JP5535179B2 - 転がり軸受 - Google Patents

Description

この発明は、転がり軸受に関し、例えば、回転支持部等に用いられる玉軸受のグリース漏れの解決と、耐泥水性を実現する技術に関する。

回転支持部に用いられる軸受のうち、転動体に玉を使用する軸受の耐グリース漏洩策として、通常、シール形状にて対策するのが一般的である。しかしながら、シール形式を非接触形とすると低トルクとなるが、耐グリース漏洩性、耐泥水性等が問題となる。シール形式を接触形とすれば、耐泥水性は高くなるが、高トルクとなる。また、いわゆる呼吸現象により、グリース漏洩や吸着現象を起こし、高トルクとなる。これらの問題を解決するため、以下のような技術を採用することが考えられる。
（１）シールリップ形状の変更、およびラビリンスすきまを形成する（例えば特許文献１）。
（２）シールリップの軸方向厚みを規定する（例えば特許文献２）。

特開２００１−１４０９０７号公報 特許第３０６２６７３号公報

上記特許文献１に開示のものは、グリース漏れと泥水浸入を防止するものであり、軌道輪のシール溝部の泥水を排出するものではない。したがって、軌道輪のシール溝に浸入した泥水により、シールリップが摩耗する問題がある。また、この特許文献１に開示のものは、シールリップの軸方向厚みが一定でなく定義できないので、汎用性に欠ける。
上記特許文献２に開示のものは、締め代を規定したものではないので、シール性を確保できない。

この発明の目的は、低トルク、耐グリース漏洩性、耐泥水性および省スペース化を同時にかつ低コストで達成することができる転がり軸受を提供することである。

第１の参考提案例の転がり軸受は、内外輪間に介在する複数の玉が保持器に保持され、前記外輪に接触シールを固定し、この接触シールのシールリップの先端を内輪の外周面に設けたシール溝の内側壁に接触させて、内輪と外輪の間の軸受空間を密封する転がり軸受において、前記接触シールのシールリップの先端を、前記シール溝の内側壁と対向する外側壁の上端位置よりも低い接触位置でシール溝の内側壁に接触させ、前記保持器は、複数の玉をそれぞれ保持するポケットを円周方向の複数箇所に有し、各ポケットの内面を、玉配列ピッチ円よりも内径側の部分が、保持器内径側開口縁に近づくに従って小径となる凹曲面状としたリング状の保持器であって、前記各ポケットの内面に、保持器内径側の開口縁から保持器外径側に延びる凹み部を設けることを特徴とする。

この構成によると、接触シールのシールリップの先端を、前記シール溝の内側壁と対向する外側壁の上端位置よりも低い接触位置でシール溝の内側壁に接触させることにより、飛散する泥水が直接シールリップの先端に当たらないようにしたので、泥水等が飛散する環境で使用しても、シールリップの先端をシール溝の内側壁と安定して接触させ、接触シールのシール性を十分に確保することができる。
さらに、保持器の各ポケットの内面に、保持器内径側の開口縁から保持器外径側に延びる凹み部を設けたことにより、内輪のシール溝にグリースが付着し難く、グリース漏れを防止できる。したがって、シール溝の形状を設計変更する必要がなく、また、軸受の軸方向に、例えばスリンガー等を設けるスペースを確保する必要もない。したがって、部品点数を上記特許文献に記載のものより少なくし製造コストの低減を図ることができる。

第２の参考提案例の転がり軸受は、内外輪間に介在する複数の玉が保持器に保持され、前記内輪の軌道の側方に形成されたシール溝と、前記内輪の端部との間に肩部を形成し、前記シール溝に対向する前記外輪の内周面にシール部材を装着し、このシール部材の内周部に、前記シール溝の軌道側溝壁に接触する主リップと、前記肩部の上方に突き出すラビリンスリップとを設けた転がり軸受において、前記シール部材の内周側先端部に、前記主リップとラビリンスリップとを設け、前記主リップに前記シール溝に対向する内周面を設けると共に、前記ラビリンスリップの内周に、このラビリンスリップの先端に向かって除々に拡径する傾斜面を形成し、前記保持器は、複数の玉をそれぞれ保持するポケットを円周方向の複数箇所に有し、各ポケットの内面を、玉配列ピッチ円よりも内径側の部分が、保持器内径側開口縁に近づくに従って小径となる凹曲面状としたリング状の保持器であって、前記各ポケットの内面に、保持器内径側の開口縁から保持器外径側に延びる凹み部を設けることを特徴とする。

この構成によると、主リップに前記シール溝に対向する内周面を設けると共に、前記ラビリンスリップの内周に、このラビリンスリップの先端に向かって除々に拡径する傾斜面を形成したので、内輪のシール溝に溜まった泥水が、シール部材の回転による遠心力で主リップの内周面からラビリンスリップの傾斜面に沿って移動し軸受外部に排出される。
さらに、保持器の各ポケットの内面に、保持器内径側の開口縁から保持器外径側に延びる凹み部を設けたことにより、内輪のシール溝にグリースが付着し難く、グリース漏れを防止できる。その他第１の参考提案例と同様の作用、効果を奏する。

この発明における第１の発明の転がり軸受は、内外輪間に介在する複数の玉が保持器に保持され、前記外輪に接触シールを固定し、この接触シールのシールリップの先端を内輪の外周面に設けたシール溝の内側壁に接触させて、内輪と外輪の間の軸受空間を密封し、この軸受空間にグリースが封入される転がり軸受において、前記接触シールのシールリップの先端を、前記シール溝の内側壁と対向する外側壁の上端位置よりも低い接触位置でシール溝の内側壁に接触させ、前記保持器は、複数の玉をそれぞれ保持するポケットを円周方向の複数箇所に有し、２個の環状部材を軸方向に対面して重ね合わせてなり、各環状部材は、円周方向に等間隔で並びそれぞれが前記ポケットの内壁面を構成する複数の半球状のポケット壁部と、隣合うポケット壁部同士を連結する平板状の結合板部とを交互に形成したものであり、両環状部材は前記各結合板部で互いに重なって結合され、前記環状部材の内周面のうち、前記ポケット壁部の保持器中心からの半径を、前記結合板部の保持器中心からの半径よりも大きくして、前記内輪の外周面へのグリースの付着を無くす凹み形状部を設け、この凹み形状部は、前記ポケット壁部の円周方向の全体に渡って設け、前記環状部材の外周面のうち、前記ポケット壁部の外周は、保持器中心を中心とする円形であることを特徴とする。

この構成によると、シールリップの先端を、シール溝の内側壁と対向する外側壁の上端位置よりも低い接触位置でシール溝の内側壁に接触させることにより、泥水が直接シールリップの先端に当たらず、シールリップの先端をシール溝の内側壁と安定して接触させ、接触シールのシール性を十分に確保することができる。
さらに、保持器のポケット壁部の内周の保持器中心からの半径を、結合板部の内周の保持器中心からの半径よりも大きくしたので、内輪肩部や内輪シール溝にグリースが付着し難くなる。このことは、特に外輪回転時に特徴的に現れる。これにより、シールが接触形、非接触形のいずれの場合にも、グリースの漏洩を防止できる。また、シールリップの緊迫力を強くする必要がないため、トルクが増大しない。

この発明における第２の発明の転がり軸受は、内外輪間に介在する複数の玉が保持器に保持され、前記内輪の軌道の側方に形成されたシール溝と、前記内輪の端部との間に肩部を形成し、前記シール溝に対向する前記外輪の内周面にシール部材を装着し、このシール部材の内周部に、前記シール溝の軌道側溝壁に接触する主リップと、前記肩部の上方に突き出すラビリンスリップとを設け、前記内輪と前記外輪の間の軸受空間にグリースが封入される転がり軸受において、前記シール部材の内周側先端部に、前記主リップとラビリンスリップとを設け、前記主リップに前記シール溝に対向する内周面を設けると共に、前記ラビリンスリップの内周に、このラビリンスリップの先端に向かって除々に拡径する傾斜面を形成し、前記保持器は、複数の玉をそれぞれ保持するポケットを円周方向の複数箇所に有し、２個の環状部材を軸方向に対面して重ね合わせてなり、各環状部材は、円周方向に等間隔で並びそれぞれが前記ポケットの内壁面を構成する複数の半球状のポケット壁部と、隣合うポケット壁部同士を連結する平板状の結合板部とを交互に形成したものであり、両環状部材は前記各結合板部で互いに重なって結合され、前記環状部材の内周面のうち、前記ポケット壁部の保持器中心からの半径を、前記結合板部の保持器中心からの半径よりも大きくして、前記内輪の外周面へのグリースの付着を無くす凹み形状部を設け、この凹み形状部は、前記ポケット壁部の円周方向の全体に渡って設け、前記環状部材の外周面のうち、前記ポケット壁部の外周は、保持器中心を中心とする円形であることを特徴とする。

この構成によると、主リップに前記シール溝に対向する内周面を設けると共に、前記ラビリンスリップの内周に、このラビリンスリップの先端に向かって除々に拡径する傾斜面を形成したので、内輪のシール溝に溜まった泥水が、シール部材の回転による遠心力で主リップの内周面からラビリンスリップの傾斜面に沿って移動し軸受外部に排出される。
さらに、保持器のポケット壁部の内周の保持器中心からの半径を、結合板部の内周の保持器中心からの半径よりも大きくしたので、内輪肩部や内輪シール溝にグリースが付着し難くなる。このことは、特に外輪回転時に特徴的に現れる。これにより、シールが接触形、非接触形のいずれの場合にも、グリースの漏洩を防止できる。また、シールリップの緊迫力を強くする必要がないため、トルクが増大しない。

