(57)【要約】【課題】ポケット面と転動体の間の潤滑剤の流動を確保しつつ、ＮＲＲＯのうち転動体の公転成分を抑制可能な軸受用保持器を提供すること。【解決手段】保持器１０のポケット２０を、内側ポケット面２２、中間ポケット面２８、外側ポケット面３４とから形成し、内側ポケット面２２及び外側ポケット面３４を、互いの曲率中心を偏在させた２つの球面状ポケット面でそれぞれ形成し、中間ポケット面２８を互いの中心軸を偏在させた２つの筒状ポケット面で形成し、内側ポケット面２２及び外側ポケット面３４と無負荷状態での転動体の回転表面との間に形成される円周方向の隙間δＨの最小値δＨｍｉｎと、転動体の回転直径ＤＢとの比を０．０１〜０．０２の範囲に設定して軸受用保持器１０を構成する。【選択図】　図２
2004084819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全体が円環状をなし、凹面をなすポケット内壁で転動体を収容保持するポケットを円周方向の複数箇所に形成し、且つ、各ポケットのアキシアル方向の一方側に前記転動体の直径よりも開口幅が小さな開口部を設けた軸受用保持器において、
前記複数箇所のポケットのうち少なくとも１箇所のポケットのポケット内壁は、内側ポケット面と外側ポケット面とがラジアル方向に並んで形成されており、
前記内側ポケット面を、前記開口部側にある第１の球面状ポケット面と、前記開口部と反対側で第１の球面状ポケット面に連なる第２の球面状ポケット面とから形成して、この第１の球面状ポケット面の曲率半径の中心と、第２の球面状ポケット面の曲率半径の中心とを、互いにずらして構成し、
前記外側ポケット面を、前記開口部側にある第３の球面状ポケット面と、前記開口部と反対側で第３の球面状ポケット面に連なる第４の球面状ポケット面とで形成して、この第３の球面状ポケット面の曲率半径の中心と、第４の球面状ポケット面の曲率半径の中心とを、互いにずらして構成したことを特徴とする軸受用保持器。
【請求項２】
請求項１に記載の軸受用保持器であって、無負荷状態での前記転動体の回転表面と、前記第１の球面状ポケット面との間に形成される円周方向の距離δＨＩの最小値δＨＩｍｉｎと、前記転動体の回転直径ＤＢとの比δＨＩｍｉｎ／ＤＢの値の範囲を０．０１〜０．０２に設定し、
無負荷状態での前記転動体の回転表面と、前記第３の球面状ポケット面との間の円周方向の距離δＨＯの最小値δＨＯｍｉｎと、前記転動体の回転直径ＤＢとの比δＨＯｍｉｎ／ＤＢの値の範囲を０．０１〜０．０２に設定したことを特徴とする軸受用保持器。
【請求項３】
全体が円環状をなし、凹面をなすポケット内壁で転動体を収容保持するポケットを円周方向の複数箇所に形成し、且つ、各ポケットのアキシアル方向の一方側に前記転動体の直径よりも開口幅が小さな開口部を設けた軸受用保持器において、
前記複数箇所のポケットのうち少なくとも１箇所のポケットのポケット内壁は、内側ポケット面と外側ポケット面とがラジアル方向に並んで形成されており、
前記内側ポケット面と外側ポケット面のうちのいずれか一方を、前記開口部側にある第１の球面状ポケット面と、前記開口部と反対側で第１の球面状ポケット面に連なる第２の球面状ポケット面とから形成して、この第１の球面状ポケット面の曲率半径の中心と、第２の球面状ポケット面の曲率半径の中心とを、互いにずらして構成し、
前記内側ポケット面と外側ポケット面のうちの他方を、中心軸がラジアル方向を向く円筒若しくは円錐の内側面の一部からなり、且つ、前記開口部側にある第１の筒状ポケット面と、中心軸がラジアル方向を向く円筒若しくは円錐の内側面の一部からなり、且つ、前記開口部と反対側で第１の筒状ポケット面に連なっている第２の筒状ポケット面とから形成して、この第１の筒状ポケット面の中心軸と、第２の筒状ポケット面の中心軸とを、互いにずらして構成したことを特徴とする軸受用保持器。
【請求項４】
請求項３に記載の軸受用保持器であって、無負荷状態での前記転動体の回転表面と、前記第１の球面状ポケット面との間に形成される円周方向の距離δＨの最小値δＨｍｉｎと、前記転動体の回転直径ＤＢとの比δＨｍｉｎ／ＤＢの値の範囲を０．０１〜０．０２に設定したことを特徴とする軸受用保持器。
【請求項５】
全体が円環状をなし、凹面をなすポケット内壁で転動体を収容保持するポケットを円周方向の複数箇所に形成し、且つ、各ポケットのアキシアル方向の一方側に前記転動体の直径よりも開口幅が小さな開口部を設けた軸受用保持器において、
前記複数箇所のポケットのうち少なくとも１箇所のポケットのポケット内壁は、内側ポケット面と、中間ポケット面と、外側ポケット面とがラジアル方向に順番に並んで形成されており、
前記内側ポケット面を、前記開口部側にある第１の球面状ポケット面と、前記開口部と反対側で第１の球面状ポケット面に連なる第２の球面状ポケット面とから形成して、この第１の球面状ポケット面の曲率半径の中心と、第２の球面状ポケット面の曲率半径の中心とを、互いにずらして構成し、
