(57)【要約】【課題】アンギュラ玉軸受の保持器において、軸受外部へグリースの排出や排除によるグリース量の減少や、摩耗粉混入によるグリースの劣化を起こりにくくして、軸受寿命を低下させない保持器を提供する。【解決手段】鋼板を打ち抜いてポケット穴７を設けた保持器１５において、軸受の側面に近い位置の保持器１５の両端に仕切部１５１，１５２を設けると共に、ポケット穴７の軸受回転方向の前後に案内部１５３を設けた。【選択図】図１
2006250169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機やスピンドルなどの回転軸支持のために内輪と外輪に狭持される玉と前記内輪および前記外輪と前記玉の間に封入されるグリースからなるアンギュラ玉軸受の保持器において、
前記保持器の両端に形成した仕切部と、ポケット穴の軸受回転方向の前後に形成した案内部とならなることを特徴とするアンギュラ玉軸受用保持器。
【請求項２】
電動機やスピンドルなどの回転軸支持のために内輪と外輪に狭持される玉と前記内輪および前記外輪と前記玉の間に封入されるグリースからなるアンギュラ玉軸受の保持器において、
前記保持器の両端に形成した仕切部と、ポケット穴の中間部に形成した留め部と、前記留め部に取り付けた案内部材からなることを特徴とするアンギュラ玉軸受用保持器。
【請求項３】
前記案内部材が、フッ素樹脂やアクリル樹脂などの自己潤滑樹脂材料、ポリエチレンからなる含油ポリマ、またはスズ青銅系や鉄銅系などの含油金属材料から形成されたことを特徴とする請求項２に記載のアンギュラ玉軸受用保持器。
【請求項４】
電動機やスピンドルなどの回転軸支持のために内輪と外輪に狭持される玉と前記内輪および前記外輪と前記玉の間に封入されるグリースからなるアンギュラ玉軸受の保持器において、
円筒形状の鋼板部材を打ち抜いてポケット穴を形成し、ポケット穴の中間部にプレス加工で留め部を形成し、前記留め部に案内部材を取り付けて形成したことを特徴とするアンギュラ玉軸受用保持器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機やスピンドルなどの回転軸支持のためにグリースを封入して使用されるアンギュラ玉軸受の保持器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のアンギュラ玉軸受の保持器には、２つが提案されている。第１の保持器は、打ち抜き保持器方式である（例えば、非特許文献１、２、３参照）。その構造について図５を使って説明する。図５（ａ）は従来のアンギュラ玉軸受の正面断面図、図５（ｂ）は従来のアンギュラ玉軸受の外観図である。
図５において、１はアンギュラ玉軸受、２は外輪、３は内輪、４は玉、３５は打ち抜き保持器、３６はグリース移動経路、７はポケット穴である。
打ち抜き保持器３５は、鋼板をプレス加工することで成形され、アンギュラ玉軸受１の回転方向に沿って複数個の玉４が入るポケット穴７が形成されている。打ち抜き保持器３５は複数個の玉４を保持した状態で、外輪２と内輪３の間に組み込まれ、アンギュラ玉軸受１が組み立てられる。そして、外輪２と内輪３との間には、図示しない潤滑用のグリースが封入される。グリースは矢印で示したグリース移動経路３６に沿って移動する。
アンギュラ玉軸受１の回転時において、打ち抜き保持器３５は、複数個の玉４が回転方向に等間隔に保持されることで、アンギュラ玉軸受１は滑らかに回転する。
また、第２の保持器は、もみ抜き保持器方式である（例えば、非特許文献１，２、４参照）。その構造について図６を用いて説明する。図６（ａ）は従来のアンギュラ玉軸受の正面断面図、図６（ｂ）は従来のアンギュラ玉軸受の外観図である。
図６において、１はアンギュラ玉軸受、２は外輪、３は内輪、４は玉、４５はもみ抜き保持器、４６はグリース移動経路、７はポケット穴である。
もみ抜き保持器４５は、銅合金もしくは合成樹脂を機械加工することで成形され、アンギュラ玉軸受１の回転方向に沿って複数個の玉４が入るポケット穴７を持っている。もみ抜き保持器４５は複数個の玉４を保持した状態で、外輪２と内輪３の間に組みこまれ、アンギュラ玉軸受１が組み立てられる。そして、外輪２と内輪３との間には、図示しない潤滑用のグリースが封入される。グリースは矢印で示したグリース移動経路４６に沿って移動する。
アンギュラ玉軸受１の回転時において、もみ抜き保持器４５は、複数個の玉４が回転方向に等間隔に保持されることで、アンギュラ玉軸受１は滑らかに回転する。
