JPH1068421A - 転がり軸受 - Google Patents

転がり軸受

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Publication number
JPH1068421A
JPH1068421A JP8227093A JP22709396A JPH1068421A JP H1068421 A JPH1068421 A JP H1068421A JP 8227093 A JP8227093 A JP 8227093A JP 22709396 A JP22709396 A JP 22709396A JP H1068421 A JPH1068421 A JP H1068421A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pocket
lubricant
bearing
resin
retainer
Prior art date
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Pending
Application number
JP8227093A
Other languages
English (en)
Inventor
Magozo Hamamoto
孫三 浜本
Yoichiro Sugimori
庸一郎 杉森
Toshimi Takagi
敏己 高城
Mieko Shiraishi
美恵子 白石
Shigeki Maehara
茂樹 前原
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.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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
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Publication of JPH1068421A publication Critical patent/JPH1068421A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/38Ball cages
    • F16C33/41Ball cages comb-shaped
    • F16C33/412Massive or moulded comb cages, e.g. snap ball cages
    • F16C33/414Massive or moulded comb cages, e.g. snap ball cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock comb cages
    • F16C33/416Massive or moulded comb cages, e.g. snap ball cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock comb cages made from plastic, e.g. injection moulded comb cages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2208/00Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
    • F16C2208/20Thermoplastic resins
    • F16C2208/60Polyamides [PA]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2208/00Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
    • F16C2208/20Thermoplastic resins
    • F16C2208/66Acetals, e.g. polyoxymethylene [POM]

