(57)【要約】【課題】  軸受回転トルクの上昇や回転中の擦れ音の発生、ポケット周縁の摩耗を抑制して、円滑なボール回転を可能とした鉄板プレス保持器を提供する。【解決手段】  この鉄板プレス保持器３は、玉軸受におけるボールを保持する保持器であって、円環状に形成された保持器本体５の円周方向複数箇所に、前記ボールを保持するポケット６を設けたものである。ポケット６の形状は、保持器円周方向が長軸方向となる長円形状とし、この長円の長軸長さａと短軸長さｂの寸法差ｃを、ボール直径の０．５％以上とする。【選択図】      図２
2007040430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
玉軸受におけるボールを保持する鉄板プレス保持器であって、円環状に形成された保持器本体の円周方向複数箇所に、前記ボールを保持するポケットを設け、このポケットの形状を、保持器円周方向が長軸方向となる長円形状とし、この長円の長軸長さと短軸長さの寸法差を、ボール直径の０．５％以上としたことを特徴とする鉄板プレス保持器。
【請求項２】
請求項１において、各ポケットの保持器内周面側の周縁が、面押し加工部とされた鉄板プレス保持器。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、アンギュラ玉軸受用の保持器であり、前記保持器本体は円すい面状に形成されたものである鉄板プレス保持器。
【請求項４】
請求項１または請求項２または請求項３記載の鉄板プレス保持器を組み込んだことを特徴とするアンギュラ玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、玉軸受におけるボールを保持する鉄板プレス保持器、およびこの保持器を組み込んだアンギュラ玉軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
アンギュラ玉軸受におけるボールを保持する保持器として、図５に示すような構造の鉄板プレス保持器が一般的に知られている（例えば特許文献１）。この鉄板プレス保持器１３は、円環状にプレス成形した保持器本体１５の円周方向複数箇所に、ボール１４を保持する円形のポケット１６を配列したものである。各ポケット１６の保持器内周面側の周縁は面押し加工部１６ａとされ、この面押し加工部１６ａを案内面としてボール１４が接触するボール案内形式とされる。
【特許文献１】特開平９−１１９４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記構成の鉄板プレス保持器１３はプレス加工品であるため、保持器本体１５やポケット１６の形状に変形が生じる可能性があり、変形が大きいと部分的に強い当たりが発生する場合がある。この場合、軸受回転トルクの上昇や回転中の擦れ音の発生、ポケット面押し加工部１６ａでの摩耗が生じる。また、図６に示すように、ポケット面押し加工部１６ａの周方向位置Ｐ，Ｑは、ボールの自転に伴い摩擦抵抗が発生するので、軸受回転トルクの上昇に繋がる。
【０００４】
この発明の目的は、軸受回転トルクの上昇や回転中の擦れ音の発生、ポケット周縁の摩耗を抑制して、円滑なボール回転を可能とした鉄板プレス保持器、およびアンギュラ玉軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明の鉄板プレス保持器は、玉軸受におけるボールを保持する鉄板プレス保持器であって、円環状に形成された保持器本体の円周方向複数箇所に、前記ボールを保持するポケットを設け、このポケットの形状を、保持器円周方向が長軸方向となる長円形状とし、この長円の長軸長さと短軸長さの寸法差を、ボール直径の０．５％以上としたことを特徴とする。
【０００６】
この構成によると、ポケットの形状を、保持器円周方向が長軸方向となる長円形状としたため、保持器の円環形状の変形やポケット形状の変形の影響が緩和される。すなわち、ポケットを単純な円形とした従来の保持器に比べて、ポケットの周縁でのボールとの当たり範囲が小さくなる。このため、保持器本体やポケットの形状が変形しても、ポケットでボールを拘束してポケットとボールの間で部分的に強い当たりが発生することが緩和できる。また、ポケットの形状が上記のように保持器円周方向が長軸方向となる長円形状であるため、ポケットの周縁とボールとの当たり範囲が、ポケット周縁における保持器円周方向の位置以外となり、このため、ボールの自転に伴う摩擦抵抗が回避される。これらにより、保持器変形に起因する軸受回転トルクの上昇や、回転中の擦れ音の発生を防止して、ボールの円滑な回転を実現できる。
