JP4484051B2 - 転がり軸受 - Google Patents

転がり軸受 Download PDF

Info

Publication number
JP4484051B2
JP4484051B2 JP2004291159A JP2004291159A JP4484051B2 JP 4484051 B2 JP4484051 B2 JP 4484051B2 JP 2004291159 A JP2004291159 A JP 2004291159A JP 2004291159 A JP2004291159 A JP 2004291159A JP 4484051 B2 JP4484051 B2 JP 4484051B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
axial direction
peripheral surface
inner ring
rolling bearing
retainer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004291159A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006105222A (ja
Inventor
智哉 服部
和久 北村
浩 関本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JTEKT Corp
Original Assignee
JTEKT Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JTEKT Corp filed Critical JTEKT Corp
Priority to JP2004291159A priority Critical patent/JP4484051B2/ja
Publication of JP2006105222A publication Critical patent/JP2006105222A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4484051B2 publication Critical patent/JP4484051B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Description

本発明は、軌道部材間に形成された環状空間の中を流体が流れる転がり軸受に用いられる保持器と、これを備える転がり軸受に関する。
例えば、キャンドモータを駆動源とした水中ポンプ等においては、ポンプの小形化と据付自由度の向上、およびポンプの吸い込み性能を向上させるために、回転軸の支持に水中玉軸受を使用する提案がなされている（特許文献１等を参照）。
この提案によれば、ポンプの主たる流路とは別に形成された流路により分割された作動流体（この例においては水）の一部が、玉軸受の軌道部材（内外輪）間に形成された環状空間の中を軸方向に通過することにより、この軸受は常時冷却され、軸受部分の摩擦熱による不都合が解消される。
特開２０００−９０７７号公報
ところで、以上のような冷却と潤滑に流体を用いた転がり軸受は、環状空間内に流体が通過するのに十分なすきまが確保されていないと、この流体の流量不足による不具合が発生する恐れがある。特に前記の提案のように、軸の回転を軸方向に離間した２つ以上の転がり軸受で支持したポンプ等においては、流れの下流側となる軸受で必要な流量を得られず、軸受の軌道部材や転動体が短期に損傷してしまう場合があった。
この問題を解消する手段としては、保持器を薄肉化して、軌道部材と保持器との間の径方向すきまを大きくする方法が考えられる。しかしながら、保持器の薄肉化は強度低下を招き、高速回転下など、条件によっては使用できない場合がある。
本発明は、上記する課題に対処するためになされたものであり、環状空間内を流れる流体をスムーズに通過させることのできる転がり軸受用保持器と、この保持器を用いることにより、流体中で高速回転させた場合でも、長期に渡り安定して使用することのできる転がり軸受を提供することを目的としている。
前記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、内輪軌道と前記内輪軌道の軸方向の一方側に肩部を設けるとともに前記内輪軌道の軸方向の他方側に肩部を設けた内輪と、
外輪軌道と前記外輪軌道の軸方向の他方側に肩部を設けるとともに前記内輪軌道の軸方向の一方側に前記外輪の肩部よりも大径となるカウンターボアを設けた外輪と、
前記内輪軌道と前記外輪軌道との間に配置される複数の転動体と、
前記複数の転動体を周方向所定の間隔で保持する円環状の保持器と、を備え、
同心状に配置された前記内輪と前記外輪との間に形成される環状空間の中を、軸方向の一方側から軸方向の他方側の方向に流体が流れる転がり軸受であって、
前記保持器における前記流体の流れの上流側にあたる軸方向の一方側の端部が、軸方向の一方側に向かって外周面が縮径するとともに内周面が拡径して次第に厚さの薄くなる傾斜面に形成され、
