(57)【要約】【課題】稼働時にころの両端部に発生するエッジ応力によって内輪または外輪に剥離が引き起こされることを防ぐことによって、長寿命である保持器を提供する。【解決手段】この発明に係る保持器は、周方向に所定の間隔を空けてころを収容するポケットが複数設けられており、ポケットは、その内部にころを収容した際にころの端面に対向する一対の軸方向壁面、およびその内部にころを収容した際にころの転動面に対向する一対の周方向壁面から構成されており、ポケット内に収容したころの転動軸心方向において、第一ポケットの一方側の軸方向壁面と保持器の端面との間の距離と、第一ポケットとは異なる第二ポケットの一方側の軸方向壁面と保持器の端面との間の距離とは、異なる。【選択図】図４
2011214706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のころを保持するころ軸受の保持器であって、
周方向に所定の間隔を空けて、前記ころを収容するポケットが複数設けられており、
前記ポケットは、その内部に前記ころを収容した際に前記ころの端面に対向する一対の軸方向壁面、およびその内部に前記ころを収容した際に前記ころの転動面に対向する一対の周方向壁面から構成されており、
前記ポケット内に収容した前記ころの転動軸心方向において、第一ポケットの一方側の軸方向壁面と前記保持器の端面との間の距離と、前記第一ポケットとは異なる第二ポケットの一方側の軸方向壁面と前記保持器の端面との間の距離とは、異なる、ころ軸受の保持器。
【請求項２】
前記第一ポケットと前記第二ポケットとは、周方向に交互に設けられている、請求項１に記載のころ軸受の保持器。
【請求項３】
前記第一ポケットの他方側の軸方向壁面と前記第一ポケットの他方側の軸方向壁面に近い側の前記保持器の端面との間には、前記ころよりもころの長さが短いころを収容可能な第三ポケットが設けられている、請求項１または２に記載のころ軸受の保持器。
【請求項４】
前記第二ポケットの一方側の軸方向壁面と前記第二ポケットの一方側の軸方向壁面に近い側の前記保持器の端面との間には、前記ころよりもころの長さが短いころを収容可能な第四ポケットが設けられており、
前記第三ポケットに収容されるころの長さと、前記第四ポケットに収容されるころの長さとは、等しい、請求項３に記載のころ軸受の保持器。
【請求項５】
前記ころ軸受は、ラジアル方向の荷重を受けることが可能なころ軸受であって、
前記ころ軸受の軸方向の中心を基準として略対称の形状である、請求項１〜４のいずれかに記載のころ軸受の保持器。
【請求項６】
複数のころと、前記複数のころを保持する保持器とを備えるころ軸受であって、
前記保持器には、周方向に所定の間隔を空けて、前記ころを収容するポケットが複数設けられており、
前記ポケットは、その内部に前記ころを収容した際に前記ころの端面に対向する一対の軸方向側壁面、およびその内部に前記ころを収容した際に前記ころの転動面に対向する一対の周方向側壁面から構成されており、
前記ポケット内に収容した前記ころの転動軸心方向において、第一ポケットの一方側の軸方向側壁面と前記保持器の端面との間の距離と、前記第一ポケットとは異なる第二ポケットの一方側の軸方向側壁面と前記保持器の端面との間の距離とは、異なる、ころ軸受。
【請求項７】
前記ころの転動軸心方向の中央における前記ころの直径と、前記ころの転動軸心方向の端部における前記ころの直径とは、等しい、請求項６に記載のころ軸受。
【請求項８】
前記ころの材質は、鉄およびセラミックスのうちの少なくともいずれか一方である、請求項６または７に記載のころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、保持器、およびころ軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ころ軸受として、複数のころが周方向に一列に連なって配列する単列ころ軸受や、周方向に配列するころの列が軸方向に複数列設けられている複列ころ軸受がある。近年、長寿命、高信頼性であるころ軸受の開発が、盛んになされている。高信頼性である複列ころ軸受を提供する公知特許文献として、特開２００２−３９１８８号公報（特許文献１）が、開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３９１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的なころ軸受は、内輪と、外輪と、内輪および外輪の間に配置される複数のころと、ころを保持する保持器とを備える。ここで、ラジアル方向の荷重を受けるラジアルころ軸受の構成について、簡単に説明する。従来のラジアルころ軸受は、複数のころを保持する円筒状の保持器を備えている。保持器には、ころを収容するポケットが、周方向に所定の間隔を空けて配列するように設けられている。各ポケットは、軸方向の位置が揃うように設けられている。すなわち、保持器は、各ポケットに収容されたころの軸方向の位置が同じとなるように構成されている。
