(57)【要約】【課題】潤滑剤が冠型保持器の基部側へと流れることを防止することができる冠型保持器及びこの冠型保持器を備えている玉軸受を提供することを目的とする。【解決手段】玉軸受の複数の玉３を転動自在に保持する環状の冠型保持器４は、複数の玉３よりも軸方向の一方側に配置される環状の基部６と、玉３を保持すべく軸方向の他方側に開口しているポケット７が周方向に複数形成されている本体部８とを有している。内輪２の外周面に対向する保持器内周面９は、軸方向の他方側へ向かって径方向外側へ傾斜している傾斜面１０を有している。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と、内輪と、前記外輪に形成された外軌道面及び前記内輪に形成された内軌道面を転動する複数の玉と、前記複数の玉を転動自在に保持している冠型保持器と、前記複数の玉及び前記冠型保持器の軸方向両側に設けられ潤滑剤が外部へ漏れるのを防止するシールと、を備え、
前記冠型保持器は、前記複数の玉よりも軸方向の一方側に配置されている環状の基部と、前記玉を保持すべく前記軸方向の他方側に開口しているポケットが周方向に複数形成されている本体部とを有し、
前記内輪の外周面に対向している保持器内周面は、前記軸方向の他方側へ向かって径方向外側へ傾斜している傾斜面を有していることを特徴とする玉軸受。
【請求項２】
玉軸受の複数の玉を転動自在に保持する環状の冠型保持器であって、
前記複数の玉よりも軸方向の一方側に配置される環状の基部と、前記玉を保持すべく前記軸方向の他方側に開口しているポケットが周方向に複数形成されている本体部とを有し、
前記玉軸受の内輪の外周面に対向する保持器内周面は、前記軸方向の他方側へ向かって径方向外側へ傾斜している傾斜面を有していることを特徴とする冠型保持器。
【請求項３】
アンギュラ玉軸受用の冠型保持器であって、
軸線に対する前記傾斜面の傾斜角度は、前記軸線に直交する方向を基準とする前記玉の接触角よりも大きい請求項２に記載の冠型保持器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、玉軸受及びこの玉軸受に用いられる冠型保持器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車エンジンのタイミングベルト用のプーリは、シャフトに玉軸受を介して回転可能として支持されている。このようなプーリに用いられる玉軸受は、図７の断面図に示しているように、プーリ本体が設けられる外輪４１と、シャフトに外嵌する内輪４２と、外輪４１の外軌道面４１ａ及び内輪４２の内軌道面４２ａを転動する複数の玉４３と、これら複数の玉４３を転動自在に保持している冠型保持器（以下、保持器という）４４と、外輪４１と内輪４２との間の環状空間の軸方向両側にそれぞれ設けられたシール４５とを備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１４４７６１号公報（図２参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記のとおり、玉軸受にはシール４５が設けられており、シール４５は、複数の玉４３及び保持器４４が配置されている軸受内部から、潤滑剤が外部へ漏れることを防止している。しかし、このようなシール４５が設けられていても、長期間使用していると軸受内部の潤滑剤が外部へと漏れることがある。
これは、転動する玉４３に付着した潤滑剤が保持器４４によって掻き取られ、当該潤滑剤が、保持器４４の内周面４４ａに沿って当該保持器４４の基部４４ｂ側へと流れ（図７の矢印ｆ）、当該基部４４ｂが存在していることによって狭くなっている空間４６内に押し込まれ、やがて、空間４６内の潤滑剤は、基部４４ｂ側にあるシール４５から溢れ出るためであると考えられる。
そこで本発明は、潤滑剤が冠型保持器の基部側へと流れることを防止することができる冠型保持器及びこの冠型保持器を備えている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】
