(57)【要約】【課題】  玉軸受１を構成する複数の玉６を転動自在に保持する冠型合成樹脂保持器８に関し、簡単な構造で安価に、ポケット１０を構成する玉保持用爪１２が径方向外方に変形するのを抑制し、玉軸受１の低トルク化を図る。【解決手段】  軸方向一端側に開放して円周ほぼ等配に形成され、開口部側に向けて突出する一対の玉保持用爪１２にて玉６を嵌入保持する複数のポケット１０を有した冠型合成樹脂の保持器本体１９と、隣り合うポケット１０間の径方向外面において、軸方向一端側に開口して形成された複数の溝１４と、軸方向突出部分を溝１４に嵌合し、玉保持用爪１２が径方向外方に変形するのを抑制する環状の線材１８とを備えたものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向一端側に開放して円周ほぼ等配に形成され、開口部側に向けて突出する一対の玉保持用爪にて玉を嵌入保持する複数のポケットを有した冠型合成樹脂の保持器本体と、
前記隣り合うポケット間の径方向外面において、前記軸方向一端側に開口して形成された複数の溝と、
軸方向突出部分を前記溝に嵌合し、前記玉保持用爪が径方向外方に変形するのを抑制する環状の線材と、
を備えた玉軸受用保持器。
【請求項２】
前記線材の軸方向突出部分が該線材を軸方向に折返してなり、前記溝内に係止部を設け、前記線材の折返し部を前記係止部に係止したことを特徴とする請求項１に記載の玉軸受用保持器。
【請求項３】
前記係止部が溝奥部に向かって高くなるテーパ面を有した係止突部からなることを特徴とする請求項２に記載の玉軸受用保持器。
【請求項４】
前記隣り合うポケット間において、前記軸方向一端側に突出した延出部を設け、前記溝を該延出部の突出端にまで渡って形成したことを特徴とする請求項１に記載の玉軸受用保持器。
【請求項５】
前記線材は、該線膨張係数が、前記合成樹脂製の保持器本体の線膨張係数より小さい材質で形成されている、ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の玉軸受用保持器。
【請求項６】
前記線材は、鋼製のワイヤからなることを特徴とする請求項５に記載の玉軸受用保持器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、玉軸受を構成する複数の玉を転動自在に保持し、例えば、自動車や各種動力装置の回転運動箇所等で使用される玉軸受用の冠型合成樹脂保持器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、玉軸受に用いられる保持器として、冠型保持器、もみ抜き保持器、波型プレス保持器等がある。冠型保持器は、波型プレス保持器に比べて、自己潤滑性、低摩擦特性、軽量、耐食性、低騒音等の点に優れるという特徴を有している。このため、冠型保持器は、特に高速回転環境下において、多く用いられている。
【０００３】
図８，９に基づいて、従来の冠型保持器の構成を簡単に説明する。冠型保持器１０３は、転がり軸受１００の外輪１０１と内輪１０２との間に介挿され、玉１０４を等間隔に転動可能に保持するものである。なお、外輪１０１と内輪１０２間の軸方向両端には、シール部材１０５，１０５が設けられている。
【０００４】
冠形保持器１０３は、合成樹脂材を成形して得られるもので、環状母体１１０の円周ほぼ等配の数カ所に、玉１０４を嵌入保持するポケット１１１が軸方向一端側に開放して形成されている。
【０００５】
そして、環状母体１１０において、周方向で隣り合うポケット１１１の間に存在する仕切用突片１１２の先端部には、ポケット１１１の開口部側に向けて突出する玉保持用爪１１３が設けられている。この玉保持用爪１１３は、ポケット１１１に玉１０４を軸方向から組み込むときに、玉１０４の挿抜を容易とするために弾性変形しうるように設計される。
【０００６】
このように、各仕切用突片１１２の自由端側の周方向両側に玉保持用爪１１３を設けることにより、それらの間に凹部１１４が形成されることになるので、この凹部１１４をグリース貯溜部として利用し、ポケット１１１へのグリース供給を行わせるようにしている。
