(57)【要約】    【課題】  小径軸を軸受け可能な小型の玉軸受を提供する。    【解決手段】  外輪と、球状部材と、複数個のリテーナ部材とを備え、外輪の内径部分にはその全周に亘って、球状部材が転動可能なようにこれを支持するための凹溝軌道が複数列設けられている。外輪の中空部の軸方向の少なくとも一方側にはリテーナ部材を外輪の内部に出入り自在とする開放部が形成されている。各リテーナ部材は弾性変形可能な材料で構成され、該リテーナ部材には球状部材を保持する空間部が設けられている。この空間部には、外輪から離れる側に球状部材の直径より狭くなっている狭径部が設けられている。【選択図】  図１
2008095911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と、外輪の内径部分に接触配置される球状部材と、球状部材を保持するリテーナ部材とを備え、外輪に球状部材を介して軸部材を相対回転自在に支持し得るようにした内輪を有しない玉軸受であって、前記外輪の内径部分の全周に亘って前記球状部材が転動可能なようにこれを該外輪の軸方向及び径方向外方向に支持するための凹溝軌道を複数列設けるとともに、前記外輪の中空部の軸方向の少なくとも一方側に前記リテーナ部材を該外輪の内部に出入り自在とする開放部を形成し、前記リテーナ部材を前記凹溝軌道に対応して複数個設け、該各リテーナ部材を弾性変形可能な材料で構成し、該各リテーナ部材に前記球状部材を保持する空間部を設け、該空間部に、少なくとも前記外輪から離れる側に前記球状部材の直径より狭くなっている狭径部を設けたことを特徴とする玉軸受。
【請求項２】
前記各リテーナ部材に設けられた前記球状部材を保持する空間部は、前記外輪から離れる側及び該外輪に近づく側の両側に前記球状部材の直径より狭くなっている狭径部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の玉軸受。
【請求項３】
外輪に球状部材を介して軸部材を回転自在に支持し得るようにした内輪を有しない玉軸受の製造方法であって、球状部材と、内径部分にその全周に亘って球状部材が転動可能なようにこれを軸方向及び径方向外方向に支持するための凹溝軌道を複数列有し、内側の中空部の軸方向の少なくとも一方側に前記リテーナ部材を内部に出入り自在とする開放部を有する外輪と、球状部材を保持する空間部を有し、該空間部に、少なくとも前記外輪から離れる側に前記球状部材の直径より狭くなっている狭径部を有する弾性変形可能な材料からなる複数個のリテーナ部材とを設け、前記各リテーナ部材の前記空間部に前記球状部材を保持せしめる工程と、前記外輪の内径部分に、その軸方向の少なくとも一方向に形成された開放部から前記球状部材とともに前記複数のリテーナ部材の中の一つを挿入する工程と、前記球状部材とともに前記リテーナ部材を前記球状部材が前記外輪の対応する凹溝軌道に一致する位置まで更に前記外輪の内方向に挿入する工程と、残りのリテーナ部材を外輪の内径部分に挿入し、残りのリテーナ部材をその保持する球状部材が前記外輪の対応する凹溝軌道に嵌合する位置まで更に外輪の内径部分に押し込む工程とによって前記複数のリテーナ部材を前記球状部材とともに前記外輪に組み付けたことを特徴とする玉軸受の製造方法。
【請求項４】
前記各リテーナ部材に設けられた前記球状部材を保持する空間部は、前記外輪から離れる側及び該外輪に近づく側の両側に前記球状部材の直径より狭くなっている狭径部を設けたことを特徴とする請求項３に記載の玉軸受の製造方法。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外輪に球状部材を介して軸部材を回転自在に支持し得るようにした、内輪を有しない簡易型の玉軸受及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的な玉軸受は、球状部材が転動可能なように、内径部分の全周に亘って凹溝軌道が形成された外輪、該外輪の凹溝軌道の内周面に接触転動する球状部材、該球状部材を保持するリテーナ部材、上記球状部材が転動可能なように、外径部分の全周に亘って凹溝軌道が形成された内輪とから構成されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−８１４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
