(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１本の中心軸回りに同心円状に構成された中空の筒形状を成しており、中心軸に直交する方向に対向配置された一対の円環状のフランジ部と、
前記フランジ部相互間に延在し、周方向に沿って所定間隔に設けられた複数の柱部と、
前記柱部は、前記フランジ部と連結した大径部と、軸方向中央部分の小径部と、当該大径部と当該小径部を繋ぐ傾斜部からなり、
前記複数の柱部の周方向相互間に設けられ、複数のころを１つずつ回転自在に組み込むことが可能な複数のポケットと、を有するころ軸受用保持器であって、
前記各柱部の小径部には、それぞれ、当該柱部を径方向に貫通した軸受内径から軸受外径に潤滑剤を流動させるダミー穴が、当該柱部の軸方向長さの中央かつ周方向幅の中央位置に前記ポケットと平行に設けられており、
前記各ダミー穴に加えて、前記大径部には、径方向に貫通して前記ダミー穴より小さく形成され、軸受内径から軸受外径に潤滑剤を流動させるサブダミー穴が、前記ダミー穴と同じ位相で設けられることを特徴とするころ軸受用保持器。
【請求項２】
前記各ダミー穴において、周方向ダミー穴幅をａ、軸方向ダミー穴長さをｂとし、
前記各柱部において、前記各ダミー穴と、その周方向両側のポケットとの間に延在する部分の周方向柱幅をｃとし、
前記各ポケットにおいて、周方向ポケット幅をｄ、軸方向ポケット長さをｇとすると、  前記各ダミー穴を、ａ＜ｂ、かつ、ｂ＜ｇなる関係を満足するように構成すると共に、周方向ダミー穴幅ａを、ｃ＜ｄなる関係を満足するように設定することで、前記周方向柱幅ｃを薄肉化して前記各柱部全体に弾性を持たせることを特徴とする請求項１に記載のころ軸受用保持器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ころ組込性を向上しつつ同時に、低トルク化並びに軽量化を図ることを可能にするころ軸受用保持器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ころ軸受用保持器として、その断面形状や成形方法について種々のタイプのものが知られている（例えば、特許文献１〜６参照）。その一例として、ラジアルころ軸受用保持器は、１本の中心軸回りに同心円状に構成された中空の筒形状を成しており、中心軸に直交する方向に対向配置された一対の円環状のフランジ部と、フランジ部相互間に延在し、周方向に沿って所定間隔（例えば、等間隔）に設けられた複数の柱部と、複数の柱部の周方向相互間に設けられ、複数のころを１つずつ回転自在に組み込むことが可能な複数のポケットとを有している。なお、各ポケットは、周方向に沿って所定間隔（例えば、等間隔）で設けられている。
【０００３】
この場合、各ポケットにころが組み込まれたころ軸受用保持器を、例えば回転部材相互間に軸受として配置させたり、或いは、内外輪相互間に保持器として配置させたりした状態において、回転部材（内外輪）が相対回転すると、これに伴って各ころが転動することで、ころ軸受用保持器は、当該各ころと共に公転する。これにより、回転部材（内外輪）を円滑に相対回転させ続けることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３１０１６３号公報
【特許文献２】特開平１０−２５２７４７号公報
【特許文献３】特開２０１０−１３３５０８号公報
【特許文献４】実開平５−３８４１９号公報
【特許文献５】特開平７−３１７７７４号公報
【特許文献６】特開２０００−１０４７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ハイブリッドカー（ＨＶ）の分野では、高出力を発生するための高速回転をより小型なモータで可能にする技術開発が進んでおり、こうした中、ギヤの変速とトルクの伝達を行うプラネタリ機構に使用されるケージ＆ローラ「高速回転仕様ミニアチュアプラネタリ用ケージ＆ローラ」には、低トルク化、軽量化への対応が求められている。
【０００６】
