特開 2022-191885 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】P2022191885

(43)【公開日】2022-12-28

(54)【発明の名称】玉軸受

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/66 20060101AFI20221221BHJP

   F16C 33/41 20060101ALI20221221BHJP

   F16C 19/06 20060101ALI20221221BHJP

【ＦＩ】

F16C33/66 Z

F16C33/41

F16C19/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021100375

(22)【出願日】2021-06-16

(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】遠山 護

(72)【発明者】

【氏名】大宮 康裕

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 範和

(72)【発明者】

【氏名】堀田 滋

(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）】

3J701AA02

3J701AA32

3J701AA42

3J701AA52

3J701AA62

3J701BA21

3J701BA22

3J701BA24

3J701BA25

3J701BA44

3J701BA49

3J701CA13

3J701CA15

3J701FA32

3J701FA33

3J701GA01

3J701GA31

3J701XB03

3J701XB11

3J701XB24

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】径方向内側の面に外側軌道２１ａが形成された外輪２１と、径方向外側の面に内側軌道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玉２３と、玉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、中心軸を中心に外輪２１と内輪２２が相対的に回転可能な玉軸受２０であって、保持器２５の外周面及び内周面の少なくとも一方に、径方向に突出する突起部２６が設けられており、保持器２５の回転によって突起部２６がオイルを玉２３の転動面へ誘導する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

径方向内側の面に外側軌道が形成された外輪と、径方向外側の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複数の玉と、前記玉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、
前記保持器の外周面及び内周面の少なくとも一方に、径方向に突出する突起部又は径方向に凹んだ溝が設けられており、
前記保持器の回転によって前記突起部又は前記溝がオイルを前記玉の転動面へ誘導す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、
前記保持器には、前記中心軸の方向の一方端に前記中心軸に垂直な側面が形成され、前記側面に対して前記中心軸の方向の反対側に前記ポケットが形成されており、
前記保持器の前記外周面及び前記内周面には、前記一方端から、前記中心軸の方向に対して所定の角度で斜めに交わる方向に延びる前記突起部が設けられていることを特徴とする玉軸受。

【請求項3】

請求項２に記載の玉軸受であって、
周方向に隣り合う前記ポケットの間に、平行に延びる複数本の前記突起部が設けられており、
前記所定の角度が１０度以上７０度以下であって、
前記突起部が径方向に突出する高さが０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であって、
前記突起部の周方向の厚さが１ｍｍ以上５ｍｍ以下であって、
前記ポケットの間で隣り合う前記突起部の周方向の間隔が１ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることを特徴とする玉軸受。

【請求項4】

請求項１に記載の玉軸受であって、
前記保持器には、前記中心軸の方向の一方端に前記中心軸に垂直な側面が形成され、前記側面に対して前記中心軸の方向の反対側に前記ポケットが形成されており、
前記保持器の前記外周面及び前記内周面には、前記一方端から、前記中心軸の方向に対して所定の角度で斜めに交わる方向に延びる前記溝が設けられていることを特徴とする玉軸受。

【請求項5】

請求項４に記載の玉軸受であって、
周方向に隣り合う前記ポケットの間に、平行に延びる複数本の前記溝が設けられており、
前記所定の角度が１０度以上７０度以下であって、
前記溝が径方向に凹んだ深さが０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であって、
前記溝の周方向の幅が１ｍｍ以上５ｍｍ以下であって、
前記ポケットの間で隣り合う前記溝の周方向の間隔が１ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることを特徴とする玉軸受。

【請求項6】

請求項１に記載の玉軸受であって、
前記保持器の前記外周面及び前記内周面に前記突起部が設けられており、
前記保持器が回転して進む方向を周方向前側として逆方向を周方向後側として、
前記突起部は、前記玉の周方向後側の半球部に沿う位置に配置され、前記半球部に沿う曲率で湾曲した板形状を有することを特徴とする玉軸受。