参考提案例の転がり軸受は、内外輪間に介在する複数の玉が保持器に保持され、接触シールの弾性部材で形成されたシールリップを前記内輪または外輪に設けたシール摺接面に押し付けて、前記内輪と外輪間の軸受空間を密封する転がり軸受において、前記シールリップのシール摺接面への押し付け力を１．６Ｎ以上４．０Ｎ以下に設定し、前記保持器は、複数の玉をそれぞれ保持するポケットを円周方向の複数箇所に有し、各ポケットの内面を、玉配列ピッチ円よりも内径側の部分が、保持器内径側開口縁に近づくに従って小径となる凹曲面状としたリング状の保持器であって、前記各ポケットの内面に、保持器内径側の開口縁から保持器外径側に延びる凹み部を設けることを特徴とする。

この構成によると、前記シールリップのシール摺接面への押し付け力を１．６Ｎ以上に設定することにより、シールリップの締め代を間接的に含むように押し付け力のみを規定して、シールリップのシール摺接面への良好な接触状態を保障し、簡単かつ汎用性のある規定で転がり軸受のシール性を的確に確保できるようにした。さらに、前記シールリップのシール摺接面への押し付け力を４．０Ｎ以下に設定することにより、シールリップの締め代が不所望に大きくならず、シールが軸受外側に反ることを回避し、リップ側面とシール摺動面とが面接触することを未然に防止することが可能となる。これにより、シール性を良好に保つことができる。シールの剛性は大きいもので、１０Ｎ／ｍｍ、締め代は最大で０．４ｍｍである。
したがって、この剛性１０Ｎ／ｍｍに、締め代０．４ｍｍを乗じた上限押し付け力は４．０Ｎである。シールリップのシール摺接面への押し付け力が４．０Ｎを超えるとシール性が劣る。また、締め代の上限値として、０．４ｍｍと規定している。逆に、この締め代が０．４ｍｍより大きくなると、シールが軸受外側に反り、リップ側面とシール摺動面とが面接触してしまい、シール性が劣ってしまう。
さらに、保持器の各ポケットの内面に、保持器内径側の開口縁から保持器外径側に延びる凹み部を設けたことにより、内輪のシール溝にグリースが付着し難く、グリース漏れを防止できる。したがって、シール溝の形状を設計変更する必要がなく、また、軸受の軸方向に、例えばスリンガー等を設けるスペースを確保する必要もない。したがって、部品点数を上記特許文献に記載のものより少なくし製造コストの低減を図ることができる。

参考提案例の転がり軸受は、内外輪間に介在する複数の玉が保持器に保持され、接触シールの弾性部材で形成されたシールリップを前記内輪または外輪に設けたシール摺接面に押し付けて、前記内輪と外輪間の軸受空間を密封する転がり軸受において、前記シールリップのシール摺接面への押し付け力を１．６Ｎ以上４．０Ｎ以下に設定し、前記保持器は、複数の玉をそれぞれ保持するポケットを円周方向の複数箇所に有し、前記ポケットのある円周方向部分の内径の保持器中心からの半径を、ポケット間の円周方向部分の内径の保持器中心からの半径よりも大きくしたことを特徴とする。

この構成によると、前記シールリップのシール摺接面への押し付け力を１．６Ｎ以上に設定することにより、シールリップの締め代を間接的に含むように押し付け力のみを規定して、シールリップのシール摺接面への良好な接触状態を保障し、簡単かつ汎用性のある規定で転がり軸受のシール性を的確に確保できるようにした。さらに、前記シールリップのシール摺接面への押し付け力を４．０Ｎ以下に設定することにより、シールリップの締め代が不所望に大きくならず、シールが軸受外側に反ることを回避し、リップ側面とシール摺動面とが面接触することを未然に防止することが可能となる。これにより、シール性を良好に保つことができる。
さらに、保持器のポケットのある円周方向部分の内径の保持器中心からの半径を、ポケット間の円周方向部分の内径の保持器中心からの半径よりも大きくしたことにより、内輪肩部や内輪シール溝にグリースが付着し難くなる。このことは、特に外輪回転時に特徴的に現れる。これにより、シールが接触形、非接触形のいずれの場合にも、グリースの漏洩を防止できる。また、シールリップの緊迫力を強くする必要がないため、トルクが増大しない。

前記シール摺接面の表面粗さをＲｍａｘで０．５μｍ以上２．０μｍ以下とすることが好ましい。
前記シール摺接面の表面粗さをＲｍａｘで２．０μｍ以下、好ましくは１．２μｍ以下とすることにより、シールリップとの摩擦によるトルク損失の増大を防止できるとともに、シールリップの摩耗を抑制して、シールリップのシール摺接面への押し付け力を安定して保持することができる。さらに、前記シール摺接面の表面粗さをＲｍａｘで０．５μｍ以上に規定することにより、例えば、シール溝を旋削加工する場合の粗さ精度を容易に確保することが可能となる。これにより、製品の歩留まり向上を図ることができ、製造コストの低減を図ることができる。

この発明の第１の転がり軸受は、シールリップの先端を、シール溝の内側壁と対向する外側壁の上端位置よりも低い接触位置でシール溝の内側壁に接触させ、さらに、保持器のポケット壁部の内周の保持器中心からの半径を、結合板部の内周の保持器中心からの半径よりも大きくして、前記内輪の外周面へのグリースの付着を無くす凹み形状部を設け、前記ポケット壁部の外周は、保持器中心を中心とする円形であり、前記凹み形状部は、前記ポケット壁部の全体に渡って設けたことにより、低トルク、耐グリース漏洩性、耐泥水性および省スペース化を同時にかつ低コストで達成することができる。

この発明の第２の転がり軸受は、主リップに前記シール溝に対向する内周面を設けると共に、前記ラビリンスリップの内周に、このラビリンスリップの先端に向かって除々に拡径する傾斜面を形成し、さらに、保持器のポケット壁部の内周の保持器中心からの半径を、結合板部の内周の保持器中心からの半径よりも大きくして、前記内輪の外周面へのグリースの付着を無くす凹み形状部を設け、前記ポケット壁部の外周は、保持器中心を中心とする円形であり、前記凹み形状部は、前記ポケット壁部の全体に渡って設けたことにより、低トルク、耐グリース漏洩性、耐泥水性および省スペース化を同時にかつ低コストで達成することができる。

参考提案例の転がり軸受は、シールリップのシール摺接面への押し付け力を１．６Ｎ以上４．０Ｎ以下に設定し、さらに、保持器の各ポケットの内面に、保持器内径側の開口縁から保持器外径側に延びる凹み部を設けたことにより、低トルク、耐グリース漏洩性、耐泥水性および省スペース化を同時にかつ低コストで達成することができる。

参考提案例の転がり軸受は、シールリップのシール摺接面への押し付け力を１．６Ｎ以上４．０Ｎ以下に設定し、さらに、保持器のポケットのある円周方向部分の内径の保持器中心からの半径を、ポケット間の円周方向部分の内径の保持器中心からの半径よりも大きくしたことにより、低トルク、耐グリース漏洩性、耐泥水性および省スペース化を同時にかつ低コストで達成することができる。

この発明の一実施形態に係る転がり軸受の断面図であり、図１（ａ）は、接触シールと軌道輪のシール溝との関係を表す断面図、図１（ｂ）は、接触シールを組み込んだ転がり軸受の断面図である。 同接触シールの要部を拡大して示す断面図である。 異物浸入試験の結果を示す図表である。 この実施形態の保持器の斜視図である。 同保持器の構成部材である保持器半体の斜視図である。 同保持器半体の一部につきポケット形状を単純化して示す部分拡大斜視図である。 （Ａ）は同保持器半体における球殻状板部の内面の一例を強調して示す部分拡大斜視図、（Ｂ）は同斜視図に仮想円筒を加えた状態を示す斜視図である。 （Ａ）は同保持器半体における球殻状板部の内面の他の一例を強調して示す部分拡大斜視図、（Ｂ）は同斜視図に仮想円筒を加えた状態を示す斜視図である。 （Ａ）は同保持器半体における球殻状板部の内面のさらに他の一例を強調して示す部分拡大斜視図、（Ｂ）は同斜視図に仮想多角柱を加えた状態を示す斜視図である。 （Ａ）は同保持器半体における球殻状板部の内面のさらに他の一例を強調して示す部分拡大斜視図、（Ｂ）は同斜視図に仮想円筒を加えた状態を示す斜視図である。 同球殻状板部と仮想リングの関係を断面で示す説明図である。 この実施形態の保持器の製造工程を示す説明図である。 同製造工程に用いられるプレス金型組の斜視図である。 図７に示す構造の保持器を組み込んだ転がり軸受のグリース漏れ試験の結果の説明図である。 図８に示す構造の保持器を組み込んだ転がり軸受のグリース漏れ試験の結果の説明図である。 一般的な鉄板打ち抜き保持器を組み込んだ玉軸受のグリース漏れ試験の結果の説明図である。 この実施形態の保持器が適用可能な樹脂製保持器の分解斜視図である。 同樹脂製保持器の断面図である。 この発明の参考提案例に係る保持器を組み込んだ転がり軸受の一部破断斜視図である。 同保持器の保持器半体における球殻状板部を示す部分拡大斜視図である。 同実施形態の保持器を内輪に組み込んだ組立体を示す平面図である。 同保持器の保持器半体における球殻状板部の変形例を示す部分拡大斜視図である。 この発明の一実施形態にかかる転がり軸受に組み込まれた保持器の正面図である。 図２３のＡ―Ａ断面図である。 同保持器を組み込んだ玉軸受に対して行った試験結果を示す図である。 異なる保持器の正面図である。 同保持器の環状部材の要部を示す分解斜視図である。 この発明の異なる実施形態にかかる保持器の正面図である。 従来の保持器の正面図である。 同保持器を組み込んだ玉軸受に対して行った試験結果を示す図である。 この発明の他の実施形態に係る転がり軸受の断面図である。 同転がり軸受のシール部材の要部を拡大して表す断面図である。 比較例１のシール部材の要部を拡大して表す断面図である。 比較例２のシール部材の要部を拡大して表す断面図である。 この発明のさらに他の実施形態に係る転がり軸受の断面図である。 同転がり軸受の接触シールの要部を拡大して表す断面図である。 同接触シール等の断面図であり、（ａ）は接触シールのシールリップの押し付け力を測定する方法を示す断面図、（ｂ）は接触シール等の要部を拡大して表す断面図である。 耐泥水性試験の結果を表す図表である。

