(57)【要約】【課題】モーメント荷重が負荷された場合であっても、保持器にクラックが生じることを防止でき、かつ、保持器の振動に起因する騒音の発生を防止できる玉軸受用冠型保持器及びその玉軸受を提供することを目的とする。【解決手段】円環状の主部と、前記主部から軸方向に延在し、周方向で所定間隔に配置され、転動体を保持するための抱え込み部を有する複数の柱部と、を備える玉軸受用冠型保持器であって、、前記転動体を転動自在に収容するポケットが前記柱部の間に形成され、前記柱部及び前記抱え込み部の径方向厚さが、前記主部の径方向厚さよりも薄い玉軸受用冠型保持器。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
玉軸受用冠型保持器であって、
円環状の主部と、
前記主部から軸方向に延在し、周方向で所定間隔に配置され、転動体を保持するための抱え込み部を有する複数の柱部と、を備え、
前記転動体を転動自在に収容するポケットが前記柱部の間に形成され、
前記柱部及び前記抱え込み部の径方向厚さが、前記主部の径方向厚さよりも薄い玉軸受用冠型保持器。
【請求項２】
前記柱部の外側面と、前記主部の外周面とが面一である請求項１に記載の玉軸受用冠型保持器。
【請求項３】
前記柱部の内側面と、前記主部の内周面とが面一である請求項１に記載の玉軸受用冠型保持器。
【請求項４】
前記柱部の径方向厚さが、前記主部から離れるに従い漸減する請求項１〜３のいずれか一項に記載の玉軸受用冠型保持器。
【請求項５】
前記抱え込み部の外側面が面取りされている請求項１〜４のいずれか一項に記載の玉軸受用冠型保持器。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の玉軸受用冠型保持器を備える玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、玉軸受用冠型保持器及びその玉軸受の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ハードディスクドライブ、ビデオテープレコーダ等の各種電気装置における駆動用モータのモータ回転支持部として、玉軸受が広く使用されている。玉軸受は、一般的には、環状の内輪と、内輪と同心であって、内輪の外周側に配置される外輪と、内輪と外輪により画成される環状空間内に配置される玉部材を転動自在に保持する冠型保持器と、を備える。以下に従来の玉軸受用冠型保持器について説明する。
【０００３】
図７は、玉部材を収容した従来の冠型保持器の平面図である。従来の冠型保持器１００１は、環状の主部１００３と、主部１００３から軸方向に延在し、周方向に等間隔に設けられた柱部１００４と、を備える。また、周方向に隣り合う柱部１００４間に曲面状の凹部すなわちポケット１００５が画成される。さらに、柱部１００４には、ポケット１００５に隣接し、軸方向に突出する爪部、すなわち抱え込み部１００５ａ及び１００５ｂが設けられ、球状部材である玉部材１００７がポケット１００５内に転動自在に保持される。上記構成の冠型保持器において、玉部材１００７をポケット内に装着する際、抱え込み部１００５ａ、１００５ｂを周方向に拡開し、玉部材１００７がポケット１００５内に収容される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２４２９３６（図１等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、玉軸受は、種々の多様な荷重に耐える事や、振動、騒音の発生を極力小さくすることが求められている。