【０００５】
上記した構成を備えるラジアルころ軸受においては、以下の問題が生ずる場合がある。ころ軸受の稼動中においては、ころ軸受に様々な荷重が、負荷される。ころ軸受に保持されたころに大きな荷重がかかると、転動するころの端部に、大きなエッジ応力が、発生する。ここで、各ポケットに収容された全てのころの軸方向の位置が同じであるため、内輪または外輪の軌道面上の軸方向の同じ位置に、エッジ応力が、集中することになる。そうすると、エッジ応力が集中する軌道面の軸方向の位置において、エッジ応力の負荷による疲労が蓄積する。その結果、軌道面の剥離が、早期に引き起こされてしまう。
【０００６】
ここで、ころの両端部に発生するエッジ応力自体を緩和させる手段として、ころにクラウニングを施すことが考えられる。しかしながら、クラウニングが施されたころを用いたとしても、受ける荷重によっては、大きなエッジ応力が発生する場合がある。このような場合においては、上記した問題を解決することができなかった。さらに、ころの安価な製造の要求等により、ころにクラウニングを設けることができない場合や、クラウニングを設けることが困難な場合には、大きなエッジ応力の発生に起因する上記した問題に対応することができなかった。
【０００７】
この発明の目的は、軌道面の早期の剥離を抑制することによって、長寿命を実現した保持器を提供することである。
【０００８】
この発明の他の目的は、軌道面の早期の剥離を抑制することによって、長寿命を実現したころ軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る保持器は、複数のころを保持するころ軸受の保持器であって、周方向に所定の間隔を空けて、ころを収容するポケットが複数設けられており、ポケットは、その内部にころを収容した際にころの端面に対向する一対の軸方向壁面、およびその内部にころを収容した際にころの転動面に対向する一対の周方向壁面から構成されており、ポケット内に収容したころの転動軸心方向において、第一ポケットの一方側の軸方向壁面と保持器の端面との間の距離と、第一ポケットとは異なる第二ポケットの一方側の軸方向壁面と保持器の端面との間の距離とは、異なる。
【００１０】
これにより、ポケット内に収容したころの転動軸心方向において、第一ポケットに収容されたころの端部の位置に対して、第二ポケットに収容されたころの端部の位置をずらすことができる。そうすると、ころ軸受の稼働時にころの端部に発生するエッジ応力の発生位置を、第一ポケットに収容されたころと、第二ポケットに収容されたころとの間において異ならせることができる。したがって、エッジ応力によって軌道面上に蓄積される疲労を、軌道面上の異なる軸方向の位置に分散させることができ、内輪または外輪の軌道面における早期の剥離を抑制することができる。その結果、このような保持器を備えたころ軸受は、長寿命を実現することができる。
【００１１】
好ましくは、第一ポケットと第二ポケットとは、周方向に交互に設けられている。これにより、保持器に設けられたポケットの配列を単純化することができるため、保持器の製造を容易とすることができる。
【００１２】
好ましくは、第一ポケットの他方側の軸方向壁面と第一ポケットの他方側の軸方向壁面に近い側の保持器の端面との間には、上記ころよりもころの長さが短いころを収容可能な第三ポケットが設けられている。これにより、より多くのころをころ軸受に保持することができる。したがって、より大きな荷重をころ軸受によって受けることができる。
【００１３】
好ましくは、第二ポケットの一方側の軸方向壁面と第二ポケットの一方側の軸方向壁面に近い側の保持器の端面との間には、上記ころよりもころの長さが短いころを収容可能な第四ポケットが設けられており、第三ポケットに収容されるころの長さと、第四ポケットに収容されるころの長さとは、等しい。これにより、さらに多くのころを保持器に収容することができる。したがって、さらに大きな荷重をころ軸受によって受けることができる。また、ころ軸受に用いられるころは、大きな寸法を有するころと、小さな寸法を有するころの二種類のみのころによって構成されることから、用いるころの種類を少なくすることができるため、ころ軸受の製造コストを抑えることができる。
【００１４】
