(57)【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、前記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を減少させる凹み部を、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て設け、こ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り、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２箇所に設けられ、上記２箇所の凹み部の位置は、上記各ポケットの開口縁における保持器円周方向の中心に対する周方向の配向角度を４０°±１５°とした対称な２箇所であり、上記ポケットの内面が凹球面状であり、上記凹み部の深さを、ポケット内面の凹球面の中心から上記凹み部の最深位置までの距離が、玉の半径の１．０５倍以上となる深さとし、上記凹み部は、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２】
請求項１において、各凹み部の内面形状が、保持器の半径方向の直線を中心とする各仮想円筒の表面に略沿う円筒面状の形状である玉軸受用保持器。
【請求項３】
請求項１において、上記ポケットの内面が凹球面状であり、隣合うポケット間の連結部の保持器円周方向の中央位置での断面における保持器内径面上のポケット開放側とは反対側の端点の軸方向位置が、内輪の軌道面の肩部よりもその軌道面の中央側の位置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、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、上記各ポケットの円周方向中央部における保持器外径側部分の軸方向厚さを、保持器内径部分の軸方向厚さよりも厚くした玉軸受用保持器。
【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、上記各ポケットの開放側先端部における保持器外径側先端部の軸方向への突出長を、保持器内径側先端部の軸方向への突出長よりも短くした玉軸受用保持器。
【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、ポケットの保持器周方向の中央におけるポケット底壁部分を、肉厚が内径側よりも外径側が厚くなる断面形状とした玉軸受用保持器。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項において、自動車補機に用いられる玉軸受用保持器。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項の玉軸受用保持器を組み込んだ玉軸受。
【請求項１０】
請求項９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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冠形の玉軸受用保持器およびその保持器を組み込んだ玉軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種回転装置、とりわけ自動車補機に使用される密閉型玉軸受には、耐高温，耐高速，耐泥水，耐ダスト，耐グリース漏れ，長寿命化および低トルクが要求され、耐泥水および耐ダスト対策として軸受内外輪間の空間の両端部に接触シールが設けられる。
このような構造の密閉型玉軸受において、接触シールのシールリップ部分にグリースが存在した状態で軸受温度が上昇すると、軸受内部の空気の膨張によって軸受内部の圧力が上昇するため、軸受外部との圧力差によりシールリップ部分が開いて軸受内のグリースや空気が軸受外部へ漏洩する現象（以下、呼吸と称する）が生じる（特許文献１）。
【０００３】
この呼吸現象を防止する対策を施したものとして、上記シールリップ部分の一部に通気用の切欠部を設けたものが提案されている（特許文献１）。しかし、切欠部にグリースが付着すると、上記した玉軸受と同様のグリース漏れが起きる（特許文献２）。
上記した通気用の切欠部を設けず、例えば内輪回転の玉軸受において、前記接触シールのシールリップ部分が押し付けられる内輪外径面のシール溝へのシールリップ押し付け圧力（以下、緊迫力と言う）を強め、上記した呼吸対策とすることが考えられる。しかし、これではトルクの増大を招くのみで、緊迫力以上の内圧を招く大きな温度上昇時には、グリース漏れを防ぎ切れない。また、軸受温度が低下した場合には、軸受内部の空気の収縮によって内圧が低下することから、シールリップ先端の吸着現象が起こり、更なるトルクの増大を招く要因となる（例えば特許文献３）。
このような理由により、接触シールとして上述した各種の構造のものを用いたとしても、内輪シール溝にグリースが付着すると、グリース漏れを防止することは難しい。
【０００４】
そこで、鉄板波形保持器の形状を変更して、グリース漏れ対策を行なった玉軸受用保持器（以下、この保持器を改良鉄板保持器と称する）も提案されている（特許文献４）。この保持器では、ポケットのある円周方向部分の内径の保持器中心からの半径を、ポケット間の円周方向部分の内径の保持器中心からの半径よりも大きくして、この内径の大きい部分でボールに付着した余分なグリースを掻き取り、内輪肩部にグリースが付着するのを防ぐようにしている。
【０００５】
しかし、一般的な冠形保持器に対して、上記した改良鉄板保持器のグリース漏れ対策の構造を採用すると、冠形保持器において最も小断面積となるポケット中央部をさらに縮小させることになるため、冠形保持器への採用は困難である。
【０００６】
また、冠形樹脂保持器におけるグリース漏れ対策として、隣合うポケット間の連結部の背面側（ポケット開放側とは反対側）を開口したものも提案されている（特許文献５）。このように、この保持器では、隣合うポケット間の連結部の体積を縮小して軸受内の空間容積を増すことで、耐グリース漏れ性を改善している。この場合の冠形樹脂保持器の形状は、前記改良鉄板保持器におけるグリース漏れ対策の構造に類似させたものといえる。
