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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Wälzlager und einen Käfig.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Ein Wälzlager enthält einen Innenring, einen Außenring, eine Mehrzahl von Wälzelementen, die zwischen dem Innenring und dem Außenring bereitgestellt sind, und einen ringförmigen Käfig. In einem Fall eines Kugellagers, dessen Wälzelemente Kugeln sind, ist ein sogenannter Schnappkäfig, der aus Harz gemacht ist, genutzt. Der Schnappkäfig enthält einen ringförmigen Körper, der näher auf einer ersten Seite in der axialen Richtung des Schnappkäfigs als die Wälzelemente positioniert ist, und eine Mehrzahl von Käfigzacken. Die Käfigzacken sind bereitgestellt, um sich zu einer zweiten Seite in der axialen Richtung von dem ringförmigen Körper zu erstrecken. Die japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr.
2003-35317 (
JP 2003-35317 A ) beschreibt ein Wälzlager, das einen Schnappkäfig enthält.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Ein Wälzlager wird durch Schmiermittel, wie beispielsweise Fett, geschmiert. Wenn das Wälzlager rotiert, insbesondere mit hoher Geschwindigkeit, kann das Schmiermittel durch eine Zentrifugalkraft zu einer Außenringseite spritzen. In diesem Fall wird das Schmiermittel unzureichend auf einer Innenringseite, so dass ein Schmiermittelzustand sich verschlechtern könnte.
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Angesichts dessen ist es eine Aufgabe dieser Offenbarung, ein Wälzlager, das Unzulänglichkeiten des Schmiermittels auf der Innenringseite beschränken kann, und einen Käfig bereitzustellen, der das Wälzlager ermöglicht.
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Ein Wälzlager gemäß einem ersten Aspekt dieser Offenbarung enthält einen Innenring, einen Außenring, eine Mehrzahl von Wälzelementen und einen ringförmigen Käfig. Der Innenring enthält eine Innenringlaufbahn auf einem Außenumfang des Innenrings. Ein Außenring enthält eine Außenringlaufbahn auf einem Innenumfang des Außenrings. Die Wälzelemente sind zwischen der Innenringlaufbahn und der Außenringlaufbahn bereitgestellt. In dem ringförmigen Käfig sind die Wälzelemente in Intervallen in der Umfangsrichtung des Käfigs gehalten. Der Käfig enthält: einen ringförmigen Körper, der näher an einer ersten Seite in einer axialen Richtung des Käfigs als die Wälzelemente positioniert ist; eine Mehrzahl von Käfigzacken, die bereitgestellt sind, um sich von einem radialen Außenteil des ringförmigen Körpers zu einer zweiten Seite in der axialen Richtung zu erstrecken; und Führungsabschnitte, die innerhalb der Käfigzacken in der radialen Richtung des Käfigs positioniert sind, so dass die Führungsabschnitte sich von einem radialen Innenteil des ringförmigen Körpers zu der zweiten Seite der axialen Richtung erstrecken, wobei die Führungsabschnitte konfiguriert sind, den Käfig durch Kontaktmachen mit der Innenringlaufbahn zu positionieren. Taschen, in welchen die Wälzelemente aufbewahrt sind, sind bereitgestellt, so dass jede der Taschen zwischen den Käfigzacken, die benachbart zueinander in der Umfangsrichtung sind, positioniert ist. Der Käfig hat eine Nut, die zwischen jedem der Käfigzacken und einem Korrespondierenden der Führungsabschnitte bereitgestellt ist, um die Taschen, die benachbart zueinander in der Umfangsrichtung sind, zu verbinden, wobei die Nut konfiguriert ist, so dass Schmiermittel in der Nut vorliegt und eine Nutbreite der Nut in der radialen Richtung in der Mitte der Nut in der Umfangsrichtung vergrößert ist.
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In dem Wälzlager wird Schmiermittel in der Nut zwischen dem Käfigzacken und dem Führungsabschnitt zurückbehalten und das Schmiermittel fließt durch die Nut. Das Schmiermittel liegt in der Nut des Käfigs vor und das Schmiermittel ist von der Nut zu der Innenringseite durch die Wälzelemente zugeführt, wobei es somit möglich ist, eine Unzulänglichkeit des Schmiermittels auf der Innenringseite zu beschränken.
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Zusätzlich kann eine radiale Außenfläche von jedem der Führungsabschnitte eine Form aufweisen, die in der Mitte der radialen Außenfläche in der Umfangsrichtung ausgespart ist. Jedoch kann eine radiale Innenfläche von jedem der Käfigzacken eine Form haben, die in der Mitte der radialen Innenfläche in der Umfangsrichtung ausgespart ist. In dieser Konfiguration hat die Nut zwischen dem Käfigzacken und dem Führungsabschnitt eine Form, deren Nutbreite in der radialen Richtung in der Mitte der Nut in der Umfangsrichtung vergrößert ist. Zusätzlich bewegt sich das Schmiermittel in der radialen Richtung wegen der Zentrifugalkraft in der Nut nach außen. Dementsprechend ist in der obigen Konfiguration ein hohes Schmiermittel-Rückhaltevermögen erreicht.
