JP2003329045A - ハイブリッド車駆動モータ用転がり軸受及びハイブリッド車駆動モータ - Google Patents
ハイブリッド車駆動モータ用転がり軸受及びハイブリッド車駆動モータInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温、高速条件下においても焼付き等の損傷
を生じない、また電食による損傷を発生させない、ハイ
ブリッド車駆動モータ及びこれに使用する転がり軸受を
提供する。 【解決手段】 シール１５，１５は、内径側と外径側の
いずれか一方が外輪１１の端部内周面又は内輪１２の端
部外周面に固定され、他方が内輪１２又は外輪１１に対
して接触しており、保持器２０は合成樹脂により一体に
形成されて、円環状主部と、前記円環状主部の軸方向片
側の円周方向複数個所に互いに間隔をあけて配置された
複数の弾性片とを有し、前記弾性片に作用する遠心力を
軽減するように前記弾性片が形成されている。
を生じない、また電食による損傷を発生させない、ハイ
ブリッド車駆動モータ及びこれに使用する転がり軸受を
提供する。 【解決手段】 シール１５，１５は、内径側と外径側の
いずれか一方が外輪１１の端部内周面又は内輪１２の端
部外周面に固定され、他方が内輪１２又は外輪１１に対
して接触しており、保持器２０は合成樹脂により一体に
形成されて、円環状主部と、前記円環状主部の軸方向片
側の円周方向複数個所に互いに間隔をあけて配置された
複数の弾性片とを有し、前記弾性片に作用する遠心力を
軽減するように前記弾性片が形成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンと並列に
配設された駆動モータによっても走行駆動が可能なハイ
ブリッド車両における、出力軸が駆動力伝達系に繋がれ
て駆動輪を駆動可能な電気駆動モータ、及びそのモータ
におけるロータを回転自在に支持する転がり軸受に関す
る。
配設された駆動モータによっても走行駆動が可能なハイ
ブリッド車両における、出力軸が駆動力伝達系に繋がれ
て駆動輪を駆動可能な電気駆動モータ、及びそのモータ
におけるロータを回転自在に支持する転がり軸受に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの燃費改善、排気ガス清浄化等
を目的として、エンジン駆動と電気モータ駆動とを兼用
して走行するハイブリッド車両の実用化が進められてい
る。このようなハイブリッド車両としては、例えば特開
平５−５０８６５号公報に開示されたものがある。この
種のハイブリッド車両では、エンジンの出力軸がクラッ
チを介してモータ軸と連結され、モータ軸からも駆動輪
に動力を伝達可能にされている。
を目的として、エンジン駆動と電気モータ駆動とを兼用
して走行するハイブリッド車両の実用化が進められてい
る。このようなハイブリッド車両としては、例えば特開
平５−５０８６５号公報に開示されたものがある。この
種のハイブリッド車両では、エンジンの出力軸がクラッ
チを介してモータ軸と連結され、モータ軸からも駆動輪
に動力を伝達可能にされている。
【０００３】上述したようなモータにおける、ロータが
固定された部品（ロータ固定部品）を回転自在に支持す
る転がり軸受として、例えば図７に示すような密封深溝
玉軸受１１０が広く使用されている。従来の密封深溝玉
軸受１１０には、外輪１１１の軌道面１１１ａと内輪１
１２の軌道面１１２ａとの間に配置された複数の転動体
（玉）１１３を転動自在に保持する保持器として、一般
的に、プレス成形された波型の鉄製保持器１１４が用い
られている。またシール（シールド板）１１５は、内輪
１１２に接触する接触式と接触しない非接触式の二種類
があり、一般的に低速領域においては接触式、高速領域
においては非接触式のシールが用いられている。また転
動体１１３には軸受鋼からなるものが用いられている。
固定された部品（ロータ固定部品）を回転自在に支持す
る転がり軸受として、例えば図７に示すような密封深溝
玉軸受１１０が広く使用されている。従来の密封深溝玉
軸受１１０には、外輪１１１の軌道面１１１ａと内輪１
１２の軌道面１１２ａとの間に配置された複数の転動体
（玉）１１３を転動自在に保持する保持器として、一般
的に、プレス成形された波型の鉄製保持器１１４が用い
られている。またシール（シールド板）１１５は、内輪
１１２に接触する接触式と接触しない非接触式の二種類
があり、一般的に低速領域においては接触式、高速領域
においては非接触式のシールが用いられている。また転
動体１１３には軸受鋼からなるものが用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年、ハイブリッド車
駆動モータの種類の多様化により、ロータ固定部品を支
持する転がり軸受の使用環境は厳しくなっている。外輪
と内輪の相対回転速度、及び保持器回転速度は高くなる
と同時に、モータ容量の増大、冷却装置及び構造の縮小
化により環境温度が高くなっている。また、モータを構
成するステータ部が潤滑油との接触を嫌うために、通常
軸受の潤滑はグリースを用いて行なわれている。一般的
に使用されている波型プレス保持器は、プレスされた２
枚の波型形状のものを、リベットを用いて固定し、転動
体同士の接触を防止するよう転動体を保持している。ハ
イブリッド車駆動モータの高速化に伴い、軸受の回転速
度が速くなった場合、波型プレス保持器では、遠心力に
よってリベットが破損し、保持器としての機能が損なわ
れることがある。また波型プレス保持器は鉄製のため、
転動体との滑り接触により摩耗粉が発生し易く、この磨
耗粉はグリース寿命を大きく低下させる要因となる。
駆動モータの種類の多様化により、ロータ固定部品を支
持する転がり軸受の使用環境は厳しくなっている。外輪
と内輪の相対回転速度、及び保持器回転速度は高くなる
と同時に、モータ容量の増大、冷却装置及び構造の縮小
化により環境温度が高くなっている。また、モータを構
成するステータ部が潤滑油との接触を嫌うために、通常
軸受の潤滑はグリースを用いて行なわれている。一般的
に使用されている波型プレス保持器は、プレスされた２
枚の波型形状のものを、リベットを用いて固定し、転動
体同士の接触を防止するよう転動体を保持している。ハ
イブリッド車駆動モータの高速化に伴い、軸受の回転速
度が速くなった場合、波型プレス保持器では、遠心力に
よってリベットが破損し、保持器としての機能が損なわ
れることがある。また波型プレス保持器は鉄製のため、
転動体との滑り接触により摩耗粉が発生し易く、この磨
耗粉はグリース寿命を大きく低下させる要因となる。
【０００５】そこで、自己潤滑性、低摩擦特性、軽量、
耐食性、低騒音等の点で、波型プレス保持器と比較して
優れている、図８に示すような、合成樹脂を射出成形す
ることにより全体を一体に成形した冠型保持器１２４を
用いることが有効と考えられる。しかし冠型保持器１２
４は、ポケットが軸方向片側（図では左側）に開口し、
重量バランスが偏ったものであるため、ｄｍｎ値（転動
体のピッチ円直径と軌道輪回転数の積）が５０万を越え
るような時には、図８に破線で示すように遠心力によっ
てポケット開口側が外径側ヘ変形し、反ポケット開口側
が内径側ヘ変形する。また、反ポケット開口側の保持器
端面部分１２４ａは、シール１１５内面に近づく方向に
変形する。
耐食性、低騒音等の点で、波型プレス保持器と比較して
優れている、図８に示すような、合成樹脂を射出成形す
ることにより全体を一体に成形した冠型保持器１２４を
用いることが有効と考えられる。しかし冠型保持器１２
４は、ポケットが軸方向片側（図では左側）に開口し、
重量バランスが偏ったものであるため、ｄｍｎ値（転動
体のピッチ円直径と軌道輪回転数の積）が５０万を越え
るような時には、図８に破線で示すように遠心力によっ
てポケット開口側が外径側ヘ変形し、反ポケット開口側
が内径側ヘ変形する。また、反ポケット開口側の保持器
端面部分１２４ａは、シール１１５内面に近づく方向に
変形する。
【０００６】このように、ポケット開口側が外径側ヘ変
形するとポケット隙間が大きくなり、転動体案内されて
いる保持器の拘束力が小さくなることによって振れ回り
が生じ、転動体の転がりの抵抗による発熱が増大する。
また、保持器１２４の外径部分が外輪１１１内周面に接
触し、反ポケット開口側の保持器端面部分１２４ａがシ
ール１１５内面に接触して、軸受トルクが増大するほ
か、回転に伴って発生する熱に基づく温度上昇や異音が
著しくなり、極端な場合には焼付き等の損傷原因となる
可能性がある。特にハイブリッド車駆動モータ容量の増
大、冷却装置及び構造の縮小化に伴う環境温度上昇のた
