JP5855411B2 - Ball bearing cage and ball bearing - Google Patents
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Description
本発明は、玉を転動自在に保持する合成樹脂製の玉軸受用保持器、およびその保持器を外輪および内輪間に組み込んだ玉軸受に関する。 The present invention relates to a ball bearing cage made of synthetic resin that holds a ball so as to roll freely, and a ball bearing in which the cage is incorporated between an outer ring and an inner ring.
例えば、発動機を有する車両のトランスミッションのギヤ支持軸には、深溝玉軸受やアンギュラ玉軸受などの各種の密封型玉軸受が広く使用されている。 For example, various sealed ball bearings such as deep groove ball bearings and angular ball bearings are widely used for gear support shafts of transmissions of vehicles having motors.
この種の玉軸受は、外径面に内側転走面が形成された内輪と、その内輪の外側に配置され、内径面に外側転走面が形成された外輪と、内輪の内側転走面と外輪の外側転走面との間に転動自在に介在された複数の玉と、内輪と外輪との間に配され、各玉を円周方向等間隔に保持する保持器と、内輪と外輪間に形成された環状空間に配されたシール部で主要部が構成されている。この外輪あるいは内輪のいずれか一方がハウジングなどの固定部分に装着され、他方が回転軸などの回転部分に装着される。 This type of ball bearing includes an inner ring having an inner race surface formed on the outer diameter surface, an outer ring disposed on the outer side of the inner ring and having an outer race surface formed on the inner diameter surface, and an inner race surface of the inner ring. A plurality of balls interposed between the outer ring and the outer raceway surface of the outer ring, a cage disposed between the inner ring and the outer ring, and holding the balls at equal intervals in the circumferential direction, and the inner ring The main part is constituted by a seal part arranged in an annular space formed between the outer rings. Either the outer ring or the inner ring is attached to a fixed part such as a housing, and the other is attached to a rotating part such as a rotating shaft.
特に、電動車両やハイブリッド車両においては、高速のモータ回転が入力されるため、回転軸などの回転部分は高回転となる傾向にある。その結果、潤滑不足、トルク(発熱)、遠心力による保持器の変形などが問題となる。この潤滑不足やトルク(発熱)による保持器の変形に対しては保持器の形状を工夫することで解決することができ、また、軽量な合成樹脂製の保持器を使用することで遠心力による保持器の変形を抑制することが可能である。一方、自動車の電装補機部品(例えば、モータやオルタネータ等)として使用される玉軸受の場合、両側シールによる密封状態で使用されるため、グリース等の潤滑材の使用が必須となる。 In particular, in an electric vehicle or a hybrid vehicle, since high-speed motor rotation is input, a rotating portion such as a rotating shaft tends to be high. As a result, insufficient lubrication, torque (heat generation), deformation of the cage due to centrifugal force, and the like become problems. The cage deformation due to insufficient lubrication or torque (heat generation) can be solved by devising the shape of the cage, and by using a lightweight synthetic resin cage, It is possible to suppress deformation of the cage. On the other hand, in the case of a ball bearing used as an electrical accessory part of an automobile (for example, a motor, an alternator, etc.), since it is used in a sealed state with both side seals, it is essential to use a lubricant such as grease.
このように遠心力による保持器の変形を抑制することを目的とした軽量な合成樹脂製の保持器は種々提案されている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1に開示された保持器は、円環状をなす主部と、その主部の軸方向片面に互いに間隔をあけて円周方向等配で一体的に突設された一対ずつの弾性片とで構成され、これら一対ずつの弾性片の間に凹設されて外径側と内径側とに開口したポケットを備え、そのポケットで玉を転動自在に保持する冠形状を有する。 Various lightweight synthetic resin cages have been proposed for the purpose of suppressing deformation of the cage due to centrifugal force (see, for example, Patent Document 1). The cage disclosed in Patent Document 1 includes an annular main portion and a pair of elastic members integrally projected in a circumferentially spaced manner on one axial surface of the main portion with a space between each other. And a pocket that is recessed between the pair of elastic pieces and that opens on the outer diameter side and the inner diameter side, and has a crown shape that holds the ball in a freely rolling manner.
