JPH09317775A - 玉軸受用波形保持器 - Google Patents

玉軸受用波形保持器

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JPH09317775A
JPH09317775A JP8160562A JP16056296A JPH09317775A JP H09317775 A JPH09317775 A JP H09317775A JP 8160562 A JP8160562 A JP 8160562A JP 16056296 A JP16056296 A JP 16056296A JP H09317775 A JPH09317775 A JP H09317775A
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弘 上野
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英樹 藤原
Haruo Kimura
治生 木村
Kazuhisa Kajiwara
一寿 梶原
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 玉と保持器との焼付が生じにくく潤滑剤の保
持も長く保持でき、軸受寿命を長寿命とすることのでき
る玉軸受用波形保持器を提供する。 【構成】 環状保持板2に、周方向所定間隔に玉保持部
3と平坦部4とを形成する。この玉保持部3には、その
曲率半径Ra が玉5の曲率半径より少し大きい第1の球
面状凹部3aと、該第1の球面状凹部3a内に、その曲
率半径が玉5の曲率半径より若干小さな第2の球面状凹
部3bを形成する。該環状保持板2を対向させて玉軸受
用波形保持器1とする。玉5は第1の球面状凹部3a及
び第2の球面状凹部3bの境界9で支持されて回転す
る。この場合、玉5の前部と接合部との間及び玉5と球
面状凹部3b内に空間10,11が形成され、これらは
潤滑剤溜まりとなる。また、玉5は自転時の周速の遅い
第1の球面状凹部3aと第2の球面状凹部3bとの境界
9で接触するため耐焼付性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、玉軸受用の波形
保持器、特に2サイクルエンジンのクランクシャフト等
のように潤滑条件の厳しい環境で使用される玉軸受の波
形保持器であって焼付の生じにくい構造とした玉軸受用
波形保持器に関する。
【0002】
【従来の技術】玉軸受用の波形保持器は、円周方向等配
に軸方向に膨出する玉保持部を形成した環状保持板二枚
を対向接合して玉を配置するポケットを形成してある。
通常、波形保持器のポケット内面は使用する玉の曲率半
径の数%程度大きい曲率半径となるように形成されて玉
を保持している。即ち、図4の斜視図に示すように、従
来の波形保持器21は、円周方向等間隔に玉保持部2
3,23,・・・を形成した二枚の環状保持板22,2
2を、これら玉保持部23と玉保持部23とがポケット
26を形成するよう対向させ、平坦部(接合部)24,
24を接合してリベット7で固定して製作する。ポケッ
ト26に玉を配置したこの波形保持器21は、内輪と外
輪(いずれも図示省略)との間に形成される環状空間に
配置される。
【0003】従来の玉軸受用の波形保持器としては、振
動や騒音を防止するためポケットを形成する玉保持部
を、保持器の半径方向に短径を有する回転楕円に形成し
た玉軸受用保持器(実公昭40−14764号)や、玉
の円滑な回転を確保するため玉保持部を形成する二枚の
環状保持板同士が相対的に若干平行遊動できるように組
まれた玉軸受用保持器(実公昭53−42681号)、
或いは図7に示すように、軸方向に膨出させた玉保持部
33,33の一部に円筒状範囲34,34,34,34
を形成したポケット36を有する玉軸受用の波形保持器
31(特開平3−172613号)等が提案されてい
る。
【0004】図5(A)は、上記した従来の玉軸受用の
波形保持器21を、軸受のピッチ円方向に沿って切断し
た状態の断面図である。この場合、玉軸受は、その軌道
輪(内輪若しくは外輪)が相対回転するとき玉5及び保
持器21も同時に回転(公転)するが、玉5は、回転方
向(進行方向)の前面側と波形保持器21のポケット2
