JP2008032152A

JP2008032152A - 冠型保持器

Info

Publication number: JP2008032152A
Application number: JP2006207736A
Authority: JP
Inventors: Yozo Taniguchi; 陽三谷口
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2006-07-31
Filing date: 2006-07-31
Publication date: 2008-02-14

Abstract

【課題】冠型保持器が回転するときに、潤滑油の攪拌抵抗が増大しないようにすることである。
【解決手段】冠型保持器Ｃの保持器本体部５の外周面に、冠型保持器Ｃの回転方向Ｑの上手側に、ポケット３の内周縁３ａの接線方向を溝中心線９ａとする凹溝９を形成すると共に、回転方向Ｑの下手側に、ポケット３の内周縁３ａの接線方向を溝中心線１１ａとする凹溝１１を形成し、玉４と衝突して深溝玉軸受Ｂの背面側Ｒに向かって流れた余剰の潤滑油を、凹溝９の第１開口９ｂに導入させて流し、その第２開口９ｃから導出させることにより、深溝玉軸受Ｂの背面側Ｒから外部に排出させて、玉４による潤滑油の攪拌抵抗の増大を防止する。
【選択図】図３

Description

本発明は、転がり軸受の内輪と外輪との間に配置され、各ポケットに収容された転動体どうしの間隔を一定に保持してそれらの転動体と共に回転する冠型保持器に関するものである。

従来の技術を説明するに当たり、本発明の図面を援用する。図１に示されるように、冠型保持器Ｃが使用された深溝玉軸受Ｂでは、固定状態の一方の軌道輪（内輪１又は外輪２）に対して、他方の軌道輪（外輪２又は内輪１）が回転される。このとき、他方の軌道輪と共に、冠型保持器Ｃも回転される。冠型保持器Ｃの周囲に供給された潤滑油（グリース等）は、冠型保持器Ｃの各ポケット３に遊動状態で取り付けられた玉４が通過することによって攪拌される。

各玉４によって攪拌された潤滑油は、玉４の外周面に沿って流れ（図３参照）、ポケット３に供給されると共に、余剰の潤滑油（ポケット３に供給されなかった潤滑油）は、玉４の側方から深溝玉軸受Ｂの正面側Ｆ及び背面側Ｒに向かって流れて排出される。ここで、通常の深溝玉軸受Ｂの場合、その正面側Ｆには大きな空間部Ｖが形成されているのに対し、その背面側Ｒには、冠型保持器Ｃの保持器本体部５が配置されているため、保持器本体部５と外輪２の内周面２ａとの隙間δ’は小さい。この結果、特に深溝玉軸受Ｂの背面側Ｒにおいて、玉４の通過によって攪拌された余剰の潤滑油が排出されにくくなり、玉４による潤滑油の攪拌抵抗が大きくなってしまう。この不具合は、深溝玉軸受Ｂの回転が高速になればなる程、顕著になる。

上記した不具合を解消するために、各種の特許出願がされている（特許文献１，２を参照）。これらの文献に開示された技術では、冠型保持器の保持器本体部におけるポケットどうしの間の外周面に複数の凹部を形成し、各凹部から潤滑油を排出させるものである。しかし、保持器本体部に凹部を形成することにより、ラジアル方向の凹凸が大きくなり、保持器本体部による潤滑油の攪拌抵抗が増大してしまう。また、各凹部が形成されることにより、保持器本体部の強度も低下してしまう。
特開２０００−４６０５８号公報特開２００３−２６９４６５号公報

本発明は、上記した不具合に鑑み、冠型保持器による潤滑油の攪拌抵抗の増大を防止することを課題としている。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記課題を達成するための本発明は、転がり軸受の内輪と外輪との間に配置され、各ポケットに収容された転動体どうしの間隔を一定に保持してそれらの転動体と共に回転する冠型保持器であって、リング状の保持器本体部の外周面と内周面の少なくとも一方には、前記ポケットの内周縁に第１開口を有し、回転方向下手側ほど前記ポケットから遠ざかり、前記保持器本体部の背面周縁に第２開口を有する凹溝が形成され、前記ポケット側の潤滑油を、回転方向上手側に位置する前記凹溝の第１開口から導入し、回転方向下手側に位置する前記凹溝の第２開口から前記保持器本体部の背面側に導出することを特徴としている。

