説明

玉軸受用波形保持器および深溝玉軸受

【課題】波形保持器の連結部の強度を確保した上で、軌道溝の溝肩を高くしても、ポケット部の円周方向中央部が溝肩と干渉しないようにすることである。
【解決手段】一対の環状体6のポケット部6aの円周方向中央部の帯幅寸法Aを、連結部6bの帯幅寸法Bよりも小さくすることにより、波形保持器5の連結部6bの強度を確保した上で、深溝玉軸受の軌道溝の溝肩を高くしても、ポケット部6aが溝肩と干渉しないようにした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ボールを保持する半球状のポケット部とその連結部が交互に設けられた一対の環状体を連結部で結合した玉軸受用波形保持器と深溝玉軸受に関する。
【背景技術】
【0002】
内輪と外輪の軌道溝間に配列した複数のボールを保持器で保持した深溝玉軸受には、ボールを保持する半球状のポケット部と、これらのポケット部を連結する連結部とを半径方向の幅を有する環状の帯に交互に設けた一対の環状体を、ポケット部の周方向位置を互いに合致させて、対向する連結部同士を結合した波形保持器を用いたものがある(例えば、特許文献1、2参照)。
【0003】
特許文献1に記載されたものでは、波形保持器の一対の環状体を金属板のプレス成形で形成し、これらの連結部同士をリベットで結合している。また、特許文献2に記載されたものでは、一対の環状体を樹脂の射出成形で形成し、連結部同士を係合孔と係合爪の係合で結合している。従来、これらの波形保持器の環状体は、ポケット部と連結部の帯幅寸法が等しい均一な帯幅に形成されている。
【0004】
【特許文献1】特許第3945673号公報
【特許文献2】特開2003−343571号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述したような波形保持器を用いた深溝玉軸受は、自動車に搭載される電装補機やトランスミッション等の軸受装置のように、振動等による急激な荷重が負荷されたり、アキシアル方向のモーメント荷重が負荷される用途に使用されると、ボールが内輪や外輪の軌道溝の肩に乗り上げる不具合が発生することがある。このような不具合を防止するために、軌道溝を深くして溝肩を高くし、ボールが溝肩に乗り上げ難くする対策を採ることがある。
【0006】
このように軌道溝の溝肩を高くすると、波形保持器のポケット部の円周方向中央部は、ボールの外表面に沿って深溝玉軸受の軸方向に拡がっているので、ボールの軌道溝中心からのずれ等によって、波形保持器が軸直交断面から傾くと、ポケット部の円周方向中央部が帯幅端部で軌道溝の溝肩と干渉する問題がある。このポケット部の円周方向中央部が溝肩と干渉するのを防止するためには、一対の環状体の帯幅寸法を小さくすればよいが、従来の均一な帯幅の環状体は、連結部の帯幅寸法が小さくなって、リベットや係合孔と係合爪との係合で結合される連結部の強度を確保できなくなる問題がある。
【0007】
そこで、本発明の課題は、波形保持器の連結部の強度を確保した上で、軌道溝の溝肩を高くしても、ポケット部の円周方向中央部が溝肩と干渉しないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記の課題を解決するために、本発明の玉軸受用波形保持器は、深溝玉軸受の内輪と外輪の軌道溝間に配列される複数のボールを保持する半球状のポケット部と、これらのポケット部を連結する連結部とを半径方向の幅を有する環状の帯に交互に設けた一対の環状体を、前記ポケット部の周方向位置を互いに合致させて、対向する前記連結部同士を結合した玉軸受用波形保持器において、前記一対の環状体の前記ポケット部の円周方向中央部の帯幅寸法を、前記連結部の帯幅寸法よりも小さくした構成を採用した。
【0009】
すなわち、一対の環状体のポケット部の円周方向中央部の帯幅寸法を、連結部の帯幅寸法よりも小さくすることにより、波形保持器の連結部の強度を確保した上で、軌道溝の溝肩を高くしても、ポケット部が溝肩と干渉しないようにした。なお、ポケット部の円周方向端部と連結部は、深溝玉軸受の軸方向にあまり拡がっていないので、帯幅寸法を大きくしても、波形保持器が軸直交断面から傾いたときに、軌道溝の溝肩と干渉することはない。
