(57)【要約】  【課題】  流体中における転動体の公転すべりを抑制する転がり軸受用保持器と、この保持器を用いることにより、流体中で高速回転させた場合でも、長期に渡り安定して使用することのできる寿命の長い転がり軸受を提供する。  【解決手段】  流体の流れにより保持器１を回転させる駆動部として、各ポケット１ｐの間の柱部１ｑの外周面１ａに、周方向に傾斜した段部１ｒを形成する。この構成により、本発明の転がり軸受用保持器は、環状空間内を流体が流れる条件下において、表面に形成された駆動部によりこの流体の流れを受けて回転し、転動体を公転方向に押す作用を奏する。また、この保持器を用いた転がり軸受は、流体の抵抗による転動体の公転すべりが抑制され、軌道部材や転動体が短期に損傷するといった不具合が防止される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同心状に配置された軌道部材間に形成される環状空間の中を、所定の方向に流体が流れる転がり軸受に用いられる円環状の保持器であって、
その表面に、前記流体の流れにより該保持器を転動体の公転方向に回転させる駆動部が形成されていることを特徴とする転がり軸受用保持器。
【請求項２】
請求項１に記載の保持器を備えることを特徴とする転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軌道部材間に形成された環状空間の中を流体が流れる転がり軸受に用いられる保持器と、これを備える転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、キャンドモータを駆動源とした水中ポンプ等においては、ポンプの小形化と据付自由度の向上、およびポンプの吸い込み性能を向上させるために、回転軸の支持に水中玉軸受を使用する提案がなされている（特許文献１等を参照）。
【０００３】
この提案によれば、ポンプの主たる流路とは別に形成された流路により分割された作動流体（この例においては水）の一部が、玉軸受の軌道部材（内外輪）間に形成された環状空間の中を軸方向に通過することにより、この軸受は常時冷却され、軸受部分の摩擦熱による不都合が解消される。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−９０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このように環状空間の中を流体が流れる転がり軸受は、特に高速回転領域において、この流体の抵抗により転動体および保持器の公転に遅れ（公転すべり）が生じ、軌道部材や転動体が短期に損傷してしまう場合があった。
【０００６】
本発明は、上記する課題に対処するためになされたものであり、流体中における転動体の公転すべりを抑制する転がり軸受用保持器と、この保持器を用いることにより、流体中で高速回転させた場合でも、長期に渡り安定して使用することのできる寿命の長い転がり軸受を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、同心状に配置された軌道部材間に形成される環状空間の中を、所定の方向に流体が流れる転がり軸受に用いられる円環状の保持器であって、その表面に、前記流体の流れにより該保持器を転動体の公転方向に回転させる駆動部が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明は、流体の流れの中に浸漬して使用される転がり軸受において、流体の流れから受ける力を利用して保持器を自ら回転させ、所期の目的を達成しようとするものである。
【０００９】
通常、軸受環状空間内の保持器は、転動体によって押されることにより回転しているため、転動体に公転すべりが発生した場合でも、これら転動体と同期して回転している。しかしながら、本発明の転がり軸受用保持器は、環状空間内を流体が流れる条件下において、表面に形成された駆動部によりこの流体の流れを受けて回転し、転動体を公転方向に押す作用を奏する。言い換えれば、この保持器は自ら回転することにより、公転すべりの発生した転動体を、公転方向に付勢する役割を果たす。
【００１０】
従って、本発明の転がり軸受用保持器は、環状空間の中を所定の方向に流体が流れる転がり軸受において、転動体の公転すべりを抑制することができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の転がり軸受は、前記請求項１に記載の保持器を備えることを特徴とする。
【００１２】
すなわち、本発明の保持器を用いることにより、流体の抵抗による転動体の公転すべりが抑制され、軌道部材や転動体が短期に損傷するといった不具合が防止される。従って、本発明の転がり軸受は、流体中で高速回転させた場合でも、長期に渡り安定して使用することのできる寿命の長い転がり軸受とすることができる。
【００１３】
