(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に膨出する玉保持部と平坦部を円周方向に所定間隔に形成した二枚の環状保持板が、各玉保持部を対向させるように組み合わされて玉を保持するポケットを形成してなる玉軸受用波形保持器において、
前記両環状保持板に形成される各玉保持部は、対向接合させる平坦部寄りの両側にそれぞれ形成される球面状凹部と、該両球面状凹部間に位置するとともに軸線を円周方向に向けて配置し且つ中央部を折り曲げた半円筒体とを接続して形成され、該半円筒体部にて玉を接触支持したことを特徴とする玉軸受用波形保持器。
【請求項２】
前記半円筒体の曲折部を、前記玉保持部を対向して形成されるポケットの中心を通る軸方向軸線上に位置させたことを特徴とする請求項１に記載の玉軸受用波形保持器。
【請求項３】
軸方向に膨出する玉保持部と平坦部を円周方向に所定間隔に形成した二枚の環状保持板が、各玉保持部を対向させるように組み合わされて玉を保持するポケットを形成してなる玉軸受用波形保持器において、
前記両環状保持板に形成される各玉保持部は、対向接合させる平坦部寄りの両側にそれぞれ形成される球面状凹部と、該両球面状凹部間に位置するとともに軸線を円周方向に向けて配置した１つの半円筒体とを接続して形成され、該半円筒体との接続部近傍の球面状凹部にて玉を接触支持したことを特徴とする玉軸受用波形保持器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、玉軸受用の波形保持器、特に２サイクルエンジンのクランクシャフト等のように潤滑条件の厳しい環境で使用される玉軸受の波形保持器であって焼付の生じにくい構造とした玉軸受用波形保持器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
玉軸受用の波形保持器は、円周方向等配に軸方向に膨出する玉保持部を形成した環状保持板を対向接合（合掌）させて玉を配置するポケットが形成してある。通常、波形保持器のポケット内面は使用する玉の直径の数％程度大きい曲率半径となるように形成されて玉を保持している。
即ち、図８の斜視図に示すように、円周方向等間隔に玉保持部２３，２３，・・・を形成した二枚の環状保持板２２，２２を、これら玉保持部２３と玉保持部２３とがポケット２６を形成するよう対向接合させ、平坦部（接合部）２４，２４をリベット７で固定して製作する。ポケット２６に玉を配置したこの波形保持器２１は、内輪と外輪（いずれも図示省略）との間に形成される環状空間に配置される。
従来の玉軸受用の波形保持器としては、振動や騒音を防止するためポケットを形成する玉保持部を、保持器の半径方向に短径を有する回転楕円に形成した玉軸受用保持器（特公昭４０−１４７６４号）や、玉の円滑な回転を確保するため玉保持部を形成する二枚の環状保持板同士が相対的に若干平行遊動できるように組まれた玉軸受用保持器（実公昭５３−４２６８１号）、或いは図１１に示すように、軸方向に膨出させて形成した玉保持部３３，３３の一部に円筒状範囲３４，３４，３４，３４を形成したポケット３６を有する玉軸受用の波形保持器３１（特開平３−１７２６１３号）等が提案されている。
【０００３】
図９（Ａ）は、従来の玉軸受用の波形保持器を、ピッチ円方向に沿って切断した状態の断面図である。この場合、玉軸受は、その軌道輪（内輪若しくは外輪）が相対回転するとき玉５及び波形保持器２１も同時に回転（公転）するが、玉５は、回転方向（進行方向）の前面と波形保持器２１のポケット２６の内側面で接触しながら回転（公転及び自転）することになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
波形保持器２１が公転運動するとき、該波形保持器２１内の玉５は、図９（Ａ）に示すように、軸線Ｚ回りに自転しながら波形保持器２１のポケット２６の進行方向の内周面２６ａ，２６ｂで接触している。この接触状態は、図９（Ａ）のＡ−Ａ矢視方向から見た場合、図９（Ｂ）に示すような形状で接触している。そして、図１０に示すように、玉５が軸線Ｚ回りに自転する時、自転時の角速度をω（一定）とし且つ玉５の任意の表面から軸線Ｚまでの半径（垂直距離）をｒとすると、その玉５表面の周速度ｖは、ｖ＝ω・ｒ、であるから、該玉５は、回転半径が最も大きくなる位置の近傍で波形保持器２１のポケット内壁面と接触していることになる。即ち、玉５は最大自転周速を有する位置の近傍で波形保持器２１のポケット内壁面と接触していることになり、焼付の問題が発生しやすい状態になっている。
