JPH08296650A

JPH08296650A - 玉軸受

Info

Publication number: JPH08296650A
Application number: JP27628095A
Authority: JP
Inventors: Umemitsu Kobayashi; 梅光小林
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1995-02-28
Filing date: 1995-09-29
Publication date: 1996-11-12

Abstract

(57)【要約】【課題】ボール個数を総ボールタイプと同等に増や
せ、かつ保持器の使用が可能で組み立て性に優れたもの
とする。二輪車のステアリング部等に使用される。【解決手段】アンギュラ玉軸受やその他の玉軸受にお
いて、内輪１と外輪２の間に、複数のボール４をピッチ
円ＰＣＤで互いに接触した状態に介在させる。これらの
ボール４を各々収容するポケット５を形成したリング状
の保持器３を設ける。この保持器３は、各ポケット５，
５間の仕切り壁３ｃに、隣合うボール４の接触部付近を
遊嵌させる開口６を有するものとする。開口６は、丸孔
等の貫通孔としても良く、切欠としても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、総ボールタイプ
において保持器付きとした玉軸受に関し、自動二輪車の
ハンドル操舵装置や、その他の機器に使用される玉軸受
に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、自
動二輪車のハンドル操舵装置のヘッドパイプに使用され
る軸受は、保持器付きのアンギュラ玉軸受や、保持器無
しの総ボールタイプのアンギュラ玉軸受とされている。
前記の保持器付きアンギュラ玉軸受の場合、保持器は安
価な樹脂製のものを使用しているが、各ボール間は普通
のアンギュラ玉軸受と同様に保持器のポケット間の仕切
り壁で間隔を開ける設計とされ、総ボールタイプのもの
に比べてボール個数が少なくなっている。

【０００３】一方、前記ヘッドパイプの支持用の軸受で
は、軸方向に大きな締付け力が作用するため、ボール個
数が少ないと、１個のボールに作用する荷重が大きく、
内輪および外輪の軌道面にボール圧痕が発生し易くな
る。総ボールタイプとすると、ボール個数を多くでき
て、ボール圧痕の問題が緩和されるが、軸受の組み立て
時にボールを内外輪間に１個ずつ嵌め込むことが必要
で、組み立てに工数がかかる。なお、これらの問題は、
ハンドル操舵装置におけるアンギュラ玉軸受に限らず、
玉軸受一般に生じる。

【０００４】この発明の目的は、ボール個数を総ボール
タイプと同等に増やせて、軸方向の耐負荷荷重を大きく
でき、かつ組立性の良い玉軸受を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の玉軸受は、内
輪と外輪の間に、複数のボールをピッチ円で互いに接触
した状態に介在させ、これらのボールを各々収容するポ
ケットの形成されたリング状の保持器を設けたものであ
る。前記保持器は、各ポケット間の仕切り壁に、隣合う
ボールの接触部付近を遊嵌させる開口を有するものとす
る。この構成によると、保持器のポケット間の仕切り壁
に開口を設けることにより、ボール同志を接触させるよ
うにしたため、同じスペースで内外輪間にボール個数が
最大で総ボールタイプと同じだけ配置できる。したがっ
て、軸方向の締め付け力に対して、ボール１個当たりの
締め付け力が小さくなって、内外輪のボール圧痕が小さ
くなる。しかも、保持器はリング状であって、各ボール
を収容するポケットを有するため、組み立て上の工数は
従来の保持器タイプの軸受と変わらず、簡単に組み立て
ることができる。

【０００６】この構成において、前記保持器を、幅方向
中央に前記ポケットを有する窓型のものとし、前記仕切
り壁の前記開口をこの仕切り壁の中央に貫通した孔とし
ても良い。また、前記保持器は、環状の保持器本体から
各仕切り壁がくし歯状に突出したものであって良い。そ
の場合、これら仕切り壁を前記開口が切欠状に形成され
たＵ字状側面形状のものとしても良い。このように仕切
り壁をくし歯状に突出させた保持器とする場合に、前記
仕切り壁を環状の保持器本体から内径側へ突出させても
良い。その場合に、各仕切り壁の側面形状を、内部が前
記開口となるＣ字状の円弧形とし、この円弧形仕切り壁
の両側面の開口周縁を面取状のテーパ面に形成すること
が好ましい。このように、環状の保持器本体から内径側
へ仕切り壁が突出した形状とすることにより、外径側へ
仕切り壁を突出させた形状とする場合に比べて、隣合う
仕切り壁の先端間が広がり難く、ボールの保持が確実と
なる。また、前記のように仕切り壁を円弧形状とするこ
とにより、ボール間の空間を有効に活用して大きな断面
形状の仕切り壁を設けることができる。また、切り壁の
両側面の開口周縁を面取状のテーパ面に形成することに
より、ボール間の空間を一層有効に活用し、仕切り壁の
断面をさらに大きくして剛性を高めることができる。ま
た、この玉軸受はラスト玉軸受であっても良い。