しかしながら、低トルク化、軽量化への対応をする場合において、現状のころ軸受用保持器では、ころ数が多いと、その分だけ、各ころの周方向両側に延在する各柱部が細くなり、これら各柱部の強度を向上（又は、一定に維持）させることが困難になってしまう。また、ころ数が少ないと、その分だけ、各柱部が太くなり、これら各柱部の強度を向上させることができる反面、当該保持器の成形がし難くなると共に、各ころを１つずつ各ポケットに組み込む作業が困難になってしまう。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、ころ組込性を向上しつつ同時に、低トルク化並びに軽量化を図ることを可能にするころ軸受用保持器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するために、本発明は、１本の中心軸回りに同心円状に構成された中空の筒形状を成しており、中心軸に直交する方向に対向配置された一対の円環状のフランジ部と、前記フランジ部相互間に延在し、周方向に沿って所定間隔に設けられた複数の柱部と、前記柱部は、前記フランジ部と連結した大径部と、軸方向中央部分の小径部と、当該大径部と当該小径部を繋ぐ傾斜部からなり、前記複数の柱部の周方向相互間に設けられ、複数のころを１つずつ回転自在に組み込むことが可能な複数のポケットと、を有するころ軸受用保持器であって、前記各柱部の小径部には、それぞれ、当該柱部を径方向に貫通した軸受内径から軸受外径に潤滑剤を流動させるダミー穴が、当該柱部の軸方向長さの中央かつ周方向幅の中央位置に前記ポケットと平行に設けられており、前記各ダミー穴に加えて、前記大径部には、径方向に貫通して前記ダミー穴より小さく形成され、軸受内径から軸受外径に潤滑剤を流動させるサブダミー穴が、前記ダミー穴と同じ位相で設けられる。
本発明において、前記各ダミー穴において、周方向ダミー穴幅をａ、軸方向ダミー穴長さをｂとし、前記各柱部において、前記各ダミー穴と、その周方向両側のポケットとの間に延在する部分の周方向柱幅をｃとし、前記各ポケットにおいて、周方向ポケット幅をｄ、軸方向ポケット長さをｇとすると、  前記各ダミー穴を、ａ＜ｂ、かつ、ｂ＜ｇなる関係を満足するように構成すると共に、周方向ダミー穴幅ａを、ｃ＜ｄなる関係を満足するように設定することで、前記周方向柱幅ｃを薄肉化して前記各柱部全体に弾性を持たせる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ころ組込性を向上しつつ同時に、低トルク化並びに軽量化を図ることを可能にするころ軸受用保持器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】(ａ)は、本発明の一実施形態に係るころ軸受用保持器の構成を示す斜視図、(ｂ)は、ころ軸受用保持器の各ポケットとダミー穴との位置関係を模式的に示す平面図。
【図２】(ａ)は、本発明の第１の変形例に係るころ軸受用保持器の構成を一部拡大して示す平面図、(ｂ)は、本発明の第２の変形例に係るころ軸受用保持器の構成を一部拡大して示す平面図、(ｃ)は、本発明の第３の変形例に係るころ軸受用保持器の構成を一部拡大して示す平面図、(ｄ)は、本発明の第４の変形例に係るころ軸受用保持器の構成を一部拡大して示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態に係る「ころ軸受用保持器」について、添付図面を参照して説明する。本実施形態では、プラネタリ機構に使用されるころ軸受用保持器を想定する。ここで、プラネタリ機構とは、太陽歯車を中心として、複数の遊星歯車が自転しつつ公転する構造を持った減速（増速）機構を指す。この場合、ころ軸受用保持器として、ラジアルタイプのものが、これに複数のころを保持した状態で、それぞれの遊星歯車に組み込まれている。
【００１２】
図１(ａ),(ｂ)に示すように、本実施形態のころ軸受用保持器２は、１本の中心軸Ａｘ回りに同心円状に構成された中空の筒形状（図面では一例として、中空円筒形状）を成しており、中心軸Ａｘに直交する方向に対向配置された一対の円環状のフランジ部４と、フランジ部４相互間に延在し、周方向に沿って所定間隔（例えば、等間隔）に設けられた複数の柱部６と、複数の柱部６の周方向相互間に設けられ、複数のころ８を１つずつ回転自在に組み込むことが可能な複数のポケット１０とを有している。
【００１３】
複数のころ８としては、例えば、その直径が小さく、長さが直径の３〜１０倍という細長いころを適用することができるが、これに限定されるものではない。また、各ポケット１０は、それぞれ、中心軸Ａｘに沿って平行に延出しており、その軸方向両側部分は、フランジ部４に一部入り込んだ状態で構成されている。この場合、各ポケット１０は、周方向に沿って所定間隔（例えば、等間隔）で設けられており、これにより、ころ８とポケット１０とは、周方向に沿って１つずつ交互に配列されることになる。
