WO2022209417A1 - 玉軸受 - Google Patents

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ball bearing
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弘典 鈴木
拓也 大山
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日本精工株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to ball bearings.
  • a ball bearing such as an angular contact ball bearing is provided with a retainer that is guided by an outer ring inner diameter surface or an inner ring outer diameter surface.
  • a retainer that is guided by an outer ring inner diameter surface or an inner ring outer diameter surface.
  • an object of the present invention is to provide a ball bearing capable of suppressing deterioration in bearing performance by securing sufficient lubricant in the contact portions between the cylindrical surfaces of the pockets of the retainer and the balls.
  • the present invention consists of the following configurations. an inner ring having an inner ring raceway surface on its outer periphery; an outer ring having an outer ring raceway surface on its inner circumference; a plurality of balls arranged rollably between the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface; a retainer in which a plurality of pockets having cylindrical surfaces for holding the balls so that they can roll freely are formed at intervals in the circumferential direction, and which has a peripheral surface guided by the inner diameter surface of the outer ring or the outer diameter surface of the inner ring; ,
  • a ball bearing comprising The pocket has an inclination angle ⁇ of the cylindrical surface greater than 0° and smaller than the contact angle ⁇ of the ball bearing, and is positioned in the thickness direction of the cage from a position where the rotation axis of the ball intersects the cylindrical surface. 2.
  • a ball bearing in which a space is formed from the contact position to the cage peripheral surface on the intersecting position side by the contact between the ball and the cylindrical surface in the inner
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional view along the axial direction of a ball bearing in a configuration example of the present invention
  • FIG. It is a figure which shows a retainer, (A) is a perspective view, (B) is sectional drawing along an axial direction.
  • FIG. 10 is a diagram showing how balls are held by the retainer, where (A) is a perspective view of a pocket portion viewed from the outer peripheral side of the retainer in cross section along the axial direction, and (B) is the X direction in (A). It is an arrow view.
  • 4 is a schematic cross-sectional view along the axial direction of a retainer showing how balls are held in pockets of the ball bearing according to Reference Example 1.
  • FIG. 10 is a diagram showing the ball holding state of the cage according to Reference Example 1, where (A) is a perspective view of the pocket portion viewed from the outer peripheral side of the cage in cross section along the axial direction, and (B) is ( It is a Y-direction arrow directional view in A).
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view along the axial direction of a retainer showing how balls are held in pockets of a ball bearing according to Reference Example 2; It is a figure which shows the holder
  • FIG. 1 is a partial sectional view along the axial direction of a ball bearing 100 of a configuration example of the present invention.
  • the ball bearing 100 includes an inner ring 11, an outer ring 13, balls 15, and a retainer 17.
  • This ball bearing 100 is suitably used as a bearing for a shaft rotated at high speed in, for example, dental air turbines, cleaners, turbochargers, and the like.
  • the inner ring 11 has an inner ring raceway surface 21 on its outer circumference
  • the outer ring 13 has an outer ring raceway surface 23 on its inner circumference.
  • a plurality of balls 15 are arranged between the inner ring raceway surface 21 and the outer ring raceway surface 23 .
  • the retainer 17 has multiple pockets 25 . The balls 15 are accommodated in these pockets 25 and the balls 15 are held within the pockets 25 so as to be free to roll. The balls 15 held in the pockets 25 of the retainer 17 can freely roll with a contact angle ⁇ between the inner ring raceway surface 21 and the outer ring raceway surface 23 when axial preload is applied.
  • the contact angle ⁇ of the ball bearing 100 is the angle formed by the normal line at the contact point between the ball 15 and the outer ring 13 (or the inner ring 11 ) and the plane perpendicular to the axis of the ball bearing 100 .
  • outer diameter surface 11a of the inner ring 11 has the same outer diameter on both sides in the axial direction across the inner ring raceway surface 21, that is, on one side and the other side.
  • the retainer 17 is formed in an annular shape, and a plurality of pockets 25 are formed at intervals in the circumferential direction.
  • the retainer 17 is made of metal or synthetic resin, for example.
  • the retainer 17 is a retainer in which cylindrical pockets 25 are penetrated from front to back, and each pocket 25 has a cylindrical surface 27 .
