(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸の外周面により案内されてラジアル方向の偏りを規制される軸案内の保持器において、円筒状をなす保持器本体を備え、
この保持器本体は、当該保持器本体の円周等配に形成され転動体を保持するための複数のポケットと、隣接するポケット間を区画する柱とを含み、
隣接する柱の内径面の隣接する端縁間の幅をＰ、軸の直径をＤｓ、柱の内径面に内接する円の直径をＤｃ、柱の内径面の曲率半径をＲｃ、転動体の数をＺ、保持器の軸心が軸の軸心と一致した状態で、ポケットの幅方向の中央部と保持器の軸心とを結ぶ線に平行な方向に沿って測った柱の内径面の端縁から軸までの距離をＱ２、ポケットの幅方向の中央部と保持器の軸心とを結ぶ線に平行な方向に沿って測った柱の内径面の幅方向中央部から軸までの距離をＱ１として、下記の関係式を満たすことにより、
保持器が軸の軸心に対して偏心したときに軸が柱の内径面の端縁を避けて柱の内径面に接触するようにしてあることを特徴とする軸案内の保持器。
Ｑ２＞Ｑ１
Ｑ１＝√［（Ｄｃ／２）2 −｛（Ｄｃ／２）sin(１８０／Ｚ) ｝ 2］
−√［（Ｄｓ／２）2 −｛（Ｄｃ／２）sin （１８０／Ｚ）｝ 2］
Ｑ２＝√［Ｒｃ2 −｛（Ｒｃ−Ｄｃ／２）sin(１８０／Ｚ) ＋Ｐ／２｝ 2］−［（Ｒｃ−Ｄｃ／２）cos(１８０／Ｚ) ＋√｛( Ｄｓ／２)2−( Ｐ／２)2｝］
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は軸の外周面により案内されてラジアル方向の偏りを規制される軸案内の保持器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
一般に、保持器は例えばころを保持するための複数の窓部を有しており、各窓部は柱によって円周等配に区画されている。
この種の保持器において、保持器の内径面と軸の外周面との間にラジアル方向の所定の隙間が設定され、両者が接触することによって保持器の触れ回りが規制される軸案内の保持器がある。
【０００３】
ところが、各部の寸法設定の組み合わせによっては、軸が柱の内径部の縁部に接触する場合がある。この場合、いわゆるエッジ当たりとなるので、油膜切れが生ずる結果、潤滑不良となる。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、エッジ当たりによる潤滑不良を発生することのない軸案内の保持器を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための課題解決手段として、本発明の態様は、軸の外周面により案内されてラジアル方向の偏りを規制される軸案内の保持器において、円筒状をなす保持器本体を備え、この保持器本体は、当該保持器本体の円周等配に形成され転動体を保持するための複数のポケットと、隣接するポケット間を区画する柱とを含み、保持器が軸の軸心に対して偏心したときに軸が柱の内径面の端縁を避けて柱の内径面に接触するようにしてあることを特徴とするものである。
【０００５】
本態様では、軸が柱に対してエッジ当たりしないので、油膜切れが抑制され、潤滑性を高めることができる。
すなわち、本願発明者は、隣接する柱の内径面の隣接する端縁間の幅をＰ、軸の直径をＤｓ、柱の内径面に内接する円の直径をＤｃ、柱の内径面の曲率半径をＲｃ、転動体の数をＺ、保持器の軸心が軸の軸心と一致した状態で、ポケットの幅方向の中央部と保持器の軸心とを結ぶ線に平行な方向に沿って測った柱の内径面の端縁から軸までの距離をＱ２、ポケットの幅方向の中央部と保持器の軸心とを結ぶ線に平行な方向に沿って測った柱の内径面の幅方向中央部から軸までの距離をＱ１として、下記の関係式を満たすことが必要であるという知見を得た。
【０００６】
0003850159.tif 000002
この場合、保持器が軸に対して偏心したときに、柱の中央部に軸が接触するように設定される。このため、仮に柱が多少曲がったりねじれたりしても、エッジ当たりにはなり難い。したがって、特に各部の寸法精度を極端に厳密に設定する必要がない。また、柱の内径面の端縁と軸の外周面との間の隙間を大きくすることができるので、内径面にスムーズに潤滑剤を導くことが可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の一実施の形態に係る保持器の斜視図である。図１を参照して、保持器１は、第１及び第２の円筒体２，３を複数の柱４により互いに連結した形状をなす保持器本体５と、上記の柱４により保持器本体５の円周等配に区画される転動体としてのころ６を保持するための複数のポケット７とを備えている。ポケット７は、第１及び第２の円筒部２，３並びに両側の柱４，４によって矩形状に区画されている。
