(57)【要約】【課題】ポケットの底にあたる保持器部分への応力集中を緩和することができる転がり軸受を提供する。【解決手段】転がり軸受１０の保持器１４は、円環状の部材であって、径方向に貫通し且つ軸方向の一端側に開放されたポケット２３を周方向の複数箇所に有し、これらのポケット２３にそれぞれ玉１３を収容している。保持器１４の回転を外輪１１で案内すると共に保持器１４を外輪１１に係合させることにより軸方向に沿ってポケット２３が開放された側とは反対側への保持器１４の移動を規制し、そのうえで、保持器１４の外周面及び内周面並びに軸方向の一端に現れるポケット２３の開口の幅Ｗ１〜Ｗ３を、いずれも玉１３の直径よりも大きく形成している。【選択図】図１
2008249108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸に配置された一組の軌道輪と、軌道輪間に周方向に転動自在に配設された複数の玉と、軌道輪間に配設された円環状の部材であって、径方向に貫通し且つ軸方向の一端側に開放されたポケットを周方向の複数箇所に有し、これらのポケットに前記玉をそれぞれ収容した保持器と、を備え、
前記保持器が、前記軌道輪により回転を案内されていると共に、前記軌道輪に係合して軸方向に沿って前記ポケットが開放された側とは反対側への移動を規制されており、
前記保持器の外周面及び内周面並びに軸方向の一端に現れる前記ポケットの開口の幅が、いずれも前記玉の直径よりも大きく形成されていることを特徴とする転がり軸受。
【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、高速回転に好適な転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
転がり軸受は、同軸に配置された外輪と内輪との間に複数の玉が周方向に転動自在に配設されており、これらの玉は、周方向に略等間隔に配置されるように保持器によって保持されている。従来の保持器としては、図９に示すように、全体として円環状に成形され、径方向に貫通し且つ軸方向の一端側に開放されたポケット１０２を周方向の複数箇所に有し、これらのポケット１０２に玉をそれぞれ収容する、いわゆる冠型保持器１０１が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
冠型保持器には、ガラス繊維を含有したポリアミド樹脂等の合成樹脂を射出成形して形成されるものがある。合成樹脂で形成される冠型保持器は、転がり軸受の軽量化を図ることができ、高速での回転が要求される転がり軸受において多く使用されている。冠型保持器１０１のポケット１０２の内面１０３は、一般に、収容する玉より僅かに大径の球面状に成形されるが、保持器１０１の外周面及び内周面並びに軸方向の一端に現れるポケット１０２の開口の幅は、玉の直径より小さくなっている。
【０００４】
このように構成された冠型保持器１０１において、玉は、保持器１０１の軸方向の一端に現れるポケット１０２の開口を画成している保持器の爪部１０４を弾性変形させ、それにより開口を押し広げながらポケット１０２に収容される。ポケット１０２に収容された玉は、ポケット１０２から抜け出ることなく保持器１０１によって保持され、保持器１０１は、ポケット１０２内で周方向に転動する玉によって回転を案内される。
【特許文献１】実開平０６−００８８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
高速で回転される転がり軸受には振動が発生しやすく、軸受に組み込まれた保持器の軸方向及び径方向の振れも大きくなっている。ここで、上記の冠型保持器１０１において、その外周面及び内周面並びに軸方向の一端に現れるポケット１０２の開口の幅は、収容した玉の直径より小さくなっている。保持器１０１が軸方向や径方向に振れた場合に、保持器１０１の外周面及び内周面並びに軸方向の一端に現れるポケット１０２の開口の縁にあたる保持器部分に玉が衝突し、ポケット１０２の底にあたる保持器部分に応力が作用する。それにより、ポケット１０２が変形する虞がある。
【０００６】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ポケットの底にあたる保持器部分への応力集中を緩和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】
【０００７】
本発明の目的は、下記（１）の転がり軸受により達成される。