【０００７】

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図１ない
し図３に基づいて説明する。この例はアンギュラ玉軸受
に適用したものである。内輪１および外輪２は鋼製の機
械加工品等からなり、内外輪１，２間に保持器３に保持
された鋼球製のボール４を介在させてある。保持器３
は、テーパ筒形のリング状に形成した合成樹脂製のもの
であって、ボール４の保持用の複数のポケット５を、軸
方向幅の中間部で周方向に多数並べて設けた窓型のもの
としてある。保持器３の各ポケット５，５間の部分は、
傾斜した柱状の仕切り壁３ｃとなり、ポケット５よりも
小径側の部分および大径側の部分は、各々内径面および
外径面が共に円筒面状となった小径円環部３ａおよび大
径円環部３ｂとなっている。各仕切り壁３ｃの両側面
は、ボール４の外径に応じた球面状としてある。

【０００８】この発明では、この保持器３の各仕切り壁
３ｃにボール４の一部を遊嵌させる開口６を設け、かつ
ポケット５の間隔を通常型のものよりも狭めることによ
り、隣合うボール４，４同志をピッチ円ＰＣＤ上で接触
させ、内外輪１，２間の全周にボール４を総ボールタイ
プと同様に殆ど隙間なく介在させてある。開口６は、円
形の貫通孔としてある。

【０００９】この構成の軸受によると、保持器３のポケ
ット５間の仕切り壁３ｃに開口６を設けてボール４同志
を接触させるようにしたため、同じスペースで内外輪
１，２間にボール個数が総ボールタイプと同じだけ配置
できる。したがって、軸方向の締め付け力に対して、ボ
ール１個当たりの締め付け力が小さくなって、内外輪
１，２の軌道面に生じるボール圧痕が小さくなる。しか
も、保持器３はリング状であって、各ボール４を収容す
るポケット５を有するため、組み立て上の工数は従来の
保持器タイプの軸受と変わらず、簡単に組み立てること
ができる。このように、従来は不可能とされていた総ボ
ールタイプの保持器付きの軸受が実現でき、耐荷重性と
組立性の両方を向上させることができる。

【００１０】図４は、この実施形態の軸受を使用した二
輪車のステアリングヘッドを示す。車体フレーム１１の
前端のヘッドパイプ１２内に、ステアリング軸１３が挿
通され、ステアリング軸１３の上下両端が、各々前記実
施形態のアンギュラ玉軸受１０で支持されている。アン
ギュラ玉軸受１０は内輪１がステアリング軸１３に固定
され、外輪２がヘッドパイプ１２固定されている。この
ようなヘッドパイプ支持用の軸受では、前記のように軸
方向の締め付け力が大きく作用するが、この実施形態の
軸受１０を使用することにより、軸受１０の大型化を伴
うことなくボール圧痕を緩和し、かつ組み立て性能も良
好なものとすることができる。

【００１１】図５は他の実施形態を示す。この例は、図
１の実施形態における専用部品の外輪２を省いたボール
アッセンブリとしたものであり、ハウジング１４に一体
に形成した椀状に広がる拡径部１４ａが、ボール４に転
接する軸受外輪となる。ハウジング１４は、例えば図４
のステアリングヘッドにおけるヘッドパイプ１２からな
り、その一端に前記の拡径部１４ａが設けてある。な
お、軸受外輪となる拡径部１４ａ、および軸受内輪１の
ボール案内用の軌道面は、図１の例よりも断面の曲率半
径が大きい円弧溝としてある。このようなコンパクト化
を図った軸受の場合も、総ボールタイプで保持器３の使
用を可能し、負荷荷重の増大を図った実用的効果が大き
い。