例えば、玉軸受にモーメント荷重が掛かった場合、玉部材１００７の公転速度（冠型保持器の周方向に関する玉部材の移動速度）と冠型保持器１００３の回転速度とが、一致しないことが知られている。速度のずれが生じた結果、図７に示されるように、冠型保持器の各ポケット内において各玉部材１００７の位置にばらつきが生じる。具体的には、玉部材１００７ａは、ポケット１００５内のほぼ中央に位置し、柱部１００４に当接していない状態である。他方、玉部材１００７ｂの公転速度は、冠型保持器１００３の回転速度（矢印ｒ方向）に対して相対的に遅いので、玉部材１００７ｂにより抱え込み部１００５ｂ及び柱部１００４の一端部を押圧する。よって、柱部１００４及び抱え込み部１００５ｂ１に対して反時計方向（ｒ方向とは逆の方向）の応力を付与し、抱え込み部１００５ｂ１が矢印ｆ１方向に撓む。また、玉部材１００７ｃは、１００７ｂと比べ遅れは小さいものの、抱え込み部１００５ｂ２を押圧し、主部１００３及び抱え込み部１００５ｂ２に反時計方向の応力を付与し、抱え込み部１００５ｂ２がｆ２に撓む。
【０００６】
上記のように、ポケット１００５内における各玉部材の位置により、冠型保持器１００１に応力が働き冠型保持器に歪みや反りが生じ軸受性能を低下させたり、モーメント荷重に起因する圧縮応力や引っ張り応力が冠型保持器１００１に繰り返し掛かることで冠型保持器が破損する恐れがある。
【０００７】
この対策として、ボールの進みや遅れが発生した場合にクラックが生じやすい主部１００３のポケット１００５の底部について、径方向の厚さを増大させることが行われている（引用文献１参照。）。しかしながら、上記対策は、ポケット１００５の底部にクラックが発生することを防止するためには有効である。しかし、保持器の径方向の可動量や保持器完成品の加工誤差等を考慮すると、底部の厚さを増大できる量は制限され、底部に所望の強度を付与することが困難な場合がある。また、冠型保持器１００１のその他の部分である柱部１００４にクラックが生じる恐れもある。
【０００８】
また、ポケットの径を玉部材に比して大きく寸法付けすることにより、玉部材の進みや遅れを吸収する構成とすることも考えられる。しかし、玉部材に対する冠型保持器の軸方向や径方向の可動量が大きくなる。可動量が大きくなると、モーメント荷重が掛かっていない状態では、冠型保持器の振動が発生しやすく、騒音（いわゆる保持器音）を生じる恐れがある。したがって、冠型保持器の騒音を防止する観点から好ましくない。
【０００９】
そこで、本発明は、モーメント荷重が負荷された場合であっても、冠型保持器にクラックが発生したり、保持器が破損することを防止でき、かつ、冠型保持器の振動に起因する騒音の発生を防止できる玉軸受用冠型保持器及びその玉軸受を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための本発明の冠型保持器の態様は、玉軸受用冠型保持器であって、円環状の主部と、前記主部から軸方向に延在し、周方向で所定間隔に配置され、玉部材を保持するための抱え込み部を有する複数の柱部と、を備え、前記玉部材を転動自在に収容するポケットが前記柱部の間に形成され、前記柱部及び前記抱え込み部の径方向厚さが、前記主部の径方向厚さよりも薄い玉軸受用冠型保持器である。
【００１１】
また、上記課題を解決するための本発明の玉軸受の態様は、上記玉軸受用冠型保持器を備える。
抱え込み部及び柱部の撓み性を確保することにより、モーメント荷重が冠型保持器に掛かった場合には、抱え込み部が周方向に撓むのみならず、柱部が径方向に撓み、玉部材からの押圧力を吸収することができる。
【００１２】
さらに、上記構成の冠型保持器のポケット内に玉部材を嵌め込む際は、抱え込み部を周方向に拡開するのみならず、柱部を径方向に撓ませることにより、玉部材をポケット内に装着することができる。
【００１３】
上述のように、柱部及び抱え込み部の撓み性を確保し、玉部材の遅れや進みに対処しているので、ポケットの内周の曲率半径を、玉部材の外径に対して必要以上に大きくする必要がない。
【００１４】
なお、冠型保持器の柱部及び抱え込み部の径方向厚さは、主部の径方向厚さの１／２以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ポケットを画成する柱部及び抱え込み部を薄肉構造にし、柱部及び抱え部に撓み性を確保することで、モーメント荷重による押圧力や引っ張り力を吸収することが可能である。したがって、冠型保持器の破損を防止することができる。
