JP2007127199A - Retainer for rolling bearing and rolling bearing - Google Patents
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- F16C33/3862—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages comprising two annular parts joined together
Abstract
Description
本発明は、転がり軸受に組み込まれる保持器に関する。また、本発明は、前記保持器が組み込まれた転がり軸受に関する。 The present invention relates to a cage incorporated in a rolling bearing. The present invention also relates to a rolling bearing in which the cage is incorporated.
近年、転がり軸受には、高速回転化,軽量化,低騒音化等の要求が高まっている。しかしながら、従来の一般的な転がり軸受では、高速回転による変形や発熱が生じるため、高速回転化の要求に十分に応えられない場合がある。
例えば、深溝玉軸受には、転動体案内方式の樹脂製冠形保持器が使用される場合が多い。冠形保持器は、玉を保持するつのからなる開口部と、該つのが設けられた環状部と、で構成されており、軸方向に非対称な形状を有している。そのため、dmN値が80万を超えるような高速回転時には、つのに保持器回転(転動体公転)による遠心力が働き、環状部を軸とした径方向外方への捩れ変形(弾性変形又は塑性変形)が生じる(図6を参照)。その結果、保持器が玉や他部品と局部的に接触して異常発熱が生じるおそれがある。また、高速回転が厳しい状態になると、保持器破断等の損傷も起こり得る。
In recent years, there has been an increasing demand for rolling bearings for high speed rotation, light weight, low noise, and the like. However, in a conventional general rolling bearing, deformation or heat generation due to high-speed rotation occurs, and thus there is a case where the request for high-speed rotation cannot be sufficiently met.
For example, a rolling element guide type resin crown-shaped cage is often used for deep groove ball bearings. The crown-shaped cage is composed of an opening made of one holding a ball and an annular portion provided with the one, and has an asymmetric shape in the axial direction. Therefore, during high-speed rotation with a dmN value exceeding 800,000, the centrifugal force due to the cage rotation (rolling element revolution) acts on the two, and the torsional deformation (elastic deformation or plasticity) radially outward with the annular part as the axis Deformation) occurs (see FIG. 6). As a result, there is a possibility that abnormal heat generation occurs due to the cage being in local contact with balls or other parts. Further, when the high speed rotation becomes severe, damage such as breakage of the cage may occur.
また、従来の保持器においてはポケットを形成する凹面の形状が球面であるために、上記のような保持器の変形によりポケットの縁部が玉と局部的に接触しながら回転することとなる。その結果、回転トルクが増加するとともに軸受温度が急激に上昇し、最終的には軸受の破損に繋がる場合もある。
さらに、保持器の変形が著しくなると、保持器が軌道輪に接触したり、応力集中を生じ易いポケットの底部において保持器が破断する場合がある。
Further, in the conventional cage, since the concave surface forming the pocket is a spherical shape, the edge of the pocket rotates while being in local contact with the ball due to the deformation of the cage as described above. As a result, the rotational torque increases and the bearing temperature rises abruptly, eventually leading to damage to the bearing.
Furthermore, if the cage is significantly deformed, the cage may break at the bottom of the pocket where the cage comes into contact with the raceway or stress concentration is likely to occur.
これらの問題の対策としては、冠形保持器を構成する樹脂にガラス繊維等の補強材を添加する方法がある(特許文献1を参照)。また、特許文献2に記載のような、軸方向に対称な形状を有している保持器を用いる方法もある。すなわち、この保持器は、2つの環状部材を、転動体を軸方向両側から挟むように突き合わせ、リベットにより一体化してなる保持器である。
しかしながら、特許文献2に記載の保持器は、高速回転時には遠心力により変形して、2つの環状部材の突き合わせ面の径方向外方部分が開くおそれがあるという問題点を有していた。
そこで、本発明は前述のような従来技術が有する問題点を解決し、高速回転条件で使用されても変形や発熱が生じにくい転がり軸受用保持器を提供することを課題とする。また、安定した回転性能を有するとともに長寿命,低騒音な転がり軸受を提供することを併せて課題とする。
However, the cage described in
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and to provide a rolling bearing cage that is less likely to be deformed or heated even when used under high-speed rotation conditions. Another object of the present invention is to provide a rolling bearing that has a stable rotational performance and a long life and low noise.