【００１２】図６および図７はこの発明の他の実施形態
を示す。この例は、図１の実施形態における保持器３
を、くし形の保持器１５に交換したものである。この保
持器１５は、環状の保持器本体１５ａからポケット１
６，１６間の各仕切り壁１５ｃがくし歯状に突出したも
のであって、各仕切り壁１５ｃを、開口１７が保持器本
体側の側面から切欠状に形成されたＵ字状側面形状のも
のとしてある。換言すれば、各仕切り壁１５ｃは、環状
の保持器本体１５ａから幅方向へ延びて、外径側へ立ち
上がり、さらに幅方向に折り返されたＵ字状側面形状の
アーム状となっている。保持器３の材質は樹脂製として
ある。この構成の場合も、ボール４同志がピッチ円ＰＣ
Ｄ上で接触しながら、保持器１５に保持され、負荷荷重
の増大と良好な組立性の効果が得られる。また、この形
式の場合、保持器１５の幅寸法が小さくて済み、軸受の
小型化が図れる。

【００１３】図８はさらに他の実施形態を示す。この例
は、図６，図７の保持器形式の軸受において、図５の実
施形態と同じく専用部品の軸受外輪を省略し、ハウジン
グ１４に一体に形成した拡径部１４ａを軸受外輪とした
ものである。

【００１４】図９ないし図１１はさらに他の実施形態を
示す。この例は、図１の例における保持器３を、内向き
のくし形の保持器１８に交換したものである。内輪１お
よび外輪２は、図１の例と形状が若干異なっているが、
機能的には同様である。この例もアンギュラ玉軸受とな
る。また、複数のボール４をピッチ円ＰＣＤで互いに接
触させることも図１の例と同様である。この例の保持器
１８は、環状の保持器本体１８ａからポケット２０，２
０間の各仕切り壁１８ｃを内径側へくし歯状に突出させ
たものであって、各仕切り壁１８ｃの側面形状を、内部
が開口１９となるＣ字状の円弧形としてある。開口１９
は、隣接するボール４を相互に接触可能に遊嵌させるも
のである。円弧形仕切り壁１８ｃの両側面の開口周縁
は、面取状のテーパ面１８ｃａに形成してある。この構
成の場合、図６，図７の例と同様な効果に加え、次の各
作用効果が得られる。すなわち、環状の保持器本体１８
ａから内径側へ仕切り壁１８ｃが突出した形状であるた
め、図７の例のように外径側へ仕切り壁を突出させた形
状とする場合に比べて、隣合う仕切り壁１８ｃ，１８ｃ
の先端寸法ｍ（図１１（Ａ））が広がり難く、ボール４
の保持が確実となる。また、仕切り壁１８ｃが円弧形状
であるため、ボール４，４間の空間を有効に活用して大
きな断面形状の仕切り壁１８ｃを設けることができる。
また、仕切り壁の１８ｃの両側面の開口周縁を面取状の
テーパ面１８ｃａとしたため、ボール４，４間の空間を
一層有効に活用し、仕切り壁１８ｃの断面をさらに大き
くして剛性を高めることができる。ボール４の抜けに対
する締め代は、テーパ面１８ｃａの外径Ｄ₁と入口径Ｄ
₂との差Ｄ₁−Ｄ₂となる。

【００１５】図１２はさらに他の実施形態を示す。この
例は、スラスト玉軸受に適用した例である。対面する一
対の円板状の軌道輪２１，２２の円弧溝からなる軌道面
間に、保持器２３に保持されたボール４を介在させてあ
る。保持器２３は、樹脂製の厚板のリング状とし、ボー
ル４を収容する各ポケット２５間の仕切り壁２３ｃに、
隣合うボール４，４をピッチ円ＰＣＤで互いに接触させ
る開口２６が、一側面から切り欠かれた切欠溝状に形成
してある。ポケット２５の内面は、ボール４の外径に対
応した球面状としてある。このようにスラスト軸受に適
用した場合も、総ボールタイプと同様にボール個数を増
やすことができて、大きなスラスト荷重の負荷が可能と
なり、かつ通常の保持器タイプと同様に良好な組み立て
性が得られる。

【００１６】なお、前記各実施形態は、いずれも全周の
ボール４を隣のボール４と接触させるようにしたが、必
ずしも全周をボール相互の接触型とせずに、周方向の一
部のみを隣のボール４と接触するように構成しても良
い。