前記中間ポケット面を、中心軸がラジアル方向を向く円筒若しくは円錐の内側面の一部からなり、且つ、前記開口部側にある第１の筒状ポケット面と、中心軸がラジアル方向を向く円筒若しくは円錐の内側面の一部からなり、且つ、前記開口部と反対側で第１の筒状ポケット面に連なる第２の筒状ポケット面とで形成して、この第１の筒状ポケット面の中心軸と、第２の筒状ポケット面の中心軸とを、互いにずらして構成し、
前記外側ポケット面を、前記開口部側にある第３の球面状ポケット面と、前記開口部と反対側で第３の球面状ポケット面に連なる第４の球面状ポケット面とで形成して、この第３の球面状ポケット面の曲率半径の中心と、第４の球面状ポケット面の曲率半径の中心とを、互いにずらして構成したことを特徴とする軸受用保持器。
【請求項６】
請求項５に記載の軸受用保持器であって、無負荷状態での前記転動体の回転表面と、前記第１の球面状ポケット面との間に形成される円周方向の距離δＨＩの最小値δＨＩｍｉｎと、前記転動体の回転直径ＤＢとの比δＨＩｍｉｎ／ＤＢの値の範囲を０．０１〜０．０２に設定し、
無負荷状態での前記転動体の回転表面と、前記第３の球面状ポケット面との間の円周方向の距離δＨＯの最小値δＨＯｍｉｎと、前記転動体の回転直径ＤＢとの比δＨＯｍｉｎ／ＤＢの値の範囲を０．０１〜０．０２に設定したことを特徴とする軸受用保持器。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のうちのいずれかに記載の軸受用保持器を有することを特徴とする軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低振動が要求されるモータ等に用いられる深溝玉軸受等の軸受用保持器と、この軸受用保持器を有する軸受に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータ等に搭載されるハードディスクドライブ等の駆動モータ用転がり軸受では、モータの回転に同期しない回転非同期振動（ＮＲＲＯ）を低減することが求められている。
従来ある低ＮＲＲＯの達成を目的とする転がり軸受に用いられる保持器においては、転動体を収納保持しているポケットのポケット面は単一の球面により形成されている。そして、転動体とポケット面との間の隙間を小さくし、円周方向の転動体動き量を小さく抑え、ＮＲＲＯの転動体公転成分の抑制を図っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、転動体とポケット面との間の隙間を小さくすることによって低ＮＲＲＯが達成しようとしても、転動体とポケット面との間で潤滑剤の流動が妨げられるという不具合を生じていた。そして、潤滑剤の流動が妨げられることにより、音響寿命が低下し、動摩擦トルクが増大してしまう。このため、転動体とポケット面との間の隙間を小さくすることによる低ＮＲＲＯの達成には一定の限界があった。
【０００４】
本発明は、上記した従来の技術の問題点を除くためになされたものであり、その目的とするところは、転動体を収容保持するポケット面と転動体の間の潤滑剤の流動を確保しつつ、ＮＲＲＯのうち転動体の公転成分を抑制可能な軸受用保持器及び軸受を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、その課題を解決するために以下のような構成をとる。請求項１の発明は、全体が円環状をなし、凹面をなすポケット内壁で転動体を収容保持するポケットを円周方向の複数箇所に形成し、且つ、各ポケットのアキシアル方向の一方側に前記転動体の直径よりも開口幅が小さな開口部を設けた軸受用保持器において、前記複数箇所のポケットのうち少なくとも１箇所のポケットのポケット内壁は、内側ポケット面と外側ポケット面とがラジアル方向に並んで形成されており、前記内側ポケット面を、前記開口部側にある第１の球面状ポケット面と、前記開口部と反対側で第１の球面状ポケット面に連なる第２の球面状ポケット面とから形成して、この第１の球面状ポケット面の曲率半径の中心と、第２の球面状ポケット面の曲率半径の中心とを、互いにずらして構成し、前記外側ポケット面を、前記開口部側にある第３の球面状ポケット面と、前記開口部と反対側で第３の球面状ポケット面に連なる第４の球面状ポケット面とで形成して、この第３の球面状ポケット面の曲率半径の中心と、第４の球面状ポケット面の曲率半径の中心とを、互いにずらして構成した軸受用保持器である。
【０００６】
請求項１の発明によると、ポケット内壁は、球面の一部の凹面からなる球面状ポケット面を４面組合わせて形成してある。第１の球面状ポケット面と第２の球面状ポケット面を形成する球面の曲率半径の中心は互いにずれて偏心しており、第１の球面状ポケット面と第２の球面状ポケット面の境界部分は谷を形成する。この境界部分の奥まで転動体が入り込むことはできず、この境界部分において常に転動体との間に隙間が存在し、この隙間を潤滑剤が流動可能となる。第３の球面状ポケット面と第４の球面状ポケット面の境界部分においても、同様であり、転動体との間に潤滑剤が流動可能な隙間が常に存在する。
