JP2018044602A

JP2018044602A - 冠型保持器及び玉軸受

Info

Publication number: JP2018044602A
Application number: JP2016179429A
Authority: JP
Inventors: 吉田　直弘; Naohiro Yoshida; 直弘吉田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2016-09-14
Filing date: 2016-09-14
Publication date: 2018-03-22

Abstract

【課題】強度を増すために、樹脂製保持器の保持器断面高さを大きくする必要がなく、また、軸受空間に多くのグリースが封入できてグリースの焼付け寿命の長寿命化させる玉軸受を提供する。【解決手段】ＪＩＳ規格に準拠する６０８玉軸受１に組み込まれ、玉４を案内するポケットＱを備えた冠型保持器６であって、材料がポリエーテルエーテルケトンで、かつ、前記ポケットＱの底厚部断面積は０．４から０．７ｍｍ２である。また、冠型保持器６を組み込んだ玉軸受１の軸受空間容積は６００ｍｍ３から６３０ｍｍ３である。ＪＩＳ規格に準拠する６０８玉軸受であって、内輪２と、外輪３と、玉４とを備え、玉４を転動自在に保持する冠型保持器６を用いた玉軸受である。【選択図】図１

Description

本発明は、小型精密機器や装置に使用される冠型保持器及び玉軸受に関する。

小型精密機器や装置には、図２（ａ）に示すような内輪２及び外輪３、内輪２と外輪３の対向面間に配される玉４と、内輪２と外輪３間で玉４を案内する冠型保持器５とで構成された深溝玉軸受が一般的に使用されている。
また、冠型保持器５は、図２（ｂ）に示すように、内輪２と外輪３の間に挿入可能な円環状に形成された基部５１と、基部５１の周方向に所定の間隔で設けられたポケットＰとで構成され、そのポケットＰの内周面５２は、玉４の転動面４１の曲率半径よりも大きな曲率半径に形成されるとともに平面視Ｃ字型に形成されて軸方向に開口している。
なお、ポケットＰの開口にはポケットＰの両側から軸方向に延出した一対の爪部５３、５３が玉４の径よりも狭い開口幅に形成されている。
また、軽量化、低騒音化及び高速化等の観点からポリアミド系樹脂のナイロン６６材で成形された保持器が使用されている。このような樹脂製保持器において、ナイロン６６材に強度を増すために、例えば、特許文献１では、ガラス繊維１０％が含有されている。

ところが、ナイロン６６材を採用する保持器では、軸受空間を大きくする為に保持器の保持器断面高さ（肉厚）を減らすことには限界がある。一定値以上の保持器断面高さを維持しないと、保持器の強度が不足となる虞がある。
特開２００８−１６９９３６公報

本発明の目的は、前記課題を解決するべく、一定な保持器強度を維持しながら、保持器の断面高さをなるべく小さくすることで、軸受空間により多くのグリースが封入し、グリースの焼付き寿命を長寿命化させることである。

上記の問題点を解決するために第１の発明は、ＪＩＳ規格に準拠する６０８玉軸受に組み込まれ、玉を案内するポケットを備えた冠型保持器であって、材料がポリエーテルエーテルケトンで、かつ、前記ポケットの底厚部断面積は０．４から０．７ｍｍ^２である。
第２の発明は、第１の発明において、前記冠型保持器を組み込んだ玉軸受の軸受空間容積が６００から６３０ｍｍ^３であることを特徴とする。
第３の発明は、ＪＩＳ規格に準拠する６０８玉軸受であって、内輪と、外輪と、玉とを備え、前記玉を転動自在に保持する第１の発明または第２の発明の冠型保持器を更に備えたことを特徴とする玉軸受である。

本発明によれば、ＰＥＥＫ材で作製された樹脂製保持器の保持器断面高さを小さくすることで、軸受空間容積を大きくし、これにより、軸受空間に多くのグリースが封入できてグリースの焼付き寿命を長寿命化させる冠型保持器及び玉軸受を提供することができる。

（ａ）は、本発明の実施形態の玉軸受の一例を示す側面図で、（ｂ）は、その玉軸受で用いられる冠型保持器の一部切断斜視図である。（ａ）は、従来の実施形態の玉軸受の一例を示す側面図で、（ｂ）は、その玉軸受で用いられる冠型保持器の一部切断斜視図である。

以下、本発明の一実施の形態に係る冠型保持器及び６０８玉軸受について、添付図面に基づいて説明する。なお、図１と図２の共通する構成部分の符号は同じ符号を用い、相異する冠型保持器については異なる符号を用いることとする。
玉軸受１は、ＪＩＳ規格（例えばＪＩＳＢ１５１２）に準拠している６０８玉軸受で、図１（ａ）に示すように、相対回転可能に対向して配置された内輪２及び外輪３と、内輪２の外径面２１に形成された内輪軌道溝２ａと外輪３の内径面３１に形成された外輪軌道溝３ａとの間に転動自在に組み込まれた複数の玉４と、内輪２の外径面２１と外輪３の内径面３１との間で玉４を案内する冠型保持器６とを備えている。

