(57)【要約】      （修正有）【課題】玉軸受の潤滑剤のなじみ時間の短縮化を図ることができる玉軸受用保持器と玉軸受を提供する。【解決手段】保持器本体３１には玉２５を転動可能に保持する第１ポケット３２と、第２ポケット３６とが各々形成される。第１ポケット３２は、軸方向の一端側に形成され玉２５の外周面に摺接して軸方向一方及び周方向両方の移動を抑制する孔壁面３３ａをもつ第１案内孔部３３と、軸方向の他端側に形成され、かつ玉２５の外周面との間に潤滑剤の通過を許容する隙間を構成する孔壁面３４ａをもつ第１空間構成孔部３４とを連通状に有する。第２ポケット３６は、軸方向の他端側に形成され玉２５の外周面に摺接して軸方向他方及び周方向両方の移動を抑制する孔壁面３７ａをもつ第２案内孔部３７と、軸方向の一端側に形成され、かつ玉２５の外周面との間に潤滑剤の通過を許容する隙間を構成する孔壁面３８ａをもつ第２空間構成孔部３８とを連通状に有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪の外周面の内輪軌道面と、外輪の内周面の外輪軌道面との間に転動可能に配設される複数の玉を転動可能に保持する玉軸受用保持器であって、
前記内輪の外周面と、前記外輪の内周面との間の環状空間に沿って環状をなして配設される保持器本体に、前記玉を転動可能に保持する第１ポケットと、第２ポケットとが前記保持器本体の周方向に設定間隔を隔てて各々形成されており、
前記第１ポケットは、軸方向の一端側に形成され、前記第１ポケットに配設された玉の外周面に摺接して軸方向一方及び周方向両方への前記玉の移動を抑制する孔壁面をもつ第１案内孔部と、軸方向の他端側に形成され、かつ玉の外周面との間に潤滑剤の通過を許容する隙間を構成する孔壁面をもつ第１空間構成孔部とを連通状に有し、
前記第２ポケットは、軸方向の他端側に形成され、前記第２ポケットに配設された玉の外周面に摺接して軸方向他方及び周方向両方への前記玉の移動を抑制する孔壁面をもつ第２案内孔部と、軸方向の一端側に形成され、かつ玉の外周面との間に潤滑剤の通過を許容する隙間を構成する孔壁面をもつ第２空間構成孔部とを連通状に有していることを特徴とする玉軸受用保持器。
【請求項２】
請求項１に記載の玉軸受用保持器であって、
保持器本体の周方向には第１ポケットと第２ポケットとが同数で複数配設されていることを特徴とする玉軸受用保持器。
【請求項３】
請求項１に記載の玉軸受用保持器であって、
保持器本体の周方向には複数の第１ポケットと複数の第２ポケットとが交互に設されていることを特徴とする玉軸受用保持器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の玉軸受用保持器であって、
第１、第２案内孔部は、玉の半径よりも僅かに大きい半径をもつ半円弧状に形成されていることを特徴とする玉軸受用保持器。
【請求項５】
外周面に内輪軌道面が形成される内輪と、内周面に外輪軌道面が形成される外輪と、前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間に転動可能に配設される複数の玉と、これら複数の玉を転動可能に保持する請求項１〜４のいずれか一項に記載の玉軸受用保持器とを備えていることを特徴とする玉軸受。
【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と玉軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、工作機のスピンドルに採用される玉軸受は、高速回転に対応できるように、内輪の内輪軌道面、外輪の外輪軌道面、複数の玉、保持器に潤滑剤（主としてグリース）をなじませる必要がある。
このため、例えば、図６に示すように、内輪３１１の内輪軌道面３１２側に潤滑剤を注入した後、玉軸受をなじみ運転する。これによって、内輪軌道面３１２側の潤滑剤を、攪拌し、複数の玉３２５、保持器３３０の内径面、保持器３３０の軸方向両端面、保持器３３０の外径面、外輪３２０の軌道肩部３２２、３２３の内周面、外輪軌道面３２１にわたって矢印方向へ移動させる。そして、余分な潤滑剤は、外輪３２０の軌道肩部３２２の内周面に溜まって潤滑剤溜まり部３３５を構成する。
ところで、図６に示す従来においては、玉軸受のなじみ運転の際、保持器３３０のポケット３３２（玉３２５の直径寸法よりも僅かに大きい内径寸法を有する円筒孔）と玉３２５の外周面との間の隙間が僅かであるため、潤滑剤は当該隙間を通りにくく、主に保持器の軸方向両端面の外側を通って外輪側に達していた。この結果、潤滑剤のなじみ時間が長くなると共に、潤滑剤や玉軸受の構成部品の温度上昇も著しくなる。
