JP6505446B2 - 玉軸受用波形保持器およびその玉軸受用波形保持器を用いた玉軸受 - Google Patents
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Description
軸受運転時の遠心力により保持器側面の潤滑剤が半径方向の内径側から外径側に移動することを抑制するフランジが、少なくとも前記連結部における軸受軸方向を向く側面に、前記軸受軸方向に突出して設けられたことを特徴とする。
この発明の玉軸受は、この発明のいずれかの玉軸受用波形保持器を用いたモータ用であるため、ポケット内への潤滑剤の巻き込みを抑制し、異音の低減を図ることができる。
この実施形態および参考提案例に係る玉軸受用保持器は、例えば、モータの回転軸を回転自在に支持する深溝玉軸受の保持器に適用される。
[玉軸受について]
図1は、この実施形態および参考提案例に係る玉軸受用保持器1を用いた玉軸受の断面図である。この玉軸受は、内輪2と、外輪3と、内外輪2,3間に介在する複数のボール4と、これらボール4を保持する保持器1と、内外輪2,3の両端に設けられ軸受空間を密閉するシール部材5,5とを有する。軸受空間には、グリースが封入されている。図2乃至図6に示す参考提案例の保持器1はボール案内で外径拘束形である。この場合の前記ボール案内は、保持器1が内外輪2,3に接触しないようにボール4を介して回転側輪となる内輪2に支持される案内形式である。ボール4は、例えば、鋼球やセラミックス等からなる。
保持器1は、内外輪2,3間に介在するボール4を、軸受中心軸L回りの円環部6の円周方向の複数箇所に設けられたポケット7内に保持する。各ポケット7は円環部6を半径方向に貫通して設けられる。保持器1は、例えば、樹脂製であり、射出成型にて製作される。樹脂材料として、例えば、ポリアミド(PA)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等の熱可塑性樹脂が適用される。この保持器1に適用される樹脂には、強度を高めるために、例えば、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維等の繊維が混合されている。なお保持器1は、例えば、鉄板をプレス加工した波形保持器としても良い。
図2(A)は、この保持器1の要部の斜視図であり、図2(B)は図2(A)の要部を拡大した図である。この保持器1は、各ポケット7を形成する球殻状板部8と、隣合うポケット間の部分となる連結部9とが円周方向に交互に並ぶいわゆる波形保持器である。図3に示すように、この保持器1の円環部6は、この円環部6の軸方向に互いに対向する二つの環状体10,10を有し、これら環状体10,10を軸方向に対向して組み合わせて複数のポケット7が形成される。この実施形態の二つの環状体10,10は互いに同一形状とし、表裏反対向きに組合わせている。
図5は図4(B)のV−V線断面図である。図6(a)は図4(B)のVI−VI線断面図であり、同図6(b)は保持器組立前の各環状体10の断面図である。図2(B)、図5および図6に示すように、各ポケット7の内面のうち円周方向に互いに対向する両側の円周方向対向部分に、半径方向の外径側部分に位置してボール案内面14,14を設けている。このボール案内面14を、先端に向かうに従ってポケット中心軸L1に近づくように傾斜する断面形状(テーパ形状)に形成し、且つ、平面状としている。このボール案内面14により、この保持器1はボール案内で外径拘束形に構成される。またポケット7の軸受軸方向に互いに対向する両側の軸方向案内面15,15を、ポケット中心軸L1に垂直な断面が円弧状となる円弧面としている。前記「円弧面」は、円筒面および球面のいずれであっても良い。
以上説明した保持器を備えた玉軸受を試験機に組込み、保持器に異音が発生するか否かの試験を行った。試験条件は以下の通りである。
<試験条件>
試験機:サーボモータ
ベルト荷重:3400N
回転速度:1000min−1→7000min−1→3000min−1→7000min−1
但し、1000min−1から7000min−1に、または3000min−1から7000min−1に回転速度を上げるとき1000min−1毎にステップアップし、7000min−1から3000min−1に回転速度を下げるとき1000min−1毎にステップダウンする。
判定方法:聴覚判定
同表1において、「○」は、聴覚判定により保持器に異音が発生していないことを表し、「×」は、聴覚判定により保持器に異音が発生したことを表す。試験結果によると、本実施形態の保持器は、各回転速度において異音が発生しなかった。
以上説明した保持器1によると、ポケット7の内面の円周方向対向部分に半径方向の外径側部分に位置して設けたボール案内面14を、傾斜する断面形状で、且つ、平面状としたため、軸受運転時、ボール案内面14とボール4との接触は点接触となる。これにより、線接触の場合と比べて、ボール4に付着したグリースを保持器1のポケット内に巻き込み難くなる。したがって引き摺り抵抗の低減を図ることができる。
この保持器1を樹脂製として二つの環状体10,10を同一形状としているため、一種類の成形用金型で前記二つの環状体10,10を成形できる。このため、金型費用を抑えて保持器1のコスト低減を図れると共に、組み合わせる二つの環状体10,10を分別する必要がなく環状体10の管理も容易である。
この保持器1を用いたモータ用の玉軸受の場合、モータの高速回転化をより図ることができる。つまりモータを高速回転させても玉軸受からの異音を低減できる。
以下の説明においては、各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符号を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、形態同士を部分的に組合せることも可能である。
その他の構成は図7乃至図10の保持器と同様である。
保持器は樹脂製のみに限定されず金属製であっても良い。例えば黄銅等を機械加工して形成しても良い。この場合、保持器は二つの環状体からなる合わせ保持器でなくても良い。
フランジを設ける箇所は半径方向の外径側部分に限定されるものではない。例えば、連結部等における側面のうち、半径方向の内径側部分または半径方向の中央付近部分に軸受軸方向に突出するフランジを設けても良い。
各保持器を用いる玉軸受として、アンギュラ玉軸受を適用しても良い。
実施形態の玉軸受は両側シールタイプとしているが、片側のみにシールを設けても良いし、両シールのないいわゆるオープンタイプとしても良い。
これら玉軸受をモータ以外の用途に適用することも可能である。この場合にも玉軸受からの異音を低減できる。
4…ボール
6…円環部
7…ポケット
8…球殻状板部
9…連結部
10…環状体
15…軸方向案内面
18…フランジ
Claims (3)
- 軸受中心軸回りの円環部の円周方向の複数箇所に、この円環部を半径方向に貫通して設けられたポケット内にボールを保持するボール案内の玉軸受用保持器であり、前記各ポケットを形成する球殻状板部と、隣合うポケット間の部分となる連結部とが円周方向に交互に並ぶ玉軸受用波形保持器において、
軸受運転時の遠心力により保持器側面の潤滑剤が半径方向の内径側から外径側に移動することを抑制するフランジが、少なくとも前記連結部における軸受軸方向を向く側面に、前記軸受軸方向に突出して設けられた玉軸受用波形保持器。 - 請求項1に記載の玉軸受用波形保持器において、前記円環部は、この円環部の軸方向に互いに対向する二つの環状体を有し、これら環状体を前記軸方向に対向して組み合わせて複数の前記ポケットが形成される玉軸受用波形保持器。
- 請求項1または請求項2に記載の玉軸受用波形保持器を用いたモータ用の玉軸受。
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