(57)【要約】【課題】冠形保持器において、アキシアル方向における転動体の転動面とポケット面との間に設けたアキシアルすきまδと転動体の回転直径Ｄａの関係を最適範囲に設定し、動トルクの上昇と保持器音の発生を抑制することである。【解決手段】円周方向複数箇所にポケット面で玉Ｂを収容保持するポケット２を形成し、かつ各ポケット２のアキシアル方向の一方側に前記玉Ｂの直径より開口幅が小さい開口部を設けた転がり軸受用保持器において、前記アキシアル方向における玉Ｂの転動面とポケット面との間に設けたアキシアルすきまδと玉Ｂの回転直径Ｄａの関係を、δ／Ｄａ＝０．００２５〜０．０４の範囲に設定した。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周方向複数箇所にポケット面で転動体を収容保持するポケットを形成し、か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開口幅が小さい開口部を設けた転がり軸受用保持器において、
前記アキシアル方向における前記転動体の転動面と前記ポケット面との間に設けたアキシアルすきまδと前記転動体の回転直径Ｄａの関係を、
δ／Ｄａ＝０．００２５〜０．０４の範囲に設定したことを特徴とする転がり軸受用保持器。
【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、低騒音が要求されるモータなどに使用されている深溝玉軸受などの転がり軸受用保持器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、転動体に対する保持器のアキシアル方向の挙動を抑制して保持器音の発生を防止し、潤滑性も向上できる転がり軸受の提供が望まれていた。
そこで本願出願人は、上述の要望に応えるべく新規有用な転がり軸受用保持器について先に出願した（例えば、特許文献１を参照）。
この先行技術は、円周方向複数箇所にポケット面で転動体を収容保持するポケットを形成し、か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開口幅が小さい開口部を設けた転がり軸受用保持器において、前記アキシアル方向における前記転動体の転動面と前記ポケット面との間に設けたアキシアルすきまδと前記転動体の回転直径Ｄａの関係を、δ／Ｄａ＝−０．０１〜０．０２の範囲に設定したものである。
このように、アキシアル方向における前記転動体の転動面と前記ポケット面との間に設けたアキシアルすきまδと前記転動体の回転直径Ｄａの関係を、δ／Ｄａ＝−０．０１〜０．０２の範囲に設定したことにより、開口部の内側と底のポケット面とで保持器のアキシアル方向の移動を制限して転動体とポケット面との衝突力が小さくなり、しかも潤滑剤溜まりが十分得られるので、動トルクや騒音（保持器音）レベルの上昇を抑制することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３３７３８７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の先行技術にあっては、図５に示すように、δ／Ｄａの関係が負になると軸受の動トルクが大きくなり、また、転動体径が小さいと保持器のアキシアルすきまδを上述レンジ範囲に納めることは実質的に難しいという課題も有った。
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、冠形保持器における各ポケットのアキシアルすきまδと転動体の回転直径Ｄａの関係を最適範囲に設定し、動トルクの上昇と保持器音の発生を抑制することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明がなした技術的手段は、円周方向複数箇所にポケット面で転動体を収容保持するポケットを形成し、か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開口幅が小さい開口部を設けた転がり軸受用保持器において、前記アキシアル方向における前記転動体の転動面と前記ポケット面との間に設けたアキシアルすきまδと前記転動体の回転直径Ｄａの関係を、δ／Ｄａ＝０．００２５〜０．０４の範囲に設定した。
上記技術的手段によると、δ／Ｄａの下限を０．００２５とすることにより動トルクの上昇を押えることが出来る。また、保持器音については、δ／Ｄａが０．０４以下であれば聴感で著しくは確認出来ない。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る転がり軸受用保持器の一実施形態について図面を参照して説明する。なお、本実施形態は、本発明転がり軸受用保持器の一実施形態にすぎず、何等これらに限定して解釈されるものではなく、本発明の範囲内において適宜設計変更可能である。
図１は、本発明に係る転がり軸受用保持器１を示したものである。
この保持器１は、合成樹脂等を材料として射出成形により成形した、いわゆる冠形保持器であり、この保持器１は、その軸方向Ｐの一方側に、円周方向に所定間隔をあけて複数のポケット２が形成されている。各ポケット２の間は柱部３で仕切られており、柱部３の先端から円弧状に延びている一対の爪４の間でポケット入口（開口部）５が開口している。
【０００７】
「第一実施形態」