【０００７】
また、転動体の表面に付着した余剰の潤滑剤は第１の球面状ポケット面及び第２の球面状ポケット面の端部で掻き取られ、動摩擦トルクが過大になることが防止される。同様に、第３の球面状ポケット面と第４の球面状ポケット面の端部でも、転動体の表面に付着した余剰の潤滑剤は掻き取られている。
したがって、転動体とポケット内壁との距離を小さくしてＮＲＲＯのうち転動体の公転成分が抑制されると同時に、ポケット内壁と転動体との間で潤滑剤の流動が確保され、音響寿命が低下することは防止され、動摩擦トルクも低く抑えられえる。
【０００８】
なお、軸受用保持器の中心軸の方向をアキシアル方向という。また、軸受用保持器の中心軸に垂直な方向であり、且つ、この中心軸から放射線状に遠ざかる方向をラジアル方向という。さらに、軸受用保持器の円周に沿った方向を円周方向という。
請求項２の発明は、請求項１に記載の軸受用保持器であって、無負荷状態での前記転動体の回転表面と、前記第１の球面状ポケット面との間に形成される円周方向の距離δＨＩの最小値δＨＩｍｉｎと、前記転動体の回転直径ＤＢとの比δＨＩｍｉｎ／ＤＢの値の範囲を０．０１〜０．０２に設定し、無負荷状態での前記転動体の回転表面と、前記第３の球面状ポケット面との間の円周方向の距離δＨＯの最小値δＨＯｍｉｎと、前記転動体の回転直径ＤＢとの比δＨＯｍｉｎ／ＤＢの値の範囲を０．０１〜０．０２に設定した軸受用保持器である。
【０００９】
転動体がポケット内を回転しつつ円周方向に動いて、転動体が第１の球面状ポケット面及び第２の球面状ポケット面と接触する場合、転動体が円周方向に動く距離はδＨＩの最小値δＨＩｍｉｎに相当する距離であり、δＨＩは第１の球面状ポケット面と第２の球面状ポケット面との境界部分で最大値δＨＩｍａｘをとる。このため、この境界部分と転動体との間には、少なくともδＨＩの最大値δＨＩｍａｘと最小値δＨＩｍｉｎの差に相当する距離があいており、隙間が常に存在し、この隙間を潤滑剤が流動する。同様に、第３の球面状ポケット面と第４の球面状ポケット面との間の境界部分と、転動体との間には、少なくともδＨＯの最大値δＨＯｍａｘと最小値δＨＯｍｉｎの差に相当する距離があいており、隙間が常に存在し、この隙間を潤滑剤が流動する。したがって、転動体とポケット内壁との距離を小さくしてＮＲＲＯのうち転動体の公転成分が抑制されると同時に、ポケット内壁と転動体との間で潤滑剤の流動が確保され、音響寿命が低下することは防止され、動摩擦トルクも低く抑えられえる。
【００１０】
また、δＨＯｍｉｎ／ＤＢの値またはδＨＩｍｉｎ／ＤＢの値が０．０１未満であると、ポケットと転動体の間の動摩擦トルクが大きくなり、軸受用保持器を備える軸受が円滑に回転しなくなる。δＨＯｍｉｎ／ＤＢの値またはδＨＩｍｉｎ／ＤＢの値が０．０２を超えると、転動体とポケット面との間の円周方向の距離が大きすぎて、転動体がポケット面に大きな力で衝突する。したがって、低ＮＲＲＯを実現するには、δＨＯｍｉｎ／ＤＢの値及びδＨＩｍｉｎ／ＤＢの値を０．０１〜０．０２の範囲とすることが好ましい。
【００１１】
請求項３の発明は、全体が円環状をなし、凹面をなすポケット内壁で転動体を収容保持するポケットを円周方向の複数箇所に形成し、且つ、各ポケットのアキシアル方向の一方側に前記転動体の直径よりも開口幅が小さな開口部を設けた軸受用保持器において、前記複数箇所のポケットのうち少なくとも１箇所のポケットのポケット内壁は、内側ポケット面と外側ポケット面とがラジアル方向に並んで形成されており、前記内側ポケット面と外側ポケット面のうちのいずれか一方を、前記開口部側にある第１の球面状ポケット面と、前記開口部と反対側で第１の球面状ポケット面に連なる第２の球面状ポケット面とから形成して、この第１の球面状ポケット面の曲率半径の中心と、第２の球面状ポケット面の曲率半径の中心とを、互いにずらして構成し、前記内側ポケット面と外側ポケット面のうちの他方を、中心軸がラジアル方向を向く円筒若しくは円錐の内側面の一部からなり、且つ、前記開口部側にある第１の筒状ポケット面と、中心軸がラジアル方向を向く円筒若しくは円錐の内側面の一部からなり、且つ、前記開口部と反対側で第１の筒状ポケット面に連なっている第２の筒状ポケット面とから形成して、この第１の筒状ポケット面の中心軸と、第２の筒状ポケット面の中心軸とを、互いにずらして構成した軸受用保持器である。
【００１２】
