JP5030650B2 - 転がり軸受 - Google Patents

Description

この発明は、例えば、回転支持部等に用いられる玉軸受のグリース漏れの解決と、吸着現象の解決とを実現する転がり軸受に関する。

回転支持部に用いられる軸受のうち、転動体に玉を使用する軸受の耐グリース漏洩策として、通常、シール形状にて対策するのが一般的である。しかしながら、シール形式を非接触形とすると低トルクとなるが、耐グリース漏洩性、耐ダスト性が問題となる。シール形式を接触形とすれば、耐ダスト性は高くなるが、高トルクとなる。また、いわゆる呼吸現象により、グリース漏洩も起こる。これらの問題を解決するため、接触シールのリップ部における軸受摺動面に突起部を設け、空気の通路を確保するものがある（例えば特許文献１）。
特開２０００−２５７６４０号公報（第２頁右下欄、第３図） 特開２００３−２６２２３４号公報

上記特許文献１に開示のものでは、リップ部の突起部が摩擦した後は、空気の通路を確保することができず吸着現象を防止できない。また、上記突起部の摩擦前においては、異物が軸受外部から浸入する。その他、密封形の転がり軸受が嵌合される固定軸に、この転がり軸受を軸方向に挟み込むように一対のスリンガーを嵌合固定する（例えば特許文献２）技術等も提案されているが、軸受の軸方向にスリンガーを設けるためのスペースが必要であり、部品点数が増えて製造コストが高くなる。

この発明の目的は、低トルク、耐グリース漏洩性、耐ダスト性および省スペース化を同時にかつ低コストで達成することができる転がり軸受を提供することである。

この発明における第１の発明（請求項１）の転がり軸受は、内外輪間に介在する複数の玉が保持器に保持され、これら内外輪の両軌道の両端面をシール部材で塞ぎ、このシール部材のうちの一方の周縁部が一方の軌道の端に形成したシール溝に摺接し、他方の周縁部が他方の軌道の端に固定された転がり軸受において、前記シール溝に摺接するシール部材の周縁をシールリップとすると共に、このシールリップの内面に突起を設け、前記突起は、前記シール部材で仕切られる軸受内部と軸受外部とに圧力差が生じて前記シールリップが内側に押し込まれたとき、前記シール溝の内側面にこの突起が接触し、この突起の接触により、その接触付近のシールリップを部分的に弾性変形させて、前記軸受内部と軸受外部とを連通する空気通路が形成される状態と、前記圧力差が生じないとき前記シール溝の内側面にこの突起が非接触となる状態とにわたって変位可能に構成し、前記保持器は、複数の玉をそれぞれ保持するポケットを円周方向の複数箇所に有し、各ポケットの内面を、玉配列ピッチ円よりも内径側の部分が、保持器内径側開口縁に近づくに従って小径となる凹曲面状としたリング状の保持器であって、前記各ポケットの、保持器が前記シール部材に沿う部分の内面に、保持器内径側の開口縁から保持器外径側に延びる凹み部を設けたことを特徴とする。

この構成によると、吸着現象が発生すると、シールリップが内側に押し込まれるが、このシールリップが押し込まれるのと同時に、同シールリップの内面の突起がシール溝の内側面に押し当てられる。このとき、その突起の接触位置付近であってシール溝内側面に押し当てられる付近のシールリップは、突起の存在により、他の部分に対して部分的に弾性変形される。すなわち、突起の接触位置付近のシールリップは、シール溝の内側面に接触できずに、その非接触により、軸受内部と軸受外部とを連通する空気通路が形成される。

さらに、突起およびシールリップ先端部が共に、シール溝の内側面に接触した状態では、この突起とシールリップ先端部との接触圧力の違いによって、突起先端部は、その摺動抵抗がシールリップの先端部の摺動抵抗よりも大きくなる。この状態で軸受を回転させると、シールリップ先端部が凹凸状に波打つよう捩れが生じて空気通路が形成される。
このため、軸受内外の圧力バランスを瞬時に均一に保って吸着現象を防止することができる。また、この圧力バランスを保つための空気通路は、軸受内外の圧力バランスが均一つまり圧力差が生じないと直ちに閉じシールリップは通常状態になる。このとき、突起は、シール溝の内側面に非接触となる。したがって、外部からの異物の浸入を最小限にとどめることができ、またその空気通路は狭いものであるため、グリースが漏れることもない。
また、保持器の各ポケットの内面に、保持器内径側の開口縁から保持器外径側に延びる凹み部を設けたことにより、内輪のシール溝にグリースが付着し難く、グリース漏れを防止できる。したがって、シール溝の形状を設計変更する必要がなく、また、軸受の軸方向にスリンガー等を設けるスペースを確保する必要もない。したがって、部品点数を上記特許文献に記載のものより少なくし製造コストの低減を図ることができる。
この発明において、前記凹み部における保持器円周方向の幅を、前記ポケットの保持器円周方向の幅の半分よりも大きくしても良い。
この発明において、前記凹み部が２箇所であっても良い。
前記凹み部を２箇所とした場合に、前記各凹み部の位置は、ポケットの開口縁における保持器円周方向の中心に対する周方向の配向角度を４０°±１５°としても良い。

この発明における第２の発明（請求項５）の転がり軸受は、内外輪間に介在する複数の玉が保持器に保持され、これら内外輪の両軌道の両端面をシール部材で塞ぎ、このシール部材のうちの一方の周縁部が一方の軌道の端に形成したシール溝に摺接し、他方の周縁部が他方の軌道の端に固定された転がり軸受において、前記シール溝に摺接するシール部材の周縁をシールリップとすると共に、このシールリップの内面に突起を設け、前記突起は、前記シール部材で仕切られる軸受内部と軸受外部とに圧力差が生じて前記シールリップが内側に押し込まれたとき、前記シール溝の内側面にこの突起が接触し、この突起の接触により、その接触付近のシールリップを部分的に弾性変形させて、前記軸受内部と軸受外部とを連通する空気通路が形成される状態と、前記圧力差が生じないとき前記シール溝の内側面にこの突起が非接触となる状態とにわたって変位可能に構成し、前記保持器は、複数の玉をそれぞれ保持するポケットを形成して保持器径方向にのみ開口した複数の球殻状部分と、隣合うポケット間の部分となる平板状部分とが交互に並ぶ形状であって、前記球殻状部分における玉配列ピッチ円よりも内径側部分における、少なくとも、軸受内輪の軌道面両側の肩部高さの外径面部に位置する部分の板厚を、前記平板部の板厚よりも薄くしたことを特徴とする。

この発明における第３の発明（請求項６）の転がり軸受は、内外輪間に介在する複数の玉が保持器に保持され、これら内外輪の両軌道の両端面をシール部材で塞ぎ、このシール部材のうちの一方の周縁部が一方の軌道の端に形成したシール溝に摺接し、他方の周縁部が他方の軌道の端に固定された転がり軸受において、前記シール溝に摺接するシール部材の周縁をシールリップとすると共に、このシールリップの内面に突起を設け、前記突起は、前記シール部材で仕切られる軸受内部と軸受外部とに圧力差が生じて前記シールリップが内側に押し込まれたとき、前記シール溝の内側面にこの突起が接触し、この突起の接触により、その接触付近のシールリップを部分的に弾性変形させて、前記軸受内部と軸受外部とを連通する空気通路が形成される状態と、前記圧力差が生じないとき前記シール溝の内側面にこの突起が非接触となる状態とにわたって変位可能に構成し、前記保持器は、複数の玉をそれぞれ保持するポケットを形成して保持器径方向にのみ開口した複数の球殻状部分と、隣合うポケット間の部分となる平板状部分とが交互に並ぶ形状であって、前記ポケットのある円周方向部分である前記球殻状部分の内周面が、軸方向から見て保持器円周方向の幅の中間部が外径側へ凹む形状とされて、この凹む形状となった部分の内径となる保持器中心からの半径を、ポケット間の円周方向部分の内径の保持器中心からの半径よりも大きくしたことを特徴とする。