この発明の一実施形態を図１ないし図３と共に説明する。この転がり軸受は、内輪１と、外輪２と、この内輪１と外輪２との間に転走自在に設けられた複数の玉３と、これら玉３を保持する保持器４と、内輪１および外輪２の軸方向両端面に嵌められる環状の接触シール５とを有する。前記内輪１の外径面に、玉３が転走する内輪軌道１ｋｄが設けられ、外輪２の内径面に、内輪軌道１ｋｄに対向した外輪軌道２ｋｄが設けられている。

接触シール５は、芯金５ａと弾性部材５ｂとを有し、この弾性部材５ｂの内周側に軸方向内向きのシールリップ５ｃが設けられている。接触シール５の軸受への組み込み前におけるシールリップ５ｃの先端の内径寸法Ｄ_Ｌは、内輪１の外周面に設けられたシール溝１ａの外側壁１ｂの上端位置の直径Ｄ_１よりも小さくされており、この内径寸法Ｄ_Ｌと直径Ｄ_１との差Ｄ_Ｌ−Ｄ_１は、接触シール５を軸受へ容易に組み込めるように、−０．２ｍｍ以上の値に規定されている。

前記接触シール５が外輪２の係止溝２ａに固定されて軸受に組み込まれると、図２に示すように、そのシールリップ５ｃの先端５ｃａは、内輪１のシール溝１ａの内側壁１ｃに、これらと対向する外側壁１ｂの上端位置よりもδだけ半径方向に低い接触高さ位置で接触するようになっている。したがって、水や泥等が飛散する環境でこの転がり軸受を使用しても、これら水や泥等がシールリップ５ｃの先端５ｃａに直接当たることはなく、シールリップ５ｃの先端がシール溝１ａの内側壁１ｃと安定して接触する。

上述した転がり軸受を、水と泥の異物が断続的に飛散する環境下で回転試験機に取り付け、前記シールリップ５ｃの先端５ｃａのシール溝１ａの内側壁１ｃへの接触高さ位置δを変化させたときの軸受空間への異物の浸入量を調査する異物浸入試験を行った。前記接触高さ位置δは、外側壁１ｂの上端位置よりも半径方向に低い−０．１ｍｍ、−０．０５ｍｍ（実施例）と、外側壁１ｂの上端位置と同じかこれよりも高い０．０ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．１ｍｍ（比較例）とに変化させた。異物の浸入量は、試験前後の軸受の質量増加量Ｗを測定することにより求めた。試験条件は以下の通りである。
・軸受回転速度： ２０００ｒｐｍ
・試験時間： ３時間

図３に上記異物浸入試験の結果を示す。図３において、白丸は実施例を表し、黒丸は比較例を表す。この試験結果からもわかるように、シールリップ５ｃの先端５ｃａの接触高さ位置δを、外側壁１ｂの上端位置と同じかこれよりも高くした各比較例のものでは、軸受の質量増加量Ｗが顕著であるのに対して、接触高さ位置δが外側壁１ｂの上端位置よりも低くした各実施例のものは、軸受の質量増加量Ｗが顕著に認められず、異物がほとんど浸入していない。したがって、シールリップ５ｃの先端５ｃａの接触高さ位置δを、内輪１の外側壁１ｂの上端位置よりも低くすることにより、シールリップ５ｃの先端５ｃａを安定してシール溝１ａの内側壁１ｃに接触させ、異物の浸入を防止して十分なシール性を確保できることが確認された。

また、参考提案例にかかる転がり軸受では、以下に示す保持器４を用いることで、内輪１のシール溝１ａにグリースが付着し難く、グリース漏れを確実に防止することができる。上記保持器４について、図４ないし図１３と共に説明する。
この保持器４は、図４に斜視図で示すように、各玉３（図１）を保持するポケット５０を円周方向の複数箇所に有し、各ポケット５０の内面を凹球面状としたリング状のものである。この保持器４は、図５に斜視図で示す環状体の保持器半体５１の２個を、軸方向に対面して重ね合わせ、リベット孔５２に挿通したリベット５３で互いに接合して一体に構成される。これら保持器半体５１は、内面がポケット５０の半分を形成する部分的な球殻状の形状の球殻状板部５０Ａを複数有し、隣合うポケット５０間の部分となる平板部５１ａと球殻状板部５０Ａとが円周方向に交互に並んだものとされる。前記球殻状板部５０Ａは、球殻の一部となる部分であり、換言すれば、内外両面が球面状となったカウンタシンク形状の膨らみ部分である。保持器半体５１の軸方向の投影形状は、半径方向幅が全周に渡って一定のリング状である。

保持器半体５１の一部を拡大して図７に斜視図で示す。図６は、図７と対応する部分につき、ポケット内面を単調な球面とした場合の図である。図６において、２点鎖線で示す部分Ａは、この保持器半体５１における平板部５１ａが周方向に並ぶ円周帯域を示す。その円周帯域Ａの平板部５１ａでない部分にポケット５０の半分である前記球殻状板部５０Ａが形成される。同図における球殻状板部５０Ａの一側部が保持器４の内径側部分５０Ａｉとなり、球殻状板部５０Ａの他側部が保持器４の外径側部分５０Ａｏとなる。

この参考提案例の保持器４のポケット５０（球殻状板部５０Ａ）の内面は、図７に示すように、保持器４の上記内径側部分５０Ａｉにおいて、保持器内径側の開口縁から保持器外径側に延びる凹み部５４を設け、この凹み部５４の内面の保持器円周方向に沿う断面形状（すなわち保持器中心軸に垂直な平面で断面した断面形状）を、ポケット５０の内面となる凹球面の曲率半径Ｒａよりも小さな曲率半径Ｒｂの円弧状としている。

この凹み部５４は、ポケット５０の開口縁における保持器円周方向の中心ＯＷ50から両側に広がって１箇所に設けられ、凹み部５４の幅Ｗ54は、ポケット５０の保持器円周方向の幅Ｗ50の略全体にわたる幅としている。凹み部５４の幅Ｗ54は、ポケット５０の幅Ｗ50の半分よりも大きいことが好ましく、２／３以上、あるいは３／４以上であることがより好ましい。

凹み部５４の内面形状は、同図（Ｂ）に示すように、保持器４の半径方向の直線Ｌを中心とする仮想円筒Ｖの表面に略沿う円筒面状の形状である。上記仮想円筒Ｖは、凹み部５４を加工する砥石の表面であっても良い。この凹み部５４は、保持器半径方向につき、保持器内径側の開口縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤまで延びていて、保持器内径縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤに至るに従って、徐々に小さく、つまり徐々に浅くかつ幅が狭くなる形状とされている。凹み部５４は、この実施形態では、丁度、玉配列ピッチ円ＰＣＤまで延びているが、玉配列ピッチ円ＰＣＤよりも保持器外径側まで若干延びていても、また玉配列ピッチ円ＰＣＤに若干達しないものであっても良い。なお、玉配列ピッチ円ＰＣＤはポケットＰＣＤとも呼ぶ。

凹み部５４の深さは、ポケット内面の凹球面の中心Ｏ50から凹み部５４の最深位置までの距離Ｒｃが、玉３の半径の１．０５倍以上となる深さ（丁度１．０５倍であって良い）であることが好ましい。ポケット５０の内面となる凹球面の曲率半径Ｒａは、玉３の半径よりも僅かに大きくし、玉３の半径の１．０５未満としている。

図８は、保持器４のポケット５０（球殻状板部５０Ａ）の内面の他の形状例を示す。この例では、ポケット５０（球殻状板部５０Ａ）の内面の内径側部分５０Ａｉに設けられる凹み部５４Ａを、ポケット５０の開口縁における保持器円周方向の中心ＯＷ50の両側に位置する２箇所としている。各凹み部５４Ａの内面形状は、保持器円周方向に沿う断面形状（すなわち保持器中心軸に垂直な平面で断面した断面形状）が、ポケット５０の内面となる凹球面の曲率半径Ｒａよりも小さな曲率半径ＲＡｂの円弧状であり、詳しくは同図（Ｂ）に示すように、保持器４の半径方向の直線ＬＡを中心とする各仮想円筒ＶＡの表面に略沿う円筒面状の形状である。この凹み部５４Ａは、保持器半径方向につき、保持器内径側の開口縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤの付近まで延びていて、保持器内径縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤに近づくに従って徐々に小さく、つまり徐々に浅くかつ幅狭となる形状である。

