JP5573994B2 - 転がり軸受 - Google Patents

Description

本発明は、転がり軸受に関し、より詳細には、音響、振動特性、及び案内面の耐摩耗性、耐焼付性に優れた保持器が組み込まれた転がり軸受に関する。

転がり軸受は、複数の転動体が軌道輪である外輪と内輪との間に転動自在に配設されている。該転動体は、保持器に形成されたポケットに回動自在に保持されて、転動体同士の接触が阻止され、転動体の摩耗や焼付き等の損傷が防止されている。転がり軸受の回転時には、転動体と保持器との間に相対的な回転速度（公転速度）の差が生じ、更に転動体は自転していることから、保持器が不安定な挙動を起こして転動体と衝突し、保持器音や振動発生の一因となっていた。また、これによって、保持器の案内面が摩耗し、極端な場合には焼付きが発生する虞があった。

これらの問題に対処するため、本願発明の特許出願人は、保持器が転がり軸受内で最大限移動しても、転動体との隙間を確保して、転動体との干渉を防止するようなポケット形状の寸法とし、保持器音や異常振動を抑制し、さらに、保持器と転動体の滑り面への潤滑剤の流入が容易となり、該滑り面の耐摩耗性、耐焼付き性を向上させることを提案している。また、特許文献１には、保持器の温度上昇による熱膨張をも考慮したポケット形状の寸法規制についても記載されている。（例えば、特許文献１参照。）。

実開２００５−６１５０９号公報

ところで、産業機械や工作機械主軸等に使用される高速モータ用転がり軸受では、高速回転時の保持器の遠心力膨張によって保持器が半径方向に変形する。特に、ｄｍｎ値（ｄｍ：転動体ピッチ円直径（ｍｍ），ｎ：回転数（ｍｉｎ^―１））が７０〜９０万以上の領域では、この遠心力膨張も無視することができず、保持器の半径方向動き量によって、上述した保持器音や異常振動等の課題が発生する可能性がある。

しかしながら、特許文献１に開示されている転がり軸受では、保持器の温度上昇による熱膨張については考慮しているが、高速回転時の保持器の遠心力膨張については考慮されていない。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、高速回転時に使用される場合でも安定した音響、振動特性を有し、耐焼付き性能に優れた転がり軸受を提供することにある。

１）本発明に係る転がり軸受は、外輪及び内輪からなる軌道輪と、前記外輪及び前記内輪の間に回動自在に配設された複数の転動体と、軸方向片側に設けられた円環部と、円周方向に所定の間隔で軸方向に延びる複数の柱部と、を有し、前記複数の転動体を部分的に開口した略円柱状のポケットに収納して回動自在に保持する転動体案内方式の冠型保持器と、を備え、高速モータ用で、且つ、前記保持器の半径方向動き量が、０．３〜１．０ｍｍに設定される転がり軸受であって、前記ポケットの内部には、該冠型保持器の内周面と前記ポケットの内面とのなす内稜線から前記ポケットの中心と前記冠型保持器の中心とを結ぶ線と略平行な面を持った一対の係止部が前記柱部にそれぞれ設けられ、前記冠型保持器は、前記転動体の外径をＤＷ、前記冠型保持器の円周方向における前記ポケットの内径をＤＰ、前記内稜線上の点から前記ポケットの中心と前記冠型保持器の中心とを結ぶ線と平行に引かれた線が、前記転動体表面と交差する交点までの線分の長さをＬ１、前記冠型保持器の内径が遠心力によって増加する直径寸法の増加量をＭ１としたとき、Ｌ１−Ｍ１／２≧ＤＰ−ＤＷであり、ＤＰ−ＤＷ＜０．２（ｍｍ）であることを特徴としている。