【０００５】
前記目的を達成するための本発明の玉軸受は、外輪と、内輪と、前記外輪に形成された外軌道面及び前記内輪に形成された内軌道面を転動する複数の玉と、前記複数の玉を転動自在に保持している冠型保持器と、前記複数の玉及び前記冠型保持器の軸方向両側に設けられ潤滑剤が外部へ漏れるのを防止するシールとを備え、前記冠型保持器は、前記複数の玉よりも軸方向の一方側に配置されている環状の基部と、前記玉を保持すべく前記軸方向の他方側に開口しているポケットが周方向に複数形成されている本体部とを有し、前記内輪の外周面に対向している保持器内周面は、前記軸方向の他方側へ向かって径方向外側へ傾斜している傾斜面を有しているものである。
【０００６】
この玉軸受によれば、保持器内周面が、軸方向の他方側（つまりポケットの開口部側）へ向かって径方向外側へ傾斜している傾斜面を有しているため、遠心力や玉の回転等によって内輪から保持器内周面へと移動した潤滑剤は、前記傾斜面に沿って軸方向の他方側へ流れる。このため、潤滑剤が冠型保持器の基部側である軸方向の一方側へ流れることを防止することができる。
この結果、内輪と外輪と玉とシールとに囲まれ、かつ、前記基部が配置されることによって狭くなっている空間（第一空間部）に、潤滑剤が流れることを防止することができ、狭い前記第一空間部に潤滑剤が満たされて当該潤滑剤が外部へと溢れ出ることを防ぐことができる。これとは反対に、内輪と外輪と玉とシールとに囲まれた他方側の空間（第二空間部）に、潤滑剤は流れることができる。前記第二空間部は、冠型保持器の基部が存在しておらず前記第一空間部よりも広いため、流れてきた潤滑剤を溜める容量が第一空間部よりも大きく、潤滑剤の漏れを抑制することができる。
【０００７】
また、本発明は、玉軸受の複数の玉を転動自在に保持する環状の冠型保持器であって、前記複数の玉よりも軸方向の一方側に配置される環状の基部と、前記玉を保持すべく前記軸方向の他方側に開口しているポケットが周方向に複数形成されている本体部とを有し、前記玉軸受の内輪の外周面に対向する保持器内周面は、前記軸方向の他方側へ向かって径方向外側へ傾斜している傾斜面を有しているものである。
【０００８】
この玉軸受用の冠型保持器によれば、保持器内周面が、軸方向の他方側（つまりポケットの開口部側）へ向かって径方向外側へ傾斜している傾斜面を有しているため、遠心力や玉の回転等によって玉軸受の内輪から保持器内周面へと移動した潤滑剤は、前記傾斜面に沿って軸方向の他方側へ流れる。このため、潤滑剤が基部側である軸方向の一方側へ流れることを防止することができる。
また、前記傾斜面は、前記基部及び前記本体部の内の一方又は双方の内周面であればよく、これにより、基部及び本体部の内の一方又は双方の内周面を前記傾斜面とすることで、潤滑剤が、基部側である軸方向の一方側へ流れることを防止することのできる構成を得ることができる。
【０００９】
また、前記冠型保持器は、アンギュラ玉軸受用の冠型保持器であって、軸線に対する前記傾斜面の傾斜角度は、前記軸線に直交する方向を基準とする前記玉の接触角よりも大きいのが好ましい。
これによれば、玉軸受がアンギュラ玉軸受であると、玉の回転によって潤滑剤は、玉軸受の内輪から保持器内周面へと前記接触角の方向へ移動する。そこで、前記構成によれば、接触角の方向に直交する方向に対して、前記傾斜面は軸方向の他方側へ向かって径方向外側へ傾斜している構成が確保される。したがって、保持器内周面まで接触角の方向へ移動した潤滑剤は、前記傾斜面に沿って軸方向の他方側へ流れることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、玉軸受の内輪から保持器内周面へと移動した潤滑剤は、当該保持器内周面の傾斜面に沿って軸方向の他方側へ流れるため、潤滑剤が冠型保持器の基部側である軸方向の一方側へ流れることを防止することができる。