JP6922928B2 - 転がり軸受用保持器、及び転がり軸受 - Google Patents
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Description
(1) 円周方向に所定の間隔で設けられ、複数の転動体をそれぞれ保持する複数のポケットを有する転動体案内方式の転がり軸受用保持器であって、
前記保持器のポケットは、前記転動体の公転軸と、前記保持器の自転軸とを一致させた中立位置において、前記転動体の中心と前記自転軸とを結ぶ直線に平行なストレート面と、該ストレート面の内径側で前記ストレート面と接続し、前記ストレート面から径方向に離れるに従って前記直線に向かって延びるテーパ面と、を有し、
前記テーパ面は、前記転動体と前記保持器とが前記直線に沿って相対的に移動したときに前記転動体と面接触するように形成され、
前記ストレート面と前記テーパ面との接続点は、前記転動体の中心を通り、前記直線に対して垂直となる転動体赤道面の延長面と前記ポケットの壁面との交差部よりも内径側に形成され、
前記複数の転動体の中心を通る2次元断面において、前記中立位置では、前記転動体赤道面の延長面における前記転動体と前記ポケットの壁面との距離は、前記直線に垂直な方向における前記テーパ面と前記転動体との最短距離よりも小さく、
前記複数の転動体の中心を通る2次元断面において、前記転動体と前記保持器とを前記直線に沿って相対的に移動させ、前記テーパ面と前記転動体とを接触させた際に形成される接触点と前記転動体の中心とを結ぶ線と、前記転動体赤道面の延長面との間のなす角度は、前記内輪の肩部最大外径と前記転動体の輪郭との交点と前記転動体の中心とを結ぶ線と、前記転動体赤道面の延長面との間のなす角度よりも小さいことを特徴とする転がり軸受用保持器。
(2) 前記保持器の軸方向中間部には、内径側に突出する内径側凸部を有し、前記内径側凸部の最小内径は、前記内輪の各肩部最大外径の少なくとも一方より大きいことを特徴とする(1)に記載の転がり軸受用保持器。
(3) 前記保持器は、円環部と、該円環部から軸方向に延出する複数の柱部と、を有する冠型保持器であることを特徴とする(1)または(2)に記載の転がり軸受用保持器。
(4) 前記転がり軸受の軸方向において、前記転動体の中心位置は、前記円環部から離間するように、前記内輪及び外輪の中心位置からオフセットすることを特徴とする請求項3に記載の転がり軸受用保持器。
(5) 前記円環部の内径は、前記柱部の先端部の内径よりも小さいことを特徴とする請求項3または4に記載の転がり軸受用保持器。
(6) 前記保持器は、合成樹脂からなることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の転がり軸受用保持器。
(7) 前記転動体は、玉であることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の転がり軸受用保持器。
(8) 請求項1〜7の何れか1項に記載の転がり軸受用保持器を有することを特徴とする転がり軸受。
先ず、本発明の第1実施形態に係る冠型保持器11を有する深溝玉軸受1について説明する。図1に示すように、深溝玉軸受1は、内周面に外輪軌道面3aを有する外輪3と、外周面に内輪軌道面5aを有する内輪5と、外輪軌道面3aと内輪軌道面5aとの間に転動自在に配設された複数の玉7と、玉7をポケット9内に転動自在に保持して外輪3と内輪5との間に配置された冠型保持器11と、を有する。また、深溝玉軸受1の内部空間には、潤滑剤としてのグリースが封入されている。なお、潤滑剤としては、オイルであってもよい。
一方、図5(b)に示す従来の冠型保持器では、テーパ面9bと玉7とがエッジ当たりしていることから、冠型保持器11の変形前後において、テーパ面9bと玉7との接触点が移動する(上記角度αが変わってしまう)。したがって、従来の冠型保持器では、保持器の半径方向変化量が保持器11のラジアル方向増加量となる。
なお、ΔTは、保持器のラジアル動き量ΔRと、角度αとの関係で与えられる(ΔT=ΔR×tanα)。
図8(a)は、本発明の第2実施形態に係る転がり軸受用保持器を備える深溝玉軸受の断面図であり、図8(b)は、玉と保持器を半径方向から見た図である。
本実施形態では、円環部15の軸方向厚さを増加させ、円環部15の剛性の増大を図っている。これにより、遠心力によるポケット周方向長さの増大を抑制し、ポケット隙間および保持器ラジアル動き量の増大の抑制が可能となる。このため、本実施形態では、深溝玉軸受1の軸方向において、玉7の中心位置L1を、外輪3及び内輪5の中心位置L2から円環部15と反対側にオフセットすることで、円環部15を軸方向に可能な限り厚くすることができる。
なお、その他の構成及び作用については、第1実施形態のものと同様である。
図9は、本発明の第3実施形態に係る転がり軸受用保持器を備える深溝玉軸受の断面図である。
