JP2024041191A - 転がり軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性の向上を実現することができる転がり軸受を提供する。【解決手段】保持器５は、互いに組み合わせられた第１環状体５１及び第２環状体５２を有する。第１環状体５１は、環状の第１本体部５３と、周方向に並んだ複数の第１爪部５４と、を含む。第２環状体５２は、環状の第２本体部５５と、周方向に並んだ複数の第２爪部５６と、を含む。対応する一対の第１爪部５４及び第２爪部５６は、第１環状体５１に対する第２環状体５２の軸方向へのずれが規制され且つ第１環状体５１に対する第２環状体５２の周方向へのずれが許容されるように、係合している。【選択図】図４

Description

本発明は、転がり軸受に関する。

特許文献１には、一対の分割体によって構成された保持器を備える転がり軸受であって、保持器の各柱部において、一方の分割体の係止部が他方の分割体の係止溝に配置されており且つ他方の分割体の係止部が一方の分割体の係止溝に配置されている転がり軸受が記載されている。

特開２０２１－０６７３６７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の転がり軸受では、保持器の各柱部において、一対の係止部が軸方向に延在することになるため、各係止部の強度を十分に確保することできず、複数の転動体の進み遅れによって保持器が破損するおそれがある。

そこで、本発明は、耐久性の向上を実現することができる転がり軸受を提供することを目的とする。

本発明の転がり軸受は、［１］「内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に配置された複数の転動体と、前記複数の転動体を保持する保持器と、を備え、前記保持器は、互いに組み合わせられた第１環状体及び第２環状体を有し、前記第１環状体は、環状の第１本体部と、周方向に並んだ複数の第１爪部と、を含み、前記第２環状体は、環状の第２本体部と、周方向に並んだ複数の第２爪部と、を含み、前記複数の第１爪部及び前記複数の第２爪部のうち、対応する一対の第１爪部及び第２爪部は、前記第１環状体に対する前記第２環状体の軸方向へのずれが規制され且つ前記第１環状体に対する前記第２環状体の周方向へのずれが許容されるように、係合している、転がり軸受」である。

上記［１］に記載の転がり軸受では、互いに組み合わせられた第１環状体及び第２環状体を有する保持器において、複数対の第１爪部及び第２爪部が、第１環状体に対する第２環状体の軸方向へのずれが規制され且つ第１環状体に対する第２環状体の周方向へのずれが許容されるように、係合している。これにより、複数の転動体に進み遅れが生じても、第１環状体に対して第２環状体が周方向にずれることで、転動体と保持器との摩擦による発熱や摩耗が抑制される。よって、上記［１］に記載の転がり軸受によれば、耐久性の向上を実現することができる。

本発明の転がり軸受は、［２］「前記複数の第１爪部のそれぞれは、軸方向に延在している第１延在部分と、前記第１延在部分から周方向おける一方の側に突出している第１返し部分と、を含み、前記複数の第２爪部のそれぞれは、軸方向に延在している第２延在部分と、前記第２延在部分から周方向おける他方の側に突出している第２返し部分と、を含み、前記第１環状体、前記第２環状体、及び前記複数の転動体が周方向において互いに接触している状態では、前記一対の第１爪部及び第２爪部において、前記第１返し部分の少なくとも一部と前記第２返し部分の少なくとも一部とが軸方向において互いに重なっており、前記第１返し部分と前記第２延在部分との間、及び前記第２返し部分と前記第１延在部分との間に隙間が形成されている、上記［１］に記載の転がり軸受」であってもよい。当該［２］に記載の転がり軸受によれば、上述したような一対の第１爪部及び第２爪部の係合を容易に且つ確実に実現することができる。

本発明の転がり軸受は、［３］「前記第１本体部には、軸方向に延在している複数の第１貫通孔が形成されており、前記複数の第１貫通孔のそれぞれは、軸方向において、前記複数の第１爪部のそれぞれの第１返し部分と重なっており、前記第２本体部には、軸方向に延在している複数の第２貫通孔が形成されており、前記複数の第２貫通孔のそれぞれは、軸方向において、前記複数の第２爪部のそれぞれの第２返し部分と重なっている、上記［１］又は［２］に記載の転がり軸受」であってもよい。当該［３］に記載の転がり軸受によれば、軸方向に進退する一対の金型によって第１環状体及び第２環状体のそれぞれを成型することが可能となる。

