(57)【要約】【課題】玉に付着した潤滑剤が保持器のポケットの縁部で掻き取られる量を少なくして保持器における潤滑性を向上させることのできるラジアル玉軸受用保持器及びラジアル玉軸受を提供する。【解決手段】このラジアル玉軸受用保持器２０は、ラジアル玉軸受の軌道面間に配置される複数の玉５を転動自在に保持するために全体を円環状に形成して円周方向の複数箇所にポケット１８を設け、各ポケットは玉が押し込まれる開口部Ｔと、玉が位置する凹面部１９と、を有し、凹面部は、開口部と対向する底面側に球状に形成された第１球状凹面部２１と、開口部側に球状に形成された第２球状凹面部２３，２３と、第１球状凹面部と第２球状凹面部との間に玉の転動中心軸に略平行で略平坦な面に形成された平面部２２，２２と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラジアル玉軸受の軌道面間に配置される複数の玉を転動自在に保持するために全体を円環状に形成して円周方向の複数箇所にポケットを設け、前記各ポケットは前記玉が押し込まれる開口部と、前記玉が位置する凹面部と、を有するラジアル玉軸受用保持器であって、
前記凹面部は、前記開口部と対向する底面側に球状に形成された第１球状凹面部と、前記開口部側に球状に形成された第２球状凹面部と、前記第１球状凹面部と前記第２球状凹面部との間に前記玉の転動中心軸に略平行で略平坦な面に形成された平面部と、を備えることを特徴とするラジアル玉軸受用保持器。
【請求項２】
前記凹面部において前記玉は、前記底面部側に形成された第１球状凹面部と、前記開口部の両側に形成された第２球状凹面部と、により保持される請求項１に記載のラジアル玉軸受用保持器。
【請求項３】
前記第１球状凹面部及び前記第２球状凹面部は、前記ポケット内の玉の中心を略中心とする半径をそれぞれ有する請求項１または２に記載のラジアル玉軸受用保持器。
【請求項４】
前記第１球状凹面部及び前記第２球状凹面部は、前記ポケット内の玉の中心からずれた位置を中心とする半径をそれぞれ有する請求項１または２に記載のラジアル玉軸受用保持器。
【請求項５】
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を互いに同心に配置し、前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間に、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のラジアル玉軸受用保持器を用いて複数の玉を保持し、軸受内部に潤滑剤を充填したことを特徴とするラジアル玉軸受。
【請求項６】
前記内輪軌道面及び前記外輪軌道面の少なくとも一方の溝半径（ｒ’）と前記玉の直径（Ｄ）との半径比（ｒ’／Ｄ）が５２％以下である請求項５に記載のラジアル玉軸受。
【請求項７】
前記潤滑剤としてグリースを充填し、
前記グリースの調度が２００乃至２８０の範囲内にある請求項５または６に記載のラジアル玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の玉を転動自在に保持するために全体を円環状に形成して円周方向の複数箇所にポケットを設けたラジアル玉軸受用保持器及びラジアル玉軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラジアル玉軸受は各種回転機械装置で回転軸等を支持する軸受部に広く使用されているが、このラジアル玉軸受の従来例の概略的構成を図３に示す（下記特許文献１，２，３参照）。図３のラジアル玉軸受１０は、外周面に内輪軌道面１を形成した内輪２と、内周面に外輪軌道面３を形成した外輪４とを同心的に配置し、内輪軌道面１と外輪軌道面３との間に複数個の玉５を転動自在に設けて構成されている。複数個の玉５は保持器６により転動自在に保持されている。図４に図３の保持器６の斜視図を示す。
【０００３】
