CN106917824B - 滚动轴承 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种滚动轴承，具备内圈、外圈、多个滚珠及环状的保持器。保持器具有设置于滚珠的轴向一侧的环状部和多个柱部，在周向上相邻的柱部之间成为收容滚珠的兜孔。环状部的轴向一侧的侧面具有：第一面，随着朝向径向外侧而向轴向一侧倾斜；及第二面，设置于该第一面的径向外侧，且相比第一面的延长假想面位于轴向另一侧。

Description

滚动轴承

在2015年12月25日提出的日本专利申请2015-254290的公开，包括其说明书、附图及摘要作为参照而全部包含于此。

技术领域

本发明涉及滚动轴承。

背景技术

在各种工业机器中使用大量的滚动轴承。滚动轴承具备内圈、外圈、多个滚动体及保持器。滚动体设置于这些内圈与外圈之间。保持器保持这些滚动体。

在滚动轴承中，优选减小旋转阻力的轴承，例如在日本特开2009-281585号公报中记载的滚动轴承具备用于抑制轴承外部的润滑油进入到轴承内部的情况的结构。即，在旋转阻力中包含由于保持器搅拌存在于轴承内部的润滑油而产生的成分(搅拌阻力)。为了减小该搅拌阻力，优选轴承外部的润滑油难以进入到轴承内部。因此，如图5所示，减小内圈91及外圈92各自与保持器93之间的间隙A1、A2。在该滚动轴承中，保持器93是具有轴向一侧的环状部94和多个柱部95的冠型的结构。柱部95从该环状部94向轴向另一侧延伸而设置。减小环状部94与外圈92的肩部97之间的间隙A1，并且，减小环状部94与内圈91的肩部99之间的间隙A2。

在日本特开2009-281585号公报中记载的滚动轴承的情况下，如图5所示，将保持器93具有的环状部94的轴向一侧(轴承外部侧)的侧面90设为随着朝向外圈92侧而向轴向一侧倾斜的倾斜面。在这种情况下，当轴承旋转时，轴承外部的润滑油由于其离心力而从内圈91侧向外圈92侧流动，如图5的箭头F所示，在保持器93的轴向一侧沿着呈倾斜状的侧面90流动。沿着侧面90流动的润滑油具有朝向轴向一侧的成分。因此，润滑油难以从环状部94与外圈92之间(间隙A1)进入。由此，能够减小滚动轴承中的搅拌阻力，从而减小旋转阻力。

在图5所示的滚动轴承的情况下，沿着呈倾斜状的侧面90流动的润滑油碰到外圈92的肩部97的内周面而改变方向，从而大部分朝向轴向一侧，但一部分朝向轴向另一侧。朝向轴向另一侧的润滑油就这样在环状部94与外圈92的肩部97之间流动，进入到轴承内部，该润滑油成为搅拌阻力的原因。

在润滑油中有时也含有例如磨损粉等比较硬的异物。在这种情况下，当轴承外部的润滑油容易进入到轴承内部时，在该润滑油中含有的异物咬入到例如滚动体与外圈之间、滚动体与内圈之间。由于该异物而对轨道面等造成损伤，该损伤成为起点而产生剥离等，成为轴承寿命降低的原因。由上所述，有时优选轴承外部的润滑油难以进入到轴承内部的轴承。

发明内容

本发明的目的之一在于，提供轴承外部的润滑油难以从保持器的环状部与外圈之间进入到轴承内部的滚动轴承。

本发明的一方式的滚动轴承的结构上的特征在于，具备：内圈；外圈；多个滚动体，设置于所述内圈与所述外圈之间；及环状的保持器，在周向上隔开间隔而保持多个所述滚动体，所述保持器具有设置于所述滚动体的轴向一侧的环状部和从该环状部朝向轴向另一侧延伸而设置的多个柱部，在周向上相邻的所述柱部之间成为收容所述滚动体的兜孔，所述环状部的轴向一侧的侧面具有：第一面，随着朝向径向外侧而向轴向一侧倾斜；及第二面，设置于该第一面的径向外侧，且相比该第一面的延长假想面位于轴向另一侧。

