JP2021095967A - 保持器及び転がり軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】グリースの漏洩を長期にわたり防止する。【解決手段】保持器５は、環状に構成されるとともに軸方向における一端部７ａと他端部７ｂとを有する本体部７と、本体部７の一端部７ａ側に形成されるとともに玉４を保持可能なポケット８と、ポケット８に連通するとともにグリースを収容可能な凹部１１と、を備える。凹部１１は、ポケット８に連通する第一開口部１２と、第一開口部１２に連通するとともにグリースを収容する収容部１４とを備える。本体部７は、収容部１４に収容されたグリースの半径方向内方への移動を阻止する壁部１０を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、転がり軸受用の保持器及び当該保持器を備える転がり軸受に関する。

一般的な転がり軸受の例として、外径面に軌道面を有する内輪と、内径面に軌道面を有する外輪と、内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に配される複数の玉と、玉を保持する複数のポケットを有する保持器と、内輪と外輪との間に形成される環状空間を密封する接触式のシール部材と、を備えた玉軸受が挙げられる。

この玉軸受の内部には、潤滑剤が封入される。潤滑剤としては、メンテナンス性に優れ、シール部材の簡素化が可能である等の利点から、グリースが多用される。このグリースがシール部材から漏洩すると、玉軸受の短寿命の原因となることから、適切な防止措置を講ずる必要がある。

例えば特許文献１に開示される玉軸受では、保持器におけるポケットの内面に、保持器内径側のポケット開口縁から保持器の外径側へ延びる凹部（凹み部）を形成することで、玉に付着しているグリースを保持器の内径面が掻き取る量を減少させている。この玉軸受は、保持器におより掻き取られるグリースの量を低減することで、内輪の外径面へのグリースの付着を防止し、グリースの漏れを防止する。

特開２００９−２５７５７９号公報

しかしながら、従来の保持器のように、各ポケットの内面に凹部を設けた場合であっても、運転時間の経過とともに当該保持器の内径面と内輪の外径面との間にグリースが徐々に堆積していくため、グリースの漏洩を招くおそれがある。

本発明は上記の事情に鑑みて為されたものであり、グリースの漏洩を長期にわたり防止することを技術的課題とする。

本発明は上記の課題を解決するためのものであり、環状に構成されるとともに軸方向における一端部と他端部とを有する本体部と、前記本体部の前記一端部側に形成されるとともに玉を保持可能なポケットと、前記ポケットに連通するとともにグリースを収容可能な凹部と、を備える保持器において、前記凹部は、前記ポケットに連通する第一開口部と、前記第一開口部に連通するとともに前記グリースを収容する収容部と、を備え、前記本体部は、前記収容部に収容された前記グリースの半径方向内方への移動を阻止する壁部を備えることを特徴する。

かかる構成によれば、玉とポケットに供給されるグリースは、ポケットに連通する凹部の第一開口部から収容部へと移動する。収容部に進入したグリースは、壁部によって半径方向内方（内径側）への移動が阻止され、収容部内に堆積する。これにより、保持器が組み込まれた転がり軸受では、保持器の半径方向内方に位置する内輪側へのグリースの移動が阻止されるため、内輪側のシール部分からのグリースの漏洩が長期にわたり防止される。

上記構成の保持器において、前記凹部は、前記収容部に収容された前記グリースを前記本体部の前記他端部側に排出する第二開口部を備えてもよい。

かかる構成によれば、収容部の容量を超えるグリースが第一開口部から収容部に進入した場合であっても、第二開口部によってグリースの一部を本体部の他端部側に排出できる。これにより、保持器が組み込まれた転がり軸受は、より長期にわたってグリースの漏洩を防止できる。

上記構成の保持器において、前記本体部は、内径面と、外径面とを備え、前記凹部は、前記収容部に収容された前記グリースを前記本体部の前記外径面側に排出する第三開口部を備えてもよい。

上記構成の保持器において、前記ポケットは、前記玉を保持する爪部を備えてもよい。

上記構成の保持器において、前記ポケットは、前記爪部を支持する基部を備え、前記基部は、前記本体部の前記内径面に対応する内径面を備え、前記本体部の前記内径面の曲率半径が、前記基部の前記内径面の曲率半径よりも小さく設定されてもよい。これにより、本体部の強度を高め、保持器を変形及び破損し難い構造にできる。

