深溝玉軸受
【課題】玉と保持器の間の油膜保持性能を向上させ、且つ、潤滑油の適度な流入・排出を促進させることにより、軸受の温度上昇を避けて、軸受の許容回転数を上げることのできる転がり軸受を提供する。
【解決手段】深溝玉軸受は、内輪１と、外輪２と、内外輪間に転動自在に配置された複数の玉３と、樹脂製の冠型保持器４とを有し、軸方向一方側から潤滑油が供給される環境下で使用される。冠型保持器４の円環部４ａは、潤滑油の供給側に向けて配置される。円環部４ａと反対側のポケットの開口側には、外輪側に固定された状態で内輪の肩部１ｂに向けて延びる油溜板５が配置されている。油溜板５の内径部と内輪の外径部との間には、潤滑油が排出される環状の開口部１０が形成されている。
【解決手段】深溝玉軸受は、内輪１と、外輪２と、内外輪間に転動自在に配置された複数の玉３と、樹脂製の冠型保持器４とを有し、軸方向一方側から潤滑油が供給される環境下で使用される。冠型保持器４の円環部４ａは、潤滑油の供給側に向けて配置される。円環部４ａと反対側のポケットの開口側には、外輪側に固定された状態で内輪の肩部１ｂに向けて延びる油溜板５が配置されている。油溜板５の内径部と内輪の外径部との間には、潤滑油が排出される環状の開口部１０が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車のトランスミッション等の高速回転で使用される深溝玉軸受に係り、特に、ポンプ等で潤滑油を軸受外部から軸受内部へ供給する強制潤滑方式等において、給油方向が一定の油潤滑の環境で使用される深溝玉軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の深溝玉軸受は、図１５に示すように、外周面に内輪軌道溝１０１ａを有する内輪１０１と、内周面に外輪軌道溝１０２ａを有する外輪１０２と、内輪軌道溝１０１ａと外輪軌道溝１０２ａとの間に転動自在に配置された複数の玉１０３と、円環部１０４ａ及び該円環部１０４ａの片方の軸方向端面に突設された複数の柱部１０４ｂを有し、該柱部１０４ｂ間に形成された球面ポケット１０４ｃに玉１０３を収容する冠型保持器１０４と、を有する。玉１０３は、保持器１０４によって円周方向に所定の間隔で保持され、保持器１０４と共に公転する。
【０００３】
このような深溝玉軸受は、例えば、自動車の変速機等の回転部に使用される場合、ポンプ等で潤滑油を供給する強制潤滑方式によって潤滑されることが多く、潤滑油１００は軸受の内部を軸方向に貫通して流れ、変速機ユニット内を循環している。
【０００４】
ところで、この深溝玉軸受を高速回転させると、遠心力により、冠型保持器１０４の円環部１０４ａを捩れ軸として、柱部１０４ｂが外径側に開くため、冠型保持器１０４の球面ポケット１０４ｃの内径側と玉１０３との接触面圧が増大し、ポケット１０４ｃの内径側が摩耗し発熱が大きくなるという問題が発生する。
【０００５】
また、ポケット１０４ｃの内径側の摩耗が進行すると、冠型保持器１０４の振れ回りが大きくなり、冠型保持器１０４の外径側と外輪１０２の内周面とが接触し、柱部１０４ｂが摩耗して最悪の場合は破断するという問題も発生する。
【０００６】
そのような問題を解決するには、ポケットの内径側と玉との潤滑状態を良くする必要があるが、軸受回転時には、潤滑油も遠心力を受け、外径側を流れようとするため、何らかの対策が必要となる。
【０００７】
例えば、特許文献１では、図１６に示すように、冠型保持器１０４のポケット開口側（円環部と反対側）を潤滑油１００の供給側に向けると共に、反対側にシール部材１０５を設けることで、潤滑油１００を玉１０３に直接付着させるようにしている。
【特許文献１】特開２００７−１７７８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図１６に示すような深溝玉軸受において、一方側から潤滑油１００を強制的に供給する場合、その反対側（潤滑油の排出側）にシール部材１０５があると、潤滑油１００の貫通性が悪くなり、潤滑油ポンプの負荷増大に繋がる。また、冠型保持器１０４の円環部１０４ａがシール部材１０５側にあると、シール部材１０５と玉１０３との間に溜まった潤滑油１００の中を保持器１０４の円環部１０４ａが回転することになるため、撹拌抵抗が大きくなって、トルク増大に繋がるおそれがある。
【０００９】
また、供給された潤滑油１００が、遠心力により軸受外径側に飛ばされるので、冠型保持器１０４の柱部１０４ｂの先端１０４ｐ側（特に内径側）に十分に行き渡らず、冠型保持器１０４と玉１０３の摺動部で摩耗や焼き付きを起こすおそれがある。この問題は、軸受が高速化するほど遠心力が大きくなり顕著になるため、実際に高速化を実現することは難しいと言わざるを得ない。
【００１０】
特に、図１７、図１８に示すように、冠型保持器１０４の柱部１０４ｂの先端１０４ｐは、冠型保持器１０４が軸方向にガタついた際に保持器１０４が抜けまいとするパチン力により玉１０３に押し付けられる部分であり、非常に摩耗しやすく、その部分に対する潤滑不足は、高速化する上での障害となる。
【００１１】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、玉と保持器の間の油膜保持性能を向上させ、且つ、潤滑油の適度な流入・排出を促進させることにより、軸受の温度上昇を避けて、軸受の許容回転数を上げることのできる転がり軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述した目的を達成するために、本発明に係る深溝玉軸受は、下記（１）〜（９）を特徴としている。
（１） 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、前記外輪軌道溝と前記内輪軌道溝との間に転動自在に配置された複数の玉と、円環部及び該円環部の片方の軸方向端面に突設された複数の柱部を有し、該柱部間に形成されたポケットに前記玉を収容することで該玉を円周方向に所定の間隔で保持する樹脂製の冠型保持器と、を備え、潤滑油が前記玉に対して軸方向一方側から供給され、前記玉に対して軸方向他方側から排出される環境下で使用される深溝玉軸受において、
前記冠型保持器の前記円環部は、前記軸方向一方側に向けて配置されると共に、
前記軸方向他方側には、前記外輪側に固定された状態で前記内輪の肩部に向けて延びる油溜板が配置されており、且つ、
該油溜板の内径部と前記内輪の外径部との間には、潤滑油が排出される環状の開口部が形成されていることを特徴とする深溝玉軸受。
（２） 前記環状の開口部を形成する前記内輪の外径部と前記油溜板の内径部との最短距離が前記玉の直径の９％以上であることを特徴とする（１）に記載の深溝玉軸受。
（３） 前記環状の開口部を形成する前記内輪の外径部と前記油溜板の内径部との最短距離が前記玉の直径の１１％以上であることを特徴とする（１）に記載の深溝玉軸受。
（４） 前記油溜板の内径が前記玉の公転直径以下とされていることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の深溝玉軸受。
（５） 前記油溜板の内径が前記冠型保持器の内径以下とされていることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の深溝玉軸受。
（６） 前記油溜板と前記玉との軸方向最短距離が、前記玉と前記外輪の端面との最短距離の半分以下とされていることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の深溝玉軸受。