【0010】
前記連結部の帯幅寸法を、前記外輪の軌道溝の溝肩の内径と前記内輪の軌道溝の溝肩の外径との寸法差よりも小さくした範囲でこの寸法差に近づけることにより、連結部の強度を十分に確保することができる。
【0011】
前記環状体は、金属板のプレス成形で形成したものとすることができる。
【0012】
前記金属板を、Ti含有量が0.0050質量%以下、好ましくは0.0015質量%以下で、C含有量が0.25質量%以下の低炭素鋼板とし、この低炭素鋼板に塩浴軟窒化処理を施すことにより、環状体のプレス成形性を加工性の優れた低炭素鋼板によって確保した上で、帯幅寸法が小さくなって、ボールとの接触面圧が高くなるポケット部の耐摩耗性を、塩浴軟窒化処理で形成される表面の窒化層によって確保することができる。なお、低炭素鋼板のTi含有量を0.0050質量%以下、好ましくは0.0015質量%以下としたのは、鋼中のTiが塩浴軟窒化処理時に表面から侵入する窒素と反応し、TiNが過剰に析出して鋼が脆化するのを防止するためである。
【0013】
前記環状体は、樹脂の射出成形で形成したものとすることもできる。
【0014】
また、本発明の深溝玉軸受は、上述したいずれかの玉軸受用保持器で、内輪と外輪の軌道溝間に配列された複数のボールを保持した構成を採用した。
【0015】
前記深溝玉軸受は、自動車に搭載される軸受装置に使用されるものに好適である。
【発明の効果】
【0016】
本発明の玉軸受用波形保持器は、波形保持器の一対の環状体のポケット部の円周方向中央部の帯幅寸法を、連結部の帯幅寸法よりも小さくしたので、連結部の強度を確保した上で、軌道溝の溝肩を高くしても、ポケット部が溝肩と干渉しないようにすることができる。
【0017】
前記連結部の帯幅寸法を、外輪の軌道溝の溝肩の内径と前記内輪の軌道溝の溝肩の外径との寸法差よりも小さくした範囲でこの寸法差に近づけることにより、連結部の強度を十分に確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図1乃至図3は、第1の実施形態を示す。図1に示すように、この深溝玉軸受1は、内輪2と外輪3の軌道溝2a、3a間に配列された複数のボール4を波形保持器5で保持したものであり、各軌道溝2a、3aの深さを標準品よりも深くして溝肩が高く形成され、ボール4が溝肩に乗り上げ難くなっている。
【0019】
図2(a)、(b)に示すように、前記波形保持器5は、半球状のポケット部6aとその連結部6bが半径方向の幅を有する環状の帯に交互に設けられた一対の環状体6を、ポケット部6aの周方向位置を互いに合致させて、対向する連結部6b同士をリベット7で結合したものであり、ポケット部6aの円周方向中央部の帯幅寸法Aは、連結部6bの帯幅寸法Bよりも小さく形成されている。連結部6bの帯幅寸法Bは、図1に示した、外輪3の軌道溝3aの溝肩の内径と内輪2の軌道溝2aの溝肩の外径との寸法差Hよりも小さくした範囲でこの寸法差Hに近づけられている。
【0020】
前記各環状体6は、Ti含有量が0.0015質量%以下で、C含有量が0.25質量%以下のアルミキルド鋼の低炭素鋼板を素材とし、円環状に打抜いたブランクをプレス成形した後、塩浴軟窒化処理を施して表面に窒化層を形成したものである。なお、素材の低炭素鋼板は、リムド鋼、セミキルド鋼またはシリコンキルド鋼としてもよい。
【0021】
図3は、上述した深溝玉軸受1を使用した自動車のトランスミッションを示す。このトランスミッションは、マニュアル式のものであり、ハウジング11内にインプットシャフト12、アウトプットシャフト13および中間シャフトとしてのパイロットシャフト14が直列に配置され、さらに中間シャフトとしてのカウンターシャフト15とリバースシャフト16がアウトプットシャフト13と平行に配置されている。なお、図3は、図面を見やすくするために展開表示しており、リバースシャフト16はアウトプットシャフト13とも係合するようになっている。
【0022】