ところで、特許文献1に開示された冠形状の保持器では、前述したように玉を片側のみから保持していることから、大きな遠心力が負荷された時に不均等な変形により玉がポケットから脱落したり、内外輪などの他部品と干渉する可能性がある。このような懸念を解消するため、保持器の形状を軸方向で対称とした保持器が種々提案されている。この保持器は、一対の環状体を互いに軸方向に結合させた構造を備え、軸方向に向き合う二枚の環状体の対向面に玉を収容する半球状のポケットを周方向の複数箇所に形成し、その対向面を衝合させて二枚の環状体を結合させたものである。 By the way, in the crown-shaped cage disclosed in Patent Document 1, since the ball is held from only one side as described above, the ball falls off the pocket due to uneven deformation when a large centrifugal force is applied. Or may interfere with other parts such as inner and outer rings. In order to eliminate such concerns, various cages have been proposed in which the cage shape is symmetrical in the axial direction. This cage has a structure in which a pair of annular bodies are joined in the axial direction, and hemispherical pockets for receiving balls are formed at a plurality of locations in the circumferential direction on opposite surfaces of the two annular bodies facing in the axial direction. In addition, two annular bodies are joined by abutting the opposing surfaces.
しかしながら、この種の保持器では、前述の特許文献1に開示された保持器と同様、玉に付着した潤滑材が、その回転によりポケットの内面の内径側および外径側で掻き取られて、軸受の内輪の外径面あるいは外輪の内径面に形成されたシール溝に付着して堆積し、シール部の呼吸作用により潤滑材が軸受の外部に漏れてしまうという問題があった。 However, in this type of cage, like the cage disclosed in Patent Document 1, the lubricant attached to the balls is scraped off on the inner diameter side and outer diameter side of the inner surface of the pocket by the rotation, There has been a problem that the lubricant leaks to the outside of the bearing by the breathing action of the seal portion because it adheres to and accumulates on the seal groove formed on the outer diameter surface of the inner ring of the bearing or the inner diameter surface of the outer ring.
そこで、本発明は前述の問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、ポケット内面で掻き取られた潤滑材が軸受外部に漏れ出すことを未然に防止し得る玉軸受用保持器および玉軸受を提供することにある。 Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems, and the object of the present invention is for a ball bearing that can prevent the lubricant scraped off from the pocket inner surface from leaking out of the bearing. The object is to provide a cage and a ball bearing.
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、軸方向に向き合う二枚の環状体の対向面に玉を収容する半球状のポケットを周方向の複数箇所に形成し、その対向面を衝合させて二枚の環状体を結合させた玉軸受用保持器であって、二枚の環状体を結合させる結合部をポケットの周方向両端部に設けると共に、二枚の環状体におけるポケットの内径側周縁あるいは外径側周縁の少なくとも一方に窪みを設け、結合部は、一方の環状体のポケットの周方向端部外径側を軸方向に延出させて外径側凸部を形成してその内周面を玉と当接可能にすると共に内径側を凹ませて内径側凹部を形成し、かつ、他方の環状体のポケットの周方向端部内径側を軸方向に延出させて内径側凸部を形成してその内周面を玉と当接可能にすると共に外径側を凹ませて外径側凹部を形成し、外径側凸部を外径側凹部に挿入すると共に内径側凸部を内径側凹部に挿入することにより外径側凸部と内径側凸部を締め代でもって軸方向で係合させ、外径側凸部と内径側凸部との係合面を、外径側凸部および内径側凸部の基端側よりも先端側が厚肉となるように軸方向に対して傾斜させると共に、内径側凸部を外径側凸部よりも厚肉にした構造を有することを特徴とする。ここで、「ポケットの内径側周縁あるいは外径側周縁の少なくとも一方」とは、ポケットの内径側周縁に窪みを設ける場合、ポケットの外径側周縁に窪みを設ける場合、およびポケットの内径側周縁と外径側周縁の両方に窪みを設ける場合があることを意味する。 As a technical means for achieving the above-mentioned object, the present invention forms hemispherical pockets for accommodating balls on a plurality of facing surfaces of two annular members facing each other in the axial direction at a plurality of locations in the circumferential direction. A ball bearing retainer in which two annular bodies are joined by abutting surfaces, and a coupling portion for joining two annular bodies is provided at both circumferential ends of the pocket, and two annular bodies A recess is provided in at least one of the inner diameter side periphery and the outer diameter side periphery of the pocket, and the coupling portion extends the outer diameter side of the circumferential end of the pocket of one annular body in the axial direction to project the outer diameter side. The inner peripheral surface of the inner ring surface can be brought into contact with the ball, the inner diameter side is recessed to form an inner diameter side recess, and the inner diameter side of the circumferential end of the