図２は、図１の保持器１が、ポケット２内に転動体（以下、玉ともいう）Ｂを無負荷状態で収納保持している状態を示す本発明の第一実施形態である。
ここで、図２の上下方向に延在している破線Ａを保持器１の軸方向Ｐに沿うアキシアル方向と称し、図２の左右方向に延在している破線Ｃを円周方向と称する。また、アキシアル方向Ａにおいて玉Ｂの外周面とポケット２のポケット面との間に設けた隙間をアキシアル隙間δと称する。また、玉Ｂの直径は寸法Ｄａに設定されているとともに、一対の爪４間に設けたポケット入口５の開口幅は寸法ｋＤａに設定されている。ここで、ポケット入口５の開口幅を決定する定数ｋは既知の値、例えばｋ＝０．８５〜０．９５の範囲に設定されており、所定値の定数ｋを使用することによってポケット入口５の開口幅が玉Ｂの回転直径Ｄａより小さく設定されている。
ポケット２のポケット面は、一対の爪４の内壁の第１のポケット面６と、これら第１のポケット面６との間に位置する第２のポケット面７とで構成されている。第２のポケット面７は、無負荷状態の玉Ｂの回転中心Ｏ０を曲率中心とした以下の（１）式に示す曲率半径Ｒを有した球状凹面として形成されている。
【０００８】
【数１】
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【０００９】
また、第１のポケット面６は、その曲率中心Ｏ１が、第２のポケット面７の曲率中心Ｏ０からポケット入口５に対して逆側に離れたアキシアル方向Ａに寸法ｈ１（以下、アキシアル偏在量ｈ１と称する）だけ偏在した位置であり、その曲率中心Ｏ１から第２のポケット面７の曲率半径Ｒより大きな曲率半径Ｒａ（Ｒａ＞Ｒ）を有した球状凹面として形成されている。
なお、前述したアキシアル偏在量ｈ１、第１のポケット面６の曲率半径Ｒａの式を（２）、（３）式に示す。
【００１０】
【数２】
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【００１１】
【数３】
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【００１２】
ここで、前述した（１）式、（２）式及び（３）式から明らかなように、本実施形態の保持器１は、アキシアル隙間δ、玉Ｂの回転直径Ｄａ及び定数ｋ（ｋ＝０．８５〜０．９５）によって第１のポケット面６の曲率半径Ｒａ、第２のポケット面７の曲率半径Ｒ及びアキシアル偏在量ｈ１を設定するが、そのアキシアル隙間δ及び玉Ｂの直径Ｄａを最適な値に設定しないと、動トルクが急増したり、保持器音（騒音レベル）が上昇するおそれがある。これは、玉に対する保持器のアキシアル方向Ａの移動量が大きくなり、ポケット面や爪が玉に大きな力で衝突して保持器音（騒音レベル）が上昇するからである。  そこで本実施形態では、アキシアル隙間δ及び玉Ｂの回転直径Ｄａの比を、δ／Ｄａ＝０．００２５〜０．０４の範囲とする。
このように玉Ｂに対して保持器１がアキシアル方向に移動しようとする場合に、一対の爪４の内壁に形成した第１のポケット面６と、これら第１のポケット面６との間に位置する第２のポケット面７とで保持器１の移動を制限して玉Ｂとポケット面６、７との衝突力が小さくなり、しかも、潤滑剤溜まりが確実に得られるので、動トルクを低くし、保持器音の発生を抑制することができる。
すなわち、本実施形態の保持器１は、アキシアル隙間δ及び玉Ｂの回転直径Ｄａの比をδ／Ｄａ＝０．００２５〜０．０４の範囲とし、δ／Ｄａの下限を０．００２５とすることにより、動トルクの上昇を押えることが出来る（図５参照）。
又、保持器音については、δ／Ｄａが０．０４以下であれば、聴感で著しくは確認出来ない（図６参照）ため、保持器音の発生を抑制することができる。
図２に示すように、本実施形態の保持器１は、一対の爪４の内壁に設けた第１のポケット面６を、第２のポケット面７より大きな曲率半径でアキシアル方向にアキシアル偏在量ｈ１だけ偏在させて形成しているので、円周方向Ｃ側に比較的大きな潤滑剤溜まり８が形成され、ポケット２内に潤滑剤が流入・保持され易くなるので、潤滑性の向上を図ることができる。
【００１３】
また、本実施形態では、第１及び第２のポケット面６、７の変曲点高さを、無負荷状態の玉Ｂの回転中心Ｏ０の高さに一致させており（図２で示すようにｂ＝０）、本実施形態の保持器１を成形する金型を設計する場合に原点の決定を容易に設定することができ、金型制作を容易に行うことができる。
【００１４】
「第二実施形態」
図４は、図２で示した構成と異なる第二実施形態のポケット９を示すものであり、図２に示した第一実施形態の構成と同一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
玉Ｂを収納している本実施形態のポケット９のポケット面は、一対の爪４の内壁に形成した第１のポケット面１０と、これら第１のポケット面１０との間に位置する第２のポケット面１１とで構成されている。第２のポケット面１１は、無負荷状態の玉Ｂの回転中心Ｏ０を曲率中心とした前述した（１）式に示す曲率半径Ｒを有した球状凹面として形成されている。
また、第１のポケット面１０は、その曲率中心Ｏ２が、第２のポケット面１１の曲率中心Ｏ０から円周方向Ｃに寸法ｈ２（以下、円周偏在量ｈ２と称する）だけ偏在した位置であり、その曲率中心Ｏ１から第２のポケット面１１の曲率半径Ｒより小さな曲率半径Ｒａ（Ｒａ＜Ｒ）を有した球状凹面として形成されている。なお、前述した円周偏在量ｈ２、第１のポケット面１０の曲率半径Ｒａの式を（４）、（５）式に示す。