冠型保持器６は、図１（ｂ）に示すように、内輪２と外輪３の間に挿入可能な円環状に形成された基部６１と、基部６１の周方向に所定の間隔で設けられたポケットＱとで構成され、そのポケットＱの内周面６２は、玉４の転動面４１の曲率半径よりも大きな曲率半径に形成されるとともに平面視Ｃ字型に形成されて軸方向に開口している。
なお、ポケットＱの開口にはポケットＱの両側から軸方向に延出した一対の爪部６３、６３が玉４の径よりも狭い開口幅に形成されている。

また、冠型保持器６は樹脂材料で形成され、本実施形態では、強度が０．０９３ＧＰａのポリエーテルエーテルケトン樹脂（以下、ＰＥＥＫ材という。）を使用している。このＰＥＥＫ材は、耐熱性、機械的強度、耐薬品性などに優れた熱可塑性高機能樹脂である。
表１は、出願人が行った、冠型保持器６にナイロン６６材とＰＥＥＫ材とを用いた比較結果を示している。なお、表１中、「６０８軸受」とは、玉軸受のＪＩＳＢ１５１２に記載されている呼び番号をいう。また、表１に示すポケット底厚部破断荷重と材料強度とは、いずれも計算値である。

この表１に示すように、６０８軸受において、同じ形状の冠型保持器を用いた場合、従来のナイロン６６材の強度「０．０８０ＧＰａ」で、ポケット底厚部破断荷重「６．４ｋｇｆ」に対し、ＰＥＥＫ材の強度の計算値が「０．０９３ＧＰａ」で、ポケット底厚部破断荷重の計算値が「７．４ｋｇｆ」となって、材料強度が高いことが分る。

さらに、図１（ｂ）、図２（ｂ）に示すように、従来の６０８軸受の冠型保持器５の底厚の長さＳ１（０．５ｍｍ）と本実施形態の冠型保持器６の底厚の長さＴ１（０．５ｍｍ）は、同じ長さ（Ｓ１＝Ｔ１）であるが、従来の冠型保持器５の底厚部の断面高さＳ２（１．６ｍｍ）よりも本実施形態の冠型保持器６の底厚部の断面高さＴ２（１．３６７ｍｍ）を小さく（Ｓ２＞Ｔ２）している。

その結果、本実施形態の冠型保持器６のポケット底厚部断面積は、従来の冠型保持器５のポケット底厚部断面積よりも小さく形成される。
このことは、表１に示す比較結果のとおり、従来のナイロン６６材と同等のポケット底厚部破断荷重「６．４ｋｇｆ」と同じ強度にて、従来の冠型保持器５にＰＥＥＫ材を使用すると、ナイロン６６材のポケット底厚部断面積が「０．８ｍｍ^２」から、ＰＥＥＫ材のポケット底厚部断面積が「０．６８８ｍｍ^２」と薄くすることができる。
したがって、本発明によれば、ポケット底厚部断面積は、０．４ｍｍ^２〜０．７ｍｍ^２の範囲で、保持器断面高さＴ２を小さくでき、本実施形態の冠型保持器５に同じ剛性を持たせた場合、従来の冠型保持器５よりも断面を薄くして軽量化できる。

また、本実施形態の保持器断面高さＴ２を小さくすることで、ボール４と保持器ポケットＱ面との間で発生する滑り摩擦抵抗を低減することが可能となり、軸受トルクを低減させる効果がある。

さらに、表１に示されるように、本実施形態の保持器断面高さＴ２が小さくなると、従来の６０８軸受の軸受空間容積が５８０ｍｍ^３であったものが、本実施形態の６０８軸受の軸受空間容積Ｙが「６２２ｍｍ^３」と容積も大きくなる。
本発明によれば、ポケット底厚部断面積を、０．４ｍｍ^２〜０．７ｍｍ^２と保持器断面高さＴ２を小さくすることにより、軸受空間容積Ｙについても、６００ｍｍ^３〜６３０ｍｍ^３と大きくなる。

１玉軸受
２内輪
２１内輪外径面
２ａ内輪軌道溝
３外輪
３１外輪内径面
３ａ外輪軌道溝
４玉
５、６冠型保持器

Claims

ＪＩＳ規格に準拠する６０８玉軸受に組み込まれ、玉を案内するポケットを備えた冠型保持器であって、
材質がポリエーテルエーテルケトンで、かつ、前記ポケットの底厚部断面積は０．４ｍｍ^２から０．７ｍｍ^２であることを特徴とする冠型保持器。
前記冠型保持器を組み込んだ玉軸受の軸受空間容積が６００ｍｍ^３から６３０ｍｍ^３であることを特徴とする請求項１に記載の冠型保持器。
ＪＩＳ規格に準拠する６０８玉軸受であって、内輪と、外輪と、玉とを備え、前記玉を転動自在に保持する請求項１または請求項２の保持器を更に備えたことを特徴とする玉軸受。