（７） 前記軸方向他方側の前記内輪の肩部は、軌道溝寄り部分の外径よりも端面寄り部分の外径が小さくなるように形成されることを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載の深溝玉軸受。
（８） 前記軸方向他方側の前記内輪の肩部には、軌道溝寄り部分の外径よりも端面寄り部分の外径が小さくなるように段差が設けられていることを特徴とする（７）に記載の深溝玉軸受。
（９） 前記軸方向他方側の前記内輪の肩部には、軌道溝寄り部分の外径よりも端面寄り部分の外径が小さくなるようにテーパが設けられていることを特徴とする（７）に記載の深溝玉軸受。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成の深溝玉軸受によれば、潤滑油が排出される軸方向他方側に油溜板が配置されているので、油溜板と玉との間の空間に潤滑油が溜まり、軸受内部がいわゆる油浴に近い状態となる。また、樹脂製の冠型保持器の円環部が、潤滑油が供給される軸方向一方側に向けられているので、油溜板と玉との間の空間に溜まった潤滑油による撹拌抵抗が抑制されると共に、潤滑油が玉に付着しやすくなる。そのため冠型保持器のポケットと玉との潤滑状態がよくなり、高速回転時の冠型保持器の摩耗を抑制することができる。特に、冠型保持器の柱部先端の内径側の部分を油溜板による油溜め効果によって油浴状態にすることができるため、当該部分の摩耗を抑制することができる。なお、冠型保持器の円環部が、潤滑油の溜まる側と反対側になるためにポケットの底の潤滑油が不足するおそれがあるが、この部分は面接触であるため摩耗しにくく問題はない。
【００１４】
また、油溜板の内径部と内輪の外径部との間には、潤滑油の排出口となる環状の開口部が確保されているので、潤滑油が軸受を貫通しやすくなり、潤滑ポンプの負荷増大を抑制することができる。また、油貫通性がよくなるので、軸受の温度上昇を抑制することができ、冠型保持器の変形や摩耗を防止し、耐久寿命の向上が図れる。
また、この深溝玉軸受では、油溜板を片側だけに設けているので、両側に設ける場合に比べてコストを抑えることができる。
【００１５】
また、内輪の外径部と油溜板の内径部との最短距離を玉の直径の９％以上としているので、油貫通性がよくなるので、潤滑ポンプの負荷増大を抑制でき、且つ、軸受の温度上昇を抑制することができる。
【００１６】
さらに、内輪の外径部と油溜板の内径部との最短距離を玉の直径の１１％以上としているので、油貫通性がさらによくなるので、軸受の温度上昇をより一層確実に抑制することができる。
【００１７】
加えて、油溜板の内径を玉の公転直径以下としているので、玉と保持器の摺動部分、特に冠型保持器の柱部先端の内径側の部分に潤滑油を行き渡せることができ、その部分の焼き付きを有効に防止することができて、軸受の許容回転数を上げることができる。従って、潤滑油を溜め込む性能と油貫通性との両立を図ることができ、潤滑状態をよくすることができる。
【００１８】
また、油溜板の内径が保持器の内径以下となっているので、油溜板で塞き止められた潤滑油が、高速回転時に玉との接触面圧が高くなるポケット内径側に付着しやすくなり、潤滑性能が向上する。
【００１９】
また、油溜板と玉との軸方向最短距離を、玉と外輪の端面との最短距離の半分以下にすることにより、玉と油溜板間の空間体積を小さくできるため、供給油量が少なくても、玉と油溜板間に潤滑油が溜まりやすくなり、潤滑油がより一層玉に付着しやすくなる。
【００２０】
また、前記軸方向他方側の前記内輪の肩部は、軌道溝寄り部分の外径よりも端面寄り部分の外径が小さくなるように形成されるので、潤滑油の排出口となる開口部を大きめに確保しつつ、油溜板の内径を小さくすることができる。その結果、油溜板で塞き止められた潤滑油が、高速回転時に玉との接触面圧が高くなるポケット内径側に付着しやすくなる。
【００２１】
また、内輪の肩部に段差又はテーパが設けられることで、容易な加工で、油溜板の内径部と内輪の外径部との間に形成される開口部の寸法を与えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の深溝玉軸受に係る好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態の深溝玉軸受の要部断面図、図２は冠型保持器の斜視図、図３は油溜板の斜視図である。
【００２４】
図１に示すように、この深溝玉軸受は、外周面に内輪軌道溝１ａを有する内輪１と、内周面に外輪軌道溝２ａを有する外輪２と、内輪軌道溝１ａと外輪軌道溝２ａとの間に転動自在に配置された複数の玉（鋼球）３と、玉３を円周方向に所定の間隔で保持する樹脂製の冠型保持器４と、内輪１と外輪２の軸方向の一方の端面側に設けられた油溜板５と、を備えている。
【００２５】
冠型保持器４は、図２に示すように、円環部４ａと、該円環部４ａの片方の軸方向端面に突設されて一定間隔で並ぶ複数の柱部４ｂと、隣接する柱部４ｂ間に確保された球面状内側面を有するポケット４ｃと、を備えるものであり、玉３を各ポケット４ｃに収容することで、玉３を円周方向に所定の間隔で保持している。
【００２６】
この深溝玉軸受は、図１に示すように、玉３に対して軸方向一方側（矢印Ａ）から潤滑油が供給され、玉３に対して軸方向他方側から排出される環境下で使用されるものであり、冠型保持器４の円環部４ａは、潤滑油が供給される軸方向一方側に向けて配置され、油溜板５は、軸方向他方側に配置されている。
【００２７】
油溜板５は、図３に示すような環状の板であり、図１に示すように、外輪２の外輪軌道溝２ａの側方の肩部に形成された係合溝２ｂに外周部５ａを係合させることにより外輪２に固定され、外輪２の内周面に嵌合した段部５ｂを介して、環状板部５ｃを内輪１の内輪軌道溝１ａの側方の肩部１ｂの近くまで延ばしている。そして、油溜板５の内径部５ｄと内輪１の肩部１ｂの外径部との間に、潤滑油の排出される環状の開口部１０が確保されている。
【００２８】
この場合、環状の開口部１０を形成する内輪１の肩部１ｂの外径部と油溜板５の内径部５ｄとの最短距離ｙが玉３の直径Ｄｗの９％以上、より望ましくは１１％以上に設定されている。この場合、最短距離ｙは、油溜板５の内径をＤｓ、内輪１の肩部１ｂの外径をＤ１とした場合、
ｙ＝（Ｄｓ−Ｄ１）／２
となる。また、油溜板５の内径Ｄｓは、玉３の公転直径ＰＣＤ以下に設定されており、更に冠型保持器４の内径Ｄｈ以下に設定されている。また、油溜板５の環状板部５ｃと玉３との軸方向最短距離Ｌｓが、玉３と外輪２の端面との最短距離Ｌｔの半分以下（本実施形態では、Ｌｔの２０％）に設定されている。
【００２９】
以上の構成の深溝玉軸受によれば、潤滑油が排出される側である軸方向他方側に油溜板５が配置されているので、油溜板５と玉３との間の空間に潤滑油が溜まり、軸受内部がいわゆる油浴に近い状態となる。また、冠型保持器４の円環部４ａが潤滑油が供給される側である軸方向一方側に向けられているので、油溜板５と玉３との間の空間に溜まった潤滑油による撹拌抵抗が抑制されると共に、潤滑油が玉３に付着しやすくなる。
【００３０】
そのため、冠型保持器４のポケット４ｃと玉３との潤滑状態がよくなり、高速回転時の冠型保持器４の摩耗を抑制することができる。特に冠型保持器４の柱部４ｂの先端４ｐの内径側の部分を油溜板５による油溜め効果によって油浴状態にすることができるため、当該部分の摩耗を抑制することができる。なお、冠型保持器４の円環部４ａが、潤滑油の溜まる側と反対側になるためにポケット４ｃの底の潤滑油が不足するおそれがあるが、この部分は面接触であるため摩耗しにくく問題はない。
