JP4291448B2 - Synthetic resin cage cage for ball bearings - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、環状体の一面に、周方向に沿って複数の玉保持ポケットが設けられる玉軸受用の冠型保持器に関する。
【0002】
【従来の技術】
ハードディスクドライブ等の精密機器は、高性能、小型化が強く要求されており、このような精密機器に装備される玉軸受としては、内径数ミリ程度の極小径の密封型のものが多く採用されている。
【0003】
図6ないし図8に示すように、極小径の密封型玉軸受(1)における保持器(2)としては、従来、合成樹脂からなる冠型のものが多く採用されている。この保持器(2)は、環状体(3)における軸方向の一面に、軸方向に向けて開口する複数の玉保持ポケット(4)が周方向に所定の間隔おきに形成されるとともに、軸方向の一面に、玉保持ポケット(4)の各間に対応して、グリース溜まり凹部(3a)が形成されている。
【0004】
更に玉保持ポケット(4)の開口縁部には、一対の爪片(5)が形成されており、この一対の爪片(5)の内面を含むポケット内面(4b)が、ボール中心(O)を中心とする球に対応する一定の曲率の球凹面に形成されている。
【0005】
そしてこの玉保持器(2)においては、一対の爪片(5)を弾性拡開変形させるようにして、ボール(8)を各玉保持ポケット(4)にその開口部(4a)から押し込んで収容することにより、ボール(8)を各保持ポケット(4)内に、一対の爪片(5)の弾性復元力によって転動自在に保持させる。
【0006】
こうしてボール(8)が保持された保持器(2)は、グリース溜まり凹部(3a)にグリース等の潤滑油を充填した状態で、図6に示すように、軸受(1)の内輪(1a)及び外輪(1b)間に組み込まれて、軸受(1)が構成される。
【0007】
この軸受(1)においては、ボール(8)の転がり接触に基づき、例えば内輪(1a)が外輪(1b)に対しスムーズに回転するとともに、回転時には、潤滑油がボール表面に供給されて、ボール(8)とポケット内周面との接触部、及びボール(8)と軌道輪(1a)(1b)との接触部が潤滑されるものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の軸受(1)における玉保持器(2)のポケット内面(4b)は、一般に、ボール(8)の半径(R8)よりも所定の隙間分だけ大きい一定の曲率半径(R4)を有する球凹面に形成されている。このため、ポケット内面と、環状体(3)の内周面及び外周面との間のエッジ部(4e)は、鋭角に形成されており、ボール回転時にボール表面に付着したグリース等の潤滑油が、エッジ部(4e)において、掻き取られてしまい、ボールの接触部における潤滑が十分に行われない恐れがある。
【0009】
一方、従来において、玉保持ポケット内面のうち両側壁内面を、軸方向(図8の紙面に向かって上下方向)線上に軸心を有する円筒面(アキシャル円筒面)に形成するものや、両側壁内面を、径方向(図8の紙面に向かって垂直方向)線上に軸心を有する円筒面(ラジアル円筒面)に形成する玉保持器が提案されている。
【0010】
しかしながら、これらの玉保持器は、球形のボールを円筒形のポケット両側壁内面により保持することになるため、両側壁内面をボール外周面に対応して沿わせることができず、十分な玉保持力を得ることができないばかりか、ポケット両側壁内面とボール外周面との間に部分的に大きい隙間が形成されて、その隙間に多量の潤滑油が取り込まれて、過度の潤滑油により、ボールの回転負荷が大きくなり、ボールの回転特性が悪化する恐れがあった。
【0011】
この発明は、上記従来技術の問題を解消し、潤滑剤不足及び潤滑剤過多を防止できて、適量の潤滑剤を取り込むことができ、十分な潤滑状態を維持することができるとともに、良好な玉保持特性及び回転特性を得ることができる玉軸受用保持器を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明は、環状体における軸方向の一面に、軸方向に向けて開口し、かつボールを転動自在に収容するための複数の玉保持ポケットが周方向に沿って設けられる玉軸受用保持器において、前記玉保持ポケットが、底壁と、底壁の周方向両側に位置する両側壁と、両側壁先端に設けられるボール保持用の一対の爪片とにより構成されるとともに、前記底壁、両側壁及び一対の爪片の各内面が、ボールの曲率よりもそれぞれ大きい曲率を有し、互いに種類の異なる球凹面により形成され、前記両側壁内面におけるボール外周面に最も近接する位置(ボール近接位置)が、ボール中心を通る周方向線上の周辺位置に設定されてなるものを要旨としている。
【0013】
この発明の玉軸受用保持器においては、玉保持ポケットの一対の爪片内面、両側壁内面、及び底壁内面を、ボールの曲率よりもそれぞれ大きい曲率を有し、互いに種類の異なる球凹面により構成しているため、隣り合う内面間に、適度な大きさの隙間が形成される。このためその隙間に潤滑剤が適度に取り込まれるとともに、その潤滑剤がボール外周面に適宜供給され、潤滑剤不足による油膜切れを防止することができる。
【0014】
また玉保持ポケットの各内面を、球凹面により構成しているため、これらの内面を球形のボール外周面に対応させて沿わせることができるので、各内面によってボールをバランス良く保持することができるとともに、ポケット内面とボールとの間に、過大な隙間が形成されることがなく、過度にグリースが取り込まれるのを防止できる。
【0015】
しかもポケット両側壁内面のボール近接位置を、ボール中心線付近に設定しているため、ボール近接位置において、ボールを周方向両側から十分な保持力で保持することができる。
【0016】
なお、本発明において、種類の異なる球凹面という場合、曲率及び曲率中心が異なるものは言うまでもなく、曲率が同一で曲率中心が異なるものや、曲率が異なり曲率中心が同一のものも含まれる。
