特開 2022-163421 玉軸受

(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】P2022163421

(43)【公開日】2022-10-26

(54)【発明の名称】玉軸受

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/41 20060101AFI20221019BHJP

   F16C 19/06 20060101ALI20221019BHJP

   F16C 33/66 20060101ALI20221019BHJP

【ＦＩ】

F16C33/41

F16C19/06

F16C33/66 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021068339

(22)【出願日】2021-04-14

(71)【出願人】

【識別番号】000003609

【氏名又は名称】株式会社豊田中央研究所

(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】110001210

【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 範和

(72)【発明者】

【氏名】遠山 護

(72)【発明者】

【氏名】大宮 康裕

(72)【発明者】

【氏名】堀田 滋

(72)【発明者】

【氏名】村田 收

(72)【発明者】

【氏名】廣瀬 みちる

(72)【発明者】

【氏名】鬼塚 高晃

(72)【発明者】

【氏名】立石 佳男

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 賢一

(72)【発明者】

【氏名】戸田 拓矢

(72)【発明者】

【氏名】西村 駒次

(72)【発明者】

【氏名】山本 祐也

【テーマコード（参考）】

3J701

【Ｆターム（参考）】

3J701AA03

3J701AA32

3J701AA42

3J701AA52

3J701AA62

3J701BA25

3J701BA44

3J701BA49

3J701CA14

3J701CA15

3J701CA17

3J701FA32

3J701FA33

3J701XB03

3J701XB12

3J701XB13

3J701XB18

3J701XB19

3J701XB23

3J701XB26

(57)【要約】

【課題】高速で回転しても、転動面における油量不足を抑制し、焼き付きや摩耗の発生を抑制できる転がり軸受を提供する。
【解決手段】内周面に２１ａ外側軌道が形成された外輪２１と、外周面に内側軌道２２ａが形成された内輪２２と、外側軌道２１ａと内側軌道２２ａとの間に配置された複数の転動体２３と、転動体２３を周方向に間隔を空けて転動可能に保持する複数のポケット２４が形成された円環状の保持器２５と、を備えた玉軸受であって、ポケット２４の周方向の少なくとも一方の側には、周方向に向かって凹んだ単数又は複数の溝２４ａが形成されており、ポケット２４に転動体２３を保持した状態において、溝２４ａによって保持器２５と転動体２３との間に隙間が設けられている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内周面に外側軌道が形成された外輪と、外周面に内側軌道が形成された内輪と、前記外側軌道と前記内側軌道との間に配置された転動体と、前記転動体を周方向に間隔を空けて転動可能に保持する複数のポケットが形成された円環状の保持器と、を備え、中心軸を中心に前記外輪と前記内輪が相対的に回転可能な玉軸受であって、
前記ポケットの前記周方向の少なくとも一方の側には、前記周方向に向かって凹んだ単数又は複数の溝が形成されており、
前記ポケットに前記転動体を保持した状態において、前記溝によって前記保持器と前記転動体との間に隙間が設けられていることを特徴とする玉軸受。

【請求項2】

請求項１に記載の玉軸受であって、
前記中心軸の方向に沿って前記溝が設けられた範囲は、前記中心軸の方向に沿った前記外側軌道の幅及び前記内側軌道の幅のいずれか広い方の幅以上であることを特徴とする玉軸受。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の玉軸受であって、
前記ポケットには、前記転動体の表面形状に対応した表面形状を有する転動体保持部が設けられていることを特徴とする玉軸受。

