JP2020128786A - Retainer for rolling bearing, and rolling bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂製の転がり軸受用保持器およびそれを用いた転がり軸受に関する。 The present invention relates to a cage for a rolling bearing made of resin and a rolling bearing using the cage.
転がり軸受は、一般的に内輪、外輪、転動体、および保持器で構成されている。外部からの異物の侵入を防ぐためや、内部に封入した潤滑剤の流出を防ぐために、開口端部にシール部材が設けられる場合がある。軸受内部の潤滑剤には、グリースが用いられることが多い。グリースは、取り扱いが容易であり、密封装置の設計も簡素化できる。また、グリースは再供給する必要がなく、メンテナンス性が優れている。しかし、軸受に密封したグリースによるグリース潤滑の場合、玉や保持器がグリースを攪拌する攪拌抵抗や、玉と保持器の間などでグリースをせん断するせん断抵抗により摩擦トルクの増加やそれに伴う熱が発生することが知られている。摩擦トルクなどを低減する技術として、従来、特許文献1〜3のような技術が提案されている。
The rolling bearing is generally composed of an inner ring, an outer ring, rolling elements, and a cage. A seal member may be provided at the opening end in order to prevent foreign matter from entering from the outside or to prevent the lubricant enclosed in the inside from flowing out. Grease is often used as the lubricant inside the bearing. Grease is easy to handle and the design of the sealing device can be simplified. In addition, the grease does not need to be re-supplied and has excellent maintainability. However, in the case of grease lubrication with grease sealed in the bearing, the friction torque increases and the heat associated therewith increases due to the stirring resistance that the balls and the cage stir the grease and the shear resistance that shears the grease between the balls and the cage. It is known to occur. As techniques for reducing friction torque and the like, techniques such as those in
特許文献1には、潤滑剤の変更による潤滑特性向上技術が開示されており、耐剥離性、グリース漏れ性に優れ、かつ外輪回転軸受で使用しても早期焼付きを抑制できる軸受用グリース組成物として、所定のエステル油とジウレア化合物とを所定配合量で含むものが記載されている。
特許文献2には、保持器の形状変更などにより、軸受の回転トルクの低減を図るものとして、鋼板プレスにより形成された2枚の環状保持板で構成され、多角形状のポケットなどが形成された保持器を備えた深溝玉軸受が記載されている。
In
特許文献3には、同様に保持器の形状変更により、軸受の回転トルクの低減を図るものとして、ポケットのエッジ部を、玉との線接触により潤滑材を掻き取る構造とした冠形保持器が記載されている。通常の樹脂製の冠形保持器の半径方向のポケット形状は保持する玉に対して半径Rが大きい。そのため玉は保持器の半径方向の厚さ中央部(ポケット面)と接する。その場合、軸受運転時には玉表面に付着したグリースはポケット面と玉表面とを行き来し、常に攪拌される状態となる。これに対して、特許文献3の保持器では、半径方向のポケット形状は保持する玉に対して半径Rを小さくし、玉とポケットのエッジ部を接触させることで低トルク化を図っている。玉表面に付着したグリースを保持器ポケットのエッジ部で掻き取ることでグリースのせん断抵抗を低下させ、軸受の回転トルクの低減を図っている。
In
特許文献1は封入グリースの改良により、潤滑特性を改善するものであるが、グリースのような半固体状潤滑剤をそのまま使用した場合は、潤滑剤に起因する攪拌抵抗のためにトルクが大きくなる。近年における自動車や産業用機器などに用いる転がり軸受では、省エネルギー化を図るため、十分な潤滑寿命を確保しつつ、トルクを低減することは重要な課題である。
この課題に対して、特許文献2のような特殊形状の保持器を用いることでトルクの低減を図り得る。また、グリース種を最適化することや、グリース封入量自体を減らすことでもトルクの低減を図り得る。しかし、これらは製造コストの増加や軸受寿命の低下にも繋がるため、軸受形状、グリース種、グリース封入量などを既存品から大きく変更せずに、潤滑特性向上(特に回転トルクの低減)を図る技術の開発が望ましい。
To solve this problem, it is possible to reduce the torque by using a cage having a special shape as disclosed in
特許文献3の樹脂製の冠形保持器では、上述のとおり比較的簡易な構造でトルクの低減を図り得る。しかし、この構造では、玉とポケットの隙間におけるグリースせん断抵抗は低減できても、グリース攪拌抵抗の低減は期待できない。特に、グリース封入量が多い場合などグリースの掻き取り量以上にグリース供給量が多くなるとグリースの攪拌抵抗の影響が懸念される。
The resin-made cage cage of
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、グリースやシールなどを変更することなく、転がり軸受の回転トルクの低減を図り得る樹脂製の転がり軸受用保持器、および、この保持器を備えた転がり軸受を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a resin rolling bearing retainer capable of reducing the rotational torque of the rolling bearing without changing grease or seals, and the retainer. An object of the present invention is to provide a rolling bearing provided with.