本発明に係る転がり軸受は、上記の課題を解決するためのものであり、内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に配される玉と、前記内輪と前記外輪との間の空間を閉塞するシール部材と、上記いずれかの構成を有する保持器と、を備えることを特徴とする。保持器における凹部及び壁部の機能により、転がり軸受は、長期にわたってグリースの漏洩を防止できる。

本発明によれば、グリースの漏洩を長期にわたって防止できる。

第一実施形態に係る転がり軸受を示す断面図である。 保持器の斜視図である。 保持器の平面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ矢視線に係る断面図である。 第二実施形態に係る保持器の斜視図である。 保持器の断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。図１乃至図４は、本発明に係る転がり軸受の第一実施形態を示す。

本実施形態では、転がり軸受として玉軸受を例示する。図１に示すように、転がり軸受１は、内輪２と、外輪３と、内輪２と外輪３との間に配される複数の玉４と、玉４を保持する保持器５と、内輪２と外輪３との間の環状空間を閉塞するシール部材６と、を備える。

内輪２は、その外径面２ａに、転動体としての玉４が係合する軌道面２ｂと、シール部材６の一部が係合するシール溝２ｃとを備える。外輪３は、その内径面３ａに、玉４が係合する軌道面３ｂと、シール部材６の他の一部が取り付けられる係止溝３ｃとを備える。

保持器５は、例えば耐摩耗性や耐焼き付き性等に優れた樹脂により構成される。保持器５は、例えば射出成形、切削加工等により冠形状に構成される。図２乃至図４に示すように、保持器５は、環状に構成される本体部７と、本体部７と一体に構成されるとともに、玉４を保持する複数のポケット８とを備える。

本体部７は、軸方向における一端部７ａ及び他端部７ｂと、半径方向外方（外径側）に配される第一壁部９と、半径方向内方（内径側）に配される第二壁部１０と、ポケット８に連通するとともにグリースを収容可能な凹部１１と、を備える。

第一壁部９と第二壁部１０は、半径方向に間隔をおいて配されるとともに、ポケット８の一部によって相互に連結されている。第一壁部９及び第二壁部１０は、所定の厚さｔ１，ｔ２（図４参照）を有する板状に構成される。

第一壁部９は、外輪３の内径面３ａに対向する外径面９ａと、第二壁部１０に対向する内径面９ｂとを有する。第二壁部１０は、第一壁部９の内径面９ｂに対向する外径面１０ａと、内輪２の外径面２ａに対向する内径面１０ｂとを有する。第二壁部１０は、凹部１１に収容されるグリースが内径側に移動することを阻止する機能を有する。

なお、第一壁部９と第二壁部１０とは一体に構成されることから、以下の説明では、第一壁部９の外径面９ａを「本体部の外径面」といい、第二壁部１０の内径面１０ｂを「本体部の内径面」という場合がある。

凹部１１は、ポケット８に連通する第一開口部１２と、本体部７の軸方向の他端部７ｂ側に形成される第二開口部１３と、第一開口部１２と第二開口部１３とを繋ぐとともにグリースを収容する収容部１４を備える。

第一開口部１２は、第一縁部１２ａと、第二縁部１２ｂと、第三縁部１２ｃとを有する。第一縁部１２ａと第二縁部１２ｂとは所定の間隔をおいて離間されており、半径方向に延びる直線状又は曲線状の縁部である。第三縁部１２ｃは、第一縁部１２ａと第二縁部１２ｂと繋ぐ直線状又は曲線状の縁部である。第一開口部１２は、第三縁部１２ｃに対向する縁部を備えておらず、内径側が開口する形状を有する。

第二開口部１３は、第一開口部１２を通じて収容部１４に収容されるグリースを本体部７の他端部７ｂ側に排出するように構成される。収容部１４は、本体部７における第一壁部９の内径面９ｂと第二壁部１０の外径面１０ａとの間に形成される空間である。収容部１４は、第一開口部１２から進入したグリースを本体部７の他端部７ｂ側の第二開口部１３へと移動させる通路としても機能する。

ポケット８は、本体部７の一端部７ａ側に突出するように形成されている。ポケット８は、本体部７の周方向において対向する一対の爪部１５ａ，１５ｂと、底部１６と、爪部１５ａ，１５ｂと底部１６とを繋ぐ連結部１７と、を備える。