本発明の転がり軸受は、［４］「前記第１環状体は、前記複数の第１爪部から前記第１本体部とは反対側に突出している複数の第１突出部を更に含み、前記第２環状体は、前記複数の第２爪部から前記第２本体部とは反対側に突出している複数の第２突出部を更に含み、前記第１本体部には、前記複数の第２突出部が配置された複数の第１穴が形成されており、前記第２本体部には、前記複数の第１突出部が配置された複数の第２穴が形成されており、前記複数の第１突出部及び前記複数の第２穴のうち、対応する一対の第１突出部及び第２穴は、前記第１環状体に対する前記第２環状体の周方向へのずれが許容され且つ前記複数の第１爪部のそれぞれの外側への変形が規制されるように、係合しており、前記複数の第２突出部及び前記複数の第１穴のうち、対応する一対の第２突出部及び第１穴は、前記第１環状体に対する前記第２環状体の周方向へのずれが許容され且つ前記複数の第１爪部のそれぞれの外側への変形が規制されるように、係合している、上記［１］～［３］のいずれか一つに記載の転がり軸受」であってもよい。当該［４］に記載の転がり軸受によれば、例えば高速回転によって遠心力が保持器に作用しても、当該遠心力によって第１爪部及び第２爪部が外側に曲げられるのを抑制することができる。

本発明の転がり軸受は、［５］「前記第１環状体及び前記第２環状体のそれぞれの材料は、樹脂である、上記［１］～［４］のいずれか一つに記載の転がり軸受」であってもよい。当該［５］に記載の転がり軸受によれば、保持器の軽量化を図ることができる。

本発明によれば、耐久性の向上を実現することができる転がり軸受を提供することが可能となる。

一実施形態の転がり軸受の正面図である。 図１に示される保持器の分解斜視図である。 図１に示される保持器の斜視図である。 図１に示される保持器の一部分の側面図である。 図１に示される保持器の一部分の側面図である。 変形例の保持器の分解斜視図である。 図６に示される保持器の一部分の側面図である。 変形例の保持器の分解斜視図である。 図８に示される保持器の一部分の側面図である。

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。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１に示されるように、転がり軸受１は、内輪２と、外輪３と、複数の転動体４と、保持器５と、を備えている。以下、転がり軸受１の中心線Ａに平行な方向を軸方向といい、中心線Ａに垂直な方向を径方向といい、中心線Ａに平行な方向から見た場合に中心線Ａを中心とする円周に沿った方向を周方向という。

内輪２は、軌道面２ａを有している。軌道面２ａは、径方向において外側に向いた面であり、周方向に沿って円環状に延在している。一例として、径方向における内輪２の内側の面は、軸（図示省略）と嵌め合わされる。

外輪３は、径方向において内輪２の外側に配置されている。外輪３は、軌道面３ａを有している。軌道面３ａは、径方向において内側に向いた面であり、周方向に沿って円環状に延在している。一例として、径方向における外輪３の外側の面は、ハウジング（図示省略）と嵌め合わされる。

複数の転動体４は、内輪２と外輪３との間に配置されている。より具体的には、複数の転動体４は、内輪２の軌道面２ａと外輪３の軌道面３ａとの間に配置されている。本実施形態では、各転動体４は、ボール（球体）である。

保持器５は、複数の転動体４を保持する。より具体的には、保持器５は、内輪２の軌道面２ａと外輪３の軌道面３ａとの間において各転動体４が転動自在となるように、複数の転動体４を保持する。保持器５は、互いに組み合わせられた第１環状体５１及び第２環状体５２を有している。第１環状体５１及び第２環状体５２のそれぞれの材料は、樹脂（例えば、ＰＡ６６、ＰＡ４６等）である。