２）また、本発明に係る転がり軸受は、外輪及び内輪からなる軌道輪と、前記外輪及び前記内輪の間に回動自在に配設された複数の転動体と、軸方向片側に設けられた円環部と、円周方向に所定の間隔で軸方向に延びる複数の柱部と、を有し、前記複数の転動体を部分的に開口した略円柱状のポケットに収納して回動自在に保持する転動体案内方式の冠型保持器と、を備え、高速モータ用で、且つ、前記保持器の半径方向動き量が、０．３〜１．０ｍｍに設定される転がり軸受であって、前記ポケットの内部には、該冠型保持器の内周面と前記ポケットの内面とのなす内稜線から前記ポケットの中心と前記冠型保持器の中心とを結ぶ線と略平行な面を持った一対の係止部が前記柱部にそれぞれ設けられ、前記冠型保持器は、前記転動体の外径をＤＷ、前記冠型保持器の円周方向における前記ポケットの内径をＤＰ、前記内稜線上の点から前記ポケットの中心と前記冠型保持器の中心とを結ぶ線と平行に引かれた線が、前記転動体表面と交差する交点までの線分の長さをＬ１、前記冠型保持器の線膨張係数をα１、前記軌道輪の線膨張係数をα２、前記冠型保持器の内径をＳＤ、前記転がり軸受を回転させたとき前記転がり軸受内部の温度上昇値をＴ、前記冠型保持器の内径ＳＤが遠心力によって増加する直径寸法の増加量をＭ１としたとき、Ｌ１−Ｍ１／２−ＳＤ×（α１−α２）×Ｔ／２≧ＤＰ−ＤＷであり、ＤＰ−ＤＷ＜０．２（ｍｍ）であることを特徴としている。

また、１）または２）の転がり軸受において、前記保持器の外周面と前記ポケットの内面とのなす外稜線上の点から前記ポケットの中心と前記保持器の中心とを結ぶ線と平行に引かれた線が、前記転動体表面と交差する交点までの線分の長さをＬ２としたとき、Ｌ２≧ＤＰ−ＤＷであることを特徴としている。

なお、本発明の線分の長さは、上記各中心を結ぶ線と平行に引かれた線上で、各交点と内稜線或いは外稜線との間に保持器部分が在る場合には、その部分と交点との隙間を意味する。

以上、説明したように本発明の転がり軸受によれば、Ｌ１−Ｍ１／２≧ＤＰ−ＤＷとなるようにしたので、保持器の遠心力膨張による変化分を考慮して、高速回転時においても、ポケット隙間より保持器半径方向動き量（例えば、実施形態において、玉係止部と玉との半径方向隙間に相当）が大きくなるように設定しているので、保持器の動きは、ポケット隙間で規制される。従って、転動体とポケットの内稜線との間に隙間を確保して干渉を防止することができる。また、これによって、保持器音等の発生を防止して転がり軸受を静粛に回転させることができる。更に、保持器と転動体の滑り面への潤滑剤の流入が容易となり、該滑り面の耐摩耗性、耐焼付き性を向上させることができる。また、高速モータ用で、且つ、保持器の半径方向動き量が、０．３〜１．０ｍｍに設定されるサイズの転がり軸受において、ＤＰ−ＤＷ＜０．２（ｍｍ）であるので、ポケット隙間より保持器半径方向動き量を大きく設定した場合でも、保持器の振れ回り量を抑えることができる。

また、本発明の転がり軸受によれば、Ｌ１−Ｍ１／２−ＳＤ×（α１−α２）×Ｔ／２≧ＤＰ−ＤＷとして保持器の温度上昇による熱膨張をも考慮したポケット形状としたので、さらに、転がり軸受の回転によって転がり軸受内部の温度が上昇し、保持器が熱膨張して該保持器の内径が大きくなっても、転動体とポケットの内稜線との干渉を防止することができる。また、これによって、転動体と保持器との干渉音の発生を防止することができる。また、高速モータ用で、且つ、保持器の半径方向動き量が、０．３〜１．０ｍｍに設定されるサイズの転がり軸受において、ＤＰ−ＤＷ＜０．２（ｍｍ）であるので、ポケット隙間より保持器半径方向動き量を大きく設定した場合でも、保持器の振れ回り量を抑えることができる。