好ましくは、ころ軸受は、ラジアル方向の荷重を受けることが可能なころ軸受であって、ころ軸受の軸方向の中心を基準として略対称の形状である。これにより、長寿命であるラジアルころ軸受を提供することができる。また、保持器に設けられたポケットの配列を単純化することができるため、保持器の製造を容易とすることができる。
【００１５】
複数のころと、複数のころを保持する保持器とを備えるころ軸受であって、保持器には、周方向に所定の間隔を空けて、ころを収容するポケットが複数設けられており、ポケットは、その内部にころを収容した際にころの端面に対向する一対の軸方向側壁面、およびその内部にころを収容した際にころの転動面に対向する一対の周方向側壁面から構成されており、ポケット内に収容したころの転動軸心方向において、第一ポケットの一方側の軸方向側壁面と保持器の端面との間の距離と、第一ポケットとは異なる第二ポケットの一方側の軸方向側壁面と保持器の端面との間の距離とは、異なる。
【００１６】
これにより、ポケット内に収容したころの転動軸心方向において、第一ポケットに収容されたころの端部の位置に対して、第二ポケットに収容されたころの端部の位置をずらすことができる。そうすると、ころ軸受の稼働時にころの端部に発生するエッジ応力の発生位置を、第一ポケットに収容されたころと、第二ポケットに収容されたころとの間において異ならせることができる。したがって、エッジ応力によって軌道面上に蓄積される疲労を、軌道面上の異なる軸方向の位置に分散させることができるため、内輪または外輪の軌道面における早期の剥離を抑制することができる。その結果、長寿命を実現したころ軸受を提供することができる。
【００１７】
また、ころ軸受に用いられるころに関して、ころの転動軸心方向の中央におけるころの直径と、ころの転動軸心方向の端部におけるころの直径とは、等しくてもよい。すなわち、この発明に係るころ軸受においては、クラウニングが施されていないころが、用いられてもよい。
【００１８】
また、ころ軸受に用いられるころに関して、ころの材質は、鉄およびセラミックスのうちの少なくともいずれか一方であってよい。すなわち、この発明に係るころ軸受においては、クラウニングを設けることが困難であるセラミックや鉄を、用途に応じてクラウニングを設けることなく用いることが可能である。したがって、ころ軸受の製造において、コスト等の様々な要求に対してより幅広く対応することが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、ポケット内に収容したころの転動軸心方向において、第一ポケットに収容されたころの端部の位置に対して、第二ポケットに収容されたころの端部の位置をずらすことができる。そうすると、ころ軸受の稼働時にころの端部に発生するエッジ応力の発生位置を、第一ポケットに収容されたころと、第二ポケットに収容されたころとの間において異ならせることができる。したがって、エッジ応力によって軌道面上に蓄積される疲労を、軌道面上の異なる軸方向の位置に分散させることができるため、内輪または外輪の軌道面における早期の剥離を抑制することができる。その結果、このような保持器を備えたころ軸受は、長寿命を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の一実施形態に係る針状ころ軸受を軸方向から見た外観図である。
【図２】図１の一部を拡大して示す拡大図である。
【図３】この発明の一実施形態に係る保持器の斜視図である。
【図４】図３に示す保持器を外径方向から見た外観図である。
【図５】図３に示す保持器を軸方向から見た外観図である。
【図６】図３に示す保持器を図５中のＶＩ−ＶＩで切断した断面図である。
【図７】針状ころ軸受の稼働時における内輪の外径面を外径側から見た概略図である。
【図８】この発明の他の実施形態に係る保持器の斜視図であり、図３に相当する。
【図９】図８に示す保持器を外径方向から見た外観図であり、図４に相当する。
【図１０】図８に示す保持器を軸方向から見た外観図であり、図５に相当する。
【図１１】図８に示す保持器を図１０中のＸＩ−ＸＩで切断した断面図であり、図６に相当する。
【図１２】この発明のさらに他の実施形態に係る保持器を外径方向から見て一部を拡大した拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。まず、図１〜図２を用いて、この発明の一実施形態に係る針状ころ軸受１１について説明する。図１は、この発明の一実施形態に係る針状ころ軸受１１を軸方向から見た外観図である。図２は、図１の一部を拡大して示す拡大図である。なお、以下の説明において、軸方向とは、針状ころ軸受の回転中心軸線に沿う方向であって、図１〜１２中において矢印Ｌの方向を示す。径方向は、図１〜１２中の矢印Ｍの方向を示す。周方向とは、針状ころ軸受１１が回転中心軸を中心として回転する方向であり、図１〜１２中において矢印Ｎの方向を示す。
