JP2000039024A

JP2000039024A - 転がり軸受用保持器

Info

Publication number: JP2000039024A
Application number: JP10206849A
Authority: JP
Inventors: Toru Takamizawa; 徹高見沢
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1998-07-22
Filing date: 1998-07-22
Publication date: 2000-02-08

Abstract

(57)【要約】【課題】保持器１７ａの直径方向に関して、ポケット
１８ａの中央部分の内面に潤滑剤２５を保持自在とし、
玉５の転動面との摩擦により発生する保持器音の低減を
図る。【解決手段】ポケット１８ａの中央部分の内面に、こ
のポケット１８ａ内に転動自在に保持する玉５の転動面
と接触しない非接触部１９を設ける。そして、この非接
触部１９と玉５の転動面との間に潤滑剤２５を保持自在
とする。この結果、ポケット１８ａの内面と玉５の転動
面とが摺接する摺接部２０、２０に作用する摩擦力を小
さくし、保持器音の発生を低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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９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、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
保持している。

【０００３】上記図９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、これら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、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１０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９）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１
０の左右方向）片面（図１０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
転動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９）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、
上記各玉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、
シール板やシールド板等の密封部材により、内輪２の外
周面と外輪４の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玉軸受もある。但
し、前記図９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】尚、図９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１１〜１２に斜格子
で示す様に、凹部９、９の大部分がほぼその全幅に亙っ
て、玉５、５（図９）の転動面の曲率半径よりも僅かに
大きな曲率半径を有し、保持案内面として機能する球面
部１５、１５になっている。又、図１０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１
３〜１４に斜格子で示す様に、やはりその全幅に亙って
玉５の転動面の曲率半径よりも僅かに大きな曲率半径を
有し、保持案内面として機能する球面部１５になってい
る。

【０００９】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、上記各玉５、５と保持器６、１
１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。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、単に各
玉５、５に対する保持器６、１１の動き量を小さくして
も、潤滑剤の供給が不十分であると同時に運転条件が厳
しい場合には、上記保持器６、１１に保持器音が発生す
る事がある。即ち、図１１〜１４に示した従来の保持器
６、１１の場合には、ポケット７、７の内面と玉５、５
の転動面との間の隙間が小さい為、各玉５、５の転動面
に付着した潤滑剤が各ポケット７、７の開口端縁部１
６、１６により掻き取られる。この為、上記転動面と上
記球面部１５とが摺接する部分に存在する潤滑剤の量が
不足しがちになる。この様な状態で、上記転動面が球面
部１５に強く押し付けられた場合には、これら転動面と
球面部１５とが摺接する部分に通常の状態（潤滑剤の量
が十分に存在する状態）より大きな摩擦力が働く。そし
て、この摩擦力に基づくスティックスリップ現象によ
り、保持器６、１１が自励振動して、上記保持器音が発
生する。本発明の転がり軸受用保持器は、この様な不都
合を解消し、騒音発生の少ない構造を実現すべく考えた
ものである。

【００１１】

【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。特に、本発明の転が
り軸受用保持器に於いては、この転がり軸受用保持器の
直径方向に関して上記各ポケットの中央部分に、これら
各ポケットの内面のほぼ全長に亙って、これら各ポケッ
ト内に保持する転動体の転動面と同心でこの転動面より
も僅かに大きな曲率半径を有する仮想曲面よりも上記各
ポケットの直径方向外方に突出し、当該ポケット内に転
動自在に保持する転動体の転動面と接触しない非接触部
を設け、この非接触部と上記転動体の転動面との間に潤
滑剤を保持自在としている。

【００１２】更に好ましくは、各ポケットの両端開口部
内周面を、これら各ポケット内に保持する転動体の転動
面と同心でこの転動面よりも僅かに大きな曲率半径を有
する仮想曲面よりも上記各ポケットの直径方向外方に突
出させている。更には、各ポケットの内面に、玉の転動
方向とほぼ平行に、これら各ポケットの一部で転がり軸
受用保持器の直径方向外方に位置する開口端縁部から直
径方向内方に位置する開口端縁部にまで達する凹部を設
ける事が、より好ましい。