本実施形態では、冠型保持器11の内径側の形状が第1実施形態のものと異なり、柱部17の先端部の肉厚が薄くなるように、先端部の内径φdbを大きくしている。このため、柱部17の先端部側では、内径側凸部19の傾斜面19aが円環部側の傾斜面19aよりも長く、柱部17まで連続して形成されている。
これにより、本実施形態の冠型保持器11は、内輪5の各肩部最大外径φDの少なくとも一方<保持器11の最小内径φd、及び、円環部側保持器内径φda<保持器11の先端部の内径φdbの関係の両方を満たすように形成される。
その他の構成及び作用については、第1実施形態のものと同様である。
なお、本実施形態においても、図10に示すように、第2実施形態と同様、円環部15の軸方向肉厚を厚くしてもよい。
例えば、冠型保持器11のポケット面の輪郭形状は、ストレート面とテーパ面を有するものであれば、本実施形態のものに限らず、任意に形成可能である。具体的に、図11(a)に示すように、冠型保持器11は、矩形形状の内径側凸部19を有してもよく、図11(b)に示すように、アリ溝形状の内径側凸部19を有してもよい。また、図11(c)に示すように、冠型保持器11は、曲線形状の内径側凸部19を有してもよく、或いは、図11(d)に示すように、冠型保持器11は、内径側凸部19を有しない形状であってもよい。
また、図13(a)及び(b)に示すように、柱部の先端部に爪部21を有する場合も、第3実施形態のように、円環部15の内径は、爪部21の内径よりも小さくすることで、円環部15の剛性を確保でき、且つ、玉7の組付け性を向上できる。
また、転がり軸受用保持器は、転動体案内方式であれば、本実施形態の冠型保持器に限定されず、例えば、軸方向両端部に円環部を有する形状であってもよい。
さらに、本発明の内輪の肩部最小内径とは、例えば、アンギュラ玉軸受などにおいては、軌道面の軸方向両側において、高さが低い側の肩部の内径を指す。
3 外輪
5 内輪
7 玉(転動体)
9 ポケット
9a ストレート面
9b テーパ面
9c 接続点
11 冠型保持器(転がり軸受用保持器)
19 内径側凸部
F 転動体赤道面の延長面
ΔP 転動体とポケットの壁面との距離
ΔT テーパ面9bと玉7との最短距離
Claims (8)
- 円周方向に所定の間隔で設けられ、複数の転動体をそれぞれ保持する複数のポケットを有する転動体案内方式の転がり軸受用保持器であって、
前記複数の転動体の中心を通る2次元断面において、前記保持器のポケットは、前記転動体の公転軸と、前記保持器の自転軸とを一致させた中立位置において、前記転動体の中心と前記自転軸とを結ぶ直線に平行なストレート面と、該ストレート面の内径側で前記ストレート面と接続し、前記ストレート面から径方向に離れるに従って前記直線に向かって延びるテーパ面と、を有し、
前記テーパ面は、前記転動体と前記保持器とが前記直線に沿って相対的に移動したときに前記転動体と面接触するように形成され、
前記ストレート面と前記テーパ面との接続点は、前記転動体の中心を通り、前記直線に対して垂直となる転動体赤道面の延長面と前記ポケットの壁面との交差部よりも内径側に形成され、
前記複数の転動体の中心を通る2次元断面において、前記中立位置では、前記転動体赤道面の延長面における前記転動体と前記ポケットの壁面との距離は、前記直線に垂直な方向における前記テーパ面と前記転動体との最短距離よりも小さく、
前記複数の転動体の中心を通る2次元断面において、前記転動体と前記保持器とを前記直線に沿って相対的に移動させ、前記テーパ面と前記転動体とを接触させた際に形成される接触点と前記転動体の中心とを結ぶ線と、前記転動体赤道面の延長面との間のなす角度は、前記転がり軸受の内輪の肩部最大外径と前記転動体の輪郭との交点と前記転動体の中心とを結ぶ線と、前記転動体赤道面の延長面との間のなす角度よりも小さいことを特徴とする転がり軸受用保持器。 - 前記保持器の軸方向中間部には、内径側に突出する内径側凸部を有し、前記内径側凸部の最小内径は、前記内輪の各肩部最大外径の少なくとも一方より大きいことを特徴とする請求項1に記載の転がり軸受用保持器。
- 前記保持器は、円環部と、該円環部から軸方向に延出する複数の柱部と、を有する冠型保持器であることを特徴とする請求項1または2に記載の転がり軸受用保持器。
- 前記転がり軸受の軸方向において、前記転動体の中心位置は、前記円環部から離間するように、前記内輪及び外輪の中心位置からオフセットすることを特徴とする請求項3に記載の転がり軸受用保持器。
- 前記円環部の内径は、前記柱部の先端部の内径よりも小さいことを特徴とする請求項3または4に記載の転がり軸受用保持器。
- 前記保持器は、合成樹脂からなることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の転がり軸受用保持器。
- 前記転動体は、玉であることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の転がり軸受用保持器。
- 請求項1〜7の何れか1項に記載の転がり軸受用保持器を有することを特徴とする転がり軸受。
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