【００３１】
また、油溜板５の内径部５ｄと内輪１の肩部１ｂの外径部との間には、潤滑油の排出口となる環状の開口部１０が確保されているので、潤滑油が軸受を貫通しやすくなり、潤滑ポンプの負荷増大を抑制することができる。また、油貫通性がよくなるので、軸受の温度上昇を抑制することができ、冠型保持器４の変形や摩耗を防止し、耐久寿命の向上が図れる。また、この深溝玉軸受では、油溜板５を片側だけに設けているので、両側に設ける場合に比べてコストを抑えることができる。
【００３２】
また、内輪１の肩部１ｂの外径部と油溜板５の内径部５ｄとの最短距離ｙを玉３の直径Ｄｗの９％以上、望ましくは１１％以上としているので、
【００３３】
また、この深溝玉軸受では、油溜板５の内径Ｄｓを玉３の公転直径ＰＣＤ以下としているので、玉３と保持器４の摺動部分、特に冠型保持器４の柱部４ｂの先端の内径側の部分に潤滑油を行き渡せることができ、その部分の焼き付きを有効に防止することができて、軸受の許容回転数を上げることができる。従って、油溜板５により潤滑油を溜め込む性能と油貫通性との両立を図ることができ、潤滑状態をよくすることができる。特に、油溜板５の内径Ｄｓが保持器４の内径Ｄｈ以下となっているので、油溜板５で塞き止められた潤滑油が、高速回転時に玉３との接触面圧が高くなるポケット４ｃの内径側に付着しやすくなり、潤滑性能が向上する。
【００３４】
さらに、この深溝玉軸受では、油溜板５と玉３との軸方向最短距離Ｌｓを、玉３と外輪２の端面との最短距離Ｌｔの半分以下にすることにより、玉３と油溜板５間の空間体積を小さくできるため、供給油量が少なくても、玉３と油溜板５間に潤滑油が溜まりやすくなり、潤滑油がより一層玉に付着しやすくなる。
【００３５】
＜第２実施形態＞
図４は第２実施形態の深溝玉軸受の要部断面図である。
本実施形態の深溝玉軸受では、潤滑油排出側の内輪１の肩部１ｂの外径面に段差１ｃが設けられており、その段差１ｃにより、内輪１の肩部１ｂは、軌道溝寄り部分の外径よりも端面寄り部分の外径が小さくなるように形成されている。なお、図１の第１実施形態と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００３６】
このように内輪１の肩部１ｂに段差１ｃが設けられることにより、潤滑油の排出口となる開口部１０を大きめに確保しつつ、油溜板５の内径Ｄｓを小さくすることができる。そのため、油溜板５で塞き止められた潤滑油が、高速回転時に玉３との接触面圧が高くなるポケット４ｃの内径側に付着しやすくなり、高速回転時に玉３との接触面圧が高くなるポケット４ｃの内径側の摩耗を抑制できる。この場合、内輪１の肩部１ｂに段差１ｃを設けることで、肩部１ｂの外径を変化させているので、容易な加工で、油溜板５の内径部５ｄと内輪１の肩部１ｂの外径部との間に形成される開口部１０の寸法を与えることができる。その他の効果は第１実施形態と同様である。
【００３７】
＜第３実施形態＞
図５は第３実施形態の深溝玉軸受の要部断面図である。
本実施形態の深溝玉軸受では、潤滑油排出側の内輪１の肩部１ｂの外径面にテーパ１ｄが設けられており、そのテーパ１ｄにより、内輪１の肩部１ｂは、軌道溝寄り部分の外径よりも端面寄り部分の外径が小さくなるように形成されている。なお、図１の第１実施形態と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００３８】
このように内輪１の肩部１ｂにテーパ１ｄが設けられることにより、潤滑油の排出口となる開口部１０を大きめに確保しつつ、油溜板５の内径Ｄｓを小さくすることができる。そのため、油溜板５で塞き止められた潤滑油が、高速回転時に玉３との接触面圧が高くなるポケット４ｃの内径側に付着しやすくなり、高速回転時に玉３との接触面圧が高くなるポケット４ｃの内径側の摩耗を抑制できる。この場合、内輪１の肩部１ｂにテーパ１ｄを設けることで、肩部１ｂの外径を変化させているので、油溜板５の内径部５ｄの軸方向の位置を変えるだけで、油溜板５の内径部５ｄと内輪１の肩部との間に確保される開口部１０の寸法を簡単に変えることができる。その他の効果は第１実施形態と同様である。
【００３９】
＜第４実施形態＞
図６は第４実施形態の深溝玉軸受の要部断面図である。
本実施形態の深溝玉軸受では、油溜板１５の環状板部５ｃを、玉３の外形に沿った湾曲断面形状に形成している。このようにした場合、油溜板１５で塞き止められた潤滑油が、より玉３や冠型保持器４のポケット４ｃに付着しやすくなる。その他の効果は第１実施形態と同様である。
【００４０】
＜第５実施形態＞
図７は第５実施形態の深溝玉軸受の要部断面図である。
本実施形態の深溝玉軸受では、油溜板２５の段部を省略し、環状板部５ｃを斜め、つまり円錐板状に形成して、環状板部５ｃの内周端である内径部５ｄを、玉３に近づけている。このようにした場合、外輪２の肩部に油溜まりを確保することができ、潤滑油が少ない場合に、より多くの潤滑油を軸受内に溜めておける。その他の効果は第１実施形態と同様である。
【００４１】
＜第６実施形態＞
図８は第６実施形態の深溝玉軸受の要部断面図である。
本実施形態の深溝玉軸受では、油溜板３５としてスリンガーを用いている。スリンガーは外部からの雨や埃りなどを振りきり軸受を保護するためのものであり、これを利用することにより、外輪２に係合溝２ｂを設けなくて済むようになる。その他の効果は第１実施形態と同様である。
【００４２】
＜第７実施形態＞
図９は第７実施形態の深溝玉軸受の要部断面図である。
本実施形態の深溝玉軸受では、段部５ｂを設けずに、油溜板４５の環状板部５ｃを、外輪２の係合溝２ｂに嵌まる外周部５ａより軸方向外側に曲げて形成し、軸受端面に近い側に位置させている。このように、油溜板４５の環状板部５ｃを軸受端面に近い側に位置させた場合、玉３と油溜板４５との間の空間を大きくとることができるため、多くの量の潤滑油を玉３と油溜板４５との間の空間に溜めておくことができる。
【００４３】
また、この軸受では、内輪１の肩部１ｂの外径面に環状溝１ｅを形成し、その環状溝１ｅより軸受端面側の外径を環状溝１ｅの内側の肩部１ｂの外径よりも一段小さく設定している。そして、油溜板４５の内径部５ｄを環状溝１ｅよりも軸受端面側の外径面に隙間をおいて対向させ、その隙間を潤滑油の排出する開口部１０としている。その他の構成は、第１実施形態と同様であり、同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００４４】
本実施形態の深溝玉軸受によれば、上述したように軸受の内部に多くの潤滑油を溜めておくことができるので、第１実施形態の効果をより顕著に奏することが期待できる。
【００４５】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【００４６】
例えば、上述の各実施形態では、油溜板５、１５、２５、３５、４５は、外輪２の肩部に直接取り付けられているが、図１０に示すように、油溜板として、ハウジング５５の側板５５ａが用いられてもよいし、図１１に示すように、ハウジング５５の側板５５ａと外輪２の側面との間に環状板５６を挟み、その環状板５６を油溜板として利用してもよい。
【００４７】