図４に示すように、保持器６は、円環状の冠型に構成されており、樹脂から射出成形により製造され、従来の金属からプレス成形で製造された波型保持器の代わりに用いられるようになっている（下記特許文献１，２，３参照）。図４の冠型保持器６は、円環状の主部１７の円周方向の複数個所に玉５（図３）を転動自在に保持するように設けられたポケット１８と、ポケット１８の両側に設けられた弾性変形可能な一対の弾性片１６ａ、１６ｂと、を複数組有する。各ポケット１８は、主部１７に互いに間隔をあけて配置された一対の弾性片１６ａ、１６ｂの片側面と、一対の弾性片１６ａと１６ｂとの間に設けられた凹面部１９と、からほぼ全体が球面状に構成されている。各ポケット１８の図の上部には一対の弾性片１６ａ、１６ｂ間に開口部Ｔが形成される。
【０００４】
図４の冠型保持器６を用いて図３のようなラジアル玉軸受を組み立てる場合、玉５を、ポケット１８の一対の弾性片１６ａ、１６ｂの先端縁同士の間隔を弾性的に押し広げて弾性片１６ａ、１６ｂの間の開口部Ｔから押し込むようにして挿入する。このように、冠型保持器６は各ポケット１８内に各玉５を抱き込むことで、玉５を内輪軌道面１と外輪軌道面３との間（図３）で転動自在に保持する。
【０００５】
上述のように、従来のラジアル玉軸受の保持器は、金属製の波型保持器やポケットが単一の球面で成形された樹脂製の円環状の冠型保持器が使われることが一般的であった。
【０００６】
また、図５，図６に示すように、図４の保持器６のポケット１８の全体形状を、図６の下方部分が玉５の中心Ｏを中心とした半径ｒ１（ｒ１＞ｒ（ｒ：玉５の半径））の球状凹面部１９ａであり、開口部Ｔのある上方部分が玉５の中心Ｏを中心とした半径ｒ２（ｒ２＞ｒ）の球状凹面部１９ｃであり、中間部分が玉５の転動中心軸ｖを中心とした円筒状のアキシャル円筒状凹面部１９ｂであるようにした円環状の冠型保持器が公知である（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３７４４６６３号公報
【特許文献２】特許第３０３５７６６号公報
【特許文献３】特開２００５−１３３８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図４のようなラジアル玉軸受は軸受内部にグリース等の潤滑剤が充填されて使用されるが、この使用中に図５，図６の保持器６の各ポケット１８と玉５との間に潤滑剤が供給されて潤滑剤の膜が形成される。しかし、軸受回転中にポケット１８内で玉５が図６の転動中心軸ｖを中心にして図５の回転方向ｘに転動し自転すると、玉５に付着した潤滑剤が図５，図６のポケット１８の縁部Ａで掻き取られてポケット１８と玉５との間に潤滑剤が充分に供給されないことに起因して、保持器６における潤滑性が低下し、いわゆる玉の焼き付けや騒音発生等の問題が生じてしまう。
【０００８】
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、玉に付着した潤滑剤が保持器のポケットの縁部で掻き取られる量を少なくして保持器における潤滑性を向上させることのできるラジアル玉軸受用保持器及びラジアル玉軸受を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明によるラジアル玉軸受用保持器は、ラジアル玉軸受の軌道面間に配置される複数の玉を転動自在に保持するために全体を円環状に形成して円周方向の複数箇所にポケットを設け、前記各ポケットは前記玉が押し込まれる開口部と、前記玉が位置する凹面部と、を有するラジアル玉軸受用保持器であって、前記凹面部は、前記開口部と対向する底面側に球状に形成された第１球状凹面部と、前記開口部側に球状に形成された第２球状凹面部と、前記第１球状凹面部と前記第２球状凹面部との間に前記玉の転動中心軸に略平行で略平坦な面に形成された平面部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
このラジアル玉軸受用保持器によれば、ラジアル玉軸受に用いられたとき、第１球状凹面部と第２球状凹面部との間に玉の転動中心軸に略平行で略平坦な面である平面部があるので、玉のポケット内での自転時に玉に付着した潤滑剤が保持器のポケットの縁部で掻き取られる量を少なくでき、ポケットと玉との間に潤滑剤を充分に供給でき、保持器における潤滑性を向上させることができる。
【００１１】
