JP2002147464A

JP2002147464A - 転がり軸受用保持器

Info

Publication number: JP2002147464A
Application number: JP2000342280A
Authority: JP
Inventors: Takashi Murai; 隆司村井
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2000-11-09
Filing date: 2000-11-09
Publication date: 2002-05-22

Abstract

(57)【要約】【課題】保持器を組み込んだ軸受の振動、騒音を安定し
て抑えることが可能な転がり軸受用保持器を提供するも
のである。【解決手段】ポケット１のポケット面１ａ（案内面）に
油溜まりとなる浅い凹部１２を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中・大形電動機等
を始めとした一般機械、特に低振動・低騒音が要求され
る円筒ころ軸受等の転がり軸受に係り、その転がり軸受
に組み込まれる保持器に関する。

【０００２】

【従来の技術】円筒ころ軸受の保持器としては、例えば
実開平３−６７７１８号公報に記載されているものがあ
る。すなわち、保持器には、円周方向（軸受回転方向）
に沿って複数のポケットが設けられ、各ポケットは、円
筒ころが収容可能な大きさの円筒形状の空間となるよう
に軸方向に穿設されて形成されていると共に上下が開口
している。このため、ポケットにおける、円周方向で円
筒ころと対向して当該円筒ころと軸受回転方向で当接す
る案内面（柱部に形成される面）は、半径方向に沿った
円弧形状の輪郭となっている。

【０００３】そして、上記実開平３−６７７１８号公報
の発明では、図１７に示すように、軸方向からみた上記
ポケット５０ａのピッチ円直径を円筒ころ５１のピッチ
円直径よりも小さくしている。これによって、特に、非
負荷圏における円筒ころ５１の動きを規制することによ
り、良好な潤滑状態を確保して、軸受の振動・騒音の低
減を図っている。すなわち、この保持器５０を組み込む
転がり軸受は、案内方式が転動体案内となることから、
保持器５０の質量が非負荷圏の円筒ころ５１に負荷さ
れ、それが回転中に円筒ころ５１に作用する遠心力に対
する対抗力となり、円筒ころ５１と外輪５２との接触圧
力を減少させることによって、結果的に振動を抑制する
ものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように、上記軸方向からみたポケット５０ａのピッチ円
直径が円筒ころ５１のピッチ円直径より小さく設定して
あるため、このピッチ円直径差を適正に製作しないと、
円筒ころ５１に対する保持器５０からの規制が強くな
る。規制が強すぎる場合には、ころ５１と保持器５０が
必要以上に干渉し合う為に、ころ５１と保持器５０が衝
突する際に所要以上の衝突音（保持器音）が発生するお
それがある。

【０００５】また、上述のように保持器５０からの規制
が強い場合には、保持器５０の個々の製作誤差の影響を
受け易く、軸受としての振動、騒音レベルもばらつくこ
とが多かった。また、案内方式が転動体案内に限定され
ることから、上記保持器５０を組み込む軸受の仕様も制
限される。

【０００６】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、保持器を組み込んだ軸受の振動、騒音
を安定して抑えることが可能な転がり軸受用保持器を提
供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、転動体を収容する複数のポケットが周方
向に沿って配列する転がり軸受用保持器において、上記
転動体と周方向で対向する各ポケットの案内面に、それ
ぞれ１又は２以上の潤滑剤溜まり用の凹部を設けたこと
を特徴とするものである。

【０００８】上記案内面に形成する凹部の形状及び配置
位置は、当該凹部の存在によって軸受回転時に転動体に
対し不要な傾き等が発生しないように、軸方向に対称に
設定することが好ましい。また、上記凹部は、浅い窪み
状のものが好ましい。本発明によれば、転動体が収容さ
れる保持器ポケット内における転動体と接触し当該転動
体を案内する案内面に、油またはグリース等の潤滑溜り
となる凹部が設けられている。このため、軸受作動時
に、ころ等の転動体が保持器、特に周方向で対向する案
内面に接触する際の衝撃が、凹部に溜まっている油やグ
リース等の潤滑剤の粘性による減衰特性で和らげられ、
結果的に振動や騒音（音圧）を低減する。

【０００９】なお、凹部（例えば、浅い窪み）の形成に
ついては、先に特願２０００−０９９１７１号公報で開
示した方法で仕上加工を施すすることで容易に形成が可
能である。概略には、あらかじめ任意の保持器ポケット
設計形状を持つ刃部（または電極等）を軸方向からした
穴に挿入して、ポケット軸方向および公転方向に回転移
動または平行移動することによってポケット部を形成す
る為、ポケット形状そのものによる制限もなく、任意の
形状が可能になる（以下の発明の実施の形態を参照）。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、ＮＵ３１８
の円筒ころ軸受用ころ案内もみ抜き一体型保持器を例に
挙げて説明する。もっとも本発明は、一体型の保持器に
限定されない。図１は、ポケット１の成形が完了した状
態における保持器の各柱部２の断面形状を、図２は、ポ
ケット１の案内面となるポケット面１ａを示す円周方向
から見た断面図である。