図１０の例の場合は、シールド状の油溜板を特別に用意しなくてもよい上に、圧入等の工程も省略でき、コストが削減できる。また、図１１に示す例の場合は、ハウジング５５に油溜板としての加工を行う必要がなくなり、第１実施形態〜第７実施形態と違い、単純な形の環状板２６を、ハウジング５５の側板５５ａに簡単に取り付けるだけで、油溜板として機能させることができる。
【００４８】
＜試験１＞
次に、図９の構成の深溝玉軸受（軸受名番６０１１：軸受内径＝５５ｍｍ、軸受外径＝９０ｍｍ、軸受幅１８ｍｍ）を用いて、振れ回り試験を行った。本試験１では、油溜板４５の内径Ｄｓを６５ｍｍに固定し、内輪１の肩部１ｂの端部外径Ｄ１を変化させることにより、ｙ／Ｄｗ（隙間／玉径）を変化させた深溝玉軸受を１個ずつ用意し、それぞれを次の条件下で回転させて、振れ回りが発生するまでの時間を調査した。なお、軸受構成及び試験条件は、以下の通りである。
【００４９】
＜軸受構成＞
・ 保持器：球面ポケットを有する冠型保持器
・ 保持器材料：カーボン繊維１５％強化４６ナイロン
・ 冠型保持器の内径Ｄｈ＝６７．９ｍｍ
・ 玉の公転直径ＰＣＤ＝７２．５ｍｍ
【００５０】
＜試験条件＞
・回転数：３００００ｒｐｍ
・給油温度：１２０℃
・潤滑方法：ＶＧ２４の鉱油を強制潤滑給油０．１（ｌ／ｍｉｎ）
・荷重：３４００Ｎ
・試験時間：２０Ｈｒ，５０Ｈｒ，１００Ｈｒ，以後１００Ｈｒ毎にＴＰ確認
【００５１】
振れ回り試験の結果は、表１及び図１２の通りであった。
【００５２】
【表１】
【００５３】
図１２に示した振れ回り試験結果により、ｙ／Ｄｗが９％以上となると、深溝玉軸受の振れ回り開始時間の向上がほぼ飽和し、ｙ／Ｄｗが１１％以上となると、振れ回り開始時間の向上が完全に飽和することが分かる。これより、ｙ／Ｄｗは９％以上、望ましくは１１％以上であると、振れ回り低減に対して大きな効果が得られることが検証された。
【００５４】
＜試験２＞
本試験２では、図９の深溝玉軸受（軸受名番６０１１）において、ｙ＝１．１４ｍｍ（ｙ／Ｄｗ＝０．１１）を固定し、冠型保持器４の内径Ｄｈと油溜板４５の内径Ｄｓの差を変化させた（ただし、冠型保持器４の内径Ｄｈ（＝６８．３ｍｍ）は固定）場合の振れ回りの発生の有無を観察した。試験条件は試験１と同様である。
【００５５】
振れ回り試験の結果は、表２及び図１３の通りであった。
【００５６】
【表２】
【００５７】
図１３のグラフより分かるように、油溜板４５の内径Ｄｓが冠型保持器４の内径Ｄｈを超えると（ＤｈーＤｓがマイナス）、高速回転時の遠心力により油溜板４５の内径側の潤滑油が、図１４に示すごとく、軸受外周側に飛ばされるため、冠型保持器４の柱部４ｂの先端４ｐの内径側の玉３との摺動部に油浴部分を形成できなくなり、振れ回りまでの時間が短くなる。従って、油溜板４５の内径Ｄｓが保持器４の内径Ｄｈ以下ならば、冠型保持器４と玉３の間に潤滑油が十分に行き渡り、耐振れ回り性を向上させることができると言えることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１実施形態の深溝玉軸受の要部断面図である。
【図２】同軸受に使用する冠型保持器の斜視図である。
【図３】同軸受に使用する油溜板の斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態の深溝玉軸受の要部断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態の深溝玉軸受の要部断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態の深溝玉軸受の要部断面図である。
【図７】本発明の第５実施形態の深溝玉軸受の要部断面図である。
【図８】本発明の第６実施形態の深溝玉軸受の要部断面図である。
【図９】本発明の第７実施形態の深溝玉軸受の要部断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態の概略説明用の要部断面図である。
【図１１】本発明の更に他の実施形態の概略説明用の要部断面図である。
【図１２】本発明の第７実施形態の軸受における数値限定の意義を検証する第１の試験結果を示すグラフである。
【図１３】同軸受の第２の試験結果を示すグラフである。
【図１４】同軸受の数値限定の意義を説明するために示す断面図である。
【図１５】従来の冠型保持器を有した深溝玉軸受の要部断面図である。
【図１６】片側にシール材を有した従来の深溝玉軸受の要部断面図である。
【図１７】同軸受の冠型保持器が変形する箇所を示す要部斜視図である。
【図１８】（ａ）及び（ｂ）は同種の保持器の問題点の説明のために示す側面図及び正面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 内輪
１ａ 内輪軌道溝
１ｂ 肩部
２ 外輪
２ａ 外輪軌道溝
３ 玉
４ 冠型保持器
４ａ 円環部
４ｂ 柱部
４ｃ ポケット
４ｐ 先端部
５，１５，２５，３５，４５ 油溜板
１００ 潤滑油
Ｄ１ 内輪の外径
Ｄｓ 油溜板の内径
Ｄｈ 冠型保持器の内径
ＰＣＤ 玉の公転直径
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車のトランスミッション等の高速回転で使用される深溝玉軸受に係り、特に、ポンプ等で潤滑油を軸受外部から軸受内部へ供給する強制潤滑方式等において、給油方向が一定の油潤滑の環境で使用される深溝玉軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の深溝玉軸受は、図１５に示すように、外周面に内輪軌道溝１０１ａを有する内輪１０１と、内周面に外輪軌道溝１０２ａを有する外輪１０２と、内輪軌道溝１０１ａと外輪軌道溝１０２ａとの間に転動自在に配置された複数の玉１０３と、円環部１０４ａ及び該円環部１０４ａの片方の軸方向端面に突設された複数の柱部１０４ｂを有し、該柱部１０４ｂ間に形成された球面ポケット１０４ｃに玉１０３を収容する冠型保持器１０４と、を有する。玉１０３は、保持器１０４によって円周方向に所定の間隔で保持され、保持器１０４と共に公転する。
【０００３】
このような深溝玉軸受は、例えば、自動車の変速機等の回転部に使用される場合、ポンプ等で潤滑油を供給する強制潤滑方式によって潤滑されることが多く、潤滑油１００は軸受の内部を軸方向に貫通して流れ、変速機ユニット内を循環している。
【０００４】
ところで、この深溝玉軸受を高速回転させると、遠心力により、冠型保持器１０４の円環部１０４ａを捩れ軸として、柱部１０４ｂが外径側に開くため、冠型保持器１０４の球面ポケット１０４ｃの内径側と玉１０３との接触面圧が増大し、ポケット１０４ｃの内径側が摩耗し発熱が大きくなるという問題が発生する。
【０００５】
また、ポケット１０４ｃの内径側の摩耗が進行すると、冠型保持器１０４の振れ回りが大きくなり、冠型保持器１０４の外径側と外輪１０２の内周面とが接触し、柱部１０４ｂが摩耗して最悪の場合は破断するという問題も発生する。
【０００６】
そのような問題を解決するには、ポケットの内径側と玉との潤滑状態を良くする必要があるが、軸受回転時には、潤滑油も遠心力を受け、外径側を流れようとするため、何らかの対策が必要となる。
【０００７】
例えば、特許文献１では、図１６に示すように、冠型保持器１０４のポケット開口側（円環部と反対側）を潤滑油１００の供給側に向けると共に、反対側にシール部材１０５を設けることで、潤滑油１００を玉１０３に直接付着させるようにしている。
