JP2006017241A - Ball bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、転動体軌道内に配置されたボールの間に複数のセパレータを備える玉軸受に関する。 The present invention relates to a ball bearing including a plurality of separators between balls arranged in a rolling element raceway.
例えば半導体製造設備等、グリースを使用することが困難な環境下で使用される機器には、固体潤滑剤を含有する自己潤滑性材料からなる円柱状のセパレータ(間隔体あるいはスペーサとも言う)をボール同士の間に配置した玉軸受が用いられている(特許文献1〜2等を参照)。
For equipment used in environments where it is difficult to use grease, such as semiconductor manufacturing equipment, a cylindrical separator (also called a spacer or spacer) made of a self-lubricating material containing a solid lubricant is used as a ball. Ball bearings arranged between each other are used (see
図4は、従来の円柱形セパレータを用いた玉軸受の構造を示すために一部を破断して描いた斜視図であり、図5は、この玉軸受に用いられているセパレータを端面方向(a)および長手方向(b)から見た図である。 FIG. 4 is a perspective view of a ball bearing using a conventional cylindrical separator, with a part broken away to show the structure of the ball bearing. FIG. 5 shows the separator used in this ball bearing in the end face direction ( It is the figure seen from a) and the longitudinal direction (b).
この玉軸受は、内周面に外輪側軌道溝11aを備える外輪11と、外周面に内輪側軌道溝12aを備える内輪12と、これらの軌道溝によって形成された転動体軌道に配置された複数のボール13と、前記ボール13と同じ転動体軌道に嵌め入れられ、ボール13同士の間に配置された複数のセパレータ14と、を主体として構成されている。
The ball bearing includes an
セパレータ14は、ボール13の直径より若干小さな外径を有する略円筒形状であり、例えば、二硫化タングステンを混合した金属タングステン等を材料とし、焼結により形成されている。なお、このセパレータ14を玉軸受の軸心方向(セパレータの長手方向)から見た場合、その投影面の形状は、図5(b)のように、長方形を成している。
The
ところで、以上のように転動体軌道内に複数の円柱状のセパレータを用いた玉軸受においては、軸受の回転時に、軸受トルクが増大してしまう場合があった。 By the way, in the ball bearing using a plurality of columnar separators in the rolling element raceway as described above, the bearing torque may increase when the bearing rotates.
この現象は、図6の模式図に示すように、ボール13の進み遅れに起因する玉詰りによって、円柱形セパレータ14が周方向に傾むいてしまい、このセパレータ14の角部が内外輪の軌道溝11a,12aに強く押し付けられること(いわゆるくさび効果)により発生していると考えられている。
As shown in the schematic diagram of FIG. 6, this phenomenon is because the
また、この問題は、ボールとセパレータの数が多い玉軸受において発生し易く、軌道輪が薄肉な玉軸受ほど影響が大きい。 In addition, this problem is likely to occur in a ball bearing having a large number of balls and separators, and the influence of the ball bearing having a thinner bearing ring is greater.
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、転動体軌道に配置されるセパレータの数が多い場合でも、玉詰り発生時の回転トルクの上昇が少なく、スムーズな回転を維持することのできる玉軸受を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and even when the number of separators arranged on the rolling element track is large, the increase in rotational torque at the time of occurrence of clogging is small, and smooth rotation is maintained. It aims at providing the ball bearing which can be used.
前記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、外輪内周面に設けられた外輪側軌道溝と内輪外周面に設けられた内輪側軌道溝との間に形成された転動体軌道内に、ボールとセパレータとを備える玉軸受であって、前記ボールの1個または複数個おきに、このボールより小径の球形セパレータと円柱形セパレータのいずれかが配置されていることを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to
本発明は、転動体軌道内に配置されたボール同士の間に、形状の異なる2種類のセパレータを配置することにより、所期の目的を達成しようとするものである。 The present invention intends to achieve the intended purpose by arranging two types of separators having different shapes between balls arranged in a rolling element track.
すなわち、請求項1に記載の発明によれば、ボールと同じ転動体軌道内に、このボールより小径の球形セパレータと円柱形セパレータのいずれかを配置することにより、玉詰り発生時の回転トルクの増大を防止することができる。言い換えれば、周方向両側に隣接する負荷ボールから力を受けた場合に内外輪間のくさびとなってしまう円柱形セパレータの一部を、無負荷の球形セパレータに置き換えることにより、従来の円柱形セパレータのみを配置した玉軸受に比べ、玉詰り発生時の軸受トルクを低減することが可能になる。従って、本発明の玉軸受は、玉詰りの発生時にも、回転時のトルクの上昇が抑えられ、スムーズな回転を維持することができる。 That is, according to the first aspect of the present invention, by arranging either a spherical separator or a cylindrical separator having a smaller diameter than the ball in the same rolling element raceway as the ball, the rotational torque at the time of occurrence of clogging is obtained. An increase can be prevented. In other words, by replacing a part of the cylindrical separator that becomes a wedge between the inner and outer rings when receiving a force from the load balls adjacent to both sides in the circumferential direction, the conventional cylindrical separator is replaced with an unloaded spherical separator. It is possible to reduce the bearing torque when ball clogging occurs, compared to a ball bearing in which only the ball is disposed. Therefore, in the ball bearing of the present invention, even when ball clogging occurs, an increase in torque during rotation can be suppressed and smooth rotation can be maintained.
