WO2021199873A1 - 転がり軸受 - Google Patents

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WO2021199873A1
WO2021199873A1 PCT/JP2021/008251 JP2021008251W WO2021199873A1 WO 2021199873 A1 WO2021199873 A1 WO 2021199873A1 JP 2021008251 W JP2021008251 W JP 2021008251W WO 2021199873 A1 WO2021199873 A1 WO 2021199873A1
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WO
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cage
raceway
bearing
pair
ring
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English (en)
French (fr)
Inventor
美葵 柄澤
勉 眞岩
Original Assignee
Ntn株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/16—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/38—Ball cages
    • F16C33/41—Ball cages comb-shaped
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings

Definitions

  • the present invention relates to rolling bearings.
  • the CT scanner (CT scanner device) of medical equipment has an inspection part (gantry part), and an X-ray tube, a detector, etc. for image taking are installed in the rotating part.
  • a bearing for supporting the rotating portion for example, a bearing having a large diameter of about 1 m (bearing for rotating support: bearing for gantry) is used.
  • Bearings for gantry are required to be fast and quiet. That is, by increasing the speed, the imaging time can be shortened and the burden on the patient can be reduced. In addition, by reducing the noise of the gantry bearing, it is possible to alleviate the patient's anxiety during imaging and at the same time prevent the atrophy of the organs.
  • 4-point contact ball bearings are used. That is, in the conventional four-point contact ball bearing, as shown in FIG. 11, the rolling elements 5 interposed between the pair of raceway rings 1 and 2 and the raceway surfaces 3 and 4 of the pair of raceway rings 1 and 2. And a cage 6 for holding the rolling element 5 between the pair of raceway wheels 1 and 2. Further, seal members 7 (7a, 7b) are arranged at the openings at both ends of the bearing.
  • the raceway surface 3 is provided at the center of the inner diameter surface of the raceway ring 1 as the outer ring in the bearing axial direction, and the mounting grooves 8a and 8b are provided on the end side of the inner diameter surface of the raceway ring 1 in the bearing axial direction.
  • the outer peripheral portions of the seal members 7a and 7b are mounted on the mounting grooves 8a and 8b, respectively.
  • a raceway surface 4 is provided at the center of the outer diameter surface of the raceway ring 2 as an inner ring in the bearing axial direction, and cutout portions 9a and 9b are provided at the bearing axial end portion of the outer diameter surface of the raceway ring 2. There is. Then, the inner peripheral portions of the sealing members 7a and 7b are loosely fitted to the cutout portions 9a and 9b.
  • bearings for CT scanner devices are required to be quiet, and there are demands such as a sound pressure value (for example, 70 dBA or less at a position 1 m from the center of rotation) and no jarring noise.
  • a sound pressure value for example, 70 dBA or less at a position 1 m from the center of rotation
  • the bearing for the CT scanner device is a thin-walled type and has a structure in which the rigidity of the cage is difficult to obtain, and the cage bends and comes into contact with the inner and outer rings, and abnormal noise is likely to occur.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 there are bearings for the purpose of lowering the acoustic level during rotation of the bearing. That is, the bearings described in Patent Document 1 and Patent Document 2 have a cushioning member installed on at least one of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the cage. As a result, even if the cage hits the outer ring or the inner ring, the contact noise is reduced by the buffering action of the buffer member, and the acoustic level at the time of bearing rotation is reduced.
  • Patent Document 3 a grease storage member for preventing the outflow of grease to the outside is provided so that the internal grease can be stably supplied to the rolling groove for a long period of time to prevent the generation of abnormal noise.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 it is necessary to install a cushioning member on at least one of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the cage, the number of parts increases, and the cushioning member mounting work is required. Therefore, the assembly time of this bearing becomes long and the productivity is inferior. Further, although the O-ring is used as the cushioning member in the embodiment, when the O-ring is used, it is necessary to provide a groove for fitting the O-ring, which causes groove processing and deteriorates productivity.
  • Patent Document 3 it is necessary to provide grease storage grooves on both sides of the rolling groove of the outer ring and fix grease storage members to both ends of the inner diameter surface of the outer ring. Therefore, the productivity is inferior and the production cost is high.
  • the present invention provides a rolling bearing capable of reducing the energy when the cage and the raceway ring come into contact with each other to reduce the contact noise and the sound pressure value. be.
  • One rolling bearing of the present invention includes a pair of raceway wheels, a rolling element interposed between the raceway surfaces of the pair of raceway rings, and a cage for holding the rolling element between the pair of raceway wheels. It is a rolling bearing, and is provided with a stepped surface having a large dimension between it and a cage on the surface on which the raceway surface of at least one of the pair of raceway rings is provided.
