CN106989104A - 滚动轴承 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种滚动轴承，具备内圈、外圈、多个滚珠及在周向上隔开间隔而保持多个滚珠的环状的保持器。保持器具有轴向一侧的环状部和多个柱部，在环状部的轴向另一侧在周向上相邻的一对柱部之间为保持滚珠的兜孔。兜孔具有兜孔面，该兜孔面为沿着以轴承径向的假想线作为中心线的圆筒面的形状，在兜孔面的轴向一侧的底部设置有直线状突起，该直线状突起在与中心线平行的方向上较长。

Description

滚动轴承

在2015年12月25日提出的日本专利申请2015-253232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

本发明涉及一种滚动轴承。

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。在这样的滚动轴承中，特别是滚动体为滚珠的滚珠轴承的旋转阻力较小。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。

作为保持滚珠的保持器，已知有所谓的冠型保持器(例如，参照日本特开2014-66346号公报)。图6是表示以往的冠型保持器90的一部分的立体图。该冠型保持器90具有环状部91和多个柱部92。柱部92从该环状部91沿轴向延伸而设置。在周向上相邻的一对柱部92、92之间成为保持滚珠93的兜孔94。

如图6所示，兜孔94具有能够与滚珠93接触的兜孔面95。以往的兜孔面95具有沿着具有比滚珠93的直径稍大的直径的球面的形状。因此，兜孔面95与滚珠93的接触面积较大，从而保持器90与滚珠93之间的摩擦(摩擦转矩)较大。虽然滚动体为滚珠的滚珠轴承的旋转阻力比较小，但是期望进一步减小阻力而提高旋转性能。

发明内容

本发明的目的之一在于，提供一种能够减小滚珠与保持器之间的摩擦的滚动轴承。

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；多个滚珠，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珠，所述保持器具有轴向一侧的环状部和从该环状部向轴向另一侧延伸而设置的多个柱部，在该环状部的轴向另一侧在周向上相邻的一对所述柱部之间为保持所述滚珠的兜孔，所述兜孔具有兜孔面，该兜孔面为沿着以轴承径向的假想线作为中心线的圆筒面的形状，在所述兜孔面的轴向一侧的底部设置有直线状突起，该直线状突起在与所述中心线平行的方向上较长。

根据该滚动轴承，保持器的兜孔具有沿着圆筒面的形状的兜孔面，此外，由于在该兜孔面的轴向一侧的底部设置有直线状突起，因而滚珠与保持器(兜孔面)进行点接触。因此，滚珠与保持器的接触面积减小，而能够降低滚珠与保持器之间的摩擦(摩擦转矩)。

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实施的一方式的剖视图。

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是表示保持器的兜孔及其周围的说明图。

图4是从径向外侧观察兜孔及其周围的图。

图5是从轴向另一侧观察兜孔及其周围的图。

图6是表示以往的冠型保持器的一部分的立体图。

具体实施方式

以下，基于附图来说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的滚动轴承的实施的一方式的剖视图。该滚动轴承10具备内圈11、外圈12、多个滚珠(滚动体)13及环状的保持器14。滚珠13设置于这些内圈11与外圈12之间。保持器14在周向上隔开间隔地保持这些滚珠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由轴承钢或碳素钢构成。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型来制造。通过使保持器14由树脂制成，容易在后面说明的兜孔面25上形成较小的直线状突起23。

内圈11为圆筒状的构件，在其外周面上设置有供滚珠13滚动的凹槽状的内圈轨道面51。外圈12为圆筒状的构件，在其内周面上设置有供滚珠13滚动的凹槽状的外圈轨道面52。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以由保持器14保持的状态在内圈轨道面51和外圈轨道面52上滚动。

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的兜孔20及其周围的说明图。图4是从径向外侧观察兜孔20及其周围的图。保持器14能够沿着周向隔开规定间隔(等间隔)地保持多个滚珠13。因此，在保持器14中在周向上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。保持器14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(图1及图2中为右侧)。柱部22从该环状部21向轴向另一侧(图1及图2中为左侧)延伸而设置。在环状部21的轴向另一侧在周向上相邻的一对柱部22、22之间的空间成为兜孔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。

如图2～图4所示，保持器14的兜孔20具有作为沿着假想的圆筒面的形状的兜孔面25。该圆筒面是以所述轴承径向的假想线C1作为中心线的面。即，构成兜孔面25的所述圆筒面的中心线与假想线C1一致。下面，有时将所述圆筒面的中心线的标号设为C1来进行说明。

如图4所示，所述圆筒面的直径D比滚珠13的直径d稍大。因此，在兜孔面25与滚珠13之间形成有间隙，通过该间隙，保持器14能够相对于滚珠13稍微进行位移。由于滚珠13为球体，因而能够与沿着圆筒面的形状的兜孔面25或设置于该兜孔面25的后述的直线状突起23进行点接触。

如图1所示，环状部21的外周面24与外圈12的肩部18的内周面19具有微小间隙地相对。由此，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18的内周面19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。

