(57)【要約】【課題】転がり軸受の保持器騒音を低減する。【解決手段】転がり軸受を、外周部に軌道面が形成されてなる内輪と、内周部に軌道面が形成されてなる外輪と、内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に組み込まれた複数の転動体と、転動体を保持する保持器とを有して構成され、保持器には複数の転動体をそれぞれ収容するポケットが形成され、このポケットの内周側のポケットエッジおよび外周側のポケットエッジを、この保持器の周方向に位相をずらして配置した構成とする。これによって転動体の表面に付着した潤滑油がポケットエッジに掻き落とされにくくなり、潤滑性能が向上するとともに、保持器による転動体の拘束力が確保され、保持器騒音が低減される。【選択図】  図３
2005003145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転動体を収容するためのポケットが周方向に所定の間隔で設けられた保持器であって、該ポケットの内周側のポケットエッジおよび外周側のポケットエッジを、該保持器の周方向に位相をずらして配置したことを特徴とする転がり軸受用保持器。
【請求項２】
外周部に軌道面が形成されてなる内輪と、内周部に軌道面が形成されてなる外輪と、内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に組み込まれた複数の転動体と、転動体を保持する保持器とを有して構成され、保持器には複数の転動体をそれぞれ収容するポケットが形成され、該ポケットの内周側のポケットエッジおよび外周側のポケットエッジを、該保持器の周方向に位相をずらして配置したことを特徴とする転がり軸受。
【請求項３】
外周部に軌道面が形成されてなる内輪と、内周部に軌道面が形成されてなる外輪と、内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に組み込まれた複数の転動体と、転動体を保持する保持器とを有して構成され、保持器には複数の転動体をそれぞれ収容するポケットが形成され、各ポケットに収容される転動体の中心に対し保持器の周方向一方側においては、保持器の内周側又は外周側何れか一方のポケットエッジは転動体に接しかつ保持器の内周側又は外周側他方のポケットエッジは転動体と離間し、該転動体の中心に対し周方向他方側においては、保持器の前記内周側又は外周側何れか一方のポケットエッジは転動体と離間しかつ保持器の前記内周側又は外周側他方のポケットエッジは転動体と非常に小さい隙間をもって離間することを特徴とする転がり軸受。
【請求項４】
内輪と外輪とを所定の方向に相対的に回転させたときに、転動体の表面に付着した潤滑油が、保持器の前記周方向一方側においては、該転動体の自転によってポケットに入る側のポケットエッジは転動体と離間し、該潤滑油がポケットから出る側のポケットエッジは転動体と接し、保持器の前記周方向の他方側においては、該転動体の自転によってポケットに入る側のポケットエッジは転動体と離間し、該潤滑油がポケットから出る側のポケットエッジは、転動体と非常に小さい隙間をもって離間することを特徴とする請求項３に記載の転がり軸受。
【請求項５】
ポケット内面の保持器軸方向視形状が、該ポケット内に収容される転動体表面の保持器の軸方向視形状から、該保持器の径方向に対し傾斜した方向に張り出した弧状に形成されることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の転がり軸受。
【請求項６】
内輪と外輪との相対的な回転方向を指定する表示が付されることを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の転がり軸受。
【請求項７】
内輪又は外輪の端面に、識別記号が付されていることを特徴とする請求項６に記載の転がり軸受。
【請求項８】
内輪と外輪との間に転動体および保持器を挟んで対向する一対の密封板が設けられ、該一対の密封版にそれぞれ異なった色が着色されていることを特徴とする請求項２乃至７のいずれかに記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は転がり軸受用保持器並びに転がり軸受に係り、特に、保持器騒音の低減に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内輪と外輪の軌道面間に玉やころ等の転動体を組み込み、この転動体を保持器によって保持する転がり軸受において、保持器に起因する騒音を低減することが要望されている。このような保持器騒音の主な原因の一つとして、保持器に形成され転動体を収容するポケットの内面のエッジ部（ポケット・エッジ部）において潤滑が安定しないために、スティック・スリップが起こり、保持器が転動体に対して相対的に周方向の不安定な挙動を示すことが挙げられる。このようなスリップ・スティックが発生する原因として、軸受が回転する際に、転動体の自転と保持器の公転に起因して、ポケットエッジが転動体表面に付着している潤滑油を掻きとることが原因であるといわれている。