尚、上記する図１１に示すような波形保持器３１では玉を半径方向にはガイドできない。即ち、内・外輪間に配置された玉を保持するこのような保持器は半径方向には自由に移動することになり、回転時、保持器の所謂みそ擦り運動が激しくなり異常振動や異常摩耗（焼付）が生じやすくなり、また高速時回転が安定しない傾向にあるという問題がある。
【０００５】
この発明は上記する課題に着目してなされたものであり、玉と保持器との焼付が生じにくく潤滑剤の保持も長く保持でき、軸受寿命を長寿命とすることのできる玉軸受用波形保持器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記する課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、軸方向に膨出する玉保持部と平坦部を円周方向に所定間隔に形成した二枚の環状保持板が、各玉保持部を対向させるように組み合わされて玉を保持するポケットを形成してなる玉軸受用波形保持器において、前記両環状保持板に形成される各玉保持部は、対向接合させる平坦部寄りの両側にそれぞれ形成される球面状凹部と、該両球面状凹部間に位置するとともに軸線を円周方向に向けて配置し且つ中央部を折り曲げた半円筒体とを接続して形成され、該半円筒体部にて玉を接触支持したことを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の手段の前記半円筒体の曲折部を、前記玉保持部を対向して形成されるポケットの中心を通る軸方向軸線上に位置させたことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明は、軸方向に膨出する玉保持部と平坦部を円周方向に所定間隔に形成した二枚の環状保持板が、各玉保持部を対向させるように組み合わされて玉を保持するポケットを形成してなる玉軸受用波形保持器において、前記両環状保持板に形成される各玉保持部は、対向接合させる平坦部寄りの両側にそれぞれ形成される球面状凹部と、該両球面状凹部間に位置するとともに軸線を円周方向に向けて配置した１つの半円筒体とを接続して形成され、該半円筒体との接続部近傍の球面状凹部にて玉を接触支持したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の具体的実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１はこの発明の玉軸受用波形保持器を構成する片側の環状保持板の一部斜視図であり、図２はこの環状保持板を対向させて接合した玉軸受用波形保持器の斜視図である。図３は環状保持板のピッチ円方向に沿った一部断面図である。
【００１０】
この玉軸受用波形保持器１を構成する片側の環状保持板２には、円周方向一定間隔に軸方向に膨出する玉保持部３と組立時対向接合する平坦部４とが形成される。そして該玉保持部３は、両側の平坦部４及び４側に形成した二つの球面状凹部３ａ，３ａと、これら両球面状凹部３ａ，３ａの間に位置するとともに、軸線Ｘ1 −Ｘ1 を円周方向に向けて配置し且つ中央部で折り曲げた半円筒体３ｂ，３ｂとを接続して形成してある。こうして該環状保持板２二枚を対向させて組み合わせると該玉保持部３は玉５を配置するためのポケット６となる。なお、前記球面状凹部３ａから平坦部４にかけては滑らかなＲ加工が施してある。
【００１１】