【００１１】なお、本実施形態ではポケット１の仕上げ
形状の例として、保持器公転方向Ｙを向く面１ａ（柱２
の側面に形成される面）が、図４に示すように、半径方
向Ｚに沿って所定の曲率半径Ｒ１を持った略円弧形状
に、保持器軸方向Ｘを向く面１ｂ（側板３の側面に形成
される面）が半径方向Ｚに沿ってストレート形状の場合
を例に挙げて説明する。

【００１２】本実施形態におけるポケット１の仕上げ加
工を行う工具の加工部はシャンク４に取り付けられたフ
ライス５から構成される（図３参照）。そして、ポケッ
ト１における保持器公転方向Ｙを向くポケット面１ａを
成形する工具７のフライス５の輪郭形状６は、回転軸Ｐ
の方向に沿った刃先の形状が、所定の曲率半径Ｒ１を持
った円弧形状に設定され、仕上げ後のポケット断面形状
１ａと同じ円弧形状に設定されている。この工具を第１
の工具７と呼ぶ。

【００１３】また、ポケット１における保持器公転方向
Ｙを向く案内面となるポケット面１ａに凹部１２を成形
する工具のフライスの輪郭形状は、回転軸Ｐの方向に沿
った刃先の形状が、上記曲率半径Ｒ１よりも若干小さな
曲率半径Ｒ２を持った円弧形状に設定されている。この
工具を第２の工具と呼ぶ。この第２の工具は、本発明に
基づく凹部１２を形成するためのもので、上記曲率半径
Ｒ２を調整することで、凹部１２の深さが規定される。

【００１４】さらに、ポケット１における保持器軸方向
Ｘを向くポケット面１ｂを成形する工具のフライスの輪
郭形状は、図示しないが、回転軸に沿った刃先の形状が
ストレート形状となってつまり円柱状の形状となって、
仕上げ後の保持器半径方向Ｚに沿ったポケット断面形状
と同じ輪郭形状に設定されている。この工具を第３の工
具８と呼ぶ。

【００１５】そして、保持器半径方向Ｚから見た図であ
る図４に示すように、予め設けたポケット用の下穴に、
上記各工具７，８の加工部であるフライス５，８ａを順
次、保持器半径方向Ｚ（本実施例では外径側）から挿入
し、その状態で保持器軸方向Ｘおよび公転方向Ｙに軸回
転された状態で平行移動してポケット１を目的とする断
面形状に切削加工して成形する。第２の工具について
は、第１の工具７と重なるため図示していない。

【００１６】すなわち、第１の工具７を使用した仕上げ
加工では、図４に示すように、保持器半径方向Ｚからフ
ライス５を挿入し、回転軸Ｐを保持器半径方向Ｚに向け
た状態を保持させ且つ軸回転させた状態で、保持器公転
方向Ｙを向く面１ａの一端部に当てそのまま保持器軸方
向Ｘに直線状に平行移動させるだけで、当該公転方向Ｙ
を向くポケット面１ａを切削加工する。これを２つの面
について行うことで、フライス５の輪郭形状６と同じ断
面形状につまり設計した任意の断面形状に柱２のポケッ
ト面が成形される。

【００１７】また、上記第１の工具７を使用した仕上げ
加工を施した後に、第２の工具を使用した仕上げ加工で
は、保持器半径方向Ｚからフライスを挿入し、回転軸Ｐ
を保持器半径方向Ｚに向けた状態を保持させ且つ軸回転
させた状態で、保持器公転方向Ｙを向く面１ａの途中に
当てそのまま保持器軸方向Ｘに直線状に平行移動させる
だけで、当該公転方向Ｙを向く案内面であるポケット面
１ａに凹部１２を切削加工する。これを２つの面につい
て行うことで、簡単に凹部１２が形成される。

【００１８】なお、凹部１２の半径方向の幅に応じ、曲
率半径Ｒ２を変えることで凹部１２の最大深さを目標と
する深さに設定される。また、第３の工具７のフライス
８ａを下穴に挿入し、回転軸を保持器半径方向Ｚに向け
た状態を保持させ且つ軸回転させて、保持器軸方向Ｘを
向く面１ｂの一端に当てそのまま保持器公転方向Ｙに直
線状に平行移動させるだけで、当該保持器軸方向Ｘを向
くポケット面１ｂつまり側板３のポケット面がストレー
ト形状に切削加工される。

