JP2022191885A - ball bearing - Google Patents

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護 遠山
Mamoru Toyama
康裕 大宮
Yasuhiro Omiya
範和 佐藤
Norikazu Sato
滋 堀田
Shigeru Hotta
みちる 廣瀬
Michiru Hirose
高晃 鬼塚
Takaaki Onizuka
佳男 立石
Yoshio Tateishi
賢一 長谷川
Kenichi Hasegawa
拓矢 戸田
Takuya Toda
駒次 西村
Gomaji Nishimura
祐也 山本
Yuya Yamamoto
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Toyota Central R&D Labs Inc
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Abstract

To provide a rolling bearing which can suppress shortage of oil on a rolling surface and can suppress seizure or abrasion even at high-speed rotation.SOLUTION: A ball bearing 20 includes an outer ring 21 having an outside raceway 21a formed on a radial inside surface, an inner ring 22 having an inside raceway 22a formed on a radial outside surface, a plurality of balls 23 disposed between the outside raceway 21a and the inside raceway 22a, and an annular retainer 25 having a plurality of pockets 24 for retaining the balls 23 so as to be rolled at intervals in a circumferential direction. The outer ring 21 and the inner ring 22 are relatively rotatable around a central axis. A protrusion 26 protruding in a radial direction is formed on at least one of an outer peripheral surface and an inner peripheral surface of the retainer 25, and the protrusion 26 guides oil to a rolling surface of the ball 23 by rotation of the retainer 25.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、玉軸受に関する。 The present invention relates to ball bearings.

特許文献1には、転がり軸受の転動体を転動可能に保持する保持器を樹脂組成物で形成し、転動体が摺接する保持器の摺接面にディンプルを散在するように形成して保油性を持たせた玉軸受が開示されている。 In Patent Document 1, a retainer that retains the rolling elements of a rolling bearing so as to be able to roll is formed of a resin composition, and dimples are formed scatteredly on the sliding contact surface of the retainer with which the rolling elements are in sliding contact. An oily ball bearing is disclosed.

特開2008-144777号公報JP 2008-144777 A

特許文献1には、転動体が摺接する保持器の摺接面にディンプルにより油だまりを設けることによって保油性を向上して、高速回転時の油膜切れを抑制する方策が提示されている。しかしながら、そもそも軸受を高速で回転させることによって、転動体が外輪や内輪の軌道面に転がり接触する転動面へのオイルの流入が極めて少なくなれば、特許文献1に提示されている方策により保持器の摺接面の保油性を向上しても、転動面における油量不足を抑制できなくなる可能性がある。 Japanese Patent Laid-Open No. 2004-100000 proposes a measure for improving oil retention by providing an oil reservoir with dimples on the sliding contact surface of a retainer on which the rolling elements are in sliding contact, thereby suppressing oil film depletion during high-speed rotation. However, by rotating the bearing at high speed in the first place, if the amount of oil flowing into the rolling contact surface where the rolling elements roll and contact the raceway surfaces of the outer ring and the inner ring becomes extremely small, the measures proposed in Patent Document 1 can be used to retain the oil. Even if the oil retaining property of the sliding contact surface of the container is improved, it may not be possible to suppress the shortage of oil on the rolling surface.

そこで、高速で回転する玉軸受の内部の潤滑状態を可視化できる試験機を製作し、従来技術の玉軸受を高速で回転させた場合の玉軸受内部の潤滑状態を観察した。評価試験に用いた玉軸受1は、型式6808に相当する形状で、外輪2のみ石英製とした可視化軸受である。玉軸受1の全体の構成を図11及び図12に示す。図12は、図11におけるA-A線断面図である。図11及び図12に示すように、玉軸受1は、透明な石英製の外輪2と、鋼材製の内輪3と、転動体である鋼球4と、鋼球4を周方向に間隔を空けて転動可能に保持する保持器5とを備える。 Therefore, we created a tester that can visualize the state of lubrication inside a ball bearing that rotates at high speed, and observed the state of lubrication inside the ball bearing when rotating a conventional ball bearing at high speed. The ball bearing 1 used in the evaluation test has a shape corresponding to type 6808, and is a visualization bearing in which only the outer ring 2 is made of quartz. The overall structure of the ball bearing 1 is shown in FIGS. 11 and 12. FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 11. FIG. As shown in FIGS. 11 and 12, the ball bearing 1 includes an outer ring 2 made of transparent quartz, an inner ring 3 made of steel, steel balls 4 as rolling elements, and the steel balls 4 spaced apart in the circumferential direction. and a retainer 5 that holds it so that it can roll.

保持器5の形状を、図13、図14及び図15に示す。図14は、図13におけるB-B線断面図であり、図15は、図13におけるC-C線断面図である。なお、保持器5の形状を明確に示すために、図14では、保持器5のみの断面と鋼球4を示している。保持器5には、鋼球4を転動可能に保持するポケット6が軸方向一方側に形成されており、ポケット6は片側が開放した形状となっている。そして、保持器5の軸方向他方側の側面7は平坦となっている。なお、保持器の側面7には、軸方向に貫通する油通穴は形成されていない。 The shape of the retainer 5 is shown in FIGS. 13, 14 and 15. FIG. 14 is a sectional view taken along line BB in FIG. 13, and FIG. 15 is a sectional view taken along line CC in FIG. In order to clearly show the shape of the cage 5, only the cross section of the cage 5 and the steel balls 4 are shown in FIG. The retainer 5 has a pocket 6 formed on one side in the axial direction for holding the steel ball 4 in a rollable manner, and the pocket 6 is open on one side. A side surface 7 on the other side in the axial direction of the retainer 5 is flat. In addition, an oil passage hole penetrating in the axial direction is not formed in the side surface 7 of the retainer.

評価試験に用いた試験機の概略を図16に示す。水平方向に延びる回転軸8は2つの軸支持軸受9によって回転可能に支持され、モータ10によって回転される。回転軸8は玉軸受1の内輪3の内側に挿入されて固定されており、内輪3は回転軸8と一体となって回転する。玉軸受1の外輪2はハウジング11の内部に固定されている。玉軸受1の上方にはカメラ12が配置され、ハウジング11には玉軸受1の上方に観察用穴13が形成されているため、カメラ12は外輪2の最頂部を上方から撮影することができる。 FIG. 16 shows an outline of the testing machine used for the evaluation test. A horizontally extending rotary shaft 8 is rotatably supported by two shaft support bearings 9 and rotated by a motor 10 . The rotating shaft 8 is inserted and fixed inside the inner ring 3 of the ball bearing 1 , and the inner ring 3 rotates together with the rotating shaft 8 . The outer ring 2 of the ball bearing 1 is fixed inside the housing 11 . A camera 12 is arranged above the ball bearing 1, and an observation hole 13 is formed in the housing 11 above the ball bearing 1, so that the camera 12 can photograph the top of the outer ring 2 from above. .

給油ノズル14は外輪2の最頂部と内輪3の間にオイルを供給し、玉軸受1より下方でハウジング11内に貯まったオイルは、オイルポンプ15によって回収されて循環する。オイルには、市販のATF(Automatic Transmission Fluid)であるトヨタオートフルードWSに蛍光剤であるクマリン-6を混入させたものを用いて、蛍光法によって油量分布を観察した。励起光には、波長405nmのLEDフラッシュ照明を用いた。 An oil supply nozzle 14 supplies oil between the top portion of the outer ring 2 and the inner ring 3, and the oil accumulated in the housing 11 below the ball bearing 1 is recovered by an oil pump 15 and circulated. Toyota Auto Fluid WS, which is commercially available ATF (Automatic Transmission Fluid), mixed with coumarin-6, which is a fluorescent agent, was used as the oil, and the oil amount distribution was observed by a fluorescence method. An LED flash illumination with a wavelength of 405 nm was used as excitation light.