また、前記環状保持板２の玉保持部３に形成される球面状凹部３ａ，３ａの曲率中心はそれぞれ２つの位置に設けている。即ち、ポケット６のピッチ円上で、一方は玉５を配置するポケット６の中心Ｏ0 より若干周方向後側（説明の便宜上、一方を後側、他方を前側とする）方向にｄ1 ずらせた位置Ｏ1 とし、他方はポケット６の中心Ｏ0 より若干前側方向にｄ1 ずらせた位置Ｏ2 としている。この場合、これらの球面状凹部３ａ，３ａの曲率半径Ｒa は玉５の半径と同等若しくは若干大小のいずれであってもよい。なお、必要より、一方の球面状凹部３ａの曲率中心Ｏ1 をポケット６の曲率中心Ｏ0 を通るピッチ円上で曲率中心Ｏ0 より前側に、また、他方の球面状凹部３ａの曲率中心Ｏ2 を前記ピッチ円上でポケット６の曲率中心Ｏ0 より後側に位置させてもよく、さらには、両球面状凹部３ａ，３ａの曲率中心Ｏ1 ，Ｏ2 をポケット６の曲率中心Ｏ0 に一致させてもよい。要するに、後述するように、軸受回転時、玉５と接触しない範囲で曲率半径Ｒa を設定すればよい。
【００１２】
尚、この発明の玉軸受用波形保持器の他の実施の形態として、玉保持部３を形成する球面状凹部３ａ，３ａは、前記環状保持板２のピッチ円方向に沿って切断した場合の断面形状の一部が、軸線方向に短径を有し且つ周方向に長径を有する楕円の一部となるように形成しても良い。
【００１３】
次に、前記環状保持板２の玉保持部３の一部を構成する折り曲げた形の半円筒体３ｂ，３ｂは、図４に示すように、軸線Ｘ1 −Ｘ1 を有する１つの半円筒体を折り曲げた形状であり、この場合、該半円筒体の曲折部３ｃは、玉保持部３を合わせて形成されるポケット６の中心Ｏ0 を通る軸方向軸線Ｙ近傍、好ましくは軸線Ｙ上にある（図３参照）。そして後述するように、玉５は回転時、これら曲折した形の１対の半円筒体３ｂ，３ｂのうち進行方向の片側の円筒体３ｂの内壁面に接触させている。即ち、玉５の接触は常に半円筒体３ｂ，３ｂ部分にて行われるよう半円筒体３ｂ，３ｂの長さ、球面状凹部３ａの曲率半径Ｒa が設定されている。尚、上記玉保持部３の形状は、片側の環状保持板２について説明したが、接合させる相手側の環状保持板２に形成する玉保持部３の球面状凹部や半円筒体も同様の構成としてある。
【００１４】
この発明の玉軸受用波形保持器１は、上記構成とした環状保持板２一対の平坦部４，４を対向接合させ、玉保持部３，３で形成されるポケット６に玉５を配置すると共に、接合した平坦部４，４の孔８，８にリベット７を通して圧潰し固定して製作する。この場合、球面状凹部３ａ，３ａ及び折り曲げて形成される円筒体３ｂ，３ｂ部分等は通常プレス加工によるため製作は容易である。
【００１５】
図５（Ａ）は回転中のこの発明の玉軸受用波形保持器１に玉５を配置しピッチ円方向に沿って切断した状態の断面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。この波形保持器１のポケット６に配置された玉５は、環状保持板２の両側の玉保持部３，３の前側の半円筒体３ｂ及び３ｂの内壁にに接触支持された状態で自転する。この場合、半円筒体３ｂと玉５との接触位置（θ）はかなり上方の位置、即ち、玉５の回転速度の遅い位置となる。即ち、該波形保持器１を使用する玉軸受の軌道輪が回転するとき、玉５は図１０に示すように、自転時の周速度の最も大きな位置近傍Ｐ，Ｐ等近傍で保持器１のポケット６の内周面で接触するのではなく、自転時の表面速度が小さくなる位置の近傍Ｑ，Ｑで波形保持器１のポケット６の内周面で接触する。従って、玉５は自転時、速度の低い位置で波形保持器１のポケット６内周面と接触しているため焼付は生じにくくなる。
【００１６】
また、図５（Ａ）からも明らかなように、回転時の進行方向の保持器のポケット６内の前部、即ち、環状保持板２，２の接合部近傍は、玉５と接触することはなく、一定の空間１０が形成され、該空間１０は『潤滑剤溜まり』となる。更に、玉５と半円筒体３ｂ，３ｂの曲折部３ｃ，３ｃの内側空間１１，１１及び玉５の後方の空間１２も『潤滑剤溜まり』となる。従って、この波形保持器１はその潤滑剤の保持状態が極めてよくなり、耐焼付性が大幅に向上する。
【００１７】
次に、図６は、この発明の玉軸受用波形保持器の他の変形実施態様の一部斜視であり、図７は、回転中のこの発明の前記変形例の玉軸受用波形保持器１のピッチ円方向に沿って切断した状態の断面図である。
