JP2008261484A - Radial ball bearing cage and radial ball bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の玉を転動自在に保持するために全体を円環状に形成して円周方向の複数箇所にポケットを設けたラジアル玉軸受用保持器及びラジアル玉軸受に関する。 The present invention relates to a radial ball bearing retainer and a radial ball bearing that are formed in an annular shape in order to hold a plurality of balls in a freely rolling manner, and pockets are provided at a plurality of locations in the circumferential direction.
ラジアル玉軸受は各種回転機械装置で回転軸等を支持する軸受部に広く使用されているが、このラジアル玉軸受の従来例の概略的構成を図4に示す(下記特許文献1,2,3参照)。図4のラジアル玉軸受10は、外周面に内輪軌道面1を形成した内輪2と、内周面に外輪軌道面3を形成した外輪4とを同心的に配置し、内輪軌道面1と外輪軌道面3との間に複数個の玉5を転動自在に設けて構成されている。複数個の玉5は保持器6により転動自在に保持されている。図5に図4の保持器6の斜視図を示す。
Radial ball bearings are widely used in bearing parts that support rotating shafts and the like in various rotating machinery devices. A schematic configuration of a conventional example of this radial ball bearing is shown in FIG. 4 (
図5に示すように、保持器6は、円環状の冠型に構成されており、樹脂から射出成形により製造され、従来の金属からプレス成形で製造された波型保持器の代わりに用いられるようになっている(下記特許文献1,2,3参照)。図5の冠型保持器6は、円環状の主部17の円周方向の複数個所に玉5(図4)を転動自在に保持するように設けられたポケット18と、ポケット18の両側に設けられた弾性変形可能な一対の弾性片16a、16bと、を複数組有する。各ポケット18は、主部17に互いに間隔をあけて配置された一対の弾性片16a、16bの片側面と、一対の弾性片16aと16bとの間に設けられた凹面部19と、からほぼ全体が球面状に構成されている。各ポケット18の図の上部には一対の弾性片16a、16b間に開口部Tが形成される。
As shown in FIG. 5, the
図5の冠型保持器6を用いて図4のようなラジアル玉軸受を組み立てる場合、玉5を、ポケット18の一対の弾性片16a、16bの先端縁同士の間隔を弾性的に押し広げて弾性片16a、16bの間の開口部Tから押し込むようにして挿入する。このように、冠型保持器6は各ポケット18内に各玉5を抱き込むことで、玉5を内輪軌道面1と外輪軌道面3との間(図4)で転動自在に保持する。
When the radial ball bearing as shown in FIG. 4 is assembled using the
上述のように、従来のラジアル玉軸受の保持器は、金属製の波型保持器やポケットが単一の球面で成形された樹脂製の円環状の冠型保持器が使われることが一般的であった。
図4のようなラジアル玉軸受は軸受内部にグリース等の潤滑剤が充填されて使用されるが、この使用中に図4,図5の保持器6の各ポケット18と玉5との間に潤滑剤が供給されて潤滑剤の膜が形成される。しかし、図5の保持器6の内径面28には潤滑剤が溜まり難く、軸受回転中にポケット18と玉5との間に潤滑剤が充分に供給されなくなって潤滑剤の膜切れが生じ易くなり、このため、いわゆる玉の焼き付けや騒音発生や回転トルク上昇等の問題が生じてしまう。
A radial ball bearing as shown in FIG. 4 is used with a lubricant such as grease filled inside the bearing, and during this use, between each
本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、ポケットと玉との間の潤滑剤の膜切れを抑えることができるラジアル玉軸受用保持器及びラジアル玉軸受を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a radial ball bearing retainer and a radial ball bearing capable of suppressing the film breakage of the lubricant between the pocket and the ball. .
上記目的を達成するために、本発明によるラジアル玉軸受用保持器は、ラジアル玉軸受の軌道面間に配置される複数の玉を転動自在に保持するために全体を円環状に形成して円周方向の複数箇所にポケットを設けたラジアル玉軸受用保持器であって、前記円環状の内径面に潤滑剤溜まり部を設けたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a radial ball bearing retainer according to the present invention is formed in an annular shape as a whole in order to hold a plurality of balls arranged between raceway surfaces of a radial ball bearing in a freely rolling manner. A radial ball bearing retainer having pockets at a plurality of locations in a circumferential direction, wherein a lubricant reservoir is provided on the annular inner surface.
