JP2007146896A - 玉軸受 - Google Patents

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Abstract

【課題】保持器の柱部の剛性低下や連結部での結合スペース不足を生じさせることなく、ボールの進み遅れによる保持器との頻繁な衝突を防止できるようにすることである。
【解決手段】保持器５のポケット５ａの形状を、ボール４との間に回転方向隙間δを設けた長円形状とし、この回転方向隙間δをボール４の直径Ｄの４〜１０％、好ましくは６〜１０％とすることにより、保持器の柱部の剛性低下を生じさせることなく、ボール４の進み遅れによる保持器５との頻繁な衝突を防止できるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、深溝玉軸受やアンギュラ玉軸受等の玉軸受に関する。
深溝玉軸受やアンギュラ玉軸受等の玉軸受に用いられる保持器には、環状部から軸方向の一方に延びた複数の柱部の間にポケットを設けた冠形のもの、両側の環状部を複数の柱部で連結して柱部の間にポケットを設けたもの、半球状のポケット部とその連結部を交互に設けた一対の環状体を連結部で結合したもの等、様々な形態のものがあるが、ボールを保持するポケットの形状を真円形状（冠形のものでは不連続部のある真円形状）とし、ポケットとボールとの間に軸受の回転方向と軸方向とで等しい隙間を設けたものが多く用いられている。
なお、一部には、ポケットの形状を、軸方向隙間を小さくして回転方向隙間を大きくした長円形状とし、ボールとポケットとの接触面積を広くして、これらの接触面圧を低減するようにしたものもある（例えば、特許文献１参照）。
一方、自動車トランスミッションの変速軸のように、頻繁に加減速される回転軸を支持する玉軸受では、ボールの進み遅れが頻繁に生じる。このようなボールの進み遅れが生じると、ポケットの形状を真円形状とした保持器では、ボールが保持器と頻繁に衝突し、保持器が破損する恐れがある。
特開昭５８−１８０８３９号公報
上述したボールの進み遅れによる保持器との頻繁な衝突を防止するためには、特許文献１に記載されたもののように、ポケットの形状を回転方向隙間を大きくした長円形状とすることが考えられるが、回転方向隙間が小さ過ぎると、ボールとの衝突回数を十分に減らすことができない問題がある。
また、前記回転方向隙間を大きくすると、保持器の周方向におけるポケットの占有率が多くなる。このため、ポケット間に柱部を有する保持器では、柱部の断面積が減少して剛性が低下し、半球状のポケット部とその連結部を交互に設けた一対の環状体を連結部で結合する保持器では、連結部での結合スペースが不足する問題がある。このような問題を回避するためには、ポケットの数を減らせばよいが、保持器で保持されるボールの個数が少なくなって、軸受の負荷容量が小さくなる。
そこで、本発明の課題は、保持器の柱部の剛性低下や連結部での結合スペース不足を生じさせることなく、ボールの進み遅れによる保持器との頻繁な衝突を防止できるようにすることである。
上記の課題を解決するために、本発明は、内外輪の軌道溝間に複数のボールを保持器のポケットに保持した玉軸受において、前記保持器のポケットの形状を、前記ボールとの間に回転方向隙間を設けた長円形状または不連続部のある長円形状とし、この回転方向隙間を前記ボールの直径の４〜１０％とした構成を採用した。
すなわち、保持器のポケットの形状を、ボールとの間に回転方向隙間を設けた長円形状または不連続部のある長円形状とし、この回転方向隙間をボールの直径の４〜１０％、好ましくは６〜１０％とすることにより、保持器の柱部の剛性低下や連結部での結合スペース不足を生じさせることなく、ボールの進み遅れによる保持器との頻繁な衝突を防止できるようにした。
前記ポケットの回転方向隙間をボールの直径の４％以上、好ましくは６％以上としたのは、トランスミッションの変速軸における加減速条件で、変速軸を支持する玉軸受のボールの進み遅れ量を算定した結果が、ボールの直径の４〜６％であったことに基づく。また、ポケットの回転方向隙間をボールの直径の１０％以下としたのは、１０％を超えると、ポケット間に柱部を有する保持器では、柱部の断面積が減少して剛性が低下し、半球状のポケット部とその連結部を交互に設けた一対の環状体を連結部で結合する保持器では、連結部での結合スペースが不足するからである。
前記保持器は、金属板のプレス加工で形成されたものとすることができる。
前記保持器は、樹脂材料の射出成形で形成されたものとすることもできる。
前記保持器は、金属材料または樹脂材料の削り出しで形成されたものとすることもできる。
上述した各玉軸受は、自動車トランスミッションの変速軸を支持するものに好適である。
本発明の玉軸受は、保持器のポケットの形状を、ボールとの間に回転方向隙間を設けた長円形状または不連続部のある長円形状とし、この回転方向隙間をボールの直径の４〜１０％、好ましくは６〜１０％としたので、保持器の柱部の剛性低下や連結部での結合スペース不足を生じさせることなく、ボールの進み遅れによる保持器との頻繁な衝突を防止することができる。
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１（ａ）、（ｂ）は、第１の実施形態を示す。この玉軸受１は、内輪２と外輪３の軌道溝２ａ、３ａ間に、複数のボール４が保持器５で保持され、外輪３の軌道溝３ａの片側にカウンタ部３ｂが設けられたアンギュラ玉軸受である。
前記保持器５は、金属板のプレス加工で環状に成形されて、ボール４を保持するポケット５ａが打ち抜かれたものであり、ポケット５ａの両側の環状部が柱部５ｂで連結され、一方の環状部には補強用の鍔５ｃが設けられている。保持器５のポケット５ａは、ボール４との間に回転方向隙間δを設けた長円形状とされ、回転方向隙間δはボール４の直径Ｄの６〜１０％とされている。
図２は、上述した玉軸受１を使用した自動車のトランスミッション２１を示す。このトランスミッション２１は、クラッチを介してエンジン２２の動力が伝達される第１変速軸２３と、この動力を車輪に伝達する第２変速軸２４とを有し、複数の変速ギヤ２３ａ、２４ａを取り付けられた各変速軸２３、２４が、それぞれ両端部を玉軸受１で支持されている。
図３（ａ）、（ｂ）は、第２の実施形態を示す。この玉軸受１も、第１の実施形態のものと同様のアンギュラ玉軸受である。この玉軸受１の保持器５は、樹脂材料の射出成形で形成されており、ポケット５ａの両側の環状部が柱部５ｂで連結され、第１の実施形態のものと同様に、長円形状とされたポケット５ａの回転方向隙間δは、ボール４の直径Ｄの６〜１０％とされている。
図４（ａ）、（ｂ）は、第３の実施形態を示す。この玉軸受１は、内輪２と外輪３の軌道溝２ａ、３ａ間に、複数のボール４が保持器５で保持された深溝玉軸受である。この玉軸受１の保持器５は、半球状のポケット部５ｄとその連結部５ｅを交互に設けるように金属板をプレス加工した一対の環状体を、鋲５ｆの加締めによって連結部５ｅで結合したものであり、ポケット部５ｄで形成されるポケット５ａの形状は長円形状とされ、第１の実施形態のものと同様に、その回転方向隙間δはボール４の直径Ｄの６〜１０％とされている。
図５（ａ）、（ｂ）は、第４の実施形態を示す。この玉軸受１も、第３の実施形態のものと同様の深溝玉軸受である。この玉軸受１の保持器５は、金属材料の削り出しで形成された冠形のものであり、環状部から軸方向の一方に延びた複数の柱部５ｂの間にポケット５ａが設けられている。このポケット５ａは不連続部のある長円形状とされ、第１の実施形態のものと同様に、その回転方向隙間δはボール４の直径Ｄの６〜１０％とされている。
上述した各実施形態では、ポケットの回転方向隙間δをボールの直径Ｄの６〜１０％としたが、回転方向隙間δはボールの直径Ｄの４〜６％の範囲としてもよい。
ａは第１の実施形態の玉軸受を示す縦断面図、ｂはａの保持器の一部省略展開平面図 図１の玉軸受を使用した自動車のトランスミッションを示す概略縦断面図 ａは第２の実施形態の玉軸受を示す縦断面図、ｂはａの保持器の一部省略展開平面図 ａは第３の実施形態の玉軸受を示す縦断面図、ｂはａの保持器の一部省略展開平面断面図 ａは第４の実施形態の玉軸受を示す縦断面図、ｂはａの保持器の一部省略展開平面図
符号の説明
１ 玉軸受
２ 内輪
３ 外輪
２ａ、３ａ 軌道溝
３ｂ カウンタ部
４ ボール
５ 保持器
５ａ ポケット
５ｂ 柱部
５ｃ 鍔
５ｄ ポケット部
５ｅ 連結部
５ｆ 鋲
２１ トランスミッション
２２ エンジン
２３、２４ 変速軸
２３ａ、２４ａ 変速ギヤ

Claims (5)

  1. 内外輪の軌道溝間に複数のボールを保持器のポケットに保持した玉軸受において、前記保持器のポケットの形状を、前記ボールとの間に回転方向隙間を設けた長円形状または不連続部のある長円形状とし、この回転方向隙間を前記ボールの直径の４〜１０％としたことを特徴とする玉軸受。
  2. 前記保持器が、金属板のプレス加工で形成されたものである請求項１に記載の玉軸受。
  3. 前記保持器が、樹脂材料の射出成形で形成されたものである請求項１に記載の玉軸受。
  4. 前記保持器が、金属材料または樹脂材料の削り出しで形成されたものである請求項１に記載の玉軸受。
  5. 前記玉軸受が、自動車トランスミッションの変速軸を支持するものである請求項１乃至４のいずれかに記載の玉軸受。
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