この構成によると、吸着現象が発生すると、シールリップが内側に押し込まれるのと同時に、突起がシール溝の内側面に押し当てられる。このとき、突起の接触位置付近のシールリップは他の部分に対して部分的に弾性変形され、突起の接触位置付近のシールリップは、シール溝の内側面に対し非接触となることにより、軸受内部と軸受外部とを連通する空気通路が形成される。軸受内部と軸受内部とに圧力差が生じないとき、前記突起は、シール溝の内側面に対し非接触状態となる。このとき空気通路は閉じているので、外部からの異物の浸入を最小限にとどめることができ、またその空気通路は狭いものであるため、グリースが漏れることもない。
また、保持器のポケットのある円周方向部分の内径の保持器中心からの半径を、ポケット間の円周方向部分の内径の保持器中心からの半径よりも大きくしたので、内輪肩部や内輪シール溝にグリースが付着し難くなる。このことは、特に外輪回転時に特徴的に現れる。これにより、シールが接触形、非接触形のいずれの場合にも、グリースの漏洩を防止できる。また、シールリップの緊迫力を強くする必要がないため、トルクが増大しない。
前記ポケットのある円周方向部分の内径を大きくした部分の位置は、内輪の肩部高さとなる内輪外径面と軸方向に重なる範囲を含むものであっても良い。

この発明において、前記突起が前記シールリップの内面にその先端摺接部に沿って所定の間隔に形成されても良い。この場合、吸着現象が発生した際に、前記突起がシール溝の内側面に押し当てられると共に、この突起付近のシールリップを弾性変形させる。このため、シールリップの先端摺接部とシール溝の内側面とが離れ、突起の周囲に軸受内部と軸受外部とを連通する空気通路が形成される。

この発明において、前記突起が前記シールリップの内面にその先端摺接部に沿って全周にわたって突出する突条により形成され、この突条を横断する方向に切り欠き溝が設けられても良い。この場合、吸着現象が発生した際に、前記突条がシール溝の内側面に押し当てられると共に、この突条付近のシールリップを弾性変形させる。このため、シールリップの先端摺接部とシール溝の内側面とが離れ、この突条の切り欠き溝に軸受内部と軸受外部とを連通する空気通路が形成される。

この第１の発明の転がり軸受は、シール部材の周縁をシールリップとすると共に、このシールリップの内面に突起を設け、前記突起は軸受内部と軸受外部とに圧力差が生じて前記シールリップが内側に押し込まれたとき、シール溝の内側面にこの突起が接触することにより、その接触付近のシールリップを部分的に弾性変形させて空気通路が形成される状態と、前記圧力差が生じないとき前記シール溝の内側面にこの突起が非接触となる状態とにわたって変位可能に構成した。
さらに、保持器の各ポケットの内面を、玉配列ピッチ円よりも内径側の部分が、保持器内径側開口縁に近づくに従って小径となる凹曲面状としたリング状の保持器であって、前記各ポケットの、保持器が前記シール部材に沿う部分の内面に、保持器内径側の開口縁から保持器外径側に延びる凹み部を設けたので、低トルク、耐グリース漏洩性、耐ダスト性および省スペース化を同時にかつ低コストで達成することができる転がり軸受を実現することができる。

この第２の発明の転がり軸受は、内外輪間に介在する複数の玉が保持器に保持され、これら内外輪の両軌道の両端面をシール部材で塞ぎ、このシール部材のうちの一方の周縁部が一方の軌道の端に形成したシール溝に摺接し、他方の周縁部が他方の軌道の端に固定された転がり軸受において、前記シール溝に摺接するシール部材の周縁をシールリップとすると共に、このシールリップの内面に突起を設け、前記突起は、前記シール部材で仕切られる軸受内部と軸受外部とに圧力差が生じて前記シールリップが内側に押し込まれたとき、前記シール溝の内側面にこの突起が接触し、この突起の接触により、その接触付近のシールリップを部分的に弾性変形させて、前記軸受内部と軸受外部とを連通する空気通路が形成される状態と、前記圧力差が生じないとき前記シール溝の内側面にこの突起が非接触となる状態とにわたって変位可能に構成し、前記保持器は、複数の玉をそれぞれ保持するポケットを形成して保持器径方向にのみ開口した複数の球殻状部分と、隣合うポケット間の部分となる平板状部分とが交互に並ぶ形状であって、前記球殻状部分における玉配列ピッチ円よりも内径側部分における、少なくとも、軸受内輪の軌道面両側の肩部高さの外径面部に位置する部分の板厚を、前記平板部の板厚よりも薄くしたため、低トルク、耐グリース漏洩性、耐ダスト性および省スペース化を同時にかつ低コストで達成することができる転がり軸受を実現することができる。

この第３の発明の転がり軸受は、シールリップの内面に突起を設け、前記突起は、前記シール部材で仕切られる軸受内部と軸受外部とに圧力差が生じて前記シールリップが内側に押し込まれたとき、前記シール溝の内側面にこの突起が接触し、この突起の接触により、その接触付近のシールリップを部分的に弾性変形させて、前記軸受内部と軸受外部とを連通する空気通路が形成される状態と、前記圧力差が生じないとき前記シール溝の内側面にこの突起が非接触となる状態とにわたって変位可能に構成した。
さらに、前記保持器は、複数の玉をそれぞれ保持するポケットを形成して保持器径方向にのみ開口した複数の球殻状部分と、隣合うポケット間の部分となる平板状部分とが交互に並ぶ形状であって、前記ポケットのある円周方向部分である前記球殻状部分の内周面が、軸方向から見て保持器円周方向の幅の中間部が外径側へ凹む形状とされて、この凹む形状となった部分の内径となる保持器中心からの半径を、ポケット間の円周方向部分の内径の保持器中心からの半径よりも大きくしたため、低トルク、耐グリース漏洩性、耐ダスト性および省スペース化を同時にかつ低コストで達成することができる転がり軸受を実現することができる。

この発明の一実施形態を図１ないし図５と共に説明する。この転がり軸受は、内輪１と、外輪２と、この内輪１と外輪２との間に転走自在に設けられた複数の玉３と、これら玉３を保持する保持器４と、内輪１および外輪２の軸方向両端面に嵌められる環状のシール部材ＳＬとを有する。前記内輪１の外径面に、玉３が転走する内輪軌道５が設けられ、外輪２の内径面に、内輪軌道５に対向した外輪軌道６が設けられている。この内輪軌道５の両側方に周方向のシール溝９，９が形成され、この各シール溝９に対向した外輪２の内径面にシール部材係止溝８，８が形成されている。このシール部材係止溝８に、シール部材ＳＬの外周縁部７が係止されている。

前記シール部材ＳＬは、芯金１０により合成ゴム等からなる弾性体１１を補強したものであり、その弾性体１１の部分に径方向内向きに延びるシールリップ１２が形成される。弾性体１１に用いられる合成ゴム等として、水素添加ニトリルゴム、または耐エステルアクリルゴムを採用することができる。水素添加ニトリルゴムは、シール部材として一般的に用いられるニトリルゴムと比較して耐熱性に優れ、耐薬品性にも問題がないため、安定した性状を維持し、かつ、より高温での使用ができる。また、耐エステルアクリルゴムは、水素添加ニトリルゴムと同様にニトリルゴムと比較して耐熱性に優れ、アクリルゴムのエステル油やエアコンのコンプレッサーオイル等の薬品に対する耐薬品性を向上させたものであるため、安定した性状を維持し、かつ、より高温での使用ができる。

前記シールリップ１２は、弾性体１１の肉厚が小さくなっている腰部１３と、この腰部１３の端部から軸方向外向きに延び出したダストリップ１４と、前記腰部１３の端部から内向きに延び出し、その先端部がシール溝９の内側面１６に摺接する主リップ１５とが形成されるものである。この主リップ１５は、図２に示すように、シール溝９の内側面１６に対向する面に、この内側面１６に向かって突出する突起１７を有する。この突起１７は、この主リップ１５の内側に、その先端部つまりシール部材ＳＬの内周縁に沿って、１ないし複数箇所設けられる。

このように構成されるシール部材ＳＬは、外輪２のシール部材係止溝８に係止されると、図３（ａ）に示すように、主リップ１５の先端部がシール溝９の内側面１６に接触した状態となる。この状態において、突起１７は、軸受内部と外部との圧力差がない状態では、シール溝９の内側面１６に接触しないため、シール性を損なうことはない。