め、高温に起因する熱クリープ現象によって、合成樹脂
保持器はより変形し易くなり、上述のような不具合は著
しくなる。
形するとポケット隙間が大きくなり、転動体案内されて
いる保持器の拘束力が小さくなることによって振れ回り
が生じ、転動体の転がりの抵抗による発熱が増大する。
また、保持器１２４の外径部分が外輪１１１内周面に接
触し、反ポケット開口側の保持器端面部分１２４ａがシ
ール１１５内面に接触して、軸受トルクが増大するほ
か、回転に伴って発生する熱に基づく温度上昇や異音が
著しくなり、極端な場合には焼付き等の損傷原因となる
可能性がある。特にハイブリッド車駆動モータ容量の増
大、冷却装置及び構造の縮小化に伴う環境温度上昇のた
め、高温に起因する熱クリープ現象によって、合成樹脂
保持器はより変形し易くなり、上述のような不具合は著
しくなる。
【０００７】回転速度が速い場合、転動体と保持器ポケ
ット内面との接触部において油膜形成能力が低下するこ
とによって摩擦が増大し、回転に伴って発生する熱に基
づく温度上昇や異音が著しくなり、また転動体の転がり
の抵抗となり、極端な場合には焼付き等の損傷に到る可
能性がある。回転速度が速い場合、接触式ではシールの
接触部が発熱することから、非接触式シールを用いるこ
とが多い。しかしながら非接触式シールではグリース漏
れが起こりやすく、また軸受内部に外気が進入し、特に
高温においては、グリースの酸化が進み、劣化が促進さ
れ、転動体と軌道輪間における油膜形成能力が低下す
る。そして、金属接触を起こし温度上昇することによっ
て、最終的には焼付き損傷に到る可能性がある。
ット内面との接触部において油膜形成能力が低下するこ
とによって摩擦が増大し、回転に伴って発生する熱に基
づく温度上昇や異音が著しくなり、また転動体の転がり
の抵抗となり、極端な場合には焼付き等の損傷に到る可
能性がある。回転速度が速い場合、接触式ではシールの
接触部が発熱することから、非接触式シールを用いるこ
とが多い。しかしながら非接触式シールではグリース漏
れが起こりやすく、また軸受内部に外気が進入し、特に
高温においては、グリースの酸化が進み、劣化が促進さ
れ、転動体と軌道輪間における油膜形成能力が低下す
る。そして、金属接触を起こし温度上昇することによっ
て、最終的には焼付き損傷に到る可能性がある。
【０００８】またハイブリッド車駆動モータにおいて、
様々な回転数制御を行なうためにインバータからの交流
で作動し、またこのインバータのキャリア周波数を高く
設定して作動する場合、モータのロータ固定部品である
回転側に発生する電圧（高周波誘導に基づいて発生する
電圧）が大きくなり、回転側とステータ固定部品である
固定側との間に大きな電位差が生じる。これに伴い、両
者の間に取り付けられた転がり軸受の内輪と外輪との間
にも大きな電位差が生じて、この転がり軸受内に電流が
流れ易い状態になる。転がり軸受内に電流が流れると、
内輪及び外輪の軌道面と転動体転動面に電食と称される
腐食が発生して、転がり軸受の耐久性が低下するという
問題点がある。
様々な回転数制御を行なうためにインバータからの交流
で作動し、またこのインバータのキャリア周波数を高く
設定して作動する場合、モータのロータ固定部品である
回転側に発生する電圧（高周波誘導に基づいて発生する
電圧）が大きくなり、回転側とステータ固定部品である
固定側との間に大きな電位差が生じる。これに伴い、両
者の間に取り付けられた転がり軸受の内輪と外輪との間
にも大きな電位差が生じて、この転がり軸受内に電流が
流れ易い状態になる。転がり軸受内に電流が流れると、
内輪及び外輪の軌道面と転動体転動面に電食と称される
腐食が発生して、転がり軸受の耐久性が低下するという
問題点がある。
【０００９】本発明は、従来技術のこうした点に着目し
てなされたものであり、高温、高速条件下においても焼
付き等の損傷を生じない、また電食による損傷を発生さ
せない、ハイブリッド車駆動モータ及びこれに使用する
転がり軸受を提供することを目的とする。
てなされたものであり、高温、高速条件下においても焼
付き等の損傷を生じない、また電食による損傷を発生さ
せない、ハイブリッド車駆動モータ及びこれに使用する
転がり軸受を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記構
成により達成される。 （１） 内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内
輪軌道を有する内輪と、前記外輪軌道と内輪軌道との間
に転動自在に設けられた複数個の転動体と、前記転動体
を前記外輪と内輪との間に保持する保持器と、それぞれ
が円環状に形成されている一対のシールと、前記一対の
シールに挟まれて前記複数個の転動体を設置した部分に
封入されたグリースとを備えたハイブリッド車駆動モー
タ用転がり軸受において、前記シールは、内径側と外径
側のいずれか一方が前記外輪の端部内周面又は内輪の端
部外周面に固定され、他方が前記内輪又は外輪に対して
接触しており、前記保持器は合成樹脂により一体に形成
されて、円環状主部と、前記円環状主部の軸方向片側の
円周方向複数個所に互いに間隔をあけて配置された複数
の弾性片とを有する冠型であることを特徴とするハイブ
リッド車駆動モータ用転がり軸受。 （２） 前記弾性片の外径が前記円環状主部の外径より
小さいか、又は前記弾性片の外径面に切欠が設けられて
いるか、又は前記弾性片の外径面か内径面或いはそれら
両面が自由端に向けて斜降するテーパ状に形成されてい
ることを特徴とする、前記（１）に記載のハイブリッド
車駆動モータ用転がり軸受。 （３） 前記グリースは基油が合成油であり増ちょう剤
がウレア系であることを特徴とする、前記（１）又は
（２）に記載のハイブリッド車駆動モータ用転がり軸
受。 （４） 前記外輪の外周面に凹溝が設けられ、前記凹溝
に非導電性ゴムが装着されることを特徴とする、前記
（１）〜（３）のいずれかに記載のハイブリッド車駆動
モータ用転がり軸受。 （５） 前記転動体は非導電性材料からなることを特徴
とする、前記（１）〜（４）のいずれかに記載のハイブ
リッド車駆動モータ用転がり軸受。 （６） 前記転動体はセラミックスからなることを特徴
とする、前記（５）に記載のハイブリッド車駆動モータ
用転がり軸受。 （７） 前記（１）〜（６）のいずれかに記載の転がり
軸受が組み込まれ、前記転がり軸受に予圧が負荷される
ことを特徴とする、ハイブリッド車駆動モータ。
成により達成される。 （１） 内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内
輪軌道を有する内輪と、前記外輪軌道と内輪軌道との間
に転動自在に設けられた複数個の転動体と、前記転動体
を前記外輪と内輪との間に保持する保持器と、それぞれ
が円環状に形成されている一対のシールと、前記一対の
シールに挟まれて前記複数個の転動体を設置した部分に
封入されたグリースとを備えたハイブリッド車駆動モー
タ用転がり軸受において、前記シールは、内径側と外径
側のいずれか一方が前記外輪の端部内周面又は内輪の端
部外周面に固定され、他方が前記内輪又は外輪に対して
接触しており、前記保持器は合成樹脂により一体に形成
されて、円環状主部と、前記円環状主部の軸方向片側の
円周方向複数個所に互いに間隔をあけて配置された複数
の弾性片とを有する冠型であることを特徴とするハイブ
リッド車駆動モータ用転がり軸受。 （２） 前記弾性片の外径が前記円環状主部の外径より
小さいか、又は前記弾性片の外径面に切欠が設けられて
いるか、又は前記弾性片の外径面か内径面或いはそれら
両面が自由端に向けて斜降するテーパ状に形成されてい
ることを特徴とする、前記（１）に記載のハイブリッド
車駆動モータ用転がり軸受。 （３） 前記グリースは基油が合成油であり増ちょう剤
がウレア系であることを特徴とする、前記（１）又は
（２）に記載のハイブリッド車駆動モータ用転がり軸
受。 （４） 前記外輪の外周面に凹溝が設けられ、前記凹溝
に非導電性ゴムが装着されることを特徴とする、前記
（１）〜（３）のいずれかに記載のハイブリッド車駆動
モータ用転がり軸受。 （５） 前記転動体は非導電性材料からなることを特徴
とする、前記（１）〜（４）のいずれかに記載のハイブ
リッド車駆動モータ用転がり軸受。 （６） 前記転動体はセラミックスからなることを特徴
とする、前記（５）に記載のハイブリッド車駆動モータ
用転がり軸受。 （７） 前記（１）〜（６）のいずれかに記載の転がり
軸受が組み込まれ、前記転がり軸受に予圧が負荷される
ことを特徴とする、ハイブリッド車駆動モータ。
【００１１】本発明者らは、上述のように使用条件が厳