【０００７】
しかし、このようなグリース漏れ対策の構造を、鉄に比べて低強度の樹脂を用いた冠形保持器に適用するためには、その軸方向厚さを増す必要があるが、それでは鉄板波形保持器に比べて内径面の面積が拡大する。内径面の面積が拡大すると、その分だけグリースも堆積しやすくなり、グリース漏洩に繋がる可能性も増大する。したがって、グリース漏洩抑制の大きな効果は期待し難い。
【０００８】
近年の自動車補機の高性能化に伴って、各種回転部品の高速化が求められている。軸受の高速化において、特に冠形樹脂保持器を用いている場合、保持器強度が問題となる。そこで、冠形樹脂保持器の強化方法として、転動体の遅れ進みに対する強度を向上させるために、保持器の軸方向の端面に、内径側壁部と外径側壁部とを区画する溝部を円周方向に沿って設けたものがある（特許文献６）。保持器が溝部により内径側壁部と外径側壁部とに区画されているため、転動体の遅れ進みに対して、前記内径側壁部が内径側に弾性的に傾斜し、前記外径側壁部が外径側に弾性的に傾斜して転動体の遅れ進みを吸収する。これにより、保持器にかかる応力を分散させる。
また、樹脂保持器の強度を高めるために、補強材を組み込んだものがある（特許文献７）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−２５７６４０号公報
【特許文献２】特開２００５−３０８１１７号公報
【特許文献３】特開２００５−０６９４０４号公報
【特許文献４】特開２００７−２７１０７８号公報
【特許文献５】特開２００３−２８７０３２号公報
【特許文献６】特開２００７−１３９０２５号公報、図１
【特許文献７】特開平９−７９２６５号公報、第３頁左下欄、図１，図２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このように、密閉型玉軸受におけるグリース漏れ対策として、特許文献１〜３に開示されるような、シールリップの緊迫力、シールリップ形状および切欠等があるが、これらの対策では、回転により内輪外径部やシール溝にグリースが存在すると、軸受内部の温度上昇でグリース漏れが生じる。
また、特許文献４に開示される改良型鉄板保持器はグリース漏れ対策に有効であるが、このグリース漏れ対策の構造を冠形保持器へ適用する場合には、強度面での制約を受けるので難しい。また、冠形保持器でよく利用される樹脂材は鉄に比べて低強度であるため、前記グリース漏れ対策の構造を冠形保持器に適用する場合、冠形保持器の軸方向厚みを増す必要があるが、これでは保持器内径面でのグリース堆積量の増加を招くため、グリース漏れを防止することが難しい。
【００１１】
特許文献６の冠形樹脂保持器では、高速回転させると遠心力により保持器が外径側にさらに倒れることになり、保持器外径側が、外輪内径側と接触するおそれがある。
例えば、特許文献７のような補強材を組み込んだものは、金属製素子を成形型の内側にセットした状態でこの成形型内に樹脂材を送り込むことにより、射出成形等しなければならない。したがって、製作の工程が多くなり、コストアップや重量増につながる。
また、保持器に耐グリース漏洩性を持たせ、高速回転可能なものは開発されていない。
【００１２】
この発明の目的は、保持器内径部に付着するグリース量を減少させ、軸受からのグリース漏れを防止できる冠形状の玉軸受用保持器を提供することである。
この発明の他の目的は、冠形状の玉軸受用保持器に耐グリース漏洩性を持たせると共に、従来の形状の保持器よりも高速回転に耐えることができる玉軸受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】
【００１３】
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、前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、前記各ポケットの内面に、前記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を減少させる凹み部を、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て設たことを特徴とする。
この構成の玉軸受用保持器によると、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たことにより、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減少する。これにより、内輪外径部へのグリース付着を防止することができるので、内輪のシール溝へのグリースの流動を防止でき、結果として玉軸受からのグリース漏れを防止できる。
【００１４】
前記ポケットの凹み部の軸方向位置は、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とする。なぜなら、保持器の内径面に堆積するグリースが多量となるのは、玉と内輪軌道面の接触により、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。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２箇所に設けられ、上記２箇所の凹み部の位置は、上記各ポケットの開口縁における保持器円周方向の中心に対する周方向の配向角度を４０°±１５°とした対称な２箇所であり、上記ポケットの内面が凹球面状である。
【００１５】
この発明において、前記ポケットの内面が凹球面状であり、前記凹み部の内面の保持器円周方向に沿う断面形状が、ポケットの内面となる凹球面の曲率半径よりも小さな曲率半径の円弧状であってもよい。
【００１６】
この発明において、各凹み部の内面形状が、保持器の半径方向の直線を中心とする各仮想円筒の表面に略沿う円筒面状の形状であってもよい。
【００１８】
この発明において、前記凹み部の内面の保持器円周方向に沿う断面形状が、多角形状であってもよい。
