JP2015203474A - Angular ball bearing - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、軸方向両端にシールが取り付けられ、内部にグリースが封入されているアンギュラ玉軸受に関するものである。 The present invention relates to an angular ball bearing in which seals are attached to both ends in the axial direction and grease is sealed inside.
近年、自動車の電動圧縮機及び電動送風機の回転軸を支持するアンギュラ玉軸受として、グリースが予め封入され、シールにより密封されているシール付きアンギュラ玉軸受が使用されている。この様な電動圧縮機(転がり軸受装置)は、一般に数万〜数十万rpmという高い回転速度で使用されるので、遠心力等により、軌道面及び保持器に存在するグリースが、シール部及び外輪の溝肩部へ流出し易い。これにより、転動体及び軌道面を潤滑するグリースが不足して潤滑不良となると、転動体と軌道面との間にすべりが発生して焼付き、軸受寿命が低下する虞があった。そのため、上記のような転がり軸受には、焼付きの防止が要求されていた。 2. Description of the Related Art In recent years, angular ball bearings with seals in which grease is sealed in advance and sealed with seals are used as angular ball bearings that support the rotating shafts of electric compressors and electric blowers of automobiles. Since such an electric compressor (rolling bearing device) is generally used at a high rotational speed of tens of thousands to hundreds of thousands of rpm, the grease existing on the raceway surface and the cage is removed by the centrifugal force or the like, Easily flows out into the groove shoulder of the outer ring. As a result, when the grease for lubricating the rolling elements and the raceway surface is insufficient and the lubrication is poor, there is a possibility that slip occurs between the rolling elements and the raceway surface and seizure occurs, resulting in a decrease in bearing life. Therefore, the rolling bearing as described above has been required to prevent seizure.
この部分の改善の先行技術としては、特許文献1に、アンギュラ玉軸受において、グリースの流動性を向上させて、軸受の潤滑性を安定的に確保す事を目的として、外輪の内径部に軌道溝につながるグリース貯留溝を形成すると共に、このグリース貯留溝の溝壁にグリース案内面を形成する構成が記載されている。運転時、グリース貯留溝に溜まるグリースが、外輪案内の保持器の回転により生じる風圧でグリース案内面に沿って外輪の軌道溝に安定供給され、軸受の潤滑性が安定的に確保される。
As a prior art for improvement of this portion,
しかしながら、この先行技術には、グリースが貯留溝に過剰に溜まる事により、高速回転時に軸受が発熱し、軸受が短寿命になる虞がある。また、グリース貯留溝を形成した為に軌道溝の溝肩の高さが低くなり、転動体である玉が溝肩に乗り上げる虞がある。更に、外輪により案内される保持器の案内面の面積が小さい為、案内面の面圧が大きくなり、保持器が著しく摩耗する虞がある。 However, in this prior art, excessive accumulation of grease in the storage groove may cause the bearing to generate heat during high-speed rotation, resulting in a short life of the bearing. In addition, since the grease storage groove is formed, the height of the groove shoulder of the raceway groove is lowered, and there is a possibility that the ball as the rolling element rides on the groove shoulder. Furthermore, since the area of the guide surface of the cage guided by the outer ring is small, the surface pressure of the guide surface increases, and the cage may be significantly worn.
本発明は、上記のような従来技術が有する問題点を解決し、高い回転速度で使用されても焼付きが生じにくく長寿命なアンギュラ玉軸受を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art and to provide a long-life angular ball bearing that is less likely to seize even when used at a high rotational speed.
上記課題を解決するために、本発明のアンギュラ玉軸受は、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、外輪軌道面と内輪軌道面との間に配置された複数の玉と、複数の玉を転動自在に保持する保持器と、外輪の軸方向両端部に取り付けられたシールと、内輪と外輪とシールとで形成される空間に配置されたグリースと、を有するアンギュラ玉軸受であって、下記の構成(1)〜(2)を有することを特徴とする。
(1)保持器は、外輪の軸方向一端側の内周面により案内され、外輪の軸方向他端側の内周面と保持器の外周面との隙間が、外輪の内径の0.9%以上且つ8%以下である。
In order to solve the above problems, an angular contact ball bearing of the present invention includes an inner ring having an inner ring raceway surface on an outer peripheral surface, an outer ring having an outer ring raceway surface on an inner peripheral surface, and an outer ring raceway surface and an inner ring raceway surface. Arranged in a space formed by a plurality of balls arranged, a cage that holds the plurality of balls slidably, seals attached to both ends of the outer ring in the axial direction, an inner ring, an outer ring, and a seal An angular ball bearing having grease, and having the following configurations (1) to (2).
(1) The cage is guided by the inner peripheral surface on one end side in the axial direction of the outer ring, and the clearance between the inner peripheral surface on the other end side in the axial direction of the outer ring and the outer peripheral surface of the retainer is 0.9 of the inner diameter of the outer ring. % Or more and 8% or less.
