(57)【要約】【課題】外輪と転動体及び保持器との組み付けをスムーズに行い、損傷を防止するとともに、搬送時や組込時の転動体及び保持器の脱落を防止し、作業効率の向上を図ることを可能としたアンギュラ玉軸受を提供する。【解決手段】内外輪、転動体６、複数のポケット８ｐ内に転動体を保持する保持器８を備え、少なくとも外輪４に肩部４ｓとカウンタボア４ｃが形成されているアンギュラ玉軸受Ｘであって、ポケットの内周縁へ当接させた転動体の外接円径とカウンタボアの最小径との差の半分値をδ、転動体数をＺ、転動体のピッチ円直径をＤｐ、転動体の直径をＤｗ、保持器のカウンタボア側且つ外輪側の最小幅をＷ１、外輪カウンタボア側の外内径差をＨ１、保持器の肩部側且つ内輪側の最小幅をＷ２、肩部側の外内径差をＨ２とし、これらの積をＳ＝Ｗ１×Ｈ１×Ｗ２×Ｈ２として算出した場合、０．７５≦(δ・Ｚ・Ｓ)／(Ｄｐ・Ｄｗ)≦１．８なる関係に設定されている。【選択図】図１
2008095929.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転可能に対向配置された一対の内輪及び外輪と、当該内外輪間に転動自在に組み込まれた複数の転動体と、周方向に沿って所定間隔で形成された複数のポケット内に転動体を１つずつ回転自在に保持する環状の保持器とを備え、少なくとも外輪には、転動体軌道溝の軸方向の一方側端部に肩部が形成され、他方側端部に溝肩を落としたカウンタボアが形成されているアンギュラ玉軸受であって、
保持器ポケットの内周縁へ当接させた状態における転動体の外接円径と外輪カウンタボアの最小径との差を２分の１にした値をδ、転動体数をＺ、転動体のピッチ円直径をＤｐ、転動体の直径をＤｗ、並びに、保持器の外輪カウンタボア側で且つ外輪側の軸方向最小幅をＷ１、当該外輪カウンタボア側の外径と内径との径差をＨ１、及び保持器の外輪肩部側で且つ内輪側の軸方向最小幅をＷ２、当該外輪肩部側の外径と内径との径差をＨ２とし、これらの積をＳ＝Ｗ１×Ｈ１×Ｗ２×Ｈ２として算出した場合、
０．７５≦(δ・Ｚ・Ｓ)／(Ｄｐ・Ｄｗ)≦１．８なる関係に設定されていることを特徴とするアンギュラ玉軸受。
【請求項２】
保持器は、その径が、前記軸方向の一方側から他方側に亘って同心状を成して徐々に拡大した略円すい台形状に構成され、当該一方側を前記外輪肩部側、当該他方側を前記外輪カウンタボア側へ位置付けて内外輪間に組み込まれていることを特徴とする請求項１に記載のアンギュラ玉軸受。
【請求項３】
保持器は、各種の樹脂材で形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のアンギュラ玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンギュラ玉軸受に関し、特に、軸受の組立作業性に優れるとともに、各種の装置への組込作業性に優れたアンギュラ玉軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、所定の回転軸を回転自在に支持する種々の転がり軸受が知られており、例えば、転動体として玉を適用した転がり軸受の場合、深溝玉軸受、自動調心玉軸受及びアンギュラ玉軸受など各種のタイプの軸受が実用されている。このうち、アンギュラ玉軸受は、１つの軸受でラジアル荷重及びアキシアル荷重をともに負荷することが可能であるため、例えば、自動車の車輪支持用軸受ユニット、ポンプ装置のインペラ軸支持用軸受ユニットなど各種の機械装置の回転軸を支持する軸受として、広く用いられている。
【０００３】
