特開 2024-13987 冠形保持器および玉軸受

(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】P2024013987

(43)【公開日】2024-02-01

(54)【発明の名称】冠形保持器および玉軸受

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/41 20060101AFI20240125BHJP

   F16C 19/06 20060101ALI20240125BHJP

   F16C 33/44 20060101ALI20240125BHJP

【ＦＩ】

F16C33/41

F16C19/06

F16C33/44

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022116493

(22)【出願日】2022-07-21

(71)【出願人】

【識別番号】000102692

【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100130513

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 直也

(74)【代理人】

【識別番号】100074206

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 文二

(74)【代理人】

【識別番号】100130177

【弁理士】

【氏名又は名称】中谷 弥一郎

(72)【発明者】

【氏名】和久田 貴裕

(72)【発明者】

【氏名】酒井 紘平

(72)【発明者】

【氏名】秦 暦

(72)【発明者】

【氏名】宗吉 正樹

【テーマコード（参考）】

3J701

【Ｆターム（参考）】

3J701AA03

3J701AA32

3J701AA42

3J701AA52

3J701AA62

3J701BA22

3J701BA25

3J701BA44

3J701BA49

3J701BA50

3J701EA31

3J701EA47

3J701EA76

3J701FA31

3J701FA46

3J701XB03

3J701XB13

3J701XB14

3J701XB18

3J701XB19

3J701XB23

3J701XB26

(57)【要約】

【課題】ポケットに玉を挿入するときに、爪部にクラックや白化が発生するのを防止することができ、かつ、軸受回転時の玉の表面の油膜切れや軸受の振動を防止することが可能な冠形保持器を提供する。
【解決手段】円環部９と複数の柱部１０とを有し、各柱部１０は、一対の爪部１３を有する二股状に形成され、各爪部１３には、軸方向から見て爪部１３を径方向に分割するスリット１４が設けられている冠形保持器において、スリット１４は、ピッチ円Ｐに重ならないようにピッチ円Ｐから径方向にずれた位置に形成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

円環部（９）と、
前記円環部（９）から周方向に間隔をおいて軸方向に突出する片持ち梁状の複数の柱部（１０）とを有し、
周方向に隣り合う前記柱部（１０）の間には、複数の玉（４）をそれぞれ収容するポケット（１１）が形成され、
前記各柱部（１０）は、周方向に間隔をおいて軸方向に延びる一対の爪部（１３）を有する二股状に形成され、
前記各爪部（１３）には、軸方向から見て爪部（１３）を径方向に分割するスリット（１４）が設けられている冠形保持器において、
前記スリット（１４）は、前記複数の玉（４）の中心を結ぶピッチ円（Ｐ）に重ならないように前記ピッチ円（Ｐ）から径方向にずれた位置に形成されていることを特徴とする冠形保持器。

【請求項2】

前記スリット（１４）は、前記ピッチ円（Ｐ）から径方向内側にずれた１箇所のみに設けられている請求項１に記載の冠形保持器。

【請求項3】

前記スリット（１４）の前記ピッチ円（Ｐ）からの径方向のずれ量（ｓ）が、前記爪部（１３）の径方向厚さ寸法（ｔ）の１０％以上に設定されている請求項２に記載の冠形保持器。

【請求項4】

前記スリット（１４）の幅（ｗ）が、前記爪部（１３）の径方向厚さ寸法（ｔ）の１０％以上３５％以下の大きさに設定されている請求項１または２に記載の冠形保持器。

【請求項5】

前記爪部（１３）は、前記爪部（１３）の根元が前記ピッチ円（Ｐ）に対して前記円環部（９）の側に位置するように形成され、
前記スリット（１４）は、前記爪部（１３）の先端から前記ピッチ円（Ｐ）よりも前記円環部（９）の側まで軸方向に入り込む深さをもって形成されている請求項１または２に記載の冠形保持器。

【請求項6】

前記ポケット（１１）の内面に形成される前記スリット（１４）の縁部に断面円弧状のＲ面取り部（１５）が形成されている請求項１または２に記載の冠形保持器。

【請求項7】

前記スリット（１４）は、径方向に対向する一対のスリット内面（１６）と、前記一対のスリット内面（１６）の軸方向端部を接続するスリット底面（１７）とを有し、
前記スリット底面（１７）が、断面円弧状に形成されている請求項１または２に記載の冠形保持器。

【請求項8】

前記ポケット（１１）の内面のうち、前記ピッチ円（Ｐ）よりも径方向外側の部分（１１ａ）は球面状に形成され、
前記ポケット（１１）の内面のうち、前記ピッチ円（Ｐ）よりも径方向内側の部分（１１ｂ）は径方向に延びる円筒面状に形成されている請求項１または２に記載の冠形保持器。