【０００３】
これに対し、従来、ポケットエッジによる転動体表面からの潤滑油の掻きとりを防止するため、ポケットエッジ部に面取り処理を施すことが提案されている。（例えば、特許文献１および２を参照。）
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−８２４２４号公報（第１頁、図１等）
【特許文献２】
特開平１１―１３７６９号公報（第１頁、図３等）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術のようにポケットエッジ部に面取りを施す場合、スティック・スリップ防止の効果を奏するためには、ある程度面取りを大きくする必要があるが、面取りを大きくすると、保持器による転動体の拘束力が小さくなってしまう。このため、保持器の動き量が大きくなり、保持器騒音が増大してしまう。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、保持器騒音を低減することにある。
【０００６】
【課題を解決する手段】
本発明は、転動体を収容するためのポケットが周方向に所定の間隔で設けられた保持器であって、このポケットの内周側のポケットエッジおよび外周側のポケットエッジを、この保持器の周方向に位相をずらして配置した転がり軸受用保持器によって上述した課題を解決する。
また、外周部に軌道面が形成されてなる内輪と、内周部に軌道面が形成されてなる外輪と、内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に組み込まれた複数の転動体と、転動体を保持する保持器とを有して構成され、保持器には複数の転動体をそれぞれ収容するポケットが形成され、このポケットの内周側のポケットエッジおよび外周側のポケットエッジを、この保持器の周方向に位相をずらして配置した転がり軸受によって上述した課題を解決する。
【０００７】
これらの本発明によれば、軸受の回転時に、転動体が接するポケット内面とこの転動体とは、保持器の内周側又は外周側の一方のポケットエッジ部において接するとともに、他方のポケットエッジ部では、ポケット内面と転動体とは離間し、両者間には隙間が形成される。そして、この隙間側からポケット内面と転動体とが接する側に向けて、転動体の表面に付着した潤滑油が転動体の自転によって進入するように軸受の回転方向を設定することによって、転動体の表面に付着した潤滑油がポケット内に入るときに、ポケット入り側のポケットエッジによって掻き落とされにくくなる。これによって、潤滑性能が向上し、スティック・スリップの発生が抑制されて保持器騒音が低減される。また、転動体はポケット内面と転動体とが接する側およびポケット内面と転動体とが非常に小さい隙間をもって離間する側のポケットエッジによって小さい動き量に拘束され、その結果、ポケットエッジに面取りを施す従来技術よりも保持器による転動体の拘束力が増し、これによっても保持器騒音が低減される。
【０００８】
また、各ポケットに収容される転動体の中心に対し保持器の周方向一方側においては、保持器の内周側又は外周側何れか一方のポケットエッジが転動体に接しかつ保持器の内周側又は外周側他方のポケットエッジは転動体と離間し、該転動体の中心に対し周方向他方側においては、保持器の前記内周側又は外周側何れか一方のポケットエッジは転動体と離間しかつ保持器の前記内周側又は外周側他方のポケットエッジは転動体と非常に小さい隙間をもって離間する構成としてもよい。この場合において、内輪と外輪とを所定の方向に相対的に回転させたときに、転動体の表面に付着した潤滑油が、保持器の前記周方向一方側においては、この転動体の自転によってポケットに入る側のポケットエッジは転動体と離間し、この潤滑油がポケットから出る側のポケットエッジは転動体と接し、保持器の前記周方向の他方側においては、この転動体の自転によってポケットに入る側のポケットエッジは転動体と離間し、この潤滑油がポケットから出る側のポケットエッジは、転動体と非常に小さい隙間をもって離間する構成とするとよい。
