JP4025595B2 - Plastic cage for rolling bearing and rolling bearing having the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形で製造できるように形成されている転がり軸受用のプラスチック製保持器及びこれを有する転がり軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】
このような保持器は既にドイツ実用新案登録第1886747号明細書で知られている。この公知の保持器は、転動体を収容するポケットを形成する複数のクロスピースを有し、それらのクロスピースは、両端が両側側輪によって互いに結合されている。この保持器の側輪の半径方向寸法は、クロスピースの半径方向寸法の半分の大きさをしている。片側側輪は保持器内径からクロスピース断面の中央まで延び、反対側側輪はクロスピース断面の中央から保持器外径まで延びている。その公知の保持器は、特に安易な組立性について設計されている。
【0003】
しかし、プラスチック製保持器の場合、組立問題のほかに、特に不利な運転条件下における保持器の耐久性について問題があることが明らかになった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、不利な運転条件下においても損傷せずに耐久性を有するプラスチック製保持器を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
本発明の課題は、特許請求の範囲請求項1に記載の手段によって解決される。
【0006】
本発明に基づくプラスチック製保持器は、互いに軸方向に間隔を隔てられた両側側輪を有している。その両側側輪は、軸方向に延びる複数のクロスピースによって互いに結合されている。これらのクロスピースは、両側側輪と共に転動体を収容するポケットを形成するように、側輪の円周にわたって分布して配置されている。両側側輪は、プラスチック製保持器が射出成形の際に軸方向に移動可能な工具で製造できるように、それぞれ異なった直径を有しており、一方の側の側輪の内径が他方の側の側輪の外径以上に形成されている。クロスピースはそれぞれ、両側側輪から半径方向外側に突出し、転がり軸受の外輪に設けられた半径方向内側を向いたフランジで保持器が案内されるための半径方向外側に向いた第1案内面を有している。
【0007】
本発明に基づくプラスチック製保持器は、射出成形での形成の際に半径方向に移動する工具が必要とされないので、安価に製造できるという利点を有している。
【0008】
本発明の別の利点は、クロスピースが側輪を越えて延びる大きな半径方向寸法を有しているので、機械的に非常に強固である、という点にある。クロスピースの側輪からの半径方向突出部分と側輪の外周面によって形成された自由空間は、潤滑剤を軸方向で非常に良好に搬送できる、という利点を有する。
【0009】
本発明に基づくプラスチック製保持器の有利な実施態様において、クロスピースは、プラスチック製保持器を転動体によって補助的に案内するために、互いに隣接するクロスピースの互いに向かい合う面に配置された第2案内面を有している。これによって生ずる複合案内が、本発明に基づくプラスチック製保持器に、大きな機械的強度を与え、半径方向振動に対して耐久性を与える。
【0010】
その第2案内面は、好適には、転動体中心を結ぶ円の半径方向外側で転動体が第2案内面に接して転動するように、形成されている。これにより有利に、クロスピースを非常に厚くすることができ、従って、機械的に大きな強度にできる。
【0011】
互いに隣接するクロスピースの互いに向かい合う面に、平面的な窪みが設けられる。その中に、汚れ粒子が堆積し、これによって、汚れ粒子が特に第1案内面および第2案内面から遠ざけられる。これによって特に、転動体の外周面における溝の形成が防止される。その窪みは、射出成形で製造されたプラスチック製保持器の型抜きが問題なしにできるように、最大0.3mmの深さを有している。
【0012】
更に、互いに隣接するクロスピースの互いに向かい合う面に、転動体の脱落を防止するために、軸方向中央に配置された突起が設けられる。その突起の中央配置は、軸方向において側輪の範囲で突起と側輪との間に半径方向の自由空間を維持すること、および従ってプラスチック製保持器の柔軟性を高めることを可能にする。
【0013】
クロスピースは、第1案内面に、本発明に基づくプラスチック製保持器の質量を減少し、保持器製造の際における射出成形材料の流入を最適にするために、凹所が設けられる。
【0014】
各側輪とクロスピースとの間の移行範囲は、応力を減少するために、それぞれ丸みをつけられる。
【0015】
両側側輪の軸方向において互いに向かい合う面は、それに接して転動する転動体の摩耗を減少するために、それぞれ隣接するクロスピース間の範囲において凸面状に湾曲される。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図に示した実施形態を参照して本発明を詳細に説明する。
【0017】
