(57)【要約】【課題】玉軸受用保持器の剛性を確保しつつ、玉軸受の潤滑性の向上を図るのに好適な玉軸受用保持器を提供する。【解決手段】波形の環状部材２のうち、複数の半ポケット部５を連結する連結板部４の内周は、結合相手の環状部材２に合わさった締結板部６と、玉保持用の半ポケット部５と、半ポケット部５から周方向へ凹んだ第一半凹部７、第二半凹部８と、締結板部６から軸方向外側へ出張った半溝部９とを有する。第一半凹部７、第二半凹部８及び対の半溝部９は、周方向に連通する流路１０を成す。玉Ｂが巻き上げた潤滑油を流路１０で隣接する玉Ｂへ効率よく導く。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に対向し、複数の玉を周方向に所定間隔で保持する一対の環状部材と、前記一対の環状部材を締結する締結部材とを備える玉軸受用保持器において、
前記環状部材が、前記玉を保持する複数の半ポケット部と、前記複数の半ポケット部を連結する連結板部とを周方向に交互に有し、
前記連結板部は、前記締結部材が挿通される締結板部と、前記締結板部に対して周方向一方側に位置する前記半ポケット部から当該周方向一方側と反対の周方向他方側へ凹んだ第一半凹部と、前記締結板部に対して前記周方向他方側に位置する前記半ポケット部から前記周方向一方側へ凹んだ第二半凹部と、前記締結板部から軸方向外側へ出張った半溝部とを含み、
前記第一半凹部、前記第二半凹部及び前記半溝部が、前記環状部材の内周に設けられ、
前記第一半凹部、前記第二半凹部及び軸方向に対の前記半溝部によって、周方向に連通する流路が形成されていることを特徴とする玉軸受用保持器。
【請求項２】
前記軸方向に対の半溝部は、アキシアル平面において四角状である請求項１に記載の玉軸受用保持器。
【請求項３】
前記軸方向に対の半溝部は、アキシアル平面においてＶ字状又はＵ字状である請求項１に記載の玉軸受用保持器。  
【請求項４】
内輪と、
外輪と、
前記内輪と前記外輪との間に介装される前記玉と、
請求項１から３のいずれか１項に記載の玉軸受用保持器と、を備える玉軸受。
【請求項５】
トランスミッションの回転軸を支持する、請求項４に記載の玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、玉軸受用保持器、及びこれを備える玉軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、玉軸受に採用されている保持器として、波形の玉軸受用保持器（以下、単に波形保持器と呼ぶことがある。）が利用されている。波形保持器は、一対の環状部材を結合することによって、複数の玉を周方向に所定間隔で保持するように構成されている。一般的な波形保持器の環状部材は、結合相手の環状部材と軸方向に合わさった締結板部と、締結板部から軸方向外側へと膨らむ半ポケット部とを周方向に交互に有する波形になっている。一対の環状部材は、互いの締結板部同士をリベットで加締めることによって結合されている。軸方向に対の半ポケット部が玉を保持するようになっている。
【０００３】
近年、車両用のトランスミッションでは、燃費の向上を目的として潤滑油の撹拌抵抗を下げるため、オイルレベルの設定を必要最低限に下げることや、動粘度の低いオイルを選択する傾向にある。このように、玉軸受に供給される潤滑油が少量かつ低粘度である過酷な潤滑環境下においても、油膜切れが起因となる焼き付き等の破損が無く、要求寿命を満足することが求められている。
【０００４】
特許文献１に開示された波形保持器は、一対の環状部材が軸方向に離れた状態に保たれるようにリベットで結合された特殊な構造になっており、これら環状部材間に形成された軸方向の隙間に潤滑剤が充填されているものである。その潤滑剤により、玉軸受の潤滑性が向上し、長寿命化が図られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３６４６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の波形保持器では、一対の環状部材を周方向全周に亘って分離すことで軸方向の隙間を形成した結果、波形保持器と玉の接点が一般的な波形保持器よりも広いため、ミスアライメント時に玉の遅れ進みが発生した際、玉が波形保持器を強く押し広げることになり、リベットが抜けて一対の環状部材がさらに分離してしまい、やがて波形保持器の機能を損なう恐れがある。
