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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2016-205412(P2016-205412A)
(43)【公開日】2016年12月8日
(54)【発明の名称】深溝玉軸受
(51)【国際特許分類】
   F16C 33/41 20060101AFI20161111BHJP
   F16C 19/06 20060101ALI20161111BHJP
   F16C 33/64 20060101ALI20161111BHJP
【FI】
   F16C33/41
   F16C19/06
   F16C33/64
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2015-83119(P2015-83119)
(22)【出願日】2015年4月15日
(71)【出願人】
【識別番号】000001247
【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト
(74)【代理人】
【識別番号】110000280
【氏名又は名称】特許業務法人サンクレスト国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】安田 遊
【テーマコード(参考)】
3J701
【Fターム(参考)】
3J701AA02
3J701AA32
3J701AA42
3J701AA52
3J701AA62
3J701BA25
3J701BA44
3J701BA49
3J701BA50
3J701BA53
3J701BA54
3J701BA57
3J701BA69
3J701EA31
3J701FA31
3J701FA41
3J701FA46
3J701XB03
3J701XB12
(57)【要約】
【課題】内輪及び外輪の肩部を拡大させていても、保持器を二分割にしないで、複数の玉を保持することのできる保持器を備えた深溝玉軸受を提供する。
【解決手段】深溝玉軸受1は、拡大肩部23を軸方向他方側に有している内輪2と、軸方向一方側に拡大肩部32を有している外輪3と、内軌道溝21と外軌道溝31との間に介在している複数の玉4と、複数の玉4を周方向に間隔をあけて保持する樹脂製の保持器5とを備えている。保持器5は、玉4の軸方向一方側に位置する環状部11と、複数の柱部12と、柱部12から径方向外側に突出している突起部13とを有している。突起部13の径方向外側面15は、外輪3の拡大肩部32の内周面32aよりも径方向外側に位置し、環状部11の外周面17は、外輪3の拡大肩部32の内周面32aよりも径方向内側に位置している。
【選択図】 図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
外周に内軌道溝が形成され軸方向一方側の肩部よりも高い拡大肩部を軸方向他方側に有している内輪と、
内周に外軌道溝が形成され軸方向一方側に軸方向他方側の肩部よりも高い拡大肩部を有している外輪と、
前記内軌道溝と前記外軌道溝との間に介在している複数の玉と、
複数の前記玉を周方向に間隔をあけて保持する樹脂製の保持器と、
を備え、
前記保持器は、前記玉の軸方向一方側に位置する環状部と、当該環状部から軸方向他方側に延在している複数の柱部と、当該柱部から径方向外側に突出している突起部と、を有しており、
前記突起部の径方向外側面は、前記外輪の前記拡大肩部の内周面よりも径方向外側に位置し、
前記環状部の外周面は、前記外輪の前記拡大肩部の内周面よりも径方向内側に位置している、深溝玉軸受。
【請求項2】
前記環状部の内周面は、前記柱部の径方向内側面よりも径方向内側に位置している、請求項1に記載の深溝玉軸受。
【請求項3】
前記突起部は、前記柱部から軸方向他方側にも突出する形状を有しており、
当該突起部は、径方向外側の第1頂部から軸方向他方側の第2頂部へ向かって傾斜する傾斜面を有し、当該第2頂部は前記外輪の前記拡大肩部の内周面よりも径方向内側に位置している、請求項1又は2に記載の深溝玉軸受。
【請求項4】
外周に内軌道溝が形成され軸方向一方側の肩部よりも高い拡大肩部を軸方向他方側に有している内輪と、
内周に外軌道溝が形成され軸方向一方側に軸方向他方側の肩部よりも高い拡大肩部を有している外輪と、
前記内軌道溝と前記外軌道溝との間に介在している複数の玉と、
複数の前記玉を周方向に間隔をあけて保持する樹脂製の保持器と、
を備え、
前記保持器は、前記玉の軸方向他方側に位置する環状部と、当該環状部から軸方向一方側に延在している複数の柱部と、当該柱部から径方向内側に突出している突起部と、を有しており、
前記突起部の径方向内側面は、前記内輪の前記拡大肩部の外周面よりも径方向内側に位置し、
