JP2002098150A - 玉軸受 - Google Patents

玉軸受

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JP2002098150A JP2000285471A JP2000285471A JP2002098150A JP 2002098150 A JP2002098150 A JP 2002098150A JP 2000285471 A JP2000285471 A JP 2000285471A JP 2000285471 A JP2000285471 A JP 2000285471A JP 2002098150 A JP2002098150 A JP 2002098150A
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博也 阿知波
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 玉軸受に用いられる保持器において、保持器
音の誘発を防止することが可能な保持器を提供する。 【解決手段】 転動体を収容保持するポケット1を円周
方向の複数個所に形成した保持器50を備える玉軸受に
おいて、前記ポケット1が前記玉軸受の軸線方向側の面
に凹部3を有し、前記転動体が前記凹部3の内面に接触
せずに前記ポケット1に保持されることを特徴とする玉
軸受。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、転動体を収容保持
するポケットを円周方向の複数個所に形成した保持器を
備える玉軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】各種回転機械の軸受部などの回転部分を
支持するために転がり軸受が使用されることがあるが、
この中には転動体に玉を用いた玉軸受がある。そして、
この玉軸受用の保持器として、樹脂材料や金属から成
る、冠形、波形、又はもみ抜き形等の保持器が用いられ
ている。これらの保持器は複数のポケットを備えてい
る。これらのポケットの内壁は、各ポケットが収容保持
する玉とほぼ相似形状、且つ、その曲率半径が玉の半径
よりも若干大きな球面の形状を有している。そして、複
数の玉がポケットにそれぞれ組み込まれることによっ
て、玉は軸受の円周方向に対して等配保持される。
【0003】図4に、従来型の冠形の保持器の一例を示
す。この保持器80は、ナイロンにガラス繊維を配合し
たものや、ポリフェニレンサルファイド(PPS)等の
樹脂材料から形成されている。図示される保持器80
は、円環状の主部86の円周方向内の複数個所に、玉
(図4には図示せず)を転動自在に収容するポケット8
7が設けられている。この保持器80の場合、ポケット
87の各々は、その内面が球面81の形状を有してい
る。球面81の曲率半径は、保持される玉の半径よりも
若干大きい。
【0004】玉軸受を組み立てる場合には、各ポケット
87を構成する一対ずつの弾性片の先端縁同士の間隔を
弾性的に押し広げながら、これら一対の弾性片の間に玉
の各々を押し込む。保持器80は、このようにして各ポ
ケット87内に玉を収納することにより、これら玉のそ
れぞれを、玉軸受の外輪軌道と内輪軌道との間に、転動
自在に保持する。
【0005】玉軸受の使用時には、玉の転動に伴って、
この玉軸受の外輪と内輪とが自在に相対回転する。この
際、玉は自転しながら内輪の周囲を公転する。また、保
持器87は、玉の公転速度と同じ速度で、前記内輪の周
囲を回転する。
【0006】外輪の内壁と内輪の外周面との間には、グ
リース、その他の潤滑剤などの潤滑剤を充填又は連続的
に供給して、相対回転が円滑に行なえるようにしてい
る。これは、玉軸受の玉と内外輪軌道面との間に油膜を
形成させることにより、玉と内外輪軌道面との直接接触
を避け、摩耗や焼き付き等の損傷や、それに伴う異常音
・異常振動を防止し、長時間安定した回転を得るためで
ある。なお、一部の玉軸受では、シールやシールド板な
どの密封部材により、外輪の内壁と内輪の外周面との間
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、あるいは、この空間内に異物が侵入したりするこ
とを防止する場合もある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述したような保持器
を組み込んだ玉軸受の場合、必要量の潤滑剤を充填又は
供給しても、この保持器に振動が誘発され、それによっ
て、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。このような保持器の騒音や振動は、玉に対
する保持器の動き量が大きい事に起因して、あるいは、
玉と保持器との間の滑り摩擦に基づいて発生する。
【0008】保持器音を防止するためには、玉の径と保
持器のポケットの径との寸法差をできるだけ小さくし
て、玉に対する保持器の動き量を小さくすればよいが、
玉とポケットの内壁との隙間が小さいと、各玉に付着し
た潤滑剤が各ポケット端縁部に掻き取られて潤滑剤不足
となってしまうという問題が生じてくる。潤滑剤不足と