（１）同軸に配置された一組の軌道輪と、軌道輪間に周方向に転動自在に配設された複数の玉と、軌道輪間に配設された円環状の部材であって、径方向に貫通し且つ軸方向の一端側に開放されたポケットを周方向の複数箇所に有し、これらのポケットに前記玉をそれぞれ収容した保持器と、を備え、前記保持器が、前記軌道輪により回転を案内されていると共に、前記軌道輪に係合して軸方向に沿って前記ポケットが開放された側とは反対側への移動を規制されており、前記保持器の外周面及び内周面並びに軸方向の一端に現れる前記ポケットの開口の幅が、いずれも前記玉の直径よりも大きく形成されていることを特徴とする転がり軸受。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の転がり軸受によれば、保持器の回転を軌道輪で案内すると共に保持器を軌道輪に係合させることにより軸方向に沿ってポケットが開放された側とは反対側への保持器の移動を規制し、そのうえで、保持器の外周面及び内周面並びに軸方向の一端に現れるポケットの開口の幅を、いずれも玉の直径よりも大きく形成している。それにより、保持器が軸方向や径方向に振れた場合にも、ポケットの開口の縁にあたる保持器部分に玉が衝突することを回避することができる。それにより、ポケットの底にあたる保持器部分への応力集中を緩和することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の転がり軸受の好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
（第１実施形態）
図１は本発明の転がり軸受の第１実施形態に係り外輪の一部を破断して示す斜視図、図２は図１の転がり軸受の断面図、図３は図１の転がり軸受に組み込まれた保持器の単体斜視図、図４は図１の転がり軸受の変形例を示す断面図である。
【００１１】
図１〜図３に示すように、本実施形態の転がり軸受１０は、同軸に配置された一組の軌道輪である外輪１１及び内輪１２と、外輪１１と内輪１２との間に周方向に転動自在に配設された複数の玉１３と、これらの玉１３を周方向に等間隔に保持する保持器１４と、を備えている。
【００１２】
外輪１１の内周面の軸方向中央部には外輪軌道溝２１が凹設されており、内輪１２の外周面の軸方向中央部には内輪軌道溝２２が凹設されている。複数の玉１３は、相対向する両軌道溝２１，２２の間に配設され、周方向に転動するようになっている。
【００１３】
保持器１４は、外輪１１と内輪１２との間に配設される円環状の部材であって、径方向に貫通し且つ軸方向の一端側に開放されたポケット２３を周方向の複数箇所に有している。保持器１４は、これらのポケット２３に玉１３をそれぞれ収容して、玉１３を周方向に略等間隔に保持している。
【００１４】
保持器１４は、円環部２４と、この円環部２４の軸方向の一方の端面から軸方向に伸びる複数の柱部２５と、を有している。これらの柱部２５は、周方向に略等間隔に配置されている。隣り合う一組の柱部２５及び円環部２４で三方を囲まれてポケット２３が画成されている。
【００１５】
保持器１４の外周面及び内周面に現れるポケット２３の開口の幅Ｗ１，Ｗ２は、いずれも玉１３の直径よりも大きく形成されている。即ち、玉１３は、隣り合う一組の柱部２５に接触することなく、それらの柱部２５が画成しているポケット２３を径方向に通過することができる。
【００１６】
さらに、保持器１４の軸方向の一方の端面に現れるポケット２３の開口の幅Ｗ３は、玉１３の直径よりも大きく形成されている。即ち、玉１３は、隣り合う一組の柱部２５に接触することなく、それらの柱部２５が画成しているポケット２３に軸方向に進入し、またポケット２３から軸方向に抜け出すことができる。
【００１７】
玉１３をポケット２３に収容しても上記の通り相対的に玉１３に拘束されることのない保持器１４は、外輪１１または内輪１２により回転を案内される。本実施形態においては、保持器１４は、円環部２４の外周面を外輪軌道溝２１の両側に形成される外輪１１の肩部２６の一方に摺接さており、保持器１４は、その回転を外輪１１により案内され、径方向に位置決めされている。尚、本発明において、保持器１４は内輪１２で案内される構成であってもよい。
【００１８】
さらに、保持器１４は、外輪１１または内輪１２に係合することにより、軸方向に沿ってポケット２３が開放された側とは反対側への移動を規制される。本実施形態においては、円環部２４が摺接する外輪１１の一方の肩部２６とは他方の肩部２６に係合凹部２７が形成され、保持器１４の柱部２５の先端には外径側に突出する係合突起２８が形成されており、保持器１４は、係合突起２８を係合凹部２７に係合させることにより軸方向の移動が規制されている。尚、図示のものは、全ての柱部２５に係合突起２８が形成されているが、全ての柱部２５に係合突起２８が形成される必要はない。係合突起２８は、周方向に略均等に分布するように複数の柱部２５に形成されていればよく、このように構成すれば、全ての柱部２５に係合突起２８を形成する場合に比べて保持器１４の軽量化及びコストの削減を図ることができ、好ましい。
【００１９】
保持器１４は、例えば合成樹脂を射出成形して形成される。合成樹脂については特に限定しないが、例えば、４６ナイロンや６６ナイロンなどのポリアミド系樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、等が挙げられる。また、例えば、ガラス繊維や炭素繊維などの繊維状充填材を上記の樹脂に１０〜５０重量％を適宜添加しもよい。それにより、保持器１４の剛性及び寸法精度を向上させることができる。
【００２０】
