JP2015232400A - Holder for ball bearing, and ball bearing - Google Patents

Holder for ball bearing, and ball bearing Download PDF

Info

Publication number
JP2015232400A
JP2015232400A JP2015183278A JP2015183278A JP2015232400A JP 2015232400 A JP2015232400 A JP 2015232400A JP 2015183278 A JP2015183278 A JP 2015183278A JP 2015183278 A JP2015183278 A JP 2015183278A JP 2015232400 A JP2015232400 A JP 2015232400A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cage
ball bearing
outer diameter
ball
inner diameter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015183278A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6096260B2 (en
Inventor
充浩 中山
Mitsuhiro Nakayama
充浩 中山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Priority to JP2015183278A priority Critical patent/JP6096260B2/en
Publication of JP2015232400A publication Critical patent/JP2015232400A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6096260B2 publication Critical patent/JP6096260B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/38Ball cages
    • F16C33/3837Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages
    • F16C33/3862Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages comprising two annular parts joined together
    • F16C33/3875Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages comprising two annular parts joined together made from plastic, e.g. two injection moulded parts joined by a snap fit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7893Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a cage or integral therewith
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/06Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2208/00Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
    • F16C2208/20Thermoplastic resins
    • F16C2208/36Polyarylene ether ketones [PAEK], e.g. PEK, PEEK
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2208/00Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
    • F16C2208/20Thermoplastic resins
    • F16C2208/52Polyphenylene sulphide [PPS]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2208/00Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
    • F16C2208/20Thermoplastic resins
    • F16C2208/60Polyamides [PA]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a holder for a ball bearing capable of attaining reduction in torque and preventing a foreign matter from accumulating thereinside, and a ball bearing.SOLUTION: A holder for a ball bearing is made of resin, and has in a circumferential direction a plurality of hemispherical pockets 12 housing a ball 4 on opposite surfaces 11 of a pair of annular bodies 10 facing each other in an axial direction. The pair of annular bodies 10, 10 is integrated so as to be symmetrical in a circumferential overlapped manner at a connection part. On the inner peripheral surfaces of the pockets 12 of the annular bodies 10, 10 and mating surfaces 11a between the pockets 12 of the annular bodies 10, 10, respectively provided are recess grooves 19, 20 opened to a holder inner diameter surface and a holder outer diameter surface.

Description

本発明は、ボールを転動自在に保持する玉軸受用保持器、およびその保持器を外輪および内輪間に組み込んだ玉軸受に関し、特に、オイル潤滑下で高速回転、及び低トルク化を要求される用途で使用される軸受に関する。 The present invention relates to a ball bearing cage that holds a ball in a freely rolling manner, and a ball bearing in which the cage is incorporated between an outer ring and an inner ring, and particularly requires high-speed rotation and low torque under oil lubrication. The present invention relates to a bearing used in an application.

例えば、発動機を有する車両のトランスミッションのギヤ支持軸には、深溝玉軸受やアンギュラ玉軸受などの各種の玉軸受が広く使用されている。 For example, various ball bearings such as deep groove ball bearings and angular ball bearings are widely used for gear support shafts of transmissions of vehicles having motors.

一般に、玉軸受は、内輪と、外輪と、この内輪と外輪との間に介装されるボールと、このボールを保持する保持器とを備える。そして、この外輪あるいは内輪のいずれか一方がハウジングなどの固定部分に装着され、他方が回転軸などの回転部分に装着される。   In general, a ball bearing includes an inner ring, an outer ring, a ball interposed between the inner ring and the outer ring, and a cage that holds the ball. One of the outer ring and the inner ring is attached to a fixed part such as a housing, and the other is attached to a rotating part such as a rotating shaft.

保持器には樹脂冠型保持器を使用する場合がある。この樹脂冠型保持器は、耐摩耗性や耐焼き付き性等に優れた樹脂からなり、環状の保持器本体の軸方向一端面に周方向に沿って所定ピッチで配設される凹部を形成するとともに、この凹部の周方向に対向する開口端から突出する一対の爪部を設けて、凹部と一対の爪部とでボールが収納されるポケットを形成したものである。   A resin crown type cage may be used for the cage. This resin crown type cage is made of a resin excellent in wear resistance, seizure resistance, and the like, and has a concave portion disposed at a predetermined pitch along the circumferential direction on one axial end surface of the annular cage body. In addition, a pair of claw portions projecting from the opening ends facing the circumferential direction of the concave portion are provided, and a pocket for storing a ball is formed by the concave portion and the pair of claw portions.

ところで、電動車両やハイブリッド車両においては、高速のモータ回転が入力されるため、回転軸などの回転部分は高回転となる傾向にある。その結果、潤滑不足、トルク(発熱)、遠心力による保持器の変形などが問題となる。   By the way, in an electric vehicle and a hybrid vehicle, since high-speed motor rotation is input, rotation parts, such as a rotating shaft, tend to become high rotation. As a result, insufficient lubrication, torque (heat generation), deformation of the cage due to centrifugal force, and the like become problems.

しかしながら、前記樹脂冠型保持器では、ボールを片側(軸方向一端側)のみから保持する形状である。このため、大きな遠心力が負荷された場合、不均等な変形によりボールが脱落するおそれがあった。そこで、従来では、軸方向に向き合う2枚の環状体の対向面にボールを収容する半球状のポケットを周方向の複数箇所に形成し、前記対向面を衝合させて2枚の環状体を結合させた保持器がある。   However, the resin crown type cage is configured to hold the ball only from one side (one axial end side). For this reason, when a large centrifugal force is applied, the ball may fall off due to uneven deformation. Therefore, conventionally, hemispherical pockets for accommodating balls are formed at a plurality of locations in the circumferential direction on opposing surfaces of two annular members facing in the axial direction, and the two annular members are formed by abutting the opposing surfaces. There is a combined cage.

また、トルク(発熱)対策や軸受の表裏を無くすために、保持器形状を軸方向に対称とするのが好ましい。このため、分割した保持器を合わせて結合する構造が不可欠となる。このため、従来では、2個の環状体を相互に結合するための保持器構造が種々提案されている(特許文献1〜特許文献5)。   Moreover, in order to eliminate the torque (heat generation) countermeasure and the front and back of the bearing, it is preferable that the cage shape is symmetrical in the axial direction. For this reason, a structure in which the divided cages are joined together is indispensable. For this reason, conventionally, various cage structures for coupling two annular bodies to each other have been proposed (Patent Documents 1 to 5).

特開2006−226430号公報JP 2006-226430 A 特開2006−226447号公報JP 2006-226447 A 特開2006−226448号公報JP 2006-226448 A 特開2008−64221号公報JP 2008-64221 A 特開2009−281399号公報JP 2009-281399 A

ところで、前記した従来の軸受用の保持器においては、剛球(ボール)を保持するためのポケットのボール対向面はボールに添うような単一の曲面にて構成されているものであって、ボールによる油(グリース等の潤滑剤)のせん断抵抗が発生する。このせん断抵抗は、ポケット内側とそのポケットに抱えられている鋼球(ボール)との間に形成された油膜をせん断する時に発生する。また、ボールを覆う保持器ポケット内側との微少なスキマを潤滑剤が通過する際に抵抗が発生する。このため、従来の保持器においては、低トルク化を実現することは困難であった。   By the way, in the conventional bearing retainer described above, the ball-facing surface of the pocket for holding the hard sphere (ball) is constituted by a single curved surface that follows the ball. Causes shear resistance of oil (grease and other lubricants). This shear resistance is generated when an oil film formed between the inside of the pocket and a steel ball (ball) held in the pocket is sheared. In addition, resistance is generated when the lubricant passes through a minute gap between the inside of the cage pocket that covers the ball. For this reason, it has been difficult to reduce the torque in the conventional cage.

なお、前記のようなせん断抵抗を低減させる手段として、ポケットの内周面に凹部を設けることを提案できるが、このような凹部を設ければ、凹部に異物が堆積するおそれがあった。また、2個の環状体を相互に結合する保持器構造の合わせ部等に異物が堆積することがある。異物とは、水,塵埃,金属粉,軸受摩耗粉等である。異物は滞留すれば、耐荷重性能を著しく低下させ,結果として寿命を短くする。さらに,音響性能に大きな影響を与える。なお、軸受に発生する音は,ケース音,うなり音,保持器音,きず音,ごみ音などがある。   As a means for reducing the shear resistance as described above, it can be proposed to provide a concave portion on the inner peripheral surface of the pocket. However, if such a concave portion is provided, there is a possibility that foreign matter may accumulate in the concave portion. In addition, foreign matter may be deposited on a mating portion or the like of the cage structure that couples the two annular bodies to each other. Foreign materials include water, dust, metal powder, bearing wear powder, and the like. If foreign matter stays, the load bearing performance will be significantly reduced, resulting in a shortened life. In addition, the acoustic performance is greatly affected. Note that the sound generated in the bearing includes case sound, beat sound, cage sound, scratch sound, dust sound, and the like.