また、図６（ｃ）に示すように、合成樹脂を成形あるいは機械加工することで形成された王冠形保持器が使用される場合もある。
【非特許文献１】日本精工株式会社  転がり軸受  カタログ（CAT.NO.1101b  1999E-6）                  B-47ページ、表１
【非特許文献２】ＮＴＮ株式会社  転がり軸受  総合カタログ（CAT.NO.2202-II/J7）                  B-41ページ、表２
【非特許文献３】ＮＴＮ株式会社  転がり軸受  総合カタログ（CAT.NO.2202-II/J7）                  A-5ページ、表１
【非特許文献４】株式会社木村洋行  KAYDON Reali-Slim Ball Bearings                    Catalog 300-J，24ページ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、従来の打ち抜き保持器を用いたアンギュラ玉軸受では、グリースのほとんどがグリース移動経路に沿って移動するために、アンギュラ玉軸受の外部に排出され易く、アンギュラ玉軸受の内部に残存するグリースの量が減少して軸受寿命が低下するという問題が生じていた。
また、従来の打ち抜き保持器の場合、材料が薄い鋼板製であるために、玉が入るポケット穴において玉との接触面積が小さいために、打ち抜き保持器と玉と間の接触応力が増大し、その結果、打ち抜き保持器と玉との摩耗が大きくなり、摩耗粉の混入によるグリース劣化が進展し、軸受寿命が低下するという問題が生じていた。
次に従来のもみ抜き保持器４５あるいは王冠形保持器を用いたアンギュラ玉軸受１では、グリースのほとんどが矢印で示したグリース移動経路に沿って移動するために、アンギュラ玉軸受の外部に排出され易く、アンギュラ玉軸受の内部に残存するグリースの量が減少して軸受寿命が低下するという問題が生じていた。
また、従来のもみ抜き保持器あるいは王冠形保持器の場合、材料が、鋼板に比較して強度の低い銅合金や合成樹脂が使われることから、保持器の断面積が大きくなり、グリースの排除量が増大し、アンギュラ玉軸受の内部に残存するグリースの量が減少し軸受寿命が低下するという問題が生じていた。
以上で述べたように、従来の保持器を用いたアンギュラ玉軸受では、軸受外部へのグリースの排出や排除によるグリース量の減少や、摩耗粉混入によるグリースの劣化が起こりやすいために、軸受寿命が低下するという問題が生じていた。
そこで、本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、アンギュラ玉軸受の保持器において、軸受外部へグリースの排出や排除によるグリース量の減少や、摩耗粉混入によるグリースの劣化が起こりにくくし、軸受寿命が低下しない保持器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を解決するため、本発明は、アンギュラ玉軸受用の保持器において、次のように構成した。
請求項１に記載の発明では、電動機やスピンドルなどの回転軸支持のために内輪と外輪に狭持される玉と前記内輪および前記外輪と前記玉の間に封入されるグリースからなるアンギュラ玉軸受の保持器において、前記保持器の両端に形成した仕切部と、ポケット穴の軸受回転方向の前後に形成した案内部とならなるものである。
また、請求項２に記載の発明では、電動機やスピンドルなどの回転軸支持のために内輪と外輪に狭持される玉と前記内輪および前記外輪と前記玉の間に封入されるグリースからなるアンギュラ玉軸受の保持器において、軸受の側面に近い位置の保持器の両端に形成した仕切部と、ポケット穴の中間部に形成した留め部と、前記留め部に取り付けた案内部材からなるものである。
また、請求項３に記載の発明では、前記案内部材が、フッ素樹脂やアクリル樹脂などの自己潤滑樹脂材料、ポリエチレンからなる含油ポリマ、またはスズ青銅系や鉄銅系などの含油金属材料から形成されたものである。
また、請求項４に記載の発明では、電動機やスピンドルなどの回転軸支持のために内輪と外輪に狭持される玉と前記内輪および前記外輪と前記玉の間に封入されるグリースからなるアンギュラ玉軸受の保持器において、円筒形状の鋼板部材を打ち抜いてポケット穴を形成し、ポケット穴の中間部にプレス加工で留め部を形成し、前記留め部に案内部材を取り付けて形成したものである。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１から請求項３に記載の発明によると、アンギュラ玉軸受の回転に伴って外輪側に移動するグリースは、仕切部によって遮られて、外部への排出が抑制されるので、軸受の内部に残存するグリースの量は減少しにくくなり、軸受寿命の低下が防止できる。
