(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に軌道を有する外輪と、外周に軌道を有する内輪と、前記外輪の軌道と前記内輪の軌道との間に転動自在に配置された複数の転動体と、前記複数の転動体の周方向の間隔を保持する保持器とを備え、前記保持器が、周方向に間隔をあけて設けられた複数の柱部と、円環状に形成されるとともに前記柱部の軸方向端部を互いに接続する環状部とを有し、前記環状部と前記柱部とによって形成されたポケットに前記転動体が保持されている転がり軸受であって、
前記保持器には、前記柱部が接続された側とは反対側の前記環状部の軸方向一方側の端面において開放した凹部と、
前記凹部の内部において軸方向に延びるとともに、周方向一方側に開放しかつ周方向他方側に底部を有し、前記凹部の内部に入り込んだ潤滑油に含まれる異物を保持する保持溝と、が形成され、
前記保持溝の底部には、径方向又は周方向に向いた２つの隣接する面の間に鋭角をなすコーナー部が設けられている、転がり軸受。
【請求項２】
前記凹部は、前記環状部の軸方向一方側の端面において軸方向他方側へ向けて凹みかつ軸方向一方側における周方向の幅が軸方向他方側における周方向の幅よりも大きい径方向視台形状に形成された、背抜き部であり、
前記背抜き部は、径方向の内側面から突出する突部を有し、前記保持溝は、前記背抜き部の内側面と前記突部とによって形成されている、請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
前記保持器の回転方向における先方側に配置された前記凹部の周方向一方の側面が、軸方向一方側ほど前記先方側に位置するように傾斜する傾斜面に形成されている、請求項１又は請求項２に記載の転がり軸受。
【請求項４】
内周に軌道を有する外輪と、外周に軌道を有する内輪と、前記外輪の軌道と前記内輪の軌道との間に転動自在に配置された複数の転動体と、前記複数の転動体の周方向の間隔を保持する保持器とを備え、前記保持器が、周方向に間隔をあけて設けられた複数の柱部と、円環状に形成されるとともに前記柱部の軸方向端部を互いに接続する環状部とを有し、前記環状部と前記柱部とによって形成されたポケットに前記転動体が保持されている転がり軸受であって、
前記保持器には、前記柱部が接続された側とは反対側の前記環状部の軸方向一方側の端面において開放した凹部と、
前記凹部の径方向の外側の内側面から突出する突部と、が形成され、
前記突部は、前記外側の内側面から径方向内方に延びる第１の部分と、前記第１の部分の先端から周方向一方側へ延びる第２の部分と、を有し、
前記外側の内側面と、前記第１の部分と、前記第２の部分とによって前記凹部の内側に入り込んだ潤滑油に含まれる異物を保持する保持溝が形成される、転がり軸受。
【請求項５】
前記第２の部分は、周方向一方側の先端に、前記保持溝の開口側に向けて突出する突起部を有する、
請求項４に記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転動体を保持する保持器を備えた転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、自動車のトランスミッション等に用いられる転がり軸受が開示されている。この転がり軸受には、転動体である玉を保持する保持器として、いわゆる片抱きタイプの保持器（冠型保持器）が用いられている。また、この転がり軸受は、軸方向に流動するオイルが供給されることによって潤滑されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１８５１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
トランスミッションの内部では、ギヤの摩耗粉のような異物がオイルに混入することがある。この場合、転がり軸受には、異物を含んだオイルが供給される。しかし、転がり軸受の内部に異物が入り込むと、軌道と転動体との間に異物が噛み込まれ、軌道に圧痕が生じたり、圧痕を起点として軌道に亀裂や剥離が生じたりする可能性がある。そのため、軌道と転動体との間への異物の侵入は転がり軸受の耐久性低下の原因となる。
【０００５】
本発明は、軌道と転動体との間への異物の侵入を抑制し、耐久性を高めることができる転がり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】
【０００６】