２個の凹み部５４Ａの位置は、例えば、ポケット５０の開口縁における保持器円周方向の中心ＯＷ50に対する周方向の配向角度を４０°±１５°とした対称な２箇所である。この例でも、凹み部５４Ａの深さは、ポケット内面の凹球面の中心Ｏ50から凹み部５４Ａの最深位置までの距離ＲＡｃが、玉３の半径の１．０５倍以上となる深さであることが好ましい（丁度１．０５倍であって良い）。
なお、この実施形態では凹み部５４Ａを２箇所としたが、３箇所以上としても良い。

図９は、保持器４（図１）のポケット５０（球殻状板部５０Ａ）の内面のさらに他の形状例を示す。この例は、図８の実施形態において、凹み部５４Ａの断面形状（保持器円周方向に沿う断面形状）を円弧状とする代わりに、多角形状としたものである。詳しくは、同図（Ｂ）に示すように、保持器４の半径方向の直線ＬＡを中心とする各多角形柱（図示の例では正１０角形柱）ＶＣの表面に略沿う多角形状の形状である。この凹み部５４Ｃは、保持器半径方向につき、保持器内径側の開口縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤの付近まで延びていて、保持器内径縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤに近づくに従って徐々に小さく、つまり徐々に浅くかつ幅狭となる形状である。この実施形態におけるその他の構成は、図８の例と同様である。

図１０は、保持器４のポケット５０（球殻状板部５０Ａ）の内面のさらに他の形状例を示す。この例は、ポケット５０（球殻状板部５０Ａ）の内面の内径側部分５０Ａｉに設けられる凹み部５４Ｂが、ポケット５０の開口縁における保持器円周方向の中心ＯＷ50の両側に位置して２箇所に設けられていることでは図８の実施形態と同様であるが、各凹み部５４Ｂが、保持器外径縁付近まで延びている。これら凹み部５４Ｂの内面の保持器円周方向に沿う断面形状は、ポケット５０の内面となる凹球面の曲率半径Ｒａよりも小さな曲率半径ＲＢｂの円弧状であり、詳しくは同図（Ｂ）に示すように、一つの仮想リングＶＢの表面に略沿った形状である。この仮想リングＶＢは、凹み部５４Ｂを加工する砥石の外周面であっても良い。前記仮想リングＶＢは、ポケット５０内に収まるリング外径であって、任意周方向位置の断面形状が円形となるドーナツ状であり、図１１のように、リング中心ＯVBが保持器中心軸Ｏに対して傾きを持つ。

なお、この発明において、凹み部５４Ａ〜５４Ｃの保持器円周方向に沿う断面形状は、図６〜図１０の各例の形状に限らず、部分楕円状や、矩形溝状、台形溝状や、その他任意の断面形状としても良い。また、凹み部５４Ａ〜５４Ｃの上記断面形状は、凹み部中心に対して非対称の形状であっても良い。
ポケット５０における内面形状は、球面状に限らず、玉配列ピッチ円ＰＣＤよりも内径側の部分が、保持器内径側開口縁に近づくに従って小径となる形状であれば良く、例えば玉配列ピッチ円ＰＣＤよりも外径側の部分が円筒面状、内径側の部分が円すい面状であっても良い。

図１２は、上記保持器４の製造方法を示す。この製造方法は鉄板打ち抜き保持器の製造方法であって、先ず鋼板をプレスしてリング状の金属帯材５５を打ち抜く。次に、図１２（Ａ）のように、前記保持器半体５１の球殻状板部５０Ａの内面を成形する凸側プレス金型５６と、前記球殻状板部５０Ａの外面を成形する凹側プレス金型５７とでなるプレス金型組５８を用意し、これら凸側プレス金型５６と凹側プレス金型５７の間に前記リング状の金属帯材５５を挟み込んで、図１２（Ｂ）のように保持器半体５１をプレス成形する。このプレス成形は、粗押しと仕上げ押しの２段階で行っても良く、また一度で行っても良い。

なお、凸側プレス金型５６および凹側プレス金型５７は、図ではそれぞれ１個のみ示しているが、これら凸側プレス金型５６および凹側プレス金型５７は、それぞれ保持器半体５１の球殻状板部５０Ａの個数分だけ円周方向に並べて互いに一体の金型として設けられ、複数の球殻状板部５０Ａを同時に成形する。
このようにして得られた２つの保持器半体５１を、図１２（Ｃ）のように重ね合わせ、図１２（Ｄ）のように保持器半体５１の平板部５１ａが重なり合う部分をリベット５３で接合して保持器４とする。

図１３には、プレス成形における仕上げ押し工程に用いる上記凸側プレス金型５６および凹側プレス金型５７として、図８の保持器半体５１の成形用のものを示している。凸側プレス金型５６の半球状凸面には、ポケット５０（球殻状板部５０Ａ）における凹み部５４Ａの内面を成形する凹み部成形用型部５６ａが部分的に形成されている。また、凹側プレス金型５７には、ポケット５０（球殻状板部５０Ａ）における凹み部５４Ａの外面を成形する凹み部裏面成形用型部５７ａが部分的に形成されている。保持器ポケットの外面側に凸部が形成されることになるが、シールと非接触であれば、機能上問題ない。この場合の凸側プレス金型５６および凹側プレス金型５７も、それぞれ保持器半体５１の球殻状板部５０Ａの個数分だけ、互いに一体の金型として設けられ、複数の球殻状板部５０Ａを同時に成形する。

図８の保持器半体５１を成形する場合、その球殻状板部５０Ａの内面は単純な半球状凹面の一部に、凹み部５４Ａを有する形状であるため、仕上げ押し工程で単純な半球状凹面を成形した後で、その半球状凹面の一部にさらに凹み部５４Ａをプレス成形するものとすると、従来の鉄板打ち抜き保持器の成形の場合に比べて製造工程が一工程増えることになる。
この参考提案例では、上記したように、仕上げ押し工程に用いる凸側プレス金型５６の半球状凸面に、ポケット５０（球殻状板部５０Ａ）における凹み部５４Ａの内面を成形する凹み部成形用型部５６ａを部分的に形成しているので、仕上げ押し工程で凹み部５４Ａも同時に成形でき、製造工程を増やすことなく効率的に保持器４を製造できる。

また、仕上げ押し工程に用いる上記凸側プレス金型５６の半球状凸面の形状および面粗さは、保持器ポケット５０の内面に転写され、そのポケット内面は軸受に組み込まれた場合に玉３（図１）と接触するため、ポケット内面の面粗さは小さくする必要がある。従来の鉄板打ち抜き保持器ではポケット内面が単純な凹球面であるため、凸側プレス金型の半球状凸面を凹形状の砥石等で研磨することで面粗さを小さくしている。しかし、この実施形態の場合、上記したように凸側プレス金型５６の半球状凸面は、単純な半球状凸面の一部にポケット内面の上記凹み部５４Ａに対応する凹み部成形用型部５６ａを有する形状であり、従来例の場合のように凹形状の砥石等で研磨して面粗さを小さくすることはできない。

そこで、この参考提案例では、仕上げ押し工程に用いる凸側プレス金型５６の成形凸球面を、ショットブラスト、または電子ビームによる研磨、または研磨剤の噴射によるラッピングで表面仕上げする。この場合のラッピングは、研磨砥粒に水分を含有させることで弾力性および粘着性を有する研磨材を得て、この研磨材を被加工材である金型の表面に高速で滑走させて発生する摩擦力によって表面仕上げする方法が好ましい。このようなラッピングとして、金型の超鏡面仕上げ装置として販売されているエアロラッピング（株式会社ヤマシタワークス）等が採用できる。このように、ショットブラストや電子ビーム、あるいは研磨剤の噴射によるラッピングで凸側プレス金型５６の成形凸球面を表面仕上げすることにより、手作業による研磨などが要らず、ばらつきなく低コストで凸側プレス金型５６の成形凸球面の面粗さを小さくできる。

図１４〜図１６は、グリース付着状態の確認を行った試験結果を示す。この試験では、この参考提案例（図７の参考提案例、および図８の参考提案例）の保持器４を組み込んだ玉軸受と、一般的な鉄板打ち抜き保持器を組み込んだ玉軸受とを、次の表１の条件で運転して比較した。
図１４および図１５はこの参考提案例（それぞれ図７の参考提案例、および図８の参考提案例）の保持器４を用いた玉軸受のグリース付着状態を示し、図１６は一般的な鉄板打ち抜き保持器を用いた玉軸受のグリース付着状態を示す。

図１４〜図１６の試験結果から、一般的な鉄板打ち抜き保持器を組み込んだ玉軸受（図１６）では、内輪シール溝にグリースが付着するが、この参考提案例の保持器４を組み込んだ玉軸受（図１４，図１５の例）ではグリースの付着がないことが分かる。
この参考提案例にかかる転がり軸受の保持器４では、ポケット５０の形状を上記したように従来例のものと異なるものとしたことにより、内輪肩部へのグリースの付着を無くすことができる。すなわち、玉に最もグリースが付着する位置である保持器内径側の開口縁に開口する凹み部を設けたため、グリースの掻き取りが生じる際の、玉の表面の掻き取りが減少し、保持器内径面に溜まるグリース量が減少する。

