JP2012047197A - 玉軸受用波形保持器および玉軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】一対の波形保持器半体の周方向および径方向への相対的なズレ動きを阻止することができるようにした玉軸受用の波形保持器および玉軸受を提供することである。
【解決手段】半球状のポケット部３２と平板部３３が周方向に交互に形成された一対の波形保持器半体３１ａ、３１ｂを有し、一方の波形保持器半体３１ａの平板部３３の外径側に爪３５を設け、その爪３５を他方の波形保持器半体３１ｂの平板部３３の外径側部を包み込む方向に折り曲げて一対の波形保持器半体３１ａ、３１ｂを軸方向に非分離とする。一対の波形保持器半体３１ａ、３１ｂの互いに衝合する平板部３３の一方に凹部４１を形成し、他方に突出部４２を設け、その突出部４２を凹部４１に係合して、一対の波形保持器半体３１ａ、３１ｂの周方向および径方向への相対移動を防止する。
【選択図】図２

Description

この発明は、玉軸受のボールを保持する波形保持器および玉軸受に関する。

玉軸受のボールを保持する保持器として、半球状のポケット部と平板部が周方向に交互に形成された一対の波形保持器半体を有し、一方の波形保持器半体の平板部の外径側に爪を設け、その爪を他方の波形保持器半体の平板部の外径側部を包み込む方向に折り曲げて、一対の波形保持器半体を軸方向に非分離としたものが従来から知られている。

ところで、上記のような波形保持器においては、爪の折曲げが強くなり過ぎると波形保持器半体に変形が生じるため、普通、爪と他方の波形保持器半体の平板部間にガタが形成される程度に爪を折り曲げるようにしている。

この場合、爪と平板部間に形成されるガタの範囲内で一対の波形保持器半体が相対的に移動可能であるため、一対のポケット部によって形成されるポケットの内面とその内側に組込まれたボール間のポケットすきまを一定に管理することができず、ボールの遅れ、進みにより結合にズレが生じてポケット内面に対するボールの接触が不安定となり、軸受回転時のトルク損失が大きく、異音を発生する可能性がある。

そのような不都合を解消するため、特許文献１においては、一方の波形保持器半体の平板部それぞれの内径側に軸方向突片を設け、その突片を他方の波形保持器半体の平板部の内径側にインローの嵌合として、一対の波形保持器半体が径方向に位置ズレするのを防止するようにしている。

特許第４２８２８６０号公報

ところで、上記特許文献１に記載された玉軸受用波形保持器においては、軸方向突片のインローによる嵌合によって一対の波形保持器半体の相対的な径方向へのズレ動きを防止することができるものの周方向への相対的なズレ動きを阻止することができず、その周方向へのズレ動きによってポケット内面とボールの接触が不安定となり、軸受回転時のトルク損失や異音の発生を大幅に低減させることができず、改善すべき点が残されている。

この発明の課題は、一対の波形保持器半体の周方向および径方向への相対的なズレ動きを阻止することができるようにした玉軸受用の波形保持器および玉軸受を提供することである。

上記の課題を解決するため、この発明に係る玉軸受用波形保持器においては、半球状のポケット部と平板部が周方向に交互に形成された一対の波形保持器半体を有し、一方の波形保持器半体の平板部の外径側に爪を設け、その爪を他方の波形保持器半体の平板部の外径側部を包み込む方向に折り曲げて一対の波形保持器半体を軸方向に非分離とした玉軸受用波形保持器において、前記一対の波形保持器半体の相互間に嵌め合わせによる係合によって周方向および径方向への相対的なずれ動きを阻止する位置決め手段を設けた構成を採用したのである。

上記のように、一対の波形保持器半体の相互間に位置決め手段を設けることによって、その一対の波形保持器半体が周方向および径方向に相対的に位置ズレするのを防止することができる。