【請求項4】

請求項３に記載の玉軸受であって、
前記転動体保持部の前記中心軸の方向の幅が１ｍｍ以上であることを特徴とする玉軸受。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載の玉軸受であって、
前記溝は、複数本形成されており、
前記中心軸の方向に隣り合う前記溝間の間隔は、前記転動体が前記外側軌道又は前記内側軌道と接触する接触楕円の長半径の０．５倍以下であり、
前記溝の頂部の前記中心軸の方向の幅が前記長半径の０．２５倍以下であることを特徴とする玉軸受。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか１項に記載の玉軸受であって、
前記溝の前記周方向の深さは、前記転動体と前記ポケットの弾性変形量を示す接触深さ又は前記ポケットの内面の算術平均粗さのいずれか大きい方の５倍以上であって、前記周方向に隣り合う前記ポケット間の距離の０．２５倍以下であることを特徴とする玉軸受。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、玉軸受に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、円環状の保持器に転動体を転動可能に保持するポケットの径方向に見た形状が、半楕円形状の周方向両端部と、周方向に延びる直線で２つの周方向両端部をつなぐ周方向中央部とで構成された形状となっている玉軸受が開示されている。また、特許文献２には、円環状の保持器で転動体を転動可能に保持するポケットの内面に、周方向で対向する一対の円弧状内面と、軸方向で対向する一対の円弧状内面とに４分割する４本の径方向溝が設けられている玉軸受が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１－１８５３１５号公報

【特許文献1】特開２００９－１４２０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示される玉軸受は、保持器のポケットを非円形形状としたものであるが、周方向両端部を半楕円形状とすることで軸受回転時の接触面圧を下げることが目的であるため、軸受回転時には半楕円形状の周方向両端部で保持器と転動体が接触した状態となり、転動体の自転によって転動体の表面のオイルが保持器で掻き落されてしまう。また、特許文献２に開示されている玉軸受は、保持器のポケットに径方向溝が形成されているものの、軸受回転時には円弧状となっているポケットの周方向端部に転動体が接触するため、転動体の自転によって転動体の表面のオイルが保持器で掻き落されてしまう。更に、玉軸受を高速で回転させることによって、転動体が外輪や内輪の軌道面に転がり接触する転動面へのオイルの流入が極めて少なくなれば、転動面における油量不足を抑制できなくなる可能性がある。

【0005】

そこで、高速で回転する玉軸受の内部の潤滑状態を可視化できる試験機を製作し、従来技術の玉軸受を高速で回転させた場合の玉軸受内部の潤滑状態を観察した。評価試験に用いた玉軸受１は、型式６８０８に相当する形状で、外輪２のみ石英製とした可視化軸受である。玉軸受１の全体の構成を図９及び図１０に示す。図９及び図１０に示すように、玉軸受１は、透明な石英製の外輪２と、鋼材製の内輪３と、転動体である鋼球４と、鋼球４を周方向に間隔を空けて転動可能に保持する保持器５とを備える。

【0006】

保持器５の形状を、図１１、図１２及び図１３に示す。なお、保持器５の形状を明確に示すために、図１２では、保持器５のみの断面と鋼球４を示している。保持器５には、鋼球４を転動可能に保持するポケット６が軸方向一方側に形成されており、ポケット６は片側が開放した形状となっている。そして、保持器５の軸方向他方側の側面７は平坦となっている。なお、保持器の側面７には、軸方向に貫通する油通穴は形成されていない。

【0007】

評価試験に用いた試験機の概略を図１４に示す。水平方向に延びる回転軸８は２つの軸支持軸受９によって回転可能に支持され、モータ１０によって回転される。回転軸８は玉軸受１の内輪３の内側に挿入されて固定されており、内輪３は回転軸８と一体となって回転する。玉軸受１の外輪２はハウジング１１の内部に固定されている。玉軸受１の上方にはカメラ１２が配置され、ハウジング１１には玉軸受１の上方に観察用穴１３が形成されているため、カメラ１２は外輪２の最頂部を上方から撮影することができる。

【0008】

給油ノズル１４は外輪２の最頂部と内輪３の間にオイルを供給し、玉軸受１より下方でハウジング１１内に貯まったオイルは、オイルポンプ１５によって回収されて循環する。オイルには、市販のＡＴＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｆｌｕｉｄ）であるトヨタオートフルードＷＳに蛍光剤であるクマリン－６を混入させたものを用いて、蛍光法によって油量分布を観察した。励起光には、波長４０５ｎｍのＬＥＤフラッシュ照明を用いた。