【0017】
一方、本発明においては、前記両側壁内面のボール近接位置が、ボール中心を通る周方向線上に設定されてなる構成を採用するのが好ましい。
【0018】
すなわちこの構成を採用する場合、ポケット両側壁内面のボール近接位置において、ボールを周方向両側から確実に保持することができる。
【0019】
更に本発明においては、前記両側壁内面のボール近接位置が、ボール中心を通る周方向線上から軸方向に位置ずれした位置に設定されてなる構成を採用するのが良い。
【0020】
すなわちこの構成を採用する場合、ポケット両側壁内面のボール近接位置において、ボールの軸方向への位置ずれを防止することができる。
【0021】
また本発明においては、前記玉保持ポケットの両側壁内面の曲率中心が、ボール中心を通る軸方向線よりも遠方の位置に設定されてなる構成、前記玉保持ポケットの底壁の曲率中心が、ボール中心を通る軸方向線上におけるボール中心よりも前記爪片側の位置に設定されてなる構成、又は前記玉保持ポケットの一対の爪片の曲率中心が、ボール中心を通る軸方向線上におけるボール中心よりも前記底壁側の位置に設定されてなる構成を採用するのが望ましい。
【0022】
すなわちこれらの構成を採用する場合には、上記本発明の構成を精度良く正確に形成することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
<第1の実施形態>
図1ないし図4はこの発明の第1の実施形態である軸受用の合成樹脂製冠型玉保持器(10)を示す図である。これらの図に示すように、この軸受用保持器(10)は、環状体(11)を有している。
【0024】
環状体(11)における軸方向の一面側には、軸方向に向けて開口する複数の玉保持ポケット(20)が周方向に所定の間隔おきに設けられている。
【0025】
更に、環状体(11)における玉保持ポケット(20)の各間には、グリース溜まり凹部(12)がそれぞれ形成されている。
【0026】
この玉保持器(10)の各玉保持ポケット(20)は、底壁(23)と、その底壁(23)の周方向両側に立上り状に形成された両側壁(22)と、両側壁先端、換言すればポケット(20)の開口縁部に、ポケット開口部(25)の両側縁部を閉塞する態様に形成され、弾性を有する一対の爪片(21)とにより構成されている。従って、玉保持ポケット(20)の内面は、一対の爪片(21)の内面(21a)と、両側壁(22)の内面(22a)と、底壁(23)の内面(23a)とにより構成される。
【0027】
更に玉保持ポケット(20)の各内面(21a)〜(23a)は、ボール(30)の曲率よりもそれぞれ大きい曲率を有し、互いに種類の異なる球凹面に形成されており、詳細は以下の通りである。
【0028】
すなわち図2に示すように、玉保持ポケット(20)内に収容されるボール(30)の中心を「O」、このボール中心(O)を通る周方向線(ボール中心線)を「PL」、ボール中心(O)を通る軸方向線を「AL」としたとき、一対の爪片内面(21a)は、その曲率中心(O1)が、軸方向線(AL)上におけるボール中心線(PL)よりも下方位置(底壁側の位置)に設定された球凹面に形成されている。更に両側壁(22)の内面(22a)は、その曲率中心(O2)が、ボール中心線(PL)上における軸方向線(AL)よりも遠方の位置に設定された球凹面に形成されている。更に底壁(23)の内面(23a)は、その曲率中心(O3)が、軸方向線(AL)上におけるボール中心線(PL)よりも上方位置(爪片側の位置)に設定された球凹面に形成されている。
【0029】
また両側壁内面(22a)におけるボール外周面に最も近接する位置(ボール近接位置:NP)は、ボール中心線(PL)上に設定されている。
【0030】
ここで、玉保持ポケット(20)における一対の爪片内面(21a)の曲率は、ボール(30)の曲率を「c」としたとき、1.02c〜1.3cに設定するのが良く、より好ましくは、下限値を1.05c以上、上限値を1.2c以下に設定するのが良い。
【0031】
更に両側壁内面(22a)の曲率は、1.5c〜3.0cに設定するのが良く、より好ましくは、下限値を1.8c以上、上限値を2.5c以下に設定するのが良い。
【0032】
また底壁内面(23a)の曲率は、1.2c〜2.5cに設定するのが良く、より好ましくは、下限値を1.4c以上、上限値を2.0c以下に設定するのが良い。
【0033】
またボール中心(O)から両側壁内面(22a)のボール近接位置(NP)までの寸法は、ボール(30)の半径を「r」としたとき、1.01r〜1.10rに設定するのが良く、より好ましくは、下限値を1.02r以上、上限値を1.07r以下に設定するのが良い。
【0034】
すなわち、これらの規定値を逸脱する場合には、十分な玉保持力を得ることができない恐れがある上更に、潤滑油の取込量が少なくなり過ぎて潤滑不良が発生したり、あるいは潤滑油の取込量が多くなり過ぎて、回転負荷が増大してボール(30)の回転特性が低下する恐れがある。
【0035】
本実施形態の玉保持器(10)は、以上のように構成されており、この玉保持器(10)の各玉保持ポケット(20)内に、その開口部(25)からボール(30)を押し込んで、一対の爪片(21)を両側に弾性拡開変形させるようにして、ポケット(20)内に嵌め込み、ボール(30)を一対の爪片(25)の弾性復元力により保持させる。これにより、ボール(30)をポケット(20)内に転動自在に収容する。
【0036】
こうしてボール(30)が保持された保持器(10)は、そのグリース溜まり凹部(12)内にグリース等の潤滑油が充填された状態で、上記従来例と同様に、軸受の内輪及び外輪間に組み込まれて、軸受が構成される。
【0037】