転がり軸受に供給された潤滑油は、冠型保持器の転動体が通過することによって攪拌される。即ち、転動体に衝突した潤滑油は、転動体の外周面に沿って流れ、ポケットに供給されると共に、側方に流れる。このうち、転がり軸受の正面側に向かって流れた潤滑油は、前記正面側に形成された大きな空間部を介して、そのまま転がり軸受の外部に排出される。また、転がり軸受の背面側に向かって流れた潤滑油は、冠型保持器の保持器本体部の外周面及び内周面の少なくとも一方に形成された凹溝に導入され、前記凹溝を介して導出され、転がり軸受の外部に排出される。従来の転がり軸受と比較して、前記凹溝が形成されている分だけ、冠型保持器の保持器本体部と内輪の外周面又は外輪の内周面との隙間が大きくなっているため、潤滑油が導出され易くなる。更に、前記凹溝は、ポケットの部分に形成されるため、その深さを深くしなくても済む。上記した結果、転動体及び冠型保持器による潤滑油の攪拌抵抗の増大が防止される。

請求項２の発明は、請求項１の発明を前提として、前記凹溝は、前記ポケットの内周縁の接線方向に沿って形成されていることを特徴としている。

請求項２の発明では、転動体に衝突してその外周面に沿って転がり軸受の背面側に向かって流れた潤滑油が凹溝に導入され易くなるため、前記潤滑油をより効果的に導出させることができる。

請求項３の発明は、転がり軸受の内輪と外輪との間に配置され、各ポケットに収容された転動体どうしの間隔を一定に保持してそれらの転動体と共に回転する冠型保持器であって、リング状の保持器本体部の外周面には、前記ポケットの内周縁に第１開口を有し、回転方向下手側ほど前記ポケットから遠ざかり、前記保持器本体部の背面周縁に第２開口を有する一対の凹溝が単一のポケットに対し回転軸線を挟んで対称的に形成され、前記ポケット側の潤滑油を特定回転方向上手側に位置する一方の凹溝の第１開口から導入し、特定回転方向下手側に位置する当該凹溝の第２開口から前記保持器本体部の背面側に導出すると共に、前記保持器本体部の背面側の潤滑油を特定回転方向上手側に位置する他方の凹溝の第２開口から導入し、特定回転方向下手側に位置する当該凹溝の第１開口から前記ポケット側に導出することを特徴としている。

請求項３の発明では、リング状の保持器本体部の外周面に、一対の凹溝が対称的に形成されているため、冠型保持器の転動体に衝突し、その外周面に沿って転がり軸受の背面側に流れた潤滑油は、特定回転方向（現実の回転方向）上手側に位置する一方の凹溝を介して導出されると共に、特定回転方向下手側に位置する他方の凹溝から導入される。これにより、冠型保持器の転動体によって攪拌された潤滑油は、前記一方の凹溝から効果的に排出され、その攪拌抵抗の増大が防止される。また、ポケットの潤滑油が少なくなったときには、冠型保持器の周囲に存する潤滑油が、前記他方の凹溝を介してポケット側に導出され、潤滑不良の発生が防止される。

別の発明では、上記した請求項３の発明を前提として、前記一対の凹溝の間には、ポケットに収容された転動体を受圧するための受圧部が形成されていることを特徴としている。

冠型保持器の保持器本体部に一対の凹溝が形成されることにより、ポケットの受圧面の面積が減少しても、一対の凹溝の間に受圧部が形成されているため、ポケットにおける転動体の受圧機能に支障が生じることはない。