そこで、本発明は斯かる実情に鑑み、低トルク化を実現できてしかも内部への異物堆積を防止することが可能な玉軸受用保持器および軸受を提供しようとするものである。   Therefore, in view of such circumstances, the present invention is intended to provide a ball bearing retainer and a bearing capable of realizing a reduction in torque and preventing foreign matter from being accumulated inside.

本発明の玉軸受用保持器は、軸方向に向き合う一対の環状体の対向面にボールを収容する半球状のポケットを周方向の複数箇所に有し、この一対の環状体が周方向に重なり合う対称形とされて一体化される樹脂製の玉軸受用保持器であって、環状体のポケットの内周面に、保持器内径面から保持器外径面に達する凹溝を設けるとともに、環状体の対向面におけるポケット間の合わせ面に、環状体中心から外周に向って放射状に向いて保持器内径面から保持器外径面に達する凹溝を設けたものである。   The cage for ball bearings of the present invention has hemispherical pockets that accommodate balls on a plurality of circumferential surfaces on opposite surfaces of a pair of annular bodies facing in the axial direction, and the pair of annular bodies overlap in the circumferential direction. It is a resin ball bearing cage that is made symmetrical and integrated, and is provided with a concave groove on the inner peripheral surface of the pocket of the annular body from the inner diameter surface of the cage to the outer diameter surface of the cage. In the mating surface between the pockets on the opposing surface of the body, a concave groove is provided that extends radially from the center of the annular body toward the outer periphery and reaches the outer diameter surface of the cage from the inner diameter surface of the cage.

本発明の玉軸受用保持器によれば、保持器内径面から保持器外径面に達する凹溝によって、ポケット内部側に潤滑剤の逃がし部を形成することができる。このため、この玉軸受用保持器では、ポケット内部を潤滑剤が通過する際の抵抗を低減することができ、また、ボールとポケットとの間に形成される油膜量を少なくできる。しかも、ポケット内周面の凹溝や合わせ面の凹溝を設けることによって、異物を外部へ排出することが可能となる。   According to the ball bearing cage of the present invention, the relief portion of the lubricant can be formed on the inside of the pocket by the recessed groove reaching from the cage inner diameter surface to the cage outer diameter surface. For this reason, in this ball bearing cage, the resistance when the lubricant passes through the pocket can be reduced, and the amount of oil film formed between the ball and the pocket can be reduced. In addition, by providing the groove on the inner peripheral surface of the pocket or the groove on the mating surface, foreign matter can be discharged to the outside.

この場合、ポケットの内周面に設けられる凹溝を2本設けるのが好ましい。このように、保持器内径面に設けられる凹溝を2本設けたものでは、潤滑剤の逃がしを効率よく行うことができる。   In this case, it is preferable to provide two concave grooves provided on the inner peripheral surface of the pocket. Thus, in the case where two concave grooves provided on the inner diameter surface of the cage are provided, the lubricant can be efficiently released.

環状体の反合わせ側の端面をフラット形状とするのが好ましい。このようにフラット形状とすることによって、潤滑剤の攪拌抵抗を低減することができる。   It is preferable that the end surface on the opposite side of the annular body is flat. By adopting such a flat shape, the stirring resistance of the lubricant can be reduced.

保持器材料が、ポリアミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂(PEEK)、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)のいずれかを用いることができる。ポリアミド樹脂としては、PA66(ポリアミド66)であったり、PA46(ポリアミド46)であったり、PA9T(ポリアミド9T)であったり、PA11(ポリアミド11)であったり、PA6(ポリアミド6)であったりする。PA66等のポリアミド樹脂は、引張伸び,引張強さ,耐衝撃性,耐摩耗性,潤滑性等に優れている。PPS(ポリフェニレンサルファイド樹脂)は、高耐熱性、耐薬品性、精密成形性をもつエンジニアリングプラスチックである。PEEK(ポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂)は、熱可塑性樹脂としては非常に高い耐熱性があり、耐疲労性に優れ、耐磨耗性や寸法安定性、耐薬品性にも優れている。   As the cage material, any of polyamide resin, polyether ether ketone resin (PEEK), and polyphenylene sulfide resin (PPS) can be used. The polyamide resin may be PA66 (polyamide 66), PA46 (polyamide 46), PA9T (polyamide 9T), PA11 (polyamide 11), or PA6 (polyamide 6). . Polyamide resins such as PA66 are excellent in tensile elongation, tensile strength, impact resistance, wear resistance, lubricity and the like. PPS (polyphenylene sulfide resin) is an engineering plastic having high heat resistance, chemical resistance, and precision moldability. PEEK (polyether-ether-ketone resin) has very high heat resistance as a thermoplastic resin, is excellent in fatigue resistance, and is excellent in wear resistance, dimensional stability, and chemical resistance.

本発明の玉軸受は、内輪と、外輪と、この内輪と外輪との間に介装されるボールと、このボールを保持する保持器とを備えた玉軸受において、前記保持器に前記玉軸受用保持器を用いたものである。   A ball bearing according to the present invention includes an inner ring, an outer ring, a ball interposed between the inner ring and the outer ring, and a cage that holds the ball. The ball bearing includes the ball bearing. A cage is used.

環状体の反合わせ側の外径部に外径側に延びる外鍔部と反合わせ側の内径部に内径側に延びる内鍔部とを設けるとともに、外鍔部と外輪の内径面との間のクリアランスをBとし、内鍔部と内輪の外径面との間のクリアランスをAとしたときに、B≧Aとすることができる。   An outer flange portion extending to the outer diameter side is provided on the outer diameter portion on the counter mating side of the annular body, and an inner flange portion extending to the inner diameter side is provided on the inner diameter portion on the counter mating side, and between the outer flange portion and the inner diameter surface of the outer ring B ≧ A, where B is the clearance and A is the clearance between the inner flange and the outer diameter surface of the inner ring.

環状体の反合わせ側の外径部に外径側に延びる外鍔部と反合わせ側の内径部に内径側に延びる内鍔部とを設け、外輪の内径面の軸受軸方向外端部を、軸方向内側から軸方向外側に向かって拡径する外輪テーパ面とするとともに、前記外鍔部の外径端を、軸方向内側から軸方向外側に向かって拡径する鍔テーパ面とし、鍔テーパ面と外輪テーパ面との間のクリアランスをBとし、内鍔部と内輪の外径面との間のクリアランスをAとしたときに、B≧Aとしたものであってもよい。   An outer flange portion extending toward the outer diameter side is provided at the outer diameter portion on the counter mating side of the annular body, and an inner flange portion extending toward the inner diameter side is provided at the inner diameter portion on the counter mating side. And an outer ring tapered surface that expands from the inner side in the axial direction toward the outer side in the axial direction, and an outer diameter end of the outer flange portion is a tapered surface that increases in diameter from the inner side in the axial direction toward the outer side in the axial direction. If the clearance between the tapered surface and the outer ring tapered surface is B, and the clearance between the inner flange portion and the outer diameter surface of the inner ring is A, B ≧ A may be satisfied.

外鍔部及び内鍔部を設けることによって、内部(軸受内部)への潤滑剤の流入の制限、及び内部(軸受内部)からの外部への潤滑剤の流出を防止できる。特に、B≧Aとすることによって、外部への潤滑剤の流出を防止しつつ内部に滞留しようとする異物を外部へ排出することができる。また、外輪の内径面の軸受軸方向外端部及び外鍔部の外径端をテーパ面とすることによって、異物の外部への排出作用の向上を図ることができる。   By providing the outer flange portion and the inner flange portion, it is possible to restrict the inflow of the lubricant into the inside (inside the bearing) and prevent the lubricant from flowing out from the inside (inside the bearing). In particular, by setting B ≧ A, it is possible to discharge the foreign matter that tends to stay inside while preventing the lubricant from flowing out to the outside. Further, by using the outer diameter end of the outer ring on the inner diameter surface of the outer ring in the bearing axial direction and the outer diameter end of the outer collar portion as tapered surfaces, it is possible to improve the action of discharging foreign matters to the outside.

