(57)【要約】【課題】保持器による転動体の拘束や外輪との干渉を防止可能な転がり軸受用保持器及び転がり軸受を提供する。また、かかる保持器を形状を複雑にすることなく、部品や設備を増やすことなく、低コストで製造可能な転がり軸受用保持器の製造方法を提供する。【解決手段】この転がり軸受用保持器１０は、内輪軌道と外輪軌道との間に配置される複数個の転動体を転動自在に保持する環状の転がり軸受用保持器であり、環状部１２と、転動体が挿入されるように環状部に凹面状に形成された複数のポケット部と、を備え、各ポケット部は、周方向の両側に環状部から突き出るようにして設けられた一対の爪部１１を有し、爪部が環状部の半径方向内側ｒに倒れている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪軌道と外輪軌道との間に配置される複数個の転動体を転動自在に保持する環状の転がり軸受用保持器であって、
環状部と、前記転動体が挿入されるように前記環状部に凹面状に形成された複数のポケット部と、を備え、前記各ポケット部は、周方向の両側に前記環状部から突き出るようにして設けられた一対の爪部を有し、
前記爪部が前記環状部の半径方向内側に倒れていることを特徴とする転がり軸受用保持器。
【請求項２】
グラスファイバを含有するナイロン系合成樹脂からなる請求項１に記載の転がり軸受用保持器。
【請求項３】
室温２０℃かつ含水率２〜３％で測定したときに前記各爪部が前記環状部の半径方向内側に倒れている請求項１または２に記載の転がり軸受用保持器。
【請求項４】
請求項１，２または３に記載の保持器が組み込まれて複数個の転動体を転動自在に保持することを特徴とする転がり軸受。
【請求項５】
請求項１，２または３に記載の転がり軸受用保持器を樹脂材料で射出成形により製造する方法であって、
前記射出成形時の成形温度及び成形圧力の少なくとも一方を変えることで前記爪部を前記環状部の半径方向内側に倒すことを特徴とする転がり軸受用保持器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に高速回転で使用されるサーボモータやファンモータ等の一般産業分野に用いられる転がり軸受用保持器、転がり軸受、及び転がり軸受用保持器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１は、合成樹脂製保持器において、隣接するポケット間の隣接する爪部間に連結脚を設け、この連結脚の先端面に係合凹部を形成し、この連結脚の係合凹部に環状の蓋体に設けた係合軸部を嵌合して保持器に蓋体を取り付けることで、遠心力による保持器の爪部の半径方向外側への倒れを防ぎ、転動体の拘束や外輪との干渉を防止することを提案している。
【特許文献１】実開平０６−１８４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１に記載の保持器は、係合凹部を先端に有する連結脚を設けることで、保持器による転動体の拘束や外輪との干渉を防止しているため、保持器の形状が複雑化し、また部品点数が増えることや組み立てのために新たな設備が必要になることから、コストアップの問題点がある。
【０００４】
ここで、上述の遠心力による保持器爪部の半径方向外側への倒れについて図５（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。一般的な転がり軸受のＰＣＤ（ピッチ円径）と環状の保持器のポケットのＰＣＤ（ピッチ円径）とがほぼ同位置にある従来の保持器５０の半径方向の断面を図５（ａ）に示す。
【０００５】
保持器５０は、軸受の初期停止時には図の実線のような形状であるが、軸受の回転が始まり回転数が速くなるにつれて、遠心力が大きくなり、円環部５２を支点として保持器５０の爪部５１が図の破線で示すように半径方向外側に倒れ角θ、倒れ量Ｌθで倒れ、所定の回転数以上になると、Ｘ部にて保持器５０と転動体（玉）５３との接触が発生する。
【０００６】
すなわち、図５（ｂ）に図５（ａ）のＸ部の詳細を示すが、保持器５０の爪部５１が半径方向外側に破線で示すように倒れ角θで倒れることで、保持器５０と転動体５３との間のすきまＬ１が減少し、ついにはＢ点で接触が発生してしまう。すると、保持器５０は転動体５３を拘束することになるが、環状（冠型）の保持器の場合は、図５（ｃ）に示す円環部５２側のすきまＬ２よりも、爪部５１側のすきまＬ３のほうが広いため、保持器５０は爪部５１側の隙間を詰めるように移動する。
【０００７】
図５（ｃ）に、円環部５２側のＢ部にて接触が起こりさらに保持器５０の爪部５１の半径方向外側への倒れが起こった場合における図５（ａ）のＹ−Ｙ線方向に切断してみた保持器５０と転動体５３の位置関係を示すが、保持器５０の形状は図５（ｃ）の破線のようになり、図５（ｃ）のＢ部で接触が起こりさらに接触量が増えると保持器５０の爪部５１がＺ部にて接触する。図５（ｄ）にＺ部の詳細を示すが、保持器５０は図５（ｄ）の破線のようになり、爪部５１のＣ点で転動体５３と接触してしまうことで、隙間はなくなり、その結果、保持器５０は円環部５２の１箇所と爪部５１の２箇所で転動体５３を拘束してしまい、また、外輪との干渉が起こる可能性も生じてしまう。