前記保持器における前記流体の流れの下流側にあたる軸方向の他方側の端部の外周面とこの外周面に径方向に対向する前記外輪の肩部との径方向の間隔が、前記保持器における前記流体の流れの上流側にあたる軸方向の一方側の端部の外周面とこの外周面に径方向に対向する前記カウンターボアとの間隔よりも小さくなされ、前記保持器における前記流体の流れの上流側にあたる軸方向の一方側の端部の内周面と前記内輪の肩部との径方向の間隔よりも小さくなされているとともに、前記保持器における前記流体の流れの下流側にあたる軸方向の他方側の端部の内周面とこの内周面に径方向に対向する前記内輪の肩部との径方向の間隔よりも小さくなされていることを特徴とする転がり軸受、であることを特徴としている。
本発明は、流体の流れの中に浸漬して使用される転がり軸受において、流れの上流側にあたる保持器の先端を、流体に対する抵抗の少ない形状とすることにより、所期の目的を達成しようとするものである。
すなわち、請求項１に記載の発明によれば、保持器における流体の流れの上流側にあたる端部を、先端に行くに従って次第に厚さの薄くなる形状とすることにより、この端部の流体に対する抵抗が減少するとともに、環状空間内への流体の浸入が容易となる。従って、本発明の転がり軸受用保持器は、軸受環状空間内を流れる流体の流量を増やすことが可能となる。
また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の転がり軸受において、
内輪に固定された軸が回転することを特徴とする転がり軸受である。
すなわち、本発明の保持器を用いることにより、軸受の冷却と潤滑に必要な流体の流量を確保できるとともに、流体の流量不足による軸受の不具合の発生を防止することができる。従って、本発明の転がり軸受は、高速回転させた場合でも、長期に渡り安定して使用することのできる、寿命の長い転がり軸受とすることが可能となる。
なお、本発明において環状空間の中を流れる「流体」とは、特に限定されたものではないが、転動体の回転に抵抗を与える程度の、比較的密度の高い液状様物質を意味するものであり、例えば水、溶融金属や、液化した気体などの液体の他に、超臨界流体等も包含する。
以上のように、本発明の保持器によれば、環状空間の中を流体が流れる転がり軸受において、流体に対する抵抗が減少するとともに、この流体の環状空間内への浸入を容易とすることができる。また、この保持器を用いた転がり軸受は、流体中で高速回転させた場合でも、長期に渡り安定して使用することが可能となる。
以下、図面を参照しつつこの発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態における転がり軸受の構造を示す軸方向断面図である。なお、図中の矢印は流体の流れ方向を示している。
本実施形態における転がり軸受の基本的な構造は、従来公知のアンギュラ玉軸受と同様であり、同心状に配置された軌道部材としての内輪２および外輪３と、これら内外輪の間に形成された軌道に配置された複数の転動体（ボール４）と、これらボール４を周方向所定の間隔で保持する樹脂製の保持器１とからなる。また、この転がり軸受は、例えば前記のキャンドモータを駆動源とした水中ポンプ等の軸の支持に用いられるものであり、内外輪間に形成された環状空間Ｓの中を所定の方向に流れる流体（この例においては水）により、軸受の冷却と潤滑を行うように構成されている。
なお、内外輪および転動体には、流体による腐食を抑制すべく、耐食金属、セラミックス等の耐食材料を用いることができる。特に、１０4ｒｐｍオーダーの高速回転での使用、あるいは強腐食性の液体を用いる場合等、過酷な条件下での使用においては、密度が小さくかつ耐食性の高いセラミックスを内外輪および転動体のすべてに使用する、総セラミックス型軸受とするのが好ましい。
本実施形態における転がり軸受の特徴は、流体の流れの上流側（図示右方）にあたる保持器１の端部１ａが、先端に行くに従って次第に厚さの薄くなる形状に形成されている点である。
以上の構成によって、この転がり軸受用保持器１は、流体に対する抵抗が減少するとともに、環状空間Ｓ内への流体の浸入を容易とする。従って、本実施形態における転がり軸受用保持器１は、保持器に要求される厚さ（強度）を確保しつつ、軸受環状空間内を流れる流体の流量を増やすことが可能となる。
また、この転がり軸受は、高速回転させた場合でも、冷却と潤滑に十分な流体の流量が得られ、流量不足による軸受の不具合の発生が防止されるとともに、軸の回転を軸方向に離間した２つ以上の転がり軸受で支持したポンプ等においては、流れの下流側に配置された軸受でも、必要な流量を確保することができるというメリットもある。従って、本実施形態における転がり軸受は、このような構成のポンプに適した、寿命の長い転がり軸受とすることができる。
なお、本発明の転がり軸受用保持器１における流体の上流側端部１ａの形状は、この実施形態における例に限定されるものではない。例えば、この端部１ａを、抵抗の少ない流線型（ストリームライン）やくさび形（ウェッジシェイプ）としても良い。また、下流側端部１ｂの形状も、特に限定されたものではないが、この上流側端部１ａと対となるように、カルマンの渦列を生成しない形状とすることが望ましい。
また、本実施形態では、もみ抜き保持器とそれを用いた玉軸受を例に説明したが、本発明は、環状空間の中を流体が流れるその他のタイプの保持器や転がり軸受にも適用でき得ることは言うまでもない。
本発明の実施形態における転がり軸受の構造を示す軸方向断面図である。
１ 保持器
１ａ 端部（上流側）
１ｂ 端部（下流側）
２ 内輪
３ 外輪
４ ボール
Ｓ 環状空間