かかるアンギュラ玉軸受(以下、単に軸受ともいう)としては、その使用条件や使用目的などに応じて、例えば、図４(ａ)に示すような単列構成の軸受Ａと、図４(ｂ)に示すような複列構成の軸受Ｂが用いられている。
図４(ａ)に示す構成において、アンギュラ玉軸受Ａには、相対回転可能に対向配置された一対の軌道輪(内輪２０及び外輪４０)と、当該内外輪20,40間に転動自在に組み込まれた複数の転動体(玉)６０と、当該転動体６０をテーパ円筒状の本体部８０ｍに所定間隔で形成されたポケット８０ｐ内へ１つずつ回転自在に保持する保持器８０とが備えられている。
【０００４】
かかる軸受Ａにおいて、内輪２０には、その外周面に転動体(玉)６０を転動させるための軌道溝(内輪軌道面)２０ａが形成されており、当該内輪軌道面２０ａの軸方向の一方側端部(一例として、図４(ａ)の右側端部)に肩部２０ｓが形成され、軸方向の他方側端部(一例として、同図の左側端部)に、一方側(すなわち、肩部２０ｓ)よりも肉薄となるように溝肩を落としたカウンタボア２０ｃが形成されている。この場合、内輪２０のカウンタボア２０ｃは、外輪４０の内周面に対する距離が所定距離のまま変化せず、一定を成す平坦面状に形成されている。
【０００５】
これに対し、外輪４０には、その内周面に転動体(玉)６０を転動させるための軌道溝(外輪軌道面)４０ａが内輪軌道面２０ａと対向して形成されており、当該外輪軌道面４０ａの軸方向の一方側端部(一例として、図４(ａ)の左側端部)に肩部４０ｓが形成され、軸方向の他方側端部(一例として、同図の右側端部)に、一方側端部(すなわち、肩部４０ｓ)よりも肉薄となるように溝肩を落としたカウンタボア４０ｃが形成されている。この場合、外輪４０のカウンタボア４０ｃは、内輪２０の外周面に対する距離が所定距離のまま変化せず、一定を成す平坦面状に形成されている。
【０００６】
なお、図４(ａ)に示す構成において、かかる軸受Ａは、一例として、内輪２０の肩部２０ｓと外輪４０のカウンタボア４０ｃとを対向させるとともに、内輪２０のカウンタボア２０ｃと外輪４０の肩部４０ｓとを対向させて当該内外輪20,40が配置された、いわゆる内外輪片側カウンタボアの形状を成して構成されている。
【０００７】
一方、図４(ｂ)に示すアンギュラ玉軸受Ｂは、上述した同図(ａ)に示す単列構成の軸受Ａと略同様の２つの軸受を、いわゆる背面組合せ(ＤＢ形)となるように複列に組み付けて構成されている。この場合、外輪４０には、その内周面に２列の軌道溝(外輪軌道面)４０ａが２つの内輪軌道面２０ａと対向して形成されており、当該２列の外輪軌道面４０ａの中間部に肩部４０ｓが形成され、軸方向の両端側に、前記中間部(すなわち、肩部４０ｓ)よりも肉薄となるように溝肩を落としたカウンタボア４０ｃが形成されている。これ以外の軸受Ｂの基本的な構成は、上述した単列構成の軸受Ａと略同様に構成されており、図面上で同一の符号を付して、その説明は省略する。
【０００８】
ここで、軸受A,Bのように、外輪４０の外輪軌道面４０ａにカウンタボア４０ｃが形成されている場合、その搬送時や各種の装置(軸受ユニット)への組込時における作業効率を上げるため、保持器８０のポケット８０ｐに保持された転動体(玉)６０が、外輪軌道面４０ａ内に位置付けられた状態のまま脱落することがなく、外輪４０との一体的な取り扱いを可能とすることが非常に重要となる。
【０００９】
このため、従来から、保持器のポケットに保持された転動体(玉)を外輪軌道面内に位置付けた状態のまま脱落させることなく、外輪と一体的に取り扱うことを目的として様々な方策が採られており、かかる方策に伴った各種の機能を有するアンギュラ玉軸受が知られている。例えば、特許文献１には、外輪のカウンタボアに所定のかかり代を設けたアンギュラ玉軸受の構成が、一例として開示されている。なお、かかり代は、外輪軌道面の底部(外輪軌道面の径が最大となる部分)の径と、カウンタボアの最小径との差を２分の１にした値、すなわち、当該底部の半径値とカウンタボアの最小半径値との差として設定される。
