(57)【要約】【課題】1つの環状体からなる保持器を使用する玉軸受において、既存の内輪および外輪を使用しつつ、潤滑剤を軸受内部空間の軸方向両側に均等に封入できるようにするとともに、潤滑剤の量を減らすことなく潤滑剤の漏洩を抑制する。【解決手段】外周面２の軸方向中央に軌道溝３を有する内輪４と、内周面５の軸方向中央に軌道溝６を有する外輪７と、軌道溝３と軌道溝６の間に介在する複数の玉８と、その玉８を周方向に一定の間隔をおいて保持する保持器９とを有し、シール部材１０，１０によって密封される軸受内部空間Ｖに潤滑剤１１を封入した玉軸受において、保持器９は、軸方向に凹む複数のポケット１４が周方向に間隔をおいて形成された1つの環状体から構成され、ポケット１４に玉８を組み込んだ組立品を各玉８の中心を含む平面で軸方向に２つのユニットに分割した場合に、その２つのユニットの体積が等しくなるようにする。【選択図】図３
2011169368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面（２）の軸方向中央に円弧状断面の軌道溝（３）を有する内輪（４）と、その内輪（４）を内包し、内周面（５）の軸方向中央に円弧状断面の軌道溝（６）を有する外輪（７）と、前記内輪（４）の軌道溝（３）と前記外輪（７）の軌道溝（６）の間に介在する複数の玉（８）と、その玉（８）を周方向に一定の間隔をおいて保持する保持器（９）と、軸方向両端部に装着されるシール部材（１０，１０）とを有し、前記両シール部材（１０，１０）によって密封される軸受内部空間（Ｖ）に潤滑剤（１１）を封入した玉軸受（１）において、
前記保持器（９）は、軸方向に凹む複数のポケット（１４）が周方向に間隔をおいて形成された1つの環状体から構成され、前記ポケット（１４）に前記玉（８）を組み込んだ組立品を各玉（８）の中心を含む平面で軸受の軸方向に２つのユニットに分割した場合に、その２つのユニットの体積が等しくなるようにしたことを特徴とする玉軸受。
【請求項２】
前記保持器（９）の周方向に隣り合うポケット（１４）を繋ぐ部位（１５）に弾性を付与したことを特徴とする請求項１に記載の玉軸受。
【請求項３】
前記保持器（９）の周方向に隣り合うポケット（１４）を繋ぐ部位（１５）は曲線状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の玉軸受。
【請求項４】
振動環境下で使用されることを特徴とする請求項２又は３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、深溝玉軸受やアンギュラ玉軸受などの玉軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に玉軸受は、外周面の軸方向中央に円弧状断面の軌道溝を有する内輪と、その内輪を内包し、内周面の軸方向中央に円弧状断面の軌道溝を有する外輪と、内輪の軌道溝と外輪の軌道溝の間に介在する複数の玉と、その玉を円周方向に一定の間隔をおいて保持する保持器とを有し、さらに、密封型の軸受では、軸方向両端部にシール部材を装着し、その両シール部材によって密封した軸受内部空間に潤滑剤を封入している。
【０００３】
上記玉軸受の保持器としては、例えば、２つの同一形状の環状体を軸方向に対向するように結合して組み立てるものや、1つの環状体からなり組立が必要でないものがあり、これら保持器は、金属製のものと樹脂製のものとがある。
【０００４】
ここで、1つの環状体からなる保持器として、例えば、軸方向の一方に凹んだポケットを環状体の円周方向に一定の間隔をおいて設け、各ポケットの円周方向両端縁から一対の爪部を軸方向に突出させた冠形保持器が知られている。一対の爪部は、その円周方向距離が先端に向かって徐々に小さくなっており、ポケットに収容した玉を抜け止めしている。
【０００５】
ところで、上記冠形保持器を有する玉軸受は、玉の位置を境にして軸方向の片側のみに環状体が位置するので、軸受内部空間が玉の位置を中心に軸方向両側で異なる容積となっている。
【０００６】
具体的に言うと、軸受内部空間は、両シール部材と内輪と外輪によって囲まれる環状空間から、全ての玉と保持器が占める部分を除いた空間をいい、玉の位置を中心にして保持器のポケット側の空間（以下、「ポケット側の空間」という）が保持器の爪側の空間（以下、「爪側の空間」という）よりも狭くなっている。
【０００７】
このため、上記玉軸受は、潤滑剤を軸受内部空間に封入したとき、容積の大きい爪側の空間に潤滑剤が偏りやすく、軸受内部空間に封入した潤滑剤を潤滑に有効に働かせることができないという問題がある。
【０００８】
また、一般に、軸受内部空間に封入された潤滑剤は、玉や保持器に付着するものを除き、その多くが軸受運転中に軸方向両側に押し除けられる。このとき、軸受内部空間に封入された潤滑剤の量が多いと、容積の小さいポケット側の空間を密封するシール部材と内輪または外輪に形成されたシール溝との接触部から軸受内部空間の外側へ潤滑剤が漏洩してしまうことがあった。そこで、潤滑剤の漏洩を防止するため、軸受内部空間に封入する潤滑剤の量を減らすことがあるが、軸受寿命が短くなり好ましくない。