図17は玉軸受1の上面図である。外輪2が透明な石英製であるため、玉軸受1を上方から見ると、内輪3の軌道面3aや鋼球4の位置も確認することができる。図13の破線で囲まれた領域がカメラ12による観察領域である。観察領域は視野23.6mm×17.7mmである。LEDフラッシュ照明の1回発光あたりの時間を3μsecとして、その発光をカメラ12のフレームノート40fpsに合わせて照射することで、回転している玉軸受1の内部のオイル分布を観察した。玉軸受1への供給油量を100ml/minで一定として、玉軸受1に上方から付与したラジアル荷重も300Nで一定として、軸回転速度を約2000rpmと約20000rpmに変えて観察した。 17 is a top view of the ball bearing 1. FIG. Since the outer ring 2 is made of transparent quartz, when the ball bearing 1 is viewed from above, the raceway surface 3a of the inner ring 3 and the positions of the steel balls 4 can also be confirmed. An area surrounded by a dashed line in FIG. 13 is an observation area of the camera 12. In FIG. The observation area has a field of view of 23.6 mm×17.7 mm. The oil distribution inside the rotating ball bearing 1 was observed by setting the time per light emission of the LED flash illumination to 3 μsec and irradiating the light emission in accordance with the frame note of 40 fps of the camera 12 . The amount of oil supplied to the ball bearing 1 was constant at 100 ml/min, the radial load applied to the ball bearing 1 from above was also constant at 300 N, and the shaft rotation speed was changed between about 2000 rpm and about 20000 rpm for observation.

転動面周辺の油量分布の観察結果を模式的に図18及び図19に示す。図18が軸回転速度を約2000rpm(厳密には1910rpm)とした場合の観察結果であり、図19が軸回転速度を約20000rpm(厳密には20200rpm)とした場合の観察結果である。図18及び図19は、鋼球4の位置を実線で、鋼球4の中心線を一点鎖線で、保持器5の位置を二点鎖線で記載している。鋼球4は、図18及び図19の右側に向かって公転している。図18及び図19には、給油ノズル14も描かれている。図18及び図19では、オイルが多く存在する領域ほど濃い灰色で示しており、白い部分にはオイルがほとんど存在していなかったことを示す。 18 and 19 schematically show the observation results of the oil amount distribution around the rolling surface. FIG. 18 shows the observation results when the shaft rotation speed is about 2000 rpm (strictly 1910 rpm), and FIG. 19 shows the observation results when the shaft rotation speed is about 20000 rpm (strictly 20200 rpm). 18 and 19, the positions of the steel balls 4 are indicated by solid lines, the center lines of the steel balls 4 by one-dot chain lines, and the positions of the retainer 5 by two-dot chain lines. The steel ball 4 revolves toward the right side in FIGS. 18 and 19. FIG. The refueling nozzle 14 is also depicted in FIGS. 18 and 19 . In FIGS. 18 and 19, areas where a large amount of oil is present are shown in darker gray, and white areas indicate that almost no oil was present.

図18に示すように、軸回転速度が約2000rpmの低回転条件では、鋼球4の出口側(図18における鋼球4より左側)の付近を除いて全般的にオイルが充満していた。鋼球4の出口側ではオイルの少ない領域が認められているが、これは鋼球4の公転によって、オイルが排除されていることや、キャビテーションの発生によるものと推察される。 As shown in FIG. 18, under low rotation conditions where the shaft rotation speed is about 2000 rpm, oil was generally filled except for the vicinity of the outlet side of the steel balls 4 (the left side of the steel balls 4 in FIG. 18). On the exit side of the steel ball 4, there is a region where the oil is scarce.

図19に示すように、軸回転速度が約20000rpmの高回転条件では、鋼球4及び保持器5の公転軌道部にはオイルが充満しておらず、オイルは公転軌道部の軸方向外側と境界付近に分布していた。これは高速では鋼球4の公転や保持器5の回転によってオイルが排除される速さがオイルの流入速度に対して過度に増大していることや、鋼球4の公転速度の増大に伴い、鋼球4の出口側(図19における鋼球4より左側)のキャビテーション領域が拡大していることの両者に起因するものと考えられる。なお、鋼球4の入口側(図19における鋼球4より右側)では、三角状にオイルの多い部分が存在していた。これは保持器5のU字状のポケット6の開口部において、内輪3側からオイルが供給されているものと考えられる。ただし、いずれにしても、低速度条件と比較して、高速度条件では、鋼球4の入口側や、外輪2との転がり面となる鋼球4の頂点部分のオイルが少なくなっており、油量不足が生じているものと判断される。摩擦トルク低減の観点では、転動面の油量が少ないほど良好な傾向であるが、摩耗や焼き付き防止の観点では、過度な油量不足を抑制することが必要となる。 As shown in FIG. 19, under high rotation conditions of about 20000 rpm, the revolution raceway of the steel balls 4 and the cage 5 is not filled with oil, and the oil is not filled with oil on the outside of the revolution raceway in the axial direction. distributed near the boundary. This is because, at high speeds, the speed at which the oil is removed due to the revolution of the steel balls 4 and the rotation of the cage 5 is excessively increased relative to the inflow speed of the oil, and the increase in the revolution speed of the steel balls 4 , and the expansion of the cavitation region on the exit side of the steel ball 4 (left side of the steel ball 4 in FIG. 19). On the inlet side of the steel ball 4 (on the right side of the steel ball 4 in FIG. 19), there was a triangular portion with a large amount of oil. It is considered that this is because the oil is supplied from the inner ring 3 side to the opening of the U-shaped pocket 6 of the retainer 5 . However, in any case, compared to the low speed condition, the oil at the inlet side of the steel ball 4 and the top portion of the steel ball 4, which is the rolling surface with the outer ring 2, is less under the high speed condition. It is determined that there is an oil shortage. From the viewpoint of friction torque reduction, the smaller the amount of oil on the rolling surface, the better the tendency. However, from the viewpoint of preventing wear and seizure, it is necessary to suppress an excessive shortage of oil.

このように、玉軸受1の内部の油量分布観察の結果、高速回転時には、高速回転する鋼球4や保持器5によってオイルがかき分けられると共に、それらの公転軌道部にオイルが流入する量が極めて少ないことが判明した。この場合、短時間の使用では、特許文献1に開示されている方策による保油性の向上で焼き付きや摩耗を抑制できるとしても、長時間にわたる使用条件では、いずれオイルが枯渇するため、焼き付きや摩耗を抑制できなくなるものと考えられる。したがって、高速回転の玉軸受で長時間の使用にわたって焼き付きや摩耗を抑制するには、鋼球4の入口側へのオイル流入を促進する必要がある。 Thus, as a result of observing the oil amount distribution inside the ball bearing 1, during high-speed rotation, the oil is pushed aside by the steel balls 4 and the cage 5 rotating at high speed, and the amount of oil flowing into the orbital portion thereof is small. It turned out to be very few. In this case, even if seizure and wear can be suppressed by improving the oil retention property according to the measures disclosed in Patent Document 1 in short-time use, seizure and wear will occur in long-term use conditions because the oil will eventually be depleted. is considered to be uncontrollable. Therefore, in order to suppress seizure and wear of a ball bearing rotating at high speed over a long period of time, it is necessary to promote the inflow of oil to the inlet side of the steel balls 4 .

そこで、本発明は、高速で回転しても、転動面における油量不足を抑制し、焼き付きや摩耗の発生を抑制できる玉軸受を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a ball bearing capable of suppressing insufficient amount of oil on the rolling surface and suppressing the occurrence of seizure and wear even when rotating at high speed.