本発明の転がり軸受は、内周に軌道を有する外輪と、外周に軌道を有する内輪と、前記外輪の軌道と前記内輪の軌道との間に転動自在に配置された複数の転動体と、前記複数の転動体の周方向の間隔を保持する保持器とを備え、前記保持器が、周方向に間隔をあけて設けられた複数の柱部と、円環状に形成されるとともに前記柱部の軸方向端部を互いに接続する環状部とを有し、前記環状部と前記柱部とによって形成されたポケットに前記転動体が保持されている転がり軸受であって、前記保持器には、前記柱部が接続された側とは反対側の前記環状部の軸方向一方側の端面において開放した凹部と、前記凹部の内部において軸方向に延びるとともに、周方向一方側に開放しかつ周方向他方側に底部を有し、前記凹部の内部に入り込んだ潤滑油に含まれる異物を保持する保持溝と、が形成され、前記保持溝の底部には、径方向又は周方向に向いた２つの隣接する面の間に９０度以下の角度をなすコーナー部が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の転がり軸受によれば、保持器に、潤滑油に含まれる異物を保持するための保持溝が形成されているので、内輪及び外輪の軌道と転動体との間への異物の侵入を抑制し、軌道や転動体の損傷を防止して転がり軸受の耐久性を向上させることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、軌道と転動体との間への異物の侵入を抑制し、転がり軸受の耐久性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る転がり軸受の断面図である。
【図２】保持器の一部を示す斜視図である。
【図３】保持器の環状部の一部を軸方向一方側から見た側面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】第２の実施形態に係る転がり軸受の保持器における、図４に相当する断面図である。
【図６】第３の実施形態に係る転がり軸受における保持器の環状部の一部を軸方向一方側から見た側面図である。
【図７】第４の実施形態に係る転がり軸受における保持器の環状部の一部を軸方向一方側から見た側面図である。
【図８】第５の実施形態に係る転がり軸受における保持器の環状部の一部を軸方向一方側から見た側面図である。
【図９】第６の実施形態に係る転がり軸受における保持器の環状部の一部を軸方向一方側から見た側面図である。
【図１０】第７の実施形態に係る転がり軸受における保持器の環状部の一部を軸方向一方側から見た側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る転がり軸受の断面図である。転がり軸受１０は、外輪１１と、内輪１２と、複数の転動体１３と、保持器１４とを備えている。外輪１１は、円環状に形成され、内周面に軌道２１を有している。内輪１２も円環状に形成され、外周面に軌道２２を有している。内輪１２は、外輪１１の径方向内側に外輪１１と同心状に配置されている。外輪１１の軌道２１と内輪１２の軌道２２とは径方向に対向して配置されている。
【００１１】
転動体１３は、玉である。複数の転動体１３は、外輪１１の軌道２１と内輪１２の軌道２２との間に周方向に並べられ、両軌道２１，２２上を転動可能に配置されている。外輪１１、内輪１２、及び転動体１３は、例えば軸受鋼やステンレス鋼等の金属材料により形成されている。
【００１２】
図２は、保持器１４の一部を示す斜視図である。保持器１４は、複数の転動体１３の周方向の間隔を保持するために設けられている。保持器１４は、合成樹脂材料により形成され、図１及び図２に示すように、環状部３１と、複数の柱部３２とを有する片抱きタイプ（冠型）とされている。環状部３１は、円環状に形成され、外輪１１及び内輪１２と同心状に配置されている。柱部３２は、周方向に等間隔に配置されている。各柱部３２は、軸方向の端部が環状部３１の軸方向側部に接続されている。したがって、複数の柱部３２は、互いに環状部３１によって接続されている。なお、以下の説明では、環状部３１を基準として、柱部３２が接続された側とは反対側を軸方向一方側といい、柱部３２が接続された側を軸方向他方側という。
【００１３】
周方向に隣接する柱部３２と、両柱部３２の間に配置された環状部３１とによって形成された空間は、転動体１３を収容するためのポケット３３とされている。ポケット３３は、環状部３１とは反対側の保持器１４の軸方向の側部において開放されている。ポケット３３の内面は、転動体１３の外面に沿った球面形状に形成されている。
【００１４】
図３は、保持器１４の環状部３１の一部を軸方向一方側から見た側面図である。また、図４は、図３のＡ−Ａ線断面図である。
図２〜図４に示すように、保持器１４には、背抜き部３４と呼ばれる凹部が形成されている。この背抜き部３４は、柱部３２における肉厚を減少させて保持器１４の肉厚を均一化したり軽量化したりするため等の理由で形成される。背抜き部３４は、周方向に隣接するポケット３３の間であって柱部３２に相当する位置に形成されている。背抜き部３４は、環状部３１の軸方向一方側の端面３１ａにおいて開放し、周方向両側、径方向両側、及び軸方向他方側において閉じた有底凹形状に形成されている。
