JP2006226447A - 合成樹脂製保持器および玉軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】高速回転域においてもボールとの接触による摩擦熱や摩耗粉を生じにくく、しかも組み立てが簡単な合成樹脂製保持器を提供する。
【解決手段】軸方向に向き合う２枚の環状体５ａ、５ｂの対向面にボール３を収容する半球状のポケット６を周方向に等間隔に形成し、軸方向に突出する係合爪７を環状体５ａ、５ｂの隣り合うポケット６、６間に設け、その係合爪７を係合させる係合孔８を環状体の隣り合うポケット間６、６に形成した合成樹脂製保持器において、グリース溜りをなす凹部１２を環状体５ａ、５ｂのポケット６の両端に形成した。
【選択図】図２

Description

この発明は、合成樹脂製の保持器およびその保持器を用いた玉軸受に関する。

合成樹脂製保持器として、下記特許文献１に記載されたものが知られている。この保持器は、軸方向に向き合う２枚の環状体からなり、各環状体の対向面にはボールを収容する半球状のポケットが周方向に等間隔に形成され、隣り合うポケット間には軸方向に突出する係合爪と、その係合爪を係合させる係合孔とが形成されている。

しかし、この保持器は、ポケット面にグリース溜りが設置されていないので、ボールに付着したグリースをポケットの縁でかきとってしまう。そのため、ボールと内外輪との潤滑状態が悪くなることがあった。

また、ｄｎ値（軸受内径と回転数の積）が３５万を超える高速回転域になると、ポケット面が急速に摩耗して摩耗粉を生じ、その摩耗粉がグリースの劣化を早めるという問題があった。また、ポケット面にボールが強く接触して摩擦熱が生じ、その摩擦熱により軸受の温度が急激に上昇するという問題もあった。

特開２００３−３４３５７１号公報

この発明が解決しようとする課題は、高速回転域においてもボールとの接触による摩耗粉や摩擦熱を生じにくく、しかも組み立てが簡単な合成樹脂製保持器を提供することである。

上記の課題を解決するために、軸方向に向き合う２枚の環状体の対向面にボールを収容する半球状のポケットを周方向に等間隔に形成し、軸方向に突出する係合爪を前記各環状体の隣り合うポケット間に設け、その係合爪を係合させる係合孔を前記各環状体の隣り合うポケット間に形成した合成樹脂製保持器において、グリース溜りをなす凹部を前記各環状体の前記ポケットの両端に形成した。

この合成樹脂製保持器は、たとえば内輪と外輪との間のボールを保持器で保持する玉軸受に組み込むことができ、この発明ではその玉軸受も併せて提供する。この玉軸受は、次の構成を加えるとより好ましいものとなる。
１）前記凹部の軸方向の幅を、ボール径に対して２０％以下とする。
２）前記凹部の周方向の深さを、ボール径に対して５〜１０％とする。

凹部に保持されるグリースがボールとポケット面を潤滑して、高速回転域における摩耗粉や摩擦熱の発生を抑制する。また、２枚の環状体を対向配置して軸方向に押し込むと、係合爪が係合孔に係合して２枚の環状体が結合するので、保持器の組み立てが簡単である。

図１に、この発明の実施形態を示す。この深溝玉軸受は、内輪１と、外輪２と、内輪１と外輪２の間に組み込まれたボール３と、ボール３を保持する保持器４とを有する。

保持器４は、図２に示すように軸方向に向き合う２枚の環状体５ａ、５ｂからなる。環状体５ａ、５ｂの対向面には半球状のポケット６が形成されており、このポケット６にボール３が収容される。ポケット６は、図３に示すように周方向に等間隔に形成されており、隣り合うポケット６、６の間には、係合爪７と係合孔８が形成されている。

環状体５ａの係合爪７は、図２に示すように、他方の環状体５ｂに突き合わせる合わせ面９から軸方向に突出して設けられており、環状体５ｂの係合孔８に挿入されるようになっている。この係合爪７の先端には鈎部１０が形成されており、その鈎部１０が、環状体５ｂの係合孔８の内面に形成された段部１１に係合する。環状体５ｂの係合爪７も同様に形成されており、環状体５ａの係合孔８に挿入された係合爪７の鈎部１０がその係合孔８内の段部１１に係合する。

ポケット６の両端には断面Ｌ字状の凹部１２が形成されており、その凹部１２が図４に示すようにグリース溜りをなす。凹部１２に保持されたグリースは、ボール３とポケット６の内面とを潤滑して、ボール３と保持器４の接触による摩耗粉や摩擦熱の発生を抑制する。

この環状体５ａ、５ｂは合成樹脂の成形品からなる。合成樹脂としてはポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等のエンジニアリングプラスチックを用いることができる。

