特開 2024-121508 保持器付き軸受

(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】P2024121508

(43)【公開日】2024-09-06

(54)【発明の名称】保持器付き軸受

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/78 20060101AFI20240830BHJP

   F16C 19/06 20060101ALI20240830BHJP

   F16C 33/80 20060101ALI20240830BHJP

   F16C 33/41 20060101ALI20240830BHJP

【ＦＩ】

F16C33/78 F

F16C19/06

F16C33/80

F16C33/41

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023028652

(22)【出願日】2023-02-27

(71)【出願人】

【識別番号】000005197

【氏名又は名称】株式会社不二越

(74)【代理人】

【識別番号】100120400

【弁理士】

【氏名又は名称】飛田 高介

(74)【代理人】

【識別番号】100124110

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 大介

(72)【発明者】

【氏名】河合 敏宏

【テーマコード（参考）】

3J216

3J701

【Ｆターム（参考）】

3J216AA02

3J216AA12

3J216AB01

3J216AB31

3J216BA30

3J216CA01

3J216CA05

3J216CB10

3J216CC68

3J216CC70

3J701AA02

3J701AA32

3J701AA42

3J701AA52

3J701AA62

3J701BA25

3J701BA44

3J701BA49

3J701FA48

3J701FA51

3J701FA53

3J701XB03

3J701XB11

3J701XB26

(57)【要約】

【課題】樹脂製の冠型保持器の剛性を高めつつ、軸受の小型化、軽量化および高速化を併せて実現することができ、且つ内輪と外輪との間への異物の混入を防止する可能な保持器付き軸受を提供する。
【解決手段】本発明にかかる保持器付き軸受（軸受１００）の構成は、内輪１１０と、外輪１２０と、内輪および外輪間を転動する複数の転動体１３０と、転動体を保持する樹脂製の冠型保持器（保持器１４０）とを備え、冠型保持器は、内輪と外輪との間で軸方向に延びる複数の基部１４２と、隣接する基部の間に形成されるポケット１４６と、基部と同等の厚みを有し複数の基部を連続させる第１円環部１５０と、第１円環部と連続していて径方向の厚みが第１円環部よりも厚い第２円環部１６０と、を有し、第２円環部の外径は外輪の内径よりも大きく、第２円環部の内径は内輪の外径よりも小さいことを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内輪と、外輪と、前記内輪および前記外輪間を転動する複数の転動体と、前記転動体を保持する樹脂製の冠型保持器とを備え、
前記冠型保持器は、
前記内輪と前記外輪との間で軸方向に延びる複数の基部と、
隣接する前記基部の間に形成されるポケットと、
前記基部と同等の厚みを有し前記複数の基部を連続させる第１円環部と、
前記第１円環部と連続していて径方向の厚みが該第１円環部よりも厚い第２円環部と、
を有し、
前記第２円環部の外径は前記外輪の内径よりも大きく、前記第２円環部の内径は前記内輪の外径よりも小さいことを特徴とする保持器付き軸受。

【請求項2】

前記内輪および前記外輪は、前記冠型保持器が取り付けられる側の端面から前記第２円環部の軸方向の厚みと同等またはそれ以上に突出した保護部をそれぞれ有することを特徴とする請求項１に記載の保持器付き軸受。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、樹脂製の冠型保持器を備える保持器付き軸受に関する。

【背景技術】

【0002】

軸受は保持器を用いるのが一般的である。保持器は、複数のポケットそれぞれに転動体（玉やころ）を保持することで、転動体の間隔を保ち、また転動体同士がこすれないようにする役割を有している。用いられる保持器はさまざまな形状のものがあるが、そのひとつとして冠型保持器がある。

【0003】

例えば特許文献１には、「外周面に内輪軌道溝を有する内輪と、内周面に外輪軌道溝を有する外輪と、内輪軌道溝及び外輪軌道溝間に転動自在に配置された複数の玉と、玉を回転自在に保持する複数のポケットを有する樹脂製の冠型保持器と、を備える多点接触玉軸受」が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２０－１２２５５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

近年、軸受には高速回転への対応が求められている。しかしながら、樹脂製の冠型保持器（特にその基部）は、高速回転時の遠心力によって変形して転動体（玉やころ）との接触による摩耗が生じやすくなる。このため高速回転対応の軸受では、樹脂製の冠型保持器の軸受の軸方向の厚みを厚くすることで剛性を高めることが検討された。しかし、冠型保持器の軸受の軸方向の厚みを厚くすると、冠型保持器を収容する内輪および外輪もそれに応じて寸法が大きくなる。すると軸受が大型化し且つ重量が増すため、アプリケーションの効率悪化を招いてしまう。