  • the retainer 17 may be a machined die in which the pocket 25 is formed by machining, a stamped die in which a metal plate is punched out, or a molded die in which resin is poured into a die. If the inner diameter of the pocket 25 of the retainer 17 is 1.03 to 1.2 times the outer diameter of the balls 15, it is possible to satisfy high-speed rotation performance.
  • the inner peripheral surface 17a of the retainer 17 has the same inner diameter on one axial side 31 and on the other axial side 33.
  • the radial thickness Ta on one axial side 31 and the radial thickness Tb on the other axial side 33 are the same size.
  • the retainer 17 of this example may be an inner ring guide type retainer in which the inner peripheral surface 17a is guided by the outer diameter surfaces 11a on both sides of the inner ring raceway surface 21 of the inner ring 11 in the axial direction.
  • the inner peripheral surface 17a of the retainer 17 is guided by the outer diameter surface 11a of the inner ring 11 having the same outer diameter on both sides in the axial direction with the inner ring raceway surface 21 interposed therebetween.
  • the inner peripheral surface 17a of the retainer 17 guided by the outer diameter surface 11a of the inner ring 11 has the same inner diameter on the one axial side 31 and the other axial side 33. As shown in FIG.
  • the retainer 17 guided by the outer diameter surface 11 a of the inner ring 11 is made less inclined with respect to the inner ring 11 .
  • the retainer 17 has a radial thickness Ta on one axial side 31 and a radial thickness Tb on the other axial side 33 of the same dimension.
  • the retainer 17 guided by the outer diameter surface 11 a of the inner ring 11 has an even balance in the axial direction, and is less likely to tilt with respect to the inner ring 11 .
  • the retainer 17 may be an outer ring guide type retainer in which the outer peripheral surface 17b is guided by the inner diameter surface 13a of the shoulder portion of the outer ring 13. Further, although not shown, the inner peripheral surface of the outer ring has the same diameter on both sides in the axial direction across the outer ring raceway surface, and the retainer 17 is an outer ring guide type retainer guided by the inner peripheral surface of the outer ring.
  • a crown-shaped retainer may be used, the difference between the diameter of the outer ring raceway surface 23 and the diameter of the inner diameter surface 13a of the shoulder portion of the outer ring 13 may be reduced, or the inner ring raceway surface 21 may be By reducing the difference between the diameter of the inner ring 11 and the diameter of one or both sides of the outer diameter surface 11a of the inner ring 11, the assembly of the ball bearing 100 is facilitated. This also applies to the retainer described below.
  • each pocket 25 is inclined at an inclination angle ⁇ greater than 0 degrees.
  • the ball 15 in the pocket 25 has a contact point CA at a point where a plane passing through the center of the ball 15 with respect to the cylindrical surface 27 and perpendicular to the inclination angle ⁇ intersects with the cylindrical surface 27 .
  • the inclination angle ⁇ of this cylindrical surface 27 is the same for all pockets 25 .
  • the inclination angle ⁇ of the cylindrical surface 27 is smaller than the contact angle ⁇ of the balls 15 when axial preload is applied. That is, the inclination angle ⁇ of the cylindrical surface 27 of the pocket 25 is an angle that satisfies the following formula (1).
  • the inclination angle ⁇ of the cylindrical surface 27 of the pocket 25 (the angle formed by the radial direction of the retainer 17 in the axial cross section of the bearing and the central axis of the cylindrical surface 27) is greater than 0°.
  • the contact point CA between the ball 15 and the cylindrical surface 27 becomes close to the rotation axis R of the ball 15, so that the ball 15 comes into contact with the pocket 25 at a point where the circumferential speed of rotation of the ball 15 is relatively low.
  • the retainer 17 has a ratio Ct/Db between the dimension Ct between the contact point CA and the closest end E of the pocket 25 and the diameter Db of the ball 15 of 0.05 or more and 0.4 or less.
  • the dimension Ct represents the length of the cylindrical surface 27 along the central axis. That is, the ratio Ct/Db between the dimension Ct between the contact point CA and the closest end E of the pocket 25 and the diameter Db of the ball 15 preferably satisfies the following equation (2). 0.05 ⁇ Ct/Db ⁇ 0.4 (2) As in the above formula (2), the ratio Ct/Db between the dimension Ct between the contact point CA and the nearest edge E of the pocket 25 and the diameter Db of the ball is 0.05 or more and 0.4. In the case of the following, it is possible to secure an area where the distance between the ball 15 and the cylindrical surface 27 of the pocket 25 is narrow around the contact point CA where the ball 15 and the cylindrical surface 27 of the pocket 25 contact. Therefore, sufficient lubricant can be secured at the contact point CA where the ball 15 and the cylindrical surface 27 of the pocket 25 contact each other.
