(57)【要約】【課題】玉をポケットに押し入れるために必要な押し込み力を小さくすることができる冠型保持器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べく軸方向の一方側に開口しているポケット７ａ，７ｂが周方向に複数形成されている。複数の玉３を、ポケット７ａ，７ｂの開口端の間を軸方向に通過させて当該ポケット７ａ，７ｂ内に押し入れる際に、当該玉３によって前記開口端の間が弾性的に押し広げられる。少なくとも一つのポケット７ａの開口端は、他のポケット７ｂの開口端と軸方向についての位置が異なっている。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
玉軸受の複数の玉を転動自在に保持すべく軸方向の一方側に開口しているポケットが周方向に複数形成された冠型保持器であって、
前記複数のポケットの内の少なくとも一つのポケットの前記開口端は、他のポケットの前記開口端と前記軸方向についての位置が異なっていることを特徴とする冠型保持器。
【請求項２】
前記一つのポケットの内壁面は、前記軸方向に異なる二点をそれぞれ中心として球面に形成された底部側の第一球面部及び開口端側の第二球面部と、これら球面部間に軸方向に伸びて介在している中間部とを有している請求項１に記載の冠型保持器。
【請求項３】
前記複数のポケットは、前記開口端の軸方向の位置について、周方向で交互に異なっている請求項１又は２に記載の冠型保持器。
【請求項４】
前記一つのポケットの開口端の間の寸法と、前記他のポケットの開口端の間の寸法とは同じである請求項１〜３のいずれか一項に記載の冠型保持器。
【請求項５】
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、請求項１〜４のいずれか一項に記載の冠型保持器とを備えたことを特徴とする玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冠型保持器及びこの冠型保持器を備えている玉軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な玉軸受として、外輪と、内輪と、外輪の外軌道面及び内輪の内軌道面を転動する複数の玉と、これら複数の玉を転動自在として保持している合成樹脂製の冠型保持器（以下、保持器ともいう）とを備えたものがある。保持器には、複数の玉を保持するために、ポケットが周方向に等間隔で複数形成されている（例えば、特許文献１参照）。
図６（ａ）は従来の保持器のポケット部分の拡大図である。環状である保持器４１に形成されているポケット４２は、その軸方向の一方側（図６（ａ）では上側）に開口しており、当該一方側から玉４３をポケット４２内へ押し入れることで、当該玉４３をポケット４２内に収容させている。
ポケット４２の開口端４４,４４の間の寸法は、玉４３の直径Ｄよりも小さいため、玉４３をポケット４２へ押し入れる際、開口端４４,４４の間を弾性的に押し広げながら、当該開口端４４ａ,４４ｂの間を通過させている。
【０００３】
【特許文献１】特開平２００１−２２７５４６号公報（図３参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の保持器４１に形成されている複数のポケット４２の形状は全て同じであり、ポケット４２の開口端４４,４４の軸方向についての位置は全て同じとなっている。つまり、図６（ａ）において、ポケット４２の底部４５から開口端４４，４４までの軸方向の寸法ｈは、全てのポケット４２について同じとなっている。
したがって、全ての玉４３をポケット４２に同時に押し入れる際、全てのポケット４２の開口端４４ａ,４４ｂの間が同時に弾性的に押し広げられることから、玉４３には大きな抵抗力が働く。したがって、玉４３をポケット４２に収容させるためには、この抵抗力に抗する必要があり、図６（ｂ）に示しているように、玉４３に対して一度に大きな押し込み力（組み込み力）Ｐを与える必要がある。このため、玉を冠形保持器に取り付ける作業が困難となる場合がある。
そこで本発明は、玉をポケットに押し入れるために必要な押し込み力を小さく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冠型保持器は、玉軸受の複数の玉を転動自在に保持すべく軸方向の一方側に開口しているポケットが周方向に複数形成された冠型保持器であって、前記複数のポケットの内の少なくとも一つのポケットの前記開口端は、他のポケットの前記開口端と前記軸方向についての位置が異なっているものである。
