JP2007120524A

JP2007120524A - 軸受および軸受用保持器

Info

Publication number: JP2007120524A
Application number: JP2005309531A
Authority: JP
Inventors: Natsuo Murakami; 夏雄村上
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2005-10-25
Filing date: 2005-10-25
Publication date: 2007-05-17

Abstract

【課題】保持器に生じる周方向の引張応力が抑制された軸受および該軸受に含まれる軸受用保持器を提供する。
【解決手段】軸受１００は、径方向（矢印ＤＲ１方向）に並ぶように設けられた内輪１Ａおよび外輪１Ｂと、内輪１Ａおよび外輪１Ｂの間において周方向に並ぶように複数設けられ、内輪１Ａおよび外輪１Ｂの間を転がる球状の転動体２と、複数の転動体２をそれぞれ受け入れる複数のポケット部３Ｐを有する保持器３とを備える。ここで、複数のポケット部３Ｐの周方向の幅が、該ポケット部３Ｐの軸方向（矢印ＤＲ２方向）の幅よりも大きい。
【選択図】図１

Description

本発明は、軸受および軸受用保持器に関し、特に、球形状の転動体を有する軸受、および、球形状の転動体を保持する軸受用保持器に関する。

球形状の転動体を有する軸受が従来から知られている。
たとえば、実開平５−８０４２号公報（特許文献１）においては、合成樹脂製の母材の中に、長尺の樹脂繊維が軸方向と交差する方向に配列された状態で混入された転がり軸受用保持器が開示されている。

また、実開平５−３６４１号公報（特許文献２）においては、二枚の環状の波形保持板を係止爪の折り曲げにより抱き合わせ結合した玉軸用波形保持器において、両波形保持板にそれぞれほぼ同数の係止爪を設けることが開示されている。
実開平５−８０４２号公報実開平５−３６４１号公報

複数の転動体を有する軸受においては、たとえば特許文献２に記載されるように、複数の転動体間の進み遅れなどに起因して、保持器に周方向の引張応力が発生する。これに対し、特許文献１では、保持器の母材に樹脂繊維を混入させることで、保持器の強度を向上させているが、この方法を用いた場合、製造方法の大幅な変更によるコストアップや、構造変更に伴なう設計自由度の制約が懸念される。また、上記方法によっては、必ずしも十分に保持器強度向上の効果を得ることができない場合がある。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、保持器に生じる周方向の引張応力が抑制された軸受および該軸受に含まれる軸受用保持器を提供することにある。

本発明に係る軸受は、１つの局面では、径方向に並ぶように設けられた複数の軌道輪と、複数の軌道輪の間において周方向に並ぶように複数設けられ、複数の軌道輪の間を転がる球状の転動体と、複数の転動体をそれぞれ受け入れる複数のポケット部を有する保持器とを備える。ここで、複数のポケット部の周方向の幅が、該ポケット部の軸方向の幅よりも大きい。

上記構成によれば、軸受の周方向において、保持器と転動体との隙間を比較的大きく確保することができるので、複数の転動体の進み遅れなどにより保持器に生じる周方向の弾性変形および引張応力を緩和することができる。

上記軸受において、好ましくは、ポケット部の軸方向の幅は、軸受の径方向において変化し、ポケット部の軸方向の最小幅は、転動体の径よりも小さい。

上記構成によれば、軸方向の最小幅を転動体の径より小さくすることで、軸受組立て途中における保持器からの転動体の脱落を抑制することができる。

なお、上記ポケット部において、軸方向の幅が転動体の径よりも大きくなっている部分を径方向において挟むように、転動体の径よりも小さい軸方向の幅を示す複数の部分が形成されていることが好ましい。

上記軸受において、１つの例として、ポケット部の周方向の幅および軸方向の幅は、軸受の径方向において変化し、軸受に組み込まれた転動体が接する部分において、ポケット部の周方向の幅が、該ポケット部の軸方向の幅よりも大きい。

上記構成によれば、ポケット部の周方向の幅および軸方向の幅が軸受の径方向において変化する場合にも、複数の転動体の進み遅れなどにより保持器に生じる周方向の弾性変形および引張応力を緩和することができる。

なお、保持器の周方向／軸方向において、転動体が接する箇所は、１箇所である場合と、複数箇所である場合とがある。また、転動体と保持器との接触は、典型的には点接触であるが、面接触である場合もある。そして、保持器の周方向において、上記転動体が接する部分が複数箇所存在（または、転動体と保持器とが面接触）し、保持器の軸方向において、上記転動体が接する部分が複数箇所存在（または、転動体と保持器とが面接触）する場合には、転動体が接する部分におけるポケット部の周方向の幅は、いずれも、転動体が接する部分におけるポケット部の軸方向の幅の最大値よりも大きい。

本発明に係る軸受は、他の局面では、軸方向に並ぶように設けられた複数の軌道輪と、複数の軌道輪の間において周方向に並ぶように複数設けられ、複数の軌道輪の間を転がる球状の転動体と、複数の転動体をそれぞれ受け入れる複数のポケット部を有する保持器とを備える。ここで、複数のポケット部の周方向の幅が、該ポケット部の径方向の幅よりも大きい。

上記構成によれば、スラスト軸受において、複数の転動体の進み遅れなどにより保持器に生じる周方向の弾性変形および引張応力を緩和することができる。

本発明に係る軸受用保持器は、球状に形成され、軸受の周方向に並ぶ複数の転動体を保持する軸受用保持器であって、複数の転動体をそれぞれ受け入れる複数のポケット部の周方向の幅が、径方向または軸方向のポケット部の幅よりも大きい。

本発明によれば、軸受の保持器に発生する周方向の引張応力を抑制することができる。

以下に、本発明に基づく軸受および軸受用保持器の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る軸受を示す断面図である。図１を参照して、本実施の形態に係る軸受１００は、径方向（矢印ＤＲ１方向）および軸方向（矢印ＤＲ２方向）の荷重を受けることが可能なラジアル玉軸受であるアンギュラ玉軸受であって、内輪１Ａと外輪１Ｂとを含む軌道輪１と、球状の転動体２と、転動体２を保持するポケット部３Ｐを有する保持器３とを含んで構成される。保持器３は、たとえば、プレスされた２枚の鉄板を組合わせることで形成される。

「複数の軌道輪」としての内輪１Ａおよび外輪１Ｂは、軸受の径方向（矢印ＤＲ１方向）に並ぶように設けられる。転動体２は、内輪１Ａと外輪１Ｂとの間において軸受１００の周方向に並ぶように複数設けられる。そして、転動体２は、内輪１Ａと外輪１Ｂとの間を転がる。保持器３のポケット部３Ｐは、複数の転動体２をそれぞれ受け入れる。

図２，図３は、軸受１００における保持器と転動体との隙間を説明する図である。なお、図２は、図１におけるＡ−Ａ断面に相当し、図３は、図２におけるＢ−Ｂ断面に相当する。

図２，図３を参照して、ポケット部３Ｐの内面は、転動体２の外面にほぼ沿うように形成されている。より具体的には、ポケット部３Ｐの周方向（矢印ＤＲ３方向）の幅（ｄ₁〜ｄ₄）および軸方向（矢印ＤＲ２方向）の幅（ｄ₅〜ｄ₈）は、軸受の径方向において変化している。そして、保持器３のポケット部３Ｐの周方向（矢印ＤＲ３方向）の幅は、該ポケット部３Ｐの軸方向（矢印ＤＲ２方向）の幅よりも大きく形成されている。より具体的には、周方向（矢印ＤＲ３方向）におけるポケット部３Ｐの幅（ｄ₁〜ｄ₄）と、軸方向（矢印ＤＲ２方向）におけるポケット部３Ｐの幅（ｄ₅〜ｄ₈）と、転動体２の径（ｄ_w）とは、以下の関係を満たす。
ｄ₂＞ｄ_w かつ／あるいはｄ₃＞ｄ_w
ｄ₁＞ｄ_w かつ／あるいはｄ₄＞ｄ_w
ｄ₆＜ｄ_w かつ／あるいはｄ₇＜ｄ_w
したがって、
ｄ₂＞ｄ₆ かつ／あるいはｄ₃＞ｄ₇
が導かれる。

また、図２，図３の例では、
ｄ₁＞ｄ₅ かつ／あるいはｄ₄＞ｄ₈
が満たされている。

ただし、上記において、
ｄ₁：軸受組み込み状態で転動体が保持器に接する部分（内径側）のポケット部の周方向幅
ｄ₂：ポケット部の内径側の周方向開口幅
ｄ₃：ポケット部の外径側の周方向開口幅
ｄ₄：軸受組み込み状態で転動体が保持器に接する部分（外径側）のポケット部の周方向幅
ｄ₅：軸受組み込み状態で転動体が保持器に接する部分（内径側）のポケット部の軸方向幅
ｄ₆：ポケット部の内径側の軸方向開口幅
ｄ₇：ポケット部の外径側の軸方向開口幅
ｄ₈：軸受組み込み状態で転動体が保持器に接する部分（外径側）のポケット部の軸方向幅
である。

上述した内容について要約すると、軸受１００においては、該軸受１００に組み込まれた転動体２が保持器３に接する部分において、ポケット部３Ｐの周方向の幅（ｄ₁，ｄ₄）が、該ポケット部３Ｐの軸方向の幅（ｄ₅，ｄ₈）よりも大きい。さらに具体的には、転動体２が接する部分におけるポケット部３Ｐの周方向の幅（ｄ₁，ｄ₄）は、いずれも、転動体２が接する部分におけるポケット部３Ｐの軸方向の幅（ｄ₅，ｄ₈）の最大値よりも大きい。また、ポケット部３Ｐの周方向の開口幅（ｄ₂，ｄ₃）は、ポケット部３Ｐの軸方向の開口幅（ｄ₆，ｄ₇）よりも大きい。

軸受１００においては、上記構成により、周方向（矢印ＤＲ３方向）における保持器３と転動体２との隙間（ｌ₁）を、軸方向（矢印ＤＲ２方向）における保持器３と転動体２との隙間（ｌ₂）と比較して、相対的に大きく確保することができるので、複数の転動体２の進み遅れなどにより保持器３に生じる周方向の弾性変形および引張応力を緩和することができる。なお、上記構成は、従来の設備や従来の設計思想を大幅に刷新することなく適用することが可能である。

一方で、ポケット部３Ｐの軸方向の最小幅（ｄ₆またはｄ₇）は、転動体２の径（ｄ_w）よりも小さく設定されている。より具体的には、ポケット部３Ｐの軸方向幅が転動体２の径（ｄ_w）よりも大きくなっている部分を径方向（矢印ＤＲ１方向）において挟むように、転動体２の径（ｄ_w）よりも小さい軸方向幅を示す２つの部分が形成されている。このようにすることで、軸受１００の組立て途中における保持器３からの転動体２の脱落を抑制することができる。

図４，図５は、本実施の形態に係る軸受１００の変形例における保持器と転動体との隙間を説明する図である。なお、図４は、図１におけるＡ−Ａ断面に相当し、図５は、図４におけるＢ−Ｂ断面に相当する。

図４，図５を参照して、本変形例に係る保持器３では、径方向（矢印ＤＲ１方向）において、ポケット部３Ｐの周方向幅（ｄ₉）および軸方向幅（ｄ₁₀）が一定である。そして、図２，図３の場合と同様に、ポケット部３Ｐの周方向の幅（ｄ₉）が、該ポケット部３Ｐの軸方向の幅（ｄ₁₀）よりも大きい。このような保持器３は、たとえば、樹脂成形により形成される。上記のようにすることで、周方向（矢印ＤＲ３方向）における保持器３と転動体２との隙間を、軸方向（矢印ＤＲ２方向）における保持器３と転動体２との隙間と比較して、相対的に大きく確保することができる。そして、複数の転動体２の進み遅れなどにより保持器３に生じる周方向の弾性変形および引張応力を緩和することができる。

図６〜図８は、転動体２と保持器３との接触形態を説明する図である。図６〜図８を参照して、転動体２と保持器３との接触形態としては、図２，図３の例のように、周方向および軸方向において、転動体２と保持器３とが２箇所で点接触する場合（図６）と、図４，図５の例のように、周方向および軸方向において、転動体２と保持器３とが１箇所で点接触する場合（図７）とが考えられる。また、転動体２と保持器３とが面接触する場合（図８）もある。

上記の例では、アンギュラ玉軸受の例について説明したが、同様の思想は、深溝玉軸受、組合せアンギュラ玉軸受、複列アンギュラ玉軸受、４点接触玉軸受、自動調心玉軸受など、その他のラジアル玉軸受に適用することが可能である。

（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２に係る軸受を示す断面図である。図９を参照して、本実施の形態に係る軸受２００は、軸方向（矢印ＤＲ１２方向）の荷重を受けることが可能なスラスト玉軸受であって、軸軌道盤１１Ａとハウジング軌道盤１１Ｂとを含む軌道輪１１と、球状の転動体１２と、転動体１２を保持するポケット部１３Ｐを有する保持器１３とを含んで構成される。保持器１３は、たとえば、プレスされた２枚の鉄板を組合わせることで形成される。

「複数の軌道輪」としての軸軌道盤１１Ａおよびハウジング軌道盤１１Ｂは、軸受の径方向（矢印ＤＲ１１方向）に並ぶように設けられる。転動体１２は、軸軌道盤１１Ａとハウジング軌道盤１１Ｂとの間において軸受２００の周方向に並ぶように複数設けられる。そして、転動体１２は、軸軌道盤１１Ａとハウジング軌道盤１１Ｂとの間を転がる。保持器１３のポケット部１３Ｐは、複数の転動体１２をそれぞれ受け入れる。

図１０，図１１は、軸受２００における保持器と転動体との隙間を説明する図である。なお、図１０は、図９におけるＡ−Ａ断面に相当し、図１１は、図１０におけるＢ−Ｂ断面に相当する。