前記環状部の内周面は、前記内輪の前記拡大肩部の外周面よりも径方向外側に位置している、深溝玉軸受。
【請求項5】
前記環状部の外周面は、前記柱部の径方向外側面よりも径方向外側に位置している、請求項4に記載の深溝玉軸受。
【請求項6】
前記突起部は、前記柱部から軸方向一方側にも突出する形状を有しており、
当該突起部は、径方向内側の第1頂部から軸方向一方側の第2頂部へ向かって傾斜する傾斜面を有し、当該第2頂部は前記内輪の前記拡大肩部の外周面よりも径方向外側に位置している、請求項4又は5に記載の深溝玉軸受。
【請求項7】
前記柱部は、前記環状部から軸方向に突出している本体部と、当該本体部の周方向両側からそれぞれ軸方向に更に突出している爪部と、を有し、
前記突起部は、前記本体部の周方向の中央部に位置している、請求項1〜6のいずれか一項に記載の深溝玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、深溝玉軸受に関する。
【背景技術】
【0002】
ラジアル荷重の他にアキシャル荷重を受けることのできる転がり軸受として、円すいころ軸受及びアンギュラ玉軸受が知られている。しかし、円すいころ軸受及びアンギュラ玉軸受は軸方向についての予圧の設定が必要であり、ハウジングに対する軸受の組み付け性が多少複雑となる。
【0003】
深溝玉軸受は、ハウジングへの組み付けの際に予圧の設定が不要であり、また、アキシャル荷重を受けることが可能である。しかし、アキシャル荷重が大きくなると、内輪又は外輪の肩部に玉が乗り上げ、玉に傷がついたり内輪や外輪に圧痕がついたりし、軸受の早期はく離が発生するおそれがある。
【0004】
そこで、このような玉の乗り上げに関する問題点を解消するために、外輪の軸方向一方側の肩部と内輪の軸方向他方側の肩部とを、それぞれ高くした深溝玉軸受が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2011−7286号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1に記載の深溝玉軸受によれば、内輪及び外輪の肩部を高くすることにより、大きなアキシャル荷重が負荷された際の玉の乗り上げを抑制することができる。しかし、図8に示すように、外輪91の軸方向一方側(図8では右側)の肩部92を高くすることで、この肩部92と内輪99の肩部98との間に形成される環状の開口部95は、玉93の中心93aを基準とすると、径方向内側へ偏った構成となる。このため、単一の環状部96aから軸方向に延びる柱部96bを複数有して構成される冠形の保持器96を、この深溝玉軸受に適用すると、図8の二点鎖線で示すように、環状部96aの一部96cが、外輪91の高くした肩部92と干渉してしまう。また、このような保持器96を、内輪99と外輪91との間に介在させた玉93に対して、前記開口部95を通じて組み付けることは不可能である。
【0007】
そこで特許文献1では、内輪及び外輪の肩部を拡大させた深溝玉軸受において、この肩部に保持器が干渉しないように、また、保持器の組み付けを可能とするために、保持器を二分割とし、両分割体が結合する構成となっている。しかし、この深溝玉軸受では、分割体の結合が確実に行われているか否か等の管理が必須となり、管理コストが増大する。
【0008】
そこで、本発明は、内輪及び外輪の肩部を拡大させていても、保持器を二分割にしないで、複数の玉を保持することのできる保持器を備えた深溝玉軸受を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の深溝玉軸受は、外周に内軌道溝が形成され軸方向一方側の肩部よりも高い拡大肩部を軸方向他方側に有している内輪と、内周に外軌道溝が形成され軸方向一方側に軸方向他方側の肩部よりも高い拡大肩部を有している外輪と、前記内軌道溝と前記外軌道溝との間に介在している複数の玉と、複数の前記玉を周方向に間隔をあけて保持する樹脂製の保持器と、を備え、前記保持器は、前記玉の軸方向一方側に位置する環状部と、当該環状部から軸方向他方側に延在している複数の柱部と、当該柱部から径方向外側に突出している突起部と、を有しており、前記突起部の径方向外側面は、前記外輪の前記拡大肩部の内周面よりも径方向外側に位置し、前記環状部の外周面は、前記外輪の前記拡大肩部の内周面よりも径方向内側に位置している。
【0010】
本発明によれば、内輪及び外輪が拡大肩部を有していることにより、アキシャル荷重による玉の乗り上げを抑制することができる。そして、内軌道溝と外軌道溝との間に複数の玉が介在している状態で、これら玉に対して保持器を軸方向一方側から接近させて組み付ける際、保持器が有する突起部の径方向外側面は、外輪の拡大肩部の内周面よりも径方向外側に位置していることから、突起部が拡大肩部に接触して柱部を径方向内側に弾性変形させ、そして、突起部が拡大肩部を通過すると柱部を復元させて保持器は複数の玉を保持した状態となる。また、この組み付けの際に柱部が拡大肩部に干渉しないことから、柱部の損傷を防ぐことができる。そして、組み付け完了の状態において、環状部の外周面は、外輪の拡大肩部の内周面よりも径方向内側に位置していることから、拡大肩部に環状部は干渉しない。