【０００７】
上述の背景に鑑み、この発明が解決しようとする課題は、玉軸受用保持器の剛性を確保しつつ、玉軸受の潤滑性の向上を図ることが可能な玉軸受用保持器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を達成するため、この発明は、軸方向に対向し、複数の玉を周方向に所定間隔で保持する一対の環状部材と、前記一対の環状部材を締結する締結部材とを備える玉軸受用保持器において、前記環状部材が、前記玉を保持する複数の半ポケット部と、前記複数の半ポケット部を連結する連結板部とを周方向に交互に有し、前記連結板部は、前記締結部材が挿通される締結板部と、前記締結板部に対して周方向一方側に位置する前記半ポケット部から当該周方向一方側と反対の周方向他方側へ凹んだ第一半凹部と、前記締結板部に対して前記周方向他方側に位置する前記半ポケット部から前記周方向一方側へ凹んだ第二半凹部と、前記締結板部から軸方向外側へ出張った半溝部とを含み、前記第一半凹部、前記第二半凹部及び前記半溝部が、前記環状部材の内周に設けられ、前記第一半凹部、前記第二半凹部及び軸方向に対の前記半溝部によって、周方向に連通する流路が形成されている構成を採用した。
【０００９】
上記構成によれば、玉軸受の運転中、回転する玉が軸受内部の潤滑油を巻き上げる。玉に巻き上げられた潤滑油の一部は、玉軸受用保持器の回転に伴い、流路の一端部である第一半凹部又は第二半凹部へ入り、その流路を相対的に周方向へ流れ、その流路の他端部である第二半凹部又は第一半凹部へ至る。その流路が環状部材の内周に位置するので、その流路で導く潤滑油が遠心力の影響で飛ばされることを当該流路で防ぎつつ、その流路の他端部まで効率よく届けることが可能である。このように、ある玉に巻き上げられた潤滑油の一部が、その溝により、周方向に隣接する他の玉へ効率よく供給される。このため、玉軸受の潤滑性が向上する。ひいては、玉軸受の焼き付きおよび異常発熱の抑制を図ることが期待できる。
また、結合相手の環状部材と軸方向に合わさった締結板部と、この締結板部から軸方向外側へと膨らむ半ポケット部を有する一般的な構造において、玉の保持を担う半ポケット部から周方向に凹んだ第一半凹部、第二半凹部が環状部材の内周に設けられているため、第一半凹部、第二半凹部が玉を保持することはなく、玉軸受用保持器と玉との接点は特許文献１のように広くならない。これにより、玉の遅れ進みが発生した際、一対の環状部材が強く押し広げられず、玉軸受用保持器の破損が防止される。さらに、第一半凹部と第二半凹部が半ポケット部から周方向に凹んだリブ形状なので、玉軸受用保持器の剛性も向上する。これによっても、玉の遅れ進みが発生しても、玉軸受用保持器の機能を維持することができる。
【００１０】
例えば、前記軸方向に対の半溝部は、アキシアル平面において四角状である。
【００１１】
例えば、前記軸方向に対の半溝部は、アキシアル平面においてＶ字状又はＵ字状であるとよい。  このようにすると、潤滑油が対の半溝部を速く流れ易くなるため、ここに異物が滞留しにくくなり、他の玉側への潤滑油の排出もスムーズに行われ易くなる。
【００１２】
この発明を軸受として考えると、  内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に介装される前記玉と、この発明に係る玉軸受保持器を備える玉軸受といえる。
【００１３】
この発明に係る玉軸受は、トランスミッションに備わる回転軸を支持する用途に好適である。
【発明の効果】
【００１４】
上述のように、この発明は、上記構成の採用により、玉軸受用保持器の剛性を確保しつつ、玉軸受の潤滑性の向上を図ることが可能な玉軸受用保持器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の第一実施形態に係る玉軸受用保持器の斜視図
【図２】図１の玉軸受用保持器の正面図
【図３】図１の玉軸受用保持器の部分正面図
【図４】図２中のＩＶ−ＩＶ線の切断面を示す部分断面図
【図５】図１の玉軸受用保持器の流路での潤滑油の流れを概念的に示す部分斜視図
【図６】この発明の第二実施形態に係る流路を図４と同じ切断面で示す部分断面図
