(57)【要約】【課題】円周複数箇所に径方向内外に貫通する孔からなる玉収容用のポケット１１を有する合成樹脂製の玉軸受用保持器５において、外輪２や内輪３等の軌道輪部材に対する干渉を抑制または防止し、摩耗や騒音を抑制または防止する。【解決手段】保持器５において一部のポケット１１の外径側開口部の円周方向両側に、各玉４のピッチ円直径ＰＣＤに対する径方向内向きへの変位量Δ１を制限する案内面１４ａ〜１４ｃを設けるとともに、残りのポケット１１の内径側開口部の円周方向両側に、各玉４のピッチ円直径ＰＣＤに対する径方向外向きへの変位量Δ２を制限する案内面１６ａ〜１６ｃを設けることによって、玉案内にした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周複数箇所に径方向内外に貫通する孔からなる玉収容用のポケットを有する合成樹脂製の玉軸受用保持器であって、
一部のポケットの外径側開口部の円周方向両側に各玉のピッチ円直径に対する径方向内向きへの変位量を制限する案内面を設けるとともに、残りのポケットの内径側開口部の円周方向両側に各玉のピッチ円直径に対する径方向外向きへの変位量を制限する案内面を設けることによって、玉案内にしたことを特徴とする玉軸受用保持器。
【請求項２】
円周方向の一箇所を分離し、一方の分離端に係止部を他方の分離端に係合部を設けて、前記両分離端を連結、分離可能としたことを特徴とする請求項１に記載の玉軸受用保持器。
【請求項３】
側面から見て弓なりに湾曲した複数個の板状セグメントを連結して円筒形にしたものからなることを特徴とする請求項１に記載の玉軸受用保持器。
【請求項４】
前記外径側開口部に案内面を設けた各ポケットの内径側開口部と、前記内径側開口部に案内面を設けた各ポケットの外径側開口部とに、玉の抜け止め部を設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の玉軸受用保持器。
【請求項５】
前記外径側の案内面と内径側の案内面とを、円周方向所定数おきのポケットに交互に設けたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の玉軸受用保持器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、玉案内とされる玉軸受用保持器に関する。この保持器は、例えばＣＴスキャナの回転部を支持する旋回座用玉軸受等に好適に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
例えば直径の大きい旋回座用玉軸受において、一般的な工作機械用玉軸受に用いる円筒形の保持器と同タイプの保持器（例えば特許文献１参照）を使用する場合、この保持器の外径に対して肉厚が極端に薄いものになってしまうために、剛性が低下して撓みやすくなる。このような保持器を用いる場合、玉の進み遅れが発生すると、保持器において隣り合うポケット間の領域が円周方向に引っ張られることによって真っ直ぐな形状に弾性変形したり、圧縮されることによって湾曲した形状に弾性変形したりすることがある。この保持器を外輪や内輪等の軌道輪部材で案内するレース案内構造にしている場合、保持器の弾性変形した部分が軌道輪部材にすべり接触しやすくなり、摩耗や騒音の発生につながる。
【０００３】
なお、一般的な円筒形の保持器を円周方向で複数に分割したようなものがあるが、この場合も、前記同様の不具合が発生する。この保持器は、複数の板状セグメントを連結して円筒形にしたものであり、各板状セグメントの長手方向複数箇所には径方向内外に貫通する孔からなるポケットが設けられている（例えば特許文献２参照。）。総てのポケットの外径側開口部と内径側開口部とに、総て同じ形状の玉の抜け止め用の爪を設けたものもある。
【特許文献１】特開２００４−６０７７５号
【特許文献２】特開２００３−１２０６８０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、玉軸受用保持器において、外輪や内輪等の軌道輪部材に対する干渉を抑制または防止し、摩耗や騒音を抑制または防止することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、円周複数箇所に径方向内外に貫通する孔からなる玉収容用のポケットを有する合成樹脂製の玉軸受用保持器であって、一部のポケットの外径側開口部の円周方向両側に各玉のピッチ円直径に対する径方向内向きへの変位量を制限する案内面を設けるとともに、残りのポケットの内径側開口部の円周方向両側に各玉のピッチ円直径に対する径方向外向きへの変位量を制限する案内面を設けることによって、玉案内にしたことを特徴としている。
【０００６】