前記玉軸受をトランスミッションに適用するのが好ましい。トランスミッションは、エンジンからの駆動力を変速して駆動軸などへ伝達する主変速機であり、マニュアルタイプとオートマチックタイプに大別され、また車輌の駆動方式によって前輪駆動(FWD)用トランスアクスル、後輪駆動(RWD)用トランスミッション、および四輪駆動(4WD)用トランスファ(副変速機)がある。転がり軸受は、例えばメインシャフトとメインドライブギヤとの間に介在するように取り付けられる。   The ball bearing is preferably applied to a transmission. The transmission is a main transmission that shifts the driving force from the engine and transmits it to the drive shaft, etc., and is roughly divided into a manual type and an automatic type, and a front axle drive (FWD) transaxle, rear There are wheel drive (RWD) transmissions and four-wheel drive (4WD) transfers (sub-transmissions). The rolling bearing is attached, for example, so as to be interposed between the main shaft and the main drive gear.

本発明の玉軸受用保持器は、潤滑剤がポケット内を通過する際の抵抗を低減させたり、ボールが運動する際にせん断する油膜量も少なくでき、この保持器を用いた軸受(玉軸受)のトルクを低減させることができる。しかも、ポケット内周面とボール(剛球)との間の余分な潤滑剤をこの間から排出することができ、余分な潤滑剤によるトルクへの影響を排除することができる。さらには、異物の外部への排出が可能となって、異物が堆積しにくい構成となり、前記した異物堆積による問題点の発生を防止できる。また、2枚の環状体を用いるものであるので、遠心力による変形やボールの脱落を有効に防止できる。しかも、この保持器は樹脂製であるので、安価で軽いという利点もある。 The cage for ball bearings of the present invention can reduce the resistance when the lubricant passes through the pocket, and can reduce the amount of oil film sheared when the ball moves. ) Torque can be reduced. In addition, excess lubricant between the pocket inner peripheral surface and the ball (hard sphere) can be discharged from this space, and the influence of the excess lubricant on the torque can be eliminated. Furthermore, the foreign matter can be discharged to the outside, and the foreign matter is difficult to accumulate, so that the occurrence of the problems due to the foreign matter accumulation can be prevented. In addition, since two annular bodies are used, deformation due to centrifugal force and dropout of the ball can be effectively prevented. Moreover, since this cage is made of resin, there is an advantage that it is inexpensive and light.

反合わせ側の端面をフラット形状とすることによって、潤滑剤の攪拌抵抗を低減することができ、より一層トルク低減を図ることができる。   By making the end face on the opposite side flat, the stirring resistance of the lubricant can be reduced, and torque can be further reduced.

保持器材料としては、引張伸び,引張強さ,耐衝撃性,耐摩耗性,潤滑性等に優れたポリアミド樹脂等を用いることができ、高品質な保持器を提供できる。   As the cage material, polyamide resin or the like excellent in tensile elongation, tensile strength, impact resistance, wear resistance, lubricity and the like can be used, and a high-quality cage can be provided.

鍔部を設けたものでは、内部(軸受内部)への潤滑剤の流入の制限、及び内部(軸受内部)からの外部への潤滑剤の流出を防止でき、安定した潤滑剤の維持が可能で、トルク低減を有効に達成できる。特に、B≧Aとすることによって、異物を外部へ排出することができ、耐荷重性能の低下を防止して、長寿命化を図ることができる。さらには、騒音発生を有効に防止できる。   With a flange, it is possible to limit the inflow of lubricant into the interior (inside the bearing) and prevent the lubricant from flowing out from the inside (inside the bearing), and maintain a stable lubricant. Torque reduction can be achieved effectively. In particular, by satisfying B ≧ A, foreign matter can be discharged to the outside, the load bearing performance can be prevented from being lowered, and the life can be extended. Furthermore, noise generation can be effectively prevented.

本発明の玉軸受は、高速回転による保持器の変形の低減、及び潤滑油の流入量制限と攪拌抵抗を低減させ低トルク化を図ることができる。このため、軸受を自動車に使用すれば、燃費向上で環境に優しい運転が可能となる。すなわち、この軸受は自動車のトランスミッション用に最適となる。   The ball bearing according to the present invention can reduce the deformation of the cage due to the high-speed rotation, reduce the inflow amount of the lubricating oil, and reduce the agitation resistance, thereby reducing the torque. For this reason, if a bearing is used for a motor vehicle, the environment-friendly driving | operation with a fuel-efficient improvement is attained. That is, this bearing is optimal for automobile transmissions.

本発明の実施形態を示す保持器を用いた玉軸受の断面図である。It is sectional drawing of the ball bearing using the holder | retainer which shows embodiment of this invention. 前記図1に示す保持器の環状体の要部平面図である。It is a principal part top view of the annular body of the holder | retainer shown in the said FIG. 前記図1に示す保持器の環状体の要部簡略展開図である。FIG. 2 is a simplified development view of a main part of an annular body of the cage shown in FIG. 1. 前記図1に示す保持器の組み立て前の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view before assembly of the cage shown in FIG. 1. 前記図1に示す保持器を組み立てた状態の斜視図である。It is a perspective view of the state which assembled the holder shown in the above-mentioned FIG. 前記図1に示す保持器の組み立て前の展開図である。FIG. 2 is a development view before assembly of the cage shown in FIG. 1. 前記図1に示す保持器を組み立てた状態の展開図である。It is an expanded view of the state which assembled the holder | retainer shown in the said FIG. 前記図6のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line of the said FIG. 前記図6のB−B線断面図である。It is the BB sectional view taken on the line of FIG. 前記図7のC−C線断面図である。It is CC sectional view taken on the line of the said FIG. 前記図7のD−D線断面図である。It is the DD sectional view taken on the line of the said FIG. 参考例を示す保持器の環状体の要部平面図である。It is a principal part top view of the cyclic | annular body of the holder | retainer which shows a reference example. 前記図12に示す保持器の環状体の要部簡略展開図である。FIG. 13 is a simplified development view of a main part of an annular body of the cage shown in FIG. 12. 本発明の実施形態を示す他の玉軸受の断面図である。It is sectional drawing of the other ball bearing which shows embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に、本発明の実施形態を示す保持器5を用いた玉軸受を示し、この玉軸受1は、外径面に内側転走面2aが形成された内輪2と、その内輪2の外側に配置され、内径面に外側転走面3aが形成された外輪3と、内輪2の内側転走面2aと外輪3の外側転走面3aとの間に転動自在に介在された複数のボール4と、内輪2と外輪3との間に配され、各ボール4を円周方向等間隔に保持する前記保持器5とで主要部が構成されている。   FIG. 1 shows a ball bearing using a cage 5 showing an embodiment of the present invention. The ball bearing 1 includes an inner ring 2 having an inner raceway surface 2a formed on an outer diameter surface, and an outer side of the inner ring 2. The outer ring 3 having the outer raceway surface 3a formed on the inner diameter surface, and a plurality of rolls interposed between the inner raceway surface 2a of the inner race 2 and the outer raceway surface 3a of the outer race 3 so as to be freely rollable. The main part is comprised by the ball | bowl 4 and the said holder | retainer 5 which is distribute | arranged between the inner ring | wheel 2 and the outer ring | wheel 3, and hold | maintains each ball | bowl 4 at the circumferential direction equal intervals.

保持器5は、図4〜図7に示すように、軸方向に向き合う二枚の環状体10の対向面11に玉4を転動自在に収容する半球状のポケット12を周方向の複数箇所に形成し、環状体10のそれぞれの対向面11を衝合させてポケット12の周方向両端部に設けられた結合部18により二枚の環状体10を結合させた対称形状を有する。この環状体10におけるポケット12の内周面は単一の曲率半径を持つ凹球面状をなす。   As shown in FIGS. 4 to 7, the cage 5 has hemispherical pockets 12 that accommodate the balls 4 on the opposing surfaces 11 of the two annular bodies 10 facing each other in the axial direction so as to roll freely. The two annular bodies 10 are coupled to each other by joining portions 18 provided at both ends in the circumferential direction of the pocket 12 by abutting the respective opposing surfaces 11 of the annular body 10. The inner peripheral surface of the pocket 12 in the annular body 10 has a concave spherical shape with a single radius of curvature.