最近時、小径軸を軸受けする小型の玉軸受の要求が高まる中で、上記の従来の一般的な玉軸受の構成では、その限界が指摘され、上記要求にあった玉軸受の提供が極めて難しい状況にあった。上記要求に対応する為に、出願人は、内輪を廃し、外輪、球状部材、リテーナ部材の構成で、玉軸受を構成することを考えた。こうすることで、内輪の占める部分についてこれを削減し、その分小径とし、より小径の軸を軸受けする小型玉軸受を構成することが可能となった。
しかしながら、このような玉軸受にあっては、内輪がないため、次の欠点を有するものとなってしまった。即ち、
【０００４】
（１）上記内輪を廃した軸受にあっては、外輪＋球状部材＋リテーナ部材の状態でいったん組立てておいて、その後に、内軸を組み付けることになる。従来の、内外輪の揃ったボールベアリングにあっては、ボール部材の周方向の位置決めはリテーナ部材によってこれを行い、径方向のボールの保持は内輸及び外輪によってこれを挟み込むことによって問題なくボールの保持ができた。しかしながら、上記した内輪を廃した軸受にあっては、外輪＋球状部材＋リテーナ部材の状態で、内軸を組付ける前の段階において、充分に球状部材の保持ができない為、組み立て作業が難しいことになる。
【０００５】
（２）球状部材の内側に挿入される軸部材を支持するに当たって、従来の内輪を有するものにあっては、内輪が軸方向に充分に幅を有していた為、球状部材の内側に挿入される軸部材が、軸方向の軸線が変位することがなく、安定的に支持できたのであるが、上記内輪を廃したものにあっては、球状部材の内側に挿入される軸部材が軸方向に対して傾いてしまい、軸部材の軸線が変位してしまう傾向がある。
本発明の目的は、これらの問題点を解決して、内輪のない玉軸受を構成し、小径軸を軸受け可能な小型の玉軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明は、外輪と、外輪の内径部分に接触配置される球状部材と、球状部材を保持するリテーナ部材とを備え、外輪に球状部材を介して軸部材を相対回転自在に支持し得るようにした内輪を有しない玉軸受であって、前記外輪の内径部分の全周に亘って前記球状部材が転動可能なようにこれを該外輪の軸方向及び径方向外方向に支持するための凹溝軌道を複数列設けるとともに、前記外輪の中空部の軸方向の少なくとも一方側に前記リテーナ部材を該外輪の内部に出入り自在とする開放部を形成し、前記リテーナ部材を前記凹溝軌道に対応して複数個設け、該各リテーナ部材を弾性変形可能な材料で構成し、該各リテーナ部材に前記球状部材を保持する空間部を設け、該空間部に、少なくとも前記外輪から離れる側に前記球状部材の直径より狭くなっている狭径部を設けたものである。
また本発明は、外輪に球状部材を介して軸部材を回転自在に支持し得るようにした内輪を有しない玉軸受の製造方法であって、球状部材と、内径部分にその全周に亘って球状部材が転動可能なようにこれを軸方向及び径方向外方向に支持するための凹溝軌道を複数列有し、内側の中空部の軸方向の少なくとも一方側に前記リテーナ部材を内部に出入り自在とする開放部を有する外輪と、球状部材を保持する空間部を有し、該空間部に、少なくとも前記外輪から離れる側に前記球状部材の直径より狭くなっている狭径部を有する弾性変形可能な材料からなる複数個のリテーナ部材とを設け、前記各リテーナ部材の前記空間部に前記球状部材を保持せしめる工程と、前記外輪の内径部分に、その軸方向の少なくとも一方向に形成された開放部から前記球状部材とともに前記複数のリテーナ部材の中の一つを挿入する工程と、前記球状部材とともに前記リテーナ部材を前記球状部材が前記外輪の対応する凹溝軌道に一致する位置まで更に前記外輪の内方向に挿入する工程と、残りのリテーナ部材を外輪の内径部分に挿入し、残りのリテーナ部材をその保持する球状部材が前記外輪の対応する凹溝軌道に嵌合する位置まで更に外輪の内径部分に押し込む工程とによって前記複数のリテーナ部材を前記球状部材とともに前記外輪に組み付けたことを特徴とする。