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】転動体とポケットとに間にある適量の潤滑剤の
維持時間を向上することで、トルク特性及び音響特性の
向上を図る。 【解決手段】内外輪2,4の軌道面1,3間に複数の転
動体である玉5が転動可能に配置され、その複数の玉5
は、保持器7によって保持される。保持器7は、樹脂製
の冠形保持器が例示され、円環状の基部8から所定間隔
毎に柱部10が突設して構成される。そして、柱部10
間の円弧状の凹部によってポケット11が構成され、そ
の各ポケット11に各玉5が押し込まれて収納される。
ポケット11には、微細な凹凸が複数個形成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、低トルク、低騒
音,低発塵、耐久性等が要求されるHDD,VTR、D
AT,LBP等の精密機器の回転支持部に使用される転
がり軸受に関するものである。
【0002】
【発明の属する技術分野】転がり軸受は、例えば、図1
に示すように、同心に配置された外輪4と内輪2との対
向する軌道面3,1間に、複数個の転動体(玉)5が転
動自在に配設されている。また、外輪4内周面のうち軌
道面3を挟んだ軸方向両側部分には、それぞれ円環状の
シール部材6の外周縁が係止され、当該二つのシール部
材6によって、転動体5の設置部分にある潤滑剤及び軸
受内で発生したダスト(発塵)の外部への漏洩を防止し
たり、外部に浮遊する塵芥が転動体5の設置部分に侵入
したりすることを防止している。
【0003】さらに、複数個の転動体5は、例えば図3
に示すような保持器7によって転動自在に保持される。
保持器7は、例えば合成樹脂製であって、円環状の基部
8と、その基部8から周方向に沿って所定間隔を開けて
突設する複数の柱部10とを備え、隣合う柱部10間に
形成される円弧状の凹部がポケット9を構成する。そし
て、上記柱部10に所定の弾性を持たせることで、各転
動体5は、各柱部10の間に押し込まれて、各ポケット
9に収納され保持される。
【0004】ここで、上記ポケット9を構成する柱部1
0の互いに対向する面は、同心の球面又は円筒面の一部
をなし、しかも、凹凸がない滑らかな面となっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の転がり軸受では、HDD,VTR、LBP等の精密
機器の回転支持部に使用する際、グリース潤滑では、グ
リースの粘性特性からトルクの変動やトルクが過大とな
るという問題がある。
【0006】一方、粘性の低いオイル封入による潤滑で
は、従来のポケット9の表面は滑らかであるためにポケ
ット9によって一定量の潤滑油を安定して保持するとい
う機能がないので、所定以上の潤滑を安定且つ長期に渡
って確保しようしようとすると多めにオイルを封入しな
ければならないが、封入量を過多にするとオイル漏れが
発生し易くなる。逆に、封入量が過少の場合には焼付又
は潤滑不良による発塵や騒音の問題があり、摺接する転
動体5とポケット9とに間に適量の潤滑油を長時間,安
定して維持することが困難であった。
【0007】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、転動体とポケットとに間に長期にわた
って適量の潤滑剤の維持可能にすることで、トルク特性
及び音響特性の向上を図り、これによって品質の安定し
た耐久性のある転がり軸受を提供することを課題として
いる。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の転がり軸受は、転動体を収納する保持器の
ポケットの少なくとも当該転動体と摺接する面に、微細
な凹凸を形成したことを特徴としている。
【0009】本発明によれば、ポケットの少なくとも当
該転動体に摺接する面(以下、ポケット面と呼ぶ)に形
成した凹凸のうち凸部のみが転動体と摺動接触すること
になって保持器と転動体との摺動接触の抵抗が小さくな
り、これによって、軸受作動時のトルクが低減する。
【0010】また、ポケットに凹凸が形成されること
で、凹部に潤滑剤が溜まって適量の潤滑剤がポケットに
保持され易くなる。この結果、ポケット面の凸部は、油
膜等の潤滑剤の膜を形成しながら転動体と摺動接触を繰
り返し、つまり、凹部による潤滑剤溜まりから適宜,潤
滑剤が供給されつつ摺動接触を繰り返す。これによっ
て、さらに、低トルク及び音響寿命が向上する。
【0011】上記ポケット面に設ける微細な凹凸は、粗
さでみると、平均粗さで2〜10μmRaが好ましく、
また、単位面積当たりの凸部個数は1〜10個/mm2
良い。
【0012】粗さが2μmRa未満では、凹部への潤滑
剤保持量が少なく、反対に10μmRaを超えると凹部
の個数が減少するため十分な潤滑効果が得られないため
である。
【0013】また、単位面積当たりの凸数が10個/mm
2 を超えると、1つ当たりの凹凸部の大きさが小さすぎ
るため、潤滑剤の保持効果が減少するからである。もっ
とも、より大きな効果を得るには、平均粗さで6〜9μ
mRa、単位面積当たりの凸部個数を2〜5個/mm2
することが望ましい。
【0014】凹部が適度の潤滑剤を保持するためには凹
凸の深さ(平均深さ)と凹凸の大きさ(1mm2 当たりの
個数)に関係するが、上記諸元をとることで更に潤滑剤
の保持効果が顕著となるためである。
【0015】ここで、上記ポケットの微細な凹凸は、例
えば、シボ加工等の金型部品にエッチングすることによ
り形成すればよい。また、上記保持器は樹脂製にするこ
とで、射出成形の際に、ポケット面に微細な凹凸面が形
成され、上記構成の保持器の加工が容易になる。
