JP6186880B2 - 櫛型保持器及び転がり軸受 - Google Patents

Description

本発明は、櫛型保持器、及び櫛型保持器を備えている転がり軸受に関する。

工作機械において、主軸を回転可能に支持する軸受部には、高い加工精度を維持するために高い剛性が必要とされており、このために複列ころ軸受が用いられている。さらに近年では、主軸の高速回転化が要求されていることから、高速回転に対応することのできる複列ころ軸受が求められている。

複列ころ軸受は、内輪、外輪、及び、これら内輪と外輪との間に複列状態で配置された複数のころを備えている。そして、特許文献１に示すように、列毎に複数のころを保持する独立した保持器を備えた複列ころ軸受がある。つまり、この複列ころ軸受には、保持器が二つ組み込まれている。各保持器は、円環部、及び、この円環部の一側面から軸方向に延びかつ周方向に間隔をあけて設けられている複数の柱部を備え、櫛型に構成されている。そして、周方向で隣り合う柱部の間が、ころを保持するポケットとなる。

櫛型保持器の場合、柱部が円環部から軸方向に突出している片持ち梁状であるため、柱部の先部側は、ある程度自由に変形できる。このため、例えば複列ころ軸受の回転に伴ってころの進み遅れが発生し、これによって柱部に引っ張り力と圧縮力とが繰り返し作用しても、その力を逃がすことができ、破損が生じにくい。これに対して、一対の円環部の間が柱部により連結された構成である、かご型保持器の場合、柱部は両側の円環部に固定されており変形が拘束されることから、柱部に引っ張り力と圧縮力とが繰り返し作用すると、その力を逃がし難く、櫛型保持器に比べて破損が生じやすい。

特開２０１２−１０２７９６号公報（図３参照）

工作機械の主軸は、高速回転することから、このような主軸を支持する転がり軸受に櫛型保持器を用いた場合、遠心力によって櫛型保持器は変形する。特に、櫛型保持器の柱部は、円環部の一側面から軸方向に延びて設けられていて、片持ち梁状であるため、回転数が高くなると、遠心力の影響により径方向外側へ大きく変形しやすい。このため、柱部の一部が外輪の内周面やころ等の転動体に異常接触するおそれがあり、回転抵抗が増大したり、接触部分で異常摩耗が発生したりする。
したがって、櫛型保持器を、高速回転する転がり軸受に用いる場合、前記のように、柱部の一部が外輪の内周面やころ等の転動体に異常接触するのを防ぐ必要がある。

そこで、本発明は、高速回転での使用に好適な櫛型保持器、及び、このような櫛型保持器を備えている転がり軸受を提供することを目的とする。

（１）本発明は、円環部、及び、この円環部の一側面から軸方向に延びかつ周方向に間隔をあけて設けられている複数の柱部を備え、前記円環部の前記一側面側であって周方向隣り合う前記柱部の間に、転がり軸受が有する転動体を保持するポケットが形成されていると共に、当該転がり軸受が有する外輪の内周面に前記円環部が案内されることで径方向について位置決めされる櫛型保持器であって、保持器重心位置を軸方向に沿って前記円環部の他側面側へ寄せている重心調整構造部を有し、当該保持器重心位置が前記円環部の軸方向の範囲内に位置していることを特徴とする。
本発明によれば、円環部の一側面から延びて設けられている柱部の先部側が、回転による遠心力によって大きく径方向外側へ変形するのを抑制することができる。このため、柱部の一部が外輪の内周面や転動体に異常接触するのを防ぐことができ、高速回転する転がり軸受に好適な櫛型保持器となる。

（２）また、前記重心調整構造部は、前記柱部よりも比重が大きい前記円環部からなるのが好ましい。
この場合、柱部よりも円環部の比重を大きくすることによって、従来よりも、保持器重心位置を軸方向に沿って円環部の他側面側へ寄せた櫛型保持器が得られる。

（３）前記（２）の櫛型保持器において、前記円環部は、前記柱部と同じ材料からなる本体部と、この本体部と一体として設けられ当該本体部よりも密度の大きいウエイト部と、を有しているのが好ましい。
この場合、柱部と同じ材料からなる本体部よりも密度の大きいウエイト部が、本体部と一体として設けられることで円環部が構成され、そして、この円環部の比重を柱部よりも大きくすることができ、この結果、保持器重心位置を軸方向に沿って円環部の他側面側へ寄せた櫛型保持器が得られる。
（４）または、前記（２）の櫛型保持器において、前記円環部の一部又は全部が、前記柱部よりも密度が大きい材料からなるのが好ましい。
この場合、柱部よりも円環部の比重を大きくすることができ、この結果、保持器重心位置を軸方向に沿って円環部の他側面側へ寄せた櫛型保持器が得られる。