【００１９】上記第３の工具８による保持器軸方向Ｘを
向くポケット面１ｂの切削加工と一緒に、第３の工具８
のフライス８ａを四隅の各角部に向けて平行移動するこ
とで、四隅の逃げ部１ｃが切削加工される。これによ
り、この四隅の角アールの曲率半径は、フライスの回転
半径以上となる。このように第３の工具８の回転軸に沿
った刃先の形状を円柱状として平行移動することでポケ
ット１の４隅を切削加工して逃げ部１ｃを形成すれば、
逃げ部１ｃにおける側板部分では、最小の板幅ｔ（図３
参照）が半径方向で均一な値になって、ポケット面１ｂ
からの逃げ寸法の最大値を最小にすることが出来る。し
たがって、保持器側板の強度の観点からは最良の設計で
ある。

【００２０】また、第１の工具７だけでなく、第２の工
具及び第３の工具８も平行移動して加工するので、安価
に加工できる。また、ポケット１の仕上げ加工を、３つ
の工具７，８だけで行っているので、結果として安価に
加工できる。また、本実施形態では、図５に示すよう
に、保持器半径方向Ｚの端部における公転方向のポケッ
ト幅がころ径よりも僅かに小さく設定されることで、柱
２の保持器半径方向端部に、ころのばれ止め部１ｄが形
成されている。但し、そのばれ止め部１ｄの軸方向両端
部は、上記逃げ部１ｃによって側板３と切り離され、そ
のばれ止め部１ｄの軸方向長さｄは、ころ有効長さｅ以
下となっている。なお、ころ有効長さｅは、ころ全長ｆ
から両端の面取り長さを引き算した長さであり、柱のポ
ケット面１ａに接触する軸方向長さである。

【００２１】ここで、従来にあっては、特開平１１−２
１８１３５号に記載されているように、ころ有効長さ全
長に渡ってばれ止め部を設け当該ばれ止め部の軸方向端
部が側板に連結し、ばれ止め部でころが軸方向で均等に
押圧されながらポケットに挿入されるようにしてころの
損傷を防止することを狙っていた。しかし、実際には狙
いとは異なり、ころをポケットに挿入する時の柱の変形
曲線により、柱の軸方向中央付近の変形よりも柱の付け
根付近（側板付近）の変形が小さくなるため、柱の軸方
向両端部側（側板近傍）で上記ころの面圧が極端に高く
なってしまい、ころの損傷が発生し易い構造であった。

【００２２】このことは簡単な計算によっても確かめら
れる。すなわち、断面２次モーメントがＩ、保持器材料
の縦弾性係数がＥである保持器の柱の軸方向両端部が自
由支点で支持されていると仮定し、ばれ止め部１ｄに半
径方向から均一な面圧ｐを負荷した時に、例えば、ばれ
止め部の軸方向長さが図６（ａ）のように柱の全長Ｌの
０．６倍の場合と図６（ｃ）のように０．９倍の場合の
ばれ止め部の端の位置における柱の変形を求めると、図
６（ｂ）及び（ｄ）に示されるように、それぞれ０．０
０６２ｐＬ⁴／ＥＩ、０．００２０ｐＬ⁴／ＥＩであ
る。即ち、図６に示されるように、同じ面圧を与えても
ばれ止め部の軸方向長さが長いほど、ばれ止め部の端の
位置における柱の変形は小さいことを示している。上記
の計算は柱の付け根が自由支点で、面圧が軸方向に均一
であると仮定したので厳密には現実のモデルとは異なる
が、厳密に計算した結果によってもばれ止め部の軸方向
長さが長い程ばれ止め部の端における変形が小さくなる
傾向は変わらない。ころをポケットに挿入する時にはマ
クロ的に引っ掛かり代の変形を柱に与えることになるの
で、上記の計算結果を言い換えると、同じ引っ掛かり代
を与えた時にはばれ止め部の軸方向長さが長い程、面圧
が高くなってしまう。

【００２３】しかも、現実の加工には許容差が必要なの
で、当然引っ掛かり代はばらつく。引っ掛かり代の最小
値でころ１０がばれないように設計し、また、引っ掛か
り代の最大値で保持器ポケット１ヘの挿入時にころ１０
が損傷しないように設計しなければならないが、ばれ止
め部１ｄの軸方向長さが長いほど引っ掛かり代の許容差
の幅が狭くなって、ころ１０が損傷しないようにするこ
とが困難となる。