本発明に係る玉軸受は、径方向内側の面に外側軌道が形成された外輪と、径方向外側の面に内側軌道が形成された内輪と、前記外側軌道と前記内側軌道との間に配置された複数の玉と、前記玉を周方向に間隔を空けて転動可能に保持する複数のポケットが形成された円環状の保持器と、を備え、中心軸を中心に前記外輪と前記内輪が相対的に回転可能な玉軸受であって、前記保持器の外周面及び内周面の少なくとも一方に、径方向に突出する突起部又は径方向に凹んだ溝が設けられており、前記保持器の回転によって前記突起部又は前記溝がオイルを前記玉の転動面へ誘導することを特徴とする。 A ball bearing according to the present invention is arranged between an outer ring having an outer raceway formed on a radially inner surface, an inner ring having an inner raceway formed on a radially outer surface, and the outer raceway and the inner raceway. and an annular retainer formed with a plurality of pockets for rotatably retaining the balls at intervals in the circumferential direction, the outer ring and the inner ring centering on a central axis. is relatively rotatable, wherein at least one of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the retainer is provided with radially protruding protrusions or radially recessed grooves, and the holding It is characterized in that the protrusion or the groove guides the oil to the rolling surface of the ball as the device rotates.

本発明は、保持器の回転によって突起部又は溝部がオイルを玉の転動面へ誘導するため、高速で回転しても、転動面における油量不足を抑制し、焼き付きや摩耗の発生を抑制することができる。 According to the present invention, since the protrusions or grooves guide the oil to the rolling surfaces of the balls as the cage rotates, the lack of oil on the rolling surfaces is suppressed even when the cage rotates at high speeds, preventing seizure and wear. can be suppressed.

本発明に係る玉軸受の一態様において、前記保持器には、前記中心軸の方向の一方端に前記中心軸に垂直な側面が形成され、前記側面に対して前記中心軸の方向の反対側に前記ポケットが形成されており、前記保持器の前記外周面及び前記内周面には、前記一方端から、前記中心軸の方向に対して所定の角度で斜めに交わる方向に延びる前記突起部が設けられていてもよい。 In one aspect of the ball bearing according to the present invention, the retainer has a side surface perpendicular to the central axis at one end in the direction of the central axis, and the side surface is opposite to the side surface in the direction of the central axis. The pocket is formed in the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the retainer, and the protrusion extending from the one end in a direction obliquely crossing the direction of the central axis at a predetermined angle with respect to the direction of the central axis may be provided.

この態様によれば、保持器の回転によって、中心軸の方向に対して斜めに交わる方向に延びる突起部が、図19に示すように保持器の側面の付近に形成されたオイル濃度が濃い領域から、玉の転動面へオイルを誘導するため、高速で回転しても、転動面における油量不足を抑制し、焼き付きや摩耗の発生を抑制することができる。 According to this aspect, due to the rotation of the cage, the projections extending in the direction obliquely crossing the direction of the central axis are formed near the side surfaces of the cage as shown in FIG. Therefore, since the oil is guided to the rolling surface of the ball, even if the ball rotates at high speed, the shortage of oil on the rolling surface can be suppressed, and seizure and wear can be suppressed.

本発明に係る玉軸受の一態様において、周方向に隣り合う前記ポケットの間に、平行に延びる複数本の前記突起部が設けられており、前記所定の角度が10度以上70度以下であって、前記突起部が径方向に突出する高さが0.5mm以上5mm以下であって、前記突起部の周方向の厚さが1mm以上5mm以下であって、前記ポケットの間で隣り合う前記突起部の周方向の間隔が1mm以上20mm以下であってもよい。 In one aspect of the ball bearing according to the present invention, a plurality of the protrusions extending in parallel are provided between the pockets adjacent in the circumferential direction, and the predetermined angle is 10 degrees or more and 70 degrees or less. The height at which the protrusions protrude in the radial direction is 0.5 mm or more and 5 mm or less, the thickness of the protrusions in the circumferential direction is 1 mm or more and 5 mm or less, and the pockets are adjacent to each other between the pockets. A circumferential interval between the protrusions may be 1 mm or more and 20 mm or less.

この態様によれば、オイルの攪拌抵抗を抑制しつつ、高速で回転しても、転動面における油量不足を抑制し、焼き付きや摩耗の発生を抑制することができる。 According to this aspect, it is possible to suppress the shortage of the amount of oil on the rolling surface even when rotating at a high speed while suppressing the agitation resistance of the oil, thereby suppressing the occurrence of seizure and wear.

本発明に係る玉軸受の一態様において、前記保持器には、前記中心軸の方向の一方端に前記中心軸に垂直な側面が形成され、前記側面に対して前記中心軸の方向の反対側に前記ポケットが形成されており、前記保持器の前記外周面及び前記内周面には、前記一方端から、前記中心軸の方向に対して所定の角度で斜めに交わる方向に延びる前記溝が設けられていてもよい。 In one aspect of the ball bearing according to the present invention, the retainer has a side surface perpendicular to the central axis at one end in the direction of the central axis, and the side surface is opposite to the side surface in the direction of the central axis. The grooves extending from the one end in a direction obliquely intersecting the direction of the central axis at a predetermined angle are formed in the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the retainer. may be provided.

この態様によれば、保持器の回転によって、中心軸の方向に対して斜めに交わる方向に延びる溝が、図19に示すように保持器の側面の付近に形成されたオイル濃度が濃い領域から、玉の転動面へオイルを誘導するため、高速で回転しても、転動面における油量不足を抑制し、焼き付きや摩耗の発生を抑制することができる。 According to this aspect, due to the rotation of the cage, the grooves extending in the direction obliquely crossing the direction of the central axis are formed from the regions of high oil concentration formed near the side surfaces of the cage as shown in FIG. Since the oil is guided to the rolling surface of the ball, even if the ball rotates at high speed, it is possible to suppress the shortage of oil on the rolling surface and suppress the occurrence of seizure and wear.

本発明に係る玉軸受の一態様において、周方向に隣り合う前記ポケットの間に、平行に延びる複数本の前記溝が設けられており、前記所定の角度が10度以上70度以下であって、前記溝が径方向に凹んだ深さが0.5mm以上5mm以下であって、前記溝の周方向の幅が1mm以上5mm以下であって、前記ポケットの間で隣り合う前記溝の周方向の間隔が1mm以上20mm以下であってもよい。 In one aspect of the ball bearing according to the present invention, a plurality of the grooves extending in parallel are provided between the pockets adjacent in the circumferential direction, and the predetermined angle is 10 degrees or more and 70 degrees or less. , the depth of the recess in the radial direction of the groove is 0.5 mm or more and 5 mm or less, the width of the groove in the circumferential direction is 1 mm or more and 5 mm or less, and the grooves adjacent to each other between the pockets in the circumferential direction may be 1 mm or more and 20 mm or less.

この態様によれば、オイルの攪拌抵抗を抑制しつつ、高速で回転しても、転動面における油量不足を抑制し、焼き付きや摩耗の発生を抑制することができる。 According to this aspect, it is possible to suppress the shortage of the amount of oil on the rolling surface even when rotating at a high speed while suppressing the agitation resistance of the oil, thereby suppressing the occurrence of seizure and wear.

本発明に係る玉軸受の一態様において、前記保持器の前記外周面及び前記内周面に前記突起部が設けられており、前記保持器が回転して進む方向を周方向前側として逆方向を周方向後側として、前記突起部は、前記玉の周方向後側の半球部に沿う位置に配置され、前記半球部に沿う曲率で湾曲した板形状を有していてもよい。 In one aspect of the ball bearing according to the present invention, the protrusions are provided on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the retainer, and the direction in which the retainer rotates is the front side in the circumferential direction, and the opposite direction is the circumferential direction. As the rear side in the circumferential direction, the protruding portion may be arranged at a position along the hemispherical portion on the rear side in the circumferential direction of the ball, and may have a plate shape curved with a curvature along the hemispherical portion.

