JP2011202671A - 転がり軸受用保持器及び転がり軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑剤（グリースや潤滑油等）を適切に循環させる機能を備え、より適切な潤滑性を得ることができる転がり軸受用保持器、及び転がり軸受を提供する。
【解決手段】円環形状を有し、環状部１０Ｅと、環状部の軸方向の一方側に突出する複数の爪部１０Ｄとを備え、隣り合う２つの爪部と、環状部と、で囲まれる空間が転動体を保持するポケット１０Ａとして形成されている転がり軸受用保持器１０において、環状部１０Ｅには、軸方向の他方側となる端面１０Ｔの側と、外周面１０Ｇの側と、の双方の側に開口する凹部１０Ｃが複数形成されている、転がり軸受用保持器１０。また、凹部１０Ｃにおける底面１０Ｍは、外周面１０Ｇから端面１０Ｔに向かって、窪むことなく滑らかに連続する形状に形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、内輪と外輪との間に複数の転動体を有している転がり軸受に用いられて各転動体の間隔を一定に保持する転がり軸受用保持器、及び当該転がり軸受用保持器を備えた転がり軸受に関する。

近年では、内輪と外輪との間に複数の転動体を備えた転がり軸受が、種々の機械で用いられている。そして各転動体は、転がり軸受用保持器にて間隔が一定に保たれている。
従来の転がり軸受用保持器１１０としては、例えば図４に示すような形状のものが多く用いられている。
また、例えば特許文献１に記載された従来技術には、転動体を保持するポケットを形成する複数の爪部（回転軸方向の一方の側に突出する爪部）を備え、隣り合う爪部との間（ポケットを形成していない個所）をリブ形状として補強した、玉軸受用プラスチック製冠型保持器が開示されている。

実開昭５５−７０６１７号公報

転がり軸受の外輪、内輪、転動体は、主に金属で形成されており、潤滑剤（グリースや潤滑油等）が外輪と内輪の間の空間に封入されている。内輪に対して外輪が相対的に回転すると、転動体が自転しながら内輪に対して相対的に公転し、転動体の公転によって転がり軸受用保持器も回転する。このように、内輪に対して、外輪の回転、転動体の自転及び公転、転がり軸受用保持器の回転、によって潤滑剤が内輪と外輪の間の空間内で攪拌される。
なお、転がり軸受用保持器に張り付いた潤滑剤は、転がり軸受用保持器の回転による遠心力で外輪の側に移動する。しかし、特許文献１に記載された転がり軸受用保持器や、図４に示す従来の転がり軸受用保持器１１０は、転がり軸受用保持器の外周面が凹凸の無い平坦な円筒面であるため、外輪の側に移動した潤滑剤を内輪の側に積極的に循環させる機能を有していない。
従って、潤滑剤の封入量が少ない場合、潤滑剤が外輪の側に滞り易く、適切な潤滑を得られない可能性がある。このように潤滑剤が転がり軸受の内部で適切に循環せずに安定してしまう場合であっても充分な潤滑性を持たせるためには、転がり軸受の空間容積（内輪と外輪との間の空間の容積）に対して一定量以上の潤滑剤を封入する必要がある。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、潤滑剤（グリースや潤滑油等）を適切に循環させる機能を備え、より適切な潤滑性を得ることができる転がり軸受用保持器、及び転がり軸受を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る転がり軸受用保持器は次の手段をとる。
まず、本発明の第１の発明は、円環形状を有し、環状部と、前記環状部の軸方向の一方側に突出する複数の爪部と、を備え、隣り合う２つの前記爪部と、前記環状部と、で囲まれる空間が転動体を保持するポケットとして形成されている転がり軸受用保持器において、前記環状部には、軸方向の他方側となる端面の側と、外周面の側と、の双方の側に開口する凹部が複数形成されている、転がり軸受用保持器である。

