(57)【要約】【課題】玉軸受の回転に伴う遠心力によってポケット部の開放側がラジアル方向アウタ側へ動いた場合でも、ポケット部の内面と玉との接触を低減できる冠型保持器を提供する。【解決手段】環状の本体部１ａをラジアル方向に貫通し、アキシャル方向第一端部側に開放する形でポケット部７が形成されている。このポケット部の内面Ｓは転動体５に対応する球面状にされている。複数個のポケット部７は、内面Ｓが第一の半径ｒ１からなる第一ポケット部７ａと、第一半径よりも大きな第二の半径ｒ２からなる第二ポケット部７ｂとを含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、該内輪に対して同心的に配置された外輪と、前記内輪と外輪との間に介装された同一直径の玉からなる複数の転動体とを備え、前記内輪と前記外輪とが軸線周りに相対回転可能にされた転がり軸受の、前記転動体を保持する冠型保持器であって、
ラジアル方向の壁厚が前記転動体の直径よりも小さくされた環状の本体部と、
該本体部をラジアル方向に貫通し、アキシャル方向第一端部側に開放する形にて形成され、周方向にわたって所定間隔をおいて複数個形成されるとともに、前記本体部内に前記転動体の中心が位置し、かつ該本体部の外周面および内周面から前記転動体の一部が各々ラジアル方向に突出する位置関係で前記転動体を収容保持し、かつ自身の内面形状が、前記転動体の外面に対応する球面状とされ、各々一個の前記転動体を収容するポケット部とを備え、
複数個の前記ポケット部は、球面状をなす前記内面が第一の半径にて形成された第一ポケット部と、該第一ポケット部よりも大きな第二の半径にて形成された第二ポケット部とを含むことを特徴とする冠型保持器。
【請求項２】
前記ポケット部は、周方向にわたって一定数おきのものが前記第二ポケット部とされ、残余のものが前記第一ポケット部とされている請求項１記載の冠型保持器。
【請求項３】
前記ポケット部は、周方向にわたって一定数おきのものが前記第一ポケット部とされ、残余のものが前記第二ポケット部とされ、
前記転動体は６個以上設けられ、前記ポケット部は、少なくとも３個が前記第一ポケット部とされ、残余のものが前記第二ポケット部とされ、
前記第一ポケット部と前記第二ポケット部との各中心が同一ピッチ円上に配置されている請求項１記載の冠型保持器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冠型保持器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から転がり軸受には、転動体として玉を使用する玉軸受がある。玉軸受は、内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に形成される軌道内に、複数の玉を介装して、内外輪と複数の玉との転がり接触によって摩擦抵抗を低減するようにしたものである。玉軸受では、内外輪間の軌道内に挿入された複数の玉を周方向に沿って所定間隔をおいて保持することにより、玉が脱落したり、隣接する玉が接触し合って摩擦抵抗を生じないようにしている。玉軸受用の保持器としては、例えば特許文献１に記載されているような冠型保持器と呼ばれる保持器が使用される。
【特許文献１】特開２０００−４６０５８号公報
【０００３】
この冠型保持器は、玉軸受の内輪と外輪との間に挿入される環状の部材に、転動体（玉）を収容保持するポケット部が、アキシャル方向の一方側に開放した形で、周方向にわたって所定間隔をおいて複数個形成された構造を有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
玉軸受が回転すると、それに伴って、玉を保持する冠型保持器も回転することになる。ところが冠型保持器は、上述したように、各ポケット部がアキシャル方向の一方側に開放した形で形成されているため、回転すると開放側が遠心力でラジアル方向アウタ側へ動きやすい問題がある。その結果、ポケット部の内面が玉に接触し、異音が生じたり、摩擦熱が発生したりする。摩擦熱の発生によって、潤滑油が劣化しやすくなる。特に玉軸受が高速で回転すると、冠型保持器に強い遠心力が加わるため、この問題が生じやすい。
