(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に軌道を有する外方部材と、外周面に軌道を有する内方部材と、外方部材の軌道と内方部材の軌道との間に介在させた複数の転動体と、転動体を収容するポケットを有する保持器と、外方部材または内方部材に取り付けたゴム製のシールとを具備した超薄肉形転がり軸受用の保持器であって、
円周方向に接合した複数の樹脂製のセグメントから構成され、各セグメントが軸方向の一方の端面に開口したポケットを有し、少なくとも前記一方の端面とは反対側の背面側の、前記シールに面した内周面および外周面の角部を丸め、少なくとも前記一方の端面とは反対側の背面側の、セグメント接合部の端面をぬすんだ超薄肉形転がり軸受用保持器。
【請求項２】
前記角部を直線的に面取りした請求項１の超薄肉形転がり軸受用保持器。
【請求項３】
前記角部が断面凸円弧状である請求項１の超薄肉形転がり軸受用保持器。
【請求項４】
前記背面側の端面を直線的にぬすんだ請求項１の超薄肉形転がり軸受用保持器。
【請求項５】
前記背面側の端面をなだらかな曲線状にぬすんだ請求項１の超薄肉形転がり軸受用保持器。
【請求項６】
内周面に軌道を有する外方部材と、外周面に軌道を有する内方部材と、外方部材の軌道と内方部材の軌道との間に介在させた複数の転動体と、転動体を収容するポケットを有する保持器と、外方部材または内方部材に取り付けたゴム製のシールとを具備し、前記保持器が請求項１ないし５のいずれかの保持器であることを特徴とする超薄肉形転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、医療機器、産業用ロボット、工作機械等に使用される超薄肉形転がり軸受およびその保持器に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２に、医療機器の一種であるＣＴスキャナ装置の一例を示す。このＣＴスキャナ装置では、Ｘ線管装置５０で発生したＸ線を、その強度分布を一様ならしめるウェッジフィルタ５２、強度分布を制限するスリット５４を介して被写体５６に照射する。被写体５６を通過したＸ線は検出器５８で受けられ、電気信号に変換されて図示しないコンピュータに送られる。Ｘ線管装置５０、ウェッジフィルタ５２、スリット５４、検出器５８などの各部品は、軸受６０を介して固定架台６２に回転自在に支持された略円筒状の回転架台６４に取り付けられ、回転架台６４の回転に伴って被写体５６の周囲を回転する。そして、互いに対向するＸ線管装置５０と検出器５８が被写体５６まわりを回転することにより、被写体５６の検査断面内のあらゆる点ですべての角度をカバーする投影データを得、これらのデータから、あらかじめプログラムされた再構成プログラムにより断層画像を得るようになっている。
【０００３】
ＣＴスキャナ装置においては、固定架台６２の内周面を被写体５６が入る程度の概ね直径１ｍ程度の大径にするため、固定架台６２と回転架台６４との間の軸受６０には、直径に対して断面が著しく小さい、いわゆる超薄肉形転がり軸受が使用される。この超薄肉形転がり軸受６０は、図３（ａ）に示すように、外方部材６６と、内方部材６８と、外方部材６６と内方部材６８との間に介在する複数の転動体７０と、転動体７０を円周方向で所定間隔に保持するための保持器７２を具備する。
【特許文献１】特開２００１−３０４２６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
超薄肉形転がり軸受に使用される樹脂製の成形保持器は複数個のセグメントｓから構成され、各々を円周方向に接合した構造となっている（図４（ａ））。成形金型の構造上、保持器の角部に面取りがない形状の方が安価となるため、一般的に保持器の角部には面取りを設けない。また、図３（ｂ）に示すようなゴムシール付き軸受の場合、構造上保持器７２とゴムシール７４の接触が避けられないものや、意図的に保持器７２をゴムシール７４で案内させるもの、または保持器７２とゴムシール７４の間に十分なクリアランスを確保していても、過大な偏荷重の負荷により保持器がゴムシール７４側に押し付けられたときなどは、保持器７２とゴムシール７４が擦れてゴムシール７４が摩耗する可能性がある。その結果、回転トルクの上昇、ゴムシール摩耗粉によるグリースの早期劣化ひいては軸受寿命の低下、といった不具合が懸念される。
【０００５】
また、セグメントタイプの保持器７２の場合、図４（ｂ）に示すように、接合部に段差ができるのを完全になくすることは不可能である。この段差によってセグメントｓの角部がゴムシール７４と接触することにより、ゴムシール７４の摩耗が発生する。
【０００６】
この発明の主要な目的は、超薄肉形転がり軸受におけるゴムシールの摩耗を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、保持器とゴムシールが接触した際に、引っかかりや保持器角部とのゴムシール接触位置への応力集中が抑制可能な保持器構造を採用することにより課題を解決したものである。