（５）また、前記（１）〜（４）の櫛型保持器において、前記重心調整構造部は、前記柱部の先端面に形成されている凹部からなるのが好ましく、柱部の先端面に凹部が形成されることにより、柱部の先端側を軽量化させ、従来よりも、保持器重心位置を軸方向に沿って円環部の他側面側へ寄せた櫛型保持器が得られる。

（６）また、前記（１）〜（５）の櫛型保持器において、前記重心調整構造部は、前記柱部の径方向外側及び径方向内側の双方に形成され当該柱部を先細りにさせている傾斜面からなるのが好ましい。
この構成により、従来よりも、保持器重心位置を軸方向に沿って円環部の他側面側へ寄せた櫛型保持器が得られる。

（７）また、本発明の転がり軸受は、内輪と、外輪と、これら内輪と外輪との間に配置された複数の転動体と、これら転動体を保持する保持器とを備え、前記保持器は、円環部、及び、この円環部の一側面から軸方向に延びかつ周方向に間隔をあけて設けられている複数の柱部を備えた櫛型保持器であり、前記円環部の前記一側面側であって周方向隣り合う前記柱部の間に前記転動体を保持するポケットが形成され、前記櫛型保持器は、前記外輪の内周面に前記円環部が案内されることで径方向について位置決めされ、前記櫛型保持器は、その重心位置を軸方向に沿って前記円環部の他側面側へ寄せている重心調整構造部を有し、当該重心位置が前記円環部の軸方向の範囲内に位置していることを特徴とする。
本発明によれば、櫛型保持器において、円環部の一側面から延びて設けられている柱部の先部側が、回転による遠心力によって大きく径方向外側へ変形するのを抑制することができる。このため、柱部の一部が外輪の内周面や転動体に異常接触するのを防ぐことができ、高速回転する環境下で好適な櫛型保持器を備えた転がり軸受となる。

本発明の櫛型保持器及び転がり軸受によれば、高速回転する環境下での使用に好適な櫛型保持器及び転がり軸受となる。

転がり軸受の一例を示す縦断面図である。 保持器の斜視図である。 保持器の一部を保持器の軸方向から見た図である。 図３のＶ１−Ｖ１矢視の断面図である。 図３のＶ１−Ｖ１矢視の断面図であり、図３に示す保持器の変形例である。 保持器の側面図である。 図３のＶ１−Ｖ１矢視の断面図であり、他の保持器を示している。 図３のＶ１−Ｖ１矢視の断面図であり、図７に示す保持器の変形例である。 図３のＶ１−Ｖ１矢視の断面図であり、他の保持器を示している。 図３のＶ１−Ｖ１矢視の断面図であり、他の保持器を示している。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔１． 複列ころ軸受の全体構成について〕
図１は、本発明の転がり軸受の一例を示す縦断面図である。この転がり軸受は、複列ころ軸受１である。なお、各図面において同一の構成要素に対しては同一の符号（参照番号）を付し、重複する説明は省略する。

この複列ころ軸受１は、例えば、汎用旋盤、ＣＮＣ旋盤、マシニングセンタ、フライス盤等の工作機械の主軸６を支持する軸受として使用され、高速回転する主軸６を高い剛性で支持することが可能である。
主軸６の直径は例えば５０〜１５０ミリ程度であり、主軸６の最大回転数は１００００〜１５０００ｒｐｍとなる。そして、主軸６は、低速回転する場合や、高速回転する場合があり、また、低速又は停止状態から高速回転状態（最大回転数）へと急加速する。

本実施形態の複列ころ軸受１は、内輪２と、外輪３と、これら内輪２と外輪３との間に配置された複数のころ（転動体）４と、これらころ４を保持する環状の保持器５，５とを備えている。ころ４は、複列状態（二列状態）で配置されており、保持器５，５それぞれは、列毎に独立して複数のころ４を保持している。つまり、この複列ころ軸受１には、独立した二つの保持器５，５が組み込まれている。ころ４の外周面は円筒形であり、この複列ころ軸受１は複列円筒ころ軸受である。

内輪２の外周面には、二列に配置されたころ４が転動する転動面２ａ，２ｂが形成されており、外輪３の内周面の一部が、二列のころ４が転動する転動面３ａ，３ｂとなる。そして、外輪３が工作機械の軸受ハウジング８の内周面に取り付けられており、内輪２に主軸６が挿入されている。この複列ころ軸受１はグリース潤滑されており、内輪２、外輪３、ころ４及び保持器５にはグリースが付着している。