【０００５】
本発明の課題は、遠心力によってポケット部の開放側がラジアル方向アウタ側へ動いた場合でも、ポケット部の内面と玉との接触を低減できる冠型保持器を提供することにある。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００６】
上記発明を解決するために本発明は、
内輪と、内輪に対して同心的に配置された外輪と、内輪と外輪との間に介装された同一直径の玉からなる複数の転動体とを備え、内輪と外輪とが軸線周りに相対回転可能にされた転がり軸受の、転動体を保持する冠型保持器であって、
ラジアル方向の壁厚が転動体の直径よりも小さくされた環状の本体部と、
本体部をラジアル方向に貫通し、アキシャル方向第一端部側に開放する形にて形成され、周方向にわたって所定間隔をおいて複数個形成されるとともに、本体部内に転動体の中心が位置し、かつ本体部の外周面および内周面から転動体の一部が各々ラジアル方向に突出する位置関係で転動体を収容保持し、かつ自身の内面形状が、転動体の外面に対応する球面状とされ、各々一個の転動体を収容するポケット部とを備え、
複数個のポケット部は、球面状をなす内面が第一の半径にて形成された第一ポケット部と、第一ポケット部よりも大きな第二の半径にて形成された第二ポケット部とを含むことを特徴とする。
【０００７】
上記発明の冠型保持器によると、ポケット部が、環状の本体部をラジアル方向に貫通し、アキシャル方向第一端部側にて開放する形にて形成されている。このポケット部は、周方向に沿って所定間隔をおいて複数個形成されており、各々のポケット部に１個の転動体が収容保持される。そして、ポケット部の内面が、転動体（玉）に対応する球面状とされている。
【０００８】
この複数個のポケット部のうち一部のものは、残余のものよりもポケット内径を大きく設定してある。より詳しくは、複数個のポケット部は、球面状の内面が第一の半径にて形成された第一ポケット部と、第一の半径よりも大きな第二の半径にて形成された第二ポケット部とを含むようになっている。この構成によると、遠心力によって本体部の開放側（アキシャル方向第一端部側）がラジアル方向アウタ側へ動いた場合でも、全てのポケット部において内面と転動体との接触が起きることがなくなる。すなわち、遠心力が加わった場合、第一ポケット部においては内面と転動体とが接触するが、第二ポケット部では接触しなくなる。これにより、全てのポケット部が第一の半径にて形成されている場合と比較して、転動体とポケット部内面との接触を低減でき、摩擦熱や異音の発生を抑制することが可能となる。
【０００９】
仮に全てのポケット部を大きくすると、ガタつきが大きくなり、軸受の回転時の音が大きくなる等の問題が生じる。しかし本発明のように、第一ポケット部と第二ポケット部との双方を形成することにより、第一ポケット部でガタつきを抑えることができる。また、第二ポケット部が存在するため、軸受の回転により遠心力が加わった場合でも摩擦熱や異音の発生を抑制できる。
【００１０】
この場合、ポケット部は、周方向にわたって一定数おきのものを第二ポケット部とし、残余のものを第一ポケット部とすることができる。また、周方向にわたって一定数おきのものを第一ポケット部とし、残余のものを第二ポケット部としても良い。このようにすると、第一ポケット部および第二ポケット部が周方向に等配されるので、第一ポケット部のガタつき抑え効果を周方向に均等化することができる。
【００１１】
この場合、転動体は６個以上設けられ、ポケット部は、少なくとも３個が第一ポケット部とされ、残余のものが第二ポケット部とされた構成にすることができる。第一ポケット部を３個以上設けることにより、ガタつきを効果的に抑制することができる。
【００１２】
本発明は、第一ポケット部と第二ポケット部との各中心を同一ピッチ円上に配置することが好ましい。このようにすると構造がシンプルになり、冠型保持器の設計を行いやすくなる。また、冠型保持器の金型制作費が安価になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係る冠型保持器の実施形態を、図面を参照しながら以下に説明する。