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Zusätzlich kann jeder der Käfigzacken ein Mangelabschnitt enthalten, der von einer ersten Seite von jedem der Käfigzacken zu einer zweiten Seite von jedem der Käfigzacken in der axialen Richtung bereitgestellt ist, so dass der Mangelabschnitt zu der zweiten Seite in der axialen Richtung und zu einer Außenseite in der radialen Richtung offen ist. Jeder der Käfigzacken kann ein Paar von Käfigzackenkörpern, so dass die Käfigzackenkörper auf beiden Seite des Mangelabschnitts in der Umfangsrichtung bereitgestellt sind, und eine Rippe enthalten, die zwischen den Käfigzackenkörpern bereitgestellt ist und einen Teil einer Außenwand in der radialen Richtung der Nut ausbildet. In diesem Fall ist der Mangelabschnitt in dem Käfigzacken gebildet. Dementsprechend ist das Gewicht der Käfigzacke reduziert, wobei es somit möglich gemacht ist, eine Zentrifugalkraft, die auf den Käfig ausgeübt ist, zu vermindern. Sogar wenn die Käfigzacke mit dem Mangelabschnitt bereitgestellt ist, ist das Schmiermittel in der Nut, die innerhalb des Mangelabschnitts in der radialen Richtung bereitgestellt ist, zurückbehalten.
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Zusätzlich enthält ein Käfig gemäß einem zweiten Aspekt dieser Offenbarung einen ringförmigen Körper, eine Mehrzahl von Käfigzacken und Führungsabschnitte. Der ringförmige Körper ist näher an einer ersten Seite in der axialen Richtung des Käfigs positioniert als Wälzelemente, die in einem Wälzlager bereitgestellt sind. Die Käfigzacken sind bereitgestellt, um sich von einem radialen Außenteil des ringförmigen Körpers zu einer zweiten Seite in der axialen Richtung zu erstrecken. Die Führungsabschnitte sind innerhalb der Käfigzacken in der radialen Richtung des Käfigs positioniert, so dass die Führungsabschnitte sich von einem radialen Innenteil des ringförmigen Körpers zu der zweiten Seite in der axialen Richtung erstrecken, wobei die Führungsabschnitte konfiguriert sind, den Käfig durch Kontaktmachen mit einer Laufbahn eines Innenrings, der in dem Wälzlager bereitgestellt ist, zu positionieren. Taschen, in welchen die Wälzelemente aufbewahrt sind, sind bereitgestellt, so dass jede der Taschen zwischen den Käfigzacken, die benachbart zueinander in der Umfangsrichtung des Käfigs sind, positioniert ist. Der Käfig hat eine Nut, die zwischen jedem der Käfigzacken und einem Korrespondierenden der Führungsabschnitte bereitgestellt ist, um die Taschen, die benachbart zueinander in der Umfangsrichtung sind, zu verbinden, wobei die Nut konfiguriert ist, so dass Schmiermittel in der Nut vorliegt und eine Nutbreite der Nut in der radialen Richtung in der Mitte der Nut in der Umfangsrichtung vergrößert ist.
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In dem Käfig ist das Schmiermittel in der Nut zwischen dem Käfigzacken und dem Führungsabschnitt zurückbehalten und das Schmiermittel läuft durch die Nut. Das Schmiermittel liegt in der Nut des Käfigs vor und das Schmiermittel ist von der Nut zu der Innenringseite des Wälzlagers durch die Wälzelemente zugeführt, wobei es somit möglich gemacht ist, eine Unzulänglichkeit des Schmiermittels auf der Innenringseite einzuschränken.
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Mit den Aspekten dieser Offenbarung ist es möglich eine Unzulänglichkeit des Schmiermittels auf der Innenringseite des Wälzlagers einzuschränken.
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Figurenliste
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Merkmale, Vorteile und technische und industrielle Signifikanz von beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung werden unten mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente kennzeichnen und wobei:
- 1 eine Schnittansicht eines Wälzlagers ist;
- 2 eine perspektivische Ansicht eines Käfigs ist;
- 3 eine Schnittansicht ist, die den Käfig und seinen Umfangsbereich aufzeigt;
- 4 eine vergrößerte Ansicht eines Teils des Käfigs bei Betrachtung von einer zweiten Seite in der axialen Richtung ist;
- 5 eine Schnittansicht ist, die entlang eines Pfeiles V in 4 aufgenommen ist;
- 6 eine vergrößerte Ansicht eines Teils des Käfigs bei Betrachtung von außen in der radialen Richtung ist;
- 7 eine vergrößerte Ansicht eines Teils des Käfigs bei Betrachtung von der zweiten Seite in der axialen Richtung ist und eine Modifikation einer Nut aufzeigt; und
- 8 einer Ansicht ist, um den Fluss von Fett zu beschreiben.