その結果、ポケット内面とその内側に組込まれるボール間のポケットすきまの管理が容易となり、そのポケット内面とボールの接触の安定化を図り、軸受回転時のトルク損失を低減し、異音の発生を効果的に防止することができる。

ここで、位置決め手段として以下のａ乃至ｄの構成からなるものを採用することができる。
構成ａ；一対の波形保持器半体における平板部の一方に凹部を形成し、他方に突出部を設け、その突出部を上記凹部に嵌合して一対の波形保持器半体を周方向および径方向に相対的に位置決めする構成としたもの。
構成ｂ；他方の波形保持器半体の平板部に凹部を形成し、爪の先端部に係合凸部を設け、その係合凸部を上記凹部に嵌合して一対の波形保持器半体を周方向および径方向に相対的に位置決めする構成としたもの。
構成ｃ；一対の波形保持器半体のそれぞれの平板部に嵌合孔を形成し、爪の先端部に係合片を設け、その係合片を上記嵌合孔に嵌合し、その係合片の先端部に形成された鈎部を一方の波形保持器半体の平板部の外表面に係合して一対の波形保持器半体を周方向および径方向に相対的に位置決めする構成としたもの。
構成ｄ；爪の先端部に凹部を形成し、他方の波形保持器半体の平板部の外表面に係合凸部を設け、その係合凸部を上記凹部に嵌合して一対の波形保持器半体を周方向および径方向に相対的に位置決めする構成としたもの。

ここで、上記構成ａの採用において、一方の波形保持器半体の平板部の内径側に、他方の波形保持器半体の平板部の内径側部を包み込む内爪を設け、あるいは、他方の波形保持器半体の平板部の内径側部に一方の波形保持器半体の平板部の内径側部を包み込む内爪を設けることにより、一対の波形保持器半体の軸方向への相対移動をほぼ確実に防止することができ、凹部と突出部を嵌合状態に確実に保持することができる。

また、上記構成ｂの採用において、他方の波形保持器半体の平板部の内径側部に一方の波形保持器半体の平板部の内径側部を包み込む内爪を設け、その内爪の先端部に係合凸部を設け、一方の波形保持器半体の平板部にその係合凸部が係合される凹部を形成することにより、上記と同様に、一対の波形保持器半体の軸方向への相対移動をより確実に防止することができ、凹部と突出部を嵌合状態に確実に保持することができる。

さらに、構成ｄの採用において、他方の波形保持器半体の平板部の内径側部に一方の波形保持器半体の平板部の内径側部を包み込む内爪を設け、その内爪の先端部に凹部を形成し、一方の波形保持器半体の平板部にその凹部に嵌合する係合凸部を設けると、上記と同様に、一対の波形保持器半体の軸方向への相対移動をより確実に防止することができ、凹部と係合凸部を嵌合状態に確実に保持することができる。

上記の課題を解決するために、この発明に係る玉軸受においては、外輪と内輪間に組込まれたボールをこの発明に係る波形保持器により保持した構成を採用したのである。

この発明においては、上記のように、爪によって軸方向に非分離とされた一対の波形保持器半体の相互間に嵌め合わせによる係合よって一対の波形保持器半体を周方向および径方向に位置決めする位置決め手段を設けたことにより、一対の波形保持器半体の周方向および径方向の２方向への相対的なズレ動きを防止することができ、ポケット内面とその内側に組込まれるボール間のポケットすきまの管理が容易となって、ポケット内面とボールの接触の安定化を図り、軸受回転時のトルク損失を低減し、異音の発生を効果的に防止することができる。