【０００６】
この冠型保持器によれば、複数のポケットの内の少なくとも一つのポケットの開口端が、他のポケットの開口端と比べて、軸方向についての位置が異なっていることから、複数の玉を複数のポケットに押し入れる際、玉の通過によって開口端の間を弾性的に押し広げるタイミングを、少なくとも一つのポケットと、他のポケットとで異ならせることができる。このため、複数の玉をポケットに押し入れるために玉に与える必要のある押し込み力を経時的に分散させることができ、必要な押し込み力を従来よりも小さくすることができる。
【０００７】
また、前記一つのポケットの内壁面は、前記軸方向に異なる二点をそれぞれ中心として球面に形成された底部側の第一球面部及び開口端側の第二球面部と、これら球面部間に軸方向に伸びて介在している中間部とを有しているのが好ましい。
これによれば、中間部によって、前記一つのポケットの開口端を他のポケットの開口端よりも、軸方向の一方側へずらした位置となる構成を、簡単に得ることができる。
【０００８】
また、前記複数のポケットは、前記開口端の軸方向の位置について、周方向で交互に異なっているのが好ましい。
これによれば、全てのポケットに対して全ての玉を押し入れる際に、軸方向に沿って直線的にこれら玉を押し込むことによって、複数の玉の内のいくつかを先にポケットに押し入れ、次に残りの玉を残りのポケットに押し入れることができる。このように、全ての玉をポケットに押し入れるために玉に与える必要のある押し込み力を経時的に分散させることができ、必要な押し込み力を従来よりも小さくすることができる。
【０００９】
また、前記冠形保持器において、前記一つのポケットの開口端の間の寸法と、前記他のポケットの開口端の間の寸法とは同じであるのが好ましい。
これによれば、ポケットに収容した玉が開口端から抜け出ようとすることを抑える保持力を同じとすることができる。
【００１０】
また、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、前記冠型保持器とを備えたものである。
この玉軸受によれば、前記冠型保持器を備えていることから、当該玉軸受の製造に際し、複数の玉を冠形保持器のポケットに押し入れるために、玉に与える必要のある押し込み力を経時的に分散させることができ、必要な押し込み力を従来よりも小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、玉軸受の玉をポケットに押し入れる際、当該玉の通過によって開口端の間が広がるタイミングを、少なくとも一つのポケットと、他のポケットとで異ならせることができるため、複数の玉をポケットに押し入れるために玉に与える必要のある押し込み力を経時的に分散させることができ、必要な押し込み力を従来よりも小さくすることができる。この結果、玉を冠形保持器に取り付ける作業が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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（等間隔）で保持する冠型保持器４（以下、保持器４という）とを備えている。
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。なお、全ての玉３は同じものである（直径が同じである）。
【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には、複数の玉３を転動自在に保持するポケット７ａ，７ｂが周方向に複数形成されており、ポケット７ａ，７ｂは、軸方向の一方側（図１及び図２では左側）に開口している。保持器４の全体形状は環状となっており、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。このため、複数の玉３のそれぞれを、ポケット７ａ，７ｂの開口端の間を軸方向に通過させて当該ポケット７ａ，７ｂ内に押し入れる際に、玉３によって開口端の間が弾性的に押し広げられる。
保持器４は、円環状の基部６と本体部８とを有している。本体部８は、ポケット７ａ，７ｂが形成されている部分であり、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よりも軸方向の他方側（図１では右側）に配置されている部分である。
【００１４】