【特許文献１】特開２００５−９６４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、アンギュラ玉軸受は、内輪、転動体(玉)及び保持器を組み付けて１つのアセンブリとし、当該アセンブリに外輪を組み付けることで１つの軸受として組み立てられている。このような軸受の組立においては、外輪がアセンブリと分離せず、外輪をアセンブリと確実に一体化させるために、当該外輪のカウンタボアに設けるかかり代は、大きく設定しておくことが好ましい。
【００１１】
しかしながら、かかり代が大きい場合、転動体(玉)及び保持器と外輪との接触範囲が拡大されるため、外輪のアセンブリへの組み付け時に過剰な負荷がかかり、例えば、転動体(玉)の表面へ傷(いわゆる玉傷)が付いたり、保持器が損傷(割れや欠け、変形など)したりするなどの不都合が生じる場合がある。
【００１２】
このような不都合の発生は、例えば、外輪をアセンブリに対して組み付ける際に、当該外輪をその材料の焼戻し温度以下の温度で加熱膨張させ、内周面に形成されたカウンタボアの径、具体的にはかかり代の径を、転動体(玉)の外接円径(各転動体(玉)の外輪軌道面との接触点を相互に結んだ仮想円の直径)より大きくした上で、当該外輪をアセンブリに対して組み付けること、すなわち、いわゆる焼嵌めすることで回避することができる。
【００１３】
なお、アセンブリに対して外輪を組み付けた後、当該外輪を常温まで冷却し、熱膨張前の状態まで戻すと、カウンタボアの径、具体的にはかかり代の径は、転動体(玉)の外接円径よりも小さくなる。これにより、アセンブリと外輪とが非分離状態となり、これらを一体化に取り扱うことができる。
【００１４】
かかる方策(いわゆる焼嵌め)においては、上記のように外輪を加熱膨張させた上で、径方向の一方側に位置するアセンブリの転動体(玉)を外輪軌道面の当該一方側に接触させ、径方向の他方側に位置する内輪、転動体(玉)及び保持器を前記一方側の転動体(玉)を中心として回動させる。そして、径方向の他方側に位置する転動体(玉)が外輪軌道面の当該他方側に位置付けられるまで、カウンタボア側からかかり代を乗り越えるようにして、アセンブリを外輪に挿入する(嵌め込む)必要がある。
【００１５】
このため、軸受の組立作業に非常に手間がかかり、軸受の生産性の悪化を招くとともに、組立工程における作業が増加する分だけ、生産コストも上昇してしまう。また、保持器として、樹脂製の保持器を用いた場合には、外輪とアセンブリとを組み付ける際、転動体(玉)を保持した保持器が大きく撓むため、外輪のカウンタボアに設けるかかり代を適切な大きさに設定することは、当該保持器の撓み量を考慮した事前のかかり代の調整作業が必要となり、そのための手間とコストが必然的に発生してしまう。
【００１６】
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、外輪、転動体(玉)及び保持器を所定の相対関係を満たす寸法や個数にそれぞれ設定することで、外輪と転動体(玉)及び保持器との組み付けをスムーズに行い、転動体(玉)及び保持器に対する損傷を防止するとともに、搬送時や各種の装置(軸受ユニット)への組込時における転動体(玉)及び保持器の脱落を防止し、作業効率の向上を図ることを可能としたアンギュラ玉軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