本発明に係る保持器であれば、玉案内にしたうえで径方向内外への保持器の変位許容量を制限しているので、保持器が外輪や内輪等の軌道輪部材に干渉することが抑制または防止される。特に、例えば大径サイズとすることによって剛性が低下した保持器の場合、玉の進み遅れが発生すると、保持器に円周方向の引張応力や圧縮応力が作用して径方向内外に弾性変形しやすくなる。ここで、保持器の円周方向に引張応力が作用した場合には、保持器の外径側の案内面が玉に干渉し、保持器の径方向内向きへの弾性変形が抑制され、また、保持器の円周方向に圧縮応力が作用した場合には、保持器の内径側の案内面が玉に干渉し、保持器の径方向外向きへの弾性変形が抑制される。これにより、保持器が外輪や内輪等の軌道輪部材に干渉することが抑制または防止される。
【０００７】
好ましくは、円周方向の一箇所を分離し、一方の分離端に係止部を他方の分離端に係合部を設けて、前記両分離端を連結、分離可能としたものとすることができる。また、好ましくは、側面から見て弓なりに湾曲した複数個の板状セグメントを連結して円筒形にしたものとすることができる。
【０００８】
好ましくは、前記外径側開口部に案内面を設けた各ポケットの内径側開口部と、前記内径側開口部に案内面を設けた各ポケットの外径側開口部とに、玉の抜け止め部を設けたものとすることができる。この場合、保持器のポケットに玉を非分離に保持できるようになり、取り扱いが容易になる。
【０００９】
好ましくは、前記外径側の案内面と内径側の案内面とを、円周方向所定数おきのポケットに交互に設けたものとすることができる。この場合、外輪や内輪等の軌道輪部材に対する保持器の干渉を防止するうえで有利となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る玉軸受用保持器によると、軌道輪部材に干渉しにくくできて、摩耗や騒音の発生を抑制または防止できるので、軸受トルクの軽減に貢献できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の最良の実施形態を、添付した図面に基づいて説明する。
【００１２】
まず、図９を参照して、本発明に係る保持器を用いた玉軸受を説明する。玉軸受として斜接型玉軸受を例示して説明する。外輪２、内輪３、複数の玉４、保持器５を備えた構成であり、外輪２と内輪３との対向間にはグリース等の潤滑剤が入れられる。
【００１３】
図１から図６を参照して、保持器５を詳しく説明する。図１は、本発明に係る玉軸受用の保持器の最良の実施形態を示す分解斜視図、図２は、保持器の平面展開図、図３は、図２の（３）−（３）線断面の矢視図、図４は、図２の（４）−（４）線断面の矢視図、図５は、図２の（５）−（５）線断面の矢視図、図６は、図３の一部を拡大して示す図である。
【００１４】
保持器５は、複数個の板状セグメント１０…を円周方向に連結することによって円筒形に形成されるものである。この保持器５は、図示していないが、円周上の１箇所を連結せずに分離した状態にしており、これにより、各板状セグメント１０の吸湿作用により円周長さ寸法が変化することに対応できるようになっている。
【００１５】
板状セグメント１０は、平面視でほぼ帯状に形成されていて、また、側面視で弓なりに湾曲した形状に形成されている。
【００１６】
この板状セグメント１０は、例えばポリアミド６６が好適に用いられるが、その他、例えばポリアミド、ポリエチレン、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリイミド、熱硬化性ポリイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の合成樹脂で形成することができる。
【００１７】
詳しくは、板状セグメント１０の長手方向複数箇所には、玉収容用のポケット１１…が形成されており、また、板状セグメント１０の長手方向両端位置には、連結用の係止部１２および連結用の係合部１３が振り分けて設けられている。
【００１８】
ポケット１１は、板状セグメント１０の肉厚方向に貫通する円筒形の孔からなる。
【００１９】
係止部１２は凸形状に、また、係合部１３は凹形状にそれぞれ形成されており、これらは合致して嵌合する形状に形成されている。この係止部１２と係合部１３との連結部分のガタをなくすために、それらの間のすきまを詰めることによって無理嵌めすることができるが、僅かなすきまを持つ状態で嵌合させるようにしてもよい。
【００２０】
そして、板状セグメント１０の長手方向に並ぶ各ポケット１１の各外径側開口部に、一対の案内用凸部１４と一対の抜け止め部１５とを交互に設け、また、板状セグメント１０の長手方向に並ぶ各ポケット１１の各内径側開口部に、一対の抜け止め部１７と一対の案内用凸部１６とを交互に設けることによって、板状セグメント１０の長手方向一端側（係止部１２がある側）から奇数番目のポケット１１の外径側開口部と内径側開口部とに一対の案内用凸部１４と一対の抜け止め部１７とを配置し、偶数番目のポケットの外径側開口部と内径側開口部とに一対の抜け止め部１５と一対の案内用凸部１６とを配置している。