図２の保持器４には、周方向の１０箇所に凹形状である前記ポケットが形成されており、当該保持器４には、二種類のポケット（第一ポケット７ａと第二ポケット７ｂ）が形成されている。保持器４の前記本体部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から軸方向の一方側（図２では左側）へ突出している。そして、隣り合う柱部１４，１４間がポケットとなる。つまり、隣り合うポケット７ａ，７ｂ間に柱部１４が設けられている。
【００１５】
図３及び図４は第一ポケット７ａ部分及び第二ポケット７ｂ部分の断面図である。なお、図３及び図４では、玉３をポケット７ａ，７ｂに収容する前の状態として二点鎖線で示している。
第一ポケット７ａについて説明する。図３の左端に記載している柱部１４ａの軸方向の一方側（図３では上側）には、爪部１７ａが当該一方側へさらに突出して設けられており、この柱部１４ａの周方向で隣り（図３では右隣り）の柱部１４ｂにも、同様にして、爪部１７ａが設けられている。これら爪部１７ａ，１７ａは対向して設けられており、対となる爪部１７ａ，１７ａは、第一ポケット７ａ内に配置した玉３が抜け出ることを防止する。爪部１７ａ，１７ａの内周側の先端部が、第一ポケット７ａの開口端１０ａ，１０ａとなる。
【００１６】
第一ポケット７ａの内壁面９ａは、一点Ｃ０を中心点として球面に形成された球面部２０からなる。球面部２０は、玉３の曲率半径よりも若干大きな曲率半径を有する球面に沿った形状である。第一ポケット７ａの前記一点（中心点）Ｃ０は、当該第一ポケット７ａに転動自在として収容させた玉３の中心点と一致する。そして、球面部２０（内壁面９ａ）は、底部１３ａから対の前記開口端１０ａ，１０ａまでにわたって形成されている部分であり、図３に示しているように、球面部２０の断面形状は前記一点（中心点）Ｃ０を中心とする単一の円（円弧）に沿った形状となる。
【００１７】
第二ポケット７ｂについて説明する。前記柱部１４ｂの軸方向の一方側（図３では上側）には、爪部１７ｂが当該一方側へさらに突出して設けられており、この柱部１４ｂの周方向で隣り（図３では右隣り）の柱部１４ｃにも、同様にして、爪部１７ｂが設けられている。これら爪部１７ｂ，１７ｂは対向して設けられており、対となる爪部１７ｂ，１７ｂは、第二ポケット７ｂ内に配置した玉３が抜け出ることを防止する。爪部１７ｂ，１７ｂの内周側の先端部が、第二ポケット７ｂの開口端１０ｂ，１０ｂとなる。
図３に示しているように、前記第一ポケット７ａの爪部１７ａ，１７ａの軸方向の位置と、第二ポケット７ｂの爪部１７ｂ，１７ｂの軸方向の位置とが、第二ポケット７ｂに設けられている（後述の）中間部２３，２３により、異なっている。
【００１８】
第二ポケット７ｂの内壁面９ｂは、一点Ｃ１を中心点として球面に形成された底部１３ｂ側の第一球面部２１、別の一点Ｃ２を中心点として球面に形成された開口端１０ｂ，１０ｂ側の第二球面部２２，２２、及び、前記第一球面部２１と前記第二球面部２２，２２との間に軸方向に伸びて介在している中間部２３，２３とを有している。
そして、前記二つの点Ｃ１，Ｃ２は、軸方向に異なる点であり、一方の点（中心点）Ｃ１は第二ポケット７ｂの底部１３ｂ側に位置し、他方の点（中心点）Ｃ２は、前記一方の点Ｃ１よりも、開口端１０ｂ，１０ｂ側に位置している。
第二ポケット７ｂの第一球面部２１及び第二球面部２２は、玉３の曲率半径よりも若干大きな曲率半径を有する球面に沿った形状であり、前記第一ポケット７ａの球面部２０と同じ曲率半径を有している。
【００１９】
前記中間部２３，２３は、玉３の直径Ｄよりも大きい間隔で対向している。中間部２３，２３は、点Ｃ１と点Ｃ２とを結ぶ直線を中心線とした円筒面に沿った形状であり、その半径が玉３の曲率半径よりも若干大きな半径を有している。図４において、中間部２３，２３の軸方向の寸法をαで示している。
第二ポケット７ｂの内壁面９ｂは、底部１３ｂから対の中間部２３，２３を経て対の前記開口端１０ｂ，１０ｂまでにわたって形成されている部分であり、図３及び図４に示しているように、内壁面９ｂの断面形状は、軸方向に長い長円形に沿った形状となる。
また、前記第一ポケット７ａの底部１３ａと、第二ポケット７ｂの底部１３ｂとの軸方向についての位置は、同じである。
【００２０】