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Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 ist eine Schnittansicht eines Wälzlagers. Das Wälzlager 10, das in 1 aufgezeigt ist, enthält einen Innenring 11, einen Außenring 12, eine Mehrzahl von Wälzelementen, die zwischen dem Innenring 11 und dem Außenring 12 bereitgestellt ist, und einen ringförmigen Käfig 14. Die Wälzelemente in dieser Offenbarung sind Kugeln 13 und das Wälzlager 10 ist ein Kugellager (Tiefnutkugellager). Das Wälzlager 10 in dieser Offenbarung benutzt Fett als Schmiermittel. Es ist zu beachten, dass das Schmiermittel Öl sein kann. 1 zeigt einen Abschnitt auf, der eine Mittellinie C (auch als eine „Lagermittellinie C“ bezeichnet) des Wälzlagers 10 enthält.
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In dieser Offenbarung korrespondiert eine Richtung entlang der Mittellinie C des Wälzlagers 10 mit der Axialrichtung des Wälzlagers 10 und ist als die „axiale Richtung“ bezeichnet. Die axiale Richtung enthält auch eine Richtung parallel zu der Mittellinie C. Die rechte Seite in 1 ist als eine erste Seite in der axialen Richtung definiert und die linke Seite in 1 ist als eine zweite Seite in der axialen Richtung definiert. Eine Richtung senkrecht zu der Lagermittellinie C korrespondiert mit der radialen Richtung des Wälzlagers 10 und ist nur als die „radiale Richtung“ bezeichnet. Eine Richtung, wo das Wälzlager 10 (der Innenring 11 in dieser Offenbarung) um die Lagermittellinie C rotiert, korrespondiert mit der Umfangsrichtung des Wälzlagers 10 und ist nur als die „Umfangsrichtung“ bezeichnet.
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Das Wälzlager 10, das in 1 aufgezeigt ist, enthält zusätzlich Dichtungen 15 auf beiden Seiten des Wälzlagers 10 in der axialen Richtung. Die Dichtung 15 verhindert, dass Fett in einem ringförmigen Raum 16 (auch als „Lagerinnenseite“ bezeichnet), der zwischen dem Innenring 11 und dem Außenring 12 gebildet ist, nach außen (Lageraußenseite) ausläuft. Zusätzlich hat die Dichtung 15 auch eine Funktion, um zu verhindern, dass fremde Materie in der Lageraußenseite in die Lagerinnenseite eintritt.
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Der Innenring 11 ist ein ringförmiges Teil und eine Innenringlaufbahn 21, mit welcher die Kugeln 13 Rollkontakt machen, ist auf dem Außenumfang des Innenrings 11 gebildet. In dem Abschnitt, der in 1 aufgezeigt ist die Innenringlaufbahn 21 durch eine Nut ausgebildet, die in einer ausgesparten Bogenform gebildet ist, die einen etwas größeren Radius als der Radius der Kugeln 13 hat. Jeweilige ausgesparte Nuten 23 sind auf jeweiligen äußeren Umfangsflächen von beiden Seitenabschnitten des Innenrings 11 in der axialen Richtung gebildet. Die ausgesparten Nuten 23 sind den jeweiligen inneren Umfangsabschnitten der Dichtung 15 über jeweilige Spalte zugewandt. Labyrinthspalte sind durch die Spalte ausgebildet.
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Der Außenring 12 ist ein ringförmiges Teil und eine Außenringlaufbahn 22, mit welcher die Kugeln 13 Rollkontakt machen, ist auf dem Innenumfang des Außenrings 12 gebildet. In dem Abschnitt, der in 1 aufgezeigt ist, ist die Außenringlaufbahn 22 durch eine Nut ausgebildet, die in einer ausgesparten Bogenform gebildet ist, die einen etwas größeren Radius als der Radius der Kugeln 13 hat. Jeweilige Dichtungsnuten 24 sind auf jeweiligen inneren Umfangsflächen von beiden Seitenabschnitten des Außenrings 12 in der axialen Richtung gebildet. Jeweilige äußere Umfangsabschnitte der Dichtung 15 sind an den Dichtungsnuten 24 angebracht.
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Die Kugeln 13 sind zwischen der Innenringlaufbahn 21 und der Außenringlaufbahn 22 bereitgestellt. Wenn das Wälzlager 10 (der Innenring 11) rotiert, rollen die Kugeln 13 auf der Innenringlaufbahn 21 und der Außenringlaufbahn 22.