【００２１】
具体的に、板状セグメント１０の総てのポケット１１のうち、長手方向一端側（係止部１２がある側）から奇数番目の各ポケット１１の外径側開口部において軸方向中間の二箇所には、径方向外向きに突出する一対の案内用凸部１４が設けられており、長手方向一端側から偶数番目の各ポケット１１の外径側開口部において軸方向中間の二箇所には、径方向外向きに突出する一対の抜け止め部１５が設けられている。外径側の案内用凸部１４は、径方向外向きに幅狭となる台形形状に形成されており、抜け止め部１５は、比較的小さな爪状に形成されている。さらに、前記奇数番目の各ポケット１１の内径側開口部において軸方向中間の二箇所には、径方向内向きに突出する一対の抜け止め部１７が設けられており、前記偶数番目の各ポケット１１の内径側開口部において軸方向中間の二箇所には、径方向内向きに突出する一対の案内用凸部１６が設けられている。内径側の案内用凸部１６は、径方向内向きに幅狭となる台形形状に形成されており、抜け止め部１７は、比較的小さな爪状に形成されている。
【００２２】
なお、外径側の一対の案内用凸部１４の対向する内側面は、各玉４のピッチ円直径ＰＣＤに対する径方向内向きへの変位量Δ１を制限する案内面とされ、また、内径側の一対の内径側案内用凸部１６の対向する内側面は、各玉４のピッチ円直径ＰＣＤに対する径方向外向きへの変位量Δ２を制限する案内面とされる。
【００２３】
外径側の案内用凸部１４の案内面は、図５に示すように、板状セグメント１０の幅方向（保持器５の軸方向）の中央に設けられる平面１４ａと、その両側に設けられる部分円錐面１４ｂ，１４ｃとを有し、内径側の案内用凸部１６の案内面は、図４に示すように、板状セグメント１０の幅方向の中央に設けられる平面１６ａと、その両側に設けられる部分円錐面１６ｂ，１６ｃとを有する。これにより、外径側の一対の案内用凸部１４の対向間隔が径方向外向きへ漸次幅狭に、また、内径側の一対の案内用凸部１６の対向間隔が径方向内向きへ漸次幅狭になっており、それによって玉４の抜け出しを防止するようになっている。また、各案内面において平面１４ａ，１６ａや、部分円錐面１４ｂ，１４ｃ，１６ｂ，１６ｃに玉４が点で接触するようにしている。これにより、玉４に付着している潤滑剤がかきとられにくくなり、潤滑機能が長期にわたって安定的に保たれる。
【００２４】
外径側の一対の抜け止め部１５の対向間隔は径方向外向きへ漸次幅狭に、また、内径側の一対の抜け止め部１７の対向間隔は径方向内向きへ漸次幅狭になっており、それによって玉４の抜け出しを防止するようになっている。
【００２５】
なお、図４および図５に示すように、外径側の案内用凸部１４を設けているポケット１１の外径側開口縁および内径側の案内用凸部１６を設けているポケット１１の内径側開口縁には、開口を狭くする微小な斜面部１８，１８が設けられている。この微小な斜面部１８，１８は、玉４の抜け出しを防止するとともに玉４に対する保持器５の傾きを抑制するのに役立つ。
【００２６】
さらに、各板状セグメント１０において外径側の案内用凸部１４とそれに長手方向で隣り合う抜け止め部１５との間、および、内径側の案内用凸部１６とそれに長手方向で隣り合う抜け止め部１７との間が、グリース等の潤滑剤の溜まりになり、ここに溜まった潤滑剤がポケット１１内へ供給されやすくなるので、玉４と保持器５との接触部位の潤滑性向上に貢献できる。
【００２７】
図６から図８を参照して、保持器５の径方向内外への変位許容量Δ１，Δ２について説明する。
【００２８】
保持器５の径方向（厚み方向）中央の仮想円２０と各玉４のピッチ円直径ＰＣＤとを一致させた状態において、板状セグメント１０の長手方向一端側（係止部１２がある側）から奇数番目のポケット１１に関しては、外径側の案内用凸部１４径方向途中と玉４との間に径方向すきまα１が、また、内径側の抜け止め部１７の端縁と玉４との間に径方向すきまα２が設けられている。一方、板状セグメント１０の長手方向一端側（係止部１２がある側）から偶数番目のポケット１１に関しては、内径側の案内用凸部１６の径方向途中と玉４との間に径方向すきまβ１が、また、内径側の抜け止め部１７の端縁と玉４との間に径方向すきまβ２が設けられている。
【００２９】
なお、径方向すきまα１とβ１とを略同一寸法に、また、径方向すきまα２とβ２とを略同一寸法に設定し、径方向すきまα１，β１を径方向すきまα２，β２より小さく設定することにより、外径側の径方向すきまα１が径方向内向きの変位許容量Δ１となり、また、内径側の径方向すきまβ１が径方向外向きの変位許容量Δ２となる。これら径方向すきまα１，β１を小さく詰めることによって、保持器５の径方向内外への変位許容量Δ１，Δ２を小さく設定することができる。
【００３０】
