(57)【要約】【課題】  転動体の挿入性が良好であり、かつ、コンパクトでありながら保持器音やＮＲＲＯの悪化を防止できる冠形保持器を提供する。【解決手段】  転動体を受ける凹部１２ａを一方の軸方向端部に形成した胴部１２と、凹部１２ａの縁に立設され、転動体を収めるポケット１３を凹部１２とともに形成するつの部１１と、を備えるとともに、軸方向つの部先端側は第一の材料ａ１で形成され、残部は第二の材料ａ２で形成された冠形保持器において、つの部１１の先端からポケット最大幅位置ｃまでは第一の材料ａ１で形成するとともに、第一の材料ａ１と第二の材料ａ２との境界ａの少なくとも一部をポケット最大幅位置ｃからポケットの底部１３ｂまでの間に配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転動体を受ける凹部を軸方向端部に形成した胴部と、前記凹部の縁に立設され、転動体を収めるポケットを凹部とともに形成するつの部と、を備えるとともに、軸方向つの部先端側部分は第一の材料で形成され、残部が前記第一の材料とは異なる第二の材料で形成された冠形保持器であって、
前記軸方向つの部先端側部分は、前記つの部の先端から少なくともポケットの幅が最大となる軸方向位置までとされるとともに、前記軸方向つの部先端側部分と前記残部との境界の少なくとも一部は、前記ポケットの幅が最大となる軸方向位置からポケットの底部までの間に配置されていることを特徴とする冠形保持器。
【請求項２】
前記軸方向つの部先端側部分と前記残部との境界の全体が、前記ポケットの幅が最大となる軸方向位置からポケットの底部までの間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の冠形保持器。
【請求項３】
前記第一の材料は、前記第二の材料よりも弾力性の高い材料であることを特徴とする請求項１又は２に記載の冠形保持器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冠形保持器に関し、特にコンパクトな冠形保持器に関する。
【背景技術】
【０００２】
転がり軸受に用いられる冠形保持器は、一方の端部に複数の凹部が形成された短円筒状の胴部と、この凹部が形成された端面から突出し、凹部とともに転動体を収めるポケットを形成するつの部と、を備える。転がり軸受への装着時にはつの部を押し広げることで、ポケットに転動体を挿入する。これにより、凹部及びつの部により転動体が抱えられるようにして転動可能に保持される。このように、つの部は、転動体の挿入時に弾性変形するので、挿入を容易にするために薄肉構造とされるのが一般的である。
【０００３】
しかし、つの部が薄肉であると、転動体からの遠心力が作用し、つの部が押し広げられるように変形することで、転動体の動き量が大きくなり、衝突音や振動を増大させたり、また、転動体が大きく変動して円周方向で不均等配置となり、非繰り返し振れ（ＮＲＲＯ）が悪化することがあった。
このような問題に対処するために、従来から特許文献１に示すような技術が提案されている。これによれば、図４に示すように、つの部１１０と胴部１２０を異なる樹脂材料で形成し、つの部に弾力性の高い樹脂材料ｑ１を用い、胴部の一部にはより高剛性の樹脂材料ｑ２を用いることで、転動体の挿入性及び冠形保持器の剛性を確保し、保持器音やＮＲＲＯの悪化を防いでいる。なお、図中の符合ｑは、異なる材料の境界を示す。
【特許文献１】特開２００２−２２７８４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば、産業用ロボットの関節部等において駆動源と回転軸とをダイレクトに接続するダイレクトドライブ式回転駆動装置に組み込まれる軸受や、ＣＴスキャナ等の医療機器に用いられる軸受は、薄肉狭幅でありかつ高剛性であることが求められる。このような軸受に用いる場合には、上述した従来の冠形保持器では、剛性が不十分であり、また剛性を高めようとすれば、胴部１２０の幅をある程度大きくせざるを得ず、コンパクト化を図ることができなかった。