この深溝玉軸受は、たとえば次のようにして組み立てることができる。まず、内輪１と外輪２との間にボール３を組み込み、そのボール３を周方向に等間隔となるように位置調整する。つぎに、ボール３にポケット６を対応させて環状体５ａ、５ｂを対向配置する。つづいて、環状体５ａ、５ｂを互いに近づけて、環状体５ａの係合爪７を環状体５ｂの係合孔８に、環状体５ｂの係合爪７を環状体５ａの係合孔８に、それぞれ挿入する。さらに環状体５ａ、５ｂを互いに近づけて、合わせ面９が互いに接触する位置まで係合爪７を係合孔８に挿入すると、係合爪７の鈎部１０が係合孔８内の段部１１に係合して環状体５ａ、５ｂが互いに結合する。

このように、保持器４は、２枚の環状体５ａ、５ｂを対向配置して軸方向に押し込む簡単な動作によって組み立てることができる。また、この保持器４を用いれば、凹部１２に保持されるグリースでボール３とポケット６の内面とが潤滑されるので、高速回転域においても摩耗粉が生じにくく、グリースが劣化しにくい。また高速回転域においても摩擦熱を生じにくく、温度上昇が少ない。

係合孔８は、図に示すように係合爪７に隣接して配置すると好ましい。隣接して配置すると、係合爪７のアンダカット部１３から係合孔８を通じて成形金型を抜くことができるので、環状体５ａ、５ｂの成形が容易である。

また、環状体５ａ、５ｂは、図に示すように互いに同一形状とすれば、１種類の成形金型で保持器４を生産することができるので、生産コストの面で有利になる。

図５に示す凹部１２の軸方向の幅Ａは、ボール３の直径に対して２０％以下に設定すると好ましい。２０％以下とすると、凹部１２にボール３が侵入しにくくなり、凹部３内でのグリースの流動を良好に保つことができる。

また、図５に示す凹部１２の周方向の深さＢは、ボール３の直径に対して５〜１０％に設定すると好ましい。深さＢを５％以上とすると、凹部１２内でグリースが円滑に流動するので、ボール３とポケット６の内面とをより良好に潤滑することができる。また、深さＢを１０％以下とすると、凹部１２を形成することによる環状体５ａ、５ｂの剛性低下を小さく抑えることができる。

図３に示す係合爪７の径方向の幅Ｃは、環状体５ａ（５ｂ）の径方向の幅Ｄに対して５５〜６５％に設定すると好ましい。幅Ｃを５５％以上とすると、係合爪７の剛性が高くなるので係合爪７と係合孔８の係合がはずれにくくなり、環状体５ａ、５ｂの結合がより安定する。また幅Ｃを６５％以下とすると、係合爪７を挿入する係合孔８の幅も小さくなるので、係合孔８を形成することによる環状体５ａ、５ｂの剛性低下を小さく抑えることができる。

また、図５に示す係合爪７の周方向の厚みＥを、合わせ面９の周方向の長さＦに対して４５〜５５％に設定すると好ましい。周方向の厚みＥを４５％以上とすると、係合爪７の剛性が高くなるので係合爪７と係合孔８の係合がはずれにくくなり、環状体５ａ、５ｂの結合がより安定する。また、周方向の厚みＥを５５％以下とすると、係合爪７を挿入する係合孔８の周方向の長さも小さくなるので、係合孔８を形成することによる環状体５ａ、５ｂの剛性低下を小さく抑えることができる。

また、上述の合成樹脂製保持器４をグリース密封形の深溝玉軸受に組み込むときは、環状体の合わせ面９の位置の軸方向厚みＧを、ボール３の直径に対して５０〜６５％に設定すると好ましい。軸方向厚みＧを６５％以下とすると、軸受へのグリース注入量を確保することができ、また５０％以上にすると、環状体５ａ、５ｂの剛性を確保できる。

上記実施形態では、玉軸受として深溝玉軸受を例に挙げて説明したが、たとえばアンギュラ玉軸受等の他の形式の玉軸受にも適用することができる。

この発明の深溝玉軸受の実施形態を示す断面図 同上の深溝玉軸受の保持器の一部を示す拡大斜視図 同上の保持器の環状体を示す平面図 同上の保持器の一部を示す拡大断面図 同上の保持器の一部を示す拡大断面図

符号の説明

１ 内輪
２ 外輪
３ ボール
４ 保持器
５ａ、５ｂ 環状体
６ ポケット
７ 係合爪
８ 係合孔
１２ 凹部

Claims (4)

1. 軸方向に向き合う２枚の環状体の対向面にボールを収容する半球状のポケットを周方向に等間隔に形成し、軸方向に突出する係合爪を前記各環状体の隣り合うポケット間に設け、その係合爪を係合させる係合孔を前記各環状体の隣り合うポケット間に形成した合成樹脂製保持器において、グリース溜りをなす凹部を前記各環状体の前記ポケットの両端に形成したことを特徴とする合成樹脂製保持器。
2. 内輪と外輪との間のボールを保持器で保持する玉軸受において、前記保持器として請求項１に記載の合成樹脂製保持器を用いた玉軸受。
3. 前記凹部の軸方向の幅を、ボール径に対して２０％以下とした請求項２に記載の玉軸受。
4. 前記凹部の周方向の深さを、ボール径に対して５〜１０％とした請求項２に記載の玉軸受。

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