KR20220137079A

KR20220137079A - 볼 베어링용 관형 유지기 및 볼 베어링

Info

Publication number: KR20220137079A
Application number: KR1020227030576A
Authority: KR
Inventors: 야스히로 이와나가; 요시무네 시모카와
Original assignee: 닛본 세이고 가부시끼가이샤
Priority date: 2020-03-03
Filing date: 2021-03-03
Publication date: 2022-10-11
Also published as: US20230085727A1; WO2021177380A1; CN115210481A; JP2021139410A; EP4116593A1; EP4116593A4

Abstract

기둥부 (12) 는, 1 쌍의 클로부를 포함하는, 선단부측의 외주면이, 메인부 (11) 의 외주면보다 내경측에 위치하도록 형성된다. 유지기 (10) 의 내경측에는, 원주 방향에 있어서 각 기둥부 (12) 의 위치에, 메인부 (11) 의 축 방향 측면으로부터 각 기둥부 (12) 에 걸쳐 축 방향으로 절결된 복수의 박육부가 각각 이간하여 형성된다. 각 박육부 (20) 는, 포켓 (13) 의 표면, 및 1 쌍의 클로부 (14) 사이에 형성된 기둥부 (12) 의 축 방향 외측면으로부터 이간하여 형성된다. 기둥부 (12) 의 축 방향 외측면과 박육부 (20) 의 내벽면 사이에 형성되는 벽부 (22) 의 축 방향 치수를 T1, 포켓 (13) 의 바닥부에 있어서의 메인부 (11) 의 축 방향 치수를 T2 로 했을 때, T2 ＞ T1 이다. 이것에 의해, 고속 회전시에 원심력에 의해 변형된 경우에도 다른 부품과 잘 접촉하지 않고, 또한, 경량화에 의해 고속 회전시의 원심력을 작게 하면서, 소정의 부위에서의 강성을 확보하여 고속 회전시의 변형을 억제할 수 있다.

Description

볼 베어링용 관형 유지기 및 볼 베어링

본 발명은, 볼 베어링용 관형 (冠型) 유지기 및 볼 베어링에 관한 것으로, 특히, 고속 모터에 적용되는 볼 베어링용 관형 유지기 및 볼 베어링에 관한 것이다.

일반적으로, 각종 회전 기계의 회전 부분을 지지하기 위해서, 도 11 에 나타내는 바와 같은 볼 베어링 (1) 이 사용되고 있다. 볼 베어링 (1) 은, 외주면에 내륜 궤도 (2) 를 갖는 내륜 (3) 과, 내륜 (3) 과 동심으로 배치되고, 내주면에 외륜 궤도 (4) 를 갖는 외륜 (5) 과, 내륜 궤도 (2) 와 외륜 궤도 (4) 의 사이에 자유롭게 전동할 수 있게 배치되는 복수의 볼 (6) 을 구비한다. 각 볼 (6) 은, 유지기 (100) 에 의해 자유롭게 전동할 수 있게 유지된다. 또한, 외륜 (5) 의 양단부 내주면에는, 각각 원환상의 실드판 (7, 7) 의 외주연이 걸려 고정되고, 실드판 (7, 7) 에 의해, 베어링 공간에 존재하는 그리스 등의 윤활제가 외부로 누설되거나, 또는 외부에서 부유하는 먼지나 티끌이 베어링 공간에 진입하는 것을 방지하고 있다. 또한, 밀봉 장치로서, 비접촉형의 실드판 (7, 7) 대신에, 접촉형의 시일을 사용해도 된다.

유지기 (100) 에는, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 플라스틱제로서, 관형 유지기가 사용되고 있고, 원환상의 메인부 (109) 와, 메인부 (109) 로부터, 둘레 방향으로 소정의 간격으로 축 방향으로 돌출되는 복수의 기둥부 (110) 를 구비하고, 이웃하는 기둥부 (110) 사이에, 볼 (6) 을 유지하기 위한 구면 형상의 포켓 (111) 이 형성된다. 또한, 기둥부 (110) 의 선단부에는, 서로 간격을 두고 배치된 한 쌍의 클로부 (112, 112) 가 형성되어, 볼 (6) 을 유지함으로써, 유지기 (100) 가 외륜 (5) 과 내륜 (3) 의 사이로부터 축 방향으로 탈락되는 것을 방지하고 있다.