本発明の転がり軸受の第１実施形態に係る玉軸受の要部拡大縦断面図である。 図１における転動体が上下左右の４ヶ所に位置したときの保持器との位置関係を示す要部拡大縦断面図である。 本発明の転がり軸受の第２実施形態に係る玉軸受の要部拡大縦断面図である。 本発明の転がり軸受の第３実施形態に係る玉軸受の要部拡大縦断面図である。 本発明の転がり軸受の第４実施形態に係る玉軸受を示し、（ａ）は、（ｃ）のＶ´−Ｖ´線に沿った、玉軸受の保持器を玉とともに示す断面図であり、（ｂ）は、部分拡大上面図であり、（ｃ）は、（ａ）のＶ−Ｖ線に沿った断面図であり、（ｄ）は、（ａ）の要部拡大断面図である。 従来品と第４実施形態の転がり軸受との保持器音の発生状況の比較実験結果を示すグラフである。 本発明の転がり軸受の第５実施形態に係る複列ころ軸受を示し、（ａ）は、ころ軸受の断面図であり、（ｂ）は、複列ころ軸受の保持器の断面図であり、（ｃ）は、（ｂ）のVII方向から見た側面図である。

以下、本発明に係る転がり軸受の実施形態を図１〜図４に基づいて詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態である玉軸受の要部拡大縦断面図、図２は転動体が上下左右の４ヶ所に位置したときの保持器との位置関係を示す要部拡大縦断面図である。図１に示すように、玉軸受１は、一対の軌道輪を構成する外輪２と、内輪３と、外輪２と内輪３との間に転動自在に配設された転動体である複数個の玉４と、複数個の玉４を回動自在に保持する保持器５とを備えている。

外輪２、内輪３及び玉４は、高炭素クロム軸受鋼、浸炭軸受用鋼、転がり軸受用ステンレス鋼、等を用いて製作される。玉４は、軌道輪である外輪２と内輪３との間に転動自在に配設されている。

保持器５は、円筒状の本体部に、複数のポケット６が円周方向に所定の間隔で切削加工されて形成された、所謂、もみ抜き型保持器であり、図１に示す実施形態は転動体案内型の保持器５となっている。円筒状の本体部は、例えば高力黄銅等の黄銅系合金、構造用炭素鋼等の鉄合金、合成樹脂、等から形成される。

ポケット６の形状は、凹球面であり、転動体４の外径をＤＷ、保持器５の円周方向におけるポケット６の内径をＤＰとする。また、保持器５の内周面５ａとポケット６の内面６ａとのなす内稜線６ｂ上の点から、ポケット６の中心Ｏ１と保持器５の中心Ｏ２とを結ぶ線と平行に引かれた線が、転動体４の表面と交差する交点４ａまでの線分の長さ（以下、内接触長さと言う）をＬ１とする。また、保持器５の外周面５ｂとポケット６の内面６ａとのなす外稜線６ｃ上の点から、ポケット６の中心Ｏ１と保持器５の中心Ｏ２とを結ぶ線と平行に引かれた線が、転動体４の表面と交差する交点４ｂまでの線分の長さ（以下、外接触長さと言う）をＬ２とする。

ここで、図２に示すように、低速回転時において保持器の遠心力膨張が考慮されない状態において、保持器５が、例えば上方に移動するとき、左右両側方に位置する転動体４Ｂ（図１には上方に位置する転動体４Ａ及び保持器５の一部のみが表示されている）の下部に保持器５のポケット６の略中央部が当接するまで移動すると、保持器５は、それ以上、上方に移動することはできない。即ち、保持器５の最大移動可能距離は、ＤＰ−ＤＷである。

ポケット６の形状は、保持器５の最大移動可能距離（ＤＰ−ＤＷ）よりも内接触長さＬ１が長くなっていれば、図２に示すように保持器５が最大移動可能距離（ＤＰ−ＤＷ）だけ上方に移動しても、内稜線６ｂが最も転動体４に接近する上方位置にある転動体４Ａにおいても、転動体４Ａの斜め下方位置とポケット６の内面６ａの斜め下方位置とが当接し、内稜線６ｂ上の点と転動体４との間には、隙間Ｃが維持されており干渉することはない。また、このとき、下方に位置する転動体４Ｃには、外稜線６ｃ上の点が接近するが、保持器５の最大移動可能距離（ＤＰ−ＤＷ）よりも外接触長さＬ２が長くなっていれば、外稜線６ｃ上の点と転動体４との間には、隙間Ｃが維持されており干渉することはない。