また、銅合金や合成樹脂より強度の高い鋼板により保持器が形成されることによって、保持器の断面積が小さくでき、グリースの排除量が減少できるために、アンギュラ玉軸受の内部に残存するグリースの量は減少しにくくなり、軸受寿命の低下が防止できる。
さらに、玉と接触するポケット穴の前後に案内部を設ける、または案内部材を取り付けることにより、保持器と玉との接触面積が大きくなることで、保持器と玉との接触応力が低減され、保持器と玉との摩耗が小さくなることから、グリースの劣化により生じる軸受寿命の低下が防止される。
請求項４に記載の発明によると、各部品をプレス加工により形成できるのことから安価なアンギュラ玉軸受を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【０００７】
図１は、本発明の第１実施例の保持器を組み込んだアンギュラ玉軸受の正面断面図、図２は、本発明の第１実施例の保持器を組み込んだアンギュラ玉軸受の側断面図である。
図において、１はアンギュラ玉軸受、２は外輪、３は内輪、４は玉、１５は保持器、１６はグリースの移動経路、７はポケット穴、１５１，１５２は仕切部、１５３は案内部である。
保持器１５は、円筒形状の鋼板部材を打ち抜いて、その円筒面に複数個のポケット穴７が打ち抜かれて形成される。保持器１５の両サイドには、仕切部１５１、１５２が設けられ、ポケット穴７の前後には、案内部１５３が設けられる。
アンギュラ玉軸受１の組立について説明する。はじめに、内輪３の外側に保持器１５を配置した後、保持器１５の複数個のポケット穴７に玉４を入れる。次に、玉４がポケット穴７に入った状態で、外輪２を上方から組み付ける。アンギュラ玉軸受１の使用時には、外輪２と内輪３との間には、図示しない潤滑用のグリースが封入される。
アンギュラ玉軸受１の回転時において、保持器１５は、複数個の玉４を回転方向に等間隔に保持することで、アンギュラ玉軸受１の滑らかな回転が実現される。
従来のアンギュラ玉軸受と異なる部分は、保持器１５の両サイドにグリースの排出を遮断する仕切部１５１、１５２が配設された点である。
以上の構造によって、アンギュラ玉軸受１が回転した際に、グリースは外輪２の外方に押しやられるが、保持器１５の両サイドに存在する仕切部１５１，１５２が、グリースの移動経路を遮断することによって、グリースが軸受外部へ排出することが抑制されるので、軸受内部に残存するグリースの量は減少しにくくなる。また、グリースは仕切部１５１，１５２と玉４の間を経由してポケット穴７の案内部１５３の無い箇所から玉４に戻り、再度、アンギュラ玉軸受１の潤滑剤として使用される。
また、保持器１５の材料として銅合金や合成樹脂より強度の高い鋼板を用いることによって、保持器１５の断面積が小さくなり、グリースの排除量を減少できるために、アンギュラ玉軸受１の内部に残存するグリースの量は減少しにくくなる。
さらに、玉４と接触するポケット穴７の前後に案内部１５３を設けることによって、案内部１５３と玉４との接触面積が大きくなって、案内部１５３と玉４と間の接触応力が減少し、案内部１５３と玉４との間の摩耗が小さくなる。
このように、アンギュラ玉軸受１の内部のグリース残存量は減少しにくくなり、摩耗粉の混入によってグリースが劣化することが抑制されることから、アンギュラ玉軸受の寿命が向上する。
【実施例２】
【０００８】
図３は、本発明の第２実施例の保持器を組み込んだアンギュラ玉軸受の正面断面図、図４は、本発明の第２実施例の保持器を組み込んだアンギュラ玉軸受の側断面図である。
図において、１はアンギュラ玉軸受、２は外輪、３は内輪、４は玉、２５は保持器、２６はグリースの移動経路、７はポケット穴、２５１，２５２は仕切部、２５４は留め部、２５５は案内部材である。
保持器２５は、円筒形状の鋼板部材を打ち抜いて、その円筒面に複数個のポケット穴７が打ち抜かれて形成される。保持器２５の両サイドには、仕切部１５１、１５２が設けられる。また、保持器２５のポケット穴７の前後には、留め部２５４が設けられ、そこに案内部材２５５が取り付けられている。
留め部２５４と案内部材２５５の組立方法について説明する。はじめに留め部２５４は保持器の鋼板をＴ字形にプレス加工により形成され、案内部材２５５の両側面に、留め部２５４のＴ字形にかみ合う形状を設けておく。次に、留め部２５４のＴ字形に案内部材２５５の両側面をかみ合わせて組み立てる。