【0016】なお、使用される樹脂は特に限定されない
が、ポリアミド樹脂(以下,PA樹脂と呼ぶ)、含油ポ
リアミド樹脂(以下,含油PA樹脂と呼ぶ)、ポリアセ
タール樹脂(以下,POM樹脂と呼ぶ)、含油ポリアセ
タール樹脂(以下,含油POM樹脂と呼ぶ)等が好まし
い。また、上記樹脂に、ガラス繊維やチタン酸カリウ
ム,ウィスカ等の補強材を添加しても良い。
【0017】これらの樹脂は、転動体(ボール)を組み
込むとき,大きなスナップ性が要求され、靱性に優れる
PA樹脂やPOM樹脂が好適で、さらに転動体と保持器
間の摺動性を改善するため、油分を予め含有した含油樹
脂が好ましい。
【0018】例えば、PA樹脂としては宇部興産(株)
の「宇部ナイロン」が、含油PA樹脂としては住友電工
(株)の「ガンプラ(商標名)」が、POM樹脂として
はデュポン(株)の「デルリン(商標名)」が、含油P
OM樹脂としてはポリプラスチック(株)の「ジュラコ
ン(商標名)OL−10」が例示できる。
【0019】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。本実施の形態の転がり軸受は、
玉軸受を例に説明しているが、ころ軸受等の他の転がり
軸受に採用しても構わない。
【0020】本実施の形態の玉軸受の基本構成は、上記
説明した従来の軸受と同様であり、図1に示すように、
同心に対向する内外輪2,4の軌道面1,3間に複数の
転動体である玉5が転動可能に配置され、その複数の玉
5は、保持器7によって保持されている。また、軌道面
1,3の両側には、それぞれ円環状のシール部材6が配
設され、該シール部材6の外周縁が外輪4内周面に係止
されている。
【0021】本実施の形態の保持器7は、図2に示すよ
うに、樹脂製の冠形保持器が例示されていて、円環状の
基部8から所定間隔毎に柱部10が突設して構成され
る。そして、柱部10間の円弧状の凹部によってポケッ
ト11が構成され、その各ポケット11に各玉5が押し
込まれて収納される。勿論、保持器7は冠形保持器に限
定させず、波形やわん形等の他の周知の形状の保持器で
あってもよい。
【0022】また、上記ポケット11を構成する各柱部
10の対向面全面には、微細な凹凸が複数個形成されて
いる。この微細な凹凸は、シボ加工によって形成された
もので、その凹凸形状は、上記図2に示すような梨地状
となっている。もっとも、凹凸は、各ポケット11に適
当な数だけあれば良く、その形状も、幾何学的な線、柄
やネガポジ、皮シボ等が考えられるが、特に限定される
ものではない。
【0023】また、この凹凸を構成するシボは、粗さで
みると平均粗さで2〜10μmRaが好ましく、単位面
積当たりの凸部個数は1〜10個/mm2 、さらに好まし
くは、平均粗さで6〜9μmRa,単位面積当たりの個
数が2〜5個/mm2 となるように形成する。
【0024】このように構成することで、ポケット11
の凹凸のうち凸のみが玉5と摺動接触することになっ
て、保持器7と玉5との摺動接触するときの抵抗が小さ
くなり、これによって軸受作動時のトルクが低減する。
【0025】さらに、ポケット11に凹凸が形成される
ことで、凹部に潤滑剤が溜まって保持され易くなる結
果、ポケット11の凸部は、潤滑剤の膜を形成しながら
玉5と摺動接触を繰り返し、つまり、凹部による潤滑剤
溜まりから適宜,潤滑剤が供給されつつ摺動接触を繰り
返すことで、安定した油膜が玉5とポケット11との間
に長期に渡って形成されて、さらに、トルク特性及び音
響寿命が向上すると共に発塵が低減する。
【0026】ここで、上述のように凹部で潤滑剤が保持
されるということは、潤滑剤として粘性の低い潤滑油を
使用しても多めに潤滑油を封入する必要がないというこ
とであり、また潤滑油の飛散も低減するということであ
る。
【0027】
【実施例】上記玉軸受の構成を、内径5mm、外径13m
m、及び幅4mmのミニチュア玉軸受に採用して試験を行
ったところ、下記表1に示すような結果が得られた。
【0028】
【表1】 ここで、表1中、実施例1の軸受は、PA66樹脂を射
出成形して得られた保持器を使用したもので、保持器の
ポケットには梨地状のシボ加工が施されている。そし
て、グリース(リチウム石鹸)を潤滑剤として15mg
封入した。
【0029】実施例2の軸受は、上記実施例1と同じ構
成の保持器を使用したもので、潤滑剤としてエステル系
合成油を3mg付着したものである。実施例3の軸受
は、含油されているPA66樹脂を素材として実施例1
と同じ形状に成形した保持器を使用し、潤滑剤としてエ
ステル系合成油を3mg付着したものである。
【0030】実施例4の軸受は、POM樹脂を素材とし
て実施例1と同じ形状に成形した保持器を使用し、潤滑
剤としてグリース(リチウム石鹸)を潤滑剤として15
mg封入したものである。
【0031】実施例5の軸受は、POM樹脂を素材とし
て実施例1と同じ形状に成形した保持器を使用し、潤滑
剤としてエステル系合成油を3mg付着したものであ
る。また、比較例1の軸受は、PA66樹脂を射出成形
して得られた保持器を使用し、グリース(リチウム石
鹸)を潤滑剤として15mg封入したものである。但
し、保持器のポケットにはシボ加工は施されていない。
【0032】比較例2の軸受は、比較例1と同じ構成の
保持器を使用したもので、潤滑剤としてエステル系合成
油を3mg付着したものである。比較例3の軸受は、P
OM樹脂を射出成形して得られた保持器を使用し、潤滑
剤としてグリース(リチウム石鹸)を潤滑剤として15
mg封入したものである。
【0033】比較例4の軸受は、POM樹脂を射出成形
して得られた保持器を使用し、潤滑剤としてエステル系