以上のように、この軸受における保持器(10)は、ポケット内面を、ボール(30)の曲率よりも大きい一対の爪片内面(21a)、両側壁内面(22a)及び底壁内面(23a)により構成しているため、隣り合う内面間に、適度な大きさのグリース溜まり用隙間(40)が形成される。このため、その隙間(40)内にグリースが適度に取り込まれるとともに、そのグリースがボール外周面に適宜供給され、ボール(30)の油膜切れ及びグリース不足を有効に防止することができ、良好な潤滑状態を維持することができる。
【0038】
またポケット内面(21a)〜(23a)、特に両側壁内面(22a)を球凹面により構成しているため、これらのポケット内面(21a)〜(23a)を、球形のボール外周面に対応させて沿わせることができるので、各内面(21a)〜(23a)によってボール(30)をバランス良く保持することができ、良好な玉保持特性を得ることができる。しかもポケット両側壁内面(22a)におけるボール中心線(PL)上に、ボール近接位置(NP)を設定しているため、そのボール近接位置(NP)において、ボール(30)を周方向両側から十分な保持力で確実に保持することができ、より一層玉保持特性を向上させることができる。
【0039】
更にポケット内面(21a)〜(23a)を、ボール外周面に対応させて沿わせることができるので、ポケット内面(21a)〜(23a)とボール(30)との間に、過大な隙間が形成されることがなく、過度にグリースが取り込まれるのを防止でき、グリース過多による回転負荷の増大を防止できて、良好な回転特性を得ることができる。
【0040】
<第2の実施形態>
図5はこの発明の第2の実施形態である玉軸受用の合成樹脂製冠型保持器(110)を示す図である。
【0041】
同図に示すように、この保持器(110)における玉保持ポケット(120)の内面形状において、両側壁(122)の内面(122a)は、その曲率中心(O2)が、ボール中心線(PL)よりも上方位置で、かつ軸方向線(AL)よりも遠方の位置に設定された球凹面に形成されている。更にボール(30)の半径を「r」としたとき、両側壁内面(122a)のボール近接位置(NP)は、ボール中心線(PL)から0.2r下方に位置ずれした位置に設定されている。
【0042】
その他の構成は、上記第1の実施形態と同様であるため、同一又は相当部分に同一又は相当符号を付して、重複説明を省略する。
【0043】
この保持器(110)においても、内面(121a)〜(123a)の各間に、適度な大きさのグリース溜まり用隙間(140)が形成されるので、その隙間(140)内に適度にグリースが取り込まれて、良好な潤滑状態を維持することができる。
【0044】
またポケット内面(121a)〜(123a)を、球形のボール外周面に対応させて沿わせることができるので、各内面(121a)〜(123a)によってボール(30)をバランス良く保持できるとともに、過大な隙間が形成されず、過度にグリースが取り込まれることもない。更にポケット両側壁内面(122a)のボール近接位置(NP)において、ボール(30)を両側から十分な保持力で保持できる。
【0045】
その上更に、ボール近接位置(NP)を、ボール中心線(PL)よりも下方位置に設定しているため、ボール(30)の軸方向下向きの力を、両側壁(122a)のボール近接位置(NP)と、底壁内面(123a)の中心(BP)との3カ所で分散してバランス良く受け止めることができるので、より一層良好な玉保持特性を得ることができるとともに、ボール(30)の下方向への位置ずれも確実に防止することができる。
【0046】
なお、本発明においては、両側壁内面のボール近接位置(NP)を、ボール中心線(PL)よりも上方位置(爪片側の位置)に設定すると、そのボール近接位置(NP)によって、ボールが軸方向下側へ押し込まれてしまう恐れがあり、好ましくない。
【0047】
ここで、本発明においては、ボールの半径を「r」としたとき、ボール近接位置(NP)は、ボール中心線(PL)から下側に0.5r位置ずれした位置に設定するのが良く、より好ましくは、0.3r位置ずれした位置との間に設定するのが良い。すなわちこれらの規定範囲を逸脱する場合には、上記本発明特有の効果を得ることができない恐れがある。
【0048】
【発明の効果】
以上のように、この発明の玉軸受用保持器によれば、玉保持ポケットの一対の爪片内面、両側壁内面、及び底壁内面を、ボールの曲率よりもそれぞれ大きい曲率を有し、互いに種類の異なる球凹面により構成しているため、隣り合う内面間に、適度な大きさの隙間が形成されるので、その隙間に潤滑剤が適度に取り込まれるとともに、その潤滑剤がボール外周面に適宜供給され、潤滑剤不足による油膜切れを防止でき、良好な潤滑状態を維持することができる。またポケットの各内面を、球凹面により構成しているため、これらの内面を球形のボール外周面に対応させて沿わせることができ、ポケットの各内面によってボールをバランス良く保持することができ、良好な玉保持特性を得ることができる。しかもポケット両側壁内面のボール近接位置を、ボール中心線付近に設定しているため、ボール近接位置において、ボールを周方向両側から十分な保持力で保持することができ、一層、玉保持特性を向上させることができる。またポケットの各内面を、ボール外周面に対応させて沿わせることができるので、ポケット内面とボールとの間に過大な隙間が形成されず、過度にグリースが取り込まれるのを防止でき、良好な回転特性を得ることができるという効果がある。
【0049】
本発明において、ポケット両側壁内面のボール近接位置を、ボール中心線上に設定する場合には、そのボール近接位置において、ボールを周方向両側から確実に保持することができ、より一層、玉保持特性を向上させることができるという利点がある。
【0050】
また本発明において、ポケット両側壁内面のボール近接位置を、ボール中心線に対し軸方向に位置ずれした位置に設定する場合には、そのボール近接位置において、ボールの軸方向への位置ずれを防止することができ、より一層、玉保持特性を向上させることができるという利点がある。
