(57)【要約】【課題】波型保持器の振動を低減することができる転がり軸受を提供する。【解決手段】波型保持器２０を備える転がり軸受１０において、波型保持器２０は、軸方向視で略Ｃ字状の本体部３０及び略円弧状の別体部４０を有し、本体部３０は、略Ｃ字状の一対の本体側板部材３１が互いに合わされた状態で、転動体１３を保持する第１ポケット部３６が周方向に略等間隔に複数形成されると共に、隣接する第１ポケット部３６間に位置する締結部３３で第１締結部材３５により軸方向でそれぞれ締結されて構成され、別体部４０は、略円弧状の一対の別体側板部材４１が互いに合わせされた状態で、転動体１３を保持する第２ポケット部４６が少なくとも１つ形成され、別体部４０は、本体部３０の周方向両端部に第２締結部材４５により固定される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に内輪軌道面を有する内輪と、内周面に外輪軌道面を有する外輪と、前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間に転動自在に配置される複数の転動体と、前記複数の転動体を保持する略円環状の波型保持器と、を備える転がり軸受であって、
前記波型保持器は、軸方向視で略Ｃ字状の本体部及び略円弧状の別体部を有し、
前記本体部は、略Ｃ字状の一対の本体側板部材が互いに合わされた状態で、前記転動体を保持する第１ポケット部が周方向に略等間隔に複数形成されると共に、隣接する前記第１ポケット部間に位置する締結部で第１締結部材により軸方向でそれぞれ締結されて構成され、
前記別体部は、略円弧状の一対の別体側板部材が互いに合わせされた状態で、前記転動体を保持する第２ポケット部が少なくとも１つ形成され、
前記別体部は、前記本体部の周方向両端部に第２締結部材により固定されることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記第２締結部材の材質は、前記第１締結部材の材質よりも剛性が低いことを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受に関し、特に、工作機械主軸や航空機などに用いられる高速回転使用に好適な転がり軸受や、ファンモータや自動車などに用いられるような静音性が要求される転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
転がり軸受は、一般に、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、内周面に外輪軌道面を有する外輪と、内輪軌道面と外輪軌道面との間に転動自在に配置される複数の転動体と、複数の転動体を保持する保持器と、を備える。転がり軸受の回転に伴い運動方向と直交する方向に摩擦力が生じると、特に保持器上に転動体が等配されている場合には、保持器が回転数の数倍から数十倍で不規則に振動する自励振動が発生する場合がある。このような自励振動は騒音の原因となるため、静音性が要求されるファンモータや自動車などに使用される軸受においては好ましくない。
【０００３】
従来、このような保持器での自励振動を低減するため、例えば、内輪案内形式の保持器においては、内輪外周面により案内される保持器内周面の中心を、転動体が収容されるポケットのピッチ円の中心に対して偏心させるものが知られる（例えば、特許文献１参照）。この種の転がり軸受では、転動体の回転に伴って生じる遠心力によって保持器内周面が内輪外周面に安定的に押しつけられ、保持器の自励振動等の不安定な振動を低減するとされている。
【０００４】
また、玉軸受の様々な分野での用途展開に伴って、保持器として波型保持器も広く用いられている（例えば、特許文献２参照）。この波型保持器では、軸方向で湾曲する凹部（湾曲部）が周方向に略等間隔で複数形成される一対の環状板部材が背中合わせの状態で互いに対向配置される。さらに、この一対の環状板部材が隣接する凹部間に位置する締結部において軸方向でリベットにより締結され、これにより対向する凹部間に転動体を保持するポケット部が形成される。なお、その凹部は環状板部材がプレス加工されることにより成形される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２４７３４１号公報
【特許文献２】特開２００７−３３３０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、上記特許文献２のような波型保持器を有する転がり軸受においても保持器の振動低減が求められている。この点、上記特許文献１に記載の転がり軸受には波型保持器についての記載はなかった。
【０００７】