本発明の転がり軸受用保持器は、樹脂製の転がり軸受用保持器であって、該保持器は、環状の保持器本体上に、軸方向一方側に開口した複数のポケットを備え、上記ポケットで玉を転動自在に保持する冠形保持器であり、上記保持器は、周方向に隣接する上記ポケット間において、ポケット開口側およびポケット非開口側にそれぞれ、グリースを溜める第1溜め部および第2溜め部を有しており、上記第1溜め部は、内径側が開放され外径側が第1壁部により閉塞され、上記第2溜め部は、内径側が開放され外径側が第2壁部により閉塞されており、上記第1壁部および上記第2壁部の少なくとも一方は、上記保持器の軸方向外側に向かって縮径する縮径部を有することを特徴とする。 The rolling bearing cage of the present invention is a resin rolling bearing cage, which comprises a plurality of pockets opened on one side in the axial direction on an annular cage body, Is a crown-shaped cage for rotatably holding balls, and the cage has a first reservoir portion for storing grease on the pocket opening side and a pocket non-opening side between the pockets adjacent to each other in the circumferential direction. The first reservoir has an inner diameter side opened and the outer diameter side closed by a first wall portion, and the second reservoir portion has the inner diameter side opened and the outer diameter side has a second wall portion. It is characterized in that at least one of the first wall portion and the second wall portion has a reduced diameter portion that reduces in diameter toward the outside in the axial direction of the retainer.
上記縮径部は、上記軸方向に直交する面に対して連続的に傾斜した傾斜面であることを特徴とする。また、上記縮径部の表面に、旋削目、研削目、または放電加工目が形成されていることを特徴とする。 The reduced diameter portion is an inclined surface that is continuously inclined with respect to a surface orthogonal to the axial direction. Further, it is characterized in that turning, grinding, or electric discharge machining is formed on the surface of the reduced diameter portion.
上記ポケットは、そのポケット半径が上記玉の半径よりも小さいことを特徴とする。 The pocket radius is characterized in that the pocket radius is smaller than the radius of the ball.
隣接するポケット間には、隣接するポケットの外壁部同士を繋ぐ連結部が設けられ、該連結部によって、上記第1溜め部と上記第2溜め部とが仕切られており、上記保持器の軸方向における上記第1壁部の高さが、上記保持器の軸方向における上記第2壁部の高さよりも小さいことを特徴とする。 A connecting portion that connects the outer wall portions of the adjacent pockets is provided between the adjacent pockets, and the first storing portion and the second storing portion are partitioned by the connecting portion, and the shaft of the cage is formed. The height of the first wall portion in the direction is smaller than the height of the second wall portion in the axial direction of the cage.
内輪および外輪と、上記内輪と上記外輪との間に介在する複数の転動体である玉と、この玉を保持する保持器と、軸受内空間に封入されるグリースとを備えてなる転がり軸受であって、上記保持器が、本発明の転がり軸受用保持器であり、上記転がり軸受のグリース封入量が上記軸受内空間の静止空間体積の65%〜100%であることを特徴とする。 A rolling bearing including an inner ring and an outer ring, balls that are a plurality of rolling elements interposed between the inner ring and the outer ring, a cage that holds the balls, and grease that is sealed in the bearing inner space. The cage is the cage for rolling bearings according to the present invention, and the amount of grease filled in the rolling bearing is 65% to 100% of the stationary space volume of the bearing internal space.