この場合、図2と図3等に示すように、環状体10のポケット12の内周面に、断面形状が円弧状の潤滑油抜け用凹溝19を設けている。この凹溝19は、それぞれの環状体10のポケット12の内周面の二箇所に径方向に延びる凹溝状に形成されている。すなわち、各凹溝19は、保持器内径面10bから保持器外径面10aに達し、保持器内径面10bと保持器外径面10aとにそれぞれ開口している。   In this case, as shown in FIGS. 2 and 3, etc., a groove for lubricating oil removal 19 having an arc-shaped cross section is provided on the inner peripheral surface of the pocket 12 of the annular body 10. The groove 19 is formed in a groove shape extending in the radial direction at two locations on the inner peripheral surface of the pocket 12 of each annular body 10. That is, each concave groove 19 reaches the cage outer diameter surface 10a from the cage inner diameter surface 10b, and opens to the cage inner diameter surface 10b and the cage outer diameter surface 10a, respectively.

また、周方向に隣り合うポケット間の各合わせ面11aに、保持器内径面10bから保持器外径面10aに達し、保持器内径面10bと保持器外径面10aとにそれぞれ開口する凹溝20が形成される。なお、各凹溝19,20は、断面が半円形の溝であったが、断面が半楕円や矩形状のものであっても、さらには断面がV字状のV字溝であってもよい。   Further, in each of the mating surfaces 11a between the pockets adjacent to each other in the circumferential direction, a concave groove reaching the cage outer diameter surface 10a from the cage inner diameter surface 10b and opening to the cage inner diameter surface 10b and the cage outer diameter surface 10a, respectively. 20 is formed. Each of the concave grooves 19 and 20 is a semicircular groove in cross section, but may be a semi-elliptical or rectangular cross section, or a V-shaped cross section. Good.

環状体10の反合わせ側の外径部及び内径部に鍔部24a、24bを設けている。すなわち、図1に示すように、軸受外径側の外鍔部24aは軸受外径側に延び、軸受内径側の内鍔部24bは軸受内径側に延びる。この場合、反合わせ側の端面21を、軸受軸方向端面と平行なフラット形状(フラット面)とし、内鍔部24bの反合わせ面側の内径部は、外径側から内径側に向かって合わせ面側に傾斜するテーパ面とされている。   The flange portions 24 a and 24 b are provided on the outer diameter portion and the inner diameter portion on the opposite side of the annular body 10. That is, as shown in FIG. 1, the outer flange portion 24a on the bearing outer diameter side extends to the bearing outer diameter side, and the inner flange portion 24b on the bearing inner diameter side extends to the bearing inner diameter side. In this case, the end surface 21 on the counter mating side is formed into a flat shape (flat surface) parallel to the end surface in the bearing axial direction, and the inner diameter portion on the counter mating surface side of the inner flange portion 24b is aligned from the outer diameter side toward the inner diameter side. The tapered surface is inclined to the surface side.

ところで、このような鍔部24a、24bの逃げのために、外輪3の内径面の軸方向端部に周方向切欠部22を設けるとともに、内輪2の外径面の軸方向端部に周方向切欠部23を設けている。   By the way, in order to escape such flanges 24a and 24b, a circumferential notch 22 is provided at the axial end of the inner diameter surface of the outer ring 3, and a circumferential direction is provided at the axial end of the outer diameter surface of the inner ring 2. A notch 23 is provided.

内輪2の周方向切欠部23は、断面矩形状とされているが、外輪3の周方向切欠部22は、その切欠面が、軸方向内側から軸方向外側に向かって拡径する外輪テーパ面22aとしている。テーパ角αとしては、例えば、20°〜45°程度である。また、このテーパ面22aに対応して、外鍔部24aの外径端を、軸方向内側から軸方向外側に向かって拡径する鍔テーパ面25としている。このテーパ面25のテーパ角βは、前記外輪テーパ面22aのテーパ角αとほぼ同じに設定される。そして、この外輪テーパ面22aとテーパ面25との間には所定のクリアランスが設けられている。   The circumferential notch 23 of the inner ring 2 has a rectangular cross section, but the circumferential notch 22 of the outer ring 3 has an outer ring taper surface whose notch surface expands from the axially inner side toward the axially outer side. 22a. The taper angle α is, for example, about 20 ° to 45 °. Corresponding to the taper surface 22a, the outer diameter end of the outer flange portion 24a is a flange taper surface 25 that increases in diameter from the inner side in the axial direction toward the outer side in the axial direction. The taper angle β of the taper surface 25 is set to be substantially the same as the taper angle α of the outer ring taper surface 22a. A predetermined clearance is provided between the outer ring tapered surface 22 a and the tapered surface 25.

この場合、内輪2の周方向切欠部23の切欠面23dと、内鍔部24bとの間にも所定のクリアランスが設けられ、このクリアランスをAとし、テーパ面22aとテーパ面25との間には所定のクリアランスが設けられ、このクリアランスをBとした場合、B≧Aとしている。なお、クリアランスBは、外鍔部24aの外径端からテーパ面22aまでの径方向寸法である。例えば、Aを0.5mm〜1.2mm程度とした場合、Bを0.7mm〜2.0mm程度とするのが好ましい。   In this case, a predetermined clearance is also provided between the notch surface 23d of the circumferential notch 23 of the inner ring 2 and the inner flange 24b, and this clearance is defined as A, between the taper surface 22a and the taper surface 25. Is provided with a predetermined clearance. When this clearance is B, B ≧ A. The clearance B is a radial dimension from the outer diameter end of the outer flange portion 24a to the tapered surface 22a. For example, when A is about 0.5 mm to 1.2 mm, B is preferably about 0.7 mm to 2.0 mm.

二枚の環状体10は、この種の一般的に使用される耐摩耗性や耐焼き付等に優れた樹脂、例えばポリエチレン、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリイミド、熱硬化性ポリイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の合成樹脂で形成することができる。さらには、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、あるいはポリエーテルエーテルケトン等の熱可塑性樹脂をベースとして、強度向上と寸法安定性のために、ガラス繊維を添加したものも採用することができる。   The two annular bodies 10 are made of this kind of commonly used resin having excellent wear resistance and seizure resistance, such as polyethylene, polyamide, polyacetal, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polycarbonate, polyphenylene sulfide, poly It can be formed of a synthetic resin such as ether sulfone, polyether imide, polyamide imide, polyether ether ketone, thermoplastic polyimide, thermosetting polyimide, epoxy resin, or phenol resin. Furthermore, based on a thermoplastic resin such as polyamide, polyphenylene sulfide, or polyether ether ketone, a glass fiber added to improve strength and dimensional stability can be used.

しかしながら、本発明においては、保持器5の保持器材料として、引張伸び,引張強さ,耐衝撃性,耐摩耗性,潤滑性等に優れたポリアミド樹脂を用いるのが好ましい。ポリアミド樹脂としては、PA66(ポリアミド66)であったり、PA46(ポリアミド46)であったり、PA9T(ポリアミド9T)であったり、PA11(ポリアミド11)であったり、PA6(ポリアミド6)であったりする。このように、本発明では、保持器材料として、引張伸び,引張強さ,耐衝撃性,耐摩耗性,潤滑性等に優れたポリアミド樹脂を用いることができ、高品質な保持器を提供できる。なお、外輪3、内輪2、ボール4は、例えば軸受鋼、浸炭鋼等の金属で形成される。   However, in the present invention, it is preferable to use a polyamide resin excellent in tensile elongation, tensile strength, impact resistance, wear resistance, lubricity and the like as the cage material of the cage 5. The polyamide resin may be PA66 (polyamide 66), PA46 (polyamide 46), PA9T (polyamide 9T), PA11 (polyamide 11), or PA6 (polyamide 6). . Thus, in the present invention, a polyamide resin excellent in tensile elongation, tensile strength, impact resistance, wear resistance, lubricity, etc. can be used as the cage material, and a high-quality cage can be provided. . The outer ring 3, the inner ring 2, and the ball 4 are made of a metal such as bearing steel or carburized steel.