【０００８】
請求項１の発明は、内周面に軌道を有する外方部材と、外周面に軌道を有する内方部材と、外方部材の軌道と内方部材の軌道との間に介在させた複数の転動体と、転動体を収容するポケットを有する保持器と、外方部材または内方部材に取り付けたゴム製のシールとを具備した超薄肉形転がり軸受用の保持器であって、
円周方向に接合した複数の樹脂製のセグメントから構成され、各セグメントが軸方向の一方の端面に開口したポケットを有し、少なくとも前記一方の端面とは反対側の背面側の、前記シールに面した内周面および外周面の角部を丸め、少なくとも前記一方の端面とは反対側の背面側の、セグメント接合部の端面をぬすんだ超薄肉形転がり軸受用保持器である。保持器背面の角部を丸めることにより、ゴムシールと接触しても、ゴムシールに発生する応力を緩和してゴムシールの摩耗を抑制する。ここで、保持器背面とは、保持器の軸方向両端面のうち、ポケットが開口している側とは反対側の端面を意味する。
【０００９】
前記角部は、直線的に面取りしてもよいし（請求項２）、凸円弧状の断面としてもよい（請求項３）。
【００１０】
また、セグメント結合部近辺における背面側の端面をぬすむことにより、たとえば製造誤差によってセグメント接合部に段差が発生した場合でも、ゴムシールに与える影響を極力少なくして、ゴムシールの摩耗を抑制するようにしたものである。
【００１１】
前記背面側の端面は、直線的にぬすんでもよいし（請求項４）、曲線状にぬすんでもよい（請求項５）。
【００１２】
請求項６の発明は、内周面に軌道を有する外方部材と、外周面に軌道を有する内方部材と、外方部材の軌道と内方部材の軌道との間に介在させた複数の転動体と、転動体を収容するポケットを有する保持器と、外方部材または内方部材に取り付けたゴム製のシールとを具備し、前記保持器が請求項１ないし５のいずれかの保持器であることを特徴とする超薄肉形転がり軸受である。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、保持器とゴムシールが接触しても、回転トルクの上昇、ゴムシール摩耗を抑制することが可能となる。また、この保持器は、背面（シールとの接触面）を手で押して軸受に挿入するが、角を丸めたことによって作業性・安全性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に従ってこの発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
図１（ａ）は、超薄肉形転がり軸受の一例として、図２に関連して既に述べたＣＴスキャナ装置に使用される軸受の断面を示す。この軸受は、外方部材１０と、内方部材２０と、転動体３０と、保持器４０と、さらにゴムシール１８とを主要な構成要素としている。
【００１６】
外方部材１０はリング状で、内周面１２に軌道１４が形成してある。内方部材２０もリング状で、外周面２２に軌道２４が形成してある。外方部材１０の軌道１４と内方部材２０の軌道２４との間に複数の転動体３０が介在させてあり、外方部材１０と内方部材２０は相対回転自在である。なお、ここでは転動体３０としてボールが例示してあるが、ころを使用することもできる。保持器４０は外方部材１０と内方部材２０との間に介在し、複数の転動体３０を円周方向で所定間隔に保持する。軸受の両端開口部をシールするためのゴムシール１８が外方部材１０に取り付けてある。
【００１７】
この軸受は、ボール３０の直径ＤＢとピッチ円径ＰＣＤとの比の値φを０．０３以下（φ＝ＤＢ／ＰＣＤ≦０．０３）とした超薄肉形転がり軸受で、主としてＰＣＤが５００ｍｍ〜１５００ｍｍ程度の大径軸受に適用される。具体例を挙げるならば次のとおりである。
ボール直径ＤＢ：１／２インチ（１２．７ｍｍ）
ＰＣＤ：１０４１．４ｍｍ
ボール直径ＤＢとピッチ円径ＰＣＤの比の値φ：０．０１２
【００１８】
外方部材１０の一方（図１（ａ）の右側）の端面に取付け孔１６が形成してある。この取付け孔１６に図示しないボルト等の締結手段をねじ込むことによって、外方部材１０がＣＴスキャナ装置の回転架台６４（図２）に固定される。内方部材２０の端面にも同様に取付け孔２６が形成してあり、この取付け孔２６に図示しないボルト等の締結手段をねじ込むことによって内方部材２０が固定架台６２（図２）に固定される。そして、外方部材１０が回転架台６４と共に回転する回転部材となり、内方部材２０が非回転の固定部材となる。ＣＴスキャナ装置の構造によっては、上記とは逆に外方部材１０を固定側、内方部材２０を回転側とすることもできる。
【００１９】
保持器４０は樹脂材料から成形される。この樹脂製保持器４０はいわゆるセグメントタイプであって、円弧形状のセグメントＳを円周方向につなぎ合わせて環状にしたものである。図１（ｃ）に示すように、各セグメントＳの両端に形成した凸状接合部４８ａおよび凹状接合部４８ｂを、結合相手となる隣のセグメントＳの凹状接合部４８ｂおよび凸状接合部４８ａと嵌め合わせることによってセグメントＳ同士が接合され、環状の保持器４０が形成される。