このため、冠型保持器の基部が配置されることによって狭くなっている空間に、潤滑剤が流れることを防止することができ、狭い前記空間に潤滑剤が満たされて当該潤滑剤が外部へと溢れ出ることを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の玉軸受の実施の一形態を示す断面図である。この玉軸受は、外輪１と、この外輪１と同心上に設けられている内輪２と、外輪１及び内輪２の間に設けられた複数の玉３と、これら複数の玉３を所定間隔で保持する冠型保持器４（以下、保持器４という）と、複数の玉３及び保持器４の軸方向両側（図１では左右の両側）に設けられた対のシール５ａ,５ｂとを備えている。
【００１２】
外輪１の内周面に外軌道面１１が形成されており、内輪２の外周面に内軌道面１２が形成されており、複数の玉３は、外軌道面１１及び内軌道面１２を転動する。そして、保持器４は、これら複数の玉３を転動自在として保持している。シール５ａ,５ｂは、外輪１及び内輪２の間に形成されている環状の空間に設けられており、複数の玉３及び保持器４が存在している内部から、潤滑剤（グリースや潤滑油）が外部へ漏れるのを防止すると共に、外部から内部へ異物が侵入するのを防止している。
【００１３】
図２は保持器４の斜視図である。図１及び図２に示しているように、保持器４は、円環状の基部６と本体部８とを有している。基部６は、外輪１と内輪２との間に設けられている複数の玉３よりも軸方向の一方側（図１では右側）に配置されている部分である。本体部８は、玉３を保持すべく軸方向の他方側（図１では左側）に開口しているポケット７が周方向に複数形成されている部分である。ポケット７は、玉３の曲率半径よりも若干大きな曲率半径を有する凹球面形状の内周面７ａを有している。
【００１４】
図２において、本体部８は、柱部１４を周方向に複数有している。柱部１４は環状の基部６から軸方向の他方側へ突出している。そして、隣り合う柱部１４，１４間がポケット７となる。つまり、隣り合うポケット７，７間に柱部１４が設けられている。柱部１４の軸方向の他方側には、爪部１７が当該他方側へさらに突出して設けられている。爪部１７は、ポケット７内に配置した玉３（図１参照）が抜け出ることを防止している。
このように保持器４は全体形状が環状であり、外輪１の内周面に対向する保持器外周面１９と、内輪２の外周面に対向する保持器内周面９とを有しており、保持器４はいわゆる冠型として構成されている。また、保持器４は合成樹脂製である。
【００１５】
以上の構成により、図１の断面において、外輪１と内輪２と玉３と一方側（右側）のシール５ａとに囲まれた第一空間部２１が形成され、外輪１と内輪２と玉３と他方側（左側）のシール５ｂとに囲まれた第二空間部２２が形成されている。図１の右側にある第一空間部２１は、保持器４の基部６が配置されることによって狭くなっているのに対して、図１の左側は保持器４の開口部側であるため、第二空間部２２は第一空間部２１よりも広くなっている。つまり、第二空間部２２の容積は、第一空間部２１の容積よりも大きくなっている。図１の組み立て状態において、保持器４の中心線と、玉軸受の中心線とは一致する。
【００１６】
図３は保持器４を説明する断面図である。保持器の内周面９（以下、保持器内周面９という）は、前記軸方向の他方側へ向かって径方向外側（外輪１側）へ傾斜している傾斜面１０を有している。つまり、保持器内周面９は、軸方向の他方側へ向かって拡径している形状である。そして、この図３の実施形態では、保持器４の内の前記基部６及び前記本体部８の双方の内周面を傾斜面１０としている。したがって、保持器内周面９は、軸方向の全長にわたって傾斜面１０となっている。
【００１７】
傾斜面１０は、周方向には円形（テーパ面）であるが、図３の断面図に示しているように、軸方向には全長にわたって直線形状となっている。図３の二点差線Ｌ１は、玉軸受の中心線（保持器４の中心線）Ｃ（図１参照）に平行な直線であり、この直線Ｌ１に対する傾斜面１０の傾斜角度をβで示している。すなわち、傾斜面１０は、玉軸受の中心線（保持器４の中心線）Ｃに対して傾斜角度βで傾斜している。