また本発明は、前記各リテーナ部材に設けられた前記球状部材を保持する空間部は、前記外輪から離れる側及び該外輪に近づく側の両側に前記球状部材の直径より狭くなっている狭径部を設けたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、内輪がない為、小径軸を軸受け可能であり、小型且つ安価に製造できる。また、内輪のない玉軸受にあっては、外輪の内径部分にリテーナ部材と球状部材を挿入する前の段階において、球状部材の安定的な保持ができない為、組み立てが容易でないが、本発明のものは、リテーナ部材＋球状部材を外輪の内径部分に挿入する作業のみで組み立てが完了するため組み立てが極めて簡単である。また、リテーナ部材を複数列配置としたため、内側に挿入される軸部材を安定的に支持することができ、軸部材の軸方向の軸線が変位すること
がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に本発明の実施の形態を添付した図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る、小径軸の軸受けに適した簡易型の玉軸受２の断面図を示している。玉軸受２は、外輪４と、２個の互いに同一構造のリテーナ部材６，７と、鋼球等からなる球状部材８とより構成され、内輪を有しないことを特徴としている。前記外輪４の円柱状の中空部の左右には、左右いずれの方向からでも、軸方向にリテーナ部材６を挿入でできるように、開放部１０，１２が形成されている。
【０００９】
前記外輪４は、筒状の部材から構成され、本実施形態では、外輪４はポリアセタール（ＰＯＭ）を用いている。該外輪４は特に変形させる必要がない為、金属その他、種々の材料を利用することができる。前記外輪４の内径部分の両端から所定の間隔を存した位置には、全周に亘って、断面が円弧状の凹溝軌道１４，１５が２列形成されている。尚、凹溝軌道１４，１５の断面形状は、円弧状に限られたものではなく、テーパ状の傾斜面等種々のものが考えられる。当該凹溝軌道１４，１５は、球状部材８が転動可能なように、これを軸方向及び径方向外方向に支持するように構成されている。これら凹溝軌道１４，１５は２列配置に特に限定されるものではなく、外輪４に複数列設けることができ、これら列数に対応してリテーナ部材を設ける構成とすることができる。前記リテーナ部材６，７は、弾性変形可能なナイロン等の樹脂からなる筒状部材により構成されている。
【００１０】
前記リテーナ部材６，７は、前記外輪４の内径部に、僅かな隙間を存して挿入可能な大きさに設定されている。前記リテーナ部材６，７には、略等間隔に複数の空間部１６が形成され、該各空間部１６に球状部材８を保持できるようになっている。前記空間部１６は、前記球状部材８の球面と略同一の曲率からなる、リテーナ部材６の径方向に開放された凹曲壁面により形成され、この空間部１６の前記リテーナ部材６の外周面に開口する側と、その反対側の前記リテーナ部材６の内周面に開口する側は、前記外輪４に近づく側に球状部材８の直径より狭くなっている狭径部１６ａと、前記外輪４から離れる側に球状部材８の直径より狭くなっている狭径部１６ｂを有している。
【００１１】
図１は、外輪４に２個のリテーナ部材６，７を組み付けた状態を示し、球状部材８がリテーナ部材６，７の各空間部１６に回転自在に保持され、各球状部材８の一部が外輪４の複数列の凹溝軌道１４，１５に嵌合している。
