CN102066786B - 保持器、深沟球轴承及带密封件轴承 - Google Patents

保持器、深沟球轴承及带密封件轴承 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够实现转矩降低的保持器、使用这样的保持器的深沟球轴承以及能够防止异物向轴承内侵入和能够充分降低密封转矩的带密封件轴承。保持器将两张具有沿着圆周方向以规定间隔配设的半球状鼓出部(26)的环状保持板(27A、27B)组合而形成。由对置的半球状鼓出部(26、26)形成保持滚珠(16)的凹坑(30)。在凹坑(30)的滚珠对置面设置有滚珠非接触部(31)，使凹坑(30)的与滚珠(16)接触的接触面积与未设置滚珠非接触部(31)时的与滚珠(16)接触的接触面积相比减小15％～30％。密封构件(17)为密封唇部(17a)与另一方的轨道圈相接的接触密封件，且至少该密封唇部(17a)的前端的材质为容易产生磨损的材质即高磨损材料。

Description

保持器、深沟球轴承及带密封件轴承
技术领域
本发明涉及保持器、深沟球轴承及带密封件轴承。
背景技术
如图15所示，轴承(深沟球)具有：在内周形成有圆弧状的外侧轨道面1的外圈2；在外周形成有与该外侧轨道面1对置的圆弧状的内侧轨道面3的内圈4；配置在内圈4与外圈2之间的保持器5；通过保持器5支承为滚动自如的多个滚珠Bo。
如图16所示，保持器5由两张具有沿着圆周方向以规定间隔配设的半球状鼓出部6的环状保持板7、7组合形成。即，各环状保持板7由沿着圆周方向配设的所述半球状鼓出部6和在相邻的半球状鼓出部6之间的平坦部8构成。在组合的状态下，平坦部8、8重合，该平坦部8、8经由铆钉等的固接件9连结。因此，各半球状鼓出部6、6对置，形成环状的滚珠嵌合部(凹坑)10。
目前，具有实现保持器与滚珠的润滑状态的提高的技术(专利文献1)，和积极地进行润滑油的供排油，从而提高轴承内的润滑油的流动性的技术(专利文献2)等。
所述专利文献1中所述的技术是，在凹坑的内周侧设置辅助凹部，使该辅助凹部作为积存润滑剂的润滑剂积存部发挥功能。由此，提高凹坑内的润滑剂的保持量而提高保持器与滚珠之间的润滑状态。
另外，所述专利文献2所述的技术也是在凹坑的内周面形成凹部。该凹部与外圈和保持器之间的轴承空间侧及内圈和保持器之间的轴承空间侧分别连通，从而形成凹槽形状的润滑油的路径。
此外，在机动车的变速箱内混杂有齿轮的磨损粉末等的异物。因此，在机动车的变速箱中使用的现有的轴承使用带密封件轴承，该带密封件轴承具有将在其内外圈之间形成的轴承空间密封的接触型的密封构件，由此防止异物侵入轴承内。
在利用这样的接触型的密封构件密封轴承空间时，能够防止异物向轴承内的侵入。然而，由于密封转矩大因而产生推进机动车的省燃料费化方面的问题。在这样的带密封件轴承中，提出有降低密封转矩的技术(例如专利文献3)。该专利文献3所述的技术中，在密封唇部滑接的面，例如在轴承旋转圈的密封槽的内壁面实施喷丸处理，使接触面的最大粗糙度Ry减小到2.5μm以下。由此，密封转矩降低。
专利文献1：日本特开2003-13962号公报
专利文献2：日本特开2006-342901号公报
专利文献3：日本特开2007-107588号公报
近年来，在机动车用的轴承中，从燃料利用率的提高和环境问题出发需要转矩的降低。在轴承上产生转矩中的以保持器为主要原因的转矩在钢球(滚珠)产生的油(润滑脂等的润滑材料)的剪切阻力中占较大比例。
并且，该剪切阻力的大部分是剪切在凹坑内径面与凹坑内的滚珠之间形成的油膜时的阻力。另外，在凹坑由与滚珠形状一致的单一的曲面形成时，由于润滑剂要通过滚珠与覆盖滚珠的保持器凹坑内侧的微小间隙，因此产生阻力，成为转矩增大的主要原因之一。
在所述专利文献1所述的技术中，辅助凹部成为润滑剂积存部，在该辅助凹部储存润滑剂。另外，在专利文献2所述的技术中，不会减轻润滑剂通过微小的间隙时的阻力。即，在这种轴承中，无法同时实现润滑剂通过时的阻力的减少和滚珠运动时剪切的油膜量的减少。因此，目前，即使在凹坑的内径面形成凹部，也无法实现转矩降低。