pocket of the other annular body is extended in the axial direction. The inner diameter convex part is formed to allow the inner peripheral surface to come into contact with the ball and the outer diameter side The outer diameter side concave portion is formed by recessing, and the outer diameter side convex portion and the inner diameter side convex portion are tightened by inserting the outer diameter side convex portion into the outer diameter side concave portion and inserting the inner diameter side convex portion into the inner diameter side concave portion. Instead, the engagement surface of the outer diameter side convex portion and the inner diameter side convex portion is made thicker at the tip side than the base end side of the outer diameter side convex portion and the inner diameter side convex portion. And having a structure in which the inner diameter side convex portion is thicker than the outer diameter side convex portion . Here, “at least one of the inner diameter side edge and the outer diameter side edge of the pocket” means a case where a recess is provided on the inner diameter side edge of the pocket, a case where a recess is provided on the outer diameter side edge of the pocket, and an inner diameter side edge of the pocket It means that a dent may be provided in both the outer peripheral side and the outer peripheral side.
なお、この窪みは、ポケットの少なくとも玉の自転方向前方側に設けられていれば良い。潤滑材の掻き取りは、玉がポケットの外径側端面・内径側端面に接触することにより掻き取られる。ポケットの、特に玉の自転方向前方側が掻き取られやすい。ポケット端面に対して玉が入り込む際に、主に掻き取られるからである。 In addition, this hollow should just be provided in the rotation direction front side of the ball at least of the pocket. The lubricant is scraped off when the balls come into contact with the outer diameter side end face / inner diameter side end face of the pocket. The pocket, especially the front side of the ball in the direction of rotation, is easily scraped off. This is because the balls are mainly scraped off when the balls enter the pocket end faces.
本発明では、二枚の環状体を結合させる結合部をポケットの周方向両端部に設けると共に、ポケットの内径側周縁あるいは外径側周縁の少なくとも一方に窪みを設けたことにより、ポケットの内径側周縁あるいは外径側周縁での潤滑材の掻き取りを低減させることができる。これにより、シール溝に潤滑材が付着して堆積することを防止できて、多量の潤滑材漏れを低減でき、内外輪と玉との間に常に潤滑材を介在させることが可能となる。 In the present invention, a coupling portion for joining two annular bodies is provided at both ends in the circumferential direction of the pocket, and a recess is provided in at least one of the inner peripheral edge and the outer peripheral edge of the pocket. The scraping of the lubricant at the peripheral edge or the outer peripheral edge can be reduced. Thereby, it is possible to prevent the lubricant from adhering and accumulating in the seal groove, to reduce a large amount of lubricant leakage, and to always interpose the lubricant between the inner and outer rings and the balls.
本発明において、環状体の軸方向端部の内径側あるいは外径側の少なくとも一方に、径方向に延びる鍔部を設けた構造が望ましい。ここで、「内径側あるいは外径側の少なくとも一方」とは、鍔部を内径側のみに設ける場合、鍔部を外径側のみに設ける場合、鍔部を内径側および外径側の両方に設ける場合の全てを含むことを意味する。この場合、軸受内外輪の鍔部と対応する部位に凹溝を設けた構造とすれば、鍔部と凹溝とで形成されたラビリンスにより潤滑材が軸受外部に漏れ出すことを確実に抑制できる。 In the present invention, a structure in which a flange extending in the radial direction is provided on at least one of the inner diameter side and the outer diameter side of the axial end portion of the annular body is desirable. Here, “at least one of the inner diameter side and the outer diameter side” means that when the flange portion is provided only on the inner diameter side, when the flange portion is provided only on the outer diameter side, the flange portion is provided on both the inner diameter side and the outer diameter side. It means to include all the cases where it is provided. In this case, if the groove is provided in the portion corresponding to the flange portion of the bearing inner and outer rings, the labyrinth formed by the flange portion and the groove can surely prevent the lubricant from leaking outside the bearing. .