【0051】
また、本発明において、玉保持ポケットの各内面の曲率中心を、特定の位置に設定する場合には、上記本発明の構成を精度良く正確に形成することができ、上記の効果をより確実に得ることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施形態である玉軸受用保持器のポケット部を示す正面図である。
【図2】第1の実施形態の保持器におけるポケット部の片側半分を拡大して示す正面図である。
【図3】第1の実施形態の保持器におけるポケット部を示す斜視図である。
【図4】この発明の第1の実施形態である保持器の片側半分を示す平断面図である。
【図5】この発明の第2の実施形態である玉軸受用保持器におけるポケット部の片側半分を拡大して示す正面図である。
【図6】従来の玉軸受の要部を示す断面図である。
【図7】従来の玉軸受用保持器を示す斜視図である。
【図8】従来の保持器におけるポケット部の片側半分を拡大して示す正面図である。
【符号の説明】
10、110…保持器
11、111…環状体
20、120…玉保持ポケット
21、121…爪片
21a、121a…爪片内面
22、122…側壁
22a、122a…側壁内面
23、123…底壁
23a、123a…底壁内面
30…ボール
NP…ボール近接位置
O…ボール中心
01…爪片内面の曲率中心
02…側壁内面の曲率中心
03…底壁内面の曲率中心
AL…軸方向線
PL…周方向線
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a crown type cage for a ball bearing in which a plurality of ball holding pockets are provided on one surface of an annular body along a circumferential direction.
[0002]
[Prior art]
Precision devices such as hard disk drives are strongly required to have high performance and downsizing, and many ball bearings equipped with such precision devices are often used as sealed bearings with a minimum diameter of several millimeters. ing.
[0003]
As shown in FIGS. 6 to 8, as the cage (2) in the sealed ball bearing (1) having a very small diameter, a crown type made of a synthetic resin has been conventionally used. The retainer (2) has a plurality of ball retaining pockets (4) that open in the axial direction on one surface of the annular body (3) in the axial direction, and are formed at predetermined intervals in the circumferential direction. A grease reservoir recess (3a) is formed on one side of the direction corresponding to each of the ball holding pockets (4).
[0004]
Further, a pair of claw pieces (5) is formed at the opening edge of the ball holding pocket (4), and the pocket inner surface (4b) including the inner surfaces of the pair of claw pieces (5) is the ball center (O ) With a constant curvature corresponding to a sphere centered on).
[0005]
In the ball cage (2), the ball (8) is pushed into each ball holding pocket (4) from its opening (4a) so that the pair of claw pieces (5) are elastically expanded and deformed. By accommodating, the ball (8) is held in each holding pocket (4) so as to be able to roll by the elastic restoring force of the pair of claw pieces (5).
[0006]
The cage (2) holding the balls (8) in this way is, as shown in FIG. 6, with the grease retaining recess (3a) filled with lubricating oil such as grease, and the inner ring (1a) of the bearing (1). And the outer ring (1b), the bearing (1) is configured.
