(57)【要約】【課題】環状母体５の円周数箇所に軸方向一方に突出する仕切り部７を設けかつ各仕切り部７の間に径方向から見て略Ｃ字形の玉収容用のポケット６を有する合成樹脂製の冠形保持器４において、玉軸受に使用している状況で高速回転時に玉軸受から外れにくくした構成を継承したうえで、耐摩耗性の向上を図る。【解決手段】各ポケット６を構成する内壁面（各仕切り部７の内側面）の径方向に沿う形状を球面とする。前記内壁面の内径側角部において各ポケット６の中心Ｐから軸方向両方へ所定量ｗ１，ｗ２広げた範囲に該当する領域に、凹部１１を設ける。これにより、回転遠心力の増大に伴い仕切り部７が径方向斜め外向きに弾性変形しても、各仕切り部７の内径側角部が玉３に当接する領域が減る。【選択図】図３
2006009988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状母体の円周数箇所に軸方向一方に突出する仕切り部を設けかつ各仕切り部の間に径方向から見て略Ｃ字形の玉収容用のポケットを有する合成樹脂製の冠形保持器であって、
前記各ポケットを構成する内壁面の径方向に沿う形状を球面とし、
かつ、前記内壁面の内径側角部に、玉の自転速度の速い部分との干渉を避ける凹部を設けたことを特徴とする合成樹脂製の冠形保持器。
【請求項２】
前記凹部は、前記内壁面の内径側角部において各ポケットの中心から軸方向両方に所定の幅を持つ範囲に該当する領域に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の合成樹脂製の冠形保持器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、玉軸受に用いられる合成樹脂製の冠形保持器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の玉軸受に用いる合成樹脂製の冠形保持器は、環状母体の円周数箇所に軸方向一方に突出する仕切り部を設けかつ各仕切り部の間に径方向から見て略Ｃ字形の玉収容用のポケットを有する構成である（例えば特許文献１参照。）。ポケットは、径方向ならびに軸方向一方へ向けて開放されている。仕切り部の内側面、つまりポケットを構成する内壁面は、球面形状になっている。この冠形保持器では、通常、玉軸受の玉から外れにくくするために、各仕切り部の先端側を玉に回り込ませるようにしている。
【０００３】
上記従来の冠形保持器は、例えば玉軸受に使用している状態で、高速回転に伴い回転遠心力が増大すると、各仕切り部が径方向斜め外向きに弾性変形しやすくなるため、各仕切り部の内径側角部が玉の自転速度の速い部分に干渉して、早期に摩耗しやすくなる。
【特許文献１】実開平５−３４３１７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、合成樹脂製の冠形保持器において、玉軸受に使用している状況で、高速回転時に玉軸受から外れにくくした構成を継承しながら、耐摩耗性の向上を図ることを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の合成樹脂製の冠形保持器は、環状母体の円周数箇所に軸方向一方に突出する仕切り部を設けかつ各仕切り部の間に径方向から見て略Ｃ字形の玉収容用のポケットを有するもので、前記各ポケットを構成する内壁面の径方向に沿う形状を球面とし、かつ、前記内壁面の内径側角部に、玉の自転速度の速い部分との干渉を避ける凹部を設けたことを特徴としている。
【０００６】
本発明によると、玉軸受に使用している状態において、回転遠心力の増大に伴い各仕切り部が径方向斜め外向きに弾性変形した場合に、ポケットを構成する内壁面（仕切り部の内側面）の内径側角部が玉に当接する領域が減る。そのため、摩擦抵抗を軽減できて、摩耗する部分も減らすことができる。特に、凹部を設けている領域が玉の自転速度の速い部分に該当し、この玉の自転速度の速い部分に前記内壁面の内径側角部が当接せずに済むから、摩耗を抑制するうえで有利となる。このように冠形保持器のポケットを構成する内壁面と玉とを干渉させにくくしているものの、ポケットを径方向から見て略Ｃ字形としていて前記内壁面の先端側の内径側角部が玉に回り込んだ状態で当接するので、冠形保持器が玉軸受から外れることを抑制または防止できる。しかも、この玉に当接する部分つまり前記内壁面の先端側の内径側角部は、玉の自転速度の遅い領域が当接しているので、この当接部分の摩耗は抑制される。
【０００７】