【００２２】
図１〜図２を参照して、針状ころ軸受１１は、内輪１２と、外輪１３と、内輪１２と外輪１３との間に配置される複数の針状ころ２０と、針状ころ２０を保持する保持器２１とを備える。保持器２１に保持された針状ころ２０は、内径側において内輪１２の外径面１４と当接し、外径側において外輪１３の内径面１５と当接している。針状ころ軸受１１がシャフト（図示せず）の外径側に配置されると、内輪１２の内径面１６が、シャフト（図示せず）の外径面と当接する。また、外輪１３の外径面１７は、針状ころ軸受１１が組み込まれるシャフトの外径側に配置されたハウジング（図示せず）の内径面と当接する。針状ころ軸受１１が稼働すると、針状ころ２０は、外径面１４および内径面１５を軌道面として回転中心軸を基準に周方向に公転する。
【００２３】
次に、図３〜図６を用いて、この発明の一実施形態に係る保持器２１について説明する。図３は、この発明の一実施形態に係る保持器２１の斜視図である。図４は、図３に示す保持器２１を外径方向から見た外観図である。図５は、図３に示す保持器２１を軸方向から見た外観図である。図６は、図３に示す保持器２１を図５中のＶＩ−ＶＩで切断した断面図である。なお、理解の容易の観点から、保持器２１に保持される針状ころ２０を一点鎖線によって示している。
【００２４】
図３〜図６を参照して、保持器２１は、複数の針状ころ２０を保持する円筒型の保持器である。また、保持器２１は、ラジアル針状ころ軸受に用いられる保持器であるため、保持器２１においては、保持器２１に保持される針状ころ２０の転動軸心方向（ころの長さ方向）と、回転軸の軸方向とが、一致する。保持器２１は、軸方向一方側の端面である軸方向端面２３および軸方向他方側の端面である軸方向端面２４と、内径面２５および外径面２６とを有する円筒状部材によって構成されている。軸方向端面２３、２４は、軸方向を法線とする平面である。内径面２５および外径面２６は、それぞれ所定の径を有する円筒面である。そして、保持器２１には、針状ころ２０を収容する複数のポケット２２が、周方向に所定の間隔を空けて配列するように設けられている。
【００２５】
ポケット２２は、軸方向端面２３側に位置する第一ポケット２２ａと、軸方向端面２４側に位置する第二ポケット２２ｂとから構成されている。まず、第一ポケット２２ａの形状について以下に説明する。
【００２６】
第一ポケット２２ａは、周方向一方側に位置する周方向壁面２７と、周方向他方側に位置する周方向壁面２８と、軸方向一方側に位置する軸方向壁面２９と、軸方向他方側に位置する軸方向壁面３０とによって囲まれた領域に形成されている。軸方向壁面２９は、第一ポケット２２ａに収容された針状ころ２０の軸方向一方側に位置するころ端面３１と対向する面であり、軸方向端面２３，２４と平行な面である。軸方向壁面３０は、第一ポケット２２ａに収容された針状ころ２０の軸方向他方側に位置するころ端面３２と対向する面であり、軸方向端面２３，２４と平行な面である。すなわち、針状ころ２０の端面と対向する一対の軸方向壁面２９、３０によって、第一ポケット２２ａの軸方向の両壁面が形成されている。周方向壁面２７、２８は、第一ポケット２２ａに収容された針状ころ２０の転動面１８と対向する面である。周方向壁面２７、２８は、針状ころ２０の周方向両側において、軸方向壁面２９から軸方向壁面３０まで軸方向に沿って延びる面である。すなわち、針状ころ２０の転動面１８と対向する一対の周方向壁面２７、２８によって、第一ポケット２２ａの周方向の両壁面が形成されている。なお、周方向壁面２７、２８は、曲面によって構成されてもよいし、径方向に沿って回転中心軸線から放射状に延びる平面によって構成されてもよい。
【００２７】
第二ポケット２２ｂの形状は、第一ポケット２２ａと同様である。すなわち、第二ポケット２２ｂは、周方向一方側に位置する周方向壁面３７と、周方向他方側に位置する周方向壁面３８と、軸方向一方側に位置する軸方向壁面３９と、軸方向他方側に位置する軸方向壁面４０とによって囲まれた領域に形成されている。軸方向壁面３９、４０は、第二ポケット２２ｂに収容された針状ころ２０のころ端面３１、３２と対向する面であり、軸方向端面２３，２４と平行な面である。周方向壁面３７、３８は、第二ポケット２２ｂに収容された針状ころ２０の転動面１８と対向する面である。
【００２８】