【０００９】
さらに、ポケット内面の保持器軸方向視形状が、このポケット内に収容される転動体表面の保持器の軸方向視形状から、この保持器の径方向に対し傾斜した方向に張り出した弧状に形成されるようにしてもよい。なお、ここで卵形とは、鶏卵の側面視投影形状に似た形状をいう。また、卵形に限らず、円形や楕円形としてもよい。
【００１０】
また、上述した各発明を適用した場合、その効果を奏することができるのは、軸受を所定の一方向に回転させた場合である。そこで、内輪と外輪との相対的な回転方向を指定する表示が付されるようにしてもよい。例えば、回転方向を示す表示等を軸受の外部から見える箇所に付すとよい。また、内輪又は外輪の端面に、識別記号を付すようにしてもよい。また、内輪と外輪との間に転動体および保持器を挟んで対向する一対の密封板が設けられ、これら一対の密封板にそれぞれ異なった色を着色してもよい。ここで、密着板は、いわゆるシールド形、非接触シール形および接触シール形のいずれであってもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用してなる転がり軸受の一実施形態について説明する。図１は、本実施形態の転がり軸受を径方向に切って見た状態を示す断面図である。図１に示すように、軸受１は、いわゆる非接触シール形の単列深溝玉軸受として構成されている。軸受１は、外周部に軌道面が形成されてなる内輪３と、内輪３と略軸心を揃えて配列され、内周部に軌道面が形成されてなる外輪５と、内輪３の軌道面と外輪５の軌道面との間に組み込まれる転動体である複数の鋼球７とを有する。さらに、軸受１は、複数の鋼球７を保持するいわゆる冠型の保持器９を有する。そして、内輪３と外輪５との間隔に、鋼球７および保持器９を挟んで対向する一対の非接触シール１１、１３が設けられている。各シール１１、１３は、それぞれ外輪５のシール溝に外径側が固定され、内径側が内輪３に対し非接触となっている。そして、各シール１１、１３には、それぞれ異なった色の着色がなされている。
【００１２】
内輪３には、外周面の軸方向略中央部に、周方向に沿って延在する溝状の軌道面１５が形成されている。そして、内輪３の外周面のうち、軌道面１５を挟んだ両側の領域であるいわゆる肩部には、それぞれ周方向に沿って延在し、シール１１、１３の内周縁部を位置させるシール溝１７、１９が形成されている。一方、外輪５には、内周面の軸方向略中央部に、周方向に沿って延在する溝状の軌道面２１が形成されている。そして、外輪５の内周面のうち、軌道面２１を挟んだ両側の領域であるいわゆる肩部には、それぞれ周方向に沿って延在し、シール１１、１３の外周縁部が固定されるシール溝２３、２５が形成されている。
【００１３】
保持器９は、いわゆる冠型の保持器として構成されている。図２は、本実施形態における保持器９の拡大斜視図である。図２に示すように、保持器９には、鋼球７に対して軸方向一方側に設けられた環状部２７が設けられ、軸受１に組み込まれる複数の鋼球７をそれぞれ収容するポケット３１が、周方向略等間隔に形成されている。爪部２９は、環状部２７の端面を円弧状に凹ませて形成された凹部３３の周方向両端部に設けられ、ポケット３１は、この凹部３３と、これに隣接する爪部２９の側部とによって構成されている。ポケット内面３５は、凹部３３から爪部２９のポケット３１内側の側部にかけて連続的に形成されている。ポケット内面３５は、略球面状の凹曲面として形成されるが、その詳細については後述する。なお、本明細書において、ポケット内面３５と、保持器の内周面および外周面がそれぞれ接する縁部を、それぞれポケットエッジ３７、３９と称して以下説明する。
【００１４】
図３は、本実施形態におけるポケット３１部の軸方向視拡大断面図であって、軸受１を回転させたときの動作を示す図である。図３においては、一例として外輪５を固定し、内輪３を、図３に向かって反時計方向に回転させた例を示している。従って、鋼球７は、図３に向かって時計回りに自転し、これによって図３に向かって反時計周りに公転する。そして、保持器９もまた鋼球７の公転に伴って図３に向かって反時計周りに公転する。本実施形態においては、図３に示すように、保持器９の内周側のポケットエッジ３７が、外周側のポケットエッジ３９よりも、保持器９の公転方向における周方向前方となるように、保持器９の中心に対する位相をずらして（すなわち、内周側のポケットエッジ３７が、外周側のポケットエッジ３９に対し、図中反時計方向にずれている。）設けられていることを特徴とする。そして、ポケット内面３５の、保持器９の軸方向視断面形状は、保持器９の公転方向前方においては、鋼球７の表面に対して保持器９の内周側かつ公転方向前方に張り出した円弧４１に含まれる弧状に形成されている。一方、保持器９の公転方向後方においては、ポケット内面３５の、保持器９の軸方向視断面形状は、鋼球７の表面よりも保持器９の外周側かつ公転方向後方に張り出した円弧４３に含まれる弧状に形成されている。
