CN105317842B - 滚子轴承 - Google Patents

Abstract

一种滚子轴承，保持器具有一对圆环部和多个柱部，一对圆环部与沿周向相邻的柱部之间成为保持滚子的凹槽。保持器还具有爪部，该爪部从柱部的靠近径向外侧的一部分的区域突出设置并防止凹槽内的滚子向径向外侧的脱出。爪部的基部的表面与该爪部的长度方向的两侧的柱部的表面不连续。

Description

滚子轴承

在2014年8月1日提出的日本专利申请2014-157438的说明书、附图及摘要作为参照而包含于此。

技术领域

本发明涉及滚子轴承。

背景技术

滚子轴承被使用作为对各种设备的旋转轴进行支承的轴承。例如，在建筑机械用的液压泵中，为了承受在活塞及斜板产生的轴向载荷的分力而使用滚子轴承。

滚子轴承具备内圈、外圈、多个滚子及保持这多个滚子的环状的保持器。保持器具备一对圆环部和将这一对圆环部连结的多个柱部。一对圆环部与在周向上相邻的柱部之间构成作为用于保持滚子的凹槽(例如，参照日本特开2005-69282号公报、图1)。并且，近年来，为了满足低成本化的要求而使保持器的材料采用树脂。

而且，在保持器中，如图11所示，为了避免滚子99从凹槽91脱出，而有时在柱部92的径向外侧的区域设置爪部93。爪部93从柱部92突出，在轴承的组装时，凹槽91内的滚子99与爪部93的内侧面94抵碰。由此，能够防止滚子99从凹槽91脱出(脱落)。根据该爪部93，在轴承的组装完成状态下，在图外的内圈与外圈之间，保持器90通过滚子99来定位。

为了利用树脂成形所述那样的保持器90，使熔融后的树脂向模具内的型腔流入，使该树脂固化。并且，为了使作为成形品的保持器90从模具脱模，如图12所示，需要使沿保持器90的半径方向贯通的模具的一部分98从成形后的凹槽91朝向径向外侧(图12的箭头Y方向)脱出。

此时，需要进行一边使爪部93弹性变形一边将模具的一部分98拔出的所谓强行拉拔。在图12的情况下，利用箭头K1、K2示出爪部93弹性变形的方向。在这样进行强制拉拔时，可考虑到在强制拉拔部分(爪部93)及其周围作用有大的负荷而产生局部应力。由于该应力而树脂制的保持器90的一部分可能白化，或产生缺口、破裂等损伤。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种在保持器中能够缓和局部应力的产生的滚子轴承。

本发明的一方案的滚子轴承的结构上的特征在于，具备：内圈；外圈；设置在所述内圈与所述外圈之间的多个滚子；将所述多个滚子沿着周向隔开间隔地保持的树脂制的保持器，其中，所述保持器具有一对圆环部和将与该保持器的中心线平行的方向设置作为长度方向并将所述一对圆环部连结的多个柱部，所述一对圆环部与在周向上相邻的所述柱部之间成为保持所述滚子的凹槽，所述保持器还具有爪部，该爪部从所述柱部的靠近径向外侧的一部分的区域突出设置并防止所述凹槽内的所述滚子向径向外侧的脱出，所述爪部的基部的表面与该爪部的所述长度方向的两侧的所述柱部的表面不连续。

附图说明

图1是表示本发明的滚子轴承的一实施方式的纵向剖视图。

图2是保持器的立体图。

图3是保持器的纵向剖视图。

图4是图3所示的保持器的E向视的剖视图。

图5是图3所示的保持器的F向视的剖视图。

图6是说明保持器的成形的中途状态的剖视图。

图7是说明爪部及其周围的形状的立体图。

图8是说明以往的爪部及其周围的形状的立体图。

图9是说明保持器的成形的中途状态的剖视图。

图10是表示图3所示的保持器的变形例的纵向剖视图。

图11是以往的保持器的横向剖视图。

图12是说明以往的保持器的成形的中途状态的剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图，说明本发明的实施方式。

图1是表示本发明的滚子轴承的一实施方式的纵向剖视图。滚子轴承可以使用作为对各种设备的旋转轴进行支承的轴承。图1所示的滚子轴承1是建筑机械用的液压泵所使用的轴承。滚子轴承1能够承受液压泵具有的图外的活塞及斜板产生的轴向载荷的分力。