保持器５が下方に移動する場合も同様に、保持器５の最大移動可能距離はＤＰ−ＤＷであり、内接触長さＬ１及び外接触長さＬ２は、最大移動可能距離（ＤＰ−ＤＷ）よりも大きく設定されることで、外稜線６ｃ上の点と転動体４、及び内稜線６ｂ上の点と転動体４とは干渉することはない。

一方、ｄｍｎ値７０〜９０万以上の高速回転時においては、遠心力による半径方向の膨張量が無視できなくなるほど大きくなる。このため、高速回転時には、ポケット６の内稜線６ｂは、半径方向の外側に移動する。従って、保持器５の内径ＳＤが遠心力によって増加する直径寸法の増加量をＭ１とすると、保持器５の最大移動可能距離（ＤＰ−ＤＷ）よりもＬ１−Ｍ１／２が長くなっていれば、図２に示すように保持器５が最大移動可能距離（ＤＰ−ＤＷ）だけ上方に移動しても、内稜線６ｂ上の点と全ての転動体４との間には、隙間Ｃが維持されており干渉することはない。尚、外接触長さＬ２は、遠心力によって長くなる方向変位するので、外稜線６ｃ上の点と転動体４とは遠ざかり、遠心力によって干渉することはない。

従って、本実施形態の保持器５は、Ｌ１−Ｍ１／２≧ＤＰ−ＤＷ、且つＬ２≧ＤＰ−ＤＷ となるように形成される。これにより、玉軸受１の全ての転動体４は、内稜線６ｂ上の点、及び外稜線６ｃ上の点と干渉することはなく、干渉音の発生もない。また、内稜線６ｂ及び外稜線６ｃと転動体４との間には、隙間Ｃが維持されているので、該隙間Ｃから潤滑剤が摺動面に入りやすく、潤滑を十分に行うことができ、摩耗や焼付きを防止することができる。

更に、ポケット６の形状は、図１に示すように、保持器５の線膨張係数をα１、軌道輪（内輪３、外輪２）の線膨張係数をα２，保持器５の内径をＳＤ、転がり軸受１を回転させたときの内部の温度上昇値をＴとしたとき、Ｌ１−Ｍ１／２−ＳＤ×（α１−α２）×Ｔ／２≧ＤＰ−ＤＷ、且つＬ２≧ＤＰ−ＤＷとなるように形成されている。

転がり軸受１が回転して内部の温度が上昇すると、保持器５の温度も上昇して熱膨張し、内径ＳＤは大きくなる（外輪２、内輪３、転動体４も熱膨張するが、合成樹脂製保持器の場合、合成樹脂製保持器の熱膨張係数α１に比較して小さく、無視できる程度である）。これによって、内接触長さＬ１は、短くなるが、内接触長さＬ１は、熱膨張による寸法変化を予め考慮した値に設定されているので、上述したように保持器５が半径方向に移動しても、内稜線６ｂ上の点と転動体４とが干渉することはない。尚、外接触長さＬ２は、熱膨張によって長くなる方向変位するので、外稜線６ｃ上の点と転動体４とは、遠ざかり干渉することはない。

従って、温度変化や負荷変動等、転がり軸受１の使用条件が変わっても、保持器５の振動、触れ回り、寸法変化等によって保持器５の内稜線６ｂ上の点及び外稜線６ｃ上の点と転動体４とが干渉することなく、静粛な安定した回転を得ることができる。

（第２実施形態）
次に、玉軸受の第２実施形態を図３を参照して説明する。図３は、玉軸受の要部拡大縦断面図である。第２実施形態の玉軸受１０に用いられる保持器１５は、円筒状の本体部に、複数のポケット１６が円周方向に所定の間隔で切削加工されて形成された、所謂、もみ抜き型保持器であり、図３に示す実施形態は転動体案内型の保持器１５となっている。