【００１９】
上記凹み部は、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。
【００２０】
前記ポケットの内面が凹球面状であり、前記凹み部の深さを、ポケット内面の凹球面の中心から前記凹み部の最深位置までの距離が、玉の半径の１．０５倍以上となる深さとする。
【００２１】
この発明において、前記ポケットの内面が凹球面状であり、隣合うポケット間の連結部の保持器円周方向の中央位置での断面における保持器内径面上のポケット開放側とは反対側の端点の軸方向位置が、内輪の軌道面の肩部よりもその軌道面の中央側の位置であってもよい。これにより、連結部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。
【００２２】
この発明において、前記連結部の保持器円周方向の中央位置での断面における保持器外径側での軸方向厚さを、保持器内径側での軸方向厚さよりも厚くしてもよい。これにより、連結部の内径面の面積を低減しつつ、保持器の強度も確保できる。
【００２３】
この発明において、前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よい。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。
【００２４】
この発明において、前記各ポケットにおける保持器外径側での軸方向厚さを、保持器内径側での軸方向厚さよりも厚くしてもよい。これにより、ポケットでの内径面の面積を低減しつつ、保持器の強度も確保できる。
【００２５】
この発明において、前記各ポケットの開放側先端部における保持器外径側先端部の軸方向への突出長を、保持器内径側先端部の軸方向への突出長よりも短くしてもよい。これにより、保持器を軽量化でき、玉軸受を高速回転で使用する場合に、遠心力による保持器の応力を低減することができる。高速回転時に、保持器の先端部では、ポケットの中央部に対して外径側に傾くように変形することから、先端部の内径側で玉を案内することになり、先端部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。
【００２６】
この発明において、ポケットの保持器周方向の中央におけるポケット底壁部分を、肉厚が内径側よりも外径側が厚くなる断面形状としてもよい。密封板を付けた玉軸受では、保持器と密封板の距離は、外径側で広く、内径側では狭くなっている。この場合、保持器全体を軸方向に拡大することが難しい。そこで、前記ポケット底壁部分における外径側の肉厚を、内径側の肉厚よりも厚くすることで、密封板と保持器とが接触することなく、保持器にかかる最大応力と変位量とを低下させ得る。したがって、高速化を図ることができる。
【００２７】
この発明において、自動車補機に用いられる玉軸受用保持器としてもよい。
この発明の玉軸受は、この発明の玉軸受用保持器を組み込んだものである。
単列の玉軸受では、ポケット開放側へのグリース挙動は一般的な冠形状の保持器を組み込んだ玉軸受の場合と変わらず、グリース漏れ防止効果が期待できない。しかし、一般的に玉軸受は一対で使われることが多く、その一対の玉軸受の両端側へのグリース漏れを嫌う場合が多い。この場合には、上記発明の玉軸受用保持器の背面側を、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。
【００２８】
この発明の玉軸受において、複列とする場合、上記玉軸受用保持器を、そのグリース漏れ防止機能を有する背面側が軸受外側に向くように複列の玉軸受に組み込むことが好ましい。これにより、複列の玉軸受の両側からのグリース漏洩を抑制することができる。
この発明の玉軸受において、グリースの封入率が、内外輪間の静止空間に対する１００％未満であってもよい。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、玉およ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、内外輪間の静止空間に対する１００％未満であると、密封板内径面と外輪内径面との径方向隙間から、封入されたグリースが不所望に漏れ出すことを抑制できる。
【発明の効果】
【００２９】
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、前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、前記各ポケットの内面に、前記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を減少させる凹み部を、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て設け、こ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り、、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２箇所に設けられ、上記２箇所の凹み部の位置は、上記各ポケットの開口縁における保持器円周方向の中心に対する周方向の配向角度を４０°±１５°とした対称な２箇所であり、上記ポケットの内面が凹球面状であり、上記凹み部の深さを、ポケット内面の凹球面の中心から上記凹み部の最深位置までの距離が、玉の半径の１．０５倍以上となる深さとし、上記凹み部は、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ため、保持器内径部に付着するグリース量を減少させ、軸受からのグリース漏れを防止できる。内輪のシール溝にグリースが付着し難く、グリース漏れを防止できる。
【００３０】
この発明の玉軸受は、この発明の玉軸受用保持器を組み込んだものであるため、玉軸受が一対で使われる場合に、上記発明の玉軸受用保持器の背面側を、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を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の一実施形態にかかる玉軸受用保持器を組み込んだ玉軸受の一部破断斜視図である。
