JP2004150617A - 軸受用保持器 - Google Patents

Abstract

【課題】ポケットの反開口側である背面側にグリスを多く封入することができるとともに封入したグリスからしみ出す基油がポケット内に十分かつ効率的に供給され、回転開始直後から低トルクの安定した回転が行われる軸受用保持器を提供する。
【解決手段】ポケット７２の開口７２ｂ側とは反対側の背面側における隣り合うポケットリング７０間に、凹所６１を形成する。この凹所６１の底部となる端面８１は、ポケット７２の底部７２ａよりも開口７２ｂ側に位置する。また、ポケットリング７０を、中央部７４から連結部８０に向かうにしたがって肉厚Ｗがしだいに薄くなるように形成する。背面側の凹所６１を深く形成してその底部をポケット７２に対して保持器６０の公転方向に隣接させるとともに、その凹所６１にグリスを多く封入できるようにした。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラジアルボールベアリング等の軸受に装填されるボールを転動自在に保持する軸受用保持器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、情報機器や音響機器等に搭載されるスピンドルモータや各種汎用モータには、回転軸を支持する精密軸受としてラジアルボールベアリングが広く用いられている。この種のボールベアリングは、外輪の内側に内輪が配され、これら軌道輪の対向面にそれぞれ形成された転走溝に複数のボールが嵌め込まれ、これらボールが保持器により等間隔に保持された状態で転がり運動する構造が一般的である。保持器は、樹脂によって環状に成形されたクラウン型があり、このタイプの保持器は、軸方向の一方側に開口して内面がボールと相似する曲面に形成されたポケットが周方向に等間隔に配列されている。ボールベアリングは、外輪と内輪の各転走溝の間に複数のボールを入れ、これらボールに向けて保持器を押し込んで各ポケット内にボールを１つずつ嵌め込むことにより、各ボールを保持した状態で組み込まれる。そして、保持器の装着後にグリスが封入され、この後、外輪と内輪との間の隙間を塞ぐシールドが装着され、製品とされる。
【０００３】
グリスは、外輪と内輪との間に配置された保持器に対して封入されるが、グリスが保持されやすい部位であることや、潤滑性が容易に確保できる等の理由により、通常、ポケットの開口側から封入されており、例えばポケット間の端面に付着するように封入される。このように封入されたグリスからは、基油と呼ばれる低粘度の潤滑油成分がしみ出し、この基油は保持器が公転することによってポケット内に流入し、供給される。そして、ポケット内に供給された基油はボールが自転することによって外輪と内輪の転走溝間を移動し、常にボールの転動面を潤滑する。
【０００４】
ところで、ボールベアリングの構造によっては、ポケットの開口側からグリスを封入することができないものがある。例えば、１つの外輪の中にボールを２列の状態で装填した複列型のボールベアリングでは、各列のボールに保持器をそれぞれ装着すると、これら保持器は、ポケットの開口側が互いに対向した状態で内側に向くので、外輪と内輪との隙間からは、ポケットの反開口側である背面側を臨むことになる。したがって、グリスをポケットの開口側に封入することができず、ポケットの背面側にグリスを封入させることになる。この場合、ポケットに対して保持器の公転方向すなわち周方向に隣り合わない箇所にグリスが封入されることが多い。このため、上記基油がボールの転動面に十分に供給されるまでには比較的長い時間を要することになり、その結果、即座に寿命となるか、あるいは寿命が短くなる。また、回転起動直後にグリスが飛散し、シールド、外輪あるいは内輪等にグリスが付着し、その影響により低トルクの安定した回転が行われにくい。
【０００５】
この問題を解決するために、保持器の外周面のポケット間の部分に、保持器の両端面にわたる溝を形成し、この溝にグリスを保持させるか、あるいは溝を通してポケットの開口側にグリスを封入することができるようにした保持器が提案された。しかしながらこの保持器では、グリス封入用のノズルを溝に一致させることが難しく、かつ、グリスの封入時にグリスが外輪の内周面等に付着して溝を十分に活用することができなかった。そのため、トルク等の軸受性能に問題が生じるものであった。そこで、さらに生じたこの問題を解決するものとして、上記溝に通じる比較的長い凹部を背面側の端面に形成し、この凹部から溝にグリスを導くようにした保持器が提案されている（特許文献１）。これによると、溝に対して位置合わせが困難だったグリス封入用ノズルの吐出口を比較的長い凹部に対しては容易に位置合わせできるので、グリスを十分に封入することができるとされている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−２７７８４３号公報 （図２，図３）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記公報に記載の解決案では、凹部から溝までグリスを封入するので、無駄なグリスが生じて効率的ではないことが推測される。また、グリスの導入経路が長くなるとともにグリスの流動抵抗も生じ、溝に対してグリスが十分に封入されないことが懸念される。
【０００８】
よって本発明は、ポケットの反開口側である背面側にグリスを多く封入することができるとともに封入したグリスからしみ出す基油がポケット内に十分かつ効率的に供給され、結果として回転開始直後から低トルクの安定した回転が行われる軸受用保持器を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、軸方向の一方側に開口し、その内部がボールを転動自在に保持するポケットとされる複数の断面Ｃ字状のポケットリングと、これらポケットリングを連結する連結部とを備えた環状の軸受用保持器において、ポケットの開口側とは反対側である背面側に、隣り合うポケットリングの外周面および連結部の端面によってポケットの底部よりも開口側に底部が位置する凹所が形成され、ポケットリングは、その中央部から前記連結部に向かうにしたがって肉厚がしだいに薄くなるよう形成されていることを特徴としている。
【００１０】
本発明の保持器は、ポケットの開口側とは反対側の背面側からグリスを封入する構造の軸受に特に有効である。背面側からグリスを封入する場合には、ポケット間の上記凹所に封入する。この凹所の底部は、ポケットの底部よりもポケットの開口側に位置しており、その底部は深くえぐられ、ポケットに対して保持器の公転方向に十分隣り合うことになる。しかも、ポケットリングが中央部から連結部に向かうにしたがって肉厚が薄くなっていることにより、この凹所の周方向長さを稼ぐことができる。したがって、比較的多量のグリスを凹所に封入し、かつ保持することができるとともに、この凹所に封入されたグリスからしみ出す基油は、ポケット内に十分かつ効率的に供給される。また、凹所に封入されたグリスは外輪や内輪あるいはシールド等の周辺部材に付着しにくいので、低トルクでの回転が可能となる。これらの結果、回転開始直後から低トルクの安定した回転が行われるとともに、寿命の向上が図られる。
【００１１】
本発明では、上記凹所を形成するポケットリングの外周面の両端部に、該外周面と連結部の端面との境界をなす内隅部からポケットリングの中央部側に傾斜する平面が形成されている形態を含む。この形態は、本発明の保持器を樹脂の射出成形で製造する場合に効果的である。すなわち、軸方向に分割する成形用の２つの金型のパーティングラインを、凹所の底部に一致させるか、あるいは上記平面に交差する位置に設定すると、この平面によって２つの金型の合わせ面を単純化させることができ、金型製作が容易となる。
【００１２】
また、本発明では、連結部の外周面に、該連結部の背面側の端面からポケットの開口側の端面に至る溝を形成した形態を含む。この形態によれば、凹所に封入したグリスが溝にも封入・保持され、この溝からも基油がポケット内に供給される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は、シャフト１０を回転自在に支持する軸受２０の縦断面を示している。軸受２０は、外輪３０と、内輪４０と、２列のボール５０…と、各列のボール５０…を保持する環状の保持器６０とを備えている。シャフト１０は、互いに同軸な大径部１０Ａおよび小径部１０Ｂを有する段付き形状に形成されたもので、大径部１０Ａの外周面には周方向に沿った転走溝１１が形成されており、小径部１０Ｂの外周面には接着等の手段で内輪４０が固着されている。内輪４０の外径はシャフト１０の大径部１０Ａの外径に等しく、その内輪４０の外周面には、周方向に沿った転走溝４１が形成されている。一方、外輪３０の内周面には、周方向に沿った２列の転走溝３１が形成されている。
【００１４】
外輪３０側の各転走溝３１と、シャフト１０および内輪４０の各転走溝１１，４１との間に所定数のボール５０…が嵌め込まれ、これらボール５０…が、それぞれ保持器６０により周方向に等間隔に、かつ転動自在に保持されている。そして、各保持器６０にグリスが封入された後、両端部の隙間を塞ぐシールド５１が、スナップリング５２によって外輪３０の内周面に装着される。この軸受２０によれば、シャフト１０の大径部１０Ａ側がボール５０…を介して外輪３０に回転自在に支持され、小径部１０Ｂ側は内輪４０とボール５０…を介して外輪３０に回転自在に支持されている。
【００１５】
上記構成の軸受２０は、次のように組み立てられる。まず、シャフト１０の小径部１０Ｂに内輪４０を嵌め込んで、このシャフト１０を外輪３０に挿入し、シャフト１０および内輪４０の各転走溝１１，４１との間に所定数のボール５０…を嵌め込む。次いで、これらボール５０…に保持器６０を嵌め込み、シャフト１０に内輪４０を接着する。この後、シールド５１をスナップリング５２により装着する。
【００１６】
次に、本発明に係る上記保持器６０を説明する。
保持器６０は樹脂製のクラウン型であって、図２に示すように、周方向に等間隔に配された複数のポケットリング７０と、これらポケットリング７０を連結する連結部８０とから構成されている。
【００１７】
ポケットリング７０はＣ字状を呈するもので、その内部が、上記ボール５０の嵌め込まれるポケット７２として形成されている。ポケットリング７０の両端間の空間であるポケット７２の開口７２ｂは、保持器６０における軸方向の一方側（図２で上側）に開口している。ポケットリング７０は、連結部８０よりも開口７２ｂ側の部分に弾性変形可能な一対の爪部７１を有しており、これら爪部７１の間が上記開口７２ｂとされる。ポケット７２の内面は、ボール５０と相似する曲面に形成されている。保持器６０は、一対の爪部７１の先端にボール５０を当てた状態からボール５０側に押し込むことにより、各爪部７１がボール５０を乗り越えようと弾性変形して広がり、さらに押し込むことにより、ボール５０がポケット７２に嵌め込まれ、各ボール５０を等間隔に保持した状態に装着される。
【００１８】
保持器６０においては、ポケット７２の開口７２ｂ側とは反対側が背面側とされ、この背面側の隣り合うポケットリング７０の間には、図３に示すように、それぞれ凹所６１が形成されている。この凹所６１は、隣り合うポケットリング７０の円弧状の外周面７３および連結部８０の背面側の端面８１によって形成されており、底部である端面８１は、ポケット７２の底部７２ａよりもポケット７２の開口７２ｂ側に位置している。また、ポケットリング７０は、中央部７４から連結部８０を経て爪部７１に向かうにしたがって肉厚Ｗがしだいに薄くなるよう形成されている。
【００１９】
保持器６０は、上述したように、外輪３０の各転走溝３１とシャフト１０および内輪４０の各転走溝１１，４１との間に嵌め込まれた２列のボール５０…に対して装着される。したがって、図１に示すように、各保持器６０は、ポケット７２の開口７２ｂ側が互いに対向した状態で内側に向く。このように各保持器６０を装着した後にグリスを封入するが、そのグリスは、保持器６０の背面側から、上記各凹所６１に封入される。
【００２０】
背面側の各凹所６１の底部すなわち連結部８０の端面８１は、ポケット７２の底部７２ａよりもポケット７２の開口７２ｂ側に位置している。すなわち、各凹所６１は深くえぐられ、その底部はポケット７２に対して保持器６０の公転方向（周方向）に隣接している。しかも、ポケットリング７０は中央部７４から連結部８０に向かうにしたがって肉厚Ｗが薄くなっていることにより、凹所６１の周方向長さを稼ぐことができる。したがって、比較的多量のグリスを凹所６１に封入し、かつ保持することができるとともに、この凹所６１に封入されたグリスからしみ出す基油を、保持器６０が公転することによりポケット７２内に十分かつ効率的に供給させることができる。また、凹所６１に封入されたグリスは外輪３０や内輪４０、あるいはシャフト１０やシールド５１に付着しにくいので、低トルクでの回転が可能となる。これらの結果、シャフト１０の回転開始直後から低トルクの安定した回転が行われるとともに、寿命の向上が図られる。
【００２１】
図４および図５は、上記保持器６０の変形例を示している。
図４の保持器６０Ｂは、上記凹所６１を形成するポケットリング７０の外周面７３の両端部に、平面７５が形成されている。この平面７５は、ポケットリング７０の外周面７３と連結部８０の端面８１との境界をなす内隅部６２からポケットリング７０の中央部７４側に傾斜している。この保持器６０Ｂによれば、金型を用いて樹脂の射出成形により製造する場合、軸方向に分割する成形用の２つの金型のパーティングラインを、凹所６１の底部である端面８１に一致させるか、あるいは平面７５に交差する位置に設定すると、平面７５によって２つの金型の合わせ面を単純化させることができ、金型製作が容易となる。なお、樹脂成形の際の湯口は、凹所６１の底部である連結部８０の背面側の端面８１に設定することができる。
【００２２】
図５の保持器６０Ｃは、連結部８０の外周面８３に、連結部８０の両端面８１，８２にわたる溝８４が形成されている。この保持器６０Ｃによれば、凹所６１に封入したグリスが溝８４にも封入・保持され、この溝８４からも基油がポケット７２内に供給され、潤滑特性が一層向上する。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ポケットの反開口側である背面側に形成した凹所に多くのグリスを封入することができるとともに、そのグリスからしみ出す基油をポケット内に十分かつ効率的に供給することができるので、特にポケットの開口側からグリスを封入することができない構造の軸受に有効であり、その軸受の低トルクでの安定した回転ならびに長寿命が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る保持器が適用された軸受の縦断面図である。
【図２】保持器の全体斜視図である。
【図３】保持器の一部拡大側面図である。
【図４】保持器の変形例を示す一部拡大側面図である。
【図５】保持器の他の変形例を示す一部拡大側面図である。
【符号の説明】
５０…ボール、６０…保持器、６１…凹所、６２…内隅部、
７０…ポケットリング、７２…ポケット、７２ａ…ポケットの底部、
７２ｂ…開口、７３…ポケットリングの外周面、
７４…ポケットリングの中央部、７５…平面、８０…連結部、
８１…背面側の端面（凹所の底部）、８２…開口側の端面、８４…溝、
Ｗ…ポケットリングの肉厚。

Claims (3)

1. 軸方向の一方側に開口し、その内部がボールを転動自在に保持するポケットとされる複数の断面Ｃ字状のポケットリングと、
   これらポケットリングを連結する連結部とを備えた環状の軸受用保持器において、
   前記開口側とは反対側である背面側に、隣り合う前記ポケットリングの外周面および前記連結部の端面によって前記ポケットの底部よりも開口側に底部が位置する凹所が形成され、
   前記ポケットリングは、その中央部から前記連結部に向かうにしたがって肉厚がしだいに薄くなるよう形成されていることを特徴とする軸受用保持器。
2. 前記凹所を形成する前記ポケットリングの外周面の両端部に、該外周面と前記連結部の端面との境界をなす内隅部からポケットリングの中央部側に傾斜する平面が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の軸受用保持器。
3. 前記連結部の外周面に、該連結部の前記背面側の端面から前記開口側の端面に至る溝が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の軸受用保持器。

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