JP2000087985A - 転がり玉軸受 - Google Patents

転がり玉軸受

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JP2000087985A
JP2000087985A JP10272480A JP27248098A JP2000087985A JP 2000087985 A JP2000087985 A JP 2000087985A JP 10272480 A JP10272480 A JP 10272480A JP 27248098 A JP27248098 A JP 27248098A JP 2000087985 A JP2000087985 A JP 2000087985A
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rolling
bearing
ball bearing
inner ring
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Shigeaki Abe
重昭 阿部
Takanori Yamada
孝則 山田
Takahiro Nakanome
高宏 中野目
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NSK Ltd
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    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58Raceways; Race rings
    • F16C33/583Details of specific parts of races
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C33/66Special parts or details in view of lubrication
    • F16C33/6603Special parts or details in view of lubrication with grease as lubricant
    • F16C33/6629Details of distribution or circulation inside the bearing, e.g. grooves on the cage or passages in the rolling elements
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    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/06Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C2380/26Dynamo-electric machines or combinations therewith, e.g. electro-motors and generators

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 充填された潤滑剤を転動体等に逐次補給する
ことにより、転動体等の潤滑を長期間にわたり効率よく
行うと共に、耐摩耗性および高速性を著しく向上するこ
と。 【解決手段】 外輪1と内輪2との間に複数の転動体3
が転動自在に介装され、軸受内部に潤滑剤10が充填さ
れ、 内輪2の外径面12bと端面12aとのコーナー
部に、付着した潤滑剤10を放射状に飛散させるための
面取り部13または段部14が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、鉄道車両
の主電動機、発電機、および電動発電機に用いられる転
がり玉軸受に関し、詳しくは、充填された潤滑剤を転動
体等に逐次補給することにより、転動体等の潤滑を長期
間にわたり効率よく行えると共に、耐摩耗性および高速
性を著しく向上した転がり玉軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば、鉄道車両の主電動機、発
電機、および電動発電機では、その主軸が転がり玉軸受
により回転自在に支承されており、この転がり玉軸受で
は、潤滑剤による転動体の潤滑が必要とされている。
【0003】この種の転がり玉軸受では、図9に示すよ
うに、外輪1と内輪2との間に、転動体3が転動自在に
介装されており、この転動体3を所定間隔に保持するた
めの保持器4が設けられている。
【0004】このような転がり玉軸受の潤滑に際して
は、外輪1および内輪2の軌道面近傍、転動体3、並び
に保持器4に付着した潤滑剤が転動体3の接触面に巻き
込まれて潤滑されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような鉄道車両の主電動機などの転がり玉軸受にあっ
ては、転動体3を介して外輪1と内輪2との間に、電流