【図７】この発明の第三実施形態に係る流路を図４と同じ切断面で示す部分断面図
【図８】この発明に係る玉軸受を備えるトランスミッションの一例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
この発明の第一実施形態に係る玉軸受用保持器を添付図面に基づいて説明する。
図１、２に示すように、この玉軸受用保持器１は、複数の玉Ｂを周方向に所定間隔で保持するように結合された二枚一対の環状部材２と、二枚一対の環状部材２を軸方向に結合する複数の締結部材３とを備える。
【００１７】
ここで、周方向とは、玉軸受用保持器１が玉軸受１００（図８参照）に組み込まれた状態で、当該玉軸受１００の中心軸Ｃ周りの円周方向のことをいい、軸方向とは、その中心軸Ｃに沿った方向のことをいう。以下では、その中心軸Ｃに対して直角な方向のことを「径方向」という。また、その中心軸Ｃに直交する仮想平面のことをラジアル平面といい、その中心軸Ｃを含む仮想平面のことをアキシアル平面という。
【００１８】
環状部材２は波形であり、結合相手の環状部材２と軸方向に合わさった連結板部４と、連結板部４から軸方向外側へと膨らむ半ポケット部５とを周方向に交互に有する。
【００１９】
二枚一対の連結板部４は、金属板を素材とするプレス成形品である。その素材としてはＳＵＳ３０４等のステンレス鋼板や、耐摩耗性に優れるＳＰＣＣ等の冷間圧延鋼板が適用可能である。各連結板部４は、図３、図４に示すように、径方向に沿った締結板部６を含み、周方向に隣り合う半ポケット部５同士を連結する。締結板部６は、締結部材３によって、その軸方向内側の表面において結合相手の締結板部６に合わさっている。各締結板部６には、締結部材３を通すための孔が形成されている。
【００２０】
半ポケット部５は、図１、図３に示すように、連結板部４の周方向両端部から軸方向外側に半円弧状に曲がっている。半ポケット部５は、玉Ｂに対するポケットすきまを規定するポケット内面を有する。一対の環状部材２のうち、軸方向に向き合う対の半ポケット部５が、玉Ｂを保持する。
【００２１】
図１、図２に示すように、連結板部４は、締結部材３が挿通される締結板部６と、締結板部６に対して周方向一方側に位置する半ポケット部５から当該周方向一方側と反対の周方向他方側へ凹んだ第一半凹部７と、締結板部６に対して周方向他方側の半ポケット部５から周方向一方側へ凹んだ第二半凹部８と、締結板部６から軸方向外側へ出張った半溝部９とを含む。第一半凹部７、第二半凹部８及び半溝部９は、環状部材２の内周に設けられている。
【００２２】
第一半凹部７と第二半凹部８は、半溝部９を境として周方向に対称なリブ形状である。第一半凹部７及び第二半凹部８は、玉Ｂのピッチ円直径よりも環状部材２の内径側の部分に限って形成されており、玉Ｂとは非接触である。
【００２３】
図１及び図３に示すように、半溝部９は、連結板部４の内径面４ａの周方向略中央部から外径面４ｂに向かって凹んでいる。半溝部９は、第一半凹部７と第二半凹部８との間に設けられている。半溝部９は、図４に示すように、締結板部６の内径縁から軸方向に延びる内周面９ａと、当該内周面９ａの軸方向端部から径方向内側に向かって延びる片側面８ｂとを有する。
【００２４】
半溝部９の軸方向幅は、第一半凹部７の軸方向幅、第二半凹部８の軸方向幅に比して狭くなっている。半溝部９は締結板部６と玉軸受用保持器１の内径との間に形成されるため、半溝部９を締結板部６の内径縁から軸方向外側に曲げて半溝部９での軸方向幅を大きくすることに限界がある。これに対し、第一半凹部７、第二半凹部８は、半ポケット部５から周方向に凹んだリブ形状なので、半溝部９に比して軸方向幅を大きくすることが可能である。
【００２５】
連結板部４及び半ポケット部５は、図１、図２に示すように、それぞれ周方向に均等間隔で形成されている。このような環状部材２は、一般に、鋼板、ステンレス鋼板などの適宜の金属板を素材として、プレス加工により形成することが可能である。
【００２６】
締結部材３は、リベットからなる。締結部材３は、一対の環状部材２が複数の玉Ｂを挟むように各締結板部６において軸方向に合わせられた状態で、軸方向に向き合う各対の締結板部６の孔に挿通される。これら締結部材３が加締められることによって、一対の環状部材２が結合される。この結合により、玉軸受用保持器１に組み立てられる。