このような保持器５を図９に示すように斜接型玉軸受に組み込むと、外輪２の軌道溝内に外径側の案内用凸部１４が、また、内輪３の軌道溝内に内径側の案内用凸部１６がそれぞれ非接触状態で入る。この外輪２の軌道溝と外径側の案内用凸部１４との対向間隔および、保持器５の円環本体の外周面と外輪２の両肩部内周面との対向間隔は、保持器５の径方向外向きへの変位許容量Δ１よりも大きく設定される。また、内輪３の軌道溝と内径側の案内用凸部１６との対向間隔および、保持器５の円環本体の内周面と内輪３の両肩部外周面との対向間隔は、保持器５の径方向内向きへの変位許容量Δ２よりも大きく設定される。
【００３１】
図７および図８を参照して、保持器５の動作を説明する。図７は、保持器が下方へ変位した状態を側面から示す説明図、図８は、保持器が上方へ変位した状態を側面から示す説明図である。
【００３２】
図９に示すように、保持器５を玉軸受に組み込んだ状態で、回転動作させると、玉４が自転および公転し、この玉４によって保持器５が回転案内される。このとき、玉４が進み遅れすると、保持器５において隣り合うポケット１１間の領域に円周方向の引張応力や圧縮応力が発生し、保持器５が径方向内外に弾性変形する。特に、保持器５を例えば大径サイズとすることによって剛性が低下している場合には、前記弾性変形量が大きくなる。
【００３３】
しかし、上述しているように、保持器５を玉案内にしたうえで径方向内外への保持器５の変位許容量Δ１，Δ２を制限しているので、保持器５の円周方向に引張応力が作用した場合には、保持器５の外径側の案内用凸部１４の案内面（１４ａ〜１４ｃ）が玉４に干渉し、保持器５の径方向内向きへの弾性変形が抑制され、また、保持器５の円周方向に圧縮応力が作用した場合には、保持器５の内径側の案内用凸部１６の案内面（１６ａ〜１６ｃ）が玉４に干渉し、保持器５の径方向外向きへの弾性変形が抑制される。これにより、保持器５が外輪２や内輪３に干渉することを抑制または防止できる。しかも、玉４を案内面（１４ａ〜１４ｃ，１６ａ〜１６ｃ）に対し点接触させるようにしているから、玉４に付着している潤滑剤がかきとられにくくなる。このようなことから、保持器５の摩耗を抑制または防止できるとともに、騒音の発生を抑制または防止できるようになる。
【００３４】
以下、本発明の他の実施形態を説明する。
【００３５】
（１）上記実施形態では、複数個のポケット１１の長手方向一つおきに交互に案内用凸部１４，１６と抜け止め部１５，１７とを設けた例を挙げているが、二つおき、あるいは、三つおき等、適宜に変更することができる。
【００３６】
（２）上記実施形態では、保持器５を複数個の板状セグメント１０を組み合わせて円筒形にしたものを例に挙げているが、図示しないが、円周方向の一箇所のみを分離し、一方の分離端と他方の分離端とを連結、分離可能とした構成の保持器にも本発明を適用できる。また、保持器５を円筒形にして円周上で分離させていないものにも本発明を適用できる。
【００３７】
（３）上記実施形態では、本発明に係る保持器５を斜接型玉軸受に用いた例を挙げているが、その他の玉軸受、例えば深溝玉軸受等にも用いることができる。要するに、本発明に係る保持器５は円筒形であればよく、使用対象となる軸受形式は特に限定されない。例えば、ＣＴスキャナの回転部を支持する旋回座用玉軸受にも本発明に係る保持器５を使用することができる。その場合、保持器５の直径サイズが大きくなるので、保持器５全体の剛性が低下することになるが、本発明に係る保持器５を使用していれば、外輪や内輪等の軌道輪部材との干渉を抑制または防止できるので、耐摩耗性ならびに静粛性の向上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る玉軸受用の保持器の最良の実施形態を示す分解斜視図
【図２】図１に示す保持器の平面展開図
【図３】図２の（３）−（３）線断面の矢視図
【図４】図２の（４）−（４）線断面の矢視図
【図５】図２の（５）−（５）線断面の矢視図
【図６】図３の一部を拡大して示す図
【図７】保持器が下方へ変位した状態を側面から示す説明図
【図８】保持器が上方へ変位した状態を側面から示す説明図
【図９】本発明に係る保持器を用いた旋回座用玉軸受の断面図
【符号の説明】
【００３９】
１…旋回座用玉軸受、
２…外輪、
３…内輪、
４…玉、
５…保持器、
１０…板状セグメント、
１１…ポケット、
１２…係止部、
１３…係合部、
１４…外径側の案内用凸部、
１４ａ…平面、
１４ｂ…部分円錐面、
１４ｃ…部分円錐面、
１５…外径側の抜け止め部、
１６…内径側の案内用凸部、
１６ａ…平面、
１６ｂ…部分円錐面、
１６ｃ…部分円錐面、
１７…内径側の抜け止め部。
【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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