本発明は、前述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、波型保持器の振動を低減することができる転がり軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）外周面に内輪軌道面を有する内輪と、内周面に外輪軌道面を有する外輪と、内輪軌道面と外輪軌道面との間に転動自在に配置される複数の転動体と、複数の転動体を保持する略円環状の波型保持器と、を備える転がり軸受であって、波型保持器は、軸方向視で略Ｃ字状の本体部及び略円弧状の別体部を有し、本体部は、略Ｃ字状の一対の本体側板部材が互いに合わされた状態で、転動体を保持する第１ポケット部が周方向に略等間隔に複数形成されると共に、隣接する第１ポケット部間に位置する締結部で第１締結部材により軸方向でそれぞれ締結されて構成され、別体部は、略円弧状の一対の別体側板部材が互いに合わせされた状態で、転動体を保持する第２ポケット部が少なくとも１つ形成され、別体部は、本体部の周方向両端部に第２締結部材により固定されることを特徴とする転がり軸受。
（２）第２締結部材の材質は、第１締結部材の材質よりも剛性が低いことを特徴とする（１）に記載の転がり軸受。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、波型保持器は、軸方向視で略Ｃ字状の本体部及び略円弧状の別体部を有し、本体部は、略Ｃ字状の一対の本体側板部材が互いに合わされた状態で、転動体を保持する第１ポケット部が周方向に略等間隔に複数形成されると共に、隣接する第１ポケット部間に位置する締結部で第１締結部材により軸方向でそれぞれ締結されて構成され、別体部は、略円弧状の一対の別体側板部材が互いに合わせされた状態で、転動体を保持する第２ポケット部が少なくとも１つ形成され、別体部は、本体部の周方向両端部に第２締結部材により固定される。このため、軸受の回転に伴い発生する遠心力により、保持器の別体部とこの別体部に保持された転動体が径方向外方に移動する。これにより、保持器に適度なアンバランスを与えて、保持器をホワール運動させ、保持器の不安定な挙動を抑制することができ、保持器の振動を低減することができる。
【００１０】
本発明によれば、第２締結部材の材質が、第１締結部材の材質よりも剛性が低いため、軸受回転時に保持器の別体部が径方向外方に移動する際における第２締結部材の弾性変形が容易となり、保持器の振動を更に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る転がり軸受の一実施形態を説明する要部断面図である。
【図２】図１の転がり軸受を説明する正面図である。
【図３】図１の保持器を説明する正面図である。
【図４】図１の保持器を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る転がり軸受の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
本実施形態の転がり軸受１０は、図１及び図２に示すように、内周面に球面状の外輪軌道面１１ａが形成された外輪１１と、外周面に球面状の内輪軌道面１２ａが形成された内輪１２と、外輪軌道面１１ａと内輪軌道面１２ａとの間に転動自在に配置される複数の玉（転動体）１３と、略円環状に形成され、この複数の玉１３を保持する波型保持器（以下、単に「保持器」とも言う）２０と、を備える。なお、本実施形態の転がり軸受１０は、玉軸受であって工作機械主軸、航空機、ファンモータ、自動車などに適用される。また、保持器２０は、転動体案内形式であり、軸受回転時にその全体が玉１３により案内される。
【００１４】
波型保持器２０は、図３及び図４に示すように、径方向で２分割可能、換言すればその一部分が分割可能に形成されており、軸方向視で略Ｃ字状の本体部３０、及び略円弧状の別体部４０を有する。
【００１５】
本体部３０は、略Ｃ字状の一対の本体側板部材３１と、一対の本体側板部材３１を軸方向で締結する金属製の第１リベット（第１締結部材）３５と、を備える。
【００１６】
一対の本体側板部材３１は、互いに略同形状であり、周方向に略等間隔に複数配置される湾曲部３２がそれぞれ形成される。そして、一対の本体側板部材３１が軸方向で互いに背中合わせにされることにより、一対の本体側板部材３１の湾曲部３２間に玉１３を保持する第１ポケット部３６が形成される。
【００１７】
また、一対の本体側板部材３１の隣接する第１ポケット部３６間には、平坦状の締結部３３がそれぞれ設けられており、この締結部３３には、軸方向に貫通するリベット孔３４がそれぞれ形成される。
【００１８】
また、一対の本体側板部材３１の周方向両端部には、別体部４０を本体部３０に取り付けるためのリベット孔３７が軸方向に貫通するようにそれぞれ形成されている。
【００１９】
別体部４０は、略円弧状の一対の別体側板部材４１と、一対の別体側板部材４１を軸方向で締結すると共に、一対の別体側板部材４１を一対の本体側板部材３１に締結する第２リベット（第２締結部材）４５と、を備える。
【００２０】
一対の別体側板部材４１は、互いに略同形状であり、その周方向中間位置に上記湾曲部３２と同様な形状の湾曲部４２がそれぞれ形成される。そして、一対の別体側板部材４１が軸方向で互いに背中合わせにされることにより、一対の別体側板部材４１の湾曲部４２間に玉１３を保持する第２ポケット部４６が形成される。
【００２１】
また、一対の別体側板部材４１の周方向両端部には、別体部４０を本体部３０に取り付けるためのリベット孔４４が軸方向に貫通するようにそれぞれ形成されている。
【００２２】