この態様によれば、保持器の回転に伴う遠心力によって、玉の周方向後側の半球部に沿って湾曲した板形状の突起部が、保持器の径方向内側から、外側軌道と転がり接触する転動面へオイルを誘導するため、高速で回転しても、転動面における油量不足を抑制し、焼き付きや摩耗の発生を抑制することができる。 According to this aspect, due to the centrifugal force associated with the rotation of the cage, the plate-shaped protrusion curved along the rear hemispherical portion of the ball in the circumferential direction is brought into rolling contact with the outer raceway from the radially inner side of the cage. Since the oil is guided to the rolling contact surface, it is possible to suppress the shortage of the oil amount on the rolling contact surface and suppress the occurrence of seizure and wear even if the rolling contact surface rotates at high speed.

本発明に係る玉軸受の一態様において、前記突起部は、停止時に前記半球部との間に0.1mm以上2mm以下の隙間が確保される曲率で湾曲し、前記突起部の突出した先端から前記保持器の径方向の中心位置までの径方向の長さは、前記玉の直径の5分の1以上3分の1以下であって、前記突起部の前記中心軸の方向の幅は、前記玉の直径の4分の1以上2分の1以下であって、前記突起部の厚さは、1mm以上5mm以下であってもよい。 In one aspect of the ball bearing according to the present invention, the protrusion is curved with a curvature that secures a gap of 0.1 mm or more and 2 mm or less with the hemispherical portion when the protrusion is stopped. The radial length to the radial center position of the retainer is 1/5 or more and 1/3 or less of the diameter of the ball, and the width of the protrusion in the direction of the central axis is The thickness of the protrusion may be 1 mm or more and 5 mm or less, and may be 1/4 or more and 1/2 or less of the diameter of the ball.

この態様によれば、オイルの攪拌抵抗を抑制しつつ、高速で回転しても、転動面における油量不足を抑制し、焼き付きや摩耗の発生を抑制することができる。 According to this aspect, it is possible to suppress the shortage of the amount of oil on the rolling surface even when rotating at a high speed while suppressing the agitation resistance of the oil, thereby suppressing the occurrence of seizure and wear.

本発明は、高速で回転しても、転動面における油量不足を抑制し、焼き付きや摩耗の発生を抑制できる転がり軸受を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide a rolling bearing capable of suppressing insufficient amount of oil on the rolling surface and suppressing the occurrence of seizure and wear even when rotating at high speed.

第1の実施形態の玉軸受の側面の一部を拡大して示した図である。It is the figure which expanded and showed a part of side surface of the ball bearing of 1st Embodiment. 図1におけるD-D線断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line DD in FIG. 1; 保持器の図1に描かれた領域を径方向外側から見た形状を示す図である。It is a figure which shows the shape which looked at the area|region drawn in FIG. 1 of the retainer from the radial outside. 第2の実施形態の玉軸受の側面の一部を拡大して示した図である。It is the figure which expanded and showed a part of side surface of the ball bearing of 2nd Embodiment. 図4におけるE-E線断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line EE in FIG. 4; 保持器の図4に描かれた領域を径方向外側から見た形状を示す図である。FIG. 5 is a view showing the shape of the area of the retainer depicted in FIG. 4 viewed from the outside in the radial direction; 第3の実施形態の玉軸受の側面の一部を拡大して示した図である。It is the figure which expanded and showed a part of side surface of the ball bearing of 3rd Embodiment. 図7におけるF-F線断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line FF in FIG. 7; 保持器の図7に描かれた領域を径方向外側から見た形状を示す図である。FIG. 8 is a view showing the shape of the area of the retainer depicted in FIG. 7 viewed from the outside in the radial direction; 図9におけるG-G線断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line GG in FIG. 9; 内部の潤滑状態を観察する評価試験に用いた玉軸受の側面図である。FIG. 3 is a side view of a ball bearing used in an evaluation test for observing the internal lubrication state; 図11におけるA-A線断面図である。FIG. 12 is a sectional view taken along line AA in FIG. 11; 評価試験に用いた玉軸受の側面の一部を拡大して示した図である。It is the figure which expanded and showed a part of side surface of the ball bearing used for the evaluation test. 保持器の図13におけるB-B線断面を示す図である。FIG. 14 is a view showing a BB line cross section in FIG. 13 of the retainer; 図13におけるC-C線断面図である。14 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 13; FIG. 玉軸受の内部の潤滑状態を観察する評価試験に用いた試験機の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the testing machine used for the evaluation test which observes the lubricating state inside a ball bearing. 玉軸受の内部の潤滑状態を観察する評価試験における観察領域を示す図である。It is a figure which shows the observation area|region in the evaluation test which observes the lubricating state inside a ball bearing. 軸回転速度を約2000rpmとした場合の転動面周辺の油量分布の観察結果を模式的に示す図である。FIG. 5 is a diagram schematically showing observation results of the oil amount distribution around the rolling surface when the shaft rotation speed is about 2000 rpm. 軸回転速度を約20000rpmとした場合の転動面周辺の油量分布の観察結果を模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing observation results of the oil amount distribution around the rolling surface when the shaft rotation speed is about 20000 rpm.

<第1の実施形態>
以下、図面を参照しながら、第1の実施形態の玉軸受20について説明する。図1は玉軸受20の側面の一部を拡大して示した図であり、図2は図1におけるD-D線断面図である。図1及び図2に示すように、玉軸受20は、外輪21、内輪22、玉23及び保持器25を備える。外輪21及び内輪22は、円環状の部材である。外輪21の内周面には、転動体である玉23の表面に沿うような形状の外側軌道21aが形成される。内輪22の外周面には、玉23の表面に沿うような形状の内側軌道22aが形成される。外輪21の外側軌道21a及び内輪22の内側軌道22aは、円環状の玉軸受20の周方向に沿って所定の間隔で設けられる。玉23は、外輪21の外側軌道21aと内輪22の内側軌道22aとで形成される空間内に転動可能な状態で保持される。また、保持器25は、外輪21と内輪22との間に配置され、複数の玉23を周方向に所定の間隔を空けて転動可能に保持する。玉軸受20は、外輪21と内輪22との間で玉23が転動することによって、外輪21及び内輪22の中心軸を回転軸(以下、単に軸と表記する)として外輪21と内輪22とが相対的に回転可能な構成とされている。
<First Embodiment>
The ball bearing 20 of the first embodiment will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an enlarged view showing a part of the side surface of the ball bearing 20, and FIG. 2 is a sectional view taken along line DD in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the ball bearing 20 includes an outer ring 21, an inner ring 22, balls 23 and a retainer 25. As shown in FIG. The outer ring 21 and the inner ring 22 are annular members. An outer raceway 21a is formed on the inner peripheral surface of the outer ring 21 so as to follow the surfaces of the balls 23, which are rolling elements. An inner raceway 22 a is formed on the outer peripheral surface of the inner ring 22 so as to follow the surface of the ball 23 . The outer raceway 21a of the outer ring 21 and the inner raceway 22a of the inner ring 22 are provided at predetermined intervals along the circumferential direction of the annular ball bearing 20 . Ball 23 is held in a space formed by outer raceway 21a of outer ring 21 and inner raceway 22a of inner ring 22 in a rollable state. Moreover, the retainer 25 is arranged between the outer ring 21 and the inner ring 22, and holds the plurality of balls 23 at predetermined intervals in the circumferential direction so that they can roll. The ball bearing 20 rotates between the outer ring 21 and the inner ring 22 with the central axes of the outer ring 21 and the inner ring 22 as rotation axes (hereinafter simply referred to as axes) by rolling the balls 23 between the outer ring 21 and the inner ring 22 . are relatively rotatable.