【００１４】
また、各ポケット１０は、ころ８の大きさ（径寸法、長さ寸法）に応じて、その周方向ポケット幅ｄ、及び、軸方向ポケット長さｇが設定される。なお、各ポケット１０において、その周方向ポケット幅ｄは、中心軸Ａｘ回りに同心円状に周方向に沿って計測した値として規定することができると共に、その軸方向ポケット長さｇは、中心軸Ａｘに平行な方向に沿って計測した値として規定することができる。
【００１５】
また、図面には一例として、矩形状を成す各ポケット１０が示されているが、当該各ポケット１０の四隅には、応力集中を回避（或いは、低減）させるために、いわゆる「面取り」を施すことが好ましい。この場合、面取りとしては、例えば、丸面取り、角面取りなど各種のものを適用することができる。一例として図１(ａ)には、各ポケット１０の四隅に円弧状に窪ませた（凹ませた）面取りＲが施されているが、応力集中を回避（或いは、低減）させることができれば、その面取りの種類は問わない。
【００１６】
一対のフランジ部４には、その外周表面に沿って周方向に連続した外径案内面４ｓが構成されており、当該外径案内面４ｓは、例えば各遊星歯車が自転しつつ公転する際に、相手部材の軌道面（図示しない）に対して接触（摺動）する面となる。この場合、ころ８の数を減らすことで、その減らした数分だけポケット１０が不要となり、その結果、外径案内面４ｓの広さ（面積）を拡張（増加）させることができる。
【００１７】
これによれば、ころ８の数を減らすことで、ころ軸受用保持器２の使用目的や使用環境に応じたころ面圧（例えば、５ＧＰａ以下）とすることができる。そして、外径案内面４ｓの広さ（面積）を拡張（増加）させることで、その分だけ、一対のフランジ部４の強度を向上させることができる。これにより、必要な強度が確保され、かつ、低トルク化が図られたころ軸受用保持器２を実現することができる。
【００１８】
また、各柱部６は、上記した各ポケット１０の周方向両側（両隣）に構成されており、各柱部６には、それぞれ、当該各柱部６を径方向に貫通して形成されたダミー穴１２が設けられている。図面には一例として、矩形状を成すダミー穴１２が、各柱部６に１つずつ設けられた構成が示されている。
【００１９】
この場合、各ダミー穴１２は、その周方向ダミー穴幅ａと、その軸方向ダミー穴長さｂとが「ａ＜ｂ」なる関係を満足するように構成することが好ましい。なお、各ダミー穴１２において、その周方向ダミー穴幅ａは、中心軸Ａｘ回りに同心円状に周方向に沿って計測した値として規定することができると共に、その軸方向ダミー穴長さｂは、中心軸Ａｘに平行な方向に沿って計測した値として規定することができる。
【００２０】
また、各柱部６における各ダミー穴１２の中心軸Ａｘ回りの周方向位置について、各ダミー穴１２は、その周方向両側（両隣）のポケット１０から所定距離ｃだけ離間して位置付けられている。別の捉え方をすると、各ダミー穴１２と、その周方向両側（両隣）のポケット１０とは、所定隙間ｃを介在させて位置付けられている。ここで、距離（隙間）ｃについては、各柱部６のうち、各ダミー穴１２と各ポケット１０との間に延在する部分の周方向柱幅ｃとして規定することができる。
【００２１】
この場合、各柱部６における上記した部分の周方向柱幅ｃは、上記した各ポケット１０の周方向ポケット幅ｄより小さくなるように、即ち、「ｃ＜ｄ」なる関係を満足するように構成することが好ましい。ここで、周方向柱幅ｃをポケット幅ｄより小さく（ｃ＜ｄ）する方法としては、「ｃ＜ｄ」なる関係を満足するように、上記した各ダミー穴１２の周方向ダミー穴幅ａを設定すればよい。
【００２２】
これによれば、各柱部６にダミー穴１２を設けることで、当該各ダミー穴１２の周方向両側（両隣）の各周方向柱幅ｃが薄肉化された状態となるため、各柱部６全体に弾性を持たせることができる。この結果、各ころ８を各ポケット１０に組み込む際に、各柱部６が弾性変形することで、各ポケット１０に対する各ころ８の組込性を向上させることができる。更に、各柱部６にダミー穴１２を設けることで、ころ軸受用保持器２を大幅に軽量化させることができる。
【００２３】