このラジアル玉軸受用保持器によれば、ラジアル玉軸受に用いられたとき、円環状の内径面に設けられた潤滑剤溜まり部で潤滑剤を保持し、軸受回転中に、潤滑剤溜まり部からポケットと玉との間に潤滑剤を充分に供給することができ、ポケットと玉との間で潤滑剤の膜切れを抑えることができる。このため、玉の焼き付けや騒音発生や回転トルク上昇等の問題が生じることを防止ができる。 According to this radial ball bearing retainer, when used in a radial ball bearing, the lubricant is retained in the lubricant reservoir provided on the annular inner surface, and the lubricant is retained from the lubricant reservoir during rotation of the bearing. The lubricant can be sufficiently supplied between the pocket and the ball, and the film breakage of the lubricant can be suppressed between the pocket and the ball. For this reason, it is possible to prevent problems such as ball burning, noise generation, and rotational torque increase.
上記ラジアル玉軸受用保持器において前記潤滑剤溜まり部は前記内径面の円周方向に延びるように溝状に構成されて前記ポケットにつながっているように構成することが好ましい。 In the radial ball bearing retainer, it is preferable that the lubricant reservoir is configured in a groove shape so as to extend in a circumferential direction of the inner diameter surface and connected to the pocket.
また、前記潤滑剤溜まり部は前記円周方向において前記各ポケットの存在により断続的に位置するように構成できる。 The lubricant reservoir may be intermittently positioned due to the presence of the pockets in the circumferential direction.
また、前記各ポケットは両隣の前記潤滑剤溜まり部から潤滑剤の供給が可能に構成できる。なお、各ポケットとそれと隣接するポケットとの間で潤滑剤溜まり部は連続して形成されるが、分断されて形成されてもよい。 In addition, each pocket can be configured to be able to supply lubricant from the lubricant reservoirs on both sides. In addition, although the lubricant reservoir is continuously formed between each pocket and an adjacent pocket, it may be formed by being divided.
本発明によるラジアル玉軸受は、外周面に内輪軌道面を有する内輪と内周面に外輪軌道面を有する外輪とを互いに同心に配置し、前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間に、上述のラジアル玉軸受用保持器を用いて複数の玉を保持し、軸受内部に潤滑剤を充填したことを特徴とする。 In the radial ball bearing according to the present invention, an inner ring having an inner ring raceway surface on an outer peripheral surface and an outer ring having an outer ring raceway surface on an inner peripheral surface are arranged concentrically with each other, and between the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface, The above-mentioned radial ball bearing retainer is used to hold a plurality of balls, and the bearing is filled with a lubricant.
このラジアル玉軸受によれば、上述のラジアル玉軸受用保持器を用いるので、円環状の内径面に設けられた潤滑剤溜まり部で潤滑剤を保持し、軸受回転中に、潤滑剤溜まり部からポケットと玉との間に潤滑剤を充分に供給することができ、ポケットと玉との間で潤滑剤の膜切れを抑えることができる。このため、玉の焼き付けや騒音発生や回転トルク上昇等の問題が生じることを防止ができる。 According to this radial ball bearing, since the above-mentioned radial ball bearing retainer is used, the lubricant is held by the lubricant reservoir provided on the annular inner diameter surface, and the lubricant is retained from the lubricant reservoir during rotation of the bearing. The lubricant can be sufficiently supplied between the pocket and the ball, and the film breakage of the lubricant can be suppressed between the pocket and the ball. For this reason, it is possible to prevent problems such as ball burning, noise generation, and rotational torque increase.