図3に、保持器25の図1に描かれた領域を径方向外側から見た形状を示す。なお、図3には、保持器25が保持する玉23も描かれている。図3に示すように、保持器25の軸方向の一方端には、軸に垂直な側面25aが形成されており、側面25aとは軸方向の反対側には、玉23を転動可能に保持するポケット24が形成されている。 FIG. 3 shows the shape of the area of the retainer 25 depicted in FIG. 1 viewed from the outside in the radial direction. Note that FIG. 3 also illustrates the balls 23 held by the retainer 25 . As shown in FIG. 3, one axial end of the retainer 25 is formed with a side surface 25a perpendicular to the axis, and a ball 23 is formed on the opposite side of the side surface 25a in the axial direction. A retaining pocket 24 is formed.

図1、図2及び図3に示すように、保持器25の外周面及び内周面には、径方向に突出する突起部26が設けられている。突起部26は、軸方向に対して所定の角度θで斜めに交わる方向に延びており、角度θは10度以上70度以下とすることが好適である。そして、平行に延びる複数本の突起部26が、周方向に隣り合うポケット24の間に設けられている。突起部26が径方向に突出する高さH1は、0.5mm以上5mm以下とすることが好適である。突起部26の周方向の厚さT1は、1mm以上5mm以下とすることが好適である。ポケット24の間で隣り合う突起部26の周方向の間隔I1は、1mm以上20mm以下とすることが好適である。 As shown in FIGS. 1, 2 and 3, projections 26 projecting in the radial direction are provided on the outer and inner peripheral surfaces of the retainer 25 . The projecting portion 26 extends in a direction that obliquely intersects the axial direction at a predetermined angle θ, and the angle θ is preferably 10 degrees or more and 70 degrees or less. A plurality of protrusions 26 extending in parallel are provided between the pockets 24 adjacent in the circumferential direction. The height H1 at which the protrusion 26 protrudes in the radial direction is preferably 0.5 mm or more and 5 mm or less. It is preferable that the thickness T1 of the protrusion 26 in the circumferential direction is 1 mm or more and 5 mm or less. A circumferential interval I1 between the adjacent protrusions 26 between the pockets 24 is preferably 1 mm or more and 20 mm or less.

玉軸受20は、例えば、自動車用の駆動系ユニットや工作機械など、主に使用される回転方向が一方向に定まる用途に用いられる。外輪21を固定して、主に使用される回転方向で内輪22を回転させると、玉23が図3の右側へ向かって公転し、保持器25も玉23と一緒に図3の右側へ向かって回転する。以下、玉軸受20で主に使用される回転方向で内輪22を回転させることにより、保持器25が回転して進む方向を周方向前側(図3の右側)として、逆方向を周方向後側(図3の左側)とする。 The ball bearing 20 is used in applications where the rotation direction is mainly determined in one direction, such as a driving system unit for automobiles and machine tools. When the outer ring 21 is fixed and the inner ring 22 is rotated in the rotation direction mainly used, the balls 23 revolve toward the right side in FIG. to rotate. Hereinafter, by rotating the inner ring 22 in the direction of rotation mainly used in the ball bearing 20, the direction in which the retainer 25 rotates is defined as the front side in the circumferential direction (right side in FIG. 3), and the opposite direction is the rear side in the circumferential direction. (left side of FIG. 3).

既に図19を用いて説明したように、突起部26が保持器25の外周面及び内周面に設けられていなければ、内輪22を高速で回転させると、玉23の公転軌道部ではオイルが充満せず、保持器25の側面25aの付近にオイル濃度が濃い領域が形成される。しかし、保持器25の外周面及び内周面に突起部26が設けられた玉軸受20では、保持器25が周方向前側へ向かって回転すると、軸方向に対して斜めに交わる方向に延びる突起部26が、側面25a付近のオイル濃度が濃い領域から玉23の周方向前側へオイルを誘導し、玉23の転動面へオイルが供給される。そのため、玉軸受20は、高速で回転しても、転動面における油量不足を抑制し、焼き付きや摩耗の発生を抑制することができる。 As already described with reference to FIG. 19, if the projections 26 are not provided on the outer and inner peripheral surfaces of the retainer 25, when the inner ring 22 is rotated at a high speed, the oil will flow in the revolving raceway of the balls 23. It does not fill up, and a region of high oil concentration is formed near the side surface 25a of the retainer 25. As shown in FIG. However, in the ball bearing 20 in which the protrusions 26 are provided on the outer and inner peripheral surfaces of the retainer 25, when the retainer 25 rotates forward in the circumferential direction, the protrusions extending in the direction obliquely crossing the axial direction The portion 26 guides the oil from the area near the side surface 25 a where the oil concentration is high to the front side in the circumferential direction of the ball 23 , so that the oil is supplied to the rolling surface of the ball 23 . Therefore, even if the ball bearing 20 rotates at high speed, it is possible to suppress the shortage of the amount of oil on the rolling contact surface, and to suppress the occurrence of seizure and wear.

また、このように突起部26がオイルを誘導するために、突起部26の径方向に突出する高さH1は、ある程度の大きさが必要である一方、大きくし過ぎると、オイルの攪拌抵抗が増大してしまう。玉軸受20は、上記のように突起部26の径方向の高さH1を0.5mm以上5mm以下とすることによって、オイルの攪拌抵抗を抑制しつつ、突起部26が側面25a付近から玉23の転動面へオイルを誘導する効果を確保することができる。 In order for the protrusion 26 to guide the oil in this manner, the height H1 of the protrusion 26 protruding in the radial direction must be of a certain size. increase. By setting the radial height H1 of the protrusion 26 to 0.5 mm or more and 5 mm or less as described above, the ball bearing 20 suppresses oil agitation resistance while allowing the protrusion 26 to move from the vicinity of the side surface 25 a to the ball 23 . It is possible to ensure the effect of guiding the oil to the rolling surface of the

なお、本実施形態の玉軸受20では、保持器25の外周面と内周面の両方とも突起部26を設けた構成を示したが、外周面及び内周面の少なくとも一方に突起部26を設けることによって、外周面及び内周面の少なくとも一方で、玉軸受20と同様の作用を享受することができる。 In the ball bearing 20 of the present embodiment, both the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the retainer 25 are provided with the protrusions 26, but the protrusions 26 are provided on at least one of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface. By providing it, at least one of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface can enjoy the same effect as the ball bearing 20 .

<第2の実施形態>
次に、図面を参照しながら、第2の実施形態の玉軸受30について説明する。玉軸受30は、保持器35の外周面及び内周面に突起部26が設けられず溝36が形成されている点を除いて、第1の実施形態の玉軸受20と同一の構成を有している。そのため、第1の実施形態の玉軸受20と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
<Second embodiment>
Next, the ball bearing 30 of 2nd Embodiment is demonstrated, referring drawings. The ball bearing 30 has the same configuration as the ball bearing 20 of the first embodiment, except that the grooves 36 are formed on the outer and inner peripheral surfaces of the retainer 35 instead of the protrusions 26. doing. Therefore, the same reference numerals are given to the same configurations as those of the ball bearing 20 of the first embodiment, and the description thereof is omitted.

図4は玉軸受30の側面の一部を拡大して示した図であり、図5は図4におけるE-E線断面図である。図4及び図5に示すように、玉軸受30は、外輪21、内輪22、玉23及び保持器35を備える。図6に、保持器35の図4に描かれた領域を径方向外側から見た形状を示す。なお、図6には、保持器35が保持する玉23も描かれている。図6に示すように、保持器35の軸方向の一方端には、軸に垂直な側面25aが形成されており、側面25aとは軸方向の反対側には、玉23を転動可能に保持するポケット24が形成されている。 4 is an enlarged view showing a part of the side surface of the ball bearing 30, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line EE in FIG. As shown in FIGS. 4 and 5, the ball bearing 30 includes an outer ring 21, an inner ring 22, balls 23 and a retainer 35. As shown in FIG. FIG. 6 shows the shape of the area of the retainer 35 depicted in FIG. 4 viewed from the outside in the radial direction. Note that FIG. 6 also illustrates the balls 23 held by the retainer 35 . As shown in FIG. 6, a side surface 25a perpendicular to the axis is formed at one axial end of the retainer 35, and a ball 23 is formed on the opposite side of the axial direction from the side surface 25a. A retaining pocket 24 is formed.

