JP2013213555A

JP2013213555A - 合成樹脂製保持器および玉軸受

Info

Publication number: JP2013213555A
Application number: JP2012084882A
Authority: JP
Inventors: Chiharu Ito; 千春伊藤
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2012-04-03
Filing date: 2012-04-03
Publication date: 2013-10-17

Abstract

【課題】高速回転域においても変形することが少ない潤滑性に優れた合成樹脂製保持器を提供することである。
【解決手段】２枚の同一形状とされた合成樹脂製の波形保持器半体４１のポケット部４２間に形成された結合板部４３に係合孔４４と係合爪４５を形成し、その係合爪４５を係合孔４４に係合して、一対の波形保持器半体４１を互いに結合する。結合板部４３における外側面の外周部に、隣接するポケット部４２を繋ぐリブ４９を形成して、波形保持器半体４１の剛性を高め、高速回転域での変形を防止する。リブ４９に径方向に貫通するグリース誘導孔５２を形成して、潤滑性の向上を図る。
【選択図】図１

Description

この発明は、ボールを保持する合成樹脂製保持器およびその保持器が組み込まれた玉軸受に関する。

電動モータの回転軸のように、高速回転される回転軸を回転自在に支持する高速回転用玉軸受には、発熱を抑制する目的等から、合成樹脂製保持器が一般的に採用されている。

高速回転用玉軸受の合成樹脂製保持器として、特許文献１に記載されたものが従来から知られている。この保持器においては、複数の半球状ポケット部が周方向に等間隔に形成され、隣接するポケット部間に形成された結合板部のそれぞれに係合孔と係合爪が形成された２枚の同一形状とされた波形保持器半体を、係合孔に対する係合爪の係合によって互いに連結するようにしている。

特開２００６−２２６４４８号公報

ところで、上記従来の合成樹脂製保持器においては、高速回転されると、遠心力により２枚の波形保持器半体のそれぞれが拡径し、ポケット部が楕円形に変形してボールと干渉し、ボールに対する接触力の増大により、ボールに遅れ進みが生じ、軌道面とボールの接触部で滑りが生じて、玉軸受が異常発熱し、また、ボールとの接触によって保持器が摩耗し易いという問題がある。

この発明の課題は、高速回転域においても変形することが少ない潤滑性に優れた合成樹脂製保持器および玉軸受を提供することである。

上記の課題を解決するために、この発明に係る合成樹脂製保持器においては、ボールを収容する複数の半球状のポケット部が周方向に等間隔に設けられ、隣接するポケット部間に形成された結合板部のそれぞれに係合孔と係合爪とが形成された２枚の同一形状とされた合成樹脂製の波形保持器半体からなり、前記係合爪を他方の波形保持器半体に形成された係合孔に挿入して、２枚の波形保持器半体を互いに結合した玉軸受用の合成樹脂製保持器において、前記結合板部における外側面の外周部のみに、隣接するポケット部の外周部を繋ぐリブを設け、そのリブに径方向に貫通するグリース誘導孔を、前記結合板部の外側面に沿って設けた構成を採用したのである。

また、この発明に係る玉軸受においては、外輪と内輪間にボールと、そのボールを保持する保持器とを組込んだ玉軸受において、前記保持器として、この発明に係る上記合成樹脂製保持器を採用する構成としたのである。

この発明に係る合成樹脂製保持器においては、上記のように、結合板部における外側面の外周部のみにリブを設け、そのリブによって隣接するポケット部の外周部を繋ぐようにしたので、波形保持器半体の剛性を高めることができ、高速回転域において保持器が拡径する方向に変形するのを防止することができる。

このため、ポケット部がボールに強く接触するということがなくなり、また、ボールに遅れ進みが生じるというようなこともなくなるため、玉軸受の異常発熱および摩耗を抑制することができる。

上記のようなリブの形成により、そのリブの内径側において、隣接するポケット部間の空間をグリース溜りとすることができる。そして、グリース溜りを形成するリブに、径方向に貫通するグリース誘導孔を結合板部の外側面に沿うようにして設けることにより、グリース溜りに保持されたグリースは、回転時の遠心力によって上記グリース誘導孔からボールの外周面上に送り込まれることになり、潤滑性を高めることができる。

