JP2008111456A - ラジアル玉軸受用合成樹脂製冠型保持器及びラジアル玉軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】保持器７ｂに結合固定した補強リング１２ａが、外輪の内周面や内輪の外周面、更には、シールリングの側面に接触する事を防止できる構造を実現する。
【解決手段】上記補強リング１２ａを、合成樹脂製の主部９ａの軸方向他面に形成した凹部１７内に設ける。この凹部１７は、内径側、外径側両部分の鍔部１５ａ、１５ｂ同士の間に存在する。又、これら両鍔部１５ａ、１５ｂの先端部は、上記凹部１７内に上記補強リング１２ａを配置した状態で、この補強リング１２ａよりも、軸方向他側に突出する。これにより、上記保持器７ｂに振れ回りが生じたり、この保持器７ｂが軸方向に変位しても、金属製の上記補強リング１２ａが、外輪の内周面や内輪の外周面、更には、シールリングの側面に接触する事を防止できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車用補機や工作機械等の各種回転機械装置の回転支持部を構成するラジアル玉軸受と、このラジアル玉軸受を構成する合成樹脂製冠型保持器の改良に関する。特に本発明は、高温環境下で高速運転した場合でも保持器の変形を抑えるべく、この保持器に補強リングを組み込んだ構造で、この補強リングの一部と、外輪の内周面や内輪の外周面、更にはシールリングの側面とが擦れ合う事を防止して、上記ラジアル玉軸受を組み込んだ回転機械装置の運転を安定した状態で行なわせる事を目的として発明したものである。

上述した様な各種回転機械装置の軸受部等、各種回転部分を支持する為のラジアル玉軸受として、例えば図１５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、内周面に外輪軌道２を有する外輪３と、外周面に内輪軌道４を有する内輪５とを同心に配置し、これら外輪軌道２と内輪軌道４との間に複数個の玉６、６を転動自在に設けて成る。図示の例の場合、上記外輪軌道２と内輪軌道４とは、共に深溝型としている。又、上記複数個の玉６、６は、保持器７に設けたポケット８内に、転動自在に保持している。

この保持器７は、冠型保持器と呼ばれるもので、合成樹脂を射出成形する事により、図１６に示す様に、全体を一体に造っている。この合成樹脂としては、一般的にはポリアミド６６を、使用温度が１６０℃を越える様な場合には耐熱性に優れたポリアミド４６を、それぞれガラス繊維等の補強材を含有させた状態で使用する。ポリフェニレンサルファイドを使用する場合もある。何れの材料を使用する場合でも、上記冠型の保持器７の場合、円環状の主部９の円周方向複数個所に、玉６、６（図１５参照）を転動自在に保持するポケット８、８を設けている。この様な冠型の保持器７の場合、上記各ポケット８、８は、上記主部９の軸方向（図１６の上下方向）片面（図１６の上面）に互いに間隔をあけて配置された１対の弾性片１０、１０の片側面と、上記主部９の軸方向片面でこの１対の弾性片１０、１０の間部分に設けられた球面状の凹面部１１、１１とから構成する。この凹面部１１、１１の内面、及び、この凹面部１１、１１に連続する、上記各弾性片１０、１０の円周方向側面は、その曲率半径を上記玉６の転動面の曲率半径よりも僅かに大きくする事により、上記各玉６、６を転動自在に保持できる形状である、単一の曲率中心を有する、部分球面状の凹面としている。

玉軸受１を組み立てる場合には上記各玉６、６を、各ポケット８、８を構成する１対ずつの弾性片１０、１０の先端縁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１０、１０同士の間に押し込む。上記保持器７は、この様にして上記各ポケット８、８内に玉６、６を抱き込む事により、これら各玉６、６を、前記内輪軌道４と外輪軌道２（図１５参照）との間に、転動自在に保持する。

この様な保持器７を備えた玉軸受１の使用時には、上記複数個の玉６、６の転動に伴って、上記外輪３と内輪５との相対回転を自在とする。この際、上記複数の玉６、６は、自転しつつ上記内輪５の周囲を公転する。又、上記保持器７は、上記玉６、６の公転速度と同じ速度で、上記内輪５の周囲を回転する。

近年、玉軸受１を組み込んだ各種回転機械装置の性能が向上し、外輪３と内輪５との相対回転速度、延ては保持器７の回転速度が高くなっている。この結果、この保持器７に加わる遠心力が大きくなり、この保持器７を構成する弾性片１０、１０の弾性変形量が無視できなくなる可能性が生じている。即ち、これら各弾性片１０、１０は、それぞれ円環状の主部９の軸方向片面に、片持ち式に支持されている。言い換えれば、上記各弾性片１０、１０は、先端部が他の部分に結合されずに変位可能な、自由端としている。

この結果、上記保持器７の回転速度が高くなり、上記遠心力が大きくなると、上記各弾性片１０、１０が、先端（図１５の左端）が直径方向外側に変位する方向に弾性変形する。この弾性変形の際、上記各弾性片１０、１０だけでなく、上記主部９も、捩れる様に弾性変形する。そして、この様な弾性変形の結果、上記各弾性片１０、１０の先端部外周が、上記外輪３の一部内周面と干渉し（擦れ合い）、上記外輪３と内輪５との相対回転に要するトルクが増大する他、運転に伴って発生する熱に基づく温度上昇や異音が著しくなり、極端な場合には焼き付き等の故障の原因となる可能性がある。特に、上記回転機械装置が、自動車のエンジンルーム等、高温の条件下で使用されるもの（例えばオルタネータ等の補機）の場合には、上記保持器７の剛性が低下（保持器７を構成する合成樹脂が軟化）して、上記各弾性片１０、１０が弾性変形し易くなる。又、高温条件下では、遠心力による弾性変形以外にも、熱変形、クリープ変形が生じる可能性がある。この結果、上述の様な不都合が著しくなる可能性がある。