本発明は、上述のような問題点に鑑みてなされたものであり、転動体の挿入性が良好であり、かつ、コンパクトでありながら保持器音やＮＲＲＯの悪化を防止できる冠形保持器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１による冠形保持器は、転動体を受ける凹部を軸方向端部に形成した胴部と、前記凹部の縁に立設され、転動体を収めるポケットを凹部とともに形成するつの部と、を備えるとともに、軸方向つの部先端側部分は第一の材料で形成され、残部が前記第一の材料とは異なる第二の材料で形成された冠形保持器であって、前記軸方向つの部先端側部分は、前記つの部の先端から少なくともポケットの幅が最大となる軸方向位置までとされるとともに、前記軸方向つの部先端側部分と前記残部との境界の少なくとも一部は、前記ポケットの幅が最大となる軸方向位置からポケットの底部までの間に配置されていることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の請求項２による冠形保持器は、請求項１において、前記軸方向つの部先端側部分と前記残部との境界の全体が、前記ポケットの幅が最大となる軸方向位置からポケットの底部までの間に配置されていることを特徴とする。
さらに、本発明の請求項３による冠形保持器は、請求項１又は２において、前記第一の材料は、前記第二の材料よりも弾力性の高い材料であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の冠形保持器によれば、弾力性を有するので転動体の挿入性も良好であり、かつ、十分な剛性を有するので保持器音やＮＲＲＯの悪化をきたすことなくコンパクト化が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１に第一実施形態に係る冠形保持器を説明する展開図を示す。
図１の冠形保持器は、玉軸受（軸受系列番号６８）に装着され、玉軸受の転動体を転動可能に保持するものである。この冠形保持器は、転動体を受ける形状の複数の凹部１２ａが所定間隔で一方の軸方向端部に形成された胴部１２と、胴部１２の凹部１２ａ形成側の端面にそれぞれの凹部１２ａにつき一対ずつ立設され、凹部１２ａに連続する曲面を形成するつの部１１，１１と、を備える。
【０００９】
図２にこれら凹部１２ａとつの部１１の詳細な形状を示す。同図に示すように、凹部１２ａ及び一対のつの部１１，１１によって形成されるポケット１３は、周方向に沿う断面が、中心（以下、「ポケット中心」と記すこともある）Ｏ１及び半径（以下、「ポケット半径」と記すこともある）ｒ１の円状であり、つの部１１の先端において開口した形状となっている。使用時には、この開口した一対のつの部１１，１１の先端を押し広げ、転動体を挿入する。また、一対のつの部１１，１１は、ポケット１３の外側に向く外側面１１ｂも曲面となっており、その周方向に沿う断面は、ポケット１３よりも大きくかつ一対のつの部１１，１１に共通する曲率半径ｒ２、曲率中心Ｏ２の曲線状である。
【００１０】
本発明においてこれらの大きさや形状は、特に限定されるものではない。しかし、転動体の挿入性や強度を考慮すると、つの部１１は、外側面１１ｂの曲率半径ｒ２とポケット半径ｒ１との比が、ｒ１／ｒ２＝０．６〜０．７５となるようにその外側面１１ｂを設計することが好ましく、さらに、つの部１１の先端の幅ｂ１と根元部の幅ｂ２の比が、ｂ１／ｂ２＝０．５〜０．６となるように設計することが好ましい。
【００１１】
上述した冠形保持器において、一対のつの部１１，１１の外側面１１ｂ，１１ｂの断面形状を構成する曲率円の幅が最大となる軸方向位置を境界ａとして、軸方向つの部先端側部分は第一の材料ａ１で、残部は第二の材料ａ２で形成されている。
ここで、第一の材料ａ１には、転動体の挿入を容易にする弾力性の高い（例えば、低ヤング率）樹脂を用いるのに対し、第二の材料ａ２には、転動体からの遠心力や滑り摩擦による変形を生じない高強度、高剛性（例えば、高ヤング率）の樹脂を用いる。
【００１２】
このような冠形保持器は、例えば二色成形やインサート成形により製造される。二色成形による場合には、例えば二色成形機を用い、最初に融点の低い第一の材料ａ１を金型内に射出し、次いで所定の射出遅延時間をおいて第二の材料ａ２を瞬時に射出する。これにより、第一の材料ａ１と第二の材料ａ２との界面では、第一の材料ａ１の再溶融化現象により層間での混濁現象を生じるため、第一の材料ａ１と第二の材料ａ２とが融合して強固に接合された冠形保持器を形成することができる。
これら第一の材料ａ１と第二の材料ａ２の組み合わせとしては、例えば、第一の材料ａ１に６６ナイロンを、第二の材料ａ２にガラス繊維等の充填剤を１５質量％〜５０質量％含有する６６ナイロンを用いたり、第一の材料ａ１に６６ナイロンを、第二の材料ａ２に４６ナイロンを用いたりすることができる。
【００１３】
