(57)【要約】【課題】ポケットと玉との間の潤滑剤の膜切れを抑えることが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、円環状の内径面２８に潤滑剤溜まり部２５を設けたものである。【選択図】図１
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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たラジアル玉軸受用保持器であって、
前記円環状の内径面に潤滑剤溜まり部を設けたことを特徴とするラジアル玉軸受用保持器。
【請求項２】
前記潤滑剤溜まり部は前記内径面の円周方向に延びるように溝状に構成されて前記ポケットにつながっている請求項１に記載のラジアル玉軸受用保持器。
【請求項３】
前記潤滑剤溜まり部は前記内径面の円周方向において前記各ポケットの存在により断続的に位置する請求項１または２に記載のラジアル玉軸受用保持器。
【請求項４】
前記各ポケットは両隣の前記潤滑剤溜まり部から潤滑剤の供給が可能となっている請求項１，２または３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４に示す（下記特許文献１，２，３参照）。図４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５に図４の保持器６の斜視図を示す。
【０００３】
図５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５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４）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５の冠型保持器６を用いて図４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４）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。
【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】
【０００６】
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４，図５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、図５の保持器６の内径面２８には潤滑剤が溜まり難く、軸受回転中にポケット１８と玉５との間に潤滑剤が充分に供給されなくなって潤滑剤の膜切れが生じ易くなり、このため、いわゆる玉の焼き付けや騒音発生や回転トルク上昇等の問題が生じてしまう。
【０００７】
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、ポケットと玉との間の潤滑剤の膜切れを抑えることが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】
【０００８】
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たラジアル玉軸受用保持器であって、前記円環状の内径面に潤滑剤溜まり部を設けたことを特徴とする。
【０００９】
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、円環状の内径面に設けられた潤滑剤溜まり部で潤滑剤を保持し、軸受回転中に、潤滑剤溜まり部からポケットと玉との間に潤滑剤を充分に供給することができ、ポケットと玉との間で潤滑剤の膜切れを抑えることができる。このため、玉の焼き付けや騒音発生や回転トルク上昇等の問題が生じることを防止ができる。
【００１０】
上記ラジアル玉軸受用保持器において前記潤滑剤溜まり部は前記内径面の円周方向に延びるように溝状に構成されて前記ポケットにつながっているように構成することが好ましい。
【００１１】
また、前記潤滑剤溜まり部は前記円周方向において前記各ポケットの存在により断続的に位置するように構成できる。
【００１２】
また、前記各ポケットは両隣の前記潤滑剤溜まり部から潤滑剤の供給が可能に構成できる。なお、各ポケットとそれと隣接するポケットとの間で潤滑剤溜まり部は連続して形成されるが、分断されて形成されてもよい。
【００１３】
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。
【００１４】
このラジアル玉軸受によれば、上述のラジアル玉軸受用保持器を用いるので、円環状の内径面に設けられた潤滑剤溜まり部で潤滑剤を保持し、軸受回転中に、潤滑剤溜まり部からポケットと玉との間に潤滑剤を充分に供給することができ、ポケットと玉との間で潤滑剤の膜切れを抑えることができる。このため、玉の焼き付けや騒音発生や回転トルク上昇等の問題が生じることを防止ができる。
【００１５】
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。
【００１６】
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】
【００１７】
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、軸受回転中に、潤滑剤溜まり部からポケットと玉との間に潤滑剤を充分に供給することができ、ポケットと玉との間の潤滑剤の膜切れを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。
【００１９】
〈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斜視図である。図２は図１のラジアル玉軸受用保持器を図１のII-II線方向に切断してみた要部断面図である。図３は図１のラジアル玉軸受用保持器を図１のIII-III線方向に切断してみた要部断面図である。
【００２０】
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５の保持器と略同一であり、図４のようなラジアル玉軸受に用いられるので、図５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。
【００２１】
図１，図２に示すように、保持器２０は、外径面２７と内径面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２９と、を有する。
【００２２】
図１，図２のように、ポケット１８の凹面部２９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の両側の爪状部１６ａ、１６ｂの近傍に設けられ玉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を中心とする円筒面状に構成された円筒状凹面部２２，２２と、を備える。
【００２３】
