WO2016208352A1 - 保持器および深溝玉軸受 - Google Patents

保持器および深溝玉軸受 Download PDF

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克明 佐々木
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    • F16C2361/61—Toothed gear systems, e.g. support of pinion shafts

Definitions

  • the present invention relates to a cage and a deep groove ball bearing provided with the cage.
  • a deep groove ball bearing (hereinafter also simply referred to as a “ball bearing”), which is a type of rolling bearing, is disposed between inner and outer rings that rotate relative to each other via a plurality of balls, And a cage for holding at predetermined intervals in the circumferential direction.
  • a pair of annular members 101, 101 having hemispherical bulge portions 102 disposed at a predetermined interval along the circumferential direction is used as a rivet or the like.
  • a so-called corrugated cage is used in which a pocket 103 for holding a ball is formed by opposing hemispherical bulging portions 102 and 102 by coupling with a fastener 104.
  • Patent Document 1 the present applicant provides a concave ball non-contact portion recessed on the opposite side of the ball on the ball facing surface (inner surface of the hemispherical bulging portion) of each pocket so that the pocket is in contact with the ball.
  • a cage has been proposed in which the area is reduced by 15 to 30% from the contact area between the pocket and the ball when no ball non-contact portion is provided.
  • the clearance width of the pocket clearance is partially expanded, so that the resistance when the lubricant passes through the pocket clearance can be reduced, and the pocket (ball facing surface)
  • the shear resistance of the oil film formed between the ball and the ball can be reduced (the shear resistance of the soot film increases in inverse proportion to the oil film thickness).
  • the bearing torque is effectively reduced through the reduction of the various resistances, and the ball, and thus the ball bearing. Can be ensured.
  • an object of the present invention is to provide a cage that can further reduce a bearing torque and can realize a ball bearing that is quiet and excellent in torque transmission performance between inner and outer rings. It is in.
  • the present invention devised to solve the above-mentioned problem is a semispherical bulge facing each other by joining a pair of annular members having hemispherical bulges arranged at predetermined intervals along the circumferential direction.
  • a cage in which a pocket for holding a ball is formed at each portion, wherein a concave ball non-contact portion recessed toward the opposite side of the ball is provided on the ball facing surface of each pocket. are provided outside a predetermined region including the intersection of the pitch circle of the ball and a straight line extending in the radial direction through the central portion in the circumferential direction of the ball-facing surface, and the end on the outer diameter side is outside the annular member. It is characterized by opening on the radial surface.
  • the “circumferential direction” and “radial direction” referred to in the present invention are the circumferential direction and radial direction of a ball bearing (deep groove ball bearing) in which the cage according to the present invention is incorporated, respectively.
  • the ball non-contact portion is a predetermined region including the intersection of the pitch circle of the ball and a straight line extending in the radial direction through the circumferential central portion of the ball facing surface.
  • it is provided on the outside of the ball-facing surface (substantially in the center), in other words, in the region where the contact frequency of the ball is low. It is possible to prevent as much as possible the occurrence of collision noise (abnormal noise) due to the rattling of the ball and the reduction in torque transmission performance between the inner and outer rings.
  • the lubricant interposed between the pocket and the ball can be held smoothly. Can be discharged outside. Thereby, especially the shear resistance of the oil film by a ball
  • a ball bearing that has a lower torque, is quiet, and has excellent torque transmission performance between the inner and outer rings.
  • the ball non-contact part is formed in a wedge shape in which the separation distance from the ball gradually increases from the inner diameter side toward the outer diameter side, it is interposed between the pocket and the ball during the operation of the bearing. As the centrifugal force acts on the lubricant, the lubricant can be discharged out of the cage more smoothly. Thereby, it is possible to suppress an increase in torque due to the surplus lubricant interposed between the pocket and the ball. Further, since the peripheral speed of the ball increases toward the outer diameter side, forming the non-ball contact portion in a wedge shape as described above is advantageous in reducing the shear resistance of the oil film by the ball.
  • the end portion on the inner diameter side of the non-ball contact portion can be terminated within the range of the ball facing surface, and can also be opened on the inner diameter surface of the annular member. Further, the ball non-contact portion can be provided at two locations separated in the circumferential direction.
  • the ball non-contact portion can be formed, for example, by a concave portion generated on the ball facing surface by providing a convex portion protruding on the opposite side of the ball on the hemispherical bulging portion.