【図２】同玉軸受の部分拡大断面図である。
【図３】この実施形態の玉軸受用保持器の概略の斜視図である。
【図４】（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５】（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６】（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７】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８】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】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１３】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１４】（Ａ）は図４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１５】（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１６】（Ａ）は参考提案例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１７】実施形態の玉軸受用保持器を組み込んだ複列の玉軸受の断面図である。
【図１８】この発明のさらに他の実施形態に係る玉軸受用保持器の部分拡大斜視図である。
【図１９】同保持器を軸受軸心を含む仮想平面で切断して見た要部断面図である。
【図２０】同保持器を保持器外径側から見た要部平面図である。
【図２１】この発明のさらに他の実施形態に係る玉軸受用保持器であり、ポケット底の補強部に、相手側の爪が入り込まない大きさの板を設けた例を示す図である。
【図２２】同保持器の斜視図である。
【図２３】この発明のさらに他の実施形態に係る玉軸受用保持器であり、外径円環部を壁面とした玉軸受用保持器の例を示す斜視図である。
【図２４】図２３の壁面に傾斜をつけた例を示す斜視図である。
【図２５】この発明のさらに他の実施形態に係る玉軸受用保持器であり、円環壁面を有し、且つ、保持器背面を除く保持器外径面を削除した例を示す斜視図である。
【図２６】（ａ）は一般的な冠形保持器に遠心力を作用させた場合の応力分布図、（ｂ）は同保持器の変位分布図である。
【図２７】（ａ）はポケット内面に凹み部を設けた冠形保持器に遠心力を作用させた場合の応力分布図、（ｂ）は同保持器の変位分布図である。
【図２８】（ａ）はポケット内面に凹み部を設け円環部を除去した冠形保持器に遠心力を作用させた場合の応力分布図、（ｂ）は同保持器の変位分布図である。
【図２９】（ａ）は図２８の形状にポケット部を肉厚にした冠形保持器に遠心力を作用させた場合の応力分布図、（ｂ）は同保持器の変位分布図である。
【図３０】（ａ）は図２８の形状に外径部を補強した冠形保持器に遠心力を作用させた場合の応力分布図、（ｂ）は同保持器の変位分布図である。
【図３１】（ａ）は図２９および図３０の形状を組み合わせた冠形保持器に遠心力を作用させた場合の応力分布図、（ｂ）は同保持器の変位分布図である。
【図３２】（ａ）は補強部を円環状に形成した冠形保持器に遠心力を作用させた場合の応力分布図、（ｂ）は同保持器の変位分布図である。
【図３３】（ａ）は外径円環部を壁面とした冠形保持器に遠心力を作用させた場合の応力分布図、（ｂ）は同保持器の変位分布図である。
【図３４】（ａ）は図３３の壁面に傾斜をつけた冠形保持器に遠心力を作用させた場合の応力分布図、（ｂ）は同保持器の変位分布図である。
【図３５】（ａ）は保持器外径側を削除した冠形保持器に遠心力を作用させた場合の応力分布図、（ｂ）は同保持器の変位分布図である。
【図３６】一般的な冠形状保持器に対して、転動体の遅れ進みを模擬した変位を与えた解析結果を示す応力分布図である。
【図３７】一般的な冠形状保持器に対して、転動体の遅れ進みを模擬した変位を与えた解析結果を示す応力分布図である。
【図３８】図３１の形状の保持器に対して転動体の遅れ進みを模擬した変位を与えた解析結果を示す応力分布図である。
【図３９】図３１の形状の保持器に対して転動体の遅れ進みを模擬した変位を与えた解析結果を示す応力分布図である。
【図４０】（ａ）は保持器のポケットを、保持器軸方向を含む仮想平面で半分に切断した形状を表す斜視図、（ｂ）は同斜視図の要部拡大図である。
【図４１】（ａ）は一般的なシールを付けた玉軸受の断面図、（ｂ）は保持器の外径部を補強した玉軸受の断面図である。
【図４２】保持器を重ねたときに、爪側に相手のポケット底側が入り込む例を示す図である。
【図４３】保持器半周に対し、保持器切断面をθ方向に拘束し、ポケット一つに対して、転動体が接触する面積にθ方向に強制変位を与えた解析例を示す斜視図である。
【図４４】図２９乃至図３５のいずれかの冠形保持器を組み込んだ玉軸受の断面図である。
【図４５】この発明の一実施形態にかかる軸受をアイドラプーリに設けた断面図である。
【図４６】この発明の一実施形態にかかる軸受をオルタネータに設けた断面図である。
【図４７】この発明の一実施形態にかかる軸受を自動二輪車の減速機に設けた断面図である。
【図４８】この発明の一実施形態にかかる軸受を自動変速機に設けた断面図である。
【図４９】図４８の要部である遊星歯車機構を示す断面図である。
【図５０】この発明の一実施形態にかかる軸受を無断変速機に設けた断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