この玉軸受に充填されるグリースは、基油、増ちょう剤及び添加剤から成る半固体状の潤滑剤である。潤滑グリースを構成する基油としては、例えば、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油などの鉱油、ポリブデン、ポリ-α-オレフィン、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、脂環式化合物等の炭化水素系合成油、または、天然油脂やポリオールエステル油、リン酸エステル、ジエステル油、ポリグリコール油、シリコーン油、ポリフェニルエーテル油、アルキルジフェニルエーテル油、フッ素化油等の非炭化水素系合成油等、一般に潤滑グリースの基油として使用されている油であれば特に限定することなく使用できる。   The grease filled in this ball bearing is a semi-solid lubricant comprising a base oil, a thickener and an additive. Examples of the base oil constituting the lubricating grease include mineral oils such as paraffinic mineral oil and naphthenic mineral oil, hydrocarbon synthetic oils such as polybutene, poly-α-olefin, alkylbenzene, alkylnaphthalene, and alicyclic compounds, or Natural oils and fats, polyol ester oils, phosphate esters, diester oils, polyglycol oils, silicone oils, polyphenyl ether oils, alkyl diphenyl ether oils, non-hydrocarbon synthetic oils such as fluorinated oils, etc. Any oil that is used can be used without particular limitation.

増ちょう剤としては、アルミニウム石けん、リチウム石けん、ナトリウム石けん、複合リチウム石けん、複合カルシウム石けん、複合アルミニウム石けんなどの金属石けん系増ちょう剤、ジウレア化合物、ポリウレア化合物等のウレア系化合物が挙げられる。これらの増ちょう剤は、単独または2種類以上組み合せて用いてもよい。   Examples of the thickener include metal soap-based thickeners such as aluminum soap, lithium soap, sodium soap, composite lithium soap, composite calcium soap, and composite aluminum soap, and urea compounds such as diurea compounds and polyurea compounds. These thickeners may be used alone or in combination of two or more.

潤滑グリース用の公知の添加剤としては、例えば極圧剤、アミン系、フェノール系等の酸化防止剤、ベンゾトリアゾールなどの金属不活性剤、ポリメタクリレート、ポリスチレン等の粘度指数向上剤、二硫化モリブデン、グラファイト等の固体潤滑剤等が挙げられる。これらを単独または2種類以上組み合せて添加できる。   Known additives for lubricating greases include, for example, extreme pressure agents, amine-based and phenol-based antioxidants, metal deactivators such as benzotriazole, viscosity index improvers such as polymethacrylate and polystyrene, and molybdenum disulfide. And solid lubricants such as graphite. These can be added alone or in combination of two or more.

以上の実施形態の保持器5は、二枚の環状体10を結合させるための手段として、以下の結合構造を具備する。なお、この係合構造を説明するための図4〜図7においては、図面の簡略化のために、鍔部24a、24bの図示を省略した。このため、この図4〜図7に示す保持器5においても、実際には、鍔部24a、24bが形成されている。   The cage 5 of the above embodiment includes the following coupling structure as means for coupling the two annular bodies 10. 4 to 7 for explaining the engagement structure, the illustration of the flange portions 24a and 24b is omitted for simplification of the drawing. For this reason, in the cage 5 shown in FIGS. 4 to 7, the flange portions 24 a and 24 b are actually formed.

図4〜図7に示すように、二枚の環状体10のそれぞれは、ポケット12の一方の周方向端部の外径側を軸方向に延出させて外径側凸部13を形成すると共に内径側を凹ませて内径側凹部14を形成し、かつ、ポケット12の他方の周方向端部の内径側を軸方向に延出させて内径側凸部15を形成すると共に外径側を凹ませて外径側凹部16を形成する。   As shown in FIGS. 4 to 7, each of the two annular bodies 10 forms an outer diameter side convex portion 13 by extending the outer diameter side of one circumferential end portion of the pocket 12 in the axial direction. In addition, the inner diameter side is recessed to form the inner diameter side concave portion 14, and the inner diameter side of the other circumferential end of the pocket 12 is extended in the axial direction to form the inner diameter side convex portion 15 and the outer diameter side is The outer diameter side recess 16 is formed by being recessed.

このように、二枚の環状体10のそれぞれで、ポケット12の一方の周方向端部に外径側凸部13および内径側凹部14を形成すると共に、他方の周方向端部に内径側凸部15および外径側凹部16を形成した構造を採用したことにより、一つの金型で製作した一種の環状体10を使用して一方の環状体10と他方の環状体10とすることができ、製品コストの低減が図れる。   As described above, the two annular bodies 10 each form the outer diameter side convex portion 13 and the inner diameter side concave portion 14 at one circumferential end portion of the pocket 12, and the inner circumferential side convex portion at the other circumferential end portion. By adopting the structure in which the portion 15 and the outer diameter side concave portion 16 are formed, one annular body 10 and the other annular body 10 can be formed by using a kind of annular body 10 manufactured by one mold. The product cost can be reduced.

この構造において、一方の環状体10の外径側凸部13を他方の環状体10の外径側凹部16に挿入すると共に一方の環状体10の内径側凸部15を他方の環状体10の内径側凹部14に挿入することにより、外径側凸部13と内径側凸部15を軸方向で係合させる。また、外径側凸部13と内径側凸部15との係合面13a,15aを、外径側凸部13および内径側凸部15の基端側よりも先端側が厚肉となるように軸方向に対して傾斜させている(図8および図9参照)。   In this structure, the outer diameter side convex portion 13 of one annular body 10 is inserted into the outer diameter side concave portion 16 of the other annular body 10, and the inner diameter side convex portion 15 of one annular body 10 is inserted into the other annular body 10. By inserting into the inner diameter side concave portion 14, the outer diameter side convex portion 13 and the inner diameter side convex portion 15 are engaged in the axial direction. Further, the engagement surfaces 13a, 15a of the outer diameter side convex portion 13 and the inner diameter side convex portion 15 are thicker at the distal end side than the proximal end sides of the outer diameter side convex portion 13 and the inner diameter side convex portion 15. It is inclined with respect to the axial direction (see FIGS. 8 and 9).

図4及び図6に示すように、二枚の環状体10のそれぞれの対向面11を衝合させ、外径側凸部13と内径側凸部15を所定の締め代でもって軸方向で係合させることにより、その外径側凸部13と内径側凸部15との係合面13a,15aに沿って摩擦力が発生する。また、外径側凸部13と内径側凸部15との係合面13a,15aを、外径側凸部13および内径側凸部15の基端側よりも先端側が厚肉となるように軸方向に対して傾斜させたことにより、外径側凸部13と内径側凸部15との係合面13a,15aの法線方向に発生した反力の軸方向成分が現出する。   As shown in FIGS. 4 and 6, the opposing surfaces 11 of the two annular bodies 10 are brought into contact with each other, and the outer diameter side convex portion 13 and the inner diameter side convex portion 15 are axially engaged with a predetermined tightening margin. By combining, a frictional force is generated along the engagement surfaces 13a, 15a between the outer diameter side convex portion 13 and the inner diameter side convex portion 15. Further, the engagement surfaces 13a, 15a of the outer diameter side convex portion 13 and the inner diameter side convex portion 15 are thicker at the distal end side than the proximal end sides of the outer diameter side convex portion 13 and the inner diameter side convex portion 15. By tilting with respect to the axial direction, an axial component of the reaction force generated in the normal direction of the engagement surfaces 13a, 15a of the outer diameter side convex portion 13 and the inner diameter side convex portion 15 appears.

この外径側凸部13と内径側凸部15との係合面13a,15aに沿って発生する摩擦力と、その係合面13a,15aの法線方向に発生する反力の軸方向成分との相乗作用により、高回転により大きな遠心力が負荷された場合であっても、二枚の環状体10が軸方向に分離することを確実に防止することができる。   Axial component of the frictional force generated along the engagement surfaces 13a and 15a between the outer diameter side convex portion 13 and the inner diameter side convex portion 15 and the reaction force generated in the normal direction of the engagement surfaces 13a and 15a. As a result, the two annular bodies 10 can be reliably prevented from separating in the axial direction even when a large centrifugal force is applied due to high rotation.