なお、本発明の玉軸受は、前記ボールの1個おきに、前記球形セパレータと前記円柱形セパレータとが、周方向交互に配置された構成を好適に採用することができる。(請求項2) In addition, the ball bearing of this invention can employ | adopt suitably the structure by which the said spherical separator and the said cylindrical separator are alternately arrange | positioned for every other said ball | bowl. (Claim 2)
負荷ボール同士の接触を避けるためには、これらセパレータを各ボール同士の間全てに配置することが望ましく、また、これらセパレータは、同様の形状のものが周方向に偏ることなく配置する方が好ましい。この構成により、本発明の玉軸受は、低トルクでスムーズな回転を長期に渡り維持することができる。 In order to avoid contact between the load balls, it is desirable to dispose these separators all between the balls, and it is preferable that these separators are disposed so that the same shape is not biased in the circumferential direction. . With this configuration, the ball bearing of the present invention can maintain a smooth rotation with a low torque over a long period of time.
以上のように、本発明の玉軸受によれば、軌道内に配置されるセパレータの数が多い場合でも、玉詰り発生時の回転トルクの上昇が抑えられる。 As described above, according to the ball bearing of the present invention, even when the number of separators arranged in the raceway is large, an increase in rotational torque when a ball clogging occurs can be suppressed.
以下、図面を参照しつつこの発明を実施するための形態について説明する。
図1は、本発明の実施形態における玉軸受の構造を示す軸平行方向の断面図であり、図2は、この玉軸受の軸方向断面図である。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view in the axial parallel direction showing the structure of the ball bearing in the embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an axial cross-sectional view of this ball bearing.
本実施形態における玉軸受も、基本的な構造は従来の玉軸受と同様であり、内周面に外輪側軌道溝1aを備える外輪1と、外周面に内輪側軌道溝2aを備える内輪2と、これらの軌道溝によって形成された転動体軌道に配置された複数のボール3と、を主体として構成されている。
The basic structure of the ball bearing in this embodiment is the same as that of a conventional ball bearing, and an
本実施形態における玉軸受の特徴は、転動体軌道に嵌め入れられたボール3同士の間に、このボール3より小径の球形セパレータ4と円柱形セパレータ14とが、周方向交互に配置されている点である。なお、この例における円柱形セパレータ14は、従来例と同様、二硫化タングステンを混合した金属タングステンを焼結して形成されており、球形セパレータ4は、ステンレス鋼を用いて形成されている。
A feature of the ball bearing in the present embodiment is that
図3は、上記構成の玉軸受において、回転中に玉詰りが発生した場合のボール3とセパレータ4,14の状態を説明する模式図である。なお、図中においては、識別を容易にするために、ボール3と球形セパレータ4の間の直径差を誇張して描いている。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the state of the
この図のように、本実施形態における玉軸受は、内外輪間のくさびとならない球形セパレータ4が、円柱形セパレータ14と周方向交互に配置されていることから、周方向両側に隣接するボール3,3から力を受けた場合でも、従来例(図6)円柱形セパレータ14のみを使用した従来の玉軸受に比べて、回転トルクの増大が抑えられている。
As shown in this figure, the ball bearing according to the present embodiment is configured such that the
従って、本実施形態における玉軸受は、軸受の回転による玉詰りが発生した場合でもトルクの上昇がなく、スムーズな回転を維持することができる。 Therefore, the ball bearing in the present embodiment does not increase in torque even when ball clogging occurs due to rotation of the bearing, and can maintain smooth rotation.
なお、円柱形セパレータ14の詳細形状は、本実施形態での例に限定されることなく、例えば、両端面の縁部(角部)に面取り加工やR加工を施しても良い。また、本発明においては、これら円柱形セパレータ14および球形セパレータ4の材質は特に限定されるものではない。
In addition, the detailed shape of the
また更に、本実施形態においては、これらセパレータをボール3の1つおきに配置した例を示したが、本発明の玉軸受におけるセパレータの配置は、この例での構成に限定されるものではなく、セパレータをボール複数個おきに配置しても良い。また、球形セパレータ4と円柱形セパレータ14とは、必ずしも軸受周方向に交互に配置されていなくても良い。
Furthermore, in the present embodiment, an example in which these separators are arranged every
1,11 外輪
1a,11a 外輪側軌道溝
2,12 内輪
2a,12a 内輪側軌道溝
3,13 ボール
4 球形セパレータ
14 円柱形セパレータ
5,15 シールド
1,11
Claims (2)
The ball bearing according to claim 1, wherein the spherical separator and the cylindrical separator are alternately arranged in the circumferential direction every other ball.
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- 2004-07-02 JP JP2004196496A patent/JP2006017241A/en active Pending
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