このような目的を達成するために、本発明のアンギュラ玉軸受は、相対回転可能に対向配置された一対の内輪及び外輪と、当該内外輪間に転動自在に組み込まれた複数の転動体と、周方向に沿って所定間隔で形成された複数のポケット内に転動体を１つずつ回転自在に保持する環状の保持器とを備え、少なくとも外輪には、転動体軌道溝の軸方向の一方側端部に肩部が形成され、他方側端部に溝肩を落としたカウンタボアが形成されている。
かかるアンギュラ玉軸受において、保持器ポケットの内周縁へ当接させた状態における転動体の外接円径と外輪カウンタボアの最小径との差を２分の１にした値をδ、転動体数をＺ、転動体のピッチ円直径をＤｐ、転動体の直径をＤｗ、並びに、保持器の外輪カウンタボア側で且つ外輪側の軸方向最小幅をＷ１、当該外輪カウンタボア側の外径と内径との径差をＨ１、及び保持器の外輪肩部側で且つ内輪側の軸方向最小幅をＷ２、当該外輪肩部側の外径と内径との径差をＨ２とし、これらの積をＳ＝Ｗ１×Ｈ１×Ｗ２×Ｈ２として算出した場合、０．７５≦(δ・Ｚ・Ｓ)／(Ｄｐ・Ｄｗ)≦１．８なる関係に設定されている。
【００１８】
この場合、保持器は、その径が、前記軸方向の一方側から他方側に亘って同心状を成して徐々に拡大した略円すい台形状に構成され、当該一方側を前記外輪肩部側、当該他方側を前記外輪カウンタボア側へ位置付けて内外輪間に組み込まれている。なお、保持器は、各種の樹脂材で形成されている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のアンギュラ玉軸受によれば、外輪、転動体(玉)及び保持器を所定の相対関係を満たす寸法、並びに個数にそれぞれ設定することで、外輪と転動体(玉)及び保持器との組み付けをスムーズに行うことができ、転動体(玉)及び保持器に対する損傷を防止することができる。また、搬送時や各種の装置(軸受ユニット)への組込時における転動体(玉)及び保持器の脱落を防止することができ、作業効率の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態に係るアンギュラ玉軸受について、添付図面を参照して説明する。図１には、本発明の一実施形態に係るアンギュラ玉軸受Ｘ(以下、単に軸受Ｘという)が示されており、当該軸受Ｘには、相対回転可能に対向配置された一対の内輪(図示しない)及び外輪４と、当該内外輪間に転動自在に組み込まれた複数の転動体(玉)６とが備えられている。
【００２１】
この場合、各転動体(玉)６は、任意の接触角に設定して内外輪間にそれぞれ組み込むことができるが、本実施形態においては、一例として、各転動体(玉)６の接触角が１５°〜４０°程度に設定されている場合を想定する。なお、接触角とは、転動体(玉)６が内外輪とそれぞれ接触する２つの点を相互に結んだ作用線が、軸受Ｘの中心軸に垂直な平面(ラジアル平面)との間に成す所定の角度のことをいう。
【００２２】
また、各転動体(玉)６は、１つずつ回転自在に所定間隔を成して保持器８によって保持された状態で、内外輪間に組み込まれている。これにより、各転動体(玉)６は、その転動面が相互に接触することなく、内外輪間を転動することができる。この結果、各転動体(玉)６が相互に接触して摩擦が生じることによる回転抵抗の増大や、焼付きなどを防止することができる。
【００２３】
この場合、保持器８は、周方向に沿って所定間隔で形成された複数のポケット８ｐ内に転動体(玉)６を１つずつ回転自在に保持する環状を成して構成されている。図１には、その径が軸方向(図１の左右方向)の一方側(一例として、図１の左側)から他方側(一例として、同図の右側)に亘って同心状を成して徐々に拡大した略円すい台形状に構成された保持器８が、一例として示されている。
