JP2004060701A - 玉軸受用冠型保持器および、その保持器を組込んだ玉軸受 - Google Patents
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Abstract
【課題】玉と内外輪軌道溝との潤滑状態を劣化させることなく、磨耗や焼き付きの発生虞れもなく、保持器の半径方向動き量と軸方向動き量を共に抑制することが出来る冠型保持器および該保持器を用いた玉軸受を提供する
【解決手段】複数のポケットを有すると共に、ポケット内面の一部が開口している冠型保持器であって、少なくとも一箇所以上のポケットに保持器半径方向動き量抑制手段Aと保持器軸方向動き量抑制手段Bが施されており、保持器半径方向動き量抑制手段は、ポケット6の内径側エッジ部と外径側エッジ部のいずれか一方あるいは両方に、ポケットの軸方向線分に対して相対向して突起7を形成することであり、保持器軸方向動き量抑制手段は、ポケット6の軸方向隙間Laが、円周方向隙間Lrよりも小さく設定される単一あるいは複数の曲面からなるポケット面で構成されている。
【選択図】 図1
【解決手段】複数のポケットを有すると共に、ポケット内面の一部が開口している冠型保持器であって、少なくとも一箇所以上のポケットに保持器半径方向動き量抑制手段Aと保持器軸方向動き量抑制手段Bが施されており、保持器半径方向動き量抑制手段は、ポケット6の内径側エッジ部と外径側エッジ部のいずれか一方あるいは両方に、ポケットの軸方向線分に対して相対向して突起7を形成することであり、保持器軸方向動き量抑制手段は、ポケット6の軸方向隙間Laが、円周方向隙間Lrよりも小さく設定される単一あるいは複数の曲面からなるポケット面で構成されている。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数個の玉を内外輪間に等配かつ転動自在に保持する冠型保持器、および該保持器を用いてなる玉軸受に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、回転体を回転・支持する機械要素として、転がり軸受、特に転動体に玉を用いた深溝玉軸受(以下、玉軸受とも称す)が広く用いられている。
玉軸受の玉は、内外輪軌道溝間に、保持器によって等配に配置されており、保持器は、鋼製のものから樹脂製のものまで用途によって多種のものがある。
特に、図2に示すようなプラスチック(熱可塑性樹脂)を用いた冠型保持器は、鋼製の保持器に比べ、形状設計の自由度が大きく、低コスト、低トルク(低摩擦・低摩耗)、軽量等の利点があり、拡大傾向にある。
近年、これらの玉軸受には、静粛性の要求が日を追う毎に厳しくなっている。
図33,34において、これらの保持器100は、複数の玉102を内外輪軌道溝間に等配に配設・保持するポケット104があるが、そのポケット径D1は玉径D2よりも若干大きい径を有するように設計されており、玉102とポケット104内面との間には隙間(ポケット隙間)Ps又はMs2が存在している。
よって、玉軸受の回転あるいは静止状態において、保持器100はポケット隙間Ps又はMs2分だけ自由に移動可能である(保持器動き量)。
特に図35に示すように、保持器100は半径方向S2あるいは軸方向S1に動くが、この保持器100の動き量が大きいと、軸受回転中に保持器音と称する異音が発生することがあり、特に、玉軸受内にグリースが封入されている場合に生じやすい(図中、110は内輪、112は外輪)。そこで、本出願人は、この保持器の動き量を抑制する手段を施した冠型保持器について先に出願している(特開平9−158951号、特開2000−337387)。
特開平9−158951号では、図36に示すように「片方の側面部に開口部を有したポケット104を複数個備えてなる冠形保持器100において、前記ポケット104が、直径方向の中心線に沿った周壁を有するストレート穴に形成されていると共に、該穴の内径端縁105と外径側端縁106とのいずれか一方あるいは双方において、転動体102をそれぞれの端縁側に保持する突起107を、ストレート穴の軸心方向に向けて相対向せしめて形成されてなる」転がり軸受用冠型保持器が提供されている。
この発明の保持器によれば、保持器の半径方向動き量をコントロールすることが可能である。
一方、特開2000−337387では、図37に示すように「全体が円環状をなし、円周方向の複数箇所に、ポケット面では転動体102を収容保持するポケット104を形成し、且つ、各ポケット104のアキシアル方向の一方側に前記転動体102の直径より開口幅が小さい開口部108を設けた転がり軸受用保持器において、前記アキシアル方向における前記転動体102の転動面と前記ポケット面との間に設けたアキシアル隙間δと、前記転動体102の回転直径Daの関係を、δ/Da=−0.01〜0.02の範囲に設定し、前記ポケット面を、前記開口部108の内側に設けた一対の第1ポケット面109,109と、これら第1のポケット面109,109の間に設けた第2のポケット面110とで構成し、前記第1のポケット面109の曲率半径Raの中心を、前記転動体102の回転中心に略一致している前記第2のポケット面110の曲率半径Rの中心に対して、前記アキシアル方向、或いは円周方向h2に偏在させた」転がり軸受用保持器が提供されている。
この発明の保持器によれば、保持器の軸方向動き量をコントロールすることが可能である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上述した夫々の先行技術によれば、上述の通り半径方向あるいは軸方向の保持器の動きを抑制し、保持器が動くことによって生じる夫々の保持器音を効果的に抑制することはできる。
しかし、保持器音には、上述のように保持器が半径方向に動いて発生する形態と、保持器が軸方向に動くことによって発生する形態があり、それぞれ、保持器音の音色や騒音レベル、発生条件(回転数、荷重、温度、グリース等)などが異なる。
また玉軸受は、トルク、静粛性、回転精度、荷重負荷能力、取扱い性等のバランスの良さから、自動車部品、家電製品、情報機器、精密機器等、あらゆる用途に広く用いられている。さらに、これらの製品に組込まれた玉軸受の運転条件(荷重・回転数・温度・グリース等)は広範囲にわたり、例えば、自動車に搭載される玉軸受や、エアコンの室外機等、屋外で使用される場合には、広い温度範囲(例えば−40°〜120°程度)での動作が要求される。また、機器の効率等の観点から、回転数の変化も広い範囲で制御される場合がある。
よって、ある機器に組込まれた玉軸受は、ある運転状況のもとでは、保持器が半径方向に動いて発生する保持器音が生じ、またある運転状況のもとでは、保持器が軸方向に動くことによって発生する保持器音が生じる場合がある。
すなわち、上記従来技術は、何れかの保持器音を抑制することにあっては効果的であるが、その両方をともに抑制するという状況下にあっては困難である場合が生じる可能性もある。
また、玉を保持するポケットと玉とのすきまを、「ほぼゼロ」にすることによって、保持器の半径方向および軸方向動きを抑制することは理論的に可能である。しかし、ポケットがグリース等の潤滑剤を掻き取ってしまい、玉と内外輪軌道溝との潤滑状態を劣化させ、摩耗や焼き付きを生じるおそれがあることから、実用化は困難である。
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みなされたものであり、玉と内外輪軌道溝との潤滑状態を劣化させることなく、摩耗や焼き付きの発生虞れもなく、保持器の半径方向動き量と軸方向動き量を共に抑制することが出来る冠型保持器および該保持器を用いた玉軸受を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために本発明がなした技術的手段は、複数のポケットを有すると共に、ポケット内面の一部が開口している冠型保持器であって、少なくとも一箇所以上のポケットに保持器半径方向動き量抑制手段と保持器軸方向動き量抑制手段が施されている玉軸受用冠型保持器としたことである。この場合において、保持器半径方向動き量抑制手段は、ポケットの内径側エッジ部と外径側エッジ部のいずれか一方あるいは両方に、ポケットの軸方向線分に対して相対向して設けられた突起を有し、保持器軸方向動き量抑制手段は、ポケットの軸方向隙間が、円周方向隙間よりも小さく設定される単一あるいは複数の曲面からなるポケット面を有することである。
また、複数のポケットを有すると共に、ポケット内面の一部が開口している冠型保持器であって、少なくとも複数のポケットに保持器半径方向動き量抑制手段を施し、該ポケット以外のポケットの少なくとも複数のポケットに保持器軸方向動き量抑制手段が施されている玉軸受用冠型保持器とすることもできる。この場合において、保持器半径方向動き量抑制手段は、複数のポケットの内径側エッジ部と外径側エッジ部のいずれか一方あるいは両方に、ポケットの軸方向線分に対して相対向して設けられた突起を有し、保持器軸方向動き量抑制手段は、前記ポケット以外のポケットの少なくとも複数のポケットの軸方向隙間が、円周方向隙間よりも小さく設定される単一あるいは複数の曲面からなるポケット面を有することである。
玉軸受を構成するにあたり、上述のいずれかに記載の玉軸受用冠型保持器を用いるものとする。
【0005】
【発明の実施の形態】
以下、本発明転がり軸受の一実施形態を図に基づいて説明する。
なお、本実施形態は本発明の一実施形態にすぎず何らこれに限定して解釈されるものではなく、本発明の範囲内で適宜設計変更可能である。
【0006】
図1は、本発明の保持器を使用した本発明転がり軸受の一実施形態を示す。
転がり軸受は、外輪1と内輪2からなる一対の軸受軌道輪と、該外輪1と内輪2の間に冠型保持器4を介して組み込まれる複数個の転動体(玉)3と、外輪1と内輪2の間に必要に応じて備えられ軸受内を密封する密封板(接触若しくは非接触シール又はシールド)5とによって構成されている。
また、本実施形態において、冠型保持器4以外の構成、例えば外輪1、内輪2、密封板5にあっては特に図示形態に限定されず任意に設計変更可能であるが、転動体(玉)3にあっては、同一サイズ(同一直径)のものを所望数組み込むものとする。軸受内には、必要に応じてグリース・潤滑油が入れられる。
本発明は、上記軸受構成の内、冠型保持器4に特徴的な構成を有するため、以下、冠型保持器についての説明を中心に述べる。
【0007】
