JPH09177790A

JPH09177790A - 転がり軸受用保持器

Info

Publication number: JPH09177790A
Application number: JP33501895A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Muto; 泰之武藤; Hidekazu Takahashi; 英一高橋; Takashi Murai; 隆司村井
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1995-12-22
Filing date: 1995-12-22
Publication date: 1997-07-11
Anticipated expiration: 2015-12-22
Also published as: JP3684642B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ポケット７の内面と転動体の転動面との摩擦
面積を減少させて、保持器音の低減を図る。【構成】ポケット７の内面に、転動面の曲率半径より
も僅かに大きな曲率半径を有する保持案内面１５を設け
る。この保持案内面１５の幅寸法はポケット７の周方向
に亙り不同である。又、保持案内面１５から外れた部分
は、上記転動面と摺接する事のない、非保持案内面１６
としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明に係る転がり軸受用保持
器は、工作機械、一般機械等、低騒音、低振動を要求さ
れる各種回転機械の回転支持部分に組み込んだ状態で使
用する。

【０００２】

【従来の技術】各種回転機械の軸受部等、各種回転部分
を支持する為の転がり軸受として、例えば図１０に示す
様な玉軸受が広く使用されている。この玉軸受は、外周
面に内輪軌道１を有する内輪２と内周面に外輪軌道３を
有する外輪４とを同心に配置し、上記内輪軌道１と外輪
軌道３との間に、転動体である複数個の玉５、５を転動
自在に設けて成る。図示の例の場合、上記内輪軌道１と
外輪軌道３とは、共に深溝型としている。又、上記複数
個の玉５、５は、保持器６に設けたポケット７、７内
に、転動自在に保持されている。

【０００３】上記図１０に示した玉軸受を構成する保持
器６は、波形プレス保持器と呼ばれるもので、それぞれ
が金属板材をプレス成形する事により造られる、波形で
円環状に形成された１対の素子８、８を組み合わせて成
る。これら両素子８、８は、それぞれの円周方向複数箇
所に、上記各ポケット７、７を構成する為の、略半円筒
状の凹部９、９を形成している。そして、この１対の素
子８、８同士をこれら各凹部９、９から外れた部分で突
き合わせ、これら各部分を複数のリベット１０により結
合固定して、円環状で円周方向複数箇所にポケット７、
７を有する保持器６としている。上記各凹部９、９の内
面中間部は、上記各玉５、５の外面の曲率半径よりも僅
かに大きな曲率半径を有する、断面円弧状の球状凹面と
している。この為、１対の素子８、８を突き合わせる
と、上記凹部９、９が組み合わされてポケット７、７を
構成する。

【０００４】又、図１１に示した、冠型保持器と呼ばれ
る保持器１１は、合成樹脂等により造られた円環状の主
部１２の円周方向複数箇所に、玉５、５（図１０）を転
動自在に保持するポケット７、７を設けている。この様
な冠型の保持器１１の場合、上記各ポケット７、７は、
上記主部１２に互いに間隔をあけて配置された１対の弾
性片１３、１３の片側面と、上記主部１２の軸方向（図
１１の左右方向）片面（図１１の右面）でこの１対の弾
性片１３、１３の間部分に設けられた球面状の凹面部１
４、１４とから構成される。これら弾性片１３、１３の
片側面と凹面部１４、１４との曲率半径は、上記玉５の
外面の曲率半径よりも僅かに大きい。

【０００５】玉軸受を組み立てる場合には上記各玉５、
５を、各ポケット７、７を構成する１対ずつの弾性片１
３、１３の先端縁同士の間隔を弾性的に押し広げつつ、
これら１対の弾性片１３、１３の間に押し込む。上記保
持器１１は、この様にして上記各ポケット７、７内に玉
５、５を抱き込む事により、これら各玉５、５を、前記
内輪軌道１と外輪軌道３（図１０）との間に、転動自在
に保持する。

【０００６】前述した保持器６或は上述した保持器１１
を備えた玉軸受の使用時には、上記複数個の玉５、５の
転動に伴って、上記内輪２と外輪４との相対回転を自在
とする。この際上記複数の玉５、５は、自転しつつ上記
内輪２の周囲を公転する。又、上記保持器６、１１は、
上記玉５、５の公転速度と同じ速度で、上記内輪２の周
囲を回転する。