【特許文献１】特公昭４７−２１６４５号公報
【特許文献２】実開平６−１８４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような合成樹脂製の冠型保持器１０３において、高速回転時の遠心力により、自由端である玉保持用爪１１３の先端部が径方向外方に変形し、該径方向内側が玉１０４と干渉して隙間が詰り、トルク損失が増大するという問題があった。
【０００８】
そこで、従来より、保持器の変形を防止する提案がなされている。例えば、特許文献１には、千鳥型又は櫛型をした平型のころ用保持器において、側縁部に形成した周溝に沿って鋼線環を取り付け、保持器としての形態を維持する構成が開示されている。しかし、特許文献１の場合、ころ用保持器の変形防止に関するものであって、玉軸受用の冠型保持器の変形防止については記載されていない。
【０００９】
また、特許文献２には、玉軸受用の冠型保持器において、ポケット間に突設した連結脚同士を蓋体にて連結することで変形防止を図る構成が開示されている。
【００１０】
しかし、特許文献２の構成の場合、連結脚同士を連結するための専用の蓋体を別途必要とし、しかも当該蓋体は、連結脚との接続構造等において複雑な構成をしており、そのためコスト高になるという問題があった。また、径方向に厚みを有した蓋体の取り付けにより、特にグリース潤滑の場合、グリースがポケット内に潤滑するのを妨げられ、特に高速回転で使用される玉軸受においては、潤滑不足による玉の焼き付き等の問題を引き起こす恐れがある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の玉軸受用保持器は、軸方向一端側に開放して円周ほぼ等配に形成され、開口部側に向けて突出する一対の玉保持用爪にて玉を嵌入保持する複数のポケットを有した冠型合成樹脂の保持器本体と、前記隣り合うポケット間の径方向外面において、前記軸方向一端側に開口して形成された複数の溝と、軸方向突出部分を前記溝に嵌合し、前記玉保持用爪が径方向外方に変形するのを抑制する環状の線材とを備えたものである。
【００１２】
本発明の保持器を適用する玉軸受としては、中型もしくは大型で薄肉の深溝玉軸受が好適に挙げられ、一例として内径１００ｍｍ以上の玉軸受に適用される。
【００１３】
溝は、各隣り合うポケット間に形成してもよく、あるいは間欠的に隣り合うポケット間に形成してもよい。
【００１４】
線材は、該線膨張係数が、合成樹脂製の保持器本体の線膨張係数より小さい材質で形成されている。一例として、鋼（普通鋼、特殊鋼を含む）製のワイヤが挙げられるが、これに限るものではなく、線膨張係数が保持器本体のそれより小さいという条件を満たせば、鋼以外の金属（例えば銅やアルミニウム合金など）や樹脂（繊維強化樹脂等を含む）等であってもよい。また、線材の断面形状については、円形、矩形等、特に限定されない。また、線材は、両端が閉じた環状であればよく、円形の他、溝間を直線状とした多角形であってもよい。さらに、線材は、一本からなるもの、あるいは剛性アップのため複数本の線材を撚ってなるものでもよい。
【００１５】
本発明の玉軸受用保持器によると、ポケットを構成する玉保持用爪と同一方向に開口させた溝に環状の線材を嵌合することにより、高速回転時の遠心力によって、玉保持用爪が径方向外方に変形するのを、溝に嵌合した環状の線材にて抑制することができる。このように、環状の線材を溝に嵌合するだけの簡単な構成であり、安価に変形を抑制でき、玉との干渉を防ぎ、玉軸受の低トルク化を図ることができる。
【００１６】
また、玉保持用爪の変形防止が線材にて行われているため、ポケット内に潤滑油が侵入するのを妨げず、高速回転時においても十分な潤滑が得られ、玉の焼き付き等を防止できる。
【００１７】