本発明において、環状体の外径面のポケット間部位に窪みを設けた構造が望ましい。このようにすれば、環状体の外径面に形成された窪みに潤滑材が堆積することになり、その潤滑材が軸受外部に漏れ出すことを抑制できる。 In this invention, the structure which provided the hollow in the site | part between pockets of the outer-diameter surface of an annular body is desirable. If it does in this way, a lubricant will accumulate in the hollow formed in the outside diameter surface of an annular body, and it can control that the lubricant leaks out of the bearing.
本発明では、外径側凸部と内径側凸部を軸方向で係合させることにより、その外径側凸部と内径側凸部との係合面に沿って摩擦力が発生する。また、外径側凸部と内径側凸部との係合面を、外径側凸部および内径側凸部の基端側よりも先端側が厚肉となるように軸方向に対して傾斜させたことにより、外径側凸部と内径側凸部との係合面の法線方向に発生した反力の軸方向成分が現出する。この外径側凸部と内径側凸部との係合面に沿って発生する摩擦力と、その係合面の法線方向に発生する反力の軸方向成分との相乗作用により、高回転により大きな遠心力が負荷された場合であっても、二枚の環状体が軸方向に分離することを確実に防止することができる。 In the present invention, by engaging the outer diameter side convex portion and the inner diameter side convex portion in the axial direction, a frictional force is generated along the engagement surface between the outer diameter side convex portion and the inner diameter side convex portion. Further, the engagement surface between the outer diameter side convex portion and the inner diameter side convex portion is inclined with respect to the axial direction so that the distal end side is thicker than the proximal end side of the outer diameter side convex portion and the inner diameter side convex portion. As a result, the axial component of the reaction force generated in the normal direction of the engagement surface between the outer diameter side convex portion and the inner diameter side convex portion appears. High rotation speed is achieved by a synergistic effect of the frictional force generated along the engagement surface between the outer diameter side convex portion and the inner diameter side convex portion and the axial component of the reaction force generated in the normal direction of the engagement surface. Even when a larger centrifugal force is applied, it is possible to reliably prevent the two annular bodies from separating in the axial direction.
本発明における結合部は、外径側凸部と内径側凸部との係合面の傾斜角度を5°以上とすることが望ましい。このように傾斜角度を設定すれば、高回転により大きな遠心力が負荷された時の係合面の変形を抑制することが容易となり、係合面に反力の軸方向成分を確実に作用させることができ、二枚の環状体の結合力を確保することが容易となる。なお、係合面の傾斜角度が5°よりも小さいと、高回転により大きな遠心力が負荷された場合、係合面の変形を抑制することが困難となり、係合面に反力の軸方向成分を確実に作用させることが難しくなる。 In the coupling part in the present invention, it is desirable that the inclination angle of the engagement surface between the outer diameter side convex part and the inner diameter side convex part is 5 ° or more. By setting the inclination angle in this way, it becomes easy to suppress deformation of the engagement surface when a large centrifugal force is applied due to high rotation, and the axial component of the reaction force is reliably applied to the engagement surface. This makes it easy to secure the coupling force between the two annular bodies. When the inclination angle of the engagement surface is smaller than 5 °, it becomes difficult to suppress deformation of the engagement surface when a large centrifugal force is applied due to high rotation, and the axial direction of the reaction force is applied to the engagement surface. It becomes difficult to ensure that the components act.