例えば図2に代表例として挙げるように、冠型保持器4は、ポケット内面の一部が開口している所望径のポケット6を、円周方向に等間隔に複数個設けた円環状の保持器である。
そして、本発明は、この種の冠型保持器4のポケット6に、以下に説明する保持器の半径方向動き量を抑制する技術的手段Aと、軸方向動き量を抑制する技術的手段Bからなる特有の技術的手段を施すものとしている。
【0008】
次に、保持器の半径方向動き量を抑制する技術的手段Aの一実施形態と、軸方向動き量を抑制する技術的手段Bの一実施形態を夫々分けて説明すると共に、夫々の手段ABを施した保持器のポケット位置を図と共に説明する。
【0009】
「保持器の半径方向動き量を抑制する技術的手段A」
図3乃至図8は、冠型保持器4の半径方向動き量を抑制する手段Aの一例を挙げたものである。
【0010】
図3乃至5は、ポケット6を内径側エッジ部6aと外径側エッジ部6bのいずれか一方あるいは両方に、保持器4のポケット6の軸方向線分に対して相対向して突起7,7を形成した形態例である。
図3は、ポケット6を内径側エッジ部6aにおいて、保持器4のポケット6の軸方向線分に対して相対向して突起7,7を形成した形態例である。
図4は、ポケット外径側エッジ部6bにおいて、保持器4のポケット6の軸方向線分に対して相対向して突起7,7を形成した形態例である。
図5は、ポケット内径側エッジ部6aと外径側エッジ部6bの両方において、保持器4のポケット6の軸方向線分に対して相対向して突起7,7を形成した形態例である。
図3乃至図5に示したものは、突起7のエッジ部が、玉3と接触することで保持器4の半径方向動き量を抑制し、その他のポケット面には、潤滑剤が付着・堆積しており、それが玉表面に塗布されることによって、玉3と外内輪軌道溝との潤滑に寄与する。
図3乃至図5に示したものは、保持器の半径方向動き量を抑制する技術的手段Aの一形態に過ぎず、その突起7の寸法・形状等は、保持器の半径方向動き量を抑制することが可能な形態であれば良く、本発明の範囲内において適宜設計変更可能である。
【0011】
図6乃至図8は、ポケット6を内径側エッジ部6aと外径側エッジ部6bのいずれか一方あるいは両方に、保持器4のポケット6の軸方向線分に対して相対向して突起7,7を形成した形態例である。
図6は、突起7,7が、ポケット6の軸方向線分に対して相対向して、夫々連続した形状を有した形態である。
図7は、突起7,7が、ポケット6の軸方向線分に対して相対向して夫々複数に分割された形状を有した形態である。
図8は、図7に関する改良型で、突起7,7形状を保持器内径側あるいは外径側から見て半円状に形成した形態である。
図6乃至図8に示したものは、突起7のエッジ部が、玉3と接触することで保持器4の半径方向動き量を抑制し、その他のポケット面には、潤滑剤が付着・堆積しており、それが玉表面に塗布されることによって、玉3と外内輪軌道溝との潤滑に寄与する。
図6乃至図8に示したものは、保持器の半径方向動き量を抑制する技術的手段Aの一形態に過ぎず、その突起7の寸法・形状等は、保持器の半径方向動き量を抑制することが可能な形態であれば良く、本発明の範囲内において適宜設計変更可能である。
【0012】
図9は、保持器の半径方向動き量を抑制する技術的手段Aのもう一つの例で、ポケット6のPCD(ピッチ円直径)を玉3のPCDに対して偏在させる手段であり、すなわち、ポケット6の中心を、外内輪1,2間に玉3を組込んだ場合の玉3の中心に対して、偏在させるものである。
図9では、ポケット6の中心を、玉3の中心に対して半径方向外側へ取っているが、その逆(ポケット6の中心を玉3の中心に対して半径方向内側)でも良い。図9においては、ポケット6の内径側エッジ6aあるいは外径側エッジ6bが玉3と接触するが、各々、反対方向のエッジに至る領域には、玉3とポケット6とのすきまが存在し、潤滑剤が付着・堆積しており、それが玉表面に塗布されることによって、玉3と外内輪軌道溝との潤滑に寄与する。
【0013】
「保持器の軸方向動き量を抑制する手段B」
図11乃至図17は、保持器4の軸方向動き量を抑制する手段Bの一例を挙げたもので、図10に示すように、ポケット6の軸方向隙間Laが、円周方向隙間Lrよりも小さく設定された、単一あるいは複数の曲面からなるポケット面6cで構成した形態例である。
図11は、ポケット面6cが、二つの曲率半径および曲率中心からなる複合面6d,6dと6eで構成されている。
図12は、ポケット面6cが、一つの曲率半径および曲率中心をもつ曲面6dと、平面6fとからなる複合面6d,6dと6fで構成されている。
図13は、ポケット面6cが、二つの曲率半径および一つの曲率中心からなる複合面(楕円)6d,6dと6gで構成されている。
図14は、ポケット底面6hが、保持器開口側に向かって突出する一つの突起6iを設けた複合面である。
図15は、ポケット底面6hが、保持器開口側に向かって突出する二つの突起6iを設けた複合面である。
図16は、ポケット開口側面6jに、ポケット底面6h側に向かって突出する二つの突起6iを設けた複合面である。
図17は、夫々のポケット6の中心(単一曲面)を通る線分が、玉3の中心を通る線分に対して、軸方向側に偏在している形態である。
図11乃至図17に示した形態のポケット6は、図3乃至9の場合と同様に、玉3とポケット6のすきまが存在し、潤滑剤が付着・堆積しており、それが玉表面に塗布されることによって、玉3と外内輪軌道溝との潤滑に寄与する。
図11乃至図17に示したものは、保持器の軸方向動き量を抑制する手段Bの一形態に過ぎず何ら限定されず、寸法・形状等は、保持器の軸方向動き量を抑制することが可能な形態であれば良く、本発明の範囲内において適宜設計変更可能である。
【0014】
したがって、上述した図3乃至図17に示す形態(手段)を、以下に説明する図18乃至図32に示したポケット位置に適応することにより、保持器の半径方向動き量と軸方向動き量の両方を抑制することが可能となる。
これら手段の組合せは、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において自由であって適宜設計変更可能である。
【0015】
「保持器の半径方向動き量抑制手段Aと軸方向動き量抑制手段Bのポケット位置適応例」
図18は、6つのポケットを有する冠型保持器4において、三箇所のポケット6の夫々すべてに、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aおよび、軸方向動き量を抑制する手段Bが設定されている形態の位置関係を示したものである(すなわち、三箇所のポケット6のそれぞれにA+B構成を有している)。
本実施形態では、この三箇所のポケット6は、120°等配に位置している。これ以外のポケット6″は、周知の形状のポケットに形成し、好ましくは、玉との半径方向隙間および軸方向隙間をより大きく設定し、該ポケットが玉を拘束、あるいは玉が該ポケットを回転駆動することがないように設定する。
なお、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aと、軸方向動き量を抑制する手段Bは、上述した実施の形態から任意に選択して適用される。
図19は、7つのポケットを有する冠型保持器4において、三箇所のポケット6の夫々すべてに、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aおよび、軸方向動き量を抑制する手段Bが設定されている形態の位置関係を示したものである(すなわち、三箇所のポケット6のそれぞれにA+B構成を有している)。
本実施形態では、ポケット総数が7つのため、この三箇所のポケット6は、120°等配の位置とはならない。したがって、できる限り120°等配の位置となるように設定する。これ以外のポケット6″は、周知の形状のポケットに形成し、好ましくは、玉との半径方向隙間および軸方向隙間をより大きく設定し、該ポケット6″が玉を拘束、あるいは玉が該ポケット6″を回転駆動することがないように設定する。
図20は、8つのポケットを有する冠型保持器4において、三箇所のポケット6の夫々全てに、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aおよび、軸方向動き量を抑制する手段Bが設定されている形態の位置関係を示したものである(すなわち、三箇所のポケット6のそれぞれにA+B構成を有している)。
本実施形態では、ポケット総数が8つのため、この三箇所のポケット6は、120°等配の位置とはならない。したがって、できる限り120°等配の位置となるように設定する。これ以外のポケット6″は、周知の形状のポケットに形成し、好ましくは、玉との半径方向隙間および軸方向隙間をより大きく設定し、該ポケット6″が玉を拘束、あるいは玉が該ポケット6″を回転駆動することがないように設定する。
【0016】
図21は、6つのポケットを有する冠型保持器4において、三箇所のポケット6には保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定し、他の三箇所のポケット6′には、軸方向動き量を抑制する手段Bが設定されている形態の位置関係を示したものである。
図21のポケットは、夫々異なる抑制手段を設定しているので、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定したポケット6と、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定したポケット6′が交互に配置されるようにする。
従って、本実施形態の場合、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定したポケット6と、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定したポケット6′は、夫々120°等配に位置している。
図21において、黒塗りしたポケット6に、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定した場合には、斜線部のポケット6′は、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定する。