前記各シャフト12、13、14、15、16には多数のギヤ群が設けられており、外部からの操作でシフトされるクラッチハブ17で、これらのギヤ群の噛み合わせを変えることにより、インプットシャフト12からアウトプットシャフト13へのトルク伝達経路が適切に選択されるようになっている。このトランスミッションでは、インプットシャフト12、アウトプットシャフト13、パイロットシャフト14、カウンターシャフト15、およびカウンターシャフト15の一端側に取り付けられたギヤ部材18が、前記深溝玉軸受1で支持されている。
【0023】
図4および図5(a)、(b)は、第2の実施形態を示す。この深溝玉軸受1は、基本的な構成は第1の実施形態のものと同じであり、前記波形保持器5の一対の環状体6が樹脂の射出成形で形成され、環状体6の対向する連結部6b同士が、係合孔8aと係合爪8bの係合で結合されている点が異なる。その他の部分は第1の実施形態のものと同じであり、ポケット部6aの円周方向中央部の帯幅寸法Aは、連結部6bの帯幅寸法Bよりも小さく形成されている。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】第1の実施形態の深溝玉軸受を示す縦断側面図
【図2】aは図1の波形保持器の正面図、bはaのIIb−IIb線に沿った断面図
【図3】図1の深溝玉軸受を使用したトランスミッションを示す縦断面図
【図4】第2の実施形態の深溝玉軸受を示す縦断側面図
【図5】aは図4の波形保持器の正面図、bはaのVb−Vb線に沿った断面図
【符号の説明】
【0025】
1 深溝玉軸受
2 内輪
3 外輪
2a、3a 軌道溝
4 ボール
5 波形保持器
6 環状体
6a ポケット部
7 リベット
8a 係合孔
8b 係合爪
11 ハウジング
12 インプットシャフト
13 アウトプットシャフト
14 パイロットシャフト
15 カウンターシャフト
16 リバースシャフト
17 クラッチハブ
18 ギヤ部材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
深溝玉軸受の内輪と外輪の軌道溝間に配列される複数のボールを保持する半球状のポケット部と、これらのポケット部を連結する連結部とを半径方向の幅を有する環状の帯に交互に設けた一対の環状体を、前記ポケット部の周方向位置を互いに合致させて、対向する前記連結部同士を結合した玉軸受用波形保持器において、前記一対の環状体の前記ポケット部の円周方向中央部の帯幅寸法を、前記連結部の帯幅寸法よりも小さくしたことを特徴とする玉軸受用波形保持器。
【請求項2】
前記連結部の帯幅寸法を、前記外輪の軌道溝の溝肩の内径と前記内輪の軌道溝の溝肩の外径との寸法差よりも小さくした範囲でこの寸法差に近づけた請求項1に記載の玉軸受用波形保持器。
【請求項3】
前記環状体を金属板のプレス成形で形成したものとした請求項1または2に記載の玉軸受用波形保持器。
【請求項4】
前記金属板を、Ti含有量が0.0050質量%以下で、C含有量が0.25質量%以下の低炭素鋼板とし、この低炭素鋼板に塩浴軟窒化処理を施した請求項3に記載の玉軸受用波形保持器。
【請求項5】
前記環状体を樹脂の射出成形で形成したものとした請求項1または2に記載の玉軸受用波形保持器。
【請求項6】
請求項1乃至5のいずれかに記載の玉軸受用波形保持器で、内輪と外輪の軌道溝間に配列された複数のボールを保持したことを特徴とする深溝玉軸受。
【請求項7】
前記深溝玉軸受が、自動車に搭載される軸受装置に使用されるものである請求項6に記載の深溝玉軸受。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2009−174605(P2009−174605A)
【公開日】平成21年8月6日(2009.8.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−12473(P2008−12473)
【出願日】平成20年1月23日(2008.1.23)
【出願人】(000102692)NTN株式会社 (9,006)
【Fターム(参考)】