〔２． 保持器５について〕
一方側のころ列用の保持器５と他方側のころ列用の保持器５とは、複列ころ軸受１への取り付け方向が異なるが、同じものである。これら保持器５，５は、軸方向に並べて複列ころ軸受１に組み込まれており、各保持器５の軸方向に向く一側面１１が、複列ころ軸受１の軸方向外側へ向くように配置され、保持器５，５の対向する環状の背面１４，１４同士が接触可能となる。そして、保持器５，５それぞれは独立して各ころ列と共に回転することができる。

図２は、保持器５（図１の右側の保持器５）の斜視図である。この保持器５は、櫛型保持器であり、円環形状である円環部１０と、複数の柱部２０とを備えている。複数の柱部２０は、周方向に間隔（等間隔）をあけて設けられており、各柱部２０は、円環部１０の一側面１１から軸方向に向かって延びて形成されている。このため、柱部２０は、円環部１０から突出した片持ち梁状となる。なお、一側面１１の軸方向反対側の面（他側面）が前記背面１４となる。背面１４は、円環状の滑らかな面を有しており、軸方向の隣りに設置される別の保持器５の背面１４（の一部又は全部）と接触可能となる合わせ面となる。
そして、二つの保持器５，５（図１参照）はそれぞれ独立して回転可能であることから、一方の保持器５の円環部１０の背面１４（他側面）は、他方の保持器５の円環部１０の背面１４（他側面）と摺接する摺接面となり、また、他方の保持器５の円環部１０の背面１４（他側面）は、一方の保持器５の円環部１０の背面１４（他側面）と摺接する摺接面となる。

柱部２０は周方向一定間隔おきに設けられており、円環部１０の一側面１１側であって周方向隣り合う柱部２０，２０の間に、ころを保持するポケット７が形成されている。つまり、各ポケット７は、周方向に隣接する柱部２０，２０の互いに対向する対向面２４，２４と、円環部１０の一側面１１とで囲まれた空間からなる。各ポケット７は、軸方向外側に向かって開口しており、保持器５は全体として櫛歯形状となる。

円環部１０（後述の本体部５０）は、複数の柱部２０とそれぞれ繋がっている複数の第１円弧部４３と、周方向で隣り合う第１円弧部４３，４３の間に存在する複数の第２円弧部４４とを有して構成されている。円環部１０（後述の本体部５０）は、周方向に沿って第１円弧部４３と第２円弧部４４とが交互に配置され、かつ、これら円弧部４３，４４が一体となって構成された円環状の部分である。そして、第１円弧部４３は、柱部２０の軸方向隣りに位置する部分であり、第２円弧部４４は、ポケット７の軸方向隣りに位置する部分である。

本実施形態では、外輪３と保持器５とが相対回転する際、円環部１０の外周面の一部（後述の凸部４１）が、外輪３の内周面に案内されることで、保持器５は径方向について位置決めされる（外輪案内）。

図３は、保持器５の一部を保持器５の軸方向から見た図である。なお、柱部２０については断面により示している。この保持器５の円環部１０の外周には、凸部４１と凹部４２とが周方向に沿って交互に設けられている。凸部４１は、円環部１０の径方向外側部分のうち、凹部４２と比較して径方向寸法が大きい部分であり、凹部４２は、円環部１０の径方向外側部分のうち、凸部４１と比較して径方向寸法が小さい部分である。
凸部４１は、外輪３の内周面３ｃに隙間を有して対向しこの内周面３ｃに案内される。凹部４２は、外輪３の内周面３ｃとの間でグリースを保持することができる。

円環部１０は、前記のとおり、柱部２０が繋がっている第１円弧部４３と、周方向で隣り合う一組の第１円弧部４３，４３の間に存在する第２円弧部４４とから構成されており、本実施形態では、第１円弧部４３の外周側に凸部４１が設けられ、第２円弧部４４の外周側に凹部４２が設けられている。このため、保持器５は、周方向に沿って柱部２０と同じ周方向間隔で凸部４１が複数設けられた構成となる。また、全ての凸部４１は同じ形状であり、全ての凹部４２は同じ形状であり、一つの凸部４１の周方向隣りに一つの凹部４２が設けられている。