一対の爪状部１６ａ、１６ｂが、図１，図３のように、ポケット１８の両側において円環状の主部１７の柱状部分の表面２６からポケット１８側にやや傾斜して曲面状に立ち上がるようにして構成されている。なお、主部１７の柱状部分の内部は、いわゆる肉盗み部となっており、空洞２９が形成されている。
【００２４】
図１，図３のように、保持器２０の円環状の内径面２８には潤滑剤溜まり部２５が設けられ、内径面２８の円周方向ｓ，ｓ’に延びるように溝状に構成されている。
【００２５】
潤滑剤溜まり部２５は、図１，図３の上下方向において、柱状部分の表面２６の図の直下からポケット１８の底部と略同一高さ位置までの幅を有するように凹んだ溝となっている。
【００２６】
また、潤滑剤溜まり部２５は内径面２８の円周方向ｓ，ｓ’において、各ポケット１８が存在するため連続的に形成されず、断続的に位置している。このため、各ポケット１８の両隣に潤滑剤溜まり部２５が位置するようになっており、潤滑剤溜まり部２５は、凹面部２９の第１球状凹面部２１の一部と円筒状凹面部２２の一部まで凹んだ状態でつながっている。
【００２７】
したがって、保持器２０の潤滑剤溜まり部２５に保持されたグリース等の潤滑剤は、軸受回転時に保持器２０が回転方向ｓまたはｓ’に回転すると、その回転方向と反対方向ｓ’またはｓに移動してポケット１８の凹面部２９と玉５との間に入り込むことができる。このため、潤滑剤をポケット１８の凹面部２９と玉５との間に充分に供給することができる。
【００２８】
以上のように、図１〜図３のラジアル玉軸受用保持器２０によれば、図４と同様のラジアル玉軸受に用いられ、グリース等の潤滑剤を保持器２０の内径面２８に設けられた潤滑剤溜まり部２５に保持することができ、軸受回転時の保持器２０の回転に伴って潤滑剤溜まり部２５から潤滑剤がポケット１８の凹面部２９と玉５との間に充分に供給できるので、ポケット１８と玉５との間で潤滑剤の膜切れを抑えることができ、ポケット１８内における潤滑性が向上する。このため、保持器２０における玉５の焼き付けや騒音発生や回転トルク上昇等の問題が生じることを未然に防止できる。
【００２９】
なお、図１〜図３の保持器２０は、成形金型を用いて樹脂から射出成形により製造することができる。
【００３０】
〈第２の実施の形態〉
図９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９では、説明の便宜上、保持器の図示を省略している。
【００３１】
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９（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。
【００３２】
また、図９（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。
【００３３】
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９（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。
【００３４】
すなわち、図９（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９（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。
【００３５】
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。
【００３６】
図９（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と円筒状凹面２２，２２との境界近傍及び円筒状凹面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Ａ，Ｂがそれぞれ形成され、グリースが潤滑剤溜まり部２５さらに保持グリース溜まり部Ａ，Ｂ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６においても同様にグリース溜まり部Ａ’，Ｂ’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。
【００３７】
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６のように、ポケット１８の凹面部２９において、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。
【００３８】
また、図７のように、ポケット１８の凹面部２９のほぼ全体を、玉５の中心Ｏを中心とする半径Ｒ０（Ｒ０＞ｒ）の球状凹面部としてもよい。
【００３９】
また、図１では、潤滑剤溜まり部２５をポケット１８とそれに隣接するポケット１８との間に連続した溝状に形成したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図８のように保持器２０の内径面２８において、ポケット１８とそれに隣接するポケット１８との間に連続せず分断した溝をポケット１８側に形成して潤滑剤溜まり部２５ａ，２５ｂを構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【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斜視図である。
【図２】図１のラジアル玉軸受用保持器を図１のII-II線方向に切断してみた要部断面図である。
【図３】図１のラジアル玉軸受用保持器を図１のIII-III線方向に切断してみた要部断面図である。
【図４】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５】図４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６】図１〜図３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７】図１〜図３の保持器の別の変形例を示す図であって、図２と同様の図である。
【図８】図１〜図３の保持器の更に別の変形例を示す図であって、図１と同様の図である。
【図９】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】
【００４１】
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
１６ａ，１６ｂ 弾性片、爪状部
１７ 主部
１８ ポケット
２０ ラジアル玉軸受用保持器、保持器
２１ 第１球状凹面部
２２ 円筒状凹面部
２３ 第２球状凹面部
２５ 潤滑剤溜まり部
２５ａ，２５ｂ 潤滑剤溜まり部
２７ 外径面
２８ 内径面
２９ 凹面部
Ｏ 玉５の中心
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
Ａ，Ｂ，Ａ’，Ｂ’ グリース溜まり部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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