【００１５】
【数４】
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【００１６】
【数５】
2005076658.tif 000007
【００１７】
ここで、本実施形態でも、アキシアル隙間δ及び玉Ｂの回転直径Ｄａの比をδ／Ｄａ＝０．００２５〜０．０４の範囲とし、この範囲内のアキシアル隙間δ及び玉Ｂの回転直径Ｄａの値を使用して第１のポケット面１０の曲率半径Ｒａ、第２のポケット面１１の曲率半径Ｒ及び円周偏在量ｈ２を決定している。これにより、玉Ｂに対して保持器１がアキシアル方向に移動しようとする場合に、一対の爪４の内壁に形成した第１のポケット面１０と、これら第１のポケット面１０との間に位置する第２のポケット面１１とで保持器１の移動を制限して玉Ｂとポケット面１０、１１との衝突力が小さくなり、動トルクを低くし、保持器音の発生を抑制することができる。
【００１８】
また、本実施形態では、一対の爪４の内壁に設けた第１のポケット面１０を、第２のポケット面１１を、第２のポケット面１１より小さな曲率半径で円周方向Ｃに偏在させて形成しているので、第１実施形態と同様に、円周方向Ｃ側に比較的大きな潤滑剤溜まりが形成される。
したがつて、この第２実施形態でも、アキシアル隙間δ及び玉Ｂの回転直径Ｄａの比をδ／Ｄａ＝０．００２５〜０．０４の範囲とすることで動トルクを低くし、保持器音の発生を抑制することができるとともに、円周方向Ｃ側に比較的大きな潤滑剤溜まりが形成され、ポケット９内に潤滑剤が流入・保持されやすくなるので、潤滑性の向上を図ることができる。
また、第１のポケット面１０の曲率半径Ｒａを第２のポケット面１１の曲率半径Ｒより小さな値（Ｒａ＜Ｒ）に設定したことから、第１のポケット面１０の玉Ｂに対する接触角度、すなわちアキシアル方向Ａの玉Ｂに対する抱え込み方を自由に設定することができるという効果も奏する。
【００１９】
「第三実施形態」
図４は、第三実施形態のポケット１２を示すものであり、図２に示した第一実施形態の構成と同一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
玉Ｂを収納している本実施形態のポケット１２のポケット面は、一対の爪４の内壁に形成した第１のポケット面１３と、これら第１のポケット面１３との間に位置する第２のポケット面１４とで構成されている。第２のポケット面１４は、無負荷状態の玉Ｂの回転中心Ｏ０を曲率中心とした前述した（４）式に示す曲率半径Ｒを有した球状凹面として形成されている。
また、第１のポケット面１３は、その曲率中心Ｏ３が、第２のポケット面１４の曲率中心Ｏ０からアキシアル方向Ａに寸法ｈ３（以下、アキシアル偏在量ｈ３と称する）だけ偏在した位置であり、その曲率中心Ｏ３から第２のポケット面１４の曲率半径Ｒと等しい曲率半径Ｒａ（Ｒａ＝Ｒ）を有した球状凹面として形成されている。なお、前述したアキシアル偏在量ｈ３、第１のポケット面１３の曲率半径Ｒａの式を（６）、（７）式に示す。
【００２０】
【数６】
2005076658.tif 000008
【００２１】
【数７】
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【００２２】
ここで、本実施形態でも、アキシアル隙間δ及び玉Ｂの回転直径Ｄａの比をδ／Ｄａ＝０．００２５〜０．０４の範囲とし、この範囲内のアキシアル隙間δ及び玉Ｂの回転直径Ｄａの値を使用して第１のポケット面１３の曲率半径Ｒａ、第２のポケット面１４の曲率半径Ｒ及びアキシアル偏在量ｈ３を決定している。これにより、玉Ｂに対して保持器１がアキシアル方向に移動しようとする場合に、一対の爪４の内壁に形成した第１のポケット面１３と、これら第１のポケット面１３との間に位置する第２のポケット面１４とで保持器１の移動を制限して玉Ｂとポケット面１３、１４との衝突力が小さくなり、動トルクを低くし、保持器音の発生を抑制することができる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、冠形保持器において、アキシアル方向における転動体の転動面とポケット面との間に設けたアキシアルすきまδと転動体の回転直径Ｄａの関係を、δ／Ｄａ＝０．００２５〜０．０４と最適範囲に設定したことにより、動トルクの上昇と保持器音の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る転がり軸受用保持器の斜視図。
【図２】本発明に係る転がり軸受用保持器の第一実施形態におけるポケット形状を示す拡大平面図。
【図３】本発明に係る転がり軸受用保持器の第二実施形態におけるポケット形状を示す拡大平面図。
【図４】本発明に係る転がり軸受用保持器の第三実施形態におけるポケット形状を示す拡大平面図。
【図５】δ／Ｄａと動トルクとの関係を示す図。
【図６】保持器音聴覚確認の結果を示す図。
【符号の説明】
１：保持器
２，９，１２：ポケット
５：ポケット入口
６，１０，１３：第１のポケット面
７，１１，１４：第２のポケット面
８：潤滑剤溜まり
【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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