【０００８】
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、保持器による転動体の拘束や外輪との干渉を防止可能な転がり軸受用保持器及び転がり軸受を提供することを目的とする。また、かかる保持器を、形状を複雑にすることなく、部品や設備を増やすことなく、低コストで製造可能な転がり軸受用保持器の製造方法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、本発明による転がり軸受用保持器は、内輪軌道と外輪軌道との間に配置される複数個の転動体を転動自在に保持する環状の転がり軸受用保持器であって、環状部と、前記転動体が挿入されるように前記環状部に凹面状に形成された複数のポケット部と、を備え、前記各ポケット部は、周方向の両側に前記環状部から突き出るようにして設けられた一対の爪部を有し、前記爪部が前記環状部の半径方向内側に倒れていることを特徴とする。
【００１０】
この転がり軸受用保持器によれば、予め爪部を半径方向内側に倒しておくことで、軸受の回転時に爪部が半径方向外側に倒れても、保持器による転動体の拘束や外輪との干渉を防止することができる。また、爪部を半径方向内側に倒すだけの構成であるので、保持器の形状も複雑とならない。
【００１１】
上記転がり軸受用保持器は、グラスファイバを含有するナイロン系合成樹脂からなることが好ましく、射出成形により製造でき、製造コストを低減できる。
【００１２】
また、室温２０℃かつ含水率２〜３％で測定したときに前記各爪部が前記環状部の半径方向内側に倒れているように構成できる。
【００１３】
本発明による転がり軸受は、上述の保持器が組み込まれて複数個の転動体を転動自在に保持することを特徴とする。この転がり軸受によれば、予め保持器の爪部を半径方向内側に倒しておくので、軸受の回転時に爪部が半径方向外側に倒れても、保持器による転動体の拘束や外輪との干渉を防止することができる。
【００１４】
本発明による転がり軸受用保持器の製造方法は、上述の転がり軸受用保持器を樹脂材料で射出成形により製造する方法であって、前記射出成形時の成形温度及び成形圧力の少なくとも一方を変えることで前記爪部を前記環状部の半径方向内側に倒すことを特徴とする。
【００１５】
この転がり軸受用保持器の製造方法によれば、射出成形時に成形温度及び成形圧力の少なくとも一方を変えることで、爪部を半径方向内側に倒すことを容易に実現できるので、保持器を、部品や設備を増やすことなく、かつ、形状も複雑にならず、低コストで製造することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の軸受用保持器及び転がり軸受によれば、保持器による転動体の拘束や外輪との干渉を防止することができる。また、本発明の転がり軸受用保持器の製造方法によれば、上述のような保持器を、形状を複雑にすることなく、かつ、部品や設備を増やすことなく、低コストで製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
【００１８】
図１は本実施の形態による転がり軸受用保持器の一部を概略的にみた斜視図である。図２は図１のII-II線方向（半径方向）に転がり軸受用保持器を切断してみた図である。図３は図２のIII-III線方向に転動体を保持した状態の転がり軸受用保持器を切断してみた図である。なお、説明の便宜上、図１では保持器を、図の左方のポケット部に転動体を挿入し、右方のポケット部に転動体を挿入していない状態で示す。
【００１９】
図１〜図３に示すように、本実施の形態による転がり軸受用保持器１０は、周方向に円環状に構成された環状部１２と、環状部１２において転動体（玉）１４を複数個保持するように略球状凹面に形成された複数のポケット部１３と、を備え、全体が環状（冠型）に構成されている。
【００２０】
複数のポケット部１３は、環状部１２に周方向に略等間隔で配置され、各ポケット部１３は、環状部１２の周方向の両側に環状部１２から突き出るようにして設けられた一対の爪部１１を備える。
【００２１】
図２のように、保持器１０は、爪部１１が半径方向内側ｒに向けて倒れて傾斜している。すなわち、保持器１０は、図２の破線で示す従来の爪部が倒れていない形状に比べて、各ポケット部１３の底部側の環状部１２近傍から爪部１１の先端まで倒れ角θで半径方向内側ｒに倒れ、爪部１１の先端で倒れ量Ｌθだけ倒れている。
【００２２】
図１〜図３の転がり軸受用保持器１０は、グラスファイバを含有するナイロン系合成樹脂から構成することが好ましく、ナイロン系合成樹脂にガラスファイバを含有させることで保持器１０を射出成形により製造でき、フェノール樹脂を用いた削り出し加工に比べて製造コストを低減できる。
【００２３】
また、転がり軸受用保持器１０を射出成形により製造する際に、成形温度及び成形圧力の少なくとも一方を、図２の破線のように爪部１１の半径方向内側ｒへの倒れがないように成形する場合の成形温度や成形圧力から変えることで、爪部１１を半径方向内側ｒに倒すことができる。また、爪部１１の半径方向内側ｒへの倒れは、室温２０℃で保持器１０の含水率が２〜３％で測定したときの状態である。
【００２４】