滚子轴承1具备内圈2、外圈3、多个滚子4、环状的保持器5。滚子4设置在上述内圈2与外圈3之间。保持器5将这多个滚子4沿着周向隔开间隔地进行保持。滚子4是外周面34为圆筒形的圆筒滚子，本实施方式的滚子轴承1是圆筒滚子轴承。

在内圈2的轴向两侧设有向径向外侧突出的环状的锷部7、7。在内圈2的外周面侧且在锷部7、7之间设有滚子4滚动的滚道面8。而且，外圈3的内周面的一部分成为滚子4滚动的滚道面9。

图2是保持器5的立体图。保持器5是所谓笼型的保持器，具备圆环形状的一对圆环部10、11和多个柱部20。多个柱部20沿周向隔开间隔(等间隔)地设置。各柱部20将与保持器5的中心线C平行的方向设为长度方向，并将一对圆环部10、11连结。

一对圆环部10、11与沿周向相邻的柱部20、20之间成为保持滚子4(参照图1)的凹槽6。即，各凹槽6通过由在长度方向上相对的圆环部10、11和沿周向相邻的柱部20、20包围的空间构成。

保持器5为树脂制(合成树脂制)，通过使熔融的树脂向模具内的型腔流入，并使该树脂固化来制造。因此，圆环部10、11与柱部20一体地形成。如前所述，本实施方式的滚子轴承1向液压泵装入。在液压泵中使用的油包含对于尼龙等树脂的攻击性高的添加剂。因此，在本实施方式中，保持器5的材质采用耐药品性高的树脂材料。例如，保持器5的材质设为聚苯硫醚(PPS)。

图3是保持器5的纵向剖视图。图4是图3所示的保持器5的E向视的剖视图。图5是图3所示的保持器5的F向视的剖视图。在图4和图5中，利用双点划线表示滚子4。保持器5在柱部20的靠近径向外侧的一部分的区域具有爪部21。爪部21与滚子4的外周面34具有间隙地相对。需要说明的是，在各柱部20，在周向两侧分别设有爪部21。

爪部21从柱部20的靠近径向外侧的一部分的区域朝向径向外侧及周向突出设置。爪部21能够从径向外侧与滚子4的外周面34接触。通过该爪部21，在组装有保持器5和滚子4的状态下，能够防止凹槽6内的滚子4从该凹槽6向径向外侧脱出。而且，通过该爪部21，在滚子轴承1的完成状态下，保持器5通过滚子4进行径向上的定位。

保持器5在柱部20的径向内侧的一部分的区域具有隆起部22。隆起部22与滚子4的外周面34具有间隙地相对。需要说明的是，在各柱部20，在周向两侧分别设有隆起部22。

隆起部22从柱部20的靠近径向内侧的一部分的区域朝向周向突出设置。隆起部22能够从径向内侧与滚子4的外周面34接触。通过该隆起部22，在组装有保持器5和滚子4的状态下，能够防止凹槽6内的滚子4从该凹槽6向径向内侧脱出，而且，在滚子轴承1的完成状态下，保持器5通过滚子4进行径向上的定位。通过以上，本实施方式的滚子轴承1成为保持器5由滚子4引导的滚子引导的圆筒滚子轴承。

而且，为了利用树脂成形该保持器5，使熔融的树脂向模具内的型腔流入，并使该树脂固化。并且，使作为成形品的保持器5从模具脱模。此时，如图6所示，需要将沿保持器5的半径方向贯通保持器5的模具的一部分40从成形后的凹槽6朝向径向外侧(图6的箭头Y方向)拔出。此时，需要进行一边使爪部21弹性变形一边将模具的一部分40拔出的所谓强制拉拔。

因此，在本实施方式的保持器5中，爪部21从柱部20突出设置。具备如下结构：在所述强制拉拔时，尽量仅由该爪部21弹性变形，抑制柱部20内的爪部21的长度方向两侧的部分25(参照图3)由爪部21带领而变形。以下说明为此的结构。