図２、図３及び図４に示されるように、第１環状体５１は、第１本体部５３と、複数の第１爪部５４と、を含んでいる。第１本体部５３は、周方向に沿って延在しており、環状を呈している。複数の第１爪部５４は、周方向に並んでいる。第２環状体５２は、第２本体部５５と、複数の第２爪部５６と、を含んでいる。第２本体部５５は、周方向に沿って延在しており、環状を呈している。複数の第２爪部５６は、周方向に並んでいる。複数の第１爪部５４及び複数の第２爪部５６は、軸方向おいて一対一で対応している。対応する一対の第１爪部５４及び第２爪部５６は、互いに係合している。保持器５では、第１本体部５３、第２本体部５５、並びに、複数対の第１爪部５４及び第２爪部５６によって、複数のポケット５０が形成されている。各ポケット５０には、各転動体４が配置される。

第１爪部５４は、第１延在部分５４１と、第１返し部分５４２と、を含んでいる。第１延在部分５４１は、軸方向に延在している。より具体的には、第１延在部分５４１は、第１本体部５３における第２本体部５５側の端面から軸方向に延在している。軸方向から見た場合に、径方向における第１延在部分５４１の内側の面は、径方向における第１本体部５３の内側の面と一致しており、径方向における第１延在部分５４１の外側の面は、径方向における第１本体部５３の外側の面と一致している。第１返し部分５４２は、第１延在部分５４１から周方向おける一方の側に突出している。より具体的には、第１返し部分５４２は、第１延在部分５４１における第１本体部５３とは反対側の端部から周方向おける一方の側に突出している。

第２爪部５６は、第２延在部分５６１と、第２返し部分５６２と、を含んでいる。第２延在部分５６１は、軸方向に延在している。より具体的には、第２延在部分５６１は、第２本体部５５における第１本体部５３側の端面から軸方向に延在している。軸方向から見た場合に、径方向における第２延在部分５６１の内側の面は、径方向における第２本体部５５の内側の面と一致しており、径方向における第２延在部分５６１の外側の面は、径方向における第２本体部５５の外側の面と一致している。第２返し部分５６２は、第２延在部分５６１から周方向おける他方の側に突出している。より具体的には、第２返し部分５６２は、第２延在部分５６１における第２本体部５５とは反対側の端部から周方向おける他方の側に突出している。

第１返し部分５４２は、第２本体部５５、第２延在部分５６１及び第２返し部分５６２によって画定された領域に配置されている。第２返し部分５６２は、第１本体部５３、第１延在部分５４１及び第１返し部分５４２によって画定された領域に配置されている。第１爪部５４における第２本体部５５側の端面、及び第２本体部５５における第１本体部５３側の端面は、軸方向に垂直な面であり、向かい合っている。第２爪部５６における第１本体部５３側の端面、及び第１本体部５３における第２本体部５５側の端面は、軸方向に垂直な面であり、向かい合っている。第１返し部分５４２における第１本体部５３側の端面、及び第２返し部分５６２における第２本体部５５側の端面は、軸方向に垂直な面であり、向かい合っている。なお、軸方向において向かい合っている面の間には、第１環状体５１に対する第２環状体５２の周方向へのずれを可能にする程度の隙間が形成されている。

図５に示されるように、第１環状体５１、第２環状体５２、及び複数の転動体４が周方向において互いに接触している状態では、一対の第１爪部５４及び第２爪部５６において、第１返し部分５４２の少なくとも一部と第２返し部分５６２の少なくとも一部とが軸方向において互いに重なっており、第１返し部分５４２と第２延在部分５６１との間、及び第２返し部分５６２と第１延在部分５４１との間に隙間Ｇが形成されている。

以上のように、対応する一対の第１爪部５４及び第２爪部５６が周方向において向かい合った状態で係合していることで、第１環状体５１に対する第２環状体５２の軸方向へのずれが規制され且つ第１環状体５１に対する第２環状体５２の周方向へのずれが許容される。なお、周方向におけるポケット５０と転動体４との隙間の分だけ、第１環状体５１に対して第２環状体５２が周方向にずれても、第１返し部分５４２及び第２返し部分５６２の係合は外れない。