【請求項7】

請求項６に記載の玉軸受であって、
前記突起部は、停止時に前記半球部との間に０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下の隙間が確保される曲率で湾曲し、
前記突起部の突出した先端から前記保持器の径方向の中心位置までの径方向の長さは、前記玉の直径の５分の１以上３分の１以下であって、
前記突起部の前記中心軸の方向の幅は、前記玉の直径の４分の１以上２分の１以下であって、
前記突起部の厚さは、１ｍｍ以上５ｍｍ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、転がり軸受の転動体を転動可能に保持する保持器を樹脂組成物で形成し、転動体が摺接する保持器の摺接面にディンプルを散在するように形成して保油性を持たせた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２００８－１４４７７７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には、転動体が摺接する保持器の摺接面にディンプルにより油だまりを設けることによって保油性を向上して、高速回転時の油膜切れを抑制する方策が提示されている。しかしながら、そもそも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、特許文献１に提示されている方策により保持器の摺接面の保油性を向上しても、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１１及び図１２に示す。図１２は、図１１におけるＡ－Ａ線断面図である。図１１及び図１２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１３、図１４及び図１５に示す。図１４は、図１３におけるＢ－Ｂ線断面図であり、図１５は、図１３におけるＣ－Ｃ線断面図である。なお、保持器５の形状を明確に示すために、図１４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１６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１７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１８及び図１９に示す。図１８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１９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１８及び図１９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１８及び図１９の右側に向かって公転している。図１８及び図１９には、給油ノズル１４も描かれている。図１８及び図１９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１８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１８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１９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１９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１９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、径方向内側の面に外側軌道が形成された外輪と、径方向外側の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複数の玉と、前記玉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、前記保持器の外周面及び内周面の少なくとも一方に、径方向に突出する突起部又は径方向に凹んだ溝が設けられており、前記保持器の回転によって前記突起部又は前記溝がオイルを前記玉の転動面へ誘導することを特徴とする。

【0016】

本発明は、保持器の回転によって突起部又は溝部がオイルを玉の転動面へ誘導するため、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。

【0017】

本発明に係る玉軸受の一態様において、前記保持器には、前記中心軸の方向の一方端に前記中心軸に垂直な側面が形成され、前記側面に対して前記中心軸の方向の反対側に前記ポケットが形成されており、前記保持器の前記外周面及び前記内周面には、前記一方端から、前記中心軸の方向に対して所定の角度で斜めに交わる方向に延びる前記突起部が設けられていてもよい。

【0018】

この態様によれば、保持器の回転によって、中心軸の方向に対して斜めに交わる方向に延びる突起部が、図１９に示すように保持器の側面の付近に形成されたオイル濃度が濃い領域から、玉の転動面へオイルを誘導するため、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、周方向に隣り合う前記ポケットの間に、平行に延びる複数本の前記突起部が設けられており、前記所定の角度が１０度以上７０度以下であって、前記突起部が径方向に突出する高さが０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であって、前記突起部の周方向の厚さが１ｍｍ以上５ｍｍ以下であって、前記ポケットの間で隣り合う前記突起部の周方向の間隔が１ｍｍ以上２０ｍｍ以下であってもよい。

【0020】

この態様によれば、オイルの攪拌抵抗を抑制しつつ、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。

【0021】

本発明に係る玉軸受の一態様において、前記保持器には、前記中心軸の方向の一方端に前記中心軸に垂直な側面が形成され、前記側面に対して前記中心軸の方向の反対側に前記ポケットが形成されており、前記保持器の前記外周面及び前記内周面には、前記一方端から、前記中心軸の方向に対して所定の角度で斜めに交わる方向に延びる前記溝が設けられていてもよい。

【0022】

この態様によれば、保持器の回転によって、中心軸の方向に対して斜めに交わる方向に延びる溝が、図１９に示すように保持器の側面の付近に形成されたオイル濃度が濃い領域から、玉の転動面へオイルを誘導するため、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。

【0023】

本発明に係る玉軸受の一態様において、周方向に隣り合う前記ポケットの間に、平行に延びる複数本の前記溝が設けられており、前記所定の角度が１０度以上７０度以下であって、前記溝が径方向に凹んだ深さが０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であって、前記溝の周方向の幅が１ｍｍ以上５ｍｍ以下であって、前記ポケットの間で隣り合う前記溝の周方向の間隔が１ｍｍ以上２０ｍｍ以下であってもよい。

【0024】

この態様によれば、オイルの攪拌抵抗を抑制しつつ、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、前記保持器の前記外周面及び前記内周面に前記突起部が設けられており、前記保持器が回転して進む方向を周方向前側として逆方向を周方向後側として、前記突起部は、前記玉の周方向後側の半球部に沿う位置に配置され、前記半球部に沿う曲率で湾曲した板形状を有していてもよい。