  • the pair of annular members is, for example, a press-molded product that is molded by pressing a metal plate, a cast-molded product, or a machine that is manufactured by machining a metal or resin such as cutting. It can be any one selected from the group of processed products and resin or metal injection molded products.
  • the cage according to the present invention is used. Due to the above characteristics of the cage according to the present invention, a deep groove ball bearing with lower torque can be realized. Therefore, if this deep groove ball bearing is used by being incorporated in a transmission of an automobile, for example, it can contribute to a reduction in fuel consumption of the automobile.
  • FIG. 1 It is sectional drawing of the deep groove ball bearing provided with the holder
  • FIG. 1 It is sectional drawing of the deep groove ball bearing provided with the holder
  • FIG. 2 is a partially developed plan view of an annular member on one side constituting the cage shown in FIG. 1 when viewed from the inner diameter side. It is a holder
  • FIG. 6 is a partial perspective view of an annular member on one side constituting the cage shown in FIG. 5 when the annular member is viewed from the inner diameter side.
  • FIG. 6 is a partial perspective view of an annular member on one side constituting the cage shown in FIG. 5 when the annular member is viewed from the outer diameter side.
  • FIG. 6 is a partially developed plan view when an annular member on one side constituting the cage shown in FIG.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a deep groove ball bearing (hereinafter referred to as “ball bearing”) including a cage according to the first embodiment of the present invention.
  • the ball bearing 1 is used, for example, by being incorporated in a transmission constituting a drive system of an automobile, and has an outer ring 2 having an arc-shaped outer raceway surface 3 on an inner periphery and an arc-shaped inner track on an outer periphery.
  • An inner ring 4 having a surface 5, a plurality of balls 6 disposed between the outer raceway surface 3 and the inner raceway surface 5 so as to freely roll, and a cage 7 that holds the balls 6 at predetermined intervals in the circumferential direction.
  • the internal lubrication of the ball bearing 1 is performed by, for example, lubricating oil supplied from an oil supply mechanism (not shown) or by operating the ball bearing 1 with a part of the ball bearing 1 immersed in the lubricating oil. .
  • the cage 7 integrally includes a hemispherical bulging portion 9 disposed at a predetermined interval along the circumferential direction and a connecting portion 10 that connects adjacent hemispherical bulging portions 9.
  • This is a so-called corrugated cage formed by connecting a pair of annular members 8 and 8 with a fastener C such as a rivet. Both the annular members 8 and 8 are coupled by the fastener C in a state where the connection portion 10 of one annular member 8 is abutted against the connection portion 10 of the other annular member 8.
  • each hemispherical bulging portion 9 On the inner surface of each hemispherical bulging portion 9 (the ball facing surface 12 of each pocket 11), a concave ball non-contact portion 14 that is recessed toward the opposite ball side is provided. As shown in FIG. 4, the ball non-contact portion 14 passes through the pitch circle PCD of the ball 6 and the circumferential central portion of the ball facing surface 12 in the ball facing surface 12 and in the radial direction (in FIG. ) Provided on the outer side of the predetermined area A including the intersection P with the straight line L, and the outer diameter side end thereof is the outer diameter surface 8a of the annular member 8 (the outer diameter surface of the hemispherical bulging portion 9). ) Is open.
  • the end portion on the inner diameter side of the ball non-contact portion 14 does not open to the inner diameter surface 8 b of the annular member 8 and terminates within the range of the ball facing surface 12.
  • the ball non-contact portion 14 of the present embodiment is disposed at a substantially central portion in the circumferential direction of the ball facing surface 12, and a first portion having an inner diameter side end relatively terminated on the outer diameter side, and the first portion It is arranged on both sides in the circumferential direction, and has a substantially concave shape composed of a pair of second parts whose inner diameter side ends are relatively terminated on the inner diameter side, and the whole is on the outer diameter side of the pitch circle PCD. Has been placed.
  • the ball non-contact portion 14 of the present embodiment has a wedge-shaped cross section in which the separation distance from the ball 6 (the separation distance in the axial direction) gradually increases from the inner diameter side toward the outer diameter side. Is formed.
  • the annular member 8 having the above configuration is a press-formed product that is formed by pressing a metal plate. That is, each part of the annular member 8 such as the hemispherical bulging portion 9 and the ball non-contact portion 14 is formed by pressing a metal plate, and the ball non-contact portion 14 is shown in FIGS. 3A and 3B. As shown, a hemispherical bulging portion 9 having a convex portion 13 protruding to the opposite side of the ball is formed by pressing, thereby forming a concave portion generated on the ball facing surface 12.