そのため、内輪シール溝へグリースが付着することがなく、接触形および非接触形のいずれのシールを用いても、グリース漏れは発生しない。この効果は、特に外輪回転時に特徴的に現れる。したがって、一般的な鉄板打ち抜き保持器のようにシールにグリースが付着することによる不具合は発生しない。さらに、シール機能にグリース漏れを防ぐ要素を付加させる必要がないので、耐泥水、耐ダスト、および低トルクに特化したシール設計が可能となる。また、この実施形態の玉軸受用保持器４はプレス加工が可能なため、低コストで高強度のものを製造でき、一般的な鉄板打ち抜き保持器と比べてシールとの距離も変わらない。

なお、上記各実施形態では、鉄板打ち抜き保持器の場合を示したが、図１７および図１８に示すような樹脂製保持器５９の場合にも適用できる。この樹脂製保持器５９は、樹脂成形品からなる２枚の環状体６０，６０を有する。各環状体６０の互いに衝合される一側面には、玉の外周に沿う半球状のポケット６１Ａが周方向に等間隔に複数形成される。隣接するポケット６１Ａ，６１Ａ間には結合部となる係合孔６２と係合爪６３とが設けられ、一方の環状体６０の係合爪６３を、他方の環状体６０の係合孔６２に挿入させることにより、両環状体６０が一体に接合されて保持器５９とされる。

以上説明した転がり軸受の構成によると、接触シール５のシールリップ５ｃの先端５ｃａを、内輪１のシール溝１ａの内側壁１ｃと対向する外側壁１ｂの上端位置よりもδだけ半径方向に低い接触位置でシール溝１ａの内側壁１ｃに接触させることにより、飛散する泥水が直接シールリップ５ｃの先端に当たらないようにしたので、泥水等が飛散する環境で使用しても、シールリップ５ｃの先端５ｃａをシール溝１ａの内側壁１ｃと安定して接触させ、接触シール５のシール性を十分に確保することができる。
さらに、この保持器４，５９は、複数の玉３をそれぞれ保持するポケット５０を円周方向の複数箇所に有し、各ポケット５０の内面を、玉配列ピッチ円ＰＣＤよりも内径側の部分が、保持器内径側開口縁に近づくに従って小径となる凹曲面状としたリング状であり、各ポケット５０の内面に、保持器内径側の開口縁から保持器外径側に延びる凹み部５４（５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ）を設けたため、内輪１のシール溝１ａにグリースが付着し難く、グリース漏れを防止できる。したがって、シール溝の形状を設計変更する必要がなく、また、軸受の軸方向にスリンガー等を設けるスペースを確保する必要もない。したがって、部品点数を前述の特許文献に記載のものより少なくし製造コストの低減を図ることができる。

凹み部５４は、例えば、図７に示すように、前記ポケット５０の開口縁における保持器円周方向の中心から両側に広がって１箇所に設けられ、ポケット５０の保持器円周方向の幅Ｗ50の半分よりも大きな幅Ｗ54を有し、前記凹み部５４の内面形状が、保持器４の半径方向の直線Ｌを中心とする仮想円筒Ｖの表面に略沿う円筒面状の形状であり、この凹み部５４は、保持器内径側の開口縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤの付近まで延びていて、保持器内径縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤに近づくに従って徐々に浅くかつ幅狭となる形状とすることで、前述の作用、効果を奏する。

また、凹み部５４Ａは、例えば、図８に示すように、ポケット５０の開口縁における保持器円周方向の中心ＯＷ50の両側に位置して複数箇所に設けられ、各凹み部５４Ａの内面形状が、保持器４の半径方向の直線ＬＡを中心とする各仮想円筒ＶＡの表面に略沿う円筒面状の形状であり、この凹み部５４Ａは、保持器内径側の開口縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤの付近まで延びていて、保持器内径縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤに近づくに従って徐々に浅くかつ幅狭となる形状とすることで、前述の作用、効果を奏する。

また、凹み部５４Ｂは、例えば、図１０，図１１に示すように、ポケット５０の開口縁における保持器円周方向の中心ＯＷ50の両側に位置して２箇所に設けられて、保持器外径縁付近まで延び、これら２箇所の凹み部５４Ｂの内面形状が、一つの仮想リングＶＢの表面に略沿った形状であり、前記仮想リングＶＢは、ポケット５０内に収まるリング外径で、任意周方向位置の断面形状が円形であり、リング中心ＯVBが保持器中心軸Ｏに対して傾きを持つ形状とすることで、前述の作用、効果を奏する。

図１９ないし図２１は、参考提案例にかかる実施形態を示す。この参考提案例にかかる転がり軸受の保持器４Ａは、図４ないし図６と共に前述した保持器４と、特に説明する事項を除いて同様である。
この保持器４Ａは、図１と共に前述した転がり軸受に用いられる保持器であって、玉３を保持するポケット５０を円周方向の複数個所に有するリング状であり、２個の環状体の保持器半体５１を軸方向に対面して重ね合わせてなる。これら保持器半体５１は、それぞれ内面が前記各ポケットの半分を形成する球殻状板部５０Ａと、隣合うポケット５０間の部分となる平板部５１ａとが円周方向に交互に並ぶ形状とされる。各保持器半体５１は、金属板のプレス成形品（例えば鉄板打ち抜き品）であり、平板部５１ａに設けられたリベット孔５２に挿通したリベット５３により、２枚の保持器半体５１が互いに接合して一体に構成される。以上の構成は、図４ないし図６に示す実施形態と同様である。

また、保持器４Ａは、図１９，図２１に示すように、内輪１の内輪軌道１ｋｄの両側の肩部高さとなる内輪外径面１ｇに軸方向に重なる範囲を持つ。
この実施形態の保持器４Ａは、上記構成において、球殻状板部５０Ａにおける玉配列ピッチである玉配列ピッチ円ＰＣＤよりも内径側部分に薄肉部分５０Ａａを形成している。この薄肉部分５０Ａａは、内輪１の内輪軌道１ｋｄの両側の肩部高さとなる内輪外径面１ｇに位置する部分の板厚ｔ１を、平板部５１ａの板厚ｔ０よりも薄くしたものである。肩部高さとなる内輪外径面１ｇは、内輪１の内輪軌道１ｋｄの肩部の高さで続く外径面部分のことであり、シール溝１ａが形成されている場合、内輪軌道１ｋｄとシール溝１ａとの間の外径面部分のことである。球殻状板部５０Ａは、この内輪外径面１ｇの軸方向範囲Ｗに位置する部分の板厚ｔ１をその他の部分の板厚ｔ０よりも薄くする。なお、図１９において、球殻状板部５０Ａを薄肉化しない場合の断面形状を想像線で示している。

板厚ｔ１を薄くする形態は、保持器半径方向において、玉配列ピッチ円ＰＣＤに相当する箇所から内径側に至る範囲の全体を薄くしても良く、また玉配列ピッチ円ＰＣＤと保持器内径縁間の途中の箇所から内径縁至る範囲を薄くなるようにしても良い。これらの場合に、板厚ｔ１は、保持器半径方向の内径側に至るに従って次第に薄くなって内径縁が最小板厚となるようにしても良く、また薄くする範囲の全体を略一定して薄くしても良い。さらに、球殻状板部５０Ａのポケット内面形状を維持したままで、外面側の形状が変わるように板厚を薄くしても、また球殻状板部５０Ａの外面形状を維持したままで、ポケット内面側の形状が変わるように板厚を薄くしても良い。

また、この参考提案例では、図２０のように、球殻状板部５０Ａの内径縁に沿う円弧状の範囲において、両端を残し、ほぼ全体を薄くしているが、内輪１の肩部高さとなる内輪外径面１ｇと保持器４Ａの幅の関係によっては、図２２のように、板厚を薄くした薄肉部分５０Ａａが、球殻状板部５０Ａにおける内径縁の円弧の中央を除く両側となる２箇所に分かれていても良い。

この保持器４Ａは、このようにポケット５０を構成する球殻状板部５０Ａの内径部に薄肉部分５０Ａａを成形しており、この薄肉部分５０Ａａは、内輪１の肩部高さの内輪外径面１ｇと軸方向に重なり合う部分であって、玉３の表面に付着したグリースが保持器４Ａで掻き取られる部分、またはその掻き取られたグリースが移動してくる部分である。この部分５０Ａａの板厚ｔ１が薄ければ、ここに堆積し得るグリース量が減少するため、内輪１の内輪外径面１ｇに到達し得る頻度や量が減少し、結果としてグリースの軸受外部への漏れが防止できる。すなわち、保持器４Ａの外径側へグリースが移動しやすくなり、内径側に留まり得るグリース量が減少する。

しかしながら、保持器の全体の板厚を薄くすることは、保持器の単体の強度が低下するため、ミスアライメント下あるいは外部加振下において保持器に繰り返し応力が作用する場合に保持器の破損が生じやすくなるなど、難しい。
そこで、保持器４Ａの内径部において、内輪１の肩部となる内輪外径面１ｇと軸方向に重なり合う範囲Ｗのみの板厚を薄くしており、これにより、実質上の保持器４Ａの強度の低下が無く、かつグリース漏れを防止可能な玉軸受用保持器４Ａが成立する。