また、保持器のポケットと、玉との間に潤滑剤溜まり部が形成される玉軸受においては例えば、特許文献１に開示されている。すなわち、玉軸受用保持器のポケットは、球状に部分的に形成された第１球状凹面部と、球状に部分的に形成された第２球状凹面部と、第１球状凹面部と第２球状凹面部との間に円筒状に形成された円筒状凹面部と、から構成されている。そして、第１球状凹面部と円筒状凹面部との間、及び円筒状凹面部と第２球状凹面部との間に、それぞれ潤滑剤溜まり部が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−５２７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示された玉軸受用保持器と玉軸受においては、潤滑剤の流れを円滑化するために、第１球状凹面部と円筒状凹面部との間の隙間、及び円筒状凹面部と第２球状凹面部との間の隙間を大きく設定すると、玉に対する保持器の軸方向及び周方向の動き（挙動）が大きくなり、これによって保持器が損傷されやすくなる恐れがある。
このため、特許文献１に開示された玉軸受用保持器と玉軸受においては、第１球状凹面部と円筒状凹面部との間の隙間、及び円筒状凹面部と第２球状凹面部との間の隙間を大きく設定することが困難となる。
したがって、玉軸受のなじみ運転の際、内輪の内輪軌道面側に注入された潤滑剤が第１球状凹面部と円筒状凹面部との間の隙間、及び円筒状凹面部と第２球状凹面部との隙間を通過しづらくなり、なじみ時間の短縮化には効果が小さい。
【０００５】
この発明の目的は、前記問題点に鑑み、玉に対する保持器の軸方向及び周方向の動きを抑制しながら、ポケットと玉との間に潤滑剤の通過を許容する隙間を所望とする大きさに設定することができ、玉軸受の潤滑剤のなじみ時間の短縮化を良好に図ることができる玉軸受用保持器と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】
【０００６】
前記課題を解決するために、この発明の請求項１に係る玉軸受用保持器は、内輪の外周面の内輪軌道面と、外輪の内周面の外輪軌道面との間に転動可能に配設される複数の玉を転動可能に保持する玉軸受用保持器であって、
前記内輪の外周面と、前記外輪の内周面との間の環状空間に沿って環状をなして配設される保持器本体に、前記玉を転動可能に保持する第１ポケットと、第２ポケットとが前記保持器本体の周方向に設定間隔を隔てて各々形成されており、
前記第１ポケットは、軸方向の一端側に形成され、前記第１ポケットに配設された玉の外周面に摺接して軸方向一方及び周方向両方への前記玉の移動を抑制する孔壁面をもつ第１案内孔部と、軸方向の他端側に形成され、かつ玉の外周面との間に潤滑剤の通過を許容する隙間を構成する孔壁面をもつ第１空間構成孔部とを連通状に有し、
前記第２ポケットは、軸方向の他端側に形成され、前記第２ポケットに配設された玉の外周面に摺接して軸方向他方及び周方向両方への前記玉の移動を抑制する孔壁面をもつ第２案内孔部と、軸方向の一端側に形成され、かつ玉の外周面との間に潤滑剤の通過を許容する隙間を構成する孔壁面をもつ第２空間構成孔部とを連通状に有していることを特徴とする。
【０００７】
前記構成によると、第１ポケットの第１案内孔部と、第２ポケットの第２案内孔部との協働によって玉に対する保持器の軸方向及び周方向の動きを抑制することができる。そして、第１空間構成孔部と、第２空間構成孔部によって、玉の外周面との間に潤滑剤の通過を許容する隙間を所望とする大きさに形成することができる。この結果、玉軸受の潤滑剤のなじみ時間の短縮化を良好に図ることができる。
【０００８】
請求項２に係る玉軸受用保持器は、請求項１に記載の玉軸受用保持器であって、
保持器本体の周方向には第１ポケットと第２ポケットとが同数で複数配設されていることを特徴とする。
【０００９】
前記構成によると、保持器本体の周方向に同数で複数の第１ポケットと第２ポケットとが配設されることで、例えば、玉に当接したときの軸方向の荷重を一つの第１案内孔部又は第２案内孔部の内壁面に集中して作用することなく、同数で複数の第１案内孔部又は第２案内孔部の内壁面で分散して受けることができ、保持器の損傷を抑制することができる。
【００１０】
請求項３に係る玉軸受用保持器は、請求項１に記載の玉軸受用保持器であって、