이와 같은 볼 베어링에 사용되는 유지기 (100) 는, 고속으로 사용되면, 원심력에 의해 응력이 작용하여, 클로부 (112, 112) 가 외경측으로 변형된다. 그 결과, 유지기 (100) 가 외륜 (5) 이나 실드판 (7, 7) 등 다른 부품과 접촉해 버려, 유지기 (100) 가 마모나 파손되는 것이 우려된다.

특허문헌 1 에 기재된 유지기에서는, 원환상 메인부와 원환상 메인부로부터 축 방향 일방측으로 돌출되는 탄성편을 구비하고, 탄성편의 외경면에 절결 (切缺) 을 형성함으로써, 탄성편의 외경을 원환상 메인부의 외경보다 작게 하고 있다. 이것에 의해, 탄성편이 변형되었을 때에, 외륜이나 실드판과의 접촉을 피하고 있다.

또한, 특허문헌 2 에 기재된 유지기에서는, 환상의 기부 (基部) 와, 기부로부터 축 방향으로 연장되는 액시얼부를 갖고, 액시얼부의 외경을 기부의 외경보다 작게 하고, 또한 기부에는, 액시얼부의 오목부 영역과 연통하는, 축 방향으로 관통하는 구멍이 형성되어 있다. 이것에 의해, 재료의 양을 감소시켜, 고속 회전시에 유발되는 반경 방향에서의 변형을 억제하고 있다.

일본 공개특허공보 2003-329045호 일본 특허공보 제5436204호

그런데, 특허문헌 1 에 기재된 유지기에서는, 기둥부인 탄성편의 변형이 고속 회전시에 커질 가능성이 있어, 새로운 개선이 요구된다. 또한, 특허문헌 2 에 기재된 유지기에서는, 기둥부인 액시얼부의 경량화를 도모하여, 고속 회전시의 원심력을 작게 하고 있지만, 기부에는, 액시얼부의 오목부 영역과 연통하는 축 방향으로 관통하는 구멍이 형성됨으로써, 그 기부의 강성 (剛性) 이 저하되어, 유지기 변형에는 불리해진다. 기부는, 관통하는 구멍이 없이 연결되어 있는 편이, 유지기 변형에는 유리해진다. 또한, 어느 유지기에 있어서도, 경량화를 위해, 메인부 (기부) 를 포켓의 바닥부에 있어서 얇게 하는 것을 고려할 수 있지만, 고속 회전시에 유지기의 응력이 증대되어, 클로부의 변형이 커진다고 하는 과제가 있다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 고속 회전시에 원심력에 의해 변형된 경우에도 다른 부품과 잘 접촉하지 않고, 또한, 경량화에 의해 고속 회전시의 원심력을 작게 하면서, 소정의 부위에서의 강성을 확보하여 고속 회전시의 변형을 억제할 수 있는 볼 베어링용 관형 유지기 및 볼 베어링을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 상기 목적은, 하기의 구성에 의해 달성된다.

(1) 원환상의 메인부와,

그 메인부로부터 둘레 방향으로 소정의 간격으로 축 방향으로 돌출되고, 선단부에 서로 간격을 두고 배치되는 한 쌍의 클로부를 각각 갖는 복수의 기둥부를 구비하고, 이웃하는 상기 기둥부의 사이에, 볼을 유지 가능한 구면 형상의 포켓이 형성되는 볼 베어링용 관형 유지기로서,

