JP2016089958A

JP2016089958A - 玉軸受

Info

Publication number: JP2016089958A
Application number: JP2014225289A
Authority: JP
Inventors: 武始前島; Takeshi Maejima; 宏教水城; Hironori Mizushiro
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2014-11-05
Filing date: 2014-11-05
Publication date: 2016-05-23

Abstract

【課題】保持器の内周面にある潤滑剤を外輪軌道面に移動して、軸受の潤滑性を向上することができる玉軸受を提供する。
【解決手段】内周面に外輪軌道面１１ａを有する外輪１１と、外周面に内輪軌道面１２ａを有する内輪１２と、外輪軌道面１１ａと内輪軌道面１２ａとの間に転動自在に配置される複数の玉１３と、複数の玉１３を周方向に略等間隔に保持する円環状の保持器２０と、を備え、保持器２０は、軸方向に対向する一対の円環部２１と、一対の円環部２１を軸方向に連結すべく、周方向に略等間隔に配置される複数の柱部２２と、を有し、周方向に互いに隣り合う柱部２２間に、玉１３を転動自在に保持するポケット２３が形成され、複数の柱部２２の少なくとも１つに、径方向に貫通するダミーポケット２４が形成される。
【選択図】図２

Description

この発明は、玉軸受に関し、特に、アンギュラ玉軸受に関する。

従来のアンギュラ玉軸受として、内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、外輪軌道面と内輪軌道面との間に転動自在に配置される複数の玉と、複数の玉を周方向に略等間隔に保持する合成樹脂製の保持器と、外輪の内周面の軸方向両端部にそれぞれ取り付けられるシール部材と、を備え、保持器に、玉を保持する円筒形状のポケットが周方向に複数形成され、ポケットの内径側端部に、玉と接触して保持器のラジアル方向の移動を規制する縮径部が形成され、保持器が玉により案内されるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−０４２１６０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のアンギュラ玉軸受では、ポケットの内径側端部に形成された縮径部により玉に付着した潤滑剤の一部が掻き取られ、その潤滑剤が保持器の内周面を通り、保持器の軸方向両端から外輪軌道面以外の部分に移動してしまうため、潤滑性に関して改善の余地があった。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、保持器の内周面にある潤滑剤を外輪軌道面に移動して、軸受の潤滑性を向上することができる玉軸受を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、外輪軌道面と内輪軌道面との間に転動自在に配置される複数の玉と、複数の玉を周方向に略等間隔に保持する円環状の保持器と、を備え、保持器は、軸方向に対向する一対の円環部と、一対の円環部を軸方向に連結すべく、周方向に略等間隔に配置される複数の柱部と、を有し、周方向に互いに隣り合う柱部間に、玉を転動自在に保持するポケットが形成される玉軸受であって、複数の柱部の少なくとも１つに、径方向に貫通するダミーポケットが形成されることを特徴とする玉軸受。
（２）保持器は、玉により案内されることを特徴とする（１）に記載の玉軸受。
（３）ポケットの内周面が単一の球面形状に形成されることを特徴とする（２）に記載の玉軸受。
（４）ダミーポケットは、その軸方向長さが周方向長さより大きく設定されることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１つに記載の玉軸受。

本発明によれば、保持器の複数の柱部の少なくとも１つに、径方向に貫通するダミーポケットが形成されるため、保持器の内周面にある潤滑剤をダミーポケットを通して外輪軌道面に移動することができ、これにより、軸受の潤滑性を向上することができる。

本発明に係る玉軸受の第１実施形態を説明する断面図である。図１のＡ−Ａ線断面図である。図２に示すポケット及びダミーポケットの周辺の拡大断面図である。図２に示す保持器と玉を組み合わせた状態の斜視図である。図２に示す保持器を径方向から見た側面図である。ダミーポケットを楕円形状にした場合を説明する図５に対応する側面図である。ダミーポケットを円形状にした場合を説明する図５に対応する側面図である。保持器の第１変形例を説明する断面図である。保持器の第１変形例を説明する図３に対応する拡大断面図である。保持器の第２変形例を説明する図３に対応する拡大断面図である。保持器の第３変形例を説明する図３に対応する拡大断面図である。

以下、本発明に係る玉軸受の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。

本実施形態のアンギュラ玉軸受１０は、図１及び図２に示すように、内周面に外輪軌道面１１ａを有すると共に、軸方向一端部側にカウンターボア（肩部を有しない形状）を有する外輪１１と、外周面に内輪軌道面１２ａを有する内輪１２と、外輪軌道面１１ａと内輪軌道面１２ａとの間に転動自在に配置される複数の玉１３と、複数の玉１３を周方向に略等間隔に保持する円環状の保持器２０と、外輪１１の内周面の軸方向両端部にそれぞれ取り付けられ、内輪１２と非接触のシール部材１４と、を備え、軸受内に潤滑剤であるグリースが封入されている。

また、外輪１１の軸方向他端部には肩部１１ｂが形成されている。さらに、外輪１１の内周面の軸方向両端部には、シール部材１４を取り付けるための係止溝１１ｃがそれぞれ形成されている。また、内輪１２の軸方向両端部には肩部１２ｂが互いに同じ外径でそれぞれ形成されている。なお、玉１３は、焼き付き性向上のためセラミック製である。

シール部材１４は、鋼板などの金属板を円環状に形成した芯金１５と、芯金１５に固着され、ゴムやエラストマーなどの弾性材料からなる円環状のシール部１６と、を備える。シール部１６は、芯金１５の内周縁から径方向内側に延び、内輪１２の外周面のシール溝１２ｃに対して非接触のリップ１６ａを有する。