この転がり軸受の輸送中の温度変化や、転がり軸受の回転に伴う摩擦熱の発生後、軸受が冷却された場合等、軸受内部と外部との圧力差が発生し、前記シールリップ１２が内側に押し込まれた際に、図３（ｂ）に示すように、主リップ１５に設けた突起１７がシール溝９の内側面１６に接触する。これにより、突起１７の付近の主リップ１５の先端部は、外向きに弾性変形しシール溝９の内側面１６と離れた状態となる。

この状態では、突起１７の周囲には、軸受内部と外部とを連通する空気通路１８が形成され、軸受内部と外部の圧力差が解消されて、軸受の吸着現象を防止することができる。この空気通路１８は、突起１７の周囲のみに形成されるため、突起１７が存在しない部分の主リップ１５の先端部は、シール溝９の内側面１６と接触した状態を維持し、シール性は確保される。また、軸受内部と外部の圧力差が解消すると直ちにシールリップ１２が通常の状態に戻り、シール性低下を最小限にとどめる。

仮に、軸受内外の圧力差が大きいために突起１７がシール溝９の内側面１６との接触により潰れたり、軸受内外の圧力差が微小である場合、図４に示すように、突起１７および主リップ１５の先端部がともに、シール溝９の内側面１６に接触した吸着状態となる。この場合での吸着状態では、シール溝９の内側面１６と接触する突起１７の先端部は、シール溝９の内側面１６と接触する主リップ１５の先端部よりも接触圧力が大きくなる。

この接触圧力の違いにより、突起１７の先端部は、その摺動抵抗が主リップ１５の先端部の摺動抵抗よりも大きくなり、この吸着状態で軸受を回転させると、図５（ａ）に示すように、突起１７はシール溝９の内側面１６に接した状態を維持し、この内側面１６とともに回転しようとする。このとき、主リップ１５の先端部は摺動するため、図５（ｂ）に示すように、主リップ１５の先端部であってこのシール部材ＳＬの内周縁が、凹凸状に波打つように弾性変形させられる。この主リップ１５の先端部の弾性変形時に空気通路１９が形成され、吸着が解除される。

また、この実施形態にかかる転がり軸受では、以下に示す保持器４を用いることで、内輪１のシール溝９にグリースが付着し難く、グリース漏れを確実に防止することができる。上記保持器４について、図６ないし図１５と共に説明する。

この保持器４は、図６に斜視図で示すように、各玉３（図１）を保持するポケット５０を円周方向の複数箇所に有し、各ポケット５０の内面を凹球面状としたリング状のものである。この保持器４は、図７に斜視図で示す環状体の保持器半体５１の２個を、軸方向に対面して重ね合わせ、リベット孔５２に挿通したリベット５３で互いに接合して一体に構成される。これら保持器半体５１は、内面がポケット５０の半分を形成する部分的な球殻状の形状の球殻状板部５０Ａを複数有し、隣合うポケット５０間の部分となる平板部５１ａと球殻状板部５０Ａとが円周方向に交互に並んだものとされる。前記球殻状板部５０Ａは、球殻の一部となる部分であり、換言すれば、内外両面が球面状となったカウンタシンク形状の膨らみ部分である。保持器半体５１の軸方向の投影形状は、半径方向幅が全周に渡って一定のリング状である。

保持器半体５１の一部を拡大して図９に斜視図で示す。図８は、図９と対応する部分につき、ポケット内面を単調な球面とした場合の図である。図８において、２点鎖線で示す部分Ａは、この保持器半体５１における平板部５１ａが周方向に並ぶ円周帯域を示す。その円周帯域Ａの平板部５１ａでない部分にポケット５０の半分である前記球殻状板部５０Ａが形成される。同図における球殻状板部５０Ａの一側部が保持器４の内径側部分５０Ａｉとなり、球殻状板部５０Ａの他側部が保持器４の外径側部分５０Ａｏとなる。

この実施形態の保持器４のポケット５０（球殻状板部５０Ａ）の内面は、図９に示すように、保持器４の上記内径側部分５０Ａｉにおいて、保持器内径側の開口縁から保持器外径側に延びる凹み部５４を設け、この凹み部５４の内面の保持器円周方向に沿う断面形状（すなわち保持器中心軸に垂直な平面で断面した断面形状）を、ポケット５０の内面となる凹球面の曲率半径Ｒａよりも小さな曲率半径Ｒｂの円弧状としている。

この凹み部５４は、ポケット５０の開口縁における保持器円周方向の中心ＯＷ50から両側に広がって１箇所に設けられ、凹み部５４の幅Ｗ54は、ポケット５０の保持器円周方向の幅Ｗ50の略全体にわたる幅としている。凹み部５４の幅Ｗ54は、ポケット５０の幅Ｗ50の半分よりも大きくなっており、２／３以上、あるいは３／４以上であることがより好ましい。

凹み部５４の内面形状は、同図（Ｂ）に示すように、保持器４の半径方向の直線Ｌを中心とする仮想円筒Ｖの表面に略沿う円筒面状の形状である。上記仮想円筒Ｖは、凹み部５４を加工する砥石の表面であっても良い。この凹み部５４は、保持器半径方向につき、保持器内径側の開口縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤまで延びていて、保持器内径縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤに至るに従って、徐々に小さく、つまり徐々に浅くかつ幅が狭くなる形状とされている。凹み部５４は、この実施形態では、丁度、玉配列ピッチ円ＰＣＤまで延びているが、玉配列ピッチ円ＰＣＤよりも保持器外径側まで若干延びていても、また玉配列ピッチ円ＰＣＤに若干達しないものであっても良い。なお、玉配列ピッチ円ＰＣＤはポケットＰＣＤとも呼ぶ。

凹み部５４の深さは、ポケット内面の凹球面の中心Ｏ50から凹み部５４の最深位置までの距離Ｒｃが、玉８の半径の１．０５倍以上となる深さ（丁度１．０５倍であって良い）であることが好ましい。ポケット５０の内面となる凹球面の曲率半径Ｒａは、玉８の半径よりも僅かに大きくし、玉８の半径の１．０５未満としている。

図１０は、保持器４のポケット５０（球殻状板部５０Ａ）の内面の他の形状例を示す。この例では、ポケット５０（球殻状板部５０Ａ）の内面の内径側部分５０Ａｉに設けられる凹み部５４Ａを、ポケット５０の開口縁における保持器円周方向の中心ＯＷ50の両側に位置する２箇所としている。各凹み部５４Ａの内面形状は、保持器円周方向に沿う断面形状（すなわち保持器中心軸に垂直な平面で断面した断面形状）が、ポケット５０の内面となる凹球面の曲率半径Ｒａよりも小さな曲率半径ＲＡｂの円弧状であり、詳しくは同図（Ｂ）に示すように、保持器４の半径方向の直線ＬＡを中心とする各仮想円筒ＶＡの表面に略沿う円筒面状の形状である。この凹み部５４Ａは、保持器半径方向につき、保持器内径側の開口縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤの付近まで延びていて、保持器内径縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤに近づくに従って徐々に小さく、つまり徐々に浅くかつ幅狭となる形状である。

２個の凹み部５４Ａの位置は、例えば、ポケット５０の開口縁における保持器円周方向の中心ＯＷ50に対する周方向の配向角度を４０°±１５°とした対称な２箇所である。この例でも、凹み部５４Ａの深さは、ポケット内面の凹球面の中心Ｏ50から凹み部５４Ａの最深位置までの距離ＲＡｃが、玉３の半径の１．０５倍以上となる深さであることが好ましい（丁度１．０５倍であって良い）。
なお、この実施形態では凹み部５４Ａを２箇所としたが、３箇所以上としても良い。

図１１は、保持器４（図１）のポケット５０（球殻状板部５０Ａ）の内面のさらに他の形状例を示す。この例は、図１０の実施形態において、凹み部５４Ａの断面形状（保持器円周方向に沿う断面形状）を円弧状とする代わりに、多角形状としたものである。詳しくは、同図（Ｂ）に示すように、保持器４の半径方向の直線ＬＡを中心とする各多角形柱（図示の例では正１０角形柱）ＶＣの表面に略沿う多角形状の形状である。この凹み部５４Ｃは、保持器半径方向につき、保持器内径側の開口縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤの付近まで延びていて、保持器内径縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤに近づくに従って徐々に小さく、つまり徐々に浅くかつ幅狭となる形状である。この実施形態におけるその他の構成は、図１０の例と同様である。