【００２４】そこで、本実施形態では、柱２の軸方向端
部に位置する逃げ部１ｃの軸方向長さを相対的に長くし
て、ばれ止め部１ｄの長さｄを、最大でもころ有効長さ
ｅ以下とし、ころ１０の挿入時に大きな面圧が発生しな
い構造にしたものである。しかも、逃げ部１ｃによって
ばれ止め部１ｄの軸方向両端部が側板３に連結していな
いので、ころ挿入時におけるばれ止め部１ｄの軸方向両
端部での変形が小さくなることも抑えられる。

【００２５】一方、性能面からは、回転中のころ転動面
には均一な潤滑膜が生成されることが、ころ回転姿勢を
安定させ（スキュー抑制）騒音等に有効であることが分
かっている。そのため、転動面軸方向で油膜形成を一定
にするためにはばれ止め部１ｄの長さｄを出来るだけ長
く取ることが望ましい。したがって、ころ挿入時にころ
１０が損傷する可能性を低く抑えつつ且つ回転性能を落
とさないばれ止め部１ｄの軸方向長さは、上記ころ有効
長さｅ以下で、好ましくはころ有効長さｅの０．７５倍
以上である。ころ有効長さｅの０．７５倍以下の長さに
すると、保持器ところをアッセンブリ−した保持器付こ
ろを軌道輪に組込む時にころが傾いて組込み難くなる。
また、性能（騒音等）低下の原因につながる。

【００２６】このように、回転性能の低下を抑制し、ま
た、ころ挿入時にころに大きな面圧が発生することを防
ぎ、ころの損傷も防止する。以上のような加工を全ての
ポケット用下穴に繰り返すことで、保持器のポケット１
が目的の形状に成形される。このように、一体型の保持
器であっても、フライス５，８ａの輪郭形状を適宜変更
することでポケット断面形状を任意に設定できるように
なる。

【００２７】また、ポケット面の加工についても、各ポ
ケット面１ａ、１ｂについて、保持器公転方向Ｙや保持
器軸方向Ｘに沿って対応する工具を直線状の平行移動し
て切削加工を行うだけで目的とする断面形状に成形でき
るなど、その加工精度についても、機械の持つ加工精度
（位置決め精度など）および円周割り出し精度に依存出
来ることから、保持器各部の加工後の精度が高く設定さ
れる。

【００２８】また、工具７，８の加工部の輪郭を変更す
ることで、ポケット断面形状に任意の曲率を持たせるこ
とができるため、本保持器を組み付けた転がり軸受で
は、ポケット１に収容したころ１０と保持器との接触応
力も緩和出来るとともに、潤滑条件も改善することも可
能となる。このとき、ポケット１の四隅の角アールの曲
率半径も転動体端面の角アールよりも大きく設定され
て、軸受使用時における応力集中が緩和させて保持器精
度の経時的な劣化防止や寿命向上に繋がる。

【００２９】ここで、第３の工具８で上記角アールの切
削加工を施す場合で説明しているが、図７に示すよう
に、第１の工具７若しくは第２の工具で四隅の逃げ部１
ｃの加工を実施しても良いし、別に逃げ部専用の工具を
用意して切削しても良い。さらに、第１の工具７によっ
て、保持器軸方向Ｘを向く面１ｂを切削加工して、第３
の工具８を不要としても良い。

【００３０】また、図４では詳細図示していないが、ポ
ケット１の保持器半径方向Ｚの両端角部、つまり保持器
本体の内外径面とポケット１との交差する角部分と対向
する位置にある加工部について、当該角部を切削してバ
リ取り用のＣ面取り（４５度面取り）が形成されるよう
に加工部の輪郭形状を構成すると、ポケット面の仕上げ
加工と同時に、保持器本体の内外径面とポケット１との
交差部におけるバリ発生が防止できる。また、当然バリ
取り用ではなく、潤滑性向上のために任意のＲ形状にし
ても良い。

【００３１】例えば第１の工具７のフライス５の輪郭形
状６を図８に示す形状にして、仕上げ後のポケット面１
ａの断面形状に、ころ１０と接触する円弧面と、円弧面
に続くばれ止め部１ｄの柱側面側の面とを加工する。円
弧面の断面形状は、ころ１０の半径よりも０．０５〜
０．２５ｍｍ大きい曲率半径Ｒ１を持った円弧形状と
し、その円弧の両端部にばれ防止部１ｄの面を滑らかに
接続する。上記ばれ止め部１ｄの面の断面形状は、曲率
半径の中心が上記円弧とは反対の柱２側にあり、つまり
ポケット１側に凸の曲線形状とし、ばれ止め部１ｄを、
ころ径の１０〜１００倍程度の大きさ曲率半径Ｒ４を持
った面と、柱２と外径面および内径面との境に形成され
るＲ面取り部とで形成する。Ｒ面取り部の断面形状は、
例えば外径面側では、ころ径の２〜５％程度の曲率半径
Ｒ３ｅを持った（外周面側）円弧曲線とし、内径面側で
は、０．１〜０．８ｍｍ程度の曲率半径Ｒ３ｉ（または
Ｃ面取り）を持った円弧曲線とすれば良い。

