JP2008249108A - Rolling bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、転がり軸受に関し、特に、高速回転に好適な転がり軸受に関する。 The present invention relates to a rolling bearing, and more particularly to a rolling bearing suitable for high-speed rotation.
転がり軸受は、同軸に配置された外輪と内輪との間に複数の玉が周方向に転動自在に配設されており、これらの玉は、周方向に略等間隔に配置されるように保持器によって保持されている。従来の保持器としては、図9に示すように、全体として円環状に成形され、径方向に貫通し且つ軸方向の一端側に開放されたポケット102を周方向の複数箇所に有し、これらのポケット102に玉をそれぞれ収容する、いわゆる冠型保持器101が知られている(例えば、特許文献1参照)。
In the rolling bearing, a plurality of balls are arranged so as to be freely rollable in the circumferential direction between an outer ring and an inner ring arranged coaxially, and these balls are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction. It is held by a cage. As shown in FIG. 9, the conventional cage has a plurality of
冠型保持器には、ガラス繊維を含有したポリアミド樹脂等の合成樹脂を射出成形して形成されるものがある。合成樹脂で形成される冠型保持器は、転がり軸受の軽量化を図ることができ、高速での回転が要求される転がり軸受において多く使用されている。冠型保持器101のポケット102の内面103は、一般に、収容する玉より僅かに大径の球面状に成形されるが、保持器101の外周面及び内周面並びに軸方向の一端に現れるポケット102の開口の幅は、玉の直径より小さくなっている。
Some crown-shaped cages are formed by injection molding a synthetic resin such as a polyamide resin containing glass fibers. Crown type cages made of synthetic resin can reduce the weight of rolling bearings and are often used in rolling bearings that require high-speed rotation. The
このように構成された冠型保持器101において、玉は、保持器101の軸方向の一端に現れるポケット102の開口を画成している保持器の爪部104を弾性変形させ、それにより開口を押し広げながらポケット102に収容される。ポケット102に収容された玉は、ポケット102から抜け出ることなく保持器101によって保持され、保持器101は、ポケット102内で周方向に転動する玉によって回転を案内される。
高速で回転される転がり軸受には振動が発生しやすく、軸受に組み込まれた保持器の軸方向及び径方向の振れも大きくなっている。ここで、上記の冠型保持器101において、その外周面及び内周面並びに軸方向の一端に現れるポケット102の開口の幅は、収容した玉の直径より小さくなっている。保持器101が軸方向や径方向に振れた場合に、保持器101の外周面及び内周面並びに軸方向の一端に現れるポケット102の開口の縁にあたる保持器部分に玉が衝突し、ポケット102の底にあたる保持器部分に応力が作用する。それにより、ポケット102が変形する虞がある。
A rolling bearing rotated at high speed is likely to generate vibrations, and the axial and radial vibrations of the cage incorporated in the bearing are also large. Here, in the above crown-
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ポケットの底にあたる保持器部分への応力集中を緩和することができる転がり軸受を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a rolling bearing capable of reducing stress concentration on a cage portion corresponding to the bottom of a pocket.
本発明の目的は、下記(1)の転がり軸受により達成される。
(1)同軸に配置された一組の軌道輪と、軌道輪間に周方向に転動自在に配設された複数の玉と、軌道輪間に配設された円環状の部材であって、径方向に貫通し且つ軸方向の一端側に開放されたポケットを周方向の複数箇所に有し、これらのポケットに前記玉をそれぞれ収容した保持器と、を備え、前記保持器が、前記軌道輪により回転を案内されていると共に、前記軌道輪に係合して軸方向に沿って前記ポケットが開放された側とは反対側への移動を規制されており、前記保持器の外周面及び内周面並びに軸方向の一端に現れる前記ポケットの開口の幅が、いずれも前記玉の直径よりも大きく形成されていることを特徴とする転がり軸受。
The object of the present invention is achieved by the following rolling bearing (1).
(1) A pair of raceways arranged coaxially, a plurality of balls arranged so as to be freely rollable in the circumferential direction between the raceways, and an annular member arranged between the raceways. A pocket that penetrates in the radial direction and is open at one end in the axial direction at a plurality of locations in the circumferential direction, and each retains the balls in these pockets. The rotation is guided by the raceway, and the movement to the side opposite to the side where the pocket is opened is restricted along the axial direction by engaging with the raceway, and the outer peripheral surface of the cage And the width of the opening of the pocket appearing at one end in the axial direction and the inner peripheral surface is formed to be larger than the diameter of the ball.
