリコール油は、合成潤滑油として周知のポリエチレングリコール油、ポリプロピレングリコール油などであり、これらは前述のＦＤＡで規定された合成潤滑油である。
【００４４】
食品機械用グリースは、前記基油に、増ちょう剤として化合物を配合する。この化合物は、アルミニウム複合石けん、カルシウムハイドロステアレート、ポリウレア、クレーおよびフッ素樹脂から選ばれる少なくとも１種の化合物である。
本実施形態に係る玉軸受用保持器５によりグリース漏洩を防ぐことができるため、従来のものより、グリース封入量を多くすることができ、長寿命化を図ることができる。
増ちょう剤にアルミニウム複合せっけんを用いたものは、水素脆性による特異な剥離の発生を抑制することができる。よって、この食品機械用グリースを封入した玉軸受１の長寿命化を図ることが可能となる。
食品機械用グリースとしては、植物系のものに限定されるものではなく、鉱油系や化学合成油系のグリースを使用できる。この場合、植物系のグリースを使用する場合に比べて玉軸受１が長寿命となる。
【００４５】
グリースの封入率は、内外輪２，３間の静止空間に対する100％未満である。玉軸受１の接触シール内側と内外輪２，３で囲まれる空間を全空間容積とし、この全空間容積から、玉軸受が回転した際に、玉４及び保持器５が回転運動を行う空間を除いた空間を「静止空間」とする。
グリースの封入率が静止空間に対する100％未満であると、接触シール内径面と内輪外径面との径方向隙間から、封入されたグリースが玉軸受外部から不所望に漏れ出すことを抑制できる。
【００４６】
以上説明した実施形態におけるいずれかの玉軸受用保持器５の背面側を、グリース対策を施したい側に向けて組み込めば、最終製品のグリース密封機能が保たれる。図１（Ａ）の食品製造装置においては、図１（Ｂ）に示すように、各保持器５の背面側をケーシングＫＳ内に向け、ポケット側を軸方向外方に向けた玉軸受１を軸受箱ＪＢに嵌合して組み込む。これにより、ポケット背面側からのグリース漏洩を抑制し、内輪外径部へのグリース付着を防止することができる。それ故、内輪２のうち、特に、軸方向内方のシール溝１０へのグリースの流動を防止でき、よってケーシングＫＳと回転軸Ｊ１との間の径方向隙間δ１（図１（Ｂ）から、ケーシングＫＳ内にグリースが漏洩することを防止できる。これにより、グリースが食品に混入することを防止し得る。
【００４７】
前記玉軸受用保持器５により、グリース漏洩を防ぐことができるため、内輪２のシール溝１０の形状を設計変更する必要がなく、また玉軸受１の軸方向に、スリンガ等を設ける必要もない。したがって、部品点数を増やす必要がなく、省スペース化を達成することができる。従来のものより、部品点数低減による製造コストの低減を図ることができる。
【００４８】
本実施形態に係る玉軸受用保持器５をアンギュラ玉軸受に適用しても良い。
図２３に示す単列アンギュラ玉軸受においては、内輪２の右側にシール溝１０が形成され、シール部材６は右端にのみ設けられる。右側のシール溝１０に対応して外輪内径面の右側端にシール部材固定溝９が形成されている。図２３左側の内輪外径面を成すカウンターボア部ＣＢは、同図右側の外径部２Ｄより小径に形成される。これにより、外輪３および玉４に対し、内輪２をこの左側のカウンターボア部ＣＢから容易に組み込むことができる。さらに、ポケット背面側における保持器５の内径面と、前記カウンターボア部ＣＢとの距離δ２を長くし得る。この場合、保持器の凹み部１６により、玉４に付着しているグリースを保持器５の内径面で掻き取る量が減少する相乗効果により、左側のカウンターボア部ＣＢへのグリース付着防止を図ることが可能となる。
【００４９】
図２４に示す他の例では、軌道面２ａ等から同図左側に押し出されるグリースについて、凹み部１６により、玉４付着のグリースを保持器５の内径面５ｄで掻き取る量が減少する。これにより、内輪２の外径部２Ｄへのグリース付着を防止でき、シール溝１０へのグリース流動を防止し得る。
図２５の他の例のように、内外輪両側にシール部材６，６が設けられていても良い。軌道面２ａ等から同図右側に押し出されるグリースは、右側のシール部材６によりグリース漏れを防止し得る。軌道面２ａ等から同図左側に押し出されるグリースについて、保持器５の凹み部１６により、玉４に付着しているグリースを内径面５ｄで掻き取る量が減少する。
【００５０】
図２６に示す複列アンギュラ玉軸受においては、軌道面２ａ，３ａ間に複列の玉４を介在させ、各列の保持器５が各列における複数の玉４を保持している。各列の保持器５のポケット開放側を軸方向内方に向け、ポケット背面側がシール部材６にやや離隔して対向する。換言すれば、２個の保持器５，５のポケット面が向かい合うように配置される。軸受空間には前述の食品機械用グリースが封入される。これらアンギュラ玉軸受においても、前述の深溝玉軸受と同様の作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】（Ａ）は、この実施形態に係る玉軸受が適用される食品製造装置の断面図、（Ｂ）はその要部拡大断面図である。