ここで、この実施形態に係る保持器２１は、第一ポケット２２ａと第二ポケット２２ｂの軸方向の位置が異なるように構成されている。この構成について以下に説明する。図４に示すように、第一ポケット２２ａの軸方向一方側に位置する軸方向壁面２９と保持器２１の軸方向端面２３との間の軸方向距離を距離Ｌ１とし、第二ポケット２２ｂの軸方向一方側に位置する軸方向壁面３９と保持器２１の軸方向端面２３との間の軸方向距離を距離Ｌ２とすると、この実施形態においては、距離Ｌ１よりも距離Ｌ２が長くなるように構成されている。すなわち、距離Ｌ１および距離Ｌ２は、Ｌ１＜Ｌ２の関係を有する。また、ポケット１２の軸方向長さを距離Ｌｐとすると、距離Ｌ２が、距離Ｌ１＋距離Ｌｐよりも短くなるように構成されている。すなわち、距離Ｌ１、距離Ｌ２および距離Ｌｐは、Ｌ２＜Ｌ１＋Ｌｐの関係を有する。なお、この実施形態においては、距離Ｌ２は、距離Ｌ１の約７倍の長さとなっている。
【００２９】
同様に、第一ポケット２２ａの軸方向他方側に位置する軸方向壁面３０と、保持器２１の軸方向端面２４との間の軸方向距離を距離Ｌ３とし、第二ポケット２２ｂの軸方向他方側に位置する軸方向壁面４０と、保持器２１の軸方向端面２４との間の軸方向距離を距離Ｌ４とすると、この実施形態においては、距離Ｌ４よりも距離Ｌ３が長くなるように構成されている。なお、保持器２１は、保持器２１の軸方向の中心を基準として略対称の形状を有する。したがって、この実施形態においては、距離Ｌ１と距離Ｌ４とが等しくなり、且つ距離Ｌ２と距離Ｌ３とが等しくなる。したがって、距離Ｌ３および距離Ｌ４は、Ｌ４＜Ｌ３＜Ｌ４＋Ｌｐの関係を有する。
【００３０】
このように構成されているポケット２２に針状ころ２０が収容されると、周方向に隣り合う針状ころ２０の位置が、軸方向にほぼ距離Ｌ２−距離Ｌ１（＝距離Ｌ３−距離Ｌ４）だけずれることとなる。すなわち、この実施形態に係る保持器２１においては、第一ポケット２２ａに収容された針状ころ２０の端部の軸方向の位置に対して、第二ポケット２２ｂに収容された針状ころ２０の端部の軸方向の位置をずらすことができる。そして、第一ポケット２２ａと第二ポケット２２ｂとが周方向に交互に配列するように、ポケット２２が、構成されている。
【００３１】
ここで、このような構成の保持器２１は、上記のように、隣り合う針状ころ２０の端部の軸方向の位置をずらすことができるため、稼働時に針状ころ２０の端部に発生するエッジ応力の発生位置が内輪１２または外輪１３の軌道面上における軸方向の同じ位置に集中することを防ぐことができる。これについて、図７を用いて以下に説明する。図７は、針状ころ軸受１１の稼働時における内輪１２の外径面１４を外径側から見た概略図である。
【００３２】
図７に示すように、針状ころ２０の端部が稼働時に内輪１２の外径面１４上を辿る軌道を、理解の容易のために一点鎖線として概略的に表すこととする。そうすると、第一ポケット２２ａに収容されている針状ころ２０において、ころ端面３１側の端部が稼働時に内輪１２の外径面１４上を辿る軌道は、線３３として表される。そして、ころ端面３２側の端部が稼働時に内輪１２の外径面１４上を辿る軌道は、線３４として表される。一方、第二ポケット２２ｂに収容されている針状ころ２０において、ころ端面３１側の端部が稼働時に内輪１２の外径面１４上を辿る軌道は、線３５として表される。そして、ころ端面３２側の端部が稼働時に内輪１２の外径面１４上を辿る軌道は、線３６として表される。すなわち、周方向に隣り合う二つの針状ころ２０において、針状ころ２０の端部が辿る軌道は、線３３と、線３３から軸方向に距離Ｌｐだけ離隔した線３４と、線３３から軸方向に距離Ｌ２−距離Ｌ１だけ離隔した線３５と、線３３から軸方向に距離Ｌ２−距離Ｌ１＋距離Ｌｐだけ離隔した線３６とによって表される四つの軌道に分散されている。
【００３３】
一方、従来の針状ころに関しては、周方向に配列している針状ころが、軸方向の同じ位置に配置されていたため、線３３と線３５とによって表される軌道が、一致し、且つ、線３４と線３６とによって表される軌道が、一致していた。すなわち、この実施形態に係る針状ころ軸受１１においては、第一ポケット２２ａに収容された針状ころ２０の端部の軸方向位置に対して、第二ポケット２２ｂに収容された針状ころ２０の端部の軸方向位置をずらすことによって、各針状ころ２０の端部が軌道面上において同じ軌道を辿る頻度を大幅に減少させることができる。したがって、針状ころ２０の端部に発生するエッジ応力によって軌道面上に蓄積される疲労を、軌道面上の異なる軸方向位置に分散させることができるため、軌道面における早期の剥離を抑制することができる。その結果、このような保持器２１を備えた針状ころ軸受１１は、長寿命を実現することができる。
【００３４】
なお、この実施形態に係る針状ころ軸受１１においては、上記のように、エッジ応力が軌道面上の軸方向の同じ位置に集中することを防ぐことができるため、クラウニングが施されていない針状ころを用途に応じて採用することが可能となる。クラウニングが施されていない針状ころとは、軸方向の中央における直径と、軸方向の両端部における直径とが等しくなる針状ころである。すなわち、この実施形態に係る針状ころ軸受１１においては、用途に応じてクラウニング工程を省くことが可能となるため、針状ころ２０の製造コストを削減することができる。