【００１５】
図４に示すように、背抜き部３４の周方向両側の内側面３４ａ，３４ｂは、保持器１４の軸方向に対して互いに逆向きに傾斜している。保持器１４の周方向の一方側（矢印Ｘ方向の先方側）に配置された一方の内側面３４ａ（以下、「第１の内側面」ともいう）は、軸方向一方側ほどＸ方向の先方側に位置するように傾斜している。Ｘ方向の後方側に配置された他方の内側面３４ｂ（以下、「第２の内側面」ともいう）は、軸方向一方側ほどＸ方向の後方側に位置するように傾斜している。したがって、背抜き部３４は、軸方向一方側から軸方向他方側へ向けて漸次周方向の幅が小さくなるような略台形状に形成されている。背抜き部３４の底面３４ｅは、周方向に沿って配置され、軸方向一方側に向いている。また、図３に示すように、背抜き部３４の径方向両側の内側面３４ｃ，３４ｄは、保持器１４の軸心を中心とした円弧状の面に形成されている。
【００１６】
背抜き部３４の内部には、背抜き部３４の径方向外側の内側面３４ｄから径方向内方に突出する突部３６が設けられている。この突部３６は、図３に示すように、背抜き部３４の周方向略中央部に設けられ、軸方向一方側から見て略台形状に形成されている。また、突部３６は、図４に示すように、背抜き部３４の軸方向の長さ（深さ）全体に渡る長さを有し、周方向両側の端縁が軸方向に沿って略平行に形成されている。
【００１７】
図３に示すように、突部３６の周方向両側の側面３６ａ，３６ｂは、突部３６の周方向の幅が径方向外側ほど小さくなるように互いに逆向きに傾斜している。突部３６の周方向一方側（矢印Ｘ方向の先方側）に配置された一方の側面３６ａ（以下、「第１の側面」ともいう）は、径方向外側ほどＸ方向の後方側に位置するように傾斜している。Ｘ方向の後方側に配置された他方の側面３６ｂ（以下、「第２の側面」ともいう）は、径方向外側ほどＸ方向の先方側に位置するように傾斜している。突部３６の径方向内側の側面は、背抜き部３４の径方向内側の内側面３４ｃに対して径方向外側に間隔をあけて対向している。保持器１４は、合成樹脂の射出成形等によって金型成形され、突部３６は、背抜き部３４を金型によって成形する際に同時に成形される。
【００１８】
突部３６の周方向両側の各側面３６ａ，３６ｂは、背抜き部３４の径方向外側の内側面３４ｄに所定の角度θ１，θ２で交差している。そして、背抜き部３４の径方向外側の内側面３４ｄと、突部３６の各側面３６ａ，３６ｂとによって、軸方向に延びる２つの保持溝（第１及び第２の保持溝）４１，４２が形成されている。したがって、各保持溝４１，４２は、周方向一方側で開放し、周方向他方側に底部を有する。保持溝４１，４２の底部には、前記角度θ１，θ２を有するコーナー部が形成されている。この保持溝４１は、潤滑油に含まれる摩耗粉等の異物Ｐを保持する。本実施形態においては、角度θ1，θ２が鋭角とされている。角度θ１，θ２は、例えば、１０°以上６０°以下の範囲に設定することができる。また、保持溝４１，４２は、軸方向の長さにわたって一定の深さを有している。
【００１９】
本実施形態の保持器１４は、流動性を有する潤滑油によって潤滑されている。例えば、図１に示すように、転がり軸受１０の内部へ向けて矢印Ｄ方向に流れる潤滑油によって潤滑されている。
図３及び図４において、保持器１４がＸ方向に回転すると、潤滑油は、保持器１４に相対してＸ方向とは反対方向へ流動する。そして、図４に点線矢印Ｙで示すように、保持器１４の軸方向一方側の端面３１ａ付近を流れる潤滑油は、背抜き部３４の第１の内側面３４ａに沿って背抜き部３４内に入り込んだ後、第２の内側面３４ｂに沿って背抜き部３４から流出する。また、背抜き部３４に入り込んだ潤滑油は、突部３６の周方向の一側部に設けられた第１の保持溝４１内にも入り込んだあと、背抜き部３４から流出する。このとき、潤滑油に含まれる摩耗粉等の異物Ｐは、第１の保持溝４１の底部に到ったときに捕捉され、保持される。そのため、外輪１１及び内輪１２の軌道２１，２２と転動体１３との間への異物Ｐの侵入を抑制することができ、軌道２１，２２や転動体１３に圧痕、亀裂、剥離等が生じるのを防止して転がり軸受１０の耐久性を高めることができる。
【００２０】
背抜き部３４は、保持器１４の回転方向Ｘの先方側に配置された第１の内側面３４ａが、軸方向一方側ほど回転方向Ｘの先方側へ位置するように傾斜している。そのため、潤滑油が背抜き部３４に流入し易くなり、第１の保持溝４１内にも流入し易くなっている。そのため、第１の保持溝４１の底部に異物が保持され易くなる。また、第１の保持溝４１の底部は、鋭角に形成されているので、当該底部に異物Ｐがより保持され易くなり、異物Ｐの保持能力を高めることができる。