【００２７】
図１に示すように、結合された一対の環状部材２のうち、軸方向に向き合う対の第一半凹部７と、軸方向に向き合う対の第二半凹部８と、軸方向に向き合う対の半溝部９とによって、周方向に連通する流路１０が形成されている。すなわち、流路１０の一端部は、対の第一半凹部７からなる。流路１０の一端部と反対の他端部は、対の第二半凹部８からなる。軸方向に対の半溝部９は、流路１０の一端部と他端部との間を繋ぐ溝部になっている。流路１０の一端部と他端部の軸方向幅は、それぞれ対の半溝部９での軸方向幅よりも大きくなっている。
【００２８】
軸方向に対の半溝部９は、図４に示すように、アキシアル平面において四角状である。ここで、四角状とは、対の半溝部９に交差する任意のアキシアル平面において、軸方向に沿う対の内周面９ａと、ラジアル平面に沿う対の片側面９ｂとによって形成された溝のことをいう。
【００２９】
上述の玉軸受用保持器１を玉軸受に備えると、玉軸受の運転中における玉軸受用保持器１の回転方向によって、流路１０の一端部（対の第一半凹部７）と他端部（対の第二半凹部８）のいずれか一方が潤滑油の流入側となり、他方が排出側となるかが決まる。
【００３０】
例えば、  図１に示す玉軸受用保持器１の回転方向が図５に示す矢線Ａ方向の場合を考える。この場合、回転する玉Ｂに巻き上げられた潤滑油の一部は、玉軸受用保持器１の回転に伴い、流路１０の他端部（対の第二半凹部８）へ入り（流線ａ参照）、その流路１０を相対的に周方向へ流れて当該流路１０の一端部（対の第一半凹部７）へ至る（流線ｂ参照）。その流路１０が環状部材２の内周にあるので、その流路１０で導く潤滑油が遠心力の影響で飛ばされることを流路１０で防ぎつつ、流路１０の他端部まで効率よく届けることが可能である。このように、ある玉Ｂに巻き上げられた潤滑油の一部が、その流路１０により、周方向に隣接する他の玉Ｂへ効率よく供給される。このため、玉軸受の潤滑性が向上する。なお、玉軸受用保持器１が反時計回りに回転する場合、流路１０の一端部（対の第一半凹部７）に潤滑油が流入し、流路１０の他端部（対の第二半凹部８）から潤滑油を排出する点で異なるだけなので、詳細説明を省略する。
【００３１】
また、この玉軸受用保持器１においては、結合相手の環状部材２と軸方向に合わさった締結板部６と、この締結板部６から軸方向外側へと膨らむ半ポケット部５を有する一般的な構造において、玉Ｂの保持を担う半ポケット部５から周方向に凹んだ第一半凹部７、第二半凹部８が環状部材２の内周に設けられているため、対の第一半凹部７、対の第二半凹部８が玉Ｂを保持することはなく、玉軸受用保持器１と玉Ｂとの接点が広くならない。これにより、玉Ｂの遅れ進みが発生した際、一対の環状部材２が強く押し広げられず、玉軸受用保持器１の破損が防止される。さらに、第一半凹部７と第二半凹部８が半ポケット部５から周方向に凹んだリブ形状なので、玉軸受用保持器１の剛性も向上する。これによっても、玉の１遅れ進みが発生しても、玉軸受用保持器１の機能を維持することができる。
【００３２】
したがって、この玉軸受用保持器１は、玉軸受用保持器１の剛性を確保しつつ、玉軸受の潤滑性の向上を図ることができる。ひいては、玉軸受の焼き付きおよび異常発熱の抑制を図ることが期待できる。
【００３３】
なお、この玉軸受用保持器１においては、全ての玉Ｂについて効率よく潤滑油を供給できるようにしたが、所望の潤滑性を確保できるのであれば、各対の半ポケット部５間に流路１０を形成する必要はない。また、この玉軸受用保持器１においては、流路１０の一端部及び他端部を、それぞれ対の第一半凹部７、対の第二半凹部８で構成したが、それぞれ単一の第一半凹部、第二半凹部のみで構成してもよい。すなわち、流路は、対の環状部材のそれぞれに設けられた半溝部と、対の環状部材の少なくとも一方に設けられた第一半凹部と、対の環状部材の少なくとも一方に設けられた第二半凹部とで構成すればよい。例えば、単一の第一半凹部、第二半凹部のみで構成する場合、対の環状部材の一方のみが第一半凹部及び第二半凹部を有する態様、対の環状部材の一方のみが第一半凹部を有し、他方のみが第二半凹部を有する態様等が挙げられる。また、流路の流路断面形状は、適宜に決定すればよい。その一例としての他の実施形態を説明する。なお、以下の説明では、第一実施形態との相違点を述べるに留める。