上記ラジアル玉軸受において前記内輪軌道面及び前記外輪軌道面の少なくとも一方の溝半径(r’)と前記玉の直径(D)との半径比(r’/D)が52%以下であることが好ましい。これにより、内輪軌道面及び/又は外輪軌道面において玉と接触する面積が大きくなり、軌道面の溝上の応力が小さくなるので、軸受の高負荷化を実現できる。 In the radial ball bearing, a radius ratio (r ′ / D) between a groove radius (r ′) of at least one of the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface and a diameter (D) of the ball may be 52% or less. preferable. As a result, the area of the inner ring raceway surface and / or outer ring raceway surface that comes into contact with the ball is increased, and the stress on the grooves on the raceway surface is reduced, so that a high load on the bearing can be realized.
また、前記潤滑剤としてグリースを充填し、前記グリースの調度(グリースの粘度を示す指標)が200乃至280の範囲内にあることが好ましい。 In addition, it is preferable that grease is filled as the lubricant, and the condition of the grease (an index indicating the viscosity of the grease) is in the range of 200 to 280.
本発明のラジアル玉軸受用保持器及びラジアル玉軸受によれば、軸受回転中に、潤滑剤溜まり部からポケットと玉との間に潤滑剤を充分に供給することができ、ポケットと玉との間の潤滑剤の膜切れを抑えることができる。 According to the radial ball bearing retainer and the radial ball bearing of the present invention, the lubricant can be sufficiently supplied from the lubricant reservoir portion between the pocket and the ball during the rotation of the bearing. In the meantime, the film breakage of the lubricant can be suppressed.
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
〈第1の実施の形態〉
図1は第1の実施の形態によるラジアル玉軸受用保持器の斜視図である。図2は図1のラジアル玉軸受用保持器を図1のII-II線方向に切断してみた要部断面図である。図3は図1のラジアル玉軸受用保持器を図1のIII-III線方向に切断してみた要部断面図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a perspective view of a radial ball bearing retainer according to a first embodiment. 2 is a cross-sectional view of the main part of the radial ball bearing retainer shown in FIG. 1 cut along the line II-II in FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part of the radial ball bearing retainer of FIG. 1 cut in the direction of the line III-III of FIG.
図1,図2の本実施の形態による保持器20は、全体を円環状に形成して円周方向に複数のポケット18を設けた冠型保持器であり、全体形状が図5の保持器と略同一であり、図4のようなラジアル玉軸受に用いられるので、図5と対応する部分には同じ符号を付してその説明を省略する。
The
図1,図2に示すように、保持器20は、外径面27と内径面28との間の円環状の主部17の円周方向に等間隔に形成された複数のポケット18を備え、各ポケット18は軸受組み立て時に玉5が押し込まれる開口部Tと、押し込まれた玉5が位置し保持される凹面部29と、を有する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1,図2のように、ポケット18の凹面部29は、図の下方の開口部Tと対向する底部側に設けられ玉5の中心Oを中心とした半径R1(R1>r(r:玉5の半径))を有する第1球状凹面部21と、図の上方に開口部Tの両側の爪状部16a、16bの近傍に設けられ玉5の中心Oを中心とした半径R2(R2>r)を有する第2球状凹面部23,23と、第1球状凹面部21と第2球状凹面部23,23との各中間部分に設けられ玉5の転動中心軸vを中心とする円筒面状に構成された円筒状凹面部22,22と、を備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
一対の爪状部16a、16bが、図1,図3のように、ポケット18の両側において円環状の主部17の柱状部分の表面26からポケット18側にやや傾斜して曲面状に立ち上がるようにして構成されている。なお、主部17の柱状部分の内部は、いわゆる肉盗み部となっており、空洞29が形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the pair of claw-