【０００９】
そこで、上記問題点を解決するため、玉の中心位置を保持器の爪側にあるシール部材に近くなるように偏らせて、ポケット側の空間容積と爪側の空間容積とを略等しくした玉軸受がある（特許文献１）。しかし、この特許文献１に記載された玉軸受では、内外輪の軌道溝を軸方向中央から偏った位置に形成する必要があるため、既存の内輪および外輪を使用できないという問題が生じてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−２４７７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
この発明は、1つの環状体からなる保持器を使用する玉軸受において、既存の内輪および外輪を使用しつつ、潤滑剤を軸受内部空間の軸方向両側に均等に封入できるようにするとともに、潤滑剤の量を減らすことなく潤滑剤の漏洩を抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、この発明は、外周面の軸方向中央に円弧状断面の軌道溝を有する内輪と、その内輪を内包し、内周面の軸方向中央に円弧状断面の軌道溝を有する外輪と、前記内輪の軌道溝と前記外輪の軌道溝の間に介在する複数の玉と、その玉を周方向に一定の間隔をおいて保持する保持器と、軸方向両端部にそれぞれ装着されるシール部材とを有し、前記両シール部材によって密封される軸受内部空間に潤滑剤を封入した玉軸受において、前記保持器は、軸方向に凹む複数のポケットが周方向に間隔をおいて形成された1つの環状体からなり、前記ポケットに前記玉を組み込んだ組立品を各玉の中心を含む平面で軸方向に２つのユニットに分割した場合に、その２つのユニットの体積が等しくなるようにしたのである。
【００１３】
このようにすると、軸受内部空間の容積が玉の位置を中心にして軸方向両側で均等に確保されるので、軸受内部空間に封入する潤滑剤の量を、玉の位置を中心にして軸方向両側で均等にすることができ、潤滑剤を潤滑に有効に働かせることができるとともに、潤滑剤の量を減らすことなく潤滑剤の漏洩を抑制することができる。
【００１４】
前記保持器の周方向に隣り合うポケットを繋ぐ部位に弾性を付与すると好ましい。一般に保持器は、前記ポケットを繋ぐ部位に玉の遅れ進みによる応力が集中しやすいので、上記のように弾性を付与すれば、前記ポケットを繋ぐ部位の応力が緩和されて保持器の破損を低減することができるからである。弾性部は、例えば、弾性率の大きなポリプロピレンなどの樹脂で形成することができる。
【００１５】
前記保持器の周方向に隣り合うポケットを繋ぐ部位は、曲線状に形成することにより、弾性を付与してもよい。このようにすると、前記ポケットを繋ぐ部位の応力が緩和されて好ましい。また、射出成形による保持器の成形を容易にすることができる。
【００１６】
前記玉軸受は、振動環境下で使用すると好ましい。
例えば、篩を振動させて粒子を選別する振動スクリーンや、入力軸と出力軸の軸心のずれを起点として振動が発生するおそれがある装置に前記玉軸受を使用すれば、振動スクリーン等の振動により保持器に応力が集中しても、前記ポケットを繋ぐ部位で応力が緩和されて保持器に破損が生じにくくなるとともに、上記のように潤滑剤の漏洩も抑制されるからである。
【発明の効果】
【００１７】
この発明の玉軸受は、保持器のポケットに玉を組み込んだ組立品を各玉の中心を含む平面で軸方向に２つのユニットに分割した場合に、その２つのユニットの体積が等しくなるように保持器を構成しているので、軸受内部空間の容積が玉の位置を中心に軸方向両側で等しい。そのため、軸受内部空間に封入する潤滑剤の量を、玉の位置を中心にして軸方向両側で均等にすることができるとともに、潤滑剤の量を減らすことなく軸受内部空間からの潤滑剤の漏洩を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の実施形態の深溝玉軸受の要部を示す部分断面図
【図２】図１の深溝玉軸受の保持器の要部を示す部分斜視図
【図３】図２の保持器を径方向側から見た部分側面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
この発明の実施形態の深溝玉軸受を図面に基づきながら説明する。図１に示すように、深溝玉軸受１は、外周面２の軸方向中央に円弧状断面の軌道溝３を有する内輪４と、その内輪４を内包し、内周面５の軸方向中央に円弧状断面の軌道溝６を有する外輪７と、内輪４の軌道溝３と外輪７の軌道溝６の間に介在する複数の玉８と、その玉８を円周方向に一定の間隔をおいて保持する保持器９と、軸方向両端部にそれぞれ装着されるシール部材１０、１０とを有し、両シール部材１０、１０によって密封される軸受内部空間Ｖに潤滑剤１１を封入している。
【００２０】
外輪７の軌道溝６の軸方向両側には、外輪７の内周面５よりも径方向外側に凹む係止溝１２、１２が円周方向に延びるように形成されており、内輪４の軌道溝３の軸方向両側には、内輪４の外周面２よりも径方向内側に凹むシール溝１３、１３が係止溝１２、１２と径方向に対向するように形成されている。
