(57)【要約】【課題】転動体や保持器が潤滑油中を通過する際に、保持器の転動体保持部の外側で生じる攪拌抵抗を低減させることで、軸受トルクの低減を図る。【解決手段】内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、該転動体を円周方向に略等間隔で保持する保持器を備えた転がり軸受であって、前記保持器は、一対の保持片と該保持片を互いに連結する連結部材を有し、前記保持片は前記転動体を保持する保持部と、前記連結部材によって互いに当接する連結部とを備え、該保持部および該連結部の径方向幅は、円周方向において略一定で前記内外輪間の間隔よりも小さくされ、該保持部の外側形状を前記保持器回転方向に対して縦長な回転楕円体形状とし、該保持部の内側形状を前記転動体形状と対応した形状とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、該転動体を円周方向に略等間隔で保持する保持器を備えた転がり軸受であって、
前記保持器は、一対の保持片と該保持片を互いに連結する連結部材を有し、
前記保持片は前記転動体を保持する保持部と、前記連結部材によって互いに当接する連結部とを備え、該保持部および該連結部の径方向幅は、円周方向において略一定で前記内外輪間の間隔よりも小さくされ、該保持部の外側形状を前記保持器回転方向に対して縦長な回転楕円体形状とし、該保持部の内側形状を前記転動体形状と対応した形状としたことを特徴とする転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑油の攪拌抵抗の少ない保持器を備える転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な転がり軸受は、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、内周面に外輪軌道面を有する外輪と、前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、プレス加工または樹脂の成形加工により製造され複数の転動体を円周方向に略等間隔で保持する保持器を備える。転動体が玉である場合を特に玉軸受と呼び、サイズや種類が豊富に揃っていることから、工業製品に広く利用されている。
【０００３】
この玉軸受においては、軸受が回転する際に保持器が潤滑油中を移動することにより潤滑油が攪拌される。このため攪拌に必要なエネルギーが軸受の回転抵抗、いわゆる軸受トルクの発生原因の１つとなっている。すなわち、従来の波形プレス保持器では転動体保持部の外側形状が回転方向に対して円形となっており、保持器が潤滑油中を移動しようとするときに、進行方向側では潤滑油を急激に外方にかき分けて進む必要があり、また進行方向後ろ側では急激に油が内方に移動することで油の流れが乱れるため、潤滑油の攪拌抵抗が大きくなっている。
【０００４】
また、工作機械等に用いられる高速スピンドルでは、軸受をグリースではなく潤滑油によって潤滑及び冷却を行う場合が多い。この場合は軸受の内部を潤滑油が貫流する必要があり、上述とは逆に潤滑油が保持器に対して移動することとなるが、従来の保持器では潤滑油のスムーズな流れを遮ってしまうため、十分な潤滑や冷却が行えない虞があった。
【０００５】
昨今の省エネルギー化の流れから軸受にも低トルク化が求められており、玉軸受における軸受トルクの一因である潤滑油の攪拌抵抗を減少させる技術が求められている。
【０００６】
かかる要求に対して、例えば特許文献１にあるように、波形プレス保持器の凹部（玉を抱える凸部と凸部の間）に樹脂製の部材からなる増厚部を設けることで保持器の段差を小さくし、潤滑油の攪拌抵抗を減らす発明が提案されている。また、特許文献２には保持器と玉との間の間隔を、保持器回転方向において玉の前後で広くすることで、軸受内部に流入した潤滑油を外部に流出し易くして攪拌抵抗を減らす発明が記載されている。さらに、特許文献３においては、保持器の形状を回転楕円体形状とすることで、潤滑油の攪拌抵抗を減らす発明が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−７０９１０号公報
【特許文献２】特開２０１１−８５１５３号公報
【特許文献３】特開２０１３−１９４７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の発明では、保持器本体とは別に増厚部を要するため部品点数が増加し、また保持器本体と樹脂製の増厚部とを一体成形するという工程も必要となり、製造・組立のコストが上昇する。さらに、増厚部が付加されていることで保持器の慣性モーメントが増大し、回転開始時に従来以上の回転トルクが、回転停止時に従来以上の制動力が必要となる。
【０００９】
特許文献２の発明では、確かに異物が玉と保持器との間に滞留するのは防止されると思われるが、玉と保持器との間に大きな隙間が存在するため、この隙間に潤滑油が流入することで、攪拌抵抗が発生してしまう恐れがある。また、玉と保持器との間の隙間に流入した潤滑油がポケット内側に溜まり、保持器が回転する際にこの潤滑油を持ち上げるため、軸受トルクが増加してしまう恐れがある．
【００１０】
特許文献３の発明では、軸受外径側から見た場合だけでなく軸受側面から見た場合においても、保持器の外形は回転楕円体形状とされているため、かかる回転楕円体形状の保持器の製造が高コストとなる。
【００１１】
本発明は、保持器が潤滑油中を通過する際に生じる保持器の転動体保持部の外側および内側で生じる攪拌抵抗を低減させることで，軸受トルクの低減を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、該転動体を円周方向に略等間隔で保持する保持器を備えた転がり軸受であって、
前記保持器は、一対の保持片と該保持片を互いに連結する連結部材を有し、