本発明の転がり軸受用保持器は、樹脂製の環状の保持器本体上に、軸方向一方側に開口して玉を保持する複数のポケットを有する冠形保持器であり、隣接するポケット間において、ポケット開口側およびポケット非開口側にそれぞれ、グリースを溜める第1溜め部および第2溜め部を有しており、第1溜め部および第2溜め部はいずれも壁部によって外径側が閉塞されているので、軸受回転時に保持器自体にグリースを多く溜めることができ、転動体(玉)の軌道面へのグリースの流動を減らすことができる。これによって、グリースの攪拌抵抗を低減できる。 The rolling bearing cage of the present invention is a crown-shaped cage having a plurality of pockets for holding balls that are opened on one side in the axial direction on a resin-made cage body, and between adjacent pockets. , The pocket opening side and the pocket non-opening side respectively have a first reservoir part and a second reservoir part for storing grease, and the outer diameter side of each of the first reservoir part and the second reservoir part is closed by a wall part. Therefore, a large amount of grease can be accumulated in the cage itself when the bearing rotates, and the flow of grease to the raceway surface of the rolling elements (balls) can be reduced. This can reduce the stirring resistance of the grease.
さらに、第1壁部および第2壁部の少なくとも一方は、保持器の軸方向外側に向かって縮径する縮径部を有するので、溜め部に溜まったグリースが遠心力で飛散することを防止し、ひいてはグリースの攪拌抵抗を一層低減できる。 Furthermore, since at least one of the first wall portion and the second wall portion has a reduced diameter portion that reduces in diameter toward the outside in the axial direction of the cage, the grease accumulated in the accumulation portion is prevented from scattering due to centrifugal force. As a result, the stirring resistance of the grease can be further reduced.
上記縮径部の表面に、旋削目、研削目、または放電加工目が形成されているので、グリースの保持力を向上できる。 Since turning, grinding, or electric discharge machining is formed on the surface of the reduced diameter portion, the grease holding power can be improved.
上記ポケットは、そのポケット半径が上記玉の半径よりも小さいので、ポケットの内外径面エッジ部で玉と接触する。このため、エッジ部で玉表面に付着したグリースを掻き取ることができ、ポケット間におけるグリースのせん断抵抗を低減できる。このように保持爪間における第1溜め部と、保持器の内径面の凹み部である第2溜め部と、ポケットのエッジ部での掻き取り構造とを組み合わせることで、個々の技術に比べて一層優れた低トルクを発現できる。 Since the pocket radius is smaller than the radius of the ball, the pocket comes into contact with the ball at the inner and outer diameter surface edge portions of the pocket. Therefore, the grease adhering to the ball surface can be scraped off at the edge portion, and the shear resistance of the grease between the pockets can be reduced. In this way, by combining the first storage part between the holding claws, the second storage part which is a recessed part of the inner diameter surface of the retainer, and the scraping structure at the edge part of the pocket, compared to the individual techniques. More excellent low torque can be expressed.
本発明の転がり軸受は、上記転がり軸受用保持器と軸受内空間に封入されるグリースとを備えており、保持器自体に多くのグリースを溜めることができるので、グリース封入量が上記軸受内空間の静止空間体積の65%〜100%であっても、グリースの攪拌抵抗を低減でき、好適に利用できる。 The rolling bearing of the present invention includes the rolling bearing retainer and the grease filled in the bearing inner space, and since a large amount of grease can be stored in the retainer itself, the grease filling amount is the bearing inner space. Even if it is 65% to 100% of the stationary space volume, the stirring resistance of grease can be reduced and it can be suitably used.
