JP5123554B2 - ベアリングボールケージ - Google Patents

Description

本発明は、ベアリングボールのケージに関するものである。本発明は、限定はしないが特に複数のボールが二列になっているベアリングユニットに適用されるものである。

前記のものに関する技術状態と問題点をよりよく理解できるように、まず最初に既知の保持ケージについて記載する。図１〜図５を参照すると、従来技術のケージ１０は、環状ベースリブ１１と、該リブの一方の縁部から突き出ている円周方向に等間隔に配置されている複数のフィンガー１２とから形成されている。前記ベースリブ１１とフィンガー１２は、円弧状に凹んでいる凹面部１４，１５，１６を有し、これらは、ともに共同してボール（２０または２１）それぞれを保持する球面をもつポケットまたはキャビティ１３を構成するようになっている（図５参照）。

前記リブ１１は、一体構造のもので、ケージに沿って円周方向に構成され、前記ケージ全体がベアリングのレースウエイに沿って円周方向に等間隔で配置されている各列の複数のボールを保持するのに必要な強度をケージがもつために、頑丈な基部構造をもっている。

図５に示すような二列の配列のベアリングボール構成のベアリングにおいては、二体のケージのそれぞれのリブ１１は、並列状態に組み合わされて、両者の間に極く僅かな隙間が保たれている。ほとんどの用途においては、このような構成のベアリングには、軸方向にコンパクトであるような構造が要求されている。このために、従来は、一つのケージを作り、二列それぞれの列のボールのために、それぞれ反対側の側面に二列のポケットを作るようになっていた。二体のリブの代わりに一つのリブしか存在しないことで、軸方向には小形にできるが、そのようなケージでは、満足できる結果が得られない。当業者に知られているように、上記のようなベアリングの二列のボールは、動作条件次第では、該ベアリングにかかる非対称負荷により異なる速度で回転するようになる場合がある。このような状態にあっては、前記の一つのケージによって二列配置のボールは、同じ速度で回転されるようになる。その結果、過剰な接触関係（そして、したがって摩擦）が前記複数のボールとケージのポケットとの間に生じてしまう。長い時間にわたると、これによって、前記ポケット面が溶けてしまう。

さらに二列配置のボールの列を軸方向に互いに接近させるために、特許文献１と特許文献２において、二列配置のボール列のためにケージを分離したものが提案されており、これらにおいては、一方のケージのポケットを他方のケージのポケットに対し角度的にオフセットさせている。このような構成は、一方の列のボールが他方の列のボールよりも早く回転しようとするとき、前記二列配置のボールの間には、限定された相対円周方向の動きが生じるようになっているが、上記した一つのケージに悪影響を与える同じ欠点を除くことができない。

ＦＲ−Ａ−２ ６６５ ２３１ ＥＰ−Ｂ−１ １３２ ６３５

「発明が解決しようとする課題」
本発明は、軸方向に極めてコンパクトになっている改良されたケージを提供することを目的とする。本発明のさらなる特定の目的は、二列配置のボールの列を互いに接近させて、二列配置のボールを角度をもたせて接近できるようにしたケージを提供し、これによって、前記従来技術の欠点をもたない軸方向にコンパクトにまとまったベアリングを製造できるようにしたものである。

「課題を解決するための手段」
本発明によれば、前記目的は、請求項１に規定のベアリングボールのためのケージによって達成される。本発明の好ましい実施例を特許請求の範囲の従属請求項に規定する。

本発明の限定されない好ましい実施例を添付の図面を参照しながら記載する。

「発明を実施するための最良の形態」
図６を参照すると、ボールベアリングユニットは、アウター固定レース３０、二つの回転するインナーレース３１，３２、二列配置のボール２０，２１およびこれらボールのための二体のそれぞれの環状ケージ１０を備えている。図６に図示の実施例では、ベアリングユニットは、いわゆるＩゼネレーションとよばれるもので、これは即ち、フランジなしのレースをもつものである。当業者は、本発明が一つ又は複数のフランジをもつII，IIIゼネレーションのベアリングユニットにも等しく適用できる点を理解する。また明らかなことは、本発明のケージが一列のボール配置のベアリング（例えば、いわゆる“深い溝のボールベアリング”）にも有利に適用できる点である。

図７〜図１０に示すように、各ケージ１０は、複数の円周方向に等間隔にスペースをおいて配置されているカーブした複数のフィンガー１２を形成しており、これらフィンガーは、一緒になって複数のポケットまたはキャビティ１３を構成する凹面部１５，１６を有している。各ポケット１３は、２本の続いているフィンガーの向き合う面１５，１６により構成され、実質的に球面状になっている球面部Ｓの一部を構成し、ボール２０（または２１）それぞれを同じ列に配置の近接するボールから円周方向に等間隔で保持するようになっている。本発明を実施する目的のためには、前記凹面部１５，１６が前記ベアリング（いわゆるセルフ保持ケージ）を組立ながらの操作工程の間、ボールを保持できる程度になっているか否かは関係がないことである。