この様な不都合を解消する技術として、特許文献１、２に記載されたものが知られている。これら両特許文献に記載された従来技術では、図１７に示す様に、合成樹脂製冠型の保持器７ａを構成する主部９に、金属板製で円環状の補強リング１２を結合固定している。この補強リング１２の一部には通孔１３、１３が形成されており、上記主部９と上記補強リング１２とは、上記保持器７ａを射出成形する際に上記各通孔１３、１３内に進入して固化した合成樹脂により、不離に結合される。上記主部９の捩り剛性は、上記補強リング１２の存在により高められるので、遠心力による変形や熱変形、クリープ変形等により各弾性片１０、１０の先端部が直径方向外方に変位する事が抑えられる。

但し、上述の図１７に示した構造の場合、保持器７ａの振れ回りや、軸方向変位等により、補強リング１２が、外輪３の内周面や内輪５の外周面、更にはシールリング１４（図１５参照）の側面に接触する可能性がある。即ち、上記保持器７ａに振れ回りが生じた場合には、この保持器７ａの外周面若しくは内周面の一部が、上記外輪３の内周面若しくは内輪５の外周面の一部に接触する可能性がある。そして、この様な接触が繰り返されると、（前述の主部９の捩れによる弾性片１０、１０と外輪３の内周面との擦れ合いによる発熱量程ではないにしても）軸受内部の発熱量が増大する可能性がある。上記補強リング１２が存在しない部分は、合成樹脂製である為、この部分が金属製の上記外輪３若しくは内輪５と接触しても、発熱量を抑えられる。これに対して、金属製の上記補強リング１２が上記外輪３若しくは内輪５と接触した場合には、発熱量が増大し易くなる。そして、発熱量の増大により軸受内部の温度が上昇した場合には、グリースの劣化や、前述した様な保持器の変形が生じ易くなる。

又、上記保持器７ａを構成する各ポケット８、８の内周面と、これら各ポケット８、８に保持される各玉６、６の転動面との間のポケット隙間が大きい場合には、上述した様な、保持器７ａの振れ回りが生じ易くなる事に加えて、この保持器７ａが軸方向に変位したり傾斜したりする可能性を生じる。そして、この保持器７ａの軸方向の変位や傾斜が大きい場合には、この保持器７ａの端面が、シールリング１４の側面に接触する可能性を生じる。このシールリング１４は、図１５の構造の場合、外周縁部を外輪３の両端部内周面に係止した金属製の円輪板の内周縁部を、内輪５の両端外周面に近接させた非接触式のものである。この為、上記保持器７ａの軸方向変位或は傾斜により、この保持器７ａの端面に結合された上記補強リング１２と上記シールリング１４の側面とが接触した場合、金属同士の接触となり、やはり、発熱量が増大する可能性があり、上述した様な問題が生じ得る。尚、弾性材を金属製の芯金により補強した構造を有するシールリングも従来から知られているが、この場合にも、芯金と上記補強リング１２とが接触して、発熱量が著しくなる可能性がある。

特開平８−１４５０６１号公報 特開２０００−１６１３６５号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、保持器に結合固定した補強リングが、外輪の内周面や内輪の外周面、更には、シールリングの側面に接触する事を防止できる合成樹脂製冠型保持器と、この保持器を組み込んだラジアル玉軸受とを実現すべく発明したものである。

本発明のラジアル玉軸受用合成樹脂製冠型保持器及びラジアル玉軸受のうち、請求項１に記載したラジアル玉軸受用合成樹脂製冠型保持器は、円環状の主部と、複数の弾性片と、複数のポケットと、補強リングとを備える。
このうちの各弾性片は、上記主部の軸方向片面に円周方向に関して互いに間隔をあけ、軸方向に突出する状態で形成している。
又、上記各ポケットは、円周方向に隣り合う１対ずつの弾性片の互いに対向する面と上記主部の軸方向片面でこれら両弾性片により挟まれた部分とにより囲まれた部分であって、それぞれの内面を部分球面状の凹面としている。
更に、上記補強リングは、炭素鋼板、ステンレス鋼板等の、十分な強度及び剛性を有する金属板製で、上記主部の軸方向他面に結合固定されている。
特に、請求項１に記載したラジアル玉軸受用合成樹脂製冠型保持器に於いては、上記補強リングを上記主部に結合固定した状態で、少なくともこの補強リングの外径側部分と内径側部分とのうちの少なくとも一方の部分を、合成樹脂により覆っている。

又、上述の請求項１に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した様に、保持器の主部の軸方向他面のうち、この軸方向他面に結合固定された補強リングから外れた部分に存在する合成樹脂部分を、この補強リングよりも軸方向他側に突出させる。

又、上述の請求項１、２に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項３に記載した様に、補強リングとして、径方向中央部に配置され軸方向に対し直交する方向に存在する平板部と、内径寄り部分と外径寄り部分とに配置され、それぞれ軸方向片面側に折れ曲がった内径側折れ曲がり部と外径側折れ曲がり部とを備えるものを使用する。

又、上述の請求項１、２に記載した発明を実施する場合、請求項４に記載した様に、補強リングの少なくとも軸方向片面を、軸方向に起伏した凹凸を円周方向に関して交互に連続させた波型としても良い。尚、この様な構造の場合でも、補強リングの径方向中央部を、少なくとも軸方向片面が波型を有する形状とし、内径寄り部分及び外径寄り部分を、それぞれ軸方向片面側に折れ曲がった内径側折れ曲がり部と外径側折れ曲がり部とする事もできる。