以上より、第二ポケット７ｂは、中間部２３，２３を有している点で、第一ポケット７ａと形状が相違している。この中間部２３，２３により、第二ポケット７ｂの開口端１０ｂ，１０ｂは、第一ポケット７ａの開口端１０ａ，１０ａと、軸方向についての位置が異なる。つまり、図４において、第二ポケット７ｂの開口端１０ｂ，１０ｂは、第一ポケット７ａの開口端１０ａ，１０ａよりも、中間部２３，２３の軸方向の寸法αについて、軸方向の一方側（図４では上側）に位置しており、第二ポケット７ｂの軸方向の寸法（深さ）Ｈ２は、第一ポケット７ａの軸方向の寸法（深さ）Ｈ１よりも、前記寸法αだけ大きくなっている（Ｈ２−α＝Ｈ１）。なお、図２と図４とにおいて、第一ポケット７ａは他の第一ポケット７ａと軸方向の寸法Ｈ１が同じであり、第二ポケット７ｂは他の第二ポケット７ｂと軸方向の寸法Ｈ２が同じである。
【００２１】
また、図４において、第一ポケット７ａの開口端１０ａ，１０ａの間の寸法（周方向に沿った寸法）Ｂａは、玉３の直径Ｄよりも小さく設定されており（Ｂａ＜Ｄ）、第二ポケット７ｂの開口端１０ｂ，１０ｂの間の寸法（周方向に沿った寸法）Ｂｂは、玉３の直径Ｄよりも小さく設定されている（Ｂｂ＜Ｄ）。そして、前記寸法Ｂａと前記寸法Ｂｂとは同じに設定されている（Ｂａ＝Ｂｂ）。
前記のとおり、ポケット７ａ，７ｂの軸方向の位置（深さＨ１とＨ２）は異なるが、前記寸法Ｂａと前記寸法Ｂｂとは同じに設定されていることから、ポケット７ａ，７ｂに収容した玉３がそれぞれ開口端から抜け出ることを抑える保持力は同じとなる。
【００２２】
そして、第一ポケット７ａ及び第二ポケット７ｂのそれぞれにおいて、開口端の間の寸法Ｂａ，Ｂｂが玉３の直径Ｄよりも小さく設定されていることから、この保持器４では、玉３を、第一ポケット７ａの開口端１０ａ，１０ａの間を軸方向（図３と図４とでは上下方向）に通過させて当該ポケット７ａ内に押し入れる際、当該玉３によって開口端１０ａ，１０ａの間が弾性的に押し広げられる。さらに、玉３を、第二ポケット７ｂの開口端１０ｂ，１０ｂの間を軸方向（図３と図４とでは上下方向）に通過させて当該ポケット７ｂ内に押し入れる際、当該玉３によって開口端１０ｂ，１０ｂの間が弾性的に押し広げられる。つまり、玉３が爪部１７ａ（及び爪部１７ｂ）を弾性変形させることで、当該玉３は、爪部１７ａ，１７ａ間（爪部１７ｂ，１７ｂ間）を通過することができる。
【００２３】
このように、第一ポケット７ａ及び第二ポケット７ｂのそれぞれにおいて、押し入れる玉３が開口端１０ａ，１０ａ（１０ｂ，１０ｂ）の間を弾性的に押し広げることから、玉３を開口端１０ａ，１０ａ（１０ｂ，１０ｂ）の間を通過させる際に抵抗力が働く。したがって、玉３を第一ポケット７ａ及び第二ポケット７ｂのそれぞれに押し入れるためには、前記抵抗力に抗する押し込み力を玉３に与える必要がある。なお、前記寸法Ｂａと前記寸法Ｂｂとは同じに設定されていることから、玉３を押し入れるために必要となる押し込み力は、第一ポケット７ａと第二ポケット７ｂとで同じ（略同じ）となる。
【００２４】
そこで、本発明によれば、第一ポケット７ａの開口端１０ａ，１０ａは、第二ポケット７ｂの開口端１０ｂ，１０ｂと比べて、軸方向についての位置が異なっていることから、全て（１０個）の玉３を全ての第一ポケット７ａ及び第二ポケット７ｂに押し入れる際、玉３の通過によって開口端の間が広がるタイミングを、第二ポケット７ｂを先とし、これに遅れて第一ポケット７ａとすることができる。このため、図５に示しているように、全ての玉３を全てのポケット７ａ，７ｂに押し入れるために、玉３に与える必要のある押し込み力（組み込み力）Ｐを二回に分散させることができる。
【００２５】
これにより、玉３に対する必要な押し込み力Ｐを、従来よりも小さくすることができる。すなわち、図６に示している従来の構成では、ポケット４２の底部４５から開口端４４，４４までの軸方向の寸法ｈは、全てのポケット４２について同じとなっていることから、一つのポケット４２について玉４３を押し入れるために必要な押し込み力をＦとし、玉４３の数（ポケットの数）をＮとした場合、全ての玉４３をポケット４２に同時に押し入れる必要があるため、一度に必要な押し込み力Ｐは、Ｐ＝Ｆ×Ｎとなる。すなわち、玉４３の数（Ｎ）が多くなると、必要な（最大）押し込み力Ｐは大きくなってしまう。
これに対して、本発明によれば、玉３に与える必要のある押し込み力Ｐを、時間差を付けて二回に分散させることができることから、第一ポケット７ａ又は第二ポケット７ｂについて玉３を押し入れるために必要な押し込み力をＦとし、玉３の数（ポケットの数）をＮとすると、全ての玉３をポケット７ａ，７ｂに押し入れるために必要な押し込み力Ｐは、Ｐ＝Ｆ×Ｎ／２（従来の半分）とすることができる。これにより、玉３を保持器４に押し入れるために必要な最大出力を従来よりも小さくすることができる。