【００１８】
この保持器４の構成によれば、傾斜面１０である保持器内周面９は、第二空間部２２側（ポケット７の開口部側）へ向かって径方向外側へ傾斜している。このため、回転する玉軸受の遠心力や玉３の回転（玉３の中心線回りの回転）等によって内輪２側から保持器内周面９側へと移動し、当該保持器内周面９で掻き取られた潤滑剤は、保持器内周面９に沿って第二空間部２２側へ流れることができる。このため、潤滑剤が、狭くなっている第一空間部２１側へ流れることを防止することができる。この結果、狭い第一空間部２１に潤滑剤が満たされ、潤滑剤がシール５ａ（図１参照）から外部へと溢れ出ることを防ぐことができる。
一方、潤滑剤は第二空間部２２に流れるが、この第二空間部２２は、前記のとおり保持器４の基部６が存在しておらず第一空間部２１よりも広いため、流れてきた潤滑剤を溜める容量が第一空間部２１よりも大きく、潤滑剤が外部へと漏れてしまうことを抑制することができる。
【００１９】
図４は、本発明の保持器４及び玉軸受の他の実施形態（第二の実施形態）を示している断面図である。この玉軸受は、前記実施形態と比べて保持器４の形状が異なるが、その他は同じである。この保持器４の保持器内周面９は、軸方向の他方側へ向かって径方向外側へ傾斜している傾斜面１０を有しているが、この図４では、保持器４の前記本体部８の内周面８ａを傾斜面１０としており、保持器４の基部６の内周面６ａを、中心線Ｃ（図１参照）に平行な円筒面としている。
【００２０】
この実施形態においても、潤滑剤は、傾斜面１０に沿って第二空間部２２側へ流れることができ、潤滑剤が狭い第一空間部２１で満たされて外部へと溢れ出ることを防ぐことができる。さらに、この実施形態では、保持器４の基部６の内周面６ａが、内輪２の外周面に対して平行となり、前記傾斜角度βを大きくしても、基部６が内輪２に接触することを防止することができる。
【００２１】
図５は、本発明の保持器４及び玉軸受の他の実施形態（第三の実施形態）を示している断面図である。この玉軸受は、前記実施形態と比べて保持器４の形状が異なるが、その他は同じである。この保持器４の保持器内周面９は、軸方向の他方側へ向かって径方向外側へ傾斜している傾斜面１０を有しているが、この図５では、保持器４の前記基部６の内周面６ａを傾斜面１０としており、保持器４の前記本体部８の内周面８ａを、中心線Ｃ（図１参照）に平行な円筒面としている。
この実施形態においても、傾斜面１０によって、潤滑剤が第一空間部２１側へ流れることを防止することができ、潤滑剤は第二空間部２２側へ流れやすくなる。さらに、この実施形態では、保持器４の本体部８の外周面８ｂが、外輪１の内周面に対して平行となり、前記傾斜角度βを大きくしても、本体部８が外輪１に接触することを防止することができる。
【００２２】
図６は、本発明の保持器４及び玉軸受の他の実施形態（第四の実施形態）を示している断面図である。この玉軸受はアンギュラ玉軸受であるが、前記各実施形態と同様に、外輪１と、内輪２と、複数の玉３と、冠型保持器４と、シール５ａ，５ｂ（図１参照）とを備えている。そして、保持器４は、図３に示したものと同様に、環状の基部６と、ポケット７が周方向に複数形成されている本体部８とを有しており、さらに、保持器内周面９は傾斜面１０を有している。
図６の二点差線Ｌ１は、軸受の中心線（保持器４の中心線）に平行な直線であり、この直線Ｌ１に対する傾斜面１０の傾斜角度をβで示している。つまり、玉軸受（保持器４）の中心線（軸線）Ｃ（図１参照）に対する傾斜面１０の傾斜角度がβとなる。
【００２３】
図６の直線Ｌ２は、軸受（保持器４）の中心線（軸線）Ｃに直交する線であり、この直線Ｌ２に対して玉３は接触角αで外輪１（外軌道面１１）及び内輪２（内軌道面１２）と接触している。つまり、このアンギュラ玉軸受は、軸受の中心線（軸線）Ｃに直交する方向を基準として玉３の接触角αを有している。