【請求項9】

前記円環部（９）と前記各柱部（１０）とが、樹脂材に繊維強化材を添加した樹脂組成物で一体に形成されている請求項１または２に記載の冠形保持器。

【請求項10】

前記樹脂材が、エンジニアリングプラスチックである請求項９に記載の冠形保持器。

【請求項11】

前記繊維強化材が、カーボンファイバーまたはグラスファイバーである請求項９に記載の冠形保持器。

【請求項12】

内輪（２）と、
前記内輪（２）の径方向外側に同軸に設けられた外輪（３）と、
前記内輪（２）と前記外輪（３）の間に組み込まれた複数の玉（４）と、
前記複数の玉（４）を保持する請求項１または２に記載の冠形保持器（１）とを有する玉軸受。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、冠形保持器、およびその冠形保持器を使用した玉軸受に関する。

【背景技術】

【0002】

玉軸受の玉を保持する保持器として、冠形保持器が知られている（例えば、特許文献１～３）。冠形保持器は、円環部と、円環部から軸方向に突出する片持ち梁状の柱部とを有する。柱部は、周方向に間隔をおいて複数設けられ、周方向に隣り合う柱部の間に、玉を収容するポケットが形成されている。各柱部は、周方向に間隔をおいて軸方向に延びる一対の爪部を有する二股状に形成され、その爪部を周方向に弾性変形させることで、ポケットに玉を挿入することが可能となっている。

【0003】

この冠形保持器（以下、単に「保持器」という）を用いた玉軸受は、一般に、次のようにして組み立てられる。まず、内輪と外輪と複数の玉とを準備し、内輪と外輪の間に複数の玉を組み込む。次に、その複数の玉が周方向に等間隔となるように玉の周方向位置を調整する。その後、内輪と外輪の間に保持器を軸方向に押し込むことで、保持器のポケットに玉を挿入する。

【0004】

ここで、保持器のポケットに玉を挿入するとき、爪部が玉に押圧されて一時的に周方向に弾性変形し、その弾性変形によって広がった爪部の先端間を玉が通過する。この爪部の変形時、爪部に高い応力が発生し、その応力で爪部にクラックや白化（樹脂が塑性変形して白く変色する現象）が発生するおそれがあった。

【0005】

そこで、本願の発明者らは、保持器のポケットに玉を挿入するときに、爪部にクラックや白化が発生するのを防止するため、特許文献４、５のように、軸方向から見て爪部を径方向に分割するスリットを各爪部に設けることを検討した。

【0006】

特許文献４、５のように、軸方向から見て爪部を径方向に分割するスリットを各爪部に設けると、保持器のポケットに玉を挿入するときに、爪部が玉に押圧されて周方向と径方向の両方向に変形するので、爪部の先端間に玉を通過させるための爪部の周方向の変形量が抑えられ、爪部のクラック防止や白化防止を図ることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１１－１１７６０９号公報

【特許文献2】特開２００７－２６３２８０号公報

【特許文献3】特開２０１２－１６３１７２号公報

【特許文献4】特開２００５－８３５５４号公報

【特許文献5】特開２００７－１３９０２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ところで、本願の発明者らは、特許文献４、５のように、軸方向から見て爪部を径方向に分割するスリットを設けた保持器について、その保持器を使用した玉軸受の性能評価を行なったところ、軸受回転時に玉の表面の油膜切れや軸受の振動が発生するおそれがあることが分かった。

【0009】

すなわち、特許文献４、５に記載の保持器では、爪部を径方向に分割するスリットが、玉のピッチ円に対応する位置（爪部の径方向の中央位置）に設けられている。一方、軸受回転時、玉の遅れまたは進みが生じることで玉が爪部に接触することがあり、このとき爪部は、玉のピッチ円に対応する位置で玉と接触する。そのため、特許文献４、５のように、玉のピッチ円に対応する位置にスリットを設けたのでは、玉が爪部に接触したときに、玉の表面の潤滑剤が、ポケットの内面に形成されるスリットの縁部で掻き取られてしまい、軸受回転時に玉の表面の油膜切れが生じるおそれがある。また、玉のピッチ円に対応する位置にスリットを設けると、周方向に隣り合う柱部の間での玉の周方向移動量が大きくなり、軸受回転時に軸受の振動が発生するおそれがある。