が通電されることがあり、このような状態で長時間にわ
たり使用すると、電食により、潤滑剤の鉄分含有量が増
加し、潤滑剤の寿命の低下を招来し、著しい場合には、
回転不能に陥る虞れがある。
【0006】このような電食による潤滑剤の劣化を防止
するため、図9に示すように、外輪1の端面11aおよ
び内輪2の端面12aに付着した潤滑剤を何らかの手段
により転動体3に向けて放射状に飛散させようとの試み
がある。
【0007】しかしながら、外内輪1,2の両端面11
a,12aともに、図9に示すように、略面一に構成さ
れているため、遠心力により端面11a,12aに付着
した潤滑剤を転動体3に向けて放射状に飛散させるのは
困難であり、電食による潤滑剤の劣化を効果的に防止で
きないといったことがある。
【0008】また、シール付玉軸受またはシールド付玉
軸受では、内輪の外径面または内輪の端面に、円周方向
の溝または段部が形成されたものがある。このような円
周方向の溝または段部に潤滑剤を付着させて遠心力によ
り潤滑剤を転動体に飛散させることも考えられる。
【0009】しかしながら、これら円周方向の溝または
段部は、軸受内に封入された潤滑剤の流出を防止した
り、あるいは、外部からの異物混入を防止するものであ
り、いずれもシールやシールドと組み合わせ、密封性能
を向上させるものであり、上記のように、潤滑剤を飛散
させるためには有効な手段とはなり得ないといったこと
がある。
【0010】本発明は、上述したような事情に鑑みてな
されたものであって、充填された潤滑剤を転動体等に逐
次補給することにより、転動体等の潤滑を長期間にわた
り効率よく行うと共に、耐摩耗性および高速性を著しく
向上した転がり玉軸受を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る転がり玉軸受は、外輪と内輪との間
に、複数の転動体が転動自在に介装され、内部に潤滑剤
が充填された転がり玉軸受において、前記内輪の外径面
と端面とのコーナー部に、付着した潤滑剤を放射状に飛
散させるための面取り部または段部が形成されているこ
とを特徴とする。
【0012】このように、本発明では、内輪の外径面と
端面とのコーナー部に、付着した潤滑剤を放射状に飛散
させるための面取り部または段部が形成されているた
め、回転軸の回転が開始されると、内輪のコーナー部の
面取り部等に付着した潤滑剤が、その遠心力により転動
体等に向けて放射状に飛散され、これにより、転動体、
外輪の内径面、保持器等が潤滑される。このように、回
転軸の回転が開始される度ごとに、潤滑剤が転動体等に
向けて放射状に飛散されて、転動体と内外輪との接触
面、および転動体と保持器との接触面等が潤滑される。
したがって、回転軸の回転に対応して、潤滑剤を転動体
の接触面等に逐次補給することができ、転動体等の潤滑
を長期間にわたり効率よく行えると共に、耐摩耗性およ
び高速性を著しく向上することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
転がり玉軸受を図面を参照しつつ説明する。
【0014】図1は、例えば電動機等に、本発明の第1
実施の形態に係る転がり玉軸受を組み込んだ状態を示す
断面図であり、図2は、本発明の第1実施の形態に係る
転がり玉軸受の断面図であり、図3は、図2の転がり玉
軸受の内輪を拡大して示す拡大断面図である。
【0015】例えば鉄道車両の主電動機等に用いられる
転がり玉軸受では、図1に示すように、外輪1と内輪2
との間に、転動体3が転動自在に介装されており、この
転動体3を所定間隔に保持するための保持器4が設けら
れている。回転軸5の外周囲には、位置決め油切り6が
設けられており、回転軸5の端部側には、軸受固定油切
り7が設けられている。また、この軸受固定油切り7の
外周囲には、外輪1を固定するための軸受押え8が設け
られ、この軸受押え8には、外輪1を保持するためのブ
ラケット9が設けられている。さらに、これら外輪1、
内輪2、軸受押え8、およびブラケット9内には、潤滑
剤10が充填されている。
【0016】本第1実施の形態では、図2および図3に
示すように、内輪2の外径面12bと端面12aとのコ
ーナー部に、付着した潤滑剤10を放射状に飛散させる
ための面取り部13が形成されている。すなわち、内輪
2の外径面12bと面取り部13との一対の交点の幅
(X)が、外輪1の外径面11bの微小な面取り部を除
く幅(Y)よりも小さく設定されている(すなわち、X
<Y)。
【0017】このように構成された転がり玉軸受では、
軸受組込時、充填された潤滑剤10は、回転軸5が高速
回転を開始すると、外輪1の内径面11bや保持器4の
表面に付着するが、回転軸5の高速化や軸受の高温化に
伴い、軸受内に残存量が少なくなる。回転軸5の回転が
静止すると、内輪2の外径面12b、位置決め油切り
6、および軸受固定油切り7は、潤滑剤が流動し潤う。
【0018】回転軸5が再度回転を開始すると、本第1
実施の形態では、上記のように、内輪2の外径面12b
と面取り部13との一対の交点の幅(X)が外輪1の外
径面11bの微小な面取り部を除く幅(Y)よりも小さ
く設定されているため、内輪2の面取り部13に付着し
た潤滑剤は、内輪2の遠心力により、図1に矢印で示す
ように、転動体3等に向けて放射状に飛散され、これに
より、転動体3、外輪1の内径面11b、保持器4等が
潤滑される。このように、回転軸5の回転が開始される
度ごとに、潤滑剤10が面取り部13により転動体3等
に向けて放射状に飛散されて、転動体3と外内輪1,2
との接触面、および転動体3と保持器4との接触面等が
潤滑される。したがって、回転軸5の回転に対応して、
潤滑剤10を転動体3の接触面等に逐次補給することが
でき、転動体3等の潤滑を長期間にわたり効率よく行え
ると共に、耐摩耗性および高速性を著しく向上すること
ができる。
【0019】例えば、内径90mmの玉軸受で、700
0rpmの高速耐久試験を行った結果、内輪2に面取り
部13を設けた軸受では、7日後においても潤滑性は良
好であったが、図9に示した面取り部を設けなかった従
来の軸受では、潤滑剤が固化し、再使用不可の状態であ
った。
【0020】次に、図4を参照して、本発明の第2実施
の形態に係る転がり玉軸受を説明する。図4は、第2実
施の形態に係る転がり玉軸受の断面図である。
【0021】本第2実施の形態では、外輪1の内径面1
1bの両端部に、小径にされた小径部11cが形成され
ている。また、この小径部11cを除く内径面11bの
幅(Y)よりも、図1乃至図3に示す場合と同様に、内
輪2の外径面12bと面取り部13との一対の交点の幅
(X)が小さく設定されている(すなわち、X<Y)。
この場合にも、上記の場合と同様に、回転軸5の回転が
開始される度ごとに、潤滑剤10が面取り部13により
転動体3等に向けて放射状に飛散されて、転動体3と外
内輪1,2との接触面、および転動体3と保持器4との
接触面等が潤滑され、耐摩耗性および高速性を著しく向
上することができる。
【0022】次に、図5を参照して、本発明の第3実施
の形態に係る転がり玉軸受を説明する。図5は、第3実
施の形態に係る転がり玉軸受の断面図である。
【0023】本第3実施の形態では、内輪2の外径面1
2bの両端部に、面取り部13より多量の潤滑剤10を
保持できる段部14が形成されている。この場合にも、
上記の場合と同様に、回転軸5の回転が開始される度ご
とに、潤滑剤10が段部14により転動体3等に向けて
放射状に飛散されて、転動体3と外内輪1,2との接触
面、および転動体3と保持器4との接触面等が潤滑さ
れ、耐摩耗性および高速性を著しく向上することができ
る。
【0024】また、保持器4の内径面15aの両端部に
は、小径にされた小径部15bが設けられ、さらに、内
輪2の外径面12bの幅(X)が保持器4の内径面15
aの幅(Z)より小さくされている(すなわち、X<
Z)。これにより、遠心力により段部14から飛散した
潤滑剤10が保持器4の内径面15aにより受け止めら
れ、この内径面15aを介して転動体3等に補給されて
いる。
【0025】さらに、保持器4のポケットは、円筒面と
円錐面を有する転動体案内方式の保持器の例である。
【0026】次に、図6を参照して、本発明の第4実施
の形態に係る転がり玉軸受を説明する。図6は、第4実
施の形態に係る転がり玉軸受の断面図である。
【0027】本第4実施の形態では、内輪2の外径面1
2bの両端部に、段部14が形成され、この段部14に
沿って、潤滑剤を放射状に飛散するための環状のリング
16が取り付けられている。この環状リング16の幅
(X)は、保持器4の内径面15aの幅(Z)より小さ
くされている(すなわち、X<Z)。これにより、遠心
力により環状リング15から飛散した潤滑剤10が保持
器4の内径面15aにより受け止められ、この内径面1
5aを介して転動体3等に補給されている。
【0028】さらに、保持器4は、球面ポケットを有す
る転動体案内方式の保持器の例である。
【0029】次に、図7を参照して、本発明の第5実施
の形態に係る転がり玉軸受を説明する。図7は、第5実
施の形態に係る転がり玉軸受の断面図である。
【0030】本第5実施の形態では、外輪1の内径面1
1bの両端部に、外輪1の内径より小さく且つ転動体3
のピッチ円径より大きい部品17が取り付けられてい
る。これにより、遠心力により面取り部13から飛散し
た潤滑剤10が、これら部品17により受け止められ
て、外輪1の内径面11bの軌道面に入り易くされてい
る。
【0031】さらに、保持器4は、球面ポケットを有す
る樹脂製転動体案内方式の保持器の例である。
【0032】次に、図8を参照して、本発明の第6実施
の形態に係る転がり玉軸受を説明する。図8は、第6実
施の形態に係る転がり玉軸受の断面図である。
【0033】本第6実施の形態では、外輪1の端面11
aおよび外径面11dに、電気絶縁性または非絶縁性の
カバー18が成形または取り付けられている。このカバ
ー18の内径は、外輪1の内径より小さく且つ転動体3
のピッチ円径より大きくされている。これにより、遠心
力により面取り部13から飛散した潤滑剤10が、この
カバー18により受け止められて、外輪1の内径面11