  • the contact area between the cage and the raceway ring can be reduced, and the generation of contact noise can be suppressed. Moreover, it is not necessary to use a cushioning member or the like which is a separate member.
  • the stepped surface is provided. It is preferable that the contact width ⁇ 3 between the cage and the raceway ring is 0.3 ⁇ 2 or more and the step dimension ⁇ 4 of the step surface is 0.25 ⁇ 1 or less. Further, when considering the stability when the cage contacts the raceway ring and the reduction of the contact noise due to the deflection and inclination of the cage, the contact width is 0.3 ⁇ 2 and the step size is close to 0.25 ⁇ 1. Is more preferable.
  • the contact width between the cage and the raceway ring is less than 0.3 ⁇ 2, the guidance may become unstable when the cage comes into contact with the raceway ring.
  • the step size is larger than 0.25 ⁇ 1, the processing man-hours increase. Further, it is not preferable because the required amount of grease to be sealed becomes larger.
  • Another rolling bearing of the present invention includes a pair of raceway wheels, a rolling element interposed between the raceway surfaces of the pair of raceway rings, and a cage for holding the rolling element between the pair of raceway wheels. It is a rolling bearing, and is provided with a stepped surface having a large dimension between the raceway wheels on at least one of the pair of raceway ring facing surfaces of the cage.
  • the contact area between the cage and the raceway ring can be reduced, and the generation of contact noise can be suppressed. Moreover, it is not necessary to use a cushioning member or the like which is a separate member.
  • the length of the stepped surface on the cage side in the bearing axial direction is 0. It is preferable that the step size is 7 ⁇ 2 or less and the step size of the stepped surface is 0.2 ⁇ 1 or less. If the bearing axial length of the stepped surface exceeds 0.7 ⁇ 2 or the stepped dimension of the stepped surface exceeds 0.2 ⁇ 1, the rigidity and strength of the cage may be significantly lowered.
  • the rolling bearing is a 4-point contact ball bearing. Therefore, this rolling bearing is most suitable for a gantry that receives a moment load.
  • the contact area between the cage and the raceway ring can be reduced, the energy when the cage and the raceway ring come into contact with each other is reduced to reduce the contact sound and the sound pressure value. be able to.
  • the rolling bearing becomes a bearing having more required functions (high speed and quietness) of the gantry bearing.
  • the number of parts does not increase as compared with the conventional one, which does not cause a decrease in assembling property and a high cost.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the rolling bearing of FIG. It is a development plan view of a cage. It is sectional drawing of the main part of the 2nd rolling bearing which concerns on this invention.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the rolling bearing of FIG. It is sectional drawing of the main part of the 3rd rolling bearing which concerns on this invention.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the rolling bearing of FIG. It is sectional drawing of the main part of the 4th rolling bearing which concerns on this invention.
  • FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the rolling bearing of FIG. It is a simplified sectional view of the CT scanner device. It is an enlarged cross-sectional view of the main part of the conventional rolling bearing.
  • FIG. 1 is a rolling bearing (gantry bearing) used in a CT scanner device (see FIG. 10).
  • the X-rays generated by the X-ray tube device 70 are applied to the subject 76 through the wedge filter 72 that makes the intensity distribution uniform and the slit 74 that limits the intensity distribution.
  • the X-rays that have passed through the subject 76 are received by the detector 78, converted into an electric signal, and sent to a computer (not shown).
  • Each component such as the X-ray tube device 70, the wedge filter 72, the slit 74, and the detector 78 is rotated in a substantially cylindrical shape rotatably supported by the fixed pedestal 82 via a bearing 80 (rolling bearing according to the present invention). It is attached to the gantry 84 and rotates around the subject 76 as the rotating gantry 84 rotates. Then, the X-ray tube device 70 and the detector 78 facing each other rotate around the subject 76 to obtain projection data covering all angles at every point in the inspection cross section of the subject 76, and from these data, the projection data is obtained. A tomographic image is obtained by a pre-programmed reconstruction program.
  • the rolling bearing 80 between the fixed pedestal 82 and the rotating pedestal 84 has a diameter.
  • so-called ultra-thin large rolling bearings with extremely small cross sections are used.
  • the rolling bearing (gantry bearing) 80 includes a pair of raceway rings 11 and 12, a rolling element 15 interposed between the raceway surfaces 13 and 14 of the pair of raceway wheels 11 and 12, and a pair of raceway wheels 11, A cage 16 for holding the rolling element 15 between the 12 is provided. Further, seal members 17 (17a, 17b) are arranged at the openings at both ends of the bearing.
  • the raceway surface 13 is provided at the center of the inner diameter surface of the raceway ring 11 as the outer ring in the bearing axial direction, and the mounting grooves 18a and 18b are provided on the end side of the inner diameter surface of the raceway ring 11 in the bearing axial direction.