【0010】

この発明が解決しようとする課題は、ポケットに玉を挿入するときに、爪部にクラックや白化が発生するのを防止することができ、かつ、軸受回転時の玉の表面の油膜切れや軸受の振動を防止することが可能な冠形保持器を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記の課題を解決するため、この発明では、以下の構成のグリース封入玉軸受を提供する。
［構成１］
円環部と、
前記円環部から周方向に間隔をおいて軸方向に突出する片持ち梁状の複数の柱部とを有し、
周方向に隣り合う前記柱部の間には、複数の玉をそれぞれ収容するポケットが形成され、
前記各柱部は、周方向に間隔をおいて軸方向に延びる一対の爪部を有する二股状に形成され、
前記各爪部には、軸方向から見て爪部を径方向に分割するスリットが設けられている冠形保持器において、
前記スリットは、前記複数の玉の中心を結ぶピッチ円に重ならないように前記ピッチ円から径方向にずれた位置に形成されていることを特徴とする冠形保持器。

【0012】

このようにすると、各爪部に、軸方向から見て爪部を径方向に分割するスリットが設けられているので、ポケットに玉を挿入するときに、爪部が、玉に押圧されて周方向だけでなく径方向にも変形する。そのため、爪部の先端間に玉を通過させるための爪部の周方向の変形量が抑えられ、爪部にクラックや白化が発生するのを防止することが可能となる。また、スリットが、玉のピッチ円に重ならないようにピッチ円から径方向にずれた位置に形成されているので、玉が爪部に接触したときに、玉の表面の潤滑剤が、ポケットの内面に形成されるスリットの縁部で掻き取られにくく、軸受回転時の玉の表面の油膜切れを防止することが可能となる。また、スリットが、玉のピッチ円に重ならないようにピッチ円から径方向にずれた位置に形成されているので、スリットを設けることで周方向に隣り合う柱部の間での玉の周方向移動量が大きくなるのが防止され、軸受回転時の軸受の振動を防止することが可能となる。

【0013】

［構成２］
前記スリットは、前記ピッチ円から径方向内側にずれた１箇所のみに設けられている構成１に記載の冠形保持器。

【0014】

このようにすると、高速回転時における玉の潤滑性を高めることが可能となる。すなわち、玉のピッチ円から径方向内側にずれた１箇所のみに爪部を径方向に分割するスリットを設けると、スリットよりも径方向内側の爪部の部分の径方向厚さが、スリットよりも径方向外側の爪部の部分の径方向厚さよりも薄くなるので、スリットよりも径方向内側の爪部の部分は、スリットよりも径方向外側の爪部の部分に比べて、径方向にたわみやすいものとなる。そのため、高速回転時、スリットよりも径方向内側の爪部の部分が、スリットよりも径方向外側の爪部の部分よりも遠心力で大きくたわみ、スリットの幅が狭まる。このとき、スリットの幅が狭まることで、スリット内の潤滑剤がポケット内にはみ出し、そのはみ出した潤滑剤が玉の表面に付着し、玉を潤滑する。このように、ピッチ円から径方向内側にずれた１箇所のみにスリットを設けると、高速回転時における玉の潤滑性を高めることが可能となる。

【0015】

［構成３］
前記スリットの前記ピッチ円からの径方向のずれ量が、前記爪部の径方向厚さ寸法の１０％以上に設定されている構成２に記載の冠形保持器。

【0016】

このようにすると、高速回転時における玉の潤滑性を特に効果的に高めることが可能となる。

【0017】

［構成４］
前記スリットの幅が、前記爪部の径方向厚さ寸法の１０％以上３５％以下の大きさに設定されている構成１から３のいずれかに記載の冠形保持器。

【0018】

［構成５］
前記爪部は、前記爪部の根元が前記ピッチ円に対して前記円環部の側に位置するように形成され、
前記スリットは、前記爪部の先端から前記ピッチ円よりも前記円環部の側まで軸方向に入り込む深さをもって形成されている構成１から４のいずれかに記載の冠形保持器。

【0019】

このようにすると、スリットで分割された爪部の部分の軸方向長さが長くなり、スリットで分割された爪部の部分が径方向に変形しやすくなる。そのため、ポケットに玉を挿入するときに、爪部の先端間に玉を通過させるための爪部の周方向の変形量を効果的に抑えることができ、爪部にクラックや白化が発生するのを効果的に防止することが可能となる。

【0020】

［構成６］
前記ポケットの内面に形成される前記スリットの縁部に断面円弧状のＲ面取り部が形成されている構成１から５のいずれかに記載の冠形保持器。

【0021】

このようにすると、スリットの縁部にＲ面取り部が形成されているので、玉が爪部に接触したときに、玉の表面の潤滑剤が、スリットの縁部で掻き取られるのを効果的に防止することができ、玉の表面の油膜切れを特に効果的に防止することが可能となる。

