JP2008169936A - 深溝玉軸受 - Google Patents
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Abstract
【課題】高速回転時および低速回転時の両方で発熱を抑制することができる深溝玉軸受を提供する。
【解決手段】相対回転可能に対向して配置された内輪2及び外輪3と、該内輪の外径面21に形成された外輪軌道溝3aと該外輪の内径面31に形成された内輪軌道溝2aとの間に転動自在に組み込まれた複数の転動体4と、外輪の内径面21と内輪の外径面31との間で転動体を案内する保持器5とを備えた深溝玉軸受1において、保持器は、深溝玉軸受の高速回転時に保持器が受ける遠心膨張及び熱膨張によって保持器の案内が玉案内から外輪案内に移行する隙間に設定されている。
【選択図】図2
【解決手段】相対回転可能に対向して配置された内輪2及び外輪3と、該内輪の外径面21に形成された外輪軌道溝3aと該外輪の内径面31に形成された内輪軌道溝2aとの間に転動自在に組み込まれた複数の転動体4と、外輪の内径面21と内輪の外径面31との間で転動体を案内する保持器5とを備えた深溝玉軸受1において、保持器は、深溝玉軸受の高速回転時に保持器が受ける遠心膨張及び熱膨張によって保持器の案内が玉案内から外輪案内に移行する隙間に設定されている。
【選択図】図2
Description
本発明は、玉軸受に関し、特に、自動車のトランスミッションや産業機械の変速機等の回転部分に使用される深溝玉軸受に関する。
従来から、自動車のトランスミッションや産業機械の変速機等の回転部分には、外輪および内輪、該内輪と外輪の対向面間に配される転動体と、該内輪間で該転動体を案内する保持器とで構成された深溝玉軸受が一般的に多く使用されている。
また、保持器は、その保持器内径面と内輪外径面および保持器外径面と外輪内径面との間には、それぞれ所定の隙間を保持するように設計されるとともに、転動体の径よりも僅かに大径に形成されたポケットを備え、該ポケットに転動体を収容している。
また、近年の軽量化、低騒音化および高速化等の要望に伴い、樹脂で成形された保持器が使用される場合が多くなってきている。
また、保持器は、その保持器内径面と内輪外径面および保持器外径面と外輪内径面との間には、それぞれ所定の隙間を保持するように設計されるとともに、転動体の径よりも僅かに大径に形成されたポケットを備え、該ポケットに転動体を収容している。
また、近年の軽量化、低騒音化および高速化等の要望に伴い、樹脂で成形された保持器が使用される場合が多くなってきている。
ところが、樹脂で成形された保持器が使用された深溝玉軸受を高速回転させた場合には、保持器には、回転による熱と遠心力が作用して変形が発生する場合があった。
そのようにして保持器が変形した場合には、保持器の外径面が外輪内径面と接触したり、転動体が保持器のポケットに食い込んだりした結果、保持器が発熱して焼き付いたり破断する危険性が高かった。
そのようにして保持器が変形した場合には、保持器の外径面が外輪内径面と接触したり、転動体が保持器のポケットに食い込んだりした結果、保持器が発熱して焼き付いたり破断する危険性が高かった。
そこで、深溝玉軸受が高速回転をしている時の温度上昇による保持器の変形を抑制することを目的として、例えば特許文献1では、樹脂製保持器のポケット形状を径方向に円筒形にするとともに、保持器の外径が外輪の内径に接触した状態で転動体が転動する構成としている。特許文献1の構成によれば、ポケットの形状を円筒形にしたことにより、深溝玉軸受の高速回転時であっても転動体がポケット内を移動することが可能となり、転動体がポケットに食い込んでいくことが防止される。従って、深みぞ玉軸受の発熱を抑制することができるが、低速回転時にも保持器外径面が外輪内径面に接触しているので、保持器と外輪との間に油膜が形成されにくくなり、保持器と外輪との間にすべり発熱が生じ易くなる。その結果、低速回転時に温度上昇しやすいという問題があった。
特開平8−42574公報
本発明の目的は、高速回転時および低速回転時の両方で発熱を抑制することができる深溝玉軸受を提供することである。
上記の問題点を解決するために本発明が成した技術的手段は、相対回転可能に対向して配置された内輪及び外輪と、該内輪の外径面に形成された外輪軌道溝と該外輪の内径面に形成された内輪軌道溝との間に転動自在に組み込まれた複数の転動体と、外輪の内径面と内輪の外径面との間で転動体を案内する保持器とを備えた深溝玉軸受において、保持器は、深溝玉軸受の高速回転時に保持器が受ける遠心膨張及び熱膨張によって保持器の案内が玉案内から外輪案内に移行する隙間に設定されていることを特徴とする深溝玉軸受としたことである。