【0026】

この態様によれば、保持器の回転に伴う遠心力によって、玉の周方向後側の半球部に沿って湾曲した板形状の突起部が、保持器の径方向内側から、外側軌道と転がり接触する転動面へオイルを誘導するため、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。

【0027】

本発明に係る玉軸受の一態様において、前記突起部は、停止時に前記半球部との間に０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下の隙間が確保される曲率で湾曲し、前記突起部の突出した先端から前記保持器の径方向の中心位置までの径方向の長さは、前記玉の直径の５分の１以上３分の１以下であって、前記突起部の前記中心軸の方向の幅は、前記玉の直径の４分の１以上２分の１以下であって、前記突起部の厚さは、１ｍｍ以上５ｍｍ以下であってもよい。

【0028】

この態様によれば、オイルの攪拌抵抗を抑制しつつ、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。

【発明の効果】

【0029】

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】

【0030】

【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】第２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5】図４におけるＥ－Ｅ線断面図である。

【図6】保持器の図４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7】第３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8】図７におけるＦ－Ｆ線断面図である。

【図9】保持器の図７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10】図９におけるＧ－Ｇ線断面図である。

【図11】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12】図１１におけるＡ－Ａ線断面図である。

【図13】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14】保持器の図１３におけるＢ－Ｂ線断面を示す図である。

【図15】図１３におけるＣ－Ｃ線断面図である。

【図16】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17】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18】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19】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】

【0031】

＜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、玉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、転動体である玉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、玉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。玉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、複数の玉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との間で玉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、単に軸と表記する）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。

【0032】

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。なお、図３には、保持器２５が保持する玉２３も描かれている。図３に示すように、保持器２５の軸方向の一方端には、軸に垂直な側面２５ａが形成されており、側面２５ａとは軸方向の反対側には、玉２３を転動可能に保持するポケット２４が形成されている。

【0033】

図１、図２及び図３に示すように、保持器２５の外周面及び内周面には、径方向に突出する突起部２６が設けられている。突起部２６は、軸方向に対して所定の角度θで斜めに交わる方向に延びており、角度θは１０度以上７０度以下とすることが好適である。そして、平行に延びる複数本の突起部２６が、周方向に隣り合うポケット２４の間に設けられている。突起部２６が径方向に突出する高さＨ１は、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下とすることが好適である。突起部２６の周方向の厚さＴ１は、１ｍｍ以上５ｍｍ以下とすることが好適である。ポケット２４の間で隣り合う突起部２６の周方向の間隔Ｉ１は、１ｍｍ以上２０ｍｍ以下とすることが好適である。

【0034】

玉軸受２０は、例えば、自動車用の駆動系ユニットや工作機械など、主に使用される回転方向が一方向に定まる用途に用いられる。外輪２１を固定して、主に使用される回転方向で内輪２２を回転させると、玉２３が図３の右側へ向かって公転し、保持器２５も玉２３と一緒に図３の右側へ向かって回転する。以下、玉軸受２０で主に使用される回転方向で内輪２２を回転させることにより、保持器２５が回転して進む方向を周方向前側（図３の右側）として、逆方向を周方向後側（図３の左側）とする。

【0035】

既に図１９を用いて説明したように、突起部２６が保持器２５の外周面及び内周面に設けられていなければ、内輪２２を高速で回転させると、玉２３の公転軌道部ではオイルが充満せず、保持器２５の側面２５ａの付近にオイル濃度が濃い領域が形成される。しかし、保持器２５の外周面及び内周面に突起部２６が設けられた玉軸受２０では、保持器２５が周方向前側へ向かって回転すると、軸方向に対して斜めに交わる方向に延びる突起部２６が、側面２５ａ付近のオイル濃度が濃い領域から玉２３の周方向前側へオイルを誘導し、玉２３の転動面へオイルが供給される。そのため、玉軸受２０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することができる。

【0036】

また、このように突起部２６がオイルを誘導するために、突起部２６の径方向に突出する高さＨ１は、ある程度の大きさが必要である一方、大きくし過ぎると、オイルの攪拌抵抗が増大してしまう。玉軸受２０は、上記のように突起部２６の径方向の高さＨ１を０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下とすることによって、オイルの攪拌抵抗を抑制しつつ、突起部２６が側面２５ａ付近から玉２３の転動面へオイルを誘導する効果を確保することができる。