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2 ist eine perspektivische Ansicht des Käfigs 14. 3 ist eine Schnittansicht, die den Käfig 14 und seinen Umfangsbereich aufzeigt. Der Käfig 14 enthält einen ringförmigen Körper (ringförmigen Abschnitt) 31, eine Mehrzahl von Käfigzacken (Säulenabschnitten) 32 und Führungsabschnitte 33. Der ringförmige Körper 31 ist ein Teil, der eine ringförmige Form hat und näher auf der ersten Seite in der axialen Richtung als die Kugeln 13 positioniert ist. All die Käfigzacken 32 haben die gleiche Form. Die Käfigzacken 32 sind bereitgestellt, um sich von einem radialen Außenteil 31 a (siehe 3) des ringförmigen Körpers 31 zu der zweiten Seite in der axialen Richtung zu erstrecken. Ein Raum zwischen den Käfigzacken 32, die in einem Paar bereitgestellt sind, um benachbart zueinander in der Umfangsrichtung zu sein, dient als eine Tasche 30, in welcher die Kugel 13 aufbewahrt ist, wobei der Raum auf der zweiten Seite in der axialen Richtung von dem ringförmigen Körper 31 gebildet ist. Eine Mehrzahl von Taschen 30 ist entlang der Umfangsrichtung gebildet.
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Die Führungsabschnitte 33 sind innerhalb der Käfigzacken 32 in der radialen Richtung bereitgestellt. Die Führungsabschnitte 33 sind bereitgestellt, um sich von einem radialen Innenteil 31b des ringförmigen Körpers 31 zu der zweiten Seite in der axialen Richtung zu erstrecken. Ein Spalt in der radialen Richtung ist zwischen dem Käfigzacken 32 und dem Führungszacken 33 bereitgestellt. Der Spalt dient als eine Nut 17, die die Taschen 30 verbindet, die in einem Paar bereitgestellt sind, um benachbart zueinander in der Umfangsrichtung zu sein.
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Hierbei kann der Käfig 14 die Kugeln 13 in Intervallen in der Umfangsrichtung halten. Ein Teil (ein Käfigzackenkörper 38 (später beschrieben)) des Käfigzackens 32, der Teil, der eine Fläche 28, die der Umfangsrichtung zugewandt ist, hat, dient als ein erster Teil der Tasche 30. Die Fläche 28 ist parallel zu einer virtuellen Ebene, die die Lagermittellinie C und die Mitte der Tasche 30 enthält, und die Flächen 28, die einander zugewandt sind, sind in dem gleichen Abstand von der virtuellen Ebene bereitgestellt. Die Kugel 13 kann Kontakt mit den Flächen 28 machen. Ein Teil des ringförmigen Körpers 31, der Teil, der eine Fläche 29, die der zweiten Seite in der axialen Richtung zugewandt ist, hat, dient als ein zweiter Teil der Tasche 30. Die Fläche 29 ist eine Ebene entlang einer Fläche, die senkrecht zu der Lagermittellinie C ist. Die Kugel 13 kann Kontakt mit der Fläche 29 machen. Der Käfig 14 ist aus Harz (synthetischem Harz), wie beispielsweise Polyamid, gemacht und ist durch Spritzgießen hergestellt. Der ringförmige Körper 31, die Käfigzacken 32 und die Führungsabschnitte 33 sind integral gegossen und der Käfig 14 ist durch ein einziges Teil ausgebildet.
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Das Folgende beschreibt weiter den Führungsabschnitt 33. Der Führungsabschnitt 33 ist bereitgestellt, um sich von dem radialen Innenteil 31b (siehe 3) des ringförmigen Körpers 31 zu der zweiten Seite in der axialen Richtung zu erstrecken. Der Führungsabschnitt 33 enthält einen Führungsabschnittskörper 61, der mit dem ringförmigen Körper 31 verbunden ist, und einen Auskragungsabschnitt 35, der auf der Innenseite in der radialen Richtung eines zweiten Seitenteils des Führungsabschnittskörpers 61 in der axialen Richtung bereitgestellt ist. Der Auskragungsabschnitt 35 kragt zu der Seite des Innenrings 11 aus. Ein Teil des Auskragungsabschnitts 35 kann Kontakt mit der Innenringlaufbahn 21 machen.
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In einem Zustand, in dem die Mittellinie des Käfigs 14 mit der Lagermittellinie C (in einem Zustand von 3) übereinstimmt, ist ein Spalt zwischen dem Auskragungsabschnitt 35 und der Innenringlaufbahn 21 gebildet. Wenn der Käfig 14 in der radialen Richtung von diesem Zustand verschoben ist, macht der Auskragungsabschnitt 35 Kontakt mit der Innenringlaufbahn 21 von der radialen Richtung. Hierbei ist die Verschiebung des Käfigs 14 in der radialen Richtung beschränkt. Wenn der Käfig 14 zu der ersten Seite in der axialen Richtung von dem Zustand von 3 verschoben ist, macht der Auskragungsabschnitt 35 Kontakt mit der Innenringlaufbahn 21 von der axialen Richtung. Hierbei ist die Verschiebung des Käfigs 14 zu der ersten Seite in der axialen Richtung beschränkt. Es ist zu beachten, dass, wenn der Käfig 14 zu der zweiten Seite in der axialen Richtung von dem Zustand von 3 verschoben ist, die Fläche 29 des ringförmigen Körpers 31 Kontakt mit der Kugel 13 macht. Hierbei ist die Verschiebung des Käfigs 14 zu der zweiten Seite in der axialen Richtung beschränkt.