以上より、拡大肩部を有する深溝玉軸受において、単一部材からなる保持器により複数の玉を保持することができる構成が得られる。
【0011】
また、前記のとおり、環状部の外周面は、外輪の拡大肩部の内周面よりも径方向内側に位置している。そして、前記環状部の内周面は、前記柱部の径方向内側面よりも径方向内側に位置しているのが好ましい。この場合、環状部の径方向寸法を大きくすることが可能となり、環状部の剛性が低下するのを防ぐことができる。
【0012】
また、前記突起部は、前記柱部から軸方向他方側にも突出する形状を有しており、当該突起部は、径方向外側の第1頂部から軸方向他方側の第2頂部へ向かって傾斜する傾斜面を有し、当該第2頂部は前記外輪の前記拡大肩部の内周面よりも径方向内側に位置しているのが好ましい。
この場合、内軌道溝と外軌道溝との間の複数の玉に対して保持器を組み付ける際、保持器を軸方向一方側から外輪に接近させると、外輪の拡大肩部の内周面における軸方向外側端部に、突起部の傾斜面が接触する。その後、軸方向外側端部に傾斜面が摺接しながら保持器は軸方向に進行し、柱部を径方向内側に弾性変形させることができる。このように、保持器を組み付けるためには、軸方向一方側から外輪に接近させればよく、保持器を組み付ける作業が容易となる。
【0013】
また、本発明の深溝玉軸受は、外周に内軌道溝が形成され軸方向一方側の肩部よりも高い拡大肩部を軸方向他方側に有している内輪と、内周に外軌道溝が形成され軸方向一方側に軸方向他方側の肩部よりも高い拡大肩部を有している外輪と、前記内軌道溝と前記外軌道溝との間に介在している複数の玉と、複数の前記玉を周方向に間隔をあけて保持する樹脂製の保持器と、を備え、前記保持器は、前記玉の軸方向他方側に位置する環状部と、当該環状部から軸方向一方側に延在している複数の柱部と、当該柱部から径方向内側に突出している突起部と、を有しており、前記突起部の径方向内側面は、前記内輪の前記拡大肩部の外周面よりも径方向内側に位置し、前記環状部の内周面は、前記内輪の前記拡大肩部の外周面よりも径方向外側に位置している。
【0014】
本発明によれば、内輪及び外輪が拡大肩部を有していることにより、アキシャル荷重による玉の乗り上げを抑制することができる。そして、内軌道溝と外軌道溝との間に複数の玉が介在している状態で、これら玉に対して保持器を軸方向他方側から接近させて組み付ける際、保持器が有する突起部の径方向内側面は、内輪の拡大肩部の外周面よりも径方向内側に位置していることから、突起部が拡大肩部に接触して柱部を径方向外側に弾性変形させ、そして、突起部が拡大肩部を通過すると柱部を復元させて保持器は複数の玉を保持した状態となる。また、この組み付けの際に柱部が拡大肩部に干渉しないことから、柱部の損傷を防ぐことができる。そして、組み付け完了の状態において、環状部の内周面は、内輪の拡大肩部の外周面よりも径方向外側に位置していることから、拡大肩部に環状部は干渉しない。
以上より、拡大肩部を有する深溝玉軸受において、単一部材からなる保持器により複数の玉を保持することができる構成が得られる。
【0015】
また、前記のとおり、環状部の内周面は、内輪の拡大肩部の外周面よりも径方向外側に位置している。そして、前記環状部の外周面は、前記柱部の径方向外側面よりも径方向外側に位置しているのが好ましい。この場合、環状部の径方向寸法を大きくすることが可能となり、環状部の剛性が低下するのを防ぐことができる。
【0016】
また、前記突起部は、前記柱部から軸方向一方側にも突出する形状を有しており、当該突起部は、径方向内側の第1頂部から軸方向一方側の第2頂部へ向かって傾斜する傾斜面を有し、当該第2頂部は前記内輪の前記拡大肩部の外周面よりも径方向外側に位置しているのが好ましい。
この場合、内軌道溝と外軌道溝との間の複数の玉に対して保持器を組み付ける際、保持器を軸方向他方側から内輪に接近させると、内輪の拡大肩部の外周面における軸方向外側端部に、突起部の傾斜面が接触する。その後、軸方向外側端部に傾斜面が摺接しながら保持器は軸方向に進行し、柱部を径方向外側に弾性変形させることができる。このように、保持器を組み付けるためには、軸方向他方側から外輪に接近させればよく、保持器を組み付ける作業が容易となる。
【0017】
また、前記各深溝玉軸受において、前記柱部は、前記環状部から軸方向に突出している本体部と、当該本体部の周方向両側からそれぞれ軸方向に更に突出している爪部と、を有し、前記突起部は、前記本体部の周方向の中央部に位置しているのが好ましい。これにより、突起部と爪部とはそれぞれ独立して本体部から突出しており、突起部は爪部の弾性変形を阻害しない構成が得られる。
