特許 6370026 保持器および転がり軸受

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6370026

(24)【登録日】2018年7月20日

(45)【発行日】2018年8月8日

(54)【発明の名称】保持器および転がり軸受

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/38 20060101AFI20180730BHJP

   F16C 19/06 20060101ALI20180730BHJP

【ＦＩ】

   F16C33/38

   F16C19/06

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-258260(P2012-258260)

(22)【出願日】2012年11月27日

(65)【公開番号】特開2013-137099(P2013-137099A)

(43)【公開日】2013年7月11日

【審査請求日】2015年11月24日

【審判番号】不服2017-8107(P2017-8107/J1)

【審判請求日】2017年6月6日

(31)【優先権主張番号】特願2011-260293(P2011-260293)

(32)【優先日】2011年11月29日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】特許業務法人栄光特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】剱持 健太

(72)【発明者】

【氏名】水上 敦司

(72)【発明者】

【氏名】勝野 美昭

【合議体】

【審判長】 中村 達之

【審判官】 小関 峰夫

【審判官】 内田 博之

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１−１５３８１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１７０４７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

F16C 19/00 - 19/56

F16C 33/30 - 33/66

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内輪と外輪の間に組み込まれた複数の転動体を、その中心が前記転動体の公転方向に等間隔に設けられた複数のポケットで保持する保持器であって、
前記保持器内の他のポケットと比較して前記保持器と前記転動体の公転方向の隙間が小さく形成された少なくとも１つの駆動ポケットと、
前記他のポケットから成る非駆動ポケットと、
を備え、
前記保持器の軸方向動き量を規制するため、隣り合う互いとの間の位相間隔が１８０度未満となるように配置された少なくとも３つの前記非駆動ポケットにおける前記保持器と前記転動体との軸方向の隙間が、前記保持器内の残りのポケットと比較して小さく形成されていることを特徴とする保持器。

【請求項2】

内輪と外輪の間に組み込まれた複数の転動体を、その中心が前記転動体の公転方向に等間隔に設けられた複数のポケットで保持する保持器であって、
前記保持器内の他のポケットと比較して前記保持器と前記転動体の公転方向の隙間が小さく形成された少なくとも１つの駆動ポケットと、
前記他のポケットから成る非駆動ポケットと、
を備え、
前記保持器の軸方向動き量を規制するため、隣り合う互いとの間の位相間隔が１８０度未満となるように配置された少なくとも３つの前記ポケットにおける前記保持器と前記転動体との軸方向の隙間が、前記保持器内の残りのポケットと比較して小さく形成されており、
前記少なくとも３つの前記ポケットが、前記駆動ポケットと前記非駆動ポケットとの組み合わせから成ることを特徴とする保持器。

【請求項3】

軌道輪案内型であることを特徴とする請求項１または２に記載の保持器。

【請求項4】

前記転動体が玉であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の保持器。

【請求項5】

前記複数のポケットの体積が略同等であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の保持器。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか１項に記載の保持器を使用することを特徴とする転がり軸受。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高荷重および高速回転において高い精度が要求される精密軸受に用いられる保持器であって、特に、工作機械スピンドル、ボールねじサポート軸受、鉄道、航空および一般産業機械に用いられる保持器音の小さい保持器および転がり軸受に関する。

【背景技術】

【0002】

保持器は、内輪と外輪の回転を受けて自転する転動体が互いに接触しないように、転動体との間に隙間を設けて転動体を格納し、内輪または外輪との間に隙間を設け、これらの隙間が許す範囲内で３次元的に動く。

【0003】

転がり軸受では、内輪および外輪の傾きや、転動体の径に相互差等がなく理想的に形成されると、回転が安定し転動体が等配になるという特性がある。特に、工作機械スピンドル等に使用される精密軸受では、軸受の部品精度が高く、機械への組み込み精度も良いため、運転中に転動体が等配になり易い。一方で転動体の等配は、転がり軸受にかかる偏荷重が変動した場合に軸受を安定して稼動させるためにも必要であり、保持器のポケットは、基本的に等配置に設けられる。