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Somit hat der Führungsabschnitt 33 eine Funktion die Bewegung des Käfigs 14 in der radialen Richtung und der axialen Richtung zu beschränken. Das heißt, der Führungsabschnitt 33 positioniert den Käfig 14 durch Kontaktmachen mit der Innenlaufbahn 21. Wenn der Führungsabschnitt 33 Kontakt (Gleitkontakt) mit der Innenringlaufbahn 21 macht, ist die Rotation des Käfigs 14 geführt. Das heißt, der Käfig 14 in dieser Offenbarung dient als ein Laufbahnführungskäfig (Innenringlaufbahnführungskäfig).
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4 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils des Käfigs 14 bei Betrachtung von der zweiten Seite in der axialen Richtung. 5 ist eine Schnittansicht, die entlang eines Pfeils V in 4 aufgenommen ist. Es ist zu beachten, dass 3 eine Schnittansicht ist, die entlang eines Pfeils III in 4 aufgenommen ist. 6 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils des Käfigs 14 bei Betrachtung von außen in der radialen Richtung. Wie in 4, 5, 6 aufgezeigt ist, enthält der Käfigzacken 32 einen Mangelabschnitt 37. Der Mangelabschnitt 37 ist von der ersten Seite des Käfigzackens zu der zweiten Seite davon in der axialen Richtung bereitgestellt, so dass der Mangelabschnitt 37 zu der zweiten Seite in der axialen Richtung und zu der Außenseite in der radialen Richtung geöffnet ist.
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Da der Mangelabschnitt 37 bereitgestellt ist, enthält der Käfigzacken 32 ein Paar von Käfigzackenkörpern (Säulenkörpern) 38, so dass die Käfigzackenkörper 38 auf beiden Seiten des Mangelabschnitts 37 in der Umfangsrichtung bereitgestellt sind. Jeder der Käfigzackenkörper 38 bildet einen ersten Teil 30a der Tasche 30 (siehe 6). Es ist zu beachten, dass der verbleibende zweite Teil 30b der Tasche 30 durch den ringförmigen Körper 31 ausgebildet ist. Eine Rippe 40 ist zwischen den Käfigzackenkörpern 38 bereitgestellt. Die Rippe 40 hat eine Plattenform, die eine radiale Dimension hat, die kleiner als die des Käfigzackenkörpers 38 ist.
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Wie in 6 aufgezeigt, ist der Rippenabschnitt 40 in dem Mangelabschnitt 37 bereitgestellt und verbindet den ringförmigen Körper 31 mit den Käfigzackenkörpern 38. Die Rippe 40 ist an einer Position bereitgestellt, die näher an der Innenseite in der radialen Richtung zwischen Käfigzackenkörpern 38 ist (siehe 4,5). Die Rippe 40 (ein Gravitationszentrum P der Rippe 40) ist radial innerhalb einer Mittellinie S (siehe 5) in der radialen Richtung des Käfigzackenkörpers 38 bereitgestellt. Wie in 6 aufgezeigt, sind eine Seitenfläche 40a der Rippe 40 auf der zweiten Seite in der axialen Richtung und eine Seitenfläche 38a des Käfigzackenkörpers 38 auf der zweiten Seite in der axialen Richtung auf derselben Ebene vorliegend. Die Ebene ist eine Ebene, die senkrecht zu der Lagermittellinie C ist. Die Rippe 40 bedeckt die Nut 17 von der Außenseite in der radialen Richtung, so dass Fett in der Nut 17 schwierig nach außen in der radialen Richtung entweichen kann.
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Wie in 4 aufgezeigt verbindet die Nut 17 die Taschen 30, die in einem Paar bereitgestellt sind, um benachbart zueinander in der Umfangsrichtung zu sein. Die Nut 17 ist eine ausgesparte Nut, in welcher Fett (Schmiermittel) vorliegen kann. Die Nut 17 ist ein Raum, der durch die Käfigzacke 32 und durch den Führungsabschnitt 33 in der radialen Richtung umgegeben ist. Die Nut 17 ist zu der zweiten Seite in der axialen Richtung geöffnet und die erste Seite der Nut 17 in der axialen Richtung ist durch den ringförmigen Körper 31 geschlossen. Die Nutbreite der Nut 17 ist in der radialen Richtung in der Mitte der Nut 17 in der Umfangsrichtung vergrößert. In 4 ist die Dimension der Nutbreite in der Mitte der Nut 17 in der Umfangsrichtung „Wa“ und die Dimension der Nutbreite von jeder Seite der Nut 17 in der Umfangsrichtung ist „Wb“. Die Nutbreite erfüllt Wa > Wb.