符号Ｐは、組立状態（図６）において、前記ベアリングのラジアル中間面Ｍに対面している前記ケージの側面において前記ポケット１３の球面部Ｓに対し幾何学面的に正接している。

複数のフィンガー１２は、これらは、環状リブ１１に結合している基部１２ａから前記ケージの一方の側面に沿って突き出ているもので、該基部は、前記ケージの環状構造のラジアル方向の最も内側部を構成しており、さらに、図１〜図４に示す従来構造のケージのリブと異なっていて、前記球面部Ｓの正接面Ｐを軸方向に向けて明らかに突出していない。図６〜図１０に示す実施例では、ここではリブ１１の“軸方向内側”という側面１１ａは、実質的に正接面Ｐに実質的に一致している。このような構成により、図１〜４と図７〜図１０のケージを比較すると分かるように、本発明によるケージ（図７〜図１０）においては、従来構造のケージにおけるポケットを構成するようになっている符号１４で示したような面は、全くない。これら面１４の代わりに本発明によるケージは、二つの連続した基部１２ａの間であって、環状リブ１１に対しラジアル方向外側位置に半球状の凹部Ｒを有している。該凹部Ｒは、二列配置のボールを互いに軸方向に近付けるようになっている。

符号１７は、オプショナルの歯を保持するものを示し、これは、前記ケージを内側ベアリングレースに位置づけるようになっている。

理解されるように、新しい形状のケージにより、前記ベアリングユニットの全体の軸方向の寸法が短くなる。さらに、二列配置の複数のボール２０，２１は、互いに回転上では関係がないものであり、したがって、前記ベアリングユニットの回転軸ｘを軸として異なる速度で自由に回転するから、この記述における導入部で論じた欠点は、解消される。

さらには、本発明によるケージは、またボールが一列配置のベアリングユニットにも有利に使用される。前記ケージが軸方向に小さくなっていることで、これまた前記ベアリングレースの寸法も短縮されることができる。さらには、または、別途、本発明の軸方向に短くなっているケージにおいては、前記ケージの側面に自由なスペースを確保でき、前記ベアリングの回転又は他の動作（例えば、温度、振動、負荷、湿度）に関するパラメータを検知したり、前記ベアリングに関するデータをリポートするタグに適合させるために、前記スペースに例えばエンコーダまたはトランスデューサまたはセンサを配置できる。

従来構造のボールベアリングケージの軸方向断面図。 従来構造の他のボールベアリングケージの軸方向断面図。 図１と図２のケージの二つの対向側面のうち一方を示す斜視図。 図１と図２のケージの二つの対向側面のうち他方を示す斜視図。 図１から図４によるボールを保持する二つのケージを備えたボールベアリングの一部の断面図。 本発明による二つのケージを備えたボールベアリングの軸方向断面図。 本発明によるケージの二つの対向側面のうち一方を示す斜視図。 本発明によるケージの二つの対向側面のうち他方を示す斜視図。 図７と図８のケージの側面図。 図９のＸ−Ｘ線に沿う軸方向断面図。

符号の説明

１０ ケージ
１１ リブ
１１ａ リブの側面
１２ フィンガー
１２ａ 基部
１３ キャビティ
１４ 面
１５，１６ 凹面部
２０，２１ ボール
Ｓ 球面部Ｓ

Claims (2)

1. 二列配置でかつ角度をもって接触するボールベアリング（２０、２１）を有する自動車用ハブ用ボールベアリングケージ（１０）であって、
   複数の円周方向に間隔をおいて複数のフィンガー（１２）が前記ケージの第１の側面から突き出ており、これらフィンガー（１２）は、該フィンガーに一体に設けられた環状リブ（１１）と該環状リブに結合している基部（１２ａ）を有すると共に、さらに凹面部（１５、１６）を有し、これら凹面部は、それぞれのボールベアリング（２０または２１）のための対応する複数のポケットまたはキャビティ（１３）を形成しており、
   前記各ポケット又はキャビティ（１３）は、二つの連続するフィンガー（１２）の凹面部（１５、１６）に対面する凹面部を構成し、これら凹面部は、球面部（Ｓ）の一部になっており、
   前記環状リブ（１１）は、前記基部（１２ａ）に対しラジアル方向内面位置において円周方向に伸び、かつ、前記第１の側面と対向する第２の側面において前記球面部（Ｓ）に対し正接するラジアル面（Ｐ）を越えて軸方向に突き出ていない構成になっていると共に、前記第２の側面における環状リブ（１１）は、前記ラジアル面（Ｐ）と実質的に一致する面（１１ａ）を有し、
   前記ケージ（１０）は、ラジアル方向外方へ向けて開放している複数の凹部（Ｒ）を有し、該凹部（Ｒ）は、二つの連続した基部（１２ａ）の間にあり、かつ、前記環状リブ（１１）に対しラジアル方向外側位置にある、
   ことを特徴とする自動車用ハブ用ボールベアリングケージ。
2. 前記凹部（Ｒ）が、実質的に半球面状であることを特徴とする請求項１に記載の自動車用ハブ用ボールベアリングケージ。

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