本発明では、内径側凸部を外径側凸部よりも厚肉にしたことにより、高回転により大きな遠心力が負荷された際、外径側凸部よりも厚肉にした内径側凸部の質量が外径側凸部よりも大きいことから、その内径側凸部が外径側凸部よりも大きく変形する。ここで、外径側凸部と内径側凸部との係合面は、外径側凸部および内径側凸部の基端側よりも先端側が厚肉となるように軸方向に対して傾斜していることから、内径側凸部の変形は、外径側凸部と内径側凸部との係合面での結合力を高めるように作用する。 In the present invention , the inner diameter side convex portion is thicker than the outer diameter side convex portion when a large centrifugal force is applied due to high rotation by making the inner diameter side convex portion thicker than the outer diameter side convex portion. Therefore, the inner diameter side convex portion is deformed more greatly than the outer diameter side convex portion. Here, the engagement surface of the outer diameter side convex portion and the inner diameter side convex portion is inclined with respect to the axial direction so that the distal end side is thicker than the proximal end side of the outer diameter side convex portion and the inner diameter side convex portion. Therefore, the deformation of the inner diameter side convex portion acts to increase the coupling force on the engagement surface between the outer diameter side convex portion and the inner diameter side convex portion.
本発明における結合部は、ポケットの一方の周方向端部に外径側凸部および内径側凹部を形成すると共に、他方の周方向端部に内径側凸部および外径側凹部を形成した構造が望ましい。このような構造にすれば、一つの金型で製作した一種の環状体を使用して一方の環状体と他方の環状体とすることができ、製品コストの低減が図れる。 The coupling portion in the present invention has a structure in which an outer diameter side convex portion and an inner diameter side concave portion are formed at one circumferential end portion of the pocket, and an inner diameter side convex portion and an outer diameter side concave portion are formed at the other circumferential end portion. Is desirable. With such a structure, it is possible to make one annular body and the other annular body by using a kind of annular body manufactured by one mold, and the product cost can be reduced.
なお、本発明における環状体は、保持器の軽量化が図れる点で合成樹脂製であることが有効である。この環状体を構成する合成樹脂としては、ポリアミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリフタルアミド樹脂あるいはポリアミドイミド樹脂から選択されたいずれか一つが好適である。 In addition, it is effective that the annular body in the present invention is made of a synthetic resin in that the weight of the cage can be reduced. As the synthetic resin constituting the cyclic body, any one selected from a polyamide resin, a polyether ether ketone resin, a polyphenylene sulfide resin, a polyphthalamide resin, or a polyamideimide resin is preferable.
以上の構成を具備した保持器に、互いに相対回転する外輪および内輪と、外輪と内輪との間に介在する玉とを付加すれば、玉軸受を構成することができる。特に、本発明は、内輪と外輪間に形成された環状空間に配され、弾性部材からなるシールリップを有するシール部を備えた密封型玉軸受に有効である。 A ball bearing can be configured by adding an outer ring and an inner ring that rotate relative to each other and a ball interposed between the outer ring and the inner ring to the cage having the above-described configuration. In particular, the present invention is effective for a sealed ball bearing provided with a seal portion having a seal lip made of an elastic member and disposed in an annular space formed between an inner ring and an outer ring.
本発明によれば、二枚の環状体を結合させる結合部をポケットの周方向両端部に設けると共に、ポケットの内径側周縁あるいは外径側周縁の少なくとも一方に窪みを設けたことにより、ポケットの内径側周縁あるいは外径側周縁での潤滑材の掻き取りを低減させることができる。これにより、シール溝に潤滑材が付着して堆積することを防止できて、多量の潤滑材漏れを低減でき、内外輪と玉との間に常に潤滑材を介在させることが可能となる。その結果、長寿命で信頼性の高い玉軸受を提供することができる。 According to the present invention, joint portions for joining two annular bodies are provided at both ends in the circumferential direction of the pocket, and at least one of the inner diameter side periphery and the outer diameter side periphery of the pocket is provided with a recess. It is possible to reduce scraping of the lubricant at the inner peripheral edge or the outer peripheral edge. Thereby, it is possible to prevent the lubricant from adhering and accumulating in the seal groove, to reduce a large amount of lubricant leakage, and to always interpose the lubricant between the inner and outer rings and the balls. As a result, a long-life and highly reliable ball bearing can be provided.