保持器本体の周方向には複数の第１ポケットと複数の第２ポケットとが交互に設されていることを特徴とする。
【００１１】
前記構成によると、保持器本体の周方向に複数の第１ポケットと複数の第２ポケットとが交互に配設されることで、軸方向の荷重を複数の第１案内孔部、又は複数の第２案内孔部の内壁面で周方向にバランスよく分散して受けることができ、保持器の損傷抑制に効果が大きい。
【００１２】
請求項４に係る玉軸受用保持器は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の玉軸受用保持器であって、
第１、第２案内孔部は、玉の半径よりも僅かに大きい半径をもつ半円弧状に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
前記構成によると、第１、第２案内孔部の円弧内壁面によって玉に対する保持器の軸方向及び周方向の動きを良好に抑制することができる。
【００１４】
請求項５に係る玉軸受は、外周面に内輪軌道面が形成される内輪と、内周面に外輪軌道面が形成される外輪と、前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間に転動可能に配設される複数の玉と、これら複数の玉を転動可能に保持する請求項１〜４のいずれか一項に記載の玉軸受用保持器とを備えていることを特徴とする。
【００１５】
前記構成によると、玉に対する保持器の軸方向及び周方向の動きを抑制しつつ潤滑剤のなじみ時間の短縮化を良好に図ることができる玉軸受を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施例１に係る玉軸受用保持器と玉軸受を示す縦断面図である。
【図２】同じく要部を拡大して示す縦断面図である。
【図３】同じく保持器を示す斜視図である。
【図４】同じく保持器の第１ポケットと第２ポケットとの関係を示す展開図である。
【図５】同じく保持器の第１ポケットと第２ポケットと形状を変更した実施態様を示す展開図である。
【図６】従来の玉軸受用保持器と玉軸受を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
この発明を実施するための形態について実施例にしたがって説明する。
【実施例１】
【００１８】
この発明の実施例１を図１〜図４にしたがって説明する。
図１と図２に示すように、玉軸受（この実施例１ではアンギュラ玉軸受）は、内輪１１と、外輪２０と、複数の玉２５と、保持器（玉軸受用保持器）３０と、シール部材４０とを備える。
内輪１１は円筒状に形成され、その中心孔が回転軸１（例えば、工作機のスピンドル）の外周面に嵌合（圧入）されて一体回転可能に配設される。
【００１９】
図２に示すように、内輪１１の外周面には、その軸方向略中央部に内輪軌道面１２が形成されると共に、内輪軌道面１２の両側部に軌道肩部１３、１４が形成されている。この実施例１において、両軌道肩部１３、１４のうち、図２に向かって右側に位置する軌道肩部１３の外周面の径寸法は、左側に位置する軌道肩部１４の外周面の径寸法よりも設定寸法だけ大きく形成されている。
また、内輪１１の外周面の両端部には、後述するシール部材４０とラビリンス（非接触シール部）を構成する環状溝１６がそれぞれ形成されている。
【００２０】
図１に示すように、外輪２０は、内輪１１の外周面との間に環状空間を隔てて同一中心線上に配設される円筒状に形成され、その外周面がハウジング２に嵌合されて固定状態で配設される。
図２に示すように、外輪２０の内周面には、その軸方向略中央部に外輪軌道面２１が形成されると共に、外輪軌道面２１の両側部に軌道肩部２２、２３が形成されている。この実施例１において、両軌道肩部２２、２３の内周面の径寸法は同じ大きさに形成され、これら両軌道肩部２２、２３の内周面を保持器案内面としている。
また、外輪２０の内周面の両端部には、後述するシール部材４０を固定する環状溝２４が形成されている。
【００２１】
複数の玉２５は、内輪軌道面１２と外輪軌道面２１との間に保持器３０によって保持された状態で転動可能に配設されている。
シール部材４０は、芯金４１と弾性体４５とを有する。芯金４１は、外輪２０の内周面の端部に嵌込み可能な外径寸法に形成された円筒部４２と、この円筒部４２の端部から径方向内方へ向けて直角状に曲げられた環状部４３とを有する。
芯金４１の環状部４３の外側面には、弾性体４５よりなる被覆部４６が形成され、芯金４１の円筒部４２の外周面には、外輪２０の環状溝２４に弾性圧縮されて嵌込まれることで固定される弾性体４５よりなる固定部４７が形成されている。