図1,図3のように、保持器20の円環状の内径面28には潤滑剤溜まり部25が設けられ、内径面28の円周方向s,s’に延びるように溝状に構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the annular
潤滑剤溜まり部25は、図1,図3の上下方向において、柱状部分の表面26の図の直下からポケット18の底部と略同一高さ位置までの幅を有するように凹んだ溝となっている。
1 and 3, the
また、潤滑剤溜まり部25は内径面28の円周方向s,s’において、各ポケット18が存在するため連続的に形成されず、断続的に位置している。このため、各ポケット18の両隣に潤滑剤溜まり部25が位置するようになっており、潤滑剤溜まり部25は、凹面部29の第1球状凹面部21の一部と円筒状凹面部22の一部まで凹んだ状態でつながっている。
Further, the
したがって、保持器20の潤滑剤溜まり部25に保持されたグリース等の潤滑剤は、軸受回転時に保持器20が回転方向sまたはs’に回転すると、その回転方向と反対方向s’またはsに移動してポケット18の凹面部29と玉5との間に入り込むことができる。このため、潤滑剤をポケット18の凹面部29と玉5との間に充分に供給することができる。
Therefore, the lubricant such as grease held in the
以上のように、図1〜図3のラジアル玉軸受用保持器20によれば、図4と同様のラジアル玉軸受に用いられ、グリース等の潤滑剤を保持器20の内径面28に設けられた潤滑剤溜まり部25に保持することができ、軸受回転時の保持器20の回転に伴って潤滑剤溜まり部25から潤滑剤がポケット18の凹面部29と玉5との間に充分に供給できるので、ポケット18と玉5との間で潤滑剤の膜切れを抑えることができ、ポケット18内における潤滑性が向上する。このため、保持器20における玉5の焼き付けや騒音発生や回転トルク上昇等の問題が生じることを未然に防止できる。
As described above, according to the radial
なお、図1〜図3の保持器20は、成形金型を用いて樹脂から射出成形により製造することができる。 1 to 3 can be manufactured by injection molding from a resin using a molding die.
〈第2の実施の形態〉
図9は第2の実施の形態によるラジアル玉軸受(半径比が52%以下の場合の各軌道輪と玉を示す)の断面図(a)及び従来のラジアル玉軸受(半径比が52%を超えた場合の各軌道輪と玉を示す)の断面図(b)である。なお、図9では、説明の便宜上、保持器の図示を省略している。
<Second Embodiment>
FIG. 9 is a sectional view (a) of a radial ball bearing (showing each ring and ball when the radius ratio is 52% or less) according to the second embodiment and a conventional radial ball bearing (with a radius ratio of 52%). It is sectional drawing (b) of each raceway ring and ball at the time of exceeding. In addition, in FIG. 9, illustration of the holder | retainer is abbreviate | omitted for convenience of explanation.
図1,図2の保持器20は複数の玉5を各ポケット18に保持してラジアル玉軸受に組み込まれる。すなわち、図9(a)に示すように、本実施の形態によるラジアル玉軸受50は、外輪軌道面51を有する外輪4と、内輪軌道面52を有する内輪2と、複数個の玉5と、各玉5を各ポケット18内に転動自在に均等位置に保持する保持器20と、を備え、内輪軌道面52と外輪軌道面51との間に複数個の玉5を転動自在に配置したものである。
The
また、図9(a)のラジアル玉軸受50において、内輪2の内輪軌道面52は、溝半径r52を有する溝状となっており、溝半径r52と玉5の直径Dとの半径比 (r52/D)が52%以下である。同様に、外輪4の外輪軌道面51は、溝半径r51を有する溝状となっており、溝半径r51と玉5の直径Dとの半径比 (r51/D)が52%以下である。
In the
上述のように、本実施の形態によるラジアル玉軸受50では、内輪2の内輪軌道面52の溝半径r52及び外輪4の外輪軌道面51の溝半径r51と玉5の直径との各半径比(r52/D,r51/D)を、図9(b)のような従来の場合に適用される52%よりも小さくすることで、玉5が接触する軌道面51,52の溝上の応力を小さくしている。
As described above, in the
すなわち、図9(b)の場合は内輪軌道面1の溝半径r11と玉5の直径Dとの半径比 (r11/D)が52%を超え、同様に外輪軌道面3の溝半径r13と玉5の直径Dとの半径比 (r13/D)が52%を超える。このため、各軌道面1,3において玉5と接触する面積が小さくなることから、各軌道面1,3の溝上の応力が大きくなってしまうのに対し、本実施の形態の図9(a)によれば、各半径比(r52/D,r51/D)が52%以下であり、内輪軌道面52及び外輪軌道面51において玉5と接触する面積が大きくなることから、軌道面51,52の溝上の応力が小さくなる。このため、本実施の形態のラジアル玉軸受50は、適用される軸受装置において高い負荷が可能となって高負荷化を達成できる。
That is, in the case of FIG. 9B, the radius ratio (r11 / D) between the groove radius r11 of the inner
なお、上述の各半径比(r52/D,r51/D)は、50%以上であることが好ましい。 In addition, it is preferable that each above-mentioned radius ratio (r52 / D, r51 / D) is 50% or more.