図22は、7つのポケットを有する冠型保持器4において、三箇所のポケット6には保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定し、他の三箇所のポケット6′には、軸方向動き量を抑制する手段Bが設定されている形態の位置関係を示したものである。
図22の場合、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定したポケット6と、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定したポケット6′は、夫々120°等配とはならないので、出来るだけ120°等配の位置となるように設定する。本実施形態では、夫々のポケットに異なる抑制手段を設定しているので、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定したポケット6と、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定したポケット6′が交互に配置されるようにする。
図22において、黒塗りしたポケット6が保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定した場合には、斜線部のポケット6′は、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定する。
図22において、保持器4の半径方向動き量を抑制する手段Aを三箇所設定し、他の三箇所に、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定した場合、残りの一箇所のポケット6″は、周知の形状のポケットに設定し、好ましくは、玉3との半径方向隙間および、軸方向隙間をより大きく設定し、該ポケット6″が玉3を拘束、あるいは玉3が該ポケット6″を回転駆動することがないように設定する。ただし、軸受の運転条件、保持器加工等、諸般の事情により、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aあるいは、軸方向動き量を抑制する手段Bあるいは、その両方を設定することも可能である。
図23は、8つのポケットを有する冠型保持器4において、三箇所のポケット6に保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定し、他の三箇所のポケット6′に軸方向動き量を抑制する手段Bが設定されている形態の位置関係を示したものである。
図23の場合、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定したポケット6と、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定したポケット6′は、各々、120°等配とならないので、出来るだけ120°等配の位置となるように設定する。
図23のポケットは、夫々異なる抑制手段を設定しているので、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定したポケット6と、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定したポケット6′が交互に配置されるようにする。
図23において、黒塗りしたポケット6が保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定した場合には、斜線部のポケット6′は、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定する。
図23において、保持器4の半径方向動き量を抑制する手段Aを三箇所設定し、他の三箇所に軸方向動き量を抑制する手段Bを設定した場合、残りの二箇所のポケット6″は、周知の形状のポケットに設定し、好ましくは、玉3との半径方向隙間および、軸方向隙間をより大きく設定し、該ポケット6″が玉3を拘束、あるいは玉3が該ポケット6″を回転駆動することが無いように設定する。ただし、軸受の運転条件、保持器加工等、諸般の事情により、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aあるいは、軸方向動き量を抑制する手段Bあるいは、その両方を設定することも可能である。
【0017】
図18乃至図23は、三箇所のポケットに対して、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aあるいは、軸方向動き量を抑制する手段Bあるいは、その両方を設定する例であるが、ポケット総数が、6、7、8以外の保持器にも適応可能であり、120°等配あるいは出来るだけ120°等配となるように設定すればよい。
また、残りのポケット6″については、周知の形状のポケットに設定し、好ましくは、玉3との半径方向隙間および、軸方向隙間をより大きく設定し、該ポケット6″が玉3を拘束、あるいは玉3が該ポケット6″を回転駆動することが無いように設定するか、保持器4の半径方向動き量を抑制することも可能である。
【0018】
図24は、8つのポケットを有する冠型保持器において、四箇所のポケット6のそれぞれすべてに、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aおよび、軸方向動き量を抑制する手段Bが併せて設定されている形態の位置関係を示したものである(すなわち、夫々のポケット6にA+B構成を有している)。
図24の四箇所のポケット6は、90°等配に位置している。図24のそれ以外のポケット6″は、周知の形状のポケットに設定し、好ましくは、玉3との半径方向隙間および、軸方向隙間をより大きく設定し、該ポケット6″が玉3を拘束、あるいは玉3が該ポケット6″を回転駆動することが無いように設定する。
図25は、9つのポケットを有する冠型保持器において、四箇所のポケット6の夫々すべてに、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aおよび軸方向動き量を抑制する手段Bが夫々設定されている形態の位置関係を示したものである(すなわち、夫々のポケット6にA+B構成を有している)。
図25は、9つのポケットであるので、上記のA+Bのポケット6は、90°等配の位置とならないので、このような場合には、出来るだけ90°等配の位置となるように設定する。
それ以外のポケット6″は、周知の形状のポケットに設定し、好ましくは、玉3との半径方向隙間および、軸方向隙間をより大きく設定し、該ポケット6″が玉3を拘束、あるいは該ポケット6″が玉3を拘束、あるいは玉3が該ポケット6″を回転駆動することが無いように設定する。
図26は、10個のポケットを有する冠型保持器4において、四箇所のポケットの夫々すべてに、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aおよび、軸方向動き量を抑制する手段Bが夫々設定されている形態の位置関係を示したものである(すなわち、夫々のポケット6にA+B構成を有している)。
図26は、10個のポケットであるので、上記A+Bのポケット6は、90°等配の位置とならないので、このような場合には、出来るだけ90°等配の位置となるように設定する。
それ以外のポケット6″は、周知の形状のポケットに設定し、好ましくは、玉との半径方向隙間および、軸方向隙間をより大きく設定し、該ポケットが玉を拘束、あるいは玉が該ポケットが玉を拘束、あるいは玉が該ポケットを回転駆動することが無いように設定する。
【0019】
図27は、8つのポケットを有する冠型保持器において、四箇所のポケット6に保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定し、他の四箇所のポケット6′において、軸方向動き量を抑制する手段Bが設定されている形態の位置関係を示したものである。
図27のポケットは各々、異なる抑制手段を設定しているので、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定したポケット6と、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定したポケット6′が交互に配置されるようにする。
図27の場合、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定したポケット6と、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定したポケット6′は、夫々90°等配に位置している。
図27において、黒塗りしたポケット6が保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定した場合には、斜線部のポケット6′は、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定する。
図28は、9つのポケットを有する冠型保持器において、四箇所のポケット6に保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定し、他の四箇所のポケット6′において、軸方向動き量を抑制する手段Bが設定されている形態の位置関係を示したものである。
図28の場合、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定したポケット6と、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定したポケット6′は、夫々90°等配とならないので、出来るだけ90°等配の位置となるように設定する。
図28のポケットは、夫々異なる抑制手段を設定しているので、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定したポケット6と、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定したポケット6′が交互に配置されるようにする。
図28において、黒塗りしたポケット6が保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定した場合には、斜線部のポケット6′は、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定する。