上記ラジアル玉軸受用保持器に関し、前記凹面部において前記玉は、前記底面部側に形成された第１球状凹面部と、前記開口部の両側に形成された第２球状凹面部と、により保持されるように構成されることが好ましい。これにより、第１球状凹面部と第２球状凹面部との中間にある平面部で玉を保持しなくとも、玉は底面部側の第１球状凹面部と開口部の両側の第２球状凹面部との三箇所で安定して保持可能となる。
【００１２】
また、前記第１球状凹面部及び前記第２球状凹面部は、前記ポケット内の玉の中心を略中心とする半径をそれぞれ有するように構成にできる。
【００１３】
また、前記第１球状凹面部及び前記第２球状凹面部は、前記ポケット内の玉の中心からずれた位置を中心とする半径をそれぞれ有するように構成できる。
【００１４】
なお、前記平面部は前記第１球状凹面部及び前記第２球状凹面部との間の各境界が段付き部に構成できる。また、前記平面部は前記第１球状凹面部及び前記第２球状凹面部との間の各境界が面状部に構成してもよい。
【００１５】
本発明によるラジアル玉軸受は、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を互いに同心に配置し、前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間に、上述のラジアル玉軸受用保持器を用いて複数の玉を保持し、軸受内部に潤滑剤を充填したことを特徴とする。
【００１６】
このラジアル玉軸受によれば、上記ラジアル玉軸受用保持器を用いることで、第１球状凹面部と第２球状凹面部との間に玉の転動中心軸に略平行で略平坦な面である平面部があるので、玉のポケット内での自転時に玉に付着した潤滑剤が保持器のポケットの縁部で掻き取られる量を少なくでき、ポケットと玉との間に潤滑剤を充分に供給でき、保持器における潤滑性を向上させることができる。
【００１７】
上記ラジアル玉軸受において前記内輪軌道面及び前記外輪軌道面の少なくとも一方の溝半径（ｒ’）と前記玉の直径（Ｄ）との半径比（ｒ’／Ｄ）が５２％以下であることが好ましい。これにより、内輪軌道面及び／又は外輪軌道面において玉と接触する面積が大きくなり、軌道面の溝上の応力が小さくなるので、軸受の高負荷化を実現できる。
【００１８】
また、前記潤滑剤としてグリースを充填し、前記グリースの調度（グリースの粘度を示す指標）が２００乃至２８０の範囲内にあることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のラジアル玉軸受用保持器及びラジアル玉軸受によれば、玉に付着した潤滑剤が保持器のポケットの縁部で掻き取られる量を少なくして保持器における潤滑性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。
【００２１】
〈第１の実施の形態〉
図１は第１の実施の形態によるラジアル玉軸受用保持器の要部を上面からみた図である。図２は図１の保持器の要部を図１の矢印方向IIからみた図である。
【００２２】
図１，図２の本実施の形態による保持器２０は、全体を円環状に形成して円周方向に複数のポケット１８を設けた冠型保持器であり、全体形状が図４の保持器と略同一であり、図３のようなラジアル玉軸受に用いられるので、図４と対応する部分には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００２３】
図１，図２に示すように、保持器２０は、外周部２７と内周部２８との間の円環状の主部１７の円周方向に等間隔に形成された複数のポケット１８を備え、各ポケット１８は軸受組み立て時に玉５が押し込まれる開口部Ｔと、押し込まれた玉５が位置し保持される凹面部１９と、を有する。
【００２４】
図１，図２のように、ポケット１８の凹面部１９は、図の下方の開口部Ｔと対向する底部側に設けられ玉５の中心Ｏを中心とした半径Ｒ１（Ｒ１＞ｒ（ｒ：玉５の半径））を有する第１球状凹面部２１と、図の上方に開口部Ｔの両側に設けられ玉５の中心Ｏを中心とした半径Ｒ２（Ｒ２＞ｒ）を有する第２球状凹面部２３，２３と、第１球状凹面部２１と第２球状凹面部２３，２３との各中間部分に設けられ玉５の転動中心軸ｖとほぼ平行にかつ平坦な面に構成された平面部２２，２２と、を備える。
【００２５】