図１は冠型保持器１を有する転がり軸受２の一部切欠斜視図である。図示するように、転がり軸受２は内輪３と、その内輪３に対して同心的に配置された外輪４とを備え、内輪３と外輪４との間に複数個の転動体５が介装されている。この転動体５は、同一直径の玉からなっている。そして、内輪３と外輪４とが軸線周りに相対回転可能にされている。
【００１４】
転動体５は冠型保持器１によって、周方向に沿って所定間隔をおいて複数個、保持されている。これにより、転動体５が脱落したり、隣接する転動体５が接触し合って摩擦抵抗が生じないようになっている。
【００１５】
図２に、冠型保持器１の斜視図を示す。図示するように冠型保持器１は、ラジアル方向の壁厚が転動体５の直径よりも小さくされた環状の本体部１ａを備え、この本体部１ａをラジアル方向に貫通し、アキシャル方向第一端部側に開放する形でポケット部７が形成されている。このポケット部７は周方向にわたって所定間隔をおいて複数個形成されている。
【００１６】
図３（Ａ）に、冠型保持器１をアキシャル方向から見た拡大図を示す。図示するように、本体部１ａ内に転動体５の中心Ｏが位置し（図５参照）、かつ本体部の外周面６ａおよび内周面６ｂから転動体５の一部が各々ラジアル方向に突出する形で転動体５を収容している。また、各ポケット部７の内面Ｓは、転動体５の外面に対応する球面状とされている。
【００１７】
図４に、冠型保持器１をラジアル方向から見た拡大図を示す。図示するようにポケット部７は、球面状をなす内面Ｓが第一の半径ｒ１にて形成された第一ポケット部７ａと、第一の半径ｒ１よりも大きな第二の半径ｒ２にて形成された第二ポケット部７ｂとから構成されている。また、本体部１ａのアキシャル方向第一端部側には、転動体５の脱離を防止するための爪部８が形成されている。隣接する爪部８の間には、潤滑油を保持するための窪み部９が形成されている。
【００１８】
次に、転がり軸受２を周方向から見た断面図を図５に示す。図５（Ａ）は転がり軸受２が非回転時または低速回転時のもので、図５（Ｂ）は高速回転時のものである。転がり軸受２が回転すると、それに伴って転動体５および冠型保持器１が回転する。非回転時または低速回転時においては、強い遠心力が生じないため、冠型保持器１はラジアル方向に開かず、図５（Ａ）の状態となる。
【００１９】
上述したように、ポケット部７のアキシャル方向第一端部側は開放している。そのため、アキシャル方向第一端部側（開放側）はアキシャル方向第二端部側（非開放側）と比較して広がりやすい。冠型保持器１の材料は金属ではなく、合成樹脂（例えばナイロン６等のポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂等）が利用される場合が多いため、特に広がりやすい。従って、冠型保持器１が高速回転すると、遠心力によって、図５（Ｂ）に示すようにアキシャル方向第一端部側がラジアル方向アウタ側へ動いてしまう。
【００２０】
図３に戻る。図３は冠型保持器１をアキシャル方向から見た断面図で、図３（Ａ）は非回転時または低速回転時、図３（Ｂ）は高速回転時のものである。このように、非回転時または低速回転時では、第一ポケット部７ａの内面Ｓと転動体５は接触しない。しかし高速回転時は図３（Ｂ）に示すように、遠心力によって本体部１ａがラジアル方向アウタ側へ動くため、第一ポケット部７ａの内面Ｓが転動体５と接触する。
【００２１】
次に、第二ポケット部７ｂをアキシャル方向から見た断面図を図６に示す。図６（Ａ）は非回転時または低速回転時、図３（Ｂ）は高速回転時のものである。上述したように第二ポケット部７ｂは半径が大きく（第二の半径ｒ２）されている。そのため、高速回転時に本体部１ａがラジアル方向アウタ側に動いたとしても（図６（Ｂ））、内面Ｓが転動体５と接触しない。
【００２２】
仮に、全てのポケット部７が小さく（第一ポケット部７ａ）形成されていたとすると、転がり軸受２の高速回転時に全てのポケット部７において内面Ｓと転動体５が接触し、異音が発生したり、摩擦熱が発生して潤滑油が劣化したりしやすくなる。しかし本発明のように小さめのポケット部（第一ポケット部７ａ）と大きめのポケット部（第二ポケット部７ｂ）を混在させることにより、全てのポケット部において転動体５との接触が起きることが無くなり、その結果、摩擦熱や異音の発生を減らすことが可能となる。