このように、円環部１０の外周に、外輪３の内周面３ｃに隙間を有して対向しこの内周面３ｃに案内される凸部４１が、周方向に複数設けられていることで、これら凸部４１によってこの櫛型保持器５は径方向の位置決めがされ回転することができる。そして、この円環部１０の外周には、外輪３の内周面３ｃとの間でグリースを保持する凹部４２が複数設けられており、櫛型保持器５と外輪３との相対回転によって、この凹部４２のグリースが凸部４１と外輪３の内周面３ｃとの間に供給されることで、保持器５と外輪３との間の回転抵抗を小さくすることができ、高速回転での使用が可能となる。そして、凹部４２にグリースを保持することで、複列ころ軸受１内において早期にグリース不足となるのを抑制することができ、この結果、グリース不足による複列ころ軸受１の寿命の低下を防ぐことができる。

〔２−１ その１〕
図４は、図３のＶ１−Ｖ１矢視の断面図である。円環部１０と複数の柱部２０それぞれとは一体とされているが、この円環部１０は、柱部２０と同じ部材からなって一体成形されている円環状の本体部５０と、本体部５０とは別の部材からなるが本体部５０と一体となっているウエイト部５１とを有している。

すなわち、柱部２０は樹脂製からなり、円環部１０の本体部５０も、この柱部２０と同じ材料（樹脂製）からなる。これに対して、ウエイト部５１は、本体部５０よりも密度の大きい材料からなり、本実施形態では、金属製の部材からなる。柱部２０及び円環部１０の本体部５０は、樹脂製（合成樹脂製）であり、射出成型により製造され、本体部５０と柱部２０とは一体に成型されている。円環部１０及び柱部２０の材料についての具体例としては、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）や、ポリアミドとすることができる。そして、ウエイト部５１は、炭素鋼、黄銅、ステンレス鋼等とすることができる。

本体部５０は、円環状であり、柱部２０が繋がっている前記第１円弧部４３（図２参照）と、周方向で隣り合う一組の第１円弧部４３，４３の間に存在する前記第２円弧部４４（図２参照）とから構成されている。
この本体部５０の背面１４には、切り欠き溝５２が形成されており、この切り欠き溝５２にウエイト部５１が嵌め入れられ、ウエイト部５１は本体部５０に固定されている。以上より、柱部２０よりも円環部１０の比重を大きくすることができる。

切り欠き溝５２は、周方向に連続した環状の溝であり、また、ウエイト部５１は、この溝５２に対応した形状である円環状の部材からなる。切り欠き溝５２の溝断面形状は、図４に示すように蟻溝形状であり、溝５２の開口側５２ａを溝底側５２ｂよりも狭くするために、開口側５２ａに突起部５３，５３が形成されている。この突起部５３，５３によって、ウエイト５１が本体部５０から脱落するのを防いでいる。本実施形態によれば、複数の柱部２０及び切り欠き溝５２を有する本体部５０を射出成型によって形成して得た樹脂部に対して、ウエイト部５１を切り欠き溝５２へ嵌め入れることで、保持器５を製造することができる。

このように、ウエイト部５１は、柱部２０と同じ樹脂からなる本体部５０よりも密度が大きく、このようなウエイト部５１を本体部５０内に設けることで、柱部２０よりも円環部１０全体における比重を大きくすることができる。この結果、図６に示すように、保持器５の重心位置Ｇ１を、軸方向に沿って円環部１０の背面１４（他側面）側へ寄せた櫛型保持器が得られる。なお、図６において、位置Ｇ２は従来の櫛型保持器の重心位置を示している。

ここで、図４中の符号「ｇ１」は、一つの柱部２０、その柱部２０が繋がっている一つの第１円弧部４３、及びこの一つの第１円弧部４３に含まれるウエイト部５１のみからなる、保持器５の一部分Ｑの重心位置を示している。なお、この保持器５の一部分Ｑに含まれるウエイト部５１は、一つの第１円弧部４３に含まれる部分のみを対象としている。
前記のように（図６参照）、保持器５の重心位置Ｇ１を、軸方向に沿って円環部１０の背面１４側へ寄せた構成とすると、この図４に示す一部分Ｑの重心位置ｇ１も円環部１０の背面１４側へ寄ることになる。なお、図４中の符号「ｇ２」は、ウエイト部５１を有していない従来例の場合の重心位置である。

本実施形態及び従来例の双方において、保持器５が回転すると遠心力によって円環部１０は拡径するように変形し、柱部２０では先部２６側がより大きく径方向外側へ変形する。これらの変形により、前記一部分Ｑは重心位置（ｇ１，ｇ２）を中心として回転するような変形が生じ、保持器５全体ではこれに伴うねじれ変形が発生する。
そこで、従来例のように、重心位置ｇ２が柱部２０の先部２６側へ存在していると、柱部２０の径方向外側へ向かう変形が大きくなる。これに対して、本実施形態のように、重心位置ｇ１が円環部１０の背面１４側へ寄っていると、柱部２０は円環部１０の変形の影響を大きく受けて、柱部２０の径方向外側への変形が抑えられる。