図１０，図１１を参照して、ポケット部１３Ｐの内面は、転動体１２の外面にほぼ沿うように形成されている。より具体的には、ポケット部１３Ｐの周方向（矢印ＤＲ１３方向）の幅（ｄ₁₁〜ｄ₁₄）および径方向（矢印ＤＲ１１方向）の幅（ｄ₁₅〜ｄ₁₈）は、軸受の軸方向（矢印ＤＲ１２方向）において変化している。そして、保持器１３のポケット部１３Ｐの周方向（矢印ＤＲ１３方向）の幅は、該ポケット部１３Ｐの径方向（矢印ＤＲ１１方向）の幅よりも大きく形成されている。より具体的には、転動体２が接する部分におけるポケット部３Ｐの周方向の幅（ｄ₁₁，ｄ₁₄）は、いずれも、転動体２が接する部分におけるポケット部３Ｐの軸方向の幅（ｄ₁₅，ｄ₁₈）の最大値よりも大きい。また、ポケット部３Ｐの周方向の開口幅（ｄ₁₂，ｄ₁₃）は、ポケット部３Ｐの軸方向の開口幅（ｄ₁₆，ｄ₁₇）よりも大きい。

軸受２００においては、上記構成により、周方向（矢印ＤＲ１３方向）における保持器１３と転動体１２との隙間（ｌ₁₁）を、径方向（矢印ＤＲ１１方向）における保持器１３と転動体１２との隙間（ｌ₁₂）と比較して、相対的に大きく確保することができるので、複数の転動体１２の進み遅れなどにより保持器１３に生じる周方向の弾性変形および引張応力を緩和することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、上述した各実施の形態の特徴部分を適宜組合わせることは、当初から予定されている。また、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態１に係る軸受を示す断面図である。図１に示す軸受における保持器と転動体との隙間を説明する図（その１）であり、図１におけるＡ−Ａ断面に相当する。図１に示す軸受における保持器と転動体との隙間を説明する図（その２）であり、図２におけるＢ−Ｂ断面に相当する。本発明の実施の形態１に係る軸受の変形例における保持器と転動体との隙間を説明する図（その１）であり、図１におけるＡ−Ａ断面に相当する。本発明の実施の形態１に係る軸受の変形例における保持器と転動体との隙間を説明する図（その２）であり、図４におけるＢ−Ｂ断面に相当する。転動体と保持器との接触形態を説明する図（その１）である。転動体と保持器との接触形態を説明する図（その２）である。転動体と保持器との接触形態を説明する図（その３）である。本発明の実施の形態２に係る軸受を示す断面図である。図９に示す軸受における保持器と転動体との隙間を説明する図（その１）であり、図９におけるＡ−Ａ断面に相当する。図９に示す軸受における保持器と転動体との隙間を説明する図（その２）であり、図１０におけるＢ−Ｂ断面に相当する。

符号の説明

１，１１軌道輪、１Ａ内輪、１Ｂ外輪、２，１２転動体、３，１３保持器、３Ｐ，１３Ｐポケット部、１１Ａ軸軌道盤、１１Ｂハウジング軌道盤、１００，２００軸受。

Claims

径方向に並ぶように設けられた複数の軌道輪と、
複数の前記軌道輪の間において周方向に並ぶように複数設けられ、複数の前記軌道輪の間を転がる球状の転動体と、
複数の前記転動体をそれぞれ受け入れる複数のポケット部を有する保持器とを備え、
複数の前記ポケット部の周方向の幅が、該ポケット部の軸方向の幅よりも大きい、軸受。
前記ポケット部の軸方向の幅は、前記軸受の径方向において変化し、
前記ポケット部の軸方向の最小幅は、前記転動体の径よりも小さい、請求項１に記載の軸受。
前記ポケット部の周方向の幅および軸方向の幅は、前記軸受の径方向において変化し、
前記軸受に組み込まれた前記転動体が接する部分において、前記ポケット部の周方向の幅が、該ポケット部の軸方向の幅よりも大きい、請求項１または請求項２に記載の軸受。
軸方向に並ぶように設けられた複数の軌道輪と、
複数の前記軌道輪の間において周方向に並ぶように複数設けられ、複数の前記軌道輪の間を転がる球状の転動体と、
複数の前記転動体をそれぞれ受け入れる複数のポケット部を有する保持器とを備え、
複数の前記ポケット部の周方向の幅が、該ポケット部の径方向の幅よりも大きい、軸受。
球状に形成され、軸受の周方向に並ぶ複数の転動体を保持する軸受用保持器であって、
複数の前記転動体をそれぞれ受け入れる複数のポケット部の周方向の幅が、径方向または軸方向の前記ポケット部の幅よりも大きい、軸受用保持器。