【００３４】
図６は、第二実施形態に係る流路のうち、軸方向に対の半溝部２０によって形成された部分での流路断面形状を示す。軸方向に対の半溝部２０は、アキシアル平面においてＶ字状である。ここで、Ｖ字状とは、対の半溝部２０に交差する任意のアキシアル平面において、締結板部６から軸方向外側へ傾斜した直線状の半溝部２０の対によって形成された溝のことをいう。
【００３５】
図７は、第三実施形態に係る流路のうち、軸方向に対の半溝部３０によって形成された部分での流路断面形状を示す。軸方向に対の半溝部３０は、アキシアル平面においてＵ字状である。ここで、Ｕ字状とは、対の半溝部３０に交差する任意のアキシアル平面において、締結板部６から凹円弧面状に曲がった内周面３１と、ラジアル平面に沿った片側面３２とを有する半溝部３０の対によって形成された溝のことをいう。
【００３６】
図６、図７に示すように、対の半溝部２０又は３０がＶ字状又はＵ字状である場合、第一実施形態のような四角状に比して、潤滑油が対の半溝部２０又は３０を速く流れ易くなるため、ここに異物が滞留しにくくなり、上述した他の玉側への潤滑油の排出もスムーズに行われ易くなる。
【００３７】
上述の第一〜第三実施形態のいずれかに係る玉軸受用保持器を備える玉軸受が自動車用のトランスミッションに備わる回転軸を支持する構成の一例を図８に示す。トランスミッションは、段階的に変速比を変化させる多段変速機になっており、その回転軸（例えば入力軸Ｓ１および出力軸Ｓ２）を回転可能に支持する転がり軸受として、玉軸受１００を備えている。
【００３８】
この玉軸受１００は、内輪１０１と、外輪１０２と、内輪１０１と外輪１０２との間に介在する複数の玉１０３と、これら玉１０３を保持する玉軸受用保持器１０４とを備える。内輪１０１は、内側の軌道を有する軌道輪からなる。外輪１０２は、外側の軌道を有する軌道輪からなる。内輪１０１と外輪０２２は、ラジアル軸受用のものとなっている。
【００３９】
図示のトランスミッションは、エンジンの回転が入力される入力軸Ｓ１と、入力軸Ｓ１と平行に設けられた出力軸Ｓ２と、入力軸Ｓ１から出力軸Ｓ２に回転を伝達する複数のギア列Ｇ１〜Ｇ４と、各ギア列Ｇ１〜Ｇ４と入力軸Ｓ１または出力軸Ｓ２との間に組み込まれた図示しないクラッチとを有する。トランスミッションは、クラッチを選択的に係合させることで使用するギア列Ｇ１〜Ｇ４を切り替え、入力軸Ｓ１から出力軸Ｓ２に伝達する回転の変速比を変化させるものである。出力軸Ｓ２の回転は出力ギアＧ５に出力され、その出力ギアＧ５の回転がディファレンシャルギヤ等に伝達される。入力軸Ｓ１と出力軸Ｓ２は、それぞれ玉軸受１００で回転可能に支持されている。また、このトランスミッションは、ギアの回転に伴う潤滑油のはね掛けにより、又はハウジングＨの内部に設けられたノズル（図示省略）からの潤滑油の噴射により、はね掛け又は噴射された潤滑油が各玉軸受１００の側面にかかるようになっている。
【００４０】
入力軸Ｓ１が回転する玉軸受１００の運転時、玉軸受１００の内部に存在する潤滑油の一部が上述のように玉軸受用保持器１０４の流路によって各玉１０３に効率よく供給されるため、過酷な潤滑環境下においても玉軸受１００の焼き付き防止や異常発熱の抑制を図ることができる。特に、トランスミッションオイルにおいて、自動車の燃費向上を目的とした条件（例えば、動粘度の低いオイルを用いる等）が設定された場合でも、玉軸受１００の焼き付き及び異常発熱の抑制を図ることができる。
【００４１】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。したがって、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４２】
１、１０４  玉軸受用保持器
２  環状部材
３  締結部材
４  連結板部
５  半ポケット部
６  締結板部
７  第一半凹部
８  第二半凹部
９、２０、３０  半溝部
９ａ、３１  内周面
９ｂ、３２  片側面
１０  流路
１００  玉軸受
１０３、Ｂ  玉
Ｓ１  入力軸（回転軸）
【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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