另外，如果如专利文献3的带密封件轴承等那样，减小接触面的表面粗糙度而降低密封转矩，那么其转矩降低效果是有界限的。若采用非接触密封件，则虽然可使密封转矩为零，但将密封间隙减小到能够防止上述的齿轮磨损粉末等异物的侵入的程度，会因装配误差、加工误差、热膨张差等，因此难以实现。
发明内容
本发明是鉴于上述问题提出的，其目的在于提供能够实现转矩降低的保持器、使用了这样的保持器的深沟球轴承以及能够防止异物向轴承内侵入且充分地降低密封转矩的带密封件轴承。
本发明的保持器将两张具有沿着圆周方向以规定间隔配设的半球状鼓出部的环状保持板组合而形成，且由对置的半球状鼓出部形成保持滚珠的凹坑，在凹坑的滚珠对置面设置有滚珠非接触部，使该凹坑的与滚珠接触的接触面积与未设置滚珠非接触部时的与滚珠接触的接触面积相比减小15％～30％。需要说明的是，若减小的面积大于30％，则保持器的强度降低，因此上限为30％。另外，若减小的面积小于15％，则无法充分(约50％)降低转矩。
根据本发明的保持器，通过在滚珠对置面设置滚珠非接触部，能够降低润滑剂通过凹坑内部时的阻力。另外，通过设置滚珠非接触部，能够减少在滚珠与凹坑之间形成的油膜量。此时，若滚珠非接触部过小，则剪切的油膜量的减少量少，无法实现转矩降低。另外，若滚珠非接触部过大，则在滚珠与凹坑之间形成的油膜量便得过小，滚珠的平滑滚动受损。因此，如本发明这样，通过设定滚珠非接触部的范围，能够同时实现润滑剂通过凹坑内部时的阻力和剪切的油膜量的减少。
可以在半球状鼓出部中，在与滚珠对置面相反的一面形成向与滚珠侧相反的一侧突出的凸部，由此在滚珠对置面设置向与滚珠侧相反的一侧凹陷的凹部，以该凹部作为所述滚珠非接触部，或着在半球状鼓出部设置狭缝，以该狭缝作为所述滚珠非接触部。
优选滚珠非接触部配置在比滚珠的中心圆(ピツチ円)靠轴承外径侧。
该保持器可以为金属制且通过冲压加工成型，也可以为金属制且通过铸造成型，也可以为树脂制且通过注塑成型来成型。另外，也可以通过切削加工(金属制和树脂制均可)来成型。
本发明的深沟球轴承具备：在内周形成有外侧轨道面的外圈；在外周形成有内侧轨道面的内圈；在内侧轨道面与外侧轨道面之间滚动的多个滚珠；配置在内圈与外圈之间的所述保持器。
本发明的带密封件轴承在一对轨道圈的对置的轨道面之间设有经由保持器保持的多个滚动体，并且具备密封在所述一对轨道圈之间形成的轴承空间的密封构件，所述密封构件是基端固定于任一方的轨道圈且密封唇部与另一方的轨道圈相接的接触密封件，至少密封唇部的前端的材质为高磨损材料，通过在旋转状态下使用轴承，该高磨损材料磨损而所述密封构件变为非接触密封件或接触压力可视为零的程度的轻接触，并且所述带密封件轴承的保持器使用本发明所涉及的保持器。另外，本说明书中所述的“高磨损材料”表示容易产生磨损的材质。
根据该结构，由于密封构件的至少密封唇部的前端的材质为所述的高磨损材料，因此在运转初期为接触型的密封构件因磨损而例如在运转开始后的早期变为非接触型的密封构件。或者因磨损而成为接触压力可视作零的程度的轻接触。
在该发明中，所述密封构件的密封唇部的整体或前端可以形成为相对于该密封构件的其他部分容易产生磨损的材质的高磨损材料部。由于能够得到适当的高磨损性的材质有限，因此存在不优选使密封构件的整体具有高磨损性的情况，但通过仅使密封唇部的整体或前端为不同材质而具有高磨损性，能够得到优选的高磨损性。
所述高磨损材料可以为橡胶材料、即高磨损橡胶材料，或者也可以为树脂材。作为高磨损材料可采用其他的固体润滑剂、无纺布、软钢等。在该发明中，所述密封构件的形状可为轴向接触型，或者也可以为径向接触型。例如，可以将密封唇部形成为相对于在对置的轨道圈形成的密封槽的内表面沿轴向方向接触的形状。另外，也可以将密封唇部形成为相对于对置的轨道圈沿径向方向接触的形状。
在该发明中，可以在所述密封构件上设置防止该密封构件吸附于所述另一方的轨道端的吸附防止机构。该吸附防止机构例如为在密封构件的前端设置的通气用的狭缝。
在设置有接触式的密封构件的情况下，由于轴承内部压力的降低，密封构件吸附于轨道圈而使转矩增加。该发明中使用高磨损材料，但在密封构件磨损前，会与通常的接触密封件同样地产生吸附作用。