次に図３を参照して、玉軸受２の組み立て製造工程について説明する。
【００１２】
『第１工程』
外輪４、２個のリテーナ部材６，７、所要数の球状部材８を用意し（図３Ａ参照）、リテーナ部材６，７の各空間部１６に球状部材８を押し込み、各空間部１６内に球状部材８を挿入配置する。リテーナ部材６，７の各空間部１６に挿入された球状部材８は、空間部１６の狭径部１６ａ，１６ｂによって、空間部１６からリテーナ部材６，７の径方向に外れないように、該リテーナ部材６，７に保持される（図３Ｂ参照）。
【００１３】
『第２工程』
外輪４の内径部分に、その軸方向に形成されたリテーナ部材用の開放部１０，１２から、球状部材８とともに、２個のリテーナ部材６，７を挿入する（図３Ｃ参照）。この挿入時に、球状部材８は、外輪４の内径部分に押され、この押圧力でリテーナ部材６，７を、その弾力に抗して変形させて、外輪４の中心軸線方向に移動する。
【００１４】
『第３工程』
球状部材８とともにリテーナ部材６，７を、球状部材８が外輪４の対応する凹溝軌道１４，１５に一致するまで尚一層外輪４の内方向に挿入する。この工程によって、リテーナ部材６，７の変形による戻り応力により、球状部材８は、径方向外方向に移動し、外輪４の対応する凹溝軌道１４，１５内に嵌合する（図３Ｄ参照）。
上記リテーナ部材６の外輪４に対するはめ込み作業は適宜な工具を用いて行われる。
【００１５】
以上の工程によって玉軸受２の組み立ては完了する。この玉軸受２に軸部材１８を装着する場合には、図４に示すように、リテーナ部材６，７の内径部に軸部材１８を挿入する。この軸部材１８の挿入によって、外輪４の凹溝軌道１４，１５の内周面と球状部材８とが適正間隔をもって対向配置されることになる。該状態において、軸部材１８は、球状部材８と軸方向に所定間隔を有した２点位置で点接触し、球状部材８を介して回転自在に外輪４に支持される。
【００１６】
尚、図５に示すように、外輪４の内径部の中央部に前記リテーナ部材６，７を係止可能な、軸方向に対して垂直な壁面を有するリング状の内壁部４ｂを設けるようにしても良い。上記実施形態では、外輪４の軸方向の両側にリテーナ部材６，７を軸方向に開放する開放部１０，１２を形成しているが、図６に示すように、開放部１０を、外輪４の一方側にのみ形成し、他方側に底壁部４ａを一体的に形成した構成としても良い。
【００１７】
この底壁部４ａは、外輪４の軸方向に対して垂直な平面内に形成され、中央部に軸部材１８を遊嵌配置するための穴が形成されている。このように外輪４を片壁タイプとすることで、図６に示すように、プラスチックからなる、玉軸受２を支持するための、外部部材２０に玉軸受２の外輪４を嵌合配置したとき、外部部材２０の内側ストッパー面２２を底壁部４ａの壁面で受けることができる。
【００１８】
玉軸受２を支持するプラスチック製の外部部材２０を図６に示すように、有底型にした場合、プラスチックの成型時の伸縮による変形を防止するため、外部部材２０の肉厚を均等にする必要があり、その底壁部に肉抜きを行う。この肉抜きにより底壁部に管状の突条２４が形成される。もし外輪４側に底壁部４ａが存在しないと、突条２４のストッパー端面２２は、リテーナ部材７の端面に当接してしまい、リテーナ部材７と突条２４の端面との摩擦抵抗によって、玉軸受２の回転案内性能に悪影響が出てしまう。
【００１９】
しかるに、外輪４の片側に底壁部４ａを設けることでこの問題を解消できる。また、外輪４の片側に底壁部４ａを設けることで、外輪４の内部へのゴミの侵入を少なくすることもできる。図５に示す内壁タイプの玉軸受２や、図６に示す片壁タイプの玉軸受２の実施形態の他の構成は、図１に示す実施形態の構成と同一であり、同一部分は同一の符号を付して対応関係を示している。また、図５に示す内壁タイプの玉軸受２の組み立て製造工程も、図５に示すように、第１の実施形態の玉軸受２の組み立て製造工程と同一である。
次に片壁タイプの玉軸受２の組み立て製造工程を図７を参照して以下に説明する。