図28において、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを四箇所設定し、他の四箇所に、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定した場合、残りの一箇所のポケット6″は、周知の形状のポケットに設定し、好ましくは、玉との半径方向隙間および、軸方向隙間をより大きく設定し、該ポケットが玉を拘束、あるいは玉が該ポケットを回転駆動することが無いように設定する。
ただし、軸受の運転条件、保持器加工等、諸般の事情により、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aあるいは、軸方向動き量を抑制する手段Bあるいは、その両方を設定することも可能である。
図29は、10個のポケットを有する冠型保持器において、四箇所のポケット6に、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定し、他の四箇所のポケット6′において、軸方向動き量を抑制する手段Bが設定されている形態の位置関係を示したものである。
図29の場合、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定したポケット6と、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定したポケット6′は、夫々90°等配とならないので、出来るだけ90°等配の位置となるように設定する。
図29のポケットは各々、異なる抑制手段を設定しているので、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定したポケット6と、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定したポケット6′が交互に配置されるようにする。
図29において、黒塗りしたポケット6が保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定した場合には、斜線部のポケット6′は、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定する。
図29において、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを四箇所設定し、他の四箇所に、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定した場合、残りの二箇所のポケット6″は、周知の形状のポケットに設定し、好ましくは、玉との半径方向隙間および、軸方向隙間をより大きく設定し、該ポケットが玉を拘束、あるいは玉が該ポケットを回転駆動することが無いように設定する。
ただし、軸受の運転条件、保持器加工等、諸般の事情により、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aあるいは、軸方向動き量を抑制する手段Bあるいは、その両方を設定することも可能である。
【0020】
図24乃至図29は、四箇所のポケットに対して、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aあるいは、軸方向動き量を抑制する手段Bあるいは、その両方を設定する例であるが、ポケット総数が、8、9、10以外の保持器にも適応可能であり、90°等配あるいは、出来るだけ90°等配となるように設定すればよい。
ただし、三箇所(120°等配)の設定が可能な場合には、図18乃至図23に示した実施例を適用することも可能である。
また、残りのポケット6″については、周知の形状のポケットに設定し、好ましくは、玉との半径方向隙間および、軸方向隙間をより大きく設定し、該ポケットが玉を拘束、あるいは玉が該ポケットを回転駆動することが無いように設定するか、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aあるいは、軸方向動き量を抑制する手段Bあるいは、その両方を設定することも可能である。
図18乃至図29では、三箇所あるいは四箇所のポケットに対して、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aあるいは、軸方向動き量を抑制する手段Bあるいは、その両方を設定する例を示したが、全てのポケットにおいて、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aあるいは、軸方向動き量を抑制する手段Bあるいはその両方を設定することも可能である。
【0021】
図30乃至図32は、二箇所のポケットに対して、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aあるいは、軸方向動き量を抑制する手段Bあるいは、その両方を設定する例を示しているが、図30、図32のように、設定したポケット6が、対称位置となるようにすることが好ましいが、ポケット6が対称位置に無い場合には、出来るだけ対称位置となる二つのポケットに対して設定する。
図において、どちらか一方の黒塗りした位置のポケット6が保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定した場合には、もう一方の黒塗りした位置のポケット6が、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定するようにする。
どちらか一方の黒塗りした位置のポケット6が保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aおよび、軸方向動き量を抑制する手段Bの両方を設定した場合には、もう一方の黒塗りした位置のポケットは、半径方向動き量を抑制する手段Aあるいは、軸方向動き量を抑制する手段Bあるいはその両方を設定するようにする。
【0022】
【発明の効果】
本発明は、上述の通りの構成を有することにより、玉と内外輪軌道溝との潤滑状態を劣化させることなく、摩耗や焼き付きの発生虞れもなく、保持器の半径方向動き量と軸方向動き量を共に抑制することが出来る冠型保持器および該保持器を用いた玉軸受の提供が成し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明冠型保持器を用いた玉軸受の一実施形態を示す縦断面図。
【図2】冠型保持器の一実施形態を示す斜視図。
【図3】保持器半径方向動き量抑制手段の一実施形態を拡大して示す概略断面図。
【図4】保持器半径方向動き量抑制手段の一実施形態を拡大して示す概略断面図。
【図5】保持器半径方向動き量抑制手段の一実施形態を拡大して示す概略断面図。
【図6】保持器半径方向動き量抑制手段の一実施形態を拡大して示す概略断面図。
【図7】保持器半径方向動き量抑制手段の一実施形態を拡大して示す概略断面図。
【図8】保持器半径方向動き量抑制手段の一実施形態を拡大して示す概略断面図。
【図9】保持器半径方向動き量抑制手段の一実施形態を拡大して示す概略断面図。
【図10】保持器ポケットの軸方向隙間が円周方向隙間より小さく設定されたポケット面を示す形態例で、(a)はポケットの円周方向隙間を示し、(b)は軸方向隙間を示す。
【図11】保持器半径方向動き量抑制手段の一実施形態を拡大して示す概略断面図。
【図12】保持器軸方向動き量抑制手段の一実施形態を拡大して示す概略断面図。
【図13】保持器軸方向動き量抑制手段の一実施形態を拡大して示す概略断面図。
【図14】保持器軸方向動き量抑制手段の一実施形態を拡大して示す概略断面図。
【図15】保持器軸方向動き量抑制手段の一実施形態を拡大して示す概略断面図。
【図16】保持器軸方向動き量抑制手段の一実施形態を拡大して示す概略断面図。
【図17】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図18】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図19】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図20】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図21】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図22】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図23】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図24】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図25】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図26】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図27】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図28】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図29】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図30】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図31】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図32】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図33】玉と保持器ポケット内面との隙間を示す概略断面図。
【図34】玉と保持器ポケット内面との隙間を示す概略断面図
【図35】保持器の半径方向と軸方向の動き量を示す概略断面図。
【図36】先行技術を示す拡大断面図。
【図37】先行技術を示す拡大断面図。
【符号の説明】
1:外輪
2:内輪
3:玉
4:冠型保持器
6:ポケット
7:突起
Lr:円周方向隙間