ポケットの形状は、ボールの間隔保持の役割からは、長円形状における長軸長さと短軸長さの差が大き過ぎることは好ましくなく、真円に近い形状であることが好ましいが、長軸長さと短軸長さの寸法差が、ボール直径の０．５％以上なければ、上記の保持器の変形の影響緩和の効果や、ボールの自転に伴う摩擦抵抗回避の効果を得ることが難しい。
【０００７】
この発明において、各ポケットの保持器内周面側の周縁は、面押し加工部とされていても良い。面押し加工部は、プレス金型を押し付けて断面の角を平坦面化した部分であり、例えば断面テーパ状の面押し加工部とされる。
この構成の場合、面押し加工部がボールの案内面となる。ポケット形状が長円状であると、上記面押し加工部とボールとの当たり範囲が、ポケット周縁における保持器円周方向の位置以外となって、ボールの自転に伴う摩擦抵抗が軽減される。
【０００８】
この発明において、鉄板プレス保持器がアンギュラ玉軸受用の保持器であって、前記保持器本体は円すい面状に形成されたものであっても良い。
このような保持器本体が円すい面状となったアンギュラ玉軸受用の保持器の場合に、保持器形状やそのポケット形状の変形による摩擦増大の影響が大きいため、この発明におけるポケット形状を長円状としたことによる、軸受回転トルクの上昇や回転中の擦れ音の発生、ポケット周縁の摩耗を抑制して、円滑なボール回転を可能にするという効果がより一層効果的である。
【０００９】
この発明のアンギュラ玉軸は、この発明の上記いずれかの構成の保持器を組み込んだことを特徴とする。
この構成のアンギュラ玉軸によると、この発明の保持器を組み込んだため、軸受回転トルクの上昇や回転中における保持器の擦れ音の発生、ポケット周縁の摩耗を抑制して、円滑なボール回転が可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の鉄板プレス保持器は、玉軸受におけるボールを保持する鉄板プレス保持器であって、円環状に形成された保持器本体の円周方向複数箇所に、前記ボールを保持するポケットを設け、このポケットの形状を、保持器円周方向が長軸方向となる長円形状とし、この長円の長軸長さと短軸長さの寸法差を、ボール直径の０．５％以上としたため、軸受回転トルクの上昇や回転中の擦れ音の発生、ポケット周縁の摩耗を抑制して、円滑なボール回転を実現できる。
この発明のアンギュラ玉軸によると、この発明の保持器を組み込んだものであるため、軸受回転トルクの上昇や回転中における保持器の擦れ音の発生、ポケット周縁の摩耗を抑制して、円滑なボール回転が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
この発明の一実施形態を図１ないし図４と共に説明する。図１は、この実施形態の鉄板プレス保持器を組み込んだ玉軸受の部分断面図を示す。この玉軸受はアンギュラ玉軸受であり、内輪１と、外輪２と、鉄板プレス保持器３と、この鉄板プレス保持器３の各ポケット５に保持されて内外輪１，２間に介在したボール４とを備える。
【００１２】
鉄板プレス保持器３は、図３に断面図で示すように、円環状さらに詳しくは円すい面状にプレス成形された保持器本体５の円周方向複数箇所に、前記ボール４を保持するポケット６を形成してなる。保持器本体５は、円すい面状部分５ａと、この円すい面状部分５ａの小径側端から内径側へ延びて軸方向に略垂直な垂直面部５ｂとでなる。
図２の一部を拡大して図３に示すように、各ポケット６の保持器内周面側の周縁は面押し加工部６ａとされる。面押し加工部６は、プレス金型（図示せず）を押し付けて断面の角を平坦面化した部分であり、断面テーパ状とされている。
【００１３】
図２におけるＡ方向から見た鉄板プレス保持器３の部分拡大平面図を図４に示す。同図のように、ポケット６は、保持器円周方向が長軸方向となる略円形の長円形状に形成されている。この長円の長軸長さａと短軸長さｂの寸法差ｃは、ボール４の直径の０．５％以上とされている。また、この長軸長さａと短軸長さｂの寸法差ｃは、５％以下であることが好ましい。
【００１４】