【００１３】

【作用】上述の様に構成する本発明の転がり軸受用保持
器の場合は、各ポケットの中央部分に設けた非接触部と
転動体の転動面との間に潤滑剤を保持しているので、転
動体の転動面に潤滑剤を十分に供給できる。従って、各
ポケットの内面と転動面とが摺接する部分への潤滑剤の
取り込みを効果的に行なえる。そして、この摺接する部
分に存在する潤滑剤が不足する事を防止して、この摺接
する部分に作用する摩擦力を小さくできる。この結果、
本発明の転がり軸受用保持器によれば、この摩擦力に基
づく保持器の自励振動を低減し、保持器音の発生を防止
できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１〜３は、請求項１〜２に対応
する本発明の実施の形態の第１例として、本発明を、前
述の図１０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、各ポケット
１８ａの中央部分に、このポケット１８ａ内に保持する
転動体である玉５の転動面と接触しない非接触部１９を
設け、この非接触部１９と上記玉５の転動面との間に潤
滑剤２５を保持自在としている点にある。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。

【００１５】本例の転がり軸受用保持器である保持器１
７ａの場合、上記非接触部１９は、保持器１７ａの直径
方向（図１〜３の上下方向）に関して上記各ポケット１
８ａの中央部分に設けている。上記非接触部１９は、こ
れら各ポケット１８ａの内面のほぼ全長に亙って形成さ
れたもので、これら各ポケット１８ａ内に保持する玉５
の転動面と同心でこの転動面よりも僅かに大きな曲率半
径Ｒ₁₆を有する仮想曲面α（図３）よりも、上記各ポケ
ット１８ａの直径方向外方に突出している。この為に本
例の場合には上記各ポケット１８ａの内面を、それぞれ
が円すい凹面状である外径側内面２１と内径側内面２２
との大径側端部同士を、上記各ポケット１８ａの中央部
で連続させて、凡そ算盤珠の外周面の如き形状としてい
る。

【００１６】又、内周面形状をこの様にした、上記各ポ
ケット１８ａのうち、上記保持器１７ａの内外両周面に
存在する円形の開口端縁部１６ａ、１６ａは、上記玉５
の曲率半径よりも僅かに大きな曲率半径を有する、上記
仮想曲面αよりも、直径方向外方に存在する。

【００１７】本例の場合は、上記両内面２１、２２の一
部で、上記保持器１７ａの直径方向に関して中間部を、
それぞれが各ポケット１８ａの内面と玉５の転動面とが
摺接する部分である、摺接部２０、２０としている。従
って、上記非接触部１９は、上記外径側内面２１に関す
る摺接部２０と、内径側内面２２に関する摺接部２０と
の間部分となる。この様な非接触部１９と玉５の転動面
との間には、グリース等の潤滑剤２５を保持自在な空間
を存在させている。

【００１８】上述の様に構成する本例の保持器１７ａの
場合、玉５が図２、３の矢印方向に回転すると、玉５の
転動面に付着している潤滑剤２５の一部は、保持器１７
ａの直径方向外方に位置する開口端縁部１６ａにより掻
き取られる。そして、掻き取られる事なく転動面に残っ
た潤滑剤２５が、上記外径側内面２１に関する摺接部２
０を潤滑する。そして、この摺接部２０を通過した潤滑
剤２５は、上記非接触部１９と玉５の転動面との間の空
間に達し、この空間内に保持される。

【００１９】又、上記外径側内面２１に関する摺接部２
０を通過した転動面は、上記非接触部１９と転動面との
間に保持されている潤滑剤２５と接触し、十分な量の潤
滑剤２５を供給される（付着させられる）。そして、潤
滑剤２５を供給された転動面は、上記内径側内面２２に
関する摺接部２０に摺接する。この状態で、上記内径側
内面２２に関する摺接部２０には、上記非接触部１９に
関する空間から十分量の潤滑剤２５が供給されるので、
この摺接部２０に作用する摩擦力が小さくなる。

【００２０】又、本例の場合は、上記外径側内面２１と
内径側内面２２とを円すい凹面状に形成する事により、
各ポケット１８ａの両端開口端縁部１６ａ、１６ａを、
前記仮想曲面αよりも上記各ポケット１８ａの直径方向
外方に存在させている。この結果、本例の場合、上記各
開口端縁部１６ａ、１６ａと玉５の転動面との隙間の幅
Ｗ_16a 、Ｗ_16a （図３）が大きくなっている。言い換え
れば、従来構造の保持器６、１１の様に、各ポケット１
８ａの内面が上記仮想曲面α上に存在し、玉５の転動面
とポケットの内周面とが当接したと仮定した場合に、各
開口端縁部１６、１６と転動面との間に存在する隙間の
幅Ｗ_16、Ｗ₁₆（図３、１４参照）よりも、本例の構造で
同様の場合の隙間の幅Ｗ_16a 、Ｗ_16a の方が大きくな
る。従って、開口端縁部１６ａにより掻き取られる潤滑
剤２５の量を減らし、各摺接部２０、２０への潤滑剤２
５の供給量を多くする事ができる。そして、これら各摺
接部２０、２０に作用する摩擦力をより一層小さくする
事ができる。

【００２１】次に、図４は、請求項１〜２に対応する、
本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の転が
り軸受用保持器である保持器１７ｂの場合は、各ポケッ
ト１８ｂの内周面を構成する外径側内面２１ａと内径側
内面２２ａとをそれぞれ球状凹面に形成し、これら両内
面２１ａ、２２ａの大径側端部同士を、上記各ポケット
１８ｂの中央部で連続させている。尚、これら各内面２
１ａ、２２ａの曲率半径は玉５の曲率半径よりも十分に
大きくしている。従って、両内面２１ａ、２２ａ同士が
連結する、各ポケット１８ｂの軸方向（図４の上下方
向）中央部分の内径は、玉５の転動面の曲率半径よりも
十分に大きくなって、この中央部分に、この転動面と接
触しない非接触部１９を設けている。尚、本例の場合に
は、開口端縁部１６ｂ、１６ｂと玉５の転動面との隙間
は第１例の場合程大きくはならないが、前述した従来構
造に比べれば大きくできる。その他の構成及び作用は、
前述した第１例の場合と同様であるから、同等部分には
同一符号を付して、重複する説明を省略する。

【００２２】次に、図５は、請求項１〜２に対応する、
本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の転が
り軸受用保持器である保持器１７ｃの場合は、各ポケッ
ト１８ｃの内面を円すい凹面状の外径側内面２１と球状
凹面の内径側内面２２ａとにより構成している。従っ
て、本例の場合には、円すい凹面状の外径側内面２１の
開口端縁である開口端縁部１６ａと玉５の転動面との隙
間は、第１例の場合と同様に大きくなる。その他の構成
及び作用は、前述した第１例の場合と同様であるから、
同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略す
る。尚、本例の場合とは逆に、各ポケット１８ｃの内面
を、球状凹面の外径側内面２１ａ（図４）と円すい凹面
状の内径側内面２２（図１〜３）とにより構成する事も
できる。

【００２３】次に、図６は、請求項１〜２に対応する、
本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の転が
り軸受用保持器である保持器１７ｄの場合は、各ポケッ
ト１８ｄの内面を、それぞれが円すい凹面状の外径側内
面２１及び内径側内面２２と円筒状の円筒部２３とによ
り構成している。この円筒部２３は、上記両内面２１、
２２の大径側端部同士を連続させるもので、玉５の転動
面の曲率半径よりも大きな曲率半径を有し、上記両内面
２１、２２同士の間に挟まれる状態で、上記各ポケット
１８ｄの軸方向（図６の上下方向）中央部分に設けられ
ている。その他の構成及び作用は、前述した第１例の場
合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、
重複する説明を省略する。

【００２４】次に、図７は、請求項１に対応する、本発
明の実施の形態の第５例を示している。本例の転がり軸
受用保持器である保持器１７ｅの場合は、各ポケット１
８ｅの内面を、それぞれが球状凹面である外径側内面２
１ａ及び内径側内面２２ａと、円筒状の円筒部２３とに
より構成している。この円筒部２３を設けた以外の構成
及び作用は、前述した第２例の場合と同様であるから、
同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略す
る。尚、本例の様に円筒部２３を有する場合にも、前述
した第３例の場合と同様に、外径側内面２１、２１ａと
内径側内面２２、２２ａとを適宜組み合わせて、各ポケ
ットの内面を構成する事ができる。

【００２５】次に、図８は、請求項１〜２に対応する、
本発明の実施の形態の第６例を示している。本例の転が
り軸受用保持器である保持器１７ｆの場合は、各ポケッ
ト１８ｆの内面を、それぞれが円すい凹面状の外径側内
面２１と内径側内面２２とにより、凡そ算盤珠状に構成
している。そして、本例の場合には、各ポケット１８ｆ
の内面に、玉５の転動方向（図２、３の矢印方向）とほ
ぼ平行に、これら各ポケット１８ｆの一部で保持器１７
ｆの直径方向外方に位置する開口端縁部１６ａから直径
方向内方に位置する開口端縁部１６ａにまで達する、１
対の凹部２４、２４を設けている。

【００２６】上述の様に構成する本例の保持器１７ｆの
場合、上記各凹部２４、２４と玉５の転動面とが対向す
る部分の隙間の幅Ｗ₂₄が、各開口端縁部１６ａ、１６ａ
と転動面との隙間幅Ｗ_16a （図３参照）よりも大きくな
る。従って、各開口端縁部１６ａ、１６ａにより掻き取
らずに上記各ポケット１８ｆ内に入り込む潤滑剤２５の
量を第１例の場合よりも増やし、各摺接部２０、２０へ
の潤滑剤２５の供給量を更に多くする事ができる。この
結果、これら各摺接部２０、２０に発生する摩擦力をよ
り一層小さくする事ができる。その他の構成及び作用
は、前述した第１例の場合と同様であるから、同等部分
には同一符号を付して、重複する説明を省略する。尚、
本発明の第２例から第５例の保持器１７ｂ、１７ｃ、１
７ｄ、１７ｅに本例の保持器１７ｆに設けた様な凹部２
４、２４を設ける事もできる。又、本例の場合は、凹部
２４、２４を２個所位置に設けているが、玉５の転動方
向を限定して使用する場合には、上記凹部２４は１個所
のみでも良い。

【００２７】尚、上述した本発明の各実施の形態は、転
がり軸受として玉軸受を採用した場合に就いて説明して
いるが、本発明は、ころ軸受で実施する事もできる。
又、合成樹脂製保持器に限らず、例えば前述の図１１〜
１２に示した様な、金属板にプレス加工を施して成る保
持器にも適用できる。

【００２８】

【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、ポケットの内面と玉の
転動面との間に作用する摩擦力を低減して、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】本発明の実施の形態の第１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】図２のＢ部拡大図。

【図４】本発明の実施の形態の第２例を示す、図２と同
様の図。

【図５】本発明の実施の形態の第３例を示す、図２と同
様の図。

【図６】同第４例を示す、図２と同様の図。

【図７】同第５例を示す、図２と同様の図。

【図８】同第６例を示す、図１と同様の図。

【図９】本発明の対象となる保持器を組み込んだ玉軸受
の１例を示す部分切断斜視図。

【図１０】本発明の対象となる保持器の別例を示す斜視
図。

【図１１】従来の保持器の第１例を示す、部分拡大分解
斜視図。

【図１２】組み立てた状態で示す、図１１のＣ−Ｃ断面
図。

【図１３】従来の保持器の第２例を示す、部分拡大斜視
図。

【図１４】図１３のＤ−Ｄ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保持器７ポケット８素子９凹部１０リベット１１保持器１２主部１３弾性片１４凹面部１５球面部１６、１６ａ、１６ｂ開口端縁部１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ保
持器１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、１８ｆポ
ケット１９非接触部２０摺接部２１、２１ａ外径側内面２２、２２ａ内径側内面２３円筒部２４凹部２５潤滑剤

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た転がり軸受
用保持器に於いて、この転がり軸受用保持器の直径方向
に関して上記各ポケットの中央部分に、これら各ポケッ
トの内面のほぼ全長に亙って、これら各ポケット内に保
持する転動体の転動面と同心でこの転動面よりも僅かに
大きな曲率半径を有する仮想曲面よりも上記各ポケット
の直径方向外方に突出し、当該ポケット内に転動自在に
保持する転動体の転動面と接触しない非接触部を設け、
この非接触部と上記転動体の転動面との間に潤滑剤を保
持自在とした事を特徴とする転がり軸受用保持器。
【請求項２】各ポケットの両端開口部内周面を、これ
ら各ポケット内に保持する転動体の転動面と同心でこの
転動面よりも僅かに大きな曲率半径を有する仮想曲面よ
りも上記各ポケットの直径方向外方に突出させた、請求
項１に記載の転がり軸受用保持器。