又、上記請求項４に記載した発明を実施する場合、請求項５に記載した様に、補強リングを、金属板を、円周方向に関して隣り合う部分を軸方向に関して互いに逆方向に曲げ形成して、波形に構成しても良い。この場合に、請求項６に記載した様に、補強リングの軸方向他面のうちの軸方向片側に凹んだ部分にも合成樹脂を存在させ、この部分に存在する合成樹脂と上記補強リングの外径側部分及び内径側部分に存在する合成樹脂とを連続させる事が好ましい。又、この場合に、保持器の主部の軸方向他面のうち、径方向に関して上記補強リングが存在する部分が平面となる様にしても良い。

更に好ましくは、請求項７に記載した様に、補強リングの一部で主部の軸方向に関して、各ポケットと整合する部分、又は、隣り合うポケット同士の間部分に整合する部分に、それぞれ通孔を形成する。

又、請求項８に記載した本発明のラジアル玉軸受は、内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有する内輪と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の玉と、これら各玉を保持する保持器とを備える。
特に、請求項８に記載したラジアル玉軸受に於いては、上記保持器が、上述した本発明のラジアル玉軸受用合成樹脂製冠型保持器である。
更に、上述の請求項８に記載したラジアル玉軸受が、請求項９に記載した様に、外輪の両端部内周面と内輪の両端部外周面との間に設けられ、各玉が存在する空間と外部空間とを遮断するシールリングを備えるものである場合、このシールリングの側面と保持器の端面とが接触しない様に、これらシールリングの側面と保持器の端面との間隔と、この保持器のポケット内周面と上記各玉の転動面との隙間であるポケット隙間との関係を規制する事もできる。

上述の様に構成する本発明のラジアル玉軸受用合成樹脂製冠型保持器及びラジアル玉軸受のうち、請求項１に記載したラジアル玉軸受用合成樹脂製冠型保持器によれば、補強リングを保持器の主部に結合固定した状態で、この補強リングの外径側部分と内径側部分とのうちの少なくとも一方の部分を、合成樹脂により覆っている為、この補強リングの外径側部分或は内径側部分が、相手面と直接接触する事を防止できる。この為、請求項８に記載した様に、この様な保持器をラジアル玉軸受に組み込んだ場合に、この保持器に振れ回りが生じても、この保持器に結合固定した補強リングが、外輪の内周面や内輪の外周面に接触する事を防止できる。この結果、ラジアル玉軸受の軸受内部の発熱量が増大する事を防止できる。そして、グリースの劣化や、熱により保持器が変形し易くなる事を防止できる。

又、請求項２に記載した様に、保持器の主部の軸方向他面のうち、補強リングから外れた部分に存在する合成樹脂部分を、この補強リングよりも軸方向他側に突出させれば、この補強リングの軸方向他側に存在する相手部材とこの補強リングとが、直接接触する事を防止できる。この為、上記保持器を、シールリングを有するラジアル玉軸受に組み込んだ場合に、この保持器が軸方向に変位したり、傾斜しても、上記補強リングが上記シーリングと直接接触する事を防止できる。尚、この様に、補強リングとシールリングとの接触を防止する為に、請求項９に記載した様に、シールリングの側面と保持器の端面との間隔と、この保持器のポケット内周面と上記各玉の転動面との隙間であるポケット隙間との関係を規制しても良い。この場合には、合成樹脂部分を上記補強リングよりも軸方向他側に突出させる必要はない。

又、請求項３に記載した発明によれば、前述した特許文献１、２に記載されている構造よりも、保持器の捩り剛性を向上させる事ができる。そして、運転に伴って加わる遠心力や振動に基づく変形を、より生じにくくでき、この保持器を組み込んだラジアル玉軸受の小型化や高速運転を図る面から、より有利になる。
即ち、上記請求項３に記載したラジアル玉軸受用合成樹脂製冠型保持器で、主部の軸方向他面に結合固定された補強リングは、平板部の径方向両側に、内径側、外径側両折れ曲がり部を形成している。この様な両折れ曲がり部を備えた（断面形状が屈曲している）補強リングの断面係数は、前述の図１７に示した従来構造の様な、単なる平板状の補強リングの断面係数よりも大きく、捩り剛性が大きい。この為、温度上昇に伴って軟化した各弾性片の先端部が径方向外方に変位する傾向になり、これに伴って主部が捻れる方向に変形する傾向になっても、上記補強リングがこの主部の変形を十分に抑える。

又、上記補強リングの内径側、外径側両折れ曲がり部の折れ曲がり方向は、各ポケットの内面の湾曲方向と一致している。従って、上記補強リングの剛性を確保すべく、この補強リングを構成する金属板の厚さ寸法を確保しても、この補強リングの一部が上記各ポケットの内面の一部に露出する事がない。この事は、この主部の軸方向に関する厚さ寸法の増大を抑えてラジアル玉軸受用合成樹脂製冠型保持器の大型化を防止しつつ、上記補強リングの剛性向上を図る面から有利である。逆に言えば、必要とする剛性が同じであれば、この補強リングを構成する金属板の厚さ寸法の低減により、この補強リングを結合固定したラジアル玉軸受用合成樹脂製冠型保持器の小型・軽量化を図れる。

又、請求項４に記載した発明によれば、保持器の主部と結合する面である、補強リングの軸方向片面を波型としている為、これら主部と補強リングとの接触面積を増大させる事ができ、これら主部と補強リングとの密着性を向上させる事ができる。尚、この様な構造の場合でも、上述した様な内径側折れ曲がり部及び外径側折れ曲がり部を形成して、捩り剛性をより向上させる事もできる。

又、上述の様な補強リングとして、請求項５に記載した様に、金属板を、円周方向に関して隣り合う部分を軸方向に関して互いに逆方向に折り曲げる事により形成したものを使用すれば、補強リングの肉厚を一定にして、密着性の向上と補強リングの軽量化とを両立させられる。即ち、補強リングの軸方向片面のみが波型で軸方向他面が平面である場合、肉厚が大きくなる部分が存在して、補強リングの重量が嵩む。これに対して、上記請求項５に記載した発明の場合、金属板を折り曲げる事により形成している為、補強リングの重量が嵩む事を防止できる。

又、この場合に、請求項６に記載した様に、補強リングの軸方向他面のうちの軸方向片側に凹んだ部分にも合成樹脂を存在させ、この部分に存在する合成樹脂と上記補強リングの外径側部分と内径側部分とに存在する合成樹脂とを連続させれば、保持器の主部と補強リングとの結合力をより高める事ができ、長期間に亙る厳しい使用条件の下でも、この補強リングが、上記主部から分離する事を防止できる。

又、請求項７に記載した様に、上記補強リングの一部で主部の軸方向に関して各ポケットと整合する部分に、それぞれ通孔を形成すれば、この補強リングの存在に拘らず、上記主部のうちで、軸方向に関する厚さ寸法が最も小さくなった部分に、合成樹脂をまんべんなく行き渡らせる事ができる。そして、この部分に、欠損等の不具合が発生する事を、有効に防止できる。尚、上記主部のうちの上記各ポケット部分の厚さ寸法を確保でき、合成樹脂を十分に行き渡らせる事ができる場合には、上記通孔を、隣り合うポケット同士の間部分に整合する部分に形成しても良い。この場合、これら各ポケット部分の剛性を確保できる。

即ち、補強リングのうち、上記通孔を形成した部分の剛性は低下する。従って、上記各ポケット部分の剛性を高くしたい場合には、これら各ポケットと整合する部分に通孔を形成する事は好ましくない。一方、上記通孔は、補強リングと主部との結合強度を高める点からは、形成した方が好ましい。従って、上記各ポケット部分の剛性が要求される場合には、隣り合うポケット同士の間部分に整合する部分に、上記通孔を形成する。

［実施の形態の第１例］
図１〜５は、請求項１、２、８に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本例の特徴は、玉軸受１（図１５参照）に保持器７ｂを組み込んだ場合に、この保持器７ｂに振れ回りが生じたり、この保持器７ｂが軸方向変位或は傾斜しても、この保持器７ｂに結合固定した補強リング１２ａが、上記玉軸受１を構成する外輪３の内周面、或は、内輪５の外周面、更には、シールリング１４、１４（図１５参照）の側面に直接接触する事を防止する点にある。その他の部分の構成及び作用は、前述の図１５〜１６に示した従来構造の場合と同様であるから、同等部分に関する説明は省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。

本例の場合、上記保持器７ｂを構成する主部９ａの軸方向他面（図１〜３、５の下面）に、合成樹脂よりも剛性の高い金属板製の補強材である、炭素鋼板（例えばＳＰＣＣ）、ステンレス鋼板等の金属製の、上記補強リング１２ａを結合固定している。特に、本例の場合には、上記主部９ａの軸方向他面の内径側及び外径側部分のそれぞれに、軸方向他方（図１〜３、５の下方）に突出する鍔部１５ａ、１５ｂを、全周に亙って形成している。そして、上記主部９ａの軸方向他面に全周に亙って連続する円環状の凹部１７を設けている。又、上記両鍔部１５ａ、１５ｂの先端部には、互いに近づく方向に突出した突部１６ａ、１６ｂを、それぞれ全周に亙って、或は、円周方向複数個所に間欠的に形成している。従って、上記凹部１７は、開口部の幅が狭く、奥部の幅が広くなった、あり溝状である。

上記補強リング１２ａは上記凹部１７内に配置されている。この凹部１７を構成する、上記両鍔部１５ａ、１５ｂの内側面同士の自由状態での間隔は、上記補強リング１２ａの径方向の幅よりも僅かに小さい。又、上記凹部１７の底面と上記突部１６ａ、１６ｂの内面との自由状態での間隔は、上記補強リング１２ａの厚さよりも僅かに小さい。従って、上記凹部１７内に配置される上記補強リング１２ａは、上記両鍔部１５ａ、１５ｂに弾性的に挟持されると共に、上記突部１６ａ、１６ｂと上記凹部１７の底面との間でも弾性的に挟持される。この結果、上記補強リング１２ａがこの凹部１７内から不用意に脱落する事を防止できる。この補強リング１２ａをこの凹部１７内に配置する際には、上記突部１６ａ、１６ｂ及び上記両鍔部１５ａ、１５ｂを弾性的に押し広げて、上記補強リング１２ａをこの凹部１７内に押し込む。

本例の場合、上述の様に、凹部１７内に補強リング１２ａを組み込んだ状態で、この補強リング１２ａの外径側部分と内径側部分とが、合成樹脂製の鍔部１５ａ、１５ｂにより、それぞれ覆われる。又、保持器７ｂの主部９ａの軸方向他面のうち、この補強リング１２ａから外れた部分に存在する合成樹脂部分である、上記両鍔部１５ａ、１５ｂの先端部が、この補強リング１２ａよりも軸方向他側に突出する。図示の例の場合、上記補強リング１２ａの軸方向他面よりも、上記突部１６ａ、１６ｂを含む上記両鍔部１５ａ、１５ｂの先端部が、軸方向他側に突出している。

尚、上述の補強リングとして、例えば、図４に示す様な形状のものが挙げられる。即ち、図４（Ａ）に示す様な円輪状の補強リング１２ｂ、図４（Ｂ）に示す様な、複数（図示の例では４個）の部分円輪状の部材を組み合わせた補強リング１２ｃ、図４（Ｃ）に示す様な欠円輪状の補強リング１２ｄが挙げられる。この様な補強リング１２ｂ〜１２ｄは、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示す様に、主部９ａに組み込む。尚、図５では、主部９ａの軸方向片面（図５の上面）に形成されるポケットを省略して示している。

上述の様に構成する本例の場合、補強リング１２ａ（１２ｂ〜１２ｄも同様）を、保持器７ｂの主部９ａに結合固定した状態で、この補強リング１２ａの外径側部分と内径側部分とが、合成樹脂部分である鍔部１５ａ、１５ｂにより覆われる。この為、本例の保持器７ｂを、例えば、前述の図１５に示した様な玉軸受１に組み込んだ場合に、この保持器７ｂに振れ回りが生じても、この保持器７ｂに結合固定した上記補強リング１２ａが、外輪３の内周面や内輪５の外周面に接触する事を防止できる。尚、合成樹脂部分である鍔部１５ａ、１５ｂは、少なくとも一方を省略しても良い。即ち、保持器７ｂが、外周面を外輪３の内周面に近接させる外輪案内の場合には、内径側に存在する鍔部１５ａを省略しても良い。又、保持器７ｂが、内周面を内輪５の外周面に近接させる内輪案内の場合には、外径側に存在する鍔部１５ｂを省略しても良い。この様に一方の鍔部を省略する場合、補強リング１２ａは、保持器７ｂの射出成形時にインサートする事により結合する。

又、本例の場合、上記保持器７ｂの主部９ａの軸方向他面のうち、上記補強リング１２ａから外れた部分に存在する合成樹脂部分である、前記両鍔部１５ａ、１５ｂを、上記補強リング１２ａよりも軸方向他側に突出させている。この為、上記保持器７ｂを、上記図１４に示した様な、シールリング１４、１４を有する玉軸受１に組み込んだ場合に、上記保持器７ｂが軸方向に変位したり、傾斜しても、上記補強リング１２ａが上記シーリング１４、１４の側面と直接接触する事を防止できる。又、本例の場合、上記補強リング１２ａを前記主部９ａの凹部１７内に押し込む事により配置している為、この補強リング１２ａを組み込む作業を容易に行なえる。

本例の場合、上述の様に、保持器７ｂの軸方向他面に結合固定した補強リング１２ａが、外輪３の内周面や内輪５の外周面、更にはシーリング１４、１４の側面と接触する事を防止できる為、玉軸受１の軸受内部の発熱量が増大する事を防止できる。そして、軸受内部の温度上昇を抑えて、グリースの劣化や、熱により保持器が変形し易くなる事を防止できる。又、グリースの劣化を防止できれば、軸受寿命の低下を防止できる。

［実施の形態の第２例］
図６、７は、請求項１、２、７、８に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合、上述の第１例と異なり、保持器７ｃの主部９ｂの軸方向他面（図６、７の下面）の内径側及び外径側部分にそれぞれ形成した鍔部１５ａ、１５ｂの先端部に、互いに近づく方向に突出する突部を形成していない。この為、本例の場合、補強リング１２ｅは、上記保持器７ｃを射出成形する際、成形型内にこの補強リング１２ｅをインサートする事によって、上記主部９ｂの軸方向他面に結合固定している。

又、本例の場合、上記補強リング１２ｅの円周方向複数個所で、上記主部９ｂの軸方向（図６、７の上下方向）に関して各ポケット８、８と整合する部分に、通孔１８、１８を形成している。そして、射出成形時に、上記主部９ｂを構成する合成樹脂の一部を、これら各通孔１８、１８内に進入させて固化させている。これにより、上記主部９ｂと上記補強リング１２ｅとを強固に結合している。又、この補強リング１２ｅの存在に拘らず、上記主部９ｂのうちで、軸方向に関する厚さ寸法が最も小さくなった部分２５、２５に、合成樹脂をまんべんなく行き渡らせる事ができる。そして、これら各部分２５、２５に、欠損等の不具合が発生する事を、有効に防止できる。即ち、これら各部分２５、２５は、元々厚さ寸法が小さいところに上記補強リング１２ｅが設置される為、そのままでは合成樹脂が行き渡りにくくなる。これに対して本例の場合には、上記各通孔１８、１８を形成する事により、これら各通孔１８、１８を通じて流通可能となり、上記各部分２５、２５に合成樹脂を、まんべんなく行き渡らせる事ができる。尚、この場合、金型の上記各通孔１８、１８と整合する部分に凹部を設ける等して、これら各通孔１８、１８内に、溶融した合成樹脂が進入し易くする事が好ましい。そして、合成樹脂の固化後は、これら各通孔１８、１８から突出している部分を切除する。その他の構造及び作用は、上述の実施の形態の第１例と同様である。

［実施の形態の第３例］
図８〜１２は、請求項１、３、７〜９に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合には、保持器７ｄを構成する主部９ｃの軸方向他面（図８、１０、１２の下面）に、補強リング１２ｆを結合固定している。この補強リング１２ｆは、全体を円輪状に形成しており、断面形状を山形としている。即ち、この補強リング１２ｆの径方向中央部を、軸方向に対し直交する方向に存在する平板部１９としている。又、内径寄り部分を、上記主部９ｃの軸方向片面側（図８〜１０、１２の上面）、即ち、この主部９ｃに結合固定した状態で各ポケット８、８が存在する側に折れ曲がった、内径側折れ曲がり部２０としている。更に、外径寄り部分を、上記軸方向片面側に折れ曲がった、外径側折れ曲がり部２１としている。又、上記平板部１９の円周方向複数個所には、円周方向に長い透孔２２、２２と円形の通孔１８、１８とを、円周方向に関して交互に、それぞれポケット８、８と同じピッチで形成している。

上述の様な補強リング１２ｆは、上記保持器７ｄを射出成形する際、成形型内にこの補強リング１２ｆをセットしておくインサート成形をする事によって、上記主部９ｃの軸方向他面に結合固定されている。即ち、射出成形時に上記補強リング１２ｆを、射出成形用の金型のキャビティ内の所定位置にセットしておく。この所定位置とは、軸方向に関しては、上記主部９ｃを形成すべき位置であり、円周方向に関しては、上記各透孔２２、２２が各弾性片１０、１０の基部を含む円周方向に隣り合うポケット８、８同士の間部分２３、２３に、上記各通孔１８、１８が上記各ポケット８、８と整合する部分で上記主部９ｃの軸方向の厚さ寸法が最も小さくなっている部分に、それぞれ整合する位置である。更に、射出成形時には、上記各透孔２２、２２に、何れかの金型から上記キャビティ内に突出した中子突起を挿通しておく。