【００３２】このように設定すると、潤滑性の向上だけ
でなく、曲率半径Ｒ１の曲線と曲率半径Ｒ４の曲線との
交点が滑らかに接続しているので、ころ１０をポケット
１に挿入する時にころ１０と柱２の側面との接触がエッ
ジ当りとならず、ころ１０の表面が損傷することが抑え
られる。ここで、曲率半径Ｒ４の曲線の中心を柱側つま
りポケット１側に凸形状にしたのは、ころ１０をポケッ
ト１に挿入する入口側（本実施例では内径側）のポケッ
ト幅を大きくすることで、ころ１０の挿入を容易にし、
同時にバリ等を生じ難くするためである。

【００３３】なお、ころ１０の挿入時にころ１０が損傷
することがなく、しかも運転時にころ１０がばれること
のない最適の引っ掛かり代は、ころ径（直径）の０．０
０１〜０．００８倍程度の値である。ころ径の０．００
１倍以下だと、加工許容値のばらつき等でころ１０がば
れてしまう恐れがあり、ころ径の０．００８倍以上だと
ころ１０をポケット１に挿入する時にころ１０に大きな
面圧が発生してころ１０に損傷が発生し易くなる。

【００３４】本実施例では、内径側からころ１０を挿入
するタイプ（ＮＵタイプ）で述べているが、逆に外径側
から挿入するタイプ（Ｎタイプ）でも有効であることは
言うまでもない。以上のように、本発明に基づき成形さ
れた保持器にあっては、任意のポケット断面形状を有す
ることが出来ると共にころ軸受にあっては角部での応力
集中の緩和も図れるため、保持器の広範囲な設計が可能
な一体型保持器を提供することができる。したがって、
従来から望まれていた強度問題、使用環境問題等を解決
することが出来る。

【００３５】しかも、軸受が回転する際に、ころ１０と
当接するポケット面１ａ（案内面）に油溜まり用の浅い
凹部１２を設けているため、ころ１０が保持器に接触す
る際の衝撃が、凹部１２に溜まっている潤滑油の粘性に
よる減衰特性で和らげられる。この結果、振動または騒
音（音圧）を低減効果を得る事が出来る。しかも、ポケ
ット内に油またはグリース溜りとなる浅い凹部１２を設
けているため、凹部１２を持たない従来品に比べ潤滑特
性を長く維持出来る効果が期待出来るまた、本実施形態
では、案内面の曲率半径Ｒ１よりも若干小さな曲率半径
Ｒ２で凹部１２を加工したので、半径方向で凹部１２へ
の移行が滑らかな状態に近い状態に設定されている。

【００３６】ここで、凹部１２形状は、上記形状に限定
されない。例えば、図９及び図１０のように、上記凹部
１２に対し、さらに、内径側に連通するように加工して
もよい（符号１２ａ参照）。加工は、例えば、上記第２
の工具の軸方向位置を内径側にずらして切削を施せば良
い。なお、凹部１２を外径側に連通するように加工して
も良い。

【００３７】また、凹部１２が１つの場合で説明してい
るが２箇所以上に設けるようにしても良し。但し、ポケ
ット面１ａからころ１０に掛かる負荷を考慮して軸対称
となるように設けることが好ましい。また、本実施形態
では、黄銅製のもみ抜き保持器の一体型ころ案内保持器
を例に説明しているが製作しているが、当然に、プラス
チック保持器やプレス保持器等、保持器材質や保持器形
状にとらわれることはなく、本発明に基づく加工による
ポケットの仕上げ加工は可能である。つまり、本発明は
もみ抜き保持器に限定されるものではない。また、一体
型の保持器に限定されず分離型の保持器であっても良
い。

【００３８】また、保持器公転方向Ｙを向いた各ポケッ
ト断面形状についても、本実施形態にとらわれることは
なく、ストレート形状や凸形状および多断面形状でもよ
い。当然に、ポケット軸方向Ｘ幅を決める保持器軸方向
Ｘを向く側板３に形成されるポケット面の形状について
も本実施形態にとらわれることはなく、凸形状、凹形状
および多断面形状としてもよい。

【００３９】また、上記実施形態では、仕上げ加工を切
削加工で行う場合で説明しているが、放電加工などの特
殊加工であっても良い。この場合には、電極部の輪郭を
成形後のポケット断面形状となるように設定すればよ
い。また、加工部５の軸（回転軸）は必ずしも保持器半
径方向Ｚに一致させた状態で切削加工などの仕上げ加工
を行う必要はなく、保持器半径方向Ｚから所定角度だけ
傾けた状態に保持して保持器公転方向Ｙなどに平行移動
して仕上げ加工を施して良い。