また、別の発明に係る転がり軸受は、上記のいずれかの発明の冠型保持器が内輪と外輪との間に配置され、各ポケットに収容された転動体どうしの間隔を一定に保持してそれらの転動体と共に回転することを特徴としている。

この発明では、冠型保持器の転動体によって攪拌された潤滑油が、転がり軸受の背面側に効果的に排出されるため、前記転動体よる潤滑油の攪拌抵抗の増大が防止され、転がり軸受の寿命を長くすることができる。

更に、別の発明は、上記の発明を前提として、前記内輪又は前記外輪における前記冠型保持器の凹溝に対向する軌道面は、転がり軸受の背面側に向かうにつれて、前記凹溝からラジアル方向に遠ざかるように縮径又は拡径することを特徴としている。

この発明では、転がり軸受の軌道面は、その背面側に向かうにつれて縮径又は拡径されているため、凹溝と内輪の軌道面（外周面）又は凹溝と外輪の軌道面（内周面）との隙間が、より大きくなっている。これにより、冠型保持器の転動体によって攪拌された潤滑油は、転がり軸受の背面側に一層効果的に排出される。

本発明の実施例を説明する。図１は第１実施例の冠型保持器Ｃ１が取り付けられた転がり軸受Ｂの上半部の断面図、図２は冠型保持器Ｃ１の斜視図、図３は冠型保持器Ｃ１の要部の拡大図である。

図１に示されるように、転がり軸受（深溝玉軸受Ｂ）において、同軸に取り付けられた内輪１の外周面１ａと外輪２の内周面２ａとのラジアル方向の間の部分には、複数個（本実施例の場合、図２に示されるように９個）の玉４が配置されている。各玉４は、冠型保持器Ｃ１の各ポケット３に転動可能に収容されていて、それらの周方向の間隔が一定に保持されている。

第１実施例の冠型保持器Ｃ１について説明する。冠型保持器Ｃ１は、樹脂材（例えば、ナイロン６等のポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂等）より成る。図２及び図３に示されるように、冠型保持器Ｃ１を構成するリング状の保持器本体部５には、各玉４の外径に対応するポケット３が、周方向に一定角度をおいて形成されている。ここで、保持器本体部５の幅Ｗは、玉４の外径とほぼ同一である。各ポケット３は、それらの中心を保持器本体部５の幅方向の中心よりもアキシャル方向の一端部の側（正面側）にずらして設けられている。このため、保持器本体部５の一端部には、開口が形成される。各ポケット３に転動可能にして収容された玉４は離脱不能に保持され、各ポケット３から抜け出ることはない。以降、深溝玉軸受Ｂにおいて、冠型保持器Ｃの各ポケット３の開口が設けられている側（図１の図面視における右側）を、「正面側Ｆ」と記載し、反対側を「背面側Ｒ」と記載する。

また、保持器本体部５の正面側の端面部で、各仕切り部６の部分（各ポケット３どうしの間の部分）には、潤滑油（グリース等）を貯留するために略台形状の窪み部７が形成されている。そして、各仕切り部６において窪み部７を除いた両側部には、一対の爪部８が形成されている。各ポケット３に収容された玉４は一対の爪部８に係止され、ポケット３から離脱不能に保持される。

