JP2009058039A - 転がり軸受用保持器 - Google Patents

Abstract

【課題】保持器を両抱き式として、転動体に対する保持剛性を高くし高速回転時の遠心力によって変形されにくい構造とすると共に、ポケット内に対する潤滑油の流れを円滑化し、攪拌抵抗を低減してトルク損失を良好に抑制する。
【解決手段】軸方向両端部に配置された第１、第２の円環部２１、２２と、これら第１、第２の円環部２１、２２を連結すると共に転動体１８を収納する複数のポケット２５を区画形成する複数の柱部２６とを備える。複数の柱部２６において軸方向に分割され、これら分割部において結合される第１、第２の分割体３０、３５によって分割構成される。第１、第２の分割体３０、３５のうち、少なくとも一方の分割体の外径面には、基端がポケット２５に通じる油溝４０が凹設される。油溝４０は、ポケット２５に通じる基端側が深く先端側に向けてしだいに浅くなる傾斜状に形成されている。
【選択図】図３

Description

この発明は転がり軸受用保持器に関する。

従来、玉軸受、ころ軸受等の転がり軸受に用いられる保持器において、冠型保持器とも呼ばれている片抱き式の保持器が知られている。
また、保持器において、軸方向両端部に配置された第１、第２の円環部と、これら第１、第２の円環部を連結すると共に転動体を収納する複数のポケットを区画形成する複数の柱部とを備え、各柱部において軸方向に分割され、これら各柱分割部で相互に結合される第１、第２の分割体によって分割構成された両抱き式（分割式）の保持器が知られている（例えば特許文献１参照）。
特開２００６−２９２０９７号公報

ところで、片抱き式の保持器は、転動体に対する保持剛性が低く高速回転時の遠心力によって変形されやすい構造となり、高速回転用には適応できない場合がある。
すなわち、高速回転時の遠心力によって保持器が変形されると、保持器の変形部の一部が転動体と不測に干渉し、回転抵抗を増大させたり、焼き付きを発生させる懸念がある。
これに対し、両抱き式の保持器は、片抱き式の保持器と比べ、転動体に対する保持剛性が高く高速回転時の遠心力によって変形されにくい構造となり、高速回転用に適する。
しかしながら、両抱き式の保持器は、ポケット内に潤滑油が滞留しやすく、転動体による潤滑油の攪拌抵抗が大きくなり、トルク損失をまねく恐れがある。
この発明の目的は、前記問題点に鑑み、保持器を両抱き式として、転動体に対する保持剛性を高くし高速回転時の遠心力によって変形されにくい構造とすると共に、ポケット内に対する潤滑油の流れを円滑化し、これによって潤滑油の攪拌抵抗を低減してトルク損失を良好に抑制することができる転がり軸受用保持器を提供することである。

前記課題を解決するために、この発明の請求項１に係る転がり軸受用保持器は、内輪と外輪との間の環状空間に配置され、前記内輪と前記外輪との間に複数の転動体を転動可能に保持するための転がり軸受用保持器であって、
軸方向両端部に配置された第１、第２の円環部と、これら第１、第２の円環部を連結すると共に前記転動体を収納する複数のポケットを区画形成する複数の柱部とを備え、
前記複数の柱部において軸方向に分割され、これら分割部において結合される第１、第２の分割体によって分割構成され、
前記第１、第２の分割体のうち、少なくとも一方の分割体の外径面には、基端が前記ポケットに通じる油溝が凹設され、
前記油溝は、前記ポケットに通じる基端側が深く先端側に向けてしだいに浅くなる傾斜状に形成されていることを特徴とする。

前記構成によると、複数の柱部において軸方向に分割され、これら分割部において結合される第１、第２の分割体によって分割構成された両抱き式の保持器とすることで、片抱き式の保持器と比べ、転動体に対する保持剛性を高くすることができ、高速回転用に適する。
特に、第１、第２の分割体のうち、少なくとも一方の分割体の外径面に凹設された油溝がポケットに通じる基端側が深く先端側に向けてしだいに浅くなる傾斜状に形成されているため、軸受け回転時において、保持器の内径側からポケットに流入した潤滑油が遠心力の作用によって外径側へ流れた後、油溝を通して円滑に排出される。
前記したようにして、ポケット内に対する潤滑油の流れを円滑化することができ、これによって潤滑油の攪拌抵抗を低減してトルク損失を良好に抑制することができる。