なお、本発明において環状空間の中を流れる「流体」とは、特に限定されたものではないが、転動体の回転に抵抗を与える程度の、比較的密度の高い液状様物質を意味するものであり、例えば水、溶融金属や、液化した気体などの液体の他に、超臨界流体等も包含する。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明の保持器によれば、環状空間の中を流体が流れる転がり軸受において、流体の抵抗による転動体の公転すべりを抑制することができる。また、この保持器を用いた転がり軸受は、流体中で高速回転させた場合でも、長期に渡り安定して使用することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつこの発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態における転がり軸受用保持器の構造を示す外観斜視図である。なお、図中の矢印は流体の流れ方向を示している。
【００１６】
本実施形態における転がり軸受用保持器１は、樹脂材料から形成されたもみ抜き型保持器であり、ボールを保持するポケット１ｐ，１ｐ，・・・が、周方向に一定の間隔で形成されている。
【００１７】
この転がり軸受用保持器１の特徴は、流体の流れにより保持器を回転させる駆動部として、各ポケット１ｐの間の柱部１ｑの外周面１ａに、周方向に傾斜した段部１ｒが形成されている点である。また、これら段部１ｒと段部１ｒとの間の外周面１ａは、１つの段部１ｒの内径端１ｒｉから次の段部１ｒの外径端１ｒｏに向かって次第に肉厚となるテーパー状に形成されている。
【００１８】
次に、この保持器１を使用した転がり軸受の例について説明する。
図２は、本発明の実施形態における転がり軸受を軸方向から見た端面図であり、図３は、この転がり軸受の構造を示す軸方向断面図である。なお、流体の流れ方向は、図２においては紙面表側から裏側に向かって、図３においては矢印の方向とする。
【００１９】
本実施形態における転がり軸受の基本的な構造は、従来公知のアンギュラ玉軸受と同様であり、軌道部材としての内輪２および外輪３と、これら内外輪の間に形成された軌道に配置された複数の転動体（ボール４）と、これらボール４を周方向所定の間隔で保持する保持器１とからなる。また、この転がり軸受は、例えば前記のキャンドモータを駆動源とした水中ポンプ等の軸の支持に用いられるものであり、内外輪間に形成された環状空間Ｓの中を所定の方向に流れる流体（この例においては水）により、軸受の冷却と潤滑を行うように構成されている。
【００２０】
なお、内外輪および転動体には、流体による腐食を抑制すべく、耐食金属、セラミックス等の耐食材料を用いることができる。特に、１０４ｒｐｍオーダーの高速回転での使用、あるいは強腐食性の液体を用いる場合等、過酷な条件下での使用においては、密度が小さくかつ耐食性の高いセラミックスを内外輪および転動体のすべてに使用する、総セラミックス型軸受とするのが好ましい。
【００２１】
さて、従来この種のポンプ等に用いられる転がり軸受（水中玉軸受）においては、回転時に流体から受ける抵抗により、ボールおよび保持器の公転に遅れ（公転すべり）が生じ、回転数が上昇するほど、その遅れが増大することが知られている。
【００２２】
しかしながら、本実施形態における転がり軸受は、駆動部として各柱部１ｑの外周面１ａに周方向に傾斜した段部１ｒが形成された保持器１を用いていることから、この保持器１が流体の流れを受けて回転し、ボール４を公転方向に押す作用を奏する。
【００２３】
従って、本実施形態における転がり軸受は、ボール４の公転すべりが抑制され、内外輪２，３やボール４が短期に損傷するといった不具合が防止されるとともに、流体中で高速回転させた場合でも、長期に渡り安定して使用することが可能となる。
【００２４】
なお、本実施形態においては、流体により保持器を回転させる駆動部として、保持器外周面１ａに周方向に傾斜する段部１ｒを設けた例を示したが、本発明における駆動部の形状や形成位置は、特に限定されるものではない。例えば、このような段部は保持器の内周面１ｂ側に設けても良いし、段部の代わりに、周方向に傾斜したリブを形成しても良い。
【００２５】
また、本実施形態では、もみ抜き保持器とそれを用いた玉軸受を例に説明したが、本発明は、環状空間の中を流体が流れるその他のタイプの保持器や転がり軸受にも適用でき得ることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態における転がり軸受用保持器の概観斜視図である。
【図２】本発明の実施形態における転がり軸受を軸方向から見た端面図である。
【図３】本発明の実施形態における転がり軸受の構造を示す軸方向断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    保持器
１ａ  外周面
１ｂ  内周面
１ｐ  ポケット
１ｑ  柱部
１ｒ  段部
２    内輪
３    外輪
４    ボール
Ｓ    環状空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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