JP2004340277A - Crown-shaped holder for rolling bearing, and rolling bearing - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば一般電化製品に組み込まれるモータ(エアコン用ファンモータ等)や、自動車部品用小型モータ等の回転支持部分を構成する転がり軸受用冠形保持器及び転がり軸受用保持器を組み込んだ転がり軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、転がり玉軸受に組み込まれる冠形保持器は、図4(a),(b)に示すように、全体が円環状を成した冠形保持器100が知られている。このような冠形保持器100には、周方向に沿って所定間隔で複数のポケット102が設けられており、各ポケット102には、転動体104を転動自在に収容保持可能な球面状のポケット面106がそれぞれ形成されている。各ポケット102のポケット面106の直径は、転動体104の直径よりも若干大きく設定されていると共に、各ポケット102のアキシアル方向の一方側には、転動体104の直径よりも開口幅の小さい開口部108が形成されている。そして、開口部108を介して転動体104を押し込むことによって、ポケット102内に転動体104を収容保持させることができるようになっている(例えば、非特許文献1参照)。
このような冠形保持器100を備えた転がり軸受の回転動作時において、内輪と外輪との相対回転に伴って複数の転動体104は、冠形保持器100に保持された状態で自転しながら内外輪間を公転する。
【0003】
【非特許文献1】
JIS用語解説シリーズ「ころがり軸受用語 JIS B 0104−1991準拠」社団法人
日本ベアリング工業会編集、財団法人
日本規格協会発行、1993年7月20日発行、p.31
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の冠形保持器100が組み込まれた転がり軸受では、その回転動作中において、保持器の振動が起因する、いわゆる保持器音が発生する場合がある。保持器音は、転がり軸受の回転動作中における冠形保持器100の転動体104に対する動き量が大きいことに起因して、転動体104と保持器との間の滑り摩擦によって保持器がアキシアル方向あるいはラジアル方向に自励振動し、その際、各ポケット102(ポケット面106)に転動体104が衝突することで発生する。
【0005】
そこで、保持器音の発生を防止するために、例えば図5(a)に示すように、各ポケット面106の曲率半径を小さくし、保持器の自励振動量を抑制する方法(以下、第1の方法という)が提案されている。
この第1の方法では、転動体104に対する保持器100の動き量を小さくした分だけ保持器の自励振動量をある程度小さくすることはできる。しかし、転動体104表面に付着した潤滑剤(グリース、油)が各ポケット102のエッジで掻き取られて潤滑性が低下してしまうため、転動体104とポケット102(ポケット面106)との間の摩擦力が増加してしまう。この場合、保持器の自励振動を完全に抑制することが困難になると共に、かかる保持器を組み込んだ転がり軸受の内外輪の軌道溝へ潤滑剤が流入し難くなるため、音響耐久性が低下してしまう。
【0006】
上述のような保持器ポケットのエッジによるグリース掻き取りを防止するために、第2の方法として、例えば図5(b)に示すように、ポケット面106を円筒面106aと球面106bとを組み合わせて構成する方法が提案されている(特開平10−238543号公報など)。この場合、円筒面106aは、アキシアル方向に沿って開口部108から球面106bまで延出し、内径が転動体104の直径よりも僅かに大きく設定されている。また、球面106b及び開口部108は、円筒面106aよりも大きな曲率となっている。この第2の方法では、各ポケット102内の転動体104は、転がり軸受の回転動作中において円筒面106aに対して転動体104に付着した潤滑剤が掻き取られ難くなり、潤滑性を向上させることができる。しかし、保持器は円筒面106aに沿って常時移動自在な状態となるため、保持器の自励振動を完全に抑制することは難しい。
【0007】
そこで、第3の方法として、例えば図5(c)に示すように、球面106b及び開口部108を円筒面106aよりも大きな曲率に設定すると共に、これらの曲率中心を互いに交差させる方法が提案されている。この第3の方法では、保持器の自励振動を開口部108と球面106bとの間で抑制することができる。
しかし、開口部108と球面106bとによって転動体104に付着した潤滑剤が掻き取られ易くなるため、潤滑性が低下してしまう。
【0008】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、自励振動量を抑制すると同時に、適量の潤滑剤を転動体に常時付着させることで、保持器音の発生防止と共に音響耐久性の向上を図ることが可能な転がり軸受用冠形保持器及び転がり軸受を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明がなした技術的手段は、転動体を転動自在に保持するポケットが、周方向に複数個設けられてなる円環状の冠形保持器であって、上記ポケットは、少なくとも、転動体の公転方向に摺接する内面位置に対向して設けられた一対の平坦状側面と、ポケットのアキシアル方向の一方側に存しているポケット底に設けられた平坦状底面と、ポケットのアキシアル方向の他方側で周方向に対向して設けられた一対のポケット爪と、平坦状底面と対向して前記一対のポケット爪間に設けられている転動体直径よりも小さな開口とを備えてなる転がり軸受用冠形保持器とした。
一対のポケット爪は、転動体を保持可能な凹面が形成されている先端部を夫々に備えている。凹面は、例えば、転動体の直径よりも曲率の大きな球面とする。
また、ポケット爪先端に転動体を接触させた時の転動体中心を基準とした際に、ポケット爪先端部の凹面曲率中心を、前記基準位置から離れた下方に位置させる構成とする。また、一対の平坦状側面における夫々のアキシアル方向長さは、少なくとも転動体が接触角を持って自転する場合の最大周速位置を含む範囲の長さとする。
このような技術的手段によれば、ポケット爪とポケット底の平坦状底面により、保持器の動き量が抑制される。また、転動体の周速の速いポケットの軸方向中心付近では、平坦状側面により転動体に付着したグリースの掻き取りが抑制され、また、ポケット底付近でも、平坦状底面と転動体の間に十分な隙間が確保されるためグリースの掻き取りは起こらない。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る冠形保持器について、添付図面を参照して説明する。なお、本実施形態は本発明の一実施形態にすぎずこれに限定して解釈されるものではなく、本発明の範囲内において適宜設計変更可能である。
図1(a),(b)に示す冠形保持器は、上記従来技術で説明した図4(a)のように、全体円環状に形成すると共に、転動体2を転動自在に収容保持するための複数のポケット4が周方向に沿って所定間隔で設けられている。
このような冠形保持器は、例えば図3に示すように、転がり軸受を構成する外輪6と内輪8との間に組み込まれ、複数の転動体2を転動自在に保持することによって外内輪6,8を相対的に回転させることができるようになっている。