平面部２２，２２は、図１，図２のように、転動中心軸ｖを中心とする円筒状ではなく、フラットな面になっているので、玉５に対しスペースがあり玉５の保持効果は殆どないが、従来の図５，図６の場合よりもスペースが大きくなり、玉５との間で潤滑剤溜まりの効果を有するとともに、ポケット１８の平面部２２，２２での縁部Ｂにおいて玉５との隙間が広くなっているので、玉５の自転のときに縁部Ｂで潤滑剤が掻き取られ難くなる。
【００２６】
玉５は、凹面部１９において、底面部側に形成された第１球状凹面部２１と、開口部Ｔの両側に形成された第２球状凹面部２３，２３と、により保持されるようになっている。これにより、第１球状凹面部２１と第２球状凹面部２３，２３との中間にある平面部２２，２２で玉５を保持しなくとも、玉５はポケット１８内で、開口部Ｔの両側の第２球状凹面部２３，２３と底面部側の第１球状凹面部２１との三箇所で保持され拘束されるので、玉５の安定な保持が可能となる。
【００２７】
また、本実施の形態では、凹面部１９において、平面部２２，２２と第１球状凹面部２１との境界部分、及び、平面部２２，２２と第２球状凹面部２３との境界部分は、段付きのままでつながっているが、製造上の都合その他を考慮して面や球面でつなぐようにしてもよい。
【００２８】
図１，図２のラジアル玉軸受用保持器２０によれば、図４のようなラジアル玉軸受にグリース等の潤滑剤が軸受内部に充填されて用いられたとき、ポケット１８の平面部２２，２２の縁部Ｂで玉５との隙間が広くなっているので、玉５がポケット１８内で回転方向ｘに自転したときに、玉５に付着した潤滑剤が縁部Ｂで掻き取られ難くなり、玉５とポケット１８の凹面部１９との間に円滑に導かれ、ポケット１８の縁部Ｂで掻き取られる潤滑剤の量を抑えて少なくすることができる。このため、保持器２０のポケット１８と玉５との間に潤滑剤を充分に供給できるので、保持器２０における潤滑性を向上させることができ、ラジアル玉軸受において焼き付け防止及び騒音低減が可能となる。
【００２９】
また、ポケット１８内の平面部２２，２２と玉５との間で潤滑剤溜まりとしてのスぺースを拡大することができるので、ポケット１８内の潤滑剤保持量を増加させることで潤滑性の更なる向上及びダンパー作用による音響低減の効果を図ることができる。
【００３０】
なお、図１，図２のような保持器２０は、成形金型を用いて樹脂から射出成形で成形することができる。
【００３１】
〈第２の実施の形態〉
図８は第２の実施の形態によるラジアル玉軸受（半径比が５２％以下の場合の各軌道輪と玉を示す）の断面図（ａ）及び従来のラジアル玉軸受（半径比が５２％を超えた場合の各軌道輪と玉を示す）の断面図（ｂ）である。なお、図８では、説明の便宜上、保持器の図示を省略している。
【００３２】
図１，図２の保持器２０は複数の玉５を各ポケット１８に保持してラジアル玉軸受に組み込まれる。すなわち、図８（ａ）に示すように、本実施の形態によるラジアル玉軸受５０は、外輪軌道面５１を有する外輪４と、内輪軌道面５２を有する内輪２と、複数個の玉５と、各玉５を各ポケット１８内に転動自在に均等位置に保持する保持器２０と、を備え、内輪軌道面５２と外輪軌道面５１との間に複数個の玉５を転動自在に配置したものである。
【００３３】
また、図８（ａ）のラジアル玉軸受５０において、内輪２の内輪軌道面５２は、溝半径ｒ５２を有する溝状となっており、溝半径ｒ５２と玉５の直径Ｄとの半径比 （ｒ５２／Ｄ）が５２％以下である。同様に、外輪４の外輪軌道面５１は、溝半径ｒ５１を有する溝状となっており、溝半径ｒ５１と玉５の直径Ｄとの半径比 （ｒ５１／Ｄ）が５２％以下である。
【００３４】
上述のように、本実施の形態によるラジアル玉軸受５０では、内輪２の内輪軌道面５２の溝半径ｒ５２及び外輪４の外輪軌道面５１の溝半径ｒ５１と玉５の直径との各半径比（ｒ５２／Ｄ，ｒ５１／Ｄ）を、図８（ｂ）のような従来の場合に適用される５２％よりも小さくすることで、玉５が接触する軌道面５１，５２の溝上の応力を小さくしている。
【００３５】