  • the retainer 17 has the cylindrical surface 27 of the pocket 25 inclined with respect to the radial direction of the retainer 17 at an inclination angle ⁇ . Therefore, as shown in FIG. 3B, both sides of the contact portion CB between the pocket 25 and the ball 15 when viewed from the outer peripheral side or the inner peripheral side along the running line L of the ball 15 inclined at the contact angle ⁇ is provided with a balanced gap G.
  • a ball bearing 201 according to Reference Example 1 shown in FIG. 4 is a general ball bearing in which the center axis of the pocket 25 of the retainer 17 is parallel to the center axis of the retainer 17 along the radial direction.
  • the contact point CA between the cylindrical surface 27 of the pocket 25 and the ball 15 is located at a large distance from the rotation axis R.
  • the ball 15 and the cylindrical surface 27 of the pocket 25 of the retainer 17 come into contact with each other at a position where the rotation speed is high.
  • the contact point CA between the ball 15 and the cylindrical surface 27 becomes Since it is close to the rotation axis R, it is a location where the rotation peripheral speed of the ball 15 is relatively low (see FIG. 1). Therefore, the sliding friction between the balls 15 and the cage 17 is reduced, the reduction of the rotational torque is suppressed, the heat generation between the balls 15 and the cage 17 is reduced, the life of the lubricant is extended by the heat reduction, and the cage 17 It is possible to obtain a higher effect of improving the bearing performance such as reduction of wear of the bearing and reduction of vibration of the cage. In order to obtain a greater effect of improving bearing performance, 3° ⁇ is preferable, and 5° ⁇ is more preferable.
  • the retainer 17 has the central axis P of the pocket 25 parallel to the central axis Q along the radial direction of the retainer 17 (see FIG. 5A). 5 is a match). Therefore, as shown in FIG. 5B, both sides of the contact portion CB between the pocket 25 and the ball 15 when viewed from the outer peripheral side or the inner peripheral side along the running line L of the ball 15 inclined at the contact angle ⁇ are different. As a result, lubrication by the lubricant between the balls 15 and the cylindrical surfaces 27 of the pockets 25 of the retainer 17 becomes unstable, and there is a risk that the retainer 17 will vibrate and the rotational balance of the retainer 17 will be lost. be.
  • the inclination angle ⁇ of the cylindrical surface 27 of the pocket 25 is smaller than the contact angle ⁇ , so that the contact angle between the cylindrical surface 27 of the pocket 25 of the retainer 17 and the balls 15 A space S from the contact point CA to the peripheral surface on the near side of the retainer 17 is widened (see FIG. 1).
  • the structure provided with the retainer 17 through which the cylindrical pocket 25 penetrates from front to back was exemplified, but the shape of the retainer 17 is not limited to one having the cylindrical pocket 25 penetrating from front to back. .
  • a crown-shaped retainer 17A having pockets 25 open at one peripheral edge may be used as the retainer.
  • the cylindrical surface 27 of the pocket 25 is inclined at an angle of inclination .beta. It is a mold retainer.
  • the ball bearing 100 of this configuration example is not limited in type, size, internal specifications, such as a deep groove ball bearing or an angular contact bearing.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and those skilled in the art can make modifications and applications by combining each configuration of the embodiments with each other, based on the description of the specification and well-known techniques. It is also contemplated by the present invention that it falls within the scope of protection sought.
  • an inner ring having an inner ring raceway surface on its outer periphery; an outer ring having an outer ring raceway surface on its inner circumference; a plurality of balls arranged rollably between the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface; a retainer in which a plurality of pockets having cylindrical surfaces for holding the balls so that they can roll freely are formed at intervals in the circumferential direction, and which has a peripheral surface guided by the inner diameter surface of the outer ring or the outer diameter surface of the inner ring; a ball bearing comprising The pocket has an inclination angle ⁇ of the cylindrical surface greater than 0° and smaller than the contact angle ⁇ of the ball bearing, and is positioned in the thickness direction of the cage from a position where the rotation axis of the ball intersects the cylindrical surface.