【0009】

図１５は玉軸受１の上面図である。外輪２が透明な石英製であるため、玉軸受１を上方から見ると、内輪３の軌道面３ａや鋼球４の位置も確認することができる。図１３の破線で囲まれた領域がカメラ１２による観察領域である。観察領域は視野２３．６ｍｍ×１７．７ｍｍである。ＬＥＤフラッシュ照明の１回発光あたりの時間を３μｓｅｃとして、その発光をカメラ１２のフレームノート４０ｆｐｓに合わせて照射することで、回転している玉軸受１の内部のオイル分布を観察した。玉軸受１への供給油量を１００ｍｌ／ｍｉｎで一定として、玉軸受１に上方から付与したラジアル荷重も３００Ｎで一定として、軸回転速度を約２０００ｒｐｍと約２００００ｒｐｍに変えて観察した。

【0010】

転動面周辺の油量分布の観察結果を模式的に図１６及び図１７に示す。図１６が軸回転速度を約２０００ｒｐｍ（厳密には１９１０ｒｐｍ）とした場合の観察結果であり、図１７が軸回転速度を約２００００ｒｐｍ（厳密には２０２００ｒｐｍ）とした場合の観察結果である。図１６及び図１７は、鋼球４の位置を実線で、鋼球４の中心線を一点鎖線で、保持器５の位置を二点鎖線で記載している。鋼球４は、図１６及び図１７の右側に向かって公転している。図１６及び図１７には、給油ノズル１４も描かれている。図１６及び図１７では、オイルが多く存在する領域ほど濃い灰色で示しており、白い部分にはオイルがほとんど存在していなかったことを示す。

【0011】

図１６に示すように、軸回転速度が約２０００ｒｐｍの低回転条件では、鋼球４の出口側（図１４における鋼球４より左側）の付近を除いて全般的にオイルが充満していた。鋼球４の出口側ではオイルの少ない領域が認められているが、これは鋼球４の公転によって、オイルが排除されていることや、キャビテーションの発生によるものと推察される。

【0012】

図１７に示すように、軸回転速度が約２００００ｒｐｍの高回転条件では、鋼球４及び保持器５の公転軌道部にはオイルが充満しておらず、オイルは公転軌道部の軸方向外側と境界付近に分布していた。これは高速では鋼球４の公転や保持器５の回転によってオイルが排除される速さがオイルの流入速度に対して過度に増大していることや、鋼球４の公転速度の増大に伴い、鋼球４の出口側（図１７における鋼球４より左側）のキャビテーション領域が拡大していることの両者に起因するものと考えられる。なお、鋼球４の入口側（図１７における鋼球４より右側）では、三角状にオイルの多い部分が存在していた。これは保持器５のＵ字状のポケット６の開口部において、内輪３側からオイルが供給されているものと考えられる。ただし、いずれにしても、低速度条件と比較して、高速度条件では、鋼球４の入口側や、外輪２との転がり面となる鋼球４の頂点部分のオイルが少なくなっており、油量不足が生じているものと判断される。摩擦トルク低減の観点では、転動面の油量が少ないほど良好な傾向であるが、摩耗や焼き付き防止の観点では、過度な油量不足を抑制することが必要となる。

【0013】

このように、玉軸受１の内部の油量分布観察の結果、高速回転時には、高速回転する鋼球４や保持器５によってオイルがかき分けられると共に、それらの公転軌道部にオイルが流入する量が極めて少ないことが判明した。この場合、短時間の使用では、特許文献１に開示されている方策による保油性の向上で焼き付きや摩耗を抑制できるとしても、長時間にわたる使用条件では、いずれオイルが枯渇するため、焼き付きや摩耗を抑制できなくなるものと考えられる。したがって、高速回転の玉軸受で長時間の使用にわたって焼き付きや摩耗を抑制するには、鋼球４の入口側へのオイル流入を促進する必要がある。

【0014】

そこで、本発明は、高速で回転しても、転動面における油量不足を抑制し、焼き付きや摩耗の発生を抑制できる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】