(2)保持器が、ポリアミド46、ポリアミド66、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、およびポリエーテルエーテルケトン(PEEK)から選択される1以上の合成樹脂と、ガラス繊維または炭素繊維からなる繊維状充填剤とで構成され、繊維状充填剤の含有率は10質量%以上且つ40質量%以下である樹脂組成物を溶融成形することで得られたものである。 (2) One or more synthetic resins in which the cage is selected from polyamide 46, polyamide 66, polyphenylene sulfide (PPS), polytetrafluoroethylene (PTFE), and polyether ether ketone (PEEK), and glass fiber or carbon It is obtained by melt-molding a resin composition comprising a fibrous filler composed of fibers and having a fibrous filler content of 10 mass% or more and 40 mass% or less.
本発明のアンギュラ玉軸受は、前記構成(1) を有することで、高速回転によりグリースが外輪のシール部又は溝肩部に流出することを抑制し、軌道面および保持器にグリースを留め易くすることで、軸受の耐久性の向上を図る事ができる。
具体的には、外輪の軸方向他端側の内周面と保持器の外周面との隙間が、外輪の内径の0.9%未満であると、保持器と外輪とが干渉して、摩擦により回転トルクが上昇したり、発熱し易くなる。上記隙間が8%より大きくなると、グリースが外輪のシール部又は溝肩部に流出することを抑制する効果が十分に発揮できない。
The angular ball bearing of the present invention has the above-described configuration (1), so that the grease is prevented from flowing out to the seal portion or the groove shoulder portion of the outer ring by high-speed rotation, and the grease can be easily retained on the raceway surface and the cage. Thus, the durability of the bearing can be improved.
Specifically, if the gap between the inner peripheral surface on the other axial end side of the outer ring and the outer peripheral surface of the cage is less than 0.9% of the inner diameter of the outer ring, the cage and the outer ring interfere with each other, The rotational torque increases due to friction and heat is easily generated. When the gap is larger than 8%, the effect of suppressing the grease from flowing out to the seal portion or the groove shoulder portion of the outer ring cannot be sufficiently exhibited.
本発明のアンギュラ玉軸受は、高い回転速度で使用されても焼付きが生じにくく長寿命である。 The angular contact ball bearing of the present invention has a long life because seizure hardly occurs even when used at a high rotational speed.
以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
[第1実施形態]
図1に示す様に、本実施形態のアンギュラ玉軸受は、外輪1、内輪2、玉3、保持器4、および非接触シール5,6を備えている。
外輪1の内周面には外輪軌道面10が形成されており、内輪2の外周面には内輪軌道面20が形成されている。外輪軌道面10と内輪軌道面20との間には、転動体である複数の玉3が配置されている。
Hereinafter, although an embodiment of the present invention is described, the present invention is not limited to the following embodiment.
[First Embodiment]
As shown in FIG. 1, the angular ball bearing of this embodiment includes an
An outer
内輪2の軸方向一端側(図1の左側)の溝肩が落とされており、内輪2の内輪軌道面20を挟んで、軸方向一端側は肩落とし部21、軸方向他端側(図1の右側)は溝肩部22となっている。外輪1の軸方向寸法は内輪2の軸方向寸法より小さく、内輪2の溝肩部22の軸方向端部が外輪1の軸方向端部より突出している。
The groove shoulder on one end side in the axial direction of the inner ring 2 (left side in FIG. 1) is dropped, with the inner
外輪1の内周面の軸方向両端部には、非接触シール5,6を取り付ける為の取付溝15,16が形成されている。金属板にプレス加工を施す事により形成された非接触シール5,6は、取付溝15,16にそれぞれ圧入固定されており、内周縁を内輪2の外周面に近接対向させている。
外輪1の内周面と、内輪2の外周面と、非接触シール5の側面と、非接触シール6の側面とにより形成される円環状の空間内には、転がり接触する各軌道面10.20と玉3の転動面とを潤滑するグリース(不図示)が封入されている。
In the annular space formed by the inner peripheral surface of the
保持器4は、所定厚さの環状体からなり、環状体の周面を径方向に貫通する複数の円形のポケット40を、周方向に所定間隔で有している。各ポケット40は、それぞれ玉3を転動自在に保持している。
保持器4は外輪案内型であり、外輪1の軸方向一端側の内周面である案内面11に、保持器4の案内側円環部41の外周面を摺動させる事により案内される。一方、外輪軌道面10を挟んで案内面11の反対側では、外輪1の軸方向他端側の内周面である非案内面12に、保持器4の非案内側円環部42の外周面が近接対向している。
保持器4は、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)と炭素繊維からなる樹脂組成物(炭素繊維の含有率が30質量%)を溶融成形することで得られたものである。
The
The
The
外輪1の内径の寸法に関して、円筒面である非案内面12の内径が、円筒面である案内面11の内径よりも大きく形成されている。これに伴い、保持器4の外径の寸法に関して、非案内側円環部42の外径が、案内側円環部41の外径よりも大きく形成されている。保持器4の外径寸法は、軸方向中央部分(外輪軌道面10と重なる部分)で変化しており、案内側円環部41の外周面と、非案内側円環部42の外周面とは、それぞれ円筒面形状としている。