したがって、この転がり軸受に、上記保持器４Ａを用いることで、内輪１の内輪外径面１ｇに到達し得る頻度や量が減少し、結果としてグリースの軸受外部への漏れが防止できる。すなわち、保持器４Ａの外径側へグリースが移動しやすくなり、内径側に留まり得るグリース量を減少することができる。したがって、内輪１のシール溝１ａにグリースが付着し難く、グリース漏れを防止することができる。また、この転がり軸受の構成によると、内輪１のシール溝１ａの形状を設計変更する必要がなく、また、軸受の軸方向にスリンガー等を設けるスペースを確保する必要がなく、部品点数も上記特許文献に記載のものより少なくし製造コストの低減を図ることができる。

なお、上記の板厚ｔ１の低減には、最初に円環に打ち抜いた平板の内径側のみを薄くしておき、プレス成形しても良い。また均一厚の円環平板からプレスで保持器を成形する場合のプレス金型において、図２０や図２２で示した領域の板厚のみが減少するように、一対の金型間のすきま分布を変更しても良い。また、この実施形態では深溝玉軸受の鉄板製打ち抜き保持器の場合を示したが、第２の発明は、図１７，図１８などと共に前述した２分割の樹脂保持器にも適用することができる。

図２３ないし図２５は、この発明の実施形態を示す。この実施形態にかかる転がり軸受の保持器４Ｂは、図１と共に前述した転がり軸受に用いられる保持器である。この保持器４Ｂは、リング状の部材であって、玉８（図１）を収容保持する窓状のポケット４Ｂａが、周方向に等間隔で玉８と同数だけ形成されている。ポケット４Ｂａのある円周方向部分の内周面４Ｂｂは外径側に凹む形状となるよう傾斜させてあり、ポケット４Ｂａのある円周方向部分の内周面４Ｂｂの保持器中心からの半径Ｒｐがポケット４Ｂａ間の円周方向部分の内周面の保持器中心からの半径Ｒｉよりも大きくなっている（Ｒｐ＞Ｒｉ）。この実施形態では、前記内周面４Ｂｂが、軸方向から見て凹曲線となる曲面形状、具体的には円弧状面とされている。
この保持器４Ｂは、上記のように２枚の環状部材６４を重ね合わせたものであるため、前記「ポケット４Ｂａのある円周方向部分」は、２枚の環状部材６４の前記ポケット壁部６４ａからなる。また、後述の「ポケット４Ｂａ間の円周方向部分」は、２枚の環状部材６４の結合板部６４ｂからなる。

この保持器４Ｂは、例えば鉄板をプレスにより打ち抜きおよび成形加工して製作された２枚の環状部材６４から成る。各環状部材６４は、円周方向に等間隔で並びそれぞれがポケット４Ｂａの内壁面を構成する複数の半球状のポケット壁部６４ａと、隣合うポケット壁部６４ａ同士を連結する平板状の結合板部６４ｂとを交互に形成したものである。鉄板製である環状部材６４の結合板部６４ｂには、リベット孔６４ｃが穿設されている。２枚の環状部材６４は、それぞれの各結合板部６４ｂを互いに重ね合わせ、前記リベット孔６４ｃにリベット６５を挿通し、そのリベット６５の両端部を加締めることにより結合されている。このように、２枚の環状部材６４を互い結合して１個の保持器４Ｂとする構成とすれば、上記のような内周面の保持器中心からの半径が各部で異なる形状でありながら、保持器４Ｂの加工が容易である。

この実施形態の保持器４Ｂは、ポケット４Ｂａのある円周方向部分の内周面４Ｂｂが外径側に凹む形状となっているため、全体の強度低下が懸念される。しかし、図２９に示すような従来の標準形状の保持器Ｈｒ（Ｒｐ＝Ｒｉ）の損傷は、その大部分がポケットＨｒａ間の円周方向部分からポケットＨｒａのある円周方向部分へのＲ部Ｈｒ７で生じることが経験的に知られている。この実施形態の保持器４Ｂは、この部分の形状変更を行なっていないため、全体の強度低下が生じないと言える。

この転がり軸受における運転中のグリースの状態を調べるために、表２に示す条件で試験を行った。運転停止後のグリースの軸受各部への付着状態は図２５に示すようになった。比較のため、図２９に示す従来の保持器Ｈｒを組み込んだ軸受についても、同一条件で試験を行った。運転停止後のグリースの軸受各部への付着状態は図３０に示すようになった。

この試験により、従来の保持器Ｈｒを組み込んだ軸受の場合、内輪シール溝Ｈｒ１ａにグリースＧが付着するが、本発明の保持器４を組み込んだ転がり軸受では、内輪シール溝にグリースが付着しないことが判った。このため、シールを設けた転がり軸受において、呼吸による内輪シール溝の部分からのグリースＧの漏洩を防止できるということが推論される。

次に、接触形のシール（エヌティエヌ株式会社製ＬＵシール）を組付けた軸受を用いて、グリース漏れ頻度の確認試験を行った。試験条件は、表２の条件に対して運転時間のみを１５分に変更した。目視により３０〜１００ｍｇ程度の量のグリースが軸受外部に飛び出していると確認された場合に、グリース漏れがあるとした。試験結果は表３に示すようになった。

従来の保持器Ｈｒを組み込んだ軸受では１０個中９個のグリース漏れが発生したが、本発明の保持器４を組み込んだ軸受では１０個中グリース漏れが発生したものはなかった。これにより、前記推論が正しいことが立証された。

上記実施形態では保持器４Ｂを構成する２枚の環状部材６４を鉄板製としたが、環状部材６４を樹脂製としてもよい。その場合、図２６および図２７に示す保持器４Ｃのように、結合板部６４ｂに係合爪６６と係合孔６７とを設け、両者６６，６７を互いに嵌合させることにより、２枚の環状部材６４を結合する構成とすることができる。この場合も、ポケット４Ｃａのある円周方向部分の内周面４Ｃｂの保持器中心からの半径Ｒｐをポケット４Ｃａ間の円周方向部分の内周面の保持器中心からの半径Ｒｉよりも大きくする（Ｒｐ＞Ｒｉ）。また、２枚の樹脂製の環状部材６４を接着剤等により接合してもよい。
保持器に使用される合成樹脂材料としては、例えばＰＡ６６、ＰＡ４６等のポリアミド樹脂やポリフェニルサルファイド樹脂が好適であり、さらに必要に応じてグラスファイバ等の強化繊維材を混入してもよい。
また、２枚の環状部材６４を結合して１個の保持器とする構成に限らず、鋼材から所定の形状に削り出すもみ抜き保持器としてもよい、あるいは樹脂材料で一体に成形した成形保持器としてもよい。

図２８は異なる実施形態を示す。この保持器４Ｄは、ポケット４Ｄａのある円周方向部分の内周面４Ｄｂの形状が、軸方向から見て多角形状とされている。具体的には、前記内周面４Ｄｂは、ポケット４Ｄａ間の円周方向部分の内周面４Ｄｃに対し外径側へ傾斜する一対の傾斜面部４Ｄｂａと、両端がこれら一対の傾斜面部４Ｄｂａの外径側端に連なり内周面の径が一定な一定径面部４Ｄｂｂとで成る台形状をしている。この保持器４Ｄも、前記実施形態の保持器４Ｂ，４Ｃと同様、ポケット４Ｄａのある円周方向部分の内周面４Ｄｂが外径側に凹む形状となるよう傾斜したものであり、ポケット４Ｄａのある円周方向部分の内周面４Ｄｂの保持器中心からの半径Ｒｐがポケット４Ｄａ間の円周方向部分の内周面の保持器中心からの半径Ｒｉよりも大きくなっている（Ｒｐ＞Ｒｉ）。

このようにポケット４Ｄａのある円周方向部分の内周面４Ｄｂの形状を軸方向から見て多角形状とした保持器４Ｄも、前記実施形態の保持器４Ｂ，４Ｃと同様、全体の強度低下が生じることがなく、かつ図１のように転がり軸受に組み込んだ場合に、軸受の内輪シール溝の部分からのグリースの漏洩を防止できる。

なお、ポケット４Ｄａのある円周方向部分の内周面４Ｄｂを複数の角部を有する多角形状とする場合、その角部の数は特に限定しない。また、径方向の直線に対して非対称な形状であってもよい。さらに、ポケット４Ｄａのある円周方向部分の内周面４Ｄｂは、平面と曲面を組み合わせたものであっても良い。

要するに、本発明は、材質や加工方法については問わず、ポケットのある円周方向部分の内周面の保持器中心からの半径がポケット間の円周方向部分の内周面の保持器中心からの半径よりも大きいという条件を満たす形状の保持器に適用できるものである。
以上説明したように、転がり軸受において、この軸受に組み込まれる前記保持器は、ポケットのある円周方向部分の内周面の保持器中心からの半径を、ポケット間の円周方向部分の内周面の保持器中心からの半径よりも大きくしたことにより、内輪肩部や内輪シール溝にグリースが付着し難くなる。このことは、特に外輪回転時に特徴的に現れる。これにより、シールが接触形、非接触形のいずれの場合にも、グリースの漏洩を防止できる。また、シールリップの緊迫力を強くする必要がないため、トルクが増大しない。ポケットのある円周方向部分の内周面が、軸方向から見て凹曲線となる曲面形状、および複数の角部を有する多角形状のいずれの場合でも、上記の各作用が得られる。