本発明の転がり軸受用保持器の一例を図1に基づいて説明する。図1(a)は、本発明の保持器の一例の正面図であり、図1(b)はその斜視図である。本発明の保持器1は、樹脂製の冠形保持器であり、転がり軸受における転動体である玉を周方向等間隔に保持するものである。図1(a)に示すように、保持器1の外径面は、段差のない湾曲面である。保持器1は、ポケット4の部分で外径面と内径面とが連通している。
An example of the rolling bearing cage of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1(a) is a front view of an example of the cage of the present invention, and FIG. 1(b) is a perspective view thereof. The
図1(b)に示すように、保持器1は、環状の保持器本体2上に周方向に一定ピッチをおいて対向一対の保持爪3を形成し、その対向する各保持爪3を相互に接近する方向にわん曲させるとともに、その保持爪3間に転動体である玉を保持するポケット4を形成したものである。図1において隣接するポケット間には、これらポケットの外壁部同士を繋ぐ連結部5が設けられている。
As shown in FIG. 1B, the
本発明の保持器1は、円周方向に隣接するポケット間において、ポケット開口側およびポケット非開口側にそれぞれ、グリースを溜める第1溜め部6aおよび第2溜め部6bを有している。図1に示すように、第1溜め部6aは、ポケット開口側(軸方向一方側)および内径側が開放されており、外径側が第1壁部7aにより閉塞されている。第1壁部7aは、隣接するポケット4の縁に形成された相互に隣接する保持爪3の背面同士を繋ぎ、連結部5から軸方向に立ち上がるように設けられている。第1壁部7aは、保持器の外径面から突き出しておらず、その外周面は、略円筒状の保持器1の外径面の一部を形成している。第1溜め部6aは、保持器本体2における第1壁部7aと、ポケット間で相互に隣接する保持爪3と、連結部5とで囲まれてグリースを保持可能に設けられる。
The
また、第2溜め部6bは、ポケット非開口側(軸方向他方側)および内径側が開放されており、外径側が第2壁部7bにより閉塞されている。第2壁部7bの外周面は、第1壁部7aの外周面と連続しており、保持器1の外径面の一部を形成する。第2溜め部6bは、保持器本体2における第2壁部7bと、隣接するポケット4の球面状の外壁部4aと、連結部5とで囲まれてグリースを保持可能に設けられる。
The
ここで、従来の一般的な転がり軸受用保持器は、グリースを溜めることが可能なグリース溜め部が形成されていない。具体的には、図1の第1壁部7aのような、保持爪の背面同士を接続する壁部は設けられておらず、また、図1の第2溜め部6bのような、保持器の内径面から凹んだ凹部も設けられいない。これに対し、本発明の保持器1は、隣接するポケット間の外径側に壁部(第1壁部7a)を形成して第1溜め部6aを設けるとともに、内径面に凹部(第2溜め部6b)を設けている。このように、保持器の軸方向両側にグリースの溜め部を設けることで、軸受回転時に多くの量のグリースを溜めることができ、転動体(玉)の軌道面へのグリースの流動を減らすことができる。
Here, the conventional general rolling bearing cage does not have a grease reservoir capable of retaining grease. Specifically, a wall portion that connects the back surfaces of the holding claws, such as the first wall portion 7a in FIG. 1, is not provided, and a retainer such as the
保持器1の内径面から見ると、各溜め部6a、6bはそれぞれ、底部(第1壁部7a、第2壁部7b)を有する凹部となっている。軸受回転時には、各溜め部6a、6bにグリースを保持した状態で保持器1が回転し、遠心力によるグリースの飛散を防止することができる。
When viewed from the inner diameter surface of the
図2には、図1の保持器を内径側から見た展開図を示す。図2に示すように、ポケット4と第1溜め部6aは連通しておらず、また、ポケット4と第2溜め部6bは連通していない。そのため、グリースが各溜め部6a、6bから軌道面へ流出することを防止できる。また、周方向に隣接する第2溜め部6b同士は、互いに連通しておらず、ポケット4の外壁部4aに設けられた厚肉部4bによって仕切られている。本発明の保持器は、肉ぬすみ部ともいえる第2溜まり部6bを設けていることから、一般的な冠形保持器に比べて、遠心強度の低下が懸念されるが、厚肉部4bを設けることで、遠心強度の低下を抑えることができる。図2に示すように、厚肉部4bは、ポケット4の底部の背面側に設けられることが好ましい。
FIG. 2 shows a development view of the cage of FIG. 1 as viewed from the inner diameter side. As shown in FIG. 2, the
図3には、図1の保持器のポケット間における軸方向断面図(A−A’線断面図)を示す。図3に示すように、第1壁部7aは、保持器の軸方向外側に向かって縮径する縮径部8aを有する。縮径部8aによって、第1壁部7aの径方向厚みWaは、軸方向内側よりも軸方向外側の方が大きくなる。また、第2壁部7bは、縮径部8aとは反対側の軸方向外側に向かって縮径する縮径部8bを有する。縮径部8bにより、第2壁部7bの径方向厚みWbは、軸方向内側よりも軸方向外側の方が大きくなる。
FIG. 3 shows an axial cross-sectional view (cross-sectional view taken along the line AA′) of the cage of FIG. 1 between the pockets. As shown in FIG. 3, the first wall portion 7a has a diameter-reduced portion 8a whose diameter is reduced outward in the axial direction of the cage. The reduced diameter portion 8a, the radial thickness W a of the first wall portion 7a, axially outer becomes larger than the axially inner side. Further, the
