JP2012172784A

JP2012172784A - 玉軸受

Info

Publication number: JP2012172784A
Application number: JP2011036500A
Authority: JP
Inventors: Kota Nagasaki; 廣太長崎
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2011-02-23
Filing date: 2011-02-23
Publication date: 2012-09-10

Abstract

【課題】転動体と保持器の干渉力の集中を緩和して保持器の耐久性を向上すると共に、保持器と内外輪が滑らかに接触、摺動し、接触力が緩和され、保持器の摩耗、破損やトルク増大を抑える事ができ、保持器平坦部が内外輪軌道面と接触することも抑制した玉軸受を提供する。
【解決手段】本発明による玉軸受は、内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有する内輪と、前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に転動自在に設けた複数個の転動体と、これら複数個の転動体を転動自在に保持する複数のポケットを有する波型プレス保持器とを備えた玉軸受において、前記保持器のポケット面の少なくとも前記転動体の表面に接触する部分を円筒面にし、前記保持器の内周側または外周側の少なくとも一方に、外輪または内輪と対面する案内面を設けたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、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玉軸受に関する。

一般産業用に使用される各種モータ等の回転軸受部に用いられる玉軸受は、内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有する内輪と、前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に転動自在に設けた複数個の転動体とから構成されている。そして、前記複数個の転動体は、複数のポケットを有する波型プレス保持器によって転動自在に保持されている。

すなわち、図９に示すように、玉軸受は、内周面に外輪軌道１１を有する外輪１２と外周面に内輪軌道１３を有する内輪１４とが同心的に配置され、外輪軌道１１と内輪軌道１３との間には複数個の転動体１５が転動自在に配置されている。これら複数個の転動体１５を転動自在に保持する波型プレス構造の保持器１６には複数のポケット１７が設けられている。

保持器１６は、金属板材をプレス成形によって形成され、一対のリング部材１８をリベット１９で結合することにより構成されている。一対のリング部材１８の円周方向には前記複数のポケット１７が等間隔に設けられている。各ポケット１７は球状の転動体１５を保持するように、転動体１５
の外表面の曲率半径よりも僅かに大きな曲率半径を有する断面円弧状の球状凹面１７ａに形成され、転動体１５を包むように保持している。

すなわち、ポケット１７の球状凹面１７ａと転動体１５との間にはポケット隙間が形成され、転動体１５の回転に伴い転動体１５の表面と球状凹面１７ａがグリースや油等の潤滑膜を介して接触し、この隙間を介して転動体１５とポケット１７は相対運動しながら回転する。

この様な、玉軸受がラジアル、アキシアル荷重を受けミスアライメントが発生するとき、各転動体の公転速度に差が生じ、進み遅れと呼ばれる玉の不等配状態になることがある。進み遅れによって保持器は各転動体と接触し、軸受半径方向に押し付けられるように変位して拘束される場合がある。荷重、ミスアライメントが大きいと保持器への荷重も大きくなり、破損する可能性があった。

この部分の改善の先行技術としては、図１０のように、玉軸受の保持器２０において、転動体１５を転動自在に保持するポケット２１の、少なくとも前記転動体１５の表面に接触する部分を円筒面にした玉軸受がある。これは、進み遅れによって転動体１５から保持器２０へ接触荷重が働き、保持器が半径方向へ大きく変位する場合においても、ポケット内の転動体１５と保持器２０の干渉力の集中を緩和して保持器の耐久性を向上できるとしている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００８−２８１０６５号公報

しかしながら、この構成の場合ポケット内での転動体１５の半径方向動き量が大きくなるため、保持器が半径方向動き量（ガタ）の許容以上に変位しようとして、ポケット湾曲部が内輪１４や外輪１２の溝肩に接触する可能性がある。ポケット湾曲部の内外周は滑らかであるとは限らず、接触面積も小さいため、接触による保持器摩耗、破損やトルク増大の可能性がある。また、保持器平坦部が内外輪の軌道面（転走面）に接触し、損傷を与える可能性もある。また、上記先行技術を含め、玉軸受用プレス保持器は内外輪に接触せず、転動体のみと接触して公転運動を案内されるよう設計される（いわゆる転動体案内）。しかし、軸受の省スペース化の流れにおいて、保持器に許容される半径方向動き量も減少している。その中では、転動体１５とポケット２１のクリアランスを保ちながら、内外輪と接触させず、転動体案内を維持するのが困難な場合がある。

本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、転動体と保持器の干渉力の集中を緩和して保持器の耐久性を向上すると共に、保持器と内外輪が滑らかに接触、摺動し、接触力が緩和され、保持器の摩耗、破損やトルク増大を抑える事ができ、保持器平坦部が内外輪軌道面と接触することも抑制した玉軸受を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による玉軸受は、内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有する内輪と、前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に転動自在に設けた複数個の転動体と、これら複数個の転動体を転動自在に保持する複数のポケットを有する波型プレス保持器とを備えた玉軸受において、前記保持器のポケット面の少なくとも前記転動体の表面に接触する部分を円筒面にし、前記保持器の内周側または外周側の少なくとも一方に、外輪または内輪と対面する案内面を設けたことを特徴とする。