  • plate material of cold rolled steel represented by SPCC, SPCD, etc. can be used, for example.
  • the ball non-contact portion 14 passes through the pitch circle PCD of the ball 6 and the circumferential central portion of the ball facing surface 12 in the ball facing surface 12.
  • the ball non-contact portion 14 is provided outside the predetermined area A including the intersection point P with the straight line L extending in the radial direction, in other words, in an area where the contact frequency of the ball 6 is low (substantially zero area).
  • the pocket 11 is supplied from an oil supply mechanism (not shown). And the lubricating oil interposed between the balls 6 can be smoothly discharged out of the cage 7.
  • the ball non-contact portion 14 is formed in a wedge shape in which the separation distance from the ball 6 gradually increases from the inner diameter side toward the outer diameter side. Accordingly, the lubricating oil interposed between the pocket 11 and the ball 6 can be discharged more smoothly to the outside of the cage 7 by the centrifugal force acting on each part of the bearing.
  • the ball non-contact portion 14 is formed in a wedge shape in cross section as described above, and the entirety thereof is disposed on the outer diameter side of the pitch circle PCD of the ball 6, so The shear resistance of the oil film at an early position can be reduced. Due to these synergistic effects, the torque of the ball bearing 1 can be greatly reduced.
  • the cage 7 according to the present invention it is possible to realize a ball bearing 1 that is quiet and excellent in torque transmission performance between the two wheels 2 and 4 and that is greatly reduced in torque. Therefore, if this ball bearing 1 is used in a drive system of an automobile, it can contribute to a reduction in fuel consumption of the automobile.
  • FIG. 5 shows a partial perspective view of a ball bearing retainer 7 according to a second embodiment of the present invention.
  • 6A and 6B show partial perspective views of one annular member 8 constituting the retainer 7, and
  • FIG. 7 shows a partially developed plane when the annular member 8 is viewed from the inner diameter side. The figure is shown.
  • each ball non-contact portion 14 to be provided on each ball facing surface 12 is provided on the ball facing surface 12.
  • the ball opposing surface 12 more specifically, the pitch circle PCD of the ball 6 and the straight line L extending in the radial direction through the central portion of the ball opposing surface 12 in the circumferential direction.
  • the outer diameter side and inner diameter side ends of each ball non-contact portion 14 are opened to the outer diameter surface 8a and the inner diameter surface 8b of the annular member 8, respectively. It is in the point made to do.
  • each ball non-contact portion 14 is formed in an arc shape curved with respect to the radial direction.
  • the provision of the ball non-contact portion 14 in the above-described manner makes it possible to effectively enjoy the torque reduction effect, generate abnormal noise due to the rattling of the ball 6 in the pocket 11, and both wheels A decrease in torque transmission performance between 2 and 4 can be prevented as much as possible. Further, since the outer diameter side and the inner diameter side ends of the ball non-contact portion 14 are opened to the outer diameter surface 8a and the inner diameter surface 8b of the annular member 8, the lubricating oil between the pocket 11 and the ball 6 is provided. This can improve the distribution of the torque and reduce the torque through this.
  • the ball non-contact portion 14 of the second embodiment may be formed of a concave portion having a uniform depth dimension (a distance from the ball 6) in the entire region. Similarly to the first embodiment described above, it may be formed in a wedge shape in which the distance from the ball 6 gradually increases from the inner diameter side toward the outer diameter side.
  • the pair of annular members 8, 8 constituting the cage 7 is manufactured by performing machining such as cutting on a cast product, metal, or resin, for example, in addition to a press-formed product of a metal plate. Machined products, or resin or metal injection-molded products.
  • the annular member 8 is an injection molded product of resin, for example, it is selected from the group of polyphenylene sulfide (PPS), polyamide (PA), polyimide (PI), polyamideimide (PAI) and polyetheretherketone (PEEK).
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PA polyamide
  • PI polyimide
  • PAI polyamideimide
  • PEEK polyetheretherketone
  • the annular member 8 can be injection-molded using a resin material containing any one kind of base resin, and what base resin is used can be appropriately selected according to required characteristics.
  • a sealed ball bearing has a seal member (which may be either a contact type or a non-contact type) attached to both sides of the ball 6 in the axial direction, and is defined between the seal members.
  • the annular space is filled and sealed with a lubricant such as lubricating oil or lubricating grease.
  • an open type ball bearing (hereinafter also referred to as “example”) incorporating a cage having the configuration of the present invention and a cage not having the configuration of the present invention are incorporated.