前記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明に係る請求項1の転がり軸受用保持器は、軸方向に対称な形状を有する転がり軸受用保持器であって、転動体の収容部であるポケットの一部分を形成する凹面を有する2つの樹脂製環状部材を、前記ポケットが形成されるように前記凹面を対向させて突き合わせ一体に固定するとともに、軸方向端面の少なくとも一部と外径面の少なくとも一部とを覆う断面略L字状の環状補強部材を取り付けたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is, the rolling bearing cage of
このような転がり軸受用保持器は、軸方向に対称な形状を有しているため、高速回転条件で使用されても遠心力による径方向外方への変形が生じにくい。そして、環状補強部材で補強されているため、樹脂製保持器が剛性が高められており、高速回転時の遠心力による径方向外方への変形がより生じにくくなっている。さらに、環状補強部材で外径面が覆われているため、高速回転時に発生する熱や遠心力により樹脂製環状部材が径方向外方へ膨張することが抑制される。その結果、転がり軸受に組み込まれた場合には、転がり軸受を高速回転条件で使用しても安定した回転性能が実現される。 Since such a rolling bearing retainer has a symmetrical shape in the axial direction, it is unlikely to be deformed outward in the radial direction due to centrifugal force even when used under high-speed rotation conditions. And since it is reinforced with the annular reinforcing member, the rigidity of the resin cage is enhanced, and deformation in the radially outward direction due to centrifugal force during high-speed rotation is less likely to occur. Furthermore, since the outer diameter surface is covered with the annular reinforcing member, the resin annular member is suppressed from expanding radially outward due to heat and centrifugal force generated during high-speed rotation. As a result, when incorporated in a rolling bearing, stable rotation performance is realized even when the rolling bearing is used under high-speed rotation conditions.
また、本発明に係る請求項2の転がり軸受用保持器は、請求項1に記載の転がり軸受用保持器において、前記凹面を円柱面とした軌道輪案内方式の保持器であるとともに、前記環状補強部材の外径面が保持器案内面をなすことを特徴とする。
前記凹面を円柱面としたので、転がり軸受用保持器の案内方式を軌道輪案内方式とすることができる。また、転がり軸受用保持器の外径面の少なくとも一部は、環状補強部材で覆われているので、転がり軸受用保持器の外径面(すなわち環状補強部材の外径面)を保持器案内面とすることができる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a rolling bearing cage according to the first aspect of the present invention, wherein the rolling bearing cage is a bearing ring guide type cage having the concave surface as a cylindrical surface, and the annular bearing cage. The outer diameter surface of the reinforcing member forms a cage guide surface.
Since the concave surface is a cylindrical surface, the guide method of the rolling bearing retainer can be a raceway guide method. Further, since at least a part of the outer diameter surface of the rolling bearing retainer is covered with the annular reinforcing member, the outer diameter surface of the rolling bearing retainer (that is, the outer diameter surface of the annular reinforcing member) is guided to the cage. It can be a surface.
転がり軸受用保持器の案内方式を軌道輪案内方式としたので、保持器の動き量が抑制され、高速回転時の保持器の回転ムラや騒音が抑制される。また、保持器案内面が環状補強部材で覆われているので、保持器案内面の摩耗が抑制される。なお、この円柱面は、その軸方向が保持器の径方向と平行な面である。
さらに、本発明に係る請求項3の転がり軸受用保持器は、請求項1又は請求項2に記載の転がり軸受用保持器において、軸方向両端面に貫通するリベットによって前記2つの樹脂製環状部材を一体に固定したことを特徴とする。
Since the guide method of the rolling bearing retainer is the raceway guide method, the amount of movement of the retainer is suppressed, and the rotation unevenness and noise of the retainer during high-speed rotation are suppressed. Moreover, since the cage guide surface is covered with the annular reinforcing member, wear of the cage guide surface is suppressed. The cylindrical surface is a surface whose axial direction is parallel to the radial direction of the cage.