このように、環状体10のポケット12の周方向両端部に、外径側凸部13および内径側凹部14と内径側凸部15および外径側凹部16からなる結合部18を設けたことにより、高回転により大きな遠心力が負荷された場合、一方の環状体10と他方の環状体10が相互に軸方向外側へ離隔してポケット12が開こうとしても、前述の結合部18により玉4をポケット12内に収容した状態を維持することが容易となる。   Thus, by providing the joint part 18 which consists of the outer diameter side convex part 13, the inner diameter side concave part 14, the inner diameter side convex part 15, and the outer diameter side concave part 16 at both ends in the circumferential direction of the pocket 12 of the annular body 10. When a large centrifugal force is applied due to high rotation, even if one annular body 10 and the other annular body 10 are spaced apart from each other in the axial direction and the pocket 12 is opened, the above-described coupling portion 18 causes the ball 4 to be opened. Can be easily maintained in the pocket 12.

この実施形態の結合構造では、外径側凸部13と内径側凸部15との係合面13a,15aの傾斜角度θ(図8および図9参照)を5°以上とする必要がある。このように傾斜角度θを設定することにより、高回転により大きな遠心力が負荷された時の係合面13a,15aの変形を抑制することが容易となり、係合面13a,15aに反力の軸方向成分を確実に作用させることができて二枚の環状体10の結合力を確保することが容易となる。なお、係合面13a,15aの傾斜角度θが5°よりも小さいと、高回転により大きな遠心力が負荷された場合、係合面13a,15aの変形を抑制することが困難となり、係合面13a,15aに反力の軸方向成分を確実に作用させることが難しくなる。   In the coupling structure of this embodiment, the inclination angle θ (see FIGS. 8 and 9) of the engagement surfaces 13a, 15a between the outer diameter side convex portion 13 and the inner diameter side convex portion 15 needs to be 5 ° or more. By setting the inclination angle θ in this way, it becomes easy to suppress deformation of the engagement surfaces 13a and 15a when a large centrifugal force is applied due to high rotation, and a reaction force is applied to the engagement surfaces 13a and 15a. An axial component can be made to act reliably, and it becomes easy to ensure the coupling force of the two annular bodies 10. If the inclination angle θ of the engagement surfaces 13a and 15a is smaller than 5 °, it becomes difficult to suppress deformation of the engagement surfaces 13a and 15a when a large centrifugal force is applied due to high rotation. It becomes difficult to reliably apply the axial component of the reaction force to the surfaces 13a and 15a.

また、この結合構造では、図10および図11に示すように、内径側凸部15を外径側凸部13よりも厚肉にしている(tIN>tOUT)。このように内径側凸部15を外径側凸部13よりも厚肉にすることにより、高回転により大きな遠心力が負荷された際、外径側凸部13よりも厚肉にした内径側凸部15の質量が外径側凸部13よりも大きいことから、その内径側凸部15が外径側凸部13よりも大きく変形する。ここで、外径側凸部13と内径側凸部15との係合面13a,15aは、外径側凸部13および内径側凸部15の基端側よりも先端側が厚肉となるように軸方向に対して傾斜していることから、内径側凸部15の変形は、外径側凸部13と内径側凸部15との係合面13a,15aでの結合力を高めるように作用する。   Further, in this connection structure, as shown in FIGS. 10 and 11, the inner diameter side convex portion 15 is thicker than the outer diameter side convex portion 13 (tIN> tOUT). By making the inner diameter side convex portion 15 thicker than the outer diameter side convex portion 13 in this way, the inner diameter side made thicker than the outer diameter side convex portion 13 when a large centrifugal force is applied due to high rotation. Since the mass of the convex portion 15 is larger than that of the outer diameter side convex portion 13, the inner diameter side convex portion 15 is deformed larger than the outer diameter side convex portion 13. Here, the engagement surfaces 13a and 15a of the outer diameter side convex portion 13 and the inner diameter side convex portion 15 are thicker on the distal end side than the proximal end sides of the outer diameter side convex portion 13 and the inner diameter side convex portion 15. Therefore, the deformation of the inner diameter side convex portion 15 increases the coupling force between the outer diameter side convex portion 13 and the inner diameter side convex portion 15 at the engagement surfaces 13a, 15a. Works.

本発明では、保持器内径面10aから保持器外径面10bに達する凹溝19,20によって、ポケット内部側に潤滑剤の逃がし部を形成することができる。このため、この玉軸受用保持器では、ポケット内部を潤滑剤が通過する際の抵抗を低減することができ、また、ボール4とポケット12との間に形成される油膜量を少なくできる。この凹溝19,20により、この保持器5を用いた軸受(玉軸受)のトルクを低減させることができる。しかも、ボール対向面とボール(剛球)4との間の余分な潤滑剤をこの間から排出することができ、余分な潤滑剤によるトルクへの影響を排除することができる。さらには、凹溝19,20を設けたことによって、異物の外部への排出が可能となって、異物が堆積しにくい構成となり、前記した異物堆積による問題点の発生を防止できる。また、2枚の環状体を用いるものであるので、遠心力による変形やボールの脱落を有効に防止できる。   In the present invention, it is possible to form a relief portion of the lubricant on the inner side of the pocket by the concave grooves 19 and 20 reaching the cage outer diameter surface 10b from the cage inner diameter surface 10a. For this reason, in this ball bearing cage, the resistance when the lubricant passes through the pocket can be reduced, and the amount of oil film formed between the ball 4 and the pocket 12 can be reduced. The concave grooves 19 and 20 can reduce the torque of the bearing (ball bearing) using the cage 5. In addition, excess lubricant between the ball facing surface and the ball (hard sphere) 4 can be discharged from this area, and the influence of the excess lubricant on the torque can be eliminated. Furthermore, the provision of the concave grooves 19 and 20 makes it possible to discharge the foreign matter to the outside, making it difficult for the foreign matter to accumulate, and preventing the above-described problems caused by the foreign matter accumulation. In addition, since two annular bodies are used, deformation due to centrifugal force and dropout of the ball can be effectively prevented.

環状体10の反合わせ側の端面21をフラット形状とすることによって、潤滑剤の攪拌抵抗を低減することができ、より一層トルク低減を図ることができる。   By making the end surface 21 on the counter mating side of the annular body 10 into a flat shape, it is possible to reduce the stirring resistance of the lubricant and to further reduce the torque.

外鍔部24a及び内鍔部24bを設けることによって、内部(軸受内部)への潤滑剤の流入の制限、及び内部(軸受内部)からの外部への潤滑剤の流出を防止できる。特に、B≧Aとすることによって、外部への潤滑剤の流出を防止しつつ内部に滞留しようとする異物を外部へ排出することができる。また、外輪3の内径面の軸受軸方向外端部及び外鍔部の外径端をテーパ面22aとすることによって、異物の外部へも排出作用の向上を図ることができる。なお、テーパ角αやテーパ角βとしては、20°〜45°程度としたが、「外部への潤滑剤の流出を防止しつつ内部に滞留しようとする異物を外部へ排出することができる。」という機能を奏することができれば、20°〜45°以内、さらには、このような範囲を越えて設定できる。   By providing the outer flange portion 24a and the inner flange portion 24b, it is possible to restrict the inflow of the lubricant into the inside (inside the bearing) and prevent the lubricant from flowing out from the inside (inside the bearing). In particular, by setting B ≧ A, it is possible to discharge the foreign matter that tends to stay inside while preventing the lubricant from flowing out to the outside. Further, by using the outer diameter end of the outer ring 3 in the bearing axial direction and the outer diameter end of the outer flange portion as the tapered surface 22a, it is possible to improve the discharging action to the outside of the foreign matter. The taper angle α and the taper angle β are set to about 20 ° to 45 °, but “a foreign matter that stays inside while preventing the lubricant from flowing out to the outside can be discharged to the outside. Can be set within a range of 20 ° to 45 ° or even beyond this range.

保持器材料としては、引張伸び,引張強さ,耐衝撃性,耐摩耗性,潤滑性等に優れたポリアミド樹脂等を用いることができ、高品質な保持器を提供できる。   As the cage material, polyamide resin or the like excellent in tensile elongation, tensile strength, impact resistance, wear resistance, lubricity and the like can be used, and a high-quality cage can be provided.

次に、図12と図13に示す保持器は参考例であり、この保持器では、ポケット12の内周面にコの字状の凹溝26を設けている。すなわち、コの字状の凹溝26は、ポケット周方向に沿って延びる中央本体溝26aとこの中央本体溝26aの端部に連設されて保持器外径面10aに開口する副溝26bとを有するものである。   Next, the cage shown in FIGS. 12 and 13 is a reference example, and in this cage, a U-shaped concave groove 26 is provided on the inner peripheral surface of the pocket 12. That is, the U-shaped concave groove 26 includes a central body groove 26a extending along the circumferential direction of the pocket, and a secondary groove 26b that is connected to the end of the central body groove 26a and opens to the outer diameter surface 10a of the cage. It is what has.