【００２４】
すなわち、図１に示す構成においては、保持器８として、一方側(同図の左側)が他方側(同図の右側)よりも小径のテーパ円筒状を成す本体部８ｍを有し、当該本体部８ｍのテーパ円周面に所定間隔(例えば、等間隔)で、転動体(玉)６を１つずつ回転自在に保持するポケット８ｐを形成して構成された、いわゆる傾斜型のもみ抜きタイプが適用されている。
そして、かかる保持器８は、一方側(小径側(図１の左側))を外輪４の肩部４ｓ側(同図の左側)、他方側(大径側(同図の右側))を外輪４のウンタボア４ｃ側(同図の右側)へ位置付けて、内外輪間に組み込まれている。
【００２５】
なお、保持器８は、金属製(例えば、黄銅製やステンレス鋼製など)、及び非金属製(例えば、樹脂製やセラミック製など)のいずれであってもよいが、図１に示す構成においては、一例として、各種の樹脂材で形成された樹脂製の保持器８が適用されている場合を想定する。
【００２６】
かかる軸受Ｘにおいて、外輪４には、その内周面に転動体(玉)６を転動させるための転動体軌道溝(外輪軌道面)４ａが内輪(図示しない)の外周面に形成された転動体軌道溝(内輪軌道面(図示しない))と対向して形成されており、当該外輪軌道面４ａの軸方向の一方側端部(一例として、図１の左側端部)に肩部(外輪肩部)４ｓが形成され、軸方向の他方側端部(一例として、同図の右側端部)に、一方側端部(すなわち、肩部４ｓ)よりも肉薄となるように溝肩を落としたカウンタボア(外輪カウンタボア)４ｃが形成されている。この場合、外輪４のカウンタボア４ｃは、内輪(図示しない)の外周面に対する距離が所定距離のまま変化せず、一定を成す平坦面状に形成されている。
【００２７】
なお、この場合、外輪４のカウンタボア４ｃは、内輪(図示しない)の外周面に対する距離が軸受Ｘの軸方向外側(一例として、図１の右側)へ向かうに従って徐々に拡がる傾斜面状に形成してもよい。また、外輪４に形成する肩部４ｓの形状や大きさなどは、例えば、軸受Ｘの大きさなどに応じて任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。
【００２８】
これに対し、内輪(図示しない)は、その外周面に転動体(玉)６を転動させるための転動体軌道溝(内輪軌道面)が、外輪軌道面４ａと対向可能に形成されていれば、その形状や大きさなどは、例えば、軸受Ｘの大きさなどに応じて任意に設定することができ、特に限定されない。例えば、内輪は、その軸方向幅を外輪４の軸方向幅(図１の左右方向の距離)と略同一の大きさに設定して構成してもよいし、当該外輪４の軸方向幅よりも大きく、又は小さく設定して構成してもよい。また、内輪には、内輪軌道面の軸方向の一方側端部に肩部(内輪肩部)を形成し、軸方向の他方側端部に、一方側端部(すなわち、内輪肩部)よりも肉薄となるように溝肩を落としたカウンタボア(内輪カウンタボア)を形成してもよい。また、内輪カウンタボアを形成せず、内輪軌道面の軸方向の両端部に肩部を形成した構成としてもよい。
【００２９】
なお、内輪カウンタボアを形成する場合、当該内輪カウンタボアの大きさや形状などは、例えば、軸受Ｘの大きさなどに応じて任意に設定することができるため、ここでは特に限定しない。例えば、内輪カウンタボアは、外輪４の内周面に対する距離が所定距離のまま変化せず、一定を成す平坦面状に形成してもよいし、外輪４の内周面に対する距離が軸受Ｘの軸方向外側へ向かうに従って徐々に拡がる傾斜面状に形成してもよい。また、この場合、かかる軸受Ｘは、内輪肩部と外輪カウンタボア４ｃとを対向させるとともに、内輪カウンタボアと外輪肩部４ｓとを対向させて内外輪を配置して構成すればよい。