【図２】同玉軸受用保持器の斜視図である。
【図３】（Ａ）は同保持器の一例の部分拡大斜視図、（Ｂ）は同斜視図に仮想円筒を加えた状態を示す斜視図である。
【図４】（Ａ）は同保持器の他の一例の部分拡大斜視図、（Ｂ）は同斜視図に仮想多角柱を加えた状態を示す斜視図である。
【図５】（Ａ）は同保持器のさらに他の一例の部分拡大斜視図、（Ｂ）は同斜視図に仮想リングを加えた状態を示す斜視図である。
【図６】同保持器のポケットと仮想リングの関係を断面で示す説明図である。
【図７】この発明の他の実施形態にかかる玉軸受用保持器の斜視図である。
【図８】この発明のさらに他の実施形態にかかる玉軸受用保持器の斜視図である。
【図９】この発明のさらに他の実施形態にかかる玉軸受用保持器の部分拡大斜視図である。
【図１０】この発明のさらに他の実施形態にかかる玉軸受用保持器の部分拡大斜視図である。
【図１１】この発明のさらに他の実施形態にかかる玉軸受用保持器の部分拡大斜視図である。
【図１２】玉軸受用保持器のポケットと内輪軌道面の間での軸方向位置の関係の説明図である。
【図１３】（Ａ）は図３に示す構造の保持器を組み込んだ玉軸受のグリース漏れ試験の結果の説明図、（Ｂ）は（Ａ）の部分拡大図である。
【図１４】（Ａ）は一般的な冠形状の保持器を組み込んだ玉軸受のグリース漏れ試験の結果の説明図、（Ｂ）は（Ａ）の部分拡大図である。
【図１５】（Ａ）はこの発明のさらに他の実施形態にかかる玉軸受用保持器の部分拡大斜視図、（Ｂ）は同斜視図に仮想円筒を加えた状態を示す斜視図である。
【図１６】この発明の他の実施形態の玉軸受用保持器の斜視図である。
【図１７】同玉軸受用保持器の製造方法の説明図である。
【図１８】同玉軸受用保持器の他の製造方法の説明図である。
【図１９】同玉軸受用保持器の爪先端のポケット中心からの角度の説明図である。
【図２０】同玉軸受用保持器の爪の幅の説明図である。
【図２１】玉軸受用保持器の爪の他の形状例を示す側面図である。
【図２２】玉軸受用保持器の爪のさらに他の形状例を示す側面図である。
【図２３】この発明のさらに他の実施形態にかかるアンギュラ玉軸受の要部拡大断面図である。
【図２４】この発明のさらに他の実施形態にかかるアンギュラ玉軸受の要部拡大断面図である。
【図２５】この発明のさらに他の実施形態にかかるアンギュラ玉軸受の要部拡大断面図である。
【図２６】この発明のさらに他の実施形態にかかる複列アンギュラ玉軸受の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１…玉軸受
２…内輪
４…玉
５…玉軸受用保持器
１１…ポケット
１２…環状体
１４…爪
１６…凹み部
【図１】
2010121755.tif 000005
【図２】
2010121755.tif 000006
【図３】
2010121755.tif 000007
【図４】
2010121755.tif 000008
【図５】
2010121755.tif 000009
【図６】
2010121755.tif 000010
【図７】
2010121755.tif 000011
【図８】
2010121755.tif 000012
【図９】
2010121755.tif 000013
【図１０】
2010121755.tif 000014
【図１１】
2010121755.tif 000015
【図１２】
2010121755.tif 000016
【図１３】
2010121755.tif 000017
【図１４】
2010121755.tif 000018
【図１５】
2010121755.tif 000019
【図１６】
2010121755.tif 000020
【図１７】
2010121755.tif 000021
【図１８】
2010121755.tif 000022
【図１９】
2010121755.tif 000023
【図２０】
2010121755.tif 000024
【図２１】
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【図２２】
2010121755.tif 000026
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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