このようなコの字状の凹溝26であっても、ポケット内部側に潤滑剤の逃がし部を形成することができる。このため、図2と図3等に示す保持器と同様の作用効果を奏する。この凹溝26として、断面が半円形の溝であっても、断面が半楕円や矩形状のものであっても、さらには断面がV字状のV字溝であってもよい。   Even with such a U-shaped concave groove 26, a lubricant escape portion can be formed on the inside of the pocket. For this reason, there exists an effect similar to the holder | retainer shown to FIG. 2, FIG. The groove 26 may be a groove having a semicircular cross section, a semi-elliptical or rectangular cross section, or a V-shaped groove having a V-shaped cross section.

また、軸受として、外輪3の周方向切欠部22の切欠面がテーパ面でなくてもよい。すなわち、図14に示すように、外輪3の周方向切欠部22も断面矩形状とされる。このため、外鍔部24aの外径端は、周方向切欠部22の切欠面28に対応して、軸方向に平行な端面とされる。また、外鍔部24aと外輪3の内径面(この場合、周方向切欠部22の切欠面28)との間のクリアランスをBとし、内鍔部24bと内輪2の外径面(この場合、周方向切欠部23の切欠面23a)との間のクリアランスをAとしたときに、B≧Aとする。この場合も、例えば、Aを0.5mm〜1.2mm程度とした場合、Bを0.7mm〜2.0mm程度とするのが好ましい。   Moreover, as a bearing, the notch surface of the circumferential notch 22 of the outer ring 3 may not be a tapered surface. That is, as shown in FIG. 14, the circumferential notch 22 of the outer ring 3 is also rectangular in cross section. For this reason, the outer diameter end of the outer flange portion 24 a is an end surface parallel to the axial direction corresponding to the notch surface 28 of the circumferential notch portion 22. Further, the clearance between the outer flange portion 24a and the inner diameter surface of the outer ring 3 (in this case, the notch surface 28 of the circumferential notch 22) is B, and the outer diameter surface of the inner flange portion 24b and the inner ring 2 (in this case, When the clearance between the circumferential cutout 23 and the cutout surface 23a) is A, B ≧ A. Also in this case, for example, when A is about 0.5 mm to 1.2 mm, B is preferably about 0.7 mm to 2.0 mm.

このため、このような軸受であっても、外鍔部24a及び内鍔部24bを設けることによって、内部(軸受内部)への潤滑剤の流入の制限、及び内部(軸受内部)からの外部への潤滑剤の流出を防止できる。特に、B≧Aとすることによって、外部への潤滑剤の流出を防止しつつ内部に滞留しようとする異物を外部へ排出することができる。   For this reason, even in such a bearing, by providing the outer flange portion 24a and the inner flange portion 24b, the inflow of the lubricant into the inside (inside the bearing) is restricted, and the outside from the inside (inside the bearing) to the outside. This prevents the lubricant from flowing out. In particular, by setting B ≧ A, it is possible to discharge the foreign matter that tends to stay inside while preventing the lubricant from flowing out to the outside.

図14に示す保持器5の他の構成は、前記図2に示す保持器5を同様の構成であり、図1に示す玉軸受は、図1に示す玉軸受と同様の構成であるので、図14に示す保持器5及び図1に示す玉軸受と同一部(同一部材)は図1と図2と同一の符号を付してそれらの説明を省略する。   The other configuration of the cage 5 shown in FIG. 14 is the same configuration as the cage 5 shown in FIG. 2, and the ball bearing shown in FIG. 1 has the same configuration as the ball bearing shown in FIG. The same parts (same members) as the cage 5 shown in FIG. 14 and the ball bearing shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 and FIG.

このように、本発明に係る保持器は、潤滑剤が通過する際の抵抗と、せん断する油膜量の減少との両立が可能となり、トルクの低減を図ることができ、この玉軸受用保持器を用いた軸受を自動車に使用すれば、燃費向上で環境に優しい運転が可能となる。すなわち、この軸受は自動車のトランスミッション用に最適となる。   Thus, the cage according to the present invention can achieve both a resistance when the lubricant passes and a reduction in the amount of oil film to be sheared, and can reduce the torque. This cage for ball bearings If a bearing using is used in an automobile, it is possible to improve the fuel efficiency and to drive friendly to the environment. That is, this bearing is optimal for automobile transmissions.

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、凹溝19,20、26の大きさや深さ等としては、使用する潤滑剤等に応じて、潤滑剤が通過する際の抵抗と、せん断する油膜量の減少との両立が可能となる範囲で種々変更することができる。このため、ポケット12の内周面に設けられる凹溝19の数としても2本に限るものではなく、1本であっても、3本以上であってもよい。また、環状体10の各合わせ面11aに設けられる凹溝20としても1本に限るものではなく、2本以上であってもよい。さらには、凹溝20を全合わせ面11aに設けることなく、任意の合わせ面11aに設けたものであってもよい。   As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. The size, depth, and the like of the concave grooves 19, 20, 26 are used. Depending on the lubricant to be used, various changes can be made within a range in which both resistance when the lubricant passes and reduction in the amount of oil film to be sheared can be achieved. For this reason, the number of the concave grooves 19 provided on the inner peripheral surface of the pocket 12 is not limited to two, and may be one or three or more. Further, the groove 20 provided on each mating surface 11a of the annular body 10 is not limited to one, and may be two or more. Furthermore, the groove 20 may be provided on an arbitrary mating surface 11a without being provided on the entire mating surface 11a.

前記実施形態のように、「内部(軸受内部)への潤滑剤の流入の制限、及び内部(軸受内部)からの外部への潤滑剤の流出を防止できる。」という機能を発揮させるために、鍔部24a,24bを設けるのが好ましいが、外鍔部24aと内鍔部24bとのいずれか一方を省略しても、両鍔部24a,24bを省略してもよい。鍔部24a,24bを設ける場合の各鍔部24a,24bの肉厚、径方向長さ寸法等は、回転時のバランス、強度、重量、クリアランスA、B等を考慮して設定される。逆に、周方向切欠部22,23の大きさ、形状等は、鍔部24a,24bの肉厚、径方向長さ寸法等を考慮して設定される。なお、ボール3を保持するポケット12の数として、その数は任意に増減できる。   In order to exert the functions of “the restriction of the inflow of the lubricant into the inside (inside the bearing) and the outflow of the lubricant from the inside (inside the bearing) can be prevented” as in the above embodiment, Although it is preferable to provide the flange portions 24a and 24b, either the outer flange portion 24a or the inner flange portion 24b may be omitted, or the both flange portions 24a and 24b may be omitted. In the case where the flange portions 24a and 24b are provided, the thickness, radial length, etc. of the flange portions 24a and 24b are set in consideration of the balance, strength, weight, clearances A and B, etc. during rotation. Conversely, the size, shape, and the like of the circumferential notches 22 and 23 are set in consideration of the thickness and radial length of the flanges 24a and 24b. The number of pockets 12 that hold the ball 3 can be arbitrarily increased or decreased.

ところで、本発明の保持器は、前記したように、トランスミッション用に軸受の保持器に最適となるが、勿論、軸受としてトランスミッション用に限るものではなく、各種機械、機構に用いることができる。   By the way, as described above, the cage of the present invention is optimal for a bearing cage for a transmission, but of course, the bearing is not limited to a transmission and can be used for various machines and mechanisms.