転がり軸受１０は、外輪１１と内輪１２との間に複数の玉１３が挿入され、隣り合う一組の玉１３の間に柱部２５を差し込むようにして外輪１１と内輪１２との間に保持器１４が挿入され、組立られる。ここで、保持器１４は、柱部２５の係合突起２８を外輪１１の肩部２６に当接させ、円環部２４に基端部を支持されているのみの柱部２５の先端側を内径側に変位させるように柱部２５を弾性変形さながら、外輪１１と内輪１２との間に挿入される。そこで、肩部２６に当接する係合突起２８の先端はＲ形状とされている。それにより、保持器１４をスムースに挿入することができる。尚、図４に示すように、係合突起２８の先端を傾斜させることによっても保持器１４をスムースに挿入することができる。
【００２１】
上記の通り、本実施形態の転がり軸受１０においては、保持器１４の回転を外輪１１で案内すると共に保持器１４を外輪１１に係合させることにより軸方向に沿ってポケット２３が開放された側とは反対側への保持器の移動を規制し、そのうえで、保持器１４の外周面及び内周面並びに軸方向の一端に現れるポケット２３の開口の幅Ｗ１〜Ｗ３を、いずれも玉１３の直径よりも大きく形成している。そこで、保持器１４が軸方向や径方向に振れた場合にも、ポケット２３の開口の縁にあたる保持器１４の柱部２５のエッヂ部分に玉１３が衝突することを回避することができる。それにより、ポケット２３の底にあたる保持器１４の円環部２４への応力集中を緩和することができる。
【００２２】
（第２実施形態）
次に、図５〜図８を参照して本発明の転がり軸受の第２実施形態について説明する。
図５は本発明の転がり軸受の第２実施形態に係り外輪の一部を破断して示す斜視図、図６は図５の転がり軸受の断面図、図７は図５の転がり軸受に組み込まれた保持器の単体斜視図、図８は図５の転がり軸受の変形例を示す断面図である。尚、上述した第１実施形態の転がり軸受１０と重複する部分については同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００２３】
図５〜図７に示すように、本実施形態の転がり軸受３０は、同軸に配置された一組の軌道輪である外輪１１及び内輪１２と、外輪１１と内輪１２との間に周方向に転動自在に配設された複数の玉１３と、これらの玉１３をポケット２３に収容して周方向に等間隔に保持する保持器３４と、を備えている。
【００２４】
保持器３４の外周面及び内周面並びに軸方向の一方の端面に現れるポケット２３の開口の幅Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３は、いずれも玉１３の直径よりも大きく形成されている。よって、保持器３４は、ポケット２３に収容した玉１３に拘束されず、玉１３に拘束されることのない保持器３４は、外輪１１または内輪１２により回転を案内される。
【００２５】
本実施形態においては、保持器３４は、円環部２４の外周面を外輪軌道溝２１の両側に形成される外輪１１の肩部２６の一方に摺接させ、さらに、柱部２５の係合突起２８に隣接する位置に外径側に膨出する段部２９が形成され、この段部２９を外輪１１の他方の肩部２６に摺接させて、外輪１１により案内されている。このように、軸方向にみて円環部２４及び柱部２５の先端側である段部２９の２箇所で保持器３４を外輪１１により案内するようにすれば、回転時の保持器３４の姿勢を安定させることができる。
【００２６】
尚、保持器３４の係合突起２８の先端はＲ形状とされている。それにより、保持器３４を外輪１１と内輪１２との間にスムースに挿入することができる。尚、図８に示すように、係合突起２８の先端を傾斜させることによっても保持器３４をスムースに挿入することができる。その他の作用効果は上述した第１実施形態の転がり軸受１０と同様であるので、説明を省略する。
【００２７】
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の転がり軸受の第１実施形態に係り外輪の一部を破断して示す斜視図である。
【図２】図１の転がり軸受の断面図である。
【図３】図１の転がり軸受に組み込まれた保持器の単体斜視図である。
【図４】図１の転がり軸受の変形例を示す断面図である。
【図５】本発明の転がり軸受の第２実施形態に係り外輪の一部を破断して示す斜視図である。
【図６】図５の転がり軸受の断面図である。
【図７】図５の転がり軸受に組み込まれた保持器の単体斜視図である。
【図８】図５の転がり軸受の変形例を示す断面図である。
【図９】従来の転がり軸受に組み込まれる保持器の斜視図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  転がり軸受
１１  外輪（軌道輪）
１２  内輪（軌道輪）
１３  玉
１４  保持器
２１  外輪軌道溝
２２  内輪軌道溝
２３  ポケット
２４  円環部
２５  柱部
２６  肩部
２７  段部
２８  係合突起
【図１】
2008249108.tif 000003
【図２】
2008249108.tif 000004
【図３】
2008249108.tif 000005
【図４】
2008249108.tif 000006
【図５】
2008249108.tif 000007
【図６】
2008249108.tif 000008
【図７】
2008249108.tif 000009
【図８】
2008249108.tif 000010
【図９】
2008249108.tif 000011