図3に示すように、第1溜め部6aおよび第2溜め部6bは、軸方向において平板状の連結部5で仕切られている。この場合、保持器1の軸方向における第1壁部7aの高さHaが、保持器1の軸方向における第2壁部7bの高さHbよりも小さいことが好ましい。
As shown in FIG. 3, the
図3において、縮径部8aおよび縮径部8bは、軸方向に直交する面に対して連続的に傾斜した傾斜面である。図3に示すように、第1壁部7aの内周面を、径方向内側へ傾斜させるとともに、第2壁部7bの内周面を、径方向内側へ傾斜させている。上記傾斜面を設けない場合(例えば垂直面の場合)と比較して、グリースの溜め部に保持したグリースを遠心力で飛散することを防止し、グリースの攪拌抵抗を低下することができる。
In FIG. 3, the reduced diameter portion 8a and the reduced diameter portion 8b are inclined surfaces that are continuously inclined with respect to the surface orthogonal to the axial direction. As shown in FIG. 3, the inner peripheral surface of the first wall portion 7a is inclined radially inward, and the inner peripheral surface of the
縮径部8aの構造として、具体的には、軸方向に直交する面(図3では連結部5の表面)と第1壁部7aの内周面がなす角度θaが90°未満であり、好ましくは45°以上90°未満であり、より好ましくは60°以上90°未満であり、さらに好ましくは70°以上85°以下である。同様に、縮径部8bの構造として、具体的には、軸方向に直交する面(図3では連結部5の反対側の表面)と第2壁部7bの内周面がなす角度θbが90°未満であり、好ましくは45°以上90°未満であり、より好ましくは60°以上90°未満であり、さらに好ましくは70°以上85°以下である。縮径部8aと縮径部8bがいずれも傾斜面である場合、角度θaと角度θbの大小関係は特に限定されないが、角度θaと角度θbが同じであることが好ましい。
As the structure of the diameter-reduced portion 8a, specifically, an angle θ a formed by a surface orthogonal to the axial direction (the surface of the connecting
また、保持器1の遠心強度を確保しつつ、溜め部6a、6bの容積を大きくしてグリースの保持力を高めるため、厚みWaは、保持器の径方向厚みWの10〜50%の範囲であることが好ましい。より好ましくは、15〜40%の範囲である。厚みWbも、同様に、保持器の径方向厚みWの10〜50%の範囲であることが好ましく、15〜40%の範囲であることがより好ましい。また、図3に示すように、厚みWbの最大厚みは、厚みWaの最大厚みよりも大きいことがさらに好ましい。
Further, while ensuring the centrifugal strength of the
上述した図1における保持器1のA−A’線断面図の構成は、図3の構成に限らない。図3では、縮径部を、軸方向に直交する面に対して連続的に傾斜した傾斜面としたが、段階的(非連続)に縮径する形状としてもよい。この場合、壁部の内周面に軸方向外側に向かって縮径する段差を設けることができる。また、図3の構成では、第1壁部7aおよび第2壁部7bの両方に縮径部を設けたが、どちらか一方にのみ縮径部を設けた構成としてもよい。また、壁部の内周面は平面でも曲面でもよい。
The configuration of the cross-sectional view taken along the line A-A′ of the
また、第1溜め部6aを構成する各部の表面の少なくとも一面、つまり第1壁部7aの表面、隣接する保持爪3の背面、および連結部5の表面の少なくとも一面には、シボ加工、旋削目、研削目、放電加工目が形成されていることが好ましい。それにより、グリースの保持力を高めることができる。例えば、射出成形時の金型に予め、旋削目、研削目、放電加工目を設けておくことで、旋削目、研削目、放電加工目を形成することができる。また、保持器に旋削加工や研削加工を施すことでも得られる。また、シボ加工を実施することでシボ加工面を形成することもできる。特に、壁部における縮径部の表面に、旋削目、研削目、または放電加工目が形成されていることがより好ましい。なお、第2溜め部6bを構成する各部の表面についても同様である。
In addition, at least one surface of each of the parts forming the
図4には、保持器のポケット部の径方向断面図を示す。図4(b)の構成は、保持器1のポケット半径が玉14の半径よりも大きくなっている。つまり半径方向のポケット形状は保持する玉に対して半径Rが大きいので、ポケット面で玉14と接触する。これに対して、図4(a)の構成は、保持器1のポケット半径が玉14の半径よりも小さくなっている。つまり、半径方向のポケット形状は保持する玉に対して半径Rが小さいので、ポケット4のエッジ部4cで玉14と接触する。なお、図4に示すように、このエッジ部4cは、保持器1の内外径面に位置するエッジ部である。図4(a)の構成では、玉表面に付着したグリースをエッジ部4cで掻き取ることで、玉14とポケット4の隙間でのグリースせん断抵抗を低減できる。
FIG. 4 shows a radial cross-sectional view of the pocket portion of the cage. In the configuration of FIG. 4B, the pocket radius of the