請求項２に係る転がり軸受用保持器は、請求項１に記載の転がり軸受用保持器であって、
ポケットは、転動体としての玉の外周面に対し四辺において接触可能な略四角形状に形成され、
油溝は、前記ポケットの各角部から放射状をなしてそれぞれ設けられていることを特徴とする。
前記構成によると、ポケットの各角部から放射状をなしてそれぞれ設けられた油溝によってポケットに流入した潤滑油をより一層円滑に排出することができ、潤滑油の攪拌抵抗の低減に効果が大きい。

請求項３に係る転がり軸受用保持器は、請求項１又は２に記載の転がり軸受用保持器であって、
第１、第２の分割体のうち、少なくとも一方の分割体の外径面には、外輪の内径面に向けて突出する凸部が形成されていることを特徴とする。
前記構成によると、軸受け回転時において、遠心力の作用によって保持器の外径が拡張し、分割体の外径面に形成された凸部が外輪の内径面に接触したとしても、分割体の外径面と外輪の内径面との間には常に隙間が確保される。このため、油溝を通して排出された潤滑油を前記隙間を通して転がり軸受の外部に良好に排出することができる。

この発明を実施するための最良の形態について実施例にしたがって説明する。

〔実施例１〕
この発明の実施例１を図１〜図６にしたがって説明する。
図１はこの発明の実施例１に係る保持器が採用された転がり軸受としての深溝玉軸受を示す断面図である。図２は深溝玉軸受の内輪、外輪、転動体及び保持器の組み付け状態を拡大して示す断面図である。図３は保持器の一部を拡大して示す斜視図である。図４は図３のＩＶ−ＩＶ線に基づく断面図である。図５は図３のＶ−Ｖ線に基づく断面図である。図６は第１、第２の分割体の外径面に凹設された油溝を示す断面図である。

図１と図２に示すように、転がり軸受が深溝玉軸受である場合を例示するこの実施例１において、内輪１２の外径面に形成された軌道面１３と、外輪１５の内径面に形成された軌道面１６との間には、転動体としての複数の玉１８が転動可能に配列されている。 内輪１２と外輪１５との間の環状空間には、複数の玉１８を保持する保持器２０が組み込まれている。

図２と図３に示すように、保持器２０は、軸方向両端部に配置された第１、第２の円環部２１、２２と、これら第１、第２の円環部２１，２２を連結すると共に複数の玉１８を周方向に所定間隔を隔てて転動可能に収納する複数のポケット２５を区画形成するための複数の柱部２６とを備えている。
また、保持器２０は、複数の柱部２６において軸方向に分割され、これら分割部において結合される第１、第２の分割体３０、３５によって分割構成されている。
すなわち、第１の分割体３０は、第１の円環部２１と、柱部２６の軸方向一側の第１の柱分割部３１とを一体に有する一方、第２の分割体３５は、第２の円環部２２と、柱部２６の軸方向他側の第２の柱分割部３６とを一体に有しており、これら、第１、第２の分割体３０、３５は共に耐摩耗性及び耐熱性を有する合成樹脂材の射出成形によって形成されている。
そして、図４と図５に示すように、第１、第２の柱分割部３１、３６には、相互に弾性的に係合して第１、第２の分割体３０、３５を結合状態に保持する結合部３２、３７と係止部３３、３８とがそれぞれ形成されている。なお、第１、第２の柱分割部３１、３６の結合部３２、３７と係止部３３、３８は、周知の構造をなしており、例えば、特許文献１（特開２００６−２９２０９７号公報）と同様であるため、その詳細は省略する。