しくなってきているハイブリッド車駆動モータ用軸受の
焼付き現象について鋭意研究を重ねた結果、その現象を
もたらす幾つかの要因を見出すに到った。特に保持器の
種類、形状及びシールの種類と、焼付き現象との間に強
い相関関係があり、高速条件下において保持器として一
般的な形状の波型プレス保持器を用いると、また高温条
件下において非接触式シールを用いると、軸受の焼付き
が顕著になることが認められた。すなわち、一般的な形
状の波型プレス保持器と非接触式シールを用いたハイブ
リッド車駆動モータ用軸受では、先に述べたような高
温、高速条件下において、正常な転動体の転がり状態を
確保することができず、また転動体と軌道輪及び保持器
ポケット内面における必要な潤滑状態を確保することが
できない。これに対して、合成樹脂によって一体に造ら
れた冠型保持器は、波型プレス保持器と比較して、自己
潤滑性、低摩擦特性、軽量、耐食性、低騒音等の点で優
れているため、保持器を破損させることがなく、またグ
リース寿命を低下させることなく、運転させることがで
きる。そして、ｄｍｎ値が５０万以上の高速で回転する
場合にも、円環状主部の軸方向片側の円周方向複数個所
に配置された複数の弾性片が、前記弾性片に作用する遠
心力を軽減するように形成されているので、ポケット開
口側の外径側ヘの変形量が小さくなる。したがって、保
持器のポケット隙間が大きくなることがないことから、
転動体案内される保持器に振れ回りが生じることがな
い。また保持器外径部が外輪内周面に、そして保持器端
面部分がシール内面に接触することがなく、上記不具合
は生じ難くなる。弾性片に作用する遠心力を軽減するた
めに、弾性片の外径を円環状主部外径より小さくする形
態、又は弾性片外径面に切欠を設ける形態、弾性片を自
由端に向けて斜降するテーパ状に形成する形態、等を採
用でき、こうすることで保持器自由端の重量が軽減され
て遠心力が小さくなる。
しくなってきているハイブリッド車駆動モータ用軸受の
焼付き現象について鋭意研究を重ねた結果、その現象を
もたらす幾つかの要因を見出すに到った。特に保持器の
種類、形状及びシールの種類と、焼付き現象との間に強
い相関関係があり、高速条件下において保持器として一
般的な形状の波型プレス保持器を用いると、また高温条
件下において非接触式シールを用いると、軸受の焼付き
が顕著になることが認められた。すなわち、一般的な形
状の波型プレス保持器と非接触式シールを用いたハイブ
リッド車駆動モータ用軸受では、先に述べたような高
温、高速条件下において、正常な転動体の転がり状態を
確保することができず、また転動体と軌道輪及び保持器
ポケット内面における必要な潤滑状態を確保することが
できない。これに対して、合成樹脂によって一体に造ら
れた冠型保持器は、波型プレス保持器と比較して、自己
潤滑性、低摩擦特性、軽量、耐食性、低騒音等の点で優
れているため、保持器を破損させることがなく、またグ
リース寿命を低下させることなく、運転させることがで
きる。そして、ｄｍｎ値が５０万以上の高速で回転する
場合にも、円環状主部の軸方向片側の円周方向複数個所
に配置された複数の弾性片が、前記弾性片に作用する遠
心力を軽減するように形成されているので、ポケット開
口側の外径側ヘの変形量が小さくなる。したがって、保
持器のポケット隙間が大きくなることがないことから、
転動体案内される保持器に振れ回りが生じることがな
い。また保持器外径部が外輪内周面に、そして保持器端
面部分がシール内面に接触することがなく、上記不具合
は生じ難くなる。弾性片に作用する遠心力を軽減するた
めに、弾性片の外径を円環状主部外径より小さくする形
態、又は弾性片外径面に切欠を設ける形態、弾性片を自
由端に向けて斜降するテーパ状に形成する形態、等を採
用でき、こうすることで保持器自由端の重量が軽減され
て遠心力が小さくなる。
【００１２】軸受焼付きの他の原因として、シールの形
式の影響が認められた。シールの形式を非接触式から接
触式に変更することによって、高温条件下においてグリ
ースの酸化劣化を遅らせることができ、軸受焼付き防止
に有効に作用することが判明した。またハイブリッド車
駆動モータ用軸受の転動体として軸受鋼からなるものを
用いると、電食による摩耗が発生することがあるが、転
動体にセラミックスからなるものを用いることによっ
て、モータの回転数制御にインバータを用いても電食に
よる摩耗を防ぐことができ、軸受の耐久性を大幅に向上
することができる。
式の影響が認められた。シールの形式を非接触式から接
触式に変更することによって、高温条件下においてグリ
ースの酸化劣化を遅らせることができ、軸受焼付き防止
に有効に作用することが判明した。またハイブリッド車
駆動モータ用軸受の転動体として軸受鋼からなるものを
用いると、電食による摩耗が発生することがあるが、転
動体にセラミックスからなるものを用いることによっ
て、モータの回転数制御にインバータを用いても電食に
よる摩耗を防ぐことができ、軸受の耐久性を大幅に向上
することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に本発明を、図１ないし図６
に示す最良の実施形態に基づいて説明する。図１は、本
発明の第１実施形態である玉軸受の縦断面図、図２は図
１の保持器の斜視図、図３は図２の保持器の縦断面図、
図４は図２の保持器の横断面図、図５は図１のシールド
板の縦断面図を示す。
に示す最良の実施形態に基づいて説明する。図１は、本
発明の第１実施形態である玉軸受の縦断面図、図２は図
１の保持器の斜視図、図３は図２の保持器の縦断面図、
図４は図２の保持器の横断面図、図５は図１のシールド
板の縦断面図を示す。
【００１４】まず、玉軸受１０の概略構成を説明する。
図１に示すように、玉軸受１０は、内周面に外輪軌道１
１ａを有する外輪１１と、外周面に内輪軌道１２ａを有
する内輪１２と、これら外輪軌道１１ａと内輪軌道１２
ａとの間に転動自在に設けられた複数の玉１３と、外輪
１１の内周面と内輪１２の外周面との間に設けられて複
数の玉１３を転動自在に保持する冠型合成樹脂製保持器
２０と、軸受１０の軸方向両側に設けられてグリースＧ
を密封するシールド板１５とから概略構成される。
図１に示すように、玉軸受１０は、内周面に外輪軌道１
１ａを有する外輪１１と、外周面に内輪軌道１２ａを有
する内輪１２と、これら外輪軌道１１ａと内輪軌道１２
ａとの間に転動自在に設けられた複数の玉１３と、外輪
１１の内周面と内輪１２の外周面との間に設けられて複
数の玉１３を転動自在に保持する冠型合成樹脂製保持器
２０と、軸受１０の軸方向両側に設けられてグリースＧ
を密封するシールド板１５とから概略構成される。
【００１５】円環状に形成されたシールド板１５は、そ
の外周部が、外輪１１内周面の軸方向両端部に設けられ
た溝１１ｃに固定され、その内周部が内輪１２に接触し
ている。ここでは、シールド板１５の内周部が、内輪１
２の外周面の軸方向両端部に設けられたシール溝１２ｃ
内に入り込んで、その溝１２ｃの側面に接している。こ
のようにシールド板１５は接触式のため、高温高速条件
下においてもグリースＧの酸化劣化を抑制することがで
き、その結果グリース寿命を延長することができる。
の外周部が、外輪１１内周面の軸方向両端部に設けられ
た溝１１ｃに固定され、その内周部が内輪１２に接触し
ている。ここでは、シールド板１５の内周部が、内輪１
２の外周面の軸方向両端部に設けられたシール溝１２ｃ
内に入り込んで、その溝１２ｃの側面に接している。こ
のようにシールド板１５は接触式のため、高温高速条件
下においてもグリースＧの酸化劣化を抑制することがで
き、その結果グリース寿命を延長することができる。
【００１６】本実施形態では、図２に示すような冠型合
成樹脂製保持器２０を用いている。冠型合成樹脂製保持
器２０は、自己潤滑性及び低摩擦特性に優れていること
から、保持器が破損し難く、またグリース寿命を低下さ
せずに運転させることができる。冠型合成樹脂製保持器
２０は、円環状主部２１と、円環状主部２１の円周方向
に間隔をあけて複数箇所から軸方向一方側へ突出する弾
性片２２と、周方向で隣り合う弾性片２２間に設けられ
る玉１３収容用のポケット２３とを備えている。そし
て、図３に示すように、複数の突出している弾性片２２
の外径面に切欠２４を設けることによって、弾性片２２
の外径を円環状主部２１の外径より小さくし、弾性片２
２の径方向の厚さを円環状主部２１の径方向の厚さより
も薄くしている。
成樹脂製保持器２０を用いている。冠型合成樹脂製保持
器２０は、自己潤滑性及び低摩擦特性に優れていること
から、保持器が破損し難く、またグリース寿命を低下さ
せずに運転させることができる。冠型合成樹脂製保持器