本発明の保持器としては、非常に大きな低トルク効果が得られることから、上述した溜め部に加え、図4(a)の構成のようなグリース掻き取り部(エッジ部4c)の両方を兼ね備えることが好ましい。例えば、図4(b)の構成では、溜め部によりグリース攪拌抵抗は低減できても、玉表面にはグリースが常に付着した状態となり、ポケット間のせん断抵抗を削減することが困難である。一方、溜め部を有さずグリース掻き取り部を有する保持器では、ポケット間のせん断抵抗は削減できても、全体のグリースを保持できないため、攪拌抵抗は削減できない。また、グリース攪拌がある場合にはグリースせん断を小さくすることはできても影響をなくすことは難しい。グリースせん断がある場合も同様で、グリース攪拌の影響をなくすことは難しい。 Since the cage of the present invention can obtain a very large low torque effect, it has both a grease scraping portion (edge portion 4c) as shown in FIG. 4(a) in addition to the above-mentioned reservoir portion. It is preferable. For example, in the configuration of FIG. 4B, although the grease agitation resistance can be reduced by the reservoir, the grease is always attached to the ball surface, and it is difficult to reduce the shear resistance between the pockets. On the other hand, with a cage that does not have a reservoir and has a grease scraping portion, the shear resistance between the pockets can be reduced, but the grease cannot be retained as a whole, so the stirring resistance cannot be reduced. Further, when the grease is agitated, it is difficult to eliminate the influence even though the grease shear can be reduced. The same applies when there is grease shearing, and it is difficult to eliminate the effects of grease agitation.
そのため、溜め部に加え、グリースかきとり部(エッジ部4c)の両方の構造を持つ保持器は、保持器自体でグリースを捕まえながら、玉表面のグリースを掻き取れるため、グリースせん断、グリース攪拌ともに影響をなくすことができ、低トルク化に一層効果的である。この構成によれば、軸受の運転初期から極低トルクが得られ、その低トルク状態を長時間維持することができる。 Therefore, in addition to the reservoir, the cage that has both the grease scraping section (edge section 4c) scrapes off the grease on the ball surface while catching the grease with the cage itself, which affects both grease shearing and grease agitation. Can be eliminated, which is even more effective in reducing the torque. With this configuration, an extremely low torque can be obtained from the initial operation of the bearing, and the low torque state can be maintained for a long time.
本発明の保持器は樹脂材から形成される。樹脂材としては、射出成形が可能であり、保持器材料として十分な耐熱性や機械的強度を有するものであれば、任意のものを使用できる。例えば、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、ポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ナイロン66樹脂、ナイロン46樹脂、ナイロン6T樹脂、ナイロン9T樹脂などのポリアミド樹脂を樹脂母材とし、炭素繊維、ガラス繊維などの強化繊維と、他の添加剤を配合した樹脂組成物を使用できる。標準保持器に対してポケットのみ僅かに形状変更した金型を用いて射出成形することで、標準保持器とほぼ同様のコストで製造できる。 The cage of the present invention is made of a resin material. As the resin material, any material can be used as long as it can be injection-molded and has sufficient heat resistance and mechanical strength as a cage material. For example, a polyamide resin such as a polyether ether ketone (PEEK) resin, a polyphenylene sulfide (PPS) resin, a thermoplastic polyimide resin, a polyamideimide resin, a nylon 66 resin, a nylon 46 resin, a nylon 6T resin, or a nylon 9T resin is used as a resin base material. In addition, a resin composition containing reinforcing fibers such as carbon fibers and glass fibers and other additives can be used. By performing injection molding using a mold in which only the pocket is slightly changed in shape with respect to the standard cage, it can be manufactured at substantially the same cost as the standard cage.