【００４０】これは、ポケット断面形状によっては工具
直径を大きくとらざる得ない場合が生じ、加工部の軸
（回転軸）を保持器半径方向Ｚに一致させた状態で加工
すると工具径が大きいため四隅の逃げ部が必要以上に大
きくなってしまうおそれがある。このため、ころ１０と
接触する軸方向長さが、ころの有効長さの０．７５以上
の確保が困難となる。

【００４１】これに対して、加工部の軸を所定角度だけ
傾けて加工する場合には、ポケット断面内において許容
される範囲内で工具径を小さくすることが可能であり上
記の問題に対して有効に作用する。ここで、仕上げ加工
前のポケット用下穴の加工について規定していないが、
ドリル加工などでも良く、また、例えば前工程で、鋳造
による概略成形を行って下穴を設けても良い。上記仕上
げ加工での加工代を大幅に低減し仕上げ加工時間の短縮
を図ったり、四隅の逃げ部１ｃをあらかじめ例えば鋳造
時に成形しておくことによって同様に仕上げ加工時間の
短縮を図るなど、下穴を設ける工程及びその内容は、コ
スト等を考慮して決定すればよい。

【００４２】なお、本実施では単列タイプの軸受で確認
しているが、当然、複列タイプの軸受にも対応可能な保
持器であることは言うまでもない。次に、第２実施形態
について図面を参照しつつ説明する。なお、上記実施形
態と同様な部材などについては同一の符号を付して説明
する。本実施形態は、玉軸受用保持器の例である。すな
わち、本実施形態は、アンギュラ玉軸受用ころ案内もみ
板き一体型保持器を例に挙げて説明する。図１１は、ポ
ケット１の成形が完了した状態での保持器を示す概略斜
視図（本発明の凹部１２を不図示）であり、図１２はそ
の断面図である。

【００４３】なお、本実施形態の保持器は、材質が高力
黄銅であり、例えば、寸法は、外径φ１３０mm、内径φ
１２０mm、幅約２１mmで、ポケットは寸法（直径約＝φ
１２mm）の玉（転動体）が収容可能な大きさとなってい
る。本実施形態におけるポケット１の仕上げ加工を行う
工具の加工部はシャンク４に取り付けられたフライス５
から構成される（図１３参照）。そのフライス５の輪郭
形状６は、回転軸方向Ｘに沿った刃先の形状が、図１３
に示すように、あらかじめ設計したポケット断面形状と
同じ形状である、所定の一定曲率を持った円弧形状に設
定され、仕上げ後のポケット断面形状１ａと同じ円弧形
状に設定されている。

【００４４】そして、保持器半径方向Ｚから見た図であ
る図１４に示すように、予め加工して設けた下穴１１
に、上記工具の加工部であるフライス５を保持器半径方
向Ｚ（本実施例では外径側）から挿入し、その状態で軸
直角方向移動した後に、軸回転させた状態でポケット中
心Ｄを中心とした円に沿って移動させることで、ポケッ
ト１を目的とする断面形状に切削して形成する。

【００４５】次に、上記工具の刃先の輪郭形状の曲率半
径Ｒ１より若干小さな曲率半径Ｒ２の輪郭形状の刃先を
備えた第２の工具を用意し、その第２の工具のフライス
を、保持器半径方向Ｚ（本実施例では外径側）から挿入
し、その状態で軸直方向移動した後に、円周方向で玉
（転動体）と対向する面に移動させて切削することで凹
部１２を形成する。もっとも、軸回転させた状態でポケ
ット中心Ｄを中心とした円に沿って移動させることで、
凹部１２を円環状に形成しても良い。

【００４６】これを各ポケットの加工を繰り返すことに
よって、全ポケットが加工できる。しかも、ポケットの
各部精度も、機械の持つ加工精度および円周割り出し精
度に依存出来るため保持器各部精度の保証が可能にな
る。ここで、本実施形態にあっては、図１３に詳細図示
されているように、フライス５の刃部には、保持器本体
の内・外径部とポケット内・外径部の交差する部分（図
１３中、６ａ部分）にバリ取り様の円弧状の面取りが形
成されて、同時にバリ発生を防いでいる。

【００４７】なお、従来タイプのものについては、一体
型ではあるが、ポケットの断面形状はストレート（円柱
形）タイプのものが標準である。このため、本実施形態
のように、ポケットの面を球面形状に形成すると、従来
のストレート形状に比べ潤滑性の向上が期持できると同
時に、ポケット１内での玉と保持器との面圧が小さくな
り保持器摩耗が抑制される。

【００４８】なお、本実施形態では、玉が挿入される部
分は玉径よりわずかに狭く加工してあるため、保持器と
玉が分離しないようになっている。また、本願発明に基
づく本実施形態を採用すると、軌道輪案内方式も任意に
得られることを確認した。以上のように、本実施形態に
あっても、軸受が回転する際に、玉と当接する案内面に
油溜まり用の浅い凹部１２を設けているため、玉が保持
器に接触する際の衝撃が、凹部１２に溜まっている潤滑
油の粘性による減衰特性で和らげられる。この結果、振
動または騒音（音圧）を低減効果を得る事が出来る。

【００４９】しかも、ポケット内に油またはグリース溜
りとなる浅い凹部１２を設けているため、凹部１２を持
たない従来品に比べ潤滑特性を長く維持出来る効果が期
待出来る。また、、玉が収容されるポケット１におい
て、保持器の公転方向Ｙと平行な断面に対し半径方向Ｚ
に垂直もしくはある傾きを有する軸に取り付けられ、あ
らかじめ任意の保持器ポケット設計形状を持つ刃部（ま
たは電極等）を、ポケット中心を中心とする円に沿って
移動させて加工を行うだけでポケットを形成出来るた
め、ポケット形状そのものによる制限もなく、任意の形
状が可能になる。従って、従来のように一体型の保持器
のポケット１の断面形状がストレ−トに限定されること
も無く、ストレート形状や凸形状および多断面形状でも
よい。保持器案内形式についても限定されることもな
い。

【００５０】また、ポケットの断面形状が所望の曲率を
有する形状とできることで、ポケット内の玉と保持器と
の接触応力も緩和出来るとともに、潤滑条件も改善され
る。さらに、転動体のばれ止め用（引っ掛かり部）およ
び各部のエッジ部加工を同時に形成し、加工によるバリ
発生をなくすことが出来る。このように、本加工法によ
る保持器によれば、任意のポケット形状を有することが
出来るため、保持器の広範囲な設計が可能な一体型保持
器を提供することができ、従来から望まれていた強度問
題、使用環境問題等を解決することが出来る。

【００５１】なお、本実施例では、黄銅製のもみ板き保
持器を例示しているが、これに限定される訳ではなく、
フェノール樹脂保持器の一体型ころ案内保持器、プラス
チック保持器、プレス保持器など、保持器材質や保持器
形状にとらわれることはなく、本発明の範囲内では変更
可能であることは言うまでもない。さらに、本実施例で
はポケット前工程について規定していないが、例えば前
工程で、鋳造による概略成形を行い、本実施例のように
ミーリング加工代を大幅に低減し、加工時間の短縮が得
られるので、前工程における成形は、コストの絡みで考
慮すればよい。

【００５２】また、図１５に示すような玉軸受用ころ案
内もみ板き一体型保持器に対して、本発明に基づく凹部
１２を設けても良い。

【００５３】

【実施例】上記第１実施形態に基づく加工で保持器を作
成した。保持器は、ＮＵ３１８の円筒ころ軸受用ころ案
内もみ抜き一体型保持器であり、保持器概略寸法は、外
径φ１５４mm、内径φ１３３mm、幅４２mmで、ポケット
部は転動体であるころの寸法（直径＝φ２５mm、長さ＝
２５mm）と同じ寸法に設定されている。

【００５４】また、潤滑剤溜まり用凹部１２の大きさ
は、軸方向幅は約１６mm、半径方向幅は約５mmに設定し
た。そして、本発明に基づきポケット案内面に潤滑剤溜
まり用凹部１２を設けた場合と、当該凹部１２を設けな
い比較例とについて音圧レベルを求めたところ、図１６
に示す結果を得た。保持器を各３個（Ａ、Ｂ、Ｃ）づつ
サンプルを製作しその効果を確認したものである。

【００５５】上記潤滑剤溜まり用凹部１２の大きさは、
軸方向幅が約１６mm、半径方向幅が約５mmであって、そ
の深さを転動体直径の０．１％（約２５ミクロンに設
定）に設定した。また、試験条件は、次の通りである。回転数：１８００（ｍｉｎー1）潤滑：グリース潤滑負荷するラジアル荷重：１４７０（Ｎ）測定周波数範囲：０〜１０（ｋＨｚ）図１６から分かるように、ポケット内に浅い凹部１２を
設けた場合、凹部１２を設けない従来保持器に比べ約２
〜３ｄＢの音圧を低減出来ることが分かる。

【００５６】この理由は、上述の様に転動体が転動体と
保持器が接触し転動体を案内する箇所にグリース溜りと
なる凹部１２を設けたため、ころが保持器に接触する時
の衝撃がグリースの粘性による減衰特性で和らげられ、
結果的に振動または騒音（音圧）を低減できると考えら
れる。ここで、凹部１２にある油およびグリースの粘性
による減衰特性を利用するため、その深さは、転動体直
径の約０．０５〜０．５％程度が適当である。

【００５７】０．０５％以下では、元々保持器ポケット
内にある隙間（ポケット直径−転動体直径）に比べ小さ
くなりすぎる為にその効果が現れ難い。一方、０．５％
以上になると逆に、見かけ上の隙間が大きくなるため減
衰が大きくならない為である。また、本考案の様にポケ
ット内に油またはグリース溜りとなる凹部１２（浅い凹
部１２）を設けているため、潤滑特性が凹部１２を持た
ない従来品に比べ長く維持出来る効果が期待出来るな
お、第２実施形態における保持器であっても、上記実施
例と同様な効果を得た。

【００５８】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明では、
潤滑溜りとなる凹部を設けるという簡単な手段によっ
て、転動体が保持器に接触する際の衝撃が和らげられ
て、当該保持器を組み込んだ軸受の振動及び騒音（音
圧）を低減効果を得ることができる。また、ポケット内
に潤滑剤が溜まる凹部を設けているため、凹部を持たな
い場合に比べ潤滑特性を長く維持出来る効果が期待でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく第１実施形態に係る保持器の柱
部の断面形状を示す図である。

【図２】本発明に基づく第１実施形態に係る凹部の形状
を示す断面図である。

【図３】本発明に基づく第１実施形態に係る加工部の輪
郭形状などを説明する図である。

【図４】本発明に基づく第１実施形態に係る仕上げ加工
を説明する保持器半径方向から見た図である。

【図５】本発明に基づく第１実施形態に係る保持器にこ
ろを組込んだ状態を外周から半径方向に見た図である。

【図６】本発明に基づく実施形態に係る保持器の柱のば
れ止め部にころを挿入する時にころから均一な面圧が負
荷されると仮定した場合の柱の変形の計算結果を表す図
であり、（ａ）がばり止め部の長さが０．６Ｌの場合の
荷重状態を、（ｂ）がそのときの撓みを、（ｃ）がばり
止め部の長さが０．９Ｌの場合の荷重状態を、（ｄ）が
そのときの撓みを、それぞれ表す図である。

【図７】本発明に基づく第１実施形態に係る四隅の逃げ
加工形状の概要を示す図である。

【図８】本発明に基づく実施形態に係る加工部の輪郭形
状などを説明する図である。

【図９】本発明に基づく第１実施形態に係る別の保持器
の柱部の断面形状を示す図である。

【図１０】本発明に基づく第１実施形態に係る別の凹部
１２の形状を示す断面図である。

【図１１】本発明に基づく第２実施形態に係るアンギュ
ラ玉軸受ころ案内一体型保持器を説明する概略斜視図で
ある。

【図１２】本発明に基づく第２実施形態に係るアンギュ
ラ玉軸受ころ案内一体型保持器を説明する部分拡大図で
ある。

【図１３】本発明に基づく第２実施形態に係る加工部の
輪郭形状などを説明する図である。

【図１４】本発明に基づく第２実施形態に係る加工概要
を示す図である。

【図１５】別の玉軸受用保持器を示す概要斜視図であ
る。

【図１６】音圧レベルの試験結果を示す図である。

【図１７】従来の保持器を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１ポケット１ａ公転方向を向く面（案内面）１ｂ軸方向を向く面１ｃ逃げ部１ｄばれ止め部２柱３側板４シャンク５フライス６輪郭形状７第１の工具８第２の工具８ａフライス１０ころ１１下穴１２凹部Ｘ保持器軸方向Ｙ保持器公転方向Ｚ保持器半径方向ｒ逃げ部の曲率半径Ｒ１保持器の柱のころとの当接部の円弧半径Ｒ２保持器の柱のころとの当接部の油溜まりとなる
円弧半径Ｒ３ｅ保持器の柱の外径面との境界の面取り半径Ｒ３Ｉ保持器の柱の内径面との境界の面取り半径Ｒ４保持器の柱のころばれ止め部の円弧半径ｄ保持器のばれ止め部の軸方向長さｅころ有効長さｆころ長さＬ柱の長さｐころの挿入時に柱に負荷される面圧Ｅ保持器材料の縦弾性係数Ｉ保持器の柱の断面２次モーメントｔ逃げ部の側板の最小幅寸法

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】転動体を収容する複数のポケットが周方
向に沿って配列する転がり軸受用保持器において、上記
転動体と周方向で対向する各ポケットの案内面に、それ
ぞれ１又は２以上の潤滑剤溜まり用の凹部を設けたこと
を特徴とする転がり軸受用保持器。