請求項３の発明によると、ポケット内壁は、球面の一部の凹面からなる球面状ポケット面と、円筒若しくは円錐の一部の凹面からなる筒状ポケット面とが組合わさって形成されている。成型された球面状ポケット面の球面の曲率半径の公差が大きくなってしまうときでも、筒状ポケット面を精度良く成型することが可能であり、転動体の回転表面とポケット面との間の保持器円周方向の距離は、筒状ポケット面により一定値以内に制限される。このため、転動体とポケットとの間に存在する隙間の大きさは一定値以下に管理され、ＮＲＲＯのうち転動体の公転成分が抑制可能となる。したがって、請求項１又は請求項２に記載の発明よりも効果的にＮＲＲＯのうち転動体の公転成分が抑制される。
【００１３】
また、第１の球面状ポケット面と第２の球面状ポケット面を形成する球面の曲率半径の中心は互いにずれて偏心しており、第１の球面状ポケット面と第２の球面状ポケット面の境界部分には谷が形成されており、この境界部分において常に転動体との間に隙間が存在し、この隙間を潤滑剤が流動可能となっており、同様に、第１の筒状ポケット面と第２の筒状ポケット面の中心軸は互いにずれて偏心しており、第１の筒状ポケット面と第２の筒状ポケット面の境界部分においても、転動体との間に潤滑剤が流動可能な隙間が常に存在する。さらに、転動体の表面に付着した余剰の潤滑剤は第１の球面状ポケット面及び第２の球面状ポケット面の端部で掻き取られ、動摩擦トルクが過大になることが防止される。したがって、ポケット内壁と転動体との間で潤滑剤の流動が確保され、音響寿命が低下することは防止され、動摩擦トルクも低く抑えられえる。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項３に記載の軸受用保持器であって、無負荷状態での前記転動体の回転表面と、前記第１の球面状ポケット面との間に形成される円周方向の距離δＨの最小値δＨｍｉｎと、前記転動体の回転直径ＤＢとの比δＨｍｉｎ／ＤＢの値の範囲を０．０１〜０．０２に設定した軸受用保持器である。
転動体がポケット内を回転しつつ円周方向に動いて、転動体が第１の球面状ポケット面及び第２の球面状ポケット面と接触する場合、転動体が円周方向に動く距離はδＨの最小値δＨｍｉｎに相当する距離である。また、δＨは、第１の球面状ポケット面と第２の球面状ポケット面との間の境界部分において最大値δＨｍａｘをとる。このため、この境界部分で転動体との間には、δＨの最大値δＨｍａｘと最小値δＨｍｉｎの差に相当する距離が少なくともあいており、隙間が常に存在する。この隙間を潤滑剤が流動する。したがって、転動体とポケット内壁との距離を小さくしてＮＲＲＯのうち転動体の公転成分が抑制されると同時に、ポケット内壁と転動体との間で潤滑剤の流動が確保され、音響寿命が低下することは防止され、動摩擦トルクも低く抑えられえる。
【００１５】
請求項５の発明は、全体が円環状をなし、凹面をなすポケット内壁で転動体を収容保持するポケットを円周方向の複数箇所に形成し、且つ、各ポケットのアキシアル方向の一方側に前記転動体の直径よりも開口幅が小さな開口部を設けた軸受用保持器において、前記複数箇所のポケットのうち少なくとも１箇所のポケットのポケット内壁は、内側ポケット面と、中間ポケット面と、外側ポケット面とがラジアル方向に順番に並んで形成されており、前記内側ポケット面を、前記開口部側にある第１の球面状ポケット面と、前記開口部と反対側で第１の球面状ポケット面に連なる第２の球面状ポケット面とから形成して、この第１の球面状ポケット面の曲率半径の中心と、第２の球面状ポケット面の曲率半径の中心とを、互いにずらして構成し、前記中間ポケット面を、中心軸がラジアル方向を向く円筒若しくは円錐の内側面の一部からなり、且つ、前記開口部側にある第１の筒状ポケット面と、中心軸がラジアル方向を向く円筒若しくは円錐の内側面の一部からなり、且つ、前記開口部と反対側で第１の筒状ポケット面に連なる第２の筒状ポケット面とで形成して、この第１の筒状ポケット面の中心軸と、第２の筒状ポケット面の中心軸とを、互いにずらして構成し、前記外側ポケット面を、前記開口部側にある第３の球面状ポケット面と、前記開口部と反対側で第３の球面状ポケット面に連なる第４の球面状ポケット面とで形成して、この第３の球面状ポケット面の曲率半径の中心と、第４の球面状ポケット面の曲率半径の中心とを、互いにずらして構成した軸受用保持器である。
【００１６】
請求項５の発明によると、ポケット内壁は、球面の一部の凹面からなる球面状ポケット面と、円筒若しくは円錐の一部の凹面からなる筒状ポケット面と、球面の一部の凹面からなる球面状ポケット面とが順番にラジアル方向に並んで形成されている。少なくとも筒状ポケット面を精度良く成型することが可能であるので、転動体の回転表面とポケット面との間の保持器円周方向の距離を一定値以内に管理でき、ＮＲＲＯのうち転動体の公転成分が抑制可能となり、請求項１又は請求項２に記載の発明よりも効果的にＮＲＲＯのうち転動体の公転成分が抑制される。
【００１７】