図4、図5及び図6に示すように、保持器35の外周面及び内周面には、径方向に凹んだ溝36が設けられている。溝36は、軸方向に対して所定の角度φで斜めに交わる方向に延びており、角度φは10度以上70度以下とすることが好適である。そして、平行に延びる複数本の溝36が、周方向に隣り合うポケット24の間に設けられている。溝36が径方向に凹む深さD2は、0.5mm以上5mm以下とすることが好適である。溝36の周方向の幅W2は、1mm以上5mm以下とすることが好適である。ポケット24の間で隣り合う溝36の周方向の間隔I2は、1mm以上20mm以下とすることが好適である。 As shown in FIGS. 4, 5 and 6, grooves 36 recessed in the radial direction are provided on the outer and inner peripheral surfaces of the retainer 35 . The groove 36 extends in a direction that obliquely crosses the axial direction at a predetermined angle φ, and the angle φ is preferably 10 degrees or more and 70 degrees or less. A plurality of grooves 36 extending in parallel are provided between the pockets 24 adjacent in the circumferential direction. The depth D2 of the recessed groove 36 in the radial direction is preferably 0.5 mm or more and 5 mm or less. The width W2 of the groove 36 in the circumferential direction is preferably 1 mm or more and 5 mm or less. A circumferential interval I2 between adjacent grooves 36 between pockets 24 is preferably 1 mm or more and 20 mm or less.

玉軸受30も、玉軸受20と同様に、自動車用の駆動系ユニットや工作機械など、主に使用される回転方向が一方向に定まる用途に用いられる。外輪21を固定して、主に使用される回転方向で内輪22を回転させると、玉23が図6の右側へ向かって公転し、保持器35も玉23と一緒に図6の右側へ向かって回転する。以下、玉軸受30で主に使用される回転方向で内輪22を回転させることにより、保持器35が回転して進む方向を周方向前側(図6の右側)として、逆方向を周方向後側(図6の左側)とする。 Like the ball bearing 20, the ball bearing 30 is also used in applications where the rotational direction is mainly determined in one direction, such as a driving system unit for automobiles and machine tools. When the outer ring 21 is fixed and the inner ring 22 is rotated in the rotation direction mainly used, the balls 23 revolve toward the right side in FIG. to rotate. Hereinafter, by rotating the inner ring 22 in the direction of rotation mainly used in the ball bearing 30, the direction in which the retainer 35 rotates is defined as the front side in the circumferential direction (right side in FIG. 6), and the opposite direction is the rear side in the circumferential direction. (left side of FIG. 6).

既に図19を用いて説明したように、溝36が保持器35の外周面及び内周面に形成されていなければ、内輪22を高速で回転させると、玉23の公転軌道部ではオイルが充満せず、保持器35の側面25aの付近にオイル濃度が濃い領域が形成される。しかし、保持器35の外周面及び内周面に溝36が設けられた玉軸受30では、保持器35が周方向前側へ向かって回転すると、軸方向に対して斜めに交わる方向に延びる溝36が、側面25a付近のオイル濃度が濃い領域から玉23の周方向前側へオイルを誘導し、玉23の転動面へオイルが供給される。そのため、玉軸受30は、高速で回転しても、転動面における油量不足を抑制し、焼き付きや摩耗の発生を抑制することができる。 As already described with reference to FIG. 19, if the grooves 36 are not formed on the outer and inner peripheral surfaces of the retainer 35, when the inner ring 22 is rotated at high speed, the orbital portions of the balls 23 are filled with oil. Instead, a region of high oil concentration is formed near the side surface 25a of the retainer 35 . However, in the ball bearing 30 in which the grooves 36 are provided on the outer and inner peripheral surfaces of the retainer 35, when the retainer 35 rotates forward in the circumferential direction, the grooves 36 extending in the direction obliquely intersecting the axial direction are displaced. However, the oil is guided to the front side in the circumferential direction of the ball 23 from the area near the side surface 25 a where the oil concentration is high, and the oil is supplied to the rolling surface of the ball 23 . Therefore, even if the ball bearing 30 rotates at high speed, it is possible to suppress the shortage of the amount of oil on the rolling contact surface, and to suppress the occurrence of seizure and wear.

また、このように溝36がオイルを誘導するために、溝36の径方向に凹む深さD2は、ある程度の大きさが必要である一方、大きくし過ぎると、オイルの攪拌抵抗が増大してしまう。玉軸受30は、上記のように溝36の深さD2を0.5mm以上5mm以下とすることによって、オイルの攪拌抵抗を抑制しつつ、溝36が側面25a付近から玉23の転動面へオイルを誘導する効果を確保することができる。 Further, in order for the grooves 36 to guide the oil in this way, the depth D2 of the grooves 36 in the radial direction needs to have a certain size. put away. By setting the depth D2 of the grooves 36 to 0.5 mm or more and 5 mm or less as described above, the ball bearing 30 suppresses the stirring resistance of the oil and allows the grooves 36 to extend from the vicinity of the side surfaces 25a to the rolling surfaces of the balls 23. The effect of inducing oil can be ensured.

なお、本実施形態の玉軸受30では、保持器35の外周面と内周面の両方とも溝36を設けた構成を示したが、外周面及び内周面の少なくとも一方に溝36を設けることによって、外周面及び内周面の少なくとも一方で、玉軸受30と同様の作用を享受することができる。 In the ball bearing 30 of the present embodiment, the grooves 36 are provided on both the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the retainer 35, but the grooves 36 may be provided on at least one of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface. Therefore, at least one of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface can enjoy the same effect as the ball bearing 30 .

<第3の実施形態>
次に、図面を参照しながら、第3の実施形態の玉軸受40について説明する。玉軸受40は、保持器45の外周面及び内周面に突起部として設けられる誘導板46の数と形状が異なる点を除いて、第1の実施形態の玉軸受20と同一の構成を有している。そのため、第1の実施形態の玉軸受20と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
<Third Embodiment>
Next, the ball bearing 40 of 3rd Embodiment is demonstrated, referring drawings. The ball bearing 40 has the same configuration as the ball bearing 20 of the first embodiment, except that the guide plates 46 provided as protrusions on the outer and inner peripheral surfaces of the retainer 45 are different in number and shape. doing. Therefore, the same reference numerals are given to the same configurations as those of the ball bearing 20 of the first embodiment, and the description thereof is omitted.

図7は玉軸受40の側面の一部を拡大して示した図であり、図8は図7におけるF-F線断面図である。図7及び図8に示すように、玉軸受40は、外輪21、内輪22、玉23及び保持器45を備える。図9に、保持器45の図7に描かれた領域を径方向外側から見た形状を示す。なお、図9には、保持器45が保持する玉23も描かれている。図9に示すように、保持器45の軸方向の一方端には、軸に垂直な側面25aが形成されており、側面25aとは軸方向の反対側には、玉23を転動可能に保持するポケット24が形成されている。図10は、図9におけるG-G線断面図である。 FIG. 7 is an enlarged view showing a part of the side surface of the ball bearing 40, and FIG. 8 is a sectional view taken along line FF in FIG. As shown in FIGS. 7 and 8, the ball bearing 40 includes an outer ring 21, an inner ring 22, balls 23 and a retainer 45. As shown in FIG. FIG. 9 shows the shape of the area of the retainer 45 depicted in FIG. 7 viewed from the outside in the radial direction. Note that FIG. 9 also illustrates the balls 23 held by the retainer 45 . As shown in FIG. 9, a side surface 25a perpendicular to the axis is formed at one axial end of the retainer 45, and a ball 23 is formed on the opposite side of the axial direction from the side surface 25a. A retaining pocket 24 is formed. 10 is a cross-sectional view taken along the line GG in FIG. 9. FIG.