Furthermore, the rolling bearing retainer according to
さらに、本発明に係る請求項4の転がり軸受は、内輪と、外輪と、前記内輪及び前記外輪の間に転動自在に配された複数の転動体と、前記内輪及び前記外輪の間に前記転動体を保持する保持器と、を備える転がり軸受において、前記保持器を請求項1〜3のいずれか一項に記載の転がり軸受用保持器としたことを特徴とする。
本発明の転がり軸受は、上記のような保持器が組み込まれているので、安定した回転性能を有するとともに長寿命,低騒音である。
Furthermore, the rolling bearing according to
Since the rolling bearing of the present invention incorporates the cage as described above, it has a stable rotational performance, a long life, and a low noise.
本発明の転がり軸受用保持器は、高速回転条件で使用されても変形や発熱が生じにくい。また、本発明の転がり軸受は、安定した回転性能を有するとともに長寿命,低騒音である。 The rolling bearing cage of the present invention is less likely to be deformed or heated even when used under high-speed rotation conditions. In addition, the rolling bearing of the present invention has a stable rotation performance, a long life and low noise.
本発明に係る転がり軸受用保持器及び転がり軸受の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図1の深溝玉軸受は、内輪1と、外輪2と、内輪1及び外輪2の間に転動自在に配された複数の転動体(玉)3と、内輪1及び外輪2の間に複数の転動体3を保持する保持器4と、を備えている。
この保持器4は、一体化された2つの樹脂製環状部材10,10と、樹脂製環状部材10,10にそれぞれ一体成形された断面略L字状の環状補強部材11,11と、からなり、深溝玉軸受の軸方向に対して対称な形状を有している(図1及び図2を参照)。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments of a rolling bearing cage and a rolling bearing according to the present invention will be described with reference to the drawings.
The deep groove ball bearing shown in FIG. 1 includes an
The
樹脂製環状部材10には、転動体3の収容部であるポケットの一部分を形成する凹面4aを有する部分と、柱に相当する部分と、が周方向に交互に配されている。なお、保持器4の案内方式を軌道輪案内方式とするため、凹面4aの形状は、その軸方向が保持器4の径方向と平行な円柱面とされている。このような2つの樹脂製環状部材10,10を、ポケットが形成されるように凹面4aを対向させて突き合わせ(すなわち、凹面4aで転動体3を軸方向両側から挟むように突き合わせる)、一体に固定することにより、保持器4が構成されている。
In the resin
樹脂製環状部材10の固定方法は特に限定されるものではないが、リベットによる加締め固定が好ましい。すなわち、前述の柱に相当する部分に、保持器4の軸方向両端面に貫通する穴を設け、その穴にリベット12を挿入して樹脂製環状部材10,10を一体に固定するとよい。
また、樹脂製環状部材10,10には、保持器4の軸方向端面と外径面の一部とを覆うように、環状補強部材11,11が一体成形により取り付けられている。図1から分かるように、環状補強部材11のうち保持器4の軸方向端面を覆う部分には穴が設けられていて、リベット12が貫通している。そして、環状補強部材11のうち保持器4の外径面の一部を覆う部分(環状補強部材11の外径面)が、保持器案内面をなしている。
The method of fixing the resin
Further, annular reinforcing
このような保持器4は、軸方向に対称な形状を有するとともに、環状補強部材11で補強されて剛性が高められているため、高速回転条件で使用されても遠心力による径方向外方への変形が生じにくい。よって、冠形保持器のように径方向外方への捩れ変形が生じることがない。また、2つの樹脂製環状部材10,10の突き合わせ面の径方向外方部分が開くこともほとんどない。なお、保持器4の内径面に径方向内方に突出する凸部20が設けられているが、この凸部20によっても、前記突き合わせ面の径方向外方部分が開くことが抑制される。
Such a
さらに、保持器4の外径面が環状補強部材11で覆われているため、高速回転時の遠心力や発熱により樹脂製環状部材10が径方向外方へ膨張することが抑制される。さらに、保持器4の軸方向端面が環状補強部材11で覆われているため、リベット12の加締め加工時の影響が樹脂製環状部材10に及ぶことが防止される。
さらに、保持器4が軌道輪案内方式であるため、保持器4の動き量が抑制され、高速回転時の保持器4の回転ムラや騒音が抑制される。なお、本実施形態においては外輪案内方式の保持器を例示したが、内輪案内方式の保持器としてもよい。また、凹面4aの形状を球面とすることにより、転動体案内方式の保持器とすることもできる。
Furthermore, since the outer diameter surface of the
Furthermore, since the
以上のようなことから、この深溝玉軸受は、高速回転条件で使用されても、安定した回転性能を有するとともに長寿命,低騒音である。
なお、樹脂製環状部材10の材質は特に限定されるものではないが、ポリアミド樹脂(例えばポリアミド46,ポリアミド66),ポリフェニレンスルフィド(例えばL−PPS),ポリエーテルエーテルケトン等の射出成形可能な高性能エンジニアリングプラスチックが好ましい。また、このような樹脂に10〜50質量%の繊維状充填材(例えばガラス繊維,炭素繊維)を添加することにより、保持器の剛性を向上させるとともに寸法精度を向上させることができる。
For these reasons, this deep groove ball bearing has stable rotation performance, long life, and low noise even when used under high-speed rotation conditions.