図１２は、保持器４のポケット５０（球殻状板部５０Ａ）の内面のさらに他の形状例を示す。この例は、ポケット５０（球殻状板部５０Ａ）の内面の内径側部分５０Ａｉに設けられる凹み部５４Ｂが、ポケット５０の開口縁における保持器円周方向の中心ＯＷ50の両側に位置して２箇所に設けられていることでは図６の実施形態と同様であるが、各凹み部５４Ｂが、保持器外径縁付近まで延びている。これら凹み部５４Ｂの内面の保持器円周方向に沿う断面形状は、ポケット５０の内面となる凹球面の曲率半径Ｒａよりも小さな曲率半径ＲＢｂの円弧状であり、詳しくは同図（Ｂ）に示すように、一つの仮想リングＶＢの表面に略沿った形状である。この仮想リングＶＢは、凹み部５４Ｂを加工する砥石の外周面であっても良い。前記仮想リングＶＢは、ポケット５０内に収まるリング外径であって、任意周方向位置の断面形状が円形となるドーナツ状であり、図１３のように、リング中心ＯVBが保持器中心軸Ｏに対して傾きを持つ。

なお、この発明において、凹み部５４Ａ〜５４Ｃの保持器円周方向に沿う断面形状は、図８〜図１２の各例の形状に限らず、部分楕円状や、矩形溝状、台形溝状や、その他任意の断面形状としても良い。また、凹み部５４Ａ〜５４Ｃの上記断面形状は、凹み部中心に対して非対称の形状であっても良い。
ポケット５０における内面形状は、球面状に限らず、玉配列ピッチ円ＰＣＤよりも内径側の部分が、保持器内径側開口縁に近づくに従って小径となる形状であれば良く、例えば玉配列ピッチ円ＰＣＤよりも外径側の部分が円筒面状、内径側の部分が円すい面状であっても良い。

図１４は、上記保持器４の製造方法を示す。この製造方法は鉄板打ち抜き保持器の製造方法であって、先ず鋼板をプレスしてリング状の金属帯材５５を打ち抜く。次に、図１４（Ａ）のように、前記保持器半体５１の球殻状板部５０Ａの内面を成形する凸側プレス金型５６と、前記球殻状板部５０Ａの外面を成形する凹側プレス金型５７とでなるプレス金型組５８を用意し、これら凸側プレス金型５６と凹側プレス金型５７の間に前記リング状の金属帯材５５を挟み込んで、図１４（Ｂ）のように保持器半体５１をプレス成形する。このプレス成形は、粗押しと仕上げ押しの２段階で行っても良く、また一度で行っても良い。

なお、凸側プレス金型５６および凹側プレス金型５７は、図ではそれぞれ１個のみ示しているが、これら凸側プレス金型５６および凹側プレス金型５７は、それぞれ保持器半体５１の球殻状板部５０Ａの個数分だけ円周方向に並べて互いに一体の金型として設けられ、複数の球殻状板部５０Ａを同時に成形する。
このようにして得られた２つの保持器半体５１を、図１４（Ｃ）のように重ね合わせ、図１４（Ｄ）のように保持器半体５１の平板部５１ａが重なり合う部分をリベット５３で接合して保持器４とする。

図１５には、プレス成形における仕上げ押し工程に用いる上記凸側プレス金型５６および凹側プレス金型５７として、図１０の保持器半体５１の成形用のものを示している。凸側プレス金型５６の半球状凸面には、ポケット５０（球殻状板部５０Ａ）における凹み部５４Ａの内面を成形する凹み部成形用型部５６ａが部分的に形成されている。また、凹側プレス金型５７には、ポケット５０（球殻状板部５０Ａ）における凹み部５４Ａの外面を成形する凹み部裏面成形用型部５７ａが部分的に形成されている。保持器ポケットの外面側に凸部が形成されることになるが、シールと非接触であれば、機能上問題ない。この場合の凸側プレス金型５６および凹側プレス金型５７も、それぞれ保持器半体５１の球殻状板部５０Ａの個数分だけ、互いに一体の金型として設けられ、複数の球殻状板部５０Ａを同時に成形する。

図１０の保持器半体５１を成形する場合、その球殻状板部５０Ａの内面は単純な半球状凹面の一部に、凹み部５４Ａを有する形状であるため、仕上げ押し工程で単純な半球状凹面を成形した後で、その半球状凹面の一部にさらに凹み部５４Ａをプレス成形するものとすると、従来の鉄板打ち抜き保持器の成形の場合に比べて製造工程が一工程増えることになる。
この実施形態では、上記したように、仕上げ押し工程に用いる凸側プレス金型５６の半球状凸面に、ポケット５０（球殻状板部５０Ａ）における凹み部５４Ａの内面を成形する凹み部成形用型部５６ａを部分的に形成しているので、仕上げ押し工程で凹み部５４Ａも同時に成形でき、製造工程を増やすことなく効率的に保持器４を製造できる。

また、仕上げ押し工程に用いる上記凸側プレス金型５６の半球状凸面の形状および面粗さは、保持器ポケット５０の内面に転写され、そのポケット内面は軸受に組み込まれた場合に玉３（図１）と接触するため、ポケット内面の面粗さは小さくする必要がある。従来の鉄板打ち抜き保持器ではポケット内面が単純な凹球面であるため、凸側プレス金型の半球状凸面を凹形状の砥石等で研磨することで面粗さを小さくしている。しかし、この実施形態の場合、上記したように凸側プレス金型５６の半球状凸面は、単純な半球状凸面の一部にポケット内面の上記凹み部５４Ａに対応する凹み部成形用型部５６ａを有する形状であり、従来例の場合のように凹形状の砥石等で研磨して面粗さを小さくすることはできない。

そこで、この実施形態では、仕上げ押し工程に用いる凸側プレス金型５６の成形凸球面を、ショットブラスト、または電子ビームによる研磨、または研磨剤の噴射によるラッピングで表面仕上げする。この場合のラッピングは、研磨砥粒に水分を含有させることで弾力性および粘着性を有する研磨材を得て、この研磨材を被加工材である金型の表面に高速で滑走させて発生する摩擦力によって表面仕上げする方法が好ましい。このようなラッピングとして、金型の超鏡面仕上げ装置として販売されているエアロラッピング（株式会社ヤマシタワークス）等が採用できる。このように、ショットブラストや電子ビーム、あるいは研磨剤の噴射によるラッピングで凸側プレス金型５６の成形凸球面を表面仕上げすることにより、手作業による研磨などが要らず、ばらつきなく低コストで凸側プレス金型５６の成形凸球面の面粗さを小さくできる。

図１６〜図１８は、グリース付着状態の確認を行った試験結果を示す。この試験では、この実施形態（図９の実施形態、および図１０の実施形態）の保持器４を組み込んだ玉軸受と、一般的な鉄板打ち抜き保持器を組み込んだ玉軸受とを、次の表１の条件で運転して比較した。
図１６および図１７はこの実施形態（それぞれ図９の実施形態、および図１０の実施形態）の保持器４を用いた玉軸受のグリース付着状態を示し、図１８は一般的な鉄板打ち抜き保持器を用いた玉軸受のグリース付着状態を示す。

図１６〜図１８の試験結果から、一般的な鉄板打ち抜き保持器を組み込んだ玉軸受（図１８）では、内輪シール溝にグリースが付着するが、この実施形態の保持器４を組み込んだ玉軸受（図１６，図１７の例）ではグリースの付着がないことが分かる。
この実施形態にかかる転がり軸受の保持器４では、ポケット５０の形状を上記したように従来例のものと異なるものとしたことにより、内輪肩部へのグリースの付着を無くすことができる。すなわち、玉に最もグリースが付着する位置である保持器内径側の開口縁に開口する凹み部を設けたため、グリースの掻き取りが生じる際の、玉の表面の掻き取りが減少し、保持器内径面に溜まるグリース量が減少する。

そのため、内輪シール溝へグリースが付着することがなく、接触形および非接触形のいずれのシールを用いても、グリース漏れは発生しない。この効果は、特に外輪回転時に特徴的に現れる。したがって、一般的な鉄板打ち抜き保持器のようにシールにグリースが付着することによる不具合は発生しない。さらに、シール機能にグリース漏れを防ぐ要素を付加させる必要がないので、耐泥水、耐ダスト、および低トルクに特化したシール設計が可能となる。また、この実施形態の玉軸受用保持器４はプレス加工が可能なため、低コストで高強度のものを製造でき、一般的な鉄板打ち抜き保持器と比べてシールとの距離も変わらない。