図1、図2、図3には、それぞれ判り易くするために、円周方向において定間隔で半径方向に突出しているプラスチック製保持器の一部だけが示されている。これらの図から理解できるように、プラスチック製保持器は、互いに軸方向に間隔を隔てられた両側側輪1,2を有している。その両側側輪1,2は、軸方向に延びる複数のクロスピース3によって互いに結合されている。これらのクロスピース3は、両側側輪1,2と共に転動体5を収容するポケット4を形成するように、側輪1,2の円周にわたって分布して配置されている。両側側輪1,2は、プラスチック製保持器が射出成形の際に軸方向に移動可能な工具で製造できるように、それぞれ異なった直径を有している。換言すれば、軸方向に見て両側側輪1,2の重なりが存在しないように、片側側輪1の内径は、反対側側輪2の外径以上の大きさにされている。
【0018】
複数のクロスピース3はそれぞれ、両側側輪1,2から半径方向外側に突出し、軸受軌道輪により保持器が案内されるための半径方向外側に向いた第1案内面6を有している。クロスピース3の両側側輪1,2からの突出によって形成されている第1案内面6と両側側輪1,2の外径との間のラジアル方向の空間は、潤滑剤が軸方向に良好に流れることを可能にしている。この関係において、潤滑剤の十分な流れを保証するために、プラスチック製保持器を寸法づける際、クロスピース3の両側側輪1,2からの突出寸法は、少なくとも2mmであることが望ましい。
【0019】
互いに隣接するクロスピース3はそれぞれ互いに周方向で向かい合う面に、プラスチック製保持器を転動体5によって補助的に案内するための第2案内面7を有している。この第2案内面7は、複数の転動体中心8を結ぶ円9の半径方向外側で転動体5が第2案内面7に接して転動するように、形成されている。従って、図示した実施形態においては、第1案内面6並びに第2案内面7が関与して複合案内を行っている。第2案内面7の関与は選択的なものであり、省くこともできるが、これは全体として安定させる働きをする。
【0020】
クロスピース3の第2案内面7が存在する面に、更に、平面的な窪み10が形成されている。この窪み10の中に、汚れ粒子が堆積させられる。これによって、その汚れ粒子は、第2案内面7に達することなく、従って第1案内面6に達することもなく、これによって、汚れ粒子による第1、第2案内面6,7ないしこれらの案内面6,7と接触する対向面での損傷ないし激しい摩耗が避けられる。射出成形後におけるプラスチック製保持器の型抜きを可能にするために、その窪み10は非常に浅く形成され、これによって、プラスチック製保持器を損傷することなしに克服できるほんの僅かなアンダーカットしか生じない。窪み10の上述した特性は、その深さが最大0.3mmであるときに得られることが確認されている。
【0021】
互いに隣接するクロスピース3の向かい合う側は、その内周縁近傍に、転動体5の脱落を防止する突起11を有している。これによって、転動体5の半径方向内側への移動が制限されるので、すなわち、転動体の脱落防止がなされるので、転動体が装備された保持器の組立が容易にされる。その突起11は、好適には、軸方向中央に配置され、隙間12が存在するように、側輪1,2まで完全に延びていない。これは、突起11を側輪1,2に固く結合する場合に比べて、プラスチック製保持器の柔軟性を高め、組立を一層容易にする。
【0022】
クロスピース3は第1案内面6の範囲に軸方向に延びる半径方向凹所13を有している。軸方向における型抜きを可能にするために、凹所13はクロスピース3の少なくとも軸方向片側面に向いて開いている。
【0023】
各側輪1,2とクロスピース3との間の移行範囲14は、この範囲における応力集中を減少するために、それぞれ丸みをつけられている。
【0024】
転動体5の軸方向遊びを制限する両側側輪 1,2の軸方向に互いに向かい合う面15は、それぞれ隣接するクロスピース3間の範囲において凸面状に湾曲されている。これによって、それに接して転動する転動体5の端面における摩耗が減少される。
【0025】
転動体5は内輪16と外輪17との間で転動する。外輪17はその軸方向両側にそれぞれ、半径方向内側に向いたフランジ18を有している。これらのフランジ18の半径方向内側に向いた面19に、クロスピース3の第1案内面6が接して滑動する。
【0026】
プラスチック製保持器は、組み立てられた状態で、潤滑剤、特にグリースで包囲されている。このグリースは、特に第1案内面6および第2案内面7を、これらの範囲における摩耗をできるだけ小さくするために塗布されている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づくプラスチック製保持器の部分斜視図である。
【図2】本発明に基づくプラスチック製保持器の部分断面図である。
【図3】本発明に基づくプラスチック製保持器の部分斜視図である。
【符号の説明】
1 側輪
2 側輪
3 クロスピース
4 ポケット
5 転動体
6 第1案内面
7 第2案内面
8 転動体中心
9 円
10 窪み
11 突起
12 隙間
13 凹所
14 移行範囲
15 軸方向に向いた面
16 内輪
17 外輪
18 フランジ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a plastic cage for a rolling bearing formed so as to be manufactured by injection molding and a rolling bearing having the same.