The material of the resin-made
また、環状補強部材11の材質は、SPCC等の金属が好ましい。ただし、耐熱性や剛性が十分であるならば金属に限定されるものではなく、繊維状充填材(例えばガラス繊維,炭素繊維)を含有する樹脂組成物を用いることもできる。このような樹脂組成物を用いると、保持器4のさらなる軽量化が可能である。
さらに、図3に示すように、保持器4の外径面(前述の柱に相当する部分の外径面)に凹部21を設けてもよい。このような構成であれば、外輪2の軌道面の潤滑が円滑に行われるとともに、保持器4が軽量化されるため、高速回転時の径方向外方への変形がさらに抑制される。
The material of the annular reinforcing
Furthermore, as shown in FIG. 3, you may provide the recessed
さらに、環状補強部材11は、図1に示すように樹脂製環状部材10と一体成形されていることが好ましいが、寸法上の理由等により環状補強部材11を樹脂製環状部材10と一体成形できない場合には、図4に示すように別体のものをリベット12で固定してもよい。
さらに、保持器4の外径面の形状を、図5に示すように湾曲面とすれば、外輪2の内周面と保持器4の外径面との接触形態を面接触から線接触にすることができるので、軸受の寿命が向上する。
Further, the annular reinforcing
Furthermore, if the shape of the outer diameter surface of the
さらに、本実施形態においては、転がり軸受の例として深溝玉軸受を示して説明したが、転がり軸受の種類は深溝玉軸受に限定されるものではなく、本発明は様々な種類の転がり軸受に対して適用することができる。例えば、アンギュラ玉軸受,自動調心玉軸受,自動調心ころ軸受,円筒ころ軸受,円すいころ軸受,針状ころ軸受等のラジアル形の転がり軸受や、スラスト玉軸受,スラストころ軸受等のスラスト形の転がり軸受である。 Furthermore, in the present embodiment, the deep groove ball bearing is shown and described as an example of the rolling bearing, but the type of the rolling bearing is not limited to the deep groove ball bearing, and the present invention is applicable to various types of rolling bearings. Can be applied. For example, radial rolling bearings such as angular contact ball bearings, self-aligning ball bearings, self-aligning roller bearings, cylindrical roller bearings, tapered roller bearings, needle roller bearings, and thrust types such as thrust ball bearings and thrust roller bearings This is a rolling bearing.
1 内輪
2 外輪
3 転動体
4 保持器
4a 凹面
10 樹脂製環状部材
11 環状補強部材
12 リベット
DESCRIPTION OF
Claims (4)
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JP2005320859A JP2007127199A (en) | 2005-11-04 | 2005-11-04 | Retainer for rolling bearing and rolling bearing |
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JP2010060019A (en) * | 2008-09-02 | 2010-03-18 | Jtekt Corp | Cage for rolling bearing |
WO2017208886A1 (en) * | 2016-05-31 | 2017-12-07 | Ntn株式会社 | Rolling bearing |
CN112443580A (en) * | 2019-09-02 | 2021-03-05 | 舍弗勒技术股份两合公司 | Protective sleeve for a cage of a bearing, bearing assembly and method of assembling the same |
CN114576271A (en) * | 2022-03-16 | 2022-06-03 | 洛阳Lyc轴承有限公司 | Metal reinforced retainer for liquid oxygen pump main shaft bearing and preparation process thereof |
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