【発明の効果】
【0018】
本発明の深溝玉軸受によれば、内輪及び外輪の肩部を拡大させていても、保持器を二分割にしないで、保持器は複数の玉を保持することのできる構成が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1】深溝玉軸受の実施の一形態を示す縦断面図である。
図2】保持器の一部を径方向外側から見た図である。
図3】保持器を内輪及び外輪の間に組み付ける前の状態を示す縦断面図である。
図4】保持器を内輪及び外輪の間に組み付ける途中の状態を示す縦断面図である。
図5】他の深溝玉軸受を示す縦断面である。
図6】保持器を内輪及び外輪の間に組み付ける前の状態を示す縦断面図である。
図7】保持器を内輪及び外輪の間に組み付ける途中の状態を示す縦断面図である。
図8】従来の深溝玉軸受の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、深溝玉軸受1の実施の一形態を示す縦断面図である。この深溝玉軸受1は、内輪2と、この内輪2の径方向外側に設けられている外輪3と、これら内輪2と外輪3との間に設けられている複数の玉4と、これらの玉4を保持している環状の保持器5とを備えている。
【0021】
内輪2は、軸受鋼や機械構造用鋼等を用いて形成された環状の部材であり、その外周に、玉4が転動する内軌道溝21が形成されている。そして、この内輪2は、内軌道溝21の軸方向一方側に第1の肩部22、及び、内軌道溝21の軸方向他方側に第2の肩部23を有しており、第2の肩部23の方が第1の肩部22よりも高くなっている。つまり、第2の肩部23の外周面23aの方が第1の肩部22の外周面22aよりも直径(外径)が大きくなっている。以下、軸方向他方側に設けられている第2の肩部23を、拡大肩部23と呼ぶ。
【0022】
外輪3は、軸受鋼や機械構造用鋼等を用いて形成された環状の部材であり、その内周に、玉4が転動する外軌道溝31が形成されている。そして、この外輪3は、外軌道溝31の軸方向一方側に第1の肩部32、及び、外軌道溝31の軸方向他方側に第2の肩部33を有しており、第1の肩部32の方が第2の肩部33よりも高くなっている。つまり、第1の肩部32の内周面32aの方が第2の肩部33の内周面33aよりも直径(内径)が小さくなっている。以下、軸方向一方側に設けられている第1の肩部32を拡大肩部32と呼ぶ。
【0023】
内輪2の拡大肩部23及び外輪3の拡大肩部32が、深溝玉軸受1に作用するアキシャル荷重を受ける側の肩部となる。このように内輪2が内軌道溝21の底から高くなっている拡大肩部23を有しており、外輪3が外軌道溝31の底から高くなっている拡大肩部32を有していることにより、アキシャル荷重による玉4の乗り上げを抑制することができ、高アキシャル荷重を受けることが可能となる。
【0024】
玉4は、軸受鋼等を用いて形成された部材であり、内軌道溝21と外軌道溝31との間に複数介在し、これら内軌道溝21及び外軌道溝31を転動する。
【0025】
保持器5は、玉4の軸方向一方側に位置する環状部11と、この環状部11から軸方向他方側に延在している複数の柱部12とを有しており、いわゆる冠形の保持器である。環状部11は、円環形状の部分であり、外輪3の拡大肩部32と内輪2の肩部22との間に形成されている環状の開口部K1に位置している。そして、この保持器5は、更に、各柱部12から突出して設けられている突起部13を有している。
【0026】
図2は、保持器5の一部を径方向外側から見た図である。図2では、玉4を二点鎖線で示している。環状部11の軸方向他方側であって周方向で隣り合う柱部12,12の間が、玉4を収容するポケット14となる。これにより、保持器5は、複数の玉4を周方向に間隔をあけて保持することができる。
【0027】
保持器5は、樹脂製(合成樹脂製)であり、射出成形によって成形することができる。つまり、環状部11と柱部12と突起部13とは一体成形されており、この保持器5は単一部材からなる。
【0028】
柱部12は、環状部11と連続しており環状部11から軸方向他方側に突出している本体部41と、この本体部41の周方向両側からそれぞれ軸方向他方側に更に突出している爪部42とを有している。環状部11、爪部42、及び本体部41のポケット14(の中心)に臨む面は、玉4の外周面と対向し当接可能となるポケット面14aである。ポケット面14aは、玉4の直径Dよりも僅かに大きな直径を有する仮想球に沿った形状(部分凹球面形状)を有している。
【0029】