なお、上記各実施形態では、鉄板打ち抜き保持器の場合を示したが、図１９および図２０に示すような樹脂製保持器５９の場合にも適用できる。この樹脂製保持器５９は、樹脂成形品からなる２枚の環状体６０，６０を有する。各環状体６０の互いに衝合される一側面には、玉の外周に沿う半球状のポケット６１Ａが周方向に等間隔に複数形成される。隣接するポケット６１Ａ，６１Ａ間には結合部となる係合孔６２と係合爪６３とが設けられ、一方の環状体６０の係合爪６３を、他方の環状体６０の係合孔６２に挿入させることにより、両環状体６０が一体に接合されて保持器５９とされる。

以上説明した転がり軸受の構成によると、シールリップ１２の内面に前述の突起１７を設けたので、吸着現象が発生すると、図３（ｂ）に示すように、シールリップ１２が軸受軸方向内側に押し込まれるが、このシールリップ１２が押し込まれるのと同時に、同シールリップ１２の内面の突起１７がシール溝９の内側面１６に押し当てられる。このとき、その突起１７の接触位置付近であってシール溝９の内側面１６に押し当てられる付近の主リップ１５の先端部は、突起１７の存在により、他の部分に対して部分的に弾性変形される。すなわち、突起１７の接触位置付近のシールリップ１２における主リップ１５は、シール溝９の内側面１６に接触できずに、その非接触により、軸受内部と軸受外部とを連通する空気通路１８が形成される。
さらに、図４に示すように、突起１７および主リップ１５の先端部が共に、シール溝９の内側面１６に接触した状態では、この突起１７と主リップ１５の先端部との接触圧力の違いによって、突起１７の先端部１７ａは、その摺動抵抗が主リップ１５の先端部１５ａの摺動抵抗よりも大きくなる。この状態で軸受を回転させると、主リップ１５の先端部１５ａが凹凸状に波打つよう捩れが生じて図５（ｂ）に示すような空気通路１９が形成される。
このため、軸受内外の圧力バランスを瞬時に均一に保って吸着現象を防止することができる。また、この圧力バランスを保つための空気通路１９は、軸受内外の圧力バランスが均一つまり圧力差が生じないと直ちに閉じシールリップ１２は図３（ａ）に示すような通常状態になる。このとき、突起１７は、シール溝９の内側面１６に非接触となる。したがって、軸受外部からの異物の浸入を最小限にとどめることができ、またその空気通路１９は狭いものであるため、軸受内のグリースが漏れることもない。

この保持器４，５９は、複数の玉８をそれぞれ保持するポケット５０を円周方向の複数箇所に有し、各ポケット５０の内面を、玉配列ピッチ円ＰＣＤよりも内径側の部分が、保持器内径側開口縁に近づくに従って小径となる凹曲面状としたリング状であり、各ポケット５０の内面に、保持器内径側の開口縁から保持器外径側に延びる凹み部５４（５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ）を設けたため、内輪１のシール溝９にグリースが付着し難く、グリース漏れを防止できる。したがって、シール溝の形状を設計変更する必要がなく、また、軸受の軸方向にスリンガー等を設けるスペースを確保する必要もない。したがって、部品点数を前述の特許文献に記載のものより少なくし製造コストの低減を図ることができる。

凹み部５４は、例えば、図９に示すように、前記ポケット５０の開口縁における保持器円周方向の中心から両側に広がって１箇所に設けられ、ポケット５０の保持器円周方向の幅Ｗ50の半分よりも大きな幅Ｗ54を有し、前記凹み部５４の内面形状が、保持器４の半径方向の直線Ｌを中心とする仮想円筒Ｖの表面に略沿う円筒面状の形状であり、この凹み部５４は、保持器内径側の開口縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤの付近まで延びていて、保持器内径縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤに近づくに従って徐々に浅くかつ幅狭となる形状とすることで、前述の作用、効果を奏する。

また、凹み部５４Ａは、例えば、図１０に示すように、ポケット５０の開口縁における保持器円周方向の中心ＯＷ50の両側に位置して複数箇所に設けられ、各凹み部５４Ａの内面形状が、保持器４の半径方向の直線ＬＡを中心とする各仮想円筒ＶＡの表面に略沿う円筒面状の形状であり、この凹み部５４Ａは、保持器内径側の開口縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤの付近まで延びていて、保持器内径縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤに近づくに従って徐々に浅くかつ幅狭となる形状とすることで、前述の作用、効果を奏する。

また、凹み部５４Ｂは、例えば、図１２，図１３に示すように、ポケット５０の開口縁における保持器円周方向の中心ＯＷ50の両側に位置して２箇所に設けられて、保持器外径縁付近まで延び、これら２箇所の凹み部５４Ｂの内面形状が、一つの仮想リングＶＢの表面に略沿った形状であり、前記仮想リングＶＢは、ポケット５０内に収まるリング外径で、任意周方向位置の断面形状が円形であり、リング中心ＯVBが保持器中心軸Ｏに対して傾きを持つ形状とすることで、前述の作用、効果を奏する。

図２１ないし図２３は、第２の発明に対応する実施形態を示す。この実施形態にかかる転がり軸受の保持器４Ａは、図４ないし図８と共に前述した保持器４と、特に説明する事項を除いて同様である。
この保持器４Ａは、図１と共に前述した転がり軸受に用いられる保持器であって、玉３を保持するポケット５０を円周方向の複数個所に有するリング状であり、２個の環状体の保持器半体５１を軸方向に対面して重ね合わせてなる。これら保持器半体５１は、それぞれ内面が前記各ポケットの半分を形成する球殻状板部５０Ａと、隣合うポケット５０間の部分となる平板部５１ａとが円周方向に交互に並ぶ形状とされる。各保持器半体５１は、金属板のプレス成形品（例えば鉄板打ち抜き品）であり、平板部５１ａに設けられたリベット孔５２に挿通したリベット５３により、２枚の保持器半体５１が互いに接合して一体に構成される。以上の構成は、図６ないし図８に示す実施形態と同様である。

また、保持器４Ａは、図２１，図２３に示すように、内輪１の内輪軌道５の両側の肩部高さとなる内輪外径面１ａに軸方向に重なる範囲を持つ。
この実施形態の保持器４Ａは、上記構成において、球殻状板部５０Ａにおける玉配列ピッチである玉配列ピッチ円ＰＣＤよりも内径側部分に薄肉部分５０Ａａを形成している。この薄肉部分５０Ａａは、内輪１の内輪軌道５の両側の肩部高さとなる内輪外径面１ａに位置する部分の板厚ｔ１を、平板部５１ａの板厚ｔ０よりも薄くしたものである。肩部高さとなる内輪外径面１ａは、内輪１の内輪軌道５の肩部の高さで続く外径面部分のことであり、シール溝９が形成されている場合、内輪軌道５とシール溝９との間の外径面部分のことである。球殻状板部５０Ａは、この内輪外径面１ａの軸方向範囲Ｗに位置する部分の板厚ｔ１を薄くする。なお、図２１において、球殻状板部５０Ａを薄肉化しない場合の断面形状を想像線で示している。

板厚ｔ１を薄くする形態は、保持器半径方向において、玉配列ピッチ円ＰＣＤに相当する箇所から内径側に至る範囲の全体を薄くしても良く、また玉配列ピッチ円ＰＣＤと保持器内径縁間の途中の箇所から内径縁至る範囲を薄くなるようにしても良い。これらの場合に、板厚ｔ１は、保持器半径方向の内径側に至るに従って次第に薄くなって内径縁が最小板厚となるようにしても良く、また薄くする範囲の全体を略一定して薄くしても良い。さらに、球殻状板部５０Ａのポケット内面形状を維持したままで、外面側の形状が変わるように板厚を薄くしても、また球殻状板部５０Ａの外面形状を維持したままで、ポケット内面側の形状が変わるように板厚を薄くしても良い。

また、この実施形態では、図２２のように、球殻状板部５０Ａの内径縁に沿う円弧状の範囲において、両端を残し、ほぼ全体を薄くしているが、内輪１の肩部高さとなる内輪外径面１ａと保持器４Ａの幅の関係によっては、図２４のように、板厚を薄くした薄肉部分５０Ａａが、球殻状板部５０Ａにおける内径縁の円弧の中央を除く両側となる２箇所に分かれていても良い。

この保持器４Ａは、このようにポケット５０を構成する球殻状板部５０Ａの内径部に薄肉部分５０Ａａを成形しており、この薄肉部分５０Ａａは、内輪１の肩部高さの内輪外径面１ａと軸方向に重なり合う部分であって、玉３の表面に付着したグリースが保持器４Ａで掻き取られる部分、またはその掻き取られたグリースが移動してくる部分である。この部分５０Ａａの板厚ｔ１が薄ければ、ここに堆積し得るグリース量が減少するため、内輪１の内輪外径面１ａに到達し得る頻度や量が減少し、結果としてグリースの軸受外部への漏れが防止できる。すなわち、保持器４Ａの外径側へグリースが移動しやすくなり、内径側に留まり得るグリース量が減少する。

しかしながら、保持器の全体の板厚を薄くすることは、保持器の単体の強度が低下するため、ミスアライメント下あるいは外部加振下において保持器に繰り返し応力が作用する場合に保持器の破損が生じやすくなるなど、難しい。
そこで、保持器４Ａの内径部において、内輪１の肩部となる内輪外径面１ａと軸方向に重なり合う範囲Ｗのみの板厚を薄くしており、これにより、実質上の保持器４Ａの強度の低下が無く、かつグリース漏れを防止可能な玉軸受用保持器４Ａが成立する。

したがって、この転がり軸受に、上記保持器を用いることで、内輪１の内輪外径面１ａに到達し得る頻度や量が減少し、結果としてグリースの軸受外部への漏れが防止できる。すなわち、保持器４Ａの外径側へグリースが移動しやすくなり、内径側に留まり得るグリース量を減少することができる。したがって、内輪１のシール溝９にグリースが付着し難く、グリース漏れを防止することができる。また、この転がり軸受の構成によると、内輪１のシール溝９の形状を設計変更する必要がなく、また、軸受の軸方向にスリンガー等を設けるスペースを確保する必要がなく、部品点数も上記特許文献に記載のものより少なくし製造コストの低減を図ることができる。

なお、上記の板厚ｔ１の低減には、最初に円環に打ち抜いた平板の内径側のみを薄くしておき、プレス成形しても良い。また均一厚の円環平板からプレスで保持器を成形する場合のプレス金型において、図２２や図２４で示した領域の板厚のみが減少するように、一対の金型間のすきま分布を変更しても良い。また、この実施形態では深溝玉軸受の鉄板製打ち抜き保持器の場合を示したが、第２の発明は、図１９，図２０などと共に前述した２分割の樹脂保持器にも適用することができる。

図２５ないし図２７は、第３の発明に対応する実施形態を示す。この実施形態にかかる転がり軸受の保持器４Ｂは、図１と共に前述した転がり軸受に用いられる保持器である。この保持器４Ｂは、リング状の部材であって、玉３（図１）を収容保持する窓状のポケット４Ｂａが、周方向に等間隔で玉３と同数だけ形成されている。ポケット４Ｂａのある円周方向部分の内周面４Ｂｂは外径側に凹む形状となるよう傾斜させてあり、ポケット４Ｂａのある円周方向部分の内径の保持器中心からの半径Ｒｐがポケット４Ｂａ間の円周方向部分の内径の保持器中心からの半径Ｒｉよりも大きくなっている（Ｒｐ＞Ｒｉ）。この実施形態では、前記内周面４Ｂｂが、軸方向から見て凹曲線となる曲面形状、具体的には円弧状面とされている。

この保持器４Ｂは、例えば鉄板をプレスにより打ち抜きおよび成形加工して製作された２枚の環状部材６４から成る。各環状部材６４は、円周方向に等間隔で並びそれぞれがポケット４Ｂａの内壁面を構成する複数の半球状のポケット壁部６４ａと、隣合うポケット壁部６４ａ同士を連結する平板状の結合板部６４ｂとを交互に形成したものである。鉄板製である環状部材６４の結合板部６４ｂには、リベット孔６４ｃが穿設されている。２枚の環状部材６４は、それぞれの各結合板部６４ｂを互いに重ね合わせ、前記リベット孔６４ｃにリベット６５を挿通し、そのリベット６５の両端部を加締めることにより結合されている。このように、２枚の環状部材６４を互い結合して１個の保持器４Ｂとする構成とすれば、上記のような内径の保持器中心からの半径が各部で異なる形状でありながら、保持器４Ｂの加工が容易である。

この実施形態の保持器４Ｂは、ポケット４Ｂａのある円周方向部分の内周面４Ｂｂが外径側に凹む形状となっているため、全体の強度低下が懸念される。しかし、図３１に示すような従来の標準形状の保持器Ｈｒ（Ｒｐ＝Ｒｉ）の損傷は、その大部分がポケットＨｒａ間の円周方向部分からポケットＨｒａのある円周方向部分へのＲ部Ｈｒ７で生じることが経験的に知られている。この実施形態の保持器４Ｂは、この部分の形状変更を行なっていないため、全体の強度低下が生じないと言える。

この転がり軸受における運転中のグリースの状態を調べるために、表２に示す条件で試験を行った。運転停止後のグリースの軸受各部への付着状態は図２７に示すようになった。比較のため、図３１に示す従来の保持器Ｈｒを組み込んだ軸受についても、同一条件で試験を行った。運転停止後のグリースの軸受各部への付着状態は図３２に示すようになった。

この試験により、従来の保持器Ｈｒを組み込んだ軸受の場合、内輪シール溝Ｈｒ１ａにグリースＧが付着するが、本発明の保持器４を組み込んだ転がり軸受では、内輪シール溝にグリースが付着しないことが判った。このため、シールを設けた転がり軸受において、呼吸による内輪シール溝の部分からのグリースＧの漏洩を防止できるということが推論される。

次に、接触形のシール（エヌティエヌ株式会社製ＬＵシール）を組付けた軸受を用いて、グリース漏れ頻度の確認試験を行った。試験条件は、表２の条件に対して運転時間のみを１５分に変更した。目視により３０〜１００ｍｇ程度の量のグリースが軸受外部に飛び出していると確認された場合に、グリース漏れがあるとした。試験結果は表３に示すようになった。

従来の保持器Ｈｒを組み込んだ軸受では１０個中９個のグリース漏れが発生したが、本発明の保持器４を組み込んだ軸受では１０個中グリース漏れが発生したものはなかった。これにより、前記推論が正しいことが立証された。

上記実施形態では保持器４Ｂを構成する２枚の環状部材６４を鉄板製としたが、環状部材６４を樹脂製としてもよい。その場合、図２８および図２９に示す保持器４Ｃのように、結合板部６４ｂに係合爪６６と係合孔６７とを設け、両者６６，６７を互いに嵌合させることにより、２枚の環状部材６４を結合する構成とすることができる。この場合も、ポケット４Ｃａのある円周方向部分の内径の保持器中心からの半径Ｒｐをポケット４Ｃａ間の円周方向部分の内径の保持器中心からの半径Ｒｉよりも大きくする（Ｒｐ＞Ｒｉ）。また、２枚の樹脂製の環状部材６４を接着剤等により接合してもよい。
保持器に使用される合成樹脂材料としては、例えばＰＡ６６、ＰＡ４６等のポリアミド樹脂やポリフェニルサルファイド樹脂が好適であり、さらに必要に応じてグラスファイバ等の強化繊維材を混入してもよい。
また、２枚の環状部材６４を結合して１個の保持器とする構成に限らず、鋼材から所定の形状に削り出すもみ抜き保持器としてもよい、あるいは樹脂材料で一体に成形した成形保持器としてもよい。

図３０は異なる実施形態を示す。この保持器４Ｄは、ポケット４Ｄａのある円周方向部分の内周面４Ｄｂの形状が、軸方向から見て多角形状とされている。具体的には、前記内周面４Ｄｂは、ポケット４Ｄａ間の円周方向部分の内周面４Ｄｃに対し外径側へ傾斜する一対の傾斜面部４Ｄｂａと、両端がこれら一対の傾斜面部４Ｄｂａの外径側端に連なり内径が一定な一定径面部４Ｄｂｂとで成る台形状をしている。この保持器４Ｄも、前記実施形態の保持器４Ｂ，４Ｃと同様、ポケット４Ｄａのある円周方向部分の内周面４Ｄｂが外径側に凹む形状となるよう傾斜したものであり、ポケット４Ｄａのある円周方向部分の内径の保持器中心からの半径Ｒｐがポケット４Ｄａ間の円周方向部分の内径の保持器中心からの半径Ｒｉよりも大きくなっている（Ｒｐ＞Ｒｉ）。

このようにポケット４Ｄａのある円周方向部分の内周面４Ｄｂの形状を軸方向から見て多角形状とした保持器４Ｄも、前記実施形態の保持器４Ｂ，４Ｃと同様、全体の強度低下が生じることがなく、かつ図１のように転がり軸受に組み込んだ場合に、軸受の内輪シール溝の部分からのグリースの漏洩を防止できる。

なお、ポケット４Ｄａのある円周方向部分の内周面４Ｄｂを複数の角部を有する多角形状とする場合、その角部の数は特に限定しない。また、径方向の直線に対して非対称な形状であってもよい。さらに、ポケット４Ｄａのある円周方向部分の内周面４Ｄｂは、平面と曲面を組み合わせたものであっても良い。

要するに、本発明は、材質や加工方法については問わず、ポケットのある円周方向部分の内径の保持器中心からの半径がポケット間の円周方向部分の内径の保持器中心からの半径よりも大きいという条件を満たす形状の保持器に適用できるものである。
以上説明したように、転がり軸受において、この軸受に組み込まれる前記保持器は、ポケットのある円周方向部分の内径の保持器中心からの半径を、ポケット間の円周方向部分の内径の保持器中心からの半径よりも大きくしたことにより、内輪肩部や内輪シール溝にグリースが付着し難くなる。このことは、特に外輪回転時に特徴的に現れる。これにより、シールが接触形、非接触形のいずれの場合にも、グリースの漏洩を防止できる。また、シールリップ１２（図１）の緊迫力を強くする必要がないため、トルクが増大しない。ポケットのある円周方向部分の内径面が、軸方向から見て凹曲線となる曲面形状、および複数の角部を有する多角形状のいずれの場合でも、上記の各作用が得られる。

次に、この発明の他の実施形態を図３３および図３４と共に説明する。以下の説明においては、図１ないし図５に示す前述の実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。

この場合の実施形態は、図３３（ａ）に示すように、主リップ１５の内面に、その先端摺接部に沿って全周にわたって突出する突条２０を形成し、この突条２０を横断する方向に切り欠き溝２１を設けた点で前述した実施形態の場合と相違する。その他の構成は前述した実施形態の場合と同様である。この突条２０は、図３３（ｂ）に示すように、軸受内部と外部との圧力差がない状態では、シール溝９の内側面１６に接触しないため、シール性を損なうことはない。上記切り欠き溝２１は、上記突条２０の一部を切り欠いて形成されるものに限らず、主リップ１５の内面にまで達してこの突条２０を分断して形成されるものも含む。

この転がり軸受の輸送中の温度変化や、転がり軸受の回転に伴う摩擦熱の発生後、軸受が冷却された場合など、軸受内部と外部との圧力差が発生し、前記シールリップ１２が内側に押し込まれた際に、図３３（ｃ）に示すように、主リップ１５に設けた突条２０がシール溝９の内側面１６に接触する。これにより、突条２０の付近の主リップ１５の先端部は、外向きに弾性変形しシール溝９の内側面１６と離れた状態となる。

この状態では、突条２０の切り欠き溝２１により軸受内部と外部とを連通する空気通路２２が形成され、軸受内部と外部の圧力差が解消されて、軸受の吸着現象を防止することができるとともに、主リップ１５の先端部に沿って全周に突出する突条２０が、シール溝９の内側面１６と接触しているため、シール性を確保することができる。仮に、軸受内外の圧力差が大きいために突条２０がシール溝９の内側面１６との接触により潰れたり、軸受内外の圧力差が微小である場合、図３４（ａ）に示すように、前記突条２０および主リップ１５の先端部がともに、シール溝９の内側面１６に接触した吸着状態となる。この場合での吸着状態では、シール溝９の内側面１６と接触する突条２０の先端部は、シール溝９の内側面１６と接触する主リップ１５の先端部よりも接触圧力が大きくなる。

この接触圧力の違いにより、突条２０の先端部は、その摺動抵抗が主リップ１５の先端部の摺動抵抗よりも大きくなり、この吸着状態で軸受を回転させると、図３４（ｂ）に示すように、突条２０はシール溝９の内側面１６に接した状態を維持し、この内側面１６とともに回転しようとする。このとき、主リップ１５の先端部は摺動するため、図３４（ｃ）に示すように、主リップ１５の先端部であってシール部材ＳＬの内周縁が凹凸状に波打つように弾性変形させられる。この主リップ１５の先端部の弾性変形時に空気通路２３が形成され、吸着が解除される。さらに、この実施形態に係る転がり軸受において、保持器４，５９を適用することにより、内輪のシール溝にグリースが付着し難く、グリース漏れを防止できる。したがって、シール溝の形状を設計変更する必要がなく、また、軸受の軸方向にスリンガー等を設けるスペースを確保する必要もない。したがって、部品点数を前述の特許文献に記載のものより少なくし製造コストの低減を図ることができる。

図３５は、燃料電池システムにおける蒸気圧送装置に、本実施形態にかかる転がり軸受を用いた状態を概略表す断面図である。
ところで、燃料電池の周辺では水蒸気を送り込む必要がある。この水蒸気を送り込む効率を上げるために、コンプレッサが用いられる。このコンプレッサに使用されるインペラ支持用軸受の潤滑は、グリース潤滑とする場合が多い。これは、油潤滑の場合シール部を通過して、潤滑油が水蒸気に混入しやすいという問題があることからである。混入した潤滑油が、燃料電池内部に入り込むと、電解質や電極が汚染されて電池寿命の低下につながる。グリース潤滑としても、シール性が低いとグリース自体が漏洩する。また、シール性が低下すれば、グリースに水蒸気が混入すると、グリースが乳化等の変質を起こし、軸受寿命の低下をもたらす。

さらには、変質現象による離油（グリースの基油と増ちょう剤の分離）が起こり、油潤滑とした場合と同様のことが起こる。そこでシールのシール性を上げるために，接触シールの押し付け圧力を高くする方法が考えられるが、コンプレッサの軸が高速で回転した際に、シールリップの摺動による発熱が問題となる。当然、非接触シールでは、潤滑油の漏れは防げない。

そこで、本件出願人は、燃料電池蒸気圧送装置用軸受ＮＢにおいて、前述の吸着現象を緩和し得るシール部材ＳＬ，ＳＬａと、保持器４，５９とを適用した。前記蒸気圧送装置のコンプレッサＣＰＲでは、運転により水蒸気の圧力が軸受外部にかかるため、軸受内部より外部の方が圧力が高い状態になる。よって、この燃料電池蒸気圧送装置用軸受ＮＢに、前記シール部材ＳＬ，ＳＬａを適用すると共に、前記保持器４，５９を適用することで、耐グリース漏洩性、耐吸着現象および省スペース化を同時にかつ低コストで達成することができる。この実施形態では、燃料電池蒸気圧送装置に本発明の転がり軸受を適用したが、燃料電池蒸気圧送装置以外の他の装置に、本発明の転がり軸受を適用することも可能である。