【0022】

［構成７］
前記スリットは、径方向に対向する一対のスリット内面と、前記一対のスリット内面の軸方向端部を接続するスリット底面とを有し、
前記スリット底面が、断面円弧状に形成されている構成１から６のいずれかに記載の冠形保持器。

【0023】

このようにすると、スリット底面が断面円弧状に形成されているので、爪部が径方向に弾性変形するときのスリットの底部の応力集中が緩和され、スリットの底部にクラックや白化が発生するのを防止することが可能となる。

【0024】

［構成８］
前記ポケットの内面のうち、前記ピッチ円よりも径方向外側の部分は球面状に形成され、
前記ポケットの内面のうち、前記ピッチ円よりも径方向内側の部分は径方向に延びる円筒面状に形成されている構成１から７のいずれかに記載の冠形保持器。

【0025】

このようにすると、ポケットの内面のうち、玉のピッチ円よりも径方向内側の部分が径方向に延びる円筒面状に形成されているので、高速回転時の遠心力で爪部が径方向外側にたわみ変形したときに、ポケットの内面が玉に干渉するのを防止することが可能となる。

【0026】

［構成９］
前記円環部と前記複数の爪部とが、樹脂材に繊維強化材を添加した樹脂組成物で一体に形成されている構成１から８のいずれかに記載の冠形保持器。

【0027】

［構成１０］
前記樹脂材が、エンジニアリングプラスチックである構成９に記載の冠形保持器。

【0028】

［構成１１］
前記繊維強化材が、カーボンファイバーまたはグラスファイバーである構成９または１０に記載の冠形保持器。

【0029】

また、この発明では、上記構成の冠形保持器を使用した玉軸受として、次の構成のものを併せて提供する。
内輪と、
前記内輪の径方向外側に同軸に設けられた外輪と、
前記内輪と前記外輪の間に組み込まれた複数の玉と、
前記複数の玉を保持する上記構成１から１１のいずれかに記載の冠形保持器とを有する玉軸受。

【発明の効果】

【0030】

この発明の冠形保持器は、各爪部に、軸方向から見て爪部を径方向に分割するスリットが設けられているので、ポケットに玉を挿入するときに、爪部が、玉に押圧されて周方向だけでなく径方向にも変形する。そのため、爪部の先端間に玉を通過させるための爪部の周方向の変形量が抑えられ、爪部にクラックや白化が発生するのを防止することが可能である。また、スリットが、玉のピッチ円に重ならないようにピッチ円から径方向にずれた位置に形成されているので、玉が爪部に接触したときに、玉の表面の潤滑剤が、ポケットの内面に形成されるスリットの縁部で掻き取られにくく、軸受回転時の玉の表面の油膜切れを防止することが可能である。また、スリットが、玉のピッチ円に重ならないようにピッチ円から径方向にずれた位置に形成されているので、スリットを設けることで周方向に隣り合う柱部の間での玉の周方向移動量が大きくなるのが防止され、軸受回転時の軸受の振動を防止することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】この発明の第１実施形態にかかる冠形保持器を使用した玉軸受を示す断面図

【図2】図１の冠形保持器の近傍の拡大図

【図3】図１の玉軸受を右側から見た部分断面図

【図4】図３の冠形保持器の一部および玉の近傍を拡大して示す図

【図5】図４のV－V線に沿った断面図

【図6】図５のVI－VI線に沿った断面図

【図7】図５に示す冠形保持器の部分斜視図

【図8】図５に示すポケットに玉を挿入する過程を示す図

【図9】図８を周方向から見た断面図

【図10】図１に示すスリットの変形例を示す冠形保持器の断面図

【図11】図１に示すスリットの他の変形例を示す冠形保持器の断面図

【図12】この発明の第２実施形態を図４に対応して示す図

【図13】図１２のXIII－XIII線に沿った断面図

【図14】爪部にスリットを設けない比較例１の冠形保持器のポケットに玉を挿入するときの爪部に発生する応力を解析した結果を示す図

【図15】爪部の径方向の中央位置にスリットを設けた比較例２の冠形保持器のポケットに玉を挿入するときの爪部に発生する応力を解析した結果を示す図

【図16】爪部の径方向の中央から径方向内側にずれた位置にスリットを設けた実施例の冠形保持器のポケットに玉を挿入するときの爪部に発生する応力を解析した結果を示す図

【発明を実施するための形態】

【0032】

図１に、この発明の第１実施形態にかかる冠形保持器１（以下、単に「保持器１」という）を使用した玉軸受を示す。この玉軸受は、内輪２と、内輪２の径方向外側に同軸に設けられた外輪３と、内輪２と外輪３の間に周方向に間隔をおいて組み込まれた複数の玉４と、複数の玉４を保持する保持器１とを有する。この玉軸受は、潤滑油またはグリースによる潤滑環境下で使用される。