【特許文献１】特開２００７−１７７８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図１６に示すような深溝玉軸受において、一方側から潤滑油１００を強制的に供給する場合、その反対側（潤滑油の排出側）にシール部材１０５があると、潤滑油１００の貫通性が悪くなり、潤滑油ポンプの負荷増大に繋がる。また、冠型保持器１０４の円環部１０４ａがシール部材１０５側にあると、シール部材１０５と玉１０３との間に溜まった潤滑油１００の中を保持器１０４の円環部１０４ａが回転することになるため、撹拌抵抗が大きくなって、トルク増大に繋がるおそれがある。
【０００９】
また、供給された潤滑油１００が、遠心力により軸受外径側に飛ばされるので、冠型保持器１０４の柱部１０４ｂの先端１０４ｐ側（特に内径側）に十分に行き渡らず、冠型保持器１０４と玉１０３の摺動部で摩耗や焼き付きを起こすおそれがある。この問題は、軸受が高速化するほど遠心力が大きくなり顕著になるため、実際に高速化を実現することは難しいと言わざるを得ない。
【００１０】
特に、図１７、図１８に示すように、冠型保持器１０４の柱部１０４ｂの先端１０４ｐは、冠型保持器１０４が軸方向にガタついた際に保持器１０４が抜けまいとするパチン力により玉１０３に押し付けられる部分であり、非常に摩耗しやすく、その部分に対する潤滑不足は、高速化する上での障害となる。
【００１１】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、玉と保持器の間の油膜保持性能を向上させ、且つ、潤滑油の適度な流入・排出を促進させることにより、軸受の温度上昇を避けて、軸受の許容回転数を上げることのできる転がり軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述した目的を達成するために、本発明に係る深溝玉軸受は、下記（１）〜（９）を特徴としている。
（１） 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、前記外輪軌道溝と前記内輪軌道溝との間に転動自在に配置された複数の玉と、円環部及び該円環部の片方の軸方向端面に突設された複数の柱部を有し、該柱部間に形成されたポケットに前記玉を収容することで該玉を円周方向に所定の間隔で保持する樹脂製の冠型保持器と、を備え、潤滑油が前記玉に対して軸方向一方側から供給され、前記玉に対して軸方向他方側から排出される環境下で使用される深溝玉軸受において、
前記冠型保持器の前記円環部は、前記軸方向一方側に向けて配置されると共に、
前記軸方向他方側には、前記外輪側に固定された状態で前記内輪の肩部に向けて延びる油溜板が配置されており、且つ、
該油溜板の内径部と前記内輪の外径部との間には、潤滑油が排出される環状の開口部が形成されていることを特徴とする深溝玉軸受。
（２） 前記環状の開口部を形成する前記内輪の外径部と前記油溜板の内径部との最短距離が前記玉の直径の９％以上であることを特徴とする（１）に記載の深溝玉軸受。
（３） 前記環状の開口部を形成する前記内輪の外径部と前記油溜板の内径部との最短距離が前記玉の直径の１１％以上であることを特徴とする（１）に記載の深溝玉軸受。
（４） 前記油溜板の内径が前記玉の公転直径以下とされていることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の深溝玉軸受。
（５） 前記油溜板の内径が前記冠型保持器の内径以下とされていることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の深溝玉軸受。
（６） 前記油溜板と前記玉との軸方向最短距離が、前記玉と前記外輪の端面との最短距離の半分以下とされていることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の深溝玉軸受。
（７） 前記軸方向他方側の前記内輪の肩部は、軌道溝寄り部分の外径よりも端面寄り部分の外径が小さくなるように形成されることを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載の深溝玉軸受。
（８） 前記軸方向他方側の前記内輪の肩部には、軌道溝寄り部分の外径よりも端面寄り部分の外径が小さくなるように段差が設けられていることを特徴とする（７）に記載の深溝玉軸受。
（９） 前記軸方向他方側の前記内輪の肩部には、軌道溝寄り部分の外径よりも端面寄り部分の外径が小さくなるようにテーパが設けられていることを特徴とする（７）に記載の深溝玉軸受。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成の深溝玉軸受によれば、潤滑油が排出される軸方向他方側に油溜板が配置されているので、油溜板と玉との間の空間に潤滑油が溜まり、軸受内部がいわゆる油浴に近い状態となる。また、樹脂製の冠型保持器の円環部が、潤滑油が供給される軸方向一方側に向けられているので、油溜板と玉との間の空間に溜まった潤滑油による撹拌抵抗が抑制されると共に、潤滑油が玉に付着しやすくなる。そのため冠型保持器のポケットと玉との潤滑状態がよくなり、高速回転時の冠型保持器の摩耗を抑制することができる。特に、冠型保持器の柱部先端の内径側の部分を油溜板による油溜め効果によって油浴状態にすることができるため、当該部分の摩耗を抑制することができる。なお、冠型保持器の円環部が、潤滑油の溜まる側と反対側になるためにポケットの底の潤滑油が不足するおそれがあるが、この部分は面接触であるため摩耗しにくく問題はない。
【００１４】
また、油溜板の内径部と内輪の外径部との間には、潤滑油の排出口となる環状の開口部が確保されているので、潤滑油が軸受を貫通しやすくなり、潤滑ポンプの負荷増大を抑制することができる。また、油貫通性がよくなるので、軸受の温度上昇を抑制することができ、冠型保持器の変形や摩耗を防止し、耐久寿命の向上が図れる。
また、この深溝玉軸受では、油溜板を片側だけに設けているので、両側に設ける場合に比べてコストを抑えることができる。
【００１５】
また、内輪の外径部と油溜板の内径部との最短距離を玉の直径の９％以上としているので、油貫通性がよくなるので、潤滑ポンプの負荷増大を抑制でき、且つ、軸受の温度上昇を抑制することができる。
【００１６】
さらに、内輪の外径部と油溜板の内径部との最短距離を玉の直径の１１％以上としているので、油貫通性がさらによくなるので、軸受の温度上昇をより一層確実に抑制することができる。
【００１７】
加えて、油溜板の内径を玉の公転直径以下としているので、玉と保持器の摺動部分、特に冠型保持器の柱部先端の内径側の部分に潤滑油を行き渡せることができ、その部分の焼き付きを有効に防止することができて、軸受の許容回転数を上げることができる。従って、潤滑油を溜め込む性能と油貫通性との両立を図ることができ、潤滑状態をよくすることができる。
【００１８】
また、油溜板の内径が保持器の内径以下となっているので、油溜板で塞き止められた潤滑油が、高速回転時に玉との接触面圧が高くなるポケット内径側に付着しやすくなり、潤滑性能が向上する。
【００１９】
また、油溜板と玉との軸方向最短距離を、玉と外輪の端面との最短距離の半分以下にすることにより、玉と油溜板間の空間体積を小さくできるため、供給油量が少なくても、玉と油溜板間に潤滑油が溜まりやすくなり、潤滑油がより一層玉に付着しやすくなる。
【００２０】
また、前記軸方向他方側の前記内輪の肩部は、軌道溝寄り部分の外径よりも端面寄り部分の外径が小さくなるように形成されるので、潤滑油の排出口となる開口部を大きめに確保しつつ、油溜板の内径を小さくすることができる。その結果、油溜板で塞き止められた潤滑油が、高速回転時に玉との接触面圧が高くなるポケット内径側に付着しやすくなる。