ここで、上記リブの内径面を、そのリブの外側面から結合板部に向けて径方向厚みを次第に薄肉とするテーパ面とすると、ボールの外周面上に対するグリースの誘導効果を高めることができる。

また、半球状ポケット部における内径側の保持器周方向の両端部に、その周方向両端部の径方向幅を細幅とする盗み部を形成し、前記ポケット部における球形内面の保持器周方向の両端部には、その盗み部の内径面を細幅とするテーパ面を設けると、グリース溜りに保持されたグリースを盗み部からポケット内に誘導することができ、潤滑性をさらに向上させることができる。

この発明に係る玉軸受において、ボールをセラミックスとすると、保持器に対するボールの衝突力を低減し、保持器の損傷防止に効果を挙げることができる。

この発明においては、上記のように、結合板部における外側面の外周部に、隣接するポケット部の外周部を繋ぐリブを設けたことにより、波形保持器半体の剛性を高めることができ、高速回転域において保持器が拡径する方向に変形するのを防止することができる。その結果、ポケット部がボールに強く接触するということがなくなり、また、ボールに遅れ進みが生じるというようなこともなくなるため、玉軸受の異常発熱および摩耗を抑制することができる。

また、リブに、径方向に貫通するグリース誘導孔を結合板部の外側面に沿って設けることにより、リブの内径側において、隣接するポケット部間の空間をグリース溜りとして、そのグリース溜りに保持されたグリースを、回転時の遠心力によってグリース誘導孔からボールの外周面上に送り込むことができるため、潤滑性を高めることができる。

この発明に係る玉軸受の縦断面図図１に示す保持器の側面図保持器を形成する波形保持器半体の斜視図２枚の波形保持器半体の結合前の状態を示す断面図２枚の波形保持器半体を結合して形成された保持器の断面図図５のVI−VI線に沿った断面図この発明に係る保持器の他の例を示す断面図この発明に係る保持器のさらに他の例を示す一部切欠側面図図８の底面図

図１に示すように、玉軸受は、外輪１１と、内輪２１と、その外輪１１と内輪２１間に組み込まれたボール３１およびそのボール３１を保持する保持器４０を有し、上記外輪１１と内輪２１の対向面間に形成された軸受空間の両端開口部は、シール部材６０の組込みによって密閉されている。

ここで、外輪１１は、内径面に軌道溝１２を有し、一方、内輪２１は外径面に軌道溝２２を有し、その両軌道溝１２、２２間にボール３１が組み込まれている。

図５に示すように、保持器４０は、同一形状とされた２枚の合成樹脂製の波形保持器半体４１からなる。図２乃至図４に示すように、波形保持器半体４１は、周方向に等間隔に形成された複数の半球状のポケット部４２を有し、隣接するポケット部４２間には帯板状の結合板部４３が形成されている。

結合板部４３には、両側面に貫通する角形の係合孔４４が形成されている。また、結合板部４３には、他方の波形保持器半体４１の結合板部４３に形成された係合孔４４に挿入される係合爪４５が形成されている。

係合孔４４および係合爪４５のそれぞれは、断面が角形とされている。係合爪４５は、その係合孔４４側の一方の端面が係合孔４４の周方向で対向する一方の端面と同一面を形成するようにして設けられおり、その一方の端面の先端部に鈎部４６が形成されている。一方、係合孔４４の一方の端面には、上記鈎部４６が係合可能な係合段部４７が設けられている。

２枚の波形保持器半体４１は、係合孔４４に係合爪４５が挿入される組み合わせとされ、係合段部４７に対する鈎部４６の係合によって結合状態とされる。その結合によって保持器４０が形成され、半球状のポケット部４２は、図５に示すように、ボール３１を保持する球状のポケット４８を形成する。

図５および図６に示すように、複数の結合板部４３における外側面のそれぞれ外周部には、隣接するポケット部４２の外周部を繋ぐリブ４９が形成されている。周方向に並ぶ複数のリブ４９は同一円上の配置とされて、図２および図３に示すように、円筒壁５０を形成している。

上記のようなリブ４９の形成により、図４乃至図６に示すように、そのリブ４９の内径側において、隣接するポケット部４２間に空間が形成される。その空間がグリース溜り５１とされている。