La:軸方向隙間
A:保持器半径方向動き量抑制手段
B:保持器軸方向動き量抑制手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数個の玉を内外輪間に等配かつ転動自在に保持する冠型保持器、および該保持器を用いてなる玉軸受に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、回転体を回転・支持する機械要素として、転がり軸受、特に転動体に玉を用いた深溝玉軸受(以下、玉軸受とも称す)が広く用いられている。
玉軸受の玉は、内外輪軌道溝間に、保持器によって等配に配置されており、保持器は、鋼製のものから樹脂製のものまで用途によって多種のものがある。
特に、図2に示すようなプラスチック(熱可塑性樹脂)を用いた冠型保持器は、鋼製の保持器に比べ、形状設計の自由度が大きく、低コスト、低トルク(低摩擦・低摩耗)、軽量等の利点があり、拡大傾向にある。
近年、これらの玉軸受には、静粛性の要求が日を追う毎に厳しくなっている。
図33,34において、これらの保持器100は、複数の玉102を内外輪軌道溝間に等配に配設・保持するポケット104があるが、そのポケット径D1は玉径D2よりも若干大きい径を有するように設計されており、玉102とポケット104内面との間には隙間(ポケット隙間)Ps又はMs2が存在している。
よって、玉軸受の回転あるいは静止状態において、保持器100はポケット隙間Ps又はMs2分だけ自由に移動可能である(保持器動き量)。
特に図35に示すように、保持器100は半径方向S2あるいは軸方向S1に動くが、この保持器100の動き量が大きいと、軸受回転中に保持器音と称する異音が発生することがあり、特に、玉軸受内にグリースが封入されている場合に生じやすい(図中、110は内輪、112は外輪)。そこで、本出願人は、この保持器の動き量を抑制する手段を施した冠型保持器について先に出願している(特開平9−158951号、特開2000−337387)。
特開平9−158951号では、図36に示すように「片方の側面部に開口部を有したポケット104を複数個備えてなる冠形保持器100において、前記ポケット104が、直径方向の中心線に沿った周壁を有するストレート穴に形成されていると共に、該穴の内径端縁105と外径側端縁106とのいずれか一方あるいは双方において、転動体102をそれぞれの端縁側に保持する突起107を、ストレート穴の軸心方向に向けて相対向せしめて形成されてなる」転がり軸受用冠型保持器が提供されている。
この発明の保持器によれば、保持器の半径方向動き量をコントロールすることが可能である。
一方、特開2000−337387では、図37に示すように「全体が円環状をなし、円周方向の複数箇所に、ポケット面では転動体102を収容保持するポケット104を形成し、且つ、各ポケット104のアキシアル方向の一方側に前記転動体102の直径より開口幅が小さい開口部108を設けた転がり軸受用保持器において、前記アキシアル方向における前記転動体102の転動面と前記ポケット面との間に設けたアキシアル隙間δと、前記転動体102の回転直径Daの関係を、δ/Da=−0.01〜0.02の範囲に設定し、前記ポケット面を、前記開口部108の内側に設けた一対の第1ポケット面109,109と、これら第1のポケット面109,109の間に設けた第2のポケット面110とで構成し、前記第1のポケット面109の曲率半径Raの中心を、前記転動体102の回転中心に略一致している前記第2のポケット面110の曲率半径Rの中心に対して、前記アキシアル方向、或いは円周方向h2に偏在させた」転がり軸受用保持器が提供されている。
この発明の保持器によれば、保持器の軸方向動き量をコントロールすることが可能である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上述した夫々の先行技術によれば、上述の通り半径方向あるいは軸方向の保持器の動きを抑制し、保持器が動くことによって生じる夫々の保持器音を効果的に抑制することはできる。
しかし、保持器音には、上述のように保持器が半径方向に動いて発生する形態と、保持器が軸方向に動くことによって発生する形態があり、それぞれ、保持器音の音色や騒音レベル、発生条件(回転数、荷重、温度、グリース等)などが異なる。
また玉軸受は、トルク、静粛性、回転精度、荷重負荷能力、取扱い性等のバランスの良さから、自動車部品、家電製品、情報機器、精密機器等、あらゆる用途に広く用いられている。さらに、これらの製品に組込まれた玉軸受の運転条件(荷重・回転数・温度・グリース等)は広範囲にわたり、例えば、自動車に搭載される玉軸受や、エアコンの室外機等、屋外で使用される場合には、広い温度範囲(例えば−40°〜120°程度)での動作が要求される。また、機器の効率等の観点から、回転数の変化も広い範囲で制御される場合がある。
よって、ある機器に組込まれた玉軸受は、ある運転状況のもとでは、保持器が半径方向に動いて発生する保持器音が生じ、またある運転状況のもとでは、保持器が軸方向に動くことによって発生する保持器音が生じる場合がある。
すなわち、上記従来技術は、何れかの保持器音を抑制することにあっては効果的であるが、その両方をともに抑制するという状況下にあっては困難である場合が生じる可能性もある。
また、玉を保持するポケットと玉とのすきまを、「ほぼゼロ」にすることによって、保持器の半径方向および軸方向動きを抑制することは理論的に可能である。しかし、ポケットがグリース等の潤滑剤を掻き取ってしまい、玉と内外輪軌道溝との潤滑状態を劣化させ、摩耗や焼き付きを生じるおそれがあることから、実用化は困難である。
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みなされたものであり、玉と内外輪軌道溝との潤滑状態を劣化させることなく、摩耗や焼き付きの発生虞れもなく、保持器の半径方向動き量と軸方向動き量を共に抑制することが出来る冠型保持器および該保持器を用いた玉軸受を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために本発明がなした技術的手段は、複数のポケットを有すると共に、ポケット内面の一部が開口している冠型保持器であって、少なくとも一箇所以上のポケットに保持器半径方向動き量抑制手段と保持器軸方向動き量抑制手段が施されている玉軸受用冠型保持器としたことである。この場合において、保持器半径方向動き量抑制手段は、ポケットの内径側エッジ部と外径側エッジ部のいずれか一方あるいは両方に、ポケットの軸方向線分に対して相対向して設けられた突起を有し、保持器軸方向動き量抑制手段は、ポケットの軸方向隙間が、円周方向隙間よりも小さく設定される単一あるいは複数の曲面からなるポケット面を有することである。
また、複数のポケットを有すると共に、ポケット内面の一部が開口している冠型保持器であって、少なくとも複数のポケットに保持器半径方向動き量抑制手段を施し、該ポケット以外のポケットの少なくとも複数のポケットに保持器軸方向動き量抑制手段が施されている玉軸受用冠型保持器とすることもできる。この場合において、保持器半径方向動き量抑制手段は、複数のポケットの内径側エッジ部と外径側エッジ部のいずれか一方あるいは両方に、ポケットの軸方向線分に対して相対向して設けられた突起を有し、保持器軸方向動き量抑制手段は、前記ポケット以外のポケットの少なくとも複数のポケットの軸方向隙間が、円周方向隙間よりも小さく設定される単一あるいは複数の曲面からなるポケット面を有することである。
玉軸受を構成するにあたり、上述のいずれかに記載の玉軸受用冠型保持器を用いるものとする。
【0005】
【発明の実施の形態】
以下、本発明転がり軸受の一実施形態を図に基づいて説明する。
なお、本実施形態は本発明の一実施形態にすぎず何らこれに限定して解釈されるものではなく、本発明の範囲内で適宜設計変更可能である。
【0006】
図1は、本発明の保持器を使用した本発明転がり軸受の一実施形態を示す。
転がり軸受は、外輪1と内輪2からなる一対の軸受軌道輪と、該外輪1と内輪2の間に冠型保持器4を介して組み込まれる複数個の転動体(玉)3と、外輪1と内輪2の間に必要に応じて備えられ軸受内を密封する密封板(接触若しくは非接触シール又はシールド)5とによって構成されている。
また、本実施形態において、冠型保持器4以外の構成、例えば外輪1、内輪2、密封板5にあっては特に図示形態に限定されず任意に設計変更可能であるが、転動体(玉)3にあっては、同一サイズ(同一直径)のものを所望数組み込むものとする。軸受内には、必要に応じてグリース・潤滑油が入れられる。
本発明は、上記軸受構成の内、冠型保持器4に特徴的な構成を有するため、以下、冠型保持器についての説明を中心に述べる。
【0007】
例えば図2に代表例として挙げるように、冠型保持器4は、ポケット内面の一部が開口している所望径のポケット6を、円周方向に等間隔に複数個設けた円環状の保持器である。
そして、本発明は、この種の冠型保持器4のポケット6に、以下に説明する保持器の半径方向動き量を抑制する技術的手段Aと、軸方向動き量を抑制する技術的手段Bからなる特有の技術的手段を施すものとしている。
【0008】
次に、保持器の半径方向動き量を抑制する技術的手段Aの一実施形態と、軸方向動き量を抑制する技術的手段Bの一実施形態を夫々分けて説明すると共に、夫々の手段ABを施した保持器のポケット位置を図と共に説明する。
【0009】
「保持器の半径方向動き量を抑制する技術的手段A」
図3乃至図8は、冠型保持器4の半径方向動き量を抑制する手段Aの一例を挙げたものである。
【0010】
図3乃至5は、ポケット6を内径側エッジ部6aと外径側エッジ部6bのいずれか一方あるいは両方に、保持器4のポケット6の軸方向線分に対して相対向して突起7,7を形成した形態例である。
図3は、ポケット6を内径側エッジ部6aにおいて、保持器4のポケット6の軸方向線分に対して相対向して突起7,7を形成した形態例である。
図4は、ポケット外径側エッジ部6bにおいて、保持器4のポケット6の軸方向線分に対して相対向して突起7,7を形成した形態例である。
図5は、ポケット内径側エッジ部6aと外径側エッジ部6bの両方において、保持器4のポケット6の軸方向線分に対して相対向して突起7,7を形成した形態例である。