发明效果
在本发明的保持器中，通过设定滚珠非接触部的范围，能够同时实现润滑剂通过凹坑内部时的阻力和剪切的油膜量的减少。
通过在滚珠对置面设置向与滚珠侧相反的一侧凹陷的凹部或设置狭缝，可以可靠地形成滚珠非接触部。若将该滚珠非接触部配置在比滚珠的中心圆靠轴承外径侧，则能够降低圆周速度高的位置的剪切阻力，能够更稳定地实现转矩的降低。
整体形状比较简单，无论金属制还是树脂制都能够可靠地形成。另外，作为成型方法，若为金属制，则可通过冲压加工或铸造来成型，若为树脂制，则可通过注塑成型来成型，能够使用以往通用的各种成型方法来成型，能够实现低成本化。
因此，能够实现转矩的降低，若将使用了该保持器的轴承在机动车中使用，则能够提高燃料利用率且能够利于环境地驾驶。
在本发明的带密封件轴承中，在运转初期为接触型的密封构件因磨损而在例如运转开始后的早期变为非接触型的密封构件。或者因磨损而成为接触压力视作零的程度的轻接触。因此，能够充分降低密封转矩。另外，因为所述磨损，在密封唇部与旋转圈之间形成成为最适当的非接触密封隙间的微小隙间，或成为上述那样的轻接触。因此，虽然润滑油能够通过，但能够防止影响轴承寿命的粒径大的异物的侵入。其结果是，能够实现异物向轴承内的侵入和充分的密封转矩的降低。
另外，通过设置所述狭缝等吸附防止机构，能够防止在密封构件磨损前这段期间内的吸附，避免转矩增加。
附图说明
图1是使用了本发明的第一实施方式的保持器的轴承的剖视图。
图2是所述图1的保持器的主要部分放大剖视图。
图3是所述图2的X方向向视部。
图4A表示保持器的凸部，是图1所示的保持器的主要部分示意图。
图4B表示保持器的凸部，是保持器的第一变形例的主要部分示意图。
图4C表示保持器的凸部，是保持器的第二变形例的主要部分示意图。
图4D表示保持器的凸部，是保持器的第三变形例的主要部分示意图。
图4E表示保持器的凸部，是保持器的第四变形例的主要部分示意图。
图4F表示保持器的凸部，是保持器的第五变形例的主要部分示意图。
图5A是密封构件的放大剖视图。
图5B是其他密封构件的放大剖视图。
图6是图5A所示的密封构件的主要部分放大剖视图。
图7是使用了所述图2所示的保持器的其他轴承的剖视图。
图8是使用了本发明的第二实施方式的保持器的轴承的剖视图。
图9是图8的保持器的主要部分示意图。
图10是使用了图8的保持器的其他轴承的剖视图。
图11A是表示带密封件轴承的其他实施方式的剖视图。
图11B是表示所述图11A的带密封件轴承的密封构件的放大剖视图。
图12A是表示带密封件轴承的另一实施方式剖视图。
图12B是表示所述图12A的带密封件轴承的密封构件的放大剖视图。
图13是表示接触面积降低率与转矩降低率的关系的图表图。
图14A是将带密封件轴承的旋转转矩与现有品比较而表示的图表。
图14B是表示旋转转矩的主要原因的具体情况的图表。
图15是使用了现有的保持器的轴承的剖视图。
图16是现有的保持器的立体图。
具体实施方式
图1表示使用了第一实施方式的保持器(球轴承用保持器)的轴承(深沟球轴承)。该球轴承具有：在内周形成有圆弧状的外侧轨道面(滚道面)11的外圈12；在外周形成有与该外侧轨道面11对置的圆弧状的内侧轨道面(滚道面)13的内圈14；收容在外侧轨道面11与内侧轨道面13之间的多个滚珠16；将滚珠16支承为滚动自如的本发明所涉及的保持器15；安装在外圈12的轴向端部的密封构件17、17。
因此，该轴承可称为带密封件轴承，在机动车的变速箱等中使用。所述内圈14及外圈12为轨道圈。另外，在该轴承内初始封入有润滑脂。该滚动轴承是以内圈14作为旋转圈、以外圈12作为固定圈的内圈旋转型。
外圈12、内圈14及滚珠16由例如SUJ2等的高碳素铬轴承钢构成，保持器15是例如冷轧钢(JIS规格的SPCC系列等)的带钢的冲压加工品。如图2及图3所示，保持器15由两张具有沿着圆周方向以规定间隔配设的半球状鼓出部26的环状保持板27A、27B组合而成。即，各环状保持板27A、27B由沿着圆周方向配设的半球状鼓出部26和相邻的半球状鼓出部26之间的平坦部28构成。在组合的状态，平坦部28、28重合，该平坦部28、28经由铆钉等的固接件29连结。因此，各半球状鼓出部26对置，形成环状的滚珠嵌合部(凹坑)30。