本発明によれば、高速回転時および低速回転時の両方で発熱を抑制することができる深溝玉軸受を提供することができる。
以下、本発明の一実施の形態に係る深溝玉軸受について、添付図面に基づいて説明する。
深溝玉軸受1は、相対回転可能に対向して配置された内輪2及び外輪3と、該内輪2と外輪3の対向面21,31にそれぞれ内輪軌道溝2aと外輪軌道溝3aが形成され、
内輪軌道溝2aと外輪軌道溝3aとの間に転動自在に組み込まれた転動体4としての複数の玉と、その外輪3の内径面31と内輪2の外径面21との間で前記複数の玉4を案内する保持器5とを備える(図1参照)。
深溝玉軸受1は、相対回転可能に対向して配置された内輪2及び外輪3と、該内輪2と外輪3の対向面21,31にそれぞれ内輪軌道溝2aと外輪軌道溝3aが形成され、
内輪軌道溝2aと外輪軌道溝3aとの間に転動自在に組み込まれた転動体4としての複数の玉と、その外輪3の内径面31と内輪2の外径面21との間で前記複数の玉4を案内する保持器5とを備える(図1参照)。
保持器5は、本実施形態では、前記内輪2と外輪3の間に挿入可能な円環状に形成された基部51と、当該基部51の周方向に所定の間隔で複数設けられたポケットPとで構成され、そのポケットPの内周面52は、転動体4の転動面41の曲率半径よりも僅かに大きな曲率半径に形成されるとともに平面視C字型に形成されて軸方向に開口した、いわゆる冠型保持器を使用している。なお、ポケットPの開口はポケットPの両側から軸方向に延出した一対の爪部P1,P2によって、転動体4の径Bよりも狭い開口幅PAに形成されている(図2参照)。
転動体4は保持器5のポケットPの内周面52に囲まれた空間に収容され、転動体4の転動面41はポケットPの内周面52で支持される。これにより転動体4は周方向に所定の間隔で保持される。
ポケットPの内周面52は、本実施形態では、軸受の径方向に直状の円筒形に形成されている。これにより、転動体4は軸受の径方向に保持されることがないので、内外輪間で保持器5が径方向に移動した場合であっても、転動体4がポケットPに食い込んでいくことを防止できる。なお、保持器5の径方向への移動時に転動体4がポケットPに食い込まない限りにおいて、ポケットPの内周面52は円筒形に形成されていなくても良い。
さらに本実施形態では、保持器5の外径面53と外輪3の内径面31との間の隙間(案内隙間)δ1,δ2,δ3と、転動体4の転動面41とポケットPの内周面52との間の円周方向隙間Δ1,Δ2,Δ3は、深溝玉軸受1の静止時にはδ1>Δ1の関係となるように設定され、低速回転時にはδ2>Δ2の関係となるように設定され、深溝玉軸受1の高速回転時にはδ3<Δ3の関係となるように設定されている。
ポケットPの内周面52は、本実施形態では、軸受の径方向に直状の円筒形に形成されている。これにより、転動体4は軸受の径方向に保持されることがないので、内外輪間で保持器5が径方向に移動した場合であっても、転動体4がポケットPに食い込んでいくことを防止できる。なお、保持器5の径方向への移動時に転動体4がポケットPに食い込まない限りにおいて、ポケットPの内周面52は円筒形に形成されていなくても良い。
さらに本実施形態では、保持器5の外径面53と外輪3の内径面31との間の隙間(案内隙間)δ1,δ2,δ3と、転動体4の転動面41とポケットPの内周面52との間の円周方向隙間Δ1,Δ2,Δ3は、深溝玉軸受1の静止時にはδ1>Δ1の関係となるように設定され、低速回転時にはδ2>Δ2の関係となるように設定され、深溝玉軸受1の高速回転時にはδ3<Δ3の関係となるように設定されている。
また、保持器5は樹脂材料で形成されている。その樹脂材料として、例えば、46ナイロンや66ナイロンなどのポリアミド系樹脂や、ポリブチレンテレフタレートやポリフェレンサルサイド(PPS)や、ポリアミドイミド(PAI)や、熱可塑性ポリイミドや、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)や、ポリエーテルニトリル(PEN)などが挙げられる。また、上記した樹脂に10〜50wt%の繊維状充填材(例えば、ガラス繊維や炭素繊維など)を適宜添加することにより、保持器の合成及び寸法精度を向上させることができる。
このように形成した保持器5を組み込んだ深溝玉軸受1の運動状態を以下に説明する。