なると、玉とポケットとの間に大きな摩擦力が働き、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
器が自励振動を起こしてしまい、この結果としてやはり
保持器音が発生する。また、保持器端縁部での潤滑剤の
掻き取り量が大きいと、玉と軌道面との間に入る潤滑剤
が不足し、この結果、過剰な摩擦や焼き付きが生じて回
転不良を起こしてしまう。
【0009】上記に鑑みて本発明は、上述された保持器
音を抑止することが可能であるとともに、玉とポケット
との間の過剰な摩擦や焼き付きを防止することが可能な
玉軸受を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、転動体
を収容保持するポケットを円周方向の複数個所に形成し
た保持器を備える玉軸受において、前記ポケットが前記
玉軸受の軸線方向側の面に凹部を有し、前記転動体が前
記凹部の内面に接触せずに前記ポケットに保持されるこ
とを特徴とする玉軸受によって達成される。
【0011】本発明による玉軸受に備えられる保持器の
ポケットは、凹部の存在によって、このポケットが収容
する玉とは相似でない形状を有しており、ポケット内に
おいて形成される玉軸受の回転軸線方向に対する空間量
を従来型の保持器の場合に比べて大きく取ることが可能
である。この空間量を大きくとることにより、この空間
内に、より多くの潤滑剤を含有することが可能となり、
保持器及び転動体の接触部分の摩擦振動を十分に抑制す
ることができる。その結果、保持器音の誘発を防止する
ことができる。
【0012】また、この空間は転動体である玉の走行方
向には形成されず、この方向に対しては潤滑剤が多く取
り込まれないことが好ましい。これによれば、回転に対
する潤滑剤の抵抗が大きくなることによって振動が起こ
って保持器音が発生することがない。
【0013】ポケットは、玉を保持する球面部と凹部と
から形成されることが好ましく、特に、凹部が円筒面部
又は円錐面部であることが好ましい。球面部の中心と円
筒面部又は円錐面部の中心とは一致していてもよいし、
一致していなくてもよい。ただし、球面部と円筒面部又
は円錐面分との位置関係は、円筒面部又は円錐面部が全
域に亘って球面部よりも凹部となっていなければならな
い。この構成によれば、円筒面部又は円錐面部が転動体
と接することがない。また、球面部と円筒面部又は円錐
面部との境にはエッジが形成されることが好ましく、こ
のエッジ部分近傍においては、球面部と円筒面部との間
の段差を比較的大きくとることが好ましい。こうするこ
とで、エッジ部分近傍においては、ポケット内壁と転動
体との間の隙間を比較的大きく取ることができるため、
この隙間に潤滑剤を保持し易くなる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の実施形態を詳細に説明する。
【0015】本明細書中において、「保持器の円周断
面」とは、保持器の断面において、保持器の組み込まれ
た玉軸受の円周面に平行な断面を指し、これに従うと、
以下に説明する図1の縦の鎖線は、玉軸受の軸線に平行
な線であり、横の鎖線は玉軸受の円周方向に平行な線で
ある。また、図2には図1に示される保持器の一部が斜
視図として示される。
【0016】以下、図1及び図2を参照しながら本実施
形態を説明する。図1には、本発明の玉軸受の一実施形
態に備えられる保持器50の円周断面の一部が示され
る。また、図2には保持器50の一部が斜視図として示
される。保持器50は、冠形であり、玉を保持するポケ
ット1を複数個備えている。ただし、図示されるポケッ
ト1は1つのみである。このポケット1の内壁は、球面
中心c1から半径r1を有するとともに玉軸受の回転方
向(図1においては左右方向)側に形成される球面部2
と、玉軸受の軸線方向(図1においては上下方向)側に
形成される円筒面部3とからなる。円筒面部3は保持器
50の内周端4から外周端5まで形成されている。ま
た、円筒面部3は、円筒中心c2から半径r2を有す
る。
【0017】ここで、図1に注目する。本実施形態の場
合、円筒中心c2は球中心c1から図1中の縦の鎖線方
向に距離dだけずれている。しかしながら、円筒中心c
2は、球中心c1と一致していてもよく、一致する場合
は、球面部2の半径r1が円筒面部3の半径r2と必ず
異なるようにする。しかしながら、本実施形態のよう
に、円筒中心c2が球中心c1に対して図1中の縦の鎖
線方向上側に距離dだけ離れている場合は、球面部2に
保持される玉と円筒面部3との距離がポケットの底部8
に近づくにつれて小さくなっていくので、底部8の厚み
hを薄くすることを抑えて、保持器50の底部8におけ
る強度を低下させないようにできる。
【0018】なお、球面部2の球中心c1及び半径r
1、並びに、円筒面部3の円筒中心c2及び半径r2の
それぞれは単一である必要はなく、球面部2及び円筒面
部3の少なくとも一方が複数の曲面から形成されていて
もよい。
【0019】ポケット1は、円筒面部3が球面部2に対
して凹部となっており、この凹部の存在によって、ポケ
ット1内において形成される玉軸受の回転軸線方向の一
方(図1においては下側)に対する空間が、従来型の保