并且，在该保持器15的凹坑30的滚珠对置面上设置有滚珠非接触部31。此时，该凹坑30的与滚珠16接触的接触面积与未设置滚珠非接触部31时的与滚珠16接触的接触面积相比下降了15％～30％。
即，通过在与滚珠对置面相反的面上形成向与滚珠侧相反的一侧突出的矩形状的凸部32，从而在滚珠对置面设置向与滚珠侧相反的一侧凹陷的矩形状的凹部33，以该凹部33形成滚珠非接触部31。作为凸部32，如图4所示，可采用各种形态。
即，图4A所示的形状A中，圆周方向长度L为LA，其宽度尺寸W为WA。另外，图4B所示的形状B中，圆周方向长度L为比LA短的LB，其宽度尺寸W为与WA相同的WB。
图4C所示的形状C中，圆周方向长度L为与LB相同的LC，其宽度尺寸W为比WA大的WC。图4D所示的形状D中，圆周方向长度L为与LA相同的LD，其宽度尺寸W为与WA相同的WD。
图4E所示的形状E中，圆周方向长度L为与LB相同的LE，其宽度尺寸W为与WA相同的WE。图4F所示的形状F中，圆周方向长度L为与LB相同的LF，其宽度尺寸W为与WA相同的WF。
图4A所示的形状A、图4B所示的形状B、图4F所示的形状F中，凸部32的中央线O与滚珠16的中心圆PCD一致，凸部32配设在中心圆PCD上。图4C所示的形状C、图4D所示的形状D、图4E所示的形状E中，凸部32的中央线O比滚珠16的中心圆PCD向轴承外径侧偏移。此时，图4C所示的形状C中的偏移量小，而图4D所示的形状D、图4E所示的形状E中的偏移量大，一方的长边与滚珠16的中心圆PCD一致。
即，凸部32即使为图4A、图4B、图4C、图4D、图4E及图4F所示的各种形态，由其形成的凹部33的滚珠非接触部31使得在凹坑30处的与滚珠16接触的接触面积与未设置有滚珠非接触部31时的与滚珠16接触的接触面积相比减小15％～30％即可。
此外，凸部32可以形成为旋转方向尺寸相对于径向尺寸长的矩形(长方形)，也可以相反地形成为径向尺寸相对于旋转方向尺寸长的矩形(长方形)，也可以形成为旋转方向尺寸与径向尺寸相同的正方形。另外，也可以不形成为长方形，而形成为长圆或楕圆形状。在为这样的楕圆形状的情况下，可以形成为旋转方向尺寸相对于径向尺寸长，也可以相反地形成为径向尺寸相对于旋转方向尺寸长。进而，还可以形成为圆形。
另外，如图5A所示，密封构件17具有芯件18和覆盖该芯件18且由合成树脂和橡胶材料等构成的覆盖部(弹性部材)19。并且，密封构件17的外周部以嵌合状态固定于在固定圈即外圈12的内周面形成的密封件安装槽20。旋转轴即内圈14在与各密封构件17的内周部对应的位置形成有由圆周槽构成的密封槽21。在密封构件17的内周侧端形成的密封唇部17a的前端与内圈14的密封槽21的内表面滑接。密封唇部17a具有分支成二股状的两个轴向唇部17aa、17ab。第一轴向唇部17aa向轴承的内侧延伸而与内圈14的密封槽21的内侧壁面轴向接触。第二轴向唇部17ab向轴承的外侧延伸而与内圈14的密封槽21的外侧壁面轴向接触。
密封唇部17a形成作为所述弹性部材19的一部分，但包括具有两个轴向唇部17aa、17ab的至少前端部的部分形成为由容易磨损的材料构成的高磨损材料部19b。即，密封构件17的弹性部材19由覆盖芯件18的主体部19a和该主体部19a连接设置的高磨损材料部19b构成。此时，高磨损材料部19b由高磨损橡胶材料构成，主体部19a由通常的橡胶材料构成。密封构件17的整体通过将橡胶材料加硫成形来形成，在该加硫成形时，芯件18与弹性部材19粘接。构成高磨损材料部19b的高磨损橡胶材料的种类可以根据使用温度或与润滑油的相容性来选择。
在本发明中，通过在滚珠对置面设置滚珠非接触部31，能够降低润滑剂通过凹坑内部时的阻力。另外，通过设置滚珠非接触部31，能够减小在滚珠16与凹坑30之间形成的油膜量。此时，若滚珠非接触部过小，则剪切的油膜量的减少量也少，无法实现转矩降低。另外，若滚珠非接触部31过大，则在滚珠16与凹坑30之间形成的油膜量变得过小，滚珠16的平滑的滚动受损。因此，如本发明这样，通过设定滚珠非接触部31的范围，能够同时实现润滑剂通过凹坑内部时的阻力和剪切的油膜量的减少。因此，能够实现转矩的降低，若将使用了该球轴承用保持器的轴承在机动车中使用，则能够提高燃料利用率且能够利于环境地驾驶。