  • the outer peripheral portions of the seal members 17a and 17b are mounted on the mounting grooves 18a and 18b, respectively.
  • a raceway surface 14 is provided at the center of the outer diameter surface of the raceway ring 12 as an inner ring in the bearing axial direction, and notches 19a and 19b are provided at the bearing axial end portion of the outer diameter surface of the raceway ring 12. There is. Then, the inner peripheral portions of the seal members 17a and 17b are loosely fitted to the cutout portions 19a and 19b.
  • a four-point contact ball bearing having a contact angle ⁇ between the rolling element 15, the inner ring (race wheel) 12 and the outer ring (race wheel) 11 is used.
  • the cage 16 is made of a resin material.
  • the resin cage 16 is a split type in which a plurality of resin segments 20 (injection molded products) having an arc-shaped cross section are connected in the circumferential direction to form an annular shape. As shown in FIG. 3, the concave or convex fitting portions 22a and 22b formed at both ends of each segment 20 are fitted to the convex or concave fitting portions 22b and 22a at the end of the segment to be coupled. By engaging with each other in the circumferential direction, the segments 20 are joined to form an annular cage 16.
  • the segment 20 of the illustrated example is provided between the base portion 21 having an arc shape in which the annular body is divided at a plurality of points in the circumferential direction, the pillar portion 22 extending in one axial direction from the base portion 21, and the adjacent pillar portions 22. It is provided with a plurality of pockets 23a and 23b.
  • the pockets 23a and 23b in the illustrated example have two types of shapes. One of them is a first pocket 23a having a holding function and an equal distribution function of the rolling element 15, and in this pocket 23a, since the pocket opening width is smaller than the diameter of the rolling element 15, the pocket of the rolling element 15 The rolling element 15 is held in the pocket 23a by restricting the protrusion to the opening side.
  • the other is a second pocket 23b having only the equal distribution function of the rolling element 15, and in this pocket 23b, since the pocket opening width is larger than the diameter of the rolling element 15, the rolling element 15 can move freely in the axial direction. .. Therefore, the second pocket 23b does not have a holding function like the first pocket 23a, but only has a function of equally arranging the rolling elements 15. In each segment 20, these two types of pockets 23a and 23b are alternately formed in the circumferential direction.
  • the rolling element 15 is accommodated in the pockets 23a and 23b by pushing the rolling element 15 from the opening of the pockets 23a and 23b toward the back of the pocket. At this time, in the first pocket 23a, it is necessary to push in the rolling element 15 while expanding the pillar portion 22 on the entrance side, but in the second pocket 23b, such time and effort is not required, so that the rolling element 15 is transferred to the cage 16.
  • the process of incorporating the moving body 15 can be simplified.
  • the shapes and structures of the pockets 23a and 23b described above are merely examples, and pockets having various shapes and structures can be used depending on the bearing usage conditions and the like, for example, the pockets have a single shape.
  • stepped surfaces 25 and 25 having a large dimension between the cage 16 and the cage 16 are provided on the surface of the inner ring 12 where the raceway surface 14 is provided (that is, the outer diameter surface of the inner ring).
  • the step surface 25 is set. It is preferable that the contact width ⁇ 3 between the cage 16 and the raceway ring 12 is 0.3 ⁇ 2 or more and the step dimension ⁇ 4 of the step surface is 0.25 ⁇ 1 or less.
  • the contact width is 0.3 ⁇ 2 and the step size is close to 0.25 ⁇ 1. Is more preferable. If the contact width between the cage and the raceway ring is less than 0.3 ⁇ 2, the guidance may become unstable when the cage comes into contact with the raceway ring. When the step size is larger than 0.25 ⁇ 1, the processing man-hours increase. Further, it is not preferable because the required amount of grease to be sealed becomes larger.
  • the contact area between the cage 16 and the raceway ring 12 can be reduced, and the generation of contact noise can be suppressed. Moreover, it is not necessary to use a cushioning member or the like which is a separate member. That is, since the contact area between the cage 16 and the raceway ring 12 can be reduced, the energy when the cage 16 and the raceway ring 12 come into contact with each other is reduced, so that the contact sound is reduced and the sound pressure value is reduced. Can be planned. As a result, the rolling bearing becomes a bearing having more required functions (high speed and quietness) of the gantry bearing. Moreover, the number of parts does not increase as compared with the conventional one, which does not cause a decrease in assembling property and a high cost.
  • step surfaces 26, 26 are provided on the raceway ring 11 side, which is the outer ring, that is, the surface (that is, the outer ring) on which the raceway surface 13 of the raceway ring 11 is provided.