図3乃至図5に示したものは、突起7のエッジ部が、玉3と接触することで保持器4の半径方向動き量を抑制し、その他のポケット面には、潤滑剤が付着・堆積しており、それが玉表面に塗布されることによって、玉3と外内輪軌道溝との潤滑に寄与する。
図3乃至図5に示したものは、保持器の半径方向動き量を抑制する技術的手段Aの一形態に過ぎず、その突起7の寸法・形状等は、保持器の半径方向動き量を抑制することが可能な形態であれば良く、本発明の範囲内において適宜設計変更可能である。
【0011】
図6乃至図8は、ポケット6を内径側エッジ部6aと外径側エッジ部6bのいずれか一方あるいは両方に、保持器4のポケット6の軸方向線分に対して相対向して突起7,7を形成した形態例である。
図6は、突起7,7が、ポケット6の軸方向線分に対して相対向して、夫々連続した形状を有した形態である。
図7は、突起7,7が、ポケット6の軸方向線分に対して相対向して夫々複数に分割された形状を有した形態である。
図8は、図7に関する改良型で、突起7,7形状を保持器内径側あるいは外径側から見て半円状に形成した形態である。
図6乃至図8に示したものは、突起7のエッジ部が、玉3と接触することで保持器4の半径方向動き量を抑制し、その他のポケット面には、潤滑剤が付着・堆積しており、それが玉表面に塗布されることによって、玉3と外内輪軌道溝との潤滑に寄与する。
図6乃至図8に示したものは、保持器の半径方向動き量を抑制する技術的手段Aの一形態に過ぎず、その突起7の寸法・形状等は、保持器の半径方向動き量を抑制することが可能な形態であれば良く、本発明の範囲内において適宜設計変更可能である。
【0012】
図9は、保持器の半径方向動き量を抑制する技術的手段Aのもう一つの例で、ポケット6のPCD(ピッチ円直径)を玉3のPCDに対して偏在させる手段であり、すなわち、ポケット6の中心を、外内輪1,2間に玉3を組込んだ場合の玉3の中心に対して、偏在させるものである。
図9では、ポケット6の中心を、玉3の中心に対して半径方向外側へ取っているが、その逆(ポケット6の中心を玉3の中心に対して半径方向内側)でも良い。図9においては、ポケット6の内径側エッジ6aあるいは外径側エッジ6bが玉3と接触するが、各々、反対方向のエッジに至る領域には、玉3とポケット6とのすきまが存在し、潤滑剤が付着・堆積しており、それが玉表面に塗布されることによって、玉3と外内輪軌道溝との潤滑に寄与する。
【0013】
「保持器の軸方向動き量を抑制する手段B」
図11乃至図17は、保持器4の軸方向動き量を抑制する手段Bの一例を挙げたもので、図10に示すように、ポケット6の軸方向隙間Laが、円周方向隙間Lrよりも小さく設定された、単一あるいは複数の曲面からなるポケット面6cで構成した形態例である。
図11は、ポケット面6cが、二つの曲率半径および曲率中心からなる複合面6d,6dと6eで構成されている。
図12は、ポケット面6cが、一つの曲率半径および曲率中心をもつ曲面6dと、平面6fとからなる複合面6d,6dと6fで構成されている。
図13は、ポケット面6cが、二つの曲率半径および一つの曲率中心からなる複合面(楕円)6d,6dと6gで構成されている。
図14は、ポケット底面6hが、保持器開口側に向かって突出する一つの突起6iを設けた複合面である。
図15は、ポケット底面6hが、保持器開口側に向かって突出する二つの突起6iを設けた複合面である。
図16は、ポケット開口側面6jに、ポケット底面6h側に向かって突出する二つの突起6iを設けた複合面である。
図17は、夫々のポケット6の中心(単一曲面)を通る線分が、玉3の中心を通る線分に対して、軸方向側に偏在している形態である。
図11乃至図17に示した形態のポケット6は、図3乃至9の場合と同様に、玉3とポケット6のすきまが存在し、潤滑剤が付着・堆積しており、それが玉表面に塗布されることによって、玉3と外内輪軌道溝との潤滑に寄与する。
図11乃至図17に示したものは、保持器の軸方向動き量を抑制する手段Bの一形態に過ぎず何ら限定されず、寸法・形状等は、保持器の軸方向動き量を抑制することが可能な形態であれば良く、本発明の範囲内において適宜設計変更可能である。
【0014】
したがって、上述した図3乃至図17に示す形態(手段)を、以下に説明する図18乃至図32に示したポケット位置に適応することにより、保持器の半径方向動き量と軸方向動き量の両方を抑制することが可能となる。
これら手段の組合せは、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において自由であって適宜設計変更可能である。
【0015】
「保持器の半径方向動き量抑制手段Aと軸方向動き量抑制手段Bのポケット位置適応例」
図18は、6つのポケットを有する冠型保持器4において、三箇所のポケット6の夫々すべてに、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aおよび、軸方向動き量を抑制する手段Bが設定されている形態の位置関係を示したものである(すなわち、三箇所のポケット6のそれぞれにA+B構成を有している)。
本実施形態では、この三箇所のポケット6は、120°等配に位置している。これ以外のポケット6″は、周知の形状のポケットに形成し、好ましくは、玉との半径方向隙間および軸方向隙間をより大きく設定し、該ポケットが玉を拘束、あるいは玉が該ポケットを回転駆動することがないように設定する。
なお、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aと、軸方向動き量を抑制する手段Bは、上述した実施の形態から任意に選択して適用される。
図19は、7つのポケットを有する冠型保持器4において、三箇所のポケット6の夫々すべてに、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aおよび、軸方向動き量を抑制する手段Bが設定されている形態の位置関係を示したものである(すなわち、三箇所のポケット6のそれぞれにA+B構成を有している)。
本実施形態では、ポケット総数が7つのため、この三箇所のポケット6は、120°等配の位置とはならない。したがって、できる限り120°等配の位置となるように設定する。これ以外のポケット6″は、周知の形状のポケットに形成し、好ましくは、玉との半径方向隙間および軸方向隙間をより大きく設定し、該ポケット6″が玉を拘束、あるいは玉が該ポケット6″を回転駆動することがないように設定する。
図20は、8つのポケットを有する冠型保持器4において、三箇所のポケット6の夫々全てに、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aおよび、軸方向動き量を抑制する手段Bが設定されている形態の位置関係を示したものである(すなわち、三箇所のポケット6のそれぞれにA+B構成を有している)。
本実施形態では、ポケット総数が8つのため、この三箇所のポケット6は、120°等配の位置とはならない。したがって、できる限り120°等配の位置となるように設定する。これ以外のポケット6″は、周知の形状のポケットに形成し、好ましくは、玉との半径方向隙間および軸方向隙間をより大きく設定し、該ポケット6″が玉を拘束、あるいは玉が該ポケット6″を回転駆動することがないように設定する。
【0016】
図21は、6つのポケットを有する冠型保持器4において、三箇所のポケット6には保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定し、他の三箇所のポケット6′には、軸方向動き量を抑制する手段Bが設定されている形態の位置関係を示したものである。
図21のポケットは、夫々異なる抑制手段を設定しているので、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定したポケット6と、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定したポケット6′が交互に配置されるようにする。
従って、本実施形態の場合、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定したポケット6と、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定したポケット6′は、夫々120°等配に位置している。
図21において、黒塗りしたポケット6に、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定した場合には、斜線部のポケット6′は、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定する。
図22は、7つのポケットを有する冠型保持器4において、三箇所のポケット6には保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定し、他の三箇所のポケット6′には、軸方向動き量を抑制する手段Bが設定されている形態の位置関係を示したものである。
図22の場合、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定したポケット6と、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定したポケット6′は、夫々120°等配とはならないので、出来るだけ120°等配の位置となるように設定する。本実施形態では、夫々のポケットに異なる抑制手段を設定しているので、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定したポケット6と、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定したポケット6′が交互に配置されるようにする。
図22において、黒塗りしたポケット6が保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定した場合には、斜線部のポケット6′は、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定する。