[0007]
In this bearing (1), for example, the inner ring (1a) rotates smoothly with respect to the outer ring (1b) based on the rolling contact of the ball (8), and at the time of rotation, lubricating oil is supplied to the ball surface, The contact portion between (8) and the pocket inner peripheral surface and the contact portion between ball (8) and raceway rings (1a) and (1b) are lubricated.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The pocket inner surface (4b) of the ball cage (2) in the conventional bearing (1) generally has a constant radius of curvature (R4) that is larger than the radius (R8) of the ball (8) by a predetermined gap. It is formed in a spherical concave surface. For this reason, the edge portion (4e) between the pocket inner surface and the inner peripheral surface and outer peripheral surface of the annular body (3) is formed at an acute angle, and lubricating oil such as grease adhered to the ball surface during ball rotation. However, it is scraped off at the edge part (4e), and there is a possibility that the ball contact part may not be sufficiently lubricated.
[0009]
On the other hand, in the prior art, the inner surface of both sides of the ball holding pocket inner surface is formed as a cylindrical surface (axial cylindrical surface) having an axial center in the axial direction (vertical direction toward the paper surface in FIG. 8) line, A ball cage has been proposed in which the inner surface is formed on a cylindrical surface (radial cylindrical surface) having an axial center on a radial direction (perpendicular to the paper surface of FIG. 8) line.
[0010]
However, since these ball cages hold spherical balls by the inner surfaces of both side walls of the cylindrical pocket, the inner surfaces of the side walls cannot be made to correspond to the outer peripheral surfaces of the balls. In addition to not being able to obtain a force, a large gap is partially formed between the inner surface of both side walls of the pocket and the outer peripheral surface of the ball, and a large amount of lubricating oil is taken into the gap. There was a risk that the rotational load of the ball would increase and the ball rotation characteristics would deteriorate.
[0011]
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, can prevent a shortage of lubricant and excessive lubricant, can take in an appropriate amount of lubricant, can maintain a sufficient lubrication state, An object of the present invention is to provide a ball bearing cage capable of obtaining holding characteristics and rotational characteristics.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, a plurality of ball holding pockets are provided on one surface in the axial direction of the annular body so as to open in the axial direction and accommodate a ball so as to roll freely. In the ball bearing retainer provided, the ball retaining pocket is composed of a bottom wall, both side walls located on both sides in the circumferential direction of the bottom wall, and a pair of claw pieces for ball holding provided at the ends of the both side walls. In addition, each inner surface of the bottom wall, both side walls, and the pair of claw pieces has a curvature larger than the curvature of the ball and is formed by different types of spherical concave surfaces, The gist is that the closest position (ball proximity position) is set to a peripheral position on a circumferential line passing through the center of the ball.
[0013]
In the ball bearing retainer of the present invention, the inner surfaces of the pair of claw pieces, both side wall inner surfaces, and bottom wall inner surfaces of the ball holding pocket have curvatures larger than the curvature of the ball, and are different from each other by different types of spherical concave surfaces. Since it comprises, the clearance gap of a moderate magnitude | size is formed between adjacent inner surfaces. For this reason, the lubricant is appropriately taken into the gap, and the lubricant is appropriately supplied to the outer peripheral surface of the ball, so that the oil film can be prevented from being cut due to the lack of the lubricant.
[0014]
Moreover, since each inner surface of the ball holding pocket is constituted by a spherical concave surface, the inner surface can be made to correspond to the outer peripheral surface of the spherical ball, so that the ball can be held in a balanced manner by each inner surface. In addition, an excessive gap is not formed between the pocket inner surface and the ball, and it is possible to prevent excessive grease from being taken in.
[0015]
In addition, since the ball proximity position on the inner surfaces of both side walls of the pocket is set near the ball center line, the ball can be held with sufficient holding force from both sides in the circumferential direction at the ball proximity position.
[0016]
In the present invention, different types of spherical concave surfaces include not only those having different curvatures and centers of curvature, but also those having the same curvature and different centers of curvature, and those having different curvatures and the same center of curvature.
[0017]
On the other hand, in the present invention, it is preferable to adopt a configuration in which the ball proximity positions on the inner surfaces of both side walls are set on a circumferential line passing through the center of the ball.
[0018]
That is, when this configuration is employed, the ball can be reliably held from both sides in the circumferential direction at the ball proximity position on the inner surfaces of the pocket side walls.
[0019]
Furthermore, in the present invention, it is preferable to adopt a configuration in which the ball proximity position on the inner surfaces of both side walls is set to a position shifted in the axial direction from a circumferential line passing through the center of the ball.
[0020]
That is, when this configuration is adopted, it is possible to prevent the positional deviation of the ball in the axial direction at the ball proximate position on the inner surfaces of the pocket side walls.
[0021]
Further, in the present invention, the center of curvature of the inner surfaces of both side walls of the ball holding pocket is set at a position farther from the axial line passing through the center of the ball, the center of curvature of the bottom wall of the ball holding pocket, The configuration that is set at a position closer to the claw piece than the ball center on the axial line passing through the ball center, or the center of curvature of the pair of claw pieces of the ball holding pocket is more than the ball center on the axial line passing through the ball center Also, it is desirable to adopt a configuration that is set at the position on the bottom wall side.