以上説明したように、転がり軸受１では、互いに組み合わせられた第１環状体５１及び第２環状体５２を有する保持器５において、複数対の第１爪部５４及び第２爪部５６が、第１環状体５１に対する第２環状体５２の軸方向へのずれが規制され且つ第１環状体５１に対する第２環状体５２の周方向へのずれが許容されるように、係合している。これにより、複数の転動体４に進み遅れが生じても、第１環状体５１に対して第２環状体５２が周方向にずれることで、転動体４と保持器５との摩擦による発熱や摩耗が抑制される。よって、転がり軸受１によれば、耐久性の向上を実現することができる。

転がり軸受１では、第１環状体５１、第２環状体５２、及び複数の転動体４が周方向において互いに接触している状態では、一対の第１爪部５４及び第２爪部５６において、第１返し部分５４２の少なくとも一部と第２返し部分５６２の少なくとも一部とが軸方向において互いに重なっており、第１返し部分５４２と第２延在部分５６１との間、及び第２返し部分５６２と第１延在部分５４１との間に隙間Ｇが形成されている。これにより、上述したような一対の第１爪部５４及び第２爪部５６の係合を容易に且つ確実に実現することができる。

転がり軸受１では、第１環状体５１及び第２環状体５２のそれぞれの材料が樹脂である。これにより、保持器５の軽量化を図ることができる。

本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば、図６及び図７に示されるように、第１環状体５１では、第１本体部５３に、軸方向に延在している複数の第１貫通孔５３ａが形成されており、各第１貫通孔５３ａが、軸方向において、各第１爪部５４の第１返し部分５４２と重なっていてもよい。この場合、径方向における第１返し部分５４２の幅は、径方向における第１本体部５３の幅よりも小さくなっている。これによれば、軸方向に進退する一対の金型によって第１環状体５１を成型することが可能となる。同様に、第２環状体５２では、第２本体部５５に、軸方向に延在している複数の第２貫通孔５５ａが形成されており、各第２貫通孔５５ａが、軸方向において、各第２爪部５６の第２返し部分５６２と重なっていてもよい。この場合、径方向における第２返し部分５６２の幅は、径方向における第２本体部５５の幅よりも小さくなっている。これによれば、軸方向に進退する一対の金型によって第２環状体５２を成型することが可能となる。

また、図８及び図９に示されるように、第１環状体５１が、複数の第１爪部５４から第１本体部５３とは反対側に突出している複数の第１突出部５７を更に含み、第２本体部５５に、複数の第１突出部５７が配置された複数の第２穴５５ｂが形成されており、対応する一対の第１突出部５７及び第２穴５５ｂが、第１環状体５１に対する第２環状体５２の周方向へのずれが許容され且つ第１爪部５４の外側への変形が規制されるように、係合していてもよい。同様に、第２環状体５２が、複数の第２爪部５６から第２本体部５５とは反対側に突出している複数の第２突出部５８を更に含み、第１本体部５３に、複数の第２突出部５８が配置された複数の第１穴５３ｂが形成されており、対応する一対の第２突出部５８及び第１穴５３ｂが、第１環状体５１に対する第２環状体５２の周方向へのずれが許容され且つ第１爪部５４の外側への変形が規制されるように、係合していてもよい。これによれば、例えば高速回転によって遠心力が保持器５に作用しても、当該遠心力によって第１爪部５４及び第２爪部５６が外側に曲げられるのを抑制することができる。なお、第１穴５３ｂは、第２本体部５５側に開口していれば、凹部、溝及び貫通孔のいずれであってもよい。同様に第２穴５５ｂは、第１本体部５３側に開口していれば、凹部、溝及び貫通孔のいずれであってもよい。

また、複数の第１爪部５４及び複数の第２爪部５６は、第１環状体５１に対する第２環状体５２の軸方向へのずれが規制され且つ第１環状体５１に対する第２環状体５２の周方向へのずれが許容されるように、対応する一対の第１爪部５４及び第２爪部５６が係合するものであれば、上述した構造以外の構造を有するものであってもよい。