【００３５】
また、この実施形態に係る針状ころ軸受１１は、上記のように、エッジ応力が軌道面上の軸方向の同じ位置に集中することを防ぐことができるため、針状ころの材質やクラウニング加工等を最適化することによって、従来のころ軸受では適用することが不可能であった大荷重用途のころ軸受として適用することが可能となる。
【００３６】
また、この実施形態においては、第一ポケット２２ａと第二ポケット２２ｂとが、周方向に交互に設けられており、且つ、保持器２１は、保持器２１の軸方向の中心を基準として略対称となる形状を有している。これにより、保持器２１に設けられた第一ポケット２２ａおよび第二ポケット２２ｂの配列を単純化することができるため、保持器２１の製造を容易とすることができる。
【００３７】
なお、この実施形態に係る針状ころ軸受１１においては、針状ころ２０の材質は、鉄およびセラミックスのうちの少なくともいずれか一方であってもよい。これにより、クラウニングを設けることが困難であるセラミックや鉄を、用途に応じてクラウニングを設けることなく用いることが可能となる。したがって、ころ軸受の製造おいて、コスト等の様々な要求に対して、より幅広く対応することが可能となる。
【００３８】
また、この実施形態においては、第一ポケット２２ａと異なる軸方向の位置に配置された第二ポケット２２ｂが、保持器２１に複数設けられている場合について述べたが、これに限らず、少なくとも一つのポケットの軸方向の位置が、その他のいずれかのポケットの軸方向の位置と異なってさえいればよい。この場合においても、上記したエッジ応力の集中を低減する効果は得られると考えられるからである。
【００３９】
また、この実施形態においては、距離Ｌ１、距離Ｌ２および距離Ｌｐは、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ１＋Ｌｐの関係を有するように、第一ポケット２２ａおよび第二ポケット２２ｂが、保持器２１に配設されている場合について述べたが、これに限らず、距離Ｌ１、距離Ｌ２および距離Ｌｐが、Ｌ１＋Ｌｐ＜Ｌ２の関係を有していてもよい。
【００４０】
次に、図８〜図１１を用いて、この発明の他の実施形態に係る保持器４１について説明する。図８は、この発明の他の実施形態に係る保持器４１の斜視図であり、図３に相当する。図９は、図８に示す保持器４１を外径方向から見た外観図であり、図４に相当する。図１０は、図８に示す保持器４１を軸方向から見た外観図であり、図５に相当する。図１１は、図８に示す保持器４１を図１０中のＸＩ−ＸＩで切断した断面図であり、図６に相当する。なお、図３〜図６に示した部分と同様であるものには同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４１】
図８〜図１１を参照して、保持器４１は、図３〜図６に示した保持器１１に、針状ころ４５を収容する小ポケット４２がさらに設けられた保持器である。小ポケット４２は、軸方向端面２４側に位置する第三ポケット４２ａと、軸方向端面２３側に位置する第四ポケット４２ｂとから構成されている。より具体的に言えば、第三ポケット４２ａは、第一ポケット２２ａの軸方向他方側に位置する軸方向壁面３０と、保持器４１の両端面のうち軸方向壁面３０により近い側に位置する軸方向端面２４との間に形成されている。また、第四ポケット４２ｂは、第二ポケット２２ｂの軸方向一方側に位置する軸方向壁面３９と、保持器４１の両端面のうち軸方向壁面３９により近い側に位置する軸方向端面２３との間に形成されている。第三ポケット４２ａおよび第四ポケット４２ｂの構成について以下に説明する。
【００４２】
第三ポケット４２ａは、周方向一方側に位置する周方向壁面４７と、周方向他方側に位置する周方向壁面４８と、軸方向一方側に位置する軸方向壁面４９と、軸方向他方側に位置する軸方向壁面５０とによって囲まれた領域に形成されている。軸方向壁面４９は、第三ポケット４２ａに収容された針状ころ４５の軸方向一方側に位置するころ端面５１と対向する面であり、軸方向端面２３，２４と平行な面である。軸方向壁面５０は、第三ポケット４２ａに収容された針状ころ４５の軸方向他方側に位置するころ端面５２と対向する面であり、軸方向端面２３，２４と平行な面である。すなわち、軸方向壁面４９、５０によって、第三ポケット４２ａの軸方向の両壁面が形成されている。周方向壁面４７、４８は、第三ポケット４２ａに収容された針状ころ４５の転動面４３と対向する面である。周方向壁面４７、４８は、針状ころ４５の周方向両側において、軸方向壁面４９から軸方向壁面５０まで軸方向に沿って延びる面である。すなわち、周方向壁面４７、４８によって、第三ポケット４２ａの周方向の両壁面が形成されている。