さらに、線材の線膨張係数が、保持器本体の線膨張係数より小さいので、高速回転時の発熱による剛性樹脂製の保持器本体の膨張に対して、線材の膨張度合いは小さくなる。すなわち、保持器本体の径方向外方への膨張を、線材によって抑えることができ、昇温による玉保持用爪の径方向外方への変形をも抑制することができる。
【００１８】
本発明の玉軸受用保持器の具体的構成として、前記線材の軸方向突出部分が該線材を軸方向に折返してなり、前記溝内に係止部を設け、前記線材の折返し部を前記係止部に係止するようにしてもよい。このように、線材の折返し部を係止部に係止することで、線材と保持器本体との固定が強固となり、玉保持用爪が径方向外方に変形するのをより確実に抑制することができる。
【００１９】
この場合、環状の線材の直径は、溝に丁度嵌り込む大きさが、抜け止め状態に係止部に係止されるので好ましい。
【００２０】
係止部は突部であって線材の折返し部を引っ掛けることで係止するものや、係止部は凹部であって線材の軸方向突出部分を当該凹部に嵌入ことで係止するもの等であってもよく、あるいは係止部を設けずに単に線材の軸方向突出部分を溝に嵌合するだけの構成であってもよい。また、線材の軸方向突出部分は、線材を軸方向に折返してなる折返し部に限らず、別体の線材を環状の線材に溶着することにより形成してもよい。
【００２１】
本発明の玉軸受用保持器の他の具体的構成として、前記係止部が溝奥部に向かって高くなるテーパ面を有した係止突部からなるようにしてもよい。このように、係止部をテーパ面を有した係止突部とすることで、線材の折返し部を溝に嵌入し、テーパ面に沿って容易に係止突部を乗り越えさせて嵌合することができ、線材の固定作業が円滑に行える。
【００２２】
本発明の玉軸受用保持器のさらに他の具体的構成として、前記隣り合うポケット間において、前記軸方向一端側に突出した延出部を設け、前記溝を該延出部の突出端にまで渡って形成するようにしてもよい。このように、延出部を設けて溝を該延出部の突出端にまで延ばすことで、溝に嵌合した線材の溝底面との接触長さが長くなり、玉保持用爪が径方向外方に変形するのを抑制する力が大きくなる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、簡単な構造で安価に、ポケットを構成する玉保持用爪が径方向外方に変形するのを抑制でき、オイル潤滑あるいはグリース潤滑で使用される玉軸受の低トルク化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１を図１ないし図５に基づいて説明する。
【００２５】
図１は玉軸受の部分断面図、図２は玉軸受用保持器の斜視図、図３は玉軸受用保持器の部分断面図、図４は玉軸受用保持器の部分側面図、図５は玉軸受用保持器の部分拡大斜視図である。
【００２６】
図１に示すように、実施の形態１の玉軸受１は、内周面に外輪軌道３を有する外輪２と、外周面に内輪軌道５を有する内輪４とを同心に配置し、外輪軌道３と内輪軌道５との間に複数個の玉６を転動自在に設けることで構成されている。なお、外輪２，内輪４，玉６は、それぞれ例えば、合金鋼等の鋼材で製作されている。
【００２７】
外輪２と内輪４との間の空間の軸方向両側には、グリースを軸受内部に密封したり、あるいは外部に浮遊する塵芥やオイル潤滑において油中の異物が軸受内部に進入するのを防止するためのシール部材７，７が設けられている。シール部材７としては、例えば、外輪２に装着固定されリップ部が内輪４に摺接する接触型や、内輪４との間にラビリンスを形成する非接触型、さらには内輪４に装着固定されるものなどが挙げられる。なお、シール部材７は、軸方向片側のみに設けられていたり、あるいは設けられていなくてもよい。
【００２８】
複数個の玉６は、保持器８にて、互いの接触を防止するために所定のピッチにて転動自在に保持されている。この保持器８は、冠型と呼ばれるもので、合成樹脂を射出成形することにより、一体に形成されている。すなわち、成形金型や組立性の利点から、１ピースの冠型と呼ばれるものである。
【００２９】
