JP5266947B2

JP5266947B2 - 玉軸受

Info

Publication number: JP5266947B2
Application number: JP2008205549A
Authority: JP
Inventors: 寿人山本
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2008-08-08
Filing date: 2008-08-08
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2028-08-08
Also published as: JP2010038349A

Description

本発明は、玉軸受に関し、特に、軸方向端部にシール部材が設けられる玉軸受に関する。

従来の玉軸受としては、例えば、図１２に示すような玉軸受１００が知られている。この玉軸受１００は、内周面に外輪軌道面１０１ａを有する外輪１０１と、外周面に内輪軌道面１０２ａを有する内輪１０２と、外輪軌道面１０１ａと内輪軌道面１０２ａとの間に転動可能に配設される複数の玉１０３と、複数の玉１０３を円周方向に略等間隔で保持する合成樹脂製の冠型保持器１０４と、外輪１０１と内輪１０２との間の軸方向両端部に配置されるシール部材１０５と、を備える。

冠型保持器１０４は、図１３に示すように、円環状のリム部１０６と、リム部１０６の軸方向端面に円周方向に所定の間隔を存して複数配置される柱部１０７と、柱部１０７間に互いに隣り合うように形成され、複数の玉１０３を円周方向に略等間隔で転動可能に保持するポケット部１０８と、ポケット部１０８の内周面の円周方向両端部に形成される一対の爪部１０９と、一対の爪部１０９の各先端間に形成される開口部１１０と、リム部１０６の外周側に形成される肉盗み部１１１と、を備える。そして、この玉軸受１００では、上記肉盗み部１１１によりリム部１０６側の空間容積を広げて、軸受１００内部に封入されるグリースの漏れを抑制している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−３５３１７号公報

ここで、上記した従来の玉軸受１００では、肉盗み部１１１は、一対の爪部１０９の背面間にあって互いの爪部１０９を連結するように架け渡し形成される底壁部１１２と、一対の爪部１０９の背面間にあって互いの爪部１０９を連結するように連続して形成され底壁部１１２に立設される縦壁部１１３と、一対の爪部１０９の背面に形成される一対の側壁部１１４と、一対の側壁部１１４の開口側端部から軸方向に沿ってそれぞれ形成される平面壁部１１５と、から構成される。

そして、このような冠型保持器１０４が組み込まれた玉軸受１００が回転すると、封入されたグリースも回転に伴って玉軸受１００内で流動して、外輪軌道面１０１ａ及び内輪軌道面１０２ａと玉１０３との間を潤滑する。この際、肉盗み部１１１にもグリースが流入して、そのグリースの一部は、底壁部１１２、一対の側壁部１１４、及び平面壁部１１５に案内されて、図１２及び図１３の矢印Ｘ，Ｙで示すように、シール部材１０５に対して略直角に流動して、シール部材１０５を押圧する。このため、シール部材１０５の外方に弾性変形して、内輪１０２とシール部材１０５との間からグリースが外部に漏れ出す可能性があった。

本発明は、このような不都合を解消するためになされたものであり、その目的は、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏れ出しを効果的に防止することができる玉軸受を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、外輪軌道面と内輪軌道面との間に転動可能に配設される複数の転動体と、複数の転動体を円周方向に略等間隔で保持する複数の一対の保持爪を有する冠型保持器と、外輪と内輪との間の軸方向両端部に配置されるシール部材と、を備える玉軸受であって、冠型保持器の外周面側及び軸方向端面側の両方向に開口する肉盗み部が、冠型保持器の外周側において円周方向に所定の間隔を存して複数設けられ、肉盗み部は、一対の保持爪の背面間にあって互いの保持爪を連結するように架け渡し形成される底壁部と、一対の保持爪の背面間にあって互いの保持爪を連結するように連続して形成され底壁部に立設される縦壁部と、一対の保持爪の背面に形成される一対の側壁部と、から構成され、底壁部が、縦壁部側から冠型保持器の軸方向端面側に向かうに従って次第に内周側に傾斜する傾斜面を有し、冠型保持器の内周面は、軸方向と平行になるように平坦状に形成され、シール部材は、軸方向と垂直に設けられる板状部を有し、傾斜面の仮想面は、軸方向断面視で板状部の仮想面に対し９０°未満の角度で交差することを特徴とする玉軸受。
（２）隣り合う肉盗み部間に、冠型保持器のリム部から径方向外側に突出して、外輪の内周面と摺接する外輪側案内部、又は、冠型保持器のリム部から径方向内側に突出して、内輪の外周面と摺接する内輪側案内部が設けられることを特徴とする（１）に記載の玉軸受。