図３と図６に示すように、第１、第２の分割体３０、３５の外径面には、基端がポケット２５に通じる油溝４０がそれぞれ凹設され、この油溝４０はポケット２５に通じる基端側が深く先端側に向けてしだいに浅くなる傾斜状に形成されている。
この実施例１において、ポケット２５は、玉１８の外周面に対し四辺において接触可能な略四角形状に形成されている。
また、油溝４０は、ポケット２５の各角部から放射状をなしてそれぞれ設けられ、基端が柱部２６の内径端又はその近傍に位置して深く形成され、先端側が第１の円環部２１又は第２の円環部２２の端面に至って浅く形成された傾斜溝をなしている。

また、この実施例１において、図２と図３に示すように、第１、第２の分割体３０、３５の外径面には、外輪１５の内径面に向けて突出する複数の凸部５０が形成されている。 また、凸部５０は、その形状、大きさ、配列態様等は適宜に設定すればよく、潤滑油の排出性を考慮すると、保持器２０の周方向に連続する無端環状に形成することは避け、周方向に断続的、又は点在するように配置することが望ましい。

上述したように構成されるこの実施例１に係る転がり軸受用保持器２０において、第１、第２の分割体３０、３５によって分割構成された両抱き式の保持器２０とすることで、片抱き式の保持器と比べ、玉１８に対する保持剛性を高くすることができ、高速回転用に適する。
また、軸受け回転時において、保持器２５の内径側からポケット２５内に流入した潤滑油は遠心力の作用によって外径側へ向けて流れる。また、ポケット２５内に流入した潤滑油の一部は、ポケット２５の各角部に配置された油溝４０内に流入し、これら油溝４０に沿ってそれぞれ流れて排出される。これによって、ポケット２５内に流入した潤滑油を効率よく円滑に排出することができる。この結果、潤滑油の攪拌抵抗を小さく抑えることができ、トルク損失の低減に効果が大きい。
しかも、この実施例１において、ポケット２５の各角部から放射状をなしてそれぞれ設けられた油溝４０は、その基端が柱部２６の内径端又はその近傍に位置して深く形成され、先端側が第１の円環部２１又は第２の円環部２２の端面に至って（開口して）浅く形成された傾斜溝をなしている。このため、保持器２５の内径側からポケット２５内に流入した潤滑油の一部が油溝４０に案内されて外径側へ一層円滑に流れて排出される。

また、この実施例１において、図２と図６に示すように、第１、第２の分割体３０、３５の外径面に外輪１５の内径面に向けて突出する凸部５０が形成されている。このため、軸受け回転時において、遠心力の作用によって保持器２０の外径が僅かではあるが拡張し、第１、第２の分割体３０、３５の凸部５０が外輪１５の内径面（軌道面１６の両側部の内径面）に接触したとしても、保持器２０の外径面と外輪１５の内径面との間には常に隙間Ｓを確保することができる。この結果、油溝４０に誘導されて排出された潤滑油を前記隙間Ｓを通して深溝玉軸受の外部に良好に排出することができる。
ただし、この実施例１においては、油溝４０の先端側が第１の円環部２１又は第２の円環部２２の端面に至って開口しているため、保持器２０の外径面が外輪１５の内径面に接触したとしても、油溝４０の先端は、常に第１の円環部２１又は第２の円環部２２の端面に開口する。したがって、第１、第２の分割体３０、３５の外径面に外輪１５の内径面に向けて突出する凸部５０を必ずしも設けなくても、潤滑油の停滞を防止することができる。

なお、この発明は前記実施例１に限定するものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。
例えば、前記実施例１においては、第１、第２の分割体３０、３５の外径面のポケット２５の各角部から放射状をなして計４つの油溝４０が設けられる場合を例示したが油溝４０の配設個数、形状、長さ、溝幅等は適宜に設定すればよい。
例えば、図７と図８に示すように、第１、第２の分割体３０、３５の外径面のポケット２５の周方向両縁部から周方向へ所定長さの油溝１４０（２４０）を平行状に形成してもよく、図９に示すように、油溝３４０を斜めに形成してもよい。