冠型保持器８の樹脂材料としては、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６）樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリ四弗化エチレン（ＰＴＦＥ）等のエンジニアリングプラスチックの単体、またはそれにガラス繊維やカーボン繊維等の短繊維（補強材）を１０〜４０重量％程度含有させて強化した複合材等が用いられる。
【００３０】
図２に示すように、冠型保持器８は、円環状の環状母体９と、この環状母体９の片面に、円周ほぼ等配に設けられた複数組のポケット１０とを備えている。各ポケット１０は、周方向で隣り合うポケット１０の間に存在する仕切用突片１１の先端部に互いに間隔をあけて配置された一対の玉保持用爪１２，１２から成る。なお、これら環状母体９、ポケット１０、仕切用突片１１、玉保持用爪１２にて保持器本体１９が構成されている。
【００３１】
各ポケット１０を構成する一対の玉保持用爪１２，１２の互いに対向する面は、互いに同心の球状凹面をなしている。ポケット１０の開放端であるポケット入口部の開口寸法（対向する一対の玉保持用爪１２，１２の先端間の距離）は、ポケット最大径（ポケット内面の直径）より１０％程度小さいアンダーカット形状となっている。なお、ポケット内面を円筒面としてもよい。各玉６は、玉保持用爪１２，１２の間隔を弾性的に押し広げつつ、一対の玉保持用爪１２，１２の間に押し込むことにより、各ポケット１０に脱落防止姿勢にて転動自在に保持される。
【００３２】
このように、各仕切用突片１１の自由端側の周方向両側に玉保持用爪１２を設けることにより、それらの間に凹部１３が形成されることになるので、特にグリース潤滑においては、この凹部１３をグリース貯溜部として利用し、ポケット１０へのグリース供給を行わせるようにしている。なお、ポケット１０へ供給されるグリースは、回転中に基油を徐々ににじみ出させ、玉６を通じて外輪２および内輪４の軌道３，５に転移されて軸受を潤滑する役割を有している。さらに、グリースは、回転初期に凹部１３から摩擦部分に飛散して初期潤滑を行う役割も有している。
【００３３】
また、図３ないし図５に示すように、冠型保持器８の各仕切用突片１１の径方向外面には、凹部１３に開口して溝１４が形成されている。溝１４内には、溝奥部に向かって高くなるテーパ面１６を有した係止突部１５が環状母体９に一体形成されている。なお、溝１４の内周面と、係止突部１５の外周面との間には、線材１８が嵌入可能な隙間が形成されている。
【００３４】
そして、ポケット１０の開放側から環状の線材１８を保持器本体１９に嵌合する。線材１８には、冠型保持器８の各溝１４に対向する位置において、軸方向に突出させた折返し部１７が形成されている。線材１８は、折返し部１７の先端をテーパ面１６に沿って係止突部１５を乗り越えさせて、溝１４と係止突部１５の間の隙間に嵌め込む。この際、線材１８の折返し部１７が径方向外方に弾性変形し、容易に嵌め込むことができる。なお、係止突部１５は、嵌まり込んだ線材１８の抜け止めが図れるように十分な高さを有している。線材１８を嵌合した冠型保持器８の全体構造は、図２のようになる。また、線材１８を溝１４に収納するため、図１に示すように、溝１４に嵌め込まれた線材１８が、環状母体９の径方向幅寸法内に収まり、外輪２の内周面に摺接するのを防止できる。
【００３５】
線材１８としては、該線膨張係数が、合成樹脂製の保持器本体１９の線膨張係数より小さい鋼製の断面円形のワイヤを、その両端同士を溶着してなる円形の環体が用いられる。鋼製のワイヤからなる環状の線材１８は、玉軸受１の高速回転時の遠心力により、玉保持用爪１２の先端部が径方向外方に変形するのを抑制するのに十分な剛性を備える。また、環状の線材１８の直径は、抜け止めが図れるように、溝１４に丁度嵌り込む大きさとなっている。
【００３６】