图7是说明爪部21及其周围的形状的立体图。爪部21从柱部20的内侧面23及径向外侧面24这双方突出设置。爪部21的基部27的表面31与该爪部21的长度方向两侧的柱部20的表面32不连续。即，爪部21的基部27的表面31与该爪部21的长度方向两侧的柱部20的表面32未由连续的一平面构成，通过在所述表面31与表面32之间夹设沿所述长度方向面对的阶梯面33而成为不连续。该阶梯面33与表面31正交，而且，阶梯面33与表面32正交。需要说明的是，爪部21的基部27的表面31是能够与滚子4的外周面34接触的面。而且，该爪部21的长度方向两侧的柱部20的表面32是与滚子4的外周面34具有间隙地相对的面(凹槽面)的一部分。

这样通过将爪部21的基部27的表面31和该爪部21的长度方向两侧的柱部20的表面32不连续地构成，而在模具的一部分40(参照图6)的强制拉拔时，爪部21发生弹性变形。然而，此时，爪部21在顶部28(参照图7)容易变形，在爪部21的基部27，刚性升高而难以变形。而且，根据该结构，应力的流动方向成为将爪部21的顶部28侧与基部27侧连结的沿着径向的方向，成为难以向柱部20的表面32侧传播的结构。因此，能够抑制保持器5的局部应力的产生。

需要说明的是，现有例子如图8所示。在现有的结构中，如图8所示，爪部121的基部127仅从柱部120的径向外侧面124突出，爪部121的基部127的表面131与柱部120的表面132连续。即，爪部121的基部127的表面131与柱部120的表面132由连续的一平面构成。这种情况下，在强制拉拔时，爪部121发生弹性变形，但是除了在其顶部128发生变形以外，在基部127也容易变形，伴随着该基部127的变形而柱部120也(与图7的情况相比)较大地变形。即，通过爪部121的弹性变形而柱部120的一部分被爪部121的基部127拉拽而应力增大。如以上所述，在图8所示的现有例子的情况下，在强制拉拔时，在强制拉拔部分(爪部121)及其周围(柱部120)作用有大的负荷，例如在基部127容易产生局部应力，可能产生白化或产生缺口、破裂等损伤。

然而，根据图7所示的本实施方式，爪部21的基部27的表面31与该爪部21的长度方向两侧的柱部20的表面32不连续。由此，在强制拉拔时，尽量仅由爪部21发生弹性变形，能够抑制柱部20内的爪部21的长度方向两侧的部分25(参照图3)由爪部21带领而变形的情况。由此，能够缓和保持器5的局部应力的产生。

尤其是如本实施方式那样，将保持器5的材质设为耐药品性高的树脂材料的PPS(聚苯硫醚)，因此与尼龙制的情况相比，脆性高。这种情况下，产生局部应力，由此容易产生白化、缺口或破裂等损伤。然而，根据图7所示的本实施方式的结构，通过缓和局部应力的产生，而能够抑制白化或损伤的产生。其结果是，能够提高保持器5及具备该保持器5的滚子轴承1的可靠性。

另外，在本实施方式的情况下(参照图4)，为了向保持器5的各凹槽6装入滚子4，能够将滚子4从保持器5的径向外侧向凹槽6压入。此时，使处于凹槽6的周向两侧的爪部21、21以扩开两者间的间隔(最小距离B)的方式弹性变形。即使在这种情况下，根据保持器5的所述结构，也能够抑制柱部20内的爪部21的长度方向两侧的部分25(参照图3)由爪部21带领而发生变形的情况。由此，能够缓和柱部20的局部应力的产生。

而且，说明用于缓和保持器5的局部应力的产生的另一结构。如图3所示，爪部21沿着与保持器5的中心线平行的方向即柱部20的长度方向而设置规定长度，该长度尺寸(长度方向的尺寸)设为L1。而且，隆起部22也沿着所述长度方向而设置规定长度，该长度尺寸(长度方向的尺寸)设为L2。爪部21及隆起部22设置在柱部20的长度方向的中央，以隔着中心线G而在两侧具有均等的长度(L1/2、L2/2)的方式配置。并且，在隆起部22的长度方向的范围内(尺寸L2的范围内)设置爪部21。即，在长度方向的中央设置的爪部21的长度方向的尺寸L1设定得小于在长度方向的中央设置的隆起部22的长度方向的尺寸L2(L1<L2)。