【０００７】上記内輪２の外周面と外輪４の内周面との
間部分には、グリースその他の潤滑油等の潤滑剤を充填
若しくは連続的に供給して、上記相対回転が円滑に行な
われる様にする。そして、玉軸受に振動や騒音が生じな
い様にすると共に、焼き付き等の故障を防止する。尚、
一部の玉軸受では、シール板やシールド板等の密封部材
により、内輪２外周面と外輪４内周面との間の空間の両
端開口を塞ぎ、この空間から潤滑剤が漏洩したり、或は
この空間内に塵芥等の異物が進入するのを防止する場合
もある。但し、前記図１０にはこの様な密封部材を持た
ない玉軸受を示している。

【０００８】上述した様な保持器６、１１を組み込んだ
玉軸受の場合、必要量の潤滑剤を充填若しくは供給して
も、この保持器６、１１に振動が誘発され、当該保持器
６、１１を組み込んだ玉軸受に、保持器音と呼ばれる騒
音や振動が発生する場合がある。この様な保持器６、１
１の振動は、保持器６、１１の玉５、５に対する動き量
が大きい事に起因して、上記玉５、５と保持器６、１１
との間の滑り摩擦に基づいて発生する。この様な保持器
音の発生を抑える為に従来から、ポケット７、７の内面
と玉５、５の転動面との間の隙間を小さくして、玉５、
５に対する保持器６、１１の動き量を小さくし、保持器
音の発生を抑える事が行なわれている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、単に玉
５、５に対する保持器６、１１の動き量を小さくしただ
けでは、潤滑の供給が不十分な場合の様に、運転条件が
厳しい場合には、上記保持器６、１１のポケット７、７
の内周面形状に起因して保持器音が発生する事がある。
即ち、図１０〜１１に示した従来の保持器６、１１の場
合には、ポケット７、７の内周面が、ほぼその全幅に亙
って玉５、５の転動面と摺接し得る為、これら内周面と
転動面との間に作用する摩擦力が大きくなる。この点に
就いて、図１２〜１５により詳しく説明する。

【００１０】先ず、図１０に示した従来構造の第１例の
場合、ポケット７、７の内周面は、図１２〜１３に斜格
子で示す様に、凹部９、９の大部分がその全幅に亙っ
て、玉５、５（図１０）の転動面の曲率半径よりも僅か
に大きな曲率半径を有する保持案内面となっている。
又、図１１に示した従来構造の第２例の場合にもポケッ
ト７、７の内周面は、図１４〜１５に斜格子で示す様
に、やはりその全幅に亙って玉５、５の転動面の曲率半
径よりも僅かに大きな曲率半径を有する保持案内面とな
っている。

【００１１】この様に、ポケット７、７の内周面がその
全幅に亙って保持案内面となっていると、これら各ポケ
ット７、７の内周面と上記各玉５、５の転動面との摩擦
面積が広くなり、保持器６、１１と玉５、５との滑り接
触部分で発生する摩擦振動が大きくなって、振動や騒音
を誘発する。本発明の転がり軸受用保持器は、この様な
不都合を解消すべく考えたものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の転がり軸受用保
持器は、前述した従来の転がり軸受用保持器と同様に、
全体が円環状若しくは円筒状で、複数のポケットを円周
方向に亙り間欠的に形成している。そして、各ポケット
の内面を、当該ポケット内に転動自在に保持する転動体
の転動面の曲率半径よりも僅かに大きな曲率半径を有す
る保持案内面としている。

【００１３】特に、本発明の転がり軸受用保持器に於い
ては、上記保持案内面の幅寸法が不同である。そして、
上記各ポケットの内面でこの保持案内面から幅方向に外
れた部分に存在する非保持案内面と上記転動面との距離
を、上記保持案内面と転動面との距離よりも大きくして
いる。

【００１４】

【作用】上述の様に構成される本発明の転がり軸受用保
持器の場合、各ポケットの内周面と転動体の転動面と
は、保持案内面部分でのみ擦れ合い、非保持案内面部分
では擦れ合わない。従って、上記各ポケットの内周面と
転動体の転動面との摩擦面積が減少し、保持器と転動体
との滑り接触部分で発生する摩擦振動が低減されて、振
動や騒音が減少する。