【0015】

本発明に係る玉軸受は、内周面に外側軌道が形成された外輪と、外周面に内側軌道が形成された内輪と、前記外側軌道と前記内側軌道との間に配置された転動体と、前記転動体を周方向に間隔を空けて転動可能に保持する複数のポケットが形成された円環状の保持器と、を備え、中心軸を中心に前記外輪と前記内輪が相対的に回転可能な玉軸受であって、前記ポケットの前記周方向の少なくとも一方の側には、前記周方向に向かって凹んだ単数又は複数の溝が形成されており、前記ポケットに前記転動体を保持した状態において、前記溝によって前記保持器と前記転動体との間に隙間が設けられていることを特徴とする。

【0016】

本発明は、周方向に向かって凹んだ溝がポケットの周方向の少なくとも一方の側に形成されているため、溝が形成された部分では、転動体の自転によって転動体の表面のオイルが保持器に掻き落されずに、溝を通って径方向反対側の外輪又は内輪と転動球との接触点まで到達することができるため、高速で回転しても、転動面における油量不足を抑制し、焼き付きや摩耗の発生を抑制できる転がり軸受を提供することができる。

【0017】

本発明に係る玉軸受の一態様において、前記中心軸の方向に沿って前記溝が設けられた範囲は、前記中心軸の方向に沿った前記外側軌道の幅及び前記内側軌道の幅のいずれか広い方の幅以上であってもよい。

【0018】

この態様によれば、転動体の自転によって転動体の表面のオイルが保持器に掻き落されずに、溝を通って径方向反対側の外輪又は内輪と転動球との接触点まで到達することができるため、高速で回転しても、転動面における油量不足を抑制し、焼き付きや摩耗の発生を抑制することができる。

【0019】

本発明に係る玉軸受の一態様において、前記ポケットには、前記転動体の表面形状に対応した表面形状を有する転動体保持部が設けられていてもよい。

【0020】

この態様によれば、転動体保持部を設けることにより、ポケットが確実に転動球を保持しつつ、転動面における油量不足を抑制し、焼き付きや摩耗の発生を抑制することができる。

【0021】

本発明に係る玉軸受の一態様において、前記転動体保持部の前記中心軸の方向の幅が１ｍｍ以上であってもよい。

【0022】

この態様によれば、転動体保持部の軸方向の幅を適切な値とすることによって、ポケットが確実に転動球を保持することができる。

【0023】

本発明に係る玉軸受の一態様において、前記溝は、複数本形成されており、前記中心軸の方向に隣り合う前記溝間の間隔は、前記転動体が前記外側軌道又は前記内側軌道と接触する接触楕円の長半径の０．５倍以下であり、前記溝の頂部の前記中心軸の方向の幅が前記長半径の０．２５倍以下であってもよい。

【0024】

この態様によれば、溝の軸方向の幅と溝間の間隔を適切な値とすることによって、保持器と転動球との間をオイルが通過し易くなるため、高速で回転しても、転動面における油量不足を抑制し、焼き付きや摩耗の発生を抑制することができる。

【0025】

本発明に係る玉軸受の一態様において、前記溝の前記周方向の深さは、前記転動体と前記ポケットの弾性変形量を示す接触深さ又は前記ポケットの内面の算術平均粗さのいずれか大きい方の５倍以上であって、前記周方向に隣り合う前記ポケット間の距離の０．２５倍以下であってもよい。

【0026】

この態様によれば、溝の深さを適切な値とすることによって、保持器と転動球との間をオイルが通過し易くなるため、ポケットが確実に転動球を保持することができる。

【発明の効果】

【0027】

本発明は、高速で回転しても、転動面における油量不足を抑制し、焼き付きや摩耗の発生を抑制できる転がり軸受を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】第１の実施形態の玉軸受の側面の一部を拡大して示した図である。