【0033】

内輪２の外周には、玉４が転がり接触する内輪軌道溝５と、内輪軌道溝５の軸方向外側に位置する一対の内輪溝肩部６とが形成されている。内輪軌道溝５は、内輪２の外周の軸方向中央を周方向に延びて形成されている。一対の内輪溝肩部６は、内輪軌道溝５の軸方向両側を周方向に延びて形成されている。

【0034】

外輪３の内周には、玉４が転がり接触する外輪軌道溝７と、外輪軌道溝７の軸方向外側に位置する一対の外輪溝肩部８とが形成されている。外輪軌道溝７は、外輪３の内周の軸方向中央を周方向に延びて形成されている。一対の外輪溝肩部８は、外輪軌道溝７の軸方向両側を周方向に延びて形成されている。

【0035】

玉４は、内輪軌道溝５と外輪軌道溝７との間で径方向に挟み込まれている。この玉軸受は、深溝玉軸受である。すなわち、内輪軌道溝５は、軸方向に対称の凹円弧状の断面をもつ円弧溝であり、外輪軌道溝７も、軸方向に対称の凹円弧状の断面をもつ円弧溝である。

【0036】

保持器１は、玉４の軸方向の一方側に対向して周方向に延びる円環部９と、円環部９から周方向に隣り合う玉４の間を軸方向に突出する柱部１０とを有する。柱部１０は、軸方向の一端を円環部９に固定された固定端とし、軸方向の他端を自由端とする片持ち梁状に形成されている。柱部１０は、周方向に間隔をおいて複数設けられ、周方向に隣り合う柱部１０の間には、玉４を収容するポケット１１が形成されている。円環部９は、ポケット１１の底を含まない円環形状の部分である。

【0037】

各柱部１０は、柱基部１２と、一対の爪部１３（図３参照）とで構成されている。柱基部１２は、周方向から見て玉４と重なるように、円環部９から軸方向に突出して形成された部分である。一対の爪部１３は、柱基部１２から周方向に間隔をおいて二股に分かれて軸方向に延びる部分である。一対の爪部１３の間には、玉４をポケット１１に挿入するときに、各爪部１３が周方向にたわむことができるように空間が形成されている。玉４は、ポケット１１から軸方向に脱落しないように一対の爪部１３で抱え込まれている。図１、図２に示すように、柱基部１２の軸方向長さ（ポケット１１の底から、柱基部１２と爪部１３の境界までの軸方向距離）は、柱基部１２の全体が玉４のピッチ円Ｐに対して円環部９の側（図では左側）に位置するように、玉４の半径よりも小さく設定されている。ピッチ円Ｐは、各ポケット１１に収容した玉４の中心を結ぶ仮想の円である。爪部１３の根元（爪部１３と柱基部１２の境界）は、ピッチ円Ｐに対して円環部９の側（図では左側）に位置し、爪部１３の先端は、ピッチ円Ｐに対して円環部９の側とは反対側（図では右側）に位置している。

【0038】

円環部９と各柱部１０（柱基部１２および爪部１３）は、樹脂材に繊維強化材を添加した樹脂組成物によって継ぎ目の無い一体に形成されている。

【0039】

樹脂組成物のベースとなる樹脂材としては、エンジニアリングプラスチックを採用することができる。エンジニアリングプラスチックとしては、ポリアミド４６（ＰＡ４６）、ポリアミド６６（ＰＡ６６）、ポリノナメチレンテレフタルアミド（ＰＡ９Ｔ）等が挙げられる。また、樹脂材に添加する繊維強化材としては、カーボンファイバーまたはグラスファイバーを採用することができる。

【0040】

図４に示すように、玉４を挟んで周方向両側に位置する一対の柱部１０のうち、玉４の周方向一方側（図では左側）に位置する柱部１０の周方向他方側（図では右側）の爪部１３と、玉４の周方向他方側（図では右側）に位置する柱部１０の周方向一方側（図では左側）の爪部１３は、玉４を間に挟んで周方向に対向し、玉４を周方向両側から抱え込んでいる。ここで、玉４を間に挟んで周方向に対向する爪部１３の先端同士の間隔は、玉４がポケット１１から軸方向に抜け出ないように玉４の直径よりも小さく設定されている。柱基部１２および爪部１３の玉４に対向する対向面は、ポケット１１の内面を構成している。ポケット１１の内面は、玉４の中心と同じ位置に中心をもつ球面状に形成されている。

