JP4136298B2 - Directional ball bearing - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転方向が一方向とされる回転部品を回転自在に支持する回転方向性玉軸受に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
自動車エンジンのタイミングベルト用プーリや補機ベルト用プーリを回転自在に支持する玉軸受はエンジンのクランク軸の回転に依存する一方向回転であるため、負荷が比較的小さく、機械部品を支持する一般の玉軸受と異なってフレーキングの発生は殆どなく、軸受寿命はグリース寿命が支配的である。
【0003】
玉軸受は、普通、外輪と内輪との間に組込まれたボールを保持器で保持し、前記外輪と内輪との間に保持されたグリースをボールの回転によってボールと外・内輪の接触部、およびボールと保持器に形成されたポケットの接触部に取り込んで、各接触部を潤滑するようにしている。
【0004】
ここで、ボールの転動面と外・内輪の軌道面に形成される潤滑油膜の厚さは、ボールと前記軌道面の接触部入口側に存在するグリースの量に依存し、そのグリース量を多くすることによってボール転動面および外・内輪の軌道面に膜厚の厚い潤滑油膜を形成することができ、軸受寿命の向上を図ることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来から知られている玉軸受において、保持器が合成樹脂によって形成された玉軸受では、その保持器の強度を確保するため、保持器の外周面および内周面が外輪内周面および内輪外周面に近接する径寸法とされている。このため、外輪内周面と保持器外周面および内輪外周面と保持器内周面に形成される空間が小さく、多くのグリースを保持させることができない。
【0006】
したがって、ボールと外・内輪の接触部およびボールと保持器におけるポケットの接触部に多くのグリースを取り込むことができず、自動車エンジンのプーリ用玉軸受としての使用において軸受寿命の長寿命化を期待することができない。
【0007】
特開平11−166540号公報には、保持器に形成されたポケットの外径側開口縁および内径側開口縁に面取り部を形成してグリースをポケット内に取り込み易くしているが、前記面取り部が各開口縁の保持器回転方向の前後に設けられているため、ボールの回転によって取り込まれたグリースが排出され易く、グリースの保持力が小さいという不都合がある。
【0008】
この発明の課題は、回転方向性玉軸受の潤滑性を高め、軸受寿命の長寿命化を図ることである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明においては、外輪と、内輪と、その両輪間に組込まれたボール、およびそのボールを保持する保持器とから成り、前記外輪と内輪の一方を回転側軌道輪とし、その回転側軌道輪の回転が一方向回転とされた回転方向性玉軸受において、前記保持器が、円環状の基部に、その基部の軸方向一端面で開口するボール収容用の複数のポケットを円周方向に間隔をおいて形成し、各ポケットの開口部にボールの脱落を防止する一対の爪部を設けた冠形とされ、その冠形保持器の内・外の周面のうち、少なくとも前記回転側軌道輪と対向する側の周面に、前記回転側軌道輪と各ボールの接触部入口側にグリース溜りを形成する軸方向のリブを設け、各軸方向のリブが各ポケットのボール回転方向の先行側の開口縁に設けられた構成を採用したのである。
【0010】
上記のように構成すれば、回転側軌道輪とボールの接触部入口側に多くのグリースを保持させることができると共に、接触部入口の開口を大きくすることができるため、グリースに対するボールの接触面積が拡大される。
【0011】
また、回転側軌道輪との接触によってボールが転動し、そのボールの押圧によって保持器が回転した場合に、グリース溜りのグリースはリブによって保持器の回転方向に押されることになり、ボールに対してグリースを良好に接触させることができる。
【0012】
このため、ボールの回転によってボールと回転側軌道輪の接触部およびボールと保持器ポケットの接触部に多くのグリースを取り込むことができ、ボールの転動面および軌道輪の軌道面に膜厚の厚い潤滑油膜を形成することができ、回転方向性玉軸受の潤滑性を高め、軸受寿命の長寿命化を図ることができる。
【0013】
ここで、ポケットと、これに隣接するポケット間の一対の爪部間に円周方向のリブを設けることにより、保持器の強度を高めることができる。
【0014】
また、保持器の外周面および内周面のそれぞれにリブを設け、各リブを各ポケットのボール回転方向の先行側とすることにより、外輪とボールの接触部入口側およびボールと内輪の接触部入口側に多くのグリースを保持させることができ、ボールと外・内輪の接触部およびボールとポケットの接触部により多くのグリースを取り込むことができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1(I)、(II)は、この発明に係る回転方向性玉軸受の第1の実施の形態を示す。玉軸受は、外輪1と、内輪2と、その両輪1、2間に組込まれたボール3およびそのボール3を保持する保持器4から成り、前記外輪1の内周面と内輪2の外周面間に形成された空間の軸方向両端部は外輪1の内周面両端部に取付けられたシール5によって閉塞されている。
【0016】
上記玉軸受における外輪1は回転側軌道輪とされて図1(I)の矢印方向にのみ回転されるようになっている。外輪1の回転時、その外輪1との接触によってボール3は矢印方向に回転して外輪1の内周面に形成された軌道面1aおよび内輪2の外周面に設けられた軌道面2aに沿って転動し、その転動により保持器4も前記外輪1と同方向に回転する。
【0017】
保持器4は合成樹脂から成る。この保持器4は、図1(I)、(II)および図2に示すように、玉軸受のピッチ円径より外径がやや大きい円環状の基部6を有し、その基部6の円周方向に前記ボール3を収容する複数のポケット7が等間隔に形成されている。
【0018】