以上より、保持器５の重心位置Ｇ１（図６参照）を、軸方向に沿って円環部１０の背面１４側へ寄せることによって、円環部１０の一側面１１から延びて設けられている柱部２０の先部２６側が、回転による遠心力によって大きく径方向外側へ変形するのを抑制することができ、保持器５全体の変形を従来よりも抑えることが可能となる。このため、柱部２０の一部（先部２６）が外輪３の内周面３ｃ等に異常接触するのを防ぐことができ、高速回転する複列ころ軸受１に好適な保持器５となる。
すなわち、この保持器５は、重心位置Ｇ１を軸方向に沿って円環部１０の背面１４側へ寄せている重心調整構造部Ｍを有しており、本実施形態の重心調整構造部Ｍは、柱部２０よりも比重が大きい円環部１０からなる。

なお、前記実施形態では、本体部５０の表面（背面１４）からウエイト部５１を突出させていないが、ウエイト部５１の表面を本体部５０の表面から突出させてもよく、また、ウエイト部５１の表面と本体部５０の表面とで一つの共通した面（背面１４）を構成してもよい。
また、前記実施形態では、切り欠き溝５２の開口側５２ａに突起部５３，５３を設け、これら突起部５３，５３によってウエイト部５１の脱落を防止する場合について説明したが、この突起部５３，５３を省略して、ウエイト部５１を本体部５０へ接着してもよい。

また、本体部５０の周方向全周にわたってウエイト部５１が設けられていなくてもよい。つまり、ウエイト部５１は円環状でなく、周方向に沿って部分的にウエイト部５１が本体部５０に取り付けられた保持器であってもよい。この場合、切り欠き溝５２は、円環状でなくてもよい。

また、別部材であるウエイト部５１と本体部５０とを一体とするために、切り欠き溝５２を有する本体部５０を、複数の柱部１０と共に射出成型によって一体成型してから、ウエイト部５１を嵌め入れる場合について説明したが、これ以外に、射出成型の金型内にウエイト部５１を先に装着した状態で、その金型を用いて射出成型を行うインサート成型により、保持器５を製造してもよい。この場合、図５に示すように、ウエイト部５１は、本体部５０内に完全に埋設された状態となり、ウエイト部５１は露出しない。

〔２−２ その２〕
図７は、図３のＶ１−Ｖ１矢視の断面図であり、他の保持器５を示している。図７に示す保持器５は、同種ではあるが種類の異なる材料から構成されている。すなわち、円環部１０は第１の材料からなり、全ての柱部２０は、前記第１の材料とは異なる第２の材料からなる。そして、第１の材料は第２の材料よりも比重が大きい。本実施形態では、第１の材料と第２の材料とは、同じ樹脂製（合成樹脂製）からなるが、その種類が異なっており、円環部１０を構成する第１の材料（第１の樹脂）は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ；比重＝２．０）からなり、柱部２０を構成する第２の材料（第２の樹脂）は、例えば、ポリアミド（比重＝１．２５）からなる。

円環部１０と柱部２０とは異なる樹脂からなるが、これら円環部１０と全ての柱部２０とは一体に成型されている。例えば、円環部１０を先に形成し、この円環部１０を金型内に入れて、この金型を用いて射出成型により柱部２０を形成すればよい。
この場合、図７に示すように、円環部１０と柱部２０との境界面Ｋ１が、異なる樹脂の境界面（第１の樹脂と第２の樹脂との境界面）に一致する。

これに対して、図８に示すように、円環部１０と柱部２０との境界面Ｋ１と、第１の樹脂と第２の樹脂との境界面Ｋ２とを、一致させないようにしてもよい（境界面Ｋ１と境界面Ｋ２とを不一致にする）。図８では、第１の樹脂と第２の樹脂との境界面Ｋ２を、円環部１０側に設けているが、柱部２０側であってもよい（図示せず）。このためには、第１の樹脂による成形品を、金型に入れて、この金型を用いて射出成型により第２の樹脂による部分を成型すればよい。

前記第１の材料と前記第２の材料とは、異質な材料の組み合わせであってもよい。例えば、セラミックと樹脂との組み合わせであってもよく、円環部１０をセラミックとし、柱部２０を樹脂としてもよい。すなわち、円環部１０を柱部２０よりも比重の大きい材料とすればよい（柱部２０を円環部１０よりも比重の小さい材料とすればよい）。