この発明の実施形態を図面と共に説明する。図１および図２は、この実施形態の玉軸受用保持器が適用される玉軸受の一部破断斜視図および部分拡大断面図である。この玉軸受１は密閉型の深溝玉軸受であり、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４は鋼球からなる。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。
【００３３】
保持器５は、図３に斜視図で示すように、内部に玉４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、円周方向に対面する一対の爪状の先端部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。
【００３４】
保持器５の一部を拡大して図４に斜視図で示す。図３は、図４と対応する部分につき、ポケット内面を単調な球面とした場合の図である。
この実施形態の保持器５のポケット１１の内面には、図４（Ａ）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の断面形状）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、詳しくは同図（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、参考提案例として３箇所以上としても良い。
【００３５】
図５は、保持器５のポケット１１の内面のさらに他の形状例を示す。この例は、図４の実施形態において、凹み部１６の断面形状（保持器円周方向に沿う断面形状）を円弧状とする代わりに、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。この実施形態におけるその他の構成は、図４の例と同様である。
【００３６】
図６は、保持器５のポケット１１の内面のさらに他の形状例を示す。この例は、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箇所に設けられていることでは図４の実施形態と同様であるが、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７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。
【００３７】
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４〜図６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。また、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。
【００３８】
図８は他の実施形態を示す。この玉軸受用保持器５は、図４〜図６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４〜図６に示す実施形態では、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８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。
【００３９】
なお、図８の実施形態では、前記連結部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端点の軸方向位置を、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８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１３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。
【００４０】
図９はさらに他の実施形態を示す。この玉軸受用保持器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１３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。
【００４１】
なお、保持器５の内径面の面積を低減するには、図１０に部分拡大斜視図で示すように、ポケット１１の内面に設ける前記凹み部１６を大きくしても良い。
また、図１１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。
【００４２】
図１２はさらに他の実施形態を示す。この玉軸受用保持器５は、図９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、前記先端部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。
【００４３】
図１４および図１５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８に示した実施形態の保持器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１４は、図８の実施形態の保持器５を用いた玉軸受のグリース付着状態を示し、図１５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。
【００４４】
図１４および図１５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１５）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。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１４）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。
【００４５】
これらの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）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。