また、芯金４１の環状部４３の内径端部には、内輪１１の環状溝１６僅かな隙間をもって嵌込まれ環状溝１６と協働してラビリンス（非接触シール部）を構成するシール部４８が形成されている。
【００２２】
図２〜図４に示すように、保持器３０は、内輪１１と、外輪２０との間の環状空間に沿って環状をなして配設される樹脂製の保持器本体３１に、玉２５を転動可能に保持する第１ポケット３２と、第２ポケット３６とが保持器本体３１の周方向に設定間隔を隔てて各々形成された形態である。
【００２３】
図３と図４に示すように、第１ポケット３２は、第１案内孔部３３と第１空間構成孔部３４とを連通状に有している。
第１案内孔部３３は、第１ポケット３２の軸方向の一端側に形成され、かつ玉２５の外周面に摺接して軸方向一方及び周方向両方の移動を抑制する孔壁面３３ａを有している。
第１空間構成孔部３４は、第１ポケット３２の軸方向の他端側に形成され、かつ玉２５の外周面との間に潤滑剤の通過を許容する隙間を隔てる孔壁面３４ａを有している。
第２ポケット３６は、第２案内孔部３７と第２空間構成孔部３８とを連通状に有している。
第２案内孔部３７は、第２ポケット３６の軸方向の他端側に形成され、かつ玉２５の外周面に接近又は摺接して軸方向他方及び周方向両方の移動を抑制する孔壁面３７ａを有している。
第２空間構成孔部３８は、第２ポケット３６の軸方向の一端側に形成され、かつ玉２５の外周面との間に潤滑剤の通過を許容する隙間を隔てる孔壁面３８ａを有している。
【００２４】
また、第１ポケット３２の第１空間構成孔部３４は、第１案内孔部３３よりも大きく形成されている。また、第２ポケット３６の第２空間構成孔部３８は、第２案内孔部３７よりも大きく形成されている。さらに、具体的には、図３と図４に示すように、第１空間構成孔部３４は、第２案内孔部３７よりも軸方向における外側にはみ出るようにして設けられており、第２空間構成孔部３８は、第１案内孔部３３よりも軸方向における外側にはみ出るようにして設けられている。
【００２５】
また、この実施例１において、複数の玉２５の個数が偶数に設定される場合、保持器本体３１の周方向に、第１ポケット３２と第２ポケット３６とが同数で複数配設されることが好ましい。
また、複数の玉２５の個数が偶数又は奇数である場合、保持器本体３１の周方向には複数の第１ポケット３２と複数の第２ポケット３６とが交互に配設されることがより一層好ましい。
【００２６】
また、第１、第２案内孔部３３、３７は、玉２５の半径よりも僅かに大きい半径をもつ半円弧状に形成されることが好ましい。さらに、半円弧状の第１、第２案内孔部３３、３７は、ドリル加工やリーマ加工によって高精度に形成することが好ましい。
【００２７】
この実施例１に係る玉軸受用保持器と玉軸受は上述したように構成される。
したがって、内輪１１の内輪軌道面１２側に潤滑剤（主としてグリース）を注入した後、玉軸受をなじみ運転する。これによって、内輪軌道面１２側の潤滑剤を攪拌する。すると、潤滑剤は図２の矢印方向へ流動する。すなわち、複数の玉２５の保持器内周面から第１、第２空間構成孔部３４、３８を流動して外輪２０の軌道肩部２２、２３の内周面、外輪軌道面２１に流動する。
また、複数の玉２５の保持器内周面を流動する潤滑剤の一部は、保持器３０の内周面、保持器３０の軸方向両端面とシール部４８との間の隙間を流動して保持器３０の外周面に流動する。
そして、余分な潤滑剤は、外輪２０の両端面とシール部材４０との間の空間部や軌道肩部２２の内周面に溜まって潤滑剤溜まり部５０、５１を構成する。これによって、玉軸受のなじみ運転が完了する。
【００２８】
玉軸受のなじみ運転の際、第１、第２空間構成孔部３４、３８が設けられていることによって、保持器３０の第１ポケット３２及び第２ポケット３６を通る潤滑剤の量が増える。すなわち、保持器３０の軸方向両端面を通る潤滑剤の流路よりも保持器３０の第１ポケット３２及び第２ポケット３６を通る流路のほうが短いため、玉軸受の潤滑剤のなじみ時間の短縮化を良好に図ることができる。
また、第１ポケット３２の第１案内孔部３３と、第２ポケット３６の第２案内孔部３７との協働によって玉２５に対する保持器３０の軸方向及び周方向の動きを抑制することができる。
【００２９】