【0041】

図４、図７に示すように、各爪部１３には、軸方向から見て、爪部１３を径方向に分割するスリット１４が設けられている。図４に示すように、スリット１４は、ピッチ円Ｐに重ならないように、ピッチ円Ｐから径方向にずれた位置に形成されている。図２に示すように、スリット１４のピッチ円Ｐからの径方向のずれ量ｓ（具体的には、ポケット１１の内面におけるスリット１４の開口幅の中央の、ピッチ円Ｐからの径方向距離ｓ）は、爪部１３の径方向厚さ寸法ｔの１０％以上に設定されている。

【0042】

各爪部１３のスリット１４は、ピッチ円Ｐから径方向内側にずれた１箇所のみに設けられ、ピッチ円Ｐから径方向外側にはスリット１４が設けられていない。このスリット１４によって、各爪部１３は、スリット１４よりも径方向内側の部分（径方向厚さの薄い部分）と、スリット１４よりも径方向外側の部分（径方向厚さの厚い部分）とに二分割されている。

【0043】

図６に示すように、スリット１４は、幅が変化せず一定で周方向に延びる形状を有する。図２に示すように、スリット１４の幅ｗは、爪部１３の径方向厚さ寸法ｔの１０％以上３５％以下の大きさに設定されている。

【0044】

図１に示すように、スリット１４は、爪部１３の先端からピッチ円Ｐよりも円環部９の側まで軸方向に入り込む深さをもって形成されている。ここでは、爪部１３の先端から爪部１３の根元（爪部１３と柱基部１２の境界）に至る深さをもってスリット１４を形成することで、爪部１３を軸方向全長にわたって径方向に分割している。スリット１４は、爪部１３と柱基部１２のうち爪部１３のみに形成され、柱基部１２にはスリット１４が形成されていない。

【0045】

図５に示すように、スリット１４は、爪部１３を周方向（図では左右方向）に貫通して形成されている。スリット１４の周方向一端は、ポケット１１の内面に開口し、その開口に沿ってポケット１１の内面にスリット１４の縁部（スリット１４の内面とポケット１１の内面の交差稜）が形成されている。図６に示すように、スリット１４の縁部には、断面円弧状のＲ面取り部１５が形成されている。

【0046】

この玉軸受は、次のようにして組み立てることができる。まず、図１に示す内輪２と外輪３と複数の玉４とを準備し、内輪２と外輪３の間に複数の玉４を組み込む。次に、その複数の玉４が周方向に等間隔となるように玉４の周方向位置を調整する。その後、内輪２と外輪３の間に保持器１を軸方向に押し込むことで、保持器１のポケット１１に玉４を挿入する。

【0047】

ここで、保持器１のポケット１１に玉４を挿入するとき、図８に示すように、爪部１３が玉４に押圧されて一時的に周方向（図では左右方向）に弾性変形し、その弾性変形によって広がった爪部１３の先端間を玉４が通過する。この爪部１３の変形時、爪部１３に高い応力が発生し、その応力で爪部１３にクラックや白化（樹脂が塑性変形して白く変色する現象）が発生する可能性がある。

【0048】

この問題に対し、この実施形態の保持器１は、図９に示すように、各爪部１３にスリット１４が設けられているので、ポケット１１に玉４を挿入するときに、爪部１３が、玉４に押圧されて周方向（図８の左右方向）だけでなく径方向（図９の左右方向）にも変形する。そのため、爪部１３の先端間に玉４を通過させるための爪部１３の周方向の変形量が抑えられ、爪部１３にクラックや白化が発生するのを防止することが可能である。

【0049】

また、この保持器１は、図６に示すように、スリット１４が、玉４のピッチ円Ｐに重ならないようにピッチ円Ｐから径方向にずれた位置に形成されているので、玉４が爪部１３に接触したときに、玉４の表面の潤滑剤が、スリット１４の縁部で掻き取られにくく、軸受回転時の玉４の表面の油膜切れを防止することが可能である。

【0050】

また、この保持器１は、図６に示すように、スリット１４が、ピッチ円Ｐに重ならないようにピッチ円Ｐから径方向にずれた位置に形成されているので、スリット１４を設けることで周方向に隣り合う柱部１０（図４参照）の間での玉４の周方向移動量が大きくなるのが防止され、軸受回転時の軸受の振動を防止することが可能である。