この発明に係る玉軸受の実施の形態を示す縦断面図 図１のII−II線に沿った断面図 図２のIII−III線に沿った断面図 一対の波形保持器半体の一部分を示す分解斜視図 波形保持器の第２の実施の形態を示す分解斜視図 図５に示す一対の波形保持器半体の結合状態を示す断面図 波形保持器の第３の実施の形態を示す分解斜視図 図７に示す一対の波形保持器半体の結合状態を示す断面図 波形保持器の第４の実施の形態を示す分解斜視図 図９に示す一対の波形保持器半体の結合状態を示す断面図 波形保持器の第５の実施の形態を示す分解斜視図 図１１に示す一対の波形保持器半体の結合状態を示す断面図 波形保持器の第６の実施の形態を示す分解斜視図 図１３に示す一対の波形保持器半体の結合状態を示す断面図 波形保持器の第７の実施の形態を示す分解斜視図 図１５に示す一対の波形保持器半体の結合状態を示す断面図 波形保持器の第８の実施の形態を示す分解斜視図 図１７に示す一対の波形保持器半体の結合状態を示す断面図

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１および図２に示すように、この発明に係る玉軸受は、外輪１と、その外輪１の内側に組込まれた内輪１１と、その外・内輪１１間に組込まれた複数のボール２１およびそのボール２１を保持する環状の波形保持器３１とからなり、上記外輪１の内周および内輪１１の外周にはボール２１の転がり移動を案内する軌道溝２、１２が形成されている。

図１乃至図４に示すように、波形保持器３１は、一対の波形保持器半体３１ａ、３１ｂからなり、その一対の波形保持器半体３１ａ、３１ｂのそれぞれは、半球状のポケット部３２と平板部３３とが周方向に交互に形成された環状金属板のプレス成形品からなっている。

一対の波形保持器半体３１ａ、３１ｂは、平板部３３が面衝合し、ポケット部３２が対向し、その対向するポケット部３２間にボール収容用のポケット３４が形成される組み合わせとされる。

一対の波形保持器半体３１ａ、３１ｂのうち、一方の波形保持器半体３１ａの複数の平板部３３のそれぞれ外径側には爪３５が設けられ、それぞれの爪３５は他方の波形保持器半体３１ｂの複数の平板部３３のそれぞれ外径側部を包み込む方向に曲げ成形されて他方の平板部３３の外表面と対向している。

このとき、爪３５は、波形保持器半体の平板部３３を変形させることのない程度の折り曲げとされている。すなわち、爪３５は、平板部３３の外表面に軽く接触し、または、微妙な間隙が形成される折曲げとされており、その爪３５によって一対の波形保持器半体３１ａ、３１ｂが軸方向に非分離とされている。

一対の波形保持器半体３１ａ、３１ｂの相互間には、嵌め合わせによる係合よって周方向へのずれ動きを阻止する位置決め手段４０が設けられている。

位置決め手段４０は、爪３５が形成されていない被保持側の波形保持器半体３１ｂにおける平板部３３のそれぞれに切欠部からなる凹部４１を形成し、爪３５を有する保持側の波形保持器半体３１ａにおける平板部３３には半球状の突出部４２を設け、その突出部４２を凹部４１に嵌合して一対の波形保持器半体３１ａ、３１ｂを位置決めする構成としており、上記凹部４１の閉塞端は突出部４２の外周に沿う円弧状とされている。

ここで、図３に示すように、凹部４１の保持器周方向の幅寸法をＷとし、突出部４２の球径をＤとすると、幅寸法Ｗは、Ｗ≦Ｄの関係が成り立つような大きさとされている。

なお、凹部４１は切欠部に限定されず、例えば、貫通孔であってもよい。また、突出部４２も半球状のものに限定されず、例えば、テーパ状や円板状のものであってもよい。

上記のように、一対の波形保持器半体３１ａ、３１ｂの相互間に凹部４１と突出部４２とからなる位置決め手段４０を設けることによって、その一対の波形保持器半体３１ａ、３１ｂが周方向および径方向に相対的に位置ズレするのを防止することができる。このため、ポケット３４内面とその内側に組込まれたボール２１間のポケットすきまの管理が容易となり、そのポケット３４内面とボール２１の接触の安定化を図り、軸受回転時のトルク損失を低減し、異音の発生を防止することができる。

ここで、図５に示すように、保持側の波形保持器半体３１ａの平板部３３の内径側に内爪３６ａを設け、その内爪３６ａを、図６に示すように、被保持側の波形保持器半体３１ｂの平板部３３の内径側部を包み込む方向に折り曲げて、その平板部３３の外表面に対向させることにより、一対の波形保持器半体３１ａ、３１ｂの軸方向への相対移動をほぼ確実に防止することができるので、凹部４１と突出部４２を嵌合状態に確実に保持することができる。

また、図７に示すように、被保持側の波形保持器半体３１ｂの平板部３３の内径側に内爪３６ｂを設け、その内爪３６ｂを、図８に示すように、保持側の波形保持器半体３１ａの平板部３３の内径側部を包み込む方向に折り曲げて、その平板部３３の外表面に対向させることにより、上記と同様に、一対の波形保持器半体３１ａ、３１ｂの軸方向への相対移動をほぼ確実に防止することができ、凹部４１と突出部４２を嵌合状態に確実に保持することができる。

図９および図１０は、位置決め手段４０の他の例を示す。この例においては、被保持側の波形保持器半体３１ｂの平板部３３に切欠部からなる凹部４３を形成し、保持側の波形保持器半体３１ａに形成された爪３５の先端部に係合凸部４４を設け、その係合凸部４４を上記凹部４３に嵌合して一対の波形保持器半体３１ａ、３１ｂを周方向および径方向に位置決めする構成としている。

上記位置決め手段４０の採用においても、一対の波形保持器半体３１ａ、３１ｂの周方向および径方向への相対移動を防止することができ、ポケット３４内面とボール２１の接触の安定化を図り、軸受回転時のトルク損失を低減し、異音の発生を防止することができる。

なお、凹部４４は切欠部に限定されず、例えば、図１１および図１２に示すように角孔等の貫通孔からなるものであってもよい。この場合、同図で示すように、被保持側の波形保持器半体３１ｂの平板部３３の内径側に係合凸部４５を先端部に有する内爪３６ｃを設け、その内爪３６ｃを保持側の波形保持器半体３１ａの平板部３３の内径側部を包み込むように折り曲げて、先端部の係合凸部４５を上記平板部３３に形成された凹部４６に係合させることにより、一対の波形保持器半体３１ａ、３１ｂの周方向および径方向への相対移動をより確実に防止することができ、ポケット３４内面とボール２１の接触の安定化を図り、軸受回転時のトルク損失を低減し、異音の発生を防止することができる。

図１３乃至図１６は、位置決め手段４０のさらに他の例を示す。図１３および図１４に示す例においては、一対の波形保持器半体３１ａ、３１ｂのそれぞれの平板部３３の内径側部に切欠部からなる嵌合孔４７を形成し、爪３５の先端部に係合片４８を設け、その係合片４８を上記嵌合孔４７に嵌合し、その係合片４８の先端部に形成された鈎部４９を保持側の波形保持器半体３１ａの平板部３３の外表面に係合して一対の波形保持器半体３１ａ、３１ｂを周方向および径方向に相対的に位置決めする構成としている。

図１５および図１６に示す例においては、爪３５の先端部に切欠部からなる凹部５０を形成し、被保持側の波形保持器半体３１ｂの平板部３３の外表面に係合凸部５１を設け、その係合凸部５１を上記凹部５０に嵌合して一対の波形保持器半体３１ａ、３１ｂを周方向に相対的に位置決めする構成としている。

上記いずれの位置決め手段４０の採用においても、図１１および図１２に示す場合と同様に、一対の波形保持器半体３１ａ、３１ｂの周方向および径方向への相対移動を防止することができる。このため、ポケット３４内面とボール２１の接触の安定化を図り、軸受回転時のトルク損失を低減し、異音の発生を防止することができる。