グリース溜り５１を形成する上記リブ４９には、径方向に貫通するグリース誘導孔５２が結合板部４３の外側面に沿うようにして設けられている。

実施の形態で示す保持器４０は上記の構造からなり、図２乃至図６に示すように、隣接するポケット部４２間に形成された結合板部４３における外側面の外周部にリブ４９を設け、そのリブ４９によって隣接するポケット部４２の外周部を繋ぐことにより、波形保持器半体４１の剛性を高めることができる。

このため、玉軸受が高速度で回転し、保持器４０に大きな遠心力が負荷されても、保持器４０は拡径することなく初期の形状を維持し、ポケット部４２がボール３１に強く接触するということがなく、また、ボール３１に遅れ進みが生じるというようなこともなく、玉軸受が異常に発熱するという不都合の発生はない。

また、保持器４０のポケット部４２がボール３１との接触によって早期に摩耗するというようなこともない。

さらに、リブ４９にグリース誘導孔５２を設けることにより、グリース溜り５１に保持されたグリースは回転時の遠心力によって上記グリース誘導孔５２からボール３１の外周面上に送り込まれることになり、潤滑性を高めることができる。

図７乃至図９は、保持器４０の他の実施の形態を示す。図７に示す保持器４０においては、リブ４９の内径面５３を、そのリブ４９の外側面から結合板部４３に向けて径方向厚みを次第に薄肉とするテーパ面としている。このように、リブ４９の内径面５３をテーパ面とすると、ボール３１の外周面上に対するグリースの誘導効果を高めることができ、潤滑性をより向上させることができる。

図８および図９に示す保持器４０においては、半球状ポケット部４２における内径側の保持器周方向の両端部に、その周方向両端部の径方向幅を細幅とする盗み部５４を形成し、ポケット部４２における球形内面の保持器周方向の両端部には、その盗み部５４の内径面を細幅とするテーパ面５５を設けるようにしている。

図８および図９に示すように、ポケット部４２の周方向の両端部に盗み部５４を形成し、かつ、ポケット部４２の内面にテーパ面５５を設けることにより、グリース溜り５１に保持されたグリースを盗み部５４からポケット４８内に誘導することができ、潤滑性をさらに向上させることができる。

図１に示す玉軸受において、ボール３１をセラミックスとすると、保持器４０に対するボール３１の衝突力を低減し、保持器４０の損傷防止に効果を挙げることができる。

１１外輪
２１内輪
３１ボール
４０保持器
４１波形保持器半体
４２ポケット部
４３結合板部
４４係合孔
４５係合爪
４８ポケット
４９リブ
５１グリース溜り
５２グリース誘導孔
５３テーパ面(内径面)
５４盗み部
５５テーパ面

Claims

ボールを収容する複数の半球状のポケット部が周方向に等間隔に設けられ、隣接するポケット部間に形成された結合板部のそれぞれに係合孔と係合爪とが形成された２枚の同一形状とされた合成樹脂製の波形保持器半体からなり、前記係合爪を他方の波形保持器半体に形成された係合孔に挿入して、２枚の波形保持器半体を互いに結合した玉軸受用の合成樹脂製保持器において、
前記結合板部における外側面の外周部のみに、隣接するポケット部の外周部を繋ぐリブを設け、そのリブに径方向に貫通するグリース誘導孔を、前記結合板部の外側面に沿って設けたことを特徴とする合成樹脂製保持器。
前記リブの内径面を、そのリブの外側面から結合板部に向けて径方向厚みを次第に薄肉とするテーパ面とした請求項１に記載の玉軸受用の合成樹脂製保持器。
前記半球状ポケット部における内径側の保持器周方向の両端部に、その周方向両端部の径方向幅を細幅とする盗み部を形成し、前記ポケット部における球形内面の保持器周方向の両端部には、その盗み部の内径面を細幅とするテーパ面を設けた請求項１又は２に記載の玉軸受用の合成樹脂製保持器。
外輪と内輪間にボールと、そのボールを保持する保持器とを組込んだ玉軸受において、
前記保持器が請求項１乃至３のいずれかの項に記載の合成樹脂製保持器からなることを特徴とする玉軸受。
前記ボールが、セラミックスからなる請求項４に記載の玉軸受。