すなわち、図８（ｂ）の場合は内輪軌道面１の溝半径ｒ１１と玉５の直径Ｄとの半径比 （ｒ１１／Ｄ）が５２％を超え、同様に外輪軌道面３の溝半径ｒ１３と玉５の直径Ｄとの半径比 （ｒ１３／Ｄ）が５２％を超える。このため、各軌道面１，３において玉５と接触する面積が小さくなることから、各軌道面１，３の溝上の応力が大きくなってしまうのに対し、本実施の形態の図８（ａ）によれば、各半径比（ｒ５２／Ｄ，ｒ５１／Ｄ）が５２％以下であり、内輪軌道面５２及び外輪軌道面５１において玉５と接触する面積が大きくなることから、軌道面５１，５２の溝上の応力が小さくなる。このため、本実施の形態のラジアル玉軸受５０は、適用される軸受装置において高い負荷が可能となって高負荷化を達成できる。
【００３６】
なお、上述の各半径比（ｒ５２／Ｄ，ｒ５１／Ｄ）は、５０％以上であることが好ましい。
【００３７】
図８（ａ）のラジアル玉軸受５０は、その軸受内部に潤滑剤が充填されて使用されるが、潤滑剤としてグリースを用いることが好ましく、この場合、グリースの調度（グリースの粘度を示す指標）が２００乃至２８０の範囲内にあることが好ましい。このように比較的硬いグリースを潤滑剤として使用する場合、保持器のポケット形状が単一の球面状である場合、軸受使用中にグリースがポケットから一度外に押し出されると、なかなかポケット内に戻り難く、保持器において潤滑不良が発生し易くなってしまうが、本実施の形態のラジアル玉軸受５０によれば、図２のように保持器２０のポケット１８と玉５との間において、球状凹面部２１と平面部２２，２２との境界近傍及び平面部２２，２２と球状凹面部２３，２３との境界近傍にグリース溜まり部Ｅ，Ｆがそれぞれ形成され、グリースがグリース溜まり部Ｅ，Ｆさらに平面部２２，２２で拡大されたスペースに保持され、ポケット１８から外に押し出され難くなり、また、外に押し出されてもポケット１８内に戻り易くなるから、グリースによる潤滑性能を発揮し維持することができる。なお、後述の図７においても同様にグリース溜まり部Ｅ’，Ｆ’がそれぞれ形成され、同様にしてグリースによる潤滑性能を発揮し維持することができる。
【００３８】
以上のように本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、図７のように、第１球状凹面部２１について半径Ｒ１の中心を玉５の中心ＯからＯ１にずらして半径Ｒ１よりも大きい半径Ｒ３とするとともに、第２球状凹面部２３，２３について半径Ｒ２の中心を玉５の中心ＯからＯ２にずらして半径Ｒ２よりも大きい半径Ｒ４としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１の実施の形態によるラジアル玉軸受用保持器の要部を上面からみた図である。
【図２】図１の保持器の要部を図１の矢印方向IIからみた図である。
【図３】従来のラジアル玉軸受の内部構成を概略的に示すために一部を破断した斜視図である。
【図４】図３のラジアル玉軸受に配置可能な従来の樹脂製の冠型保持器を示す斜視図である。
【図５】図４の従来のラジアル玉軸受用保持器の要部を上面からみた図である。
【図６】図５の保持器の要部を図５の矢印方向VIからみた図である。
【図７】図１，図２の保持器の変形例を示す図であって、図２と同様の図である。
【図８】第２の実施の形態によるラジアル玉軸受（半径比が５２％以下の場合の各軌道輪と玉を示す）の断面図（ａ）及び従来のラジアル玉軸受（半径比が５２％を超えた場合の各軌道輪と玉を示す）の断面図（ｂ）である。
【符号の説明】
【００４０】
２ 内輪
４ 外輪
５ 玉
５０ ラジアル玉軸受
５１ 外輪軌道面
５２ 内輪軌道面
１８ ポケット
１９ 凹面部
２０ ラジアル玉軸受用保持器、保持器
２１ 第１球状凹面部
２２ 平面部
２３ 第２球状凹面部
Ｂ ポケットの縁部
Ｔ 開口部
ｖ 転動中心軸
Ｄ 玉５の直径
ｒ５２ 内輪軌道面５２の溝半径
ｒ５１ 外輪軌道面５１の溝半径
Ｅ，Ｆ，Ｅ’，Ｆ’ グリース溜まり部
【図１】
2008261480.tif 000003
【図２】
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【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】
2008261480.tif 000009
【図８】
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