【００３０】
さらに、図１に示す構成において、軸受Ｘは、一例として単列構成としているが、例えば、図４(ｂ)に示す軸受Ｂのように複列(例えば、２列)構成としてもよい。この場合、軸受Ｂ(図４(ｂ))と同様に背面組合せ(ＤＢ形)となるように組み付けてもよいし、正面組合せ(ＤＦ形)や並列組合せ(ＤＴ形)となるように組み付けて構成してもよい。
【００３１】
ここで、本実施形態に係る軸受Ｘにおいて、外輪４、転動体(玉)６及び保持器８は、以下に示す所定の相対関係を満たす寸法や個数にそれぞれ設定されている。
まず、保持器８のポケット８ｐの内周縁へ当接させた状態における転動体(玉)６の外接円径と外輪カウンタボア４ｃの最小径との差を２分の１にした値、すなわち、外接円径の半径値と外輪カウンタボア４ｃの最小半径値との差(以下、かかり代という)をδ、転動体(玉)６数(同、玉数)をＺ、転動体(玉)６のピッチ円直径(同、ピッチ円径)をＤｐ、及び転動体(玉)６の直径(同、玉径)をＤｗとして、各指標をそれぞれ定義する。
【００３２】
なお、この場合、外接円径は、保持器８のポケット８ｐ内に保持された転動体(玉)６を、当該ポケット８ｐの内周縁へ当接させた状態における、各転動体(玉)６の周面上の所定の点を相互に結んだ仮想円の最大直径のことをいう。また、転動体(玉)６のピッチ円径Ｄｐは、各転動体(玉)６の中心点を相互に結んだ仮想円の直径のことをいう。
【００３３】
次いで、保持器８に対し、本体部８ｍの軸方向幅と径方向高さに関する指標を以下のように定義する。具体的には、保持器８の外輪カウンタボア４ｃ側(一例として、図１の右側)で、且つ外輪４側(同、上側)の軸方向最小幅(同図の左右方向の最小距離)をＷ１、当該外輪ウンタボア４ｃ側の外径と内径との径差(本体部８ｍの径方向高さ)をＨ１、及び保持器８の外輪肩部４ｓ側(一例として、図１の左側)で、且つ内輪側(同、下側)の軸方向最小幅をＷ２、当該肩部４ｓ側の外径と内径との径差をＨ２として、各指標を定義する。そして、これら各指標の積、すなわち、保持器８の本体部８ｍの幅と高さの積(以下、保持器指標という)をＳとし、Ｓ＝Ｗ１×Ｈ１×Ｗ２×Ｈ２として算出する。
【００３４】
このように各指標を定義した場合、かかり代δ、玉数Ｚ及び保持器指標Ｓをそれぞれ掛けて算出した値の、ピッチ円径Ｄｐに玉径Ｄｗを掛けて算出した値に対する比率をＲ(Ｒ＝(δ・Ｚ・Ｓ)／(Ｄｐ・Ｄｗ)。以下、単に比率Ｒという)とすると、比率Ｒは、０．７５以上であって、且つ、１．８以下の所定値(０．７５≦(δ・Ｚ・Ｓ)／(Ｄｐ・Ｄｗ)≦１．８、すなわち、０．７５≦Ｒ≦１．８)となるように設定されている。
【００３５】
軸受Ｘにおいて、外輪４、転動体(玉)６及び保持器８の寸法や個数を上述した所定の相対関係を満たすように設定することで、保持器８が樹脂製である場合であっても、外輪４のカウンタボア４ｃに対し、当該樹脂製保持器８の撓み量を考慮した適正なかかり代δを容易に設けることができる。
【００３６】
この結果、内輪、転動体(玉)６及び保持器８を組み付けて構成されるアセンブリと外輪４とを組み付ける際、当該転動体(玉)６や保持器８が外輪４のカウンタボア４ｃ(かかり代δ)に干渉することなく、その作業をスムーズに行うことができる。これにより、アセンブリに対して過剰な負荷がかかることもないため、例えば、転動体(玉)６の表面に傷が付いたり、保持器８が損傷(割れや欠け、変形など)したりすることもない。
【００３７】