  • a ball bearing in which a space is formed between the contact position and the cage peripheral surface on the crossing position side by contact between the ball and the cylindrical surface on the inner side in the above.
  • the ball bearing since the inclination angle ⁇ of the cylindrical surface of the pocket is greater than 0°, the ball and the pocket come into contact with each other at a location where the rotational circumferential speed of the ball is relatively low.
  • the angle of inclination ⁇ of the cylindrical surface of the pocket is smaller than the contact angle ⁇ of the ball when axial preload is applied, the space from the contact portion between the ball and the cage to the nearest peripheral surface of the cage is widened. , a sufficient amount of lubricant can be secured at the contact portion between the balls and the cage.
  • the inner diameter surface of the outer ring or the outer diameter surface of the inner ring that guides the retainer has the same diameter on both sides in the axial direction sandwiching the outer ring raceway surface or the inner ring raceway surface;
  • the outer peripheral surface guided by the inner diameter surface of the outer ring or the inner peripheral surface guided by the outer diameter surface of the inner ring have the same diameter on one axial side and the other axial side. , (1).
  • the retainer guided by the inner diameter surface of the outer ring or the outer diameter surface of the inner ring is less likely to tilt with respect to the outer ring or the inner ring.

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Abstract

玉軸受は、外周に内輪軌道面を有する内輪と、内周に外輪軌道面を有する外輪と、内輪軌道面と外輪軌道面との間に転動自在に配置される複数の玉と、玉を転動自在に保持する円筒面を有する複数のポケットが周方向に間隔をあけて形成され、内輪の外径面に案内される周面を有する保持器とを備える。ポケットは、円筒面の傾斜角が０°より大きく、玉軸受の接触角より小さくされ、玉の回転軸が円筒面と交差する位置よりも保持器厚み方向において内側で玉と円筒面が接触して、接触位置から交差する位置側の保持器周面までの間に空間が形成される。

Description

玉軸受
　本発明は、玉軸受に関する。
　例えば、アンギュラ玉軸受等の玉軸受は、外輪内径面または内輪外径面に案内される保持器を備えており、この保持器に形成されたポケットに転動自在に玉が保持される（例えば、特許文献１参照）。
日本国特開２００１－１４０８７０号公報
　ところで、玉軸受においては、軸受寿命等の軸受性能の低下を抑制するには、保持器のポケットの円筒面と玉との接触部分に十分な潤滑剤を確保させることが望まれる。