【0004】

保持器は、内輪と外輪の回転を受けて公転する転動体から駆動力を受けて回転する。また、保持器には、保持器のポケットを介して転動体によって半径方向の動きが規制され、回転が案内される転動体案内型の保持器と、保持器の内径または外径を介して内輪の外径または外輪の内径によって半径方向の動きが規制され、回転が案内される軌道輪案内型の保持器がある。

【0005】

図８は、従来の内輪案内型の保持器を用いた転がり軸受８２の例を示す図であり、（ａ）は、転がり軸受８２の横断面図、（ｂ）は、転がり軸受８２の縦断面図である。図８に示すように、内輪案内型の保持器８１は、内輪８４によって半径方向の動きが規制され、かつ回転が円滑に案内されるように、保持器８１の内径と内輪８４の外径の間には微小隙間８５が設けられる。図示しないが、外輪案内型の保持器も同様に、外輪によって半径方向の動きが規制され、保持器の外径と外輪の内径の間に微小隙間が設けられる。

【0006】

転動体案内型の保持器は、そのポケットを介して転動体によって半径方向の動きが規制され、かつ回転が円滑に案内されるように、各ポケットと、それらポケットに格納された転動体との間に微小隙間が設けられる。このとき、保持器の半径方向の動きの規制量は、ポケットと転動体の微小隙間、各ポケットおよび各ポケット内の転動体の位置などが総合されて決定される。

【0007】

転動体案内型の保持器は、案内箇所が複数個のポケットであるのに対し、軌道輪案内型の保持器は、案内箇所が内径または外径の１箇所であるため、保持器の半径方向の動きをより高精度に規制できるところから、軸受内で大きな振れ回りが生じ難く、高荷重および高速回転において高い精密さが要求される軸受に多用される。

【0008】

保持器８１はポケット８３と転動体８６の間で隙間を持っているため、理想的に保持器８１が回転し転動体８６が等配されているときは、保持器８１は転動体８６によって拘束されることがない。しかしながら、重力や摩擦といった外力で、保持器８１のバランスが崩れて軸受８２に対して転動体８６が相対的に動くと、保持器８１が振れながら回転することがあるので、保持器８１の振れを抑制するため、転動体８６を不等配として保持器８１を拘束するものもある（例えば、特許文献１参照）。

【0009】

特許文献１では、保持器を拘束するために、１つのポケットの中心を他のポケットの中心を結ぶピッチ円上から少しずらし、円周方向に等間隔に配置されたポケット内で転動体が等配にならないように転動体の公転運動の位相を乱してある。

【0010】

また、軸方向のポケット隙間を狭く加工した規制ポケット部と、転動体である球より僅かに大きい曲率を有する球面の転動体案内ポケット部を配置し、転動体である球と内輪および外輪との接触を転動体案内ポケット部の球面に端部を設けて避けるとともに、規制ポケット部によって保持器の軸方向の移動を規制し、転動体案内ポケット部によって保持器の円周方向の移動を規制する転動体案内の保持器がある（例えば、特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】実開平５−８６０２３号公報

【特許文献2】実開平１−１５３８１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

しかしながら、従来の保持器のポケット８３は、形状とサイズが同一に形成されており、転動体８６は内輪８４および外輪８７の回転速度などの運転状況によっても動きを変えるため、転動体８６が保持器８１に駆動力を与えるポケット８３の位置は特定できない。

【0013】

転動体８６によって保持器８１に不用意な拘束力が加わると、保持器８１と転動体８６の間の摩擦が増大し、転動体８６の自転が規制されるため、摩擦トルクが増大し、摩擦トルクが増大することで、さらに、転動体８６と軌道輪間の接触圧が増大し、油膜状態に悪影響を及ぼす。その結果、転動体軌道輪の摩耗および振動が大きくなり、軸受８２の寿命低下等を引き起こす。

【0014】

軸受は、正常に回転した場合、レース音と呼ばれる転動体８６が軌道を転がる連続音を発生させる。明らかに大きい場合を除き、通常、このレース音は異常音として認識されることはない。しかし、保持器に振れ回りが生じた場合、保持器と転動体、または保持器と軌道輪が衝突し、断続的な衝突音が発生する。この衝突音は保持器音と呼ばれ、耳障りな音として認識されるため、高精度、低振動、および低雑音が要求される精密工作用機械等では問題となる。