図22において、保持器4の半径方向動き量を抑制する手段Aを三箇所設定し、他の三箇所に、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定した場合、残りの一箇所のポケット6″は、周知の形状のポケットに設定し、好ましくは、玉3との半径方向隙間および、軸方向隙間をより大きく設定し、該ポケット6″が玉3を拘束、あるいは玉3が該ポケット6″を回転駆動することがないように設定する。ただし、軸受の運転条件、保持器加工等、諸般の事情により、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aあるいは、軸方向動き量を抑制する手段Bあるいは、その両方を設定することも可能である。
図23は、8つのポケットを有する冠型保持器4において、三箇所のポケット6に保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定し、他の三箇所のポケット6′に軸方向動き量を抑制する手段Bが設定されている形態の位置関係を示したものである。
図23の場合、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定したポケット6と、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定したポケット6′は、各々、120°等配とならないので、出来るだけ120°等配の位置となるように設定する。
図23のポケットは、夫々異なる抑制手段を設定しているので、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定したポケット6と、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定したポケット6′が交互に配置されるようにする。
図23において、黒塗りしたポケット6が保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定した場合には、斜線部のポケット6′は、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定する。
図23において、保持器4の半径方向動き量を抑制する手段Aを三箇所設定し、他の三箇所に軸方向動き量を抑制する手段Bを設定した場合、残りの二箇所のポケット6″は、周知の形状のポケットに設定し、好ましくは、玉3との半径方向隙間および、軸方向隙間をより大きく設定し、該ポケット6″が玉3を拘束、あるいは玉3が該ポケット6″を回転駆動することが無いように設定する。ただし、軸受の運転条件、保持器加工等、諸般の事情により、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aあるいは、軸方向動き量を抑制する手段Bあるいは、その両方を設定することも可能である。
【0017】
図18乃至図23は、三箇所のポケットに対して、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aあるいは、軸方向動き量を抑制する手段Bあるいは、その両方を設定する例であるが、ポケット総数が、6、7、8以外の保持器にも適応可能であり、120°等配あるいは出来るだけ120°等配となるように設定すればよい。
また、残りのポケット6″については、周知の形状のポケットに設定し、好ましくは、玉3との半径方向隙間および、軸方向隙間をより大きく設定し、該ポケット6″が玉3を拘束、あるいは玉3が該ポケット6″を回転駆動することが無いように設定するか、保持器4の半径方向動き量を抑制することも可能である。
【0018】
図24は、8つのポケットを有する冠型保持器において、四箇所のポケット6のそれぞれすべてに、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aおよび、軸方向動き量を抑制する手段Bが併せて設定されている形態の位置関係を示したものである(すなわち、夫々のポケット6にA+B構成を有している)。
図24の四箇所のポケット6は、90°等配に位置している。図24のそれ以外のポケット6″は、周知の形状のポケットに設定し、好ましくは、玉3との半径方向隙間および、軸方向隙間をより大きく設定し、該ポケット6″が玉3を拘束、あるいは玉3が該ポケット6″を回転駆動することが無いように設定する。
図25は、9つのポケットを有する冠型保持器において、四箇所のポケット6の夫々すべてに、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aおよび軸方向動き量を抑制する手段Bが夫々設定されている形態の位置関係を示したものである(すなわち、夫々のポケット6にA+B構成を有している)。
図25は、9つのポケットであるので、上記のA+Bのポケット6は、90°等配の位置とならないので、このような場合には、出来るだけ90°等配の位置となるように設定する。
それ以外のポケット6″は、周知の形状のポケットに設定し、好ましくは、玉3との半径方向隙間および、軸方向隙間をより大きく設定し、該ポケット6″が玉3を拘束、あるいは該ポケット6″が玉3を拘束、あるいは玉3が該ポケット6″を回転駆動することが無いように設定する。
図26は、10個のポケットを有する冠型保持器4において、四箇所のポケットの夫々すべてに、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aおよび、軸方向動き量を抑制する手段Bが夫々設定されている形態の位置関係を示したものである(すなわち、夫々のポケット6にA+B構成を有している)。
図26は、10個のポケットであるので、上記A+Bのポケット6は、90°等配の位置とならないので、このような場合には、出来るだけ90°等配の位置となるように設定する。
それ以外のポケット6″は、周知の形状のポケットに設定し、好ましくは、玉との半径方向隙間および、軸方向隙間をより大きく設定し、該ポケットが玉を拘束、あるいは玉が該ポケットが玉を拘束、あるいは玉が該ポケットを回転駆動することが無いように設定する。
【0019】
図27は、8つのポケットを有する冠型保持器において、四箇所のポケット6に保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定し、他の四箇所のポケット6′において、軸方向動き量を抑制する手段Bが設定されている形態の位置関係を示したものである。
図27のポケットは各々、異なる抑制手段を設定しているので、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定したポケット6と、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定したポケット6′が交互に配置されるようにする。
図27の場合、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定したポケット6と、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定したポケット6′は、夫々90°等配に位置している。
図27において、黒塗りしたポケット6が保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定した場合には、斜線部のポケット6′は、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定する。
図28は、9つのポケットを有する冠型保持器において、四箇所のポケット6に保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定し、他の四箇所のポケット6′において、軸方向動き量を抑制する手段Bが設定されている形態の位置関係を示したものである。
図28の場合、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定したポケット6と、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定したポケット6′は、夫々90°等配とならないので、出来るだけ90°等配の位置となるように設定する。
図28のポケットは、夫々異なる抑制手段を設定しているので、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定したポケット6と、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定したポケット6′が交互に配置されるようにする。
図28において、黒塗りしたポケット6が保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定した場合には、斜線部のポケット6′は、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定する。
図28において、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを四箇所設定し、他の四箇所に、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定した場合、残りの一箇所のポケット6″は、周知の形状のポケットに設定し、好ましくは、玉との半径方向隙間および、軸方向隙間をより大きく設定し、該ポケットが玉を拘束、あるいは玉が該ポケットを回転駆動することが無いように設定する。
ただし、軸受の運転条件、保持器加工等、諸般の事情により、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aあるいは、軸方向動き量を抑制する手段Bあるいは、その両方を設定することも可能である。
図29は、10個のポケットを有する冠型保持器において、四箇所のポケット6に、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定し、他の四箇所のポケット6′において、軸方向動き量を抑制する手段Bが設定されている形態の位置関係を示したものである。
図29の場合、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定したポケット6と、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定したポケット6′は、夫々90°等配とならないので、出来るだけ90°等配の位置となるように設定する。