　しかし、特許文献１に記載の玉軸受のように、保持器のポケットの軸方向と軸受径方向とがなす傾斜角と、軸受へのアキシャル予圧の付与時における接触角とが同等であると、保持器のポケットの円筒面と玉との接触部分に十分な潤滑剤が確保されず、軸受性能の低下を招くおそれがある。
　そこで本発明は、保持器のポケットの円筒面と玉との接触部分に十分な潤滑剤を確保させて軸受性能の低下を抑制できる玉軸受を提供することを目的とする。
　本発明は下記の構成からなる。
　外周に内輪軌道面を有する内輪と、
　内周に外輪軌道面を有する外輪と、
　前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間に転動自在に配置される複数の玉と、
　前記玉を転動自在に保持する円筒面を有する複数のポケットが周方向に間隔をあけて形成され、前記外輪の内径面または前記内輪の外径面に案内される周面を有する保持器と、
を備える玉軸受であって、
　前記ポケットは、前記円筒面の傾斜角βが、０°より大きく、かつ、前記玉軸受の接触角αより小さくされ、前記玉の回転軸が前記円筒面と交差する位置よりも保持器厚み方向において内側で前記玉と前記円筒面とが接触することにより、当該接触位置から前記交差する位置側の保持器周面までの間に空間が形成される、玉軸受。
　本発明によれば、保持器のポケットの円筒面と玉との接触部分に十分な潤滑剤を確保させて軸受性能の低下を抑制できる。
本発明の構成例の玉軸受の軸方向に沿う一部の断面図である。 保持器を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は軸方向に沿う断面図である。 保持器における玉の保持状態を示す図であって、（Ａ）はポケット部分で軸方向に沿って断面視した保持器の外周側から視た斜視図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＸ方向矢視図である。 参考例１に係る玉軸受のポケットにおける玉の保持状態を示す保持器の軸方向に沿う概略断面図である。 参考例１に係る保持器における玉の保持状態を示す図であって、（Ａ）はポケット部分で軸方向に沿って断面視した保持器の外周側から視た斜視図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＹ方向矢視図である。 参考例２に係る玉軸受のポケットにおける玉の保持状態を示す保持器の軸方向に沿う概略断面図である。 他の形状の保持器を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は軸方向に沿う断面図である。 他の形状の保持器を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は軸方向に沿う断面図である。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
　図１は、本発明の構成例の玉軸受１００の軸方向に沿う一部の断面図である。
　図１に示すように、本実施形態に係る玉軸受１００は、内輪１１と、外輪１３と、玉１５と、保持器１７とを備えている。この玉軸受１００は、例えば、歯科用エアタービン、クリーナ、ターボチャージャーなどにおける高速回転される軸の軸受として好適に用いられる。
　内輪１１は、外周に内輪軌道面２１を有し、外輪１３は、内周に外輪軌道面２３を有している。玉１５は、内輪軌道面２１と外輪軌道面２３との間に複数配置されている。保持器１７は、複数のポケット２５を有する。これらのポケット２５には玉１５が収容され、玉１５はポケット２５内で転動自在に保持されている。この保持器１７のポケット２５に保持された玉１５は、アキシャル予圧の付与時において、内輪軌道面２１と外輪軌道面２３との間で、接触角αで転動自在となる。接触角αで転動自在の玉１５は、この接触角αと直交する回転軸Ｒを中心として自転しながら公転する。なお、玉軸受１００の接触角αは、玉１５と外輪１３（または内輪１１）との接触点における法線が、玉軸受１００の軸に直角な平面となす角である。
　また、内輪１１は、その外径面１１ａが、内輪軌道面２１を挟んだ軸方向の両側、即ち、一方側と他方側とで、外径が同一となっている。
　図２の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、保持器１７は、円環状に形成されており、複数のポケット２５が周方向に間隔をあけて形成されている。この保持器１７は、例えば、金属や合成樹脂から形成されている。保持器１７は、円筒形状のポケット２５が表裏に貫通された保持器であり、各ポケット２５は、円筒面２７を有している。なお、ポケット２５の数と玉１５の数は必ずしも一致していなくてもよい。また、保持器１７としては、機械加工によってポケット２５を形成したもみぬき型、金属板を型で打ち抜いた打ち抜き型、あるいは樹脂を型に流し込んで成形した成形型のいずれであってもよい。この保持器１７のポケット２５の内径は、玉１５の外径の１．０３倍から１．２倍であれば、高速回転性能を満たすことが可能である。