この場合、転がり軸受の回転動作中(外内輪6,8が矢印R1,R2方向に回転中)において、外輪6と内輪8との相対回転に伴って複数の転動体2は、冠形保持器に保持された状態で自転しながら内外輪間を公転する。なお、図3の転がり軸受には、密封板(シール、シールド)が示されていないが、密封板は必要に応じて取り付けられる。
【0011】
図1(a),(b)に示すように、各々のポケット4は、少なくとも、転動体2の公転方向に摺接する内面位置に対向して設けられた一対の平坦状側面10a,10bと、ポケット4のアキシアル方向の一方側に存しているポケット底12に設けられた平坦状底面12aと、ポケット4のアキシアル方向の他方側で周方向に対向して設けられた一対のポケット爪14,14と、平坦状底面12aと対向して前記一対のポケット爪14,14間に設けられている転動体直径よりも小さな開口Pとを備えている。
【0012】
平坦状側面10a,10bは、夫々ポケット4のアキシアル方向内面(ポケット側面をいう)におけるラジアル方向幅の全域にわたる長さで、かつ所望なアキシアル方向長さをもって構成されている。
平坦状側面10a,10bにおける夫々のアキシアル方向長さは、少なくとも転動体2が接触角を持って自転(図1(b)中において符号Tで自転軸を示す。)する場合の最大周速位置20を含む範囲の長さとする。図1(b)及び図2(b)において、転動体2内で示す破線は、転動体2の最大周速軌跡を示している。
【0013】
ポケット底12の平坦状底面12aは、ポケット底12のラジアル方向幅全域にわたる長さで、かつ所望な保持器周方向長さをもって構成されている。
図1の実施形態では、平坦状底面12aが、ポケット爪14,14間の開口P幅よりも僅かに長い保持器周方向長さとし、図2の実施形態では、ポケット爪14,14間の開口P幅よりも短い保持器周方向長さとしている。
このような構成により、転動体2と底面12aとは略点接触状態となるため、転がり軸受の回転動作中(転動体2の自転中)における摩擦抵抗が抑制される。
【0014】
ポケット爪14,14は、転動体2を保持可能な凹面15a,15bを形成した先端部15,15を夫々に備えている。凹面15a,15bは、例えば、転動体2の直径よりも曲率の大きな球面とする。この球面曲率は本発明の範囲内で設計変更可能である。
なお、凹面15a,15bとしては、上述した曲率の球面に限られず、例えば円錐面あるいは多角形面などすべての凹形状を本発明の範囲内において適用することが可能である。
また、本実施形態では、次の構成を採用する。
図1(c)に示すように、ポケット爪先端部15に転動体2を接触させた時の転動体中心を基準位置01とした際に、ポケット爪先端部15の凹面15a(15b)の曲率Rの中心を、前記基準位置01から離れた下方(図中、太字矢印で示す保持器背面方向)に位置させる構成とする。このような構成により、転動体2は、図1(c)に示すように、爪先端部15の一部のみで弾性的に保持され、その先端部15の凹面15a(15b)と転動体2との間に隙間Sが確保される。これにより、保持器エッジによるグリースの掻き取りが抑制される。
また、図1(d)に示すように、ポケット爪先端部15の凹面15a(15b)の曲率Rの中心を、前記基準位置01よりも下方(図中、太字矢印で示す保持器背面方向)であるが、基準位置01近傍に位置させる構成としてもよい。このような構成により、図1(c)の場合よりは僅かに小さい隙間S1が、先端部15の凹面15a(15b)と転動体2との間に確保される。これによれば、グリースの適度な掻き取りがされると共に、保持器組込み時の爪割れや、金型による成型時の無理ぬきによる変形が抑制される。
【0015】
図2は本発明の他の実施形態で、本実施形態では、平坦状側面10a,10bと平坦状底面12aとの境界位置に、強度を高めるためにR面18a,18bを設けている。このR面18a,18bの長さ・曲率などの設定は特に限定されず本発明の範囲内で設計変更可能である。なお、その他の構成及び作用効果は、上記実施形態と同じでありその説明は省略する。
【0016】
本実施形態の保持器が軸受に組み込まれ、該軸受が回転動作すると、転動体2は、自転周速が小さいポケット爪先端部15,15の凹面15a,15bと平坦状底面12aにより保持され、同時に動き量も抑制される。
また、転動体2の自転周速の大きなポケット軸方向中心位置付近は、平坦状側面10a,10bと接触するため、保持器エッジによる転動体2からのグリースの掻き取りが抑制され、常時適量の潤滑剤を転動体2に付着させることができる。この結果、保持器音の発生を抑制することができると同時に、かかる保持器を組み込んだ転がり軸受の内外輪軌道溝へ潤滑剤が流入し易くなるため、音響耐久性を向上させることができ、長寿命な軸受を得ることができる。
また、図面に表された各ポケット4の構成は、本発明の一例であり、全てのポケット4を同一仕様にする必要はなく、例えば本発明と従来例とを組み合わせてもよい。
【0017】
【発明の効果】
本発明によれば、保持器の動き量が抑制されると同時に、転動体に付着した潤滑剤のエッジ掻き取りが抑制されるため、耐保持器音・音響耐久性に対して、有効な転がり軸受を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の一実施の形態に係る転がり軸受用保持器の構成を示す図であって、ポケットの部分の拡大斜視図、(b)はポケットの部分の側面図、(c)はポケット爪先端部の凹面の曲率中心を、基準位置から離れた下方(保持器背面方向)に位置させたことを表した部分拡大図、(d)はポケット爪先端部の凹面曲率の中心を、基準位置よりも下方(保持器背面方向)であるが、基準位置近傍に位置させたことを表した部分拡大図。
【図2】(a)は、本発明の改良に係る転がり軸受用保持器の構成を示す図であって、ポケットの部分の拡大斜視図、(b)はその側面図、(c)は本発明の転がり軸受用保持器の効果を確認するための実験結果を示す図。
【図3】本発明の保持器が組み込まれた転がり軸受の構成を示す斜視図。
【図4】従来の保持器の構成を示す図であって、(a)は斜視図、(b)は部分拡大側面図。
【図5】(a)は、保持器音の発生を防止するための従来の第1の方法を説明するための図、(b)は、保持器音の発生を防止するための従来の第2の方法を説明するための図、(c)は、保持器音の発生を防止するための従来の第3の方法を説明するための図。
【符号の説明】
2:転動体
4:ポケット
10a,10b:平坦状側面
12:ポケット底
12a:平坦状底面
14:ポケット爪
15:ポケット爪先端部
15a,15b:凹面
P:開口[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention incorporates, for example, a motor (a fan motor for an air conditioner, etc.) incorporated in a general electric appliance, and a crown bearing for a rolling bearing and a cage for a rolling bearing which constitute a rotation supporting portion of a small motor for an automobile part. It relates to a rolling bearing.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a crown-shaped cage incorporated in a rolling ball bearing, a crown-