Claims (2)

  1. 内輪軌道と前記内輪軌道の軸方向の一方側に肩部を設けるとともに前記内輪軌道の軸方向の他方側に肩部を設けた内輪と、
    外輪軌道と前記外輪軌道の軸方向の他方側に肩部を設けるとともに前記内輪軌道の軸方向の一方側に前記外輪の肩部よりも大径となるカウンターボアを設けた外輪と、
    前記内輪軌道と前記外輪軌道との間に配置される複数の転動体と、
    前記複数の転動体を周方向所定の間隔で保持する円環状の保持器と、を備え、
    同心状に配置された前記内輪と前記外輪との間に形成される環状空間の中を、軸方向の一方側から軸方向の他方側の方向に流体が流れる転がり軸受であって、
    前記保持器における前記流体の流れの上流側にあたる軸方向の一方側の端部が、軸方向の一方側に向かって外周面が縮径するとともに内周面が拡径して次第に厚さの薄くなる傾斜面に形成され、
    前記保持器における前記流体の流れの下流側にあたる軸方向の他方側の端部の外周面とこの外周面に径方向に対向する前記外輪の肩部との径方向の間隔が、前記保持器における前記流体の流れの上流側にあたる軸方向の一方側の端部の外周面とこの外周面に径方向に対向する前記カウンターボアとの間隔よりも小さくなされ、前記保持器における前記流体の流れの上流側にあたる軸方向の一方側の端部の内周面と前記内輪の肩部との径方向の間隔よりも小さくなされているとともに、前記保持器における前記流体の流れの下流側にあたる軸方向の他方側の端部の内周面とこの内周面に径方向に対向する前記内輪の肩部との径方向の間隔よりも小さくなされている
    ことを特徴とする転がり軸受。
  2. 請求項１に記載の転がり軸受において、
    内輪に固定された軸が回転することを特徴とする転がり軸受。
JP2004291159A 2004-10-04 2004-10-04 転がり軸受 Expired - Fee Related JP4484051B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004291159A JP4484051B2 (ja) 2004-10-04 2004-10-04 転がり軸受

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004291159A JP4484051B2 (ja) 2004-10-04 2004-10-04 転がり軸受

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006105222A JP2006105222A (ja) 2006-04-20
JP4484051B2 true JP4484051B2 (ja) 2010-06-16

Family

ID=36375210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004291159A Expired - Fee Related JP4484051B2 (ja) 2004-10-04 2004-10-04 転がり軸受

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4484051B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5272381B2 (ja) * 2007-11-14 2013-08-28 株式会社ジェイテクト 転がり軸受

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006105222A (ja) 2006-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8628247B2 (en) Bearing structure of turbocharger
US6017184A (en) Turbocharger integrated bearing system
JP4510638B2 (ja) 玉軸受およびこの形式の軸受が装備された真空ポンプ
JP4314430B2 (ja) 円すいころ軸受
US9909592B2 (en) Vacuum pump
JP2008240728A (ja) 真空ポンプ
JP2012031979A (ja) スラスト軸受
JP4008390B2 (ja) ポンプ
JPWO2005045269A1 (ja) オイル潤滑式転がり軸受装置
JP2008309178A (ja) 軸受装置
JP2008151180A (ja) 転がり軸受の潤滑装置
JP4484051B2 (ja) 転がり軸受
JP5635245B2 (ja) 水潤滑用スラスト軸受の構造
JP2008208973A (ja) 円すいころ軸受
JP2004340374A (ja) 回転軸の軸受位置の給油装置
RU2307263C1 (ru) Насос центробежный (варианты)
JP2006037918A (ja) 軸流ポンプ
JP2008038770A (ja) ポンプ装置
WO2017082205A1 (ja) 極低温環境用転がり軸受
JP4370907B2 (ja) 玉軸受
JP4327670B2 (ja) 円筒ころ軸受
JP2006097699A (ja) 転がり軸受用保持器および転がり軸受
JP2002303297A (ja) 横軸型ポンプ
JP2005337349A (ja) 軸受装置およびそれを用いた主軸スピンドル装置
JP2007177801A (ja) 転がり軸受

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070924

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090518

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090617

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090806

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091007

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091202

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091216

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100212

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100303

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100316

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130402

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140402

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees