JP2002339978A - 玉軸受用保持器及び玉軸受 - Google Patents
玉軸受用保持器及び玉軸受Info
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- JP2002339978A JP2002339978A JP2001145240A JP2001145240A JP2002339978A JP 2002339978 A JP2002339978 A JP 2002339978A JP 2001145240 A JP2001145240 A JP 2001145240A JP 2001145240 A JP2001145240 A JP 2001145240A JP 2002339978 A JP2002339978 A JP 2002339978A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 保持器音の発生を防止しつつ、動トルクの低
減を図る。 【解決手段】 各ポケット１０、１０の内面の粗さを最
大高さＲy で３μｍ以上１０μｍ未満とする。これ共
に、凹凸の平均間隔Ｓm をこの最大高さＲy の４以上
で、保持器の径方向に関する上記各ポケットの内面の幅
の１／２以下とする。これらにより、上記各ポケット１
０、１０の内面と玉の転動面との間に必要且つ十分の油
膜が安定して形成される様にして、上記課題を解決す
る。
減を図る。 【解決手段】 各ポケット１０、１０の内面の粗さを最
大高さＲy で３μｍ以上１０μｍ未満とする。これ共
に、凹凸の平均間隔Ｓm をこの最大高さＲy の４以上
で、保持器の径方向に関する上記各ポケットの内面の幅
の１／２以下とする。これらにより、上記各ポケット１
０、１０の内面と玉の転動面との間に必要且つ十分の油
膜が安定して形成される様にして、上記課題を解決す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明の玉軸受用保持器及び
玉軸受は、ハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）、ビ
デオテープレコーダ（ＶＴＲ）、デジタルビデオディス
ク（ＤＶＤ）、ミニディスク（ＭＤ）のスピンドルモー
タ等の各種電気機器等、各種装置の回転支持部に組み込
む玉軸受、並びに、この玉軸受に組み込んで、複数の玉
を転動自在に案内する保持器の改良に関する。
玉軸受は、ハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）、ビ
デオテープレコーダ（ＶＴＲ）、デジタルビデオディス
ク（ＤＶＤ）、ミニディスク（ＭＤ）のスピンドルモー
タ等の各種電気機器等、各種装置の回転支持部に組み込
む玉軸受、並びに、この玉軸受に組み込んで、複数の玉
を転動自在に案内する保持器の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】各種装置を構成する回転軸等の回転部分
を、ハウジング等の固定部分に対して回転自在に支持す
る為に、図１に示す様な玉軸受１が広く使用されてい
る。この玉軸受１は、外周面に内輪軌道２を形成した内
輪３と、内周面に外輪軌道４を形成した外輪５とを同心
に配置し、上記内輪軌道２と外輪軌道４との間に複数個
の玉６、６を、転動自在に設けて成る。これら複数個の
玉６、６は、保持器８により転動自在に保持している。
上記外輪５の両端部内周面には、それぞれ円輪状のシー
ルド板７、７の外周縁を係止し、これら両シールド板
７、７によって、上記玉６、６を設置した部分に存在す
るグリースが外部に漏洩したり、或は外部に浮遊する塵
芥がこの設置部分に進入したりするのを防止している。
尚、密封装置として、上記非接触型のシールド板７、７
に代えて、接触型のシール板を使用する場合もある。
又、ＨＤＤ用の玉軸受の場合には、シールド板或はシー
ル板を、軸方向片側にのみ設ける事もある。
を、ハウジング等の固定部分に対して回転自在に支持す
る為に、図１に示す様な玉軸受１が広く使用されてい
る。この玉軸受１は、外周面に内輪軌道２を形成した内
輪３と、内周面に外輪軌道４を形成した外輪５とを同心
に配置し、上記内輪軌道２と外輪軌道４との間に複数個
の玉６、６を、転動自在に設けて成る。これら複数個の
玉６、６は、保持器８により転動自在に保持している。
上記外輪５の両端部内周面には、それぞれ円輪状のシー
ルド板７、７の外周縁を係止し、これら両シールド板
７、７によって、上記玉６、６を設置した部分に存在す
るグリースが外部に漏洩したり、或は外部に浮遊する塵
芥がこの設置部分に進入したりするのを防止している。
尚、密封装置として、上記非接触型のシールド板７、７
に代えて、接触型のシール板を使用する場合もある。
又、ＨＤＤ用の玉軸受の場合には、シールド板或はシー
ル板を、軸方向片側にのみ設ける事もある。
【０００３】図示の例の場合、上記保持器８は、所謂冠
型保持器と呼ばれるもので、図２〜５に詳示する様に構
成している。この保持器８は、円環状の主部９と、この
主部９の軸方向片面に等間隔に設けられた複数のポケッ
ト１０、１０とを備える。これら各ポケット１０、１０
は、互いに間隔をあけて配置した１対ずつの弾性片１
１、１１と、上記主部９の片面（図３〜４の上面）でこ
れら１対ずつの弾性片１１、１１の間部分に設けた凹面
部１２とから構成したもので、それぞれ上記保持器８の
内径側と外径側とに開口している。そして、上記各ポケ
ット１０、１０に上記玉６、６を１個ずつ、転動自在に
保持自在としている。この様に構成する各ポケット１
０、１０の内面は、単一曲率半径の球状凹面や、円筒状
或は円すい状の凹面と球状凹面とを連続させた複合曲面
等になっている。何れにしても上記各ポケット１０、１
０の内面の曲率半径は、上記玉６、６を転動自在に保持
する為に、これら各玉６、６の転動面の曲率半径よりも
僅かに大きくしている。この様な保持器８は、合成樹脂
を射出成形する事により、一体に形成している。
型保持器と呼ばれるもので、図２〜５に詳示する様に構
成している。この保持器８は、円環状の主部９と、この
主部９の軸方向片面に等間隔に設けられた複数のポケッ
ト１０、１０とを備える。これら各ポケット１０、１０
は、互いに間隔をあけて配置した１対ずつの弾性片１
１、１１と、上記主部９の片面（図３〜４の上面）でこ
れら１対ずつの弾性片１１、１１の間部分に設けた凹面
部１２とから構成したもので、それぞれ上記保持器８の
内径側と外径側とに開口している。そして、上記各ポケ
ット１０、１０に上記玉６、６を１個ずつ、転動自在に
保持自在としている。この様に構成する各ポケット１
０、１０の内面は、単一曲率半径の球状凹面や、円筒状
或は円すい状の凹面と球状凹面とを連続させた複合曲面
等になっている。何れにしても上記各ポケット１０、１
０の内面の曲率半径は、上記玉６、６を転動自在に保持
する為に、これら各玉６、６の転動面の曲率半径よりも
僅かに大きくしている。この様な保持器８は、合成樹脂
を射出成形する事により、一体に形成している。
【０００４】上記各玉６、６は、上記各ポケット１０、
１０を構成する１対ずつの弾性片１１、１１の先端部同
士の間隔を弾性的に押し広げつつ、これら１対の弾性片
１１、１１の間に押し込む。そして、押し込んだ状態で
は、図５に示す様に、上記各玉６、６を上記各ポケット
１０、１０内に転動自在に保持する。この状態で、上記
各玉６、６の転動面と上記各ポケット１０、１０の内面
との間には、微小な隙間が存在する。従って、上記各玉
６、６を上記各ポケット１０、１０内に保持した状態で
は、上記保持器８がこれら各玉６、６を円周方向に関し
て等間隔に保持すると共に、これら各玉６、６によって
上記保持器８の直径方向位置を規制する。
１０を構成する１対ずつの弾性片１１、１１の先端部同
士の間隔を弾性的に押し広げつつ、これら１対の弾性片
１１、１１の間に押し込む。そして、押し込んだ状態で
は、図５に示す様に、上記各玉６、６を上記各ポケット
１０、１０内に転動自在に保持する。この状態で、上記
各玉６、６の転動面と上記各ポケット１０、１０の内面
との間には、微小な隙間が存在する。従って、上記各玉
６、６を上記各ポケット１０、１０内に保持した状態で
は、上記保持器８がこれら各玉６、６を円周方向に関し
て等間隔に保持すると共に、これら各玉６、６によって
上記保持器８の直径方向位置を規制する。
【０００５】上述の様な保持器８を組み込んだ玉軸受１
の潤滑は、一般的には１対のシールド板７、７同士の間
に注入したグリース等の潤滑剤により行なう。このグリ
ース等の潤滑剤の潤滑に基づき、上記玉軸受１の回転が
円滑に行なわれる様にする為には、上記各玉６、６の転
動面と上記各ポケット１０、１０の内面との間に、適正
量の潤滑剤を存在させる必要がある。この様な事情に鑑
みて、特開平１０−６８４２１号公報には、各ポケット
の内面に微細な凹凸を形成した、玉軸受用保持器が記載
されている。上記公報に記載された従来技術の場合に
は、この様な微細な凹凸の存在に基づき、各玉の転動面
と各ポケットの内面との間に油膜を形成し、これら各玉
の転動面とこれら各ポケットの内面との対向部分の全面
に亙り上記油膜を介在させる様にしている。尚、上記微
細な凹凸の大きさとしては、中心線平均粗さで２〜１０
μｍＲa 程度が好ましい事が、上記公報に記載されてい
る。
の潤滑は、一般的には１対のシールド板７、７同士の間
に注入したグリース等の潤滑剤により行なう。このグリ
ース等の潤滑剤の潤滑に基づき、上記玉軸受１の回転が
円滑に行なわれる様にする為には、上記各玉６、６の転
動面と上記各ポケット１０、１０の内面との間に、適正
量の潤滑剤を存在させる必要がある。この様な事情に鑑
みて、特開平１０−６８４２１号公報には、各ポケット
の内面に微細な凹凸を形成した、玉軸受用保持器が記載
されている。上記公報に記載された従来技術の場合に
は、この様な微細な凹凸の存在に基づき、各玉の転動面
と各ポケットの内面との間に油膜を形成し、これら各玉
の転動面とこれら各ポケットの内面との対向部分の全面
に亙り上記油膜を介在させる様にしている。尚、上記微
細な凹凸の大きさとしては、中心線平均粗さで２〜１０
μｍＲa 程度が好ましい事が、上記公報に記載されてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】各玉の転動面と各ポケ
ットの内面との潤滑のみを考慮した場合には、上述した
公報に記載された従来技術で足りる場合も多いが、玉軸
受の動トルクの低減を図る場合には問題が生じる事があ
る。即ち、内面に微細な凹凸を形成したポケット内に入
り込んだグリース等の潤滑剤は、このポケットの内面と
玉の転動面とのうち、互いに対向している部分のほぼ全
面に行き渡る。言い換えれば、上記ポケットの内面と上
記玉の転動面との間に存在する微小隙間全体をほぼ埋め
つくし、これら両面同士の間に薄い油膜を形成する。こ
の様な薄い油膜部分では、玉の転動時に比較的大きな剪
断抵抗が発生してこの玉の転動に要する力が増大し、上
記動トルクを上昇させる。又、上記各ポケット内に保持
されたグリース等の潤滑剤は、上記玉の転動面に付着し
て内輪軌道及び外輪軌道との転がり接触面に運ばれ、こ
の転がり接触面の潤滑状態を良好にするが、その分、転
がり抵抗を増大させて上記動トルクを上昇させる。
ットの内面との潤滑のみを考慮した場合には、上述した
公報に記載された従来技術で足りる場合も多いが、玉軸
受の動トルクの低減を図る場合には問題が生じる事があ
る。即ち、内面に微細な凹凸を形成したポケット内に入
り込んだグリース等の潤滑剤は、このポケットの内面と
玉の転動面とのうち、互いに対向している部分のほぼ全
面に行き渡る。言い換えれば、上記ポケットの内面と上
記玉の転動面との間に存在する微小隙間全体をほぼ埋め
つくし、これら両面同士の間に薄い油膜を形成する。こ
の様な薄い油膜部分では、玉の転動時に比較的大きな剪
断抵抗が発生してこの玉の転動に要する力が増大し、上
記動トルクを上昇させる。又、上記各ポケット内に保持
されたグリース等の潤滑剤は、上記玉の転動面に付着し
て内輪軌道及び外輪軌道との転がり接触面に運ばれ、こ
の転がり接触面の潤滑状態を良好にするが、その分、転
がり抵抗を増大させて上記動トルクを上昇させる。
【０００７】上述の様な原因で発生する動トルクの増大
は、玉軸受内に封入する潤滑剤の粘度を低くしたり量を
少なくする事で或る程度防止できるが、この様な方法を
採用した場合には、低トルク化を図れる代わりに、ポケ
ットの内面と玉の転動面との間に存在するグリース等の
潤滑剤の油膜強度或は量が不足し易くなる。そして、こ
れら両面同士の摩擦状態が不安定になって、保持器音と
呼ばれる騒音や振動が発生し易くなる他、玉の転動面と
内輪軌道及び外輪軌道との転がり接触部の潤滑状態が悪
化して、これら各転がり接触部で金属同士が油膜を介さ
ずに直接接触し易くなって早期摩耗が発生し、運転時の
騒音や振動が上昇する場合がある。
は、玉軸受内に封入する潤滑剤の粘度を低くしたり量を
少なくする事で或る程度防止できるが、この様な方法を
採用した場合には、低トルク化を図れる代わりに、ポケ
ットの内面と玉の転動面との間に存在するグリース等の
潤滑剤の油膜強度或は量が不足し易くなる。そして、こ
れら両面同士の摩擦状態が不安定になって、保持器音と
呼ばれる騒音や振動が発生し易くなる他、玉の転動面と
内輪軌道及び外輪軌道との転がり接触部の潤滑状態が悪
化して、これら各転がり接触部で金属同士が油膜を介さ
ずに直接接触し易くなって早期摩耗が発生し、運転時の
騒音や振動が上昇する場合がある。
【０００８】一方、近年に於けるＨＤＤの高密度化や省
エネルギ化の要求に対応して、回転非同期振れ（ＮＲ
Ｒ）をより小さく抑えられる玉軸受に対する要求が高ま
っている。ＮＲＲが発生する原因はいくつかあるが、保
持器と玉との係合部に起因する成分（回転非同期振れの
保持器成分＝「ＮＲＲ−ｆc 」）が大きな割合を占める
事が知られている。このＮＲＲ−ｆc を低減する為に
は、保持器に保持する複数の玉の真円度及び直径相互差
等の精度を向上させると共に、保持器に設けた複数のポ
ケットの内径を各玉の転動面の直径に近くする事が効果
的である。このうちの真円度及び直径相互差等の精度
は、近年の加工技術の向上により、比較的低コストで十
分な精度を得る事が可能になっている。
エネルギ化の要求に対応して、回転非同期振れ（ＮＲ
Ｒ）をより小さく抑えられる玉軸受に対する要求が高ま
っている。ＮＲＲが発生する原因はいくつかあるが、保
持器と玉との係合部に起因する成分（回転非同期振れの
保持器成分＝「ＮＲＲ−ｆc 」）が大きな割合を占める
事が知られている。このＮＲＲ−ｆc を低減する為に
は、保持器に保持する複数の玉の真円度及び直径相互差
等の精度を向上させると共に、保持器に設けた複数のポ
ケットの内径を各玉の転動面の直径に近くする事が効果
的である。このうちの真円度及び直径相互差等の精度
は、近年の加工技術の向上により、比較的低コストで十
分な精度を得る事が可能になっている。
【０００９】一方、上記各ポケットの内径を各玉の転動
面の直径に近くすると、これら各玉の転動面に付着した
潤滑剤が、これら各玉の転動に伴って上記各ポケットの
開口縁部で掻き取られ、これら各ポケットの内面と上記
各玉の転動面との間に存在する潤滑剤が不足し易くな
る。そして、上記保持器音と呼ばれる騒音や振動が発生
し易くなる他、やはり玉の転動面と内輪軌道及び外輪軌
道との転がり接触部の潤滑状態が悪化して、これら各転
がり接触部で金属同士が油膜を介さずに直接接触し易く
なって早期摩耗が発生し、運転時の騒音や振動が上昇す
る場合があり、十分な耐久性を確保する事が難しくな
る。この様な事情で発生する保持器音や耐久性の低下
は、前述した特開平１０−６８４２１号公報に記載され
た様な、粗さが２〜１０μｍＲa の微細な凹凸を各ポケ
ットの内面に形成しただけでは十分に低減できない場合
がある。本発明の玉軸受用保持器及び玉軸受は、この様
な事情に鑑みて発明したものである。
面の直径に近くすると、これら各玉の転動面に付着した
潤滑剤が、これら各玉の転動に伴って上記各ポケットの
開口縁部で掻き取られ、これら各ポケットの内面と上記
各玉の転動面との間に存在する潤滑剤が不足し易くな
る。そして、上記保持器音と呼ばれる騒音や振動が発生
し易くなる他、やはり玉の転動面と内輪軌道及び外輪軌
道との転がり接触部の潤滑状態が悪化して、これら各転
がり接触部で金属同士が油膜を介さずに直接接触し易く
なって早期摩耗が発生し、運転時の騒音や振動が上昇す
る場合があり、十分な耐久性を確保する事が難しくな
る。この様な事情で発生する保持器音や耐久性の低下
は、前述した特開平１０−６８４２１号公報に記載され
た様な、粗さが２〜１０μｍＲa の微細な凹凸を各ポケ
ットの内面に形成しただけでは十分に低減できない場合
がある。本発明の玉軸受用保持器及び玉軸受は、この様
な事情に鑑みて発明したものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の玉軸受用保持器
及び玉軸受のうち、請求項１に記載した玉軸受用保持器
は、前述の図１〜５に示した従来の保持器と同様、複数
の玉を転動自在に保持すべく、全体を円環状に形成し、
円周方向複数個所にそれぞれが外径側と内径側とに開口
するポケットを設けている。特に、請求項１に記載した
玉軸受用保持器に於いては、上記各ポケットの内面の粗
さを最大高さＲy で３μｍ以上１０μｍ未満とする共
に、凹凸の平均間隔Ｓ m を、この最大高さＲy の４倍以
上で、且つ、上記玉軸受用保持器の半径方向に関する上
記各ポケットの内面の幅の１／２以下としている。
及び玉軸受のうち、請求項１に記載した玉軸受用保持器
は、前述の図１〜５に示した従来の保持器と同様、複数
の玉を転動自在に保持すべく、全体を円環状に形成し、
円周方向複数個所にそれぞれが外径側と内径側とに開口
するポケットを設けている。特に、請求項１に記載した
玉軸受用保持器に於いては、上記各ポケットの内面の粗
さを最大高さＲy で３μｍ以上１０μｍ未満とする共
に、凹凸の平均間隔Ｓ m を、この最大高さＲy の４倍以
上で、且つ、上記玉軸受用保持器の半径方向に関する上
記各ポケットの内面の幅の１／２以下としている。
【００１１】又、本発明の玉軸受用保持器及び玉軸受の
うち、請求項２に記載した玉軸受は、前述の図１に示し
た玉軸受と同様、外周面に内輪軌道を形成した内輪と、
内周面に外輪軌道を形成した外輪と、これら内輪の外周
面と外輪の内周面との間に、これら内輪及び外輪に対す
る相対回転自在に配置された玉軸受用保持器と、この玉
軸受用保持器に設けた複数のポケット内にそれぞれ転動
自在に保持された状態で、上記内輪軌道と上記外輪軌道
との間に配置された玉とを備える。特に、請求項２に記
載した玉軸受に於いては、上記玉軸受用保持器が請求項
１に記載した玉軸受用保持器である。
うち、請求項２に記載した玉軸受は、前述の図１に示し
た玉軸受と同様、外周面に内輪軌道を形成した内輪と、
内周面に外輪軌道を形成した外輪と、これら内輪の外周
面と外輪の内周面との間に、これら内輪及び外輪に対す
る相対回転自在に配置された玉軸受用保持器と、この玉
軸受用保持器に設けた複数のポケット内にそれぞれ転動
自在に保持された状態で、上記内輪軌道と上記外輪軌道
との間に配置された玉とを備える。特に、請求項２に記
載した玉軸受に於いては、上記玉軸受用保持器が請求項
１に記載した玉軸受用保持器である。
【００１２】
【作用】前述の様に構成する本発明の玉軸受用保持器
は、ポケットの内面に形成した凹凸のうちの凹部にグリ
ース等の潤滑剤を保持できる。この様に凹部に保持され
た潤滑剤は、玉の転動面とポケットの内面の間に油膜を
形成してこの玉の円滑な転動を行なわせる。又、この玉
の転動面に付着した潤滑剤は、この転動面と内輪軌道及
び外輪軌道との転がり接触部に送られて、これら各転が
り接触部分の潤滑状態を良好にする。
は、ポケットの内面に形成した凹凸のうちの凹部にグリ
ース等の潤滑剤を保持できる。この様に凹部に保持され
た潤滑剤は、玉の転動面とポケットの内面の間に油膜を
形成してこの玉の円滑な転動を行なわせる。又、この玉
の転動面に付着した潤滑剤は、この転動面と内輪軌道及
び外輪軌道との転がり接触部に送られて、これら各転が
り接触部分の潤滑状態を良好にする。
【００１３】尚、上記凹凸の最大高さをＲy で１０μｍ
以上にすると、保持器に設けた各ポケットの内面の精度
を十分に確保する事が難しくなって、ＮＲＲ−ｆc が大
きく、しかも安定しなくなる。即ち、各ポケットの内面
の凹凸の最大高さをＲy で１０μｍ以上にし、しかも高
精度の保持器を、合成樹脂の射出成形により造る事は難
しくなる。これに対して上記凹凸の最大高さをＲy で３
μｍ未満にすると、凹部の深さが不足してこの凹部に溜
まる潤滑剤の量が不足し、上記各ポケットの内面と各玉
の転動面との間に十分な潤滑剤を介在させられなくなっ
て、保持器を組み込んだ玉軸受の音響特性が悪化する。
これらの理由により、上記各ポケットの内面の粗さを、
最大高さＲy で３μｍ以上１０μｍ未満とした。
以上にすると、保持器に設けた各ポケットの内面の精度
を十分に確保する事が難しくなって、ＮＲＲ−ｆc が大
きく、しかも安定しなくなる。即ち、各ポケットの内面
の凹凸の最大高さをＲy で１０μｍ以上にし、しかも高
精度の保持器を、合成樹脂の射出成形により造る事は難
しくなる。これに対して上記凹凸の最大高さをＲy で３
μｍ未満にすると、凹部の深さが不足してこの凹部に溜
まる潤滑剤の量が不足し、上記各ポケットの内面と各玉
の転動面との間に十分な潤滑剤を介在させられなくなっ
て、保持器を組み込んだ玉軸受の音響特性が悪化する。
これらの理由により、上記各ポケットの内面の粗さを、
最大高さＲy で３μｍ以上１０μｍ未満とした。
【００１４】又、凹凸の平均間隔Ｓm に関しては、この
平均間隔Ｓm を上記最大高さＲy の４倍未満とした場合
には、各凸部の先端が先鋭となる。そして、保持器を玉
軸受に組み込んで使用した場合に、これら各凸部の先端
が玉の転動面との押し付け合い及び擦れ合いにより、著
しく押し潰されたり著しく摩耗したりする。この結果、
上記最大高さＲy に関して初期の値を維持できなくな
る。これに対して、上記平均間隔Ｓm を、玉軸受用保持
器の半径方向に関する上記各ポケットの内面の幅の１／
２を越えて大きくした場合には、これら各ポケットの内
面に、上記半径方向に関する両側を凸部により仕切られ
た凹部を、必ずしも形成する事ができなくなる。この結
果、上記各ポケットの内面に潤滑剤を溜める作用が乏し
くなるだけでなく、これら各ポケットの内面形状が不均
一になって玉の保持が不安定になり、回転非同期振れの
保持器成分（ＮＲＲ−ｆc ）が不安定になる。これらの
理由により、上記凹凸の平均間隔Ｓm を、上記最大高さ
Ｒy の４倍以上で、且つ、上記玉軸受用保持器の半径方
向に関する上記各ポケットの内面の幅の１／２以下とし
た。
平均間隔Ｓm を上記最大高さＲy の４倍未満とした場合
には、各凸部の先端が先鋭となる。そして、保持器を玉
軸受に組み込んで使用した場合に、これら各凸部の先端
が玉の転動面との押し付け合い及び擦れ合いにより、著
しく押し潰されたり著しく摩耗したりする。この結果、
上記最大高さＲy に関して初期の値を維持できなくな
る。これに対して、上記平均間隔Ｓm を、玉軸受用保持
器の半径方向に関する上記各ポケットの内面の幅の１／
２を越えて大きくした場合には、これら各ポケットの内
面に、上記半径方向に関する両側を凸部により仕切られ
た凹部を、必ずしも形成する事ができなくなる。この結
果、上記各ポケットの内面に潤滑剤を溜める作用が乏し
くなるだけでなく、これら各ポケットの内面形状が不均
一になって玉の保持が不安定になり、回転非同期振れの
保持器成分（ＮＲＲ−ｆc ）が不安定になる。これらの
理由により、上記凹凸の平均間隔Ｓm を、上記最大高さ
Ｒy の４倍以上で、且つ、上記玉軸受用保持器の半径方
向に関する上記各ポケットの内面の幅の１／２以下とし
た。
【００１５】
【実施例】次に、本発明者が本発明を完成する過程で行
ない、同時に本発明の効果を確認した実験に就いて説明
する。第一の実験は、各ポケットの内面の粗さの値が、
回転非同期振れの保持器成分（ＮＲＲ−ｆc ）に及ぼす
影響を知る為に行なった。実験に使用した玉軸受は、内
径が４mm、外径が１０mmのミニアチュア玉軸受である。
この玉軸受に組み込む、合成樹脂を射出成形して成る冠
型保持器のポケットの内面の粗さを、最大高さＲy で１
〜２１μｍの範囲で変化させ、この最大高さＲy と上記
ＮＲＲ−ｆc との関係を求めた。尚、凹凸の平均間隔Ｓ
m は、この最大高さＲy の１０〜２５倍の範囲内で、且
つ、冠型保持器の径方向に関する上記ポケットの内面の
幅（０．５mm）の１／２（０．２５mm）以下に納めた。
又、上記玉軸受の運転時には、この玉軸受に７．８５Ｎ
のアキシアル荷重を付与した状態で、内輪を４２００mi
n- 1 で回転させた。雰囲気温度は２５℃とした。
ない、同時に本発明の効果を確認した実験に就いて説明
する。第一の実験は、各ポケットの内面の粗さの値が、
回転非同期振れの保持器成分（ＮＲＲ−ｆc ）に及ぼす
影響を知る為に行なった。実験に使用した玉軸受は、内
径が４mm、外径が１０mmのミニアチュア玉軸受である。
この玉軸受に組み込む、合成樹脂を射出成形して成る冠
型保持器のポケットの内面の粗さを、最大高さＲy で１
〜２１μｍの範囲で変化させ、この最大高さＲy と上記
ＮＲＲ−ｆc との関係を求めた。尚、凹凸の平均間隔Ｓ
m は、この最大高さＲy の１０〜２５倍の範囲内で、且
つ、冠型保持器の径方向に関する上記ポケットの内面の
幅（０．５mm）の１／２（０．２５mm）以下に納めた。
又、上記玉軸受の運転時には、この玉軸受に７．８５Ｎ
のアキシアル荷重を付与した状態で、内輪を４２００mi
n- 1 で回転させた。雰囲気温度は２５℃とした。
【００１６】この様な条件で行なった実験の結果を、図
６に示す。この図６は、横軸に最大高さＲy を、縦軸に
ＮＲＲ−ｆc を、それぞれ表している。この図６から明
らかな通り、保持器のポケット内面の粗さの最大高さＲ
y が１０μｍ未満の場合には、この保持器を組み込んだ
玉軸受のＮＲＲ−ｆc を低くしかも安定させる事ができ
る。これに対して、上記粗さの最大高さＲy が１０μｍ
以上になると、上記ＮＲＲ−ｆc が大きくしかも不安定
になる。この事から、上記最大高さＲy を１０μｍ未満
とする事が、玉軸受のＮＲＲ−ｆc を低くしかも安定さ
せる為に必要である事が分かる。
６に示す。この図６は、横軸に最大高さＲy を、縦軸に
ＮＲＲ−ｆc を、それぞれ表している。この図６から明
らかな通り、保持器のポケット内面の粗さの最大高さＲ
y が１０μｍ未満の場合には、この保持器を組み込んだ
玉軸受のＮＲＲ−ｆc を低くしかも安定させる事ができ
る。これに対して、上記粗さの最大高さＲy が１０μｍ
以上になると、上記ＮＲＲ−ｆc が大きくしかも不安定
になる。この事から、上記最大高さＲy を１０μｍ未満
とする事が、玉軸受のＮＲＲ−ｆc を低くしかも安定さ
せる為に必要である事が分かる。
【００１７】次に、第二の実験は、各ポケットの内面の
粗さの値が、玉軸受の運転を継続した後の振動上昇の程
度に及ぼす影響を知る為に行なった。実験に使用した玉
軸受は、上述した第一の実験の場合と同様に、内径が４
mm、外径が１０mmのミニアチュア玉軸受である。この玉
軸受に組み込む、合成樹脂を射出成形して成る冠型保持
器のポケットの内面の粗さを、最大高さＲy で１〜２１
μｍの範囲で変化させ、この最大高さＲy と、所定時間
玉軸受の運転を継続した後の振動上昇値との関係を求め
た。尚、本例の場合も、凹凸の平均間隔Ｓm は、この最
大高さＲy の１０〜２５倍の範囲内で、且つ、冠型保持
器の径方向に関する上記ポケットの内面の幅（０．５m
m）の１／２（０．２５mm）以下に納めた。又、上記玉
軸受の運転は、この玉軸受に７．８５Ｎのアキシアル荷
重を付与した状態で、内輪を４２００min-1 で１０００
時間回転させ、運転開始後１０００時間経過した時点で
の振動上昇値を求めた。雰囲気温度は７０℃とした。
粗さの値が、玉軸受の運転を継続した後の振動上昇の程
度に及ぼす影響を知る為に行なった。実験に使用した玉
軸受は、上述した第一の実験の場合と同様に、内径が４
mm、外径が１０mmのミニアチュア玉軸受である。この玉
軸受に組み込む、合成樹脂を射出成形して成る冠型保持
器のポケットの内面の粗さを、最大高さＲy で１〜２１
μｍの範囲で変化させ、この最大高さＲy と、所定時間
玉軸受の運転を継続した後の振動上昇値との関係を求め
た。尚、本例の場合も、凹凸の平均間隔Ｓm は、この最
大高さＲy の１０〜２５倍の範囲内で、且つ、冠型保持
器の径方向に関する上記ポケットの内面の幅（０．５m
m）の１／２（０．２５mm）以下に納めた。又、上記玉
軸受の運転は、この玉軸受に７．８５Ｎのアキシアル荷
重を付与した状態で、内輪を４２００min-1 で１０００
時間回転させ、運転開始後１０００時間経過した時点で
の振動上昇値を求めた。雰囲気温度は７０℃とした。
【００１８】この様な条件で行なった実験の結果を、図
７に示す。この図７は、横軸に最大高さＲy を、縦軸に
運転開始直後の状態に対する１０００時間運転後の振動
上昇の値（振動上昇値）を、それぞれ表している。この
図７から明らかな通り、保持器のポケット内面の粗さの
最大高さＲy が３μｍ以上の場合には、この保持器を組
み込んだ玉軸受の振動上昇値を低くしかも安定させる事
ができる。これに対して、上記粗さの最大高さＲy が３
μｍ未満になると、上記振動上昇値が大きくしかも不安
定になる。尚、この最大高さＲy が低い場合に振動上昇
値が大きくしかも不安定になる理由は、ポケット内面の
凹部の深さが不足してこの凹部に溜まる潤滑剤の量が不
足する為である。
７に示す。この図７は、横軸に最大高さＲy を、縦軸に
運転開始直後の状態に対する１０００時間運転後の振動
上昇の値（振動上昇値）を、それぞれ表している。この
図７から明らかな通り、保持器のポケット内面の粗さの
最大高さＲy が３μｍ以上の場合には、この保持器を組
み込んだ玉軸受の振動上昇値を低くしかも安定させる事
ができる。これに対して、上記粗さの最大高さＲy が３
μｍ未満になると、上記振動上昇値が大きくしかも不安
定になる。尚、この最大高さＲy が低い場合に振動上昇
値が大きくしかも不安定になる理由は、ポケット内面の
凹部の深さが不足してこの凹部に溜まる潤滑剤の量が不
足する為である。
【００１９】即ち、この潤滑剤の量が不足する為、上記
各ポケットの内面と各玉の転動面との間に十分な潤滑剤
を介在させられなくなり、これら両面同士の摺動部の摩
擦が不安定となって保持器音が発生すると共に、上記各
ポケットの内面と各玉の転動面との摺動部の潤滑状態も
悪化して、これら両面同士が油膜を介さずに直接接触
（金属接触）してこれら両面が著しく摩耗し、上記振動
上昇値が大きくなる。本実験では、上記最大高さＲy が
３μｍ未満の場合には、アキシアル方向の振動が急激に
大きくなり、上記最大高さＲy が３μｍ以上の場合に
は、上記振動上昇値はこの最大高さＲy の値に拘らずほ
ぼ一定であった。この事から、上記最大高さＲy を３μ
ｍ以上とする事が、玉軸受の振動上昇値を低くしかも安
定させる為に必要である事が分かる。
各ポケットの内面と各玉の転動面との間に十分な潤滑剤
を介在させられなくなり、これら両面同士の摺動部の摩
擦が不安定となって保持器音が発生すると共に、上記各
ポケットの内面と各玉の転動面との摺動部の潤滑状態も
悪化して、これら両面同士が油膜を介さずに直接接触
（金属接触）してこれら両面が著しく摩耗し、上記振動
上昇値が大きくなる。本実験では、上記最大高さＲy が
３μｍ未満の場合には、アキシアル方向の振動が急激に
大きくなり、上記最大高さＲy が３μｍ以上の場合に
は、上記振動上昇値はこの最大高さＲy の値に拘らずほ
ぼ一定であった。この事から、上記最大高さＲy を３μ
ｍ以上とする事が、玉軸受の振動上昇値を低くしかも安
定させる為に必要である事が分かる。
【００２０】次に、第三の実験は、最大高さＲy に対す
る平均間隔Ｓm の比（Ｓm ／Ｒy ）が、玉軸受の運転を
継続する前後のポケット内面の粗さの変化の程度に及ぼ
す影響を知る為に行なった。実験に使用した玉軸受は、
前述した第一の実験及び上述した第二の実験の場合と同
様に、内径が４mm、外径が１０mmのミニアチュア玉軸受
である。この玉軸受に組み込む、合成樹脂を射出成形し
て成る冠型保持器のポケットの内面の粗さを、最大高さ
Ｒy で６〜８μｍとし、凹凸の平均間隔Ｓm を、この最
大高さＲy の２〜２５倍の範囲内で変化させた。従っ
て、何れの場合も、上記平均間隔Ｓm は、冠型保持器の
径方向に関する上記ポケットの内面の幅（０．５mm）の
１／２（０．２５mm）以下である。又、上記玉軸受の運
転は、この玉軸受に７．８５Ｎのアキシアル荷重を付与
した状態で、内輪を４２００min-1で１０００時間回転
させた。雰囲気温度は７０℃とした。
る平均間隔Ｓm の比（Ｓm ／Ｒy ）が、玉軸受の運転を
継続する前後のポケット内面の粗さの変化の程度に及ぼ
す影響を知る為に行なった。実験に使用した玉軸受は、
前述した第一の実験及び上述した第二の実験の場合と同
様に、内径が４mm、外径が１０mmのミニアチュア玉軸受
である。この玉軸受に組み込む、合成樹脂を射出成形し
て成る冠型保持器のポケットの内面の粗さを、最大高さ
Ｒy で６〜８μｍとし、凹凸の平均間隔Ｓm を、この最
大高さＲy の２〜２５倍の範囲内で変化させた。従っ
て、何れの場合も、上記平均間隔Ｓm は、冠型保持器の
径方向に関する上記ポケットの内面の幅（０．５mm）の
１／２（０．２５mm）以下である。又、上記玉軸受の運
転は、この玉軸受に７．８５Ｎのアキシアル荷重を付与
した状態で、内輪を４２００min-1で１０００時間回転
させた。雰囲気温度は７０℃とした。
【００２１】この様な条件で行なった実験の結果を、図
８に示す。この図は、横軸に試験前に於ける最大高さＲ
y に対する平均間隔Ｓm の比（Ｓm ／Ｒy ）を、縦軸に
試験前後に於ける最大高さＲy の比を、それぞれ表して
いる。この図８から明らかな通り、最大高さＲy に対す
る平均間隔Ｓm の比（Ｓm ／Ｒy ）が４倍以上の場合に
は、試験前後に於けるポケット内面の凹凸の性状があま
り変化していないのに対して、上記比が４倍未満（特に
３倍未満）の場合には、凸部の先端が摩耗する結果、試
験後に於ける最大高さＲy の値が、試験前の最大高さＲ
y の値よりもかなり小さくなった。この事から、十分な
耐久性を得る為には、上記の比（Ｓm ／Ｒy ）を４倍以
上にすれば良い事が分かる。尚、上記平均間隔Ｓm をポ
ケットの内面の幅の１／２以下に抑えるのは、ポケット
の内面に潤滑剤を溜める作用を確保すると共に、回転非
同期振れの保持器成分（ＮＲＲ−ｆc ）を安定させる為
である。即ち、前述した通り、上記平均間隔Ｓm をポケ
ットの幅の１／２を越えて大きくした場合には、このポ
ケットの内面に、その両側を凸部により仕切られた凹部
を、必ずしも形成する事ができなくなる。この結果、上
記各ポケットの内面に潤滑剤を溜める作用が乏しくなる
だけでなく、これら各ポケットの内面形状が不均一にな
って玉の保持が不安定になり、回転非同期振れの保持器
成分（ＮＲＲ−ｆc ）が不安定になる。
８に示す。この図は、横軸に試験前に於ける最大高さＲ
y に対する平均間隔Ｓm の比（Ｓm ／Ｒy ）を、縦軸に
試験前後に於ける最大高さＲy の比を、それぞれ表して
いる。この図８から明らかな通り、最大高さＲy に対す
る平均間隔Ｓm の比（Ｓm ／Ｒy ）が４倍以上の場合に
は、試験前後に於けるポケット内面の凹凸の性状があま
り変化していないのに対して、上記比が４倍未満（特に
３倍未満）の場合には、凸部の先端が摩耗する結果、試
験後に於ける最大高さＲy の値が、試験前の最大高さＲ
y の値よりもかなり小さくなった。この事から、十分な
耐久性を得る為には、上記の比（Ｓm ／Ｒy ）を４倍以
上にすれば良い事が分かる。尚、上記平均間隔Ｓm をポ
ケットの内面の幅の１／２以下に抑えるのは、ポケット
の内面に潤滑剤を溜める作用を確保すると共に、回転非
同期振れの保持器成分（ＮＲＲ−ｆc ）を安定させる為
である。即ち、前述した通り、上記平均間隔Ｓm をポケ
ットの幅の１／２を越えて大きくした場合には、このポ
ケットの内面に、その両側を凸部により仕切られた凹部
を、必ずしも形成する事ができなくなる。この結果、上
記各ポケットの内面に潤滑剤を溜める作用が乏しくなる
だけでなく、これら各ポケットの内面形状が不均一にな
って玉の保持が不安定になり、回転非同期振れの保持器
成分（ＮＲＲ−ｆc ）が不安定になる。
【００２２】又、上述の様な凹凸をポケットの内面に形
成する方法としては、ショットブラストや、ショットピ
ーニング等により予め加工媒体（金型）に加工を施し、
これを被加工物（保持器）に転写する方法を採用する事
が好ましい。これは、加工媒体を被加工物に転写する条
件（圧力、時間等）を調節する事により、上記最大高さ
Ｒy 及び平均間隔Ｓm を所望の値にする事が容易だから
である。又、この方法により、ポケットの内面に、ばら
つきの少ない安定した凹凸を形成する事ができる。
成する方法としては、ショットブラストや、ショットピ
ーニング等により予め加工媒体（金型）に加工を施し、
これを被加工物（保持器）に転写する方法を採用する事
が好ましい。これは、加工媒体を被加工物に転写する条
件（圧力、時間等）を調節する事により、上記最大高さ
Ｒy 及び平均間隔Ｓm を所望の値にする事が容易だから
である。又、この方法により、ポケットの内面に、ばら
つきの少ない安定した凹凸を形成する事ができる。
【００２３】
【発明の効果】本発明の玉軸受用保持器及び玉軸受は、
以上に述べた通り構成され作用する為、保持器音等の有
害な騒音や振動の発生を防止し、しかも十分な耐久性を
確保しつつ、玉軸受の動トルクの低減を図れる。この
為、玉軸受を組み込んだ各種回転機器の性能向上や省エ
ネルギ化を図れる。
以上に述べた通り構成され作用する為、保持器音等の有
害な騒音や振動の発生を防止し、しかも十分な耐久性を
確保しつつ、玉軸受の動トルクの低減を図れる。この
為、玉軸受を組み込んだ各種回転機器の性能向上や省エ
ネルギ化を図れる。
【図１】本発明の対象となる保持器を組み込んだ玉軸受
の１例を示す断面図。
の１例を示す断面図。
【図２】本発明の対象となる保持器の１例を示す半部平
面図。
面図。
【図３】同じく斜視図。
【図４】図３のＡ−Ａ断面を、切断部分以外を省略して
示す図。
示す図。
【図５】図４のＢ−Ｂ断面を、玉を組み込んだ状態で示
す図。
す図。
【図６】ポケット内面の粗さの最大高さが保持器と玉と
に起因する回転非同期振れの大きさに及ぼす影響を知る
為に本発明者が行なった実験の結果を示す線図。
に起因する回転非同期振れの大きさに及ぼす影響を知る
為に本発明者が行なった実験の結果を示す線図。
【図７】同じく振動上昇値に及ぼす影響を知る為に本発
明者が行なった実験の結果を示す線図。
明者が行なった実験の結果を示す線図。
【図８】ポケットの内面の粗さの凹凸の平均間隔が玉軸
受使用開始後の粗さの最大高さに及ぼす影響を知る為に
本発明者が行なった実験の結果を示す線図。
受使用開始後の粗さの最大高さに及ぼす影響を知る為に
本発明者が行なった実験の結果を示す線図。
１ 玉軸受 ２ 内輪軌道 ３ 内輪 ４ 外輪軌道 ５ 外輪 ６ 玉 ７ シールド板 ８ 保持器 ９ 主部 １０ ポケット １１ 弾性片 １２ 凹面部 １３ 突起 １４ 凹溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野田 万朶 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内 Ｆターム(参考） 3J101 AA02 AA32 AA42 AA52 AA62 BA25 BA44 DA14 FA01 FA31 GA53
Claims (2)
- 【請求項１】 複数の玉を転動自在に保持すべく、全体
を円環状に形成し、円周方向複数個所にそれぞれが外径
側と内径側とに開口するポケットを設けた玉軸受用保持
器に於いて、これら各ポケットの内面の粗さを最大高さ
Ｒy で３μｍ以上１０μｍ未満とする共に、凹凸の平均
間隔Ｓm を、この最大高さＲy の４倍以上で、且つ、上
記玉軸受用保持器の半径方向に関する上記各ポケットの
内面の幅の１／２以下とした事を特徴とする玉軸受用保
持器。 - 【請求項２】 外周面に内輪軌道を形成した内輪と、内
周面に外輪軌道を形成した外輪と、これら内輪の外周面
と外輪の内周面との間に、これら内輪及び外輪に対する
相対回転自在に配置された玉軸受用保持器と、この玉軸
受用保持器に設けた複数のポケット内にそれぞれ転動自
在に保持された状態で、上記内輪軌道と上記外輪軌道と
の間に配置された玉とを備えた玉軸受に於いて、上記玉
軸受用保持器が請求項１に記載した玉軸受用保持器であ
る事を特徴とする玉軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001145240A JP2002339978A (ja) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | 玉軸受用保持器及び玉軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001145240A JP2002339978A (ja) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | 玉軸受用保持器及び玉軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002339978A true JP2002339978A (ja) | 2002-11-27 |
Family
ID=18991087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001145240A Pending JP2002339978A (ja) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | 玉軸受用保持器及び玉軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002339978A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014122791A1 (ja) * | 2013-02-05 | 2014-08-14 | Ntn株式会社 | 転がり軸受用保持器およびその製造方法 |
-
2001
- 2001-05-15 JP JP2001145240A patent/JP2002339978A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014122791A1 (ja) * | 2013-02-05 | 2014-08-14 | Ntn株式会社 | 転がり軸受用保持器およびその製造方法 |
| JP2014152788A (ja) * | 2013-02-05 | 2014-08-25 | Ntn Corp | 転がり軸受 |
| KR20150114975A (ko) * | 2013-02-05 | 2015-10-13 | 엔티엔 가부시키가이샤 | 롤링 베어링용 유지기 및 그 제조 방법 |
| CN104981619A (zh) * | 2013-02-05 | 2015-10-14 | Ntn株式会社 | 滚动轴承用保持器及其制造方法 |
| US9771980B2 (en) | 2013-02-05 | 2017-09-26 | Ntn Corporation | Rolling bearing retainer and method for manufacturing such retainer |
| TWI603010B (zh) * | 2013-02-05 | 2017-10-21 | Ｎｔｎ股份有限公司 | 滾動軸承用保持器 |
| CN104981619B (zh) * | 2013-02-05 | 2018-06-12 | Ntn株式会社 | 滚动轴承用保持器 |
| KR101991300B1 (ko) * | 2013-02-05 | 2019-06-20 | 엔티엔 가부시키가이샤 | 롤링 베어링용 유지기 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20080425 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091001 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091013 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100223 |