During the rotation operation of the rolling bearing provided with such a crown-
[0003]
[Non-patent document 1]
JIS Glossary Series "Rolling Bearing Terminology JIS B 0104-1991 Compliant" edited by the Japan Bearing Industry Association, published by the Japan Standards Association, published on July 20, 1993, p. 31
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described rolling bearing in which the conventional crown-
[0005]
Therefore, in order to prevent the occurrence of cage sound, for example, as shown in FIG. 5A, a method of reducing the radius of curvature of each
In the first method, the amount of self-excited vibration of the cage can be reduced to some extent by the amount by which the amount of movement of the
[0006]
In order to prevent grease scraping by the edge of the cage pocket as described above, as a second method, for example, as shown in FIG. 5 (b), a
[0007]
Therefore, as a third method, for example, as shown in FIG. 5C, a method has been proposed in which the
However, since the lubricant attached to the
[0008]
The present invention has been made in view of such problems of the related art, and aims at suppressing the amount of self-excited vibration and simultaneously adhering an appropriate amount of lubricant to the rolling element, An object of the present invention is to provide a crowned cage for a rolling bearing and a rolling bearing, which can prevent generation of cage sound and improve acoustic durability.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The technical means achieved by the present invention to achieve the above object is an annular crown-shaped retainer in which a plurality of pockets for rollingly holding a rolling element are provided in a circumferential direction, The pocket has at least a pair of flat side surfaces provided opposed to inner surface positions in sliding contact with the revolving direction of the rolling element, and a flat bottom surface provided on a pocket bottom existing on one axial side of the pocket. A pair of pocket claws provided in the circumferential direction on the other side of the pocket in the axial direction, and an opening smaller than the diameter of a rolling element provided between the pair of pocket claws opposed to the flat bottom surface. And a crowned cage for a rolling bearing comprising:
Each of the pair of pocket claws has a distal end formed with a concave surface capable of holding the rolling element. The concave surface is, for example, a spherical surface having a larger curvature than the diameter of the rolling element.
In addition, the center of the concave curvature of the tip end portion of the pocket claw is positioned below and spaced away from the reference position with respect to the center of the rolling member when the rolling element is brought into contact with the tip end of the pocket claw. The axial length of each of the pair of flat side surfaces is at least the range including the maximum peripheral speed position when the rolling elements rotate at a contact angle.