【0006】

また高速回転時には、軸受に供給される潤滑油として低粘度潤滑油が用いられることが多い。この場合、従来の粘度（粘度が高い潤滑油）を用いる場合と比して、外輪と内輪との間の隙間への異物混入による影響を受けやすくなる。異物混入を防ぐためには内輪と外輪との間の隙間を封止するゴム製等のシールを用いることが好適である。しかし、内輪と外輪との間にシールを設ける場合、軸受の幅寸法が大きくなってしまうため、軸受が大型化してしまう。

【0007】

本発明は、このような課題に鑑み、樹脂製の冠型保持器の剛性を高めつつ、軸受の小型化、軽量化および高速化を併せて実現することができ、且つ内輪と外輪との間への異物の混入を防止することが可能な保持器付き軸受を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明にかかる保持器付き軸受の代表的な構成は、内輪と、外輪と、内輪および外輪間を転動する複数の転動体と、転動体を保持する樹脂製の冠型保持器とを備え、冠型保持器は、内輪と外輪との間で軸方向に延びる複数の基部と、隣接する基部の間に形成されるポケットと、基部と同等の厚みを有し複数の基部を連続させる第１円環部と、第１円環部と連続していて径方向の厚みが第１円環部よりも厚い第２円環部と、を有し、第２円環部の外径は外輪の内径よりも大きく、第２円環部の内径は内輪の外径よりも小さいことを特徴とする。

【0009】

上記内輪および外輪は、冠型保持器が取り付けられる側の端面から第２円環部の軸方向の厚みと同等またはそれ以上に突出した保護部をそれぞれ有していてもよい。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、樹脂製の冠型保持器の剛性を高めつつ、軸受の小型化、軽量化および高速化を併せて実現することができ、且つ内輪と外輪との間への異物の混入を防止することが可能な保持器付き軸受を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本実施形態にかかる保持器付き軸受を説明する模式的な図である。

【図2】図１の保持器の全体斜視図である。

【図3】本実施形態の軸受および従来の軸受を対比説明する模式的な断面図である。

【図4】本実施形態の軸受の他の例を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0013】

図１は、本実施形態にかかる保持器付き軸受（以下、軸受１００と称する）を説明する模式的な図である。図１に示すように本実施形態の軸受１００は、内輪１１０と、外輪１２０と、内輪１１０および外輪１２０間を転動する複数の転動体１３０と、転動体１３０を保持する樹脂製の冠型保持器（以下、保持器１４０と称する）を備える。

【0014】

なお、図１は環状の軸受１００の断面図であるため転動体１３０は１つしか図示されていないが、実際には軸受１００は複数の転動体１３０を有する。

【0015】

図２は、図１の保持器１４０の全体斜視図である。図２に示す保持器１４０は、ナイロン（ポリアミド合成樹脂）やＡＢＳなどの樹脂製であり、複数の基部１４２、爪部１４４およびポケット１４６を有する。基部１４２は、内輪１１０と外輪１２０との間で軸受１００の軸方向（以下、軸方向Ｄ１と称する）に延びていて、先端に爪部１４４が形成されている。隣接する基部１４２の間には、転動体１３０を保持するポケット１４６が形成され、爪部１４４によってポケット１４６からの転動体１３０の離脱が防止される。

【0016】

本実施形態の軸受１００は、図１および図２に示すように保持器１４０が第１円環部１５０および第２円環部１６０を有することを特徴としている。第１円環部１５０および第２円環部１６０はともに軸受１００の軸心Ｃを中心として環状の部位である。第１円環部１５０は、基部１４２と同等の径方向Ｄ２の厚みを有し、複数の基部１４２を連続させる（連結している）。第２円環部１６０は、第１円環部１５０と連続していて径方向Ｄ２の厚みが第１円環部１５０よりも厚く設定されている。

【0017】

以下、基部１４２の径方向Ｄ２の厚みをｔ１、第１円環部１５０の径方向Ｄ２の厚みをｔ２、第２円環部１６０の径方向Ｄ２の厚みをｔ３と称する。すると本実施形態では、「第１円環部１５０の厚みｔ２＝基部１４２の厚みｔ１」、「第２円環部１６０の厚みｔ３＞第１円環部１５０の厚みｔ２」となる。

【0018】

また第２円環部１６０の外径ｄ１は外輪１２０の内径ｄ３よりも大きく設定されていて、第２円環部１６０の内径ｄ２は内輪１１０の外径ｄ４よりも小さく設定されている。これにより、図１に示すように保持器１４０において、第１円環部１５０は内輪１１０および外輪１２０との間に配置されているのに対し、第２円環部１６０は、第１円環部１５０と連続しつつ内輪１１０の端面１１２および外輪１２０の端面１２２に張り出すように配置される。したがって、保持器１４０の断面はＴ字状となっている。

【0019】

図３は、本実施形態の軸受および従来の軸受を対比説明する模式的な断面図である。なお、従来の軸受との違いを理解容易にするために、図３（ａ）として図１と同じ図面を再度用いている。また以下の説明では、先に説明した本実施形態の軸受１００と実質的に共通の構成要素については同一の符号を付すことにより、重複説明を避ける。