なお、本体側板部材３１及び別体側板部材４１は、例えば、ＪＩＳ規格ＳＰＣＣを素材としてプレス成形により形成される。また、上述の第１リベット３５は、例えば、ＪＩＳ規格ＳＷＣＨ１２Ａを素材としてプレス成形により形成される。
【００２３】
また、本体側板部材３１及び別体側板部材４１の板厚は同一であって、一対の本体側板部材３１の周方向両端部が、軸方向一方側（図４の上側）に１枚の別体側板部材４１の板厚分オフセットして形成され、一対の別体側板部材４１の周方向両端部が、軸方向他方側（図４の下側）に１枚の本体側板部材３１の板厚分オフセットして形成されている。これにより、波型保持器２０の軸方向重心のズレが防止されている。
【００２４】
第２リベット４５は、第１リベット３５よりも剛性が低い樹脂材で射出成形により形成されている。
【００２５】
そして、本実施形態の波型保持器２０の組み立て方法について説明する。まず、各第１ポケット部３６内に玉１３を配置した状態で、一対の本体側板部材３１を軸方向に背中合わせにすると共に、一対の本体側板部材３１の各リベット孔３４を周方向で一致させ、各リベット孔３４に第１リベット３５をそれぞれ挿通してその端部をそれぞれ加締める。これにより、一対の本体側板部材３１が軸方向に締結され、各第１ポケット部３６内に玉１３がそれぞれ保持される。
【００２６】
次に、第２ポケット部４６内に玉１３を配置した状態で、一対の別体側板部材４１の周方向両端部を上記組み立てられた一対の本体側板部材３１の周方向両端部に軸方向に重ね合わせると共に、各リベット孔３７，４４を周方向で一致させ、そのリベット孔３７，４４に第２リベット４５を挿通してその端部をそれぞれ加締める。これにより、一対の別体側板部材４１が一対の本体側板部材３１に軸方向に締結され、第２ポケット部４６内に玉１３が保持される。
【００２７】
次に、上述した転がり軸受１０の軸受回転時の作用について説明する。軸受が回転する場合、別体部４０に保持されている玉１３は、その遠心力によって非負荷領域において径方向外方に向けて移動しようとする。このとき、第２リベット４５が若干弾性変形することにより、保持器の別体部４０が本体部３０よりも径方向外方に移動し、別体部４０に保持されている玉１３も径方向外側に移動する。したがって、保持器２０の全体の重心が軸受１０の回転中心からずれることになるが、この重心のずれは安定しているので、保持器２０は、ある位相において偏心方向が固定された状態で回転する、いわゆるホワール運動を行い、保持器２０の不規則な挙動を確実に抑制することができる。これにより、保持器音が抑制され、軸受の良好な音響特性や振動特性を向上させる。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態の転がり軸受１０によれば、波型保持器２０が、本体部３０及び別体部４０を有し、別体部４０が、本体部３０の周方向両端部に第２リベット４５により固定されるため、軸受１０の回転に伴い発生する遠心力により、保持器２０の別体部４０とこの別体部４０に保持された玉１３が径方向外方に移動する。これにより、保持器２０に適度なアンバランスを与えて、保持器２０をホワール運動させ、保持器２０の不安定な挙動を抑制することができ、保持器２０の振動を低減することができる。
【００２９】
また、本実施形態の転がり軸受１０によれば、第２リベット４５の材質が、第１リベット３５の材質よりも剛性が低いため、軸受回転時に保持器２０の別体部４０が径方向外方に移動する際における第２リベット４５の弾性変形が容易となり、保持器２０の振動を更に低減することができる。また、本実施形態では、第２リベット４５の材質が樹脂材であるため、高い減衰効果を得ることができるので、保持器２０の振動を更に低減することができる。
【００３０】
なお、本発明は上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、第２リベットを樹脂材にて成形したが、これに限定されず、第１リベットよりも剛性が低い材質であれば任意であり、例えば、非金属の材料を用いてもよい。
また、アンバランス量は、軸受のｄｍｎ値や軸受の重量によって適正に設定されればよい。
さらに、別体部４０のポケット数は１つに限らず、複数のポケットを有していてもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１０    転がり軸受
１１    外輪
１１ａ  外輪軌道面
１２    内輪
１２ａ  内輪軌道面
１３    玉（転動体）
２０    波型保持器
３０    本体部
３１    本体側板部材
３２    湾曲部
３３    締結部
３４    リベット孔
３５    第１リベット（第１締結部材）
３６    第１ポケット部
３７    リベット孔
４０    別体部
４１    別体側板部材
４２    湾曲部
４４    リベット孔
４５    第２リベット（第２締結部材）
４６    第２ポケット部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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