深溝玉軸受1の静止時には、保持器5の外径面53と外輪3の内径面31との間には隙間(案内隙間)δ1を有し、転動体4の転動面41とポケットPの内周面52との間には円周方向隙間Δ1を有する。このとき、案内隙間δ1と円周方向隙間Δ1との関係はδ1>Δ1となっている。
深溝玉軸受1の静止時には、保持器5の外径面53と外輪3の内径面31との間には隙間(案内隙間)δ1を有し、転動体4の転動面41とポケットPの内周面52との間には円周方向隙間Δ1を有する。このとき、案内隙間δ1と円周方向隙間Δ1との関係はδ1>Δ1となっている。
次に、深溝玉軸受1の低速回転時には、保持器5は転動体4によって案内される状態である。この場合において、保持器5は、回転による熱と遠心力が作用して徐々に熱膨張と変形を始めるので、保持器5の外径面53は徐々に外輪3の内径面31へと近づく。また、保持器5の外径面53と外輪3の内径面31との間には隙間(案内隙間)δ2を有し、転動体4の転動面41とポケットPの内周面52との間には円周方向隙間Δ2を有する。このとき、案内隙間δ2は静止時の案内隙間δ2よりも狭くなっているものの、案内隙間δ2と円周方向隙間Δ2との関係は依然としてδ2>Δ2となっている。
なお、保持器5のポケットPは外径方向に直状の円筒形に形成されているので、保持器5が外輪3の内径面31へと近づくように変形した場合であっても、転動体4は保持器5との間には十分な案内隙間δ2を有しているので、保持器5のポケットPは転動体4を外輪3側へ押し付けることがなく、転動体4がポケットPに食い込むこともない。さらに、保持器5と外輪3との間には十分な円周方向隙間Δ2を有しているので、保持器5と外輪3との間のすべり摩擦や発熱を抑えることができ、これにより、深溝玉軸受1の低速回転時の温度上昇を低減することができる。
次に、深溝玉軸受1の高速回転時には、保持器5は外輪3によって案内される状態である。この場合において、保持器5は、回転による熱と遠心力が低速回転時よりもさらに大きく作用して、保持器5の熱膨張や変形が大きくなる。そして、保持器5の外径面53と外輪3の内径面31との間の隙間(案内隙間)δ3は次第に小さくなっていき、最終的には保持器5の外径面53が外輪3の内径面31に接することで、それ以上の保持器の変形が抑制される。また、保持器5の外径面53と外輪3の内径面31との間の隙間(案内隙間)δ3は0(ゼロ)となり、転動体4の転動面41とポケットPの内周面52との間には円周方向隙間Δ3を有する。このとき、案内隙間δ3=0であるので、案内隙間δ3と円周方向隙間Δ3との関係はδ3<Δ3となっている。
保持器5のポケットPは外径方向に直状の円筒形に形成されているので、保持器5が外輪3に案内される状態まで変形して、転動体4と保持器5との案内隙間δ3が無くなった場合であっても、保持器5のポケットPは転動体4を外輪3側へ押し付けることがなく、転動体4がポケットPに食い込むこともない。
さらに、保持器5と外輪3との間には十分な円周方向隙間Δ3を有しているので、保持器5と外輪3との間のすべり摩擦や発熱を抑えることができ、高速回転時の発熱が防止される。また、保持器5の外径面53と外輪3の内径面31の間には、実際には油膜が形成されるので、保持器5の外径面53が外輪3の内径面31から浮上して、保持器5と外輪3とのすべり発熱を抑制することができる。これにより、高速回転時の温度上昇を抑制することができる。
さらに、保持器5と外輪3との間には十分な円周方向隙間Δ3を有しているので、保持器5と外輪3との間のすべり摩擦や発熱を抑えることができ、高速回転時の発熱が防止される。また、保持器5の外径面53と外輪3の内径面31の間には、実際には油膜が形成されるので、保持器5の外径面53が外輪3の内径面31から浮上して、保持器5と外輪3とのすべり発熱を抑制することができる。これにより、高速回転時の温度上昇を抑制することができる。
本実施形態に示す深溝玉軸受1は、軸受の低速回転時及び高速回転時において、それぞれの転動体4は保持器5との間の案内隙間δ1,δ2,δ3と保持器5と外輪3との間の円周方向隙間Δ1,Δ2,Δ3を保持器5の遠心力による変形と熱膨張量を考慮した隙間となるように設定したので、高速回転時から低速回転時までのすべての回転領域において温度上昇を抑制することができる。
なお、本実施形態では、保持器5はポケットPが軸方向に開口した樹脂製の冠型保持器を使用したが、ポケットPの内周面52が軸受の径方向に直状の円筒形に形成されていれば他の樹脂製の保持器を使用しても良い。例えば、ポケットPに軸方向の開口を持たない形状の保持器であっても良い。