  • Open-type ball bearings (hereinafter also referred to as “comparative examples”) were prepared, and the torque was measured when these were operated under the lubricating conditions shown in (1) and (2) below in a temperature environment of 30 ° C.
  • a ball bearing incorporating the retainer of the first embodiment shown in FIG. 1-4 is used as an example, and a holding having the configuration disclosed in FIG. 4A of Patent Document 1 is used as a comparative example.
  • the ball bearings according to the examples and comparative examples were operated in a state where a radial load of 500 N was applied when measuring the torque.
  • FIG. 9A shows the torque measurement results when the deep groove ball bearings according to the example and the comparative example are operated under the above-described lubrication condition (1).
  • FIG. 9B shows the result of torque measurement when the is operated.
  • Ball bearing (Deep groove ball bearing) 2 outer ring 4 inner ring 6 ball 7 cage 8 annular member 9 hemispherical bulging part 11 pocket 12 ball facing surface 13 convex part 14 ball non-contact part A predetermined area L straight line P intersection

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Abstract

周方向に沿って所定間隔で配設された半球状膨出部９を有する一対の環状部材８，８を結合することにより、対向する半球状膨出部９，９でボール６を保持するポケット１１を形成した保持器７であって、各ポケット１１のボール対向面１２に反ボール側に窪んだ凹状のボール非接触部１４を設けたものにおいて、ボール非接触部１４は、ボール対向面１２のうち、ボール６のピッチ円ＰＣＤと、ボール対向面１２の周方向中央部を通って径方向に延びる直線Ｌとの交点Ｐを含む所定領域Ａ外に設けられ、かつ、外径側の端部が環状部材８の外径面８ａに開口している。

Description

保持器および深溝玉軸受
　本発明は、保持器およびこれを備える深溝玉軸受に関する。
　周知のように、転がり軸受の一種である深溝玉軸受（以下、単に「玉軸受」ともいう）は、複数のボールを介して相対回転する内輪および外輪と、内外輪間に配置され、ボールを周方向所定間隔で保持する保持器とを備える。
　玉軸受用の保持器１００としては、例えば、図１０に示すように、周方向に沿って所定間隔で配設された半球状膨出部１０２を有する一対の環状部材１０１，１０１をリベット等の締結具１０４で結合することにより、対向する半球状膨出部１０２，１０２でボールを保持するポケット１０３を形成した、いわゆる波型保持器が使用される場合が多い。
　ところで、特に、トランスミッションをはじめとする自動車の駆動系に組み込まれる玉軸受においては、自動車の低燃費化を推進するために低トルク化を強く求められている。玉軸受においては、種々の要因によってトルクが発生するが、保持器を要因として発生するトルクは、ボールが転動するのに伴ってボールとポケットの間に形成される油膜がせん断されることで生じるせん断抵抗と、ボールとポケットの間の微小なすきま（ポケットすきま）を潤滑油等の潤滑剤が通過する際に生じる抵抗とが多くの割合を占めている。