一つのポケット14を挟んで周方向で隣り合う一対の爪部42,42の周方向間隔Bは、玉4の直径Dよりも小さくなっており、また、ポケット面14aは、前記仮想球に沿った形状を有していることから、玉4はポケット14に保持されると共に、保持器5は周方向に並ぶ複数の玉4から脱落しないように維持される。なお、後にも説明するが(図4参照)、内輪2と外輪3との間に複数の玉4が介在している状態で、保持器5を内輪2と外輪3との間に組み付けるが、この際、前記間隔B(図2参照)が広がるように爪部42を弾性変形させることで、その組み付けを可能としている。
【0030】
図1において、柱部12の径方向外側に向く面(径方向外側面)12aは、環状部11の外周面17よりも径方向外側に位置しており、これら径方向外側面12aと外周面17との間に、柱部12は傾斜面18を有している。また、環状部11の内周面16は、柱部12の径方向内側に向く面(径方向内側面)12bよりも径方向内側に位置しており、これら径方向内側面12bと内周面16との間に、柱部12は傾斜面19を有している。このように、全体として円環状である保持器5は、柱部12と環状部11とにおいて、外周面の直径が異なっており、また、内周面の直径も異なっている。そして、本実施形態では、柱部12と環状部11とにおいて、径方向寸法(厚さ)が一定となっている。
【0031】
本実施形態の突起部13は、柱部12から径方向外側に突出していると共に(図1参照)、軸方向他方側にも突出している(図2参照)。図2に示すように、突起部13は、柱部12の本体部41から突出して設けられており、本体部41の周方向の中央部に位置している。突起部13とその両側の爪部42とはそれぞれ独立して本体部41から突出しており、突起部13は爪部42の弾性変形を阻害しない。
【0032】
図3は、保持器5を内輪2及び外輪3の間に組み付ける前の状態を示す縦断面図である。図3において、外輪3の拡大肩部32の内周面32aを延長した仮想線L1を二点鎖線で示している。内周面32aは、外輪3の軸線を中心とする円筒面からなるため、仮想線L1はこの軸線に平行となる。
突起部13は、径方向外側に向く面(径方向外側面)15を有しており、この径方向外側面15は、外輪3の拡大肩部32の内周面32aよりも径方向外側に位置している。
【0033】
なお、保持器5が有する柱部12の径方向外側面12aも、外輪3の拡大肩部32の内周面32aよりも径方向外側に位置している。このため、後にも説明するが(図3参照)、内輪2及び外輪3の間に介在する複数の玉4に対して保持器5を軸方向一方側から接近させて組み付ける際、保持器5が突起部13を備えていないと仮定すると、柱部12(爪部42)の一部(径方向外側の部分)が外輪3の拡大肩部32に干渉し、組み付け不能となる。しかし、本実施形態では、後に説明するが、保持器5は突起部13を備えていることから、組み付け可能となる。
【0034】
また、保持器5が有する環状部11の外周面17は、外輪3の拡大肩部32の内周面32aよりも径方向内側に位置している。このため、保持器5を内輪2と外輪3との間に組み付け完了した状態で(図1参照)、環状部11は外輪3の拡大肩部32に干渉しない。
【0035】
突起部13について更に説明する。突起部13は、前記のとおり、柱部12の本体部41から径方向外側に突出する形状を有しており、その最も径方向外側に位置している頂部(第1頂部51)は、柱部12が有する爪部42よりも径方向外側に位置している。第1頂部51は、前記径方向外側面15に含まれる。
また、突起部13は、前記のとおり、柱部12の本体部41から軸方向他方側にも突出する形状を有しており、その最も軸方向他方側に位置している頂部(第2頂部52)は、柱部12が有する爪部42よりも軸方向他方側に突出している。この第2頂部52は、外輪3の拡大肩部32の内周面32aよりも径方向内側に位置しており、第1頂部51は、この内周面32aよりも径方向外側に位置している(図3参照)。
そして、突起部13は、径方向外側の第1頂部51から軸方向他方側の第2頂部52へ向かって傾斜する傾斜面53を有している。本実施形態の傾斜面53は平面であるが、曲面であってもよい。傾斜面53は、爪部42よりも径方向外側に位置しかつ軸方向他方側に位置している。
【0036】
以上の構成を備えている深溝玉軸受1の組み立てについて説明する。まず、内輪2(内軌道溝21)と外輪3(外軌道溝31)との間に複数の玉4を介在させ中間品7とする(図3参照)。そして、この中間品7に対して環状である保持器5を軸方向一方側から接近させ、軸方向一方側にある環状の開口部K1を通じて、この保持器5を内輪2と外輪3との間に組み付ける。
【0037】