２０は、円環状主部２１と、円環状主部２１の円周方向
に間隔をあけて複数箇所から軸方向一方側へ突出する弾
性片２２と、周方向で隣り合う弾性片２２間に設けられ
る玉１３収容用のポケット２３とを備えている。そし
て、図３に示すように、複数の突出している弾性片２２
の外径面に切欠２４を設けることによって、弾性片２２
の外径を円環状主部２１の外径より小さくし、弾性片２
２の径方向の厚さを円環状主部２１の径方向の厚さより
も薄くしている。
【００１７】こうして、保持器弾性片２２が軽量化さ
れ、回転遠心力による各弾性片２２の外径側への変形が
小さくなる。また、弾性片２２に小さい変形が生じた際
にも、外径面に切欠２４を設けているため、保持器弾性
片２２の外径面と外輪の軌道面１１ａ又は内径面（軌道
面ランド部）１１ｂとの接触を、また保持器端面部分２
０ａとシールド板１５内面との接触を避けることができ
る。また各弾性片２２の外径側への変形に伴う保持器ポ
ケット隙間の増大を抑制できるので、ポケット２３の内
面と玉１３が干渉して転がり軸受１０の回転性能に悪影
響を与えるといったことが防止できる。
れ、回転遠心力による各弾性片２２の外径側への変形が
小さくなる。また、弾性片２２に小さい変形が生じた際
にも、外径面に切欠２４を設けているため、保持器弾性
片２２の外径面と外輪の軌道面１１ａ又は内径面（軌道
面ランド部）１１ｂとの接触を、また保持器端面部分２
０ａとシールド板１５内面との接触を避けることができ
る。また各弾性片２２の外径側への変形に伴う保持器ポ
ケット隙間の増大を抑制できるので、ポケット２３の内
面と玉１３が干渉して転がり軸受１０の回転性能に悪影
響を与えるといったことが防止できる。
【００１８】ここで、保持器弾性片２２の切欠２４の大
きさ及び形状は、特に限定しないが、切欠２４の深さの
値としては、剛性の面から、玉径をＤａとした場合、切
欠２４が設けられた箇所における保持器厚さがＤａ×
０．３以上になるように設定すると良い。また切欠２４
の円環状主部２１側は、円環状周部部２４には掛からな
いようにして、弾性片２２のみに切欠２４を設けると剛
性の面から有利である。また強度の面から、切欠２４の
隅２５は曲面形状にし、その曲率半径を極力大きくする
と良い。ここでは、切欠２４の、円環状主部２１側の隅
部２５が、曲面形状にされている。
きさ及び形状は、特に限定しないが、切欠２４の深さの
値としては、剛性の面から、玉径をＤａとした場合、切
欠２４が設けられた箇所における保持器厚さがＤａ×
０．３以上になるように設定すると良い。また切欠２４
の円環状主部２１側は、円環状周部部２４には掛からな
いようにして、弾性片２２のみに切欠２４を設けると剛
性の面から有利である。また強度の面から、切欠２４の
隅２５は曲面形状にし、その曲率半径を極力大きくする
と良い。ここでは、切欠２４の、円環状主部２１側の隅
部２５が、曲面形状にされている。
【００１９】ここで、保持器２０のポケット２３の内面
の形状は、特に限定しないが、例えば図２に示すよう
に、反ポケット開口側の底面を球状凹面（第１の球状凹
面）２３ａにし、球状凹面２３ａからポケット開口側に
延びる側面をアキシアル円筒面（軸方向に延びる仮想円
筒面の一部；図４参照）２３ｂ，２３ｂにすることがで
きる。こうすることで、玉１３と保持器ポケット内面２
３ａ，２３ｂとの接触部における油膜形成能力を向上さ
せることができ、高速条件下においても玉軸受１０の発
熱を抑制することが可能となり、焼付き等の損傷が生じ
難くなる。球状凹面２３ａは、従来の冠型保持器と同様
に、ポケット２３に保持する玉１３の転動面の曲率半径
よりも僅かに大きな曲率半径を有する。そして、この球
状凹面２３ａの円周方向両側に、一対のアキシアル円筒
面２３ｂ，２３ｂが、これら両アキシアル円筒面の軸方
向一端を連続させる状態で形成されている。さらに、一
対のアキシアル円筒面２３ｂ，２３ｂの軸方向他端に、
球状凹面（第２の球状凹面）２３ｃが連続している。
の形状は、特に限定しないが、例えば図２に示すよう
に、反ポケット開口側の底面を球状凹面（第１の球状凹
面）２３ａにし、球状凹面２３ａからポケット開口側に
延びる側面をアキシアル円筒面（軸方向に延びる仮想円
筒面の一部；図４参照）２３ｂ，２３ｂにすることがで
きる。こうすることで、玉１３と保持器ポケット内面２
３ａ，２３ｂとの接触部における油膜形成能力を向上さ
せることができ、高速条件下においても玉軸受１０の発
熱を抑制することが可能となり、焼付き等の損傷が生じ
難くなる。球状凹面２３ａは、従来の冠型保持器と同様
に、ポケット２３に保持する玉１３の転動面の曲率半径
よりも僅かに大きな曲率半径を有する。そして、この球
状凹面２３ａの円周方向両側に、一対のアキシアル円筒
面２３ｂ，２３ｂが、これら両アキシアル円筒面の軸方
向一端を連続させる状態で形成されている。さらに、一
対のアキシアル円筒面２３ｂ，２３ｂの軸方向他端に、
球状凹面（第２の球状凹面）２３ｃが連続している。
【００２０】これら両アキシアル円筒面２３ｂ，２３ｂ
は、ポケット２３に保持された玉１３の転動中心軸をそ
の中心軸としており、更に、球状凹面２３ａと同心とし
ているが、球状凹面２３ａの曲率中心は特に限定しな
い。上述の様に構成される冠型保持器２０の場合には、
ポケット内面２３ｂと玉１３の転動面との間の隙間に、
グリースＧを必要量だけ取り込むことが可能となり、高
速高温運転条件下で耐焼付き性能を向上させることがで
きる。
は、ポケット２３に保持された玉１３の転動中心軸をそ
の中心軸としており、更に、球状凹面２３ａと同心とし
ているが、球状凹面２３ａの曲率中心は特に限定しな
い。上述の様に構成される冠型保持器２０の場合には、
ポケット内面２３ｂと玉１３の転動面との間の隙間に、
グリースＧを必要量だけ取り込むことが可能となり、高
速高温運転条件下で耐焼付き性能を向上させることがで
きる。
【００２１】保持器２０の材料については、特に限定し
ないが、ポリアミド４６樹脂にガラス繊維を２５〜３０
質量％含有したものが、高温高速における変形、損傷を
防止する上で有効である。また回転条件によっては、ガ
ラス繊維を１０〜２５質量％含有したポリアミド４６樹
脂でもよいし、また主原料にポリアミド６６樹脂を用い
ても構わない。その他、熱可塑性樹脂として、ポリエー
テルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトン
（ＰＥＫ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリ
エーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡ
Ｉ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリア
リルエーテルニトリル（ＰＥＮ）、熱可塑性ポリイミド
樹脂（ＴＰＩ）、耐熱性樹脂としてポリベンゾイミダゾ
ール（ＰＢＩ）を用いても構わない。また強化繊維とし
て、カーボン繊維、ガラス繊維、ボロン繊維、アラミド
繊維、ウィスカー、無機系材料（酸化珪素、炭化珪素、
窒化珪素、アルミナ等）或いは有機系材料（ポリエチレ
ン、ポリアリレート等）により繊維状に形成されるもの
が挙げられる。
ないが、ポリアミド４６樹脂にガラス繊維を２５〜３０
質量％含有したものが、高温高速における変形、損傷を
防止する上で有効である。また回転条件によっては、ガ
ラス繊維を１０〜２５質量％含有したポリアミド４６樹
脂でもよいし、また主原料にポリアミド６６樹脂を用い
ても構わない。その他、熱可塑性樹脂として、ポリエー
テルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトン
（ＰＥＫ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリ
エーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡ
Ｉ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリア
リルエーテルニトリル（ＰＥＮ）、熱可塑性ポリイミド
樹脂（ＴＰＩ）、耐熱性樹脂としてポリベンゾイミダゾ
ール（ＰＢＩ）を用いても構わない。また強化繊維とし
て、カーボン繊維、ガラス繊維、ボロン繊維、アラミド
繊維、ウィスカー、無機系材料（酸化珪素、炭化珪素、
窒化珪素、アルミナ等）或いは有機系材料（ポリエチレ
ン、ポリアリレート等）により繊維状に形成されるもの
が挙げられる。
【００２２】高温高速条件下で運転される密封転がり軸
受１０は、シール構造が非常に重要となる。以下、シー