また、図７と図９に示すように、油溝１４０（２４０）の溝幅を、ポケット２５に通じる基端側が広く先端側に向けてしだいに狭くなる形状に形成してもよく、図８に示すように、油溝３４０の溝幅を、ポケット２５に通じる基端側から先端側にわたって同幅に形成してもよい。ただし、図７〜図９に示す油溝１４０、２４０、３４０は、いずれにおいても、図１０に示すように、ポケット２５に通じる基端側が深く先端側に向けてしだいに浅くなる傾斜状に形成されている。
すなわち、油溝４０（１４０、２４０、３４０）は、第１、第２の分割体３０、３５のうち、少なくとも一方の分割体の外径面に凹設され、ポケット２５に通じる基端側が深く先端側に向けてしだいに浅くなる傾斜状に形成されることで、この発明を実施可能である。

また、図７〜図９に示すような油溝１４０、２４０、３４０においては、保持器２０の外径面と外輪１５の内径面との間に、常に隙間を確保するために、第１、第２の分割体３０、３５のうち、少なくとも一方の分割体の外径面に、実施例１で述べた凸部５０を形成することが望ましい。
また、前記実施例１においては、転がり軸受が深溝玉軸受である場合を例示したが、深溝玉軸受以外の転がり玉軸受やころ軸受の保持器としても採用することができる。

この発明の実施例１に係る保持器が採用された転がり軸受としての深溝玉軸受を示す断面図である。 同じく深溝玉軸受の内輪、外輪、転動体及び保持器の組み付け状態を拡大して示す断面図である。 同じく保持器の一部を拡大して示す斜視図である。 同じく図３のＩＶ−ＩＶ線に基づく断面図である。 同じく図３のＶ−Ｖ線に基づく断面図である。 同じく第１、第２の分割体の外径面に凹設された油溝を示す断面図である。 第１、第２の分割体の外径面の油溝がポケットの周方向両側部から周方向へ平行状をなし基端側から先端側に向けてしだいに狭くなる形状に形成された実施態様を示す説明図である。 第１、第２の分割体の外径面の油溝がポケットの周方向両側部から周方向へ平行状をなし基端側から先端側にわたって同幅に形成された実施態様を示す説明図である。 第１、第２の分割体の外径面の油溝がポケットの周方向両側部から周方向へ傾斜状をなし基端側から先端側に向けてしだいに狭くなる形状に形成された実施態様を示す説明図である。 第１、第２の分割体の外径面の油溝を示す横断面図である。

符号の説明

１２ 内輪
１５ 外輪
１８ 玉（転動体）
２０ 保持器
２１ 第１の円環部
２２ 第２の円環部
２５ ポケット
２６ 柱部
３０ 第１の分割体
３１ 第１の柱分割部
３５ 第２の分割体
３６ 第２の柱分割部
４０、１４０、２４０、３４０ 油溝
５０ 凸部

Claims (3)

1. 内輪と外輪との間の環状空間に配置され、前記内輪と前記外輪との間に複数の転動体を転動可能に保持するための転がり軸受用保持器であって、
   軸方向両端部に配置された第１、第２の環状部と、これら第１、第２の環状部を連結すると共に前記転動体を収納する複数のポケットを区画形成する複数の柱部とを備え、
   前記複数の柱部において軸方向に分割され、これら各柱分割部において結合される第１、第２の分割体によって分割構成され、
   前記第１、第２の分割体のうち、少なくとも一方の分割体の外径面には、基端が前記ポケットに通じる油溝が凹設され、
   前記油溝は、前記ポケットに通じる基端側が深く先端側に向けてしだいに浅く形成された傾斜状に形成されていることを特徴とする転がり軸受用保持器。
2. 請求項１に記載の転がり軸受用保持器であって、
   ポケットは、転動体としての玉の外周面に対し四辺において接触可能な略四角形状に形成され、
   油溝は、前記ポケットの各角部から放射状をなしてそれぞれ設けられていることを特徴とする転がり軸受用保持器。
3. 請求項１又は２に記載の転がり軸受用保持器であって、
   第１、第２の分割体のうち、少なくとも一方の分割体の外径面には、外輪の内径面に向けて突出する凸部が形成されていることを特徴とする転がり軸受用保持器。

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