ポケット１６の形状は、本体部の厚さ方向中心から外方の形状と、内方の形状とが異なった形状に形成されている。外方の形状は、本体部の半径方向外方から中心に向かって明けられたストレート穴（円柱状の穴）であり、内方の形状は、該ストレート穴に連続して形成された半凹球面となっている。半凹球面は、第１実施形態の保持器５と同様に、Ｌ１−Ｍ１／２≧ＤＰ−ＤＷとなるように、また熱膨張を考慮したＬ１−Ｍ１／２−ＳＤ×（α１−α２）×Ｔ／２≧ＤＰ−ＤＷとなるように形成されている。

その他の部分については、本発明の第１実施形態の玉軸受１と同様であるので、同一部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。

（第３実施形態）
次に、本発明の玉軸受の第３実施形態を図４を参照して説明する。図４は、玉軸受の要部拡大縦断面図である。第３実施形態の玉軸受２０に用いられる保持器２５は、円筒状の本体部に、複数のポケット２６が円周方向に所定の間隔で切削加工されて形成された、所謂、もみ抜き型保持器であり、図４に示す実施形態は転動体案内型の保持器２５となっている。

ポケット２６の形状は、本体部の半径方向外方から中心に向かって明けられたストレート穴（円柱状の穴）であり、該ストレート穴の内径側頂部に係止部２５ｃが形成されている。係止部２５ｃは、ポケット２６の内稜線の全周にわたって設けられていてもよく、また、互いに対向する面に分割して設けられていてもよい。

ここで、上記実施形態と同様、玉４の外径をＤＷ、保持器２５の円周方向におけるポケット２６の内径をＤＰとする。また、内接触長さＬ１は、保持器２５の内周面２５ａとポケット２６の内面２６ａとのなす内稜線２６ｂ上の点から、ポケット２６の中心Ｏ１と保持器２５の中心Ｏ２とを結ぶ線と平行に引かれた線が、玉４の表面と交差する交点４ａまでの線分の長さとする。なお、本実施形態のように、内稜線２６ｂの先端が尖った形状でなく、内稜線２６ｂから上記中心Ｏ１とＯ２を結ぶ線と略平行な面を持って一対の係止部２５ｃが形成されるような場合には、内接触長さＬ１は、上記線上における、交点４ａと係止部２５ｃとの隙間を意味する。

係止部２５ｃは、第１実施形態の保持器５と同様に、Ｌ１−Ｍ１／２≧ＤＰ−ＤＷとなるように、また熱膨張を考慮したＬ１−Ｍ１／２−ＳＤ×（α１−α２）×Ｔ／２≧ＤＰ−ＤＷとなるように形成されている。

その他の部分については、本発明の第１実施形態の玉軸受１と同様であるので、同一部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。

（第４実施形態）
次に、本発明の玉軸受の第４実施形態を図５を参照して説明する。図５（ａ）は、（ｃ）のＶ´−Ｖ´線に沿った、玉軸受の保持器を玉とともに示す断面図であり、図５（ｂ）は、部分拡大上面図であり、図５（ｃ）は、（ａ）のＶ−Ｖ線に沿った断面図であり、図５（ｄ）は、（ａ）の要部拡大断面図である。

第４実施形態の玉軸受に用いられる保持器３０は、転動体案内方式で、片側に円環部３４を有して、円周方向に所定の間隔で軸方向に延びる複数の柱部３５を備えて、部分的開口した略円柱状の複数のポケット３１を形成する、所謂、冠型保持器である。また、この保持器３０は、各ポケット３１の内稜線近傍に一対の係止部３２が部分的に設けられている。

保持器３０は、保持器軽量化と耐摩耗特性改善のため、保持器材料として、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリアセタール、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトンなどの合成樹脂材が使用されている。

ここで、上記実施形態と同様、玉４の外径をＤＷ、保持器３０の円周方向におけるポケット３１の内径をＤＰとする。また、内接触長さＬ１は、保持器３０の内周面３０ａとポケット３１の内面３１ａとのなす内稜線３１ｂ上の点から、ポケット３１の中心Ｏ１と保持器３０の中心Ｏ２とを結ぶ線と平行に引かれた線が、玉４の表面と交差する交点４ａまでの線分の長さとする。なお、本実施形態においても、内稜線３１ｂの先端が尖った形状でなく、内稜線３１ｂから上記中心Ｏ１とＯ２を結ぶ線と略平行な面３２ａを持って一対の係止部３２が形成されており、内接触長さＬ１は、上記線上における、交点４ａと係止部３２との隙間を意味する。

係止部３２は、第１実施形態の保持器５と同様に、Ｌ１−Ｍ１／２≧ＤＰ−ＤＷとなるように、また熱膨張を考慮したＬ１−Ｍ１／２−ＳＤ×（α１−α２）×Ｔ／２≧ＤＰ−ＤＷとなるように形成されている。

ここで、本実施形態の高速モータ用深溝玉軸受に冠型保持器３０を使用した場合の、保持器内径ＳＤの遠心力による変形を表１に示す。なお、設計仕様Ａ−１とＡ−２は互いに同一形状で、材質のみ異なり、設計仕様Ｂ−１とＢ−２においても同様である。

これらの用途に適用される標準的な転動体案内方式の保持器の半径方向動き量の設定値は、概ね０．３〜１．０ｍｍ（直径寸法）であることから、表１の結果により、保持器の遠心力による半径方向の膨張量は、半径方向動き量の変化に関して、無視できないレベルであることがわかる。これは、本保持器が冠型であり、片側リング構造であるがゆえに両側リング構造のもみ抜き保持器に比べて円環強度が小さいため、遠心力膨張が大きいことが影響している。半径方向動き量は、図５（ｄ）の内接触長さＬ１で決定される。係止部３２は、保持器の内径面近傍であるので、内径面の遠心力膨張分が、略Ｌ１の値の変化に相当する。従って、特に、高速モータ用玉軸受で採用されている冠型の合成樹脂保持器において、保持器音や異常振動の防止、接触部の摩耗防止効果を得るためには、遠心力による変形分（保持器半径方向動き量の変化分）も考慮する必要がある。

ここで、高速回転中の内接触長さをΔＬ１（＝Ｌ１−Ｍ１／２）とした場合の従来品と発明品との保持器音の発生状況の比較実験結果を図６に示す。このグラフからわかるように、本発明の設定領域を採用した保持器については、保持器音が発生しないことが確認された。

特に、図５に示すような、ポケット内部に係止部３２を設けた玉案内方式の場合、玉４と係止部３２間で半径方向に強い荷重で衝突、或いは接触した際、玉４が係止部３２に食い込み、所謂、くさび作用で、接触部の荷重が大きくなり、面圧上昇に伴う発熱や局部的な溶融・損耗が発生することがある。これらの不具合は、遠心力作用が大きい高速回転下で発生しやすくなるが、本発明のように、保持器３０の遠心力による膨張量を考慮して寸法設定を行なうことで、係止部３２での接触の頻度が極めて少なくなり、接触したとしても軽荷重の接触に留まり、これらの不具合を防止することができる。

また、温度上昇による熱膨張と遠心力による膨張量とを考慮して、ポケット隙間より保持器半径方向動き量（係止部３２と玉４との半径方向隙間に相当）が大きくなるように設定することで、モータ等の発熱の影響を受け、軸受の内部温度が上昇した場合でも、保持器３０の動きはポケット隙間で規制される。従って、係止部３２と玉４との接触頻度が非常に少なくなり、或いは、接触したとしても非常に軽微な接触となり、上述した不具合がより確実に解消される。

また、半径方向動き量（熱膨張量＋遠心力を考慮）＞ポケット隙間の関係にあるので、ポケット隙間を大きくしすぎると、それに伴って半径方向隙間も大きくせざるを得なくなる。その場合、回転中の保持器の振れ回り量も大きくなり高速回転では、アンバランスによる振動等の不具合が出てくる。
このため、適正なポケット隙間としては、図６の実験結果や遠心力膨張による円周方向ポケット隙間の増加等を鑑み、以下の値とするのがより望ましい。
０ ＜（ＤＰ−ＤＷ） ＜ ０．２ （ｍｍ）

その他の部分については、本発明の第１実施形態の玉軸受１と同様であるので、同一部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。

（第５実施形態）
次に、本発明の転がり軸受の第５実施形態として、複列ころ軸受を図７を参照して説明する。図７（ａ）は、ころ軸受の断面図であり、図７（ｂ）は、複列ころ軸受の保持器の断面図であり、図７（ｃ）は、（ｂ）のVII方向から見た側面図である。

複列ころ軸受４０は、一対の軌道輪を構成する外輪４１及び内輪４２と、外輪４１の複列の外輪軌道面４１ａと内輪４２の複列の内輪軌道面４２ａとの間に転動自在に複列に配設された転動体である複数個のころ４３と、複数個のころ４３を回動自在に保持する保持器４４とを備えている。

保持器４４は、転動体案内方式で、合成樹脂からなる。保持器４４は、片側に円環部５１を有して、円周方向に所定の間隔で軸方向に延びる複数の柱部５２を備えて、円環部５１及び隣接する柱部５２の周方向側面５２ａとでポケット５３を形成する。

ポケット５３の形状は、柱部５２の周方向側面５２ａが円弧状であり、ころ４３の外径をＤＷ、保持器４４の円周方向におけるポケット５３の内径をＤＰとする。また、保持器４４の内周面４４ａとポケット５３の内面（柱部５２の周方向側面５２ａ）とのなす内稜線４４ｂ上の点から、ポケット５３の中心Ｏ１と保持器４４の中心Ｏ２とを結ぶ線と平行に引かれた線が、ころ４３の表面と交差する交点４５ａまでの線分の長さ（以下、内接触長さと言う）をＬ１とする。また、保持器４４の外周面４４ｃとポケット５３の内面（柱部５２の周方向側面５２ａ）とのなす外稜線４４ｄ上の点から、ポケット５３の中心Ｏ１と保持器４４の中心Ｏ２とを結ぶ線と平行に引かれた線が、ころ４３の表面と交差する交点４５ｂまでの線分の長さ（以下、外接触長さと言う）をＬ２とする。

本実施形態の場合においても、上記実施形態と同様に、Ｌ１−Ｍ１／２≧ＤＰ−ＤＷ、且つＬ２≧ＤＰ−ＤＷ となるように、また熱膨張を考慮したＬ１−Ｍ１／２−ＳＤ×（α１−α２）×Ｔ／２≧ＤＰ−ＤＷ、且つＬ２≧ＤＰ−ＤＷ となるように形成されている。

その他の部分については、本発明の上記実施形態と同様であるので、同一部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、前述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

また、本発明においては、保持器は転動体案内型のもみ抜き型保持器として説明したが、これに限定されるものではなく、低炭素鋼板、黄銅板、ステンレス鋼板、等の板材を打ち抜き、曲げ加工して形成された、いわゆる打抜き型保持器であってもよく、また例えばポリアミド等の合成樹脂を射出成形して形成された、いわゆる合成樹脂製保持器とすることもできる。また、保持器を外径拘束形の転動体案内型保持器とすることもでき、更に内輪や外輪で案内する軌道輪案内型保持器とすることもできる。

１，１０，２０ 玉軸受（転がり軸受）
２，４１ 外輪（軌道輪）
３，４２ 内輪（軌道輪）
４，４３ 転動体
５，１５，２５，３０，４４ 保持器
５ａ，１５ａ，２５ａ，４４ａ 保持器の内周面
５ｂ，１５ｂ，２５ｂ，４４ｃ 保持器の外周面
６，１６，２６，３１，５３ ポケット
６ａ，１６ａ，２６ａ，５２ａ ポケットの内面
６ｂ，１６ｂ，２６ｂ，４４ｂ 内稜線
６ｃ，４４ｄ 外稜線
３２ 係止部
４０ 複列ころ軸受（転がり軸受）
ＤＷ 転動体の外径
ＤＰ 保持器の円周方向におけるポケットの内径
Ｌ１ 内接触長さ（保持器の内周面とポケットの内面とのなす内稜線上の点からポケットの中心と保持器の中心とを結ぶ線と平行に引かれた線が、転動体表面と交差する交点までの線分の長さ）
Ｌ２ 外接触長さ（保持器の外周面とポケットの内面とのなす外稜線上の点からポケットの中心と保持器の中心とを結ぶ線と平行に引かれた線が、転動体表面と交差する交点までの線分の長さ）
Ｍ１ 遠心力による半径方向動き量（保持器の内径が遠心力によって増加する直径寸法の増加量）
α１ 保持器の線膨張係数
α２ 軌道輪の線膨張係数
ＳＤ 保持器の内径
Ｔ 転がり軸受内部の温度上昇値
Ｏ１ ポケットの中心
Ｏ２ 保持器の中心

Claims (3)

1. 外輪及び内輪からなる軌道輪と、
   前記外輪及び前記内輪の間に回動自在に配設された複数の転動体と、
   軸方向片側に設けられた円環部と、円周方向に所定の間隔で軸方向に延びる複数の柱部と、を有し、前記複数の転動体を部分的に開口した略円柱状のポケットに収納して回動自在に保持する転動体案内方式の冠型保持器と、を備え、高速モータ用で、且つ、前記保持器の半径方向動き量が、０．３〜１．０ｍｍに設定される転がり軸受であって、
   前記ポケットの内部には、該冠型保持器の内周面と前記ポケットの内面とのなす内稜線から前記ポケットの中心と前記冠型保持器の中心とを結ぶ線と略平行な面を持った一対の係止部が前記柱部にそれぞれ設けられ、
   前記冠型保持器は、前記転動体の外径をＤＷ、前記冠型保持器の円周方向における前記ポケットの内径をＤＰ、前記内稜線上の点から前記ポケットの中心と前記冠型保持器の中心とを結ぶ線と平行に引かれた線が、前記転動体表面と交差する交点までの線分の長さをＬ１、前記冠型保持器の内径が遠心力によって増加する直径寸法の増加量をＭ１としたとき、Ｌ１−Ｍ１／２≧ＤＰ−ＤＷであり、ＤＰ−ＤＷ＜０．２（ｍｍ）であることを特徴とする転がり軸受。
2. 外輪及び内輪からなる軌道輪と、
   前記外輪及び前記内輪の間に回動自在に配設された複数の転動体と、
   軸方向片側に設けられた円環部と、円周方向に所定の間隔で軸方向に延びる複数の柱部と、を有し、前記複数の転動体を部分的に開口した略円柱状のポケットに収納して回動自在に保持する転動体案内方式の冠型保持器と、を備えた、高速モータ用で、且つ、前記保持器の半径方向動き量が、０．３〜１．０ｍｍに設定される転がり軸受であって、
   前記ポケットの内部には、該冠型保持器の内周面と前記ポケットの内面とのなす内稜線から前記ポケットの中心と前記冠型保持器の中心とを結ぶ線と略平行な面を持った一対の係止部が前記柱部にそれぞれ設けられ、
   前記冠型保持器は、前記転動体の外径をＤＷ、前記冠型保持器の円周方向における前記ポケットの内径をＤＰ、前記内稜線上の点から前記ポケットの中心と前記冠型保持器の中心とを結ぶ線と平行に引かれた線が、前記転動体表面と交差する交点までの線分の長さをＬ１、前記冠型保持器の線膨張係数をα１、前記軌道輪の線膨張係数をα２、前記冠型保持器の内径をＳＤ、前記転がり軸受を回転させたとき前記転がり軸受内部の温度上昇値をＴ、前記冠型保持器の内径ＳＤが遠心力によって増加する直径寸法の増加量をＭ１としたとき、Ｌ１−Ｍ１／２−ＳＤ×（α１−α２）×Ｔ／２≧ＤＰ−ＤＷであり、ＤＰ−ＤＷ＜０．２（ｍｍ）であることを特徴とする転がり軸受。
3. 前記保持器の外周面と前記ポケットの内面とのなす外稜線上の点から前記ポケットの中心と前記保持器の中心とを結ぶ線と平行に引かれた線が、前記転動体表面と交差する交点までの線分の長さをＬ２としたとき、Ｌ２≧ＤＰ−ＤＷであることを特徴とする請求項１または２に記載の転がり軸受。

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