ポケットのある円周方向部分の内径の保持器中心からの半径を、ポケット間の円周方向部分の内径の保持器中心からの半径よりも大きくした従来例（特許文献４に開示）の保持器のグリース漏れ防止構造を、冠形状の保持器に適用した場合は、ポケットの中央底部の形状を一部削除する必要がある。このため、保持器の強度低下が大きく、実用に供することは困難である。具体的には、保持器の自転による遠心力が作用すると、ポケットの中央底部での歪みが大きく、この部分が破断に至ったり、あるいは隣合うポケット間の連結部の外径側への変位量が増加し、外輪との接触を招き好ましくない。
これに対して、この実施形態の保持器５における前記凹み部１６は、ポケット１１の底に位置しないので、保持器５の強度低下を小さくすることができ、実用に耐え得る。
【００４６】
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１３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。
【００４７】
図１６は参考提案例を示す。この玉軸受用保持器５は、図４〜図６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（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。
【００４８】
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。
【００４９】
実施形態の保持器５を組み込んだ単列の深溝玉軸受１（図１）では、ポケット開放側へのグリース挙動は一般的な冠形状の保持器を組み込んだ玉軸受の場合と変わらず、グリース漏れ防止効果が期待できない。しかし、一般的に玉軸受は一対で使われることが多く、その一対の玉軸受の両端側へのグリース漏れを嫌う場合が多い。この場合には、実施形態の保持器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。
【００５０】
図１７は、前記各実施形態の玉軸受用保持器５を組み込んだ複列の深溝玉軸受３１を示す。この玉軸受３１では、内輪２の外径面に２列の軌道面２ａ，２ａが形成され、これら軌道面２ａに対向する２列の軌道面３ａ，３ａが外輪３の内径面に形成されていて、これら内外輪２，３の各軌道面２ａ，３ａ間に２列の玉４を介在させている。内外輪２，３間に形成される環状空間の両端は、それぞれ接触シール６で密封されている。各列の玉４は、前記各実施形態における保持器５で保持されている。この場合、各保持器５は、その背面側が接触シール６を向くように組み込まれる。その他の構成は、図１の単列の玉軸受１の場合と同様である。
【００５１】
この複列の玉軸受３１によると、実施形態の保持器５を、そのグリース漏れ防止機能を有する背面側が接触シール６に向くように組み込んでいるため、玉軸受３１の両側からのグリース漏洩を抑制することができる。
【００５２】
次に、グリース漏洩を抑制し、従来よりも高速回転下で使用可能な玉軸受用保持器について説明する。以下の説明においては、各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
図１８乃至図２０に示すこの発明の実施形態に係る冠形保持器について説明する。図１８は、同冠形保持器の部分拡大斜視図であり、図１９は同冠形保持器を軸受軸心を含む仮想平面で切断して見た要部断面図、図２０は同冠形保持器を保持器外径側から見た要部平面図である。この冠形保持器は、このポケット１１の内面に凹み部１６（図１８）を設け、円環部壁面Ｅｈを除去すると共に、ポケット１１の保持器周方向の中央におけるポケット底壁部分Ｐｓを、保持器内径側よりも外径側が厚肉となる断面形状としている。つまり、保持器外径側の背面側ポケット底の部分Ｐ１の肉厚のみを、内径側の肉厚ｔｉよりも増加させている。この冠形保持器を玉軸受に組み込んだ場合、シールと保持器とが接触することなく、保持器にかかる最大応力と変位量とを低下させ得る。
【００５３】
図２１および図２２の冠形保持器は、ポケット１１底の補強部に、相手側の爪が入り込まない大きさの板Ｈｔを設けたものである。すなわち、保持器外径側の背面側ポケット底の部分の肉厚を、内径側の肉厚よりも増加させる。この肉厚を増加させた補強部を板状にし、各ポケット１１における一対の爪の先端部１４，１４間の距離Ｌ１よりも、同補強部の一辺の長さＬ２を長くしている。これにより、複数の保持器を保持器軸方向に重ねたとき、爪が相手側の背面側ポケット底に入り込むことを阻止する。
この冠形保持器によると、凹み部１６によりグリース漏洩を抑制し、補強部である板Ｈｔにより保持器にかかる最大応力と変位量とを低下させ従来よりも高速回転下で使用可能となる。さらに、板Ｈｔにより複数の保持器を保持器軸方向に重ねたときの利便性を高めることができる。
【００５４】
図２３の冠形保持器は、保持器外径側に円環壁面Ｅｈ１を有し、内径側の内径面に凹みＥｈ２を設けたものである。この場合、一般的な冠形状保持器等よりも円環壁面Ｅｈ１と内輪外径面との距離を大きく確保できるため、内輪外径面にグリースが付着し難く、保持器の耐グリース漏洩性を保つことができる。この保持器を保持器軸方向に複数重ねたとき、爪の先端部１４が円環壁面Ｅｈ１に当接するため、爪が相手側の背面側ポケット底に入り込むことを阻止する。またグリース漏洩を抑制し、従来よりも高速回転下で使用可能となる。
【００５５】
図２４の冠形保持器は、図２３の円環壁面Ｅｈ１に傾斜を付けた形状である。この円環壁面Ｅｈ１の傾斜部Ｋｓは、保持器背面から保持器正面に向かうに従って肉厚が次第に厚くなり、連結部１３に繋がるように形成されている。この傾斜部Ｋｓにより、壁面Ｅｈ１に付着したグリースが、この保持器に作用する遠心力により、外径側に移動し易くなる。よって、内輪外径面にグリースが溜まり難くなり、保持器の耐グリース漏洩性を保つことができる。また、従来よりも高速回転下で使用可能となる。
【００５６】