また、第１の球面状ポケット面と第２の球面状ポケット面を形成する球面の曲率半径の中心は互いにずれて偏心しており、第１の筒状ポケット面と第２の筒状ポケット面の中心軸は互いにずれて偏心しており、第３の球面状ポケット面と第４の球面状ポケット面を形成する球面の曲率半径の中心は互いにずれて偏心しており、第１の球面状ポケット面と第２の球面状ポケット面の境界部分、第１の筒状ポケット面と第２の筒状ポケット面の境界部分、第３の球面状ポケット面と第４の球面状ポケット面の境界部分のそれぞれにおいて、潤滑剤の流動を可能とする隙間が転動体との間に常に存在する。さらに、転動体の表面に付着した余剰の潤滑剤は内側ポケット面及び外側ポケット面の端部でそれぞれ掻き取られる。したがって、ポケット内壁と転動体との間で潤滑剤の流動が確保され、音響寿命が低下することは防止され、動摩擦トルクも低く抑えられえる。
【００１８】
請求項６の発明は、請求項５に記載の軸受用保持器であって、無負荷状態での前記転動体の回転表面と、前記第１の球面状ポケット面との間に形成される円周方向の距離δＨＩの最小値δＨＩｍｉｎと、前記転動体の回転直径ＤＢとの比δＨＩｍｉｎ／ＤＢの値の範囲を０．０１〜０．０２に設定し、無負荷状態での前記転動体の回転表面と、前記第３の球面状ポケット面との間の円周方向の距離δＨＯの最小値δＨＯｍｉｎと、前記転動体の回転直径ＤＢとの比δＨＯｍｉｎ／ＤＢの値の範囲を０．０１〜０．０２に設定した軸受用保持器である。
【００１９】
転動体がポケット内を回転しつつ円周方向に動いて、転動体が第１の球面状ポケット面及び第２の球面状ポケット面と接触する場合、転動体が円周方向に動く距離はδＨＩの最小値δＨＩｍｉｎに相当する距離であり、δＨＩは第１の球面状ポケット面と第２の球面状ポケット面との境界部分で最大値δＨＩｍａｘをとる。したがって、この境界部分と転動体との間には、少なくともδＨＩの最大値δＨＩｍａｘと最小値δＨＩｍｉｎの差に相当する距離があいており、隙間が常に存在する。同様に、第３の球面状ポケット面と第４の球面状ポケット面との間の境界部分と、転動体との間には、少なくともδＨＯの最大値δＨＯｍａｘと最小値δＨＯｍｉｎの差に相当する距離があいており、隙間が常に存在する。
【００２０】
したがって、転動体とポケット内壁との距離を小さくしてＮＲＲＯのうち転動体の公転成分が抑制されると同時に、ポケット内壁と転動体との間で潤滑剤の流動が確保され、音響寿命が低下することは防止され、動摩擦トルクも低く抑えられえる。
請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６のうちのいずれかに記載の軸受用保持器を有する軸受である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、図１ないし図５を参照して本実施の形態の構成を説明する。
図１は、本実施の形態に係る軸受用の保持器１０の外形を示したものである。保持器１０は合成樹脂等を材料として射出成型により成型した円形冠状の部材であり、この保持器１０の円周方向ＬＣに所定の間隔をおいて複数のポケット２０を備え、各ポケット２０の間は柱部１２で区切られている。また、柱部１２の先端から弾性変形可能な一対の爪１４が円弧状に延び、この一対の爪１４の間にポケット２０の開口部１６が構成され、開口部１６はアキシアル方向ＬＡの一方側に開口している。開口部１６の開口幅は転動体Ｂの直径の０．８５倍〜０．９５倍の範囲に設定することが好ましい。
【００２２】
そして、図２及び図３に示すように、ポケット２０の内壁は、内側ポケット面２２、中間ポケット面２８及び外側ポケット面３４とが、保持器１０のラジアル方向ＬＲ内側から外側に向かって順番に並んで構成されている。内側ポケット面２２は、一対の爪１４の間の開口部１６にそれぞれ連なる２面の第１の球面状ポケット面２４と、これらの第１の球面状ポケット面２４の間に位置する第２の球面状ポケット面２６とからなる。第１の球面状ポケット面２４、第２の球面状ポケット面２６は、それぞれ曲率半径がＲＳである球状の凹面からなる。第１の球面状ポケット面２４の曲率中心Ｏ１は、ポケット２０内に保持収容される転動体Ｂの無負荷状態での回転中心ＯＢよりもアキシアル方向ＬＡの開口部１６と反対側へ距離ｈだけ偏在しており、第２の球面状ポケット面２６の曲率中心Ｏ２は、ＯＢに対してＯ１とは反対側に距離ｈだけ偏在している。
【００２３】
また、内側ポケット面２２のうちで、第１の球面状ポケット面２４及び第２の球面状ポケット面２６との境界部分ＸＩから開口部１６にかけての部分と、転動体Ｂの無負荷状態での回転表面との間に形成される隙間の円周方向ＬＣの距離をδＨＩと表す。δＨＩの値は、境界部分ＸＩにおいて最大値δＨＩｍａｘをとり、開口部１６側の第１の球面状ポケット面２４の縁で最小値δＨＩｍｉｎをとる。δＨＩｍｉｎがとる値の範囲は、転動体Ｂの回転直径ＤＢの０．０１倍〜０．０２倍の範囲に設定してある。
【００２４】