本発明の玉軸受によれば、転動体と保持器の干渉力の集中を緩和して保持器の耐久性を向上すると共に、保持器と内外輪が滑らかに接触、摺動し、接触力が緩和され、保持器の摩耗、破損やトルク増大を抑える事ができ、保持器平坦部が内外輪軌道面と接触することも抑制した玉軸受を提供できる。

本発明に係る第１実施形態の玉軸受の断面図本発明に係る第１実施形態の玉軸受の図１のA−A断面図本発明に係る第１実施形態の玉軸受の図１のＢ−Ｂ断面図本発明に係る第１実施形態の玉軸受の保持器の斜視図本発明に係る第２実施形態の玉軸受の保持器の斜視図本発明に係る第２実施形態の玉軸受の保持器の斜視図本発明に係る第３実施形態の玉軸受の保持器の断面図本発明に係る第１実施形態の玉軸受の保持器の断面図従来の玉軸受の斜視断面図従来の玉軸受の断面図

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。
＜第１実施形態＞
図1は本発明に係る第１実施形態の玉軸受の断面図であり、図２は本発明に係る玉軸受の図１のA−A断面図であり、図３は本発明に係る玉軸受の図１のＢ−Ｂ断面図であり、図４は本発明に係る玉軸受の保持器の斜視図である。図１〜図３の玉軸受１０は、内周面に外輪軌道を有する外輪１２と、外周面に内輪軌道を有する内輪１４と、前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に転動自在に設けた複数個の転動体１５と、これら複数個の転動体１５を転動自在に保持する複数のポケット３１を有する波型プレス保持器３０とを備えた玉軸受において、前記保持器のポケット３１の少なくとも前記転動体の表面に接触するポケットの内面３２を円筒面にし、前記保持器の内周側または外周側の少なくとも一方に、外輪１２または内輪１４と対面する案内面３３を設けている。これにより、ポケット内の転動体１５と保持器３０の干渉力の集中を緩和して保持器３０の耐久性を向上すると共に、内外輪と滑らかに接触、摺動し、内外周の摩耗、破損を抑えることができる。ここでは図３や図４に示した様に、案内面３３を軸受軸方向に向けて伸びるように形成しているが、外輪又は内輪と対面する案内面を形成するならばどのような断面形状でも良い。

＜第２実施形態＞
図５と図６は、本発明に係る第２実施形態の玉軸受の保持器の斜視図であり、案内面を保持器外周または内周の一部に設けている。案内面を保持器外周または内周の一部に設けた場合は、全周に設けた場合に比べて、使用する材料が少なく、案内面も形成し易い。図５と図６では案内面を保持器外周の一部に設けている。図５は、ポケット３１の一部を軸方向に伸ばして案内面３４を形成している。図５の様な形状であると、案内面３４の軸方向の長さを短くすることが出来るので、使用する材料を更に少なく出来、強度も大きい。図６は、ポケットとポケットの間の平坦部４０から軸方向に伸びる案内面３５を形成している。図６の様な形状であると、案内部を一層形成し易い。また、図５や図６の様な場合、案内面は半径方向、円周方向に規則性のある配置にし、アンバランスによる回転時の振れ回りを避けるようにするのが望ましい。また、案内面の円周方向曲率半径は、対面する内外輪の曲率半径よりも小さくし、滑らかに接触、摺動するのが望ましい。

＜第３実施形態＞
図７は、本発明に係る第３実施形態の玉軸受の保持器５０の断面図であり、図８は本発明に係る第１実施形態の玉軸受の保持器３０の断面図である。図８では案内面３３が軸に平行に形成されているのに対して、図７では案内面３６の根元３６ａから先端３６ｂに向かって内外輪に近づく方向に拡径している。図７の様な形状にすることによって、保持器５０を軸方向に積み上げた時の高さＨを低くすることが出来るので、運搬時の体積の増加、製造機械への部品補給間隔の短縮を最小限に抑えることが出来る。好ましくは、案内面の端部を薄肉化することで、更に積み上げ高さを抑える事が出来る。また、保持器の内周側に案内面を設ける場合は、先端が半径方向内側へ向けて縮径する様に案内面を形成する。

また、上述の実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。本発明の主旨を外れない限り、他の実施形態にも適用出来る。

１０玉軸受
１１外輪軌道
１２外輪
１３内輪軌道
１４内輪
１５転動体
１６、２０、３０、５０保持器
１７、２１、３１ポケット
１７ａ球状凹部
１８リング部材
１９リベット
３２内面
３３、３４、３５案内面
３６外側部品
３６ａ根元
３６ｂ先端
４０平坦部
Ｈ軸方向に積み上げた時の高さ

Claims

内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有する内輪と、前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に転動自在に設けた複数個の転動体と、これら複数個の転動体を転動自在に保持する複数のポケットを有する波型プレス保持器とを備えた玉軸受において、前記保持器のポケット面の少なくとも前記転動体の表面に接触する部分を円筒面にし、前記保持器の内周側または外周側の少なくとも一方に、外輪または内輪と対面する案内面を設けたことを特徴とする玉軸受。