(57)【要約】      （修正有）【課題】保持器の全体形状が左右対称となって軸受運転時の挙動が安定し、異音の原因となる内輪や外輪との接触を回避する。【解決手段】転がり軸受用保持器40は、複数の円弧状のセグメント２からなり、該各セグメント２が長手方向に配列した複数のポケット４を有し、該各セグメント２がすべてのポケット４の中心を通る中心線に対して対称である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の円弧状のセグメントからなり、各セグメントが長手方向に配列した複数のポケットを有し、かつ、すべてのポケットの中心を通る中心線に対して対称である転がり軸受用保持器。
【請求項２】
前記セグメントが、前記中心線に沿って分割した一対の環状体で構成してある請求項１の転がり軸受用保持器。
【請求項３】
ポケットの周壁のうち、前記中心線と交わる部分に凹部が形成してある請求項１または２の転がり軸受用保持器。
【請求項４】
一対の環状体が合同である請求項１ないし３のいずれかの転がり軸受用保持器。
【請求項５】
外方部材と、内方部材と、転動体と、請求項１ないし４のいずれかの保持器とを有する転がり軸受。
【請求項６】
ガントリ用薄肉形大玉軸受である請求項１ないし４のいずれかの転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は転がり軸受およびその保持器に関するもので、より詳しくは、医療機器、産業用ロボット、工作機械等の回転支持用軸受（ガントリ用軸受）に使用される超薄肉大形転がり軸受に適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
図１６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７０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７２、強度分布を制限するスリット７４を介して被写体７６に照射する。被写体７６を通過したＸ線は検出器７８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７０、ウェッジフィルタ７２、スリット７４、検出器７８などの各部品は、軸受８０を介して固定架台８２に回転自在に支持された略円筒状の回転架台８４に取り付けられ、回転架台８４の回転に伴って被写体７６の周囲を回転する。そして、互いに対向するＸ線管装置７０と検出器７８が被写体７６まわりを回転することにより、被写体７６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。ＣＴスキャナ装置の固定架台と回転架台とを含む部分を、患者を載せる寝台部に対して検査部（ガントリ部）と呼ぶことがある。
【０００３】
ＣＴスキャナ装置においては、固定架台８２の内周面を被写体７６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８２と回転架台８４との間のガントリ用軸受８０には、直径に対して断面が著しく小さい、いわゆる超薄肉大形転がり軸受が使用される。この超薄肉大形転がり軸受８０は、図１７（ａ）に示すように、外方部材８６と、内方部材８８と、外方部材８６と内方部材８８との間に介在する複数の転動体９０と、転動体９０を円周方向で所定間隔に保持するための保持器９２を具備する。
【０００４】
超薄肉大形転がり軸受に使用される保持器は、製造および組立上の理由から樹脂製のセグメントタイプが一般的である。セグメントタイプの樹脂保持器は、図１７（ｂ）に示すように、複数の円弧状のセグメントｓを円周方向に接続して構成される。そして、１ポケットずつ軸方向に押し込み、転動体（玉）をポケットにはまり込ませて軸受に組み付ける。このような組立方法であるため、軸方向の、ポケットが開口した側から挿入できるくし形や冠形が基本形状となる（特許文献１、２）。図１８および図１９に、特許文献１および特許文献２に記載された保持器をそれぞれ示す。
【特許文献１】特開２００４−２１８７４５号公報
【特許文献２】特開２００４−１６２８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１８および図１９に示すように、従来のセグメントタイプ保持器はいずれも、すべてのポケットの中心を通る中心線に対して非対称である。そのため、これらのセグメントタイプの保持器は左右バランスが悪く、運転条件にもよるが、軸受回転時、保持器の軌跡（挙動）が安定せず、内輪または外輪と接触することがある。この接触が原因となって異音を発生させる場合がある。
【０００６】
ＣＴスキャナ装置は被験者の不安を和らげるため耳障りな異音のないことが重要である。また、ＣＴスキャナ装置の高速化、低騒音化が進み、異音抑制の要求はさらに強くなっている。
【０００７】