上記構成の鉄板プレス保持器３によると、ポケット６の保持器内周面側の面押し加工部６ａがボール４の案内面となるが、ポケット６の形状を保持器円周方向が長軸方向となる長円形状としたので、ポケット６を単純な円形とした従来例に比べて、ポケット６の周縁の面押し加工部６ａでのボール４との当たり範囲、つまりポケット周縁に沿う方向の当たり範囲が小さくなる。したがって当たり面積が小さくなる。具体的には、面押し加工部６ａの全周のうち、保持器円周方向側の位置でボール４との接触が低減されることになる。  このように、ポケット６の周縁とボール４の当たり範囲が小さくなることから、保持器本体５やポケット６の形状が変形しても、ポケット６でボール４を拘束してポケット６とボール４の間で部分的に強い当たりが発生することが緩和される。これにより、保持器変形に起因する軸受回転トルクの上昇や、回転中の擦れ音の発生を防止して、ボール４の円滑な回転を実現できる。
【００１５】
また、面押し加工部６ａとボール４との当たり範囲が、ポケット６の周縁におけるボール４の回転方向の位置となる保持器円周方向位置とは別の位置に設定されることになるので、ボール４の自転に伴う面押し加工部６ａとの間の摩擦抵抗を回避でき、この点でも軸受回転トルクの上昇を低減できる。
【００１６】
ポケット６の形状は、ボール４の間隔保持の役割からは、長円形状における長軸長さａと短軸長さｂの寸法差ｃが大き過ぎることは好ましくなく、真円に近い形状であることが好ましいが、長軸長さａと短軸長さｂの寸法差ｃが、ボール直径の０．５％以上でなければ、上記の保持器３の変形の影響緩和の効果や、ボール４の自転に伴う摩擦抵抗回避の効果を得ることが難しい。
寸法差ｃの上限は、次の理由からボール直径の５％以下であることが望ましい。長軸長さａと短軸長さｂの寸法差ｃは、長軸長さａを大きくすると大きくなるが、長軸長さａが大きくなると、(1) ポケット６のボールがたが大きくなり、音響の問題がある。また、(2) 隣接するポケット６間の円周方向の肉厚が薄くなり、保持器強度が低下する。これら(1),(2) の影響を考慮すると、寸法差ｃの上限は、ボール直径の５．０％が妥当である。
【００１７】
試験結果につき説明する。上記寸法差ｃと、摩擦抵抗およびボールがたによる音響の関係を調べるため、この実施形態にかかる鉄板プレス保持器について、寸法差ｃを種々異ならせた音響試験の結果を表１に示す。なお、表１には、保持器肉厚比について併記した。保持器肉厚比は、隣合うポケット６間の柱部における円周方向の最小肉厚部分の寸法である保持器肉厚ｅにつき、寸法差ｃが０のときの値を１００とし、この１００の値に対する各寸法差ｃの場合の保持器肉厚の比を示す。
表１より、寸法差ｃが０．５％未満になると、擦れ音が発生し、摩擦抵抗が大きくなることがわかる。また、寸法差ｃが５．０を超えると、ボール音が発生し、ボールがたが生じていることが分かる。この試験結果より、寸法差ｃを０．５〜５．０％の範囲とすることで、摩擦抵抗が軽減され、かつボールのがたによる音響の問題が生じないものとなることが分かる。
保持器肉厚比で示すと、保持器肉厚比が９９．５を超える擦れ音が発生し、摩擦抵抗が大きくなることがわかる。また、保持器肉厚が９５未満であるとボール音が発生し、ボールがたが生じていることが分かる。この試験結果より、保持器肉厚比を９５〜９９．７５％の範囲とすることで、摩擦抵抗が軽減され、かつボールのがたによる音響の問題が生じないものとなることが分かる。
【００１８】
【表１】
2007040430.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の一実施形態にかかる鉄板プレス保持器を組み込んだアンギュラ玉軸受の部分断面図である。
【図２】鉄板プレス保持器の断面図である。
【図３】図２の部分拡大図である。
【図４】図２における矢印Ａの方向から見た部分拡大平面図である。
【図５】従来例の断面図である。
【図６】図５における矢印Ｂの方向から見た部分拡大平面図である。
【符号の説明】
【００２０】
３…鉄板プレス保持器
４…ボール
５…保持器本体
６…ポケット
６ａ…面押し加工部
【図１】
2007040430.tif 000004
【図２】
2007040430.tif 000005
【図３】
2007040430.tif 000006
【図４】
2007040430.tif 000007
【図５】
2007040430.tif 000008
【図６】
2007040430.tif 000009