本発明に係る玉軸受用保持器および玉軸受の実施形態を以下に詳述する。なお、以下の実施形態では、保持器を密封型玉軸受に適用した場合について説明するが、密封型ではない玉軸受にも適用可能である。 Embodiments of a ball bearing retainer and a ball bearing according to the present invention will be described in detail below. In addition, although the following embodiment demonstrates the case where a cage | basket is applied to a sealed ball bearing, it is applicable also to the ball bearing which is not sealed.
この実施形態の玉軸受1は、図13に示すように、外径面に内側転走面2aが形成された内輪2と、その内輪2の外側に配置され、内径面に外側転走面3aが形成された外輪3と、内輪2の内側転走面2aと外輪3の外側転走面3aとの間に転動自在に介在された複数の玉4と、内輪2と外輪3との間に配され、各玉4を円周方向等間隔に保持する保持器5と、内輪2と外輪3間に形成された環状空間6に配され、弾性部材からなるシールリップを有するシール部7とで主要部が構成されている。
As shown in FIG. 13, the ball bearing 1 of this embodiment is disposed on the outer side of the
この実施形態では、外輪3がハウジングなどの固定部分に装着され、内輪2が回転軸などの回転部分に装着される。シール部7は、芯金8aに一体的に加硫接着されたゴム等の弾性部材からなるシール部材8bで構成され、そのシール部材8bは基端部が固定側である外輪3の内径端部に装着され、先端部に内輪2の外径端部に接触するシールリップ8cを有する。なお、この実施形態では内輪回転タイプを例示しているが、内輪2がハウジングなどの固定部分に装着され、外輪3が回転軸などの回転部分に装着された外輪回転タイプにも適用可能である。
In this embodiment, the
この玉軸受1は、電動車両やハイブリッド車両において使用される高回転軸受として好適であり、潤滑不足、トルク(発熱)、遠心力による保持器5の変形を抑制することを目的とした軽量な合成樹脂製の保持器5を備えている。
This ball bearing 1 is suitable as a high rotation bearing used in an electric vehicle or a hybrid vehicle, and is a lightweight synthetic for the purpose of suppressing deformation of the
この保持器5は、図1および図2に示すように、軸方向に向き合う二枚の環状体10の対向面11に玉4(図13参照)を収容する半球状のポケット12を周方向の複数箇所に形成し、環状体10のそれぞれの対向面11を衝合させて二枚の環状体10を結合させた対称形状を有する。それぞれの環状体10について、図1および図2に示す実施形態は、ポケット12の外径側周縁に窪み18を設けた場合を例示し、また、図3および図4に示す実施形態は、ポケット12の内径側周縁に窪み19を設けた場合を例示し、さらに、図5および図6に示す実施形態は、ポケット12の外径側周縁と内径側周縁の両方に窪み18,19を設けた場合を例示する。各実施形態では、ポケット12の周縁に沿って二つの窪み18,19を凹曲面状に形成した場合を例示しているが、その個数や形状については任意である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
各実施形態における保持器5では、玉4を収容するポケット12の内径側周縁あるいは外径側周縁に窪み18,19を設けたことにより、ポケット12の内径側周縁あるいは外径側周縁での潤滑材の掻き取りを低減させることができる。これにより、内輪2の外径面に形成されたシール溝2b(図13参照)に潤滑材が付着して堆積することを防止できて、多量の潤滑材漏れを低減でき、内輪2の内側転走面2aおよび外輪3の外側転走面3aと玉4との間に常に潤滑材を介在させることが可能となる。
In the
なお、潤滑材は、主にポケット12の端面に対して玉4が入り込む際に掻き取られるため、窪み18,19は、少なくとも玉4の自転方向側に設けられていれば良い。例えば、図2に示すようにポケット12の外径側周縁に窪み18を設けた例においては、外輪の回転により玉4(図10参照)の自転方向が図2中の矢印方向となる場合、ポケット12の少なくとも自転方向前方側に位置する窪み18があれば良い。また、図4に示すようにポケット12の内径側周縁に窪み19を設けた例においては、外輪の回転により玉4(図10参照)の自転方向が図4中の矢印方向となる場合、ポケット12の少なくとも自転方向前方側に位置する窪み19があれば良い。