【００２３】
一方、全てのポケット部７を大きく（第二ポケット部７ｂ）形成すると、ガタつきが大きくなるため、軸受回転時の音が大きくなる。しかし、本発明のように第一ポケット部７ａと第二ポケット部７ｂとの双方を形成することにより、ガタつきを第一ポケット部７ａで防止することが可能となる。
【００２４】
なお、第二の半径ｒ２は、図６（Ｂ）に示すように、転がり軸受２が最大許容回転速度で回転している際に、第二ポケット部７ｂの内面Ｓのラジアル方向インナ側端部１２と転動体５との間に隙間１１が確保される大きさにするとよい。このようにすると、最大許容回転速度においても転動体５との接触を防止できる。
【００２５】
一方、図７に示すように、第一ポケット部７ａと第二ポケット部７ｂとの各中心Ｏは、同一ピッチ円上に配置されている。すなわち、第一ポケット部７ａと第二ポケット部７ｂのＰＣＤ（ピッチ円径）が互いに等しくなるようにされ、かつ、アキシャル方向にも中心Ｏが位置ずれしないようになっている。これにより、冠型保持器１の構造がシンプルになり、冠型保持器１の設計を行いやすくなる。
【００２６】
次に、第一ポケット部７ａおよび第二ポケット部７ｂの形成例を図８に示す。図８（Ａ），図８（Ｂ）の例では、周方向にわたって一定数おきのものを第二ポケット部７ｂとし、残余のものを第一ポケット部７ａとしている。図８（Ａ）では、第二ポケット部７ｂは二個おきに形成され、図８（Ｂ）では一個おきに形成されている。このようにすると、第一ポケット部７ａおよび第二ポケット部７ｂが周方向に等配されるので、第一ポケット部７ａによるガタつき抑え効果を周方向に均等化することができる。
【００２７】
また、図９（Ａ）に示すように、周方向にわたって一定数おきのものを第一ポケット７ａとし、残余のものを第二ポケット部７ｂとしてもよい。この実施例では、全てのポケット部７のうち３個のものを第一ポケット部７ａとしている。このように、第一ポケット部７ａを最低３個形成することにより、第一ポケット部７ａのガタつき抑え効果を得やすくなる。第一ポケット部７ａの数が２個以下では、ガタつき抑え効果が十分に発揮されない場合がある。また、図９（Ａ）のように、第二ポケット部７ｂの数（６個）の方が第一ポケット部７ａの数（３個）よりも多くなるようにした方が良い。第二ポケット部７ｂの数が多いほど、転がり軸受が回転した時の、内面Ｓと転動体５との干渉を少なくすることができる。
【００２８】
なお、上記説明では、第一ポケット部７ａと、第二ポケット部７ｂとの２種類のポケット部から構成された実施例を用いが、図９（Ｂ）に示すように、第二ポケット部７ｂよりもさらに半径が大きい第三ポケット部７ｃを含むようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る冠型保持器を有する転がり軸受２の一部切り欠き斜視図。
【図２】冠型保持器の斜視図。
【図３】第一ポケット部をアキシャル方向から見た断面図（Ａ）低速回転時（Ｂ）高速回転時
【図４】冠型保持器をラジアル方向から見た拡大図。
【図５】転がり軸受を周方向から見た断面図（Ａ）低速回転時（Ｂ）高速回転時
【図６】第二ポケット部をアキシャル方向から見た断面図（Ａ）低速回転時（Ｂ）高速回転時
【図７】第一ポケット部と第二ポケット部の中心とピッチ円との関係を示す図。
【図８】第一ポケット部と第二ポケット部の位置関係を示す図。
【図９】図８に続く図。
【符号の説明】
【００３０】
１  冠型保持器
１ａ  本体部
２  転がり軸受
３  内輪
４  外輪
５  転動体（玉）
６ａ（本体部の）外周面
６ｂ（本体部の）内周面
７ａ  第一ポケット部
７ｂ  第二ポケット部
８  爪部
９  窪み部
１１  ポケット内面のラジアル方向インナ側端縁
Ｓ（ポケット部の）内面
【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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