この発明の主要な目的は、転がり軸受の異音の発生を防止ないし抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の転がり軸受用保持器は、複数の円弧状のセグメントからなり、各セグメントが長手方向に配列した複数のポケットを有し、かつ、すべてのポケットの中心を通る中心線に対して対称であることを特徴とするものである。このような構成とすることにより、保持器の不安定な挙動を抑え、運転時の異音発生を低減させるようにしたものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の転がり軸受用保持器において、前記セグメントが、前記中心線に沿って分割した一対の環状体で構成してあることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１または２の転がり軸受用保持器において、ポケットの周壁のうち、前記中心線と交わる部分に凹部が形成してあることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの転がり軸受用保持器において、一対の環状体が合同であることを特徴とするものである。
【００１２】
この発明の転がり軸受は、外方部材と、内方部材と、転動体と、請求項１ないし４のいずれかの保持器とを有し（請求項５）、ＣＴスキャナ装置のガントリを代表とするガントリ用の薄肉大形玉軸受に適用することができる（請求項６）。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、保持器の左右バランスが改善され、転がり軸受の異音の発生が防止ないし抑制される。すなわち、この発明の転がり軸受用保持器は、複数の円弧状のセグメントからなり、各セグメントが長手方向に配列した複数のポケットを有し、かつ、すべてのポケットの中心を通る中心線に対して対称であるため、保持器の全体形状が左右対称となって軸受運転時の挙動が安定し、異音の原因となる内輪や外輪との接触を回避することができる。
【００１４】
述べたような効果を奏することから、この発明の転がり軸受用保持器はたとえば次のような場合に有効である。（イ）軸受取付け環境が悪い、すなわち、軸受を変形させて保持器の挙動が不安定となりやすい環境で使用する場合、（ロ）軸受が高速回転となり、セグメントタイプ保持器のバランスをより良くする必要がある場合。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面に従ってこの発明の実施の形態を説明する。まず、図１５は、超薄肉大形転がり軸受の一例として、図１６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、外輪２２と、内輪３２と、玉３０と、保持器４０とを主要な構成要素としている。
【００１６】
外方部材としての外輪１０はリング状で、内周面２４に軌道２６が形成してある。内方部材としての内輪３２もリング状で、外周面３４に軌道３６が形成してある。外輪２２の軌道２６と内輪３２の軌道３６との間に複数の玉３０が介在させてあり、外輪２２と内輪３２は相対回転自在である。なお、ここでは転動体３０として玉が例示してあるが、ころを使用することもできる。保持器４０は外輪２２と内輪３２との間に介在し、複数の玉３０を円周方向で所定間隔に保持する。なお、図示は省略してあるが、軸受の両端開口部を密封して異物の侵入や潤滑剤の漏洩を防止するためのシール装置を取り付けることがある。
【００１７】
この軸受は、玉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）とした超薄肉大形玉軸受で、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。
ＤＢ：１／２インチ（１２．７ｍｍ）
ＰＣＤ：１０４１．４ｍｍ
φ：０．０１２
【００１８】
外輪２２に取付け孔３８が形成してあり、この取付け孔３８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、外輪２２がＣＴスキャナ装置の回転架台６４（図１６）に固定される。内輪３２の端面にも同様に取付け孔３８が形成してあり、この取付け孔３８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輪３２が固定架台６２（図１６）に固定される。そして、外輪２２が回転架台６４と共に回転する回転部材となり、内輪３２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、上記とは逆に外輪２２を固定側、内輪３２を回転側とすることもできる。
【００１９】
図１ないし図５に、この発明の保持器の第一の実施の形態を示す。図１に示すように、保持器４０は円弧形状のセグメントを円周方向につなぎ合わせて環状にしたいわゆるセグメントタイプである。各セグメントは、長手方向（保持器の円周方向）の複数箇所に、転動体である玉３０を保持するためのポケット４が形成してある。