  • the inner diameter surface is provided with stepped surfaces 26, 26 having a large dimension between the cage 16 and the cage 16. Also in this case, when the wall thickness dimension of the cage 16 is ⁇ 1 and the contact width between the cage 16 and the raceway ring 11 (12) is ⁇ 2 when the step surface 26 is not provided, the step surface 26 is also defined.
  • the contact width ⁇ 3 between the cage 16 and the raceway ring 11 is set to 0.3 ⁇ 2 or more, and the step dimension ⁇ 4 of the step surfaces 26 and 26 is set to 0.25 ⁇ 1 or less. Since the other configurations of the rolling bearings shown in FIGS. 4 and 5 are the same as those of the bearings shown in FIGS. 1 and 2, they are designated by the same reference numerals as those given in FIGS. 1 and 2. Therefore, the description will be omitted.
  • the rolling bearings shown in FIGS. 4 and 5 have the same effects as the rolling bearings shown in FIGS. 1 and 2.
  • a stepped surface is provided on the raceway ring 11 (12) side as shown in FIGS. 1 and 2 and 4 and 5. It is preferable to secure the rigidity of the cage 16. However, if the driving wheel 11 (12) cannot be scraped to provide the stepped surface, the cage 16 side may be scraped to provide the stepped surface.
  • a step surface 27 is provided on the cage side. That is, a stepped surface 27 having a large dimension between the raceway rings is provided on the inner ring facing surface (opposing surface of the raceway ring 12) of the cage 16.
  • the bearing axial length ⁇ 35 of the stepped surface 27 is 0.7 ⁇ 2 or less.
  • the step dimension ⁇ 4 of the step surface 27 is set to 0.2 ⁇ 1 or less. If the bearing axial length ⁇ 5 of the stepped surface 27 exceeds 0.7 ⁇ 2 or the stepped dimension ⁇ 4 of the stepped surface 17 exceeds 0.2 ⁇ 1, the rigidity and strength of the cage 16 may be significantly lowered.
  • a step surface 28 having a large dimension between the raceway rings is provided on the outer ring facing surface (opposing surface of the raceway ring 11) of the cage 16.
  • the bearing axial length ⁇ 5 of the stepped surface 28 is 0.7 ⁇ 2 or less.
  • the step dimension ⁇ 4 of the step surface 28 is set to 0.2 ⁇ 1 or less.
  • the stepped surface 25 is on the inner ring 12 side.
