CN105452690A - 深沟滚珠轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明提供深沟滚珠轴承，能够防止滑油的过度流出，并抑制由于轴承内部的润滑油的不足所导致的寿命降低。在外圈(10)的滚道槽(11)与内圈(20)的滚道槽(21)间装入滚珠(30)，利用第1分割保持器(41)和嵌入其内侧的第2分割保持器(42)保持滚珠(30)。在第1分割保持器(41)与第2分割保持器(42)旋转时，利用基于两分割保持器(41、42)的直径差的周速的差异产生泵作用，向轴承内吸入润滑油使之从第1分割保持器(41)的轴向另一侧流出。在第1分割保持器(41)的轴向另一侧设置凸缘(60)，利用凸缘(60)防止润滑油的过度流出。

Description

深沟滚珠轴承
技术领域
本发明涉及在外圈与内圈间装入滚珠的深沟滚珠轴承。
背景技术
在下述变速器、即将输入轴与输出轴同轴配置，且与该两轴平行地设置中间轴，在该平行的2轴的相互间设置变速比不同的多个齿轮式减速部，将输入轴的旋转分为多级变速并从输出轴输出的变速器中，通常在齿轮式减速部采用斜齿轮，在从输入轴朝输出轴的旋转扭矩的传递时，在输入轴、输出轴以及中间轴分别负载推力。
因此，在支承输入轴、输出轴以及中间轴的轴承中，需要使用能够支承径向载荷与轴向载荷双方的载荷的轴承。
在圆锥滚子轴承中，由于负载容量较大，能够承受轴向载荷以及径向载荷双方，因此适合作为变速器用的轴承使用。但是，在圆锥滚子轴承中，产生损失扭矩较大、燃料的消耗量较多的问题。为了实现该低油耗化，多使用扭矩损失较少的深沟滚珠轴承。
在此，在深沟滚珠轴承中，利用保持器保持装入在外圈与内圈间的滚珠，作为该保持器，采用金属制的保持器或合成树脂制的保持器。
另外，在深沟滚珠轴承中采用的上述所有保持器都仅具有简单保持滚珠的功能，因此与圆锥滚子轴承相比通油性(润滑性)较差，在变速器的高载荷下、高速旋转下的使用中存在容易发热、耐久性差的问题。
为了解决上述的问题，本案申请人在下述专利文献1中提出如下的深沟滚珠轴承，即：将外径不同的两个合成树脂制保持器形成为内外嵌合的组合，在该组合保持器的外周设置外径不同的两个圆筒面，利用基于上述两个圆筒面的直径差的周速的差异使轴承内部产生泵作用，从而强制地使润滑油在轴承内部流动，以此优化润滑性。
专利文献1：日本特开2011-21661号公报
不过，在上述专利文献1所记载的深沟滚珠轴承中，由于利用在轴承旋转时产生的泵作用使轴承内部的润滑油强制流动，因此存在润滑油过度流出致使润滑不足的可能性。
发明内容
本发明的课题在于提供能够防止润滑油的过度流出，并抑制轴承内部的润滑油的不足致使寿命降低的深沟滚珠轴承。
为了解决上述课题，在本发明中，提供的深沟滚珠轴承采用如下结构：在形成于外圈的内径面的滚道槽与形成于内圈的外径面的滚道槽间装入滚珠，保持该滚珠的保持器由圆筒形的第1分割保持器和插入到该第1分割保持器的内侧的圆筒形的第2分割保持器构成，在上述第1分割保持器的轴向一侧面与第2分割保持器的轴向另一侧面，沿周向隔开间隔地设置在将第2分割保持器的轴向另一侧部嵌合于第1分割保持器的轴向一侧部内的组合状态下形成滚珠保持用的圆形的兜孔的切口部，上述第1分割保持器与第2分割保持器形成兜孔，并且设置连结单元，该连结单元在第1分割保持器的轴向另一侧部从第2分割保持器的轴向另一侧面沿轴向突出，并且第2分割保持器的轴向一侧部从第1分割保持器的轴向一侧面沿轴向突出的组合状态下，使该两分割保持器在轴向上不分离，该深沟滚珠轴承的特征在于，在上述第1分割保持器的轴向另一侧设置凸缘。
在由上述的结构构成的深沟滚珠轴承中，如果外圈与内圈相对旋转，则滚珠自转并公转，因此由第1分割保持器与第2分割保持器形成的组合保持器旋转。
在此，组合保持器的外周由第1分割保持器的外径面与第2分割保持器的外径面的2个外径面形成，这2个外径面的外径不同，因此基于该径差的周速的差异使得在轴承内部产生泵作用，润滑油被吸入轴承内部并在轴承内部流动，从第1分割保持器的轴向另一侧向轴承外部流出。