合成油を3mg付着したものである。比較例5の軸受
は、PA66樹脂を素材としポケットに単位面積当たり
20〜30個の突起を設けた保持器を使用し、潤滑剤と
してグリース(リチウム石鹸)を潤滑剤として15mg
封入したものである。
【0034】比較例6の軸受は、PA66樹脂を素材と
しポケットに単位面積当たり1個以下の突起を設けた保
持器を使用し、潤滑剤としてグリース(リチウム石鹸)
を潤滑剤として15mg封入したものである。
【0035】また、試験の評価方法は、以下の通りであ
る。 初期トルクについて トルク測定装置に上記構成の各軸受を設置し、予圧2kg
f 負荷した状態で内輪2を3600rpm で回転させ、そ
のときの初期トルク値をストレインゲージを用いて測定
した。
【0036】音響性能について 予圧を2kgf 付与した状態で、内輪2を3600rpm で
回転させ、回転初期における中域帯(Mid Ban
d:1000HZ 前後)及び高域帯(Hi Band:
1000HZ 以上)のアンデロン値を計測した。音響試
験は、恒温樽内に内輪回転試験装置を設置して65℃に
維持して回転試験を行ったものである。
【0037】また、回転試験での音響寿命は、中域帯の
アンデロン値が2.5アンデロンを超えるまでの時間と
した。そして、表1から分かるように、同一条件の潤滑
剤を使用した場合、比較例の軸受に比べて実施例の軸受
の方が初期トルクが低減すると共に音響寿命が向上し、
トルク特性及び音響特性ともに優れていることが分か
る。
【0038】なお、表1中の比較例5の軸受及び比較例
6の軸受から分かるように、単位面積当たりの突起個数
が極端に少なかったり多かったりした場合には、効果が
ないことも分かる。
【0039】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の転が
り軸受では、ポケットの微細な凹凸によってポケット表
面で所定量の潤滑剤が安定して保持されるので、初期に
余分な潤滑剤を封入しなくても長時間に渡ってポケット
表面に安定した潤滑剤膜が形成されて、回転トルク及び
トルク変動が小さく又発塵も少なくなるという効果があ
る。
【0040】また、適量の潤滑剤を長期に渡って保持で
きるということは、早期焼付が回避され且つ音響寿命も
向上し、軸受の耐久性を向上させることに繋がるという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る転がり軸受を示す図
である。
【図2】本発明の実施の形態に係る保持器を示す斜視図
である。
【図3】従来の保持器を示す斜視図である。
【符号の説明】
2 内輪 4 外輪 5 玉 7 保持器 8 基部 10 柱部 11 ポケット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白石 美恵子 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目5番50号 日本精工株式会社内 (72)発明者 前原 茂樹 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目5番50号 日本精工株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 転動体を収納する保持器のポケットの少
    なくとも当該転動体と摺接する面に、微細な凹凸を形成
    したことを特徴とする転がり軸受。
JP8227093A 1996-08-28 1996-08-28 転がり軸受 Pending JPH1068421A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8227093A JPH1068421A (ja) 1996-08-28 1996-08-28 転がり軸受

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8227093A JPH1068421A (ja) 1996-08-28 1996-08-28 転がり軸受

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1068421A true JPH1068421A (ja) 1998-03-10

Family

ID=16855389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8227093A Pending JPH1068421A (ja) 1996-08-28 1996-08-28 転がり軸受

Country Status (1)

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JP (1) JPH1068421A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7766553B2 (en) 2004-12-07 2010-08-03 Jtekt Corporation Ball bearing retainer, and ball bearing employing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7766553B2 (en) 2004-12-07 2010-08-03 Jtekt Corporation Ball bearing retainer, and ball bearing employing the same

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060328