【００１６】
さらに、柱部に撓み性を確保しているので、玉部材を冠型保持器に組み込む際に抱え込み部が周方向に拡開するだけではなく、柱部をも周方向に拡開することができる。よって、玉部材の外径に対する、柱部の先端部間に形成される開口の寸法やポケットの内径を、従来の冠型保持器に比べ小さくできるので、玉部材に対する冠型保持器の軸方向可動量を最小限に抑えることができる。結果として、冠型保持器の振動を防止し冠型保持器からの騒音を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の冠型保持器及び玉軸受の実施形態について図面を参照しつつ説明する。各図面中、同一要素は同一符号で示してある。
【００１８】
（第１実施形態）
本発明の玉軸受用冠型保持器の第１実施形態を組み込んだ玉軸受について説明する。図１は、第１実施形態の冠型保持器を備える玉軸受の縦方向断面図である。
玉軸受２は、環状の外輪９と、外輪９の半径方向内方で、外輪９と同心に配置された環状の内輪１１と、外輪９と内輪１１との間に形成される環状空間に配置される複数の転動部材すなわち球状部材７と、外輪９と内輪１１との間で複数の転動体である球状部材７を転動可能に、周方向で等間隔に保持する環状の保持部材１と、を備える。
【００１９】
さらに、外輪９の内周面には、半径方向断面が矩形状で、周方向に延在する凹部、すなわち輪溝１４が、軸方向に玉部材７を挟んで２箇所に刻設されている。各輪溝１４には、環状のシール部材１５を各々の輪溝１４を装着し、環状空間を外部から密閉することでグリースが環状空間内に保持される。
【００２０】
以下に本発明の冠型保持器の実施形態について図２、３を参照しつつ詳述する。図２（ａ）は、冠型保持器の一部を示す平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の線ＩＩＢ−Ｏ−ＩＩＢに沿った断面図である。図３は、球状部材を保持する冠型保持器の平面図である。
【００２１】
冠型保持部３は、円環状の主部３ａと、主部３ａから軸方向（図２（ｂ）の上下方向）に延在し、周方向で所定間隔に配置される複数の柱部３ｂを備える。周方向に隣り合う柱部３ｂ同士が、球状部材７を収容するための、軸方向の一方に開口する凹部であるポケット５を画成する。すなわち、複数のポケット５が、周方向に等間隔に配置される。また、各ポケット５の内径は、球状部材である玉部材７（図３参照。）が転動可能に保持できるように玉部材７の外径より若干大きく寸法付けされている。
【００２２】
さらに、ポケット５の周方向に対向する両端縁には、軸方向に突出する爪部、すなわち抱え込み部５ａ、５ｂが設けられている。抱え込み部５ａ、５ｂにより形成される開口の冠型保持器の周方向に関する長さは、玉部材７の直径より小さく寸法付けされている。よって、ポケット５内に収容される玉部材は、抱え込み部５ａ、５ｂにより保持される。
【００２３】
また、柱部３ｂの外側面３ｃと、抱え込み部５ａの外側面５ｃと、主部３ａの外周面３ｄとが面一の構成である。すなわち、主部３ａは、柱部３ｂ及び抱え込み部５ａ、５ｂに比較して径方向の厚さ（図２（ｂ）の左右方向）が薄く寸法づけされている。このように、ポケット５を構成する柱部３ｂ及び抱え込み部５ａ、５ｂを薄肉化することにより、当該部位に可撓性を確保し、弾性変形し易くなっている。
【００２４】
上記構成の冠型保持器１のポケット５内に玉部材７が保持された玉軸受２において、冠型保持器３が回転（矢印Ｒ方向）する際、モーメント荷重が掛かると、図３に示されるように球状部材７のポケット５内での位置が一致しないことがある。例えば、冠型保持器１の回転速度に比較して玉部材７ａの公転速度が遅い。この場合には、抱え込み部５ａ１及び柱部３ｂ１の一端部に押圧力が掛かる。この時、抱え込み部５ａ１が周方向（半時計方向）に撓むのみならず、柱部３ｂ１が径方向外方（矢印Ｆ１方向）に撓み、玉部材７ａからの押圧力を吸収することができる。なお、図中の符号ａは、撓み量を示している。また、符号Ｖは、柱部に押圧力が加わっていない状態における柱部３ｂ１の内側面の位置を示す。