本発明の転がり軸受によれば、保持器の回転を軌道輪で案内すると共に保持器を軌道輪に係合させることにより軸方向に沿ってポケットが開放された側とは反対側への保持器の移動を規制し、そのうえで、保持器の外周面及び内周面並びに軸方向の一端に現れるポケットの開口の幅を、いずれも玉の直径よりも大きく形成している。それにより、保持器が軸方向や径方向に振れた場合にも、ポケットの開口の縁にあたる保持器部分に玉が衝突することを回避することができる。それにより、ポケットの底にあたる保持器部分への応力集中を緩和することができる。 According to the rolling bearing of the present invention, the cage is guided to the side opposite to the side where the pocket is opened along the axial direction by guiding the rotation of the cage by the raceway and engaging the cage with the raceway. In addition, the width of the opening of the pocket appearing at one end in the axial direction is formed larger than the diameter of the ball. Thereby, even when the cage is swung in the axial direction or the radial direction, it is possible to prevent the balls from colliding with the cage portion corresponding to the edge of the opening of the pocket. Thereby, the stress concentration on the cage portion corresponding to the bottom of the pocket can be reduced.
以下、本発明の転がり軸受の好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the rolling bearing of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は本発明の転がり軸受の第1実施形態に係り外輪の一部を破断して示す斜視図、図2は図1の転がり軸受の断面図、図3は図1の転がり軸受に組み込まれた保持器の単体斜視図、図4は図1の転がり軸受の変形例を示す断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing a partially broken outer ring according to a first embodiment of a rolling bearing of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of the rolling bearing of FIG. 1, and FIG. 3 is incorporated in the rolling bearing of FIG. FIG. 4 is a sectional view showing a modification of the rolling bearing of FIG.
図1〜図3に示すように、本実施形態の転がり軸受10は、同軸に配置された一組の軌道輪である外輪11及び内輪12と、外輪11と内輪12との間に周方向に転動自在に配設された複数の玉13と、これらの玉13を周方向に等間隔に保持する保持器14と、を備えている。
As shown in FIG. 1 to FIG. 3, the rolling bearing 10 of the present embodiment is arranged in a circumferential direction between an
外輪11の内周面の軸方向中央部には外輪軌道溝21が凹設されており、内輪12の外周面の軸方向中央部には内輪軌道溝22が凹設されている。複数の玉13は、相対向する両軌道溝21,22の間に配設され、周方向に転動するようになっている。
An outer
保持器14は、外輪11と内輪12との間に配設される円環状の部材であって、径方向に貫通し且つ軸方向の一端側に開放されたポケット23を周方向の複数箇所に有している。保持器14は、これらのポケット23に玉13をそれぞれ収容して、玉13を周方向に略等間隔に保持している。
The
保持器14は、円環部24と、この円環部24の軸方向の一方の端面から軸方向に伸びる複数の柱部25と、を有している。これらの柱部25は、周方向に略等間隔に配置されている。隣り合う一組の柱部25及び円環部24で三方を囲まれてポケット23が画成されている。
The
保持器14の外周面及び内周面に現れるポケット23の開口の幅W1,W2は、いずれも玉13の直径よりも大きく形成されている。即ち、玉13は、隣り合う一組の柱部25に接触することなく、それらの柱部25が画成しているポケット23を径方向に通過することができる。
The widths W1 and W2 of the openings of the
さらに、保持器14の軸方向の一方の端面に現れるポケット23の開口の幅W3は、玉13の直径よりも大きく形成されている。即ち、玉13は、隣り合う一組の柱部25に接触することなく、それらの柱部25が画成しているポケット23に軸方向に進入し、またポケット23から軸方向に抜け出すことができる。
Furthermore, the width W3 of the opening of the
玉13をポケット23に収容しても上記の通り相対的に玉13に拘束されることのない保持器14は、外輪11または内輪12により回転を案内される。本実施形態においては、保持器14は、円環部24の外周面を外輪軌道溝21の両側に形成される外輪11の肩部26の一方に摺接さており、保持器14は、その回転を外輪11により案内され、径方向に位置決めされている。尚、本発明において、保持器14は内輪12で案内される構成であってもよい。
The
さらに、保持器14は、外輪11または内輪12に係合することにより、軸方向に沿ってポケット23が開放された側とは反対側への移動を規制される。本実施形態においては、円環部24が摺接する外輪11の一方の肩部26とは他方の肩部26に係合凹部27が形成され、保持器14の柱部25の先端には外径側に突出する係合突起28が形成されており、保持器14は、係合突起28を係合凹部27に係合させることにより軸方向の移動が規制されている。尚、図示のものは、全ての柱部25に係合突起28が形成されているが、全ての柱部25に係合突起28が形成される必要はない。係合突起28は、周方向に略均等に分布するように複数の柱部25に形成されていればよく、このように構成すれば、全ての柱部25に係合突起28を形成する場合に比べて保持器14の軽量化及びコストの削減を図ることができ、好ましい。
Furthermore, the
保持器14は、例えば合成樹脂を射出成形して形成される。合成樹脂については特に限定しないが、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、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリアミドイミド(PAI)、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルニトリル(PEN)、等が挙げられる。また、例えば、ガラス繊維や炭素繊維などの繊維状充填材を上記の樹脂に10〜50重量%を適宜添加しもよい。それにより、保持器14の剛性及び寸法精度を向上させることができる。