好ましくは、前記凹部は、前記内壁面の内径側角部において各ポケットの中心から軸方向両方に所定の幅を持つ範囲に該当する領域に設けられたものとすることができる。要するに、ここでは、高速回転時に玉に干渉する可能性の高い領域を特定している。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の合成樹脂製の冠形保持器によると、玉軸受に使用する状況での回転遠心力によって玉軸受から外れにくくしたうえで耐摩耗性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
まず、図５および図６を参照して、合成樹脂製の冠形保持器の使用対象となる深溝玉軸受を説明する。図５は、図１の冠形保持器を用いた深溝玉軸受を一部切欠いて示す斜視図、図６は、図５の深溝玉軸受の断面図である。
【００１１】
深溝玉軸受は、外輪１と内輪２との対向間に多数の玉３を介装し、この多数の玉３を冠形保持器４で円周方向略等間隔に保持させた構成である。冠形保持器４は玉３が転がることによって回転案内される玉案内形式とされている。
【００１２】
なお、外輪１、内輪２、玉３は、例えば軸受鋼、浸炭鋼等の金属で形成される。冠形保持器４は、例えばポリエチレン、ポリアミド、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される。
【００１３】
図１から図４を参照して、冠形保持器４を詳細に説明する。図１は、冠形保持器の最良の実施形態を示す斜視図、図２は、図１の冠形保持器の一部を展開して径方向から見た図、図３は、図１の冠形保持器の断面図、図４は、図３の（４）−（４）線断面の矢視図である。
【００１４】
冠形保持器４は、合成樹脂を成形して製作されるものであり、環状母体５の円周ほぼ等配の数箇所に、玉３を嵌入保持するポケット６が設けられている。このポケット６は、径方向から見て略Ｃ字形状になっており、径方向ならびに軸方向一方へ向けて開放されている。
【００１５】
環状母体５の円周数箇所に軸方向一方に突出する仕切り部７が設けられており、各仕切り部７の間にポケット６が存在している。この仕切り部７の先端側には、凹み８が設けられており、この凹み８によって各仕切り部７の先端側に二股の抜け止め部７ａが存在している。ポケット６は、環状母体５側に設けられる略半円形の半円部９と、抜け止め部７ａ側に設けられる曲面部１０，１０とで囲まれて形成されている。凹み８には、グリース等の潤滑剤が貯溜される。
【００１６】
ここで、各ポケット６を構成する内壁面（各仕切り部７の内側面）の径方向に沿う形状を球面とする。そして、前記内壁面（各仕切り部７の内側面）の内径側角部において玉３の自転速度の速い部分との干渉を避ける凹部１１を設けている。具体的に、凹部１１は、前記内壁面（各仕切り部７の内側面）の内径側角部において各ポケット６の中心Ｐから軸方向両方へ所定量ｗ１，ｗ２広げた範囲に該当する領域ＲＢに設けられている。この実施形態では、凹部１１を、各仕切り部７の内径面における円周方向全長にわたって溝状に設けている。
【００１７】
なお、図５および図６に示す深溝玉軸受において、玉３が自転および公転するとき、図３に示すように、玉３の外表面において玉３の中心を通る放射方向線Ｌと交差する点Ｘ１，Ｘ２での自転速度が最も速くなり、玉３の外表面において玉３の中心を通る軸方向線Ｓと交差する点Ｘ３，Ｘ４での自転速度はゼロとなる。玉３の中心はポケット中心Ｐと一致させている。玉３において点Ｘ１，Ｘ２から点Ｘ３，Ｘ４に近づく位置ほど自転速度は遅い。玉３の自転速度が最も速い部分は冠形保持器４の各仕切り部７の内側面においてポケット６の中心Ｐあるいはその付近に対応する位置に当接する。但し、冠形保持器４の各仕切り部７の内側面と玉３の外表面との間には軸方向ならびに円周方向に所定のすきまを持たせている関係より、冠形保持器４が回転動作時に軸方向に前記すきま分だけずれることがあるので、玉３の自転速度が最も速い部分が各仕切り部７の内側面においてポケット６の中心Ｐに相当する位置から軸方向にずれることがある。
【００１８】
この凹部１１の形成位置および軸方向幅ＲＢは、以下で説明する知見に基づいて決定した。
【００１９】