Regarding the size of the inner diameter of the
本実施形態のアンギュラ玉軸受は、外輪1の非案内面12と非案内側円環部42の外周面との隙間Tを、非案内面12の内径Dの、0.9%以上、且つ8%以下にしている。本構成により、高速回転する保持器4が、各軌道面10,20及び保持器4に蓄えられたグリースをシール部又は溝肩部へ流出させるのを抑制し、各軌道面10,20及び保持器4にグリースを留めておく事ができる。従って、各軌道面10,20及び玉3の転動面の潤滑状態を良好に維持して、焼付きが生じにくく長寿命なアンギュラ玉軸受を提供できる。
また、隙間Tを非案内面12の内径Dの0.9%以上としているので、非案内面12と非案内側円環部42とは接触せず、摩擦により回転トルクが上昇する事は無い。また、隙間Tを非案内面12の内径Dの8%以下としているので、グリースが、隙間Tを通過して、外輪1のシール部又は溝肩部に流出することを抑制している。
In the angular ball bearing of the present embodiment, the clearance T between the
Further, since the gap T is 0.9% or more of the inner diameter D of the
例えば、内輪内径8mm、外輪外径22mmのアンギュラ玉軸受の場合、D=16mmとなり、隙間Tは、0.14〜1.28mmの範囲となる。
尚、保持器4は、前述した材料に限定されるものではなく、ポリアミド46、ポリアミド66、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、およびポリエーテルエーテルケトン(PEEK)から選択される1以上の合成樹脂と、ガラス繊維または炭素繊維からなる繊維状充填剤とで構成され、繊維状充填剤の含有率は10質量%以上且つ40質量%以下である樹脂組成物を溶融成形することで得ることもできる。
For example, in the case of an angular ball bearing having an inner ring inner diameter of 8 mm and an outer ring outer diameter of 22 mm, D = 16 mm, and the gap T is in the range of 0.14 to 1.28 mm.
The
[第2実施形態]
図2は、本発明の第2実施形態を示している。本実施形態のアンギュラ玉軸受は、保持器4aに関して、案内側円環部41の外径と非案内側円環部42aの外径を同等とし、保持器4aの外周面を、外径寸法が一定である単一の円筒面形状としている。一方、外輪1aの非案内面12aの内径を、第1実施形態の非案内面12の内径よりも小径とする事により、非案内面12aと非案内側円環部42aの外周面との隙間Tを、非案内面12aの内径Dの、0.9%以上、且つ8%以下にしている。
その他の構成及び作用効果は、前述した第1実施形態と同様である。
[Second Embodiment]
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. In the angular ball bearing of this embodiment, with respect to the
Other configurations and operational effects are the same as those of the first embodiment described above.
本発明のアンギュラ玉軸受は、自動車の電動圧縮機及び電動送風機の回転軸を支持する転がり軸受として好適に使用できる。 The angular ball bearing of the present invention can be suitably used as a rolling bearing that supports the rotating shaft of an electric compressor and an electric blower of an automobile.
1,1a 外輪
10 外輪軌道面
11 案内面
12、12a 非案内面
15 取付溝
16 取付溝
2 内輪
20 内輪軌道面
21 肩落とし部
22 溝肩部
3 玉
4,4a 保持器
40 ポケット
41 案内側円環部
42,42a 非案内側円環部
5 非接触シール
6 非接触シール
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記保持器は、前記外輪の軸方向一端側の内周面により案内され、前記外輪の軸方向他端側の内周面と前記保持器の外周面との隙間が、前記外輪の内径の0.9%以上且つ8%以下である事を特徴とするアンギュラ玉軸受。 An inner ring having an inner ring raceway surface on an outer peripheral surface, an outer ring having an outer ring raceway surface on an inner peripheral surface, a plurality of balls disposed between the outer ring raceway surface and the inner ring raceway surface, and rolling the plurality of balls. A cage that is movably held; seals attached to both ends in the axial direction of the outer ring; and grease disposed in a space formed by the inner ring, the outer ring, and the seal;
The cage is guided by an inner circumferential surface on one end side in the axial direction of the outer ring, and a gap between the inner circumferential surface on the other end side in the axial direction of the outer ring and the outer circumferential surface of the cage is 0% of the inner diameter of the outer ring. Angular contact ball bearing characterized by being 9% or more and 8% or less.
The cage is made of one or more synthetic resins selected from polyamide 46, polyamide 66, polyphenylene sulfide (PPS), polytetrafluoroethylene (PTFE), and polyether ether ketone (PEEK), and glass fiber or carbon fiber. The fibrous filler is obtained by melt-molding a resin composition having a fibrous filler content of 10% by mass or more and 40% by mass or less. Item 2. An angular ball bearing according to item 1.
Priority Applications (1)
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