附图说明

前述及后述的本发明的特征及优点通过下面的具体实施方式的说明并参照附图而明确，其中，相同的标号表示相同的部件。

图1是表示本发明的滚动轴承的一实施方式的剖视图。

图2是表示保持器的说明图，表示将保持器剖切为一半的状态。

图3是表示保持器的一部分的剖视图。

图4是将环状部及其周围放大而表示的剖视图。

图5是以往的滚动轴承的剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图来说明本发明的实施的方式。图1是表示本发明的滚动轴承的一实施方式的剖视图。该滚动轴承10具备内圈11、外圈12、多个滚动体、及在周向上隔开间隔而保持这些滚动体的环状的保持器14。滚动体设置于这些内圈11与外圈12之间。保持器14在周向上隔开间隔而保持这些滚珠13。在本实施方式中，所述滚动体为滚珠13。图1所示的滚动轴承10为深沟球轴承。内圈11、外圈12及滚珠13由轴承钢或碳素钢制成。本实施方式的保持器14由树脂制成，且能够通过使用了模具的注塑成形来制造。通过使保持器14由树脂制成，而容易形成由后面说明的第一面31与第二面32所构成的弯折面形状。

内圈11是圆筒状的构件，且在其外周侧设置有供滚珠13滚动的凹槽状的内圈轨道面51。在内圈11中，在内圈轨道面51的轴向一侧设置有第一肩部53，在内圈轨道面51的轴向另一侧设置有第二肩部54。在本实施方式中，两肩部53、54的外径相同。内圈11在轴向一侧的侧面17与肩部53的外周面53A之间具有凸起的曲面58。侧面17和外周面53A经由凸起的曲面58而连续。

外圈12是圆筒状的构件，且在其内周侧设置有供滚珠13滚动的凹槽状的外圈轨道面52。并且，在外圈12中，在外圈轨道面52的轴向一侧设置有第一肩部55，此外，在外圈轨道面52的轴向另一侧设置有第二肩部56。在本实施方式中，两肩部55、56的内径相同。外圈12在轴向一侧的侧面16与肩部55的内周面55A之间具有凸起的曲面57。侧面16和内周面55A经由凸起的曲面57而连续。

多个滚珠13设置于在内圈11与外圈12之间形成的环状空间15中。当滚动轴承10旋转时(在本实施方式中为当内圈11旋转时)，这些滚珠13以被保持器14保持的状态在内圈轨道面51与外圈轨道面52滚动。

图2是表示保持器14的说明图，表示将保持器14剖切为一半的状态。图3是表示保持器14的一部分的剖视图。保持器14能够沿着周向隔开规定间隔(等间隔)而保持多个滚珠13。因此，在保持器14中沿着周向形成有多个保持滚珠13的兜孔20。本实施方式的保持器14是所谓的冠型保持器，且具有环状部21和多个柱部22。环状部21设置于滚珠13的轴向一侧(在图1及图2中为右侧)。柱部22从该环状部21朝向轴向另一侧(在图1及图2中为左侧)延伸而设置。环状部21的轴向另一侧的周向上相邻的一对柱部22、22之间的空间成为收容滚珠13的兜孔20。

在本实施方式中，轴向是指与滚动轴承10的中心线C0(参照图1)平行的方向。将该中心线称为轴承中心线C0。内圈11、外圈12及保持器14的中心线与轴承中心线C0一致。将滚动轴承10的径向称为轴承径向。在图1及图3中，以双点划线示出的假想线C1与轴承中心线C0正交，沿着该假想线C1的方向成为轴承径向。

在图3中，环状部21的外周面24与外圈12的肩部55的内周面55A具有微小间隙A1地相对。由此，存在于轴向一侧的轴承外部的润滑油难以进入到轴承内部。轴承内部是指在内圈11与外圈12之间滚珠13所存在的区域。通过保持器14在径向上位移，环状部21的外周面24能够与肩部55的内周面55A接触。即，本实施方式的保持器14是通过外圈12进行径向的定位的外圈引导的结构。

环状部21的内周面25与内圈11的肩部53的外周面53A具有微小间隙A2地相对。由此，存在于轴向一侧的轴承外部的润滑油难以进入到轴承内部。在保持器14在径向上位移后的情况下，环状部21的内周面25不能与肩部53的外周面53A接触。

环状部21的轴向一侧的侧面23具有设置于径向内侧的第一面31和设置于径向外侧的第二面32。第一面31和第二面32在它们的边界33处弯折而形成，它们连续。即，环状部21的侧面23成为在第一面31及第二面32之间的边界33处弯折后的面。

第一面31是随着朝向径向外侧(即外圈12侧)而向轴向一侧倾斜的面。环状部21具有圆环形状，因此第一面31成为圆环状的锥面。第二面32是设置于第一面31的径向外侧，且相比第一面31的延长假想面K1位于轴向另一侧(即滚珠13侧)的面。由于环状部21具有圆环形状，因而第二面32成为圆环状的面。特别地，在本实施方式中，第二面32是沿着轴承中心线C0(图1)的正交假想面K2的圆环状的面。

