(57)【要約】【課題】内径が１００ｍｍ以上の大径の玉軸受であってトルクの低減を図った玉軸受を提供する。【解決手段】外輪１１と、内輪１２と、前記内外輪間に転動自在に配設された複数の転動体１３と、前記転動体をポケット内に回動自在に収容する保持器１５と、を備え、前記内輪に装置の回転軸が挿嵌される玉軸受１００は、前記内輪の内径ｄが１００ｍｍ以上であり、前記装置に組み込まれた状態でのラジアル隙間が２０μｍ以上とされている。【選択図】図１
2008185107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と、内輪と、前記内外輪間に転動自在に配設された複数の転動体と、前記転動体をポケット内に回動自在に収容する保持器と、を備え、前記内輪に装置の回転軸が挿嵌される玉軸受であって、
前記内輪の内径が１００ｍｍ以上であり、
前記装置に組み込まれた状態でのラジアル隙間が２０μｍ以上であることを特徴とする玉軸受。
【請求項２】
前記保持器が、合成樹脂製の冠型保持器であることを特徴とする請求項１に記載の玉軸受。
【請求項３】
前記回転軸が車両の変速機の軸であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、玉軸受に関し、より詳細には、車両の変速機の動力伝達歯車軸やモータ軸などを回転自在に支持する玉軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等の車両の装置に組み込まれる玉軸受においては、剛性、振動、寿命の観点から、当該装置へ組み込まれた状態でのラジアル隙間が２０μｍ以下に設定されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に開示された玉軸受は、自動車のプーリユニットに組み込まれ、その内輪にプーリの回転軸が挿嵌されるプーリユニット用玉軸受であって、プーリユニットに組み込まれた状態でのラジアル隙間が−１０μｍ〜７μｍに設定されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−４９８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、環境問題から自動車等の車両の燃費向上の要求が高まっており、それに伴い、車両の装置に組み込まれる玉軸受においてトルクの低減が要求されている。ここで、変速機の回転軸は複数の軸が重なって構成されており、そのような軸が挿嵌される玉軸受は、内径が大きくなり、典型的には１００ｍｍ以上となる。
【０００６】
内径が１００ｍｍ以上となる玉軸受において、装置に組み込まれた状態でのラジアル隙間を従来通りの２０μｍ以下に設定した場合、かかる大径の玉軸受は熱膨張の影響を特に受けやすく、運転条件によってはラジアル隙間が小さくなり過ぎてトルクが上昇する虞があった。
【０００７】
また、内径が１００ｍｍ以上となる玉軸受では玉に倣った球形ポケットを有する鉄製の波型保持器が一般に使用されるが、玉と保持器とが接触して摩擦や磨耗が生じ、摩擦トルクの増大、さらには、高速での回転性能の低下、面荒れ（スキッディング）、等の問題が生じる虞があった。
【０００８】
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、内径が１００ｍｍ以上の大径の玉軸受であってトルクの低減を図った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】
【０００９】
本発明の目的は、下記の構成の玉軸受により達成される。
【００１０】
（１）外輪と、内輪と、前記内外輪間に転動自在に配設された複数の転動体と、前記転動体をポケット内に回動自在に収容する保持器と、を備え、前記内輪に装置の回転軸が挿嵌される玉軸受であって、前記内輪の内径が１００ｍｍ以上であり、前記装置に組み込まれた状態でのラジアル隙間が２０μｍ以上であることを特徴とする玉軸受。
（２）前記保持器が、合成樹脂製の冠型保持器であることを特徴とする（１）に記載の玉軸受。
（３）前記回転軸が車両の変速機の軸であることを特徴とする（１）または（２）に記載の玉軸受。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の玉軸受によれば、内輪の内径が１００ｍｍ以上の玉軸受において装置に組み込まれた状態でのラジアル隙間が２０μｍ以上とされているので、軸受のトルクを低減することができる。
【００１２】
また、保持器を自己潤滑性に優れる合成樹脂製の冠型保持器とすれば、玉と保持器との接触による摩擦や磨耗を防止して、玉軸受のトルクを低減することができ、さらには、高速での回転性能も確保でき、面荒れの問題も解消することができて好ましい。そして、このような玉軸受は、車両の変速機の軸を支持するのに好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る玉軸受の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態である玉軸受の縦断面図、図２は装置に組み込まれた状態での玉軸受の隙間と摩擦トルクとの関係を示すグラフである。
【００１４】
図１に示すように、玉軸受１００は、内周面に外輪軌道１１ａを有する外輪１１と、外周面に内輪軌道１２ａを有する内輪１２と、これら外輪軌道１１ａと内輪軌道１２ａとの間に転動自在に設けられた転動体である複数の玉１３と、外輪１１の内周面と内輪１２の外周面との間に設けられて複数の玉１３を回動自在にポケットに収容する保持器１５とから概略構成される。尚、本実施形態において、保持器１５は、玉に倣った球形ポケットを有する鉄製の波形保持器とされている。