保持器２０は、図２〜図５に示すように、合成樹脂の射出成形で形成される円環状部材であり、軸方向に対向する一対の円環部２１と、一対の円環部２１を軸方向に連結すべく、周方向に略等間隔に配置される複数の柱部２２と、を有する。そして、周方向に互いに隣り合う柱部２２間には、玉１３を転動自在に保持するポケット２３が形成されている。ポケット２３の内周面は、単一の球面形状に形成されており、保持器２０は玉１３により案内される。

保持器２０の合成樹脂材料としては、例えば、４６ナイロン、６６ナイロン、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリ四弗化エチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などが好ましい。また、これら樹脂材料にガラス繊維（ＧＦ）や炭素繊維（ＣＦ）などの強化繊維を１０〜４０質量％程度含有させてもよい。この場合、高温下での靭性及び機械的強度を高めることができる。

そして、本実施形態では、保持器２０の各柱部２２に、径方向に貫通するダミーポケット２４が形成されている。ダミーポケット２４は、図４及び図５に示すように、保持器２０の軸方向に延びる長円形状に形成され、その軸方向長さＬ１が周方向長さＬ２より大きく設定されている。また、ダミーポケット２４の周方向長さＬ２は、ダミーポケット２４に玉１３が組み込まれることを防止するため、玉１３の直径Ｄ１（図３参照）よりも小さく設定されている。なお、ダミーポケット２４は、長円形状に限定されず、図６に示す楕円形状や図７に示す円形状であってもよく、その形状は任意である。但し、ダミーポケット２４は、潤滑剤を外輪軌道面１１ａに導くことが目的であるため、可能な限り大きい方が好ましい。例えば、図５及び図６のように、ダミーポケット２４の軸方向長さＬ１がポケット２３の径以上であってもよい。

以上説明したように、本実施形態のアンギュラ玉軸受１０によれば、保持器２０の各柱部２２に、径方向に貫通するダミーポケット２４が形成されるため、保持器２０の内周面にあるグリースをダミーポケット２４を通して外輪軌道面１１ａに移動することができる（図３の矢印Ａ参照）。これにより、軸受１０の潤滑性を向上することができ、軸受１０の耐焼付性を向上することができる。また、保持器２０にダミーポケット２４を形成するため、保持器２０を軽量化することができ、軸受１０を高速回転させることが可能となる。

また、本実施形態のアンギュラ玉軸受１０によれば、ダミーポケット２４が保持器２０の軸方向に延びる長円形状に形成されるため、柱部２２の強度を維持しつつ、ダミーポケット２４を大きくすることができる。このため、保持器２０の内周面にあるグリースを効率よく外輪軌道面１１ａに移動することができる。

また、本実施形態のアンギュラ玉軸受１０によれば、ダミーポケット２４の周方向長さＬ２が玉１３の直径Ｄ１よりも小さく設定されるため、ダミーポケット２４に玉１３が誤って組み込まれることを防止することができる。

次に、本実施形態の第１変形例として、図８及び図９に示すように、ポケット２３の内周面が径方向に向かう円筒形状に形成されていてもよい。この場合、保持器２０の軸方向一方側（図８の右側）の円環部２１の外周面が、外輪１１の肩部１１ｂの内周面により案内され、保持器２０は外輪案内となる。

次に、本実施形態の第２変形例として、図１０に示すように、ダミーポケット２４の周方向に対向する内側面２４ａを、径方向外側に向かうに従って次第に広くなるテーパ状に形成してもよい。この場合、ポケット２３とダミーポケット２４との間の周方向の肉厚を保持器２０の径方向に亘って略均一にすることができる。このため、保持器２０の成形精度を向上することができる。また、使用する樹脂材の量を減らすことができるので、製造コストを削減することができる。

次に、本実施形態の第３変形例として、図１１に示すように、ポケット２３の径方向外端部の開口径Ｄ２が玉１３の直径Ｄ１よりも小さく設定されていてもよい。この場合、玉１３を保持器外径側からポケット２３に挿入する際に、保持器２０の弾性変形を伴う組み込みとなるため、玉１３がポケット２３内に保持された状態となる。従って、軸受１０の組み立て性を向上することができる。

次に、本実施形態の第４変形例として、ダミーポケット２４の内側面に任意の凹凸を形成してもよい。この場合、グリースの保持性能を向上することができる。また、凹凸は金型表面を加工することにより形成する方が好ましい。切削加工やショットブラストなどで表面性状をコントロールしてもよい。なお、凹凸の加工方法は特に限定しない。

なお、本発明は上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、アンギュラ玉軸受に本発明を適用する場合を例示したが、これに限定されず、要件を満たせば他の形状の軸受に本発明を適用してもよい。

１０アンギュラ玉軸受（玉軸受）
１１外輪
１１ａ外輪軌道面
１２内輪
１２ａ内輪軌道面
１３玉
１４シール部材
２０保持器
２１円環部
２２柱部
２３ポケット
２４ダミーポケット
Ｌ１ダミーポケットの軸方向長さ
Ｌ２ダミーポケットの周方向長さ

Claims

内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動自在に配置される複数の玉と、前記複数の玉を周方向に略等間隔に保持する円環状の保持器と、を備え、
前記保持器は、軸方向に対向する一対の円環部と、前記一対の円環部を軸方向に連結すべく、周方向に略等間隔に配置される複数の柱部と、を有し、
周方向に互いに隣り合う前記柱部間に、玉を転動自在に保持するポケットが形成される玉軸受であって、
前記複数の柱部の少なくとも１つに、径方向に貫通するダミーポケットが形成されることを特徴とする玉軸受。
前記保持器は、前記玉により案内されることを特徴とする請求項１に記載の玉軸受。
前記ポケットの内周面が単一の球面形状に形成されることを特徴とする請求項２に記載の玉軸受。
前記ダミーポケットは、その軸方向長さが周方向長さより大きく設定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の玉軸受。