さらに、内側ポケット面２２と転動体Ｂの無負荷状態での回転表面との間隔であって、転動体Ｂの回転表面に対する法線方向の距離δＶＩは、ポケット２０の最奥部Ｙで最小値δＶＩｍｉｎをとる。さらに、境界部分ＸＩにおいて距離δＶＩは最大値をとり、その値は、δＨＩｍａｘと等しい。
そして、図２に示すように、外側ポケット面３４は、内側ポケット面２２と同様に構成されており、一対の爪１４の間の開口部１６にそれぞれ連なる２面の第３の球面状ポケット面３６と、これらの第３の球面状ポケット面３６の間に位置する第４の球面状ポケット面３８とからなる。第３の球面状ポケット面３６が一部をなす球面は、第１の球面状ポケット面２４が一部をなす球面と同一の球面であり、第４の球面状ポケット面３８が一部をなす球面は、第２の球面状ポケット面２６が一部をなす球面と同一の球面である。すなわち、第３の球面状ポケット面３６の曲率半径はＲＳ、その曲率中心はＯ１であり、第４の球面状ポケット面３８の曲率半径はＲＳ、その曲率中心はＯ２である。
【００２５】
また、内側ポケット面２２と同様に、外側ポケット面３４のうちで第３の球面状ポケット面３６及び第４の球面状ポケット面３８との境界部分ＸＯから開口部１６にかけての部分と、転動体Ｂの無負荷状態での回転表面との間に形成される隙間の円周方向ＬＣの距離をδＨＯと表す。δＨＯの値は、境界部分ＸＯにおいて最大値δＨＯｍａｘをとり、開口部１６側の第３の球面状ポケット面３６の縁で最小値δＨＯｍｉｎをとる。δＨＯｍｉｎがとる値の範囲は、転動体Ｂの回転直径ＤＢの０．０１倍〜０．０２倍の範囲に設定してある。
【００２６】
さらに、δＶＩと同様に、外側ポケット面３４と転動体Ｂの無負荷状態での回転表面との間隔であって、転動体Ｂの回転表面に対する法線方向の距離δＶＯは、ポケット２０の最奥部Ｙで最小値δＶＯｍｉｎをとる。さらに、境界部分ＸＯにおいて距離δＶＯは最大となり、その値は、δＨＯｍａｘと等しい。
そして、図２及び図４に示すように、中間ポケット面２８の内壁は、一対の爪１４の間の開口部１６にそれぞれ連なる第１の筒状ポケット面３０と、これらの第１の筒状ポケット面３０の間に位置する第２の筒状ポケット面３２とからなる。第１の筒状ポケット面３０のラジアル方向ＬＲ内側の縁は第１の球面状ポケット面２４の縁に連なっており、第２の筒状ポケット面３２のラジアル方向ＬＲ内側の縁は第２の球面状ポケット面２６の縁に連なっている。同様に、第１の筒状ポケット面３０と第２の筒状ポケット面３２のラジアル方向ＬＲ外側の各縁は、それぞれ第３の球面状ポケット面３６の縁、第４の球面状ポケット面３８の縁に連なっている。
【００２７】
また、第１の筒状ポケット面３０、第２の筒状ポケット面３２は、それぞれ半径がＲＭの円形断面を有する円筒の内側面の一部をなす曲面からなっており、これらの円筒の中心軸はラジアル方向ＬＲを向いている。第１の筒状ポケット面３０をなす円筒の円形断面の曲率中心ＯＭ１は、Ｏ１と同様に、転動体Ｂの回転中心ＯＢよりもアキシアル方向ＬＡの開口部１６と反対側へ距離ｈだけ偏在しており、第２の筒状ポケット面３２をなす円筒の円形断面の曲率中心ＯＭ２は、Ｏ２と同様に、ＯＢに対してＯＭ１とは反対側に距離ｈだけ偏在している。したがって、それぞれの円筒の中心軸は互いに距離２ｈだけ互いに離れている。なお、ＯＭ１を通る円筒の中心軸線上にＯ１が存在し、ＯＭ２を通る円筒の中心軸線上にＯ２が存在する。
【００２８】
さらに、中間ポケット面２８をラジアル方向ＬＲに見ると、転動体Ｂの無負荷状態での回転表面との間の間隔であって、転動体Ｂの回転表面に対する法線方向の距離δＶＭは、ラジアル方向ＬＲの最外側及び最内側から中央に向かって小さくなっている。δＶＭの値は、ポケット２０の最奥部Ｙにおける第２の筒状ポケット面３２のラジアル方向ＬＲ幅長さの中央で最小値δＶＭｍｉｎをとる。また、中間ポケット面２８を保持器１０の円周方向ＬＣに見ると、第２の筒状ポケット面３２と第１の筒状ポケット面３０との接続部分ＸＭに近づくにしたがってδＶＭが大きくなっている。δＶＭの値は、境界部分ＸＭのラジアル方向ＬＲの両端部で最大値δＶＭｍａｘをとり、その値はδＨＩｍａｘと等しい。
【００２９】
また、中間ポケット面２８のうちで境界部分ＸＭから開口部１６にかけての部分と、転動体Ｂの無負荷状態での回転表面との間に形成される隙間の円周方向ＬＣの距離をδＨＭと表す。δＨＭの値は、境界部分ＸＭにおいて最大値δＨＭｍａｘをとり、開口部１６側の第１の筒状ポケット面３０の縁で最小値δＨＭｍｉｎをとる。
【００３０】
また、図５は、ポケット２０を転動体Ｂの回転中心ＯＢを通るラジアル方向ＬＲの縦断面を示す。この縦断面上にポケット２０の最奥部Ｙがある。そして、中間ポケット面２８のラジアル方向ＬＲの幅長さをＷとすると、次の式（１）、（２）が幾何学的に成立している。
ＲＭ＝ＤＢ／２＋ｈ＋δＶＭｍｉｎ　…　（１）
ＲＳ＝｛ＲＭ２＋（Ｗ／２）２｝１／２　…　（２）
本実施の形態は上記のように構成されており、次にその作用について説明する。
【００３１】