本発明の玉軸受によれば、冠型保持器の外周面側及び軸方向端面側の両方向に開口する肉盗み部が、冠型保持器の外周側において円周方向に所定の間隔を存して複数設けられ、肉盗み部は、一対の保持爪の背面間にあって互いの保持爪を連結するように架け渡し形成される底壁部と、一対の保持爪の背面間にあって互いの保持爪を連結するように連続して形成され底壁部に立設される縦壁部と、一対の保持爪の背面に形成される一対の側壁部と、から構成され、底壁部が、縦壁部側から冠型保持器の軸方向端面側に向かうに従って次第に内周側に傾斜する傾斜面を有するため、肉盗み部に流入したグリースは、肉盗み部の各壁部で案内されて、軸方向に対して傾斜する方向に流動、即ち、シール部材に対して斜めの方向から流動する。これにより、シール部材に掛かるグリースの押圧力が弱くなり、シール部材の弾性変形を防止することができるので、グリースの軸受外部への漏れ出しを効果的に防止することができる。

また、本発明の玉軸受によれば、隣り合う肉盗み部間に、冠型保持器のリム部から径方向外側に突出して、外輪の内周面と摺接する外輪側案内部、又は、冠型保持器のリム部から径方向内側に突出して、内輪の外周面と摺接する内輪側案内部が設けられるため、冠型保持器の外周面と外輪の内周面との隙間、又は、冠型保持器の内周面と内輪の外周面との隙間が狭められる。これにより、グリースがシール部材側に流動するのを抑制することができるので、グリースの軸受外部への漏れ出しを更に効果的に防止することができる。

以下、本発明に係る玉軸受の各実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（第１実施形態）
まず、図１〜図５を参照して、本発明に係る玉軸受の第１実施形態について説明する。

本実施形態の玉軸受１０は、図１に示すように、内周面に外輪軌道面１１ａを有する外輪１１と、外周面に内輪軌道面１２ａを有する内輪１２と、外輪軌道面１１ａと内輪軌道面１２ａとの間に転動可能に配設される複数の玉（転動体）１３と、複数の玉１３を円周方向に略等間隔で保持する合成樹脂製の冠型保持器１４と、外輪１１の内周面の軸方向両端部に取り付けられ、外輪１１と内輪１２との間を封止するシール部材１５と、を備える。

冠型保持器１４は、図２に示すように、円環状のリム部１６と、リム部１６の軸方向端面に円周方向に所定の間隔を存して複数配置され、軸方向に突出する柱部１７と、柱部１７間に互いに隣り合うように形成され、複数の玉１３を円周方向に略等間隔で転動可能に保持するポケット部１８と、ポケット部１８の内周面の円周方向両端部に形成される一対の爪部（保持爪）１９と、一対の爪部１９の各先端間に形成される開口部２０と、を備える。そして、開口部２０から玉１３を一対の爪部１９を押し広げつつポケット部１８に押し込むことによって、ポケット部１８内に玉１３が微小なすきまを介して転動可能に保持される。なお、ポケット部１８の内周面は、球面状でも円筒状であってもよい。

冠形保持器１４の合成樹脂材料としては、例えば、４６ナイロンや６６ナイロン等のポリアミド系樹脂の他に、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルサイド（ＰＰＳ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）等が挙げられる。また、これらの樹脂材料に１０〜５０重量％の繊維状充填材（例えば、ガラス繊維や炭素繊維等）を適宜添加することにより、冠形保持器１４の剛性及び寸法精度を向上させることができる。

そして、本実施形態では、冠型保持器１４のリム部１６及び柱部１７の外周側に、冠型保持器１４の外周面及び軸方向端面に開口する肉盗み部２１がそれぞれ形成されており、この肉盗み部２１は、一対の爪部１９の背面間にあって互いの爪部１９を連結するように架け渡し形成される底壁部２２と、一対の爪部１９の背面間にあって互いの爪部１９を連結するように連続して形成され底壁部２２に立設される縦壁部２３と、一対の爪部１９の背面に形成される一対の側壁部２４と、から構成される。また、肉盗み部２１は、封入されたグリースが貯留されるグリース溜り部としても機能する。

また、本実施形態では、底壁部２２は、図１に示すように、爪部１９側から軸方向外側に向かうに従って次第に内周側に傾斜するように形成され、一対の側壁部２４は、図２に示すように、ポケット部１８の内周面に倣って円弧状に形成される。即ち、底壁部２２は、冠型保持器１４の軸方向に対してこれに交わる傾斜面を有している。

このように構成された玉軸受１０では、玉軸受１０が回転すると、封入されたグリースも回転に伴って玉軸受１０内で流動して、外輪軌道面１１ａ及び内輪軌道面１２ａと玉１３との間を潤滑する。この際、肉盗み部２１にもグリースが流入して、そのグリースの一部は、底壁部２２及び一対の側壁部２４に案内されて、図１及び図２の矢印Ａ，Ｂに示すように、シール部材１５に対して斜め方向に流動する。