【００２０】
図示例の場合、各セグメントＳは基部４２と柱部４４とを備えている。柱部４４は基部４２から軸方向に延び、隣り合った柱部４４間にポケットが形成されている。ここでは、ポケットはその形状によって二種類に分けられる。すなわち、第一ポケット４６ａと第二ポケット４６ｂである。
【００２１】
第一ポケット４６ａは、図示例の場合、開口端にいくほど離間距離が漸増するテーパ部、軸線と平行なストレート部、および、ボール３０の曲率半径よりもわずかに大きい曲率半径の凹球面部を、開口側から順次配置して構成される。テーパ部およびストレート部は、半径方向に延びる平坦面である。ストレート部間の離間距離は、ボール３０の直径よりも僅かに小さく、したがって、このストレート部によってボール３０のポケット開口側への飛び出しが規制され、ボール３０がポケット４６ａ内に保持される（ボール保持機能）。
【００２２】
一方、第二ポケット４６ｂは、ボール３０の曲率半径よりも僅かに大きい曲率半径の凹球面部と、この凹球面部から軸方向でかつ接線方向に延びる部分円筒部とで構成される。この第二ポケット４６ｂに収容されたボール３０は軸方向に移動可能である。したがって、第二ポケット４６ｂは第一ポケット４６ａのようなボール保持機能をもたない。
【００２３】
なお、上述のポケット４６ａ，４６ｂの形状や構造は例示にすぎず、例えばポケットを単一形状とするなど、軸受の使用条件等に応じて種々の形状、構造のポケットを採用することができる。
【００２４】
ボール３０と保持器４０の組み付けにあたっては、ボール３０ではなく保持器４０の方を押し込む。すなわち、保持器４０の両端面のうち、ポケット４６ａ，４６ｂが開口している側とは反対側の端面を背面４１と呼ぶならば、外方部材１０と内方部材２０との間に転動体３０を並べた状態で、ポケット４６ａ，４６ｂの開口部を転動体３０の位置に合わせて保持器４０の背面４１を押し、ボール３０をポケット４６ａ，４６ｂ内に収容させる。
【００２５】
第一ポケット４６ａおよび第二ポケット４６ｂのいずれにおいてもボール３０の表面とポケットの内面との間には隙間（以下、ポケットすきまという。）があり、軸受の回転中は、ポケットすきまの存在によって保持器４０がボール３０に対して半径方向に相対移動する。この相対移動に伴い、保持器４０が外方部材１０の内周面１２または内方部材２０の外周面２２のいずれか一方に接触し、保持器４０の回転が案内される。この実施の形態では、保持器４０の外周面が外方部材１０の内周面１２に接触する。そして、保持器４０は外方部材１０から駆動力を受けて回転する。
【００２６】
図１（ｂ）に示すように、保持器４０の外周面および内周面の角部を丸めてある。図示するように角部を凸円弧形状の断面とするほか、直線状に面取りしてもよい。このように角部を丸めることによって、保持器４０がゴムシール１８と接触してもゴムシール１８に過大な応力が発生するのが避けられ、ゴムシール１８の摩耗を抑制することができる。この実施の形態では、背面４１のみ、角部を丸めてある。両側の端面ともゴムシール１８と接触する可能性がある場合など、両端面にて角部を丸めてもよい。
【００２７】
また、図１（ｃ）に符号４９で示すように、セグメント接合部の端面をぬすんである。ぬすみ部の形状は、図示するような直線状のほか、なだらかな曲線状としてもよい。このようにセグメント接合部にぬすみを設けておくことにより、図１（ｄ）に示すように、製造誤差等で接合部に段差ができても、その段差部分が保持器の端面から後退しており、したがって、ゴムシール１８に与える影響を極力小さくすることができる。ぬすみ部についても、背面４１だけでなく、保持器４０の両端面に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】（ａ）は超薄肉形転がり軸受の断面図、（ｂ）は図１（ａ）の部分拡大図、（ｃ）は保持器の部分展開図、（ｄ）は図１（ｃ）の部分拡大図
【図２】ＣＴスキャナ装置の断面図
【図３】（ａ）は従来の技術を示す超薄肉形転がり軸受の部分断面図、（ｂ）は図３（ａ）の部分拡大図
【図４】（ａ）は従来の技術を示す保持器の部分展開図、（ｂ）は図４（ａ）の部分拡大図、（ｃ）は保持器の正面図
【符号の説明】
【００２９】
１０  外方部材
１２  内周面
１４  軌道
１６  取付け孔
１８  シール
２０  内方部材
２２  外周面
２４  軌道
２６  取付け孔
３０  転動体
４０  保持器
４１  背面
４２  基部
４４  柱部
４６ａ  第一ポケット
４６ｂ  第二ポケット
４８ａ  凸状接合部
４８ｂ  凹状接合部
４９  ぬすみ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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