また、各転動体４は、ボール以外の転動体であってもよい。また、第１環状体５１及び第２環状体５２のそれぞれの材料は、樹脂以外の材料であってもよい。

１…転がり軸受、２…内輪、３…外輪、４…転動体、５…保持器、５１…第１環状体、５２…第２環状体、５３…第１本体部、５３ａ…第１貫通孔、５３ｂ…第１穴、５４…第１爪部、５５…第２本体部、５５ａ…第２貫通孔、５５ｂ…第２穴、５６…第２爪部、５７…第１突出部、５８…第２突出部、５４１…第１延在部分、５４２…第１返し部分、５６１…第２延在部分、５６２…第２返し部分、Ｇ…隙間。

Claims (5)

1. 内輪と、
   外輪と、
   前記内輪と前記外輪との間に配置された複数の転動体と、
   前記複数の転動体を保持する保持器と、を備え、
   前記保持器は、互いに組み合わせられた第１環状体及び第２環状体を有し、
   前記第１環状体は、環状の第１本体部と、周方向に並んだ複数の第１爪部と、を含み、
   前記第２環状体は、環状の第２本体部と、周方向に並んだ複数の第２爪部と、を含み、
   前記複数の第１爪部及び前記複数の第２爪部のうち、対応する一対の第１爪部及び第２爪部は、前記第１環状体に対する前記第２環状体の軸方向へのずれが規制され且つ前記第１環状体に対する前記第２環状体の周方向へのずれが許容されるように、係合している、転がり軸受。
2. 前記複数の第１爪部のそれぞれは、
   軸方向に延在している第１延在部分と、
   前記第１延在部分から周方向おける一方の側に突出している第１返し部分と、を含み、
   前記複数の第２爪部のそれぞれは、
   軸方向に延在している第２延在部分と、
   前記第２延在部分から周方向おける他方の側に突出している第２返し部分と、を含み、
   前記第１環状体、前記第２環状体、及び前記複数の転動体が周方向において互いに接触している状態では、前記一対の第１爪部及び第２爪部において、前記第１返し部分の少なくとも一部と前記第２返し部分の少なくとも一部とが軸方向において互いに重なっており、前記第１返し部分と前記第２延在部分との間、及び前記第２返し部分と前記第１延在部分との間に隙間が形成されている、請求項１に記載の転がり軸受。
3. 前記第１本体部には、軸方向に延在している複数の第１貫通孔が形成されており、
   前記複数の第１貫通孔のそれぞれは、軸方向において、前記複数の第１爪部のそれぞれの第１返し部分と重なっており、
   前記第２本体部には、軸方向に延在している複数の第２貫通孔が形成されており、
   前記複数の第２貫通孔のそれぞれは、軸方向において、前記複数の第２爪部のそれぞれの第２返し部分と重なっている、請求項１に記載の転がり軸受。
4. 前記第１環状体は、前記複数の第１爪部から前記第１本体部とは反対側に突出している複数の第１突出部を更に含み、
   前記第２環状体は、前記複数の第２爪部から前記第２本体部とは反対側に突出している複数の第２突出部を更に含み、
   前記第１本体部には、前記複数の第２突出部が配置された複数の第１穴が形成されており、
   前記第２本体部には、前記複数の第１突出部が配置された複数の第２穴が形成されており、
   前記複数の第１突出部及び前記複数の第２穴のうち、対応する一対の第１突出部及び第２穴は、前記第１環状体に対する前記第２環状体の周方向へのずれが許容され且つ前記複数の第１爪部のそれぞれの外側への変形が規制されるように、係合しており、
   前記複数の第２突出部及び前記複数の第１穴のうち、対応する一対の第２突出部及び第１穴は、前記第１環状体に対する前記第２環状体の周方向へのずれが許容され且つ前記複数の第１爪部のそれぞれの外側への変形が規制されるように、係合している、請求項１に記載の転がり軸受。
5. 前記第１環状体及び前記第２環状体のそれぞれの材料は、樹脂である、請求項１に記載の転がり軸受。

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