【０００８】
図２は保持器の概略断面図である。図２を参照して、本保持器１は軸８の外周面９により案内されてラジアル方向の偏りを規制される軸案内の保持器である。図２において、Ｄｓは軸の直径を示しており、Ｄｃは柱４の内径面１０に内接する円１１の直径を示している。図２では、保持器１の軸心１２が軸８の軸心１３と一致しており、保持器１と軸８とが同心にある状態を示している。
【０００９】
図３は、保持器１の一つのポケット７とその両側の柱４，４を拡大して示す概略断面図である。図３において、Ｐは隣接する柱４，４の内径面１０，１０の隣接する端縁１４，１４間の幅を示す。Ｒｃは柱４の内径面１０の曲率半径である。
また、Ｑ２は、保持器１の軸心１２が軸８の軸心１３と一致した状態で、ポケット７の幅方向の中央部１５と保持器１の軸心１２とを結ぶ線１６に平行な方向に沿って測った、柱４の内径面１０の端縁１４から軸８の外周面９までの距離である。Ｑ１は、同じくポケット７の幅方向の中央部１５と保持器１の軸心１２とを結ぶ線１６に平行な方向に沿って測った、柱４の内径面１０の幅方向の中央部１７から軸８の外周面９までの距離である。図４に示すように、柱４の内径面１０に内接する円１１の曲率は、内径面１０の曲率よりも小さく設定されており［すなわち、（Ｄｃ／２）＜Ｒｃ］、円１１は内径面１０の幅方向の中央部１７で内接するようになっている。
【００１０】
本実施の形態では、Ｑ２＞Ｑ１とされることにより、図７に示すように保持器１が軸８に対して偏心したときに、柱４の中央部１７に軸８が接触する。すなわち、軸８が柱４の内径面１０の端縁１４と当接する（すなわちエッジ当たりする）ことが回避されるので、油膜切れに起因する潤滑不良の発生を防止することができる。
【００１１】
次いで、Ｑ２＞Ｑ１を達成するための各部寸法の関係式を導き出すことにする。まず、模式図である図５を参照して、Ｑ１を求める。点１９は、柱４の内径面１０の幅方向に中央部１７を通って線１６に直交する直線が線１６と交わる点である。点２０は上記中央部１７を通って線１６に平行な直線が軸８の外周面と交わる点である。点２１は点２０を通って線１６と直交する直線が線１６と交わる点である。Ｑ１は中央部１７と点２０との距離であり、これは、線１６に平行な方向に沿って測った、点１７と軸心１２との距離Ａから、点２０と軸心１２と距離Ｂを差し引いた値に相当する。すなわち、Ｑ１は下記式（１）で表される。
【００１２】
Ｑ１＝Ａ−Ｂ          …（１）
ここで、距離Ａは、軸心１２、点１９及び中央部１７を頂点とする直角三角形（１２・１９・１７）の隣辺１２・１９の長さに相当し、対辺１７・１９の長さをＸとして、下記式（２）で表される。
Ａ＝√｛（Ｄｃ／２）2 −Ｘ 2｝          …（２）
一方、距離Ｂは、軸心１２、点２０及び点２１を頂点とする直角三角形（１２・２０・２１）の隣辺１２・２１の長さに相当し、対辺２０・２１の長さ（この長さは上記の対辺１７・１９の長さに等しい）をＸとして、下記式（３）で表される。
【００１３】
Ｂ＝√｛（Ｄｓ／２）2 −Ｘ 2｝          …（３）
また、対辺１７・１９（対辺２０・２１）の長さＸは、下記式（４）で表される。
Ｘ＝（Ｄｃ／２）sin （１８０／Ｚ）          …（４）
式（１）〜（４）により、距離Ｑ１は下記式（５）で表されることになる。
【００１４】
0003850159.tif 000003
次いで、模式図である図６を参照して、距離Ｑ２を求める。図６において、２２は柱４の内径面１０の曲率中心である。Ｃは線１６に平行な方向に沿って測った、端縁１４から曲率中心２２までの距離である。Ｄは線１６に平行な方向に沿って測った、軸心１２から曲率中心２２までの距離である。Ｅは線１６に平行な方向に沿って測った、点２０から軸心１２までの距離である。距離Ｑ２は距離Ｃから距離Ｄ及び距離Ｅを差し引いた値に相当する。すなわち、距離Ｑ２は下記式（６）で表される。