玉軸受40も、玉軸受20と同様に、自動車用の駆動系ユニットや工作機械など、主に使用される回転方向が一方向に定まる用途に用いられる。外輪21を固定して、主に使用される回転方向で内輪22を回転させると、玉23が図9の右側へ向かって公転し、保持器45も玉23と一緒に図9の右側へ向かって回転する。以下、玉軸受40で主に使用される回転方向で内輪22を回転させることにより、保持器45が回転して進む方向を周方向前側(図9の右側)として、逆方向を周方向後側(図9の左側)とする。 Like the ball bearing 20, the ball bearing 40 is also used in applications where the rotational direction is mainly determined in one direction, such as a driving system unit for automobiles and machine tools. When the outer ring 21 is fixed and the inner ring 22 is rotated in the rotation direction mainly used, the balls 23 revolve toward the right side in FIG. to rotate. Hereinafter, by rotating the inner ring 22 in the direction of rotation mainly used in the ball bearing 40, the direction in which the retainer 45 rotates is defined as the front side in the circumferential direction (right side in FIG. 9), and the opposite direction is the rear side in the circumferential direction. (left side of FIG. 9).

図7、図8、図9及び図10に示すように、保持器45の外周面及び内周面から径方向に突出する突起部として誘導板46が設けられている。誘導板46は、玉23の周方向後側の半球部23aに沿う位置に配置され、半球部23aに沿う曲率で湾曲した板形状を有する。図10に示すように、誘導板46は、玉軸受40の停止時に半球部23aとの間に0.1mm以上2mm以下の隙間G3が確保される曲率で湾曲することが好適である。誘導板46の突出した先端から保持器45の径方向の中心位置までの径方向の長さL3は、玉23の直径の5分の1以上3分の1以下とすることが好適である。誘導板46の軸方向の幅W3は、玉23の直径の4分の1以上2分の1以下とすることが好適である。そして、誘導板46の厚さT3は、1mm以上5mm以下とすることが好適である。 As shown in FIGS. 7, 8, 9 and 10, guide plates 46 are provided as protrusions radially protruding from the outer and inner peripheral surfaces of the retainer 45 . The guiding plate 46 is arranged at a position along the hemispherical portion 23a on the rear side in the circumferential direction of the ball 23, and has a plate shape curved with a curvature along the hemispherical portion 23a. As shown in FIG. 10, the guide plate 46 is preferably curved with a curvature that ensures a gap G3 of 0.1 mm or more and 2 mm or less between the guide plate 46 and the hemispherical portion 23a when the ball bearing 40 is stopped. A radial length L3 from the projecting tip of the guide plate 46 to the radial center position of the retainer 45 is preferably one-fifth or more and one-third or less of the diameter of the balls 23 . The width W3 of the guide plate 46 in the axial direction is preferably 1/4 or more and 1/2 or less of the diameter of the ball 23 . The thickness T3 of the guide plate 46 is preferably 1 mm or more and 5 mm or less.

外輪21を固定して、内輪22を周方向前側へ向かって回転させると、玉23が周方向前側へ向かって公転し、玉23がポケット24内で保持器45を周方向前側へ向かって押すため、保持器45も周方向前側へ向かって回転する。その結果、ポケット24の周方向前側の壁面と玉23との間よりも、ポケット24の周方向後側の壁面と玉23との間の方が、ポケット24の壁面と玉23との接触が緩やかとなり、ポケット24の壁面と玉23との間の隙間が大きくなる。そして、このようにポケット24の周方向後側の壁面と玉23との間に隙間が生じることにより、誘導板46と玉23との間にも隙間が生じる。その結果、このように保持器45が周方向前側へ向かって回転すると、保持器45の径方向内側で誘導板46と玉23との間の隙間に入ったオイルは、保持器45の回転に伴う遠心力によって、ポケット24の周方向後側の壁面と玉23との間の隙間と、保持器45の径方向外側の誘導板46と玉23との間の隙間とを経由して、玉23が外側軌道21aと転がり接触する転動面へ誘導される。 When the outer ring 21 is fixed and the inner ring 22 is rotated forward in the circumferential direction, the balls 23 revolve forward in the circumferential direction, and the balls 23 push the cage 45 forward in the circumferential direction in the pockets 24. Therefore, the retainer 45 also rotates forward in the circumferential direction. As a result, contact between the wall surface of the pocket 24 and the ball 23 is greater between the wall surface on the rear side in the circumferential direction of the pocket 24 and the ball 23 than between the wall surface on the front side in the circumferential direction of the pocket 24 and the ball 23 . It becomes looser and the gap between the wall surface of the pocket 24 and the ball 23 becomes larger. Since a gap is formed between the wall surface of the pocket 24 on the rear side in the circumferential direction and the ball 23, a gap is also formed between the guide plate 46 and the ball 23. As shown in FIG. As a result, when the cage 45 rotates toward the front side in the circumferential direction in this way, the oil that has entered the gap between the guide plate 46 and the balls 23 on the radially inner side of the cage 45 will flow into the rotation of the cage 45 . The accompanying centrifugal force causes the balls 23 to move through the gaps between the balls 23 and the wall surface on the rear side in the circumferential direction of the pockets 24 and the gaps between the balls 23 and the guide plate 46 on the radially outer side of the retainer 45 . 23 is guided to the rolling surface in rolling contact with the outer raceway 21a.

玉23は、公転により生じる遠心力によって、外側軌道21aへ向かって押し付けられるため、玉23の径方向内側の転動面よりも径方向外側の転動面の方が、特にオイルが枯渇しないようにする必要がある。玉軸受40は、上記のように保持器45の回転に伴う遠心力によって、誘導板46がオイルを径方向外側の転動面へ誘導するため、高速で回転しても、径方向外側の転動面における油量不足を抑制し、焼き付きや摩耗の発生を抑制することができる。 Since the balls 23 are pressed toward the outer raceway 21a by the centrifugal force generated by the revolution, the radially outer rolling surface of the balls 23 is preferably arranged so that the oil is not depleted more than the radially inner rolling surface. need to be As described above, the guide plate 46 guides the oil to the radially outer rolling surface due to the centrifugal force associated with the rotation of the cage 45. Insufficient amount of oil on the moving surface can be suppressed, and the occurrence of seizure and wear can be suppressed.

また、このように誘導板46がオイルを径方向外側の転動面へ誘導するために、誘導板46の突出した先端から保持器45の径方向の中心位置までの径方向の長さL3や、誘導板46の軸方向の幅W3は、ある程度の大きさが必要である一方、大きくし過ぎると、オイルの攪拌抵抗が増大してしまう。玉軸受40では、上記のように長さL3を玉23の直径の5分の1以上3分の1以下として、幅W3を玉23の直径の4分の1以上2分の1以下とすることによって、オイルの攪拌抵抗を抑制しつつ、誘導板46がオイルを径方向外側の転動面へ誘導する効果を確保することができる。 In order for the guide plate 46 to guide the oil to the radially outer rolling surface in this way, the radial length L3 from the protruding tip of the guide plate 46 to the radial center position of the retainer 45, , the width W3 of the guide plate 46 in the axial direction needs to be large to some extent, but if it is too large, the oil agitation resistance increases. In the ball bearing 40, as described above, the length L3 is set to 1/5 or more and 1/3 or less of the diameter of the ball 23, and the width W3 is set to 1/4 or more and 1/2 or less of the diameter of the ball 23. As a result, the guide plate 46 can ensure the effect of guiding the oil to the radially outer rolling surface while suppressing the agitation resistance of the oil.