　また、図１に示すように、保持器１７の内周面１７ａは、軸方向の一方側３１及び軸方向の他方側３３において、内径が同一寸法である。さらに、保持器１７は、軸方向の一方側３１における径方向の厚みＴａと、軸方向の他方側３３における径方向の厚みＴｂとが同一寸法となっている。
　本例の保持器１７は、その内周面１７ａが、内輪１１の内輪軌道面２１に対して軸方向の両側の外径面１１ａによって案内される内輪案内方式の保持器であってもよい。その場合、保持器１７は、内輪軌道面２１を挟んだ軸方向の両側において外径が同一とされた内輪１１の外径面１１ａによって内周面１７ａが案内される。また、この内輪１１の外径面１１ａで案内される保持器１７の内周面１７ａは、軸方向の一方側３１及び軸方向の他方側３３において、内径が同一寸法とされている。このことから、内輪１１の外径面１１ａによって案内される保持器１７は、内輪１１に対して傾き難くされる。さらに、保持器１７は、軸方向の一方側３１における径方向の厚みＴａと、軸方向の他方側３３における径方向の厚みＴｂとが同一寸法とされている。これにより、内輪１１の外径面１１ａによって案内される保持器１７は、軸方向のバランスが均等となり、内輪１１に対してより傾き難くされる。
　また、保持器１７としては、外周面１７ｂが外輪１３の肩部の内径面１３ａによって案内される外輪案内方式の保持器であってもよい。さらに、図示は省略するが、外輪の内周面が外輪軌道面を挟んだ軸方向両側で同一径であり、保持器１７が外輪の内周面によって案内される外輪案内方式の保持器であってもよいが、このような場合は、冠型の保持器を用いたり、外輪軌道面２３の径と外輪１３の肩部の内径面１３ａの径との差を小さくしたり、内輪軌道面２１の径と内輪１１の外径面１１ａの片側又は両側の径との差を小さくしたりすることにより、玉軸受１００が組立て易くなる。このことは、以降に説明する保持器についても同様である。
　図１に示すように、保持器１７は、各ポケット２５の円筒面２７が、０度より大きい傾斜角βで傾斜されている。そして、このポケット２５内の玉１５は、円筒面２７に対して、玉１５の中心を通り、かつ、傾斜角βに直交する面が円筒面２７と交わる箇所が接触点ＣＡである。なお、この円筒面２７の傾斜角βは、全てのポケット２５で同一である。
　また、円筒面２７の傾斜角βは、アキシャル予圧の付与時における玉１５の接触角αより小さい。つまり、ポケット２５の円筒面２７の傾斜角βは、次式（１）を満たした角度とされている。
　０°＜β＜α　…（１）
　上式（１）のように、ポケット２５の円筒面２７の傾斜角β（軸受の軸方向断面における保持器１７の径方向と、円筒面２７の中心軸とがなす角）が０°より大きいことにより、玉１５と円筒面２７との接触点ＣＡが、玉１５の回転軸Ｒに近くなることから、玉１５の自転周速が相対的に小さい箇所でポケット２５と接触することとなる。また、保持器１７は、前記接触点ＣＡとポケット２５の最近傍の端部Ｅとの間の寸法Ｃｔと、玉１５の径Ｄｂとの比Ｃｔ／Ｄｂが、０．０５以上０．４以下とされることが好ましい。ここで、寸法Ｃｔは、円筒面２７の中心軸に沿った長さを表す。つまり、前記接触点ＣＡとポケット２５の最近傍の端部Ｅとの間の寸法Ｃｔと、玉１５の径Ｄｂとの比Ｃｔ／Ｄｂは、次式（２）を満たしていることが好ましい。
　０．０５≦Ｃｔ／Ｄｂ≦０．４　…（２）
　上式（２）のように、前記接触点ＣＡとポケット２５の最近傍の端部Ｅとの間の寸法Ｃｔと、玉の径Ｄｂとの比Ｃｔ／Ｄｂが、０．０５以上０．４以下とされている場合、玉１５とポケット２５の円筒面２７とが接触する接触点ＣＡの周辺に、玉１５とポケット２５の円筒面２７との間隔が狭い部分の領域を確保できる。したがって、玉１５とポケット２５の円筒面２７とが接触する接触点ＣＡにおける潤滑剤を十分に確保できる。
　さらに、上式（１）のように、ポケット２５の円筒面２７の傾斜角βが接触角αより小さいことにより、玉１５と円筒面２７との接触点ＣＡから保持器１７の近い側の周面までの空間Ｓが広くされる。
　また、図３の(Ａ)に示すように、保持器１７は、ポケット２５の円筒面２７が保持器１７の径方向に対して傾斜角βで傾斜されている。したがって、図３の（Ｂ）に示すように、接触角αで傾斜した玉１５の走行線Ｌに沿う外周側または内周側から見て、ポケット２５と玉１５との接触部ＣＢの両脇に、バランスのとれた隙間Ｇが設けられる。
　ここで、参考例１について説明する。