次に、この発明の他の実施形態を図３１ないし図３４と共に説明する。以下の説明においては、図１ないし図３に示す前述の実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。

この実施形態にかかる転がり軸受は、図３１および図３２に示すように、シール部材５Ａのうち後述するラビリンスリップの内周に、このラビリンスリップの先端に向かって徐々に拡径する傾斜面２２を形成している点で前述した実施形態の場合と相違する。その他の構成は前述した参考提案例または実施形態の場合と同様である。
同転がり軸受の内輪１の内輪軌道１ｋｄの両側方に周方向のシール溝１ａ，１ａが形成され、この各シール溝１ａに向かい合う外輪２の内周面に係止溝２ａ，２ａが形成される。この係止溝２ａに上記シール部材５Ａの外周縁部９が圧入固定される。

上記シール溝１ａは、図３２に示すように、内輪１の内輪軌道１ｋｄ側の溝壁１４すなわち軌道側溝壁１４と、底面２１と、肩部側溝壁２３とを有する。この肩部側溝壁２３は、前記底面２１と、内輪１の肩部１５の外周面２４との間に形成される肩部１５側の溝壁である。前記肩部側溝壁２３は、軸方向外向きに傾斜し前記肩部１５の外周面２４と連続して形成される。

上記シール部材５Ａは、合成ゴム等からなる弾性体１１を芯金１０により補強したものである。前記弾性体１１に用いられる合成ゴム等として、例えば、水素添加ニトリルゴム、または耐エステルアクリルゴムを採用することができる。前記水素添加ニトリルゴムは、シール部材として一般的に用いられるニトリルゴムと比較して耐熱性に優れ、耐薬品性にも問題がないため、安定した性状を維持し、かつ、より高温での使用ができる。前記耐エステルアクリルゴムは、水素添加ニトリルゴムと同様にニトリルゴムと比較して耐熱性に優れ、アクリルゴムのエステル油やエアコンのコンプレッサーオイル等の薬品に対する耐薬品性を向上させたものであるため、安定した性状を維持し、かつ、より高温での使用ができる。

上記シール部材５Ａは、その内周部の前記弾性体１１の部分にその肉厚が薄いくびれ部１２が形成される。このくびれ部１２は、後述する主リップ１６またはラビリンスリップ１７またはこれらの境界を含む双方から外径側に向かって薄肉に形成されたものである。このくびれ部１２の内周側の先端部にはシールリップ１３が設けられ、このシールリップ１３は、上記シール溝１ａの軌道側溝壁１４に接触させた主リップ１６と、上記肩部１５の上方つまり半径方向外方に突き出すラビリンスリップ１７とを有する。

上記主リップ１６は、上記シール溝１ａの軌道側溝壁１４と向かい合い外向きに拡径する傾斜壁面１９と、この傾斜壁面１９よりも径方向内側に位置し、シール溝１ａの上記底面２１に対向する内周面２０と、前記傾斜壁面１９の内周面２０とを連続させる先端部２７とを有する。
このように構成されるシール部材５Ａの外周縁部９が、外輪２のシール部材係止溝２ａに圧入固定されると、上記主リップ１６の先端部２７がシール溝１ａの軌道側溝壁１４に摺接する。前記主リップ１６は、肉厚を薄く形成されたくびれ部１２の先端部に設けられ、このくびれ部１２が軸方向に弾性変形するので、摺接する前記シール溝１ａの軌道側溝壁１４に対する追従性が維持される。これにより、軸受内部のグリースがシール溝１ａに漏出することを防止し、さらに、外部からの異物や泥水などの軸受内部への浸入を防止することができる。

上記ラビリンスリップ１７は、上記肩部１５からシール溝１ａの肩部側溝壁２３に至る範囲に向かい合いラビリンスシール１８が形成されるものである。前記ラビリンスリップ１７の内周部には内向きに縮径する傾斜面２２が設けられる。この傾斜面２２は、内輪１の肩部１５の外周面２４に対する傾斜角度αが１０度以上４０度以下に設定される。このラビリンスリップ１７の傾斜面２２の傾斜角度αがこのように設定されると、上記ラビリンスリップ１７の傾斜面２２に付着した泥水が、シール部材５Ａの回転による遠心力によってその傾斜面２２に沿って軸方向外向きに移動し、軸受外側に排出される。

上記のように傾斜角度αを規定したのは、この傾斜角度αが１０度未満となると、シール部材５Ａの回転による遠心力がラビリンスリップ１７に付着した泥水に十分に作用しないため、その泥水が排出されにくくなるからである。また、前記傾斜角度αが４０度を超えると、内輪１の肩部１５の外周面２４と、上記ラビリンスリップ１７の傾斜面２２とのすき間が広くなり、ラビリンスシール１８によるシール性が低下するからである。

また、上記ラビリンスリップ１７は、その先端部が上記シール溝１ａの肩部側側壁２３寄りに設けられる。このようにすることで、このラビリンスリップ１７の先端部が内輪１の端部寄りも設けられた場合よりも、このラビリンスリップ１７に付着した泥水が、シール部材５Ａの回転による遠心力でその傾斜面２２を移動する距離が短くなり、シール溝１ａ内に溜まった泥水がより排出されやすい。

また、上記主リップ１６の内周面２０と、上記ラビリンスリップ１７の傾斜面２２との間に段差部２５が設けられ、この段差部２５は、シール溝１ａの肩部側溝壁２３に向かって突出して設けられる。これにより、上記主リップ１６の内周面２０は、段差部２５を経てラビリンスリップ１７の傾斜面２２へと連続して形成されるので、シール溝１ａに溜まった泥水が、シール部材５Ａの回転による遠心力でラビリンスリップ１７の傾斜面２２に沿って軸受外部に排出されやすい。

さらに、上記段差部２５が突き出して設けられると、主リップ１６の内周面２０の外周縁部とシール溝１ａの肩部側溝壁２３との間に狭窄部分が形成される。この狭窄部分によってラビリンスシール１８によるシール性を確保することができる。また、上記シール溝１ａと内輪１の肩部１５との境界の山部２６と、上記ラビリンスリップ１７の傾斜面２２との間にも狭窄部分が形成されるので、さらに、ラビリンスシール１８によるシール性を確保することができる。

この発明の効果を確認するために、本件出願人が行った試験について説明する。この試験は、ラビリンスリップの傾斜角度とシール性との関係を明確にするため、ラビリンスリップの傾斜角度と泥水排出性能を検証したものであり、下記の運転条件にて運転し、運転中に下記の泥水を所定時間噴霧し、試験後の軸受内部における泥水の残留状態を確認した。

（運転条件）
・泥水：関東ローム粉ＪＩＳ８種１０ｗｔ％
・軸受回転速度：２０００ ｒｐｍ
・試験時間： ３時間
（試験体）
材質：合成ゴム（アクリロニトリル・ブタジエン・ラバー；略称ＮＢＲ）

また、各実施例、比較例のシールリップの構造は、以下に示す通りである。
実施例１：ラビリンスリップ１７の傾斜面２２と、内輪１の肩部１５の外周面２４とのなす傾斜角度αが４０度に設定されたもの。
実施例２：前記傾斜角度αが１０度に設定されたもの。他の構造は実施例１と同様である。
比較例１：図３３に示すように、ラビリンスリップ１７の傾斜面２２と、内輪１の肩部１５の外周面２４とのなす傾斜角度αが０度、つまり前記傾斜面と前記外周面とが平行に設定されたもの。他の構造は実施例１と同様である。
比較例２：図３４に示すように、前記傾斜角度αがマイナス２０度、つまりラビリンスリップ１７の傾斜面２２が外向きに縮径し、肩部１５の外周面２４に対する傾斜角度が２０度に設定されたもの。他の構造は実施例１と同様である。

上述のように、傾斜角度αが４０度の実施例１、および傾斜角度αが１０度の実施例２のいずれの場合も、泥水が残留せず、軸受のシール溝１ａに溜まった泥水の排水がされやすいものであった。
しかし、図３３に示す前記傾斜角度αが０度の比較例１の場合は、泥水が軸受内部に残留し、泥水が排出されにくいものであった。また、図３４に示す傾斜角度αが−２０度の比較例２の場合も、比較例１と同様に、泥水が軸受内部に残留し、泥水が排出されにくいものであった。
以上のように、ラビリンスリップ１７の傾斜面２２の、内輪１の肩部１５の外周面２４に対する傾斜角度αを規定することにより、泥水が軸受外部に排出されやすくなる。
さらに、この実施形態に係る転がり軸受において、保持器４，５９を適用することにより、内輪１のシール溝１ａにグリースが付着し難く、グリース漏れを防止できる。したがって、シール溝の形状を設計変更する必要がなく、また、軸受の軸方向にスリンガー等を設けるスペースを確保する必要もない。したがって、部品点数を前述の特許文献に記載のものより少なくし製造コストの低減を図ることができる。