图5是从轴向另一侧观察兜孔20及其周围的图。如图4及图5所示，兜孔面25如前所述具有沿着圆筒面的形状。在该兜孔面25的轴向一侧的底部26设置有朝向兜孔中心P突出的直线状突起23。如图3及图5所示，直线状突起23由在与中心线C1平行的方向上较长，且在保持器14的外周面16与内周面17之间连续地设置的突条构成。所述兜孔中心P是中心线C1上的点，特别是中心线C1与滚珠13的节圆S(参照图5)的交点。

关于直线状突起23，剖面形状并不沿着长边方向变化，如图4所示，具有凸起的圆弧形状。即，直线状突起23在从径向观察的剖面上具有凸起的圆弧形状。在本实施方式中，兜孔面25内的除了直线状突起23以外的区域具有沿着所述圆筒面的没有凸起的平滑面27。直线状突起23的突出高度H(参照图3及图4)设定得比兜孔面25的半径(D/2)与滚珠13的半径(d/2)之差(D/2-d/2)大。该突出高度H设定得比所述差(D/2-d/2)的2倍小。

在图4中，保持器14在兜孔20的轴向另一侧具有一对相对部31、32。一对相对部31、32隔开间隔W在周向上相对，该间隔比沿着所述圆筒面的形状的兜孔面25的直径D小。周向一侧的相对部31具有面向周向另一侧的笔直面33。周向另一侧的相对部32具有面向周向一侧的笔直面34。一侧的笔直面33与另一侧的笔直面34平行，两者隔开间隔W地相对。在周向上相邻的柱部22、22的端部侧(轴向另一侧)，周向的间隔在笔直面33、34之间为最小(窄)。

在图1及图3中，笔直面33成为在与轴承中心线C0平行的第一方向上较大，且在与该第一方向正交的第二方向上较大的平面。笔直面33成为四边形(梯形)的面。另一侧的笔直面34是与一侧的笔直面33相同的形状，且成为四边形(梯形)的面。在图3中，将所述第一方向的尺寸设为X1，将所述第二方向的尺寸设为X2。尺寸X1设定得比直线状突起23的突出高度H大，例如，优选设为几毫米(2毫米)以上。

这样，在本实施方式的保持器14中，一对相对部31、32成为分别具有相互平行的笔直面33、34的结构。一对相对部31、32在笔直面33、34的轴向另一侧还具有彼此的间隔随着朝向轴向另一侧而变大的倾斜面35、36。在将保持器14向滚珠组装时，利用该倾斜面35、36引导保持器14，容易地使保持器14(兜孔20)装入滚珠13。

如上所述，在本实施方式的滚动轴承10中，保持器14的兜孔20具有沿着以轴承径向的假想线作为中心线C1的假想圆筒面的形状的兜孔面25。在该兜孔面25的轴向一侧的底部26设置有在与所述中心线C1平行的方向上较长的直线状突起23。根据这样的构成，滚珠13与保持器14的兜孔面25进行点接触。因此，滚珠13与保持器14的接触面积减小，能够减小滚珠13与保持器14之间的摩擦(摩擦转矩)。其结果是，能够提高滚动轴承10的旋转性能。

例如，若参考图4进行说明，则当保持器14相对于滚珠13向轴向另一侧位移时，直线状突起23与滚珠13进行点接触。如前所述，兜孔面25内的除了直线状突起23以外的区域具有沿着所述圆筒面的没有凸起的平滑面27。因此，在保持器14相对于滚珠13向轴向一侧位移的情况下，滚珠13与兜孔面25(平滑面27)进行点接触。特别地，若保持器14向轴向一侧位移，则能够在兜孔面25内的相对部31、32侧的两个区域与滚珠13进行点接触(在两点进行接触)。若滚珠13与保持器14相对地在周向上位移，则滚珠13在兜孔面25的周向一侧或周向另一侧的区域进行点接触。直线状突起23在与所述假想的圆筒面的中心线C1平行的方向上较长地形成(参照图3)。由此，即使保持器14在径向上位移，与滚珠13的接触状态也能保持为点接触。由以上所述，根据本实施方式的滚动轴承10，滚珠13与保持器14的接触面积减小，能够减小滚珠13与保持器14之间的摩擦。

并且，通过在兜孔面25设置有直线状突起23，而能够减小滚珠13与兜孔面25之间的轴向的间隙。因此，能够抑制保持器14相对于滚珠13的轴向的松动，能够使保持器14稳定地旋转。

当滚动轴承10旋转时，滚珠13的中心Q(参照图4)与兜孔20的中心P在周向上错开。在本实施方式中，如前所述，直线状突起23在从径向观察的剖面上具有凸起的圆弧形状。因此，即使滚珠13的中心Q与兜孔20的中心P在周向上错开，滚珠13与直线状突起23也能够以点进行接触。

在保持器14中，兜孔20成为朝向轴向另一侧开口的形状。在兜孔面25的轴向一侧的底部26设置有直线状突起23。由此，滚珠13成为稍微靠兜孔20的开口侧(轴向另一侧)的配置。即，如前所述，直线状突起23的突出高度H设定得比兜孔面25的半径(D/2)与滚珠13的半径(d/2)之差(D/2-d/2)大。由此，由于滚珠13与直线状突起23接触，兜孔20的中心P与滚珠13的中心Q不一致。