【0015】

特許文献１は、転動体が一定水準以上で等配にならないように一つのポケットの中心を他のポケットの中心に対して半径方向にずらしたものである。転動体が不等配になると、軸受剛性および回転精度が低下して、振動が大きくなる。また、ポケット８３の形状がストレートな保持器には適用できない。

【0016】

また、グリース潤滑を使用した軸受においては、転動体８６が保持器８１のポケット８３と接触することなく自転を続けると、遠心力により潤滑油が離脱して転動体８６の潤滑油が枯渇し、軸受８２の寿命が低下する危険性があり、転動体８６が保持器８１のポケット８３と接触することがないというのも問題はある。

【0017】

特許文献２のような転動体案内型保持器では、保持器は球以外から駆動力を受けることはないので、球から受ける駆動力のバランスを取ればよいが、転動体案内ポケット部は球より僅かに大きい曲率の球面穴に形成されているので、球と転動体案内ポケット部の壁面との距離が球面穴の総ての方向において等しくなり、球は転動体案内型保持器の円周方向以外の壁面に接触して半径方向または軸方向に余分な力を与えることもあるため保持器の動きが不安定になりやすい。また、球が円周方向の壁面に接触する場合も転動体案内ポケット部は球より僅かに大きい曲率の球面に形成されているので、球は球面穴に面で受け止められるため、球から保持器が受ける駆動力は、半径方向および軸方向に分散する。

【0018】

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、転動体から駆動力を受けるポケットを予め限定することで、保持器に与えられる駆動力を常に一定に保ち、保持器の振れ回りを抑えて保持器音を低減させることにある。

【課題を解決するための手段】

【0019】

本発明は、上記の目的を達成するため、以下の特徴を有する。
（１） 内輪と外輪の間に組み込まれた複数の転動体を、その中心が前記転動体の公転方向に等間隔に設けられた複数のポケットで保持する保持器であって、
前記保持器内の他のポケットと比較して前記保持器と前記転動体の公転方向の隙間が小さく形成された少なくとも１つの駆動ポケットと、
前記他のポケットから成る非駆動ポケットと、
を備え、
前記保持器の軸方向動き量を規制するため、隣り合う互いとの間の位相間隔が１８０度未満となるように配置された少なくとも３つの前記非駆動ポケットにおける前記保持器と前記転動体との軸方向の隙間が、前記保持器内の残りのポケットと比較して小さく形成されていることを特徴とする保持器。
（２） 内輪と外輪の間に組み込まれた複数の転動体を、その中心が前記転動体の公転方向に等間隔に設けられた複数のポケットで保持する保持器であって、
前記保持器内の他のポケットと比較して前記保持器と前記転動体の公転方向の隙間が小さく形成された少なくとも１つの駆動ポケットと、
前記他のポケットから成る非駆動ポケットと、
を備え、
前記保持器の軸方向動き量を規制するため、隣り合う互いとの間の位相間隔が１８０度未満となるように配置された少なくとも３つの前記ポケットにおける前記保持器と前記転動体との軸方向の隙間が、前記保持器内の残りのポケットと比較して小さく形成されており、
前記少なくとも３つの前記ポケットが、前記駆動ポケットと前記非駆動ポケットとの組み合わせから成ることを特徴とする保持器。
（３） 軌道輪案内型であることを特徴とする（１）または（２）に記載の保持器。
（４） 前記転動体が玉であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の保持器。
（５） 前記複数のポケットの体積が略同等であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の保持器。
（６） （１）〜（５）のいずれかに記載の保持器を使用することを特徴とする転がり軸受。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、転動体から駆動力を受けるポケットが限定されたことにより、保持器に与えられる駆動力が一定となり、保持器の振れ回りが抑制され、保持器音が低減できた。また、保持器の軸方向動き量を規制するポケットを少なくとも３つ設け、それらポケットの相互の位相間隔を１８０度未満に設定しているため、転動体の公転軸に対する保持器の回転軸の傾きが抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の第１の実施形態の保持器を示す図