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Der Führungsabschnitt 33 bildet eine Innenwand in der radialen Richtung der Nut 17 aus. Die Rippe 40 bildet einen ersten Teil einer Außenwand in der radialen Richtung der Nut 17 aus und die Käfigzackenkörper 38 auf beiden Seiten der Rippe 40 bilden einen zweiten Teil (verbleibenden Teil) der Außenwand in der radialen Richtung der Nut 17 aus. Eine radiale Außenfläche 51 des Führungsabschnitts 33 hat eine Form entlang einer zylindrischen Fläche um die Lagermittellinie C. Eine radiale Innenfläche 50 der Rippe 40 hat eine Form entlang der zylindrischen Fläche um die Lagermittellinie C. Eine radiale Innenfläche von jedem der Käfigzackenkörper 38 auf beiden Seiten in der Umfangsrichtung hat eine geneigte Form, deren Abstand sich von der Lagermittellinie C vergrößert, wenn diese näher zu der radialen Innenfläche 50 der Rippe 40 kommt.
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Somit hat die radiale Innenfläche 34 der Käfigzacke 32 eine Form, die in der Mitte der radialen Innenfläche 34 in der Umfangsrichtung ausgespart ist, und die Nut 17 hat eine Form, deren Nutbreite in der radialen Richtung in der Mitte der Nut 17 in der Umfangsrichtung vergrößert ist. Es ist zu beachten, dass, wie in 7 aufgezeigt, die radiale Innenfläche 34 der Käfigzacken 32 eine Form entlang einer zylindrischen Fläche haben kann. Das heißt, die radiale Innenfläche 50 der Rippe 40 und die radiale Innenfläche 52 des Käfigzackenkörpers 38 sind entlang einer zylindrischen Fläche bereitgestellt. In diesem Fall hat die zylindrische Fläche einen Radius, der kleiner als der der radialen Außenfläche 51 des Führungsabschnitts 33 ist. Hierbei hat die radiale Innenfläche 34 der Käfigzacke 32 eine Form, die in der Mitte der radialen Innenfläche 34 in der Umfangsrichtung ausgespart ist, und die Nut 17 hat eine Form, deren Nutbreite in der Mitte der Nut 17 in der Umfangsrichtung vergrößert ist.
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Nun wird sich auf die Käfigzacken 32 fokussiert, die auf beiden Seiten in der Umfangsrichtung über eine Tasche 30, in welcher die Kugel 13 in 2 untergebracht ist, bereitgestellt ist. Eine der Käfigzacken 32 ist als eine erste Käfigzacke 32-1 bezeichnet und die andere von diesen ist als eine zweite Käfigzacke 32-2 bezeichnet. Ein Abstand Q zwischen jeweiligen distalen Enden auf der zweiten Seite in der axialen Richtung der Käfigzacken 32-1, 32-2, die in einem Paar bereitgestellt sind, um benachbart zueinander in der Umfangsrichtung zu sein, ist größer als der Durchmesser der Kugel 13.
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Aus diesem Grund ist, wenn der Käfig 14 zu der ersten Seite in der axialen Richtung verschoben werden soll, die Verschiebung des Käfigs 14 nicht durch die Kugel 13 beschränkt. Im Angesichts dessen kann der Führungsabschnitt 33 des Käfigs 14 Kontakt mit der Innenringlaufbahn 21 von der axialen Richtung, wie oben beschrieben (siehe 1) machen. Aus diesem Grund fällt der Käfig 14 nicht zwischen dem Innenring 11 und dem Außenring 12 ab.
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Es ist zu beachten, das in einem Fall eines allgemeinen Tiefnutkugellagers ein sogenannter Schnappkäfig genutzt ist. Der Schnappkäfig enthält einen Rastabschnitt auf einer distalen Endseite des Käfigzackens und der Abstand zwischen Rastabschnitten der Käfigzacken, die in einem Paar, um benachbart zueinander in der Umfangsrichtung zu sein, bereitgestellt sind, ist kleiner als der Durchmesser einer Kugel. In dieser Konfiguration ist eine axiale Bewegung des Schnappkäfigs durch die Kugel beschränkt, so dass der Käfig nicht zwischen einem Innenring und einem Außenring abfällt. Anders als bei solch einem Schnappkäfig, ist der Käfig 14 in dieser Offenbarung nicht mit den Rastabschnitten, deren Abstand zueinander kleiner als der Durchmesser der Kugel ist, bereitgestellt, wobei die Rastabschnitte in dem allgemeinen Schnappkäfig bereitgestellt sind. Da die Schnappabschnitte nicht bereitgestellt sind, können die Käfigzacken 32 in dem Käfig 14 in dieser Offenbarung gekürzt sein, so dass der Käfig 14 im Gewicht reduziert ist.