【００２６】
また、図２に示しているように、この保持器４では、第一ポケット７ａと第二ポケット７ｂとが周方向に交互に配置されていることから、これらポケット７ａ，７ｂは、開口端の軸方向の位置について、周方向で交互に異なっている構成となる。このため、全ての（１０個の）玉３のそれぞれに当接して当該玉３を押すことができる治具（図示せず）が用いられ、全ての玉３を全てのポケット７ａ，７ｂに押し入れる作業では、軸方向に沿って直線的にこれら玉３を前記治具によって押し込むことで、治具が周方向一つおきで複数（五つ）の玉３を保持器４へ押し付け、当該玉３を先に第二ポケット７ｂに押し入れ、次に、治具が残りの（五つの）玉３を周方向一つおきで保持器４へ押し付け、これら玉３を第一ポケット７ａに押し入れることができる。
【００２７】
このように、周方向一つおきであるが、前記治具は全周について同時に五つの玉３を先に押すことができるため、治具及び玉３は軸方向直線的に安定して（ふらつかないで）移動することができ、一回目の玉３の押し込み作業がスムーズに行なわれる。そして、引き続いて、前記治具は全周について同時に残りの五つの玉３を押すことができるため、治具及び玉３は軸方向直線的に安定して移動することができ、二回目の玉３の押し込み作業がスムーズに行なわれる。このように、治具を一回だけ保持器４側へ移動させる動作（治具の１ストローク）によって、全ての玉３をポケット７ａ，７ｂに押し入れることができる。そして、全ての玉３をポケット７ａ，７ｂに押し入れるために必要な押し込み力Ｐを、図５に示しているように二回に分散させることができるため、必要な押し込み力Ｐを従来よりも小さくすることができる。
【００２８】
以上のような保持器４及び当該保持器４を備えている玉軸受によれば、当該玉軸受の製造に際し、全ての玉３をポケット７ａ，７ｂに押し入れるために、当該玉３に与える必要のある押し込み力を複数回に分散させることができるので、必要な押し込み力を従来よりも小さくすることが可能となる。この結果、玉３を保持器４に取り付ける作業が容易となり、玉軸受の生産性を向上させることができる。また、前記押し込み力を従来よりも小さくすることができることから、玉３から爪部１７ａ（１７ｂ）に、不要に大きな力が作用することを抑制することができ、爪部１７ａ（１７ｂ）の破損を防止することができる。
【００２９】
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、前記実施形態では、複数のポケットの内の半数を第一ポケット７ａとし、残りの半数を第二ポケット７ｂとしたが、第二ポケット７ｂの数を、第一ポケット７ａの数よりも多くしても良いし、少なくしても良い。つまり、複数のポケットの内の少なくとも一つのポケットの開口端が、他のポケットの開口端と、軸方向についての位置が異なっていればよい。
また、前記実施形態では、軸方向の寸法が異なるポケットの種類を二種類として説明したが、三種類乃至これ以上の種類としてもよい。
また、図３において、第二ポケット７ｂの中間部２３，２３を、直線状の円筒面形状として説明したが、これ以外に、中間部２３，２３を直線状ではなく、その外側へ膨らんだ形状（樽形状）であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【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】第一ポケット部分及び第二ポケット部分の断面図である。
【図４】第一ポケット部分及び第二ポケット部分の断面図である。
【図５】ポケットに玉を押し入れるために必要な押し込み力の説明図である。
【図６】従来の保持器の説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  外輪
２  内輪
３  玉
４  冠型保持器
７ａ  ポケット
７ｂ  ポケット
９ａ  内壁面
９ｂ  内壁面
１０ａ  開口端
１０ｂ  開口端
１１  外軌道面
１２  内軌道面
２１  第一球面部
２２  第二球面部
２３  中間部
Ｂａ  開口端の間の寸法
Ｂｂ  開口端の間の寸法
Ｃ０  中心点
Ｃ１  中心点
Ｃ２  中心点
【図１】
2009228857.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2009228857.tif 000007
【図６】
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