【００２１】
また、内輪の肩部に段差又はテーパが設けられることで、容易な加工で、油溜板の内径部と内輪の外径部との間に形成される開口部の寸法を与えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の深溝玉軸受に係る好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態の深溝玉軸受の要部断面図、図２は冠型保持器の斜視図、図３は油溜板の斜視図である。
【００２４】
図１に示すように、この深溝玉軸受は、外周面に内輪軌道溝１ａを有する内輪１と、内周面に外輪軌道溝２ａを有する外輪２と、内輪軌道溝１ａと外輪軌道溝２ａとの間に転動自在に配置された複数の玉（鋼球）３と、玉３を円周方向に所定の間隔で保持する樹脂製の冠型保持器４と、内輪１と外輪２の軸方向の一方の端面側に設けられた油溜板５と、を備えている。
【００２５】
冠型保持器４は、図２に示すように、円環部４ａと、該円環部４ａの片方の軸方向端面に突設されて一定間隔で並ぶ複数の柱部４ｂと、隣接する柱部４ｂ間に確保された球面状内側面を有するポケット４ｃと、を備えるものであり、玉３を各ポケット４ｃに収容することで、玉３を円周方向に所定の間隔で保持している。
【００２６】
この深溝玉軸受は、図１に示すように、玉３に対して軸方向一方側（矢印Ａ）から潤滑油が供給され、玉３に対して軸方向他方側から排出される環境下で使用されるものであり、冠型保持器４の円環部４ａは、潤滑油が供給される軸方向一方側に向けて配置され、油溜板５は、軸方向他方側に配置されている。
【００２７】
油溜板５は、図３に示すような環状の板であり、図１に示すように、外輪２の外輪軌道溝２ａの側方の肩部に形成された係合溝２ｂに外周部５ａを係合させることにより外輪２に固定され、外輪２の内周面に嵌合した段部５ｂを介して、環状板部５ｃを内輪１の内輪軌道溝１ａの側方の肩部１ｂの近くまで延ばしている。そして、油溜板５の内径部５ｄと内輪１の肩部１ｂの外径部との間に、潤滑油の排出される環状の開口部１０が確保されている。
【００２８】
この場合、環状の開口部１０を形成する内輪１の肩部１ｂの外径部と油溜板５の内径部５ｄとの最短距離ｙが玉３の直径Ｄｗの９％以上、より望ましくは１１％以上に設定されている。この場合、最短距離ｙは、油溜板５の内径をＤｓ、内輪１の肩部１ｂの外径をＤ１とした場合、
ｙ＝（Ｄｓ−Ｄ１）／２
となる。また、油溜板５の内径Ｄｓは、玉３の公転直径ＰＣＤ以下に設定されており、更に冠型保持器４の内径Ｄｈ以下に設定されている。また、油溜板５の環状板部５ｃと玉３との軸方向最短距離Ｌｓが、玉３と外輪２の端面との最短距離Ｌｔの半分以下（本実施形態では、Ｌｔの２０％）に設定されている。
【００２９】
以上の構成の深溝玉軸受によれば、潤滑油が排出される側である軸方向他方側に油溜板５が配置されているので、油溜板５と玉３との間の空間に潤滑油が溜まり、軸受内部がいわゆる油浴に近い状態となる。また、冠型保持器４の円環部４ａが潤滑油が供給される側である軸方向一方側に向けられているので、油溜板５と玉３との間の空間に溜まった潤滑油による撹拌抵抗が抑制されると共に、潤滑油が玉３に付着しやすくなる。
【００３０】
そのため、冠型保持器４のポケット４ｃと玉３との潤滑状態がよくなり、高速回転時の冠型保持器４の摩耗を抑制することができる。特に冠型保持器４の柱部４ｂの先端４ｐの内径側の部分を油溜板５による油溜め効果によって油浴状態にすることができるため、当該部分の摩耗を抑制することができる。なお、冠型保持器４の円環部４ａが、潤滑油の溜まる側と反対側になるためにポケット４ｃの底の潤滑油が不足するおそれがあるが、この部分は面接触であるため摩耗しにくく問題はない。
【００３１】
また、油溜板５の内径部５ｄと内輪１の肩部１ｂの外径部との間には、潤滑油の排出口となる環状の開口部１０が確保されているので、潤滑油が軸受を貫通しやすくなり、潤滑ポンプの負荷増大を抑制することができる。また、油貫通性がよくなるので、軸受の温度上昇を抑制することができ、冠型保持器４の変形や摩耗を防止し、耐久寿命の向上が図れる。また、この深溝玉軸受では、油溜板５を片側だけに設けているので、両側に設ける場合に比べてコストを抑えることができる。
【００３２】
また、内輪１の肩部１ｂの外径部と油溜板５の内径部５ｄとの最短距離ｙを玉３の直径Ｄｗの９％以上、望ましくは１１％以上としているので、
【００３３】
また、この深溝玉軸受では、油溜板５の内径Ｄｓを玉３の公転直径ＰＣＤ以下としているので、玉３と保持器４の摺動部分、特に冠型保持器４の柱部４ｂの先端の内径側の部分に潤滑油を行き渡せることができ、その部分の焼き付きを有効に防止することができて、軸受の許容回転数を上げることができる。従って、油溜板５により潤滑油を溜め込む性能と油貫通性との両立を図ることができ、潤滑状態をよくすることができる。特に、油溜板５の内径Ｄｓが保持器４の内径Ｄｈ以下となっているので、油溜板５で塞き止められた潤滑油が、高速回転時に玉３との接触面圧が高くなるポケット４ｃの内径側に付着しやすくなり、潤滑性能が向上する。
【００３４】
さらに、この深溝玉軸受では、油溜板５と玉３との軸方向最短距離Ｌｓを、玉３と外輪２の端面との最短距離Ｌｔの半分以下にすることにより、玉３と油溜板５間の空間体積を小さくできるため、供給油量が少なくても、玉３と油溜板５間に潤滑油が溜まりやすくなり、潤滑油がより一層玉に付着しやすくなる。
【００３５】
＜第２実施形態＞
図４は第２実施形態の深溝玉軸受の要部断面図である。
本実施形態の深溝玉軸受では、潤滑油排出側の内輪１の肩部１ｂの外径面に段差１ｃが設けられており、その段差１ｃにより、内輪１の肩部１ｂは、軌道溝寄り部分の外径よりも端面寄り部分の外径が小さくなるように形成されている。なお、図１の第１実施形態と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００３６】
このように内輪１の肩部１ｂに段差１ｃが設けられることにより、潤滑油の排出口となる開口部１０を大きめに確保しつつ、油溜板５の内径Ｄｓを小さくすることができる。そのため、油溜板５で塞き止められた潤滑油が、高速回転時に玉３との接触面圧が高くなるポケット４ｃの内径側に付着しやすくなり、高速回転時に玉３との接触面圧が高くなるポケット４ｃの内径側の摩耗を抑制できる。この場合、内輪１の肩部１ｂに段差１ｃを設けることで、肩部１ｂの外径を変化させているので、容易な加工で、油溜板５の内径部５ｄと内輪１の肩部１ｂの外径部との間に形成される開口部１０の寸法を与えることができる。その他の効果は第１実施形態と同様である。
【００３７】
＜第３実施形態＞
図５は第３実施形態の深溝玉軸受の要部断面図である。
本実施形態の深溝玉軸受では、潤滑油排出側の内輪１の肩部１ｂの外径面にテーパ１ｄが設けられており、そのテーパ１ｄにより、内輪１の肩部１ｂは、軌道溝寄り部分の外径よりも端面寄り部分の外径が小さくなるように形成されている。なお、図１の第１実施形態と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００３８】