【００１５】
Ｑ２＝Ｃ−（Ｄ＋Ｅ）          …（６）
ここで、距離Ｄ及び距離Ｆは、線分１２・２２を斜辺とする直角三角形の隣辺及び対辺の長さにそれぞれ相当し、下記式（７）及び（８）でそれぞれで表される。
Ｄ＝（Ｒｃ−Ｄｃ／２）cos(１８０／Ｚ)           …（７）
Ｆ＝（Ｒｃ−Ｄｃ／２）sin(１８０／Ｚ)           …（８）
また、距離Ｅは、軸心１２、点２０及び点２１を頂点とする直角三角形に含まれる線分１２・２１の長さに相当し、下記式（９）で表される。
【００１６】
Ｅ＝√｛( Ｄｓ／２)2−( Ｐ／２)2｝          …（９）
また、距離Ｃは、曲率中心２２、端縁１４を斜辺とする直角三角形の隣辺の長さに相当し、下記式（１０）で表される。
Ｃ＝√｛Ｒｃ2 −（Ｆ＋Ｐ／２）2 ｝          …（１０）
式（６）〜（１０）により、距離Ｑ２は下記式（１１）で表されることになる。
【００１７】
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したがって、式（５）及び式（１１）で表されるＱ１及びＱ２がＱ２＞Ｑ１の関係を満たすように、Ｒｃ、Ｄｓ、Ｄｃ、Ｚ、Ｐを定めれば良い。通例、軸の直径Ｄｓ、柱４の内径面１０に内接する円１１の直径Ｄｃは予め決まるので、負荷容量に関連する転動体の数Ｚ、及びこのＺに関連する隣接する端縁１４，１４間の幅をＰに基づいて、Ｒｃを求めるようにすれば良い。
【００１８】
本実施の形態によれば、軸８が柱４の端縁１４に当接するエッジ当たりをすることがないので、油膜切れが抑制され、潤滑性を高めることができる。
特に、図７に示すように保持器１が軸８に対して偏心したときに、柱４の内径面１０の中央部１７に軸８が接触するため、仮に柱４が多少曲がったりねじれたりしても、エッジ当たりにはなり難い。したがって、特に各部の寸法精度を極端に厳密に設定する必要がない。
【００１９】
また、図７を参照して、上記のように保持器１の偏心時に内径面１０の中央部１７と軸８の外周面９とが当接するようにしてあるので、柱４の内径面１０の端縁１４と軸８の外周面９との間の隙間Ｓを大きくすることができるので、内径面１０にスムーズに潤滑剤を導くことができ、この点からも潤滑性を高めることができる。
【００２０】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、本発明を転動体として玉を用いた場合に適用しても良い。また、保持器は柱を一体に成形するもの（すなわち、ポケットを打ち抜き形成するもの）であっても良いし、別体で形成した柱を溶接して保持器と一体にするものであっても良い。その他、本発明の範囲で種々の変更を施すことができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明では、軸の外周面によって偏心を抑制される軸案内の保持器において、軸が柱に対してエッジ当たりすることを防止でき、その結果、油膜切れを抑制して潤滑性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の保持器の概略斜視図である。
【図２】保持器と軸の関係を示す模式的断面図である。
【図３】ポケットを区画する一対の柱の断面図であり、Ｑ１、Ｑ２、Ｄｓ、Ｄｃ、Ｒｃ及びＰを示してある。
【図４】保持器の柱の内径面に内接する円の直径と、内径面の曲率半径の関係を示す柱の概略断面図である。
【図５】距離Ｑ１を求めるための説明図である。
【図６】距離Ｑ２を求めるための説明図である。
【図７】軸及び軸に対して偏心した保持器の要部の断面図である。
【符号の説明】
１    保持器
４    柱
５    保持器本体
６    ころ（転動体）
７    ポケット
８    軸
９    外周面
１０  内径面
１１  円
１２，１３  軸心
１４  端縁
１５  中央部
１６  線
１７  中央部
１８  線
１９，２０，２１  点
２２  曲率中心
【図１】
0003850159.tif 000005
【図２】
0003850159.tif 000006
【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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