以上説明したように、本実施形態の玉軸受１０によれば、冠型保持器１４のリム部１６及び柱部１７の外周側に、冠型保持器１４の外周面及び軸方向端面に開口する肉盗み部２１が形成され、肉盗み部２１を構成する底壁部２２が、冠型保持器１４の軸方向に対してこれに交わる傾斜面を有するため、肉盗み部２１に流入したグリースは、肉盗み部２１の底壁部２２及び一対の側壁部２４で案内されて、軸方向に対して傾斜する方向に流動、即ち、シール部材１５に対して斜めの方向から流動する。これにより、シール部材１５に掛かるグリースの押圧力が弱くなり、シール部材１５の弾性変形を防止することができるので、グリースの軸受外部への漏れ出しを効果的に防止することができる。

なお、本実施形態の第１変形例として、図３に示すように、肉盗み部２１を構成する一対の側壁部２４を、爪部１９側から軸方向外側に向かうに従って次第に間隔が広がるように直線状に傾斜して形成される一対の側壁部２６としてもよい。この場合、肉盗み部２１に流入したグリースは、底壁部２２及び一対の側壁部２６に案内されて、図１及び図３の矢印Ａ，Ｃに示すように、シール部材１５に対して斜め方向に流動する。

また、本実施形態の第２変形例として、図４に示すように、肉盗み部２１を構成する縦壁部２３及び一対の側壁部２４を、１つの円弧状の側壁部２７で形成するようにしてもよい。この場合、肉盗み部２１に流入したグリースは、底壁部２２及び側壁部２７に案内されて、図１及び図４の矢印Ａ，Ｄに示すように、シール部材１５に対して斜め方向に流動する。

また、本実施形態の第３変形例として、図５に示すように、肉盗み部２１を構成する底壁部２２を、冠型保持器１４の外周面から軸方向外側に向かうに従って次第に内周側に傾斜するように形成される底壁部２８としてもよい。この場合、肉盗み部２１に流入したグリースは、底壁部２８及び一対の側壁部２４に案内されて、図５及び図２の矢印Ｅ，Ｂに示すように、シール部材１５に対して斜め方向に流動する。なお、本変形例では、冠型保持器１４の外周面から底壁部２８を形成するため、縦壁部２３は形成されない。

（第２実施形態）
次に、図６〜図１０を参照して、本発明に係る玉軸受の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。

本実施形態の玉軸受３０の冠型保持器１４では、図６及び図７に示すように、隣り合う肉盗み部２１間のリム部１６の外周面に、リム部１６から径方向外側に突出して、外輪１１の内周面１１ｂと摺接する外輪側案内部３１が円周方向に沿って形成される。これにより、冠型保持器１４の外周面と外輪１１の内周面１１ｂとの隙間が狭められるので、グリースのシール部材１５側への流動が抑制され、グリースの軸受外部への漏れ出しが更に防止される。

なお、本実施形態では、リム部１６の外周面に外輪側案内部３１を形成したが、これに限定されず、外輪側案内部３１の代わりに、隣り合う肉盗み部２１間のリム部１６の内周面に、リム部１６から径方向内側に突出して、内輪１２の外周面と摺接する内輪側案内部を円周方向に沿って形成してもよい。

以上説明したように、本実施形態の玉軸受１０によれば、隣り合う肉盗み部２１間に、リム部１６から径方向外側に突出して、外輪１１の内周面１１ｂと摺接する外輪側案内部３１が形成されるため、冠型保持器１４の外周面と外輪１１の内周面１１ｂとの隙間が狭められる。これにより、グリースがシール部材１５側に流動するのを抑制することができるので、グリースの軸受外部への漏れ出しを更に効果的に防止することができる。
その他の構成及び作用効果については、上記第１実施形態と同様である。

なお、本実施形態の第１変形例として、図８に示すように、肉盗み部２１を構成する一対の側壁部２４を、爪部１９側から軸方向外側に向かうに従って次第に間隔が広がるように直線状に傾斜して形成される一対の側壁部２６としてもよい。この場合、肉盗み部２１に流入したグリースは、底壁部２２及び一対の側壁部２６に案内されて、図６及び図８の矢印Ａ，Ｃに示すように、シール部材１５に対して斜め方向に流動する。

また、本実施形態の第２変形例として、図９に示すように、肉盗み部２１を構成する縦壁部２３及び一対の側壁部２４を、１つの円弧状の側壁部２７で形成するようにしてもよい。この場合、肉盗み部２１に流入したグリースは、底壁部２２及び側壁部２７に案内されて、図６及び図９の矢印Ａ，Ｄに示すように、シール部材１５に対して斜め方向に流動する。