因此，相比于没有直线状突起23的情况，容易发生兜孔20要从滚珠13脱离的动作。但是，在本实施方式中，如前所述，保持器14在兜孔20的轴向另一侧具有以比兜孔面25的直径D小的间隔W在周向上相对的一对相对部31、32。这些一对相对部31、32分别具有相互平行的笔直面33、34。因此，即使容易发生兜孔20要从滚珠13脱离的动作，并且，即使由于该动作而一对相对部31、32要相对于滚珠13通过，由于这些相对部31、32具有相互平行的笔直面33、34，因而相对部31、32也难以相对于滚珠13通过。由此，能够完全地抑制滚珠13和兜孔20脱离的情况。由此，能够抑制保持器14要从滚珠13脱落的情况。

在图6所示的以往的冠型保持器90的情况下，在周向上相邻的柱部92、92的端部侧，周向的间隔最小的部位是在兜孔94的开口侧的兜孔面95的缘部96。在以往的结构的情况下，缘部96具有角形状。因此，如果发生兜孔94要从滚珠93脱离的动作，由于该动作而缘部96稍微越过滚珠93(的最大部)，则滚珠93和兜孔94会容易地脱离。相对于此，根据所述实施方式的结构(图4所示的结构)，在周向上相邻的柱部22、22的端部侧，周向的间隔最小的部位是处于兜孔20的开口侧的相对部31、32的笔直面33、34。这些笔直面33、34在轴向上具有规定的尺寸X1(参照图3)。因此，即使发生兜孔20要从滚珠13脱离的动作，由于该动作，在柱部22、22的端部周向的间隔最小的部位(称为最小部位)由于保持器14的弹性变形要越过滚珠13，则由于在该要越过的方向上存在有尺寸X1的笔直面33、34，所述最小部位也难以完全超过滚珠13的最大部分，能够抑制滚珠13和兜孔20脱离的情况。

在图6所示的以往的冠型保持器90的情况下，在各柱部92的端部设置有一对爪部97、97，在这些爪部97、97之间设置有空间K。相对于此，如图2所示在本实施方式中，在柱部22中未设置以往那样的爪部97、一对爪部97、97之间的空间K。本实施方式的柱部22分别包含相对部31、32作为该柱部22的一部分，并且在轴向另一侧具有实心部37。实心部37具有阻碍各柱部22中的相对部31、32的周向的变形的功能。实心部37为一对相对部31、32之间的部分，这些实心部37及相对部31、32一体地形成作为柱部22的一部分。即，本实施方式的柱部22的轴向另一侧具有实心结构。由此，在保持器14将滚珠13保持于兜孔20的状态下，相对部31、32难以以在周向上扩大的方式变形。其结果是，能够更有效地抑制滚珠13和兜孔20脱离的情况。

通过在兜孔面25形成直线状突起23，而在该直线状突起23的两侧形成滚珠13不能接触的区域。能够在该区域事先积存润滑油(润滑脂)，能够将积存的润滑油(润滑脂)缓慢地使用于润滑。

如上所述公开的实施方式在所有的方面都是示例而不是限制性的内容。即，本发明的滚动轴承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。在前述实施方式中，对保持器14通过外圈12进行径向的定位的外圈引导的滚动轴承10的情况进行了说明。然而，除此之外，也可以是环状部21的内周面能够与内圈11的肩部接触，而成为内圈引导的滚动轴承。即使在这样的情况下，也在沿着圆筒面的形状的兜孔面设置有直线状突起等。

根据本发明，滚珠与保持器的接触面积减小，而能够减小滚珠与保持器之间的摩擦。其结果是，能够提高滚动轴承的旋转性能。

Claims (5)

1.一种滚动轴承，具备：

内圈；

外圈；

多个滚珠，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珠，其中，

所述保持器具有轴向一侧的环状部和从该环状部向轴向另一侧延伸而设置的多个柱部，在该环状部的轴向另一侧在周向上相邻的一对所述柱部之间为保持所述滚珠的兜孔，

所述兜孔具有兜孔面，该兜孔面为沿着以轴承径向的假想线作为中心线的圆筒面的形状，

在所述兜孔面的轴向一侧的底部设置有直线状突起，该直线状突起在与所述中心线平行的方向上较长。

2.根据权利要求1所述的滚动轴承，其中，

所述保持器在所述兜孔的轴向另一侧具有一对相对部，该一对相对部隔开比沿着所述圆筒面的形状的所述兜孔面的直径小的间隔而在周向上相对，

一对所述相对部分别具有相互平行的笔直面。

3.根据权利要求1所述的滚动轴承，其中，

所述直线状突起在从径向观察的剖面上具有凸起的圆弧形状。

4.根据权利要求2所述的滚动轴承，其中，

所述直线状突起在从径向观察的剖面上具有凸起的圆弧形状。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的滚动轴承，其中，

所述兜孔面内的除了所述直线状突起以外的区域具有沿着所述圆筒面的平滑面。