bの軌道面に入り易くされていると共に、軌道面近傍の
潤滑剤10が保持され易くされている。
【0034】なお、本発明は、上述した実施の形態に限
定されず、種々変形可能であることは勿論である。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
内輪の外径面と端面とのコーナー部に、付着した潤滑剤
を放射状に飛散させるための面取り部または段部が形成
されているため、回転軸の回転が開始されると、内輪の
コーナー部の面取り部等に付着した潤滑剤が、その遠心
力により転動体等に向けて放射状に飛散され、これによ
り、転動体、外輪の内径面、保持器等が潤滑される。こ
のように、回転軸の回転が開始される度ごとに、潤滑剤
が転動体等に向けて放射状に飛散されて、転動体と内外
輪との接触面、および転動体と保持器との接触面等が潤
滑される。したがって、回転軸の回転に対応して、潤滑
剤を転動体の接触面等に逐次補給することができ、転動
体等の潤滑を長期間にわたり効率よく行えると共に、耐
摩耗性および高速性を著しく向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施の形態に係る転がり玉軸受
を、例えば電動機等に組み込んだ状態を示す断面図であ
る。
【図2】本発明の第1実施の形態に係る転がり玉軸受の
断面図である。
【図3】図2の転がり玉軸受の内輪を拡大して示す拡大
断面図である。
【図4】本発明の第2実施の形態に係る転がり玉軸受の
断面図である。
【図5】本発明の第3実施の形態に係る転がり玉軸受の
断面図である。
【図6】本発明の第4実施の形態に係る転がり玉軸受の
断面図である。
【図7】本発明の第5実施の形態に係る転がり玉軸受の
断面図である。
【図8】本発明の第6実施の形態に係る転がり玉軸受の
断面図である。
【図9】従来に係る転がり玉軸受の断面図である。
【符号の説明】
1 外輪 2 内輪 3 転動体 4 保持器 5 回転軸 6 位置決め油切り 7 軸受固定油切り 8 軸受押え 9 ブラケット 10 潤滑剤 11a 外輪の端面 11b 外輪の内径面 11c 外輪の小径部 11d 外輪の外径面 12a 内輪の端面 12b 内輪の外径面 13 面取り部 14 段部 15a 保持器の内径面 15b 保持器の小径部 16 環状リング 17 部品 18 カバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野目 高宏 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目5番50号 日本精工株式会社内 Fターム(参考) 3J101 AA02 AA32 AA42 AA52 AA62 BA25 BA34 BA50 BA53 BA54 BA56 BA73 BA77 CA13 EA31 FA11 FA32 FA60 GA01 GA24

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外輪と内輪との間に、複数の転動体が転
    動自在に介装され、内部に潤滑剤が充填された転がり玉
    軸受において、 前記内輪の外径面と端面とのコーナー部に、付着した潤
    滑剤を放射状に飛散させるための面取り部または段部が
    形成されていることを特徴とする転がり玉軸受。
JP10272480A 1998-09-10 1998-09-10 転がり玉軸受 Pending JP2000087985A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012255564A (ja) * 2007-11-07 2012-12-27 Nsk Ltd 玉軸受
JP2014240696A (ja) * 2013-06-12 2014-12-25 本田技研工業株式会社 軸受及び無段変速機
WO2016125821A1 (ja) * 2015-02-05 2016-08-11 Ntn株式会社 主電動機用軸受、主電動機主軸の支持構造および鉄道車両の主電動機

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JP2012255564A (ja) * 2007-11-07 2012-12-27 Nsk Ltd 玉軸受
JP2014240696A (ja) * 2013-06-12 2014-12-25 本田技研工業株式会社 軸受及び無段変速機
WO2016125821A1 (ja) * 2015-02-05 2016-08-11 Ntn株式会社 主電動機用軸受、主電動機主軸の支持構造および鉄道車両の主電動機

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Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

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Effective date: 20030909