6の内壁面で接触しながら回転(公転及び自転)するこ
とになる。即ち、波形保持器21が公転運動するとき、
玉5は、軸線Z回りに自転しながら波形保持器21のポ
ケット26の進行方向の内壁面26a,26bで接触し
ている。この接触部分は、図5(A)のA−A矢視方向
から見た場合、図5(B)に示すような形状となってい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記するように、玉5
とポケット26の内壁面とが接触し、図6に示すよう
に、玉5が軸線Z回りに自転すれば、自転時の角速度を
ω(一定)とし且つ玉5の任意の表面から軸線Zまでの
半径(垂直距離)をrとすると、その玉表面の周速度v
は、v=ω・r、であるから、該玉5は、回転半径が最
も大きくなる位置の近傍で波形保持器21のポケット内
面と接触していることになる。即ち、玉5は最大自転周
速を有する位置P,Pのいずれかの近傍でポケットの内
壁面と接触していることになり、焼付の問題が発生しや
すい状態になっている。尚、上記する図7に示すような
波形保持器31では玉を半径方向にはガイドできない。
即ち、内・外輪間に配置された玉を保持するこのような
保持器は半径方向には自由に移動することになり、回転
時、保持器の所謂みそ擦り運動が激しくなり異常振動や
異常摩耗(焼付)が生じやすくなり、また高速時回転が
安定しない傾向にあるという問題がある。
【0006】この発明は上記する課題に着目してなされ
たものであり、玉と保持器との焼付が生じにくく潤滑剤
の保持も長く保持でき、軸受寿命を長寿命とすることの
できる玉軸受用波形保持器を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】即ち、この発明はじょう
きする課題を解決するために、軸方向に膨出する玉保
持部と平坦部とを円周方向に所定間隔に形成した二枚の
環状保持板が、各玉保持部を対向させるように組み合わ
されて玉を保持するポケットを形成してなる玉軸受用波
形保持器において、前記両環状保持板に形成したそれぞ
れの玉保持部を玉より大きな曲率半径を有する第1の球
面状凹部にて形成するとともに、該第1の球面状凹部の
底部に、第1の球面状凹部の曲率半径より小さい曲率半
径を有する第2の球面状凹部を形成し、第1及び第2の
球面状凹部の境界にて玉と接触させるようにしたことを
特徴とする。
【0008】また、の手段の前記第1の球面状凹部
を前記平坦部に連なる前後の球面状凹部から形成し、こ
れら前後の球面状凹部の各曲率中心を玉を配置する中心
を通る円周方向線上で該中心より若干前記平坦部側にず
らせた位置とし、前記第1の球面状凹部の前記前後の球
面状凹部が連なる底部に、前記第2の球面状凹部を形成
し、第1及び第2の球面状凹部の境界にて玉と接触させ
ようにしたことを特徴とする。
【0009】或いは、又はの手段の前記第1の球
面状凹部のピッチ円方向に沿って切断した断面形状を、
軸方向に短径を有し円周方向に長径を有する半楕円状に
形成したことを特徴とする。
【0010】或いはまた、乃至のいずれかの手段
の前記第2の球面状凹部の曲率中心を、玉を配置するポ
ケット中心を通る軸方向軸線上で該ポケット中心より第
1の球面状凹部の底部側に若干ずらせたことを特徴とす
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、この発明の具体的実施の形
態について図面を参照しながら説明する。図1はこの発
明の玉軸受用波形保持器を構成する片側の環状保持板の
斜視図であり、図2はこの環状保持板の周方向の中央断
面図であり、図3はこの発明の玉軸受用波形保持器のポ
ケットに玉を配置した状態で円周方向に切断した断面図
である。
【0012】この波形保持器1を構成する環状保持板2
の片側には、円周方向一定間隔に軸方向に膨出する玉保
持部3,3,・・・と平坦部4,4,・・とが形成され
る。該玉保持部3には第1の球面状凹部3aが形成され
ると共に、該第1の球面状凹部3a内には、更に、小さ
な第2の球面状凹部3bが形成されている。これらの第
1の球面状凹部3a及び第2の球面状凹部3bは玉5を
配置するためのポケット6となる。
【0013】また、前記玉保持部3に形成される第1の
球面状凹部3aの曲率中心は2つ設けてもよい。即ち、
図2に示すように、一方はポケット6の中心O0 より若
干周方向後側(説明の都合上、一方を後側、他方を前側
とする)方向にd1 ずらせた位置O1 とし、他方はポケ
ット6の中心O0 より若干前側方向にd1 ずらせた位置
2 としてある。また、この前後の第1の球面状凹部3
aの曲率半径Ra は玉5の曲率半径R0 と同等若しくは
若干大小のいずれでもよい。尚、前記環状保持板2に形
成した第1の球面状凹部3aから平坦部4にかけては滑
らかなRとなるように加工してある。更に、第1の球面
状凹部3aを前後の球面状凹部から形成しているが、必
要により、1つの球面状凹部から形成してもよく、この
場合の曲率中心はポケット6の曲率中心O0 を通る軸方
向軸線上を若干ずらされ、曲率半径Ra を玉5の曲率半
径R0 より大きくしてある。
【0014】次に、前記環状保持板2に形成する第1の
球面状凹部3aの底部に形成される小さな第2の球面状
凹部3bの曲率中心は、図2に示すように、玉5を配置
するポケット中心O0 を通る軸方向軸線上を第1の球面
状凹部3aの底部側にd2 ずらせた位置O3 にある。そ
して、その球面状凹部3bの内側の曲率半径Rb は、玉
5の曲率半径より若干小さくしてある。また、前記第1
の球面状凹部3a及び第2の球面状凹部3bの形状は、
片側の環状保持板2について説明したが、該環状保持板
2と接合させる他方の環状保持板の第1の球面状凹部や
その底部の第2の球面状凹部についても全く同様であ
る。これにより、玉5は第1の球面状凹部3aと第2の
球面状凹部3bの連結縁部にて接触させられる。
【0015】この発明の玉軸受用波形保持器1は、上記
構成とした環状保持板2の一対を対向接合させ、玉保持
部3,3・・で玉5を配置するポケット6を形成すると
共に、接合した平坦部4,4,・・に穿設した孔8,
8,・・にリベット7を入れて圧潰固定して形成する。
この場合、環状保持板2に形成する第1の球面状凹部3
aや該第1の球面状凹部3aの中の底部に形成する第2
の球面状凹部3b及び平坦部4はプレス加工によるため
製作は容易である。
【0016】図3は、上記構成とした波形保持器、即
ち、円周方向等間隔に形成した第1の球状凹部3aの内
部に、更に第2の球面状凹部3bを形成した環状保持板
2の平坦部4を接合(合掌)させて形成した波形保持器
1のポケット6に玉5を配置し中央のピッチ円の周方向
に沿って切断した状態の断面図である。この図から分か
るように、波形保持器2のポケット6に配置された玉5
は、環状保持板2に形成した玉保持部3の第1の球面状
凹部3aと、該第1の球面状凹部3aの底部に形成され
た第2の球面状凹部3bとの境界9,9で支持されてい
ることになる。この場合、具体的には該境界9と玉5が
回転するときの軸線Zとの角度θはかなり小さくなり、
即ち、この波形保持器1を使用する玉軸受の軌道輪が回
転するとき、玉5が自転する際、図6に示すように、玉
5の自転時の周速度の最も大きな位置P,Pの近傍で波
形保持器1のポケット6の内周面で接触するのではな
く、自転時の周速度が最も小さくなる位置Q,Qの近傍
で波形保持器1のポケット6の内周面で接触しているこ
とになる。従って、玉5は自転時速度の低い位置で保持
器1のポケット6内周面と接触しているため焼付は生じ
にくくなる。
【0017】また、図3からもあきらかなように、回転
時の進行方向の波形保持器1のポケット6内の前部、即
ち、玉5と環状保持板2,2の接合部近傍は、玉5と接
触することはなく、一定の空間10が形成され、該空間
10は『潤滑剤溜まり』となる。更に、環状保持板2に
形成される第1の球面状凹部3aの内部に形成される小
さな第2の球面状凹部3b内の空間11も玉5とは接触
しないため、該空間11も『潤滑剤溜まり』となる。従
って、上記したように形成した環状保持板2,2を対向
させるように組み合わせて形成される波形保持器1はそ
の潤滑剤の保持状態が極めてよくなり、耐焼付性が大幅
に向上する。
【0018】尚、この発明の玉軸受用波形保持器1の他
の実施の形態として、玉5を保持させるポケット6を形
成する玉保持部3の第1の球面状凹部3aは、前記環状
保持板2のピッチ円周方向に沿って切断した場合、その
断面形状が軸方向に短径を有し周方向に長径とした半楕
円状の球面状凹部としてもよい。そして該第1の球面状
凹部3aの内部(底部)側に、その曲率半径が玉5の半
径より若干小さな曲率半径とし、且つその曲率中心が、
該玉を配置するポケット中心O0 より若干軸線方向側に
2 だけずらせた位置とした第2の球面状凹部3aを形
成してもよい。
【0019】
【発明の効果】以上、詳述したように、従来保持器のポ
ケット内周面では、玉の自転速度の最も大きな位置で接
触していたため焼付が生じやすいという問題があった
が、この発明の玉軸受用波形保持器によれば、玉の自転
速度の最も低い位置の近傍で接触させることになるため
焼付は生じにくくなる。更に、保持器を構成する環状保
持板に形成される第1の球面状凹部の内部に更に形成さ
れる第2の球面状凹部と、保持器のポケットの前部と玉
との間に形成される空間が共に潤滑剤溜まりとなるため
潤滑剤の保持状態が極めてよくなり耐焼付性を大幅に向
上させ、軸受の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の玉軸受用波形保持器を構成する片側
の環状保持板の斜視図である。
【図2】この発明の玉軸受用波形保持器を構成する環状
保持板の周方向の中央断面図である。
【図3】この発明の玉軸受用波形保持器のポケットに玉
を配置し中央の円周方向に沿って切断した状態の断面図
である。
【図4】従来の玉軸受用波形保持器の斜視図である。
【図5】図5(A)は、従来の玉軸受用の波形保持器の
中央の円周方向に沿って切断した状態の断面図であり、
図5(B)は図5(A)のA−A矢視図であって保持器
と玉との接触部分を示す図である。
【図6】玉軸受用の波形保持器のポケットに配置される
玉の自転状態を示す図である。
【図7】従来の波形保持器の一部斜視図である。
【符号の説明】
1 波形保持器 2 環状保持板 3 玉保持部 3a 第1の球面状凹部 3b 第2の球面状凹部 4 平坦部 5 玉 6 ポケット 7 リベット 10,11 空間(潤滑剤溜まり)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梶原 一寿 大阪府大阪市中央区南船場三丁目5番8号 光洋精工株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸方向に膨出する玉保持部と平坦部とを
    円周方向に所定間隔に形成した二枚の環状保持板が、各
    玉保持部を対向させるように組み合わされて玉を保持す
    るポケットを形成してなる玉軸受用波形保持器におい
    て、 前記両環状保持板に形成したそれぞれの玉保持部を玉よ
    り大きな曲率半径を有する第1の球面状凹部にて形成す
    るとともに、該第1の球面状凹部の底部に、第1の球面
    状凹部の曲率半径より小さい曲率半径を有する第2の球
    面状凹部を形成し、第1及び第2の球面状凹部の境界に
    て玉と接触させるようにしたことを特徴とする玉軸受用
    波形保持器。
  2. 【請求項2】 前記第1の球面状凹部を前記平坦部に連
    なる前後の球面状凹部から形成し、これら前後の球面状
    凹部の各曲率中心を玉を配置する中心を通る円周方向線
    上で該中心より若干前記平坦部側にずらせた位置とし、
    前記第1の球面状凹部の前記前後の球面状凹部が連なる
    底部に、前記第2の球面状凹部を形成し、第1及び第2
    の球面状凹部の境界にて玉と接触させようにしたことを
    特徴とする請求項1に記載の玉軸受用波形保持器。
  3. 【請求項3】 前記第1の球面状凹部のピッチ円方向に
    沿って切断した断面形状を、軸方向に短径を有し円周方
    向に長径を有する半楕円状に形成したことを特徴とする
    請求項1または請求項2に記載の玉軸受用波形保持器。
  4. 【請求項4】 前記第2の球面状凹部の曲率中心を、玉
    を配置するポケット中心を通る軸方向軸線上で該ポケッ
    ト中心より第1の球面状凹部の底部側に若干ずらせたこ
    とを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1つに
    記載の玉軸受用波形保持器。
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