[0022]
That is, when these configurations are employed, the configuration of the present invention can be formed accurately and accurately.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<First Embodiment>
FIGS. 1 to 4 are views showing a synthetic resin crown-shaped ball cage (10) for a bearing according to a first embodiment of the present invention. As shown in these drawings, the bearing retainer (10) has an annular body (11).
[0024]
A plurality of ball holding pockets (20) opening in the axial direction are provided at predetermined intervals in the circumferential direction on one surface side in the axial direction of the annular body (11).
[0025]
Further, a grease reservoir recess (12) is formed between each of the ball holding pockets (20) in the annular body (11).
[0026]
Each ball holding pocket (20) of the ball cage (10) includes a bottom wall (23), both side walls (22) formed to rise on both sides in the circumferential direction of the bottom wall (23), and both side walls. At the tip, in other words, at the opening edge of the pocket (20), the side edges of the pocket opening (25) are closed to form a pair of elastic claw pieces (21). Therefore, the inner surface of the ball holding pocket (20) is defined by the inner surface (21a) of the pair of claw pieces (21), the inner surfaces (22a) of the side walls (22), and the inner surface (23a) of the bottom wall (23). Composed.
[0027]
Furthermore, each inner surface (21a)-(23a) of the ball holding pocket (20) has a curvature larger than the curvature of the ball (30), and is formed in different types of spherical concave surfaces. Street.
[0028]
That is, as shown in FIG. 2, the center of the ball (30) accommodated in the ball holding pocket (20) is “O”, and the circumferential line (ball center line) passing through the ball center (O) is “PL”. When the axial line passing through the ball center (O) is “AL”, the inner surface (21a) of the pair of claw pieces has a center of curvature (O1) on the ball center line (PL) on the axial line (AL). ) Is formed in a spherical concave surface set at a position lower than (position on the bottom wall side). Furthermore, the inner surface (22a) of both side walls (22) is formed in a spherical concave surface whose curvature center (O2) is set at a position farther from the axial line (AL) on the ball center line (PL). Yes. Further, the inner surface (23a) of the bottom wall (23) is a sphere whose center of curvature (O3) is set at a position higher than the ball center line (PL) on the axial direction line (AL) (position on one claw side). It is formed in a concave surface.
[0029]
Further, the position (ball proximity position: NP) closest to the outer peripheral surface of the ball on both side wall inner surfaces (22a) is set on the ball center line (PL).
[0030]
Here, the curvature of the inner surface (21a) of the pair of claw pieces in the ball holding pocket (20) is preferably set to 1.02c to 1.3c when the curvature of the ball (30) is “c”. More preferably, the lower limit value is set to 1.05c or more and the upper limit value is set to 1.2c or less.
[0031]
Furthermore, the curvature of the inner surfaces (22a) of both side walls is preferably set to 1.5c to 3.0c, and more preferably, the lower limit value is set to 1.8c or more and the upper limit value is set to 2.5c or less. .
[0032]
The curvature of the bottom wall inner surface (23a) is preferably set to 1.2c to 2.5c, and more preferably, the lower limit value is set to 1.4c or more and the upper limit value is set to 2.0c or less. .
[0033]
The dimension from the ball center (O) to the ball proximity position (NP) of the inner surface (22a) of both side walls is set to 1.01r to 1.10r when the radius of the ball (30) is “r”. More preferably, the lower limit value is set to 1.02r or more and the upper limit value is set to 1.07r or less.
[0034]
In other words, when these specified values are deviated, there is a possibility that sufficient ball holding force cannot be obtained, and furthermore, the amount of lubricating oil taken in becomes too small, resulting in poor lubrication, or lubricating oil. There is a possibility that the take-in amount of the ball will increase so much that the rotational load increases and the rotational characteristics of the ball (30) deteriorate.
[0035]
The ball holder (10) of the present embodiment is configured as described above. In each ball holding pocket (20) of the ball holder (10), the ball (30) is opened from the opening (25). Is inserted into the pocket (20) so that the pair of claw pieces (21) are elastically expanded and deformed on both sides, and the ball (30) is held by the elastic restoring force of the pair of claw pieces (25). . Thereby, a ball | bowl (30) is accommodated in the pocket (20) so that rolling is possible.
[0036]
In this way, the cage (10) holding the ball (30) is in a state where the grease reservoir recess (12) is filled with lubricating oil such as grease, as in the conventional example, between the inner ring and the outer ring of the bearing. To form a bearing.
[0037]
As described above, the cage (10) in this bearing has a pocket inner surface with a pair of claw piece inner surfaces (21a), both side wall inner surfaces (22a) and a bottom wall inner surface (23a) larger than the curvature of the ball (30). Therefore, a grease reservoir gap (40) having an appropriate size is formed between the adjacent inner surfaces. For this reason, the grease is appropriately taken into the gap (40), and the grease is appropriately supplied to the outer peripheral surface of the ball, so that it is possible to effectively prevent the oil film from running out of the ball (30) and insufficient grease. The lubrication state can be maintained.