ポケット7は基部6の軸方向一端面で開口し、その開口部にボール3の脱落を防止する一対の爪部8が設けられている。隣接するポケット7間の一対の爪部8間には円周方向のリブ9が設けられている。図示の例では、リブ9の外表面と基部6の外周面を同一面としているが、リブ9の外表面が基部6の外周面より低くなるように前記外周面との間で保持器半径方向に段差を設けてもよい。
【0019】
前記基部6の外周面には、各ボール3と外輪1の接触部入口側にグリース溜り10を形成する軸方向のリブ11が設けられている。
【0020】
このように、基部6の外周面に対するリブ11の形成によって各ボール3と外輪1の接触部入口側にグリース溜り10を設けることにより、前記接触部入口側に多くのグリースを保持することができると共に、接触部入口の開口を大きくすることができ、グリース溜り10に保持されたグリースに対するボールの接触面積の増大を図ることができる。
【0021】
また、外輪1の回転に伴って保持器4が回転すると、軸方向のリブ11はグリース溜り10に保持されたグリースを保持器4の周方向に押すことになり、ボール3とグリースの接触が高められることになる。
【0022】
このため、ボール3の回転によって、ボール3と外輪1の接触部およびボール3とポケット7の接触部に多くのグリースを取り込むことができ、ボール3の転動面および外・内輪1、2の軌道面1a、2aに膜厚の厚い潤滑油膜を形成することができる。したがって、玉軸受の潤滑性を高め、軸受寿命の長寿命化を図ることができる。
【0023】
また、隣接するポケット7間の一対の爪部8間に円周方向のリブ9を設けることによって保持器4の強度を高めることができ、耐久性に優れた保持器4を得ることができる。
【0024】
図3(I)、(II)は、この発明に係る玉軸受の第2の実施の形態を示す。この第2の実施の形態で示される玉軸受と第1の実施形態で示される玉軸受とは保持器の形状が異なり、内輪2を回転側軌道輪としている点で相違している。
【0025】
第2の実施形態における内輪2は図3(I)の矢印方向に回転されるようになっており、その内輪2の回転に伴ってボール3は矢印方向に接触回転し、ボール3を保持する保持器14は内輪2と同方向に回転するようになっている。
【0026】
保持器14は、円環状の基部15を有し、その基部15の内径は玉軸受のピッチ円径よりやや小径とされている。基部15には複数のポケット16が円周方向に等間隔に形成されている。各ポケット16は基部15の軸方向一端面で開口し、その開口部にボール3の脱落を防止する一対の爪部17が設けられ、隣接するポケット16間の一対の爪部17間には円周方向のリブ18が設けられている。
【0027】
また、基部15の内周面には、内輪2と各ボール3の接触部入口側にグリース溜り19を形成する軸方向のリブ20が各ポケット16の保持器回転方向の後行側に設けられている。
【0028】
上記のように、回転側軌道輪である内輪2とボール3の接触部入口側にグリース溜り19を設けることにより、前記接触部入口に多くのグリースを保持させることができると共に、接触部入口の開口を大きくすることができ、グリースに対するボールの接触面積の増大を図ることができる。
【0029】
また、内輪2の回転に伴って保持器14が回転すると、軸方向のリブ20はグリース溜り19内のグリースを保持器14の回転方向に押すことになり、ボール3とグリースの接触を高めることができる。
【0030】
このため、ボール3の回転によって、内輪2とボール3の接触部およびボール3とポケット16の接触部に多くのグリースを取り込むことができ、ボール3の転動面および外・内輪1、2の軌道面1a、2aに膜厚の厚い潤滑油膜を形成することができる。
【0031】
したがって、玉軸受の潤滑性を高め、回転方向性玉軸受の長寿命化を図ることができる。
【0032】
図4は、この発明に係る玉軸受の第3の実施の形態を示す。この第3の実施形態で示される玉軸受においては、第1の実施形態で示される玉軸受の保持器4の基部6内径を玉軸受のピッチ円径よりやや小径とし、その基部6の内径面に内輪2とボール3の接触部入口側にグリース溜り21を形成する軸方向のリブ22を設けている。
【0033】
上記のように、内輪2とボール3の接触部入口側にグリース溜り21を設けることにより、外・内輪1、2の軌道面1a、2aおよびボール3の転動面に膜厚のより厚い潤滑油膜を形成することができ、回転方向性玉軸受の長寿命化をより向上させることができる。
【0034】
【発明の効果】
以上のように、この発明においては、回転側軌道輪とボールの接触部入口側に多くのグリースを保持させることができるため、軌道輪とボールの接触部およびボールと保持器におけるポケットの接触部に多くのグリースを取り込むことができると共に、軌道輪の軌道面およびボールの転動面に膜厚の厚い潤滑油膜を形成することができる。このため、回転方向性玉軸受の潤滑性を高め、軸受寿命の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(I)はこの発明に係る回転方向性玉軸受の第1の実施形態を示す縦断正面図、(II)は縦断側面図
【図2】図1に示す玉軸受の保持器を示す斜視図
【図3】(I)はこの発明に係る回転方向性玉軸受の第2の実施形態を示す縦断正面図、(II)は縦断側面図
【図4】(I)はこの発明に係る回転方向性玉軸受の第3の実施形態を示す縦断正面図、(II)は縦断側面図
【符号の説明】
1 外輪
2 内輪
3 ボール
4 保持器
6 基部
7 ポケット
8 爪部
9 リブ
10 グリース溜り
11 リブ
14 保持器
15 基部
16 ポケット
17 爪部
18 リブ
19 グリース溜り
20 リブ
21 グリース溜り
22 リブ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotationally directional ball bearing that rotatably supports a rotating component whose rotational direction is one direction.