如前所述，为了利用树脂成形保持器5，而使熔融的树脂向模具内的型腔流入，并使该树脂固化，如图6及图9所示，需要将沿着保持器5的半径方向贯通的模具的一部分40从成形后的凹槽6朝向径向外侧(箭头Y方向)拔出。需要说明的是，在图9的左侧一半部分，利用剖面表示模具的一部分40，但是在右侧一半部分，省略模具的一部分40而利用实线表示保持器5。

因此，在将模具的一部分40向径向外侧拔出的情况下，假设与图3所示的实施方式相反，虽然未图示，但是使爪部21的尺寸L1大于隆起部22的尺寸L2(L1>L2)。这种情况下，在所述模具的一部分40(参照图9)内的、形成隆起部22的长度方向两侧的部分37的模具部分38从凹槽6脱离时，该模具部分38与爪部21干涉并按压爪部21而使爪部21较大地变形。其结果是，在爪部21可能产生较大的应力。

相对于此，如图3所示的实施方式那样，使爪部21的尺寸L1小于隆起部22的尺寸L2(L1<L2)。这种情况下，在模具部分38(参照图9)从凹槽6脱离时，该模具部分38与爪部21不干涉，因此可以不用按压爪部21而使其较大地变形。其结果是，能够缓和在爪部21产生的应力。

而且，说明用于缓和保持器5的局部应力的产生的又一结构。如前所述，在各柱部20(参照图4)，在周向两侧设有爪部21。并且，在各柱部20的径向外侧面24上，在设于周向两侧的爪部21、21之间设有槽26。如图3所示，槽26也与爪部21同样地设置在柱部20的一部分且长度方向的中央，以隔着中心线G在两侧具有均等的长度的方式配置。并且，槽26形成得比爪部21的长度方向的尺寸L1长。

根据该结构，在将模具的一部分40(参照图6)向径向外侧拔出时，爪部21发生弹性变形，并且柱部20的一部分也能够变形，以使槽26变窄。由此，能够减少柱部20及爪部21的应力的产生。而且，即使在将滚子4从径向外侧装入保持器5的情况下，也需要使处于凹槽6的周向两侧的爪部21、21弹性变形。即使在这种情况下，根据所述槽26，也是爪部21弹性变形，并且柱部20的一部分也能够变形，以使槽26变窄。由此，能够减少柱部20及爪部21的应力的产生。

另外，在本实施方式的滚子轴承1中进行基于润滑油的润滑。当润滑油过度不足时，会降低滚子轴承1的寿命。因此，所述槽26作为积存润滑油的凹部发挥作用，积存于该槽26的润滑油被向外圈3的滚道面9等供给。这样，根据所述槽26，能够提高滚子轴承1的润滑性能。

在此，说明保持器5和滚子4的组装。在向本实施方式的保持器5的各凹槽6装入滚子4的情况下，可以将滚子4从保持器5的径向外侧向凹槽6压入，但也可以从径向内侧压入。在从径向外侧压入滚子4的情况下，使处于凹槽6的周向两侧的爪部21、21以扩开两者间的间隔的方式弹性变形。相对于此，在从径向内侧压入滚子4的情况下，使包含处于凹槽6的周向两侧的隆起部22、22的柱部20、20以扩开两者间的间隔的方式弹性变形。

这样，为了将滚子4从保持器5的径向内侧向凹槽6压入并组装的情况，如图10所示，优选将隆起部22沿着长度方向排列设置多个(在图10的情况下为2个)，并使这些隆起部22之间凹陷。即，在隆起部22之间设置凹部29。需要说明的是，图10是表示图3所示的保持器5的变形例的纵向剖视图。

根据该结构，在将滚子4从保持器5的径向内侧向凹槽6压入的情况下，包含隆起部22的柱部20容易变形，容易将滚子4向凹槽6压入。因此，能够缓和保持器5(柱部20)的应力的产生。而且，所述凹部29也作为积存润滑油的凹部发挥作用，积存于该凹部29的润滑油向滚子4的外周面等供给。这样，根据所述凹部29，能够提高滚子轴承1的润滑性能。

关于柱部20、爪部21及隆起部22的形状，进一步进行说明。如图5所示，柱部20的截面形状成为朝向径向内侧而周向的尺寸减小的锥形形状。在周向上相邻的柱部20、20的径向内侧端部20a、20a间的距离E设定得比滚子4的直径D大。并且，上述柱部20、20的隆起部22、22的最小距离A设定得比滚子4的直径D小。由此，滚子4与保持器5成为在相互之间能够进行定位(位置保持)的结构。