【図2】図１におけるＤ－Ｄ線断面図である。

【図3】保持器の図１に描かれた領域を径方向外側から見た形状を示す図である。

【図4】図３に転動体を追加した図と、その図におけるＥ－Ｅ線断面図である。

【図5】図４におけるＦ－Ｆ線断面図である。

【図6】転動体と保持器の接触による弾性変形を示した図である。

【図7】第２の実施形態の玉軸受の保持器の図１に描かれた領域を径方向外側から見た形状を示す図と、その図におけるＧ－Ｇ線断面図である。

【図8】軸方向に隣り合う溝が保持器の径方向端部で繋がっている場合の溝の形状を示す図である。

【図9】内部の潤滑状態を観察する評価試験に用いた玉軸受の側面図である。

【図10】図９におけるＡ－Ａ線断面図である。

【図11】評価試験に用いた玉軸受の側面の一部を拡大して示した図である。

【図12】保持器の図１１におけるＢ－Ｂ線断面を示す図である。

【図13】図１１におけるＣ－Ｃ線断面図である。

【図14】玉軸受の内部の潤滑状態を観察する評価試験に用いた試験機の概略を示す図である。

【図15】玉軸受の内部の潤滑状態を観察する評価試験における観察領域を示す図である。

【図16】軸回転速度を約２０００ｒｐｍとした場合の転動面周辺の油量分布の観察結果を模式的に示す図である。

【図17】軸回転速度を約２００００ｒｐｍとした場合の転動面周辺の油量分布の観察結果を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照しながら、第１の実施形態の玉軸受２０について説明する。図１は玉軸受２０の側面の一部を拡大して示した図であり、図２は図１におけるＤ－Ｄ線断面図である。図１及び図２に示すように、玉軸受２０は、外輪２１、内輪２２、転動体２３及び保持器２５を備える。外輪２１及び内輪２２は、円環状の部材である。外輪２１の内周面には、転動体２３の表面に沿うような形状の外側軌道２１ａが形成される。内輪２２の外周面には、転動体２３の表面に沿うような形状の内側軌道２２ａが形成される。外輪２１の外側軌道２１ａ及び内輪２２の内側軌道２２ａは、円環状の玉軸受２０の周方向に沿って所定の間隔で設けられる。転動体２３は、外輪２１の外側軌道２１ａと内輪２２の内側軌道２２ａとで形成される空間内に転動可能な状態で保持される。また、保持器２５は、外輪２１と内輪２２との間に配置され、複数の転動体２３を周方向に所定の間隔を空けて転動可能に保持する。玉軸受２０は、外輪２１と内輪２２との間で転動体２３が転動することによって、外輪２１及び内輪２２の中心軸を回転軸（以下、単に軸と示す）として外輪２１と内輪２２とが相対的に回転可能な構成とされている。

【0030】

図３に、保持器２５の図１に描かれた領域を径方向外側から見た形状を示す。図３に示すように、保持器２５には、転動体２３を転動可能に保持するポケット２４が形成されている。ポケット２４の軸方向一方側には、内面が転動体２３の表面に対応する球面形状とされ、転動体２３に対して嵌め合い構造を有する転動体保持部２４ｂが設けられる。また、ポケット２４の軸方向他方側には、内面が転動体２３の表面に対応する球面形状とされ、転動体２３に対して嵌め合い構造を有する爪状の転動体保持部２４ｃが設けられる。

【0031】

ポケット２４の周方向両側には、周方向へ向かって凹んだ溝２４ａがそれぞれ形成されている。溝２４ａは保持器２５の径方向に保持器２５を貫通している。

【0032】

図４は、図３に転動体２３を追加した図を左側に示し、その左側の図のＥ－Ｅ線断面図を右側に示している。図５は、図４の左側の図のＦ－Ｆ線断面を示す図である。図４に示すように、保持器２５のポケット２４に転動体２３を保持した状態において、溝２４ａによって転動体２３と保持器２５との間に深さＤ１の隙間が設けられる。図４において斜線で示した接触楕円２３ａは、転動体２３が外側軌道２１ａ及び内側軌道２２ａと接触する領域を示す。図４の右側の図では、接触楕円２３ａに対応する部分を太実線で描いている。