The
転がり軸受10は、外輪11と内輪12との間に複数の玉13が挿入され、隣り合う一組の玉13の間に柱部25を差し込むようにして外輪11と内輪12との間に保持器14が挿入され、組立られる。ここで、保持器14は、柱部25の係合突起28を外輪11の肩部26に当接させ、円環部24に基端部を支持されているのみの柱部25の先端側を内径側に変位させるように柱部25を弾性変形さながら、外輪11と内輪12との間に挿入される。そこで、肩部26に当接する係合突起28の先端はR形状とされている。それにより、保持器14をスムースに挿入することができる。尚、図4に示すように、係合突起28の先端を傾斜させることによっても保持器14をスムースに挿入することができる。
The rolling
上記の通り、本実施形態の転がり軸受10においては、保持器14の回転を外輪11で案内すると共に保持器14を外輪11に係合させることにより軸方向に沿ってポケット23が開放された側とは反対側への保持器の移動を規制し、そのうえで、保持器14の外周面及び内周面並びに軸方向の一端に現れるポケット23の開口の幅W1〜W3を、いずれも玉13の直径よりも大きく形成している。そこで、保持器14が軸方向や径方向に振れた場合にも、ポケット23の開口の縁にあたる保持器14の柱部25のエッヂ部分に玉13が衝突することを回避することができる。それにより、ポケット23の底にあたる保持器14の円環部24への応力集中を緩和することができる。
As described above, in the rolling
(第2実施形態)
次に、図5〜図8を参照して本発明の転がり軸受の第2実施形態について説明する。
図5は本発明の転がり軸受の第2実施形態に係り外輪の一部を破断して示す斜視図、図6は図5の転がり軸受の断面図、図7は図5の転がり軸受に組み込まれた保持器の単体斜視図、図8は図5の転がり軸受の変形例を示す断面図である。尚、上述した第1実施形態の転がり軸受10と重複する部分については同一符号を付すことにより説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the rolling bearing of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 is a perspective view showing a part of an outer ring according to a second embodiment of the rolling bearing of the present invention, FIG. 6 is a sectional view of the rolling bearing of FIG. 5, and FIG. 7 is incorporated in the rolling bearing of FIG. FIG. 8 is a sectional view showing a modification of the rolling bearing of FIG. In addition, about the part which overlaps with the rolling
図5〜図7に示すように、本実施形態の転がり軸受30は、同軸に配置された一組の軌道輪である外輪11及び内輪12と、外輪11と内輪12との間に周方向に転動自在に配設された複数の玉13と、これらの玉13をポケット23に収容して周方向に等間隔に保持する保持器34と、を備えている。
As shown in FIG. 5 to FIG. 7, the rolling
保持器34の外周面及び内周面並びに軸方向の一方の端面に現れるポケット23の開口の幅W1、W2、W3は、いずれも玉13の直径よりも大きく形成されている。よって、保持器34は、ポケット23に収容した玉13に拘束されず、玉13に拘束されることのない保持器34は、外輪11または内輪12により回転を案内される。
The widths W1, W2, and W3 of the opening of the
本実施形態においては、保持器34は、円環部24の外周面を外輪軌道溝21の両側に形成される外輪11の肩部26の一方に摺接させ、さらに、柱部25の係合突起28に隣接する位置に外径側に膨出する段部29が形成され、この段部29を外輪11の他方の肩部26に摺接させて、外輪11により案内されている。このように、軸方向にみて円環部24及び柱部25の先端側である段部29の2箇所で保持器34を外輪11により案内するようにすれば、回転時の保持器34の姿勢を安定させることができる。
In the present embodiment, the
尚、保持器34の係合突起28の先端はR形状とされている。それにより、保持器34を外輪11と内輪12との間にスムースに挿入することができる。尚、図8に示すように、係合突起28の先端を傾斜させることによっても保持器34をスムースに挿入することができる。その他の作用効果は上述した第1実施形態の転がり軸受10と同様であるので、説明を省略する。
The tip of the
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.
10 転がり軸受
11 外輪(軌道輪)
12 内輪(軌道輪)
13 玉
14 保持器
21 外輪軌道溝
22 内輪軌道溝
23 ポケット
24 円環部
25 柱部
26 肩部
27 段部
28 係合突起
10
12 Inner ring (Raceway)
13
Claims (1)
前記保持器が、前記軌道輪により回転を案内されていると共に、前記軌道輪に係合して軸方向に沿って前記ポケットが開放された側とは反対側への移動を規制されており、
前記保持器の外周面及び内周面並びに軸方向の一端に現れる前記ポケットの開口の幅が、いずれも前記玉の直径よりも大きく形成されていることを特徴とする転がり軸受。 A pair of raceways arranged coaxially, a plurality of balls arranged so as to be able to roll in the circumferential direction between the raceways, and an annular member arranged between the raceways, in the radial direction A plurality of pockets opened in one end side in the axial direction in the circumferential direction, and cages each containing the balls in these pockets,
The cage is guided to rotate by the raceway, and is restricted from moving to the side opposite to the side where the pocket is opened along the axial direction by engaging the raceway,
A rolling bearing characterized in that the width of the opening of the pocket appearing on the outer peripheral surface and inner peripheral surface of the cage and one end in the axial direction is formed larger than the diameter of the ball.
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