即ち、この玉軸受用波形保持器１の一方の環状保持板２は、玉保持部３が、両側の平坦部４，４側に形成した二つの球面状凹部３ａ，３ａと、１つの半円筒体３ｂとを接続して形成してある。この場合、前記半円筒体３ｂの軸線方向はピッチ円方向と一致させてある。また、球面状凹部３ａ，３ａの曲率半径Ｒa は玉５の曲率半径より少し大きくし且つその曲率中心位置をポケット６の中心Ｏ0 を通る軸線Ｙ上に位置させる。前記半円筒体３ｂを中央部に設けているため、球面状凹部３ａ，３ａを形成する際、半円筒体３ｂとの接続部に近い球面状凹部３ａ，３ａ部分で玉５と接触させる設計が容易に行える。また、これらの球面状凹部３ａ，３ａは、環状保持板２のピッチ円方向に沿って切断した場合の断面形状の一部が、軸線方向に短径を有し且つ周方向に長径を有する楕円の一部となるように形成しても良い。
【００１８】
前記、波形保持器１のポケット６に配置された玉５は、環状保持板２の玉保持部３の前側の球面状凹部３ａ及び３ａ内壁に接触支持された状態で自転する。この場合、球面状凹部３ａ及び３ａと玉５との接触位置（θ）は、自転時玉５の表面速度の遅い上部位置、即ち、半円筒体３ｂとの接続部に近い位置となる。従って、玉５は自転時、速度の低い位置で波形保持器１のポケット６内周面と接触しているため焼付は生じにくくなる。
【００１９】
また、図７からも明らかなように、回転時の進行方向の波形保持器１のポケット６内の前部、即ち、玉５と環状保持板２，２の接合部近傍には一定の空間１３が形成され、該空間１３は『潤滑剤溜まり』となる。更に、環状保持板２の球面状凹部３ａと円筒部３ｂとの境界の内側及び玉５の後方の空間１４も『潤滑剤溜まり』となる。従って、この場合も波形保持器１はその潤滑剤の保持状態が極めてよくなり、耐焼付性が大幅に向上する。
【００２０】
【発明の効果】
以上、詳述したように、従来保持器のポケット内周面では、玉の自転速度の最も大きな位置で接触していたため焼付が生じやすいという問題があったが、この発明の玉軸受用波形保持器によれば、玉の自転速度の最も低い位置の近傍で接触させることになるため焼付は生じにくくなる。更に、保持器を構成する環状保持板に形成されるポケットには玉と該ポケットとの前後及び左右外側の間に空間が形成され、これらが共に潤滑剤溜まりとなるため潤滑剤の保持状態が極めてよくなり耐焼付性を大幅に向上させ、軸受の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の玉軸受用波形保持器を構成する片側の環状保持板の一部斜視図である。
【図２】この発明の玉軸受用波形保持器の一部斜視図である。
【図３】この発明の玉軸受用波形保持器のピッチ円方向に沿った一部断面図である。
【図４】この発明の玉軸受用波形保持器を構成する環状保持板に形成されるポケットの一部となる半円筒部の形成方法を示す図である。
【図５】図５（Ａ）は回転中のこの発明の玉軸受用波形保持器のポケットに玉を配置しピッチ円方向に沿って切断した状態の断面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図６】この発明の玉軸受用波形保持器の他の変形実施態様の一部斜視である。
【図７】回転中のこの発明の前記変形例の玉軸受用波形保持器のピッチ円方向に沿って切断した状態の断面図である。
【図８】従来の玉軸受用波形保持器の斜視図である。
【図９】図９（Ａ）は、従来の玉軸受用の波形保持器の中央の円周方向に沿って切断した状態の断面図であり、図９（Ｂ）は図９（Ａ）のＡ−Ａ矢視図であって保持器と玉との接触状態を示す図である。
【図１０】玉軸受用の波形保持器のポケットに配置される玉の自転状態を示す図である。
【図１１】従来の玉軸受用波形保持器の一部斜視図である。
【符号の説明】
１  波形保持器
２  環状保持板
３  玉保持部
３ａ  球面状凹部
３ｂ  半円筒体
３ｃ  曲折部
４  平坦部
５  玉
６  ポケット
７  リベット
１０，１１，１２  空間部
【図１】
0003743775.tif 000002
【図２】
0003743775.tif 000003
【図３】
0003743775.tif 000004
【図４】
0003743775.tif 000005
【図５】
0003743775.tif 000006
【図６】
0003743775.tif 000007
【図７】
0003743775.tif 000008
【図８】
0003743775.tif 000009
【図９】
0003743775.tif 000010
【図１０】
0003743775.tif 000011
【図１１】
0003743775.tif 000012