2 内輪
3 外輪
4 ボール
5 保持器
10 環状体
11 対向面
11a合わせ面
12 ポケット
19,20 凹溝
22a 外輪テーパ面
24a 外鍔部
24b 内鍔部
25 鍔テーパ面
26 凹溝
26a 中央本体溝
26b 副溝
2 Inner ring 3 Outer ring 4 Ball 5 Cage 10 Annular body 11 Opposing surface 11a mating surface 12 Pockets 19, 20 Concave groove 22a Outer ring taper surface 24a Outer flange part 24b Inner flange part 25 鍔 Tapered surface 26 Concave groove 26a Central body groove 26b groove

Claims (8)

軸方向に向き合う一対の環状体の対向面にボールを収容する半球状のポケットを周方向の複数箇所に有し、この一対の環状体が周方向に重なり合う対称形とされて一体化される樹脂製の玉軸受用保持器であって、
環状体のポケットの内周面に、保持器内径面から保持器外径面に達する凹溝を設けるとともに、環状体の対向面におけるポケット間の合わせ面に、環状体中心から外周に向って放射状に向いて保持器内径面から保持器外径面に達する凹溝を設けたことを特徴とする玉軸受用保持器。
Resin which has hemispherical pockets that accommodate balls on a plurality of circumferentially facing surfaces on opposite surfaces of a pair of annular bodies facing in the axial direction, and the paired annular bodies are symmetrical and integrated in the circumferential direction A ball bearing cage made of
A concave groove is provided on the inner peripheral surface of the pocket of the annular body from the inner diameter surface of the cage to the outer diameter surface of the cage. A ball bearing cage characterized by having a concave groove extending from the inner diameter surface of the cage to the outer diameter surface of the cage.
ポケットの内周面に設けられる凹溝は2本であることを特徴とする請求項1に記載の玉軸受用保持器。   The ball bearing retainer according to claim 1, wherein there are two concave grooves provided on the inner peripheral surface of the pocket. 環状体の反合わせ側の端面をフラット形状としたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の玉軸受用保持器。   The ball bearing retainer according to claim 1 or 2, wherein an end face of the annular body on the opposite side is flat. 保持器材料が、ポリアミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂のいずれかを用いたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の玉軸受用保持器。   The ball bearing cage according to any one of claims 1 to 3, wherein the cage material is any one of a polyamide resin, a polyether ether ketone resin, and a polyphenylene sulfide resin. 内輪と、外輪と、この内輪と外輪との間に介装されるボールと、このボールを保持する保持器とを備えた玉軸受において、前記保持器に前記請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の玉軸受用保持器を用いたことを特徴とする玉軸受。   In a ball bearing comprising an inner ring, an outer ring, a ball interposed between the inner ring and the outer ring, and a cage that holds the ball, any one of claims 1 to 4 is provided in the cage. A ball bearing using the ball bearing cage according to claim 1. 環状体の反合わせ側の外径部に外径側に延びる外鍔部と反合わせ側の内径部に内径側に延びる内鍔部とを設けるとともに、外鍔部と外輪の内径面との間のクリアランスをBとし、内鍔部と内輪の外径面との間のクリアランスをAとしたときに、B≧Aとしたことを特徴とする請求項5に記載の玉軸受。   An outer flange portion extending to the outer diameter side is provided on the outer diameter portion on the counter mating side of the annular body, and an inner flange portion extending to the inner diameter side is provided on the inner diameter portion on the counter mating side, and between the outer flange portion and the inner diameter surface of the outer ring. The ball bearing according to claim 5, wherein B ≧ A, where B is a clearance and A is a clearance between the inner collar portion and the outer diameter surface of the inner ring. 環状体の反合わせ側の外径部に外径側に延びる外鍔部と反合わせ側の内径部に内径側に延びる内鍔部とを設け、外輪の内径面の軸受軸方向外端部を、軸方向内側から軸方向外側に向かって拡径する外輪テーパ面とするとともに、前記外鍔部の外径端を、軸方向内側から軸方向外側に向かって拡径する鍔テーパ面とし、鍔テーパ面と外輪テーパ面との間のクリアランスをBとし、内鍔部と内輪の外径面との間のクリアランスをAとしたときに、B≧Aとしたことを特徴とする請求項5に記載の玉軸受。   An outer flange portion extending toward the outer diameter side is provided at the outer diameter portion on the counter mating side of the annular body, and an inner flange portion extending toward the inner diameter side is provided at the inner diameter portion on the counter mating side. And an outer ring tapered surface that expands from the inner side in the axial direction toward the outer side in the axial direction, and an outer diameter end of the outer flange portion is a tapered surface that increases in diameter from the inner side in the axial direction toward the outer side in the axial direction. 6. B ≧ A, where B is a clearance between the tapered surface and the outer ring tapered surface, and A is a clearance between the inner collar portion and the outer diameter surface of the inner ring. The ball bearing described. トランスミッションに適用されることを特徴とする請求項5〜請求項7のいずれか1項に記載の玉軸受。   It is applied to a transmission, The ball bearing of any one of Claims 5-7 characterized by the above-mentioned.
JP2015183278A 2015-09-16 2015-09-16 Ball bearing cage and ball bearing Expired - Fee Related JP6096260B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015183278A JP6096260B2 (en) 2015-09-16 2015-09-16 Ball bearing cage and ball bearing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015183278A JP6096260B2 (en) 2015-09-16 2015-09-16 Ball bearing cage and ball bearing

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011126350A Division JP5836649B2 (en) 2011-03-09 2011-06-06 Ball bearing cage and ball bearing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015232400A true JP2015232400A (en) 2015-12-24
JP6096260B2 JP6096260B2 (en) 2017-03-15

Family

ID=54933952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015183278A Expired - Fee Related JP6096260B2 (en) 2015-09-16 2015-09-16 Ball bearing cage and ball bearing

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6096260B2 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07180725A (en) * 1993-09-16 1995-07-18 Skf Ind Trading Dev Co Bv Roller bearing and cage used for roller bearing and manufacture of cage member
JP2006342901A (en) * 2005-06-09 2006-12-21 Nsk Ltd Rolling element bearing
JP2007040383A (en) * 2005-08-02 2007-02-15 Nsk Ltd Cage for ball bearing, and ball bearing
JP2007113592A (en) * 2005-10-18 2007-05-10 Nsk Ltd Holder for synthetic resin rolling bearing and rolling bearing
JP2008261416A (en) * 2007-04-11 2008-10-30 Ntn Corp Rolling bearing
JP2009058039A (en) * 2007-08-31 2009-03-19 Jtekt Corp Cage for rolling bearing
JP2009281399A (en) * 2008-05-19 2009-12-03 Nsk Ltd Deep groove ball bearing cage and deep groove ball bearing

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07180725A (en) * 1993-09-16 1995-07-18 Skf Ind Trading Dev Co Bv Roller bearing and cage used for roller bearing and manufacture of cage member
JP2006342901A (en) * 2005-06-09 2006-12-21 Nsk Ltd Rolling element bearing
JP2007040383A (en) * 2005-08-02 2007-02-15 Nsk Ltd Cage for ball bearing, and ball bearing
JP2007113592A (en) * 2005-10-18 2007-05-10 Nsk Ltd Holder for synthetic resin rolling bearing and rolling bearing
JP2008261416A (en) * 2007-04-11 2008-10-30 Ntn Corp Rolling bearing
JP2009058039A (en) * 2007-08-31 2009-03-19 Jtekt Corp Cage for rolling bearing
JP2009281399A (en) * 2008-05-19 2009-12-03 Nsk Ltd Deep groove ball bearing cage and deep groove ball bearing

Also Published As

Publication number Publication date
JP6096260B2 (en) 2017-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012120996A1 (en) Ball bearing retainer and ball bearing
WO2012157411A1 (en) Retainer for ball bearing, and ball bearing
JP5615649B2 (en) Ball bearing
JP5863284B2 (en) Ball bearing cage and ball bearing
JP5623312B2 (en) Ball bearing cage and ball bearing
JP2006300261A (en) Ball bearing
JP2013142407A (en) Ball bearing cage and ball bearing
JP5836649B2 (en) Ball bearing cage and ball bearing
JP2012107674A (en) Ball bearing
WO2019065603A1 (en) Ball bearing retainer, and ball bearing
JP5872172B2 (en) Ball bearing cage and ball bearing
JP6096260B2 (en) Ball bearing cage and ball bearing
JP5005207B2 (en) Tapered roller bearing
JP2012026502A (en) Retainer for ball bearing and ball bearing
JP2013117238A (en) Ball bearing retainer, and ball bearing
JP2013200006A (en) Ball bearing and retainer of the same
WO2023149266A1 (en) Ball bearing
WO2023189431A1 (en) Ball bearing
WO2023248750A1 (en) Ball bearing
WO2024018952A1 (en) Ball bearing
WO2023189430A1 (en) Ball bearing
JP2013200007A (en) Ball bearing
JP2012172834A (en) Sealed rolling bearing

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160603

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160607

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160804

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170201

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170215

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6096260

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees