(57)【要約】【課題】保持器ポケットのエッジ部で掻き取られたグリースが局所的に溜まることを抑え、環状空間内におけるグリースの循環性を向上させることのできる４点接触玉軸受を提供する。【解決手段】内輪側軌道溝１ｘと外輪側軌道溝２ｘとから形成されるボール軌道の軸方向中心を、内外輪（１，２）の軸方向中心よりも冠型保持器４の爪部４１ｂ側にずらせて形成し、保持器４の基体側端面４１ｘと一方のシール部材５ａの間隙Ｌ１と、ボール３の表面３ｘと他方のシール部材５ｂの間隙Ｌ２とを同程度とする。この構成により、基体端部４１ｘと対向する一方のシール部材５ａとの間に滞留したグリースの他の部位への移動がスムーズになり、環状空間６内におけるグリースの循環性が向上する。従って、この４点接触玉軸受は、グリースが局所的に溜まることが抑えられ、グリースの外部への漏出を防止することができる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、外輪と、これら内輪と外輪とから形成される環状空間内に配置される複数のボールとを備え、これら各ボールは、冠型保持器により周方向に一定の間隔で転動自在に保持され、かつ、これら各ボールが、前記内輪外周面に形成された内輪側軌道面と前記外輪内周面に形成された外輪側軌道面のそれぞれと２点で接触する４点接触玉軸受において、
前記内輪側軌道面と前記外輪側軌道面とから形成されるボール軌道の軸方向中心が、前記内外輪の軸方向中心よりも前記冠型保持器の軸方向爪部側にずれていることを特徴とする４点接触玉軸受。
【請求項２】
前記環状空間の両端開口部には、この環状空間を密閉するシール部材がそれぞれ取り付けられているとともに、前記冠型保持器の軸方向基体側に配設された一方のシール部材とこのシール部材に対向する前記基体の端部の距離と、この冠型保持器の軸方向爪部側に配設された他方のシール部材と前記ボールの距離とが等しくなる位置に、前記ボール軌道が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の４点接触玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボールが内外輪とそれぞれ２点で接触しつつ軌道を転動する４点接触玉軸受に関し、更に詳しくは、軸受内部に封入される潤滑剤の循環性を向上させ、潤滑剤の外部への漏れを防止することのできる４点接触玉軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
４点接触玉軸受は、一般に、図２の軸平行一部断面図に示すように、内輪１と外輪２の間に、複数のボール３を保持器４により周方向に一定の間隔で保持した状態で、転動自在に配置した構造をとる。保持器４は、各ボール３をそれぞれ収容するポケットを備え、そのポケットの内周面はボール３の表面よりも若干大径の凹球面の一部をなす面に形成されている。また、内輪１の外周面と外輪２の内周面には、異なる曲率中心を有する２つの円弧からなる軌道溝１ｘ，２ｘがそれぞれ形成されているとともに、これらの軌道溝１ｘ，２ｘは、ボール３とそれぞれ断面視２点で接触する４点接触ボール軌道を形成している。そして、これら内輪１と外輪２とから形成される環状空間６内には、図示しないグリース等の潤滑剤が封入され、その環状空間６の軸方向両端の開口６ａには、２つのシール部材５ａ，５ｂが取り付けられている。
【０００３】
近年、比較的小型の玉軸受に使用される保持器は、成形が容易で軸受への組み付けも簡単なことから、樹脂製の冠型保持器が多用されている。冠型保持器４は、図３にその外観図を例示するように、軸方向に非対称に形成されており、環状の基体４１の軸方向片側に、周方向に一定の間隔でポケット４２を形成したものである。各ポケット４２は、基体４１の基部の所定位置に形成された凹部４１ａと、その両側に一定の高さで突出する一対の爪部４１ｂとによって構成されており、これら各凹部４１ａの内側面および各爪部４１ｂの片側面によって、ボールの球面に略沿った複数の凹球面（ポケット４２の内周面４２ａ）が形成されている。
【０００４】
また、４点接触玉軸受は、スラスト方向からの荷重を受けた場合、そのモーメントの影響によりボールの転動に進み遅れが発生することがある。そのため、４点接触玉軸受に使用される冠型保持器には、この繰り返し加わるモーメントに耐える強度が要求され、ラジアル玉軸受等に使用される冠型保持器に比べて、軸方向寸法を大きく形成する必要があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上のような冠型保持器を備えた４点接触玉軸受においては、軸受の回転時に、ボールに付着したグリースがこの保持器のエッジ部に掻き取られ、その掻き取られたグリースが軸受内部に局所的に滞留し、この滞留量の増大によってグリースの軸受外部への漏れが発生してしまうという問題があった。
【０００６】
ここで、従来の４点接触玉軸受におけるグリースの滞留状態を説明する。
図４は、従来の４点接触玉軸受の構成を示す軸直交方向の一部断面図であり、図５は、軸平行方向の一部断面図である。また、図６（ａ）は図２のＰ部拡大図であり、図６（ｂ）は図２のＱ部拡大図である。
【０００７】
例えば図４のように、内輪１が回転し、外輪２が固定されているものとして、内輪１が図４において矢印Ａで示す向きに回転すると、ボール３は同図に矢印Ｂで示す向きに回転（自転運動）しつつ、同じく矢印Ｃで示す向きに移動（公転運動）し、このボール３の移動により保持器４が押されて同方向に回転する。このとき、保持器４の凹球面（ポケット内周面４２ａ）がボール３よりも若干大径であることから、ボール３はポケット内周面４２ａに対して内輪１の回転方向前方で、かつ、内輪１側のエッジ部Ｅに主として当接して保持器４を押す。このことによって、図４に示すように、ボール３の表面に付着しているグリースＧが、保持器４のエッジ部Ｅで掻き切られることとなる。そして、その掻き取られたグリースＧは、このような軸方向に非対称な保持器を使用した玉軸受の場合、図５に示すように、保持器基体４１側のシール部材５ａ近傍（図示右方）に短時間の内に滞留してしまうことが知られている。
【０００８】
特に、４点接触玉軸受においては、耐久性アップのために、冠型保持器４の基体部分４１の軸方向寸法が、ラジアル玉軸受等に比べ大きく形成されていることから、図６に示すように、冠型保持器４の軸方向基体４１側に配設された一方のシール部材５ａとこのシール部材５ａに対向する基体４１の端面４１ｘとの間隙Ｌ１（図６（ａ））は、この冠型保持器４の軸方向爪部４１ｂ側に配設された他方のシール部材５ｂとボール３の表面３ｘとの間隙Ｌ２（図６（ｂ））に比べ、小さなすき間となっている。そのため、前述のエッジＥによって掻き取られたグリースＧは、図５のように、このすき間に滞留し易く、他の部位への再循環が阻害されてしまう。また、このすき間への滞留量が増えると、グリースＧがシール５ａと内輪１との間から漏出してしまう可能性があった。
【０００９】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、保持器ポケットのエッジ部で掻き取られたグリースが局所的に溜まることを抑え、環状空間内におけるグリースの循環性を向上させることのできる４点接触玉軸受を提供すること目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、内輪と、外輪と、これら内輪と外輪とから形成される環状空間内に配置される複数のボールとを備え、これら各ボールは、冠型保持器により周方向に一定の間隔で転動自在に保持され、かつ、これら各ボールが、前記内輪外周面に形成された内輪側軌道面と前記外輪内周面に形成された外輪側軌道面のそれぞれと２点で接触する４点接触玉軸受において、前記内輪側軌道面と前記外輪側軌道面とから形成されるボール軌道の軸方向中心が、前記内外輪の軸方向中心よりも前記冠型保持器の軸方向爪部側にずれていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、前記環状空間の両端開口部に、この環状空間を密閉するシール部材がそれぞれ取り付けられている場合、前記冠型保持器の軸方向基体側に配設された一方のシール部材とこのシール部材に対向する前記基体の端部の距離と、この冠型保持器の軸方向爪部側に配設された他方のシール部材と前記ボールの距離とが等しくなる位置に、前記ボール軌道が形成されている構成を、好適に採用することができる。