【0051】

また、この保持器１は、図６に示すように、スリット１４が、ピッチ円Ｐから径方向内側（図では下側）にずれた１箇所のみに設けられているので、高速回転時における玉４の潤滑性を高めることが可能となっている。すなわち、図６に示すように、ピッチ円Ｐから径方向内側にずれた１箇所のみに爪部１３を径方向に分割するスリット１４を設けると、スリット１４よりも径方向内側（図では下側）の爪部１３の部分の径方向厚さが、スリット１４よりも径方向外側（図では上側）の爪部１３の部分の径方向厚さよりも薄くなるので、スリット１４よりも径方向内側の爪部１３の部分は、スリット１４よりも径方向外側の爪部１３の部分に比べて、径方向にたわみやすいものとなる。そのため、高速回転時、スリット１４よりも径方向内側の爪部１３の部分が、スリット１４よりも径方向外側の爪部１３の部分よりも遠心力で大きくたわみ、スリット１４の幅が狭まる。このとき、スリット１４の幅が狭まることで、スリット１４内の潤滑剤がポケット１１内にはみ出し、そのはみ出した潤滑剤が玉４の表面に付着し、玉４を潤滑する。このように、ピッチ円Ｐから径方向内側にずれた１箇所のみにスリット１４を設けることで、高速回転時における玉４の潤滑性を高めることが可能となっている。

【0052】

また、この保持器１は、図１に示すように、スリット１４が、爪部１３の先端からピッチ円Ｐよりも円環部９の側まで軸方向に入り込む深さをもって形成されているので、スリット１４で分割された爪部１３の部分の軸方向長さが長く、スリット１４で分割された爪部１３の部分が径方向に変形しやすい。そのため、図８、図９に示すように、ポケット１１に玉４を挿入するときに、爪部１３の先端間に玉４を通過させるための爪部１３の周方向の変形量を効果的に抑えることができ、爪部１３にクラックや白化が発生するのを効果的に防止することが可能である。

【0053】

また、この保持器１は、図６に示すように、スリット１４の縁部に断面円弧状のＲ面取り部１５が形成されているので、玉４が爪部１３に接触したときに、玉４の表面の潤滑剤が、スリット１４の縁部で掻き取られるのを効果的に防止することができる。そのため、玉４の表面の油膜切れを特に効果的に防止することが可能である。

【0054】

また、この保持器１は、ポケット１１の内面にスリット１４が開口している分、ポケット１１の内面と玉４との接触面積が低減され、軸受の低トルク化が図られている。例えば、発明者らの解析によれば、ポケット１１の内面に３９ｍｍ^２の面積で開口するスリット１４を設け、スリット１４を設けない場合に比べてポケット１１の内面と玉４の接触面積を１７％低減させた場合、軸受の摩擦トルクを４％低減することが可能となり、また、ポケット１１の内面に７８ｍｍ^２の面積で開口するスリット１４を設け、スリット１４を設けない場合に比べてポケット１１の内面と玉４の接触面積を３４％低減させた場合、軸受の摩擦トルクを９％低減することが可能となる。このように、この保持器１は、ポケット１１の内面と玉４の接触面積が、スリット１４を設けることで１５％以上低減されているので、軸受の摩擦トルクを効果的に低減することが可能となっている。

【0055】

また、この保持器１は、爪部１３にスリット１４が設けられているので、そのスリット１４の体積分、保持器１が軽量化され、高速回転性能の向上が図られている。特に、ｄｍｎ値（玉４のピッチ円Ｐの直径ｄｍ（ｍｍ）×回転数ｎ（ｍｉｎ^－１））が１００万を超える電気自動車の高速回転部位（電動モータのロータ軸、そのロータ軸の回転が入力される減速機の入力軸など）を支持する玉軸受にこの保持器１を組み込むと好適である。

【0056】

図１０に、スリット１４の変形例を示す。スリット１４は、径方向に対向する一対のスリット内面１６と、一対のスリット内面１６の軸方向端部を接続するスリット底面１７とを有する。一対のスリット内面１６は、軸方向（図の上下方向）に沿って間隔が変化せず一定の平行面である。スリット底面１７は、一対のスリット内面１６に滑らかに接続する断面円弧状に形成されている。

【0057】

このようにすると、スリット底面１７が断面円弧状に形成されているので、図９に示すように爪部１３が径方向に弾性変形するときのスリット１４の底部の応力集中が緩和され、スリット１４の底部にクラックや白化が発生するのを防止することが可能となる。

【0058】

図１１に、スリット１４の他の変形例を示す。一対のスリット内面１６は、円環部９に近い側（図では下側）から遠い側（図では上側）に向かってスリット１４の幅が次第に大きくなるＶ字を呈するように形成されている。スリット底面１７は、一対のスリット内面１６に滑らかに接続する断面円弧状に形成されている。