【0033】

図５に示すように、例えば、外輪２１を固定した状態で、矢印Ａ１が示すように内輪２２を時計回りの方向に回転させると、内輪２２に摺接する転動体２３は矢印Ａ２が示すように反時計回りの方向に自転しながら、矢印Ａ３が示すように時計回りの方向に公転する。ポケット２４に溝２４ａが形成されているため、外輪２１と転動体２３との接触点から転動体２３の表面に巻き上げられたオイルは、保持器２５の縁等によって掻き落されず、矢印Ａ４に示すように、溝２４ａを通って径方向反対側の内輪２２と転動体２３との接触点まで到達することができる。同様に、内輪２２と転動体２３との接触点から転動体２３の表面に巻き上げられたオイルは、保持器２５の縁等によって掻き落されず、矢印Ａ５に示すように、溝２４ａを通って径方向反対側の外輪２１と転動体２３との接触点まで到達することができる。そのため、玉軸受２０が高速で回転しても、転動面における油量不足を抑制し、焼き付きや摩耗の発生を抑制することができる。

【0034】

なお、本実施の形態における玉軸受２０では、保持器２５のポケット２４の周方向両側に溝２４ａを設けた構成としたが、いずれか一方に溝２４ａを設けた構成としてもある程度の効果は得ることができる。

【0035】

ここで、玉軸受２０の軸方向に沿って溝２４ａが設けられた範囲Ｗ１は、外輪２１に設けられた外側軌道２１ａの幅Ｗ２以上とすることが好適である。また、玉軸受２０の軸方向に沿った溝２４ａの範囲Ｗ１は、内輪２２に設けられた内側軌道２２ａの幅Ｗ３以上とすることが好適である。すなわち、溝２４ａの範囲Ｗ１は、外側軌道２１ａの幅Ｗ２及び内側軌道２２ａの幅Ｗ３のいずれか広い方以上とすることが好適である。これにより、図５の矢印Ａ４に示した外輪２１から内輪２２へ向かう軌道や矢印Ａ５に示した内輪２２から外輪２１へ向かう軌道において、転動体２３の表面に巻き上げられたオイルは、保持器２５の縁等によって掻き落されずに効果的に溝２４ａを通ることができる。ただし、保持器２５の機械的な強度や保持器２５による転動体２３の保持能力を高めるためには、溝２４ａの範囲Ｗ１は外側軌道２１ａの幅Ｗ２及び内側軌道２２ａの幅Ｗ３と略等しくすることが好適である。

【0036】

図６に、転動体２３と保持器２５の接触による弾性変形を示す。弾性変形前の転動体２３の位置を破線で示し、弾性変形後の転動体２３の位置を実線で示している。図６に示すように、玉軸受２０の外輪２１又は内輪２２を回転させて、転動体２３を図６の右側へ向かって公転させると、転動体２３とポケット２４の接触深さ（弾性変形量）ｄが周方向に発生する。ここで、図６に示すように、周方向に隣り合うポケット２４間の距離をＤ２とする。図４に示す溝２４ａの深さＤ１は、周方向に隣り合うポケット２４間の距離Ｄ２の０．２５倍以下とすることが好適である。また、溝２４ａの深さＤ１は、ポケット２４の内面の算術平均粗さ又は弾性変形量ｄのいずれか大きい方の５倍以上とすることが好適である。

【0037】

また、保持器２５において転動体２３を保持するポケット２４を構成する転動体保持部２４ｂの軸方向の幅Ｄ３は１ｍｍ以上とすることが好適である。また、保持器２５において転動体２３を保持するポケット２４を構成する転動体保持部２４ｃの軸方向の幅Ｄ４は１ｍｍ以上とすることが好適である。このように転動体保持部２４ｂの軸方向の幅Ｄ３及び転動体保持部２４ｃの軸方向の幅Ｄ４を１ｍｍ以上とすることによって、保持器２５のポケット２４によって転動体２３を確実に保持することができる。

【0038】

＜第２の実施形態＞
次に、図面を参照しながら、第２の実施形態の玉軸受３０について説明する。玉軸受３０は、保持器３５のポケット３４の周方向両側に、それぞれ複数の溝３４ａが形成されている点を除いて、第１の実施形態の玉軸受２０と同一の構成を有している。そのため、第１の実施形態の玉軸受２０と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