【００２５】
前述の玉部材７ａに比べて遅れは小さいものの、玉部材７ｂの公転速度は冠型保持器１の回転速度に対して遅い。この場合にも同様に、玉部材７ｂによる押圧力が抱え込み部５ａ２及び柱部３ｂ２の玉部材７ｂに面する一端部に掛かるが、抱え込み部５ａ２が周方向に撓み、柱部３ｂ２が径方向外方（矢印Ｆ２）に撓み押圧力を吸収する。図中の符号ｂは、柱部３ｂ２の撓み量を示し、柱部３ｂ１の撓み量ａより少ない。なお、符号Ｖは、柱部に押圧力が加わっていない状態における柱部３ｂ１の内側面（冠型保持器の内径側）の位置を示す。
【００２６】
さらに、玉部材７ｃの公転速度は、冠型保持器１の回転速度とほぼ同じであるため、抱え込み部５ａ及び柱部３ｂに押圧力が掛かってない状態である。よって、抱え込み部及び柱部の撓みは生じない。
【００２７】
また、玉部材７の公転速度が、冠型保持器３の回転速度に対して遅い場合について説明したが、モーメント荷重が冠型保持器３に掛かった場合に、玉部材７の公転速度が、冠型保持器３の回転速度に対して速い場合（図中の符号７ｄ、７ｅ、）であっても、玉部材７が当接し押圧される抱え込み部及び柱部は、それぞれ周方向（Ｒ方向）及び径方向外方に撓むことで玉軸受に掛かるモーメント荷重を吸収する。
【００２８】
さらに、上記構成の冠型保持器のポケット内に玉部材を嵌め込む際は、抱え込み部５ａ、５ｂを周方向に拡開するのみならず、柱部３ｂを径方向外方に撓ませることにより、玉部材７をポケット５内に装着することができる。
【００２９】
（第２実施形態）
本発明の冠型保持器の第２の実施形態について説明する。図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ冠型保持器の部分平面図と、図４（ａ）の線ＩＶＢ−Ｏ−ＩＶＢに沿った断面図である。
図２の第１実施形態と同様に、主部１０３ａを除く部位、すなわち、柱部１０３ｂ及び抱え部１０５ａを薄肉にした構成である。第１実施形態と異なるのは、柱部１０３ｂの内側面１０３ｃと、抱え込み部１０５ａの内側面１０５ｃと、主部１０３ａの内周面１０３ｄとが面一の構成となっていることである。その他の構成は、図２の冠型保持器を同じである。
【００３０】
上記構成において、冠型保持器の回転速度に対して玉部材の公転速度が遅れたり、速くなったりした場合に、玉部材が抱え込み部１０５ａや柱部１０３ｂを押圧すると、抱え込み部１０５ａは、周方向（矢印Ｆ２）に撓む。また、柱部１０３ｂは、径方向内方（矢印Ｆ３方向）へ撓む。このように、抱え込み部１０５ａのみならず、柱部１０３ｂに対しても可撓性を付与することで、冠型保持器を有する玉軸受に負荷されたモーメント荷重を吸収することができる。上記したように、第１実施形態と構成の差異はあるものの、第１実施形態と同様の効果を奏することは言うまでもない。ところで、内輪と外輪の軌道溝（図１参照。）の深さは、転がり軸受に求められる機能や性能により異なる。よって、内輪の外周面及び外輪の内周面と保持器との間の距離に応じて、第１実施形態及び第２実施形態を適用することが望ましい。すなわち、内輪の外周面と保持器との間の距離及び外輪の内周面と保持器との間の距離の内、長くとれる側に、柱部及び抱え込み部を設ける。例えば、外輪の内周面と保持器との径方向についての隙間が狭い場合には、第２実施形態の冠型保持器を適用することが望ましい。
【００３１】
（第３実施形態）
本発明の冠型保持器の第３の実施形態について説明する。図５（ａ）、（ｂ）は、それぞれ冠型保持器の部分平面図と、図５（ａ）の線ＶＢ−Ｏ−ＶＢに沿った断面図である。
本実施形態３は第１実施形態と同様に、柱部２０３ｂは主部２０３ａから径方向に延びる。柱部２０３ｂの外側面２０３ｃと、抱え込み部２０５ａの外側面２０５ｃと、主部２０３ａの外周面２０３ｄとが垂直方向で面一の構成である。
【００３２】