　そこで、本出願人は、下記の特許文献１において、各ポケットのボール対向面（半球状膨出部の内面）に反ボール側に窪んだ凹状のボール非接触部を設け、ポケットとボールの接触面積を、ボール非接触部を設けないときにおけるポケットとボールの接触面積よりも１５～３０％低減させた保持器を提案している。このようなボール非接触部を設けておけば、ポケットすきまのすきま幅が部分的に拡大することから、ポケットすきまを潤滑剤が通過する際の抵抗を低減できることに加え、ポケット（ボール対向面）とボールの間に形成される油膜のせん断抵抗を低減できる（∵油膜のせん断抵抗は、油膜厚さに反比例して大きくなる）。特に、ボール非接触部を設けたことによるポケットとボールの接触面積の低減量を上記範囲に設定したことにより、上記各種抵抗の低減を通じて軸受トルクを効果的に低減しつつ、ボール、ひいては玉軸受の良好な作動性を確保することができる。
特開２００９－２９９８１３号公報
　本発明者が検証したところ、特許文献１の構成を有する保持器では、ボール対向面のうち、ボールの接触頻度が高い領域にボール非接触部が設けられているため、軸受運転時に異音が発生し易く、また、内外輪間で適切にトルク伝達が行われない場合があることが判明した。さらに、近年、自動車の低燃費化競争が益々激しさを増していることなどから、玉軸受を一層低トルク化する必要が生じている。
　上記の実情に鑑み、本発明の課題は、軸受トルクを一層低減することができ、しかも静粛で内外輪間でのトルク伝達性能に優れた玉軸受を実現することのできる保持器を提供することにある。
　上記の課題を解決するために創案された本発明は、周方向に沿って所定間隔で配設された半球状膨出部を有する一対の環状部材を結合することにより、対向する半球状膨出部でボールを保持するポケットを形成した保持器であって、各ポケットのボール対向面に反ボール側に窪んだ凹状のボール非接触部を設けたものにおいて、ボール非接触部は、ボール対向面のうち、ボールのピッチ円と、ボール対向面の周方向中央部を通って径方向に延びる直線との交点を含む所定領域外に設けられ、かつ、外径側の端部が環状部材の外径面に開口していることを特徴とする。なお、本発明でいう「周方向」および「径方向」とは、それぞれ、本発明に係る保持器が組み込まれる玉軸受（深溝玉軸受）の周方向および径方向である。
　本発明では、ボール非接触部を、ボール対向面のうち、ボールのピッチ円と、ボール対向面の周方向中央部を通って径方向に延びる直線との交点を含む所定領域（一言で言えば、ボール対向面の略中央部）の外側、要するに、ボールの接触頻度が少ない領域に設けたことから、ボール非接触部を設けたことによるトルク低減効果を有効に享受しつつ、ポケット内でのボールのがたつきに起因した衝突音（異音）の発生、さらには内外輪間でのトルク伝達性能の低下を可及的に防止することができる。また、ボール非接触部の外径側の端部を、環状部材（半球状膨出部）の外径面に開口させているので、ポケットとボールの間に介在する潤滑剤を円滑に保持器外に排出することができる。これにより、特にボールによる油膜のせん断抵抗を一層低減し、軸受トルクを一層低減することができる。以上より、本発明によれば、一層低トルクで、静粛かつ内外輪間でのトルク伝達性能に優れた玉軸受を実現することが可能となる。
　上記構成において、ボール非接触部を、内径側から外径側に向けてボールとの離間距離が徐々に拡大する断面くさび状に形成しておけば、軸受の運転時にポケットとボールの間に介在する潤滑剤に遠心力が作用するのに伴って、上記潤滑剤を一層円滑に保持器外に排出することができる。これにより、ポケットとボールの間に余剰の潤滑剤が介在することによる高トルク化を抑制することができる。また、ボールの周速は外径側ほど高くなるので、ボール非接触部を上記のような断面くさび状に形成しておけば、ボールによる油膜のせん断抵抗を低減する上でも有利となる。
　ボール非接触部の内径側の端部は、ボール対向面の範囲内で終端させることができる他、環状部材の内径面に開口させることもできる。また、ボール非接触部は、周方向に離間した二箇所に設けることができる。
　ボール非接触部は、例えば、半球状膨出部に反ボール側に突出する凸部を設けることによりボール対向面に生じた凹部で形成することができる。
　以上の構成において、一対の環状部材は、例えば、金属板にプレス加工を施すことで成形されるプレス成形品、鋳造成形品、金属又は樹脂に切削等の機械加工を施すことで作製される機械加工品、および樹脂又は金属の射出成形品の群から選択される何れかとすることができる。
　複数のボールを介して相対回転する外輪および内輪と、外輪と内輪の間に配置され、複数のボールを保持する保持器とを備えた深溝玉軸受において、本発明に係る保持器を用いれば、本発明に係る保持器が有する上記の特徴により、一層低トルクの深溝玉軸受を実現することができる。従って、この深溝玉軸受を、例えば自動車のトランスミッションに組み込んで使用すれば、自動車の低燃費化に貢献することができる。