【００１５】
この玉軸受１００は、内径ｄが１００ｍｍ以上であり、例えば、自動車の変速機の動力伝達歯車軸やモータ軸（いずれも図示せず）を支持し、それらの軸は内輪１２に挿嵌され、内輪１２が回転輪として動作する。
【００１６】
そして、玉軸受１００は、変速機等の装置に組み込まれた状態でのラジアル隙間が２０μｍ以上となるように設定されている。装置に組み込まれた状態でのラジアル隙間を２０μｍ以上とすることで、玉軸受１００のトルクを大幅に低減することができる。尚、装置に組み込まれた状態でのラジアル隙間が過度に大きいと、玉軸受１００の耐久性の低下や、軸の振れ回りが大きくなって異常音や異常振動が発生する虞があるので、装置に組み込まれた状態でのラジアル隙間は略６０μｍ以下とすることが好ましい。
【００１７】
図２は、実施例としてＪＩＳ  Ｂ  １５１３に規定される呼び番号６８２６（内径１３０ｍｍ、外形１６５ｍｍ、幅１８ｍｍ）の深溝玉軸受について、装置に組み込まれた状態でのラジアル隙間δと摩擦トルクＴとの関係を示している。摩擦トルクＴの測定条件は下記の通りである。
［回転速度］：３０００ｒｐｍ
［荷重］：ラジアル荷重３００Ｎ、アキシアル荷重３００Ｎ
［潤滑］：油浴潤滑
［温度］：５０℃
【００１８】
図２に示すように、玉軸受の摩擦トルクＴは、ラジアル隙間δの増大に伴って次第に減少し、ラジアル隙間δの値が２０μｍ以上でほぼ一定となっている。そして、ラジアル隙間δの値が２０μｍであるときの摩擦トルクＴの値（略０．０９Ｎｍ）は、ラジアル隙間δが−１０μｍのときの摩擦トルクＴの値（略０．１５Ｎｍ）と比較して略６０％程度となる。このように、ラジアル隙間δを最適な値に設定することにより、摩擦トルクＴを大幅に低減させることができる。
【００１９】
以上、説明したように、内輪の内径が１００ｍｍ以上の玉軸受において装置に組み込まれた状態でのラジアル隙間を２０μｍ以上とすることにより、軸受のトルクを大幅に低減することができる。
【００２０】
次に、本発明に係る玉軸受の他の実施形態を説明する。
図３は本発明の他の実施形態である合成樹脂製の冠型保持器を備えた玉軸受の縦断面図、図４は図３の冠型保持器の斜視図である。尚、本実施形態の玉軸受２００は、保持器が合成樹脂製冠型保持器である以外は、図１及び図２において既に説明した玉軸受１００と同様であるので、同一部分には同一符号を付して説明を簡略化または省略する。
【００２１】
合成樹脂製の冠型保持器２０は、図４に示すように、円環状の主部２１と、主部２１の円周方向に間隔をあけて複数箇所から軸方向一方側へ突出する爪部２２ａ、２２ｂと、周方向で隣り合う爪部２２ａ、２２ｂ間に設けられる玉収容用のポケット２３とを備えている。爪部２２ａ、２２ｂの対向する側面は、玉１３を回動自在に保持するように、玉１３の極率半径と略同じ極率半径を有する曲面になっている。
【００２２】
主部２１に等間隔で設けられた各ポケット２３には、爪部２２ａ、２２ｂの開口側（図４において上方）から玉１３が押し込まれ、玉１３は、一対の爪部２２ａ、２２ｂを弾性変形させながら各ポケット２３に回転自在に収納される。
【００２３】
合成樹脂製の冠型保持器２０の材料については特に限定しないが、例えば、ポリアミド４６樹脂にガラス繊維を２５〜３０質量％含有したものが、高温高速における変形、損傷を防止する上で有効である。また回転条件によっては、ガラス繊維を１０〜２５質量％含有したポリアミド４６樹脂でもよいし、また主原料にポリアミド６６樹脂を用いても構わない。その他、熱可塑性樹脂として、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアリルエーテルニトリル（ＰＥＮ）、熱可塑性ポリイミド樹脂（ＴＰＩ）、耐熱性樹脂としてポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ）を用いても構わない。また強化繊維として、カーボン繊維、ガラス繊維、ボロン繊維、アラミド繊維、ウィスカー、無機系材料（酸化珪素、炭化珪素、窒化珪素、アルミナ等）或いは有機系材料（ポリエチレン、ポリアリレート等）により繊維状に形成されるものが挙げられる。
【００２４】
合成樹脂製の冠型保持器２０は、自己潤滑性に優れ、玉１３との摩擦抵抗が小さいので、玉軸受２００のトルクの低減に有効である。また、鉄製の波型保持器で玉との接触により生じる摩耗粉の発生が少なく、高速での回転性能が確保され、荒れ等の問題も生じ難くい。その他の作用及び効果は、図１及び図２で説明した玉軸受１００と同様であるので、説明を省略する。
【００２５】
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】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態である玉軸受の縦断面図である。
【図２】装置に組み込まれた状態での玉軸受の隙間と摩擦トルクとの関係を示すグラフである。
【図３】本発明の他の実施形態である玉軸受の縦断面図である。
【図４】図３の冠型保持器の斜視図である。
【符号の説明】
【００２７】
１１    外輪
１２    内輪
１３    玉（転動体）
１５    波型保持器（保持器）
２０    合成樹脂製冠型保持器（保持器）
１００  玉軸受
２００  玉軸受
ｄ      内輪の内径
【図１】
2008185107.tif 000003
【図２】
2008185107.tif 000004
【図３】
2008185107.tif 000005
【図４】
2008185107.tif 000006