【0037】

なお、本実施形態の玉軸受２０では、保持器２５の外周面と内周面の両方とも突起部２６を設けた構成を示したが、外周面及び内周面の少なくとも一方に突起部２６を設けることによって、外周面及び内周面の少なくとも一方で、玉軸受２０と同様の作用を享受することができる。

【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の外周面及び内周面に突起部２６が設けられず溝３６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４は玉軸受３０の側面の一部を拡大して示した図であり、図５は図４におけるＥ－Ｅ線断面図である。図４及び図５に示すように、玉軸受３０は、外輪２１、内輪２２、玉２３及び保持器３５を備える。図６に、保持器３５の図４に描かれた領域を径方向外側から見た形状を示す。なお、図６には、保持器３５が保持する玉２３も描かれている。図６に示すように、保持器３５の軸方向の一方端には、軸に垂直な側面２５ａが形成されており、側面２５ａとは軸方向の反対側には、玉２３を転動可能に保持するポケット２４が形成されている。

【0040】

図４、図５及び図６に示すように、保持器３５の外周面及び内周面には、径方向に凹んだ溝３６が設けられている。溝３６は、軸方向に対して所定の角度φで斜めに交わる方向に延びており、角度φは１０度以上７０度以下とすることが好適である。そして、平行に延びる複数本の溝３６が、周方向に隣り合うポケット２４の間に設けられている。溝３６が径方向に凹む深さＤ２は、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下とすることが好適である。溝３６の周方向の幅Ｗ２は、１ｍｍ以上５ｍｍ以下とすることが好適である。ポケット２４の間で隣り合う溝３６の周方向の間隔Ｉ２は、１ｍｍ以上２０ｍｍ以下とすることが好適である。

【0041】

玉軸受３０も、玉軸受２０と同様に、自動車用の駆動系ユニットや工作機械など、主に使用される回転方向が一方向に定まる用途に用いられる。外輪２１を固定して、主に使用される回転方向で内輪２２を回転させると、玉２３が図６の右側へ向かって公転し、保持器３５も玉２３と一緒に図６の右側へ向かって回転する。以下、玉軸受３０で主に使用される回転方向で内輪２２を回転させることにより、保持器３５が回転して進む方向を周方向前側（図６の右側）として、逆方向を周方向後側（図６の左側）とする。

【0042】

既に図１９を用いて説明したように、溝３６が保持器３５の外周面及び内周面に形成されていなければ、内輪２２を高速で回転させると、玉２３の公転軌道部ではオイルが充満せず、保持器３５の側面２５ａの付近にオイル濃度が濃い領域が形成される。しかし、保持器３５の外周面及び内周面に溝３６が設けられた玉軸受３０では、保持器３５が周方向前側へ向かって回転すると、軸方向に対して斜めに交わる方向に延びる溝３６が、側面２５ａ付近のオイル濃度が濃い領域から玉２３の周方向前側へオイルを誘導し、玉２３の転動面へオイルが供給される。そのため、玉軸受３０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することができる。

【0043】

また、このように溝３６がオイルを誘導するために、溝３６の径方向に凹む深さＤ２は、ある程度の大きさが必要である一方、大きくし過ぎると、オイルの攪拌抵抗が増大してしまう。玉軸受３０は、上記のように溝３６の深さＤ２を０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下とすることによって、オイルの攪拌抵抗を抑制しつつ、溝３６が側面２５ａ付近から玉２３の転動面へオイルを誘導する効果を確保することができる。

【0044】

なお、本実施形態の玉軸受３０では、保持器３５の外周面と内周面の両方とも溝３６を設けた構成を示したが、外周面及び内周面の少なくとも一方に溝３６を設けることによって、外周面及び内周面の少なくとも一方で、玉軸受３０と同様の作用を享受することができる。

【0045】

＜第３の実施形態＞
次に、図面を参照しながら、第３の実施形態の玉軸受４０について説明する。玉軸受４０は、保持器４５の外周面及び内周面に突起部として設けられる誘導板４６の数と形状が異なる点を除いて、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。

【0046】

図７は玉軸受４０の側面の一部を拡大して示した図であり、図８は図７におけるＦ－Ｆ線断面図である。図７及び図８に示すように、玉軸受４０は、外輪２１、内輪２２、玉２３及び保持器４５を備える。図９に、保持器４５の図７に描かれた領域を径方向外側から見た形状を示す。なお、図９には、保持器４５が保持する玉２３も描かれている。図９に示すように、保持器４５の軸方向の一方端には、軸に垂直な側面２５ａが形成されており、側面２５ａとは軸方向の反対側には、玉２３を転動可能に保持するポケット２４が形成されている。図１０は、図９におけるＧ－Ｇ線断面図である。