第１実施形態と異なるのは、主部２０３ａ及び抱え込み部２０５ａの軸方向断面がテーパ形状を有している点である。すなわち、柱部２０３ｂ及び抱え込み部２０５ａは、主部から軸方向に離れるに従って径方向の厚さが薄くなっている。すなわち、柱部２０３ｂの内側面２０３ｄと、柱部２０３ｂに設けられた抱え込み部２０５の内側面２０５ｄとは、互いに連続し垂直方向に対して傾斜して延在する。
【００３３】
第３実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用効果を奏するのみならず、モーメント荷重が負荷されないときの保持器の強度をある程度保ちつつ（周方向への撓み強度をある程度保つ）モーメント荷重が負荷された時の径方向の撓み性を確保するといった効果も奏する。
【００３４】
なお、上記第３実施形態では、冠型保持器の側壁の内周側が薄肉となっているが、外周側を薄肉にする構成としてもよいことは言うまでもない。
【００３５】
（第４実施形態）
本発明の冠型保持器の第４の実施形態について説明する。図６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ冠型保持器の部分平面図と、図６（ａ）の線ＶＩＢ−Ｏ−ＶＩＢに沿った断面図である。
図２の第１実施形態と同様に、主部３０３ａを除く部位、すなわち、抱え込み部３０５ａ及び柱部３０３ｂを薄肉にした構成である。第１実施形態と異なるのは、抱え込み部３０５ｃの先端部の外周側には、面取りされた面取り部３０５ｃが設けられている点である。面取り部３０５ｃを設けることにより、冠型保持器３０１の柱部３０３ｂが径方向に撓んだ場合であっても、柱部３０３ｂが外輪（図１の符号９参照。）に接触し干渉することを防止できる。その他の構成は、図２の冠型保持器と同じであるので、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００３６】
上記実施形態では、転動体として玉部材を利用した玉軸受の構成について説明したが、本発明はこれに限定されることはない。例えば、円筒ころ軸受や針状ころ軸受といった、外輪と、外輪に対して相対回転可能な内輪とを備える転がり軸受であれば、本発明の玉軸受用保持器を適用できる。
【００３７】
この発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施形態は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第１実施形態の玉軸受の縦方向断面図である。
【図２】（ａ）は、冠型保持器の一部を示す平面図であり、（ｂ）は、図２（ａ）の線ＩＩＢ−Ｏ−ＩＩＢに沿った断面図である。
【図３】球状部材を保持する第１実施形態の冠型保持器の平面図である。
【図４】（ａ）は、第２実施形態の冠型保持器の部分平面図であり、（ｂ）は、図４（ａ）の線ＩＶＢ−Ｏ−ＩＶＢに沿った断面図である。
【図５】（ａ）は、第３実施形態の冠型保持器の部分平面図であり、（ｂ）は、図４（ａ）の線ＶＢ−Ｏ−ＶＢに沿った断面図である。
【図６】（ａ）は、第４実施形態の冠型保持器の部分平面図であり、（ｂ）は、図４（ａ）の線ＩＶＢ−Ｏ−ＩＶＢに沿った断面図である。
【図７】玉部材を収容した従来の冠型保持器の平面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１                      冠型保持器
２                      玉軸受
３                      主部
５                      ポケット
７                      玉部材
１１                    内輪
１３                    外輪
１４                    輪溝
１５                    シール部材
【図１】
2007239775.tif 000003
【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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