通过在滚珠对置面设置向与滚珠侧相反的一侧凹陷的凹部33，能够可靠地形成滚珠非接触部31。若将滚珠非接触部31配置在比滚珠16的中心圆靠外径侧，则能够降低圆周速度高的位置的剪切阻力，能够实现更加稳定的转矩的降低。
根据该实施方式的带密封件轴承，在与旋转轴即内圈14的密封槽21滑接的密封构件17的密封唇部17a的至少前端部形成为容易磨损的材料(高磨损橡胶材料)的高磨损材料部19b，因此，在运转初期为接触型的密封构件17由于所述高磨损材料部19b的磨损而在运转开始后的早期(运转开始后数小时)变为在图6中用放大剖视图表示的非接触型的密封构件17，能够充分地降低密封转矩。例如，在运转开始后，油浴或绝干条件下在60分钟以内变为非接触。作为运转条件的一例，例如，轴承型号：6207(JIS规格)的轴承环，旋转速度4000rpm，轴承温度：30℃，旋转转矩0.075N·m左右，油浴的情况下，利用矿油系油在60分钟以内变为非接触。
由此，能够实现充分的密封转矩降低。其结果是，能够使轴承的升温下降，可以选择比目前使用的润滑油更加低粘度的润滑油。另外，在用于机动车的变速箱的情况下可有助于机动车的省燃料费化。
另外，由于高磨损材料部19b的磨损，使得在密封构件17的密封唇部17a与内圈14的密封槽21之间形成成为最适当的迷宫式密封件的微小隙间，润滑油能够通过，且能够防止会对轴承寿命造成影响的粒径大的异物的侵入。高磨损材料部19b的磨损并非必须进行至变为非接触而产生，也可以磨损至成为接触压力在实用上视作零的程度的轻接触。
需要说明的是，在该实施方式中，对使用高磨损橡胶材料作为构成密封构件17的高磨损材料部19b的易磨损材料的情况进行了例示，但作为易磨损材料的另一例也可以使用树脂材料。作为构成该高磨损材料部19b的材料，除上述以外，还可以为固体润滑材料、无纺织布，软钢等。另外，在该实施方式中，如图5B所示，也可以在密封构件17上设置通气用的狭缝50等吸附防止机构。
吸附防止机构是防止轴承的内部压力的降低使密封构件17吸附于内圈14上的机构。此时，在密封构件17的密封唇部17a的各轴向唇部17aa、17ab的前端设置狭缝50，该狭缝50在所述轴向唇部17aa、17ab与密封槽21的内表面相接的状态下在轴承空间的内外方向成为通气状态。狭缝50设置在圆周方向的多处，例如两处。
如此，通过设置狭缝50等的吸附防止机构，能够防止在高磨损材料部19b磨损前这段期间，密封构件17因轴承内部压力降低而吸附于内圈14的密封槽21的内表面，能够避免吸附引起的转矩增加。
图7所示的球轴承(深沟球轴承)是不具有密封构件17的类型。即，图7所示的球轴承除了不具有密封构件17、安装密封构件17的密封件安装槽20及密封构件17的唇部17a所接触的密封槽21的方面以外，与图1所示的球轴承(深沟球轴承)同样。
因此，图7所示的球轴承(深沟球轴承)也发挥图1所示的球轴承(深沟球轴承)除密封构件17产生的作用效果以外的作用效果。
图8表示使用了第二实施方式的球轴承用保持器的轴承(深沟球轴承)。此时的保持器15在半球状鼓出部26设置狭缝35，以该狭缝35作为滚珠非接触部31。如图9所示，此时的狭缝35为矩形状，其中心线O1配设在与滚珠16的中心圆PCD一致的中心圆PCD上。
此外，狭缝35也可以形成为旋转方向尺寸相对于径向尺寸长的矩形(长方形)，也可以相反地形成为径向尺寸相对于旋转方向尺寸长的矩形(长方形)，也可以形成为旋转方向尺寸与径向尺寸相同的正方形。另外，也可以不形成为长方形，而形成为长圆或楕圆形状。在为这样的楕圆形状的情况下，可以形成为旋转方向尺寸相对于径向尺寸长，也可以相反地形成为径向尺寸相对于旋转方向尺寸长。进而，还可以形成为圆形。
