(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に沿って所定間隔に設けられ、転動体を挿入するための開口がそれぞれ形成された複数のポケットを有しており、当該各ポケットには、前記転動体の輪郭形状に沿った形状を成すポケット面が形成されていると共に、前記各開口には、前記ポケットに挿入された前記転動体を保持するための一対の爪部が当該開口を一部覆うように互いに対向して立ち上げられている樹脂製保持器であって、
前記各爪部は、その基端側の爪部基端部から先端側の爪部先端部に亘って延出しており、互いに対向して立ち上げられた前記一対の爪部の爪部先端部は、当該爪部先端部同士を結んだ平面に対して、前記ポケット側に向けて３０度以下の角度を成して傾斜しており、
傾斜した前記爪部先端部の頂部は、前記爪部基端部の全幅に対して３等分した場合の中央であるポケット面から１／３〜２／３の範囲の真上に位置決め設定されており、
前記開口を一部覆うように互いに対向して立ち上げられた前記一対の爪部の爪部基端部は、前記ポケットの中心と略同一位置に設定され、
前記爪部外側の外径は、前記爪部基端部から前記爪部先端部に亘って円弧形状を成しており、その曲率半径の中心が前記ポケットの中心と略同中心となるように設定されていることを特徴とする樹脂製保持器。
【請求項２】
前記ポケットには、玉径が２ｍｍ以下の前記転動体が保持されることを特徴とする請求項１に記載の樹脂製保持器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受に組み込まれる複数の転動体を転動自在に保持する樹脂製保持器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、転がり軸受には、その内外輪間に転動自在に組み込まれる複数の転動体を回転可能に保持するための種々の保持器が適用されている(例えば、特許文献１)。その一例として図２(ａ),(ｂ)には、樹脂製の冠形保持器２が示されており、当該冠形保持器２には、周方向に沿って等間隔に設けられた複数のポケット４が設けられている。それぞれのポケット４には、その一方側に開口６が形成されていると共に、各開口６には、当該開口６を一部覆うように一対の爪部８が互いに対向して立ち上げられており、これら一対の爪部８によって各開口６の開口径が狭められている。
【０００３】
この場合、当該冠形保持器２に転動体を組み込む際、例えば一対の爪部８の間に転動体(図示しない)を位置合わせした状態からポケット４に向けて転動体を押し込むと、そのときの押圧力(荷重)により一対の爪部８が外側に弾性変形して開口径が拡がることで、当該開口６を介して転動体をポケット４に挿入して組み込むことができる。このとき、一対の爪部８が元の形状に弾性的に復元し開口径が再び狭められることにより、ポケット４内の転動体は、一対の爪部８とポケット面Ｐｍとの間に収容され、その状態において、当該ポケット４から脱落すること無く回転可能に保持される。なお、ポケット面Ｐｍは、ポケット４内に形成されており、当該ポケット４に挿入された転動体の輪郭形状(例えば、転動体が玉であれば球面形状)に沿った形状を成している。
【０００４】
このような冠形保持器２は、図示しない転がり軸受の内輪と外輪との間に各転動体を回転可能に保持した状態で組み込まれ、例えば各転動体の公転速度と同じ速度で公転する。なお、内外輪間に沿って公転する冠形保持器２を案内する方式としては、例えば転動体案内、外輪案内、内輪案内があるが、特に転動体の直径が小さな軸受(例えば、玉径２ｍｍ以下の小径軸受、ミニアチュア軸受)には、内輪案内方式が適用されるのが一般的である。
【０００５】
ところで、樹脂製の冠形保持器２では、転動体をポケット４に挿入する際、当該転動体と一対の爪部８との間の僅かな位置合わせのズレ状態によっては、爪部８が変形したり或いは損傷したりする虞がある。例えば転動体が一方の爪部８寄りに位置付けられた状態から当該転動体をポケット４に向けて押し込むと、そのときの押圧力(荷重)は、一対の爪部８に対して均等に作用すること無く、いずれか一方の爪部８に対して大きく作用することになる。このとき、一方の爪部８に作用する押圧力(荷重)の程度によっては、当該爪部８が変形したり或いは損傷したりする虞がある。
【０００６】