【００１５】

【実施例】図１〜２は本発明の第一実施例として、本発
明を、前記図１１に示す様な、合成樹脂製の冠型保持器
に適用した例を示している。尚、本発明の特徴は、ポケ
ット７の内周面と玉５の転動面との摩擦面積を減少させ
るべく、このポケット７の内周面を構成する保持案内面
１５の形状を工夫した点にある。その他の部分の構造及
び作用は、前述した従来構造と同様であるから、同等部
分に関する図示及び説明は、省略若しくは簡略にし、以
下、本発明の特徴部分を中心に説明する。

【００１６】上記ポケット７の内面の一部、即ち図１〜
２に斜格子で示す部分には、保持案内面１５を設けてい
る。この保持案内面１５の曲率半径は、当該ポケット７
内に転動自在に保持する、転動体である玉５の転動面の
曲率半径よりも僅かに大きい。本実施例に於いては、上
記保持案内面１５の幅寸法（図２の左右方向寸法）を、
上記ポケット７の中央部（溝底部）で広く、両端部（弾
性片１３、１３の先端側）に向かう程次第に狭くなる様
にしている。又、上記ポケット７の内面両側縁寄り部分
で、上記保持案内面１５から幅方向に外れた部分は非保
持案内面１６としている。そして、この非保持案内面１
６と上記玉５の転動面との距離を、上記保持案内面１５
と転動面との距離よりも大きくしている。従って、本発
明の保持器１１ａを転がり軸受に組み込んだ状態では、
上記転動面と保持案内面１５とが擦れ合う事はあって
も、この転動面と非保持案内面１６とは擦れ合わない。

【００１７】上述の様に構成される本発明の転がり軸受
用保持器の場合、各ポケット７の内周面と玉５の転動面
とは、上記保持案内面１５部分でのみ擦れ合い、非保持
案内面１６部分では擦れ合わない。従って、上記各ポケ
ット７の内周面と玉５の転動面との摩擦面積が減少し、
保持器１１ａと玉５との滑り接触部分で発生する摩擦振
動が低減されて、振動や騒音が減少する。又、単に保持
案内面１５の幅寸法を狭くしたのではなく、この保持案
内面１５のうちで最も幅広部分の幅寸法は十分に確保さ
れているので、玉５に対する保持器１１ａのラジアル方
向変位が過大になる事はない。言い換えれば、摩擦面積
を少なくしたにも拘らず、玉５に対する保持器１１ａの
動き量を小さくし、保持器音の発生を抑える事ができ
る。

【００１８】図３は、本発明の効果を確認する為、本発
明者が行なった実験の結果を示している。この図３は、
保持器を組み込んだ転がり軸受から発生する音の周波数
スペクトルであり、横軸は周波数を、縦軸は騒音レベル
を、それぞれ表している。又、測定結果を表す２本の曲
線ａ、ｂのうち、実線で描いた曲線ａは、前記図１４〜
１５に示す従来構造の第２例の様に、ポケット７の内周
面を全幅に亙って保持案内面１５とした保持器を用いて
構成された玉軸受が発生する騒音の周波数スペクトルを
表している。一方、破線で描いた曲線ｂは、図１〜２に
示した第一実施例の様に、保持案内面１５の幅寸法を、
中央部で大きく、両端部で小さくした保持器を用いて構
成された玉軸受が発生する騒音の周波数スペクトルを表
している。尚、これら各玉軸受を構成する構成各部品の
うち、保持器以外の構成各部品に就いては、互いに同一
（同等）の部品を使用した。この図３の曲線ａ、ｂを比
較すれば明らかな通り、本発明の転がり軸受用保持器を
用いた玉軸受の場合、耳障りな高周波成分が激減してい
る。即ち、音響特性が向上している。

【００１９】次に、図４〜５は本発明の第二実施例を示
している。本実施例の場合には、ポケット７の内周面に
形成した保持案内面１５の幅寸法（図５の左右方向寸
法）が、ポケット７の中央部及び両端部で広く、その間
部分で狭くなっている。本実施例の場合、上記保持案内
面１５の幅寸法を、ポケット７の両端部で広くした事に
伴って、上述した第一実施例の場合に比べて、玉５に対
する保持器１１ａの動き量をより小さくする事が可能と
なる。この事が、保持器音のより一層の低減に寄与す
る。その他の構成及び作用は、上述した第一実施例の場
合と同様である。