図２５の冠形保持器は、円環壁面ＥＨ２を有し、且つ、保持器背面を除く保持器外径面Ｈｇを削除している。保持器とシール溝の距離が近く、保持器の背面側を保持器軸方向に拡大させられない場合等において、遠心力に対して影響が大きい保持器外径側を削除する。これにより応力集中を低下させることができる。一般的な冠形状保持器では、高速回転下で運転した場合、外径側の爪の先端部１４が軸受外径方向へ変形し、外輪内径面と接触する可能性がある。図２５の形状とすることで、保持器外径面Ｈｇと外輪内径面との距離を必要十分に取ることができる。高速回転下において、爪の外径側先端部分１４ａが軸受外径方向へ変形した場合であっても、前記距離を確保したことで、この爪の外径側先端部分１４ａが外輪内径面と接触することを未然に防止し得る。よって、より高速回転可能となる。また、凹み部１６よりグリース漏洩を抑制することができる。
【００５７】
図２６〜図３５は、各種形状の冠形保持器に遠心力を作用させた場合の応力分布と変位分布とを表したものである。これらの図は、解析の対称性から、保持器のポケットを、保持器軸方向を含む仮想平面で半分に切断した形状である（図３８参照）。遠心力解析の境界条件は、保持器径方向をｘ軸、保持器軸方向をｚ軸、保持器周方向をθとする円筒座標系とし、保持器切断面をθ方向に拘束し、且つ、ポケット底の内径側１点をｚ方向に拘束し、保持器中心を中心にｚ軸回りに遠心力を作用させた。
【００５８】
図２６〜図３５の各図（ａ）が応力分布図、（ｂ）が変位の分布図となっている。各図（ａ）の応力分布図において、引出し線の先端で表される位置は、最大応力発生位置を示し、同引出し線の基端の四角枠内の文字は、最大応力の値を示している。各図（ｂ）の変位の分布図において、左上のＭａｘの値が変位の最大値を表している。
図２６（ａ）に示すように、一般的な冠形保持器は、軸受回転に伴う遠心力が作用すると、保持器の最小断面部であるポケット１１底部に応力集中が発生する。このとき最大応力は例えば２．３４×１０４ｍＮ／ｍｍ２（＝ＫＰａ）となる。この一般的な冠形保持器において、変位が最大となる位置は、図２６（ｂ）に示すように、爪の外径側先端部分１４ａとなっている。このとき変位の最大値は例えば３．４７×１０−１ｍｍとなる。図２７乃至図３５の各図（ｂ）に示すように、全ての形状で、爪の外径側先端部分１４ａの変位が最大となった。
【００５９】
図２７（ａ）に示すように、冠形保持器のポケット１１の内面に凹み部１６を設けたものでは、この凹み部１６を付与することにより、ポケット底の最大応力発生位置が保持器内径側から保持器外径側へと移り、上記一般的な冠形保持器よりも僅かに応力分布が広がる。このとき最大応力は例えば２．３０×１０４ｍＮ／ｍｍ２となる。また図２７（ｂ）に示すように、変位の最大値は例えば３．８６×１０−１ｍｍとなる。
図２８の冠形保持器では、このポケット１１の内面に凹み部１６を設けると共に、円環部壁面Ｅｈを除去している。これにより、保持器の耐グリース漏洩性を高めると共に、保持器にかかる集中応力が分散する。このとき最大応力は例えば２．３８×１０４ｍＮ／ｍｍ２となる。しかし、図２８（ｂ）に示すように、変位の最大値は例えば８．２０×１０−１ｍｍとなる。図２７、図２８の冠形保持器の最大変位量は、図２６の一般的な冠形保持器の最大変位量よりも増加する。
【００６０】
図２９の冠形保持器では、このポケット１１の内面に凹み部１６を設け、円環部壁面Ｅｈを除去すると共に、ポケット部を図２８等よりも肉厚にした形状である。この場合、保持器の最小断面部を増加させることにより、応力集中と変位が低下する。すなわち図２９（ａ）に示すように、最大応力は例えば１．３１×１０４ｍＮ／ｍｍ２となる。図２９（ｂ）に示すように、変位の最大値は例えば３．２４×１０−１ｍｍとなる。
ここで、一般的なシールを付けた玉軸受の断面図を図３９（ａ）に示す。同図より、保持器とシールとの距離δ１は、外径側つまり同図上側で広く、内径側では狭くなっている。この場合、保持器全体を軸方向つまり同図左右方向に拡大することが難しい。そこで、図３９（ｂ）に示すように、保持器外径側の背面側ポケット底の部分Ｐ１の肉厚のみを、内径側の肉厚ｔｉよりも増加させる。これにより、シール６と保持器とが接触することなく、保持器にかかる最大応力と変位量とを低下させ得る。このとき最大応力は、図３０（ａ）に示すように、例えば１．８９×１０４ｍＮ／ｍｍ２となる。図３０（ｂ）に示すように、変位の最大値は例えば１．５９×１０−１ｍｍとなる。なお、シール６と保持器の距離が近いと、保持器背面側に付着したグリースがシール６との間で引きずられ、軸受回転トルクが上昇する可能性がある。
【００６１】
さらなる応力集中と変位の低下を得るためには、図３１に示すように、図２９と図３０の形状を組み合わせるとよい。具体的には、保持器最小断面部を増加させ、さらにシールとの距離が大きい保持器外径側を肉厚にした形状である。この図３１の形状の保持器では、最大応力は、図３１（ａ）に示すように、例えば１．１４×１０４ｍＮ／ｍｍ２となる。図３１（ｂ）に示すように、変位の最大値は例えば２．２１×１０−１ｍｍとなる。
【００６２】
ところで図３１の形状では、図４０に示すように、保持器を重ねたときに、爪側に相手のポケット１１底側が入り込んでしまう場合がある。この場合、保持器を重ねて積み上げるときに傾くため、軸受への保持器組立工程において、大量の保持器の取り扱いが悪くなったりする。
これに対し、前述の図２１〜図２４のような形状とすることで、保持器の耐グリース漏洩性とポケット中央部への応力集中を低下させる機能を保ちつつ、複数の保持器を保持器軸方向に重ねたときに相手のポケット１１底が不所望に入り込むのを防ぐことができる。
ポケット１１底の補強部に板Ｈｔを設けた保持器では、最大応力は、図３２（ａ）に示すように、例えば１．０９×１０４ｍＮ／ｍｍ２となる。図３２（ｂ）に示すように、変位の最大値は例えば１．５９×１０−１ｍｍとなる。
【００６３】
前述の図２３の保持器では、最大応力は、図３３（ａ）に示すように、例えば１．１８×１０４ｍＮ／ｍｍ２となる。図３３（ｂ）に示すように、変位の最大値は例えば１．６２×１０−１ｍｍとなる。このように、図２３の保持器は、一般的な冠形状保持器よりも遠心力による応力集中と変位が共に低い値となっており、高速化可能となる。