このように、内輪2と外輪3との間に複数の玉4が介在している状態で、これら玉4に対して保持器5を軸方向一方側から接近させて組み付ける際、この保持器5が有する突起部13の径方向外側面15は、前記のとおり、外輪3の拡大肩部32の内周面32aよりも径方向外側に位置していることから、図4に示すように、突起部13が拡大肩部32に接触して柱部12を径方向内側に弾性変形させる。柱部12は、環状部11を固定側とする片持梁状となっており、保持器5は全体が樹脂製であることから、この組み付けの際に各柱部12は径方向内側に弾性変形することができる。つまり、樹脂からなる保持器5の弾性変形を利用して、保持器5を内輪2と外輪3との間に組み付ける。
【0038】
特に本実施形態では、突起部13は、径方向外側の第1頂部51から軸方向他方側の第2頂部52へ向かって傾斜する傾斜面53を有しており、この第2頂部52は外輪3の拡大肩部32の内周面32aよりも径方向内側に位置している(図3参照)。このため、中間品7に対して保持器5を組み付ける際、同一中心線に沿って保持器5を軸方向一方側から外輪3に接近させると、外輪3の拡大肩部32の内周面32aにおける軸方向外側端部32a1に、突起部13の傾斜面53が接触する。その後、軸方向外側端部32a1に傾斜面53が摺接しながら保持器5は軸方向に進行し、図4に示すように、柱部12を径方向内側に弾性変形させることができる。このように、保持器5を組み付けるためには、軸方向一方側から外輪3に対して同一中心線に沿って接近させればよく、保持器5を組み付ける作業が容易となる。突起部13は、保持器5を組み付ける際のガイドとして機能する。
【0039】
そして、突起部13が拡大肩部32を通過すると柱部12を径方向外側に復元させて、ポケット14に複数の玉4を正規の位置で収容した状態となる(図1参照)。また、この組み付けの際、突起部13を拡大肩部32に接触させることで、柱部12が拡大肩部32に干渉しない。このため、柱部12、特に、先部に設けられている爪部42の損傷を防ぐことができる。これにより、組み付けが完了する。
【0040】
組み付け完了の状態(図1参照)において、環状部11の外周面17は、外輪3の拡大肩部32の内周面32aよりも径方向内側に位置している。このため、拡大肩部32に環状部11は干渉せず、保持器5は、周方向に並ぶ複数の玉4と共に、自由に回転することが可能となる。
【0041】
以上より、内輪2及び外輪3が拡大肩部23,32を有する深溝玉軸受1において(図1参照)、単一部材からなる保持器5により安定して複数の玉を保持することができる構成が得られる。また、本実施形態の保持器5は、玉4の中心Cを基準として径方向外側及び径方向内側の双方にポケット面14aを有している。このために、柱部12は、外輪3の拡大肩部32の内周面32aよりも径方向外側に位置している径方向外側面12aを有しており、また、内輪2の拡大肩部23の外周面23aよりも径方向内側に位置している径方向内側面12bを有し、柱部12の径方向寸法を大きくしている。これにより、ポケット14(ポケット面14a)の径方向寸法を大きくすることができ、玉4の保持力を高めることができる。
【0042】
また、この保持器5において、環状部11の外周面17を、外輪3の拡大肩部32の内周面32aよりも径方向内側に位置させるために、この外周面17を、柱部12の径方向外側面12aよりも径方向内側に位置させている。このため、仮に、保持器5の内周側において、環状部11の内周面16と柱部12の径方向内側面12bとを同一の仮想円筒面上に配置させると、環状部11における径方向寸法が柱部12に比べて小さくなり、環状部11の剛性が低下してしまう。しかし、本実施形態では、環状部11の内周面16は、柱部12の径方向内側面12bよりも径方向内側に位置している。このため、環状部11の径方向寸法を、柱部12と同等に大きくすることが可能となり、環状部11の剛性が低下するのを防ぐことができる。なお、本実施形態の保持器5では、外周側における径方向外側面12aと外周面17との径方向寸法差(段差の寸法)を、内周側における径方向内側面12bと内周面16との径方向寸法差(段差の寸法)と、同じとしている。
【0043】
また、組み付け完了の状態(図1)において、突起部13は、外軌道溝31の軸方向の範囲内に存在しており、この突起部13の径方向外側面15は、外輪3の拡大肩部32の内周面32aよりも径方向外側に位置している。このため、保持器5が、一旦、内輪2と外輪3との間に組み付けられると、突起部13により軸方向一方側に抜けにくくなる。つまり、保持器5が玉4から軸方向一方側に脱落しようとしても、突起部13が拡大肩部32に当接することで、この脱落を阻止することが可能となる。
【0044】
図5は、他の深溝玉軸受1を示す縦断面図である。図5に示す深溝玉軸受1は、図1に示す深溝玉軸受1と比較すると、保持器5のみが異なる。このため、ここでは、内輪2、外輪3、及び玉4についての説明は省略する。