　以上より、本発明によれば、軸受トルクを一層低減することができ、しかも静粛で内外輪間でのトルク伝達性能に優れた玉軸受を実現することのできる保持器を提供することができる。
本発明の第１実施形態に係る保持器を備えた深溝玉軸受の断面図である。 図１に示す保持器を外径側から見たときの部分平面図である。 図１に示す保持器を構成する一方側の環状部材の部分斜視図であって、同環状部材を内径側から見たときの部分斜視図である。 図１に示す保持器を構成する一方側の環状部材の部分斜視図であって、同環状部材を外径側から見たときの部分斜視図である。 図１に示す保持器を構成する一方側の環状部材を内径側から見たときの部分展開平面図である。 本発明の第２実施形態に係る保持器であって、ポケットにボールを組み込んだ保持器の部分斜視図である。 図５に示す保持器を構成する一方側の環状部材の部分斜視図であって、同環状部材を内径側から見たときの部分斜視図である。 図５に示す保持器を構成する一方側の環状部材の部分斜視図であって、同環状部材を外径側から見たときの部分斜視図である。 図５に示す保持器を構成する一方側の環状部材を内径側から見たときの部分展開平面図である。 玉軸受のトルク測定試験の実施時に採用した第１の潤滑条件を説明するための概要図である。 玉軸受のトルク測定試験の実施時に採用した第２の潤滑条件を説明するための概要図である。 図８Ａに示す潤滑条件で玉軸受を運転したときのトルク測定結果を示す図である。 図８Ｂに示す潤滑条件で玉軸受を運転したときのトルク測定結果を示す図である。 従来の玉軸受用保持器の部分斜視図である。
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
　図１は、本発明の第１実施形態に係る保持器を備えた深溝玉軸受（以下「玉軸受」という）の部分断面図である。この玉軸受１は、例えば、自動車の駆動系を構成するトランスミッションに組み込んで使用されるものであって、内周に円弧状の外側軌道面３を有する外輪２と、外周に円弧状の内側軌道面５を有する内輪４と、外側軌道面３と内側軌道面５の間に転動自在に配された複数のボール６と、ボール６を周方向所定間隔で保持する保持器７とを備える。この玉軸受１の内部潤滑は、例えば、図示しない給油機構から供給される潤滑油により、あるいは玉軸受１の一部を潤滑油中に浸漬させた状態で玉軸受１を運転することにより行われる。
　保持器７は、図２に示すように、周方向に沿って所定間隔で配設された半球状膨出部９と、隣り合う半球状膨出部９を接続する接続部１０とを一体に有する一対の環状部材８，８を、リベット等の締結具Ｃで結合することにより形成されたいわゆる波型保持器である。両環状部材８，８は、一方の環状部材８の接続部１０を他方の環状部材８の接続部１０に突き合わせた状態で締結具Ｃにより結合される。そのため、両環状部材８，８が結合された状態では、一方の環状部材８の半球状膨出部９と他方の環状部材８の半球状膨出部９とが互いに対向して、ボール６を保持するポケット１１を形成する。
　各半球状膨出部９の内面（各ポケット１１のボール対向面１２）には、反ボール側に窪んだ凹状のボール非接触部１４が設けられている。ボール非接触部１４は、図４に示すように、ボール対向面１２のうち、ボール６のピッチ円ＰＣＤと、ボール対向面１２の周方向中央部を通って径方向（図４において紙面上下方向）に延びる直線Ｌとの交点Ｐを含む所定領域Ａの外側に設けられ、かつ、その外径側の端部は、環状部材８の外径面８ａ（半球状膨出部９の外径面）に開口している。なお、ボール非接触部１４の内径側の端部は、環状部材８の内径面８ｂに開口しておらず、ボール対向面１２の範囲内で終端している。本実施形態のボール非接触部１４は、ボール対向面１２の周方向略中央部に配置され、内径側の端部が相対的に外径側で終端した第１部分と、該第１部分の周方向両側に配置され、内径側の端部が相対的に内径側で終端した一対の第２部分とで構成された略凹字状をなし、その全体がピッチ円ＰＣＤよりも外径側に配置されている。
　また、本実施形態のボール非接触部１４は、図１に示すように、内径側から外径側に向けてボール６との離間距離（軸方向における離間距離）が徐々に拡大する断面くさび状に形成されている。
　以上の構成を有する環状部材８は、金属板にプレス加工を施すことで成形されたプレス成形品とされる。すなわち、半球状膨出部９やボール非接触部１４等、環状部材８の各部は、金属板にプレス加工を施すことで成形されており、ボール非接触部１４は、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、プレス加工に伴って反ボール側に突出する凸部１３を有する半球状膨出部９が成形されることにより、ボール対向面１２に生じた凹状部で構成される。なお、環状部材８の成形用金属板としては、例えば、ＳＰＣＣやＳＰＣＤ等に代表される冷間圧延鋼の板材を使用することができる。
　以上で説明したように、本発明に係る保持器７においては、ボール非接触部１４を、ボール対向面１２のうち、ボール６のピッチ円ＰＣＤと、ボール対向面１２の周方向中央部を通って径方向に延びる直線Ｌとの交点Ｐを含む所定領域Ａの外側、要するに、ボール６の接触頻度が少ない領域（実質的にゼロの領域）に設けたことから、ボール非接触部１４を設けたことによりトルク低減効果を有効に享受しつつ、ポケット１１内でのボール６のがたつきに起因した異音の発生、さらには外輪２と内輪４の間におけるトルク伝達性能の低下を可及的に防止することができる。
　また、半球状膨出部９に設けたボール非接触部１４の外径側の端部を、環状部材８の外径面８ａに開口させているので、図示しない給油機構から供給されてポケット１１とボール６の間に介在する潤滑油を円滑に保持器７外に排出することができる。また、本実施形態では、ボール非接触部１４を、内径側から外径側に向けてボール６との離間距離が徐々に拡大する断面くさび状に形成しているので、玉軸受１の運転に伴って軸受各部に作用する遠心力により、ポケット１１とボール６の間に介在する潤滑油を保持器７の外側に一層円滑に排出することができる。さらに、本実施形態では、ボール非接触部１４を、上記のような断面くさび状に形成し、かつその全体をボール６のピッチ円ＰＣＤよりも外径側に配置しているので、周速の早い位置における油膜のせん断抵抗を低減することができる。これらの相乗効果により、玉軸受１の大幅なトルク低減を図ることができる。
　以上より、本発明に係る保持器７を用いれば、静粛かつ両輪２，４間でのトルク伝達性能に優れ、しかも大幅なトルク低減が図られた玉軸受１を実現することができる。従って、この玉軸受１を自動車の駆動系で使用すれば、当該自動車の低燃費化に貢献することができる。
　図５に、本発明の第２実施形態に係る玉軸受用の保持器７の部分斜視図を示す。また、図６Ａおよび図６Ｂのそれぞれに、同保持器７を構成する一方側の環状部材８の部分斜視図を示し、図７に、同環状部材８を内径側から見たときの部分展開平面図を示す。
　第２実施形態に係る保持器７が、以上で説明した第１実施形態に係る保持器７と異なる主な点は、各ボール対向面１２に設けるべきボール非接触部１４を、ボール対向面１２内の周方向に離間した二箇所（より詳細には、ボール対向面１２のうち、ボール６のピッチ円ＰＣＤと、ボール対向面１２の周方向中央部を通って径方向に延びる直線Ｌとの交点Ｐを含む所定領域Ａの周方向両側）に設けると共に、各ボール非接触部１４の外径側および内径側の端部を、それぞれ、環状部材８の外径面８ａおよび内径面８ｂに開口させた点にある。図示例では、各ボール非接触部１４を、径方向に対して湾曲した円弧状に形成している。
　この場合でも、上記態様でボール非接触部１４を設けたことにより、トルク低減効果を有効に享受しつつ、ポケット１１内でのボール６のがたつきに起因した異音の発生、さらには両輪２，４間におけるトルク伝達性能の低下を可及的に防止することができる。また、ボール非接触部１４の外径側および内径側の端部のそれぞれを、環状部材８の外径面８ａおよび内径面８ｂに開口させているので、ポケット１１とボール６の間における潤滑油の流通性を高め、これを通じてトルク低減を図ることができる。
　なお、詳細な図示は省略しているが、第２実施形態のボール非接触部１４は、その全域における深さ寸法（ボール６との離間距離）が均一の凹状部で構成しても良いし、上述した第１実施形態と同様に、内径側から外径側に向けてボール６との離間距離が徐々に拡大する断面くさび状に形成しても良い。
　以上、本発明の実施形態に係る保持器７およびこれを備えた玉軸受１について説明を行ったが、これらには、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。
　例えば、保持器７を構成する一対の環状部材８，８は、金属板のプレス成形品とする以外にも、例えば、鋳造成形品、金属又は樹脂に切削等の機械加工を施すことで作製される機械加工品、あるいは、樹脂又は金属の射出成形品とすることもできる。環状部材８を樹脂の射出成形品とする場合、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）およびポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）の群から選択される何れか一種をベース樹脂とする樹脂材料を使用して環状部材８を射出成形することができ、いかなるベース樹脂を使用するかは、要求特性に応じて適宜選択することができる。
　また、以上では、シール部（シール機能）を有さない、いわゆる開放型の玉軸受１に本発明に係る保持器７を用いる場合について説明したが、本発明に係る保持器７は、いわゆる密封型の玉軸受に適用することも可能である。図示は省略するが、密封型の玉軸受とは、ボール６の軸方向両側にシール部材（接触型又は非接触型の何れであっても良い）を取り付け固定し、両シール部材間に画成される環状空間に潤滑油や潤滑グリース等の潤滑剤を充填・封入したものである。
　本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々の形態で実施し得ることは勿論のことである。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
　本発明の有用性を実証するため、本発明の構成を有する保持器を組み込んだ開放型の玉軸受（以下「実施例」ともいう）と、本発明の構成を有さない保持器を組み込んだ開放型の玉軸受（以下「比較例ともいう」とを準備し、これらを３０℃の温度環境下において、下記の（１）（２）に示す潤滑条件で運転したときのトルクを測定した。ここでは、実施例として、図１－４に示す第１実施形態の保持器を組み込んだ玉軸受を使用し、比較例として、特許文献１の図４（ａ）に開示された構成を有する保持器を組み込んだ玉軸受を使用した。なお、トルク測定に際しては、５００Ｎのラジアル荷重を負荷した状態で実施例および比較例に係る玉軸受を運転した。
（１）軸線を水平方向に沿って配置した縦姿勢の玉軸受のうち、保持器の最も下側に配置される領域の下側半分を潤滑油に浸漬（図８Ａ参照）。
（２）軸線を水平方向に沿って配置した縦姿勢の玉軸受のうち、保持器の最も下側に配置される領域の全体を潤滑油に浸漬（図８Ｂ参照）。
　上記の潤滑条件（１）で実施例および比較例に係る深溝玉軸受を運転した場合のトルク測定結果を図９Ａに示し、上記の潤滑条件（２）で実施例および比較例に係る深溝玉軸受を運転した場合のトルク測定結果を図９Ｂに示す。
　図９Ａに示すとおり、上記の潤滑条件（１）を採用した場合、回転速度が２０００ｒｐｍ以下の場合には、実施例と比較例とでトルクに実質的な差はないが、回転速度が２０００ｒｐｍ以上になると実施例の方が低トルクとなる。また、図９Ｂに示すとおり、上記の潤滑条件（２）を採用した場合、回転速度が１０００ｒｐｍでも比較例に比べて実施例の方が低トルクであり、回転速度が上がるにつれ、実施例と比較例とのトルク差が大きくなる。このようなトルク測定結果から、本発明の構成を採用した場合、玉軸受の運転時には、ポケット１１とボール６の間に介在する潤滑油を円滑に（効率良く）保持器７外に排出することができるため、低トルクの玉軸受を実現する上で有益であることがわかる。
１　　玉軸受（深溝玉軸受）
２　　外輪
４　　内輪
６　　ボール
７　　保持器
８　　環状部材
９　　半球状膨出部
１１　ポケット
１２　ボール対向面
１３　凸部
１４　ボール非接触部
Ａ　　所定領域
Ｌ　　直線
Ｐ　　交点

Claims (8)

  1. 　周方向に沿って所定間隔で配設された半球状膨出部を有する一対の環状部材を結合することにより、対向する前記半球状膨出部でボールを保持するポケットを形成した保持器であって、各ポケットのボール対向面に反ボール側に窪んだ凹状のボール非接触部を設けたものにおいて、
    　前記ボール非接触部は、前記ボール対向面のうち、前記ボールのピッチ円と、前記ボール対向面の周方向中央部を通って径方向に延びる直線との交点を含む所定領域外に設けられ、かつ、外径側の端部が前記環状部材の外径面に開口していることを特徴とする保持器。
  2. 　前記ボール非接触部は、内径側から外径側に向けて前記ボールとの離間距離が徐々に拡大する断面くさび状をなすことを特徴とする請求項１に記載の保持器。
  3. 　前記ボール非接触部の内径側の端部が、前記環状部材の内径面に開口していることを特徴とする請求項１又は２に記載の保持器。
  4. 　前記ボール非接触部が、周方向に離間した二箇所に設けられていることを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の保持器。
  5. 　前記半球状膨出部に反ボール側に突出する凸部を設けることにより、前記ボール非接触部を形成した請求項１～４の何れか一項に記載の保持器。
  6. 　前記一対の環状部材が、プレス成形品、鋳造成形品、機械加工品および射出成形品の群から選択される何れかである請求項１～５の何れか一項に記載の保持器。
  7. 　複数のボールを介して相対回転する内輪および外輪と、前記内輪と前記外輪の間に配置され、前記複数のボールを保持する請求項１～６の何れか一項に記載の保持器とを備える深溝玉軸受。
  8. 　トランスミッションに組み込んで使用される請求項７に記載の深溝玉軸受。
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