この第１の発明によれば、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、転がり軸受用保持器の端面１０Ｔの側（ポケットと反対側）と、外周面１０Ｇの側と、の双方の側に開口する凹部１０Ｃを有する。
転がり軸受用保持器が回転すると、この凹部がシロッコファンとして機能し、端面の側から流体を吸入して外周面の側から流体を吐出し、更に転動体の自転との協調動作により、図２の下図に示すように、流体の循環経路ＧＫを形成することができる。
この凹部にて、潤滑剤（グリースや潤滑油等）を適切に循環させる機能を備えることが可能であり、より適切な潤滑性を得ることができる。

次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る転がり軸受用保持器であって、前記凹部における底面は、前記外周面から前記端面に向かって、窪むことなく滑らかに連続する形状に形成されている、転がり軸受用保持器である。

この第２の発明によれば、転がり軸受用保持器の端面の側から吸入して外周面の側から吐出する流体を、より滑らかに移動させることができる。
これにより、形成した流体の循環経路ＧＫ（図２の下図参照）にて、より効率良く潤滑剤（グリースや潤滑油等）を循環させることができる。

次に、本発明の第３の発明は、円環形状を有し、環状部と、前記環状部の軸方向の一方側に突出する複数の爪部と、を備え、隣り合う２つの前記爪部と、前記環状部と、で囲まれる空間が転動体を保持するポケットとして形成されている転がり軸受用保持器において、前記環状部には、軸方向の他方側となる端面の側、または外周面の側、の少なくとも一方の側に突出する凸部が複数形成されている、転がり軸受用保持器である。

この第３の発明によれば、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、転がり軸受用保持器の外周面１０Ｇの側、または端面１０Ｔの側、の少なくとも一方の側に突出する凸部１０Ｈを有する。
転がり軸受用保持器が回転すると、この凸部がファンとして機能し、外周面の側に流体を吐出し、更に転動体の自転との協調動作により、図２の下図に示すように、流体の循環経路ＧＫを形成することができる。
この凸部にて、潤滑剤（グリースや潤滑油等）を適切に循環させる機能を備えることが可能であり、より適切な潤滑性を得ることができる。

次に、本発明の第４の発明は、上記第１の発明〜第３の発明のいずれかに係る転がり軸受用保持器と、前記転がり軸受用保持器の前記ポケットのそれぞれに保持される複数の転動体と、前記転がり軸受用保持器の内周側に配置されて自身の外周面に前記転動体のそれぞれの軌道となる内周側軌道面を有する内周側部材と、前記転がり軸受用保持器の外周側に配置されて自身の内周面に前記転動体のそれぞれの軌道となる外周側軌道面を有する外周側部材と、を備えている、転がり軸受である。

この第４の発明によれば、ファンとして機能する転がり軸受用保持器を備えた転がり軸受とすることで、潤滑剤（グリースや潤滑油等）を適切に循環させる機能を備え、より適切な潤滑性を得ることができる転がり軸受を実現することができる。

次に、本発明の第５の発明は、上記第４の発明に係る転がり軸受であって、前記外周側部材と前記内周側部材に囲まれた空間において軸方向に開口している開口部を密封する環状の密封部材を備えている。
前記密封部材の外周側は前記外周側部材に固定されているとともに、前記密封部材の内周側は前記内周側部材に固定されることなく前記内周側部材に接触している。
そして、前記密封部材における前記転がり軸受用保持器と対向している面における少なくとも外周側は、前記内周側部材から前記外周側部材に向かって、前記転がり軸受用保持器の方向に傾斜する形状に形成されている、転がり軸受である。

この第５の発明によれば、図２の下図に示すように、潤滑剤（グリースや潤滑油等）が滞り易い空間を狭くすることで、より潤滑剤が滞りにくくすることが可能である。また転がり軸受用保持器の方向に傾斜した面にて、潤滑剤を転がり軸受用保持器の側に誘導する。
これにより、より適切に潤滑剤の循環を行うことが可能であり、より適切な潤滑性を得ることができる転がり軸受を実現することができる。

本発明の転がり軸受用保持器１０の第１の実施形態（Ａ）と第２の実施の形態（Ｂ）の外観形状の例を説明する図である。 本発明の転がり軸受用保持器１０を用いた転がり軸受１、及び潤滑剤Ｇの循環経路ＧＫを説明する図である。 本発明の転がり軸受用保持器１０の第３の実施形態（Ａ）と第４の実施の形態（Ｂ）の外観形状の例を説明する図である。 従来の転がり軸受用保持器１１０の外観形状の例を説明する図である。

以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。図１（Ａ）は本発明の転がり軸受用保持器１０の第１の実施の形態の外観形状の例を示しており、図１（Ｂ）は本発明の転がり軸受用保持器１０の第２の実施の形態の外観形状の例を示している。

●［転がり軸受用保持器１０の第１及び第２の実施の形態（図１）］
図１（Ａ）に示す第１の実施の形態、及び図１（Ｂ）に示す第２の実施の形態の転がり軸受用保持器１０は、どちらも円環形状を有しており、環状部１０Ｅと、環状部１０Ｅの軸方向（回転軸ＺＳ方向であり、図２参照）の一方側に突出する複数の爪部１０Ｄとを備えている。また、どちらの転がり軸受用保持器１０も、隣り合う２つの爪部１０Ｄと環状部１０Ｅとで囲まれる空間が、転動体３０を保持するポケット１０Ａとして形成されている。

そして、どちらの転がり軸受用保持器１０も、環状部１０Ｅには、軸方向の他方側となる端面１０Ｔの側と、外周面１０Ｇの側と、の双方の側に開口する凹部１０Ｃが複数形成されている。なお、凹部１０Ｃにおける回転方向の側の長さが所定以上である場合は、図１（Ａ）に示すように板状部材１０Ｂにて凹部１０Ｃを回転方向に対して分割するようにしてもよい。
また、図１（Ｂ）に示す第２の実施の形態の転がり軸受用保持器１０では、凹部１０Ｃの底面１０Ｍは、外周面１０Ｇから端面１０Ｔに向かって、窪むことなく滑らかに連続する形状に形成されている。
転がり軸受用保持器１０の凹部１０Ｃの底面１０Ｍは、外周面１０Ｇから端面１０Ｔまで、転がり軸受用保持器１０の軸中心に対して、端面１０Ｔから軸方向の爪部１０Ｄ側に向かって縮径することなく形成され、端面１０Ｔから軸方向の爪部１０Ｄ側に向かって拡径する面を有している。転がり軸受用保持器１０の凹部１０Ｃの底面１０Ｍは、外周面１０Ｇから端面１０Ｔまでのいずれの位置でも、転がり軸受用保持器１０の軸中心に対して、端面１０Ｔから軸方向の爪部１０Ｄ側に向かって拡径する面で形成されている。
この凹部１０Ｃが、以降に説明するように潤滑剤（グリースや潤滑油等）を積極的に循環させる機能を果たす。

●［本発明の転がり軸受用保持器１０を用いた転がり軸受（図２）］
次に図２を用いて、本発明の転がり軸受用保持器１０を用いた転がり軸受１における潤滑剤Ｇの循環について説明する。
図２の上図は、転がり軸受１を、回転軸ＺＳを含む面にて切断した断面図を示しており、図２の下図は、図２の上図における転がり軸受用保持器１０の周囲の拡大図である。

転がり軸受１は、転がり軸受用保持器１０と、転がり軸受用保持器１０の各ポケット１０Ａ（図１（Ａ）、（Ｂ）参照）のそれぞれに保持される転動体３０と、内輪４０（内周側部材に相当）と、外輪５０（外周側部材に相当）とを備えている。
内輪４０は、転がり軸受用保持器１０の内周側に配置され、内輪４０の外周面には、転動体３０の内周側の軌道となる内周側軌道面を備えている。また外輪５０は、転がり軸受用保持器１０の外周側に配置され、外輪５０の内周面には、転動体３０の外周側の軌道となる外周側軌道面を備えている。

なお、転がり軸受１には、外輪５０と内輪４０とで囲まれた空間内に潤滑剤Ｇ（本実施の形態ではグリース）が封入されており、当該潤滑剤Ｇの流出を防止するとともに外部からの水等の浸入を防止する密封部材６０が設けられている。
密封部材６０は環状形状を有しており、外周側が外輪５０に固定され、内周側は内輪４０に固定されることなく内輪４０に接触するように設けられている。なお、密封部材６０は、金属等のベース部材６０Ａと、密封用の樹脂やゴム等の弾性部材６０Ｂとで構成されている。

内輪４０に対して外輪５０が相対的に回転すると、転動体３０が自転しながら内輪４０の周囲を公転し、転動体３０を保持している転がり軸受用保持器１０が回転する。
転がり軸受用保持器１０が回転すると、転がり軸受用保持器１０に設けられている凹部１０Ｃがシロッコファンとして機能し、転がり軸受用保持器１０は、遠心力にて、凹部１０Ｃ内の物体（この場合、空気や潤滑剤Ｇ）を、開口している外周面１０Ｇの側に積極的に吐出する。凹部１０Ｃ内の物体が外周面１０Ｇの側に吐出されると、凹部１０Ｃは開口している端面１０Ｔの側から物体（この場合、空気や潤滑剤Ｇ）を積極的に吸引する。
また、このとき転動体３０は自転しており、例えば図２の下図に示す回転方向３０Ｋに向かって回転している場合、凹部１０Ｃによる端面１０Ｔからの吸引、凹部１０Ｃによる外周面１０Ｇからの吐出、転動体３０の回転方向３０Ｋによる（潤滑剤や空気の）連れ周り、の協調動作により、図２の下図に示す循環経路ＧＫが形成される。
これにより、潤滑剤Ｇを適切に（積極的に）循環させることが可能となり、適切な潤滑性を得ることができる。また、潤滑剤の適切な循環により、潤滑剤及び転がり軸受を、より長寿命化することができる。
また、従来と同等の潤滑性や寿命を得る場合、従来よりも潤滑剤の封入量を減少させることができる。

なお、潤滑剤Ｇは、外輪５０と内輪４０との間の空間に封入されており、この空間内の外周側（遠心力で外周側に移動するため）における転がり軸受用保持器１０から遠い位置に滞留し易い（転がり軸受用保持器１０で攪拌されにくいため）。
そこで、密封部材６０における転がり軸受用保持器１０と対向する面における少なくとも外周側を、内輪４０の側から外輪５０の側に向かって、転がり軸受用保持器１０の方向に傾斜する形状となるように形成する。図２は、内輪４０の側から外輪５０の側に向かって転がり軸受用保持器１０の方向に傾斜する面を有する充填部材６０Ｃを設けた例を示しているが、ベース部材６０Ａと充填部材６０Ｃとを一体的に形成してもよい。
これにより、潤滑剤Ｇが滞留し易い空間をより狭くするとともに、転がり軸受用保持器１０に向かって傾斜させた面にて、潤滑剤Ｇを転がり軸受用保持器１０の方向に誘導することができるので、更に効率的に潤滑剤Ｇを循環経路ＧＫにて循環させることができる。

●［転がり軸受用保持器１０の第３及び第４の実施の形態（図３）］
以上の説明では、転がり軸受用保持器１０に凹部１０Ｃを設けた例を説明したが、転がり軸受用保持器１０に凸部を設けてもよい。
例えば図３（Ａ）に示すように、転がり軸受用保持器１０の外周面１０Ｇの側に突出する凸部１０Ｈを設けたり、図３（Ｂ）に示すように、転がり軸受用保持器１０の端面１０Ｔの側（ポケット１０Ａと反対の側）に突出する凸部１０Ｈを設けたりしてもよい。
なお、転がり軸受用保持器１０の回転方向が決まっている場合は、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、凸部１０Ｈにおける回転方向に向かう面を、回転方向に応じて傾斜させると、より効率よく循環経路ＧＫを形成することができる。なお、転がり軸受用保持器１０の回転方向が決まっていない場合は、凸部１０Ｈにおける回転方向に向かう面を、回転方向に対して直交する方向に設定することが好ましい。
このように、転がり軸受用保持器１０の外周面１０Ｇの側、あるいは転がり軸受用保持器１０の端面１０Ｔの側、の少なくとも一方の側に突出する凸部１０Ｈを設ける。