このように内輪１の肩部１ｂにテーパ１ｄが設けられることにより、潤滑油の排出口となる開口部１０を大きめに確保しつつ、油溜板５の内径Ｄｓを小さくすることができる。そのため、油溜板５で塞き止められた潤滑油が、高速回転時に玉３との接触面圧が高くなるポケット４ｃの内径側に付着しやすくなり、高速回転時に玉３との接触面圧が高くなるポケット４ｃの内径側の摩耗を抑制できる。この場合、内輪１の肩部１ｂにテーパ１ｄを設けることで、肩部１ｂの外径を変化させているので、油溜板５の内径部５ｄの軸方向の位置を変えるだけで、油溜板５の内径部５ｄと内輪１の肩部との間に確保される開口部１０の寸法を簡単に変えることができる。その他の効果は第１実施形態と同様である。
【００３９】
＜第４実施形態＞
図６は第４実施形態の深溝玉軸受の要部断面図である。
本実施形態の深溝玉軸受では、油溜板１５の環状板部５ｃを、玉３の外形に沿った湾曲断面形状に形成している。このようにした場合、油溜板１５で塞き止められた潤滑油が、より玉３や冠型保持器４のポケット４ｃに付着しやすくなる。その他の効果は第１実施形態と同様である。
【００４０】
＜第５実施形態＞
図７は第５実施形態の深溝玉軸受の要部断面図である。
本実施形態の深溝玉軸受では、油溜板２５の段部を省略し、環状板部５ｃを斜め、つまり円錐板状に形成して、環状板部５ｃの内周端である内径部５ｄを、玉３に近づけている。このようにした場合、外輪２の肩部に油溜まりを確保することができ、潤滑油が少ない場合に、より多くの潤滑油を軸受内に溜めておける。その他の効果は第１実施形態と同様である。
【００４１】
＜第６実施形態＞
図８は第６実施形態の深溝玉軸受の要部断面図である。
本実施形態の深溝玉軸受では、油溜板３５としてスリンガーを用いている。スリンガーは外部からの雨や埃りなどを振りきり軸受を保護するためのものであり、これを利用することにより、外輪２に係合溝２ｂを設けなくて済むようになる。その他の効果は第１実施形態と同様である。
【００４２】
＜第７実施形態＞
図９は第７実施形態の深溝玉軸受の要部断面図である。
本実施形態の深溝玉軸受では、段部５ｂを設けずに、油溜板４５の環状板部５ｃを、外輪２の係合溝２ｂに嵌まる外周部５ａより軸方向外側に曲げて形成し、軸受端面に近い側に位置させている。このように、油溜板４５の環状板部５ｃを軸受端面に近い側に位置させた場合、玉３と油溜板４５との間の空間を大きくとることができるため、多くの量の潤滑油を玉３と油溜板４５との間の空間に溜めておくことができる。
【００４３】
また、この軸受では、内輪１の肩部１ｂの外径面に環状溝１ｅを形成し、その環状溝１ｅより軸受端面側の外径を環状溝１ｅの内側の肩部１ｂの外径よりも一段小さく設定している。そして、油溜板４５の内径部５ｄを環状溝１ｅよりも軸受端面側の外径面に隙間をおいて対向させ、その隙間を潤滑油の排出する開口部１０としている。その他の構成は、第１実施形態と同様であり、同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００４４】
本実施形態の深溝玉軸受によれば、上述したように軸受の内部に多くの潤滑油を溜めておくことができるので、第１実施形態の効果をより顕著に奏することが期待できる。
【００４５】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【００４６】
例えば、上述の各実施形態では、油溜板５、１５、２５、３５、４５は、外輪２の肩部に直接取り付けられているが、図１０に示すように、油溜板として、ハウジング５５の側板５５ａが用いられてもよいし、図１１に示すように、ハウジング５５の側板５５ａと外輪２の側面との間に環状板５６を挟み、その環状板５６を油溜板として利用してもよい。
【００４７】
図１０の例の場合は、シールド状の油溜板を特別に用意しなくてもよい上に、圧入等の工程も省略でき、コストが削減できる。また、図１１に示す例の場合は、ハウジング５５に油溜板としての加工を行う必要がなくなり、第１実施形態〜第７実施形態と違い、単純な形の環状板２６を、ハウジング５５の側板５５ａに簡単に取り付けるだけで、油溜板として機能させることができる。
【００４８】
＜試験１＞
次に、図９の構成の深溝玉軸受（軸受名番６０１１：軸受内径＝５５ｍｍ、軸受外径＝９０ｍｍ、軸受幅１８ｍｍ）を用いて、振れ回り試験を行った。本試験１では、油溜板４５の内径Ｄｓを６５ｍｍに固定し、内輪１の肩部１ｂの端部外径Ｄ１を変化させることにより、ｙ／Ｄｗ（隙間／玉径）を変化させた深溝玉軸受を１個ずつ用意し、それぞれを次の条件下で回転させて、振れ回りが発生するまでの時間を調査した。なお、軸受構成及び試験条件は、以下の通りである。
【００４９】
＜軸受構成＞
・ 保持器：球面ポケットを有する冠型保持器
・ 保持器材料：カーボン繊維１５％強化４６ナイロン
・ 冠型保持器の内径Ｄｈ＝６７．９ｍｍ
・ 玉の公転直径ＰＣＤ＝７２．５ｍｍ
【００５０】
＜試験条件＞
・回転数：３００００ｒｐｍ
・給油温度：１２０℃
・潤滑方法：ＶＧ２４の鉱油を強制潤滑給油０．１（ｌ／ｍｉｎ）
・荷重：３４００Ｎ
・試験時間：２０Ｈｒ，５０Ｈｒ，１００Ｈｒ，以後１００Ｈｒ毎にＴＰ確認
【００５１】
振れ回り試験の結果は、表１及び図１２の通りであった。
【００５２】
【表１】
【００５３】
図１２に示した振れ回り試験結果により、ｙ／Ｄｗが９％以上となると、深溝玉軸受の振れ回り開始時間の向上がほぼ飽和し、ｙ／Ｄｗが１１％以上となると、振れ回り開始時間の向上が完全に飽和することが分かる。これより、ｙ／Ｄｗは９％以上、望ましくは１１％以上であると、振れ回り低減に対して大きな効果が得られることが検証された。
【００５４】
＜試験２＞
本試験２では、図９の深溝玉軸受（軸受名番６０１１）において、ｙ＝１．１４ｍｍ（ｙ／Ｄｗ＝０．１１）を固定し、冠型保持器４の内径Ｄｈと油溜板４５の内径Ｄｓの差を変化させた（ただし、冠型保持器４の内径Ｄｈ（＝６８．３ｍｍ）は固定）場合の振れ回りの発生の有無を観察した。試験条件は試験１と同様である。
【００５５】
振れ回り試験の結果は、表２及び図１３の通りであった。
【００５６】
【表２】
【００５７】
図１３のグラフより分かるように、油溜板４５の内径Ｄｓが冠型保持器４の内径Ｄｈを超えると（ＤｈーＤｓがマイナス）、高速回転時の遠心力により油溜板４５の内径側の潤滑油が、図１４に示すごとく、軸受外周側に飛ばされるため、冠型保持器４の柱部４ｂの先端４ｐの内径側の玉３との摺動部に油浴部分を形成できなくなり、振れ回りまでの時間が短くなる。従って、油溜板４５の内径Ｄｓが保持器４の内径Ｄｈ以下ならば、冠型保持器４と玉３の間に潤滑油が十分に行き渡り、耐振れ回り性を向上させることができると言えることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１実施形態の深溝玉軸受の要部断面図である。
【図２】同軸受に使用する冠型保持器の斜視図である。
【図３】同軸受に使用する油溜板の斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態の深溝玉軸受の要部断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態の深溝玉軸受の要部断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態の深溝玉軸受の要部断面図である。
【図７】本発明の第５実施形態の深溝玉軸受の要部断面図である。
【図８】本発明の第６実施形態の深溝玉軸受の要部断面図である。
【図９】本発明の第７実施形態の深溝玉軸受の要部断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態の概略説明用の要部断面図である。