[0002]
[Prior art]
Ball bearings that rotatably support pulleys for timing belts and auxiliary belts of automobile engines are unidirectional rotations that depend on the rotation of the crankshaft of the engine. Unlike ball bearings, there is almost no flaking, and the bearing life is dominated by the grease life.
[0003]
Ball bearings usually hold a ball assembled between an outer ring and an inner ring with a cage, and grease held between the outer ring and the inner ring causes a contact portion between the ball and the outer / inner ring by rotation of the ball. In addition, each contact portion is lubricated by being taken into a contact portion of a pocket formed in the ball and the cage.
[0004]
Here, the thickness of the lubricating oil film formed on the rolling surface of the ball and the raceway surface of the outer / inner ring depends on the amount of grease existing on the entrance side of the contact portion between the ball and the raceway surface. By increasing the number, it is possible to form a thick lubricating oil film on the ball rolling surface and the raceway surfaces of the outer and inner rings, thereby improving the bearing life.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventionally known ball bearings, in the ball bearing in which the cage is made of synthetic resin, the outer circumferential surface and the inner circumferential surface of the cage are the outer ring inner circumferential surface and the outer ring in order to ensure the strength of the cage. The diameter is close to the outer peripheral surface of the inner ring. For this reason, the space formed in the outer peripheral surface of the outer ring and the outer peripheral surface of the cage and the outer peripheral surface of the inner ring and the inner peripheral surface of the cage is small, and a large amount of grease cannot be held.
[0006]
Therefore, a large amount of grease cannot be taken into the contact portion between the ball and the outer / inner ring and the contact portion between the ball and the pocket of the cage, and the bearing life is expected to be extended when used as a ball bearing for an automobile engine pulley. Can not do it.
[0007]
In Japanese Patent Laid-Open No. 11-166540, chamfered portions are formed on the outer diameter side opening edge and the inner diameter side opening edge of the pocket formed in the cage so that grease can be easily taken into the pocket. Is provided before and after each opening edge in the cage rotation direction, the grease taken in by the rotation of the ball is easily discharged, and there is a disadvantage that the holding force of the grease is small.