  • the stepped surface 26 was provided on the outer ring 11 side, but in the bearings shown in FIGS. 1 and 2, even if the stepped surface 26 is provided on the outer ring 11 side, FIG.
  • a stepped surface 25 may be provided on the inner ring 12 side.
  • the stepped surface 27 (28) is provided on the cage 16 side, it may be provided on the inner ring side and the outer ring side.
  • a pair of stepped surfaces 25 and 26 are provided symmetrically with respect to the raceway surfaces. This is provided in pairs symmetrically in order to reduce assembly mistakes when the raceway wheels 12 and 11 are cut, but a stepped surface 25 (26) may be provided in only one of them.
  • bearing for rotating support bearing for gantry
  • inspection part gantry part
  • CT scanner CT scanner device
  • it is a bearing having a large diameter of about 1 m.

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Abstract

一対の軌道輪と、この一対の軌道輪の軌道面間に介装される転動体と、一対の軌道輪間で転動体を保持する保持器とを備えた転がり軸受である。一対の軌道輪の少なくともいずれか一方の軌道輪の軌道面が設けられる面に、保持器との間寸法を大とする段差面を設けている。

Description

転がり軸受
　本発明は、転がり軸受に関する。
　医療機器のＣＴスキャナ（ＣＴスキャナ装置）には、検査部（ガントリ部）があり、画像撮影のためのＸ線管球、検出器などが回転部分に設置されている。この回転部分支持用軸受としては、例えば、大径約１ｍ程度の軸受（回転支持用軸受：ガントリ用軸受）が使用される。
　ガントリ用軸受には、高速化及び静粛性が求められる。すなわち、高速化により、撮影時間を短縮することができ、患者の負担を軽減できる。また、ガントリ用軸受の騒音を下げることにより、撮影時の患者の不安を和らげると同時に、臓器の委縮を防ぐことができる。
　ガントリ用軸受は、Ｘ線管球や検出器などの撮影機器を取付けたベースを支持しながら回転するため、軸受にはモーメント荷重が作用する。このため、４点接触玉軸受が使用される。すなわち、従来の４点接触玉軸受は、図１１に示すように、一対の軌道輪１，２と、この一対の軌道輪１、２の軌道面３，４間に介装される転動体５と、一対の軌道輪１，２間で転動体５を保持する保持器６とを備える。また、この軸受の両端開口部には、シール部材７（７ａ、７ｂ）が配設されている。
　すなわち、外輪としての軌道輪１の内径面の軸受軸方向中央部に軌道面３が設けられ、軌道輪１の内径面の軸受軸方向端部側に装着溝８ａ，８ｂが設けられている。この装着溝８ａ，８ｂにシール部材７ａ、７ｂの外周部がそれぞれ装着される。また、内輪としての軌道輪２の外径面の軸受軸方向中央部に軌道面４が設けられ、軌道輪２の外径面の軸受軸方向端部に切り欠き部９ａ、９ｂが設けられている。そして、この切り欠き部９ａ、９ｂに、各シール部材７ａ、７ｂの内周部が遊嵌状に嵌合している。
　ところで、ＣＴスキャナ装置用軸受には静粛性が求められ、音圧値（たとえば回転中心から１ｍ位置で７０ｄＢＡ以下）や耳障りな異音が生じない等の要求がある。しかしながら、ＣＴスキャナ装置用軸受は薄肉タイプで保持器の剛性が取りにくい構成であり、保持器がたわんで内外輪と接触し、異音が発生しやすい。
　保持器が転動体案内であっても、使用条件によってはボールの進み遅れが発生し、その進み遅れのために薄肉タイプの保持器が変形する。その結果、保持器と軌道輪が接触して異音が発生する。ＣＴスキャナ装置用軸受は患者の心的負担を軽減するためにも軸受回転時の音響レベルを低減したいという要求がある。
　そこで、従来には、軸受の回転時の音響レベルを低下させることを目的とした軸受がある（特許文献１及び特許文献２）。すなわち、特許文献１及び特許文献２に記載の軸受は、保持器の外周面および内周面の少なくともいずれか一方に緩衝部材を設置したものである。これによって、保持器が外輪または内輪と当たっても、緩衝部材の緩衝作用により接触音を減少させ、軸受回転時の音響レベルを低減させるものである。
　また、従来には、グリースの外部への流出を阻止するグリース貯留部材を設け、内部のグリースを長期にわたり安定よく転走溝に供給できて、異音の発生を防止するものが提案されている（特許文献３）。