図29のポケットは各々、異なる抑制手段を設定しているので、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定したポケット6と、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定したポケット6′が交互に配置されるようにする。
図29において、黒塗りしたポケット6が保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定した場合には、斜線部のポケット6′は、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定する。
図29において、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを四箇所設定し、他の四箇所に、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定した場合、残りの二箇所のポケット6″は、周知の形状のポケットに設定し、好ましくは、玉との半径方向隙間および、軸方向隙間をより大きく設定し、該ポケットが玉を拘束、あるいは玉が該ポケットを回転駆動することが無いように設定する。
ただし、軸受の運転条件、保持器加工等、諸般の事情により、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aあるいは、軸方向動き量を抑制する手段Bあるいは、その両方を設定することも可能である。
【0020】
図24乃至図29は、四箇所のポケットに対して、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aあるいは、軸方向動き量を抑制する手段Bあるいは、その両方を設定する例であるが、ポケット総数が、8、9、10以外の保持器にも適応可能であり、90°等配あるいは、出来るだけ90°等配となるように設定すればよい。
ただし、三箇所(120°等配)の設定が可能な場合には、図18乃至図23に示した実施例を適用することも可能である。
また、残りのポケット6″については、周知の形状のポケットに設定し、好ましくは、玉との半径方向隙間および、軸方向隙間をより大きく設定し、該ポケットが玉を拘束、あるいは玉が該ポケットを回転駆動することが無いように設定するか、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aあるいは、軸方向動き量を抑制する手段Bあるいは、その両方を設定することも可能である。
図18乃至図29では、三箇所あるいは四箇所のポケットに対して、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aあるいは、軸方向動き量を抑制する手段Bあるいは、その両方を設定する例を示したが、全てのポケットにおいて、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aあるいは、軸方向動き量を抑制する手段Bあるいはその両方を設定することも可能である。
【0021】
図30乃至図32は、二箇所のポケットに対して、保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aあるいは、軸方向動き量を抑制する手段Bあるいは、その両方を設定する例を示しているが、図30、図32のように、設定したポケット6が、対称位置となるようにすることが好ましいが、ポケット6が対称位置に無い場合には、出来るだけ対称位置となる二つのポケットに対して設定する。
図において、どちらか一方の黒塗りした位置のポケット6が保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aを設定した場合には、もう一方の黒塗りした位置のポケット6が、軸方向動き量を抑制する手段Bを設定するようにする。
どちらか一方の黒塗りした位置のポケット6が保持器の半径方向動き量を抑制する手段Aおよび、軸方向動き量を抑制する手段Bの両方を設定した場合には、もう一方の黒塗りした位置のポケットは、半径方向動き量を抑制する手段Aあるいは、軸方向動き量を抑制する手段Bあるいはその両方を設定するようにする。
【0022】
【発明の効果】
本発明は、上述の通りの構成を有することにより、玉と内外輪軌道溝との潤滑状態を劣化させることなく、摩耗や焼き付きの発生虞れもなく、保持器の半径方向動き量と軸方向動き量を共に抑制することが出来る冠型保持器および該保持器を用いた玉軸受の提供が成し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明冠型保持器を用いた玉軸受の一実施形態を示す縦断面図。
【図2】冠型保持器の一実施形態を示す斜視図。
【図3】保持器半径方向動き量抑制手段の一実施形態を拡大して示す概略断面図。
【図4】保持器半径方向動き量抑制手段の一実施形態を拡大して示す概略断面図。
【図5】保持器半径方向動き量抑制手段の一実施形態を拡大して示す概略断面図。
【図6】保持器半径方向動き量抑制手段の一実施形態を拡大して示す概略断面図。
【図7】保持器半径方向動き量抑制手段の一実施形態を拡大して示す概略断面図。
【図8】保持器半径方向動き量抑制手段の一実施形態を拡大して示す概略断面図。
【図9】保持器半径方向動き量抑制手段の一実施形態を拡大して示す概略断面図。
【図10】保持器ポケットの軸方向隙間が円周方向隙間より小さく設定されたポケット面を示す形態例で、(a)はポケットの円周方向隙間を示し、(b)は軸方向隙間を示す。
【図11】保持器半径方向動き量抑制手段の一実施形態を拡大して示す概略断面図。
【図12】保持器軸方向動き量抑制手段の一実施形態を拡大して示す概略断面図。
【図13】保持器軸方向動き量抑制手段の一実施形態を拡大して示す概略断面図。
【図14】保持器軸方向動き量抑制手段の一実施形態を拡大して示す概略断面図。
【図15】保持器軸方向動き量抑制手段の一実施形態を拡大して示す概略断面図。
【図16】保持器軸方向動き量抑制手段の一実施形態を拡大して示す概略断面図。
【図17】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図18】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図19】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図20】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図21】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図22】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図23】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図24】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図25】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図26】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図27】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図28】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図29】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図30】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図31】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図32】保持器半径方向動き量抑制手段と軸方向動き量抑制手段を適応するポケット位置例を示す概略図。
【図33】玉と保持器ポケット内面との隙間を示す概略断面図。
【図34】玉と保持器ポケット内面との隙間を示す概略断面図
【図35】保持器の半径方向と軸方向の動き量を示す概略断面図。
【図36】先行技術を示す拡大断面図。
【図37】先行技術を示す拡大断面図。
【符号の説明】
1:外輪
2:内輪
3:玉
4:冠型保持器
6:ポケット
7:突起
Lr:円周方向隙間
La:軸方向隙間
A:保持器半径方向動き量抑制手段
B:保持器軸方向動き量抑制手段
Claims (5)
- 複数のポケットを有すると共に、ポケット内面の一部が開口している冠型保持器であって、
少なくとも一箇所以上のポケットに保持器半径方向動き量抑制手段と保持器軸方向動き量抑制手段が施されていることを特徴とする玉軸受用冠型保持器。 - 保持器半径方向動き量抑制手段は、ポケットの内径側エッジ部と外径側エッジ部のいずれか一方あるいは両方に、ポケットの軸方向線分に対して相対向して設けられた突起を有し、保持器軸方向動き量抑制手段は、ポケットの軸方向隙間が、円周方向隙間よりも小さく設定される単一あるいは複数の曲面からなるポケット面を有することを特徴とする請求項1に記載の玉軸受用冠型保持器。
- 複数のポケットを有すると共に、ポケット内面の一部が開口している冠型保持器であって、
少なくとも複数のポケットに保持器半径方向動き量抑制手段を施し、該ポケット以外のポケットの少なくとも複数のポケットに保持器軸方向動き量抑制手段が施されていることを特徴とする玉軸受用冠型保持器。 - 保持器半径方向動き量抑制手段は、複数のポケットの内径側エッジ部と外径側エッジ部のいずれか一方あるいは両方に、ポケットの軸方向線分に対して相対向して設けられた突起を有し、保持器軸方向動き量抑制手段は、前記ポケット以外のポケットの少なくとも複数のポケットの軸方向隙間が、円周方向隙間よりも小さく設定される単一あるいは複数の曲面からなるポケット面を有することを特徴とする請求項3に記載の玉軸受用冠型保持器。
- 請求項1、2、3又は4のいずれかに記載の玉軸受用冠型保持器を用いたことを特徴とする玉軸受。
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