ルド板１５、外輪１１、内輪１２及びそれらの関係につ
いて中心に説明する。図５に示すように、シールド板１
５は、芯材１５ａ（金属等）を弾性材１６（ゴム、合成
樹脂等）で被覆して全体円環状に形成され、内径側と外
径側のいずれか一方が外輪１１若しくは内輪１２の一方
側に固定され、他方に形成されているリップ１７が軌道
輪の他方に対して摺接を保って密封性を維持する。なお
本実施形態では、外輪１１の溝１１ｃにシールド板１５
の外径側がかしめられ、又は圧入固定され、シールド板
１５の内径側に形成されているリップ１７が内輪のシー
ル溝１２ｃに摺接（接触）を保って密封を図っている
（図１参照）。
受１０は、シール構造が非常に重要となる。以下、シー
ルド板１５、外輪１１、内輪１２及びそれらの関係につ
いて中心に説明する。図５に示すように、シールド板１
５は、芯材１５ａ（金属等）を弾性材１６（ゴム、合成
樹脂等）で被覆して全体円環状に形成され、内径側と外
径側のいずれか一方が外輪１１若しくは内輪１２の一方
側に固定され、他方に形成されているリップ１７が軌道
輪の他方に対して摺接を保って密封性を維持する。なお
本実施形態では、外輪１１の溝１１ｃにシールド板１５
の外径側がかしめられ、又は圧入固定され、シールド板
１５の内径側に形成されているリップ１７が内輪のシー
ル溝１２ｃに摺接（接触）を保って密封を図っている
（図１参照）。
【００２３】図５に示すように、本実施形態のシールド
板１５におけるリップ１７は、外向きに１個形成されて
いるが、リップ１７が複数個形成されているもの、また
内向き、外向き等のいずれかが適宜選択されてそのいず
れか若しくは全部が摺接を保って密封を図るものであっ
ても本発明の範囲内である。複数のリップを有する構成
とすることにより、一方のリップの密封性が低下したよ
うな場合であっても、他方のリップがそれをカバーする
ことができるため長期的な密封性能が維持できる。リッ
プ１７の形状、長さ及び個数等は限定されることなく、
接触式であれば本発明の範囲内で適宜変更可能である。
例えばリップ１７として、断面矩形状、断面正方形状、
断面半円形状、断面三角形状等の所望な断面形状が選択
可能で、また軸受周辺部品との対向端面の形状も図示例
に限定されることなく段差を持つ凹凸状、直線状等にす
ることも可能である。また、リップ１７が円周方向に断
続的に形成されるものであっても本発明の範囲内であ
る。
板１５におけるリップ１７は、外向きに１個形成されて
いるが、リップ１７が複数個形成されているもの、また
内向き、外向き等のいずれかが適宜選択されてそのいず
れか若しくは全部が摺接を保って密封を図るものであっ
ても本発明の範囲内である。複数のリップを有する構成
とすることにより、一方のリップの密封性が低下したよ
うな場合であっても、他方のリップがそれをカバーする
ことができるため長期的な密封性能が維持できる。リッ
プ１７の形状、長さ及び個数等は限定されることなく、
接触式であれば本発明の範囲内で適宜変更可能である。
例えばリップ１７として、断面矩形状、断面正方形状、
断面半円形状、断面三角形状等の所望な断面形状が選択
可能で、また軸受周辺部品との対向端面の形状も図示例
に限定されることなく段差を持つ凹凸状、直線状等にす
ることも可能である。また、リップ１７が円周方向に断
続的に形成されるものであっても本発明の範囲内であ
る。
【００２４】シールド板１５の弾性体１６は、芯材１５
ａの内径端よりも内径側に延びる内径側延出部１６ａを
有している。この内径側延出部１６ａは、芯材１５ａの
内径端付近に形成された厚肉部１６ｂと、この厚肉部１
６ｂよりも薄肉となって内径側又は外径側へ斜めに延び
る腰部１６ｃと、この腰部１６ｃの先端における軸受軸
方向内側又は外側に各々突出したリップ１７とからな
る。
ａの内径端よりも内径側に延びる内径側延出部１６ａを
有している。この内径側延出部１６ａは、芯材１５ａの
内径端付近に形成された厚肉部１６ｂと、この厚肉部１
６ｂよりも薄肉となって内径側又は外径側へ斜めに延び
る腰部１６ｃと、この腰部１６ｃの先端における軸受軸
方向内側又は外側に各々突出したリップ１７とからな
る。
【００２５】ここで、高速回転に対応するために、シー
ルド板１５の外輪への自然取付状態において、リップ１
７の先端が内輪のシール溝１２ｃの一側面に軽い押し付
け状態で接するようにすれば、接触部の発熱を抑制する
ことが可能となる。外輪回転で軸受内輪に設けられたシ
ール溝１２ｃの外側の側面に接触する場合は、遠心力で
リップ１７が捲れないように、腰部１６ｃを図５に示す
ように、接触側に角度αで傾けて設けると、遠心力によ
って非接触状態にならず、内輪シール溝３５の外側３６
に押し付けられ、シール性を高めるため有効である。角
度αは、例えば０°〜１５°程度にすることができる。
ルド板１５の外輪への自然取付状態において、リップ１
７の先端が内輪のシール溝１２ｃの一側面に軽い押し付
け状態で接するようにすれば、接触部の発熱を抑制する
ことが可能となる。外輪回転で軸受内輪に設けられたシ
ール溝１２ｃの外側の側面に接触する場合は、遠心力で
リップ１７が捲れないように、腰部１６ｃを図５に示す
ように、接触側に角度αで傾けて設けると、遠心力によ
って非接触状態にならず、内輪シール溝３５の外側３６
に押し付けられ、シール性を高めるため有効である。角
度αは、例えば０°〜１５°程度にすることができる。
【００２６】シールド板１５の弾性体１６の材料として
は、ニトリル、アクリル、弗素等特に限定しないが、リ
ップ部周速が１５ｍ／ｓ以上で２５ｍ／ｓ以下の場合は
アクリル、２５ｍ／ｓを越える場合は弗素又はシリコー
ンを選定すると良い。
は、ニトリル、アクリル、弗素等特に限定しないが、リ
ップ部周速が１５ｍ／ｓ以上で２５ｍ／ｓ以下の場合は
アクリル、２５ｍ／ｓを越える場合は弗素又はシリコー
ンを選定すると良い。
【００２７】運転中には転がり軸受１０内部の圧力が増
大し、シールド板１５が撓んで外れる恐れがある。そこ
でガス抜き溝１８を通常設けているが、酸化劣化を極力
減らすため、図１の右側のシールド板１５若しくは左側
のシールド板１５のどちらか一方の１箇所のみに設ける
と有効である。またガス抜き溝１８を複数箇所に設けて
も構わない。ガス抜き溝１８の形状は特に限定しない
が、内輪回転の場合は、シールド板の外径側に、外輪回
転の場合は、基油の流出を防ぐために、シールド板１５
の内径側のリップ部１７に設けると良い。形状としては
応力集中を極力防止するために、溝半径を大きくとるこ
とが有効であるが、ガス抜き機構の形状及び寸法は特に
指定しない。また左側及び右側のシールド板１５におい
て、各々軸受内輪に設けたシール溝１２ｃの軸方向外側
の側面に接触するシールド板と軸方向内側の側面に接触
するシールド板を組み合わせることによって、軸受内部
圧力が高まった場合でも、圧力バランスが取れるまで内
側の側面に接触するシールド板が非接触となることによ
って、ガス抜き溝１８を設けなくてもガス抜きが可能で
ある（図６参照）。
大し、シールド板１５が撓んで外れる恐れがある。そこ
でガス抜き溝１８を通常設けているが、酸化劣化を極力
減らすため、図１の右側のシールド板１５若しくは左側
のシールド板１５のどちらか一方の１箇所のみに設ける
と有効である。またガス抜き溝１８を複数箇所に設けて
も構わない。ガス抜き溝１８の形状は特に限定しない
が、内輪回転の場合は、シールド板の外径側に、外輪回
転の場合は、基油の流出を防ぐために、シールド板１５
の内径側のリップ部１７に設けると良い。形状としては
応力集中を極力防止するために、溝半径を大きくとるこ
とが有効であるが、ガス抜き機構の形状及び寸法は特に
指定しない。また左側及び右側のシールド板１５におい
て、各々軸受内輪に設けたシール溝１２ｃの軸方向外側
の側面に接触するシールド板と軸方向内側の側面に接触
するシールド板を組み合わせることによって、軸受内部
圧力が高まった場合でも、圧力バランスが取れるまで内
側の側面に接触するシールド板が非接触となることによ
って、ガス抜き溝１８を設けなくてもガス抜きが可能で
ある（図６参照）。
【００２８】複数の転動体１３が設置される軸受空間内
部に封入されるグリースＧの種類は、特に限定しない
が、基油が合成油であり、増ちょう剤がウレア系である
グリースが、優れた耐熱性（高温安定性）及びせん断安
定性を有することから、好ましく使用できる。特に本発
明はシールド板１５について接触式を採用しているた
め、シールド板１５と軌道輪シール溝１２ｃとの接触部
においては摩擦熱が発生し、また高速回転する場合には
グリースＧの攪拌抵抗による発熱が発生するため、転が
り軸受１０の耐久性を十分確保する為には、優れたせん