アンギュラ玉軸受１の組立について説明する。はじめに、内輪３の外側に保持器１５を配置した後、保持器１５の複数個のポケット穴７に玉４を入れる。次に、玉４がポケット穴７に入った状態で、外輪２を上方から組み付ける。次に保持器１５は外輪２と内輪３の間に入れられる。アンギュラ玉軸受１の使用時には、外輪２と内輪３との間には、図示しない潤滑用のグリースが封入される。
アンギュラ玉軸受１の回転時において、保持器２５は、複数個の玉４を回転方向に等間隔に保持することで、アンギュラ玉軸受１の滑らかな回転が実現される。
以上の構造によって、アンギュラ玉軸受１が回転した際に、グリースは外輪２の外方に押しやられるが、保持器２５の両サイドに存在する仕切部２５１，２５２が、グリースの移動経路を遮断することによって、グリースが軸受外部へ排出することが抑制されるので、軸受内部に残存するグリースの量は減少しにくくなる。また、グリースは仕切部２５１，２５２と玉４の間を経由してポケット穴７の案内部材２５５の無い箇所から玉４に戻り、再度、アンギュラ玉軸受１の潤滑剤として使用される。
また、保持器２５の材料として銅合金や合成樹脂より強度の高い鋼板を用いることによって、保持器１５の断面積が小さくなり、グリースの排除量を減少できるために、アンギュラ玉軸受１の内部に残存するグリースの量は減少しにくくなる。
更に、玉４と接触するポケット穴７の前後に案内部材２５５を設けることによって、案内部材２５５と玉４との接触面積が大きくなって、案内部材２５５と玉４と間の接触応力が減少し、案内部材２５５と玉４との間の摩耗が小さくなる。
このように、アンギュラ玉軸受１の内部のグリース残存量は減少しにくくなり、摩耗粉の混入によってグリースが劣化することが抑制されることから、アンギュラ玉軸受の寿命が向上する。
ここで、実施例では案内部材２５５の材料を鋼板で説明したが、案内部材２５５をフッ素樹脂やアクリル樹脂などの自己潤滑樹脂材料で形成することによって、案内部材２５５と玉４との摩耗がより低減される。また、案内部材２５５をポリエチレンからなる含油ポリマ、またはスズ青銅系や鉄銅系などの含油金属材料で形成することによって、案内部材２５５と玉４との摩擦や摩耗をより一層低減することができる。
また、本発明による保持器は、銅合金や合成樹脂よりも強度の高い鋼板を用いることで、ポケット穴の間隔を小さくできるので、アンギュラ玉軸受に組み込める玉の数が多くなり、アンギュラ玉軸受の許容荷重を高めることができる。さらに、保持器と玉との接触応力が小さくなる効果も加わるため、固体潤滑のアンギュラ玉軸受にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【０００９】
本発明による保持器は、銅合金や合成樹脂よりも強度の高い鋼板を用いることで、ポケット穴の間隔を小さくできるので、アンギュラ玉軸受に組み込める玉の数が多くなり、アンギュラ玉軸受の許容荷重を高めることができる。更に、保持器と玉との接触応力が小さくなる効果も加わるため、固体潤滑のアンギュラ玉軸受にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施例の保持器を組み込んだアンギュラ玉軸受の正面断面図である。
【図２】本発明の第１実施例の保持器を組み込んだアンギュラ玉軸受の側断面図である。
【図３】本発明の第２実施例の保持器を組み込んだアンギュラ玉軸受の正面断面図である。
【図４】本発明の第２実施例の保持器を組み込んだアンギュラ玉軸受の側断面図である。
【図５】第１従来例の打ち抜き保持器を組み込んだアンギュラ玉軸受の正面断面図および外観図である。
【図６】第２従来例のもみ抜き保持器および王冠保持器を組み込んだアンギュラ玉軸受の正面断面図および外観図である。
【符号の説明】
【００１１】
１  アンギュラ玉軸受
２  外輪
３  内輪
４  玉
１５，２５  保持器
１６，２６  グリースの移動経路
７  ポケット穴
１５１，１５２  仕切部
１５３  案内部
２５１，２５２  仕切部
２５４  留め部
２５５  案内部材
３５  打ち抜き保持器
３６  グリースの移動経路
４５  もみ抜き保持器
４６  グリースの移動経路
【図１】
2006250169.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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