なお、本実施形態では、保持器5はポケットPが軸方向に開口した樹脂製の冠型保持器を使用したが、ポケットPの内周面52が軸受の径方向に直状の円筒形に形成されていれば他の樹脂製の保持器を使用しても良い。例えば、ポケットPに軸方向の開口を持たない形状の保持器であっても良い。
1 深溝玉軸受
2 内輪
21 内輪外径面
2a 内輪軌道溝
3 外輪
31 外輪内径面
3a 外輪軌道溝
4 転動体
5 保持器
53 保持器の外径面
2 内輪
21 内輪外径面
2a 内輪軌道溝
3 外輪
31 外輪内径面
3a 外輪軌道溝
4 転動体
5 保持器
53 保持器の外径面
Claims (1)
- 相対回転可能に対向して配置された内輪及び外輪と、該内輪の外径面に形成された外輪軌道溝と該外輪の内径面に形成された内輪軌道溝との間に転動自在に組み込まれた複数の転動体と、
外輪の内径面と内輪の外径面との間で転動体を案内するポケットを有する保持器とを備えた深溝玉軸受において、
保持器は、
深溝玉軸受の高速回転時に保持器が受ける遠心膨張及び熱膨張によって保持器の案内が玉案内から外輪案内に移行する隙間に設定されていることを特徴とする深溝玉軸受。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007004518A JP2008169936A (ja) | 2007-01-12 | 2007-01-12 | 深溝玉軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007004518A JP2008169936A (ja) | 2007-01-12 | 2007-01-12 | 深溝玉軸受 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008169936A true JP2008169936A (ja) | 2008-07-24 |
Family
ID=39698216
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007004518A Pending JP2008169936A (ja) | 2007-01-12 | 2007-01-12 | 深溝玉軸受 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008169936A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014202256A (ja) * | 2013-04-03 | 2014-10-27 | 株式会社ジェイテクト | 複列ころ軸受用の樹脂製櫛型保持器及び複列ころ軸受 |
DE102014210751A1 (de) | 2014-06-05 | 2015-12-17 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Wälzlager, insbesondere Rillenkugellager, mit Führungshilfen für Wälzkörper |
DE102017119660A1 (de) * | 2017-08-28 | 2019-02-28 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Kammkäfig für ein Schrägkugellager |
TWI772435B (zh) * | 2017-06-09 | 2022-08-01 | 日商捷太格特股份有限公司 | 滾動軸承及滾動軸承的製造方法 |
-
2007
- 2007-01-12 JP JP2007004518A patent/JP2008169936A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014202256A (ja) * | 2013-04-03 | 2014-10-27 | 株式会社ジェイテクト | 複列ころ軸受用の樹脂製櫛型保持器及び複列ころ軸受 |
DE102014210751A1 (de) | 2014-06-05 | 2015-12-17 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Wälzlager, insbesondere Rillenkugellager, mit Führungshilfen für Wälzkörper |
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