【００１２】
本発明は、冠型保持器とシール部材とを備える４点接触玉軸受において、内外輪の内側面に形成されるそれぞれの軌道溝を、これらの軸方向中心が、軸受の軸方向中心よりも冠型保持器の軸方向爪部側となるようにオフセットして形成し、この保持器の基体側端部とこの端部に対向して配設された一方のシール部材との間隙を広げることによって、所期の目的を達成しようとするものである。
【００１３】
すなわち、請求項１に記載の発明によれば、冠型保持器の基体側に配設された一方のシール部材と、このシール部材に対向する基体端部とのすき間が広がることによって、グリースが滞留し易いこのすき間から他の部位へのグリース移動がスムーズになり、環状空間内におけるグリースの循環性を向上させることができる。従って、本発明の４点接触玉軸受は、保持器ポケットのエッジ部で掻き取られたグリースが一方のシール部材近傍に溜まることが抑えられ、ひいてはグリースの外部への漏出を防止することができる。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明によれば、環状空間内における冠型保持器の軸方向基体側のすき間と爪部側のすき間が等間隔となり、掻き取られたグリースを環状空間内全体に円滑に循環させることができるようになる。従って、本発明の４点接触玉軸受は、グリースの円滑な循環によりボールの焼付き等が防止され、玉軸受の寿命を延ばす効果を奏することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつこの発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態における４点接触玉軸受の構造を示す軸平行一部断面図である。なお、従来の玉軸受と同様の機能を有する構成部材には、同じ符号を付記する。
【００１６】
本実施の形態における４点接触玉軸受も、保持器４の回転をボール３によってのみ案内する転動体案内形式の玉軸受であり、基本的な構造は図２に示した従来例と同様である。この玉軸受も、外周面に軌道溝１ｘを有する内輪１と、内周面に軌道溝２ｘを有する外輪２と、これら内輪１と外輪２とから形成される環状空間６内に、冠型保持器４のポケットによって周方向に一定の間隔で回転自在に支持された複数のボール３とから構成されている。また、内輪１の外周面と外輪２の内周面には、異なる曲率中心を有する２つの円弧からなる軌道溝１ｘ，２ｘがそれぞれ形成されているとともに、これらの軌道溝１ｘ，２ｘは、ボール３とそれぞれ断面視２点で接触する４点接触ボール軌道を形成している。そして、これら内輪１と外輪２とから形成される環状空間６内には、図示しないグリース等の潤滑剤が封入され、その環状空間６の軸方向両端の開口６ａには、２つのシール部材５ａ，５ｂが取り付けられている。
【００１７】
また、本実施の形態で用いられる冠型保持器４も、図３に示す従来例と同様の外観を有し、各ポケット４２は、基体４１の基部の所定位置に形成された凹部４１ａと、その両側に一定の高さで突出する一対の爪部４１ｂとによって構成されており、これらの凹部４１ａの内側面および爪部４１ｂの片側面によって、ボールの球面に略沿った凹球面（ポケット４２の内周面４２ａ）が形成されている。なお、この保持器４は、４点接触玉軸受に組み付けられた場合、基体４１の図示裏面側の端面４１ｘが一方のシール部材と、反対側に位置する爪部４１ｂが他方のシール部材と対向して配置されることとなる。
【００１８】
本実施の形態における４点接触玉軸受の構造的特長は、図１に示すように、内輪側軌道溝１ｘと外輪側軌道溝２ｘとから形成されるボール軌道が、その軸方向中心線Ｙ２を内外輪の軸方向中心線Ｙ１よりも保持器４の爪部４１ｂ側（図示左方）にｄだけずらせて形成されており、冠型保持器４の基体側端面４１ｘと一方のシール部材５ａの間隙Ｌ１と、ボール３の表面３ｘと他方のシール部材５ｂの間隙Ｌ２とが実質的に同程度となっている点である。また、このボール軌道の軸方向中心のオフセット量ｄは、冠型保持器４の基体４１部の軸方向厚みＤのほぼ半分となっている。
【００１９】
この構成により、冠型保持器４の基体端部４１ｘと対向する一方のシール部材５ａとの間に滞留したグリースの他の部位への移動がスムーズになり、環状空間６内におけるグリースの循環性を向上させることができる。従って、本実施の形態における４点接触玉軸受は、従来例（図４）で説明した冠型保持器４の内輪１側エッジＥによるグリースの掻き取りが発生した場合でも、その掻き取られたグリースが一方のシール部材５ａ近傍に溜まることが抑制され、もってグリースの外部への漏出を防止することが可能となる。
【００２０】
また、環状空間６内における冠型保持器４の軸方向基体４１側のすき間と爪部４１ｂ側のすき間が等間隔となり、掻き取られたグリースを環状空間６内全体に円滑に循環させることができるようになる。従って、本実施の形態の４点接触玉軸受は、グリースの円滑な循環によりボール３の焼付き等が防止され、軸受の寿命を延ばす効果を奏することができる。
【００２１】
なお、ボール軌道中心を軸方向にオフセットすることは、通常の単列ラジアル玉軸受の場合、荷重中心とボール軌道中心のずれによるモーメントが発生し、グリースの循環不良によるボールの焼付き等のトラブルの原因となり得るが、スラスト方向からの荷重も負荷できる４点接触玉軸受においては、このような問題の発生はなく、荷重中心のずれによるボールのスピン運動により、グリースは環状空間全体に循環することができる。
【００２２】
また、本実施の形態においては、ボール軌道の軸方向中心のオフセット量ｄを冠型保持器の基体部の軸方向厚みＤの約半分としたが、このオフセット量ｄは、使用されるボールの直径の５〜１５％程度の範囲内に設計することが望ましい。
【００２３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の４点接触玉軸受によれば、内輪側軌道面と外輪側軌道面とから形成されるボール軌道を、その軸方向中心が内外輪の軸方向中心よりも冠型保持器の軸方向爪部側となるように形成することにより、軸受の環状空間内におけるグリースの循環性を向上させることができる。
【００２４】
また、保持器のエッジによって掻き取られたグリースが、環状空間内全体に円滑に循環することから、ボールの焼付き等が防止され、玉軸受の寿命を延ばす効果を奏することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における４点接触玉軸受の構造を示す軸平行一部断面図である。
【図２】従来の４点接触玉軸受の構造を示す軸平行一部断面図である。
【図３】従来の４点接触玉軸受に使用される冠型保持器の外観斜視図である。
【図４】冠型保持器を備えた従来の４点接触玉軸受の軸直交一部断面図を用いて示す保持器によるグリース掻き取り作用の説明図である。
【図５】冠型保持器を備えた従来の４点接触玉軸受の軸平行一部断面図を用いて示すグリース漏れの説明図である。
【図６】（ａ）は図２のＰ部拡大図であり、（ｂ）は図２のＱ部拡大図である。
【符号の説明】
１　内輪
１ｘ　軌道溝（軌道面）
２　外輪
２ｘ　軌道溝（軌道面）
３　ボール
３ｘ　表面
４　保持器
４１　基体
４１ａ　凹部
４１ｂ　爪部
４１ｘ　端面
４２　ポケット
４２ａ　内周面
５ａ，５ｂ　シール部材
６　環状空間
Ｅ　エッジ
Ｇ　グリース
【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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