According to such technical means, the amount of movement of the retainer is suppressed by the pocket claw and the flat bottom surface of the pocket bottom. In addition, near the axial center of the pocket where the peripheral speed of the rolling element is high, scraping of grease adhering to the rolling element is suppressed by the flat side surface, and also near the pocket bottom, between the flat bottom surface and the rolling element. Grease is not scraped because a sufficient gap is secured.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a crown retainer according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Note that the present embodiment is merely an embodiment of the present invention, and is not to be construed as being limited thereto, and the design can be appropriately changed within the scope of the present invention.
1 (a) and 1 (b), the crown-shaped cage is formed in an entire annular shape as shown in FIG. 4 (a) described in the above-mentioned prior art, and the
As shown in FIG. 3, for example, such a crown type retainer is incorporated between an
In this case, during the rotation operation of the rolling bearing (the outer and
[0011]
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), each pocket 4 has at least a pair of
[0012]
Each of the
The axial length of each of the
[0013]
The
In the embodiment of FIG. 1, the
With such a configuration, the rolling
[0014]
Each of the
Note that the
In the present embodiment, the following configuration is employed.
As shown in FIG. 1 (c), upon a rolling element center when contacting the rolling
Further, as shown in FIG. 1 (d), in the lower (Fig than the center of curvature R of the concave 15a of the pocket claw end portion 15 (15b), the reference position 0 1, cage rear direction indicated by the bold arrow ), but it may be configured to be positioned in the reference position 0 1 neighborhood. With this configuration, a slightly small gap S 1 than the case of FIG. 1 (c), is secured between the concave 15a (15b) and the rolling
[0015]
FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, R surfaces 18a and 18b are provided at the boundary between the
[0016]
When the cage of the present embodiment is incorporated in a bearing and the bearing rotates, the rolling
In addition, the vicinity of the center position in the pocket axis direction where the rotation peripheral speed of the rolling
Further, the configuration of each pocket 4 shown in the drawings is an example of the present invention, and it is not necessary that all pockets 4 have the same specifications. For example, the present invention may be combined with a conventional example.
[0017]
【The invention's effect】
According to the present invention, the amount of movement of the cage is suppressed, and at the same time, the edge scraping of the lubricant attached to the rolling elements is suppressed. Bearings can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a diagram showing a configuration of a rolling bearing retainer according to an embodiment of the present invention, in which an enlarged perspective view of a pocket portion, FIG. 1B is a side view of a pocket portion, (C) is a partially enlarged view showing that the center of curvature of the concave surface of the tip of the pocket claw is positioned below (away from the back of the cage) away from the reference position, and (d) is the concave curvature of the tip of the pocket claw. 3 is a partially enlarged view showing that the center of is located below the reference position (toward the back of the cage) but in the vicinity of the reference position.