Since the lubricant is scraped off mainly when the
以上の各実施形態の保持器5は、これら二枚の環状体10を結合させる結合部17として、以下の構造を具備する。図7は結合前の二枚の環状体10を示し、図8は図7のA−A線に沿う断面で、図9は図7のB−B線に沿う断面である。また、図10は結合後の二枚の環状体10を示し、図11は図10のC−C線に沿う断面で、図12は図10のD−D線に沿う断面である。図示は、ポケット12の外径側周縁に窪み18を設けた実施形態であるが、ポケット12の内径側周縁に窪み19を設けた実施形態や、ポケット12の外径側周縁と内径側周縁の両方に窪み18,19を設けた実施形態についても同様である。
The
図7〜図9に示すように、二枚の環状体10のそれぞれは、ポケット12の一方の周方向端部の外径側を軸方向に延出させて外径側凸部13を形成すると共に内径側を凹ませて内径側凹部14を形成し、かつ、ポケット12の他方の周方向端部の内径側を軸方向に延出させて内径側凸部15を形成すると共に外径側を凹ませて外径側凹部16を形成する。
As shown in FIGS. 7 to 9, each of the two
このように、二枚の環状体10のそれぞれで、ポケット12の一方の周方向端部に外径側凸部13および内径側凹部14を形成すると共に、他方の周方向端部に内径側凸部15および外径側凹部16を形成した構造を採用したことにより、一つの金型で製作した一種の環状体10を使用して一方の環状体10と他方の環状体10とすることができ、製品コストの低減が図れる。
As described above, the two
この構造において、一方の環状体10の外径側凸部13を他方の環状体10の外径側凹部16に挿入すると共に一方の環状体10の内径側凸部15を他方の環状体10の内径側凹部14に挿入することにより、外径側凸部13と内径側凸部15を軸方向で係合させる。また、外径側凸部13と内径側凸部15との係合面13a,15aを、外径側凸部13および内径側凸部15の基端側よりも先端側が厚肉となるように軸方向に対して傾斜させている(図8および図9参照)。
In this structure, the outer diameter side
図10〜図12に示すように、二枚の環状体10のそれぞれの対向面11を衝合させ、外径側凸部13と内径側凸部15を所定の締め代でもって軸方向で係合させることにより、その外径側凸部13と内径側凸部15との係合面13a,15aに沿って摩擦力が発生する。また、外径側凸部13と内径側凸部15との係合面13a,15aを、外径側凸部13および内径側凸部15の基端側よりも先端側が厚肉となるように軸方向に対して傾斜させたことにより、外径側凸部13と内径側凸部15との係合面13a,15aの法線方向に発生した反力の軸方向成分が現出する。
As shown in FIGS. 10 to 12, the opposing
この外径側凸部13と内径側凸部15との係合面13a,15aに沿って発生する摩擦力と、その係合面13a,15aの法線方向に発生する反力の軸方向成分との相乗作用により、高回転により大きな遠心力が負荷された場合であっても、二枚の環状体10が軸方向に分離することを確実に防止することができる。
Axial component of the frictional force generated along the engagement surfaces 13a and 15a between the outer diameter side
このように、環状体10のポケット12の周方向両端部に、外径側凸部13および内径側凹部14と内径側凸部15および外径側凹部16からなる結合部17を設けたことにより、高回転により大きな遠心力が負荷された場合、一方の環状体10と他方の環状体10が相互に軸方向外側へ離隔してポケット12が開こうとしても、前述の結合部17により玉4をポケット12内に収容した状態を維持することが容易となる(図10参照)。
Thus, by providing the coupling |
この実施形態の結合部17では、外径側凸部13と内径側凸部15との係合面13a,15aの傾斜角度θ(図8および図9参照)を5°以上とする必要がある。このように傾斜角度θを設定することにより、高回転により大きな遠心力が負荷された時の係合面13a,15aの変形を抑制することが容易となり、係合面13a,15aに反力の軸方向成分を確実に作用させることができて二枚の環状体10の結合力を確保することが容易となる。なお、係合面13a,15aの傾斜角度θが5°よりも小さいと、高回転により大きな遠心力が負荷された場合、係合面13a,15aの変形を抑制することが困難となり、係合面13a,15aに反力の軸方向成分を確実に作用させることが難しくなる。