[0002]
[Prior art]
Such a cage is already known from German Utility Model Registration No. 1886747. This known cage has a plurality of crosspieces forming pockets for accommodating rolling elements, and these crosspieces are connected to each other at both ends by both side wheels. The radial dimension of the side ring of this cage is half the radial dimension of the crosspiece. The one side wheel extends from the cage inner diameter to the center of the cross piece cross section, and the opposite side wheel extends from the center of the cross piece cross section to the cage outer diameter. The known cage is specifically designed for easy assembly.
[0003]
However, in the case of plastic cages, in addition to assembly problems, it has become clear that there are problems with the durability of the cages, especially under adverse operating conditions.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a plastic cage that is durable and not damaged even under adverse operating conditions.
[0005]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
The object of the present invention is solved by the means described in claim 1.
[0006]
The plastic cage according to the present invention has both side wheels axially spaced from each other. The both side wheels are connected to each other by a plurality of cross pieces extending in the axial direction. These crosspieces are distributed over the circumference of the side wheels so as to form pockets for accommodating rolling elements together with the side wheels on both sides. Both side wheels have different diameters so that the plastic cage can be manufactured with a tool that can move axially during injection molding, and the inner diameter of one side wheel is the other side. It is formed more than the outer diameter of the side wheel . Each of the crosspieces protrudes radially outward from both side wheels, and has a first guide surface facing radially outward for a cage to be guided by a radially facing flange provided on the outer ring of the rolling bearing. Have.
[0007]
The plastic cage according to the present invention does not require a tool that moves in the radial direction when forming by injection molding, and thus has an advantage that it can be manufactured at low cost.
[0008]
Another advantage of the present invention is that it is mechanically very strong because the crosspiece has a large radial dimension extending beyond the side wheels. The free space formed by the radially projecting portion of the crosspiece from the side wheel and the outer peripheral surface of the side wheel has the advantage that the lubricant can be transported very well in the axial direction.
[0009]
In an advantageous embodiment of the plastic cage according to the invention, the crosspieces are arranged on the mutually facing surfaces of the adjacent crosspieces in order to assist the plastic cage with the rolling elements. It has a guide surface. The resulting composite guide gives the plastic cage according to the invention great mechanical strength and durability against radial vibrations.
[0010]
The second guide surface is preferably formed such that the rolling element rolls in contact with the second guide surface on the radially outer side of a circle connecting the rolling element centers. This advantageously allows the cross piece to be very thick and therefore mechanically strong.
[0011]
Planar depressions are provided on mutually facing surfaces of crosspieces adjacent to each other. In it, dirt particles accumulate, which keeps the dirt particles particularly away from the first and second guide surfaces. In particular, this prevents the formation of grooves on the outer peripheral surface of the rolling element. The recess has a depth of at most 0.3 mm so that a plastic cage produced by injection molding can be punched without problems.
[0012]
Furthermore, a protrusion disposed at the center in the axial direction is provided on the surfaces of the crosspieces adjacent to each other in order to prevent the rolling elements from falling off. The central arrangement of the projections makes it possible to maintain a radial free space between the projections and the side wheels in the range of the side wheels in the axial direction and thus increase the flexibility of the plastic cage.
[0013]
The crosspiece is provided with a recess in the first guide surface in order to reduce the mass of the plastic cage according to the invention and to optimize the flow of injection molding material during the production of the cage.
[0014]
The transition range between each side wheel and the crosspiece is individually rounded to reduce stress.
[0015]
The surfaces facing each other in the axial direction of the both side wheels are curved in a convex shape in the range between the adjacent cross pieces in order to reduce wear of the rolling elements rolling in contact therewith.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings.
[0017]
In FIG. 1, FIG. 2, and FIG. 3, only a part of the plastic cage protruding in the radial direction at regular intervals in the circumferential direction is shown for easy understanding. As can be seen from these figures, the plastic cage has two
[0018]
Each of the plurality of
[0019]
The
[0020]
A
[0021]
Opposite sides of the
[0022]
The
[0023]
The transition ranges 14 between the
[0024]
The
[0025]
The rolling
[0026]
The plastic cage is assembled and surrounded by a lubricant, in particular grease. This grease is applied especially to the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial perspective view of a plastic cage according to the present invention.
FIG. 2 is a partial sectional view of a plastic cage according to the present invention.
FIG. 3 is a partial perspective view of a plastic cage according to the present invention.
[Explanation of symbols]
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