【図１１】本発明の更に他の実施形態の概略説明用の要部断面図である。
【図１２】本発明の第７実施形態の軸受における数値限定の意義を検証する第１の試験結果を示すグラフである。
【図１３】同軸受の第２の試験結果を示すグラフである。
【図１４】同軸受の数値限定の意義を説明するために示す断面図である。
【図１５】従来の冠型保持器を有した深溝玉軸受の要部断面図である。
【図１６】片側にシール材を有した従来の深溝玉軸受の要部断面図である。
【図１７】同軸受の冠型保持器が変形する箇所を示す要部斜視図である。
【図１８】（ａ）及び（ｂ）は同種の保持器の問題点の説明のために示す側面図及び正面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 内輪
１ａ 内輪軌道溝
１ｂ 肩部
２ 外輪
２ａ 外輪軌道溝
３ 玉
４ 冠型保持器
４ａ 円環部
４ｂ 柱部
４ｃ ポケット
４ｐ 先端部
５，１５，２５，３５，４５ 油溜板
１００ 潤滑油
Ｄ１ 内輪の外径
Ｄｓ 油溜板の内径
Ｄｈ 冠型保持器の内径
ＰＣＤ 玉の公転直径
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、前記外輪軌道溝と前記内輪軌道溝との間に転動自在に配置された複数の玉と、円環部及び該円環部の片方の軸方向端面に突設された複数の柱部を有し、該柱部間に形成されたポケットに前記玉を収容することで該玉を円周方向に所定の間隔で保持する樹脂製の冠型保持器と、を備え、潤滑油が前記玉に対して軸方向一方側から供給され、前記玉に対して軸方向他方側から排出される環境下で使用される深溝玉軸受において、
前記冠型保持器の前記円環部は、前記軸方向一方側に向けて配置されると共に、
前記軸方向他方側には、前記外輪側に固定された状態で前記内輪の肩部に向けて延びる油溜板が配置されており、且つ、
該油溜板の内径部と前記内輪の外径部との間には、潤滑油が排出される環状の開口部が形成されていることを特徴とする深溝玉軸受。
【請求項２】
前記環状の開口部を形成する前記内輪の外径部と前記油溜板の内径部との最短距離が前記玉の直径の９％以上であることを特徴とする請求項１に記載の深溝玉軸受。
【請求項３】
前記環状の開口部を形成する前記内輪の外径部と前記油溜板の内径部との最短距離が前記玉の直径の１１％以上であることを特徴とする請求項１に記載の深溝玉軸受。
【請求項４】
前記油溜板の内径が前記玉の公転直径以下とされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の深溝玉軸受。
【請求項５】
前記油溜板の内径が前記冠型保持器の内径以下とされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の深溝玉軸受。
【請求項６】
前記油溜板と前記玉との軸方向最短距離が、前記玉と前記外輪の端面との最短距離の半分以下とされていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の深溝玉軸受。
【請求項７】
前記軸方向他方側の前記内輪の肩部は、軌道溝寄り部分の外径よりも端面寄り部分の外径が小さくなるように形成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の深溝玉軸受。
【請求項８】
前記軸方向他方側の前記内輪の肩部には、軌道溝寄り部分の外径よりも端面寄り部分の外径が小さくなるように段差が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の深溝玉軸受。
【請求項９】
前記軸方向他方側の前記内輪の肩部には、軌道溝寄り部分の外径よりも端面寄り部分の外径が小さくなるようにテーパが設けられていることを特徴とする請求項７に記載の深溝玉軸受。
【請求項１】
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、前記外輪軌道溝と前記内輪軌道溝との間に転動自在に配置された複数の玉と、円環部及び該円環部の片方の軸方向端面に突設された複数の柱部を有し、該柱部間に形成されたポケットに前記玉を収容することで該玉を円周方向に所定の間隔で保持する樹脂製の冠型保持器と、を備え、潤滑油が前記玉に対して軸方向一方側から供給され、前記玉に対して軸方向他方側から排出される環境下で使用される深溝玉軸受において、
前記冠型保持器の前記円環部は、前記軸方向一方側に向けて配置されると共に、
前記軸方向他方側には、前記外輪側に固定された状態で前記内輪の肩部に向けて延びる油溜板が配置されており、且つ、
該油溜板の内径部と前記内輪の外径部との間には、潤滑油が排出される環状の開口部が形成されていることを特徴とする深溝玉軸受。
【請求項２】
前記環状の開口部を形成する前記内輪の外径部と前記油溜板の内径部との最短距離が前記玉の直径の９％以上であることを特徴とする請求項１に記載の深溝玉軸受。
【請求項３】
前記環状の開口部を形成する前記内輪の外径部と前記油溜板の内径部との最短距離が前記玉の直径の１１％以上であることを特徴とする請求項１に記載の深溝玉軸受。
【請求項４】
前記油溜板の内径が前記玉の公転直径以下とされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の深溝玉軸受。
【請求項５】
前記油溜板の内径が前記冠型保持器の内径以下とされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の深溝玉軸受。
【請求項６】
前記油溜板と前記玉との軸方向最短距離が、前記玉と前記外輪の端面との最短距離の半分以下とされていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の深溝玉軸受。
【請求項７】
前記軸方向他方側の前記内輪の肩部は、軌道溝寄り部分の外径よりも端面寄り部分の外径が小さくなるように形成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の深溝玉軸受。
【請求項８】
前記軸方向他方側の前記内輪の肩部には、軌道溝寄り部分の外径よりも端面寄り部分の外径が小さくなるように段差が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の深溝玉軸受。
【請求項９】
前記軸方向他方側の前記内輪の肩部には、軌道溝寄り部分の外径よりも端面寄り部分の外径が小さくなるようにテーパが設けられていることを特徴とする請求項７に記載の深溝玉軸受。
【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】
【公開番号】特開２００９−１６２２６２（Ｐ２００９−１６２２６２Ａ）
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３４０１２０（Ｐ２００７−３４０１２０）
【出願日】平成１９年１２月２８日（２００７．１２．２８）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２８日（２００７．１２．２８）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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