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Wie oben beschrieben, enthält der Käfig 14 in dem Wälzlager 10 in dieser Offenbarung den ringförmigen Körper 31, die Käfigzacken 32 und die Führungsabschnitte 33, die innerhalb der Käfigzacken 32 in der radialen Richtung positioniert sind. Die Führungsabschnitte 33 positionieren den Käfig 14, so dass die Auskragungsabschnitte 35, die in den Führungsabschnitten 33 bereitgestellt sind, Kontakt mit der Innenringlaufbahn 21 machen. Die Tasche 30, in welcher die Kugel 13 aufbewahrt ist, ist zwischen den Käfigzacken 32, die benachbart zueinander in der Umfangsrichtung sind, bereitgestellt. Die Nut 17, die die Taschen 30, die benachbart zueinander in der Umfangsrichtung sind, verbindet, ist zwischen dem Käfigzacken 32 und dem Führungsabschnitt 33 bereitgestellt. Fett kann in der Nut 17 vorliegen und die Nutbreite der Nut 17 ist in der radialen Richtung in der Mitte der Nut 17 in der Umfangsrichtung vergrößert (siehe 4, 7).
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Wenn das Wälzlager 10 (der Innenring 11) mit einer hohen Geschwindigkeit rotiert, bewegt sich das Fett, das in der Innenringlaufbahn 21 vorliegt, zu der Seite des Außenrings 12 durch die Zentrifugalkraft. Jedoch ist in der obigen Konfiguration das Fett durch den Käfigzacken 32 erhalten, so dass das Fett in der Nut 17 zwischen dem Käfigzacken 32 und dem Führungsabschnitt 33 zurückbehalten ist und das Fett durch die Nut 17 hindurchläuft. Das heißt, das Fett liegt in der Nut 17 des Käfigs 14 vor. 8 ist eine Ansicht, um den Fluss des Fettes zu beschreiben. Wenn der Außenring 12 in 8 befestigt ist und der Innenring 11 im Uhrzeigersinn rotiert (zu einer zweiten Seite in der Umfangsrichtung), umlaufen die Kugeln 13 die Innenringlaufbahn 21 und die Außenringlaufbahn 22, während die Kugeln 13 auf ihren jeweiligen Achsen rotieren. Hierbei tritt das Fett in die Nut 17 von der Kugel 13 und der Tasche 30 auf einer ersten Seite (der linken Seite in 8) in der Umfangsrichtung ein. Die Bewegung des Fettes ist durch einen Pfeil G1 aufgezeigt.
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Ein Teil des Fettes, das somit in die Nut 17 eintritt, verbleibt in der Nut 17 und ein anderer Teil des Fettes läuft durch die Nut 17 zu der zweiten Seite (rechte Seite in 8) in der Umfangsrichtung durch. Das Fett, das somit durch die Nut 17 hindurchläuft, ist auf die Fläche der Kugel 13 auf der zweiten Seite in der Umfangsrichtung aufgebracht. Das Fett, das so auf die Fläche aufgebracht ist, bewegt sich zu der Seite der Innenringlaufbahn 21 wegen der Autorotation der Kugel 13. Die Bewegung des Fettes ist durch ein Pfeil G2 aufgezeigt. Als solches ist das Fett von der Nut 17 zu der Seite des Innenrings 11 durch die Kugel 13 zugeführt, wobei es somit möglich ist, eine Unzulänglichkeit des Schmiermittels auf der Seite des Innenrings 11 zu beschränken. Als ein Ergebnis ist es möglich, eine längere Betriebslebensdauer des Wälzlagers 10 zu erreichen. Insbesondere ist das Wälzlager 10 (der Käfig 14) in dieser Offenbarung für Hochgeschwindigkeitsrotation geeignet. Es ist zu beachten, dass, wie oben beschrieben, das Fett von der Nut 17 zu der Seite des Innenrings 11 zugeführt sein kann, aber Basisöl, das in dem Fett, das in der Nut 17 erhalten ist, enthalten ist, kann zu der Seite des Innenrings 11 durch die Kugel 13 zugeführt sein.
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Mit Bezug auf 4, da die Nut 17 zwischen dem Käfigzacken 32 und dem Führungsabschnitt 33 eine Form hat, deren Nutbreite in der radialen Richtung in der Mitte der Nut 17 in der Umfangsrichtung vergrößert ist, kann die radiale Außenfläche 51 des Führungsabschnitts 33 eine Form haben, die in der Mitte der radialen Außenfläche 51 in der Umfangsrichtung ausgespart ist (nicht gezeigt). Da sich das Fett nach außen in der radialen Richtung wegen der Zentrifugalkraft in der Nut 17 bewegt, hat jedoch die radiale Innenfläche 34 des Käfigzackens 32 eine Form, die in der Mitte der radialen Innenfläche 34 in der Umfangsrichtung in dieser Offenbarung ausgespart ist. Mit dieser Konfiguration ist ein hohes Fettrückhaltevermögen in der Nut 17 im Vergleich mit einem Fall erreicht, in dem die radiale Außenfläche 51 des Führungsabschnitts 33 eine Form hat, die in der Mitte der radialen Außenfläche 51 in der Umfangsrichtung ausgespart ist.