　図４に示す参考例１に係る玉軸受２０１は、保持器１７のポケット２５の中心軸が保持器１７の径方向に沿う中心軸に平行とされた一般的な玉軸受である。この玉軸受２０１では、ポケット２５の円筒面２７と玉１５との接触点ＣＡは、回転軸Ｒより大きく離れた位置となる。つまり、玉１５と保持器１７のポケット２５の円筒面２７とが、自転周速が速い位置で接触することになる。
　このため、参考例１に係る玉軸受２０１では、玉１５と保持器１７との間の滑り摩擦の増大、回転トルクの減少、玉１５と保持器１７との間の発熱、発熱による潤滑剤の短寿命化、保持器１７の摩耗、保持器１７の振動の発生などが生じるおそれがある。
　これに対して、本構成例の玉軸受１００によれば、ポケット２５の円筒面２７の傾斜角βが０°より大きいことにより、玉１５と円筒面２７との接触点ＣＡが、玉１５の回転軸Ｒに近いことから玉１５の自転周速が相対的に小さい箇所となる（図１参照）。したがって、玉１５と保持器１７との間の滑り摩擦の低減、回転トルクの減少の抑制、玉１５と保持器１７との間の発熱低減、発熱低減による潤滑剤の寿命の延長、保持器１７の摩耗の低減、保持器の振動の低減などの軸受性能のより高い向上効果が得られる。なお、より大きな軸受性能の向上効果を得るためには、３°＜βであることが好ましく、５°＜βであることがより好ましい。
　また、図５の（Ａ）に示すように、参考例１に係る玉軸受２０１では、保持器１７は、ポケット２５の中心軸Ｐが保持器１７の径方向に沿う中心軸Ｑに平行（図５の場合は一致）とされている。したがって、図５の（Ｂ）に示すように、接触角αで傾斜した玉１５の走行線Ｌに沿う外周側または内周側から見て、ポケット２５と玉１５との接触部ＣＢの両脇の隙間Ｇが異なる。すると、玉１５と保持器１７のポケット２５の円筒面２７との間における潤滑剤による潤滑が不安定となり、保持器１７に振動が発生したり、保持器１７の回転バランスが崩れたりするおそれがある。
　これに対して、本構成例の玉軸受１００によれば、保持器１７は、ポケット２５の円筒面２７が傾斜角βで傾斜されていることから、玉１５の走行部から見てポケット２５と玉１５との接触部ＣＢの両脇に、バランスのとれた均一に近い隙間Ｇが設けられる（図３の(Ａ)及び（Ｂ）参照）。すると、玉１５と保持器１７のポケット２５の円筒面２７との間における潤滑剤による良好な潤滑が可能となり、保持器１７の振動の発生が抑えられ、保持器１７がバランスよく回転されることとなる。
　次に、参考例２について説明する。
　図６に示すように、参考例２に係る玉軸受２０２では、アキシャル予圧の付与時における接触角αに対して保持器１７のポケット２５の傾斜角βが同等とされている。この玉軸受２０２では、玉１５と保持器１７との接触点ＣＡから保持器１７の近い側の周面までの空間Ｓが狭くなる。すると、保持器１７のポケット２５の円筒面２７と玉１５との接触部分に十分な潤滑剤が確保されず、軸受性能の低下を招くおそれがある。
　これに対して、本構成例の玉軸受１００によれば、ポケット２５の円筒面２７の傾斜角βが接触角αより小さいことにより、保持器１７のポケット２５の円筒面２７と玉１５との接触点ＣＡから保持器１７の近い側の周面までの空間Ｓが広くされる（図１参照）。すると、玉１５と保持器１７との接触点ＣＡに潤滑剤を十分に確保でき、玉１５と保持器１７のポケット２５との間の滑り摩擦の低減、回転トルクの減少の抑制、玉１５と保持器１７との間の発熱低減、発熱低減による潤滑剤の寿命の延長、保持器１７の摩耗の低減、保持器の振動の低減などの軸受性能の向上効果が得られる。なお、この潤滑剤による軸受性能のより高い向上効果を得るためには、（α－３°）＞βであることが好ましく、（α－５°）＞βであることがより好ましい。
　なお、上記実施形態では、円筒形状のポケット２５が表裏に貫通した保持器１７を備えた構造を例示したが、保持器１７の形状は表裏に貫通する円筒形状のポケット２５を有するものに限らない。
　例えば、保持器としては、図７の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、一方の周縁でポケット２５が開放された冠型の保持器１７Ａであってもよい。また、図８の（Ａ）及び（Ｂ）に示す保持器１７Ｂは、ポケット２５の円筒面２７が、外周側へ向かって、開放された一方の周縁から離れる方向へ傾斜角βで傾斜した冠型の保持器である。
　そして、これらの保持器１７Ａ，１７Ｂにおいても、ポケット２５の円筒面２７の傾斜角βが、０°より大きく、かつ、アキシャル予圧の付与時における玉１５の接触角αより小さいことから、玉１５と円筒面２７との接触点ＣＡを玉１５の自転周速が相対的に小さい箇所に配置でき、また、玉１５と円筒面２７との接触点ＣＡから保持器１７Ａ，１７Ｂの近い側の周面までの空間ＳＡを広げられる。
　また、本構成例の玉軸受１００は、深溝玉軸受やアンギュラコンタクト軸受など、形式、サイズ、内部諸元は限定されない。
　このように、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
　以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１）　外周に内輪軌道面を有する内輪と、
　内周に外輪軌道面を有する外輪と、
　前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間に転動自在に配置される複数の玉と、
　前記玉を転動自在に保持する円筒面を有する複数のポケットが周方向に間隔をあけて形成され、前記外輪の内径面または前記内輪の外径面に案内される周面を有する保持器と、を備える玉軸受であって、
　前記ポケットは、前記円筒面の傾斜角βが、０°より大きく、かつ、前記玉軸受の接触角αより小さくされ、前記玉の回転軸が前記円筒面と交差する位置よりも保持器厚み方向において内側で前記玉と前記円筒面とが接触することにより、当該接触位置から前記交差する位置側の保持器周面までの間に空間が形成される、玉軸受。
　この玉軸受によれば、ポケットの円筒面の傾斜角βが０°より大きいことにより、玉の自転周速が相対的に小さい箇所で玉とポケットとが接触される。
　しかも、ポケットの円筒面の傾斜角βがアキシャル予圧の付与時における玉の接触角αより小さいことにより、玉と保持器との接触部分から保持器における最近傍の周面までの空間が広くなり、玉と保持器との接触部分に十分な潤滑剤を確保できる。
　これにより、玉と保持器との間の滑り摩擦の低減、回転トルクの減少の抑制、玉と保持器との間の発熱低減、発熱低減による潤滑剤の寿命の延長、保持器の摩耗の低減、保持器の振動の低減などの軸受性能の向上効果が得られる。
（２）　前記保持器を案内する前記外輪の前記内径面または前記内輪の前記外径面は、前記外輪軌道面または前記内輪軌道面を挟んだ軸方向の両側で同一径であり、
　前記保持器は、前記外輪の前記内径面に案内される外周面または前記内輪の前記外径面に案内される内周面が、軸方向の一方側及び軸方向の他方側で同一径である、（１）に記載の玉軸受。
　この玉軸受によれば、外輪の内径面または内輪の外径面によって案内される保持器を外輪または内輪に対して傾き難くなる。
（３）　前記保持器は、軸方向の一方側の径方向の厚みと軸方向の他方側における径方向の厚みとが同一である、（２）に記載の玉軸受。
　この玉軸受によれば、外輪の内径面または内輪の外径面によって案内される保持器の軸方向のバランスを均等にし、外輪または内輪に対してより傾き難くなる。
　なお、本出願は、２０２１年３月３１日出願の日本特許出願（特願２０２１－６２３３５）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。
　１１　内輪
　１１ａ　外径面
　１３　外輪
　１３ａ　内径面
　１５　玉
　１７，１７Ａ，１７Ｂ　保持器
　１７ａ　内周面
　１７ｂ　外周面
　２１　内輪軌道面
　２３　外輪軌道面
　２５　ポケット
　２７　円筒面
　３１　一方側
　３３　他方側
１００　玉軸受
　Ｔａ，Ｔｂ　厚み
　α　接触角
　β　傾斜角

Claims (3)

  1. 　外周に内輪軌道面を有する内輪と、
    　内周に外輪軌道面を有する外輪と、
    　前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間に転動自在に配置される複数の玉と、
    　前記玉を転動自在に保持する円筒面を有する複数のポケットが周方向に間隔をあけて形成され、前記外輪の内径面または前記内輪の外径面に案内される周面を有する保持器と、
    を備える玉軸受であって、
    　前記ポケットは、前記円筒面の傾斜角βが、０°より大きく、かつ、前記玉軸受の接触角αより小さくされ、前記玉の回転軸が前記円筒面と交差する位置よりも保持器厚み方向において内側で前記玉と前記円筒面とが接触することにより、当該接触位置から前記交差する位置側の保持器周面までの間に空間が形成される、
    玉軸受。
  2. 　前記保持器を案内する前記外輪の前記内径面または前記内輪の前記外径面は、前記外輪軌道面または前記内輪軌道面を挟んだ軸方向の両側で同一径であり、
    　前記保持器は、前記外輪の前記内径面に案内される外周面または前記内輪の前記外径面に案内される内周面が、軸方向の一方側及び軸方向の他方側で同一径である、
    請求項１に記載の玉軸受。
  3. 　前記保持器は、軸方向の一方側の径方向の厚みと軸方向の他方側における径方向の厚みとが同一である、
    請求項２に記載の玉軸受。
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