本発明の転がり軸受の一例を図5に基づいて説明する。図5は、本発明の転がり軸受として本発明の冠形保持器を組み込んだ深溝玉軸受の一部断面図である。図5に示すように、転がり軸受11は、外周面に軌道面12aを有する内輪12と、内周面に軌道面13aを有する外輪13とが同心に配置される。内輪の軌道面12aと外輪の軌道面13aとの間に複数個の転動体である玉14が介在して配置される。この複数個の玉14が、冠形の保持器15のポケットに保持される。保持器15の形態は、図1や図2に示すとおり(保持器1)である。また、転がり軸受11は、内・外輪の軸方向両端開口部に設けられた環状のシール部材16を備え、内輪12と外輪13と保持器15とシール部材16とで構成される軸受内空間に封入されたグリース17によって潤滑される。
An example of the rolling bearing of the present invention will be described based on FIG. FIG. 5 is a partial cross-sectional view of a deep groove ball bearing incorporating the crown cage of the present invention as the rolling bearing of the present invention. As shown in FIG. 5, in the rolling bearing 11, an
本発明の転がり軸受は、グリースで潤滑される。グリースは軸受内空間に封入され、軌道面などに介在して潤滑がなされる。グリースを構成する基油としては、鉱油や合成油など、通常、転がり軸受に用いられるものであれば特に制限なく用いることができる。また、グリースを構成する増ちょう剤としても、金属石けんやウレア化合物など、通常、転がり軸受に用いられるものであれば特に制限なく用いることができる。 The rolling bearing of the present invention is lubricated with grease. The grease is sealed in the bearing internal space and is intervened on the raceway surface or the like for lubrication. As the base oil constituting the grease, mineral oil, synthetic oil or the like can be used without particular limitation as long as it is usually used for rolling bearings. Further, as the thickener constituting the grease, any thickener commonly used for rolling bearings such as metallic soap and urea compounds can be used without particular limitation.
グリースの封入量は、所望の潤滑特性を確保できる範囲であれば特に限定されないが、軸受内空間における静止空間体積の50%〜100%(体積比率)程度とすることが好ましい。本発明の転がり軸受は、上述したように、グリースの溜まり部(第1溜まり部および第2溜まり部)を設けることで、グリース溜まり量を大きくできるので、グリースの封入量が多い条件に好適であり、グリース封入量を静止空間体積の65%〜100%とすることがより好ましい。ここで、静止空間体積とは、内輪と外輪とシール部材の空間体積における軸受回転時に転動体および保持器が通過しない空間の体積である。さらに、図4の構成も組み合わせることで、保持器ポケットのエッジ部により、玉表面のグリースが掻き取られ、グリースのせん断抵抗の低減も図れ、グリース封入量を上記範囲として長寿命化を図りつつ、回転トルクの低減が図れる。 The amount of grease enclosed is not particularly limited as long as the desired lubrication characteristics can be secured, but it is preferably about 50% to 100% (volume ratio) of the static space volume in the bearing internal space. As described above, the rolling bearing of the present invention can increase the amount of grease accumulated by providing the grease reservoirs (first reservoir and second reservoir), and is therefore suitable for conditions in which a large amount of grease is enclosed. Therefore, it is more preferable that the amount of grease enclosed is 65% to 100% of the volume of the stationary space. Here, the stationary space volume is the volume of the space in which the rolling elements and the cage do not pass during bearing rotation in the space volume of the inner ring, the outer ring and the seal member. Furthermore, by combining the configuration of FIG. 4, the grease on the ball surface is scraped off by the edge portion of the cage pocket, and the shearing resistance of the grease can be reduced. Therefore, the rotation torque can be reduced.
本発明の転がり軸受は、冠形保持器を用いる形式の軸受であればよく、図1の形態(深溝玉軸受)に限定されるものではない。また、これらの転がり軸受に対して、シール部材の有無は問わず適用できる。 The rolling bearing of the present invention is not limited to the form of FIG. 1 (deep groove ball bearing) as long as it is a type of bearing that uses a crown type cage. Further, it is possible to apply these rolling bearings with or without a seal member.
以上のように、本発明の保持器は、周方向に隣接するポケット間において、保持爪間の外径側に壁(第1壁部)を設けるとともに、保持器の非開口側に凹み(第2溜め部)を設けたものであり、保持爪間の外径側壁の内径、もしくは非開口側凹みの保持器中心軸と対向する面が、軸受の幅中心側から側面に向かって縮径する縮径部を有するので、軸受回転時に遠心力によるグリース溜め部からのグリースの飛散を防止し、グリースの攪拌抵抗やせん断抵抗の低減を好適に図ることができる。 As described above, in the cage of the present invention, the wall (first wall portion) is provided on the outer diameter side between the holding claws between the pockets adjacent to each other in the circumferential direction, and the recess (the first wall portion) is formed on the non-opening side of the cage. (2 reservoir) is provided, and the inner diameter of the outer diameter side wall between the holding claws or the surface of the non-opening side recess facing the center axis of the retainer decreases from the width center side of the bearing toward the side surface. Since the reduced diameter portion is provided, it is possible to prevent the grease from scattering from the grease storage portion due to centrifugal force when the bearing is rotated, and it is possible to suitably reduce the stirring resistance and shear resistance of the grease.