如图9所示，作为狭缝35的配置位置，可以配设在滚珠16的中心圆PCD上，也可以配设在比中心圆PCD靠外径侧。此时的偏移量可任意设定。即，由狭缝35形成的滚珠非接触部31使得在凹坑30处的与滚珠16接触的接触面积与未设有滚珠非接触部31时的与滚珠16接触的接触面积相比减小15％～30％即可。需要说明的是，图9所示的轴承的其他结构与图1所示的轴承相同，因此省略它们的说明。
如图8所示，即使在由狭缝35形成滚珠非接触部31的情况下，也能够降低润滑剂通过凹坑内部时的阻力，另外，也能够减少在滚珠16与凹坑30之间形成的油膜量。如此，图8所示的保持器也能够发挥与所述图1所示的保持器同样的作用效果。另外，在设置有狭缝35的结构中，与设置有凸部32的结构不同，保持器15的轴承轴向的尺寸不会变大，能够实现紧凑化。即，能够维持与不具有滚珠非接触部31的现有的保持器相同的尺寸并使转矩降低。
图10所示的球轴承(深沟球轴承)为不具有密封构件17的类型。即，图10所示的球轴承除了不具有密封构件17、安装密封构件17的密封件安装槽20及密封构件17的唇部17a所接触的密封槽21的方面以外，与图8所示的球轴承(深沟球轴承)同样。因此，图10所示的球轴承(深沟球轴承)也发挥图8所示的球轴承(深沟球轴承)除密封构件17产生的作用效果以外的作用效果。
此外，在所述各实施方式中，保持器15为通过冲压加工形成的金属制保持器，但也可以为通过铸造成型。另外，也可以通过切削加工、放电加工(包括线切割)形成。在此，放电加工是指通过在电极与被加工物之间以短周期反复进行电弧放电来除去被加工物表面的一部分的机械加工方法。线切割是放电加工的一种，对电线赋予张力而通过放电来加工金属材料的方法。
另外，保持器15不局限于金属制保持器，也可以为合成树脂的成形品。树脂制保持器的树脂材料可使用以往此种保持器使用的材料，例如，聚苯硫醚树脂(以下，称为PPS树脂)或聚酰胺46(PA46)。尤其对于例如机动车的交流发电机用的轴承等要求其以上的温度(例如，200℃左右以上)域的长期耐热性的轴承，可以使用聚酰亚胺树脂(以下，称为PI树脂)、聚酰胺-酰亚胺树脂(以下，称为PAI树脂)、或聚醚醚酮树脂(以下，称为PEEK树脂)等材料。
该树脂制保持器例如可通过注塑成型来成型。另外，也可以通过切削加工来成型。树脂制保持器也同样设置滚珠非接触部31，在凹坑30处的与滚珠16接触的接触面积和未设置滚珠非接触部31时的与滚珠16接触的接触面积相比减小15％～30％。
在树脂制保持器中，在设置滚珠非接触部31的情况下，如图1所示，也可以通过在与滚珠对置面相反的面上形成向与滚珠侧相反的一侧突出的矩形状的凸部32，从而在滚珠对置面上设置向与滚珠侧相反的一侧凹陷的矩形状的凹部33，以该凹部33作为滚珠非接触部31。另外，也可以设置狭缝35，从而以该狭缝35作为滚珠非接触部31。因此，即使为树脂制保持器，也能够发挥与图1所示的金属制保持器同样的作用效果。
图11A和图11B示出密封构件17的变形例。此时的密封构件17的密封唇部17a具有沿内径侧延伸而与内圈14的密封槽21径向接触的一个径向唇部17ac。密封唇部17a的具有径向唇部17ac的至少前端部形成由易磨损材料构成的高磨损材料部19b，或该高磨损材料部19b由高磨损橡胶材料构成，其其他的结构与图5A所示的密封构件17相同。
该图11A和图11B所示的密封构件17也能够防止异物向轴承内侵入，充分降低密封转矩，在用于机动车的变速箱的情况下能够有助于机动车的省燃料费化。
图12A和图12B表示密封构件17的其他变形例。该密封构件17的密封唇部17a仅具有沿轴承的内侧延伸而与内圈14的密封槽21的内侧壁面轴向接触的一个轴向唇部17aa。密封唇部17a的包括具有所述轴向唇部17aa的至少前端部的部分19b形成为由易磨损材料构成的高磨损材料部，或该高磨损材料部19b由高磨损橡胶材料构成，其其他的结构与图5A所示的密封构件17相同。
该图12A和图12B所示的密封构件17也能够防止异物向轴承内侵入，充分降低密封转矩，在用于机动车的变速箱的情况下能够有助于机动车的省燃料费化。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不局限于所述实施方式而能够进行各种变形，在所述实施方式中，滚珠非接触部31沿着旋转方向配置，但也可以相对于旋转方向倾斜。另外，作为形成的滚珠非接触部31，相对于半球状鼓出部26不局限于一个，也可以在各半球状鼓出部26上设置两个以上的滚珠非接触部31。此时，可以沿着圆周方向配置多个，也可以沿径向配置多个。