具体的に説明すると、図２(ｃ)に示すように、従来の冠形保持器２において、各爪部８の基端側の爪部基端部８ｂは、ポケット４の中心(ポケット中心)Ｐｓと略同一位置に設定されている。また、各爪部８外側の外径８ｃは、円弧形状を成しており、その曲率半径の中心８ｓがポケット中心Ｐｓよりも、ポケット径比で１５〜２０％程度図中向って下方位置となるように設定されている。また、各爪部８は、先端側に向うに従って薄肉化されており、その爪部先端部８ａは、爪部基端部８ｂの全幅Ｗに対してポケット面Ｐｍから略１／３以下の範囲の真上に位置決め設定されている。
【０００７】
ここで、図２(ｄ)には、上記の設定条件を満たす冠形保持器２において、転動体が一方の爪部８寄り(例えば、爪部先端部８ａの真上)の開口６に位置付けられた状態から当該転動体をポケット４に向けて押し込んだ際、その一方の爪部８に作用した押圧力(荷重)Ｆによって当該爪部８が変形する状態をＦＥＭ(有限要素法)解析した結果が示されている。これによれば、当該爪部８(爪部先端部８ａ)がポケット４側に向けて容易に且つ大きく折れ曲がってしまうことが分かる。
【０００８】
そして、このような爪折れ状態の程度によっては、ポケット４に保持された転動体をスムーズに回転させることが困難になり、その結果、転がり軸受の回転時(内外輪の相対回転時)におけるトルクを一定に維持することができなくなってしまう。この場合、かかる爪折れ状態を防止するために、各爪部８外側の外径８ｃに例えば補強リブ(図示しない)を増設する方法も考えられるが、そうなると、補強リブの増設費用が別途加算され、その分だけ冠形保持器２の製造コストが上昇してしまう。
【特許文献１】特開２００１−１６５１７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、爪折れ状態を生じること無く転動体をポケットに挿入することが可能な低コストの樹脂製保持器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような目的を達成するために、本発明は、周方向に沿って所定間隔に設けられ、転動体を挿入するための開口がそれぞれ形成された複数のポケットを有しており、当該各ポケットには、前記転動体の輪郭形状に沿った形状を成すポケット面が形成されていると共に、前記各開口には、前記ポケットに挿入された前記転動体を保持するための一対の爪部が当該開口を一部覆うように互いに対向して立ち上げられている樹脂製保持器であって、前記各爪部は、その基端側の爪部基端部から先端側の爪部先端部に亘って延出しており、互いに対向して立ち上げられた前記一対の爪部の爪部先端部は、当該爪部先端部同士を結んだ平面に対して、前記ポケット側に向けて３０度以下の角度を成して傾斜しており、傾斜した前記爪部先端部の頂部は、前記爪部基端部の全幅に対して３等分した場合の中央であるポケット面から１／３〜２／３の範囲の真上に位置決め設定されており、前記開口を一部覆うように互いに対向して立ち上げられた前記一対の爪部の爪部基端部は、前記ポケットの中心と略同一位置に設定され、前記爪部外側の外径は、前記爪部基端部から前記爪部先端部に亘って円弧形状を成しており、その曲率半径の中心が前記ポケットの中心と略同中心となるように設定されている。
本発明において、前記ポケットには、玉径が２ｍｍ以下の前記転動体が保持される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、爪折れ状態を生じること無く転動体をポケットに挿入することが可能な低コストの樹脂製保持器を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態に係る樹脂製保持器について、図１を参照して説明する。
本実施の形態は、図２に示された樹脂製保持器(冠形保持器)２の改良であるため、以下では改良部分の説明にとどめる。この場合、上述した樹脂製保持器２(図２参照)と同一の構成については、その構成に付された参照符号と同一の符号を本実施の形態に用いた図面上に付することで、その説明を省略する。
【００１４】