2A is a diagram showing a configuration of a rolling bearing retainer according to an improvement of the present invention, in which an enlarged perspective view of a pocket portion, FIG. 2B is a side view thereof, and FIG. The figure which shows the experimental result for confirming the effect of the cage for rolling bearings of this invention.
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a rolling bearing in which the cage of the present invention is incorporated.
4A and 4B are diagrams showing a configuration of a conventional cage, wherein FIG. 4A is a perspective view and FIG. 4B is a partially enlarged side view.
FIG. 5A is a diagram for explaining a first conventional method for preventing generation of a cage sound, and FIG. 5B is a diagram illustrating a conventional second method for preventing generation of a cage sound. FIG. 3C is a diagram for explaining the second method, and FIG. 3C is a diagram for explaining a third conventional method for preventing generation of a cage sound.
[Explanation of symbols]
2: rolling element 4:
Claims (6)
上記ポケットは、少なくとも、
転動体の公転方向に摺接する内面位置に対向して設けられた一対の平坦状側面と、
ポケットのアキシアル方向の一方側に存しているポケット底に設けられた平坦状底面と、
ポケットのアキシアル方向の他方側で周方向に対向して設けられた一対のポケット爪と、
平坦状底面と対向して前記一対のポケット爪間に設けられている転動体直径よりも小さな開口とを備えてなることを特徴とする転がり軸受用冠形保持器。An annular crown-shaped retainer in which a plurality of pockets for rollingly holding a rolling element are provided in a circumferential direction,
The pocket is at least
A pair of flat side surfaces provided opposite to the inner surface position of the rolling element that slides in the revolving direction,
A flat bottom provided at the bottom of the pocket, which is located on one side in the axial direction of the pocket,
A pair of pocket claws provided in the circumferential direction on the other side of the pocket in the axial direction,
An opening smaller than the diameter of the rolling element provided between the pair of pocket claws so as to face the flat bottom surface, wherein the crown retainer for a rolling bearing is provided.
凹面の曲率の中心を、前記基準位置から保持器背面方向に離して位置させたことを特徴とする請求項2又は3のいずれかに記載の転がり軸受用冠形保持器。When the rolling element center when the rolling element is brought into contact with the pocket claw tip is set as the reference position,
The crown cage for a rolling bearing according to claim 2, wherein a center of the curvature of the concave surface is located away from the reference position in a rear direction of the cage. 5.
保持器は、転動体を転動自在に保持するポケットが、周方向に複数個設けられており、上記ポケットは、少なくとも、
転動体の公転方向に摺接する内面位置に対向して設けられた一対の平坦状側面と、
ポケットのアキシアル方向の一方側に存しているポケット底に設けられた平坦状底面と、
ポケットのアキシアル方向の他方側で周方向に対向して設けられた一対のポケット爪と、
平坦状底面と対向して前記一対のポケット爪間に設けられている転動体直径よりも小さな開口とを備えてなることを特徴とする転がり軸受。A rolling bearing with a retainer that is incorporated between an outer ring and an inner ring and holds a plurality of rolling elements so as to be able to roll freely,
The retainer is provided with a plurality of pockets that hold the rolling elements so as to freely roll in the circumferential direction, and the pockets are at least
A pair of flat side surfaces provided opposite to the inner surface position of the rolling element that slides in the revolving direction,
A flat bottom provided at the bottom of the pocket, which is located on one side in the axial direction of the pocket,
A pair of pocket claws provided in the circumferential direction on the other side of the pocket in the axial direction,
A rolling bearing having an opening smaller than the diameter of the rolling element provided between the pair of pocket claws so as to face the flat bottom surface.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109844336A (en) * | 2016-10-17 | 2019-06-04 | 日本精工株式会社 | Angular contact ball bearing retainer, angular contact ball bearing and bearing arrangement |
KR102064458B1 (en) * | 2018-07-05 | 2020-01-09 | 주식회사 베어링아트 | Cage for bearing |
-
2003
- 2003-05-15 JP JP2003137958A patent/JP2004340277A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2811188A2 (en) | 2013-05-17 | 2014-12-10 | Jtekt Corporation | Ball bearing |
US9127716B2 (en) | 2013-05-17 | 2015-09-08 | Jtekt Corporation | Ball bearing |
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Legal Events
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