各ポケット８における一対の爪部１５ａ，１５ｂは、その先端部同士が所定の間隔をおいて離間し、開口した構成を有する。爪部１５ａ，１５ｂは、玉４に接触する保持面１８を有する。保持面１８は、所定の曲率半径を有する曲面により構成される。

爪部１５ａ，１５ｂは、本体部７の第一壁部９と一体に構成される基部１９の一部に形成されている。基部１９は、第一壁部９の内径面９ｂから内径側に突出する。各基部１９は、周方向において隣り合う二つのポケット８において、一方のポケット８における一つの爪部１５ａと、他方のポケット８における一つの爪部１５ｂとを一体に有する。

基部１９は、軸方向に面する第一端面１９ａ及び第二端面１９ｂと、本体部７の内径面１０ｂに対応する内径面１９ｃとを有する。

第一端面１９ａは、軸方向の一方側に面し、第二端面１９ｂは、軸方向の他方側に面する。第一端面１９ａには、ポケット８の爪部１５ａ，１５ｂが形成されている。第二端面１９ｂは、第一開口部１２から収容部１４に進入しようとするグリースが爪部１５ａ，１５ｂ側に移動することを阻止する面である。

図３に示すように、基部１９の内径面１９ｃは、第二壁部１０の内径面１０ｂよりも外径側に位置する。この内径面１９ｃの曲率半径Ｒ２は、第一壁部９の内径面９ｂの曲率半径Ｒ１よりも小さく（Ｒ１＞Ｒ２）、第二壁部１０の内径面１０ｂの曲率半径Ｒ３よりも大きい（Ｒ２＞Ｒ３）。換言すると、第二壁部１０の内径面１０ｂの曲率半径Ｒ３を基部１９の内径面１９ｃの曲率半径Ｒ２よりも小さく設定することで、本体部７の強度を高め、保持器５を変形及び破損し難い構造としている。

底部１６は、本体部７の第一壁部９と第二壁部１０とを繋ぐ連結部として機能する。底部１６の周方向における長さ寸法Ｌ１（図３参照）は、第一壁部９及び第二壁部１０の厚さ寸法ｔ１，ｔ２よりも大きく設定されている。また、底部１６の半径方向における長さ寸法Ｌ２（図３参照）は、第一壁部９及び第二壁部１０の厚さ寸法ｔ１，ｔ２よりも大きく設定されている。底部１６は、保持器５に作用する遠心力による応力集中を受けるため、保持器５の強度に大きく影響を与える部位である。このため、底部１６を上記の寸法関係に設定することで、保持器５を応力集中に耐え得る高強度なものとすることができる。

図３及び図４に示すように、底部１６は、軸方向の一方側に面するとともに玉４を支持する底面１６ａと、一対の側面１６ｂと、底面１６ａの反対側に形成される端面１６ｃと、を有する。

底面１６ａは、連結部１７と一体に構成される。底面１６ａは、所定の曲率半径を有する曲面により構成される。側面１６ｂは、第一壁部９及び第二壁部１０とともに凹部１１の収容部１４の一部として構成される。すなわち、側面１６ｂは、第一壁部９の内径面９ｂ及び第二壁部１０の外径面１０ａとともに、収容部１４を区画する面である。端面１６ｃは、本体部７の軸方向の他端部７ｂ側に形成される。

連結部１７は、各爪部１５ａ，１５ｂの保持面１８と、底部１６の底面１６ａとを連続的（曲面状）に連結する。連結部１７は、所定の曲率半径を有する曲面により構成される。連結部１７の半径方向における幅寸法は、第一壁部９の厚さ寸法ｔ１と等しい。

図１に示すように、シール部材６は、環状の芯金２０と、この芯金２０に一体に固着された環状の弾性部材２１とを備える。弾性部材２１の外周縁部２１ａは、外輪３の係止溝３ｃに嵌合している。弾性部材２１の内周縁部２１ｂは、内輪２のシール溝２ｃに摺接するシールリップとして構成される。

以下、上記構成の転がり軸受１の作用について説明する。転がり軸受１が組付けられた装置の運転時において、内輪２と外輪３とが相対的に回転すると、玉４及びポケット８に供給されるグリースは、その一部が凹部１１の第一開口部１２に係る第一縁部１２ａ及び第二縁部１２ｂによって掻き取られる。掻き取られたグリースは、第一開口部１２から収容部１４に進入し、当該収容部１４内に堆積する。