断安定性を有するグリースＧが必要になる。増ちょう剤
がウレア系であるグリースＧは、優れたせん断安定性を
有することから好ましく使用できる。又、基油が流動点
の低い合成油である場合には、始動時の低温環境から始
動後の高温環境まで、幅広い温度範囲で十分な潤滑性を
得られる。この為、上記密封転がり軸受１０の焼付き等
の損傷が発生することを有効に防止できる。基油の種類
としては、エステル系、エーテル系、弗素系、シリコー
ン系、合成炭化水素系のどれを用いても構わない。弗素
化ポリマー油、弗化ポリエーテル油、アルキルジフェニ
ルエーテル油、ポリフェニルエーテル油、ポリオールエ
ステル油、ポリアルファオレフィン油等、またはそれら
の混合油を用いても構わない。グリースＧの封入量は、
特に限定しないが、軸受空間の３０〜５０％とすること
が好ましい。グリース封入量は、一般には軸受空間の２
５〜３０％とされるが、このように封入量を増加するこ
とで、潤滑性が向上し、耐焼付き性が向上する。
部に封入されるグリースＧの種類は、特に限定しない
が、基油が合成油であり、増ちょう剤がウレア系である
グリースが、優れた耐熱性（高温安定性）及びせん断安
定性を有することから、好ましく使用できる。特に本発
明はシールド板１５について接触式を採用しているた
め、シールド板１５と軌道輪シール溝１２ｃとの接触部
においては摩擦熱が発生し、また高速回転する場合には
グリースＧの攪拌抵抗による発熱が発生するため、転が
り軸受１０の耐久性を十分確保する為には、優れたせん
断安定性を有するグリースＧが必要になる。増ちょう剤
がウレア系であるグリースＧは、優れたせん断安定性を
有することから好ましく使用できる。又、基油が流動点
の低い合成油である場合には、始動時の低温環境から始
動後の高温環境まで、幅広い温度範囲で十分な潤滑性を
得られる。この為、上記密封転がり軸受１０の焼付き等
の損傷が発生することを有効に防止できる。基油の種類
としては、エステル系、エーテル系、弗素系、シリコー
ン系、合成炭化水素系のどれを用いても構わない。弗素
化ポリマー油、弗化ポリエーテル油、アルキルジフェニ
ルエーテル油、ポリフェニルエーテル油、ポリオールエ
ステル油、ポリアルファオレフィン油等、またはそれら
の混合油を用いても構わない。グリースＧの封入量は、
特に限定しないが、軸受空間の３０〜５０％とすること
が好ましい。グリース封入量は、一般には軸受空間の２
５〜３０％とされるが、このように封入量を増加するこ
とで、潤滑性が向上し、耐焼付き性が向上する。
【００２９】外輪１１及び内輪１２の軌道輪材料として
は特に限定しないが、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼
を焼入れ処理したものや、ＳＣＭ４２０，ＳＣｒ４２０
等の肌焼き鋼を浸炭焼入れ処理したものでもよい。これ
らの軸受用材料は、温度上昇時の寸法変化を防止するた
めに、２００℃以上の高温で焼戻し処理を施し、焼入れ
組織を安定化させて使用すると良い。ここで用いる軌道
輪材料の表面硬さは、浸炭窒化処理等を施すことによっ
て、ＨＲＣ５５以上とすると、転がり軸受の耐久寿命を
更に延長することができる。また高温における錆を防止
し耐食性を高めるため、マルテンサイト系ステンレス鋼
（ＳＵＳ４４０Ｃ，ＳＵＳ４２０Ｃ）、またはステンレ
ス鋼に表面窒化したものを用いても構わない。その他、
耐熱、耐食合金（Ｍ５０、ＳＫＨ４等）でも構わない。
転動体１３の形状及び材料としては特に限定しないが、
高炭素クロム鋼であるＳＵＪ２、表面を窒化処理したス
テンレス鋼でも構わない。勿論、転動体形状として玉以
外に、円筒ころ、円錐ころ、ニードル、球面ころ等を用
いても構わない。また本発明における転がり軸受１０は
駆動モータ用であるため、転動体１３と外輪１１若しく
は内輪１２の軌道面との間に電食現象が生じ、異常摩耗
が発生する可能性がある。そこで転動体１３に窒化珪素
（Ｓｉ3Ｎ4）等のセラミックスを用いることは電食防止
の観点から有効である。セラミックスの焼結助剤とし
て、イットリア（Ｙ2Ｏ3）及びアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、
その他、適宜、窒化アルミ（ＡｌＮ）、酸化チタン（Ｔ
ｉＯ2）を混合したものや、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）や炭
化珪素（ＳｉＣ）、ジルコニア（ＺｒＯ2）等を用いた
ものが挙げられる。また、軌道輪の表面に樹脂絶縁皮膜
を設けるかセラミックスコーティングを施すことによっ
て、外部からの電流を遮断することも、電食防止に効果
がある。
は特に限定しないが、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼
を焼入れ処理したものや、ＳＣＭ４２０，ＳＣｒ４２０
等の肌焼き鋼を浸炭焼入れ処理したものでもよい。これ
らの軸受用材料は、温度上昇時の寸法変化を防止するた
めに、２００℃以上の高温で焼戻し処理を施し、焼入れ
組織を安定化させて使用すると良い。ここで用いる軌道
輪材料の表面硬さは、浸炭窒化処理等を施すことによっ
て、ＨＲＣ５５以上とすると、転がり軸受の耐久寿命を
更に延長することができる。また高温における錆を防止
し耐食性を高めるため、マルテンサイト系ステンレス鋼
（ＳＵＳ４４０Ｃ，ＳＵＳ４２０Ｃ）、またはステンレ
ス鋼に表面窒化したものを用いても構わない。その他、
耐熱、耐食合金（Ｍ５０、ＳＫＨ４等）でも構わない。
転動体１３の形状及び材料としては特に限定しないが、
高炭素クロム鋼であるＳＵＪ２、表面を窒化処理したス
テンレス鋼でも構わない。勿論、転動体形状として玉以
外に、円筒ころ、円錐ころ、ニードル、球面ころ等を用
いても構わない。また本発明における転がり軸受１０は
駆動モータ用であるため、転動体１３と外輪１１若しく
は内輪１２の軌道面との間に電食現象が生じ、異常摩耗
が発生する可能性がある。そこで転動体１３に窒化珪素
（Ｓｉ3Ｎ4）等のセラミックスを用いることは電食防止
の観点から有効である。セラミックスの焼結助剤とし
て、イットリア（Ｙ2Ｏ3）及びアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、
その他、適宜、窒化アルミ（ＡｌＮ）、酸化チタン（Ｔ
ｉＯ2）を混合したものや、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）や炭
化珪素（ＳｉＣ）、ジルコニア（ＺｒＯ2）等を用いた
ものが挙げられる。また、軌道輪の表面に樹脂絶縁皮膜
を設けるかセラミックスコーティングを施すことによっ
て、外部からの電流を遮断することも、電食防止に効果
がある。
【００３０】図６に本発明の第２実施形態の玉軸受を示
す。なお、既に説明した部材等と同様な構成・作用を有
する部材等については、図中に同一符号又は相当符号を
付すことにより、説明を簡略化或いは省略する。本実施
形態でも、上記第１実施例と同様に、内周面に外輪軌道
１１ａを有する外輪１１と、外周面に内輪軌道１２ａを
有する内輪１２と、これら外輪軌道１１ａと内輪軌道１
２ａとの間に転動自在に設けられた複数の玉１３と、外
輪１１の内周面と内輪１２の外周面との間に設けられて
複数の玉１３を転動自在に保持する冠型合成樹脂製保持
器２０と、軸受１０の軸方向両側に設けられてグリース
Ｇを密封するシールド板１５とから概略構成される。
す。なお、既に説明した部材等と同様な構成・作用を有
する部材等については、図中に同一符号又は相当符号を
付すことにより、説明を簡略化或いは省略する。本実施
形態でも、上記第１実施例と同様に、内周面に外輪軌道
１１ａを有する外輪１１と、外周面に内輪軌道１２ａを
有する内輪１２と、これら外輪軌道１１ａと内輪軌道１
２ａとの間に転動自在に設けられた複数の玉１３と、外
輪１１の内周面と内輪１２の外周面との間に設けられて
複数の玉１３を転動自在に保持する冠型合成樹脂製保持
器２０と、軸受１０の軸方向両側に設けられてグリース
Ｇを密封するシールド板１５とから概略構成される。
【００３１】ハイブリッド自動車駆動モータの軸５０の
材質としてアルミニウム合金が用いられ、転がり軸受１
０の内輪１２がその軸５０に締り嵌めで組み込まれるこ
とがある。アルミニウム合金の熱膨張係数は、転がり軸
受１０の内輪１２を構成する軸受鋼の熱膨張係数よりも
大きい。このため、何らの対策を施さなかった場合に
は、温度上昇時に嵌合量が大きくなり、転がり軸受１０
内の内部隙間量が喪失される。隙間量が負になると転が
り軸受１０の発熱量が上昇し、その結果、転がり軸受１
０が焼付きに到る場合がある。よって、組み込み前の初