【００２１】
シール部材１０は、円環状に形成されており、径方向外側の外径部１０ａが係止溝１２に圧入固定されている。シール部材１０の径方向内側の内径部１０ｂはＬ字状に屈曲しており、シール溝１３との間に微小隙間δを形成している。なお、このシール部材１０の内径部１０ｂは、シール溝１３に接触するように形成してもよい。
【００２２】
保持器９は、金属製材料または樹脂製材料で形成することができる。保持器９を樹脂製材料で形成する場合は、例えば、６６ナイロン、４６ナイロンなどの常温時に弾性を有する樹脂が好ましい。
【００２３】
また、保持器９は、図２、図３に示すように、周方向に波打つような波形に形成された1つの環状体から構成されており、軸方向の一方に凹んだポケット１４が円周方向に一定の間隔をおいて形成されている。
【００２４】
この保持器９は、軸受内部空間Ｖ内において玉８の位置を中心とする軸方向両側に均等に位置するように形成されている。具体的に言うと、保持器９は、ポケット１４に玉８を組み込んだ組立品を各玉８の中心を含む平面で軸方向に２つのユニットに分割した場合に、その２つのユニットの体積が等しくなるように形成されている。
【００２５】
そのため、軸受内部空間Ｖは、玉８の位置を中心にして軸方向両側にある空間の容積、即ち、図１に示すように、ポケット１４側にある空間ｖ１の容積と、ポケット１４と軸方向反対側にある空間ｖ２の容積が等しくなっている。なお、軸受内部空間Ｖは、両シール部材１０、１０と内輪４と外輪７によって囲まれる環状空間から、全ての玉８と保持器９が占める部分を減じた空間をいう。以下、保持器９の形状について具体的に説明していく。
【００２６】
保持器９のポケット１４は、その内面が玉８の直径よりも僅かに内径が大きい球面となっており、内部に収容した玉８が円滑に転動し得るようになっている。ポケット１４の円周方向両端縁１４ａ、１４ａは、玉８の直径よりも僅かに小さい円弧状に形成されており、内部に収容した玉８を抜け止めするようになっている。
【００２７】
円周方向に隣接するポケット１４を繋ぐ部位は、ポケット１４の円周方向端縁１４ａから軸方向の他方に突出するように略Ｕ字状に屈曲したＵ字状部１５となっており、Ｕ字状部１５は、図３に示すように、保持器９と同心の円筒面で切断する断面においてその外側と内側の両方で曲線状に形成されている。
【００２８】
これにより、深溝玉軸受１は、保持器９のＵ字状部１５が弾性を有するので、運転中玉８の遅れ進みによる応力の集中がＵ字状部１５に生じたときに、Ｕ字状部１５の変形により、その応力の集中を緩和することができる。また、ポケット１４への玉８の組込みも容易となる。
【００２９】
また、Ｕ字状部１５は、図２に示すように、そのポケット１４近傍の円周方向両端部１５ａ、１５ａが球面状に形成されており、玉８のポケット１４への組込みを円滑にしている。
【００３０】
この深溝玉軸受１は、玉８の位置を中心にして軸方向両側にある空間ｖ１、ｖ２の容積が等しいので、潤滑剤１１を軸受内部空間Ｖに封入する際、空間ｖ１側と空間ｖ２側のいずれの方向から注入しても、潤滑剤１１の量を空間ｖ１と空間ｖ２とで均等にすることができ、軸受内部空間Ｖに封入した潤滑剤１１を潤滑に有効に働かせることができる。
【００３１】
また、軸受内部空間Ｖが玉８の位置を中心にして軸方向両側で確保されているので、軸受内部空間Ｖに封入する潤滑剤１１の量を減らすことなく、シール部材１０とシール溝１３との間の微小隙間δから軸受内部空間Ｖの外側への潤滑剤１１の漏洩が抑制される。
【００３２】
上記実施形態では、保持器９のＵ字状部１５は、曲線状に形成することにより弾性を付与したが、弾性率の大きな樹脂で成形することにより弾性を付与してもよく、弾性を付与する手段はこれらに限定されるものではない。弾性率の大きな樹脂としては、例えば、ポリプロピレンを挙げることができる。
【００３３】
また、上記実施形態では、深溝玉軸受１を例に挙げて説明したが、アンギュラ玉軸受、４点接触玉軸受などの他の形式の玉軸受にも適用することができる。これらの玉軸受は、振動環境下で使用すれば、振動により保持器９に応力が集中しても、Ｕ字状部１５で応力が緩和されて保持器９に破損が生じにくくなるとともに、上記のように潤滑剤１１の漏洩も抑制されて好ましい。振動環境下としては、例えば、篩を振動させて粒子を選別する振動スクリーンや、入力軸と出力軸の軸心のずれを起点として振動が発生するおそれがある装置に使用する場合が挙げられる。
【符号の説明】
【００３４】
１      深溝玉軸受
２      外周面
３      軌道溝
４      内輪
５      内周面
６      軌道溝
７      外輪
８      玉
９      保持器
１０    シール部材
１１    潤滑剤
１４    ポケット
１５    Ｕ字状部
Ｖ      軸受内部空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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