【0039】

図７は、玉軸受３０の保持器３５の図１に描かれた領域を径方向外側から見た形状を示す図を左側に示し、その左側の図のＧ－Ｇ線断面図を右側に示している。図７に示すように、保持器３５には、転動体２３を転動可能に保持するポケット３４が形成されている。ポケット３４の軸方向一方側には、内面が転動体２３の表面に対応する球面形状とされ、転動体２３に対して嵌め合い構造を有する転動体保持部２４ｂが設けられる。ポケット３４の軸方向他方側には、内面が転動体２３の表面に対応する球面形状とされ、転動体２３に対して嵌め合い構造を有する爪状の転動体保持部２４ｃが設けられる。

【0040】

ポケット３４の周方向両側には、周方向へ向かって凹んだ溝３４ａが複数形成される。本実施の形態では、溝３４ａをそれぞれ５本ずつ形成した例を示している。溝３４ａは、いずれも保持器３５の径方向に保持器３５を貫通している。

【0041】

ポケット３４に溝３４ａを設けることによって、外輪２１と転動体２３との接触点から転動体２３の表面に巻き上げられたオイルは、溝３４ａが設けられた部分では、保持器３５に掻き落されず、溝３４ａを通って径方向反対側の内輪２２と転動体２３との接触点まで到達することができる。同様に、内輪２２と転動体２３との接触点から転動体２３の表面に巻き上げられたオイルは、溝３４ａが設けられた部分では、保持器３５に掻き落されず、溝３４ａを通って径方向反対側の外輪２１と転動体２３との接触点まで到達することができる。そのため、玉軸受３０が高速で回転しても、転動面における油量不足を抑制し、焼き付きや摩耗の発生を抑制することができる。

【0042】

なお、本実施の形態における玉軸受３０では、保持器３５のポケット３４の周方向両側に溝３４ａを設けた構成としたが、いずれか一方に溝３４ａを設けた構成としてもある程度の効果は得ることができる。

【0043】

玉軸受３０の軸方向に沿って溝３４ａが設けられた範囲Ｗ４は、外輪２１に設けられた外側軌道２１ａの幅Ｗ５以上とすることが好適である。また、玉軸受３０の軸方向に沿った溝３４ａの範囲Ｗ４は、内輪２２に設けられた内側軌道２２ａの幅Ｗ６以上とすることが好適である。なお、溝３４ａの形状は、図７に示す形状に限らず、図８に示すように、軸方向に隣り合う溝３４ａが保持器３５の径方向両端部で繋がっていてもよい。

【0044】

軸方向に隣り合う溝３４ａ間の間隔Ｉは、図４に示す接触楕円２３ａの長半径Ｓの０．５倍以下とすることが好適である。また、溝３４ａの頂部の軸方向の幅Ｄ５は、接触楕円２３ａの長半径Ｓの０．２５倍以下とすることが好適である。

【0045】

また、玉軸受３０でも、第１の実施形態の玉軸受２０と同様に、溝３４ａの深さＤ６は、ポケット２４の内面の算術平均粗さ又は弾性変形量ｄのいずれか大きい方の５倍以上であって、図６に示す距離Ｄ２の０．２５倍以下とすることが好適である。更に、玉軸受３０でも、転動体保持部２４ｂの軸方向の幅Ｄ７及び転動体保持部２４ｃの軸方向の幅Ｄ８は、いずれも１ｍｍ以上とすることが好適である。

【符号の説明】

【0046】

１ 玉軸受、２ 外輪、３ 内輪、３ａ 軌道面、４ 鋼球、５ 保持器、６ ポケット、７ 側面、８ 回転軸、９ 軸支持軸受、１０ モータ、１１ ハウジング、１２ カメラ、１３ 観察用穴、１４ 給油ノズル、１５ オイルポンプ、２０，３０ 玉軸受、２１ 外輪、２１ａ 外側軌道、２２ 内輪、２２ａ 内側軌道、２３ 転動体、２３ａ 接触楕円、２４，３４ ポケット、２４ａ，３４ａ 溝、２４ｂ，２４ｃ 転動体保持部、２５，３５ 保持器。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】