[0038]
Further, since the pocket inner surfaces (21a) to (23a), in particular, both side wall inner surfaces (22a) are constituted by spherical concave surfaces, these pocket inner surfaces (21a) to (23a) are made to correspond to the spherical ball outer peripheral surfaces. Therefore, the balls (30) can be held in a well-balanced manner by the inner surfaces (21a) to (23a), and good ball holding characteristics can be obtained. In addition, since the ball proximity position (NP) is set on the ball center line (PL) on the inner surface (22a) of the both side walls of the pocket, the ball (30) is sufficiently removed from both sides in the circumferential direction at the ball proximity position (NP). Can be reliably held with a sufficient holding force, and the ball holding characteristics can be further improved.
[0039]
Further, since the pocket inner surfaces (21a) to (23a) can be made to correspond to the outer peripheral surface of the ball, an excessive gap is formed between the pocket inner surfaces (21a) to (23a) and the ball (30). Therefore, it is possible to prevent excessive grease from being taken in, to prevent an increase in rotational load due to excessive grease, and to obtain good rotational characteristics.
[0040]
<Second Embodiment>
FIG. 5 is a view showing a synthetic resin crown-shaped cage (110) for ball bearings according to a second embodiment of the present invention.
[0041]
As shown in the figure, in the inner surface shape of the ball holding pocket (120) in the cage (110), the inner surface (122a) of both side walls (122) has a center of curvature (O2) that is the ball center line (PL ) And a spherical concave surface set at a position distant from the axial line (AL). Further, when the radius of the ball (30) is “r”, the ball proximity position (NP) of the inner surface (122a) of both side walls is set to a position displaced 0.2r below the ball center line (PL). Yes.
[0042]
Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same or corresponding parts are denoted by the same or corresponding reference numerals, and redundant description is omitted.
[0043]
Also in this cage (110), since a moderately-sized grease reservoir gap (140) is formed between each of the inner surfaces (121a) to (123a), an appropriate amount of grease is formed in the gap (140). Can be taken in and good lubrication can be maintained.
[0044]
Further, since the pocket inner surfaces (121a) to (123a) can be made to follow the outer peripheral surface of the spherical ball, the inner surfaces (121a) to (123a) can hold the ball (30) in a well-balanced manner and are excessive. No gaps are formed, and grease is not taken in excessively. Furthermore, the ball (30) can be held from both sides with a sufficient holding force at the ball proximity position (NP) on the inner surfaces (122a) of the pocket side walls.
[0045]
Furthermore, since the ball proximity position (NP) is set at a position below the ball center line (PL), the downward force in the axial direction of the ball (30) is applied to the ball proximity positions of the side walls (122a). (NP) and the center (BP) of the bottom wall inner surface (123a) can be dispersed and received in a balanced manner, so that even better ball retention characteristics can be obtained and the ball (30) It is also possible to reliably prevent the downward displacement of the position.
[0046]
In the present invention, when the ball proximity position (NP) on the inner surfaces of both side walls is set to a position above the ball center line (PL) (position on the claw piece side), the ball is positioned by the ball proximity position (NP). There is a risk of being pushed downward in the axial direction, which is not preferable.
[0047]
Here, in the present invention, when the radius of the ball is “r”, the ball proximity position (NP) is preferably set to a position shifted by 0.5 r downward from the ball center line (PL). More preferably, it should be set between the position shifted by 0.3r. That is, when deviating from these specified ranges, there is a possibility that the effects specific to the present invention cannot be obtained.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the ball bearing retainer of the present invention, the pair of claw piece inner surfaces, both side wall inner surfaces, and the bottom wall inner surfaces of the ball holding pockets have respective curvatures larger than the curvature of the balls, and Since it is composed of different types of spherical concave surfaces, a moderately large gap is formed between the adjacent inner surfaces, so that the lubricant is appropriately taken into the gap and the lubricant is placed on the outer peripheral surface of the ball. The oil film is supplied as appropriate, so that the oil film can be prevented from being cut off due to lack of lubricant, and a good lubricating state can be maintained. In addition, since each inner surface of the pocket is constituted by a spherical concave surface, these inner surfaces can be made to correspond to the spherical ball outer peripheral surface, and the ball can be held in a well-balanced manner by each inner surface of the pocket, Good ball retention characteristics can be obtained. In addition, since the ball proximity position on the inner wall of both sides of the pocket is set near the ball center line, the ball can be held with sufficient holding force from both sides in the circumferential direction at the ball proximity position. Can be improved. In addition, since each inner surface of the pocket can be made to correspond to the outer peripheral surface of the ball, an excessive gap is not formed between the inner surface of the pocket and the ball, and it is possible to prevent excessive grease from being taken in. There is an effect that rotation characteristics can be obtained.
[0049]
In the present invention, when the ball proximity position on the inner surface of both side walls of the pocket is set on the ball center line, the ball can be reliably held from both sides in the circumferential direction at the ball proximity position, and the ball holding characteristics are further improved. There is an advantage that can be improved.
[0050]
Also, in the present invention, when the ball proximity position on the inner surface of both side walls of the pocket is set to a position shifted in the axial direction with respect to the ball center line, the positional deviation in the axial direction of the ball is prevented at the ball proximity position. There is an advantage that the ball retention characteristics can be further improved.