此时，由于在第1分割保持器的轴向另一侧设置凸缘，因此润滑油通过该凸缘被阻挡流出，抑制润滑油的过度流出。
在本发明的深沟滚珠轴承中，第1分割保持器以及上述第2分割保持器分别为了实现玉轴承的轻型化与成本的削减而形成为合成树脂的成型品。
在这种情况下，深沟滚珠轴承由润滑油润滑，因此第1分割保持器以及第2分割保持器最好由耐油性优异的合成树脂成型。作为这样的树脂，可以举出聚酰胺46(PA46)、聚酰胺66(PA66)、聚酰胺9T(PA9T)、聚醚醚酮树脂(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)。
在本发明中，如上所述，在第1分割保持器的轴向另一侧设置凸缘，由此能够利用保持器的旋转所导致的泵作用避免吸入轴承内部的润滑油的过度流出，抑制轴承内部的润滑油不足所导致的寿命降低。
附图说明
图1为本发明的深沟滚珠轴承的纵剖视图。
图2为表示图1所示的保持器的一部分的局部剖切右视图。
图3为表示图1所示的保持器的一部分的左视图。
图4为放大示出图1的第1分割保持器与第2分割保持器的结合部的剖视图。
图5为表示第1分割保持器与第2分割保持器的一部分的俯视图。
图6中，(I)为表示在将滚珠装入图5所示的第1分割保持器的兜孔的状态下的周向的兜孔间隙的俯视图，(II)为表示在将滚珠装入图5所示的第1分割保持器的兜孔的状态下的轴向的兜孔间隙的俯视图。
图7为表示保持器的其他例的一部分的俯视图。
图8为表示在图7所示的第1分割保持器的兜孔装入滚珠的状态下的周向的兜孔间隙的俯视图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。如图1所示，深沟滚珠轴承A在形成于外圈10的内径面的滚道槽11与设置于内圈20的外径面的滚道槽21间装入滚珠30，并由本发明的保持器40保持滚珠30。
在此，使形成于外圈10的滚道槽11的两侧的一对肩12a、12b中的、位于滚道槽11的一侧的肩12a的高度高于标准型深沟滚珠轴承的外圈的肩的高度，位于另一侧的肩12b的高度与标准型深沟滚珠轴承的外圈的肩的高度相等，另外，使形成于内圈20的滚道槽21的两侧的一对肩22a、22b中的、位于滚道槽21的另一侧的肩22b的高度高于标准型深沟滚珠轴承的内圈的肩的高度、位于一侧的肩22a的高度与标准型深沟滚珠轴承的内圈的肩的高度相等，不过外圈10以及内圈20也可以由与标准型深沟滚珠轴承的外圈以及内圈相同的结构构成，另外，还可以使位于外圈10的另一侧的肩12b以及位于内圈20的一侧的肩22a的肩高度比标准型深沟滚珠轴承的肩的高度低。此外，标准型深沟滚珠轴承是指外圈的一对肩的高度以及内圈的一对肩的高度形成为相同的高度的轴承。
如图1～图3所示，保持器40由第1分割保持器41以及插入该第1分割保持器41的内侧的第2分割保持器42构成。
如图5所示，第1分割保持器41由合成树脂的成型品构成，在环状体43的轴向一侧面沿周向等间隔地形成对置一对兜孔爪44，在各对置一对兜孔爪44间设置挖空上述环状体43后的平面形状超出二分之一圆的大小的切口部45，并且在环状体43的轴向另一侧设置朝外径侧以及内径侧突出的凸缘60。
在此，环状体43的内径如图1所示，与滚珠30的节圆直径(PCD)大致相等，外径形成在外圈10的高度高的肩12a的内径与高度低的肩12b的内径的范围内，能够从外圈10的高度低的肩12b侧插入轴承内。另外，切口部45的内面形成为沿着滚珠30的外周的球面状。
另一方面，第2分割保持器42由合成树脂的成型品构成，在环状体48的轴向另一面侧沿周向等间隔地形成对置一对兜孔爪49，在各对置一对兜孔爪49间设置挖空上述环状体48后的平面形状超出二分之一圆的大小的切口部50。
上述环状体48的外径如图1所示，与滚珠30的节圆直径(PCD)大致相等，内径形成在内圈20的高度高的肩22b的外径与高度低的肩22a的外径的范围内。该第2分割保持器42能够从高度低的肩22a侧插入轴承内，并且，能够与第1分割保持器41的内侧嵌合。另外，切口部50的内面形成为沿着滚珠30的外周的球面状。