この場合において、本体部７の第一壁部９は、収容部１４内に堆積するグリースの外径側への移動を阻止する。また、第二壁部１０は、収容部１４内に堆積するグリースの内径側への移動を阻止する。

収容部１４の容量を超える量のグリースが収容部１４に進入すると、当該グリースの一部が第二開口部１３から本体部７の他端部７ｂ側に排出される。排出されたグリースは、シール部材６のシールリップ２１ｂから離れた位置で堆積する。

以上説明した本実施形態に係る転がり軸受１及び保持器５によれば、収容部１４に収容されているグリースの内径側への移動を第二壁部１０によって阻止し、収容部１４内のグリースを第二開口部１３から本体部７の他端部７ｂ側へと排出することで、当該グリースがシール部材６のシールリップ２１ｂ側に移動及び堆積することを防止できる。これにより、転がり軸受１は、長期にわたってグリースの漏洩を防止できる。

図５及び図６は、本発明の第二実施形態に係る保持器を示す。本実施形態に係る保持器５の凹部１１は、第一開口部１２及び第二開口部１３の他、本体部７の第一壁部９に形成される第三開口部２２を備える。

第三開口部２２は、第二開口部１３及び収容部１４に連通する。第三開口部２２は、軸方向に沿って延びる第一縁部２２ａ及び第二縁部２２ｂと、第一縁部２２ａと第二縁部２２ｂとを繋ぐ第三縁部２２ｃと、を備える。第一縁部２２ａと第二縁部２２ｂは、本体部７の周方向で所定の間隔をおいて形成される直線状又は曲線状の縁部である。第三縁部２２ｃは、周方向に沿って形成される直線状又は曲線状の縁部である。第三開口部２２は、第三縁部２２ｃに対向する縁部を備えていない。これにより、第三開口部２２は、本体部７の半径方向のみならず、本体部７の他端部７ｂ側にも開口している。

本実施形態に係る保持器５を有する転がり軸受１では、凹部１１の第一開口部１２から収容部１４に収容されたグリースを第二開口部１３から本体部７の軸方向の他端部７ｂ側に排出でき、かつ、第三開口部２２から本体部７の外径面９ａ側に排出できる。これにより、転がり軸受１は、グリースの封入量が多い場合であっても長期にわたり当該グリースの漏洩を防止できる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

１ 転がり軸受
２ 内輪
３ 外輪
４ 玉
５ 保持器
６ シール部材
７ 本体部
７ａ 本体部の一端部
７ｂ 本体部の他端部
８ ポケット
９ａ 本体部の外径面
１０ 第二壁部
１０ｂ 本体部の内径面
１１ 凹部
１２ 第一開口部
１３ 第二開口部
１４ 収容部
１５ａ 爪部
１５ｂ 爪部
１９ 基部
１９ｃ 基部の内径面
２２ 第三開口部

Claims (6)

1. 環状に構成されるとともに軸方向における一端部と他端部とを有する本体部と、前記本体部の前記一端部側に形成されるとともに玉を保持可能なポケットと、前記ポケットに連通するとともにグリースを収容可能な凹部と、を備える保持器において、
   前記凹部は、前記ポケットに連通する第一開口部と、前記第一開口部に連通するとともに前記グリースを収容する収容部と、を備え、
   前記本体部は、前記収容部に収容された前記グリースの半径方向内方への移動を阻止する壁部を備えることを特徴する保持器。
2. 前記凹部は、前記収容部に収容された前記グリースを前記本体部の前記他端部側に排出する第二開口部を備える請求項１に記載の保持器。
3. 前記本体部は、内径面と、外径面とを備え、
   前記凹部は、前記収容部に収容された前記グリースを前記本体部の前記外径面側に排出する第三開口部を備える請求項２に記載の保持器。
4. 前記ポケットは、前記玉を保持する爪部を備える請求項１から３のいずれか一項に記載の保持器。
5. 前記ポケットは、前記爪部を支持する基部を備え、
   前記基部は、前記本体部の前記内径面に対応する内径面を備え、
   前記本体部の前記内径面の曲率半径が、前記基部の前記内径面の曲率半径よりも小さく設定される請求項４に記載の保持器。
6. 内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に配される玉と、前記内輪と前記外輪との間の空間を閉塞するシール部材と、請求項１から５のいずれか一項に記載の保持器と、を備えることを特徴とする転がり軸受。
   

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