また、各柱部６にダミー穴１２を設けることで、各ダミー穴１２を通して潤滑剤を流動させることができるようになる。例えば潤滑剤が軸受内径から軸受外径に流動する構造において、潤滑剤を各ダミー穴１２を通して効率よく円滑に流動させることができる。これにより、軸受回転時の潤滑性能を常に一定に維持することができる。
【００２４】
また、例えば、太陽歯車（図示しない）を中心として、複数の遊星歯車（図示しない）が自転しつつ公転する構造を持ったプラネタリ機構（図示しない）において、ころ軸受用保持器２が、それぞれの遊星歯車に組み込まれている場合、各柱部６にダミー穴１２を設けることで、当該ころ軸受用保持器２に対する遠心力による負荷を大幅に低減させることができる。
【００２５】
この場合、ころ軸受用保持器２に対する遠心力による負荷を大幅に低減させることで、各遊星歯車が自転しつつ公転する際に、各フランジ部４の外径案内面４ｓと相手部材の軌道面（図示しない）との間に生じる接触面圧（摺動面圧）を低減することができるため、ころ軸受用保持器２の耐焼付き性を向上させることができる。
【００２６】
また、各柱部６にダミー穴１２を設けることで、例えば、ころ軸受用保持器２を溶接により成形する際に、平板から丸めて中空の筒形状を成形するプロセスにおいて、丸め易くできると共に、その真円度を維持向上させることができる。これにより、例えばプラネタリ機構に使用されるころ軸受用保持器２において、軸受取付寸法に対して、より最適な軸受を提供することができる。
【００２７】
更に、各柱部６における各ダミー穴１２の中心軸Ａｘに沿った軸方向位置について、各ダミー穴１２は、ころ軸受用保持器２の軸方向全幅（全長）に対して、その中央部分に位置付けることが好ましい。なお、ころ軸受用保持器２の軸方向全幅（全長）は、中心軸Ａｘに平行な方向に沿って計測した値として規定することができる。
【００２８】
これによれば、上記した各柱部６にダミー穴１２を設けた場合の効果に加えて、更に、各柱部６を、その全体に亘って偏り無く弾性変形させることが可能となり、その結果、各ポケット１０に対する各ころ８の組込性の自由度（例えば、各ポケット１０への各ころ８の組込方向の自由度）を向上させることができる。
【００２９】
この場合、各ダミー穴１２の軸方向ダミー穴長さｂは、各ポケット１０の軸方向ポケット長さｇよりも小さくなるように、即ち、「ｂ＜ｇ」なる関係を満足するように構成することが好ましい。この関係を満足する限りにおいて、各ダミー穴１２の軸方向ダミー穴長さｂは、各柱部６の軸方向全幅（全長）ｆよりも大きく（ｂ＞ｆ）構成しても良いし、或いは、軸方向全幅（全長）ｆよりも小さく（ｂ＜ｆ）してもよい。なお、軸方向全幅（全長）ｆは、中心軸Ａｘに平行な方向に沿って計測した値として規定することができる。
【００３０】
また、各柱部６の中央部分を内径側に窪ませた（凹ませた）形状の、いわゆるＭ形ころ軸受用保持器２を想定すると、各柱部６のうち、その窪ませた（凹ませた）部分に形成された内径柱部（参照符号省略）の軸方向全幅ｅに対して、各ダミー穴１２の軸方向ダミー穴長さｂは、軸方向全幅ｅよりも大きく（ｂ＞ｅ）構成しても良いし、或いは、軸方向全幅ｅよりも小さく（ｂ＜ｅ）してもよい。図面には一例として、「ｂ＜ｅ」なる関係を満足するように構成された各ダミー穴１２が示されているが、これにより、本発明の技術的範囲が限定されるものではない。なお、軸方向全幅ｅは、中心軸Ａｘに平行な方向に沿って計測した値として規定することができる。
【００３１】
更に、上記した一対のフランジ部４には、その周方向に沿って連続した外周表面に、当該外周表面の軸方向幅の範囲内の一部を貫通して形成されたサブダミー穴１４を設けることが好ましい。サブダミー穴１４を設ける位置の具体例として、太陽歯車（図示しない）を中心として、複数の遊星歯車（図示しない）が自転しつつ公転する構造を持ったプラネタリ機構（図示しない）において、ころ軸受用保持器２が、それぞれの遊星歯車に組み込まれている場合、各フランジ部４の外周表面は、各遊星歯車が自転しつつ公転する際に、相手部材の軌道面（図示しない）に対して接触（摺動）する外径案内面４ｓとなり、サブダミー穴１４は、外径案内面４ｓの一部を径方向に貫通して形成されている。
【００３２】
これによれば、上記したダミー穴１２に加えて、外径案内面４ｓにサブダミー穴１４を設けることで、ころ軸受用保持器２の重量を更に軽減させることができると共に、ころ軸受用保持器２に対する遠心力による負荷を更に大幅に低減させることができる。