在设置长方形状或正方形状的凸部32时，在为长方形状或正方形状的狭缝35的情况下，可以将各角部形成圆角形状，也可以不形成圆角形状。另外，在设置长方形状或正方形状的凸部32的情况下，优选凸部32的突出量(凹部33的深度)为环状保持板27A、27B的40％以下。即，若超过40％，则凸部32的突出量变得过大，密封构件可能会安装困难或大型化。
【实施例】
实施例1
制作图4所示的形状A、B、C、D、E、F的保持器(金属制保持器：冲压加工品)，使用它们装配图1所示的球轴承，并测定产生的转矩。其结果如下表1所示。在表1中，标准件是未形成有滚珠非接触部31的现有品。
【表1】
  凸形状尺寸   钢球-保持器接触面积(％)   转矩降低率(％)
  标准件   -   100   -
  形状A   1.6×9.0   70   59
  形状B   1.6×5.5   83   52
  形状C   2.6×5.5   70   59
  形状D   *1   70   62
  形状E   *2   83   54
  形状F   1.6×4.8   85   50
*1将形状A的位置从P.C.D上向外径侧移动0.8mm后的物件
*2将形状B的位置从P.C.D上向外径侧移动0.8mm后的物件
在表1中，形状A中的1.6×9.0表示，尺寸W为1.6mm，圆周方向长度L为9.0mm。形状B中的1.6×5.5表示，尺寸W为1.6mm，圆周方向长度L为5.5mm。形状C中的2.6×5.5表示，尺寸W为2.6mm，圆周方向长度L为5.5mm。形状D中的*1表示，在形状A的基础上从PCD向外径侧偏移0.8mm。形状D中的*2表示，在形状B的基础上从PCD向外径侧偏移0.8mm。在表1中，钢球-保持器接触面积中的形状A～形状F栏表示以标准件的面积为100％时的比例(％)。另外，作为轴承可以使用外圈12的外径尺寸为72.0mm、外圈12的内径尺寸为60.2mm、内圈14的外径尺寸为47.0mm、内圈14的内径尺寸为35.0mm、滚珠(钢球)16的外径尺寸为11.1mm的部件。
作为上述的实验条件，在施加了500N的径向载荷的状态下，赋予4000r/min的旋转速度。将一部分浸渍于30℃的润滑油(丰田纯正ATFT-4)中。在此，将一部分浸渍是将轴承轴心线保持水平，仅该铅垂方向最下位的滚珠完全浸渍。
图13中示出了表示变更接触面积时和从PCD向外径侧偏移时的转矩的变化的图表。如此，由表1及图13可知，通过使接触面积减小15％，能够将转矩降低约50％。另外，通过使接触面积减小30％并从PCD向外径侧偏移0.8mm，从而能够将转矩降低约60％。
实施例2
如图9所示，制作具有狭缝35的保持器(金属制保持器：冲压加工品)，使用其装配图8所示的球轴承，测定产生的转矩。此时，接触面积与标准件(不具有狭缝35的保持器)相比减小了30％。与所述实施例1同样，在施加了500N的径向载荷的状态下，赋予4000r/min的旋转速度。使一部分浸渍于30℃的润滑油(丰田纯正ATF T-4)。此时，旋转转矩降低了约40％。即，标准件为0.152Nm，具有狭缝35的保持器为0.093Nm。另外，作为轴承使用外圈12的外径尺寸为72.0mm、外圈12的内径尺寸为60.2mm、内圈14的外径尺寸为47.0mm、内圈14的内径尺寸为35.0mm、滚珠(钢球)16的外径尺寸为11.1mm的轴承。此外，后述的比较例1、2也使用同一尺寸的部件。
比较例1
代替凸部32或狭缝35，制作将半球状鼓出部26的轴承内径及轴承外径侧进行切割而成的金属制保持器，使用其装配图8所示的球轴承，并测定产生的转矩。接触面积与标准件(不具有狭缝35的保持器)相比减小了25％。测定条件与所述实施例相同。此时，转矩降低了约11％。即，标准件为0.152Nm，将轴承内径及轴承外径侧切割而成的保持器为0.135Nm。
比较例2