【0047】

玉軸受４０も、玉軸受２０と同様に、自動車用の駆動系ユニットや工作機械など、主に使用される回転方向が一方向に定まる用途に用いられる。外輪２１を固定して、主に使用される回転方向で内輪２２を回転させると、玉２３が図９の右側へ向かって公転し、保持器４５も玉２３と一緒に図９の右側へ向かって回転する。以下、玉軸受４０で主に使用される回転方向で内輪２２を回転させることにより、保持器４５が回転して進む方向を周方向前側（図９の右側）として、逆方向を周方向後側（図９の左側）とする。

【0048】

図７、図８、図９及び図１０に示すように、保持器４５の外周面及び内周面から径方向に突出する突起部として誘導板４６が設けられている。誘導板４６は、玉２３の周方向後側の半球部２３ａに沿う位置に配置され、半球部２３ａに沿う曲率で湾曲した板形状を有する。図１０に示すように、誘導板４６は、玉軸受４０の停止時に半球部２３ａとの間に０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下の隙間Ｇ３が確保される曲率で湾曲することが好適である。誘導板４６の突出した先端から保持器４５の径方向の中心位置までの径方向の長さＬ３は、玉２３の直径の５分の１以上３分の１以下とすることが好適である。誘導板４６の軸方向の幅Ｗ３は、玉２３の直径の４分の１以上２分の１以下とすることが好適である。そして、誘導板４６の厚さＴ３は、１ｍｍ以上５ｍｍ以下とすることが好適である。

【0049】

外輪２１を固定して、内輪２２を周方向前側へ向かって回転させると、玉２３が周方向前側へ向かって公転し、玉２３がポケット２４内で保持器４５を周方向前側へ向かって押すため、保持器４５も周方向前側へ向かって回転する。その結果、ポケット２４の周方向前側の壁面と玉２３との間よりも、ポケット２４の周方向後側の壁面と玉２３との間の方が、ポケット２４の壁面と玉２３との接触が緩やかとなり、ポケット２４の壁面と玉２３との間の隙間が大きくなる。そして、このようにポケット２４の周方向後側の壁面と玉２３との間に隙間が生じることにより、誘導板４６と玉２３との間にも隙間が生じる。その結果、このように保持器４５が周方向前側へ向かって回転すると、保持器４５の径方向内側で誘導板４６と玉２３との間の隙間に入ったオイルは、保持器４５の回転に伴う遠心力によって、ポケット２４の周方向後側の壁面と玉２３との間の隙間と、保持器４５の径方向外側の誘導板４６と玉２３との間の隙間とを経由して、玉２３が外側軌道２１ａと転がり接触する転動面へ誘導される。

【0050】

玉２３は、公転により生じる遠心力によって、外側軌道２１ａへ向かって押し付けられるため、玉２３の径方向内側の転動面よりも径方向外側の転動面の方が、特にオイルが枯渇しないようにする必要がある。玉軸受４０は、上記のように保持器４５の回転に伴う遠心力によって、誘導板４６がオイルを径方向外側の転動面へ誘導するため、高速で回転しても、径方向外側の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。

【0051】

また、このように誘導板４６がオイルを径方向外側の転動面へ誘導するために、誘導板４６の突出した先端から保持器４５の径方向の中心位置までの径方向の長さＬ３や、誘導板４６の軸方向の幅Ｗ３は、ある程度の大きさが必要である一方、大きくし過ぎると、オイルの攪拌抵抗が増大してしまう。玉軸受４０では、上記のように長さＬ３を玉２３の直径の５分の１以上３分の１以下として、幅Ｗ３を玉２３の直径の４分の１以上２分の１以下とすることによって、オイルの攪拌抵抗を抑制しつつ、誘導板４６がオイルを径方向外側の転動面へ誘導する効果を確保することができる。

【符号の説明】

【0052】

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、２０，３０，４０ 玉軸受、２１ 外輪、２１ａ 外側軌道、２２ 内輪、２２ａ 内側軌道、２３ 玉、２３ａ 半球部、２４ ポケット、２５，３５，４５ 保持器、２５ａ 側面、２６ 突起部、３６ 溝、４６ 誘導板。

【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】

【図18】

【図19】