如图4所示，隆起部22具有从柱部20的径向中央部侧呈直线地延伸的平面22b，该平面22b与滚子4的外周面34接触。通过使隆起部22具备平面22b，在脱模时容易使模具的一部分40(参照图6)从凹槽6脱落。

在周向上相邻的柱部20、20的径向外侧的最小距离C(参照图4及图5)设定得比滚子4的直径D小。而且，上述柱部20、20的爪部21、21间的最小距离B设定得比滚子4的直径D小。并且，柱部20、20的所述最小距离C设定得比爪部21、21的最小距离B大。

并且，爪部21具有从柱部20的径向中央部侧呈直线地延伸的平面21b(参照图4)，该平面21b与滚子4的外周面34接触。通过在爪部21具备平面21b，在脱模时容易使模具的一部分40(参照图6)从凹槽6脱落。

在构成凹槽6的圆环部10的内侧面15具有与滚子4的轴向端面接触的接触面部17。接触面部17是从内侧面15稍隆起的面，滚子4不是与内侧面15在大范围接触，而是仅通过接触面部17进行接触。在本实施方式中，接触面部17隔着凹槽6的中心而在两侧设置两个部位。而且，在另一方侧的圆环部11的内侧面16上，也形成同样的接触面部17。

而且，本发明的滚子轴承1并不局限于图示的方式，在本发明的范围内也可以是其他的方式。在所述实施方式中，说明了在保持器5中为了具有兼用性而设置能够从径向内侧和径向外侧与滚子4接触的爪部21及隆起部22的情况。然而，也可以是省略了隆起部22的保持器5。而且，在所述实施方式中，说明了使滚子轴承1为圆筒滚子轴承。然而，也可以是针状滚子轴承。说明了内圈2具有锷部7的情况。然而，也可以是省略了锷部7的结构。

根据本发明的滚子轴承，在保持器的制造时，尽量仅由爪部进行弹性变形，能够抑制柱部内的爪部的长度方向两侧的部分被爪部带领而变形的情况。其结果是，能够缓和保持器的局部应力的产生。

Claims (5)

1.一种滚子轴承，其特征在于，具备：

内圈；

外圈；

设置在所述内圈与所述外圈之间的多个滚子；

将所述多个滚子沿着周向隔开间隔地保持的树脂制的保持器，

其中，

所述保持器具有一对圆环部和将与该保持器的中心线平行的方向设置作为长度方向并将所述一对圆环部连结的多个柱部，所述一对圆环部与在周向上相邻的所述柱部之间成为保持所述滚子的凹槽，

所述保持器还具有爪部，该爪部从所述柱部的靠近径向外侧的一部分的区域突出设置并防止所述凹槽内的所述滚子向径向外侧的脱出，

所述爪部从所述柱部的内侧面及径向外侧面这双方突出设置，所述爪部的基部的表面与该爪部的所述长度方向的两侧的所述柱部的表面不连续，所述爪部的基部的表面与所述爪部的长度方向的两侧的所述柱部的表面未由连续的一平面构成，通过在所述基部的表面与所述柱部的表面之间夹设沿所述长度方向面对的阶梯面而成为不连续，所述阶梯面与所述基部的表面正交，而且，所述阶梯面与所述柱部的表面正交。

2.根据权利要求1所述的滚子轴承，其中，

所述保持器还具有隆起部，该隆起部从所述柱部的靠近径向内侧的一部分的区域突出设置并防止所述凹槽内的所述滚子向径向内侧的脱出，

所述爪部的所述长度方向的尺寸设定得比所述隆起部的所述长度方向的尺寸小。

3.根据权利要求1所述的滚子轴承，其中，

在所述柱部的径向外侧面，在设于周向两侧的所述爪部之间设置有槽。

4.根据权利要求2所述的滚子轴承，其中，

在所述柱部的径向外侧面，在设于周向两侧的所述爪部之间设置有槽。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的滚子轴承，其中，

所述保持器还具有隆起部，该隆起部从所述柱部的靠近径向内侧的一部分的区域突出设置并防止所述凹槽内的所述滚子向径向内侧的脱出，

所述隆起部沿着所述长度方向排列设置多个。