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In dem Käfig 14 in dieser Offenbarung enthält der Käfigzacken 32 den Mangelabschnitt 37, wie oben beschrieben. Aus diesem Grund ist das Gewicht des Käfigzacken 32 reduziert, wobei es somit möglich gemacht ist, die Zentrifugalkraft, die auf den Käfigzacken 32 ausgeübt ist, zu vermindern. Als ein Ergebnis kann sich der Käfig 14 schwierig deformieren. Der Käfigzacken 32 enthält die Rippe 40, die zwischen den Käfigzackenkörpern 38 bereitgestellt ist. Die Rippe 40 bildet den ersten Teil der Außenwand der Nut 17 in der radialen Richtung aus. Aus diesem Grund ist, sogar wenn der Käfigzacken 32 mit dem Mangelabschnitt 37 bereitgestellt ist, das Fett in der Nut 17, die innerhalb des Mangelabschnitts 37 in der radialen Richtung bereitgestellt ist, erhalten, da die Rippe 40 als eine Wand vorliegt.
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Zusätzlich, wenn das Wälzlager 10 rotiert, macht die Kugel 13 Kontakt mit dem Käfigzacken 32 (dem Käfigzackenkörper 38) von der Umfangsrichtung wegen Bewegungsverzögerung oder ähnlichem. Die Festigkeit des Käfigzackens 32 vermindert sich wegen dem Mangelabschnitt 37, aber die Rippe 40 kann die Verminderung der Festigkeit des Käfigzackens 32 verhindern. Das heißt, die Steifigkeit in der Umfangsrichtung des Käfigzackens 32, der mit dem Mangelabschnitt 37 bereitgestellt ist, ist durch die Rippe 40 erhöht. Als solches kann sich der Käfigzacken 32 schwer durch Zentrifugalkraft durch Reduzieren des Gewichts des Käfigzackens 32 deformieren und die Verminderung der Festigkeit des Käfigzackens 32 kann durch die Rippe 40 verhindert sein.
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In dieser Offenbarung enthält der Käfig 14 die Führungsabschnitte 33. Die Führungsabschnitte 33 positionieren den Käfig 14 durch Kontaktmachen mit der Innenringlaufbahn 21 (siehe 1). Das heißt, die Führungsabschnitte 33 beschränken die Bewegung des Käfigs 14 in der radialen Richtung und der axialen Richtung und führen die Rotation des Käfigs 14. Da die Kugeln 13 Rollkontakt mit der Innenringlaufbahn 21 machen, ist maschinelle Bearbeitung, wie beispielsweise Schleifen, zum Beispiel auf der Innenringlaufbahn 21 durchgeführt. Wenn die Führungsabschnitte 33 in Kontakt mit der Innenringlaufbahn 21, die als solche konfiguriert ist, gebracht sind, ist der Käfig 14 stabil geführt.
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Da die Rotation des Käfig 14 durch den Innenring 11 geführt ist, ist der Käfig 14 näher an dem Innenring 11 positioniert. Dies macht es möglich, den Außendurchmesser des Käfigs 14 zu verkleinern. Die Zentrifugalkraft ist vermindert, wenn die Masse des Käfigs 14, die Winkelgeschwindigkeit davon und der Abstand (Radius) davon von der Rotationsmitte reduziert ist. Dementsprechend kann in dem Käfig 14 in dieser Offenbarung, da der Käfig 14 näher an dem Innenring 11 positioniert ist, die Zentrifugalkraft, die auf den Käfig 14 ausgeübt werden soll, weiter vermindert sein.
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Da der Käfig 14 ein Innenringführungskäfig ist, kann der Spalt zwischen der Tasche 30 und der Kugel 13 festgelegt sein, um weit zu sein, verglichen mit einem Wälzelementführungskäfig, der durch Kugeln (nicht gezeigt) geführt ist. Sogar wenn der Käfigzacken 32 des Käfig 14 elastisch wegen der Zentrifugalkraft deformiert ist, macht die Kugel 13 dementsprechend teilweise Kontakt mit der Tasche 30, wobei es somit möglich ist, einen unregelmäßigen Verschleiß des Käfigs 14 zu verhindern.
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Das Ausführungsbeispiel, das hierin beschrieben ist, ist in allen Hinsichten nur ein Beispiel und ist nicht limitierend. Der Umfang der Erfindung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel limitiert und enthält alle Modifikationen, die innerhalb eines Bereichs, der äquivalent mit den Konfigurationen, die in dem Umfang der Ansprüche beschrieben ist, gemacht werden. Das obige Ausführungsbeispiel beschäftigt sich mit einem Fall, in dem das Wälzlager ein Tiefnutkugellager ist, aber das Wälzlager kann ein Schrägkugellager sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 200335317 [0002]
- JP 200335317 A [0002]