【００４３】
第四ポケット４２ｂは、第三ポケット４２ａと同様の構成である。以下に簡単に説明すると、第四ポケット４２ｂは、周方向一方側に位置する周方向壁面５７と、周方向他方側に位置する周方向壁面５８と、軸方向一方側に位置する軸方向壁面５９と、軸方向他方側に位置する軸方向壁面６０とによって囲まれた領域に形成されている。軸方向壁面５９、６０は、第四ポケット４２ｂに収容された針状ころ４５のころ端面５１、５２と対向する面であり、軸方向端面２３，２４と平行な面である。周方向壁面５７、５８は、第三ポケット４２ａに収容された針状ころ４５の転動面４３と対向する面である。
【００４４】
第三ポケット４２ａは、第三ポケット４２ａに収容されている針状ころ４５の転動軸心と、第一ポケット２２ａに収容されている針状ころ２０の転動軸心とが一致するように保持器４１に設けられている。すなわち、第三ポケット４２ａは、第一ポケット２２ａと周方向の位置が一致している。より具体的に言えば、第三ポケット４２ａの周方向壁面４７と、第一ポケット２２ａの周方向壁面２７との周方向の位置が一致し、且つ、第三ポケット４２ａの周方向壁面４８と、第一ポケット２２ａの周方向壁面２８との周方向の位置が、一致している。また、第三ポケット４２ａの軸方向壁面４９と軸方向壁面５０との間の軸方向距離、すなわち小ポケット４２の軸方向の長さは、図３〜図６に示したポケット２２の軸方向の長さより小さくなっている。すなわち、小ポケット４２に収容されている針状ころ４５は、ポケット２２に収容されている針状ころ２０より軸方向長さが短い針状ころである。
【００４５】
第三ポケット４２ａと同様に、第四ポケット４２ｂは、第四ポケット４２ｂに収容されている針状ころ４５の転動軸心と、第二ポケット２２ｂに収容されている針状ころ２０の転動軸心とが一致するように保持器４１に設けられている。すなわち、第四ポケット４２ｂは、第二ポケット２２ｂと周方向の位置が一致している。
【００４６】
この実施形態に係る保持器４１においては、保持器４１に設けられた第一ポケット２２ａの軸方向壁面３０は、周方向に隣り合う第二ポケット２２ｂおよび第四ポケット４２ｂの軸方向壁面３９、６０と軸方向位置が異なっている。且つ、保持器４１に設けられた第二ポケット２２ｂの軸方向壁面３９は、周方向に隣り合う第一ポケット２２ａおよび第三ポケット４２ａの軸方向壁面３０、４９と軸方向位置が異なっている。したがって、稼働時に針状ころ２０、４５における保持器４１の軸方向中央側に位置する端部に発生するエッジ応力が、内輪または外輪の軌道面上における同じ軸方向位置に集中することを防ぐことができる。これにより、長寿命である複列針状ころ軸受を実現することができる。
【００４７】
また、この実施形態に係る保持器４１は、前述のように、図３〜図６に示した保持器１１に形成されたポケット２２と、ポケット２２と同じ周方向の位置において軸方向に並ぶように形成された小ポケット４２とを備える。すなわち、保持器４１は、周方向に配列する複数のポケット２２、４２が軸方向に二列に分かれて設けられた複列保持器である。したがって、保持器４１は、保持器１１と比べると、針状ころ２０に加えて針状ころ４５をさらに保持していることから、保持器４１を備える針状ころ軸受は、より大きな荷重を受けることができる。
【００４８】
また、この実施形態においては、第一ポケット２２ａおよび第二ポケット２２ｂには、同じ寸法を有する針状ころ２０が、収容され、第三ポケット４２ａおよび第四ポケット４２ｂには、同じ寸法を有する針状ころ４５が、収容される。すなわち、保持器４１を備える針状ころ軸受に用いられる針状ころは、大小二種類のみの針状ころ２０、４５によって構成されることから、用いる針状ころの種類を少なくすることができるため、針状ころ軸受としての製造コストを抑えることができる。
【００４９】
また、この実施形態に係る保持器４１は、ラジアル方向の荷重を受けることが可能である針状ころ軸受に用いられる保持器である。そして、保持器４１は、軸方向の中心を基準として略対称の形状を有する。したがって、保持器４１に設けられたポケット２２、４２の配列を単純化することができるため、保持器４１の製造を容易とすることができる。
【００５０】