持器の場合に比べて大きくなっている。この比較的大き
な空間により、ポケット1に玉を収容したときに、より
多くの潤滑剤をこの空間内に保持することが可能とな
る。その結果、保持器音の誘発を防止することができ
る。
【0020】保持器50において、円筒面部3を形成す
る円弧の中心角は角度αを有している。保持器50が組
み込まれる玉軸受の軸線と平行な線(図1における縦の
鎖線)を中心線として角度αを二分し、それぞれを角度
α1及び角度α2とすると、本実施形態においては、角
度α1と角度α2とが等しくなっている。しかしなが
ら、玉軸受の使用条件及び使用環境によっては、角度α
1と角度α2とが異なっていてもよい。
【0021】ここで、図3を参照する。図3は図1にお
けるエッジ7近傍の拡大図である。図3から特に明らか
なように、円筒面部3の端部が、保持器50の組み込ま
れる玉軸受の軸線と平行な線に対して角度βをもって形
成されている。角度βは0度でもよいが、本実施形態の
ように角度βがある程度の大きさ(β>0)をもつこと
で、この角度β分の空間を設けることができ、この空間
に潤滑剤を保持することができる。
【0022】また、球面部2と円筒面部3との面の位置
関係は、円筒面部3が全域に亘って球面部2よりも凹部
となっている。本実施形態においては、凹部がポケット
の底部側に位置している。この構成によれば、円筒面部
3が玉と接することがない。また、エッジ部分7近傍に
おいては、球面部2と円筒面部3との間の段差を比較的
大きくとることが好ましい。こうすることで、エッジ部
分7近傍においては、ポケット1の内壁と玉との間の隙
間を比較的大きく取ることができるため、潤滑剤をこの
隙間に多く保持することができる。
【0023】図4に示す従来の保持器80のポケット8
7では、ポケット底面と玉が接触する状態にある場合、
軸受の回転、すなわち、玉の公転に対して保持器80の
回転が不安定になる。これは、ポケット底面と玉は一点
接触となり、円周方向に対する玉とポケット87の相対
移動を拘束するものがないからである。この状態は、例
えば冠形保持器の開口部が下を向くような形で軸受が設
置されて運転される場合に相当する。このようなとき、
玉の公転に対して、保持器回転が上述のように円周方向
に不安定となるため、保持器音を誘発する。
【0024】これに対し、上記実施形態によれば、2つ
のエッジ7が円周方向に対して対向するように配置され
ているため、保持器50が玉に対して軸線方向のどちら
に移動しても、どちらかのエッジ7に支持される状態と
なり、安定した保持器回転が得られ、保持器音の誘発が
抑えられる。このような作用効果は、もみ抜き保持器
や、波形プレス保持器に対しても同様に得られる。
【0025】以上に説明された実施形態は、本発明を実
施するための一例であり、本発明はこれらの実施形態に
とらわれることなく実施可能である。例えば、ポケット
に形成される凹部は円筒面である必要はなく、例えば円
錐面などが考えられる。また保持器は冠形である必要は
なく、波形や、もみ抜き形などの保時器でもよい。例え
ば、波形の保持器又はもみ抜き形の保持器の場合は、ポ
ケット内壁における保持器の軸線方向の少なくとも一方
の面、好ましくは両方の面に凹部が形成される。
【0026】
【発明の効果】上述されたように、本発明による玉軸受
は、転動体を保持するポケットが玉軸受の軸線方向側の
面に凹部を有し、前記転動体が前記凹部の内面に接触せ
ずに前記ポケットに保持されることを特徴とするので、
保持器音の誘発を防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る保持器の軸方向断面を
示す。
【図2】本発明の実施形態に係る保持器の斜視図を示
す。
【図3】図1に示される保持器の一部拡大図を示す。
【図4】従来型の玉軸受に備えられた保持器の斜視図を
示す。
【符号の説明】
1 ポケット 2 球面部 3 円筒面部 4 保持器の内周端 5 保持器の外周端 7 エッジ c1 球面部の中心 c2 円筒面部の中心 r1 球面部の半径 r2 球面部の半径 50 保持器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野田 万朶 神奈川県藤沢市鵠沼神明1丁目5番50号 日本精工株式会社内 Fターム(参考) 3J101 AA02 AA32 AA42 AA62 BA25 BA44 BA50 CA11 EA36 EA63 FA01 FA33

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 転動体を収容保持するポケットを円周方
    向の複数個所に形成した保持器を備える玉軸受におい
    て、 前記ポケットが前記玉軸受の軸線方向側の面に凹部を有
    し、 前記転動体が前記凹部の内面に接触せずに前記ポケット
    に保持されることを特徴とする玉軸受。
JP2000285471A 2000-09-20 2000-09-20 玉軸受 Withdrawn JP2002098150A (ja)

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