このように、本実施形態では、円環部１０の全部（図７の場合）又は一部（図８の場合）が、柱部２０よりも密度が大きい材料からなる。これにより、柱部２０よりも円環部１０の比重を大きくすることができ、この結果、図６に示すように、保持器５の重心位置Ｇ１を、軸方向に沿って円環部１０背面１４（他側面）側へ寄せた保持器が得られる。なお、図６において、位置Ｇ２は従来の櫛型保持器の重心位置を示している。

そして、図４に示す保持器５により説明したのと同様に、保持器５の重心位置Ｇ１を、軸方向に沿って円環部１０の背面１４側へ寄せた構成とすると、図７（図８）に示す前記保持器５の一部分Ｑの重心位置ｇ１も円環部１０の背面１４側へ寄ることになる。そして、重心位置ｇ１が円環部１０の背面１４側へ寄っていると、柱部２０は円環部１０の変形の影響を大きく受けて、柱部２０の径方向外側への変形が抑えられる。

以上より、保持器５の重心位置Ｇ１（図６参照）を、軸方向に沿って円環部１０の背面１４側へ寄せることによって、円環部１０の一側面１１から延びて設けられている柱部２０の先部２６側が、回転による遠心力によって大きく径方向外側へ変形するのを抑制することができ、保持器５全体の変形を従来よりも抑えることが可能となる。このため、柱部２０の一部（先部２６）が外輪３の内周面３ｃ等に異常接触するのを防ぐことができ、高速回転する複列ころ軸受１に好適な保持器５となる。
すなわち、この保持器５は、重心位置Ｇ１を軸方向に沿って円環部１０の背面１４側へ寄せている重心調整構造部Ｍを有しており、本実施形態の重心調整構造部Ｍは、柱部２０よりも比重が大きい円環部１０からなる（柱部２０よりも比重が大きい部分を有している円環部１０からなる）。

〔２−３ その３〕
図９は、図３のＶ１−Ｖ１矢視の断面図であり、他の保持器５を示している。図９に示す保持器５の柱部２０の先端面５５には凹部５６が形成されている。この凹部５６は、軸方向外側にのみ開口しており、周方向両側のころ４，４側へは開口していない。

この保持器５は、樹脂製（合成樹脂製）であり、射出成型により製造され、円環部１０と柱部２０とは一体に成型されている。保持器５の材質は、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）や、ポリアミドとすることができる。そして、前記凹部５６は、射出成型する際に、同時に形成される。

このように、本実施形態によれば、円環部１０の密度と柱部２０の密度とは同じであるが、柱部２０の先端面５５に凹部５６を形成することにより、柱部２０の先端側を軽量化することができ、この結果、図６に示すように、従来よりも、保持器５の重心位置Ｇ１を、軸方向に沿って円環部１０の背面１４（他側面）側へ寄せた櫛型保持器が得られる。なお、図６において、位置Ｇ２は従来の櫛型保持器の重心位置を示している。

そして、図４に示す保持器５により説明したのと同様に、保持器５の重心位置Ｇ１を、軸方向に沿って円環部１０の背面１４側へ寄せた構成とすると、図９に示す前記保持器５の一部分Ｑの重心位置ｇ１も円環部１０の背面１４側へ寄ることになる。そして、重心位置ｇ１が円環部１０の背面１４側へ寄っていると、柱部２０は円環部１０の変形の影響を大きく受けて、柱部２０の径方向外側への変形が抑えられる。

以上より、保持器５の重心位置Ｇ１（図６参照）を、軸方向に沿って円環部１０の背面１４側へ寄せることによって、円環部１０の一側面１１から延びて設けられている柱部２０の先部２６側が、回転による遠心力によって大きく径方向外側へ変形するのを抑制することができ、保持器５全体の変形を従来よりも抑えることが可能となる。このため、柱部２０の一部（先部２６）が外輪３の内周面３ｃ等に異常接触するのを防ぐことができ、高速回転する複列ころ軸受１に好適な保持器５となる。
すなわち、この保持器５は、重心位置Ｇ１を軸方向に沿って円環部１０の背面１４側へ寄せている重心調整構造部Ｍを有しており、本実施形態の重心調整構造部Ｍは、柱部２０の先端面５５に形成されている凹部５６からなる。

〔２−４ その４〕
図１０は、図３のＶ１−Ｖ１矢視の断面図であり、他の保持器５を示している。図１０に示す保持器５の柱部２０は、その径方向外側に、柱部２０の先部２６側へ向かうにしたがって径方向内側へ傾斜する傾斜面５８を有しており、かつ、その径方向内側に、柱部２０の先部２６側へ向かうにしたがって径方向外側へ傾斜する傾斜面５９を有している。これら傾斜面５８，５９により、柱部２０は先細り形状となる。