前述の図２４の保持器では、最大応力は、図３４（ａ）に示すように、例えば１．１８×１０４ｍＮ／ｍｍ２となる。図３４（ｂ）に示すように、変位の最大値は例えば１．６４×１０−１ｍｍとなる。この図２４の保持器も、一般的な冠形状保持器よりも遠心力による応力集中と変位が共に低い数値となっており、高速化可能となる。
図２５の保持器では、最大応力は、図３５（ａ）に示すように、例えば１．６９×１０４ｍＮ／ｍｍ２となる。図３５（ｂ）に示すように、変位の最大値は例えば１．６４×１０−１ｍｍとなる。
【００６４】
次に、転動体遅れ進みに対する解析について説明する。
上記した高速回転可能な保持器の形状は、転動体の遅れ進みに対しても、応力集中緩和の効果がある。図３６、図３７には、一般的な冠形状保持器に対して、転動体の遅れ進みを模擬した変位を与えた解析結果を示す。その境界条件は、図４３に示すように、保持器半周に対し、保持器切断面Ｓｄ，Ｓｄをθ方向に拘束し、ポケット１１一つに対して、転動体が接触する面積にθ方向に強制変位を与えている。解析は保持器半周に対して行ったが、解析結果は強制変位を与えた一ポケット１１を示している。図３８、図３９に、図３１の形状の保持器に対して転動体の遅れ進みを模擬した変位を与えた解析結果を示す。図３８、図３９に示すように、図３１の保持器では、ポケット１１への凹み部１６の付与と円環壁面Ｅｈの除去とにより、保持器ポケット底に作用する応力が分散している。また、ポケット底面を肉厚にし、補強部を設けていることにより、応力集中の最大値の低下につながっており、結果的に変位量も低下する。同図３８、図３９の爪部に生じている応力は、転動体の遅れ進みを模擬した変位拘束の影響により発生しているため、無視してよい。ここでは、ポケット底部に生じる応力に注目すればよい。図３６、図３７の一般的な保持器の最大応力は例えば２．９２×１０５ｍＮ／ｍｍ２であるのに対し、図３８、図３９の保持器の最大応力は例えば１．７８×１０５ｍＮ／ｍｍ２である。
【００６５】
図４４に示すように、図２９乃至図３５のいずれかの冠形保持器を組み込んだ玉軸受（図４４の例では図３１の保持器適用）とした場合、この玉軸受からのグリース漏れを防止できると共に、一般的な冠形状保持器を組み込んだ玉軸受よりも高速回転に耐えることができる。樹脂材からなる冠形状保持器を適用した場合であっても、前述の図２９〜図３５の各形状により保持器にかかる最大応力と変位量とを低下させ得る。したがって、高速化を図ることができる。
図４４の玉軸受におけるグリース封入率は、内外輪２，３の静止空間に対する１００％未満である。この場合、シール内径面と内輪との径方向隙間から、封入されたグリースが玉軸受から不所望に漏れ出すことを抑制できる。
【００６６】
この発明の一実施形態に係る玉軸受を自動車補機に適用しても良い。図４５は、前記玉軸受を自動車補機であるアイドラプーリに設けた断面図である。この実施形態では、軸Ｓｈの外周に同軸受を嵌合し、この軸受によりプーリＰＬを回転自在に支持している。このアイドラプーリ用軸受によると、前述の玉軸受用保持器を用いることにより、グリース漏れを防止し得る。特に、図２９〜図３５の玉軸受用保持器を用いることにより、グリース漏れ防止を図ると共に高速化可能となる。
【００６７】
図４６は、前記玉軸受を自動車補機であるオルタネータに設けた断面図である。この実施形態では、オルタネータＯＮＴにおいて、オルタネータ用軸受ＮＮ１，ＮＮ２にシャフトＳｈ１が挿入され、突き出た端部にプーリＰＬが取り付けられている。プーリＰＬには、図示していない伝動ベルトが掛けられる係合溝ＰＬ１が設けられる。このオルタネータ用軸受ＮＮ１，ＮＮ２によると、前述の保持器を設けたことにより、グリース漏れを防止し得る。特に、図２９〜図３５の玉軸受用保持器を用いることにより、グリース漏れ防止を図ると共に高速化可能となる。
【００６８】
この発明の一実施形態に係る玉軸受を二輪車減速機に適用しても良い。
例えば、図４７に示すように、二輪車減速機ＧＳにおいて、車軸Ｓｈ１の一端部および他端部に同玉軸受を嵌合し、図示外の駆動源によりこの車軸Ｓｈ１は回転可能に構成しても良い。この減速機ＧＳの軸受によると、前述の保持器を設けたことでグリース漏れを防止し、軸受の長寿命化等を図ることができる。特に、図２９〜図３５の玉軸受用保持器を用いることにより、グリース漏れ防止を図ると共に高速化可能となる。
図４８は、この発明の一実施形態にかかる軸受を自動変速機に設けた断面図である。図４９は、図４８の要部である遊星歯車機構を示す断面図である。図４８に示すように、自動変速機５５は、ケーシング５６と、入力軸５７と、出力軸５８と、変速機構５９とを有する。入力軸５７は、ケーシング５６に挿通され、図示外のエンジンの回転をトルクコンバータ等を介して自動変速機５５に伝達する。出力軸５８は、ケーシング５６に挿通され、図示外の駆動輪に連結される。変速機構５９は、入力軸５７の回転を任意に選択された回転比で変換して出力軸５８に伝達する。
前記変速機構５９のうち図４７に拡大して示す遊星歯車機構６０は、第１回転軸６１に固定される太陽歯車６２と、第２回転軸６３に固定される内歯歯車６４と、これら太陽歯車６２および内歯歯車６４間に配置される複数の遊星歯車６５と、複数の遊星歯車６５と軸受１を介して接続される遊星キャリア６６とを有する。前記軸受１等に、この発明の実施形態にかかる軸受が適用される。
また、図５０に示すように、この発明の一実施形態にかかる軸受１を無断変速機ＣＶＴに設けても良い。
【符号の説明】
【００６９】
１…玉軸受
２…内輪
２ａ…軌道面
２ｂ…外径面部
４…玉
５…玉軸受用保持器
１１…ポケット
１２…環状体
１３…連結部
１４…ポケットの先端部
１６…凹み部
２６…凹み部
３１…複列の玉軸受
Ｏ…保持器中心軸
ＰＣＤ…玉配列ピッチ円
Ｒａ：凹球面の曲率半径
Ｒｂ：凹み部内面の曲率半径
Ｒｃ：距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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