本発明の転がり軸受用保持器は、グリースやシールなどを変更することなく、比較的簡易な構造で、転がり軸受の回転トルクの低減を図り得るので、種々の用途における転がり軸受用の樹脂製冠形保持器として広く利用できる。特に、グリースの保持力に優れ、攪拌抵抗を好適に低下させることから、グリース封入量が多い転がり軸受の保持器として好適に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The cage for rolling bearings of the present invention has a relatively simple structure and can reduce the rotational torque of rolling bearings without changing grease or seals. Widely used as a shape retainer. In particular, since it has excellent grease holding power and suitably reduces stirring resistance, it can be suitably used as a cage for rolling bearings having a large amount of grease filled therein.
1 保持器(転がり軸受用保持器)
2 保持器本体
3 保持爪
4 ポケット
4a 外壁部
4b 厚肉部
5 連結部
6a 第1溜め部
6b 第2溜め部
7a 第1壁部
7b 第2壁部
8a 縮径部
8b 縮径部
11 転がり軸受
12 内輪
13 外輪
14 玉(転動体)
15 保持器
16 シール部材
17 グリース
1 Cage (roller bearing cage)
2 Cage
15
Claims (6)
該保持器は、環状の保持器本体上に、軸方向一方側に開口した複数のポケットを備え、前記ポケットで玉を転動自在に保持する冠形保持器であり、
前記保持器は、周方向に隣接する前記ポケット間において、ポケット開口側およびポケット非開口側にそれぞれ、グリースを溜める第1溜め部および第2溜め部を有しており、
前記第1溜め部は、内径側が開放され外径側が第1壁部により閉塞され、前記第2溜め部は、内径側が開放され外径側が第2壁部により閉塞されており、
前記第1壁部および前記第2壁部の少なくとも一方は、前記保持器の軸方向外側に向かって縮径する縮径部を有することを特徴とする転がり軸受用保持器。 A cage for rolling bearings made of resin,
The cage is a crown-shaped cage that has a plurality of pockets opened on one side in the axial direction on an annular cage body, and retains balls rotatably in the pockets.
The cage has a first reservoir part and a second reservoir part for retaining grease between the pockets adjacent to each other in the circumferential direction on the pocket opening side and the pocket non-opening side, respectively.
The inner diameter side of the first reservoir is opened and the outer diameter side is closed by the first wall portion, and the second reservoir portion is opened on the inner diameter side and the outer diameter side is closed by the second wall portion,
At least one of the first wall portion and the second wall portion has a reduced diameter portion that reduces in diameter toward the outside in the axial direction of the retainer, the rolling bearing retainer.
前記保持器の軸方向における前記第1壁部の高さが、前記保持器の軸方向における前記第2壁部の高さよりも小さいことを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項記載の転がり軸受用保持器。 Between adjacent pockets, a connecting portion that connects the outer wall portions of the adjacent pockets is provided, and the connecting portion separates the first reservoir portion and the second reservoir portion,
5. The height of the first wall portion in the axial direction of the cage is smaller than the height of the second wall portion in the axial direction of the cage, any one of claims 1 to 4. The cage for rolling bearing according to item 1.
前記保持器が、請求項1から請求項5までのいずれか1項記載の転がり軸受用保持器であり、
前記転がり軸受のグリース封入量が前記軸受内空間の静止空間体積の65%〜100%であることを特徴とする転がり軸受。 A rolling bearing comprising an inner ring and an outer ring, balls which are a plurality of rolling elements interposed between the inner ring and the outer ring, a cage for holding the balls, and a grease filled in a bearing inner space. There
The cage is a cage for rolling bearings according to any one of claims 1 to 5,
The rolling bearing is characterized in that the amount of grease filled in the rolling bearing is 65% to 100% of the static space volume of the bearing inner space.
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- 2019-02-08 JP JP2019022042A patent/JP2020128786A/en active Pending
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