また、図5に示す深溝玉軸受1では、内輪2及び外輪3の間の複数の玉4に対する保持器5の組み付け方向が、図1に示す深溝玉軸受1と反対である。つまり、図5の場合、内輪2の拡大肩部23と外輪3の肩部33との間に形成されている軸方向他方側の環状の開口部K2を通じて、保持器5を内輪2と外輪3との間に組み付ける。このために、図5に示す保持器5の形状は、図1に示すものを軸方向及び径方向に対称とした形状を有している。
【0045】
図5において、保持器5は、玉4の軸方向他方側に位置する環状部11と、この環状部11から軸方向一方側に延在している複数の柱部12とを有しており、いわゆる冠形の保持器である。環状部11は、円環形状の部分であり、外輪3の肩部33と内輪2の拡大肩部23との間に形成されている環状の開口部K2に位置している。そして、この保持器5は、更に、各柱部12から突出して設けられている突起部13を有している。
そして、環状部11の軸方向一方側であって周方向で隣り合う柱部12,12の間が、玉4を収容するポケット14となり、これにより、保持器5は、複数の玉4を周方向に間隔をあけて保持することができる。
【0046】
保持器5は、樹脂製(合成樹脂製)であり、射出成形によって成形することができる。つまり、環状部11と柱部12と突起部13とは一体成形されており、この保持器5は単一部材からなる。
【0047】
また、柱部12は、環状部11と連続しており環状部11から軸方向一方側に突出している本体部41と、この本体部41の周方向両側からそれぞれ軸方向一方側に更に突出している爪部42とを有している。この保持器5の構成は、軸方向一方側と他方側とが反対となるが図2に示す保持器5と同様である。このため、図5に示す保持器5の突起部13について図2を参考にして説明すると、突起部13は、柱部12の本体部41から突出して設けられており、本体部41の周方向の中央部に位置している。突起部13とその両側の爪部42とはそれぞれ独立して本体部41から突出しており、突起部13は爪部42の弾性変形を阻害しない。
【0048】
図6は、保持器5を内輪2及び外輪3の間に組み付ける前の状態を示す縦断面図である。図6において、内輪2の拡大肩部23の外周面23aを延長した仮想線L2を二点鎖線で示している。外周面23aは、内輪2の軸線を中心とする円筒面からなるため、仮想線L2はこの軸線に平行となる。
【0049】
本実施形態の突起部13(図5参照)は、柱部12から径方向内側に突出していると共に、軸方向一方側にも突出している。そして、図6に示すように、突起部13は、径方向内側に向く面(径方向内側面)65を有しており、この径方向内側面65は、内輪2の拡大肩部23の外周面23aよりも径方向内側に位置している。
【0050】
なお、保持器5が有する柱部12の径方向内側面12bも、内輪2の拡大肩部23の外周面23aよりも径方向内側に位置している。このため、後にも説明するが(図6参照)、内輪2及び外輪3の間に介在する複数の玉4に対して保持器5を軸方向他方側から接近させて組み付ける際、保持器5が突起部13を備えていないと仮定すると、柱部12(爪部42)の一部(径方向内側の部分)が内輪2の拡大肩部23に干渉し、組み付け不能となる。しかし、本実施形態では、後に説明するが、保持器5は突起部13を備えていることから、組み付け可能となる。
【0051】
また、保持器5が有する環状部11の内周面16は、内輪2の拡大肩部23の外周面23aよりも径方向外側に位置している。このため、保持器5を内輪2と外輪3との間に組み付け完了した状態で(図5参照)、環状部11は内輪2の拡大肩部23に干渉しない。
【0052】
突起部13について更に説明する。突起部13は、柱部12の本体部41から径方向内側に突出する形状を有しており、その最も径方向内側に位置している頂部(第1頂部51)は、柱部12が有する爪部42よりも径方向内側に位置している。第1頂部51は、前記径方向内側面65に含まれる。
また、突起部13は、柱部12の本体部41から軸方向一方側にも突出する形状を有しており、その最も軸方向一方側に位置している頂部(第2頂部52)は、柱部12が有する爪部42よりも軸方向一方側に突出している。この第2頂部52は、内輪2の拡大肩部23の外周面23aよりも径方向外側に位置しており、第1頂部51は、この外周面23aよりも径方向内側に位置している(図6参照)。
そして、突起部13は、径方向内側の第1頂部51から軸方向一方側の第2頂部52へ向かって傾斜する傾斜面53を有している。本実施形態の傾斜面53は平面であるが、曲面であってもよい。傾斜面53は、爪部42よりも径方向外側に位置しかつ軸方向他方側に位置している。
【0053】
以上の構成を備えている深溝玉軸受1の組み立てについて説明する。まず、内輪2(内軌道溝21)と外輪3(外軌道溝31)との間に複数の玉4を介在させ中間品7とする(図6参照)。そして、この中間品7に対して環状である保持器5を軸方向他方側から接近させ、軸方向他方側にある環状の開口部K2を通じて、この保持器5を内輪2と外輪3との間に組み付ける。