期隙間量を、普通隙間より大きく、設けておくと良い。
玉１３直径をＤａとし、ラジアル隙間量をδとした場合
に、３×１０-3＜δ／Ｄａ＜１５×１０-3を満足させる
と有効である。また高速運転時の外輪１１及び内輪１２
の軌道面と玉１３の接触部における発熱量を低減するこ
とが必要である。遠心力による接触楕円面積の増大及び
滑りによる発熱を防ぐため、上記玉の直径Ｄａに対する
外輪１１及び内輪１２の溝半径Ｒの比（Ｒ/Ｄａ）を
０．５１≦Ｒ／Ｄａ≦０．５４とし、内輪溝半径Ｒｉ≦
外輪溝半径Ｒｏにすると良い。以上のように構成される
本実施形態では、上述したような転がり軸受１０の焼付
き等の問題が解決され、従来の転がり軸受に比べて、ハ
イブリッド自動車駆動モータ用として寿命の向上が期待
できる。
材質としてアルミニウム合金が用いられ、転がり軸受１
０の内輪１２がその軸５０に締り嵌めで組み込まれるこ
とがある。アルミニウム合金の熱膨張係数は、転がり軸
受１０の内輪１２を構成する軸受鋼の熱膨張係数よりも
大きい。このため、何らの対策を施さなかった場合に
は、温度上昇時に嵌合量が大きくなり、転がり軸受１０
内の内部隙間量が喪失される。隙間量が負になると転が
り軸受１０の発熱量が上昇し、その結果、転がり軸受１
０が焼付きに到る場合がある。よって、組み込み前の初
期隙間量を、普通隙間より大きく、設けておくと良い。
玉１３直径をＤａとし、ラジアル隙間量をδとした場合
に、３×１０-3＜δ／Ｄａ＜１５×１０-3を満足させる
と有効である。また高速運転時の外輪１１及び内輪１２
の軌道面と玉１３の接触部における発熱量を低減するこ
とが必要である。遠心力による接触楕円面積の増大及び
滑りによる発熱を防ぐため、上記玉の直径Ｄａに対する
外輪１１及び内輪１２の溝半径Ｒの比（Ｒ/Ｄａ）を
０．５１≦Ｒ／Ｄａ≦０．５４とし、内輪溝半径Ｒｉ≦
外輪溝半径Ｒｏにすると良い。以上のように構成される
本実施形態では、上述したような転がり軸受１０の焼付
き等の問題が解決され、従来の転がり軸受に比べて、ハ
イブリッド自動車駆動モータ用として寿命の向上が期待
できる。
【００３２】本実施形態では、保持器弾性片２２の外径
面か内径面、又は両面が自由端に向けて斜降するテーパ
状に形成されている場合も、上記同等の効果が得られ
る。テーパ状に形成される面は特に指定しないが、弾性
片２２の外径側にテーパ状の面を設けた方が、外輪軌道
面１１ａ又は内径面（軌道面ランド部）１１ｂとの接触
を防止する上で有利である。
面か内径面、又は両面が自由端に向けて斜降するテーパ
状に形成されている場合も、上記同等の効果が得られ
る。テーパ状に形成される面は特に指定しないが、弾性
片２２の外径側にテーパ状の面を設けた方が、外輪軌道
面１１ａ又は内径面（軌道面ランド部）１１ｂとの接触
を防止する上で有利である。
【００３３】本実施形態の構成及び作用は上述の第１実
施形態とほぼ同様であるが、第１実施形態に追加してい
る点とし、転がり軸受１０を構成する外輪１１の外周面
に凹溝１１ｄを全周に形成している。そしてこの凹溝１
１ｄに弾性を有する非導電性ゴムのＯリング５５が装着
されている。外輪１１をハウジング５１に締り嵌めによ
り嵌合固定した状態では、Ｏリング５５は、凹溝１１ｄ
の底面とハウジング５１の内周面との間でラジアル方向
に弾性的に圧縮される。したがって、Ｏリング５５の内
外両周縁は、これら底面及び内周面に全周に亙り弾性的
に当接する。
施形態とほぼ同様であるが、第１実施形態に追加してい
る点とし、転がり軸受１０を構成する外輪１１の外周面
に凹溝１１ｄを全周に形成している。そしてこの凹溝１
１ｄに弾性を有する非導電性ゴムのＯリング５５が装着
されている。外輪１１をハウジング５１に締り嵌めによ
り嵌合固定した状態では、Ｏリング５５は、凹溝１１ｄ
の底面とハウジング５１の内周面との間でラジアル方向
に弾性的に圧縮される。したがって、Ｏリング５５の内
外両周縁は、これら底面及び内周面に全周に亙り弾性的
に当接する。
【００３４】ハイブリッド自動車駆動モータのハウジン
グ５１の材質としてアルミニウム合金が用いられ、転が
り軸受１０の外輪１１がハウジング５１と締り嵌めで組
み込まれることがある。アルミニウム合金の熱膨張係数
は、転がり軸受１０の外輪１１を構成する軸受鋼の熱膨
張係数よりも大きい。このため、温度上昇時にハウジン
グ５１に対する締め代の低下を防ぐため、嵌合量を大き
くする必要がある。その場合、外輪１１をハウジング５
１に組込時、ハウジング５１の内周面かじり等の損傷を
起こす可能性がある。また回転時の更なる温度上昇に伴
い、外輪１１とハウジング５１との間の締め代が低下若
しくは喪失し、回転に伴って外輪１１がハウジング５１
に対し回転する傾向となった場合でも、Ｏリング５５の
内外両周縁と、上記底面及び内周面との間に作用する摩
擦力が、外輪１１がハウジング５１の内側で回転するこ
とを阻止し、クリープ発生防止を図る。Ｏリング５５を
用いることによって、外輪１１とハウジング５１との間
に運転状態において隙間を設けることが可能となり、ま
た非導電性のＯリング５５を用いることによって、絶縁
による電食防止の効果がある。凹溝１１ｄの数は外輪１
１に対し、少なくとも１個とし、２個以上設けることに
よって、ハウジング５１内に軸受１０を安定支持するこ
とが可能となる。
グ５１の材質としてアルミニウム合金が用いられ、転が
り軸受１０の外輪１１がハウジング５１と締り嵌めで組
み込まれることがある。アルミニウム合金の熱膨張係数
は、転がり軸受１０の外輪１１を構成する軸受鋼の熱膨
張係数よりも大きい。このため、温度上昇時にハウジン
グ５１に対する締め代の低下を防ぐため、嵌合量を大き
くする必要がある。その場合、外輪１１をハウジング５
１に組込時、ハウジング５１の内周面かじり等の損傷を
起こす可能性がある。また回転時の更なる温度上昇に伴
い、外輪１１とハウジング５１との間の締め代が低下若
しくは喪失し、回転に伴って外輪１１がハウジング５１
に対し回転する傾向となった場合でも、Ｏリング５５の
内外両周縁と、上記底面及び内周面との間に作用する摩
擦力が、外輪１１がハウジング５１の内側で回転するこ
とを阻止し、クリープ発生防止を図る。Ｏリング５５を
用いることによって、外輪１１とハウジング５１との間
に運転状態において隙間を設けることが可能となり、ま
た非導電性のＯリング５５を用いることによって、絶縁
による電食防止の効果がある。凹溝１１ｄの数は外輪１
１に対し、少なくとも１個とし、２個以上設けることに
よって、ハウジング５１内に軸受１０を安定支持するこ
とが可能となる。
【００３５】ここでロータのアンバランスによって生じ
るミスアライメントに対して、冠型保持器２０の弾性片
２２の外輪軌道面１１ａへの接触の危険性を極力抑える
ために、外輪回転の場合は、保持器ポケットの開口側が
ロータ側となるように設置すると良い。また内輪回転の
場合は、保持器ポケットの反開口側がロータ側となるよ
うに設置すると良い。その場合、保持器２０の組み込み
方向を判別可能にするために差異を設ける必要がある。
差異の方法は外輪端面１１ｅ又は内輪端面１２ｅ等にマ
ークを設ける、シールド板１５の色を変える等、組み込
み方向が判別可能であれば、如何なる方法を用いてもよ
い。
るミスアライメントに対して、冠型保持器２０の弾性片
２２の外輪軌道面１１ａへの接触の危険性を極力抑える
ために、外輪回転の場合は、保持器ポケットの開口側が
ロータ側となるように設置すると良い。また内輪回転の
場合は、保持器ポケットの反開口側がロータ側となるよ
うに設置すると良い。その場合、保持器２０の組み込み
方向を判別可能にするために差異を設ける必要がある。
差異の方法は外輪端面１１ｅ又は内輪端面１２ｅ等にマ
ークを設ける、シールド板１５の色を変える等、組み込
み方向が判別可能であれば、如何なる方法を用いてもよ
い。
【００３６】またハイブリッド自動車駆動モータ用転が
り軸受は、輸送、搬送等のフレッチングや、運転時の玉
の反負荷状態から負荷状態への変換の局所滑り等を極力
避けるために、軸方向へ予圧を負荷された状態で使用さ
れるのが望ましい。その場合、予圧負荷手段として、皿
ばね等のばねを用いると良い。またばねを設置する端面
の面積が小さい場合は、ワッシャー５７を用いるか、波
ばね５６を使用すると良い。間座による定圧構造として
も構わない。軸方向への予圧の負荷方法は限定されな
い。上記電食対策として絶縁の効果を高めるには、非導
電性Ｏリング５５の使用とともに、ワッシャー５７に絶
縁材からなるものを用いることも有効である。
り軸受は、輸送、搬送等のフレッチングや、運転時の玉
の反負荷状態から負荷状態への変換の局所滑り等を極力