在图3中，将第一面31相对于所述正交假想面K2的倾斜角度设为α。由于第二面32是所述正交假想面K2上的面，因而第二面32相对于该正交假想面K2的倾斜角度为零。

第一面31在环状部21的侧面23的靠径向外侧的区域与第二面32交叉。即，在侧面23的靠径向外侧的区域中形成边界33。第一面31的径向尺寸为L1，第二面32的径向尺寸为L2，第一面31在径向上比第二面32长(L1>L2)。由此，第一面31比第二面32大。

如前所述，由于第一面31相对于正交假想面K2以角度α倾斜，因而第一面31的延长假想面K1也相对于正交假想面K2以角度α倾斜。该第一面31的延长假想面K1在相比外圈12具有的所述曲面57的(轴向一侧的)起点57A靠轴向一侧处与外圈12交叉。即，延长假想面K1在曲面57上与外圈12交叉。

根据具备以上的结构的滚动轴承10(参照图1)，当内圈11旋转时，滚珠13及保持器14也向相同方向旋转。通过该旋转，如图4的箭头F所示，存在于滚动轴承10的轴向一侧的润滑油由于离心力而从内圈11侧向外圈12侧流动。在保持器14具有的环状部21的轴向一侧，润滑油沿着倾斜的第一面31流动，然后，在第一面31与第二面32之间的边界33处从侧面23离开。沿着第一面31流动的润滑油具有朝向径向外侧的成分(速度成分)，并且具有朝向轴向一侧的成分(速度成分)。由此，润滑油难以从环状部21与外圈12(肩部55)之间(间隙A1)进入。

特别地，在本实施方式中，如前所述，第一面31在径向上比第二面32长地构成。因此，第一面31较大，能够使润滑油沿着该第一面31朝向外圈12侧而稳定地流动，能够容易地给予润滑油朝向轴向一侧的成分。

在本实施方式中，保持器14是通过外圈12进行径向的定位的外圈引导的结构。因此，环状部21的外周面24成为与外圈12的肩部55的内周面55A具有间隙A1地相对并且能够与该内周面55A接触的接触面。由此，间隙A1较小，轴承外部的润滑油更加难以从环状部21的外周面24与肩部55的内周面55A之间进入到轴承内部。

在环状部21的轴向一侧的侧面23，在所述边界33处从侧面23离开后的润滑油的流动与第二面32之间形成有空间Q。因此，在边界33处从侧面23离开后的润滑油例如即使碰到肩部55而朝向轴向另一侧(在图4中，参照箭头f1)，润滑油的一部分也如图4的箭头f2所示在空间Q中形成涡，得到卷入在边界33处从侧面23离开后的润滑油的流动(F1)而朝向轴向一侧的机会。由此，能够减少从环状部21与外圈12(肩部55)之间(间隙A1)进入的润滑油。

如由图3所说明的那样，第一面31的延长假想面K1在相比外圈12的曲面57的起点57A靠轴向一侧处与外圈12交叉，而且，以这样交叉的方式设定第一面31的倾斜角度α。因此，沿着第一面31流动而在边界33处从侧面23离开后的润滑油的大部分碰到曲面57。润滑油通过沿着曲面57流动，而容易向轴向一侧流动，难以向轴承内部侧流动。其结果是，能够更有效地抑制润滑油进入到轴承内部的情况。

关于润滑油的流动，若增大第一面31的倾斜角度α，则轴向一侧的成分变大，润滑油难以从外圈12侧的间隙A1进入到轴承内部。但是，若增大倾斜角度α，则环状部21的内周面25的轴向尺寸T2(参照图3)减小。在这种情况下，润滑油会容易从内圈11侧的间隙A2进入。因此，在本实施方式中，抑制内周面25的轴向尺寸T2的减小。即，当将环状部21的轴向尺寸的最大值设为T1，将内周面25的轴向尺寸设为T2时，将轴向尺寸的最大值T1与内周面25的轴向尺寸T2之间的关系设为T2≥T1/2。由此，抑制内周面25的轴向尺寸T2的减小。以维持这样的关系，并且确保第一面31的径向尺寸L1较长的方式设定第一面31的倾斜角度α。具体而言，优选将倾斜角度α设为10°～15°。

在此，对在滚动轴承10(参照图1)中安装保持器14的作业进行说明。该作业如下所述地进行。首先，形成将多个滚珠13设置于内圈11与外圈12之间的状态。接着，使保持器14相对于多个滚珠13从轴向一侧接近，并从轴向一侧朝向另一侧按压保持器14的环状部21，形成使滚珠13一个一个收容于保持器14的各兜孔20的状态。此时，环状部21被夹具等朝向轴向另一侧按压，但特别地，环状部21的轴向一侧的侧面23成为被按压的面。按压保持器14的方向成为与轴承中心线C0平行的方向。