この発明の一実施形態に係る転がり軸受の断面図である。 同転がり軸受のシールリップの要部を表す斜視図である。 同シールリップの断面図であり、図３（ａ）は通常状態のシールリップの断面図、図３（ｂ）は吸着状態のシールリップの断面図である。 同シールリップにおける主リップおよび突起がシール溝に接触した状態を表す断面図である。 同主リップおよび突起等の断面図であり、図５（ａ）は図４のＡ−Ａ線における断面図、図５（ｂ）は、内輪を回転させた際のリップ先端部の状態を示した断面図である。 この実施形態の保持器の斜視図である。 同保持器の構成部材である保持器半体の斜視図である。 同保持器半体の一部につきポケット形状を単純化して示す部分拡大斜視図である。 （Ａ）は同保持器半体における球殻状板部の内面の一例を強調して示す部分拡大斜視図、（Ｂ）は同斜視図に仮想円筒を加えた状態を示す斜視図である。 （Ａ）は同保持器半体における球殻状板部の内面の他の一例を強調して示す部分拡大斜視図、（Ｂ）は同斜視図に仮想円筒を加えた状態を示す斜視図である。 （Ａ）は同保持器半体における球殻状板部の内面のさらに他の一例を強調して示す部分拡大斜視図、（Ｂ）は同斜視図に仮想多角柱を加えた状態を示す斜視図である。 （Ａ）は同保持器半体における球殻状板部の内面のさらに他の一例を強調して示す部分拡大斜視図、（Ｂ）は同斜視図に仮想円筒を加えた状態を示す斜視図である。 同球殻状板部と仮想リングの関係を断面で示す説明図である。 この実施形態の保持器の製造工程を示す説明図である。 同製造工程に用いられるプレス金型組の斜視図である。 図９に示す構造の保持器を組み込んだ転がり軸受のグリース漏れ試験の結果の説明図である。 図１０に示す構造の保持器を組み込んだ転がり軸受のグリース漏れ試験の結果の説明図である。 一般的な鉄板打ち抜き保持器を組み込んだ玉軸受のグリース漏れ試験の結果の説明図である。 この実施形態の保持器が適用可能な樹脂製保持器の分解斜視図である。 同樹脂製保持器の断面図である。 この発明の他の実施形態に係る保持器を組み込んだ転がり軸受の一部破断斜視図である。 同保持器の保持器半体における球殻状板部を示す部分拡大斜視図である。 同実施形態の保持器を内輪に組み込んだ組立体を示す平面図である。 同保持器の保持器半体における球殻状板部の変形例を示す部分拡大斜視図である。 この発明の一実施形態にかかる転がり軸受に組み込まれた保持器の正面図である。 図２５のＡ―Ａ断面図である。 同保持器を組み込んだ玉軸受に対して行った試験結果を示す図である。 異なる保持器の正面図である。 同保持器の環状部材の要部を示す分解斜視図である。 この発明の異なる実施形態にかかる保持器の正面図である。 従来の保持器の正面図である。 同保持器を組み込んだ玉軸受に対して行った試験結果を示す図である。 この発明の他の実施形態等を表す図であり、図３３（ａ）は、この実施形態に係る転がり軸受のシールリップの要部を表す斜視図、図３３（ｂ）は、通常状態のシールリップの断面図、図３３（ｃ）は吸着状態のシールリップの断面図である。 同シールリップの要部の断面図であり、図３４（ａ）は、主リップおよび突起がシール溝に接触した状態を表す断面図、図３４（ｂ）は、図３４（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図、図３４（ｃ）は、内輪を回転させた際のリップ先端部の状態を示した断面図である。 燃料電池システムにおける蒸気圧送装置に、本実施形態にかかる転がり軸受を用いた状態を概略表す断面図である。

符号の説明

１…内輪
２…外輪
３…玉
４…保持器
５…内輪軌道
６…外輪軌道
９…シール溝
１２…シールリップ
１５…主リップ
１６…内側面
１７…突起
１８，１９…空気通路
５０…ポケット
５４…凹み部
Ｒｐ，Ｒｉ…半径
ＳＬ…シール部材
ＮＢ…燃料電池蒸気圧送装置用軸受

Claims (9)

1. 内外輪間に介在する複数の玉が保持器に保持され、これら内外輪の両軌道の両端面をシール部材で塞ぎ、このシール部材のうちの一方の周縁部が一方の軌道の端に形成したシール溝に摺接し、他方の周縁部が他方の軌道の端に固定された転がり軸受において、
   前記シール溝に摺接するシール部材の周縁をシールリップとすると共に、このシールリップの内面に突起を設け、前記突起は、前記シール部材で仕切られる軸受内部と軸受外部とに圧力差が生じて前記シールリップが内側に押し込まれたとき、前記シール溝の内側面にこの突起が接触し、この突起の接触により、その接触付近のシールリップを部分的に弾性変形させて、前記軸受内部と軸受外部とを連通する空気通路が形成される状態と、前記圧力差が生じないとき前記シール溝の内側面にこの突起が非接触となる状態とにわたって変位可能に構成し、
   前記保持器は、複数の玉をそれぞれ保持するポケットを円周方向の複数箇所に有し、各ポケットの内面を、玉配列ピッチ円よりも内径側の部分が、保持器内径側開口縁に近づくに従って小径となる凹曲面状としたリング状の保持器であって、前記各ポケットの、保持器が前記シール部材に沿う部分の内面に、保持器内径側の開口縁から保持器外径側に延びる凹み部を設けたことを特徴とする転がり軸受。
2. 請求項１において、前記凹み部における保持器円周方向の幅を、前記ポケットの保持器円周方向の幅の半分よりも大きくした転がり軸受。
3. 請求項１において、前記凹み部が２箇所である転がり軸受。
4. 請求項３において、前記各凹み部の位置は、ポケットの開口縁における保持器円周方向の中心に対する周方向の配向角度を４０°±１５°とした箇所である転がり軸受。
5. 内外輪間に介在する複数の玉が保持器に保持され、これら内外輪の両軌道の両端面をシール部材で塞ぎ、このシール部材のうちの一方の周縁部が一方の軌道の端に形成したシール溝に摺接し、他方の周縁部が他方の軌道の端に固定された転がり軸受において、
   前記シール溝に摺接するシール部材の周縁をシールリップとすると共に、このシールリップの内面に突起を設け、前記突起は、前記シール部材で仕切られる軸受内部と軸受外部とに圧力差が生じて前記シールリップが内側に押し込まれたとき、前記シール溝の内側面にこの突起が接触し、この突起の接触により、その接触付近のシールリップを部分的に弾性変形させて、前記軸受内部と軸受外部とを連通する空気通路が形成される状態と、前記圧力差が生じないとき前記シール溝の内側面にこの突起が非接触となる状態とにわたって変位可能に構成し、
   前記保持器は、複数の玉をそれぞれ保持するポケットを形成して保持器径方向にのみ開口した複数の球殻状部分と、隣合うポケット間の部分となる平板状部分とが交互に並ぶ形状であって、前記球殻状部分における玉配列ピッチ円よりも内径側部分における、少なくとも、軸受内輪の軌道面両側の肩部高さの外径面部に位置する部分の板厚を、前記平板部の板厚よりも薄くしたことを特徴とする転がり軸受。
6. 内外輪間に介在する複数の玉が保持器に保持され、これら内外輪の両軌道の両端面をシール部材で塞ぎ、このシール部材のうちの一方の周縁部が一方の軌道の端に形成したシール溝に摺接し、他方の周縁部が他方の軌道の端に固定された転がり軸受において、
   前記シール溝に摺接するシール部材の周縁をシールリップとすると共に、このシールリップの内面に突起を設け、前記突起は、前記シール部材で仕切られる軸受内部と軸受外部とに圧力差が生じて前記シールリップが内側に押し込まれたとき、前記シール溝の内側面にこの突起が接触し、この突起の接触により、その接触付近のシールリップを部分的に弾性変形させて、前記軸受内部と軸受外部とを連通する空気通路が形成される状態と、前記圧力差が生じないとき前記シール溝の内側面にこの突起が非接触となる状態とにわたって変位可能に構成し、
   前記保持器は、複数の玉をそれぞれ保持するポケットを形成して保持器径方向にのみ開口した複数の球殻状部分と、隣合うポケット間の部分となる平板状部分とが交互に並ぶ形状であって、前記ポケットのある円周方向部分である前記球殻状部分の内周面が、軸方向から見て保持器円周方向の幅の中間部が外径側へ凹む形状とされて、この凹む形状となった部分の内径となる保持器中心からの半径を、ポケット間の円周方向部分の内径の保持器中心からの半径よりも大きくしたことを特徴とする転がり軸受。
7. 請求項６において、前記ポケットのある円周方向部分の内径を大きくした部分の位置は、内輪の肩部高さとなる内輪外径面と軸方向に重なる範囲を含む転がり軸受。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項において、前記突起が前記シールリップの内面にその先端摺接部に沿って所定の間隔に形成された転がり軸受。
9. 請求項１ないし請求項７のいずれか１項において、前記突起が前記シールリップの内面にその先端摺接部に沿って全周にわたって突出する突条により形成され、この突条を横断する方向に切り欠き溝が設けられた転がり軸受。

Images