次に、この発明のさらに他の実施形態を図３５ないし図３８と共に説明する。この実施形態にかかる転がり軸受は、シールリップのシール摺接面への押し付け力を１．６Ｎ以上４．０Ｎ以下に設定している点で前述した実施形態の場合と相違する。その他の構成は前述した実施形態または参考提案例の場合と同様である。
図３５、図３６に示すように、接触シール５Ｂは、芯金５ａと弾性部材５ｂとを有する。この弾性部材５ｂの芯金５ａから先に延びる部分つまり内径部分に、ネック部５ｃｎが設けられている。このネック部５ｃｎの半径方向内径側の先端部分に、シールリップ５ｄが設けられている。このシールリップ５ｄは、内輪１の外周面で周方向に延びるシール溝１ａの側壁に設けられたシール摺接面１ｓｍに、軸方向の外側から押し付けられている。前述したように、前記シールリップ５ｄのシール摺接面１ｓｍへの押し付け力Ｐは１．６Ｎ以上４．０Ｎ以下に設定されている。また、シール摺接面１ｓｍの表面粗さＲｍａｘは０．５μｍ以上２．０μｍ以下、好ましくは１．２μｍ以下とされている。

実施例として、シールリップ５ｄの押し付け力Ｐを１．６Ｎ以上４．０Ｎ以下に設定した図３５に示したような深溝玉軸受を用意した。比較例として、シールリップの押し付け力Ｐと軸方向締め代Ｌとの比Ｐ／Ｌが４．８Ｎ／ｍｍ以上８．８Ｎ／ｍｍ以下で、押し付け力Ｐを１．６Ｎ未満とした同様の深溝玉軸受を用意した。各シールリップの押し付け力Ｐは、図３７に示すように、接触シール５Ｂを装着した外輪２を圧縮試験機ＡＳの架台ＫＤに水平にセットし、その加圧ヘッドＨＤ１で接触シール５Ｂのシールリップを、所定の軸方向締め代に相当する垂直変位量だけ押圧したときの荷重を測定することにより求めた。

なお、実施例と比較例の深溝玉軸受は、いずれも図３６に示した接触シール５Ｂのネック部５ｃｎとシールリップ５ｄを含む径方向長さａとネック部５ｃｎの軸方向厚みｂの比ａ／ｂを３．２とした。また、シール摺接面１ｓｍの表面粗さＲｍａｘは、実施例、比較例のいずれも０．５μｍ以上１．２μｍ以下とした。

上述した実施例と比較例の深溝玉軸受を、泥水が噴霧される環境下で回転試験機に取り付け、泥水の軸受空間への浸入量を調査する耐泥水性試験を行った。なお、泥水の浸入量は、試験前後の軸受の質量増加量Ｗを測定することにより求めた。試験条件は以下の通りである。
・泥水：関東ローム粉ＪＩＳ８種（泥分濃度５質量％）
・軸受回転速度：２０００ ｒｐｍ
・試験時間： ３時間

図３８に上記耐泥水性試験の結果を示す。この図３８において、各白丸は実施例の各軸受を表し、各黒丸は比較例の各軸受を表す。シールリップの押し付け力Ｐを１．６Ｎ以上４．０Ｎ以下に設定した実施例のものは、いずれも軸受の質量増加量Ｗが顕著に認められず、優れたシール性を有することがわかる。これに対して、押し付け力Ｐを１．６Ｎ未満としたものは、前記シールリップの押し付け力Ｐと軸方向締め代Ｌとの比Ｐ／Ｌが、上記特許文献１に記載された発明の範囲に入っているが、いずれも軸受の質量増加量Ｗが顕著に認められ、十分なシール性が確保されていない。

以上説明した転がり軸受の構成によると、シールリップ５ｄのシール摺接面１ｓｍへの押し付け力を１．６Ｎ以上に設定することにより、シールリップ５ｄの締め代を間接的に含むように押し付け力のみを規定して、シールリップ５ｄのシール摺接面１ｓｍへの良好な接触状態を保障し、簡単かつ汎用性のある規定で転がり軸受のシール性を的確に確保できるようにした。さらに、前記シールリップ５ｄのシール摺接面１ｓｍへの押し付け力を４．０Ｎ以下に設定することにより、シールリップ５ｄの締め代が不所望に大きくならず、シールが軸受外側に反ることを回避し、リップ側面５ｄｓとシール摺動面１ｓｍとが面接触することを未然に防止することが可能となる。これにより、シール性を良好に保つことができる。シールの剛性は大きいもので、１０Ｎ／ｍｍ、締め代は最大で０．４ｍｍである。

したがって、この剛性１０Ｎ／ｍｍに、締め代０．４ｍｍを乗じた上限押し付け力は４．０Ｎである。シールリップ５ｄのシール摺接面１ｓｍへの押し付け力が４．０Ｎを超えるとシール性が劣る。また、締め代の上限値として、０．４ｍｍと規定している。逆に、この締め代が０．４ｍｍより大きくなると、シールが軸受外側に反り、リップ側面５ｄｓとシール摺接面１ｓｍとが面接触してしまい、シール性が劣ってしまう。
また、シール摺接面１ｓｍの表面粗さをＲｍａｘで２．０μｍ以下、好ましくは１．２μｍ以下とすることにより、シールリップ５ｄとの摩擦によるトルク損失の増大を防止できるとともに、シールリップ５ｄの摩耗を抑制して、シールリップ５ｄのシール摺接面１ｓｍへの押し付け力を安定して保持することができる。さらに、前記シール摺接面１ｓｍの表面粗さをＲｍａｘで０．５μｍ以上に規定することにより、例えば、シール溝を旋削加工する場合の粗さ精度を容易に確保することが可能となる。これにより、製品の歩留まり向上を図ることができ、製造コストの低減を図ることができる。

さらに、参考提案例またはこの実施形態に係る転がり軸受において、保持器４，５９を適用することにより、内輪１のシール溝１ａにグリースが付着し難く、グリース漏れを防止できる。したがって、シール溝の形状を設計変更する必要がなく、また、軸受の軸方向にスリンガー等を設けるスペースを確保する必要もない。したがって、部品点数を前述の特許文献に記載のものより少なくし製造コストの低減を図ることができる。

１…内輪
１ａ…シール溝
１ｂ…外側壁
１ｃ…内側壁
１ｋｄ…内輪軌道
１ｓｍ…シール摺接面
２…外輪
３…玉
４…保持器
４Ａ〜４Ｄ…保持器
５…接触シール
５Ａ…シール部材
５Ｂ…接触シール
５ｃ，５ｄ…シールリップ
５ｃａ…先端
１４…軌道側溝壁
１５…肩部
１６…主リップ
１７…ラビリンスリップ
２０…内周面
２２…傾斜面
５０…ポケット
５４…凹み部
５４Ａ〜５４Ｃ…凹み部
ＰＣＤ…玉配列ピッチ円
Ｒｐ，Ｒｉ…半径

Claims (2)

1. 内外輪間に介在する複数の玉が保持器に保持され、前記外輪に接触シールを固定し、この接触シールのシールリップの先端を内輪の外周面に設けたシール溝の内側壁に接触させて、内輪と外輪の間の軸受空間を密封し、この軸受空間にグリースが封入される転がり軸受において、
   前記接触シールのシールリップの先端を、前記シール溝の内側壁と対向する外側壁の上端位置よりも低い接触位置でシール溝の内側壁に接触させ、
   前記保持器は、複数の玉をそれぞれ保持するポケットを円周方向の複数箇所に有し、２個の環状部材を軸方向に対面して重ね合わせてなり、各環状部材は、円周方向に等間隔で並びそれぞれが前記ポケットの内壁面を構成する複数の半球状のポケット壁部と、隣合うポケット壁部同士を連結する平板状の結合板部とを交互に形成したものであり、両環状部材は前記各結合板部で互いに重なって結合され、前記環状部材の内周面のうち、前記ポケット壁部の保持器中心からの半径を、前記結合板部の保持器中心からの半径よりも大きくして、前記内輪の外周面へのグリースの付着を無くす凹み形状部を設け、この凹み形状部は、前記ポケット壁部の円周方向の全体に渡って設け、前記環状部材の外周面のうち、前記ポケット壁部の外周は、保持器中心を中心とする円形であることを特徴とする転がり軸受。
2. 内外輪間に介在する複数の玉が保持器に保持され、前記内輪の軌道の側方に形成されたシール溝と、前記内輪の端部との間に肩部を形成し、前記シール溝に対向する前記外輪の内周面にシール部材を装着し、このシール部材の内周部に、前記シール溝の軌道側溝壁に接触する主リップと、前記肩部の上方に突き出すラビリンスリップとを設け、前記内輪と前記外輪の間の軸受空間にグリースが封入される転がり軸受において、
   前記シール部材の内周側先端部に、前記主リップとラビリンスリップとを設け、前記主リップに前記シール溝に対向する内周面を設けると共に、前記ラビリンスリップの内周に、このラビリンスリップの先端に向かって除々に拡径する傾斜面を形成し、
   前記保持器は、複数の玉をそれぞれ保持するポケットを円周方向の複数箇所に有し、２個の環状部材を軸方向に対面して重ね合わせてなり、各環状部材は、円周方向に等間隔で並びそれぞれが前記ポケットの内壁面を構成する複数の半球状のポケット壁部と、隣合うポケット壁部同士を連結する平板状の結合板部とを交互に形成したものであり、両環状部材は前記各結合板部で互いに重なって結合され、前記環状部材の内周面のうち、前記ポケット壁部の保持器中心からの半径を、前記結合板部の保持器中心からの半径よりも大きくして、前記内輪の外周面へのグリースの付着を無くす凹み形状部を設け、この凹み形状部は、前記ポケット壁部の円周方向の全体に渡って設け、前記環状部材の外周面のうち、前記ポケット壁部の外周は、保持器中心を中心とする円形であることを特徴とする転がり軸受。

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