상기 기둥부는, 상기 한 쌍의 클로부를 포함하는, 선단부측의 외주면이, 상기 메인부의 외주면보다 내경측에 위치하도록 형성되고,

상기 유지기의 내경측에는, 원주 방향에 있어서 상기 각 기둥부의 위치에, 상기 메인부의 축 방향 측면으로부터 상기 각 기둥부에 걸쳐 축 방향으로 절결된 복수의 박육부가 각각 이간하여 형성되고,

상기 각 박육부는, 상기 포켓의 표면, 및 상기 한 쌍의 클로부 사이에 형성된 상기 기둥부의 축 방향 외측면으로부터 이간하여 형성되고,

상기 기둥부의 축 방향 외측면과 상기 박육부의 내벽면 사이에 형성되는 벽부의 축 방향 치수를 T1, 상기 포켓의 바닥부에 있어서의 상기 메인부의 축 방향 치수를 T2 로 했을 때, T2 ＞ T1 인, 볼 베어링용 관형 유지기.

(2) 상기 기둥부의 선단부측의 외주면은, 직경 방향에 있어서, 상기 유지기의 내주면으로부터 상기 메인부의 직경 방향 두께 (T) 의 1/2 의 위치와 3/4 의 위치 사이에 위치하는, (1) 에 기재된 볼 베어링용 관형 유지기.

(3) 상기 메인부의 직경 방향 두께를 T 로 했을 때, T2 ＞ T/4 인, (1) 또는 (2) 에 기재된 볼 베어링용 관형 유지기.

(4) 상기 기둥부의 선단부측의 외주면과 상기 메인부의 외주면은, 오목상의 곡면에 의해 연결되어 있고, 그 곡면은, 상기 메인부의 직경 방향 두께 (T) 의 25 ∼ 55 ％ 의 곡률 반경을 갖는, (1) ∼ (3) 중 어느 하나에 기재된 볼 베어링용 관형 유지기.

(5) 상기 박육부가 형성된 상기 기둥부의 직경 방향 최소 두께 (T3) 는, 상기 벽부의 축 방향 치수 (T1) 와 대략 동일한, (1) ∼ (4) 중 어느 하나에 기재된 볼 베어링용 관형 유지기.

(6) 상기 포켓의 입구 직경은, 볼 직경의 90 ∼ 95 ％ 인, (1) ∼ (5) 중 어느 하나에 기재된 볼 베어링용 관형 유지기.

(7) 상기 포켓의 중심은, 축 방향에 있어서, 상기 벽부를 통과하는, (1) ∼ (6) 중 어느 하나에 기재된 볼 베어링용 관형 유지기.

(8) 외륜과, 내륜과, 상기 외륜 및 내륜의 궤도면 사이에 배치된 복수의 볼과, (1) ∼ (7) 중 어느 하나에 기재된 관형 유지기를 구비하는, 볼 베어링.

본 발명의 볼 베어링용 관형 유지기 및 볼 베어링에 의하면, 고속 회전시에 원심력에 의해 변형된 경우에도 다른 부품과 잘 접촉하지 않고, 또한, 경량화에 의해 고속 회전시의 원심력을 작게 하면서, 소정의 부위에서의 강성을 확보하여 고속 회전시의 변형을 억제할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 볼 베어링용 관형 유지기의 사시도이다.
도 2 는, 도 1 의 관형 유지기의 정면도이다.
도 3 은, 도 2 의 관형 유지기의 III-III 선을 따른 단면도이다.
도 4 은, 도 2 의 관형 유지기의 IV-IV 선을 따른 단면도이다.
도 5 는, 본 발명의 변형예에 관련된 볼 베어링용 관형 유지기의 정면도이다.
도 6 은, 도 5 의 관형 유지기의 VI-VI 선을 따른 단면도이다.
도 7 의 (a) 는, 비교예 1 의 관형 유지기의 포켓 중심을 통과하는 축 방향을 따른 단면도이고, (b) 는, 비교예 1 의 관형 유지기의 기둥부의 원주 방향 중간 위치를 통과하는 축 방향을 따른 단면도이다.
도 8 의 (a) 는, 비교예 2 의 관형 유지기의 포켓 중심을 통과하는 축 방향을 따른 단면도이고, (b) 는, 비교예 2 의 관형 유지기의 기둥부의 원주 방향 중간 위치를 통과하는 축 방향을 따른 단면도이다.
도 9 는, 실시예, 비교예 1 및 비교예 2 에 있어서의, 회전수와 유지기 응력비의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 10 은, 실시예, 비교예 1 및 비교예 2 에 있어서의, 회전수와 유지기 클로부 변형량비의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 11 은, 유지기를 장착한 볼 베어링의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 12 는, 유지기의 종래 구조의 일례를 나타내는 사시도이다.