[0008]
An object of the present invention is to improve the lubricity of a rotationally directional ball bearing and to extend the life of the bearing.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention comprises an outer ring, an inner ring, a ball assembled between the two rings, and a cage for holding the ball. In a rotationally directional ball bearing that is a bearing ring and whose rotation side bearing ring rotates in one direction, the cage is formed in an annular base for accommodating a ball that opens at one end surface in the axial direction of the base. formed at intervals a plurality of pockets in a circumferential direction, is a Kanmurigata having a pair of claws to prevent the dropping of the ball into the opening of each pocket, the inner and outer peripheral of the snap cage An axial rib for forming a grease reservoir on the contact side entrance side of the rotating side bearing ring and each ball is provided on at least a peripheral surface of the surface facing the rotating side bearing ring, and each axial direction rib is provided . Is the opening edge of the leading side in the ball rotation direction of each pocket It was adopted provided configuration.
[0010]
If configured as described above, a large amount of grease can be held at the contact portion entrance side of the rotating side race and the ball, and the opening of the contact portion entrance can be increased, so that the contact area of the ball with the grease can be increased. Is enlarged.
[0011]
In addition, when the ball rolls due to contact with the rotating raceway and the cage rotates by pressing the ball, the grease in the grease reservoir is pushed in the direction of rotation of the cage by the rib, On the other hand, the grease can be satisfactorily contacted.
[0012]
Therefore, a large amount of grease can be taken into the contact portion between the ball and the rotating raceway and the contact portion between the ball and the cage pocket by the rotation of the ball. A thick lubricating oil film can be formed, the lubricity of the rotationally directional ball bearing can be improved, and the life of the bearing can be extended.
[0013]
Here, the intensity | strength of a holder | retainer can be raised by providing the circumferential rib between a pair of nail | claw parts between a pocket and the pocket adjacent to this.
[0014]
Also, ribs are provided on each of the outer peripheral surface and inner peripheral surface of the cage, and each rib is set to the leading side of each pocket in the ball rotation direction, so that the outer ring and ball contact portion entrance side and the ball and inner ring contact portion are provided. A large amount of grease can be held on the inlet side, and a large amount of grease can be taken into the contact portion between the ball and the outer / inner ring and the contact portion between the ball and the pocket.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 (I) and (II) show a first embodiment of a rotationally directional ball bearing according to the present invention. The ball bearing is composed of an
[0016]
The
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
An
[0020]
In this manner, by forming the
[0021]
Further, when the
[0022]
Therefore, a lot of grease can be taken into the contact portion between the
[0023]
Moreover, the intensity | strength of the holder |
[0024]
3 (I) and (II) show a second embodiment of the ball bearing according to the present invention. The ball bearing shown in the second embodiment and the ball bearing shown in the first embodiment are different from each other in that the shape of the cage is different and the
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
Further, on the inner peripheral surface of the
[0028]
As described above, by providing the
[0029]
Further, when the
[0030]
Therefore, a lot of grease can be taken into the contact portion between the
[0031]
Therefore, the lubricity of the ball bearing can be improved and the life of the rotationally directional ball bearing can be extended.
[0032]
FIG. 4 shows a third embodiment of the ball bearing according to the present invention. In the ball bearing shown in the third embodiment, the inner diameter of the
[0033]
As described above, by providing the
[0034]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, since a large amount of grease can be held on the entrance side of the contact portion between the rotating side race and the ball, the contact portion between the race and the ball and the contact portion of the pocket in the ball and the cage In addition, a large amount of grease can be taken in, and a thick lubricating oil film can be formed on the raceway surface of the race and the rolling surface of the ball. For this reason, the lubricity of the rotationally directional ball bearing can be improved and the bearing life can be extended.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 (I) is a longitudinal front view showing a first embodiment of a rotationally directional ball bearing according to the present invention, and (II) is a longitudinal side view. FIG. 2 is a view of the ball bearing retainer shown in FIG. FIG. 3 (I) is a longitudinal front view showing a second embodiment of a rotationally directional ball bearing according to the present invention, (II) is a longitudinal side view [FIG. 4] (I) is according to the present invention. A longitudinal front view showing a third embodiment of such a rotationally directional ball bearing, (II) is a longitudinal side view.
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