【図2】本発明の保持器の円周方向のポケットの形状の例を示す図

【図3】本発明の第２の実施形態の保持器の横断面図

【図4】本発明の第３の実施形態の保持器の横断面図

【図5】本発明の第４の実施形態の保持器の横断面図

【図6】本発明の第５の実施形態の保持器の横断面図

【図7】本発明の第６の実施形態の保持器の横断面図

【図8】従来の軌道輪案内型の保持器を用いた転がり軸受の例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面を用いて、本発明の保持器および転がり軸受の実施形態について説明する。第１の実施形態は、保持器を駆動する駆動ポケットが１個の場合の例、第２の実施形態は、保持器を駆動するポケットがランダムに３個配置される場合の例、第３の実施形態は、保持器を駆動する駆動ポケットが集中して３個配置される場合の例、第４の実施形態は、保持器を駆動するポケットが等間隔に３個配置される場合の例である。また、第５の実施形態は、保持器を駆動するポケットが等間隔に２個配置される場合の例、第６の実施形態は、保持器を駆動するポケットが集中して２個配置される場合の例である。

【0023】

図１は、本発明の第１の実施形態に係る保持器を示す図である。図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る保持器の斜視図、図１（ｂ）は、本発明の第１の実施形態の保持器の横断面図、図１（ｃ）は、本発明の第１の実施形態の保持器の主要部を拡大した横断面図、図１（ｄ）は、保持器の軸方向の動きの規制の仕方を説明するためのものであり、本発明の第１の実施形態の保持器の主要部を拡大した円周方向断面に相当する図である。

【0024】

図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、本発明の保持器１１は転がり軸受に使用される軌道輪案内型の保持器であって、円環形状の本体１２において、各ポケットの中心を結ぶピッチ円１３上の各ポケットの中心が等間隔になるように1個の駆動ポケット１４と１４個の非駆動ポケット１５が設けられている。保持器１１は、保持器材料として一般的に使用されるフェノール樹脂、ナイロン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）などのプラスチック材料（ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維などの強化材入りを含む）や、銅合金、ステンレス、鉄（メッキ、コーティング、化成処理などの表面処理が施されたものを含む）などの金属材料から形成されることが好ましい。しかしながら、保持器１１の材料はこれらに限定されず、一般的な保持器形状に加工可能な材料であればよい。

【0025】

駆動ポケット１４の内輪側の開口幅１６と外輪側の開口幅１７は等しく、非駆動ポケット１５の内輪側の開口幅１８と外輪側の開口幅１９は等しく、駆動ポケット１４および非駆動ポケット１５の壁面は、転動体２０の公転方向と垂直な方向に対してストレートな形状に形成される。ここで、ストレートな形状とは、運転中に転動体が接触し得る各ポケットの壁面が、転動体中心と軸受中心とを結ぶ直線に対して平行となる形状を意味する。

【0026】

図１（ｃ）に示すように、駆動ポケット１４の円周方向の転動体２０とポケットの隙間２２は、非駆動ポケット１５の円の円周方向の転動体２０とポケットの隙間２３より小さく形成されるため、駆動ポケット１４の開口幅１６および開口幅１７は、非駆動ポケット１５の開口幅１８および開口幅１９より小さい。非駆動ポケット１５に組み込まれた転動体２０は、公転方向に広く形成された非駆動ポケット１５の中を外輪と内輪の回転に従って自由に移動する。

【0027】

駆動ポケット１４の円周方向のポケットの隙間２２が、非駆動ポケット１５の円周方向のポケットの隙間２３より小さく形成されるため、駆動ポケット１４に格納された転動体２０は、その公転方向と垂直な方向に対してストレートな形状に形成された駆動ポケット１４の壁面と接触し、保持器１１へ駆動力を与える。

【0028】

図１（ｄ）に示すように、保持器１１の軸方向の動きは、円環形状の本体１２の軸方向におけるポケットの長さ２１から転動体２０の軸方向の長さを引いた値、すなわち転動体２０に対する駆動ポケット１４の軸方向の隙間２４および非駆動ポケット１５の軸方向の隙間２５で決定される。