特開２００７－７８０５７号公報 特開２００７－７８０５６号公報 特開２００５－１５５８７７号公報
　特許文献１及び特許文献２では、保持器の外周面および内周面の少なくともいずれか一方に緩衝部材を設置する必要があり、部品点数が増え、しかも、緩衝部材の装着作業を必要とする。このため、この軸受の組立時間が大となって生産性に劣る。また、緩衝部材として、実施形態ではＯリングを使用しているが、Ｏリングを用いる場合、Ｏリングを嵌合する溝を設ける必要があり、溝加工があって生産性を劣る要因となる。
　特許文献３では、外輪の転走溝の両側にグリース貯留溝を設け、かつ、外輪内径面の両端部にグリース貯留部材を固定する必要がある。このため、生産性に劣るとともに、生産コスト高となる。
　そこで、本発明は、上記課題に鑑みて、保持器と軌道輪が接触した際のエネルギーが減少して、接触音の低減や音圧値の減少を図ることができる転がり軸受を提供するものである。
　本発明の一の転がり軸受は、一対の軌道輪と、この一対の軌道輪の軌道面間に介装される転動体と、一対の軌道輪間で転動体を保持する保持器とを備えた転がり軸受であって、一対の軌道輪の少なくともいずれか一方の軌道輪の軌道面が設けられる面に、保持器との間寸法を大とする段差面を設けたものである。
　本発明の一の転がり軸受によれば、保持器と軌道輪との接触面積を低減させることができ、接触音の発生を抑制できる。しかも、別部材である緩衝部材等を用いる必要もない。
　前記一の転がり軸受において、保持器の肉厚寸法をα１とし、前記段差面を設けていないときの、保持器と軌道輪との接触幅をα２としたときに、前記段差面を設けることによって、保持器と軌道輪との接触幅α３を０．３α２以上かつ前記段差面の段差寸法α４を０．２５α１以下とするのが好ましい。また、保持器のたわみや傾きにより、保持器が軌道輪に接触した時の安定性と接触音の低減を考慮した場合、接触幅は０．３α２、段差寸法は０．２５α１に近い値である方がより好ましい。保持器と軌道輪との接触幅が０．３α２未満になると、保持器が軌道輪に接触した時に案内が不安定になる可能性がある。段差寸法が０．２５α１より大きくなると加工工数が上がる。また、封入するグリースの必要量がより多くなることから好ましくない。
　本発明の他の転がり軸受は、一対の軌道輪と、この一対の軌道輪の軌道面間に介装される転動体と、一対の軌道輪間で転動体を保持する保持器とを備えた転がり軸受であって、保持器の一対の軌道輪対向面の少なくともいずれか一方に、軌道輪間寸法を大とする段差面を設けたものである。
　本発明の他の転がり軸受であっても、保持器と軌道輪との接触面積を低減させることができ、接触音の発生を抑制できる。しかも、別部材である緩衝部材等を用いる必要もない。
　本発明の他の転がり軸受において、保持器の肉厚寸法をα１とし、保持器の軌道輪との接触幅をα２としたときに、前記保持器側の段差面の軸受軸方向長さを０．７α２以下でかつ前記段差面の段差寸法を０．２α１以下とするのが好ましい。段差面の軸受軸方向長さが０．７α２を超えたり、段差面の段差寸法が０．２α１を超えたりすれば、保持器の剛性及び強度が著しく低くなるおそれがある。
　転がり軸受として４点接触玉軸受であるのが好ましい。このため、この転がり軸受は、モーメント荷重を受けるガントリ用に最適となる。
　本発明では、保持器と軌道輪との接触面積を低減させることができるので、保持器と軌道輪とが接触した際のエネルギーが減少して、接触音の低減や音圧値の減少を図ることができる。これによって、本転がり軸受は、ガントリ用軸受の要求機能（高速化及び静粛性）をより備えた軸受となる。しかも、従来のものに比べて部品点数の増加がなく、組立性の低下やコスト高を招かない。
本発明に係る第１の転がり軸受の要部断面図である。 図１の転がり軸受の要部拡大断面図である。 保持器の展開平面図である。 本発明に係る第２の転がり軸受の要部断面図である。 図４の転がり軸受の要部拡大断面図である。 本発明に係る第３の転がり軸受の要部断面図である。 図６の転がり軸受の要部拡大断面図である。 本発明に係る第４の転がり軸受の要部断面図である。 図８の転がり軸受の要部拡大断面図である。 ＣＴスキャナ装置の簡略断面図である。 従来の転がり軸受の要部拡大断面図である。
　以下本発明の実施の形態を図１～図１０に基づいて説明する。図１は、ＣＴスキャナ装置（図１０参照）に用いられる転がり軸受（ガントリ用軸受）である。ＣＴスキャナ装置では、Ｘ線管装置７０で発生したＸ線を、その強度分布を一様ならしめるウェッジフィルタ７２、強度分布を制限するスリット７４を介して被写体７６に照射する。被写体７６を通過したＸ線は検出器７８で受けられ、電気信号に変換されて図示しないコンピュータに送られる。Ｘ線管装置７０、ウェッジフィルタ７２、スリット７４、検出器７８などの各部品は、軸受８０（本発明にかかる転がり軸受）を介して固定架台８２に回転自在に支持された略円筒状の回転架台８４に取り付けられ、回転架台８４の回転に伴って被写体７６の周囲を回転する。そして、互いに対向するＸ線管装置７０と検出器７８が被写体７６まわりを回転することにより、被写体７６の検査断面内のあらゆる点ですべての角度をカバーする投影データを得、これらのデータから、あらかじめプログラムされた再構成プログラムにより断層画像を得るようになっている。