因此，在本实施方式中，该侧面23具有第二面32。如前所述，该第二面32成为沿着轴承中心线C0的正交假想面K2的圆环状的面。由此，能够将由圆环状的面构成的第二面32用作用于按压的面，沿与轴承中心线C0平行的方向按压第二面32。由此，保持器14的安装变得容易。

如上所述，根据本实施方式的滚动轴承10，在轴承旋转时，存在于轴向一侧的轴承外部的润滑油难以从保持器14的环状部21与外圈12之间进入到轴承内部。其结果是，能够减小轴承内部中的润滑油的搅拌阻力，从而能够减小滚动轴承10的旋转阻力。

在润滑油中有时含有例如磨损粉等比较硬的异物。在这种情况下，当轴承外部的润滑油容易进入到轴承内部时，在该润滑油中含有的异物可能会咬入到例如滚珠13与外圈轨道面52之间、滚珠13与内圈轨道面51之间。当异物咬入到轨道面51、52等时，会由于该异物而对轨道面51、52造成损伤，该损伤成为起点而产生剥离等，成为轴承寿命减少的原因。但是，根据本实施方式的滚动轴承10，由于润滑油难以进入到轴承内部，因而异物也难以进入，能够尽可能地防止轨道面51、52等的损伤。

如上公开的实施方式在所有方面都是示例，而不是限制性的实施方式。即，本发明的滚动轴承不局限于图示的方式，也可以是在本发明的范围内的其他的方式。在所述实施方式中，关于保持器14，对环状部21仅设置于轴向一侧的所谓的冠型的情况进行了说明。但是，也可以是除此之外的方式，虽未图示，但也可以是在轴向另一侧也设置有环状部的保持器。对滚动体是滚珠13的情况进行了说明，但也可以是圆柱滚子、圆锥滚子。

在所述实施方式中(参照图3)，对保持器14具有的环状部21的轴向一侧的侧面23具有第二面32，且该第二面32是沿着所述正交假想面K2的面的情况进行了说明。但是，第二面32也可以相对于正交假想面K2倾斜。不过，即使在这种情况下，第二面32也相比第一面31的延长假想面K1位于轴向另一侧。

在所述实施方式中(参照图3)，对环状部21的轴向一侧的侧面23包括第一面31和第二面32这两个面的情况进行了说明。但是，虽未图示，侧面23也可以具有三个面(三个以上的面)。例如，若参考图3进行说明，则可以是将第二面32设为相对于所述正交假想面K2稍微倾斜的锥面，在该第二面32的径向外侧形成第三面，在第一面与第二面之间的边界处具有弯折角度，并且在第二面与第三面的边界处也具有弯折角度。即使在这种情况下，第二面及第三面也相比第一面31的延长假想面K1位于轴向另一侧。

根据本发明，轴承外部的润滑油难以从保持器的环状部与外圈之间进入到轴承内部，能够减小润滑油的搅拌阻力，从而减小滚动轴承的旋转阻力。

Claims (5)

1.一种滚动轴承，具备：

内圈；

外圈；

多个滚动体，设置于所述内圈与所述外圈之间；及

环状的保持器，在周向上隔开间隔而保持多个所述滚动体，其中，

所述保持器具有设置于所述滚动体的轴向一侧的环状部和从该环状部朝向轴向另一侧延伸而设置的多个柱部，在周向上相邻的所述柱部之间成为收容所述滚动体的兜孔，

所述环状部的轴向一侧的侧面具有：第一面，从该侧面的径向内轴端朝向径向外侧延伸，并随着朝向径向外侧而向轴向一侧倾斜；及第二面，设置于该第一面的径向外侧，从该第一面的径向外侧端延伸至该侧面的径向外周端，且相比该第一面的延长假想面位于轴向另一侧，

所述第二面是沿着轴承中心线的正交假想面的圆环状的面。

2.根据权利要求1所述的滚动轴承，其中，

所述第一面在径向上比所述第二面长。

3.根据权利要求1或2所述的滚动轴承，其中，

所述外圈在轴向一侧的侧面与内周面之间具有凸起的曲面，

所述第一面的延长假想面在相比所述曲面的起点靠轴向一侧处与所述外圈交叉。

4.根据权利要求1或2所述的滚动轴承，其中，

所述环状部的外周面成为与所述外圈的一部分内周面具有间隙地相对并且能够与该内周面接触的接触面。

5.根据权利要求3所述的滚动轴承，其中，

所述环状部的外周面成为与所述外圈的一部分内周面具有间隙地相对并且能够与该内周面接触的接触面。

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