一般的に、冠形保持器４では、図８の（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、回転速度が上昇するに従い、各仕切り部７の弾性変形量が大きくなるとともに、各仕切り部７の内径側角部と玉３との間の径方向でのすきまが詰まり、各仕切り部７と玉３との干渉領域が拡大する。図８には、凹部１１を設けていない従来例の冠形保持器を用いた結果を示している。つまり、低速回転域では、図８（ａ）に示すように、各仕切り部７の中心Ｐより先端側が玉３に僅かに干渉する。中速回転域では、図８（ｂ）に示すように、各仕切り部７の中心Ｐより先端側が玉３に所定の幅をもって干渉する。高速回転域では、図８（ｃ）に示すように、各仕切り部７の中心Ｐを挟む先端側と付け根側とが所定の幅をもって干渉する。このように、低速回転時には各仕切り部７の中心Ｐよりも先端側で玉３に干渉しているが、高速回転になるに従い各仕切り部７の中心Ｐを挟む先端側と付け根側とに跨る広範囲の領域が干渉することになる。この高速回転時の干渉領域を考慮して、凹部１１の形成位置および軸方向幅ＲＢを特定している。
【００２０】
このような冠形保持器４では、深溝玉軸受に使用している状態において、回転遠心力の増大に伴い各仕切り部７が径方向斜め外向きに弾性変形するが、その場合に、各仕切り部７の内径側角部が玉３に当接する領域を減らすことができる。そのため、摩擦抵抗を軽減できて、摩耗する部分も減らすことができる。
【００２１】
図７を参照して、上記冠形保持器４を用いる場合の動作を説明する。
【００２２】
冠形保持器４を図５や図６に示すように深溝玉軸受に組み込んだ状態とする。この冠形保持器４は玉案内形式になっているため、基本的に回転動作中には冠形保持器４は外輪１や内輪２に対して当接しないようになっているが、玉３が転がることによって冠形保持器４のポケット６を構成する内壁面に必ず当接する。
【００２３】
ここで、高速回転になるに従い、図７に示すように、冠形保持器４の各仕切り部７が径方向斜め外向きに弾性変形すると、径方向斜め外向きに弾性変形した各仕切り部７の先端側の内径側角部が玉３に干渉する可能性があるものの、凹部１１の存在によって玉３の自転速度の速い部分に当接せずに済む。このように、冠形保持器４のポケット６を構成する内壁面と玉３との干渉部分を減らしているものの、ポケット６を径方向から見て略Ｃ字形としていて各仕切り部７の先端側の内径側角部が玉３に回り込んだ状態で当接するようになっているので、冠形保持器４が深溝玉軸受から外れることを抑制または防止できるようになる。しかも、この各仕切り部７において玉３に当接する部分つまり各仕切り部７の先端側の内径側角部に対して玉３の自転速度の遅い領域が当接するので、この当接部分の摩耗は抑制される。
【００２４】
以上説明したように、本発明の冠形保持器４は、回転遠心力が増大する高速回転での使用においても早期の摩耗を抑制できるようになり、深溝玉軸受の転がり特性ならびに寿命の向上に貢献できる。
【００２５】
以下、本発明の他の実施形態を説明する。
【００２６】
上記実施形態では、冠形保持器４の各仕切り部７の内径側角部に設ける凹部１１を各仕切り部７の内径面における円周方向全長に設けたが、例えば図９および図１０に示すように、部分的に設けることができる。図９では、凹部１１を各仕切り部７の円周方向両側の内径側角部のみを凹ませるようにして設けている。図１０では、凹部１１を部分的に凹ませて設けるのであるが、テーパ形状にしている。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る冠形保持器の最良の実施形態を示す斜視図
【図２】図１の冠形保持器の一部を展開して径方向から見た図
【図３】図１の冠形保持器の断面図
【図４】図３の（４）−（４）線断面の矢視図
【図５】図１の冠形保持器を用いた深溝玉軸受を一部切欠いて示す斜視図
【図６】図４の深溝玉軸受の断面図
【図７】図５の深溝玉軸受で不具合が生じないことを説明する図
【図８】図５の深溝玉軸受で冠形保持器の弾性変形量や玉との干渉領域を説明する図
【図９】本発明に係る冠形保持器の他の実施形態で、図４に対応する図
【図１０】本発明に係る冠形保持器のさらに他の実施形態で、図４に対応する図
【符号の説明】
【００２８】
３…玉
４…冠形保持器
５…環状母体
６…ポケット
７…仕切り部
１１…凹部
【図１】
2006009988.tif 000003
【図２】
2006009988.tif 000004
【図３】
2006009988.tif 000005
【図４】
2006009988.tif 000006
【図５】
2006009988.tif 000007
【図６】
2006009988.tif 000008
【図７】
2006009988.tif 000009
【図８】
2006009988.tif 000010
【図９】
2006009988.tif 000011
【図１０】
2006009988.tif 000012