上述の様に、上記キャビティ内に上記補強リング１２ｆをセットした状態で、このキャビティ内に溶融した合成樹脂を送り込めば、上記保持器７ｄが射出成形されると同時に、この保持器７ｄを構成する上記主部９ｃの軸方向他面に、上記補強リング１２ｆが結合固定される。この状態で、この補強リング１２ｆを構成する、前記内径側折れ曲がり部２０及び外径側折れ曲がり部２１が、それぞれ上記主部９ｃ内に包埋される。従って、この内径側折れ曲がり部２０の内径側、及び、上記外径側折れ曲がり部２１の外径側には、それぞれ上記主部９ｃを構成する合成樹脂が存在する。又、上記各間部分２３、２３のうちで上記各透孔２２、２２に整合する部分には、（上記中子突起に基づく）肉抜き凹部２４、２４が形成される。この様にして得られた保持器７ｄは、上記合成樹脂が冷却固化後に金型を開いて取り出した後、前述の図１５に示す様に、ラジアル玉軸受に組み込む。

本例の場合、玉軸受１（図１５参照）に保持器７ｄを組み込んだ場合に、シールリング１４（図１５の右側のシールリング１４）の側面とこの保持器７ｄの端面（即ち、補強リング１２ｆの軸方向他面）とが接触しない様に、これらシールリング１４の側面と保持器７ｄの端面との間隔と、この保持器７ｄのポケット８、８の内周面と各玉６、６（図１５参照）の転動面との隙間であるポケット隙間との関係を規制している。具体的には、上記保持器７ｄがこのポケット隙間分軸方向に移動した場合、或は、このポケット隙間に基づいて傾斜した場合でも、上記保持器７ｄの端面と上記シールリング１４の側面とが接触しない様に、上記ポケット隙間を小さくする。又、このポケット隙間は、上記各玉６、６の転動面と上記各ポケット８、８の内周面との間にグリースが存在できる分を確保する。従って、上記ポケット隙間は、上記保持器７ｄの端面と上記シールリング１４の側面との間隔と、この保持器７ｄが軸方向に変位する量或は傾斜角度とを考慮すると共に、上記グリースを存在させる事ができる隙間を確保する点とを考慮して定める。

上述の様に構成する本例の場合、保持器７ｄを構成する合成樹脂製の主部９ｃに結合固定する上記補強リング１２ｆの断面係数は、断面形状が屈曲している事に伴って大きく、捩り剛性が大きい。この為、温度上昇に伴って軟化した上記各弾性片１０、１０の先端部が、高速運転に伴って加わる遠心力により径方向外方に変位する傾向になり、これに伴って上記主部９ｃが捻れ方向に変形する傾向になっても、上記補強リング１２ｆがこの主部９ｃの変形を十分に抑える。この為、上記各弾性片１０、１０の先端縁が外輪３（図１５参照）の一部内周面と擦れ合う事を、より確実に防止できる。この結果、この外輪３と内輪５（図１５参照）との相対回転に要するトルクが増大したり、運転に伴って発生する熱に基づく温度上昇や異音が著しくなる事を防止できる。

又、本例の場合、上記保持器７ｄを前記玉軸受１に組み込んだ状態で、前記シールリング１４の側面とこの保持器７ｄの端面との間隔と、この保持器７ｄのポケット隙間との関係を、前述した様に規制している為、この保持器７ｄの端面が、上記シールリング１４の側面と擦れ合う事も防止できる。即ち、本例の場合、上述した様に、保持器７ｄの端面には、補強リング１２ｆが存在し、この補強リング１２ｆの平板部１９の軸方向他面が露出している。又、前述の第１、２例の様に、主部９ｃの合成樹脂部分を補強リング１２ｆよりも軸方向他側に突出させていない。この為、本例の場合には、前述の第１、２例で、合成樹脂部分である鍔部１５ａ、１５ｂを補強リング１２ａ〜１２ｅの軸方向他面よりも突出させる代わりに、上記シールリング１４の側面と保持器７ｄの端面との間隔と、この保持器７ｄのポケット隙間との関係を規制している。これにより、この保持器７ｄの端面に結合固定した補強リング１２ｆの一部が、上記シールリング１４の側面と接触する事を防止している。

又、上記補強リング１２ｆの内径側、外径側両折れ曲がり部２０、２１の折れ曲がり方向は、前記各ポケット８、８の内面の湾曲方向と一致している。従って、前記平板部１９に対する上記両折れ曲がり部２０、２１の折れ曲がり角度を適正に規制すれば、上記補強リング１２ｆの剛性を確保すべく、この補強リング１２ｆを構成する金属板の厚さ寸法を確保しても（厚くしても）、この補強リング１２ｆの一部が上記各ポケット８、８の内面の一部に露出する事がない。この事は、前記主部９ｃの軸方向に関する厚さ寸法の増大を抑えて前記保持器７ｄの大型化を防止しつつ、上記補強リング１２ｆの剛性向上を図る面から有利である。逆に言えば、必要とする剛性が同じであれば、この補強リング１２ｆを構成する金属板の厚さ寸法の低減により、この補強リング１２ｆを結合固定した上記保持器７ｂの小型・軽量化を図れる。尚、本例の場合、上記補強リング１２ｆの内径側、外径側両折れ曲がり部２０、２１が、合成樹脂製の上記主部９ｃの内部に包埋されている為、長期間に亙る厳しい使用条件の下でも、この主部９ｃから分離する事はなく、上記作用・効果は、長期間に亙り安定して得られる。

又、本例の場合には、上記補強リング１２ｆの一部で上記主部９ｃの軸方向に関して上記各ポケット８、８と整合する部分に、前記各通孔１８、１８を形成しているので、上記補強リング１２ｆの存在に拘らず、上記主部９ｃのうちで、軸方向に関する厚さ寸法が最も小さくなった部分２５、２５に、合成樹脂をまんべんなく行き渡らせる事ができる。そして、これら各部分２５、２５に、欠損等の不具合が発生する事を、有効に防止できる。

更に、本例の場合には、上記補強リング１２ｆの一部で前記各間部分２３、２３に整合する部分に形成した透孔２２、２２を通じて、これら各間部分２３、２３の内側に、肉抜き凹部２４、２４を形成しているので、これら各間部分２３、２３に、引けと呼ばれる不具合が発生する事を、有効に防止できる。即ち、上記各肉抜き凹部２４、２４を形成して上記各間部分２３、２３の肉厚を小さく抑えているので、上述の様な引けが発生する事を防止して、引けに基づく形状の歪みを抑え、前記各ポケット８、８の内面と玉の転動面との摩擦状態を良好に保てる。

尚、本例の場合も、前述の実施の形態の第１、２例と同様に、補強リング１２ｆの外径側及び内径側に合成樹脂が存在する為、保持器７ｄに振れ回りが生じても、この保持器７ｄに結合固定した上記補強リング１２ｆが、外輪３の内周面や内輪５の外周面に接触する事を防止できる。その他の構造及び作用は、上記第１、２例と同様である。

［実施の形態の第４例］
図１３は、請求項１、２、４〜６、８に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合、補強リング１２ｇを、金属板を、円周方向に関して隣り合う部分を軸方向（図１３の上下方向）に関して互いに逆方向に、それぞれ円弧状に曲げ形成して、上記補強リング１２ｇの軸方向両面を、軸方向に起伏した凹凸を円周方向に関して交互に連続させた、波型形状としている。そして、この様な、補強リング１２ｇを保持器７ｅの主部９ｄの軸方向他面（図１３の下面）に結合固定している。

本例の場合、前述の実施の形態の第２例及び上述の第３例と同様に、射出成形の際に、金型内に上記補強リング１２ｇをセットしておいてインサート成形する事により、この補強リング１２ｇを上記主部９ｄの軸方向他面に結合固定している。そして、この主部９ｄの軸方向他面の内径側及び外径側部分で、上記補強リング１２ｇを径方向両側から挟む位置には、前述の図６、７に示した上記第２例の構造と同様に、それぞれ鍔部１５ａ、１５ｂを形成している。これら両鍔部１５ａ、１５ｂの先端部は、上記補強リング１２ｇの軸方向他面のうち、最も軸方向他側に突出している部分よりも、軸方向他方に突出させている。

又、本例の場合、上記補強リング１２ｇの軸方向他面のうちの軸方向片側（図１３の上側）に凹んだ部分、即ち、この軸方向他面に存在する複数の凹部２６、２６と凸部２７、２７とのうちの凹部２６、２６にも合成樹脂を存在させる。又、これら各凹部２６、２６内の合成樹脂と、上記補強リング１２ｇの外径側部分及び内径側部分に存在する、上記両鍔部１５ａ、１５ｂとを連続させている。即ち、保持器７ｅを構成する合成樹脂を射出成形する際に、合成樹脂の一部を、上記両鍔部１５ａ、１５ｂが形成される部分を通じて、上記補強リング１２ｇの軸方向他面のうちの上記各凹部２６、２６にも行き渡らせる。この結果、これら各凹部２６、２６内に、上記両鍔部１５ａ、１５ｂと連続した合成樹脂を存在させられる。尚、本例の場合、この様に合成樹脂を各凹部２６、２６内に行き渡らせて、保持器７ｅの主部９ｄの軸方向他面のうち、径方向に関して補強リング１２ｇが存在する部分が平面となる様にしている。即ち、この補強リング１２ｇの軸方向他面のうちの凸部２７、２７の頂点と、上記各凹部２６、２６内に存在する合成樹脂部分とが面一となる様にしている。

上述の様に構成する本例の場合には、上記保持器７ｅの主部９ｄと結合する面である、上記補強リング１２ｇの軸方向片面が波型である為、これら主部９ｄと補強リング１２ｇとの接触面積を増大させる事ができ、これら主部９ｄと補強リング１２ｇとの密着性を向上させる事ができる。又、上記補強リング１２ｇとして、金属板を、円周方向に関して隣り合う部分を軸方向に関して互いに逆方向に折り曲げる事により形成したものを使用している為、上記補強リング１２ｇの肉厚を一定にして、密着性の向上とこの補強リング１２ｇの軽量化とを両立させられる。更に、本例の場合、上記補強リング１２ｇの軸方向他面のうちの各凹部２６、２６内にも合成樹脂を存在させ、これら各凹部２６、２６内の合成樹脂と前記鍔部１５ａ、１５ｂとを連続させている為、上記主部９ｄと補強リング１２ｇとの結合力をより高める事ができる。そして、長期間に亙る厳しい使用条件の下でも、上記補強リング１２ｇが、上記主部９ｄから分離する事を防止できる。その他の構造及び作用は、前述の実施の形態の第２例と同様である。

前述の図１〜７及び上述の図１３に示した実施の形態の第１、２、４例の場合、補強リングの軸方向他面よりも保持器を構成する主部の合成樹脂部分を突出させて、この合成樹脂部分とシールリングの側面とが接触する構造としているが、前述の図８〜１２に示した実施の形態の第３例の様に、ポケット隙間を規制して、補強リングとシールリングとの側面とが接触する事を防止する構造とする事もできる。又、上記図８〜１２に示した第３例の構造で、補強リングの軸方向他面よりも主部の合成樹脂部分を突出させる構造とする事もできる。この場合、ポケット隙間を厳密に規制する必要がなくなる。又、図１４（Ａ）（Ｂ）に示す様に、前述の図２に示した、実施の形態の第１例の構造で、鍔部１５ａ、１５ｂの先端部にそれぞれ設けた突部１６ａ、１６ｂのうち、少なくとも一方を省略しても良い。この場合、補強リング１２ａの脱落防止の為、保持器７ｆ、７ｇを射出成形する際に、この補強リング１２ａをインサートする事により、この補強リング１２ａと主部９ｅ、９ｆとを結合する事が好ましい。

本発明の実施の形態の第１例を示す、保持器の部分斜視図。 図１のＡ−Ａ拡大切断端面図。 同じく、補強リングを取り外して示す部分斜視図。 補強リングの３例を示す斜視図。 これら補強リングを組み込んだ保持器の３例を、ポケットを省略して示す部分切断斜視図。 本発明の実施の形態の第２例を示す、保持器の部分斜視図。 図６のＢ−Ｂ拡大切断端面図。 本発明の実施の形態の第３例を示す、保持器の部分斜視図。 この保持器に包埋する補強リングの部分斜視図。 図８の右上端部を切断してＣ矢印方向から見た部分拡大斜視図。 図１０の下側から見た部分拡大斜視図。 図１０の右側から見た部分拡大斜視図。 本発明の実施の形態の第４例を示す、保持器の部分斜視図。 本発明の実施の形態の別の２例を示す、図２の下半部に相当する図。 本発明の対象となる合成樹脂製冠型保持器を組み込んだラジアル玉軸受の断面図。 従来から知られている合成樹脂製冠型保持器の第１例を示す斜視図。 同じく第２例を示す部分斜視図。

符号の説明

１ 玉軸受
２ 外輪軌道
３ 外輪
４ 内輪軌道
５ 内輪
６ 玉
７、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ、７ｇ 保持器
８ ポケット
９、９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆ 主部
１０ 弾性片
１１ 凹面部
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ、１２ｇ 補強リング
１３ 通孔
１４ シールリング
１５ａ、１５ｂ 鍔部
１６ａ、１６ｂ 突部
１７ 凹部
１８ 通孔
１９ 平板部
２０ 内径側折れ曲がり部
２１ 外径側折れ曲がり部
２２ 透孔
２３ 間部分
２４ 肉抜き凹部
２５ 部分
２６ 凹部
２７ 凸部

Claims (9)

1. 円環状の主部と、この主部の軸方向片面に円周方向に関して互いに間隔をあけ、軸方向に突出する状態で形成した複数の弾性片と、円周方向に隣り合う１対ずつの弾性片の互いに対向する面と上記主部の軸方向片面でこれら両弾性片により挟まれた部分とにより囲まれた部分であって、それぞれの内面を部分球面状の凹面とした複数のポケットと、上記主部の軸方向他面に結合固定された金属板製の補強リングとを備えたラジアル玉軸受用合成樹脂製冠型保持器に於いて、この補強リングを上記主部に結合固定した状態で、少なくともこの補強リングの外径側部分と内径側部分とのうちの少なくとも一方の部分を、合成樹脂により覆っている事を特徴とするラジアル玉軸受用合成樹脂製冠型保持器。
2. 保持器の主部の軸方向他面のうち、この軸方向他面に結合固定された補強リングから外れた部分に存在する合成樹脂部分を、この補強リングよりも軸方向他側に突出させている、請求項１に記載したラジアル玉軸受用合成樹脂製冠型保持器。
3. 補強リングが、径方向中央部に配置され軸方向に対し直交する方向に存在する平板部と、内径寄り部分及び外径寄り部分に配置され、それぞれ軸方向片面側に折れ曲がった内径側折れ曲がり部及び外径側折れ曲がり部とを備えるものである、請求項１又は請求項２に記載したラジアル玉軸受用合成樹脂製冠型保持器。
4. 補強リングの少なくとも軸方向片面を、軸方向に起伏した凹凸を円周方向に関して交互に連続させた波型としている、請求項１又は請求項２に記載したラジアル玉軸受用合成樹脂製冠型保持器。
5. 補強リングが、金属板を、円周方向に関して隣り合う部分を軸方向に関して互いに逆方向に曲げ形成して波形に構成されている、請求項４に記載したラジアル玉軸受用合成樹脂製冠型保持器。
6. 補強リングの軸方向他面のうちの軸方向片側に凹んだ部分にも合成樹脂を存在させ、この部分に存在する合成樹脂と、上記補強リングの外径側部分及び内径側部分に存在する合成樹脂とを連続させた、請求項５に記載したラジアル玉軸受用合成樹脂製冠型保持器。
7. 補強リングの一部で主部の軸方向に関して各ポケットと整合する部分、又は、隣り合うポケット同士の間部分に整合する部分に、それぞれ通孔が形成されている、請求項１〜６のうちの何れか１項に記載したラジアル玉軸受用合成樹脂製冠型保持器。
8. 内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有する内輪と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の玉と、これら各玉を保持する保持器とを備えたラジアル玉軸受に於いて、この保持器が請求項１〜７のうちの何れか１項に記載したラジアル玉軸受用合成樹脂製冠型保持器である事を特徴とするラジアル玉軸受。
9. 外輪の両端部内周面と内輪の両端部外周面との間に設けられ、各玉が存在する空間と外部空間とを遮断するシールリングを備えており、このシールリングの側面と保持器の端面とが接触しない様に、これらシールリングの側面と保持器の端面との間隔と、この保持器のポケット内周面と上記各玉の転動面との隙間であるポケット隙間との関係を規制している、請求項８に記載したラジアル玉軸受。
   

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