【００２１】
保持器１４がＸ方向に回転すると、その遠心力によって潤滑油に含まれる異物Ｐは径方向外側に流動する。本実施形態では、保持溝４１が背抜き部３４の径方向外側に形成されているので、より保持溝４１内に異物Ｐが保持されやすくなる。
回転方向Ｘの後方側に配置された第２の保持溝４２は、保持器１４の回転方向が反転した場合には、第１の保持溝４１と第２の保持溝４２の作用が逆になり、第２の保持溝４２によって好適に異物Ｐを保持することが可能となる。
【００２２】
［第２の実施形態］
図５は、第２の実施形態に係る転がり軸受の保持器における、図４に相当する断面図である。
前述した第１の実施形態では、背抜き部３４の内部に設けられた突部３６の周方向両側の端縁が、軸方向に沿って平行に形成されていたが、第２の実施形態では、突部３６の周方向両側の端縁が、軸方向に対して若干傾斜している。そのため、突部３６は、軸方向一方側ほど周方向の幅が小さくなるように略台形状に形成されている。保持溝４１，４２は、その底部が突部３６の周方向両側の端縁と平行に形成されている。本実施形態においても、第１の実施形態と略同様の作用効果を奏する。
また、本実施形態では、突部３６が軸方向一方側ほど周方向の幅が小さくなるように略台形状に形成されているので、保持器１４を金型成形する場合に、背抜き部３４及び突部３６を成形するための金型を離脱させやすくなる。したがって、保持器１４の成形性を高めることができる。
【００２３】
［第３の実施形態］
図６は、第３の実施形態に係る転がり軸受における保持器の環状部の一部を軸方向一方側から見た側面図である。
前述した第１の実施形態では、保持溝４１，４２を形成する突部３６が、背抜き部３４の径方向外側の内側面３４ｄに形成されていたが、第３の実施形態では、突部３６が、背抜き部３４の径方向内側の内側面３４ｃに設けられている。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。
【００２４】
本実施形態においても、保持器１４がＸ方向に回転すると、保持溝４１，４２内に入り込んだ異物Ｐを保持することが可能である。
【００２５】
［第４の実施形態］
図７は、第４の実施形態に係る転がり軸受における保持器の環状部の一部を軸方向一方側から見た側面図である。
第４の実施形態では、第１の保持溝４１を形成するための第１の突部３７と、第２の保持溝４２を形成するための第２の突部３８とが、それぞれ背抜き部３４の内側面３４ｄに設けられている。各突部３７，３８は、それぞれ板状であり、背抜き部３４の内側面３４ｄから斜め方向に突出している。そして、各突部３７，３８の側面３７ａ，３８ａと、背抜き部３４の内側面３４ｄとによって保持溝４１，４２が形成されている。その他の構成は、第１の実施形態と同様であり、本実施形態においても第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。また、本実施形態では、突部３７，３８の体積を小さくすることができるので、保持器１４の軽量化を図ることができる。
【００２６】
［第５の実施形態］
図８は、第５の実施形態に係る転がり軸受における保持器の環状部の一部を軸方向一方側から見た側面図である。
第５の実施形態では、背抜き部３４の内部に、第１の実施形態における突部３６（図３参照）と、第３の実施形態における突部３６（図６参照）とが一体となった六角柱形状のブロック（溝形成部材）３９が設けられている。そして、ブロック３９の径方向外側における周方向一方側の側面３９ａと背抜き部３４の径方向外側の内側面３４ｄとの間には、第１の保持溝４１が形成されている。ブロック３９の径方向外側における周方向他方側の側面３９ｂと背抜き部３４の径方向外側の内側面３４ｄとの間には、第２の保持溝４２が形成されている。ブロック３９の径方向内側における周方向一方側の側面３９ｃと背抜き部３４の径方向内側の内側面３４ｃとの間には、第３の保持溝４３が形成されている。ブロック３９の径方向内側における周方向他方側の側面３９ｄと背抜き部３４の径方向内側の内側面３４ｃとの間には、第４の保持溝４４が形成されている。
【００２７】
本実施形態においては、保持器１４が、Ｘ方向に回転したときに、専ら第１及び第３の保持溝４１，４３によって異物Ｐが保持され、Ｘ方向とは反対側に回転したときに、専ら第２及び第４の保持溝４２，４４によって異物Ｐが保持される。本実施形態では、第１の実施形態又は第３の実施形態と比較して、より多くの保持溝が形成されるため、異物Ｐの保持能力（捕捉能力）を高めることができる。
【００２８】
［第６の実施形態］
図９は、第６の実施形態に係る転がり軸受における保持器の環状部の一部を軸方向一方側から見た側面図である。