【００３３】
また、例えば潤滑剤が軸受内径から軸受外径に流動する構造において、潤滑剤を各ダミー穴１２及びサブダミー穴１４の双方を通して流動させることができるため、潤滑剤を、更に効率よく円滑に流動させることができる。
【００３４】
また、外径案内面４ｓにサブダミー穴１４を設けることで、外径案内面４ｓと相手部材（軌道面）との間の接触面圧（摺動面圧）を更に飛躍的に低減することができる。なお、軸受が公転しない使用環境では、ころ軸受用保持器２の各柱部６の強度を要求されないので、この場合、サブダミー穴１４を比較的大きく形成することができる。
【００３５】
この場合、サブダミー穴１４の形状としては、例えば、円形、楕円形、三角形、矩形など各種のものを適用することができる。一例として図１(ｂ)には、円形のサブダミー穴１４が示されているが、上記したサブダミー穴１４による効果を実現することができれば、その形状や大きさについて特に限定されることはない。
【００３６】
また、サブダミー穴１４の形成位置として、一例として図１(ｂ)には、双方のフランジ部４に設けた構成が示されているが、これに限定されることはなく、例えば、いずれか一方のフランジ部４に設けてもよい。
【００３７】
また、サブダミー穴１４の形成位置としては、双方（又は、いずれか一方）のフランジ部４において、その周方向に沿って所定間隔（例えば、等間隔）で複数設けてもよいし、或いは、１つ設けてもよい。
【００３８】
上記した構成を有するころ軸受用保持器２は、例えば樹脂材料や鉄などの金属材料を用いて形成（製造）することができる。この場合、樹脂材料としては、例えば、ポリアミド樹脂（ナイロン６６、ナイロン４６）をガラス繊維で強化したものを適用することができる。また、金属材料としては、例えば、高強度が要求される場合には、クロムモリブデン鋼（ＳＣＭ４１５）を適用することができる。また、用途や保持器製造工程によっては、冷間圧延鋼（ＳＰＣＣ）や、各種の機械構造用炭素鋼鋼管（ＳＴＫＭ１３、ＳＴＫＭ１０１０）を適用することができる。
【００３９】
なお、本発明は、上記した構成に限定されることはなく、以下のような各変形例も、本発明の技術的範囲に含まれる。
第１の変形例として図２(ａ)に示すように、各ポケット１０の周方向両側の各柱部６において、当該ポケット１０に連続（連通）して軸方向に延在した逃げ溝１６を形成してもよい。この場合、各逃げ溝１６は、ポケット１０とダミー穴１２との間の部分を径方向に窪ませて（凹ませて）、或いは、径方向に貫通して形成すればよい。これによれば、各ポケット１０（各ダミー穴１２）の周方向両側（両隣）の各周方向柱幅ｃが薄肉化された状態となり、各柱部６全体に弾性を持たせることができるため、各ポケット１０に対する各ころ８の組込性を向上させることができる。なお、逃げ溝１６の形状としては、ポケット１０に沿って矩形状、楕円状、円弧状など各種の形状に延在させることができる。また、逃げ溝１６の大きさは、ポケット１０とダミー穴１２との間の部分の広さに応じて設定すればよい。
【００４０】
第２の変形例として図２(ｂ)に示すように、上記した矩形状を成すダミー穴１２に代えて、楕円形状のダミー穴１２としてもよい。この場合、各ダミー穴１２において、その短辺を周方向ダミー穴幅ａ、その長辺を軸方向ダミー穴長さｂとし、「ａ＜ｂ」なる関係を満足するように構成すればよい。
【００４１】
第３の変形例として図２(ｃ)に示すように、上記したＭ形を成すころ軸受用保持器２に代えて、各柱部６の中央部分を窪ませて（凹ませて）、その内周側を中実に構成したころ軸受用保持器２としてもよい。
【００４２】
第４の変形例として図２(ｄ)に示すように、上記したＭ形を成すころ軸受用保持器２に代えて、各フランジ部４から各柱部６に亘って、平行かつ同一の肉厚に構成したころ軸受用保持器２としてもよい。
【００４３】
また、本発明のころ軸受用保持器２は、特に図示しないが、例えば、シェル型ニードル軸受の保持器として、或いは、ソリッド型ニードル軸受の保持器としても適用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
２  ころ軸受用保持器
４  フランジ部
６  柱部
８  ころ
１０  ポケット
１２  ダミー穴
【図１】
0005909918.tif 000002
【図２】
0005909918.tif 000003