【００２０】次に、図６〜７は本発明の第三実施例を示
している。本実施例は、前記図１０に示した様な、波形
プレス保持器に本実施例を適用したものである。ポケッ
ト７を構成すべく、１対の素子８、８に形成した凹部
９、９の内周面には、図６〜７に斜格子で示す様に、こ
の凹部９、９の中央部で最も幅寸法（図７の左右方向寸
法）が広く、両端部に向かう程幅寸法が狭くなる保持案
内面１５、１５を形成している。そして、上記凹部９、
９の内周面の残部で、この保持案内面１５、１５から外
れた部分を、非保持案内面１６、１６としている。本実
施例の場合も、前述した第一実施例と同様に、玉５に対
する保持器６ａの動き量を少なく抑えつつ、摩擦面積を
減少させる事により、保持器音の低減を図れる。

【００２１】次に、図８〜９は本発明の第四実施例を示
している。本実施例の場合には、前述した第二実施例と
同様に、ポケット７の内周面に形成した保持案内面１５
の幅寸法（図９の左右方向寸法）を、ポケット７の中央
部及び両端部で広く、その間部分で狭くしている。保持
器６ａの基本構成が波形プレス保持器に変わった以外の
構成及び作用は、上記第二実施例と同様である。

【００２２】尚、上述の第二〜第四、各実施例に就いて
も、前述した第一実施例の場合と同様の、本発明の効果
を確認する為の実験を行ない、これら第二〜第四、各実
施例の転がり軸受用保持器により、保持器音の低減を図
れる事を確認した。又、上述の説明は、転がり軸受が玉
軸受である場合に就いて説明したが、本発明は、転動体
としてころ、或はテーパころを使用する、ころ軸受、或
は円錐ころ軸受に組み込む保持器に就いても、適用可能
である。

【００２３】

【発明の効果】本発明の転がり軸受用保持器は以上に述
べた通り構成され作用するので、ポケットの内面と転動
体の転動面との間の滑り摩擦を低減して保持器音の低減
を図れる。この結果、低騒音、低振動の転がり軸受を得
させて、転がり軸受を組み込んだ各種回転機械の性能向
上を図れる。又、保持器の耐摩耗性を向上させて、保持
器並びに転がり軸受の耐久性向上にも寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を示す、保持器の部分拡大
斜視図。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図。

【図３】第一実施例の保持器を組み込んだ転がり軸受、
及び従来の保持器を組み込んだ転がり軸受の、それぞれ
騒音の周波数スペクトルを示す線図。

【図４】本発明の第二実施例を示す、保持器の部分拡大
斜視図。

【図５】図４のＢ−Ｂ断面図。

【図６】本発明の第三実施例を示す、保持器の部分拡大
分解斜視図。

【図７】組み立てた状態で示す、図６のＣ−Ｃ断面図。

【図８】本発明の第四実施例を示す、保持器の部分拡大
分解斜視図。

【図９】組み立てた状態で示す、図８のＤ−Ｄ断面図。

【図１０】本発明の対象となる保持器を組み込んだ転が
り軸受の１例を示す部分切断斜視図。

【図１１】本発明の対象となる保持器の別例を示す斜視
図。

【図１２】従来の保持器の第１例を示す、部分拡大分解
斜視図。

【図１３】組み立てた状態で示す、図１２のＥ−Ｅ断面
図。

【図１４】従来の保持器の第２例を示す、部分拡大斜視
図。

【図１５】図１４のＦ−Ｆ断面図。

【符号の説明】

１内輪軌道２内輪３外輪軌道４外輪５玉６、６ａ保持器７ポケット８素子９凹部１０リベット１１、１１ａ保持器１２主部１３弾性片１４凹面部１５保持案内面１６非保持案内面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】全体が円環状若しくは円筒状で、複数の
ポケットを円周方向に亙り間欠的に形成し、各ポケット
の内面を、当該ポケット内に転動自在に保持する転動体
の転動面の曲率半径よりも僅かに大きな曲率半径を有す
る保持案内面とした転がり軸受用保持器に於いて、上記
保持案内面の幅寸法が不同であり、且つ、上記各ポケッ
トの内面でこの保持案内面から幅方向に外れた部分に存
在する非保持案内面と上記転動面との距離を、上記保持
案内面と転動面との距離よりも大きくした事を特徴とす
る転がり軸受用保持器。