図9(a)のラジアル玉軸受50は、その軸受内部に潤滑剤が充填されて使用されるが、潤滑剤としてグリースを用いることが好ましく、この場合、グリースの調度(グリースの粘度を示す指標)が200乃至280の範囲内にあることが好ましい。このように比較的硬いグリースを潤滑剤として使用する場合、保持器のポケット形状が単一の球面状である場合、軸受使用中にグリースがポケットから一度外に押し出されると、なかなかポケット内に戻り難く、保持器において潤滑不良が発生し易くなってしまうが、本実施の形態のラジアル玉軸受50によれば、図2のように保持器20のポケット18と玉5との間において、球状凹面部21と円筒状凹面22,22との境界近傍及び円筒状凹面22,22と球状凹面部23,23との境界近傍にグリース溜まり部A,Bがそれぞれ形成され、グリースが潤滑剤溜まり部25さらに保持グリース溜まり部A,Bに保持され、ポケット18から外に押し出され難くなり、また、外に押し出されてもポケット18内に戻り易くなるから、グリースによる潤滑性能を発揮し維持することができる。なお、後述の図6においても同様にグリース溜まり部A’,B’がそれぞれ形成され、同様にしてグリースによる潤滑性能を発揮し維持することができる。
The
以上のように本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、図6のように、ポケット18の凹面部29において、第1球状凹面部21について半径R1の中心を玉5の中心OからO1にずらして半径R1よりも大きい半径R3とするとともに、第2球状凹面部23,23について半径R2の中心を玉5の中心OからO2にずらして半径R2よりも大きい半径R4としてもよい。
As described above, the best mode for carrying out the present invention has been described. However, the present invention is not limited to these, and various modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention. For example, as shown in FIG. 6, in the
また、図7のように、ポケット18の凹面部29のほぼ全体を、玉5の中心Oを中心とする半径R0(R0>r)の球状凹面部としてもよい。
Further, as shown in FIG. 7, almost the entire
また、図1では、潤滑剤溜まり部25をポケット18とそれに隣接するポケット18との間に連続した溝状に形成したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図8のように保持器20の内径面28において、ポケット18とそれに隣接するポケット18との間に連続せず分断した溝をポケット18側に形成して潤滑剤溜まり部25a,25bを構成するようにしてもよい。
Further, in FIG. 1, the
2 内輪
4 外輪
5 玉
50 ラジアル玉軸受
51 外輪軌道面
52 内輪軌道面
16a,16b 弾性片、爪状部
17 主部
18 ポケット
20 ラジアル玉軸受用保持器、保持器
21 第1球状凹面部
22 円筒状凹面部
23 第2球状凹面部
25 潤滑剤溜まり部
25a,25b 潤滑剤溜まり部
27 外径面
28 内径面
29 凹面部
O 玉5の中心
T 開口部
v 転動中心軸
D 玉5の直径
r52 内輪軌道面52の溝半径
r51 外輪軌道面51の溝半径
A,B,A’,B’ グリース溜まり部
2
Claims (7)
前記円環状の内径面に潤滑剤溜まり部を設けたことを特徴とするラジアル玉軸受用保持器。 This is a radial ball bearing cage in which a plurality of balls arranged between the raceway surfaces of a radial ball bearing are formed in an annular shape and pockets are provided at a plurality of locations in the circumferential direction so as to be able to roll. And
A retainer for a radial ball bearing, wherein a lubricant reservoir is provided on the annular inner surface.
前記グリースの調度が200乃至280の範囲内にある請求項5または6に記載のラジアル玉軸受。 Filled with grease as the lubricant,
The radial ball bearing according to claim 5 or 6, wherein the grease has a degree of adjustment in a range of 200 to 280.
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