如图4以及如图5所示，在第1分割保持器41与第2分割保持器42的相互之间设置连结单元X，在第1分割保持器41的轴向一侧部内插入第2分割保持器42的轴向另一侧部，由对置一对切口部45、50形成圆形的兜孔的状态下，该连结单元X使第1分割保持器41与第2分割保持器42在轴向上不分离。
连结单元X构成为：在形成于第1分割保持器41的相邻的切口部45间的柱部43a的前端部设置朝内的卡合爪46，并且在环状体43的内径面且在与上述卡合爪46相同轴线上形成槽状的卡合凹部47，在形成于第2分割保持器42的相邻的切口部50间的柱部48a的前端部设置朝外的卡合爪51，并且在环状体48的外径面且在与上述卡合爪51相同轴线上形成卡合凹部52，利用第1分割保持器41的卡合爪46与第2分割保持器42的卡合凹部52的卡合以及第2分割保持器42的卡合爪51与第1分割保持器41的卡合凹部47的卡合，使第1分割保持器41与第2分割保持器42在轴向上不分离。
在此，第1分割保持器41以及第2分割保持器42与润滑深沟滚珠轴承的润滑油接触，因此使用耐油性优异的合成树脂。作为这样的合成树脂，可以举出聚酰胺46(PA46)、聚酰胺66(PA66)、聚酰胺9T(PA9T)、聚醚醚酮树脂(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)。这些树脂只要根据润滑油的种类选择适当的树脂进行使用即可。
实施方式所示的深沟滚珠轴承由上述的结构构成，在对该深沟滚珠轴承的装入之际，向外圈10的内侧插入内圈20，在该内圈20的滚道槽21与外圈10的滚道槽11间装入所需数量的滚珠30。
此时，使内圈20相对于外圈10在径向偏移，将内圈20的外径面的一部分抵接于外圈10的内径面的一部分，在从该抵接部位沿周向错开180度的位置形成月牙形的空间，从该空间的一侧向内部装入滚珠30
在该滚珠30的装入时，当外圈10的轴向载荷侧的肩12a、内圈20的高度高的肩22b的肩高度H1高到必要以上的情况下，会阻挡滚珠30的装入，而在实施方式中，将相对于滚珠30的球径d的肩高度H1的比率H1/d形成为低于0.50的高度，从而能够可靠地向外圈10与内圈20间装入滚珠30。另外，为了防止滚珠30的跃上肩，将相对于滚珠30的球径d的肩高度H1的比率H1/d形成为0.25以上。
在滚珠30的装入后，使内圈20的中心与外圈10的中心一致地将滚珠30沿周向等间隔配置，从外圈10的高度低的肩12b的一侧向外圈10与内圈20间插入第1分割保持器41，以使滚珠30嵌入到在第1分割保持器41形成的切口部45内。
另外，从内圈20的高度低的肩22a的一侧向外圈10与内圈20间插入第2分割保持器42，使得在形成于该第2分割保持器42的切口部50内嵌入滚珠30，在第1分割保持器41的轴向一侧部内嵌合第2分割保持器42的轴向另一侧部。
如上所述，通过在第1分割保持器41内嵌合第2分割保持器42，如图1以及图4所示，使得形成于各分割保持器41、42的卡合爪46、51卡合于在对象的分割保持器设置的卡合凹部47、52，完成深沟滚珠轴承的组装。
这样，在向外圈10的滚道槽11与内圈20的滚道槽21间装入滚珠30后，从外圈10与内圈12间的两侧方向内部插入第1分割保持器41与第2分割保持器42，在第1分割保持器41内嵌合第2分割保持器42，通过这样的简单的作业，能够组装深沟滚珠轴承A。
在此，使用上述深沟滚珠轴承A，例如支承变速器的输入轴等扭矩传递转轴，在该支承状态下，如果扭矩传递转轴旋转，外圈10与内圈20相对旋转，则滚珠30自转并公转，通过该公转，保持器40也旋转，如果在外圈10与内圈20间夹有润滑油，则该润滑油会因与保持器40的接触联动旋转。
此时，第1分割保持器41与第2分割保持器42的外径不同，因此在周速产生差，因与第1分割保持器41的接触而联动旋转的润滑油的流动比因与第2分割保持器42的接触而联动旋转的润滑油的流动快，流动慢的一侧的润滑油被拉向流动快的一侧，在轴承内部产生泵作用。利用该泵作用，润滑油被吸入轴承内并在轴承内部流动，从第1分割保持器41的轴向另一侧如图1的箭头所示向承轴外部流出。