【００２０】
『第１工程』
外輪４、２個のリテーナ部材６，７、所要数の球状部材８を用意し（図７Ａ参照）、リテーナ部材６，７の各空間部１６に球状部材８を押し込み、各空間部１６内に球状部材８を挿入配置する。リテーナ部材６，７の各空間部１６に挿入された球状部材８は、空間部１６の狭径部１６ａ，１６ｂによって、空間部１６からリテーナ部材６，７の径方向に外れないように、該リテーナ部材６，７に保持される（図７Ａ，Ｂ参照）。
【００２１】
『第２工程』
外輪４の内径部分に、その軸方向の一方側に形成されたリテーナ部材用の開放部１０から、球状部材８とともに、１個のリテーナ部材７を外輪４の内方向に挿入する（図７Ｃ参照）。この挿入時に、球状部材８は、外輪４の内径部分に押され、この押圧力でリテーナ部材７を、その弾力に抗して変形させて、外輪４の中心軸線方向に移動する。
【００２２】
『第３工程』
球状部材８とともにリテーナ部材７を、球状部材８が外輪４の手前の凹溝軌道１４に一致するまで外輪４の内方向に挿入する（図７Ｄ参照）。このとき、リテーナ部材６，７の変形による戻り応力により、球状部材８は、径方向外方向に移動し、外輪４の凹溝軌道１４内に嵌合する。
【００２３】
『第４工程』
次に球状部材８とともにリテーナ部材７を、尚一層、外輪４の内方向に押動する。このときリテーナ部材７に保持された球状部材８は、リテーナ部材７の移動に伴い、凹溝軌道１４から外れる（図７Ｅ参照）。
【００２４】
『第５工程』
球状部材８とともに、リテーナ部材７を、球状部材８が外輪４の底壁部４ａ側の凹溝軌道１５に一致するまで尚一層、外輪４の底壁部４ａ側の方向に挿入する。球状部材８が凹溝軌道１５に一致すると、リテーナ部材７の変形による戻り応力により、球状部材８は、径方向外方向に移動し、外輪４の凹溝軌道１５内に嵌合する（図７Ｆ参照）。
【００２５】
『第６工程』
残った他のリテーナ部材６を、球状部材８とともに、外輪４の開放部１０から外輪の内方向に挿入する（図７Ｇ参照）。
『第７工程』
更に、リテーナ部材６を外輪４の内方向に押し込み、球状部材８を凹溝軌道１４に一致させる。このとき、リテーナ部材６，７の変形による戻り応力により、球状部材８は、径方向外方向に移動し、外輪４の対応する手前の凹溝軌道１４内に嵌合する（図７Ｈ参照）。
【００２６】
上記リテーナ部材６，７の外輪４に対する嵌め込み作業は、適宜な工具を用いて行われる。
以上の工程によって玉軸受の組み立ては完了する。この玉軸受２には図６に示すように、軸部材１８が挿入配置される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る玉軸受の断面図である。
【図２】玉軸受の側面図である。
【図３】玉軸受の製造工程を示す説明図である。
【図４】軸部材が装着された玉軸受の断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態を示す説明図である。
【図６】玉軸受の他の実施形態を示す断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
２      玉軸受
４      外輪
４ａ    底壁部
４ｂ    内壁部
６      リテーナ部材
７      リテーナ部材
８      球状部材
１０    開放部
１２    開放部
１４    凹溝軌道
１５    凹溝軌道
１６    空間部
１６ａ  狭径部
１６ｂ  狭径部
１８    軸部材
２０    外部部材
２２    ストッパー端面
２４    突条
【図１】
2008095911.tif 000003
【図２】
2008095911.tif 000004
【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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