　ＣＴスキャナ装置においては、固定架台８２の内周面を被写体７６が入る程度の概ね直径１ｍ程度の大径にするため、固定架台８２と回転架台８４との間の転がり軸受８０には、直径に対して断面が著しく小さい、いわゆる超薄肉大形転がり軸受が使用される。
　転がり軸受（ガントリ用軸受）８０は、一対の軌道輪１１，１２と、この一対の軌道輪１１、１２の軌道面１３，１４間に介装される転動体１５と、一対の軌道輪１１，１２間で転動体１５を保持する保持器１６とを備える。また、この軸受の両端開口部には、シール部材１７（１７ａ、１７ｂ）が配設されている。
　すなわち、外輪としての軌道輪１１の内径面の軸受軸方向中央部に軌道面１３が設けられ、軌道輪１１の内径面の軸受軸方向端部側に装着溝１８ａ，１８ｂが設けられている。この装着溝１８ａ，１８ｂにシール部材１７ａ、１７ｂの外周部がそれぞれ装着される。また、内輪としての軌道輪１２の外径面の軸受軸方向中央部に軌道面１４が設けられ、軌道輪１２の外径面の軸受軸方向端部に切り欠き部１９ａ、１９ｂが設けられている。そして、この切り欠き部１９ａ、１９ｂに、各シール部材１７ａ、１７ｂの内周部が遊嵌状に嵌合している。
　モーメント荷重などに対応するため、転動体１５と、内輪（軌道輪）１２および外輪（軌道輪）１１との接触角αを有する４点接触の玉軸受としている。
　保持器１６は、樹脂材料で形成される。この樹脂製保持器１６は、断面円弧型の複数の樹脂製セグメント２０（射出成形品）を円周方向につなぎ合わせて環状にした分割型である。図３に示すように、各セグメント２０の両端に形成した凹状もしくは凸状嵌合部２２ａ，２２ｂを、結合相手となるセグメント端部の凸状もしくは凹状嵌合部２２ｂ，２２ａに嵌合し、円周方向で互いに係合させることによって各セグメント２０が結合され、環状の保持器１６が形成される。図示例のセグメント２０は、環状体を円周方向の複数箇所で分割した円弧形状をなす基部２１と、基部２１から軸方向の一方に延びる柱部２２と、隣り合った柱部２２間に設けられた複数のポケット２３ａ、２３ｂとを備えている。
　図示例のポケット２３ａ、２３ｂは二種類の形状をもっている。そのうちの一方は、転動体１５の保持機能および等配機能を有する第一ポケット２３ａで、このポケット２３ａでは、ポケット開口幅が転動体１５の直径よりも小さくなっているため、転動体１５のポケット開口側への飛び出しが規制され、転動体１５がポケット２３ａ内に保持される。他方は転動体１５の等配機能のみを有する第二ポケット２３ｂで、このポケット２３ｂでは、ポケット開口幅が転動体１５の直径よりも大きいため、転動体１５は軸方向に自由に移動可能である。従って、第二ポケット２３ｂは第一ポケット２３ａのような保持機能は有さず、転動体１５を等配する機能のみを有する。各セグメント２０には、この二種類のポケット２３ａ，２３ｂが円周方向で交互に形成されている。
　ポケット２３ａ、２３ｂへの転動体１５の収容は、ポケット２３ａ、２３ｂの開口部からポケット奥部側に転動体１５を押し込むことによって行われる。この時、第一ポケット２３ａでは、入口側の柱部２２を押し広げながら転動体１５を押し込む必要があるが、第二ポケット２３ｂではそのような手間を必要としないので、保持器１６への転動体１５の組込み工程を簡略化することができる。なお、上述したポケット２３ａ、２３ｂの形状や構造は例示にすぎず、例えばポケットを単一形状とするなど、軸受の使用条件等に応じて種々の形状、構造のポケットが使用可能である。
　この軸受では、内輪である軌道輪１２の軌道面１４が設けられる面（つまり、内輪の外径面）に、保持器１６との間寸法を大とする段差面２５，２５を設けている。この場合、保持器１６の肉厚寸法をα１とし、段差面２５を設けていないときの、保持器１６と軌道輪１１（１２）との接触幅をα２としたときに、前記段差面２５を設けることによって、保持器１６と軌道輪１２との接触幅α３を０．３α２以上かつ前記段差面の段差寸法α４を０．２５α１以下とするのが好ましい。また、保持器のたわみや傾きにより、保持器が軌道輪に接触した時の安定性と接触音の低減を考慮した場合、接触幅は０．３α２、段差寸法は０．２５α１に近い値である方がより好ましい。保持器と軌道輪との接触幅が０．３α２未満になると、保持器が軌道輪に接触した時に案内が不安定になる可能性がある。段差寸法が０．２５α１より大きくなると加工工数が上がる。また、封入するグリースの必要量がより多くなることから好ましくない。
　この軸受では、保持器１６と軌道輪１２との接触面積を低減させることができて、接触音の発生を抑制できる。しかも、別部材である緩衝部材等を用いる必要もない。すなわち、保持器１６と軌道輪１２との接触面積を低減させることができるので、保持器１６と軌道輪１２とが接触した際のエネルギーが減少して、接触音の低減や音圧値の減少を図ることができる。これによって、本転がり軸受は、ガントリ用軸受の要求機能（高速化及び静粛性）をより備えた軸受となる。しかも、従来のものに比べて部品点数の増加がなく、組立性の低下やコスト高を招かない。