図１(ａ)に示すように、本実施の形態の冠形保持器２において、それぞれの開口６を一部覆うように互いに対向して立ち上げられた一対の爪部８の爪部基端部８ｂは、ポケット４の中心(ポケット中心)Ｐｓと略同一位置に設定されている。また、各爪部８外側の外径８ｃは、爪部基端部８ｂから爪部先端部８ａに亘って円弧形状を成しており、その曲率半径の中心８ｓがポケット中心Ｐｓと略同中心となるように設定されている。この場合、各爪部８外側の外径８ｃの曲率半径の中心８ｓがポケット中心Ｐｓよりも、ポケット径比で７％以下の範囲で図中向って下方位置となるように設定しても良い。
【００１５】
また、本実施の形態の冠形保持器２において、各爪部８は、爪部基端部８ｂから爪部先端部８ａに亘って延出しており、爪部先端部８ａは、爪部基端部８ｂの全幅Ｗに対してポケット面Ｐｍから１／３〜２／３の範囲の真上に位置決め設定されている。この場合、それぞれの開口６を一部覆うように互いに対向して立ち上げられた一対の爪部８の爪部先端部８ａは、当該爪部先端部８ａ同士を結んだ平面Ｌに対して、ポケット４側に向けて３０度以下の角度θを成して傾斜している。
【００１６】
ここで、図１(ｂ)には、上記の設定条件を満たす冠形保持器２において、転動体が一方の爪部８寄り(例えば、爪部先端部８ａの真上)の開口６に位置付けられた状態から当該転動体をポケット４に向けて押し込んだ際、その一方の爪部８に作用した押圧力(荷重)Ｆによって当該爪部８が変形する状態をＦＥＭ(有限要素法)解析した結果が示されている。これによれば、当該爪部８(爪部先端部８ａ)がポケット４側に向けて大きく折れ曲がっていないことが分かる。
【００１７】
以上、上記の設定条件を満たす爪部８によれば、転動体を組み込む際の押圧力(荷重)Ｆが作用しても、当該押圧力(荷重)Ｆに対して爪部８が突っ張った状態を維持する。このとき、その突っ張り力は押圧力(荷重)Ｆを上回った状態となるため、当該爪部８(爪部先端部８ａ)がポケット４側に向けて容易に且つ大きく折れ曲がることは無い。即ち、上述した従来の設定条件(図２(ｃ))では、転動体を組み込む際の押圧力(荷重)Ｆによって爪部８(爪部先端部８ａ)がポケット４側に向けて容易に且つ大きく折れ曲がってしまうが、本実施の形態の設定条件(図１(ａ))を満たすことにより、かかる弊害の発生を完全に払拭することができる。
【００１８】
これにより、ポケット４に挿入された転動体は、爪部８とポケット面Ｐｍとの間に安定して収容され、その状態において、当該ポケット４から脱落すること無くスムーズに回転可能に保持される。これにより、当該冠形保持器２に保持された複数の転動体を組み込んだ転がり軸受では、その軸受回転時(内外輪の相対回転時)におけるトルクを長期に亘って一定に維持することができる。
【００１９】
また、本実施の形態の冠形保持器２では、複数のポケット４に玉径が２ｍｍ以下の転動体をスムーズな回転安定性を維持しつつ保持可能であり、これを適用した転がり軸受は、軸受回転時のトルクを長期に亘って一定に維持する玉軸受として実現される。
【００２０】
また、本実施の形態の設定条件(図１(ａ))を満たす冠形保持器２によれば、爪折れ状態を防止するために、各爪部８外側の外径８ｃに例えば補強リブ(図示しない)を増設する必要も無い。
【００２１】
また、本実施の形態において、冠形保持器２を形成するために用いる樹脂材料は、例えば、熱可塑性スーパーエンジニアリングプラスチック、２００℃以上の長期耐熱性を有するポリマーアロイなど、当該冠形保持器２を用いた転がり軸受の使用環境や使用目的に応じて各種の樹脂材料を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】(ａ)は、本発明の一実施の形態に係る樹脂製保持器において、各ポケットに設けられた爪部の構成を一部拡大して示す図、(ｂ)は、ポケットに転動体を組み込む際における本実施の形態の爪部の変形状態をＦＥＭ解析した結果を示す図。
【図２】(ａ)は、冠形保持器の構成を示す斜視図、(ｂ)は、ポケットの構成を一部拡大して示す斜視図、(ｃ)は、従来の爪部の構成を一部拡大して示す図、(ｄ)は、ポケットに転動体を組み込む際における従来の爪部の変形状態をＦＥＭ解析した結果を示す図。
【符号の説明】
【００２３】
２  樹脂製保持器(冠形保持器)
４  ポケット
６  開口
８  爪部
８ａ  爪部先端部
８ｂ  爪部基端部
Ｐｍ  ポケット面
Ｗ  爪部基端部の全幅
【図１】
0005050896.tif 000002
【図２】
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