次に、図１２を用いて、この発明のさらに他の実施形態に係る保持器６１について説明する。図１２は、この発明のさらに他の実施形態に係る保持器６１を外径方向から見て一部を拡大した拡大図である。なお、上記に示した部分と同様であるものには同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。図１２を参照して、保持器６１は、複数の針状ころ５５を収容する複数のポケット６２が、周方向に所定の間隔で配列するように形成されている単列円筒保持器である。ポケット６２は、周方向両側において壁面を形成する周方向壁面６７，６８と、軸方向両側において壁面を形成する軸方向壁面６９、７０とによって囲まれた領域に形成されている。
【００５１】
ここで、ポケット６２の軸方向一方側に位置する軸方向壁面６９と、保持器６１の軸方向端面２３との間の軸方向距離を距離Ｌｘとする。そうすると、この実施形態においては、図１２に示すように、距離Ｌｘが周方向に連続して配列する６個のポケット毎の周期で距離Ｌ１〜距離Ｌ６まで変化するように、ポケット６２が、保持器６１に設けられている。このように構成された保持器６１は、周方向に隣り合うポケット６２の軸方向位置が異なっているため、稼働時に針状ころ５５の端部に発生するエッジ応力が、内輪または外輪の軌道面上における同じ軸方向位置に集中することを防ぐことができる。したがって、長寿命である針状ころ軸受を実現することができる。
【００５２】
さらに、この実施形態においては、ポケット６２に収容されている針状ころ５５の軸方向の位置が、周方向に対して周期的に変化する。したがって、保持器６１に設けられたポケット６２の配列を単純化することができるため、保持器６１の製造を容易とすることができる。
【００５３】
なお、上記の実施形態においては、保持器に設けられたポケットが、軸方向長さが同じである一種類のポケット、または軸方向長さが長いものと短いものの二種類のポケットによって構成されている場合について述べたが、これに限らず、ポケットは、軸方向長さの異なる複数種類のポケットによって構成されてもよい。すなわち、この発明に係る針状ころにおいては、軸方向の長さの異なる複数種類の針状ころが、用いられてもよい。
【００５４】
また、上記の実施形態においては、ラジアルころ軸受に用いられる保持器について述べたが、これに限らず、この発明に係る保持器は、スラストころ軸受にも適用される。
【００５５】
また、上記の実施形態においては、ポケットの軸方向の位置が、周方向に隣り合う２個のポケット毎の周期、または周方向に連続して配列する６個のポケット毎の周期で変化する場合について述べたが、これに限らず、ポケットの軸方向の位置が、周方向に連続して配列する所定の個数のポケット毎の周期で繰り返し変化するように、ポケットが、保持器に設けられてもよい。
【００５６】
また、上記の実施形態においては、保持器が、周方向に配列するポケットが軸方向に一列に設けられている単列保持器である場合、または周方向に配列するポケットが軸方向に二列に分かれて設けられている複列保持器である場合について述べたが、これに限らず、保持器は、周方向に配列するポケットが軸方向に三列以上に分かれて設けられている複列保持器であってもよい。
【００５７】
また、上記の実施形態においては、一つのポケットに一つの針状ころが収容されている場合について述べたが、これに限らず、一つのポケットに複数の針状ころが収容されていてもよい。
【００５８】
また、上記した保持器は、一般的には金属材料によって構成されるが、これに限らず、樹脂系材料によって構成されてもよい。この場合、保持器の軽量化を実現することができるため、稼働時における保持器の重量によるエネルギーロスを低減することができる。したがって、この発明に係る保持器を高速回転用途の針状ころ軸受に用いることが可能となる。
【００５９】
以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
この発明による保持器、およびころ軸受は、長寿命が要求される軸受に有利に利用される。
【符号の説明】
【００６１】
１１  針状ころ軸受、１２  内輪、１３  外輪、１４，１７，２６  外径面、１５，１６，２５  内径面、１８，４３  転動面、２０，４５，５５  針状ころ、２１，４１，６１  保持器、２２  ポケット、２２ａ  第一ポケット、２２ｂ  第二ポケット、２３，２４  軸方向端面、２７，２８，３７，３８，４７，４８，５７，５８，６７，６８  周方向壁面、２９，３０，３９，４０，４９，５０，５９，６０，６９，７０  軸方向壁面、３１，３２，５１，５２  ころ端面、３３，３４，３５，３６  線、４２  小ポケット、４２ａ  第三ポケット、４２ｂ  第四ポケット。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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