In the
また、この結合部17では、図11および図12に示すように、内径側凸部15を外径側凸部13よりも厚肉にしている(tIN>tOUT)。このように内径側凸部15を外径側凸部13よりも厚肉にすることにより、高回転により大きな遠心力が負荷された際、外径側凸部13よりも厚肉にした内径側凸部15の質量が外径側凸部13よりも大きいことから、その内径側凸部15が外径側凸部13よりも大きく変形する。
Moreover, in this coupling |
ここで、外径側凸部13と内径側凸部15との係合面13a,15aは、外径側凸部13および内径側凸部15の基端側よりも先端側が厚肉となるように軸方向に対して傾斜していることから、内径側凸部15の変形は、外径側凸部13と内径側凸部15との係合面13a,15aでの結合力を高めるように作用する。
Here, the engagement surfaces 13a and 15a of the outer diameter side
図14および図15は、環状体10の軸方向端部の内径側および外径側に、径方向に延びる鍔部21を設けた実施形態を示す。この場合、図16に示すように、玉軸受1の内輪2および外輪3の鍔部21と対応する部位に、鍔部21とでラビリンス22が形成される凹溝23,24を形成する。これにより、保持器5の鍔部21と内外輪2,3の凹溝23,24とで形成されたラビリンス22で、潤滑材が軸受外部に漏れ出すことを確実に抑制できる。なお、図14および図15では、ポケット12の外径側周縁に窪み18を設けた実施形態を示すが、ポケット12の内径側周縁に窪み19を設けた実施形態や、ポケット12の外径側周縁と内径側周縁の両方に窪み18,19を設けた実施形態についても同様である。
14 and 15 show an embodiment in which a
また、前述の実施形態のようにポケット12の外径側周縁に窪み18を設けた場合、ポケット12の内径側周縁に窪み19を設けた場合や、ポケット12の外径側周縁と内径側周縁の両方に窪み18,19を設けた場合に加えて、図17および図18に示すように、環状体10の外径面25のポケット12間部位に窪み20を設けた構造も可能である。このように環状体10の外径面25に窪み20を設けたことにより、その窪み20に潤滑材が堆積することになり、潤滑材が軸受外部に漏れ出すことを抑制できる。なお、図示は、ポケット12の外径側周縁に窪み18を設けた実施形態であるが、ポケット12の内径側周縁に窪み19を設けた実施形態や、ポケット12の外径側周縁と内径側周縁の両方に窪み18,19を設けた実施形態についても同様である。
Further, as in the above-described embodiment, when the
なお、以上で説明した環状体10は、保持器5の軽量化を図るために合成樹脂製としている。この環状体10を構成する合成樹脂としては、コスト面や耐油性の点を考慮すれば、ポリアミド樹脂(PA46、PA66、PA9T、PA11、PA6等)、ポリエーテルエーテルケトン樹脂(PEEK)、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、ポリフタルアミド樹脂(PPA)あるいはポリアミドイミド樹脂(PAI)から選択されたいずれか一つが好適である。
The
本発明は前述した実施形態に何ら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内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can of course be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. It includes the equivalent meanings recited in the claims and the equivalents recited in the claims, and all modifications within the scope.
1 玉軸受
2 内輪
3 外輪
4 玉
5 保持器
6 環状空間
10 環状体
11 対向面
12 ポケット
13 外径側凸部
13a 係合面
14 内径側凹部
15 内径側凸部
15a 係合面
16 外径側凹部
17 結合部
18〜20 窪み
21 鍔部
θ 傾斜角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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