そして、図２及び図３に示されるように、本実施例の冠型保持器Ｃ１における保持器本体部５の外周面には、その背面５ａと各ポケット３とを連結する一対の凹溝９，１１が、アキシャル方向Ｐに対して斜めに形成されている。一対の凹溝９，１１は、ポケット３における回転軸線１２に対して対称的に形成されている。即ち、冠型保持器Ｃ１の回転方向Ｑの上手側には、ポケット３の内周縁３ａから回転方向Ｑの下手側に向かって引き出された接線を溝中心線９ａとする凹溝９が、冠型保持器Ｃの回転軸線１２に対して所定の角度θで形成されている。本実施例の場合、凹溝９の溝中心線９ａと回転軸線１２とが成す角度θは、３０°である。そして、凹溝９において、ポケット３の内周縁３ａと接続する部分には第１開口９ｂが形成されていて、同じく保持器本体部５の背面５ａと接続する部分に第２開口９ｃが形成されている。同様に、冠型保持器Ｃ１の回転方向Ｑの下手側には、ポケット３の内周縁３ａから回転方向Ｑの上手側に向かって引き出された接線を溝中心線１１ａとする凹溝１１が、冠型保持器Ｃの回転軸線１２に対して所定の角度θ（３０°）で形成されている。凹溝１１において、ポケット３の内周縁３ａと接続する部分には第１開口１１ｂが形成されていて、同じく保持器本体部５の背面５ａと接続する部分に第２開口１１ｃが形成されている。

一対の凹溝９，１１の間には、受圧部１３が形成されている。換言すれば、本実施例の冠型保持器Ｃ１の一対の凹溝９，１１は、保持器本体部５の外周面に受圧部１３を残して形成されている。ここで、通常の冠型保持器Ｃ１は、一対の爪部８と受圧部１３の３箇所で、玉４に作用する荷重を受圧している。本実施例の冠型保持器Ｃ１では、上記した一対の爪部８と受圧部１３をそのままにして一対の凹溝９，１１が形成されているため、玉４に作用する荷重を受圧する機能に支障が生じることはない。

本実施例の冠型保持器Ｃ１の作用について説明する。深溝玉軸受Ｂの回転に伴い、冠型保持器Ｃ１が回転される。このとき、図３に示されるように、冠型保持器Ｃ１のポケット３に収容された玉４と、冠型保持器Ｃ１の周囲に存する潤滑油とが衝突する。これにより、玉４を収容しているポケット３に潤滑油が供給される。そして、余剰の潤滑油（ポケット３に供給されなかった潤滑油）は、玉４の外周面に沿って左右に振り分けられて流れる。図３において、潤滑油の流れを矢印で示す。深溝玉軸受Ｂの正面側Ｆ（図３の図面視における右側）に流れた潤滑油は、空間部Ｖを介して深溝玉軸受Ｂの外部に排出される。これに対して、深溝玉軸受Ｂの背面側Ｒに流れた潤滑油は、第１開口９ｂから凹溝９に導入され、凹溝９を流れて第２開口９ｃから導出され、深溝玉軸受Ｂの外部に排出される。凹溝９が、ポケット３の内周縁３ａの接線方向に形成されているため、玉４の外周面に沿って流れた潤滑油は、容易に凹溝９に導入される。上記したように、余剰の潤滑油は、凹溝９を介して深溝玉軸受Ｂの外部にスムーズに排出されるため、玉４による潤滑油の攪拌抵抗が増大することが防止される。

しかも、保持器本体部５には、冠型保持器Ｃ１の回転軸線１２に対して、上記した凹溝９と対称的に凹溝１１が形成されている。冠型保持器Ｃ１が回転することにより、その周囲に存する潤滑油が凹溝１１の第２開口１１ｃに導入され、凹溝１１を流れて第１開口１１ｂから導出され、ポケット３に供給される。これにより、冠型保持器Ｃ１のポケット３に潤滑油が供給され易くなり、潤滑油不良の発生が防止される。

冠型保持器Ｃ１が、回転方向Ｑの逆方向（回転方向Ｑ’）に回転する場合には、回転方向Ｑ’の上手側に配置される凹溝１１により余剰の潤滑油が、深溝玉軸受Ｂの外部に排出され、同じく下手側に配置される凹溝９により、潤滑油がポケット３に供給される。

上記した一対の凹溝９，１１の各第１開口９ｂ，１１ｂは、ポケット３の内周縁３ａに接続して形成されている。このため、潤滑油が、各凹溝９，１１にスムーズに導入される。この結果、一対の凹溝９，１１の深さをそれ程深くしなくても済み、保持器本体部５の外周面に形成される凹凸によって潤滑油の攪拌抵抗が増大することを防止できる。