【0054】
このように、内輪2と外輪3との間に複数の玉4が介在している状態で、これら玉4に対して保持器5を軸方向他方側から接近させて組み付ける際、この保持器5が有する突起部13の径方向内側面65は、前記のとおり、内輪2の拡大肩部23の外周面23aよりも径方向内側に位置していることから、図7に示すように、突起部13が拡大肩部23に接触して柱部12を径方向外側に弾性変形させる。柱部12は、環状部11を固定側とする片持梁状となっており、保持器5は全体が樹脂製であることから、この組み付けの際に各柱部12は径方向外側に弾性変形することができる。つまり、樹脂からなる保持器5の弾性変形を利用して、保持器5を内輪2と外輪3との間に組み付ける。
【0055】
特に本実施形態では、突起部13は、径方向内側の第1頂部51から軸方向一方側の第2頂部52へ向かって傾斜する傾斜面53を有しており、この第2頂部52は内輪2の拡大肩部23の外周面23aよりも径方向外側に位置している(図6参照)。このため、中間品7に対して保持器5を組み付ける際、同一中心線に沿って保持器5を軸方向他方側から内輪2に接近させると、内輪2の拡大肩部23の外周面23aにおける軸方向外側端部23a1に、突起部13の傾斜面53が接触する。その後、軸方向外側端部23a1に傾斜面53が摺接しながら保持器5は軸方向に進行し、図7に示すように、柱部12を径方向外側に弾性変形させることができる。このように、保持器5を組み付けるためには、軸方向他方側から内輪2に対して同一中心線に沿って接近させればよく、保持器5を組み付ける作業が容易となる。突起部13は、保持器5を組み付ける際のガイドとして機能する。
【0056】
そして、突起部13が拡大肩部23を通過すると柱部12を径方向内側に復元させて、ポケット14に複数の玉4を正規の位置で収容した状態となる(図5参照)。また、この組み付けの際、突起部13を拡大肩部23に接触させることで、柱部12が拡大肩部23に干渉しない。このため、柱部12、特に、先部に設けられている爪部42の損傷を防ぐことができる。これにより、組み付けが完了する。
【0057】
組み付け完了の状態(図5参照)において、環状部11の内周面16は、内輪2の拡大肩部23の外周面23aよりも径方向外側に位置している。このため、拡大肩部23に環状部11は干渉せず、保持器5は、周方向に並ぶ複数の玉4と共に、自由に回転することが可能となる。
【0058】
以上より、本実施形態の深溝玉軸受1によれば、内輪2及び外輪3が拡大肩部23,32を有していることにより、アキシャル荷重による玉の乗り上げを抑制することができ、高アキシャル荷重を受けることが可能となる。
そして、このように内輪2及び外輪3が拡大肩部23,32を有する深溝玉軸受1において、単一部材からなる保持器5により安定して複数の玉を保持することができる構成が得られる。
【0059】
また、この保持器5において、環状部11の内周面16を、内輪2の拡大肩部23の外周面23aよりも径方向外側に位置させるために、この内周面16を、柱部12の径方向内側面12bよりも径方向外側に位置させている。このため、仮に、保持器5の外周側において、環状部11の外周面17と柱部12の径方向外側面12aとを同一の仮想円筒面上に配置させると、環状部11における径方向寸法が柱部12よりも小さくなり、環状部11の剛性が低下してしまう。しかし、本実施形態では、環状部11の外周面17は、柱部12の径方向外側面12aよりも径方向外側に位置している。このため、環状部11の径方向寸法を、柱部12と同等に大きくすることが可能となり、環状部11の剛性が低下するのを防ぐことができる。本実施形態の保持器5では、外周側における径方向外側面12aと外周面17との径方向寸法差(段差の寸法)を、内周側における径方向内側面12bと内周面16との径方向寸法差(段差の寸法)と、同じとしている。
【0060】
なお、以上のとおり開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。つまり、本発明の深溝玉軸受は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。
【符号の説明】
【0061】
1:深溝玉軸受 2:内輪 3:外輪 4:玉
5:保持器 11:環状部 12:柱部
12a:径方向外側面 12b:径方向内側面 13:突起部
15:径方向外側面 16:環状部の内周面 17:環状部の外周面
21:内軌道溝 22:軸方向一方側の肩部 23:拡大肩部
23a:外周面 31:外軌道溝 32:拡大肩部
32a:内周面 33:軸方向他方側の肩部 51:第1頂部
52:第2頂部 53:傾斜面 65:径方向内側面
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8