[0051]
Further, in the present invention, when the center of curvature of each inner surface of the ball holding pocket is set at a specific position, the configuration of the present invention can be formed accurately and accurately, and the above effect can be more reliably achieved. There is an advantage that can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a pocket portion of a ball bearing cage according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged front view showing a half on one side of a pocket portion in the retainer of the first embodiment.
FIG. 3 is a perspective view showing a pocket portion in the retainer of the first embodiment.
FIG. 4 is a plan sectional view showing a half on one side of the cage according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged front view showing one half of a pocket portion in a ball bearing cage according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a main part of a conventional ball bearing.
FIG. 7 is a perspective view showing a conventional ball bearing retainer.
FIG. 8 is an enlarged front view showing one half of a pocket portion in a conventional cage.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 110 ... Cage 11, 111 ... Ring body 20, 120 ... Ball holding pocket 21, 121 ... Claw piece 21a, 121a ... Claw piece inner surface 22, 122 ... Side wall 22a, 122a ... Side wall inner surface 23, 123 ... Bottom wall 23a , 123a ... bottom wall inner surface 30 ... ball NP ... ball proximity position O ... ball center 01 ... curvature center on the inner surface of the claw piece 02 ... curvature center on the inner surface of the side wall 03 ... curvature center on the inner surface of the bottom wall AL ... axial line PL ... circumferential direction line

Claims (6)

環状体における軸方向の一面に、軸方向に向けて開口し、かつボールを転動自在に収容するための複数の玉保持ポケットが周方向に沿って設けられる合成樹脂製冠型玉軸受用保持器において、
前記玉保持ポケットが、底壁と、底壁の周方向両側に位置する両側壁と、両側壁先端に設けられるボール保持用の一対の爪片とにより構成されるとともに、
前記底壁、両側壁及び一対の爪片の各内面が、ボールの曲率よりもそれぞれ大きい曲率を有し、互いに種類の異なる球凹面により形成され、
前記両側壁内面におけるボール外周面に最も近接する位置(ボール近接位置)が、ボール中心を通る周方向線上から軸方向に沿って下方に位置ずれした位置に設定され、
前記玉保持ポケットの両側壁内面の曲率中心が、ボール中心を通る軸方向線よりも遠方の位置に設定されてなることを特徴とする合成樹脂製冠型玉軸受用保持器。
Synthetic resin crown-type ball bearing holder, which is provided with a plurality of ball-holding pockets that open in the axial direction on one surface of the annular body and accommodate the balls in a rollable manner. In the vessel
The ball holding pocket is composed of a bottom wall, both side walls located on both sides in the circumferential direction of the bottom wall, and a pair of nail pieces for holding a ball provided at the tip of both side walls,
Each inner surface of the bottom wall, both side walls, and the pair of claw pieces has a curvature larger than the curvature of the ball, and is formed by different types of spherical concave surfaces,
The position closest to the outer peripheral surface of the ball on the inner surfaces of both side walls (the ball proximity position) is set at a position displaced downward along the axial direction from the circumferential line passing through the center of the ball ,
A cage for ball bearings made of synthetic resin , characterized in that the center of curvature of the inner surfaces of both side walls of the ball holding pocket is set at a position farther from the axial line passing through the center of the ball .
前記玉保持ポケットの底壁の曲率中心が、ボール中心を通る軸方向線上におけるボール中心よりも前記爪片側の位置に設定されてなる請求項1に記載の合成樹脂製冠型玉軸受用保持器。The cage for ball bearings made of synthetic resin according to claim 1, wherein the center of curvature of the bottom wall of the ball holding pocket is set at a position closer to the claw piece than the ball center on an axial line passing through the ball center. . 前記玉保持ポケットの一対の爪片の曲率中心が、ボール中心を通る軸方向線上におけるボール中心よりも前記底壁側の位置に設定されてなる請求項1または2に記載の合成樹脂製冠型玉軸受用保持器。 The synthetic resin crown-shaped mold according to claim 1 or 2, wherein the center of curvature of the pair of claw pieces of the ball holding pocket is set at a position closer to the bottom wall than the ball center on an axial line passing through the ball center. Ball bearing cage. ボールの曲率を「c」としたとき、前記一対の爪片内面の曲率は、1.02c〜1.3cに設定される請求項1〜3のいずれか1項に記載の玉軸受用保持器。The ball bearing retainer according to any one of claims 1 to 3, wherein the curvature of the inner surfaces of the pair of claw pieces is set to 1.02c to 1.3c when the curvature of the ball is "c". . ボールの曲率を「c」としたとき、前記両側壁内面の曲率は、1.5c〜3.0cに設定される請求項1〜4のいずれか1項に記載の玉軸受用保持器。The ball bearing retainer according to any one of claims 1 to 4, wherein the curvature of the inner surfaces of both side walls is set to 1.5c to 3.0c when the curvature of the ball is "c". ボールの曲率を「c」としたとき、前記底壁内面の曲率は、1.2c〜2.5cに設定される請求項1〜5のいずれか1項に記載の玉軸受用保持器。The ball bearing retainer according to any one of claims 1 to 5, wherein when the curvature of the ball is "c", the curvature of the inner surface of the bottom wall is set to 1.2c to 2.5c.
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