この保持器５は、樹脂製（合成樹脂製）であり、射出成型により製造され、円環部１０と柱部２０とは一体に成型されている。保持器５の材質は、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）や、ポリアミドとすることができる。

このように、本実施形態によれば、円環部１０の密度と柱部２０の密度とは同じであるが、柱部２０は、その径方向外側及び径方向内側との双方に傾斜面５８，５９が形成されており、これら傾斜面５８，５９によって、柱部２０を先細りにさせている。この結果、図６に示すように、従来よりも、保持器５の重心位置Ｇ１を、軸方向に沿って円環部１０の背面１４（他側面）側へ寄せた櫛型保持器が得られる。なお、図６において、位置Ｇ２は従来の櫛型保持器の重心位置を示している。

そして、図４に示す保持器５により説明したのと同様に、保持器５の重心位置Ｇ１を、軸方向に沿って円環部１０の背面１４側へ寄せた構成とすると、図１０に示す前記保持器５の一部分Ｑの重心位置ｇ１も円環部１０の背面１４側へ寄ることになる。そして、重心位置ｇ１が円環部１０の背面１４側へ寄っていると、柱部２０は円環部１０の変形の影響を大きく受けて、柱部２０の径方向外側への変形が抑えられる。

以上より、保持器５の重心位置Ｇ１（図６参照）を、軸方向に沿って円環部１０の背面１４側へ寄せることによって、円環部１０の一側面１１から延びて設けられている柱部２０の先部２６側が、回転による遠心力によって大きく径方向外側へ変形するのを抑制することができ、保持器５全体の変形を従来よりも抑えることが可能となる。このため、柱部２０の一部（先部２６）が外輪３の内周面３ｃ等に異常接触するのを防ぐことができ、高速回転する複列ころ軸受１に好適な保持器５となる。
すなわち、この保持器５は、重心位置Ｇ１を軸方向に沿って円環部１０の背面１４側へ寄せている重心調整構造部Ｍを有しており、本実施形態の重心調整構造部Ｍは、柱部２０の径方向外側及び径方向内側との双方に形成され当該柱部２０を先細りにさせている傾斜面５８，５９からなる。

〔３． 各実施形態の保持器５について〕
以上のように、外輪によって径方向について位置決めがされる外輪案内による櫛型保持器の場合、従来では、柱部の先部の変形によって、この先部が外輪の内周面に異常接触するおそれがあったが、前記各実施形態の保持器５によれば、保持器５全体の変形を抑えることが可能となり、特に、柱部２０の先部２６の径方向外側への変形を抑えることができる。この結果、柱部２０の一部（先部２６）が外輪３の内周面３ｃに異常接触するのを防ぎ、回転抵抗の増加、接触部分での異常摩耗を防止することができる。
なお、前記実施形態では、保持器５が外輪案内される場合について説明したが、ころ案内であってもよく、この場合、柱部２０が、ころ等の転動体へ異常接触することを防ぐことができる。
以上より、各実施形態の保持器５は、高速回転する転がり軸受（複列ころ軸受）に好適な櫛型保持器となる。

なお、前記各実施形態の構成を組み合わせた保持器５であってもよい。例えば、前記〔２−１ その１〕又は前記〔２−１ その１〕の保持器５に、前記〔２−２ その３〕と前記〔２−４ その４〕とで説明した構成の一方又は双方を組み合わせてもよい。

また、保持器５（保持器５の表面）が樹脂製であるため、保持器全体を金属製（例えば黄銅製）とするよりも、回転抵抗を小さくすることができ、低騒音であり、高速回転対応性能が高い。
なお、保持器には全体が黄銅製（銅合金製）のものがあるが、特に高速回転の環境で用いられる場合、保持器の内周面、外周面及びポケット面等が、内輪、外輪及びころに接触することで摩耗し、摩耗粉が発生する。この摩耗粉が、複列ころ軸受の潤滑用のグリース中に混入すると、グリースの潤滑性能が劣化し、軸受の焼き付きや損傷の原因になるおそれがある。しかし、本実施形態では、保持器５のうち、他の部品と接触する部分が樹脂製であるため、前記のような摩耗粉によるグリースの潤滑性能の劣化を防ぐことができる。つまり、表面が樹脂製である保持器５は、黄銅製のものに比べて高速回転に適している。

また、保持器５は櫛型であり、柱部２０は円環部１０から軸方向に突出している片持ち梁状であるため、柱部２０の先部側はある程度自由に変形できる。このため、複列ころ軸受１が回転し、ころ４の進み遅れによって保持器５に引っ張り力と圧縮力とが繰り返し作用しても、その力を逃がすことができ、破損が生じにくい。