また、搬送時や各種の装置(軸受ユニット)への組込時において、外輪４がアセンブリと容易に分離せず、当該外輪４をアセンブリと確実に一体化させるとともに、その状態を維持させることができる。このため、かかる搬送時や組込時において、保持器８のポケット８ｐに保持された転動体(玉)６が外輪軌道面８ａから脱落することを有効に防止することができ、作業効率の向上を図ることができる。
【００３８】
以上により、軸受Ｘにおいて、保持器８のポケット８ｐ内に保持された状態で、転動体(玉)６を長期に亘って滑らかに、内外輪軌道面間で回転させ続けることができる。この結果、例えば、軸受Ｘからノイズが生じるなどの不都合を生じさせることもなく、当該軸受Ｘを長期に亘って一定の回転精度で安定して回転させ続けることができる。
【００３９】
ここで、本実施形態に係る軸受Ｘに対し、保持器８のポケット８ｐ内に保持された転動体(玉)６、及び当該保持器８の外輪軌道面８ａからの脱落防止効果について、以下に説明する所定の試験を行い、検証した。
【００４０】
かかる試験においては、サンプルとして、アンギュラ玉軸受の内輪がない状態、すなわち、外輪、転動体(玉)及び保持器を組み付けて構成されたテストユニットを２つ用意し、１つは、本実施形態に係る軸受Ｘ(図１)に相当するテストユニット(以下、本件ユニットという)、もう１つは、上述した従来の軸受Ａ(図４(ａ))に相当するテストユニット(以下、比較ユニットという)とした。この場合、本件ユニットについて、比率Ｒの値を１．０以上、且つ、１．４以下の所定値(１．０≦Ｒ≦１．４)に設定するとともに、比較ユニットについて、比率Ｒの値を０．４以上、且つ、０．８以下の所定値(０．４≦Ｒ≦０．８)に設定した。
【００４１】
なお、本件ユニット及び比較ユニットは、軸受外径(外輪外径)が９０(ミリメートル[ｍｍ])、軸受内径(内輪内径)が４０[ｍｍ]、軸受幅(外輪の軸方向幅)が１６[ｍｍ]の単列アンギュラ玉軸受に相当する寸法に設定した。
【００４２】
そして、図２(ａ),(ｂ)に示すように、本件ユニット及び比較ユニットに対し、保持器の小径側(同図の上側)端面上の任意の１点を軸方向(同図の上下方向)の所定の向き(同図の下向き(矢印Ｆ))に押し、徐々に押圧力を加えて、保持器のポケット内に保持された転動体(玉)、及び当該保持器を外輪軌道面から脱落させた。この際、かかる転動体(玉)、及び保持器を外輪軌道面から脱落させるために必要な押圧力(この場合に必要な押圧力を以下、抜け力という)の大きさを、上記所定範囲内で比率Ｒを任意の値に変化させて測定し、本件ユニット及び比較ユニットについて比較することで、検証した。
【００４３】
なお、図２(ａ)には、保持器に対し、所定の押圧力を加えている状態を示すとともに、同図(ｂ)には、当該押圧力が所定の抜け力に達し、転動体(玉)、及び保持器が外輪軌道面から脱落した状態を示している。
【００４４】
図３には、かかる試験の結果が示されており、同図から明らかなように、比較ユニットについては、１〜４(ニュートン[Ｎ])の抜け力で、転動体(玉)、及び保持器が外輪軌道面から脱落した。
これに対し、本件ユニットについては、比率Ｒを１．０以上、且つ、１．２以下の所定値に設定した場合、１２〜１６[Ｎ]の抜け力で転動体(玉)、及び保持器が外輪軌道面から脱落し、比率Ｒを１．３以上、且つ、１．４以下の所定値に設定した場合、１９〜２７[Ｎ]の抜け力で転動体(玉)、及び保持器が外輪軌道面から脱落した。
【００４５】