【００２０】
保持器４０は、すべてのポケット４の中心をつないだ中心線に対して対称である。言い換えれば、各セグメントは前記中心線に沿った合わせ面を有する一対の環状体１で構成してある。環状体１は合成樹脂から成形することができる。各セグメントを構成する一対の環状体１は合同であるため、単一の金型で成形できる。これは製造コストを低減させる上で有利な設計である。なお、従来の保持器（図１８、図１９）に比べると組み立てに若干手間を要するが、組立治工具を用いれば比較的容易に組み込むことができる。
【００２１】
図５に示すように、環状体１は複数の半球状のボール保持部２と、複数の板状の結合部３とを有する。ボール保持部２と結合部３は長手方向（保持器の円周方向）に交互に現れ、各ボール保持部２に環状体１の一側面で開口するポケット４が設けてある。ポケット４の周壁は玉３０の外周に沿う半球面である。
【００２２】
結合部３には、両側面に貫通した孔５と、他方の環状体１の孔５に挿入する爪６とが形成してある。孔５の内周には段部７が設けてある。一方、爪６の先端部には段部７に対応する鈎部８が形成してある。鈎部８の保持器周方向の端面は傾斜面９となっている。
【００２３】
孔５と爪６のはめ合いは、保持器の組み立て初期に孔５と爪６の相互間に保持器径方向のすきまが形成され、保持器の組み立て完了時に保持器径方向のすきまが０以下となるようにしてある。そのようなはめ合いが得られるようにするため、爪６の保持器径方向の幅寸法Ａを孔５の保持器径方向の幅寸法ａ１以上（Ａ≧ａ１）とするとともに、爪６の周方向の端面先端部にテーパ面１１が形成してある。また、孔５に爪６を挿入しやすくするため、爪６の保持器周方向の幅寸法Ｂを孔５の保持器周方向の幅寸法ｂ１以下（Ｂ≦ｂ１）とするとともに、爪６の周方向の端面先端部にテーパ面１１が形成してある。
【００２４】
上述の構成からなる環状体１において、一対の環状体１をポケット４同士を向かい合わせにして配置すると、一方の環状体１の爪６が他方の環状体１の孔５と対向する。そこで、一対の環状体１を互いに接近する向きに移動させると、爪６が孔５内に進入し始め、環状体１のポケットが開口している面すなわち合わせ面同士を突き合わせると、爪６の鈎部８が段部７にひっかかり、一対の環状体１が一体となってセグメントを構成するに至る。
【００２５】
セグメントの端部では、一方の環状体１の端部が他方の環状体１の端部から突出している。その突出した端部には、一組の孔５と爪６が配置してある。そして、上に述べたようにして、一つのセグメントの端部の孔５にもう一つのセグメントの端部の爪６をはめ込み、円周方向に複数のセグメントを接続して保持器４０を得る。
【００２６】
このような保持器４０を採用した転がり軸受を組み立てるに際しては、外輪２２と内輪３２との間に保持器４０のポケット数と同数の玉３０を組み込んで等配した後、外輪２２と内輪３２の間の環状空間内に、軸方向両側から環状体１をそれぞれ挿入して、孔５に爪６をはめ込む。爪６の保持器径方向の幅寸法Ａは孔５の保持器径方向の幅寸法ａ１以上となっているため、図２に示す状態で孔５と爪６との間の保持器径方向のすきまは０以下となる。このため、軸受回転時の玉３０の遅れ、進みによって保持器４０に軸方向の負荷が作用したとしても、爪６の鈎部８と孔５の段部７のひっかかり部分ですべりが生じることはない。また、爪６の摩耗を防止することができ、摩耗粉のかみ込みによる軸受寿命の低下や異音の発生を防止することができる。
【００２７】
さらに、爪６の保持器径方向の両側面先端部にテーパ面１０を設けて爪６における先端部の保持器径方向での幅寸法Ａを孔５の保持器径方向での幅寸法ａ１より小さくしたことによって、孔５に爪６を容易に挿入することができ、保持器４０を簡単に組み立てることができる。
【００２８】
図６および図７に、この発明の第二の実施の形態を示す。この第二の実施の形態の保持器と図１ないし図５に示した第一の実施の形態の保持器とは、爪６の孔５のはめ合い関係のみが相違している。このため、図１ないし図５に示した保持器と実質的に同一の部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００２９】
この第二の実施の形態では、爪６の保持器径方向での幅寸法Ａを孔５の保持器径方向での幅寸法ａ２以上（Ａ≧ａ２）とし、孔５の爪６を挿入する入口側の両側面を入口側に至るに従って対向間隔が次第に大きくなるテーパ面１２としてある。第二の実施の形態も、一対の環状体１を結合する保持器４０の組み立て初期において、爪６の先端部を孔５に余裕をもって挿入することができるため、保持器４０を簡単に組み立てることができる。また、孔５に爪６がはまり込んだ保持器４０の組立て状態で孔５と爪６との間の保持器径方向のすきまを０とすることができるため、保持器４０に作用する径方向の負荷により、爪６の鈎部８が段部７に沿ってすべるのを防止することができ、爪６の摩耗を防止することができる。
【００３０】