【００１７】

【発明の効果】この発明の玉軸受は、保持器のポケット
間の仕切り壁に開口を設けることにより、ボール同志を
ピッチ円上で接触させるようにしたため、総ボールタイ
プと同じ個数のボール配置を可能として軸方向の耐負荷
荷重を大きくでき、しかも組み立て上の工数が少なくて
済む。請求項２の発明の場合は、保持器を幅方向中央に
ポケットを有する形式とし、ポケット間の仕切り壁に形
成した孔をボールの接触用の開口としたので、各仕切り
壁の両端がリング状につながった堅固な形式の保持器で
ありながら、ボールを相互に接触させてボール配置個数
を増やすことが実現できる。請求項３の発明の場合は、
環状の保持器本体から各仕切り壁がくし歯状に突出した
保持器において、前記仕切り壁を前記開口が切欠状に形
成されたＵ字状側面形状のものとしたため、保持器への
ボールの嵌め込みが容易で、かつ保持器が小型化でき
て、軸受内の保持器配置スペースが小さくて済む。請求
項４の発明の場合は、仕切り壁を内径側へくし歯状に突
出させ、仕切り壁の側面形状をＣ字状の円弧形とし、か
つその両側面の開口周縁を面取状のテーパ面に形成した
ため、仕切り壁がくし歯状でありながら、剛性が確保し
易く、堅固でかつボールの保持が確実となる。請求項５
の発明の場合は、スラスト軸受に適用したので、大きな
スラスト荷重の負荷が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）はこの発明の一実施形態にかかる玉軸受
の断面図、（Ｂ）はその保持器を軸方向と垂直な面で切
断した部分断面図である。

【図２】同玉軸受の保持器を軸方向に沿う面で切断した
部分断面図である。

【図３】同保持器の部分斜視図である。

【図４】同玉軸受を使用した二輪車のステアリングヘッ
ドの部分破断側面図である。

【図５】この発明の他の実施形態の部分断面図である。

【図６】この発明のさらに他の実施形態の部分断面図で
ある。

【図７】（Ａ）はその保持器を軸方向に沿う面で切断し
た部分断面図、（Ｂ）は同保持器の部分破断正面図であ
る。

【図８】この発明のさらに他の実施形態の部分断面図で
ある。

【図９】この発明のさらに他の実施形態の断面図であ
る。

【図１０】（Ａ）はその保持器の部分平面図、（Ｂ）は
同保持器の断面図である。

【図１１】（Ａ）は同保持器の部分拡大平面図、（Ｂ）
は同保持器の部分拡大断面図、（Ｃ）は同保持器の仕切
り壁とボールとの関係を示す断面図である。

【図１２】この発明のさらに他の実施形態の部分断面図
およびその保持器の部分破断平面図である。

【符号の説明】

１…内輪、２…外輪、３…保持器、３ｃ…仕切り壁、４
…ボール、５…ポケット、６…開口、１５…保持器、１
５ｃ…仕切り壁、１６…ポケット、１７…開口、１８…
保持器、１８ａ…保持器本体、１８ｃ…仕切り壁、１９
…開口、２０…ポケット、２１，２２…軌道輪、２３…
保持器、２３ｃ…仕切り壁、２５…ポケット、２６…開
口、ＰＣＤ…ピッチ円

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内輪と外輪の間に、複数のボールをピッ
チ円で互いに接触した状態に介在させ、これらのボール
を各々収容するポケットを形成したリング状の保持器を
設け、この保持器は、各ポケット間の仕切り壁に、隣合
うボールの接触部付近を遊嵌させる開口を有するものと
した玉軸受。
【請求項２】前記保持器が、幅方向中央に前記ポケッ
トを有する窓型ものであって、前記仕切り壁の前記開口
を前記仕切り壁に貫通した孔とした請求項１記載の玉軸
受。
【請求項３】前記保持器が、環状の保持器本体から前
記各仕切り壁がくし歯状に突出したものであって、前記
仕切り壁を前記開口が切欠状に形成されたＵ字状側面形
状のものとした請求項１記載の玉軸受。
【請求項４】前記保持器が、環状の保持器本体から前
記各仕切り壁が内径側へくし歯状に突出したものであっ
て、前記各仕切り壁の側面形状を、内部が前記開口とな
るＣ字状の円弧形とし、この円弧形仕切り壁の両側面の
開口周縁を面取状のテーパ面に形成した請求項１記載の
玉軸受。
【請求項５】スラスト玉軸受とした請求項１記載の玉
軸受。