1 玉軸受、2 外輪、3 内輪、3a 軌道面、4 鋼球、5 保持器、6 ポケット、7 側面、8 回転軸、9 軸支持軸受、10 モータ、11 ハウジング、12 カメラ、13 観察用穴、14 給油ノズル、15 オイルポンプ、20,30,40 玉軸受、21 外輪、21a 外側軌道、22 内輪、22a 内側軌道、23 玉、23a 半球部、24 ポケット、25,35,45 保持器、25a 側面、26 突起部、36 溝、46 誘導板。
REFERENCE SIGNS LIST 1 ball bearing 2 outer ring 3 inner ring 3a raceway surface 4 steel ball 5 retainer 6 pocket 7 side surface 8 rotating shaft 9 shaft support bearing 10 motor 11 housing 12 camera 13 observation hole , 14 lubrication nozzle, 15 oil pump, 20, 30, 40 ball bearing, 21 outer ring, 21a outer raceway, 22 inner ring, 22a inner raceway, 23 ball, 23a semispherical portion, 24 pocket, 25, 35, 45 retainer, 25a side surface, 26 protrusion, 36 groove, 46 guide plate.

Claims (7)

径方向内側の面に外側軌道が形成された外輪と、径方向外側の面に内側軌道が形成された内輪と、前記外側軌道と前記内側軌道との間に配置された複数の玉と、前記玉を周方向に間隔を空けて転動可能に保持する複数のポケットが形成された円環状の保持器と、を備え、中心軸を中心に前記外輪と前記内輪が相対的に回転可能な玉軸受であって、
前記保持器の外周面及び内周面の少なくとも一方に、径方向に突出する突起部又は径方向に凹んだ溝が設けられており、
前記保持器の回転によって前記突起部又は前記溝がオイルを前記玉の転動面へ誘導することを特徴とする玉軸受。
an outer ring having an outer raceway formed on its radially inner surface; an inner ring having an inner raceway formed on its radially outer surface; a plurality of balls arranged between the outer raceway and the inner raceway; and an annular retainer formed with a plurality of pockets for holding the balls so that they can roll at intervals in the circumferential direction, wherein the outer ring and the inner ring are relatively rotatable about a central axis. a bearing,
At least one of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the retainer is provided with radially projecting projections or radially recessed grooves,
A ball bearing, wherein the protrusions or the grooves guide oil to the rolling surfaces of the balls as the retainer rotates.
請求項1に記載の玉軸受であって、
前記保持器には、前記中心軸の方向の一方端に前記中心軸に垂直な側面が形成され、前記側面に対して前記中心軸の方向の反対側に前記ポケットが形成されており、
前記保持器の前記外周面及び前記内周面には、前記一方端から、前記中心軸の方向に対して所定の角度で斜めに交わる方向に延びる前記突起部が設けられていることを特徴とする玉軸受。
A ball bearing according to claim 1,
The retainer has a side surface perpendicular to the central axis at one end in the direction of the central axis, and the pocket is formed on the opposite side of the side surface in the direction of the central axis,
The outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the retainer are provided with the protrusion extending from the one end in a direction obliquely crossing the direction of the central axis at a predetermined angle. ball bearings.
請求項2に記載の玉軸受であって、
周方向に隣り合う前記ポケットの間に、平行に延びる複数本の前記突起部が設けられており、
前記所定の角度が10度以上70度以下であって、
前記突起部が径方向に突出する高さが0.5mm以上5mm以下であって、
前記突起部の周方向の厚さが1mm以上5mm以下であって、
前記ポケットの間で隣り合う前記突起部の周方向の間隔が1mm以上20mm以下であることを特徴とする玉軸受。
A ball bearing according to claim 2,
A plurality of the protrusions extending in parallel are provided between the pockets adjacent in the circumferential direction,
The predetermined angle is 10 degrees or more and 70 degrees or less,
The height at which the protrusion protrudes in the radial direction is 0.5 mm or more and 5 mm or less,
The thickness of the protrusion in the circumferential direction is 1 mm or more and 5 mm or less,
A ball bearing, wherein a circumferential interval between the adjacent protrusions between the pockets is 1 mm or more and 20 mm or less.
請求項1に記載の玉軸受であって、
前記保持器には、前記中心軸の方向の一方端に前記中心軸に垂直な側面が形成され、前記側面に対して前記中心軸の方向の反対側に前記ポケットが形成されており、
前記保持器の前記外周面及び前記内周面には、前記一方端から、前記中心軸の方向に対して所定の角度で斜めに交わる方向に延びる前記溝が設けられていることを特徴とする玉軸受。
A ball bearing according to claim 1,
The retainer has a side surface perpendicular to the central axis at one end in the direction of the central axis, and the pocket is formed on the opposite side of the side surface in the direction of the central axis,
The outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the retainer are provided with the groove extending from the one end in a direction obliquely crossing the direction of the central axis at a predetermined angle. ball bearings.
請求項4に記載の玉軸受であって、
周方向に隣り合う前記ポケットの間に、平行に延びる複数本の前記溝が設けられており、
前記所定の角度が10度以上70度以下であって、
前記溝が径方向に凹んだ深さが0.5mm以上5mm以下であって、
前記溝の周方向の幅が1mm以上5mm以下であって、
前記ポケットの間で隣り合う前記溝の周方向の間隔が1mm以上20mm以下であることを特徴とする玉軸受。
A ball bearing according to claim 4,
A plurality of the grooves extending in parallel are provided between the pockets adjacent in the circumferential direction,
The predetermined angle is 10 degrees or more and 70 degrees or less,
The depth of the recessed groove in the radial direction is 0.5 mm or more and 5 mm or less,
The width of the groove in the circumferential direction is 1 mm or more and 5 mm or less,
A ball bearing, wherein a circumferential interval between the grooves adjacent to each other between the pockets is 1 mm or more and 20 mm or less.
請求項1に記載の玉軸受であって、
前記保持器の前記外周面及び前記内周面に前記突起部が設けられており、
前記保持器が回転して進む方向を周方向前側として逆方向を周方向後側として、
前記突起部は、前記玉の周方向後側の半球部に沿う位置に配置され、前記半球部に沿う曲率で湾曲した板形状を有することを特徴とする玉軸受。
A ball bearing according to claim 1,
The protrusions are provided on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the retainer,
With the direction in which the retainer rotates and advances as the front side in the circumferential direction and the opposite direction as the rear side in the circumferential direction,
A ball bearing according to claim 1, wherein the protruding portion is arranged at a position along the hemispherical portion on the rear side in the circumferential direction of the ball, and has a plate shape curved with a curvature along the hemispherical portion.
請求項6に記載の玉軸受であって、
前記突起部は、停止時に前記半球部との間に0.1mm以上2mm以下の隙間が確保される曲率で湾曲し、
前記突起部の突出した先端から前記保持器の径方向の中心位置までの径方向の長さは、前記玉の直径の5分の1以上3分の1以下であって、
前記突起部の前記中心軸の方向の幅は、前記玉の直径の4分の1以上2分の1以下であって、
前記突起部の厚さは、1mm以上5mm以下であることを特徴とする玉軸受。
A ball bearing according to claim 6,
The protrusion is curved with a curvature that ensures a gap of 0.1 mm or more and 2 mm or less with the hemispherical portion when stopped,
The radial length from the projecting tip of the protrusion to the radial center position of the retainer is 1/5 or more and 1/3 or less of the diameter of the ball,
The width of the protrusion in the direction of the central axis is 1/4 or more and 1/2 or less of the diameter of the ball,
A ball bearing, wherein the projection has a thickness of 1 mm or more and 5 mm or less.
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