図１５および図１６に示す位置決め手段４０の採用において、図１７および図１８に示すように、被保持側の波形保持器半体３１ｂの平板部３３の内径側部に保持側の波形保持器半体３１ａの平板部３３の内径側部を包み込む内爪３６ｄを設け、その内爪３６ｄの先端部に凹部５２を形成し、保持側の波形保持器半体３１ａの平板部３３にその凹部５２に嵌合する係合凸部５３を設けると、上記と同様に、一対の波形保持器半体３１ａ、３１ｂの軸方向への相対移動をより確実に防止することができ、凹部５０、５２と係合凸部５１、５３を嵌合状態に確実に保持することができる。

１ 外輪
２ 軌道溝
１１ 内輪
１２ 軌道溝
２１ ボール
３１ 保持器
３１ａ 波形保持器半体
３１ｂ 波形保持器半体
３２ ポケット部
３３ 平板部
３５ 爪
３６ａ〜３６ｄ 内爪
４７ 嵌合孔
４８ 係合片
４９ 鈎部
５０ 凹部
５１ 係合凸部
５２ 凹部
５３ 係合凸部

Claims (10)

1. 半球状のポケット部と平板部が周方向に交互に形成された一対の波形保持器半体を有し、一方の波形保持器半体の平板部の外径側に爪を設け、その爪を他方の波形保持器半体の平板部の外径側部を包み込む方向に折り曲げて一対の波形保持器半体を軸方向に非分離とした玉軸受用波形保持器において、
   前記一対の波形保持器半体の相互間に嵌め合わせによる係合によって周方向および径方向への相対的なずれ動きを阻止する位置決め手段を設けたことを特徴とする玉軸受用波形保持器。
2. 前記位置決め手段が、一対の波形保持器半体における平板部の一方に形成された凹部と、他方に設けられてその凹部に嵌合される突出部とからなる請求項１に記載の玉軸受用波形保持器。
3. 前記一方の波形保持器半体の平板部の内径側に、他方の波形保持器半体の内径側部を包み込む内爪を設けた請求項１又は２に記載の玉軸受用波形保持器。
4. 前記他方の波形保持器半体の平板部の内径側部に一方の波形保持器半体の平板部の内径側部を包み込む内爪を設けた請求項１又は２に記載の玉軸受用波形保持器。
5. 前記位置決め手段が、前記他方の波形保持器半体の平板部に形成された凹部と、前記爪の先端部に設けられてその凹部に嵌合される係合凸部とからなる請求項１に記載の玉軸受用波形保持器。
6. 前記他方の波形保持器半体の平板部の内径側部に一方の波形保持器半体の平板部の内径側部を包み込む内爪を設け、その内爪の先端部に係合凸部を設け、前記一方の波形保持器半体の平板部にその係合凸部が係合される凹部を形成した請求項５に記載の玉軸受用波形保持器。
7. 前記位置決め手段が、前記一対の波形保持器半体のそれぞれの平板部に形成された嵌合孔と、前記爪の先端部に設けられて前記嵌合孔に嵌合され、その嵌合孔から外方に突出する先端部に一方の波形保持器半体の平板部の外表面に係合する鈎部が形成された係合片とからなる請求項１に記載の玉軸受用波形保持器。
8. 前記位置決め手段が、前記爪の先端部に形成された凹部と、前記他方の波形保持器半体の平板部の外表面に設けられて前記凹部に嵌合する係合凸部とからなる請求項１に記載の玉軸受用波形保持器。
9. 前記他方の波形保持器半体の平板部の内径側部に一方の波形保持器半体の平板部の内径側部を包み込む爪を設け、その爪の先端部に凹部を形成し、一方の波形保持器半体の平板部にその凹部に嵌合する係合凸部を設けた請求項８に記載の玉軸受用波形保持器。
10. 内周に軌道溝を有する外輪と、外周に軌道溝が形成された内輪と、その両輪の軌道溝間に組込まれたボールと、そのボールを保持する保持器とからなる玉軸受において、
    前記保持器が請求項１乃至９のいずれかの項に記載の波形保持器からなることを特徴とする玉軸受。

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