另外，制作将半球状鼓出部26的轴承外径侧进行切割而成的树脂制保持器，使用其装配图8所示的球轴承，并测定产生的转矩。此时，保持器的树脂材料为PA66，使接触面积与标准件相比减小了30％。测定条件与所述实施例相同。此时，转矩降低了约18％。即，标准件为0.152Nm，将轴承内径及轴承外径侧切割而成的保持器为0.124Nm。
实施例3
图14是用图表表示该实施方式的带密封件轴承的旋转转矩与现有的带密封件轴承进行比较所得的试验结果的图。如图14A所示，与现有品相比，实施方式的带密封件轴承中的旋转转矩大幅降低。其理由是，如图14B所示，在现有品中，作为旋转转矩的主要原因的具体情况可以举出润滑脂产生的阻力、(保持器剪切阻力+滚动阻力)及密封转矩，与此相对地，实施方式的带密封件轴承中的密封转矩这一主要原因被排除。
工业上的可利用性
作为轴承可以为内圈旋转型的滚动轴承，也可以为外圈旋转型的滚动轴承。
符号说明
12    外圈
14    内圈
15    保持器
16    滚珠
17    密封构件
17a   密封唇部
20    密封件安装槽
21    密封槽
26    半球状鼓出部
27A、27B  环状保持板
27A、27B  环状保持板
30    凹坑
31    滚珠非接触部
33    凹部
35    狭缝

Claims (13)

1.一种保持器，其将两张具有沿着圆周方向以规定间隔配设的半球状鼓出部的环状保持板组合而形成，且由对置的半球状鼓出部形成保持滚珠的凹坑，所述保持器的特征在于，
通过使圆周方向长度比宽度方向长度长的矩形状的凸部在与滚珠对置面相反的面上向与滚珠侧相反的一侧突出，由此在凹坑的滚珠对置面配置凹部，该凹部呈圆周方向长度比宽度方向长度长的矩形状，且在包括轴承轴在内的剖面形状中、轴承半径方向长度比轴承轴方向深度长，从而在凹坑的滚珠对置面设置有滚珠非接触部，为了降低转矩，而使该凹坑的与滚珠接触的接触面积与未设置滚珠非接触部时的与滚珠接触的接触面积相比减小15％～30％。
2.根据权利要求1所述的保持器，其特征在于，
为金属制且通过冲压加工成型。
3.根据权利要求1所述的保持器，其特征在于，
为金属制且通过铸造成型。
4.根据权利要求1所述的保持器，其特征在于，
通过切削加工成型。
5.根据权利要求1所述的保持器，其特征在于，
为树脂制且通过注塑成型而成型。
6.一种深沟球轴承，其特征在于，具有：
在内周形成有外侧轨道面的外圈；在外周形成有内侧轨道面的内圈；在内侧轨道面与外侧轨道面之间滚动的多个滚珠；配置在内圈与外圈之间的权利要求1～5中任一项所述的保持器。
7.一种带密封件轴承，在一对轨道圈的对置的轨道面之间设有经由保持器保持的多个滚动体，并且具有对在所述一对轨道圈之间形成的轴承空间进行密封的密封构件，所述带密封件轴承的特征在于，
所述密封构件是基端固定于任一方的轨道圈且密封唇部与另一方的轨道圈相接的接触密封件，至少密封唇部的前端的材质为高磨损材料，通过在旋转状态下使用轴承，该高磨损材料磨损而所述密封构件变为非接触密封件或接触压力可视为零的程度的轻接触，并且所述保持器采用权利要求1～5中任一项所述的保持器。
8.根据权利要求7所述的带密封件轴承，其特征在于，
所述密封构件的密封唇部的整体或前端为相对于该密封构件的其他部分容易产生磨损的材质即高磨损材料部。
9.根据权利要求7或8所述的带密封件轴承，其特征在于，
所述高磨损材料为橡胶材料。
10.根据权利要求7或8所述的带密封件轴承，其特征在于，
所述高磨损材料为树脂材料。
11.根据权利要求7或8所述的带密封件轴承，其特征在于，
所述密封构件的密封唇部形成相对于在对置的轨道圈上形成的密封槽的内表面沿轴向接触的形状。
12.根据权利要求7或8所述的带密封件轴承，其特征在于，
所述密封构件的密封唇部形成相对于对置的轨道圈沿径向接触的形状。
13.根据权利要求7或8所述的带密封件轴承，其特征在于，
在所述密封构件上设置有防止该密封构件吸附于所述另一方的轨道圈的防止吸附机构。
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