特に、保持器本体３１が軸方向に沿って一端側に移動しようとするときには、第２ポケット３６に配設された玉２５が第２案内孔部３７の孔壁面３７ａに摺接するため、保持器本体３１の軸方向一端側への移動が抑制される。また、保持器本体３１が軸方向に沿って他端側に移動しようとするときには、第１ポケット３２に配設された玉２５が第１案内孔部３３の孔壁面３３ａに摺接するため、保持器本体３１の軸方向他端側への移動が抑制される。このように、この実施例１では、保持器本体３１の軸方向一端側及び他端側への移動規制が、単一形態のポケットによって実現されるのではなく、二種類の第１、第２のポケット３２、３６の協働により実現される。したがって、第１案内孔部３３の他端側に連通する第１空間構成孔部３４と、第２案内孔部３７の一端側に連通する第２空間構成孔部３８とについて、玉２５に対する保持器本体３１の移動規制に貢献する必要がないため、これら第１、第２空間構成孔部３４、３８の大きさについては設計の自由度を高められる。よって、第１、第２空間構成孔部３４、３８において、潤滑剤の通過を許容する隙間を所望とする大きさに形成することができる。この結果、玉軸受の潤滑剤のなじみ時間の短縮化を良好に図ることができると共に、潤滑剤や玉軸受の構成部品の温度上昇も低く抑えることができる。
【００３０】
また、保持器本体３１の周方向に同数で複数の第１ポケット３２と第２ポケット３６とが配設されることで、例えば、玉２５に当接したときの軸方向の荷重が一つの第１案内孔部３３又は第２案内孔部３７の孔壁面３３ａ、３７ａに集中して作用することなく、同数で複数の第１案内孔部３３の孔壁面３３ａ又は第２案内孔部３７の孔壁面３７ａで分散して受けることができ、保持器３０の損傷を抑制することができる。
また、保持器本体３１の周方向に複数の第１ポケット３２と複数の第２ポケット３６とが交互に配設されることで、玉２５に当接したときの軸方向の荷重を複数の第１案内孔部３３の孔壁面３３ａ、又は複数の第２案内孔部３７の孔壁面３７ａで周方向にバランスよく分散して受けることができ、保持器３０の損傷抑制に効果が大きい。
【００３１】
また、第１、第２案内孔部３３、３７の孔壁面３３ａ、３７ａの円弧の両端側面と、第１、第２空間構成孔部３４、３８の孔壁面３４ａ、３８ａの両側面とが連続することで、第１、第２案内孔部３３、３７の孔壁面３３ａ、３７ａ円弧の両端側面と、第１、第２空間構成孔部３４、３８の孔壁面３４ａ、３８ａの両側面との境界部に段差部が生じることない。
このため、玉２５に形成された油膜が段差部のエッジによって損傷されることがない。  また、第１、第２案内孔部３３、３７の孔壁面３３ａ、３７ａが円弧面をなすことによって玉２５に対する保持器３０の軸方向及び周方向の動きを良好に抑制することができる。
【００３２】
なお、この発明は前記実施例１に限定するものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の形態で実施することができる。
例えば、前記実施例１においては、図４に示すように、第１、第２案内孔部３３、３７が玉２５の半径よりも僅かに大きい半径をもつ半円弧状に形成される場合を例示したが、例えば、図５に示すように、保持器１３０の保持器本体１３１に形成される第１ポケット１３２の第１案内孔部１３３と、第２ポケット１３６の第２案内孔部１３７とを角孔状に形成してもよい。
この場合、第１案内孔部１３３及び第２案内孔部１３７と玉２５との間に潤滑剤が通過可能な空間部が構成され、玉軸受の潤滑剤のなじみ時間の短縮化に効果が大きい。
また、第１、第２案内孔部１３３、１３７の孔壁面１３３ａ、１３７ａの両側面と、第１、第２空間構成孔部１３４、１３８の孔壁面１３４ａ、１３８ａの周方向両側面とを同一間隔寸法を隔てて面一で連続させることで、軸方向に長い長方形の孔にすることが好ましい。この場合、第１ポケット１３２と第２ポケット１３６との加工や成形が容易となる。
【符号の説明】
【００３３】
１１  内輪
１２  内輪軌道面
１３、１４  軌道肩部
２０  外輪
２１  外輪軌道面
２２、２３  軌道肩部
３０  保持器（玉軸受用保持器）
３１  保持器本体
３２  第１ポケット
３３  第１案内孔部
３３ａ  孔壁面
３４  第１空間構成孔部
３４ａ  孔壁面
３６  第２ポケット
３７  第２案内孔部
３７ａ  孔壁面
３８  第２空間構成孔部
３８ａ  孔壁面
４０  シール部材
【図１】
2014101934.tif 000003
【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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