【0029】

保持器１１では、1個の非駆動ポケット１５の軸方向の隙間２５を他の非駆動ポケット１５および駆動ポケット１４の隙間２４より小さくして軸方向の動きを規制しているが、駆動ポケット１４の軸方向の隙間２４を小さくして規制してもよいし、両方で規制してもよいし、それらを組み合わせてもよい。

【0030】

尚、転動体２０の公転軸に対する保持器１１の回転軸の傾きを抑制するため、保持器１１の軸方向動き量を規制するポケットをそれぞれ位相間隔が１８０度未満となるように３つ以上設けることが望ましい。

【0031】

図２は、本発明の保持器の円周方向のポケットの形状の例を示す図である。図２に示すように、ポケットの形状は、円、長円および角丸四角などであるが、内輪および外輪の回転を受けて転動体が自由に自転および公転可能であれば、特に形状は限定されない。円の回転方向の転動体２０とポケットの隙間２２が他の非駆動ポケット１５の円の回転方向の転動体２０とポケットの隙間２３より小さく形成された駆動ポケット１４を少なくとも１個設ける。

【0032】

図２（ａ）は、図１と同様に円との長円のポケットの組み合わせの例を示す図である。また、図２（ｂ）は角丸正方形と角丸長方形のポケットの組み合わせの例を示す図、図２（ｃ）は角丸正方形と長円のポケットの組み合わせの例を示す図である。図２（ｄ）は円と角丸長方形のポケットの組み合わせの例を示す図、図２（ｅ）は円と楕円のポケットの組み合わせの例を示す図、図２（ｆ）は楕円と円のポケットの組み合わせの例を示す図、図２（ｇ）は、断面が長円のポケットの配置方向によるポケットの組み合わせの例を示す図、図２（ｈ）は、大小の円のポケットの組み合わせの例を示す図、図２（ｉ）は円と長円のポケットの組み合わせの例を示す図、図２（ｊ）は断面が角丸長方形のポケットの配置方向によるポケットの組み合わせの例を示す図である。また、図２（ｋ）は、回転方向の隙間の異なる長円のポケットの組み合わせの例を示す図、図２（ｌ）は、回転方向の隙間の異なる長方形のポケットの組み合わせの例を示す図である。図２（ｂ）の角丸長方形と角丸正方形のポケットは、円筒転動体または針状転動体を組み込むことができる。転動体２０が玉の場合には、円と角丸四角、長円と角丸四角のポケットを組み合わせて用いてもよい。

【0033】

図２（ａ）（ｄ）（ｅ）（ｈ）に示された例では円周方向の長さが短い円のポケットが、図２（ｂ）（ｃ）に示された例では角丸正方形のポケットが、図２（ｆ）に示された例では円周方向の長さが短いように配置された楕円のポケットが、図２（ｇ）に示された例では軸方向に長く円周方向に短いように配置された長円のポケットが、図２（ｉ）に示された例では軸方向の長さが長い円のポケットが、図２（ｊ）に示された例では軸方向に長く円周方向に短いように配置された角丸長方形のポケットが、それぞれ駆動ポケット１４として、保持器１１へ駆動力を与える。また、図２（ｋ）に示された例では、回転方向の隙間が小さい長円のポケットが、図２（ｌ）に示された例では、回転方向の隙間が小さい長方形のポケットが、それぞれ駆動ポケット１４として、保持器１１へ駆動力を与える。

【0034】

図２（ａ）においては、ポケットの壁面は全て曲面であり、図２（ｂ）においては、ポケットの壁面は全て平面である。また、図２（ｃ）においては、駆動ポケット１４の壁面が平面、非駆動ポケット１５の壁面が曲面であり、図２（ｄ）においては、駆動ポケット１４の壁面が曲面、非駆動ポケット１５の壁面が平面である。このように、駆動ポケット１４および非駆動ポケット１５の壁面は、円周方向の隙間の関係が満たされている限りにおいて、曲面、平面のどちらでもよく、その両方が混在していてもよい。ポケットの壁面が平面である場合であっても、転動体との接触部のみが平面であればよく、転動体２０と接触しない隅部は、曲面でも平面でもどちらでもよく、形状は問わない。壁面が曲面であるポケットは、図２（ａ）のように曲面部が半径一定の円や長円でもよいし、図２（ｅ）（ｆ）のように半径が一定でない楕円であってもよい。尚、ポケットの壁面が曲面である場合には、ポケットに対して転動体が一点のみで接触するように、当該曲面の曲率半径が転動体（玉）の曲率半径より大きいことが望ましい。