　図４及び図５に示す転がり軸受では、外輪である軌道輪１１側に段差面２６，２６を設けている、すなわち、外輪である軌道輪１１の軌道面１３が設けられる面（つまり、外輪の内径面）に、保持器１６との間寸法を大とする段差面２６，２６を設けている。この場合も、保持器１６の肉厚寸法をα１とし、段差面２６を設けていないときの、保持器１６と軌道輪１１（１２）との接触幅をα２としたときに、前記段差面２６を設けることによって、保持器１６と軌道輪１１との接触幅α３を０．３α２以上かつ段差面２６，２６の段差寸法α４を、０．２５α１以下としている。なお、図４及び図５に示す転がり軸受の他の構成は、図１と図２に示す軸受と同様であるので、それらについては、図１と図２に付した符号と同一の符号を付して、説明は省略する。
　このため、図４及び図５に示す転がり軸受は図１と図２に示す転がり軸受と同様の作用効果を奏する。
　ところで、軌道輪１１（１２）と保持器１６との接触面積を小さくする場合、図１と図２及び図４と図５に示すように、軌道輪１１（１２）側に段差面を設けた方が、保持器１６の剛性を確保する上で好ましい。しかしながら、軌動輪１１（１２）が段差面を設けるために削れない条件の場合、保持器１６側を削って段差面を設けるようにしてもよい。
　図６及び図７に示す軸受では、保持器側に段差面２７を設けている。すなわち、保持器１６の内輪対向面（軌道輪１２の対向面）に、軌道輪間寸法を大とする段差面２７を設けている。この場合、保持器１６の肉厚寸法をα１とし、保持器１６の軌道輪１１（１２）との接触幅をα２としたときに、段差面２７の軸受軸方向長さα３５を０．７α２以下とし、段差面２７の段差寸法α４を０．２α１以下としている。段差面２７の軸受軸方向長さα５が０．７α２を超えたり、段差面１７の段差寸法α４が０．２α１を超えたりすれば、保持器１６の剛性及び強度が著しく低くなるおそれがある。
　また、図８及び図９に示す軸受では、保持器１６の外輪対向面（軌道輪１１の対向面）に、軌道輪間寸法を大とする段差面２８を設けている。この場合、保持器１６の肉厚寸法をα１とし、保持器１６の軌道輪１１（１２）との接触幅をα２としたときに、段差面２８の軸受軸方向長さα５を０．７α２以下とし、段差面２８の段差寸法α４を０．２α１以下としている。
　このように、保持器側に段差面２７，２８を設けたものであっても、保持器１６と軌道輪１２，１１との接触面積を低減させることができ、接触音の発生を抑制できる。しかも、別部材である緩衝部材等を用いる必要もない。すなわち、図１と図２に示す転がり軸受と同様の作用効果を奏することができる。
　以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、図１と図２に示す軸受では、内輪１２側に段差面２５を設け、図４と図５に示す軸受では、外輪１１側に段差面２６を設けていたが、図１と図２に示す軸受において、外輪１１側に段差面２６を設けても、図４と図５に示す軸受に示す軸受において、内輪１２側に段差面２５を設けてもよい。また、保持器１６側に段差面２７（２８）を設ける場合、内輪側及び外輪側に設けてもよい。ところで、図１や図４に示すように、軌道輪１２，１１に段差面２５，２６を設ける場合、軌道面に関して対称に一対設けている。これは、軌道輪１２，１１を削る際に、組み立てミスを減らすために、それぞれ、対称に一対設けているが、それぞれ、いずれか一方にのみ段差面２５（２６）を設けてもよい。
  医療機器のＣＴスキャナ（ＣＴスキャナ装置）の検査部（ガントリ部）における、回転部分支持用軸受（回転支持用軸受：ガントリ用軸受）に用いる。例えば、大径約１ｍ程度の軸受である。
１１   軌道輪（外輪）
１２   軌道輪（内輪）
１３，１４    軌道面
１５   転動体
１６   保持器
２５、２６、２７、２８      段差面

Claims (5)

  1. 　一対の軌道輪と、この一対の軌道輪の軌道面間に介装される転動体と、一対の軌道輪間で転動体を保持する保持器とを備えた転がり軸受であって、
    　一対の軌道輪の少なくともいずれか一方の軌道輪の軌道面が設けられる面に、保持器との間寸法を大とする段差面を設けたことを特徴とする転がり軸受。
  2. 　保持器の肉厚寸法をα１とし、前記段差面を設けていないときの、保持器と軌道輪との接触幅をα２としたときに、前記段差面を設けることによって、保持器と軌道輪との接触幅を０．３α２以上かつ前記段差面の段差寸法を０．２５α１以下としたことを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
  3. 　一対の軌道輪と、この一対の軌道輪の軌道面間に介装される転動体と、一対の軌道輪間で転動体を保持する保持器とを備えた転がり軸受であって、
    　保持器の一対の軌道輪対向面の少なくともいずれか一方に、軌道輪間寸法を大とする段差面を設けたことを特徴とする転がり軸受。
  4. 　保持器の肉厚寸法をα１とし、保持器の肉厚寸法をα１とし、保持器の軌道輪との接触幅をα２としたときに、前記保持器側の段差面の軸受軸方向長さを０．７α２以下でかつ前記段差面の段差寸法を０．２α１以下としたことを特徴とする請求項３に記載の転がり軸受。
  5. 　４点接触玉軸受であることを特徴とする請求項１～請求項４のいずれかの転がり軸受。
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