이하, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 볼 베어링용 관형 유지기 및 볼 베어링에 대해, 도면을 사용하여 설명한다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 볼 베어링용 관형 유지기 (이하, 「관형 유지기」, 또는 간단히 「유지기」라고도 부른다) (10) 는, 도 12 에 나타내는 종래 구조의 유지기와 마찬가지로, 도 11 에 나타내는 볼 베어링 (1) 에 적용된다. 즉, 관형 유지기 (10) 는, 원환상의 메인부 (11) 와, 그 메인부 (11) 로부터 둘레 방향으로 소정의 간격으로 축 방향으로 돌출되는 복수의 기둥부 (12) 를 구비한다. 이웃하는 기둥부 (12) 의 사이에는, 볼 (6) (도 4 참조) 을 유지 가능한 구면 형상의 포켓 (13) 이 형성된다. 또, 기둥부 (12) 의 선단부에는, 서로 간격을 두고 배치되고, 포켓 (13) 의 개구부측을 형성하는 한 쌍의 클로부 (14, 14) 가 형성되어 있다.

관형 유지기 (10) 는, 예를 들어, 폴리아미드 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리페닐렌술파이드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리이미드 등의 합성 수지 재료로 이루어지고, 사출 성형에 의해 제조된다. 또한, 수지 재료 중에, 강화재로서, 유리 섬유, 카본 섬유, 아라미드 섬유 등이 첨가되어도 된다.

또한, 도 2 ∼ 도 4 에 나타내는 바와 같이, 관형 유지기 (10) 에서는, 기둥부 (12) 는, 한 쌍의 클로부 (14) 를 포함하는, 선단부측의 외주면 (12a) 이, 메인부 (11) 의 외주면 (11a) 보다 내경측에 위치하도록 형성된다. 즉, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 각 기둥부 (12) 의 선단부측의 외주면 (12a) 을 연결하는 가상원 (C) 의 직경 (D2) 은, 메인부 (11) 의 외주면 (11a) 의 외경 (D1) 보다 작다.

또한, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 기둥부 (12) 에서는, 선단부측의 외주면 (12a) 이 축 방향에 있어서 포켓 (13) 의 중심 (O) 보다 메인부 (11) 측까지 연장되고, 메인부 (11) 의 외주면 (11a) 과의 사이를, 오목상의 곡면 (12b) 에 의해 연결하고 있다. 이 오목상의 곡면 (12b) 은, 메인부 (11) 의 직경 방향 두께 (T) 의 25 ∼ 55 ％ 의 곡률 반경을 가지고 있다. 이와 같이, 오목상의 곡면 (12b) 이, 메인부 (11) 의 직경 방향 두께 (T) 의 55 ％ 이하의 곡률 반경을 가짐으로써, 기둥부 (12) 의 체적을 억제할 수 있어, 원심력에 의한 유지기 (10) 의 변형을 억제하는 효과가 높다.

구체적으로는, 기둥부 (12) 의 선단부측의 외주면 (12a) 은, 직경 방향에 있어서, 유지기 (10) 의 내주면으로부터 메인부 (11) 의 직경 방향 두께 (T) 의 1/2 의 위치와 3/4 의 위치 사이에 위치한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 선단부측의 외주면 (12a) 은, 유지기 (10) 의 내주면으로부터 메인부 (11) 의 직경 방향 두께 (T) 의 1/2 의 위치, 즉, 볼 (6) 의 피치 원 직경 (PCD) 상에 위치한다.