前記保持片は前記転動体を保持する保持部と、前記連結部材によって互いに当接する連結部とを備え、該保持部および該連結部の径方向幅は、円周方向において略一定で前記内外輪間の間隔よりも小さくされ、該保持部の外側形状を前記保持器回転方向に対して縦長な回転楕円体形状とし、該保持部の内側形状を前記転動体形状と対応した形状とした転がり軸受。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、転動体を保持する保持部の外側形状を保持器回転方向に対して縦長な回転楕円体形状としたことで、潤滑油を通過する際の流体抵抗が減少し、この結果、油の攪拌抵抗を低減することができる。また、保持部の内側形状を転動体形状と対応した形状としたことにより、保持器と転動体との間に潤滑油が流入して攪拌抵抗が発生してしまうのを防止できる。かかる攪拌抵抗の低減により、軸受トルクの低減を図ることが可能になる。また、軸受内に潤滑油を貫流させる必要がある場合も、潤滑油の流れをスムーズにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る深溝玉軸受を説明する一部切欠斜視図である。
【図２】図１中の保持器に転動体が組み込まれた状態を取り出して説明する斜視図である。
【図３】図２の保持器外径側から見た断面図である。
【図４】図３のＡ方向矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図１〜４に基づいて本発明にかかる転がり軸受の実施形態について説明する。転がり軸受としての玉軸受１は、内輪２と、外輪４と、内輪２と外輪４との間に転動自在に設けられた複数の転動体６と、転動体６を円周方向に略等間隔で保持する保持器８とを備える。
【００１６】
内輪２は円環状とされ、外周面には内輪軌道面２ａと、この内輪軌道面２ａの両端から軸方向両側（図１中右方および左方）にそれぞれ延びた一対の内輪肩部２ｂ、２ｂが形成されている。
【００１７】
外輪４も円環状とされ、内周面には外輪軌道面４ａと、この外輪軌道面４ａの両端から軸方向両側に延びた一対の外輪肩部４ｂ、４ｂが形成されている。
【００１８】
転動体としての玉６は、内輪軌道面２ａと外輪軌道面４ａとの間に、軸受周方向に複数個配置されている。
【００１９】
保持器８は一対の保持片１０、１０と、これら保持片１０、１０を連結する連結部材１２とから構成されている。各保持片１０は、玉６を保持するための保持部１０ａと、連結部材１２によって両保持片１０、１０が連結されるときに互いに当接する連結部１０ｂとを有している。保持部１０ａは周方向にほぼ等間隔で設けられており、この保持部１０ａに収容されることで、玉６は周方向にほぼ等しい間隔をもって配置される。
【００２０】
保持器外径側から見た図３より明らかなように、保持部１０ａの外側形状（外側面１０ａ１によって形成される形状）は、保持器８回転方向に対して縦長な回転楕円体形状（但し、長手方向両端で寸断され、連結部１０ｂに連続している）とされている。これに対し、保持部１０ａの内側形状（内側面１０ａ２によって形成される形状）は、玉６と対応した形状である球面状とされている。
【００２１】
また図４より明らかなように、保持部１０ａおよび連結部１０ｂの径方向幅は同一で、円周方向全周にわたって同一とされている。またこの径方向幅Ｗは、図１より明らかなように、内輪肩部２ｂと外輪肩部４ｂとの間の間隔Ｓよりも小さくされている。これにより、内外輪２、４間に位置する保持器８の組み込みを容易にしている。
【００２２】
連結部材としてのリベット１２は、一対の連結部１０ｂ、１０ｂに形成された穴を貫通して、両端がかしめられることで、一対の保持片１０、１０を互いに連結している。
【００２３】
次に作動について説明する。
【００２４】
本実施形態の玉軸受１は、例えば内輪２がシャフト（不図示）に取り付けられ外輪４がハウジング（不図示）に固定される、いわゆる内輪回転で使用される。内輪回転に伴って、この内輪２と転がり接触している玉６、及びこの玉６を保持部１０ａに収容している保持器８も追随して回転する。このとき、保持器８と玉６が潤滑油中を移動するため潤滑油をかき分けて通り抜けようとすることにより潤滑油が攪拌され、保持器８に攪拌抵抗が作用する。
【００２５】
本実施形態の保持器８は、外側形状１０ａ１を保持器回転方向に対して縦長な回転楕円体形状としているため、潤滑油をかき分ける際の流体抵抗が減少し、また保持器８が潤滑油中を通り抜けた後の潤滑油の流れが比較的スムーズとなるため、油の攪拌抵抗を低減することができる。なお、回転楕円体形状は楕円の扁平度が高すぎても低すぎても攪拌抵抗低減効果が少なくなる。従って、楕円の長径Ａと短径Ｂを用いて表される縦横比Ｆ（＝Ａ／Ｂ）において、Ｆ＝１．５〜７の範囲とするのが好ましい。
また、保持部１０ａの内側形状１０ａ２を玉６の形状と対応した球面状としたことにより、保持器８と玉６との間に潤滑油が流入して、攪拌抵抗が発生してしまうのを防止できるようになっている。
【００２６】
また、玉軸受１内に潤滑油を貫流させる必要がある場合も、潤滑油の流れをスムーズにすることができる。
【００２７】
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、回転楕円体形状として、数学で定義されている楕円（二定点（焦点）からの距離の和が一定な点の軌跡）に厳密に一致する形状だけでなく、単に長径と短径とを持った形状の回転楕円体であってもよい。また、転動体として玉に代えてころを用いる場合にも適用できる。
【符号の説明】
【００２８】
１  玉軸受
２  内輪
４  外輪
６  玉
８  保持器
１０  保持片
１０ａ  保持部
１０ａ１  外側面
１０ａ２  内側面
１０ｂ  連結部
１２  リベット
Ｗ  保持部の径方向幅
Ｓ  内外輪間の間隔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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