保持器１０のポケット２０内に転動体Ｂを挿入するときは、開口部１６から転動体Ｂを押し込む。転動体Ｂによって一対の爪１４は円周方向ＬＣに押し広げられて弾性変形し、転動体Ｂは開口部１６を通過してポケット２０内に収まる。転動体Ｂを各ポケット２０内に収容保持する保持器１０を組み込んだ図示しない軸受が回転すると、ポケット２０内を転動体Ｂが負荷を受けて回転する。
【００３２】
また、転動体Ｂが回転し、ポケット２０内で保持器１０の円周方向ＬＣに動くと、転動体Ｂの回転表面がポケット２０の内壁と接する。まず、転動体Ｂが第１の筒状ポケット面３０及び第２の筒状ポケット面３２と接触した状態を考える。このとき、転動体Ｂの回転表面は、第１の筒状ポケット面３０の開口部１６側の端部と接触し、無負荷状態で転動体Ｂが回転している場合に較べて、転動体Ｂは円周方向ＬＣにδＨＭｍｉｎだけ動いている。ＸＭにおいては、ＸＭから転動体Ｂの回転表面までδＨＭｍａｘ−δＨＭｍｉｎの長さの距離があいており、隙間が存在している。この隙間部分が潤滑剤溜まりとなり、転動体Ｂと中間ポケット面２８との間で潤滑剤の流動は損なわれない。
【００３３】
さらに、転動体Ｂが第１の球面状ポケット面２４及び第２の球面状ポケット面２６と接触した場合も同様であり、ＸＩから転動体Ｂの回転表面までδＨＩｍａｘ−δＨＩｍｉｎの長さの距離があいており、隙間が存在し、この隙間が潤滑剤溜まりとなり、転動体Ｂと内側ポケット面２２との間で潤滑剤の流動は損なわれない。
【００３４】
また、転動体Ｂが第３の球面状ポケット面３６及び第４の球面状ポケット面３８と接触した場合も同様であり、ＸＯから転動体Ｂの回転表面までδＨＯｍａｘ−δＨＯｍｉｎの長さの距離があいており、隙間が存在しており、この隙間が潤滑剤溜まりとなり、転動体Ｂと外側ポケット面３４との間で潤滑剤の流動は損なわれない。
【００３５】
また、球面内側の一部からなる凹面を精度良く成型することは比較的難しいが、円筒内面の一部からなる凹面を精度良く成型することは比較的容易であり、その精度を管理しやすい。このため、第１の球面状ポケット面２４、第２の球面状ポケット面２６、第３の球面状ポケット面３６、第４の球面状ポケット面３８を形成する球面の曲率半径ＲＳの仕上り精度にばらつきがあっても、第１の筒状ポケット面３０及び第２の筒状ポケット面３２を精度良く仕上げることが可能である。したがって、第１の球面状ポケット面２４、第２の球面状ポケット面２６、第３の球面状ポケット面３６、第４の球面状ポケット面３８の仕上り精度が悪い場合であっても、ポケット２０内での転動体Ｂの動き量は中間ポケット面２８によって抑制され、転動体Ｂとポケット２０の内壁との距離を所定の値以下に管理することが容易となる。
【００３６】
また、転動体Ｂの表面に付着した余剰の潤滑剤は、内側ポケット面２２のラジアル方向ＬＲ内側の端部と、外側ポケット面３４のラジアル方向ＬＲ外側の端部とでそれぞれ掻き取られる。したがって、余剰の潤滑剤が転動体Ｂに付着して動摩擦トルクが大きくなるといった悪影響が防止される。
したがって、本実施の形態にかかる軸受用の保持器１０によって、ポケット２０の内壁と転動体Ｂとの間を適量の潤滑剤が流動することとなり、動摩擦トルクが増大することが防止され、音響寿命が低下することが防止される。また、転動体Ｂとポケット２０の内壁との間の距離が大きくならず、ＮＲＲＯのうち転動体の公転成分が抑制される。
【００３７】
また、本実施の形態にかかる軸受用の保持器１０を有する軸受を構成すると、この軸受においてＮＲＲＯのうち転動体の公転成分が抑制されることとなる。
なお、本実施の形態において、ポケット２０は内側ポケット面２２、中間ポケット面２８及び外側ポケット面３４とから形成されるとしたが、内側ポケット面２２及び中間ポケット面２８とによってポケット２０を形成することも可能である。さらに、ポケット２０を中間ポケット面２８及び外側ポケット面３４とによって形成することも可能である。
【００３８】
また、第１の筒状ポケット面３０及び第２の筒状ポケット面３２を、円筒の内側面の一部をなす曲面からなるとしたが、円錐の内側面の一部をなす曲面によって形成することも可能である。
次に、ＮＲＲＯのうち転動体の公転成分の低下について、本実施の形態にかかる軸受用保持器によって実現される効果の検証結果を図６に示す。
【００３９】
本検証では、本実施の形態にかかる軸受用保持器（本発明例）と従来からある軸受用保持器（比較例）を使用して、それぞれの保持器のポケットの寸法の公差の範囲内で生じるＮＲＲＯの転動体公転成分について測定した。
まず、本発明例で使用した保持器は、本実施の形態にかかる軸受用保持器と同じ構成を有し、その寸法を、内径５ｍｍ、外径１３ｍｍ、ラジアル方向の幅４ｍｍとした。そして、回転数を７２００ｍｉｎ−１とし、１１．８Ｎのアキシアル荷重を負荷し、ポケットの寸法を公差の最大値、最小値、及び中央値とした各場合について、ＮＲＲＯの転動体公転成分を測定した。
【００４０】
また、比較例で使用した保持器は、そのポケットが中間ポケット面を有しない点で本発明例で使用した保持器と異なり、他の構成は同じであり、また、寸法も本発明例の保持器と同じである。そして、回転数を７２００ｍｉｎ−１とし、１１．８Ｎのアキシアル荷重を負荷し、ポケットの寸法を公差の最大値、最小値、及び中央値とした各場合についてＮＲＲＯの転動体公転成分を測定した。
【００４１】
図６の縦軸はＮＲＲＯの転動体公転成分を示す。ポケットの寸法が公差の最大値である場合、本発明例でＮＲＲＯの転動体公転成分は１５ｎｍであり、比較例では２２ｎｍであった。また、本発明例と比較例では、公差の最小値及び中央値におけるＮＲＲＯの転動体公転成分が３ｎｍと１０ｎｍとなり、両例は互いに同じ値であった。したがって、本発明例の方が、ＮＲＲＯの転動体公転成分の最大値を低い値に抑制できていることがわかる。
【００４２】
次に、δＨＩｍｉｎ／ＤＢ及びδＨＯｍｉｎ／ＤＢの最適範囲を決定するために実施した試験結果を図７に示す。ポケットの内壁と転動体の回転表面との間の円周方向ＬＣの距離δＨの最小値δＨｍｉｎと、転動体の回転直径ＤＢとの比δＨｍｉｎ／ＤＢを変化させて、それぞれ動摩擦トルクとＮＲＲＯの転動体公転成分を測定した。
【００４３】
図７の横軸はδＨｍｉｎ／ＤＢを示し、右側縦軸はＮＲＲＯの転動体公転成分を示し、左側縦軸は動摩擦トルクを示す。δＨｍｉｎ／ＤＢが０．０１未満で、動摩擦トルクは急激に大きくなっており、δＨｍｉｎ／ＤＢが０．０２を超えると、ＮＲＲＯの転動体公転成分は急激に大きくなる。したがって、動摩擦トルク及びＮＲＲＯの転動体公転成分を低く抑制するためには、δＨｍｉｎ／ＤＢを０．０１以上、０．０２以下とすれば良いことがわかる。すなわち、δＨＩｍｉｎ／ＤＢを０．０１以上、０．０２以下の範囲とし、δＨＯｍｉｎ／ＤＢを０．０１以上、０．０２以下の範囲とする。
【００４４】
【発明の効果】
本発明は、上記のような軸受用保持器及び軸受であるので、転動体を収容保持するポケット面と転動体の間の潤滑剤の流動を確保しつつ、ＮＲＲＯのうち転動体の公転成分を抑制可能な軸受用保持器及び軸受を提供できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る本実施の形態に係る保持器の斜視図である。
【図２】本実施の形態の保持器のポケットの斜視図である。
【図３】本実施の形態の保持器の内側ポケット面の形状を示す図である。
【図４】本実施の形態の保持器の中間ポケット面の形状を示す図である。
【図５】本実施の形態の保持器のポケットのラジアル方向縦断面図である。
【図６】本実施の形態の保持器の効果の検証結果の図である。
【図７】δＨｍｉｎ／ＤＢ、動摩擦トルク及びＮＲＲＯの転動体公転成分の関係図である。
【符号の説明】
１０　保持器
１２　柱部
１４　爪
１６　開口部
２０　ポケット
２２　内側ポケット面
２４　第１の球面状ポケット面
２６　第２の球面状ポケット面
２８　中間ポケット面
３０　第１の筒状ポケット面
３２　第２の筒状ポケット面
３４　外側ポケット面
３６　第３の球面状ポケット面
３８　第４の球面状ポケット面
Ｂ　転動体
ＯＢ　転動体回転中心
ＤＢ　転動体回転直径
Ｏ１　第１、第３の球面状ポケット面の曲率中心
Ｏ２　第２、第４の球面状ポケット面の曲率中心
ＯＭ１　第１の筒状ポケット面の断面をなす円の曲率中心
ＯＭ２　第２の筒状ポケット面の断面をなす円の曲率中心
ＲＳ　球面状ポケット面の曲率半径
ＲＭ　筒状ポケット面の円形断面の曲率半径
δＨＩ　転動体の回転表面と内側ポケット面との間の円周方向の距離
δＨＩｍａｘ　転動体の回転表面と内側ポケット面との間の円周方向の距離の最大値
δＨＩｍｉｎ　転動体の回転表面と内側ポケット面との間の円周方向の距離の最小値
δＨＯ　転動体の回転表面と外側ポケット面との間の円周方向の距離
δＨＭ　転動体の回転表面と中間ポケット面との間の円周方向の距離
δＨＭｍａｘ　転動体の回転表面と中間ポケット面との間の円周方向の距離の最大値
δＨＭｍｉｎ　転動体の回転表面と中間ポケット面との間の円周方向の距離の最小値
ＸＩ　第２の球面状ポケット面と各第１の球面状ポケット面との接続部分
ＸＯ　第４の球面状ポケット面と各第３の球面状ポケット面との接続部分
ＸＭ　第２の筒状ポケット面と各第１の筒状ポケット面との接続部分
Ｙ　ポケットの最奥部
Ｗ　中間ポケット面のラジアル方向の幅
ＬＡ　保持器のアキシアル方向
ＬＲ　保持器のラジアル方向
ＬＣ　保持器の円周方向
【図１】
2004084819.tif 000003
【図２】
2004084819.tif 000004
【図３】
2004084819.tif 000005
【図４】
2004084819.tif 000006
【図５】
2004084819.tif 000007
【図６】
2004084819.tif 000008
【図７】
2004084819.tif 000009