第６の実施形態では、背抜き部３４の内部に、周方向の両側に保持溝４１，４２が形成されたブロック（溝形成部材）４０が設けられている。第１の保持溝４１は、ブロック４０の径方向外側に配置された側面４０ａと、径方向内側に配置された側面４０ｃとによって略Ｖ字形状に形成されている。第２の保持溝４２は、ブロック４０の径方向外側に配置された側面４０ｂと、径方向内側に配置された側面４０ｄとによって略Ｖ字形状に形成されている。
【００２９】
本実施形態においては、保持器１４が、Ｘ方向に回転したときに、専ら第１の保持溝４１によって異物Ｐが保持され、Ｘ方向とは反対側に回転したときに、専ら第２の保持溝４２によって異物Ｐが保持される。したがって、第１の実施形態と略同様の作用効果を奏する。
【００３０】
［第７の実施形態］
図１０は、第７の実施形態に係る転がり軸受における保持器の環状部の一部を軸方向一方側から見た側面図である。
第７の実施形態においては、背抜き部３４の径方向外側の内側面３４ｄに突部４６が設けられている。この突部４６は、背抜き部３４の内側面３４ｄから径方向内方に延びる第１の部分４７と、第１の部分４７の先端から周方向一方側へ延びる第２の部分４８と、第１の部分４７の先端から周方向他方側へ延びる第３の部分４９とを備えている。したがって、突部４６は、軸方向一方側から見て略Ｔ字状に形成されている。そして、背抜き部３４の内側面３４ｄと、第１の部分４７と、第２の部分４８とによって第１の保持溝４１が形成されている。また、背抜き部３４の内側面３４ｄと、第１の部分４７と、第３の部分４９とによって第２の保持溝４２が形成されている。
【００３１】
本実施形態では、保持器１４が、Ｘ方向に回転したときに、専ら第１の保持溝４１に潤滑油に含まれる異物Ｐが流入し、保持溝４１内で保持される。また、Ｘ方向とは反対側に回転したときに、専ら第２の保持溝４２に潤滑油に含まれる異物Ｐが流入し、保持溝４２内に保持される。特に、各保持溝４１，４２の底部には、略９０°に形成されたコーナー部が各２箇所に設けられているので、これらのコーナー部に異物を捕捉して保持することが可能である。第２の部分４８の先端部には、第１の保持溝４１の開口側に向けて突出する突起部４８ａが形成されている。また、第３の部分４９の先端部には、第２の保持溝４２の開口側に向けて突出する突起部４９ａが形成されている。これらの突起部４８ａ，４９ａによって、各保持溝４１，４２内に流入した異物Ｐが各保持溝４１，４２から流出するのを抑制することができる。
【００３２】
なお、今回開示した実施形態は例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の構成と均等の範囲内での全ての変更が含まれる。
例えば、上記各実施形態の保持溝は、突部又はブロックの周方向両側に形成されていたが、保持器の回転方向が一方向のみである場合には、当該回転方向の先方側のみに保持溝が形成されていてもよい。
背抜き部（凹部）は、保持器の軸方向一方側の端面において開放され、軸方向他方側、周方向両側、及び径方向両側において閉じた形状とされていたが、径方向内側において開放されていてもよい。保持器の回転によって異物には径方向外方への遠心力が付与されるので、背抜き部の径方向内側が開放されていたとしても、異物を保持できるからである。
【００３３】
本発明の保持器は、上記実施形態で説明したような片抱きタイプ（冠型）のものに限らず、軸方向両側に環状部を備えた両抱きタイプのものであってもよい。この場合、双方の環状部に保持溝を形成することができる。また、両抱きタイプの保持器である場合、軸方向の中央において２分割された分割型保持器であってもよい。
本発明の転がり軸受は、転動体として玉を備えたものに限らず、ころ（円筒ころ、円錐ころ等）を備えたものであってもよい。また、保持器は、合成樹脂製に限らず、金属製等であってもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１０：転がり軸受、１１：外輪、１２：内輪、１３：転動体、１４：保持器、２１：軌道、２２：軌道、３１：環状部、３１ａ：軸方向一方側の端面、３２：柱部、３３：ポケット、３４：背抜き部、３６：突部、４１：第１の保持溝、４２：第２の保持溝、４３：第３の保持溝、４４：第４の保持溝、４６：突部、Ｐ：異物
【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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【図１０】
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