そして、このようなアンギュラ玉軸受用の保持器４では、保持器内周面９が有している傾斜面１０の傾斜角度βは、玉３の前記接触角αよりも大きい値となるように設定されている（β＞α）。
【００２４】
これは、玉軸受がアンギュラ玉軸受であると、玉３の回転によって潤滑剤は、玉軸受の内輪２側から保持器内周面９へと接触角αの方向へ移動する。そこで、傾斜面１０の傾斜角度β＞接触角αと設定することにより、接触角αの方向に直交する方向（図６の直線Ｌ３）に対して、傾斜面１０は軸方向の他方側（第二空間部２２側）へ向かって径方向外側へ傾斜している構成が確保される。したがって、保持器内周面９まで接触角の方向へ移動した潤滑剤は、傾斜面１０に沿って第二空間部２２側へ流れることができる。この結果、潤滑剤が保持器４の基部６側である第一空間部２１側へ流れることを防止することができる。
【００２５】
以上の各実施形態によれば、回転する玉軸受の遠心力や玉３の回転等によって内輪２側から保持器内周面９へと移動した潤滑剤は、当該保持器内周面９の傾斜面１０に沿って第二空間部２２側へと流れるため、保持器４の基部６が配置されていることによって狭くなっている第一空間部２１に、潤滑剤が流れることを防止することができる。したがって、狭い第一空間部２１に潤滑剤が満たされて当該潤滑剤が外部へと溢れ出ることを防ぐことができる。
なお、前記のような各玉軸受は、例えば、図示しないが自動車のエンジン部分における駆動ベルト用のアイドラプーリを、シャフトに回転自在として支持するために用いられる。このようなアイドラ用玉軸受では、玉軸受の内部の潤滑剤の挙動が安定せず、潤滑剤の漏れが発生しやすいが、本発明によればこの漏れを抑制することができる。
【００２６】
また、本発明は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであっても良い。例えば、保持器内周面９の傾斜面１０は、基部６及び本体部８の内の一方又は双方の内周面であればよく、基部６及び本体部８の双方の内周面によって傾斜面１０を構成する場合、図示しないが、双方の内周面の傾斜角度を相違させてもよい。
また、図６に示したアンギュラ玉軸受において、保持器４を、図４又は図５に示した形態とすることもできる。なお、この場合であっても、保持器内周面９において、傾斜面１０の傾斜角度β＞接触角αと設定する。
また、本発明において、保持器内面９の傾斜面１０の傾斜角度βを、玉軸受において発生する可能性のある最大接触角よりも大きく構成することで、その保持器４を汎用性のあるものとすることができる。
また、前記各実施形態では、保持器外周面１９が保持器内周面９と平行である場合を図示したが、保持器外周面１９は軸受の中心線（保持器４の中心線）Ｃと平行であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の玉軸受の実施の一形態を示す断面図である。
【図２】保持器の斜視図である。
【図３】保持器を説明する断面図である。
【図４】本発明の保持器及び玉軸受の第二の実施形態を示している断面図である。
【図５】本発明の保持器及び玉軸受の第三の実施形態を示している断面図である。
【図６】本発明の保持器及び玉軸受の第四の実施形態を示している断面図である。
【図７】従来の保持器を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  外輪
２  内輪
３  玉
４  冠型保持器
５ａ,５ｂ  シール
６  基部
６ａ  内周面
７  ポケット
８  本体部
８ａ  内周面
９  保持器内周面
１０  傾斜面
１１  外軌道面
１２  内軌道面
２１  第１空間
２２  第２空間
α  接触角
β  傾斜角
【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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