また、本実施形態の第３変形例として、図１０に示すように、肉盗み部２１を構成する底壁部２２を、冠型保持器１４の外周面から軸方向外側に向かうに従って次第に内周側に傾斜するように形成される底壁部２８としてもよい。この場合、肉盗み部２１に流入したグリースは、底壁部２８及び一対の側壁部２４に案内されて、図１０及び図７の矢印Ｅ，Ｂに示すように、シール部材１５に対して斜め方向に流動する。なお、本変形例では、冠型保持器１４の外周面から底壁部２８を形成するため、縦壁部２３は形成されない。

なお、本発明は、上記各実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記各実施形態において、肉盗み部２１を構成する底壁部２２、縦壁部２３、側壁部２４、側壁部２６、側壁部２７、及び底壁部２８の組み合わせは自由である。
また、上記各実施形態では、冠型保持器１４の外周側に、冠型保持器１４の外周面及び軸方向端面に開口する肉盗み部２１を形成したが、これに限定されず、例えば、第１実施形態（図１参照）を例に説明すると、図１１に示すように、冠型保持器１４の内周側に、冠型保持器１４の内周面及び軸方向端面に開口する肉盗み部２１を形成してもよい。この場合、底壁部２２は、爪部１９側から軸方向外側に向かうに従って次第に外周側に傾斜するように形成される。なお、肉盗み部２１は、冠型保持器１４の軸方向端面にのみ開口するものであってもよい。
また、本発明は、外輪側案内部又は内輪側案内部を、従来技術とした図１２に示す玉軸受の冠型保持器と組み合わせたものも含む。

本発明に係る玉軸受の第１実施形態を説明するための図であり、（ａ）は玉軸受の要部断面図、（ｂ）は冠型保持器の要部斜視図である。図１に示す冠型保持器の部分展開図である。第１実施形態の冠型保持器の第１変形例を説明するための部分展開図である。第１実施形態の冠型保持器の第２変形例を説明するための部分展開図である。第１実施形態の冠型保持器の第３変形例を説明するための要部断面図である。本発明に係る玉軸受の第２実施形態を説明するための要部断面図である。図６に示す冠型保持器の部分展開図である。第２実施形態の冠型保持器の第１変形例を説明するための部分展開図である。第２実施形態の冠型保持器の第２変形例を説明するための部分展開図である。第２実施形態の冠型保持器の第３変形例を説明するための要部断面図である。第１及び第２実施形態の冠型保持器の更なる変形例を説明するための要部断面図である。従来の玉軸受を説明するための要部断面図である。図１２に示す冠型保持器の部分展開図である。

符号の説明

１０玉軸受
１１外輪
１１ａ外輪軌道面
１２内輪
１２ａ内輪軌道面
１３玉（転動体）
１４冠型保持器
１５シール部材
１６リム部
１７柱部
１８ポケット部
１９爪部
２０開口部
２１肉盗み部
２２底壁部
２３縦壁部
２４側壁部
２６側壁部
２７側壁部
２８底壁部
３０玉軸受
３１外輪側案内部

Claims

内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動可能に配設される複数の転動体と、前記複数の転動体を円周方向に略等間隔で保持する複数の一対の保持爪を有する冠型保持器と、前記外輪と前記内輪との間の軸方向両端部に配置されるシール部材と、を備える玉軸受であって、
前記冠型保持器の外周面側及び軸方向端面側の両方向に開口する肉盗み部が、前記冠型保持器の外周側において円周方向に所定の間隔を存して複数設けられ、
前記肉盗み部は、前記一対の保持爪の背面間にあって互いの前記保持爪を連結するように架け渡し形成される底壁部と、前記一対の保持爪の背面間にあって互いの前記保持爪を連結するように連続して形成され前記底壁部に立設される縦壁部と、前記一対の保持爪の背面に形成される一対の側壁部と、から構成され、
前記底壁部が、前記縦壁部側から前記冠型保持器の軸方向端面側に向かうに従って次第に内周側に傾斜する傾斜面を有し、
前記冠型保持器の内周面は、軸方向と平行になるように平坦状に形成され、
前記シール部材は、軸方向と垂直に設けられる板状部を有し、
前記傾斜面の仮想面は、軸方向断面視で前記板状部の仮想面に対し９０°未満の角度で交差することを特徴とする玉軸受。
隣り合う前記肉盗み部間に、前記冠型保持器のリム部から径方向外側に突出して、前記外輪の内周面と摺接する外輪側案内部、又は、前記冠型保持器のリム部から径方向内側に突出して、前記内輪の外周面と摺接する内輪側案内部が設けられることを特徴とする請求項１に記載の玉軸受。