また、前記各実施形態において、（例えば図４参照）一つの柱部２０、その柱部２０が繋がっている第１円弧部４３、及びこの第１円弧部４３に含まれるウエイト部５１のみからなる、保持器５の前記一部分Ｑの重心位置ｇ１が、円環部１０の背面１４側へ寄るように構成されているが、特に、この重心位置ｇ１は、円環部１０（第１円弧部４３）の断面内に存在しているのが好ましい。
また、この重心位置ｇ１は、円環部１０の断面内に存在していなくても、軸方向に関して、背面１４を基準として円環部１０（第１円弧部４３）の軸方向寸法Ｅ０の「１．３倍（１．３×Ｅ０）」以下の範囲内に位置するのが好ましい。つまり、重心位置ｇ１は、軸方向に関して、背面１４を基準として（１．３×Ｅ０）までの範囲内に存在しているのが好ましい。
重心位置ｇ１について更に説明すると、重心位置ｇ１は、軸方向に関して、背面１４を基準として（０．４×Ｅ０）から（１．３×Ｅ０）までの範囲内（図４においてＷの範囲内）に存在しているのが好ましい。更には、重心位置ｇ１が、軸方向に関して、背面１４を基準として（０．５×Ｅ０）から（０．９×Ｅ０）までの範囲内に存在しているのが特に好ましい。

また、本発明の複列ころ軸受及び保持器は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。各実施形態では、複列ころ軸受の場合について説明したが、複列でなくてもよい。また、ころ軸受以外の転がり軸受であってもよく、転動体は玉であってもよい。
また、本発明の保持器を備えている転がり軸受（複列ころ軸受１）は、工作機械の主軸６の支持以外の用途であってもよい。

１：複列ころ軸受（転がり軸受） ２：内輪 ３：外輪
４：ころ（転動体） ５：保持器（櫛型保持器） ７：ポケット
１０：円環部 １４：背面（他側面） ２０：柱部
Ｇ１：重心位置（保持器重心位置） Ｍ：重心調整構造部 ５０：本体部
５１：ウエイト部 ５５：先端面 ５６：凹部
５８：傾斜面 ５９：傾斜面

Claims (7)

1. 円環部、及び、この円環部の一側面から軸方向に延びかつ周方向に間隔をあけて設けられている複数の柱部を備え、前記円環部の前記一側面側であって周方向隣り合う前記柱部の間に、転がり軸受が有する転動体を保持するポケットが形成されていると共に、当該転がり軸受が有する外輪の内周面に前記円環部が案内されることで径方向について位置決めされる櫛型保持器であって、
   保持器重心位置を軸方向に沿って前記円環部の他側面側へ寄せている重心調整構造部を有し、当該保持器重心位置が前記円環部の軸方向の範囲内に位置していることを特徴とする櫛型保持器。
2. 前記重心調整構造部は、前記柱部よりも比重が大きい前記円環部からなる請求項１に記載の櫛型保持器。
3. 前記円環部は、前記柱部と同じ材料からなる本体部と、この本体部と一体として設けられ当該本体部よりも密度の大きいウエイト部と、を有している請求項２に記載の櫛型保持器。
4. 前記円環部の一部又は全部が、前記柱部よりも密度が大きい材料からなる請求項２に記載の櫛型保持器。
5. 前記重心調整構造部は、前記柱部の先端面に形成されている凹部からなる請求項１〜４のいずれか一項に記載の櫛型保持器。
6. 前記重心調整構造部は、前記柱部の径方向外側及び径方向内側の双方に形成され当該柱部を先細りにさせている傾斜面からなる請求項１〜５のいずれか一項に記載の櫛型保持器。
7. 内輪と、外輪と、これら内輪と外輪との間に配置された複数の転動体と、これら転動体を保持する保持器と、を備え、
   前記保持器は、円環部、及び、この円環部の一側面から軸方向に延びかつ周方向に間隔をあけて設けられている複数の柱部を備えた櫛型保持器であり、
   前記円環部の前記一側面側であって周方向隣り合う前記柱部の間に前記転動体を保持するポケットが形成され、
   前記櫛型保持器は、前記外輪の内周面に前記円環部が案内されることで径方向について位置決めされ、
   前記櫛型保持器は、その重心位置を軸方向に沿って前記円環部の他側面側へ寄せている重心調整構造部を有し、当該重心位置が前記円環部の軸方向の範囲内に位置していることを特徴とする転がり軸受。

Images