転がり軸受用保持器１０が回転すると、凸部１０Ｈがファンの機能を果たし、転がり軸受用保持器１０は空気と潤滑剤Ｇを積極的に外輪の側に吹き飛ばす。そして、転動体３０の自転による（潤滑剤と空気の）連れ周りと協調して、図２の下図に示す循環経路ＧＫが形成される。
なお、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示す凸部１０Ｈは、凸部１０Ｈにおける端面１０Ｔの側から空気や潤滑剤を吸引する。
この凸部１０Ｈの構造の他は、第１及び第２の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。

本発明の転がり軸受用保持器１０、及び転がり軸受１は、本実施の形態で説明した外観、構成、構造、形状等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
本実施の形態の説明では、図１（Ａ）及び（Ｂ）にて凹部１０Ｃを備えた転がり軸受用保持器１０の例を説明し、図３（Ａ）及び（Ｂ）にて凸部１０Ｈを備えた転がり軸受用保持器１０の例を説明したが、凹部１０Ｃと凸部１０Ｈの双方を備えた転がり軸受用保持器を構成することもできる。
本実施の形態にて説明した転がり軸受用保持器１０は、ポリアミド６６や４６等、種々の樹脂にて形成することができる。
本実施の形態の説明では、潤滑剤Ｇをグリースとしたが、潤滑油や、潤滑油にゲル化剤や高分子を分散した潤滑剤であっても良い。

１ 転がり軸受
１０ 転がり軸受用保持器
１０Ａ ポケット
１０Ｃ 凹部
１０Ｄ 爪部
１０Ｅ 環状部
１０Ｇ 外周面
１０Ｈ 凸部
１０Ｍ 底面
１０Ｔ 端面
３０ 転動体
３０Ｋ 回転方向
４０ 内輪（内周側部材）
５０ 外輪（外周側部材）
６０ 密封部材
ＧＫ 循環経路
ＺＳ 回転軸

Claims (5)

1. 円環形状を有し、
   環状部と、
   前記環状部の軸方向の一方側に突出する複数の爪部と、を備え、
   隣り合う２つの前記爪部と、前記環状部と、で囲まれる空間が転動体を保持するポケットとして形成されている転がり軸受用保持器において、
   前記環状部には、軸方向の他方側となる端面の側と、外周面の側と、の双方の側に開口する凹部が複数形成されている、
   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、
   前記凹部における底面は、前記外周面から前記端面に向かって、窪むことなく滑らかに連続する形状に形成されている、
   転がり軸受用保持器。
3. 円環形状を有し、
   環状部と、
   前記環状部の軸方向の一方側に突出する複数の爪部と、を備え、
   隣り合う２つの前記爪部と、前記環状部と、で囲まれる空間が転動体を保持するポケットとして形成されている転がり軸受用保持器において、
   前記環状部には、軸方向の他方側となる端面の側、または外周面の側、の少なくとも一方の側に突出する凸部が複数形成されている、
   転がり軸受用保持器。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の転がり軸受用保持器と、
   前記転がり軸受用保持器の前記ポケットのそれぞれに保持される複数の転動体と、
   前記転がり軸受用保持器の内周側に配置されて自身の外周面に前記転動体のそれぞれの軌道となる内周側軌道面を有する内周側部材と、
   前記転がり軸受用保持器の外周側に配置されて自身の内周面に前記転動体のそれぞれの軌道となる外周側軌道面を有する外周側部材と、を備えている、
   転がり軸受。
5. 請求項４に記載の転がり軸受であって、
   前記外周側部材と前記内周側部材に囲まれた空間において軸方向に開口している開口部を密封する環状の密封部材を備え、
   前記密封部材の外周側は前記外周側部材に固定されているとともに、前記密封部材の内周側は前記内周側部材に固定されることなく前記内周側部材に接触しており、
   前記密封部材における前記転がり軸受用保持器と対向している面における少なくとも外周側は、前記内周側部材から前記外周側部材に向かって、前記転がり軸受用保持器の方向に傾斜する形状に形成されている、
   転がり軸受。
   
   

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