【0035】

図２（ｇ）においては、非駆動ポケット１５が、保持器１１の軸方向動き量を規制している。特にグリース潤滑を使用した転がり軸受においては、保持器１１は転動体２０への潤滑油を保持する役割も担っている。しかしながら、転動体２０がポケットと接触せずに自転すると、自身の遠心力により潤滑油が離脱してしまい、転動体２０の潤滑油が枯渇し、軸受寿命が低下するおそれがある。したがって、転動体２０はいずれかの箇所でポケットと接触することが好ましいので、非駆動ポケット１５により保持器１１の軸方向動き量を規制することが好ましい。しかしながら、これに限定されず、図２（ｈ）に示されるように駆動ポケット１４により保持器１１の軸方向動き量を規制してもよく、また駆動ポケット１４および非駆動ポケット１５の組み合わせにより保持器１１の軸方向動き量を規制してもよい。

【0036】

また、本実施形態においては、各ポケットは、円周方向の隙間の関係が保たれていれば、形状は自由である。しかしながら、本実施形態のように駆動ポケット１４と非駆動ポケット１５の形状が異なる場合、それらの配置によってはアンバランスが発生し得る。そのため、図２（ｃ）（ｄ）のように駆動ポケット１４および非駆動ポケット１５の形状を、一方は曲面、他方は平面としたり、図２（ｇ）（ｉ）（ｊ）のように駆動ポケット１４の軸方向ポケット隙間を大きく設定したりすることにより、各ポケットの体積を略同等に調整することで、アンバランスを解消することが可能である。また、図２（ｋ）（ｌ）に示される例においては、駆動ポケット１４と非駆動ポケット１５とで軸方向隙間が同等となっているが、軸方向隙間をも異ならせることにより、各ポケットの体積の調整を行ってもよい。また、図示はしていないが、特に長方形のポケットにおいて、転動体と接触しない部位（ポケットの隅部等）に逃がし形状等を設けることによっても、ポケットのアンバランスを解消することができる。また、ポケットのアンバランスの解消は、アンバランスが生じた部位の逆位相に位置する部位における重量を増減させることによって行ってもよい。重量を増減させる部位はポケットに限定されず、例えばポケットの周方向に隣接する柱部や、ポケットの軸方向両側に位置する円環部に凸部や凹部または孔を設けることによって、重量を増減させることができる。

【0037】

表１は、図１に示す本発明の第１の実施形態に係る保持器と従来の保持器について、保持器音発生の有無の試験結果を示す表である。本試験では、外径１１０ｍｍ、内径７０ｍｍ、幅２０ｍｍの軸受を２列背面組み合わせにしたグリース潤滑による保持器１１を使用し、定位置予圧およびベルトによる十分な駆動運転後、３０００ｍｉｎ^−１時および５０００ｍｉｎ^−１時の保持器音の発生状況を観察した。

【0038】

【表1】

【0039】

円周方向のポケット幅を同一に形成した従来の保持器では、保持器音の発生が確認されたが、本発明の第１実施形態に係る保持器１１では、保持器音は確認されず、低騒音での運転が可能になった。

【0040】

表２もまた、本発明の第１の実施形態に係る保持器と従来の保持器について、保持器音発生の有無の試験結果を示す表である。本試験では、外径５５ｍｍ、内径３０ｍｍ、幅１３ｍｍの軸受を４列背面組み合わせにしたオイルエア潤滑による保持器１１を使用し、定位置予圧およびベルトによる十分な駆動運転後、５０００ｍｉｎ^−１時および１００００ｍｉｎ^−１時の保持器音の発生状況を観察した。

【0041】

【表2】

【0042】

円周方向のポケット幅を同一に形成した従来の保持器では、保持器音の発生が確認されたが、本発明の第１実施形態に係る保持器１１では、保持器音は確認されず、低騒音での運転が可能になった。

【0043】

以上、詳細に説明したように、第１の実施形態では、保持器１１の１４個の非駆動ポケット１５と比較して転動体２０の公転方向の隙間を小さく形成した駆動ポケット１４を１個設けたので、保持器１１に転動体２０が駆動力を伝達する転動体が予め１個に限定されて、保持器１１の回転バランスが安定し、保持器１１は、内輪または外輪の軌道輪に暴れなく案内され、保持器音を無くすことができた。

【0044】

駆動ポケット１４および非駆動ポケット１５の壁面を転動体２０の公転方向と垂直な方向にストレートな形状にしたので、転動体２０は駆動ポケット１４および非駆動ポケット１５の壁面と転動体２０の公転方向の点で接触するため、転動体２０の公転方向のポケットの隙間２２が小さい駆動ポケット１４によって、保持器１１をより確実に駆動することができる。保持器１１のように、駆動ポケット１４を１つに限定した保持器１１の回転が最も安定する。

【0045】

また、保持器１１に駆動力を伝達する転動体２０が予め1個に限定されるので、駆動ポケット１４および非駆動ポケット１５間に引張応力や圧縮応力が発生することがなく、保持器３１に伝達される駆動力はほぼ一定となり、保持器材料の疲れ破損が生じ難い。

【0046】

また、保持器１１を駆動する駆動ポケット１４を確実に１個設けたので、グリース潤滑を使用した軸受においても駆動ポケット１４によって潤滑油が転動体２０に円滑に充填される。

【0047】

なお、転動体２０の公転方向と垂直な方向にストレートな形状にした駆動ポケット１４および非駆動ポケット１５の壁面の軸方向の両端、すなわち駆動ポケット１４および非駆動ポケット１５の壁面と保持器１１内径面の交点近傍、または駆動ポケット１４および非駆動ポケット１５の壁面と保持器１１外径面の交点近傍のいずれか一方または両方に、回転時に転動体２０と当たらないような寸法に形成した凸状の出張り部としてバレ留め用の薄いつめを設け、保持器１１の組立時や軸受を軸およびハウジングに組み込む際に転動体２０の脱落を防止するようにしてもよい。

【0048】

図３は、本発明の第２の実施形態の保持器の横断面図である。第１の実施形態と同じ部材には同じ番号を付与して説明を省略する。図３に示すように、本発明の第２の実施形態に係る保持器３１は、円環形状の本体３２に１５個のポケットの中心を結ぶピッチ円１３上で１５個のポケットの中心が等間隔になるようにして、円環形状の本体３２のランダムな位置に３個の駆動ポケット１４を、残りの位置に１２個の非駆動ポケット１５を配置したものである。

【0049】

第２の実施形態では、保持器３１に複数個の駆動ポケット１４を設けたので、転動体２０が保持器３１に駆動力を伝達する転動体２０を予め決められた複数の位置に配置することができるため、保持器３１に加わる駆動力のバランスを取ることができる。また、駆動ポケット１４を複数設けたので、保持器３１へ与える駆動力を大きくすることができ、保持器３１の質量が大きく、イナーシャが大きい場合に、トルク不足による加減速度時間の延長や、内輪または外輪の軌道輪と転動体２０との間で発生する滑りを防止できる。

【0050】

図４は、本発明の第３の実施形態の保持器の横断面図である。第１の実施形態と同じ部材には同じ番号を付与して説明を省略する。図４に示すように、本発明の第２の実施形態に係る保持器４１は、円環形状の本体４２に１５個のポケットの中心を結ぶピッチ円１３上で１５個のポケットの中心が等間隔になるようにして、３個の駆動ポケット１４と残り１２個の非駆動ポケット１５を連続して配置したものである。

【0051】

第３の実施形態では、保持器４１に３個の駆動ポケット１４を連続して設けたので、複数の転動体２０が保持器４１に駆動力を伝達する位置を一箇所に集中することができる。そのため、軸受がラジアル荷重や、モーメント荷重を受ける場合や軸受の取付け精度が悪い場合などにより転動体に不等配が発生した場合や、保持器４１の重量が大きい場合においても、全ての駆動ポケット１４が同等の駆動力を与えられる可能性が高まるため、保持器４１の動作が安定する。

【0052】

図５は、本発明の第４の実施形態の保持器の横断面図である。第１の実施形態と同じものは同じ番号を振り説明を省略する。図５に示すように、本発明の第４の実施形態に係る保持器５１は、円環形状の本体５２に１５個のポケットの中心を結ぶピッチ円上で１５個のポケットの中心が等間隔になるように、３個の駆動ポケット１４を等間隔で配置し、その間に１２個の非駆動ポケット１５を配置したものであり、駆動ポケット１４と駆動ポケット１４の間に４個の非駆動ポケット１５が設けられる。

【0053】

第４の実施形態では、保持器５１に３個の駆動ポケット１４を等間隔で設けたので、転動体２０が保持器５１に伝達する駆動力のバランスが取れるため、特に高速回転する場合でも遠心力によるバランスを保ち、安定した高速回転ができる。

【0054】

図６は、本発明の第５の実施形態の保持器の横断面図である。第１の実施形態と同じものは同じ番号を振り説明を省略する。図６に示すように、本発明の第５の実施形態に係る保持器６１は、円環形状の本体６２に１６個のポケットの中心を結ぶピッチ円上で１６個のポケットの中心が等間隔になるように、２個の駆動ポケット１４を等間隔で配置し、その間に１４個の非駆動ポケット１５を配置したものであり、駆動ポケット１４と駆動ポケット１４の間に７個の非駆動ポケット１５が設けられる。

【0055】

第５の実施形態では、保持器６１に２個の駆動ポケット１４を等間隔で設けたので、転動体２０が保持器５１に伝達する駆動力のバランスが取れるため、特に高速回転する場合でも遠心力によるバランスを保ち、安定した高速回転ができる。

【0056】

図７は、本発明の第６の実施形態の保持器の横断面図である。第１の実施形態と同じものは同じ番号を振り説明を省略する。図７に示すように、本発明の第６の実施形態に係る保持器７１は、円環形状の本体７２に１６個のポケットの中心を結ぶピッチ円上で１６個のポケットの中心が等間隔になるようにして、２個の駆動ポケット１４と残り１４個の非駆動ポケット１５を連続して配置したものである。

【0057】

第６の実施形態では、保持器７１に２個の駆動ポケット１４を連続して設けたので、複数の転動体２０が保持器７１に駆動力を伝達する位置を一箇所に集中することができる。そのため、軸受がラジアル荷重や、モーメント荷重を受ける場合や、軸受の取付け精度が悪い場合などにより、転動体に不等配が発生した場合においても、全ての駆動ポケット１４が同等の駆動力を与えられる可能性が高まるため、保持器７１の動作が安定する。

【0058】

なお、第２の実施形態から第４の実施形態では、駆動ポケット１４を３個として説明し、また第５、第６の実施形態では、駆動ポケット１４を２個として説明したが、駆動ポケット１４の数はこれらに限定されない。本発明では、駆動ポケットの数が少ないほど効果が高まるが、サイズや素材などにより保持器の重量が大きい場合に保持器に駆動力を与える転動体が少ないと、転動体２０と軌道輪との間ですべりが生じるおそれがある。そのため、駆動ポケット１４は複数個設けたほうが好ましい場合もあり、４個以上設けられてもよい。

【符号の説明】

【0059】

１１、３１、４１、５１、６１、７１、８１・・・保持器
１２、３２、４２、５２、６２、７２、８２・・・本体
１３・・・ピッチ円
１４・・・駆動ポケット
１５・・・非駆動ポケット
１６・・・駆動ポケットの内輪側の開口幅
１７・・・駆動ポケットの外輪側の開口幅
１８・・・非駆動ポケットの内輪側の開口幅
１９・・・非駆動ポケットの外輪側の開口幅
２０・・・転動体
２１・・・円環形状の本体１２の軸方向におけるポケットの長さ
２２・・・駆動ポケットの円周方向のポケットの隙間
２３・・・非駆動ポケットの円周方向のポケットの隙間
２４・・・駆動ポケット１４の軸方向の隙間
２５・・・非駆動ポケット１５の軸方向の隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】