図４に図１乃至図３の保持器を組み込んだ転がり軸受（ラジアル玉軸受）の縦断面図を示す。
【００２５】
図４に示すように、ラジアル玉軸受２０は、内周面に外輪軌道面２１ａを有する外輪２１と、外周面に内輪軌道面２２ａを有する内輪２２と、外輪２１の両端部内面に嵌め込まれた一対のシール２３と、外輪軌道面２１ａと内輪軌道面２２ａとの間に転動自在に配置された複数の転動体（玉）１４と、を備え、図１乃至図３の保持器１０が組み込まれて複数の転動体１４を転動自在に保持し、図４の回転軸ａを中心に回転可能になっている。
【００２６】
図１〜図３の転がり軸受用保持器１０によれば、この保持器１０を組み込んだ図４のラジアル玉軸受２０が回転軸ａを中心に回転し、所定の回転数に達すると、保持器１０が遠心力を受けて保持器１０の爪部１１が半径方向外側ｒ’に倒れても、予め爪部１１を半径方向内側ｒに倒しているため、保持器１０が転動体１４を拘束するに至るまでの余裕量を確保することができる。
【００２７】
すなわち、図６は図２の転がり軸受用保持器のＤ部を拡大して示す図であり、図５（ｂ）と対応する図であるが、保持器１０は爪部が図２，図６の破線の位置（倒れていない）から倒れ角θで半径方向内側ｒに倒れており、保持器１０と転動体１４との位置関係が図６のようになっている場合、転がり軸受の回転時に保持器１０の爪部が半径方向外側ｒ’に、例えば図６の破線位置まで倒れたとしても、保持器１０は転動体１４と接触する位置関係にならない。したがって、従来の図５（ｂ）のような場合には保持器の爪部が図６の一点鎖線で示す位置まで倒れてしまい、保持器が転動体を拘束してしまったのに対し、図１〜図３の転がり軸受用保持器１０によれば、保持器１０による転動体１４の拘束や外輪２１との干渉を未然に防止することができる。また、上述のように、爪部１１を予め半径方向内側ｒに倒すだけの構成であるので、部品点数も増えず、保持器の形状も複雑とならず、低コストで上記効果を実現できる。
【００２８】
また、保持器１０の射出成形時に成形温度や成形圧力を変えることで、保持器１０の爪部１１を半径方向内側ｒに倒すことを容易に実現できるため、保持器１０を、部品や設備を増やすことなく、かつ、形状も複雑にならず、低コストで製造できる。
【実施例】
【００２９】
次に、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。
【００３０】
実施例として、内径３０ｍｍ×外径６２ｍｍ×幅１６ｍｍのラジアル玉軸受に、図２のような保持器（爪部に半径方向内側への倒れがある）を組み込んで耐久試験を行った。また、比較例として、従来の図２の破線で示す保持器（爪部に半径方向内側ヘの倒れがない）を実施例と同様のラジアル玉軸受に組み込んで耐久試験を行った。
【００３１】
上記実施例及び比較例の試験結果を次の表１に示す。なお、表１において初期及び回転後の各倒れ量Ｌθ（図２参照）は、室温２０℃で測定した値であり、このとき保持器の含水率は２〜３％であった。また、各倒れ量Ｌθは、半径方向内側への倒れ量を負とし、半径方向外側への倒れ量を正とした。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
表１の試験結果から分かるように、予め保持器の爪部を半径方向内側に倒しておくことで、爪部の倒れによる玉に対する拘束力が緩和され、発熱を防止することができ、本発明による構成が有効であることが確認できた。
【００３４】
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、保持器は、本実施の形態では、グラスファイバを含有するナイロン系合成樹脂から構成されたが、他の樹脂材料であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施の形態による転がり軸受用保持器の一部を概略的にみた斜視図である。
【図２】図１のII-II線方向（半径方向）に転がり軸受用保持器を切断してみた図である。
【図３】図２のIII-III線方向に転動体を保持した状態の転がり軸受用保持器を切断してみた図である。
【図４】図１乃至図３の保持器を組み込んだ転がり軸受（ラジアル玉軸受）の縦断面図である。
【図５】従来の転がり軸受用保持器を示す図であって、半径方向に保持器を切断してみた図（ａ）、図５（ａ）のＸ部の詳細を示す図（ｂ）、図１（ａ）のＹ−Ｙ線方向に切断してみた図（ｃ）、図５（ｃ）のＺ部の詳細を示す図（ｄ）である。
【図６】図２の転がり軸受用保持器のＤ部を拡大して示す図であり、図５（ｂ）と対応する図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０ 転がり軸受用保持器
１１ 爪部
１２ 環状部
１３ ポケット部
１４ 転動体
２０ 転がり軸受、ラジアル玉軸受
２１ 外輪
２１ａ 外輪軌道面
２２ 内輪
２２ａ 内輪軌道面
θ 倒れ角
Ｌθ 倒れ量
ｒ 半径方向内側
ｒ’ 半径方向外側
【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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