このように、比率Ｒを１．０以上、且つ、１．２以下の所定値に設定した場合、本件ユニットの転動体(玉)、及び保持器を外輪軌道面から脱落させるためには、比較ユニットに比べて４倍以上の抜け力が必要であることが確認された。すなわち、本件ユニットは、比較ユニットの４倍以上の押圧力が作用しない限り、転動体(玉)、及び保持器が外輪軌道面から脱落せず、比較ユニットに比べ、４倍以上の上記脱落防止効果を有することが確認できた。
【００４６】
さらに、比率Ｒを１．３以上、且つ、１．４以下の所定値に設定した場合、本件ユニットの転動体(玉)、及び保持器を外輪軌道面から脱落させるためには、比較ユニットに比べて７倍以上の抜け力が必要であることが確認された。同様に、この結果、本件ユニットは、比較ユニットに比べ、７倍以上の上記脱落防止効果を有することが確認できた。
【００４７】
このように、本件ユニットによれば、比率Ｒが０．７５以上、且つ、１．８以下の所定値(０．７５≦Ｒ≦１．８)となるように、外輪のカウンタボアに対してかかり代を設けることで、優れた組立作業性を確保する一方、保持器のポケット内に保持された転動体(玉)、及び当該保持器の外輪軌道面からの脱落防止効果を高められることが、かかる試験により検証できた。
【００４８】
なお、比率Ｒを０．７５以上としたのは、外輪軌道面からの脱落防止のため、自重(転動体(玉)と保持器の重量の合計(抜け力として、７[Ｎ]程度の荷重に相当))に耐えることが可能な適正かかり代の大きさを確保する値として設定したものであり、比率Ｒを１．８以下としたのは、転動体(玉)と保持器を外輪に対して組み付ける際、転動体(玉)の表面に傷が付いたり、保持器が損傷(割れや欠け、変形など)したりすることのない適正かかり代の大きさを確保する値として設定したものである。
【００４９】
さらに、比率Ｒが１．０以上、且つ、１．４以下の所定値(１．０≦Ｒ≦１．４)となるように、外輪のカウンタボアに対してかかり代を設けることで、優れた組立作業性を確保する一方、保持器のポケット内に保持された転動体(玉)、及び当該保持器の外輪軌道面からの脱落防止効果を格段(従来比で４〜７倍以上)に高めることができ、より好ましい構成であることが、かかる試験により検証できた。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態に係るアンギュラ玉軸受の構成例を示す要部断面図。
【図２】転動体(玉)及び保持器の外輪軌道面からの脱落防止効果についての検証試験を説明するための図であって、(ａ)は、保持器に対し、所定の押圧力を加えている状態を示す図、(ｂ)は、当該押圧力が所定の抜け力に達し、転動体(玉)及び保持器が外輪軌道面から脱落した状態を示す図。
【図３】転動体(玉)及び保持器の外輪軌道面からの脱落防止効果についての検証試験の結果を示す図。
【図４】従来のアンギュラ玉軸受の構成例を示す図であって、(ａ)は、単列構成の断面図、(ｂ)は、複列構成の断面図。
【符号の説明】
【００５１】
４  外輪
４ｃ  カウンタボア
４ｓ  肩部
６  転動体(玉)
８  保持器
８ｍ  保持器本体部
８ｐ  保持器ポケット
Ｄｐ  転動体ピッチ円直径
Ｄｗ  転動体直径
Ｈ１  保持器本体部の外輪カウンタボア側の外内径差
Ｈ２  保持器本体部の外輪肩部側の外内径差
Ｗ１  保持器本体部の外輪カウンタボア側且つ外輪側の軸方向最小幅
Ｗ２  保持器本体部の外輪肩部側且つ内輪側の軸方向最小幅
Ｘ  アンギュラ玉軸受
Ｚ  転動体数
δ  転動体(玉)外接円径とカウンタボアの最小径との差の半分値
【図１】
2008095929.tif 000003
【図２】
2008095929.tif 000004
【図３】
2008095929.tif 000005
【図４】
2008095929.tif 000006