此时，由于在第1分割保持器41的轴向另一侧设置凸缘60，因此润滑油被该凸缘60阻挡流出。其结果，会抑制润滑油的过度流出，抑制由于轴承内部的润滑油不足所导致的寿命降低。
在实施方式所示的深沟滚珠轴承中，在第1分割保持器41的切口部45以及第2分割保持器42的切口部50的开口端设置收纳滚珠30的对置一对兜孔爪44、49，将形成在上述第1分割保持器41的对置一对兜孔爪44与设置在第2分割保持器42的对置一对兜孔爪49形成为朝向相反方向的组合，在该组合状态下，将卡合爪46、51与卡合凹部47、52卡合，使第1分割保持器41与第2分割保持器42在轴向上不分离，因此即使负担大的力矩载荷并在滚珠30产生滞后或超前，保持器40也不至脱落。
在此，如图5以及图6(I)所示，将在卡合爪46、51与卡合凹部47、52间形成的周向间隙70的间隙量δ1形成为比在滚珠30与切口部45、50间形成的周向的兜孔间隙71的间隙量δ2大，由此即便在负担大的力矩载荷而在滚珠30产生滞后超前，第1分割保持器41与第2分割保持器42相对旋转的情况下，卡合爪46、51也不会与在卡合凹部47、52的周向对置的侧面抵接，可得到避免卡合爪46、51的损伤的效果。
另外，如图4以及图6(II)所示，将在卡合爪46、51与卡合凹部47、52间形成的轴向间隙72的间隙量δ3形成为比在滚珠30与切口部45、50间形成的轴向的兜孔间隙73的间隙量δ4大，由此即便在第1分割保持器41与第2分割保持器42作用远离的方向的轴向力时，对置一对兜孔爪44、49的内面也会与滚珠30的外周面抵接，避免卡合爪46、51与卡合凹部47、52的轴向端面抵接，可得到避免卡合爪46、51的损伤的效果。
在图1以及图5中，作为切口部45、50，示出挖空环状体43、48的平面形状为超出二分之一圆的大小、且剖面形状为圆弧状的结构，不过切口部45、50并不局限于此。例如，如图7所示，也可以是在第1分割保持器41与第2分割保持器42的嵌合状态下形成圆筒状的兜孔的平面U字形的结构。
在采用图7所示的切口部45、50时，如图7以及图8所示，将在卡合爪46、51与卡合凹部47、52间形成的周向间隙74的间隙量δ5形成为比在滚珠30与切口部45、50间形成的周向的兜孔间隙75的间隙量δ6大，由此即便在负担大的力矩载荷而在滚珠30产生滞后或超前，且第1分割保持器41与第2分割保持器42相对旋转的情况下，卡合爪46、51也不会与在卡合凹部47、52的周向对置的侧面抵接，可得到避免卡合爪46、51的损伤的效果。
其中，附图标记说明如下：
10：外圈；11：滚道槽；20：内圈；21：滚道槽；30：滚珠；40：保持器；41：第1分割保持器；42：第2分割保持器；45：切口部；50：切口部；60：凸缘；X：连结单元。

Claims (3)

1.一种深沟滚珠轴承，
在形成于外圈的内径面的滚道槽与形成于内圈的外径面的滚道槽间装入滚珠，保持该滚珠的保持器由圆筒形的第1分割保持器和插入到该第1分割保持器的内侧的圆筒形的第2分割保持器构成，在所述第1分割保持器的轴向一侧面与第2分割保持器的轴向另一侧面，沿周向隔开间隔地设置在将第2分割保持器的轴向另一侧部嵌合于第1分割保持器的轴向一侧部内的组合状态下形成滚珠保持用的圆形的兜孔的切口部，所述第1分割保持器与第2分割保持器形成兜孔，并且设置有连结单元，该连结单元在第1分割保持器的轴向另一侧部从第2分割保持器的轴向另一侧面沿轴向突出、且第2分割保持器的轴向一侧部从第1分割保持器的轴向一侧面沿轴向突出的组合状态下，使该两分割保持器在轴向上不分离，
所述深沟滚珠轴承的特征在于，
在所述第1分割保持器的轴向另一侧设置有凸缘。
2.根据权利要求1所述的深沟滚珠轴承，其中，
所述第1分割保持器以及所述第2分割保持器分别由合成树脂的成型品构成。
3.根据权利要求2所述的深沟滚珠轴承，其中，
所述合成树脂由聚酰胺46、聚酰胺66、聚酰胺9T、聚醚醚酮树脂、聚苯硫醚树脂的一种构成。
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