避けるために、軸方向へ予圧を負荷された状態で使用さ
れるのが望ましい。その場合、予圧負荷手段として、皿
ばね等のばねを用いると良い。またばねを設置する端面
の面積が小さい場合は、ワッシャー５７を用いるか、波
ばね５６を使用すると良い。間座による定圧構造として
も構わない。軸方向への予圧の負荷方法は限定されな
い。上記電食対策として絶縁の効果を高めるには、非導
電性Ｏリング５５の使用とともに、ワッシャー５７に絶
縁材からなるものを用いることも有効である。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高温、高速条件下においても、保持器の変形、グリース
の酸化劣化、軌道輪と転動体及び保持器と転動体の接触
部における発熱を抑制して、焼付き等の損傷を生じな
い、また電食による損傷を発生させない、ハイブリッド
車駆動モータ及びこれに使用する転がり軸受を提供でき
る。
高温、高速条件下においても、保持器の変形、グリース
の酸化劣化、軌道輪と転動体及び保持器と転動体の接触
部における発熱を抑制して、焼付き等の損傷を生じな
い、また電食による損傷を発生させない、ハイブリッド
車駆動モータ及びこれに使用する転がり軸受を提供でき
る。
【図１】本発明第１実施形態の玉軸受の縦断面図であ
る。
る。
【図２】本発明第１実施形態の冠型保持器の斜視図であ
る。
る。
【図３】本発明第１実施形態の冠型保持器の縦断面図で
ある。
ある。
【図４】本発明第１実施形態の冠型保持器のポケットの
横断面図である。
横断面図である。
【図５】本発明第１実施形態のシールド板の縦断面図で
ある。
ある。
【図６】本発明第２実施形態の玉軸受の縦断面図であ
る。
る。
【図７】従来の玉軸受の縦断面図である。
【図８】従来の玉軸受の縦断面図である。
１０ ハイブリッド車用駆動モータ用転がり軸受
１１ 外輪
１２ 内輪
１３ 転動体
１５ シールド板（シール）
２０ 冠型保持器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ１６Ｃ 35/077 Ｆ１６Ｃ 35/077
Ｆターム(参考） 3J017 AA01 CA06 DA10 DB10
3J101 AA03 AA32 AA42 AA62 BA10
BA25 BA44 BA50 BA54 BA56
BA73 CA40 EA32 EA34 EA36
EA37 EA41 EA49 EA63 EA76
FA11 FA33 GA01
Claims (7)
- 【請求項１】 内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周
面に内輪軌道を有する内輪と、前記外輪軌道と内輪軌道
との間に転動自在に設けられた複数個の転動体と、前記
転動体を前記外輪と内輪との間に保持する保持器と、そ
れぞれが円環状に形成されている一対のシールと、前記
一対のシールに挟まれて前記複数個の転動体を設置した
部分に封入されたグリースとを備えたハイブリッド車駆
動モータ用転がり軸受において、前記シールは、内径側
と外径側のいずれか一方が前記外輪の端部内周面又は内
輪の端部外周面に固定され、他方が前記内輪又は外輪に
対して接触しており、前記保持器は合成樹脂により一体
に形成されて、円環状主部と、前記円環状主部の軸方向
片側の円周方向複数個所に互いに間隔をあけて配置され
た複数の弾性片とを有する冠型であることを特徴とする
ハイブリッド車駆動モータ用転がり軸受。 - 【請求項２】 前記弾性片の外径が前記円環状主部の外
径より小さいか、又は前記弾性片の外径面に切欠が設け
られているか、又は前記弾性片の外径面か内径面或いは
それら両面が自由端に向けて斜降するテーパ状に形成さ
れていることを特徴とする、請求項１に記載のハイブリ
ッド車駆動モータ用転がり軸受。 - 【請求項３】 前記グリースは基油が合成油であり増ち
ょう剤がウレア系であることを特徴とする、請求項１又
は２に記載のハイブリッド車駆動モータ用転がり軸受。 - 【請求項４】 前記外輪の外周面に凹溝が設けられ、前
記凹溝に非導電性ゴムが装着されることを特徴とする、
請求項１〜３のいずれかに記載のハイブリッド車駆動モ
ータ用転がり軸受。 - 【請求項５】 前記転動体は非導電性材料からなること
を特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のハイブ
リッド車駆動モータ用転がり軸受。 - 【請求項６】 前記転動体はセラミックスからなること
を特徴とする、請求項５に記載のハイブリッド車駆動モ
ータ用転がり軸受。 - 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載の転がり
軸受が組み込まれ、前記転がり軸受に予圧が負荷される
ことを特徴とする、ハイブリッド車駆動モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002137111A JP2003329045A (ja) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | ハイブリッド車駆動モータ用転がり軸受及びハイブリッド車駆動モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002137111A JP2003329045A (ja) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | ハイブリッド車駆動モータ用転がり軸受及びハイブリッド車駆動モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003329045A true JP2003329045A (ja) | 2003-11-19 |
Family
ID=29698953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002137111A Pending JP2003329045A (ja) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | ハイブリッド車駆動モータ用転がり軸受及びハイブリッド車駆動モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003329045A (ja) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007078115A (ja) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Ntn Corp | 転がり軸受 |
| JP2007170430A (ja) * | 2005-12-19 | 2007-07-05 | Nsk Ltd | ハイブリッド自動車用転がり軸受 |
| FR2900996A1 (fr) * | 2006-05-12 | 2007-11-16 | Skf Ab | Cage pour roulement a billes |
| WO2008090295A2 (fr) * | 2007-01-26 | 2008-07-31 | Aktiebolaget Skf | Cage pour roulement a billes |
| JP2008240950A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Jtekt Corp | 転がり軸受用保持器 |
| JP2009299734A (ja) * | 2008-06-11 | 2009-12-24 | Ntn Corp | ハイブリッド車駆動モータ用転がり軸受およびハイブリッド車駆動モータ |
| JP2011017416A (ja) * | 2009-07-10 | 2011-01-27 | Nsk Ltd | 車載モータ用転がり軸受及びその製造方法 |
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| JP2013167346A (ja) * | 2012-02-17 | 2013-08-29 | Nsk Ltd | 転がり軸受 |
| JP2015102200A (ja) * | 2013-11-27 | 2015-06-04 | 日本精工株式会社 | 車載モータ用転がり軸受 |
| JP2018119689A (ja) * | 2018-04-25 | 2018-08-02 | 株式会社東芝 | 転がり軸受 |
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