【0059】

図１２、図１３に、この発明の第２実施形態を示す。第２実施形態は、第１実施形態と比べて、ポケット１１の形状のみが異なり、他の構成は第１実施形態と同一である。そのため、第１実施形態と同一の部分については同一の符号を付して説明を省略する。

【0060】

図１２、図１３に示すように、ポケット１１の内面のうち、ピッチ円Ｐよりも径方向外側の部分１１ａは、玉４の中心と同じ位置に中心をもつ球面状に形成されている。一方、ポケット１１の内面のうち、ピッチ円Ｐよりも径方向内側の部分１１ｂは、径方向に延びる円筒面状に形成されている。

【0061】

このようにすると、ポケット１１の内面のうち、ピッチ円Ｐよりも径方向内側の部分１１ｂが径方向に延びる円筒面状に形成されているので、高速回転時の遠心力で爪部１３が径方向外側にたわみ変形したときに、ポケット１１の内面が玉４に干渉するのを防止することが可能となる。

【0062】

図１４～図１６に、保持器１のポケット１１に玉４を挿入するときに、玉４に押圧されて弾性変形することにより爪部１３に発生する応力を解析した結果を示す。図１４は、爪部１３にスリット１４を設けない比較例１の３次元モデルを作成し、その３次元モデルの爪部１３に発生する応力を解析したものである。図１５は、爪部１３を径方向に分割する１ｍｍ幅のスリット１４をピッチ円Ｐに対応する位置（爪部１３の径方向の中央位置）に設けた比較例２の３次元モデルを作成し、その３次元モデルの爪部１３に発生する応力を解析したものである。図１６は、爪部１３を径方向に分割する１ｍｍ幅のスリット１４をピッチ円Ｐから径方向内側に２ｍｍずれた位置に設けた実施例の３次元モデルを作成し、その実施例の３次元モデルの爪部１３に発生する応力を解析したものである。いずれの３次元モデルも、幅寸法２１ｍｍ、内輪２の内径３５ｍｍの深溝玉軸受用の保持器１である。

【0063】

図１４～図１６を比較すると、爪部１３にスリット１４を設けない比較例１の３次元モデルでは、ポケット１１に玉４を挿入するときに爪部１３に発生する最大応力が４０９ＭＰａであったのに対し、爪部１３の中央位置にスリット１４を設けた比較例２の３次元モデルでは、ポケット１１に玉４を挿入するときに爪部１３に発生する最大応力が３８２ＭＰａ（比較例１に対して６．６％減）となり、爪部１３の中央位置から径方向内側にずれた位置にスリット１４を設けた実施例の３次元モデルでは、ポケット１１に玉４を挿入するときに爪部１３に発生する最大応力が３７５ＭＰａ（比較例１に対して８．３％減）となった。この解析結果から、爪部１３の中央位置から径方向内側にずれた位置にスリット１４を設けることで、ポケット１１に玉４を挿入するときに爪部１３にクラックや白化が発生するのを、効果的に防止可能であることを確認することができる。

【0064】

上記実施形態では、内輪２として、内輪軌道溝５が外周に形成された中空の環状部材を例に挙げて説明したが、内輪２は、必ずしも中空の環状部材である必要はなく、内輪２として、例えば、玉４が転がり接触する内輪軌道溝５が外周に直接形成された中実の部材（軸体）を採用することも可能である。要するに、内輪（inner race）は、玉が転がり接触する環状の内輪軌道溝を外周に有する内方部材であればよい。

【0065】

また、上記各実施形態では、外輪３として、外輪軌道溝７が内周に形成された中空の環状部材を例に挙げて説明したが、外輪３は、必ずしも中空の環状部材である必要はなく、外輪３として、例えば、玉４が転がり接触する外輪軌道溝７を内周に直接形成した軸受箱を採用することも可能である。要するに、外輪（outer race）は、玉が転がり接触する環状の外輪軌道溝を内周に有する外方部材であればよい。

【0066】

今回開示された実施の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と考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0067】

１ 冠形保持器
２ 内輪
３ 外輪
４ 玉
９ 円環部
１０ 柱部
１１ ポケット
１１ａ ピッチ円よりも径方向外側の部分
１１ｂ ピッチ円よりも径方向内側の部分
１３ 爪部
１４ スリット
１５ Ｒ面取り部
１６ スリット内面
１７ スリット底面
Ｐ ピッチ円
ｓ スリットのピッチ円からの径方向のずれ量
ｔ 爪部の径方向厚さ寸法
ｗ スリットの幅

【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】