【００１５】
これによって、保持器９の公転方向の前方側においては、ポケット内面３５は、保持器９の外周側のポケットエッジ３９側において鋼球７の表面と接する一方、内周側のポケットエッジ３７側においては、隙間を隔てて鋼球７の表面に対向する。すなわち、鋼球７の表面に付着する潤滑油がポケット３１に入る入り側のポケットエッジ３７は鋼球７の表面から離間し、その反対側の出側のポケットエッジ３９は鋼球７の表面に接する。そして、ポケット内面３５と鋼球７の表面との間の隙間４５は、保持器９の内周側から外周側にかけて、徐々に狭くなるように構成されている。
【００１６】
一方、保持器９の公転方向の後方側においては、ポケット内面３５は、保持器９の内周側のポケットエッジ３７側において鋼球７の表面と非常に小さい隙間をもって離間する一方、外周側のポケットエッジ３９側においては、隙間を隔てて鋼球７の表面に対向する。すなわち、鋼球７の表面に付着する潤滑油がポケット３１に入る入り側のポケットエッジ３９は鋼球７の表面から離間し、その反対側の出側のポケットエッジ３７は鋼球７の表面に非常に小さい隙間をもって離間する。そして、ポケット内面３５と鋼球７の表面との隙間４７は、保持器９の外周側から内周側にかけて、徐々に狭くなるように構成されている。なお、隙間４５および隙間４７は、図３に示すように、その保持器９軸方向視断面形状が、三日月の一端側のような形状となる。
【００１７】
以上のように、本実施形態によれば、軸受１の回転時に、鋼球７の表面に付着した潤滑油は、隙間４５、４７側からポケットエッジ３７、３９に掻き落とされずにポケット３１内に入るから、ポケット内面３５と鋼球７の表面との摺動面部における潤滑が良好となり、スティック・スリップの発生が低減される。また、鋼球７は、その表面と接する側のポケットエッジ３９および非常に小さい隙間をもって離間するポケットエッジ３７によって保持器９に小さい動き量に拘束されるから、保持器９振動の発生も抑制される。これによって、保持器騒音が低減される効果がある。
【００１８】
また、シール１１、１３にそれぞれ異なった色の着色を施しているから、この色を目印として、上述した効果が得られる回転方向を識別しやすく、常にポケットエッジ３７、３９によって潤滑油が掻き取られにくい回転方向で軸受１を使用することが容易である。なお、この回転方向の識別のためには、シールへの着色に代え、内輪又は外輪の端面に、識別記号を付与（具体的には、例えば刻印を打つ）してもよい。
【００１９】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その発明の範囲内で適宜変更を加えることが可能である。例えば、上述した実施形態においては、保持器はいわゆる冠型であるが、もみ抜き形や波型の保持器を用いてもよい。また、転動体も球（玉）に限らず、ころ軸受としてもよい。その他内輪と外輪の形状や、シール又はシールド等の密封板の構成や有無についても、適宜変更を加えることが可能である。
【００２０】
また、上述した実施形態においては、ポケット内面は球面状の凹面であるが、これに限らず、任意の平面又は曲面とすることが可能である。例えば、保持器の軸方向視断面形状を、任意の曲線又は直線状としたり、あるいは折線状に形成してもよい。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、保持器騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用してなる転がり軸受の一実施形態の径方向視断面図である。
【図２】図１の軸受における保持器の斜視図である。
【図３】図１の軸受における保持器ポケット部の軸方向視拡大断面図であって、軸受を回転させたときの動作を示す図である。
【符号の説明】
１  軸受
３  内輪
５  外輪
７  鋼球
９  保持器
１１  シール
１３  シール
１５  軌道面
２１  軌道面
３１  ポケット
３５  ポケット内面
３７  ポケットエッジ
３９  ポケットエッジ
４５  隙間
４７  隙間
【図１】
2005003145.tif 000003
【図２】
2005003145.tif 000004
【図３】
2005003145.tif 000005