図４に示される第２実施例の冠型保持器Ｃ２は、一対の凹溝９，１１を、保持器本体部５の外周面と内周面に形成した場合である。しかも、深溝玉軸受Ｂの内輪１及び外輪２の背面側Ｒには、面取り部１４、１５が設けられている。このため、背面側Ｒに向かうにつれて、内輪１の外径は徐々に小さくなっていて、外輪２の内径は徐々に大きくなっている。これにより、冠型保持器Ｃ１における背面側Ｒの隙間δ２は、第１実施例の冠型保持器Ｃ１の場合の隙間δ１と比較してはるかに大きくなっている。この結果、余剰の潤滑油の排出、及びポケットへの潤滑油の供給が、一層スムーズに行われる。

上記した第１実施例の冠型保持器Ｃ１は、全てのポケット３に一対の凹溝９，１１が形成されている場合である。しかし、図５に示される第３実施例の冠型保持器Ｃ３のように、ポケット３の１つおきに一対の凹溝９，１１が形成されていてもよい。

第１実施例の冠型保持器Ｃ１が取り付けられた転がり軸受Ｂの上半部の断面図である。冠型保持器Ｃ１の斜視図である。冠型保持器Ｃ１の要部の拡大図である。第２実施例の冠型保持器Ｃ２が装着された転がり軸受Ｂの上半部の断面図である。第３実施例の冠型保持器Ｃ３の斜視図である。

符号の説明

Ｂ：深溝玉軸受（転がり軸受）
Ｃ１〜Ｃ３：冠型保持器
Ｆ：正面側
Ｑ，Ｑ’：回転方向
Ｒ：背面側
１：内輪
１ａ：外周面（軌道面）
２：外輪
２ａ：外周面（軌道面）
３：ポケット
３ａ：内周縁
４：玉（転動体）
５：保持器本体部
５ａ：背面
９，１１：凹溝
９ａ，１１ａ：軸中心線（接線）
９ｂ，１１ｂ：第１開口
９ｃ，１１ｃ：第２開口
１２：回転軸線
１３：受圧部

Claims

転がり軸受の内輪と外輪との間に配置され、各ポケットに収容された転動体どうしの間隔を一定に保持してそれらの転動体と共に回転する冠型保持器であって、
リング状の保持器本体部の外周面と内周面の少なくとも一方には、前記ポケットの内周縁に第１開口を有し、回転方向下手側ほど前記ポケットから遠ざかり、前記保持器本体部の背面周縁に第２開口を有する凹溝が形成され、
前記ポケット側の潤滑油を、回転方向上手側に位置する前記凹溝の第１開口から導入し、回転方向下手側に位置する前記凹溝の第２開口から前記保持器本体部の背面側に導出することを特徴とする冠型保持器。
前記凹溝は、前記ポケットの内周縁の接線方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項１に記載の冠型保持器。
転がり軸受の内輪と外輪との間に配置され、各ポケットに収容された転動体どうしの間隔を一定に保持してそれらの転動体と共に回転する冠型保持器であって、
リング状の保持器本体部の外周面には、前記ポケットの内周縁に第１開口を有し、回転方向下手側ほど前記ポケットから遠ざかり、前記保持器本体部の背面周縁に第２開口を有する一対の凹溝が単一のポケットに対し回転軸線を挟んで対称的に形成され、
前記ポケット側の潤滑油を特定回転方向上手側に位置する一方の凹溝の第１開口から導入し、特定回転方向下手側に位置する当該凹溝の第２開口から前記保持器本体部の背面側に導出すると共に、
前記保持器本体部の背面側の潤滑油を特定回転方向上手側に位置する他方の凹溝の第２開口から導入し、特定回転方向下手側に位置する当該凹溝の第１開口から前記ポケット側に導出することを特徴とする冠型保持器。