なお、充填剤としては、ガラス繊維のほか、例えば、炭素繊維、金属繊維、アラミド繊維に代表される有機繊維、各種ウイスカ、鉱物繊維等の繊維状充填剤、及びガラスフレーク、雲母、タルク、クレー等の板状充填剤、更にはシリカ、炭酸カルシウム、ガラスビーズその他の無機粉末等の粒状充填剤のうちの１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの充填剤を添加することで、剛性を向上させることができるが、上述したように充填剤の添加量が１５％未満であると十分な剛性が得られず、一方で５０質量％を超えると効果が飽和し、かえって成形性が阻害されるおそれがある。
【００１４】
次に、第一実施形態に係る冠形保持器の作用及び効果について説明する。
上述した冠形保持器において、つの部１１は、転動体の挿入時に、ポケット１３が挿入方向に垂直な方向に対して最も突出した軸方向位置、すなわち本実施の形態ではポケット中心Ｏ１のある軸方向位置（以下、このポケットの幅が軸方向に最大となる位置をポケット最大幅位置ｃと呼ぶ）の部分を支点Ｐとして、その先端がポケット１３の外側に向かって弾性変形する。従って、このポケット最大幅位置ｃよりも軸方向つの部先端側とは反対の側に位置する境界ａを境に、軸方向つの部先端側部分を第一の材料ａ１で形成し、少なくともつの部１１の先端から支点Ｐまでの部分に弾力性を持たせることで、容易に変形、そして復元させることができ、転動体の挿入が容易となる。
【００１５】
一方で、それ以外の残部は、転動体の挿入時には上記支点Ｐを支持し、かつ玉軸受の使用時には転動体から受ける遠心力や滑り摩擦による変形を生じない強度や剛性が求められる。従って、前述のようにポケットの底部１３ａよりも軸方向つの部先端側に境界ａを設けて、ポケットの底部１３ａからつの部１１の先端側の少なくとも一部を第二の材料ａ２で形成することで、転動体の挿入を容易にしつつ、十分な強度、剛性を得ることができる。
【００１６】
次に、本発明の変形例について説明する。
本発明の冠型保持器は、境界ａが上述のように配置されるものに限定されず、例えば境界ａが図３に示すように配置されるものであってもよい。図３の冠形保持器（第二実施形態）では、つの部１１の先端から少なくともポケットの幅が最大となる軸方向位置（図３の例ではつの部１１ｂの外側面の断面形状を構成する曲率円の幅が最大となる軸方向位置）までの部分、及び、ポケット１３の周囲が第一の材料ａ１で形成され、残りの部分が第二の材料ａ２で形成されている。このような冠形保持器であれば、玉軸受の使用時に転動体が公転することで周方向の力を受けても、境界ａが直線状ではなく所定間隔で軸方向に突出しているので、この突出した部分のいわゆるアンカー作用により第一の材料ａ１で形成した部分が第二の材料ａ２で形成した部分から剥がれるのを防止することができる。これとともに、ポケット１３の周囲を第一の材料で形成しているので挿入性が良好であり、また、ポケットの底部１３ａからつの部１１の先端側の部分にも第二の材料ａ２を使用しているので、必要な強度及び剛性が確保される。
【００１７】
その他、図４に示すような形状の、すなわち胴部に形成される凹部がごく浅く、ポケットの底部近傍のみが胴部の凹部により形成され、転動体を受ける面の大部分がつの部により形成される冠形保持器に本発明を適用してもよい（第三実施形態）。この場合には、強度を確保するため、境界をより軸方向つの部先端側、上記支点近傍位置に配置することが好ましい。
また、本発明は、上述した各実施形態のように直径系列が７あるいは８といった薄肉の玉軸受に用いる冠形保持器に限定されず、より厚肉の玉軸受に装着する冠形保持器についても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第一実施形態に係る冠形保持器を説明する展開図である。
【図２】第一実施形態に係る冠形保持器の凹部及びつの部の構成を説明する図である。
【図３】第二実施形態を説明する図である。
【図４】第三実施形態を説明する図である。
【図５】従来の冠形保持器を説明する図である。
【符号の説明】
【００１９】
１１        つの部
１１ｂ      外側面
１２        胴部
１２ａ      凹部
１３        ポケット
１３ａ      底部
ａ          境界
ａ１        第一の材料
ａ２        第二の材料
ｃ          ポケット最大幅位置
【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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