このように構成された玉軸受用保持器によると、ポケット１０を構成する玉保持用爪１２と同一方向に開口させた溝１４に環状の線材１８の折返し部１７を嵌合することにより、線材１８は、玉保持用爪１２が径方向外方に変形するのを抑制するように作用し、高速回転時の遠心力によって、玉保持用爪１２が径方向外方に変形するのを抑制することができる。このように、環状の線材１８の折返し部１７を溝１４に嵌合するだけの簡単な構成であり、安価に変形を抑制でき、玉との干渉を防ぎ、玉軸受の低トルク化を図ることができる。
【００３７】
また、玉保持用爪１２の変形防止が線材１８にて行われているため、凹部１３に貯溜した潤滑油、特にグリース潤滑の場合のグリースが、ポケット１０内に潤滑油が侵入するのを妨げられず、高速回転時においても十分な潤滑が得られ、玉６の焼き付き等を防止できる。
【００３８】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２を図６および図７に基づいて説明する。
【００３９】
図６は玉軸受用保持器の部分断面図、図７は玉軸受用保持器の部分側面図である。
【００４０】
なお、図１ないし図５に示した例と同一部分は、同一符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
本実施の形態２は、冠型保持器８の各凹部１３に延出部２１を設けたものである。すなわち、延出部２１は、角柱状に形成されており、仕切用突片１１に同材料にて一体形成されて突設されている。そして、仕切用突片１１から延出部２１に渡り、延出部２１の突出端２２に開口して、径方向外面に溝１４が形成されている。溝１４内には、溝奥部に向かって高くなるテーパ面１６を有した係止突部１５が環状母体９に一体形成されている。なお、溝１４の内周面と、係止突部１５の外周面との間には、線材１８が嵌入可能な隙間が形成されている。
【００４２】
そして、ポケット１０の開放側から環状の線材１８を保持器本体１９に嵌合する。線材１８は、折返し部１７の先端を、延出部２１の突出端２２から溝１４内に嵌入し、テーパ面１６に沿って係止突部１５を乗り越えさせて、溝１４と係止突部１５の間の隙間に嵌め込む。
【００４３】
このように構成された玉軸受用保持器においても、簡単な構造で安価に、ポケット１０を構成する玉保持用爪１２が径方向外方に変形するのを抑制でき、玉軸受１の低トルク化を図ることができる。さらに、延出部２１を設けて溝１４を該延出部２１の突出端２２にまで延ばすことで、溝１４に嵌合した線材１８の折返し部１７の溝底面との接触長さが長くなり、玉保持用爪１２が径方向外方に変形するのを抑制する力が大きくなり、より確実に玉保持用爪１２が径方向外方に変形するのを抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、オイル潤滑やグリース潤滑で使用される中，大型深溝玉軸受にて玉を保持する冠型合成樹脂保持器として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態１における玉軸受の部分断面図
【図２】本発明の実施の形態１における玉軸受用保持器の斜視図
【図３】本発明の実施の形態１における玉軸受用保持器の部分断面図
【図４】本発明の実施の形態１における玉軸受用保持器の部分側面図
【図５】本発明の実施の形態１における玉軸受用保持器の部分拡大斜視図
【図６】本発明の実施の形態２における玉軸受用保持器の部分断面図
【図７】本発明の実施の形態２における玉軸受用保持器の部分側面図
【図８】従来例における玉軸受の部分断面図
【図９】従来例における玉軸受用保持器の斜視図
【符号の説明】
【００４６】
１  玉軸受
２  外輪
４  内輪
６  玉
８  冠型保持器
９  環状母体
１０  ポケット
１２  玉保持用爪
１４  溝
１５  係止突部（係止部）
１６  テーパ面
１７  折返し部（軸方向突出部分）
１８  線材
１９  保持器本体
２１  延出部
２２  突出端
【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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