図８ないし図１０に、この発明の第三の実施の形態を示す。この第三の実施の形態の保持器と図１ないし図５に示した第一の実施の形態の保持器とは、爪６と孔５のはめ合い部の構成のみが相違している。このため、図１ないし図５に示す保持器と実質的に同一の部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００３１】
第三の実施の形態では、爪６の保持器径方向での幅寸法Ａを孔５の保持器径方向での幅寸法ａ３より小さくし（Ａ＜ａ３）、その爪６の鈎部８を形成した面の背面に爪６の差し込み方向に延びる溝１３を設け、この溝１３の先端部両側にテーパ面１４が形成してある。一方、孔５には段部７と対向する内面に、孔５に対する爪６の挿入時に溝１３に締りばめではまり合う突部１５を設け、その突部１５の先端部両側にテーパ面１６が形成してある。
【００３２】
このように、爪６に溝１３を形成し、孔５の内面に突部１５を設けると、孔５に爪６を挿入して一対の環状体１を一体化する保持器４０の組み立て過程で突部１５が溝１３にはまり込む。このとき、溝１３と突部１５のはめ合いが締りばめであるため、突部１５と溝１３のはまり込みによって爪６の鈎部８が段部７に沿って保持器径方向にすべるのを防止することができ、爪６の摩耗を防止することができる。また、爪６の幅寸法Ａを孔５の幅寸法ａ３より小さくすることによって孔５に爪６を容易に挿入することができ、保持器４０を簡単に組み立てることができる。
【００３３】
図１１ないし図１３に、この発明の第四の実施の形態を示す。この第四の実施の形態では、孔５の内面に溝１３が、爪６の側面に突部１５が形成してある点でのみ、図８ないし図１０に示した第三の実施の形態の保持器と相違している。このため、図８ないし図１０に示した保持器と実質的に同一の部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。第四の実施の形態における保持器も第三の実施の形態における保持器と同一の効果を奏する。なお、第三および第四の実施の形態においては、溝１３の入口部および突部１５の先端部の両側にテーパ面１４，１６が設けてあるが、溝１３か突部１５の一方にのみテーパ面を設けるようにしてもよい。
【００３４】
図１４はこの発明の第五の実施の形態を示す。セグメントを構成する一対の環状体１同士を、たとえば樹脂製のピンやリベットで結合するようにしたものである。同図ではそれらを挿入するための孔のみが破線で示してある。図１および図１４に示すように、ポケット４の周壁面のうち、すべてのポケット４を通る中心線と交差する部分に、凹部を設けて段付き構造としてある。軸受運転時は、転動体の進み遅れにより、回転方向（周方向）において転動体と保持器ポケット部が干渉（接触）する。この干渉部に環状体１同士の結合部が存在すると、微小なばりが保持器粉として発生するおそれがある。当該部位に凹部を設けて転動体と接触しないようにしておくことにより、そのようなばりの発生を未然に防止することができる。また、ＣＴスキャナ・ガントリ用軸受のようにグリース潤滑で使用される場合、当該凹部がグリース溜りとして機能するため、軸受の長寿命化に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の実施の形態を示す合成樹脂製保持器のセグメントの断面図
【図２】図１の部分拡大図
【図３】図２のIII−III線断面図
【図４】図２に示す部分の分解斜視図
【図５】図２に示すセグメントの半体の断面図
【図６】この発明の第二の実施の形態を示す図４と類似の分解斜視図
【図７】図３と類似の断面図
【図８】この発明の第三の実施の形態を示す図４と類似の分解斜視図
【図９】図２に類似の部分拡大断面図
【図１０】図９のＸ−Ｘ線断面図
【図１１】この発明の第四の実施の形態を示す図４と類似の分解斜視図
【図１２】図２と類似の部分拡大断面図
【図１３】図１２のXIII−XIII線断面図
【図１４】この発明の第五の実施の形態を示す図１と類似の断面図
【図１５】この発明の実施の形態を示す転がり軸受の断面図
【図１６】ＣＴスキャナ装置の断面図
【図１７】（ａ）は図１６における軸受の断面図、（ｂ）は図１７における保持器の正面図
【図１８】従来の技術を示す保持器セグメントの展開平面図
【図１９】（ａ）は別の従来の技術を示す保持器セグメントの展開平面図、（ｂ）展開側面図
【符号の説明】
【００３６】
１  環状体
３  結合部
４  ポケット
５  孔
６  爪
１０  テーパ面
１２  テーパ面
１３  溝
１４  テーパ面
１５  突部
１６  テーパ面
２２  外輪（外方部材）
２４  内周面
２６  軌道
２８  取り付け孔
３０  玉（転動体）
３２  内輪（内方部材）
３４  外周面
３６  軌道
３８  取り付け孔
４０  保持器
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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