【0020】

図３（ｂ）に例示する従来の軸受１０ａでは、保持器１４ａは、複数の基部１４２を連結する円環部１５ａを有する。このとき、内輪１１０および外輪１２０は、保持器１４ａの円環部１５ａを収容しているため、軸方向Ｄ１（図１参照）の厚みはｔ４となっている。

【0021】

このような従来の軸受１０ａにおいて保持器１４ａの剛性を高めるためには、円環部１５ａの軸方向の厚みｔ５を厚くすることが考えられる。

【0022】

そこで図３（ｃ）に例示する軸受１０ｂのように円環部１５ｂの軸方向の厚みをｔ７まで厚くしたと仮定する。すると、保持器１４ｂの剛性は高くなるが、保持器１４ｂを収容する内輪１１０および外輪１２０の寸法も大きくしなければならなくなる。このため、軸受１０ｂの内輪１１０および外輪１２０の軸方向Ｄ１の厚みはｔ６となり、軸受１０ｂが大型化し且つ重量が増してしまい、アプリケーションの効率悪化を招いてしまう。

【0023】

これに対し図１および図３（ａ）に示す本実施形態の軸受１００によれば、図３（ｂ）に示す従来の保持器１４ａの円環部１５ａに相当する箇所は、軸方向Ｄ１の厚みがｔ９（第１円環部１５０および第２円環部１６０の厚みの和）となる。このとき、本実施形態の第２円環部１６０が内輪１１０の端面１１２および外輪１２０の端面１２２に張り出すように配置されていることにより、遠心力による曲げモーメントＭに対する剛性を高めることができる。

【0024】

さらに、図３（ａ）に示す本実施形態の軸受１００によれば、内輪１１０および外輪１２０が収容する部分は第１円環部１５０までであり、第２円環部１６０はこれらの外に配置される。したがって、図３（ａ）に示す軸受１００の厚みｔ８は、図３（ｂ）に示す軸受１０ａの厚みｔ４よりも薄くすることができる。これにより、軸受の小型化軽量化、および高速化併せて実現し、アプリケーションの効率を高めることが可能となる。

【0025】

また図１に示すように本実施形態の軸受１００では、第２円環部１６０が内輪１１０の端面１１２および外輪１２０の端面１２２に張り出すように配置されている。これにより、内輪１１０と外輪１２０との間の隙間が第２円環部１６０によって封止された状態（非接触のラビリンスシール）となる。したがって、内輪１１０と外輪１２０との間の隙間への異物の混入を好適に防ぐことができ、ゴム製等の接触式のシールを用いる場合に比して高速回転性能の向上を妨げることなくシール機能を持たせることができる。

【0026】

図４は、本実施形態の軸受の他の例を説明する図である。図４に例示する本実施形態の軸受１００ａでは、内輪１１０および外輪１２０において、保持器１４０が取り付けられる側の端面１１２・１２２から、第２円環部１６０の軸方向の厚みと同等またはそれ以上に突出した保護部１１４・１２４がそれぞれ設けられている。図４に示す軸受１００ａでは、保護部１１４・１２４の端面と、第１円環部１５０と連続してない側の面である表面１６２とが、同一平面に設定されている。すなわち内輪１１０の第２円環部１６０側の端部は、端面１１２と保護部１１４が階段形状となっている。同様に外輪１２０の第２円環部１６０側の端部は、端面１２２と保護部１２４が階段形状となっている。

【0027】

かかる構成によれば、軸受１００ａをケーシング（不図示）に組み付ける際に、内輪１１０および外輪１２０の保護部１１４・１２４がケーシングに先に接触することにより、保持器１４０が保護される。したがって、軸受１００ａの組付時における保持器１４０の破損や変形を好適に防ぐことが可能となる。またラビリンスシールのシール面積が大きくなるため、よりシール性能を向上させることが可能となる。

【0028】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【産業上の利用可能性】

【0029】

本発明は、内輪と、外輪と、内輪および外輪間を転動する転動体と、転動体を保持する樹脂製の冠型保持器とを備える保持器付き軸受として利用することができる。

【符号の説明】

【0030】

Ｄ１…軸方向、Ｄ２…径方向、１０ａ…軸受、１０ｂ…軸受、１４ａ…保持器、１４ｂ…保持器、１５ａ…円環部、１５ｂ…円環部、１００…軸受、１００ａ…軸受、１１０…内輪、１１２…端面、１１４…保護部、１２０…外輪、１２２…端面、１２４…保護部、１３０…転動体、１４０…保持器、１４２…基部、１４４…爪部、１４６…ポケット、１５０…第１円環部、１６０…第２円環部、１６２…表面、１６４ａ…内周面、１６４ｂ…外周面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】