또한, 관형 유지기 (10) 의 내경측에는, 원주 방향에 있어서 각 기둥부 (12) 의 위치에, 메인부 (11) 의 축 방향 외측면 (11b) 으로부터 각 기둥부 (12) 에 걸쳐 축 방향으로 절결된 복수의 박육부 (20) 가 각각 이간하여 형성되어 있다. 복수의 박육부 (20) 는, 내경측, 및 메인부 (11) 의 축 방향 외측면 (11b) 측에 개구하는 한편, 포켓 (13) 의 표면, 및 한 쌍의 클로부 (14, 14) 사이에 형성된 기둥부 (12) 의 축 방향 외측면 (12c) 으로부터 떨어지도록 형성된다. 그리고, 포켓 (13) 의 표면과 박육부 (20) 의 내벽면 (20a) 의 사이, 및 기둥부 (12) 의 선단부측의 축 방향 외측면 (12c) 과 박육부 (20) 의 내벽면 (20a) 의 사이에는, 벽부 (21, 22) 가 각각 형성된다.

또한, 벽부 (21, 22) 를 포함하는, 박육부 (20) 이외의 메인부 (11) 및 기둥부 (12) 의 내주면은, 내경 D3 의 유지기 (10) 의 내주면을 구성한다 (도 2 참조).

또한, 박육부 (20) 는, 원주 방향 폭이 메인부 (11) 의 축 방향 외측면 (11b) 으로부터 각 기둥부 (12) 에 걸쳐 서서히 작아지도록, 대략 부채꼴 모양으로 형성되어 있다. 또한, 박육부 (20) 는, 그 내주면과 기둥부 (12) 의 선단부측의 외주면 (12a) 사이에서 규정되는, 기둥부 (12) 의 직경 방향 최소 두께 (T3) 가, 원주 방향에 걸쳐서 동일한 두께 치수가 되도록, 동일한 깊이로 절결되어 있다.

여기서, 도 3 및 도 4 를 참조하여, 기둥부 (12) 의 선단부측의 축 방향 외측면 (12c) 과 박육부 (20) 의 내벽면 (20a) 의 사이에 형성되는 벽부 (22) 의 축 방향 치수 (두께) 를 T1, 포켓 (13) 의 바닥부에 있어서의 메인부 (11) 의 축 방향 치수 (이하, 「바닥 두께」라고도 한다) 를 T2 로 했을 때, T2 ＞ T1 로 설계되어 있다. 이것에 의해, 바닥 두께 (T2) 를 충분히 확보하여, 원심력 작용시에 있어서의 유지기 응력을 저감할 수 있고, 또한, 벽부 (22) 의 축 방향 치수 (T1) 를, 사출 성형상 문제가 생기지 않는 두께까지 얇게 하여, 경량화를 도모하면서, 고속 회전시의 원주 방향으로의 변형을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 바닥 두께 (T2) 는, 메인부 (11) 의 직경 방향 두께 (T) 에 대하여, T2 ＞ T/4 의 관계를 가지기 때문에, 바닥 두께 (T2) 를 한층 더 충분히 확보하여, 원심력 작용시에 있어서의 유지기 응력을 저감할 수 있다.

또한, 박육부 (20) 가 형성된 기둥부 (12) 의 직경 방향 최소 두께 (T3) 는, 사출 성형상 문제가 발생하지 않도록, 벽부 (22) 의 축 방향 치수 (T1) 와 대략 동일하게 설계되어 있다. 이것에 의해, 기둥부 (12) 의 직경 방향 최소 두께 (T3) 를 가능한 한 얇게 하여, 유지기 (10) 의 경량화를 도모하고 있다.

게다가, 포켓 (13) 의 중심 (O) 은, 축 방향에 있어서, 벽부 (22) 를 통과하도록 형성되기 때문에, 고속 회전시에, 볼 (6) 로부터 유지기 (10) 가 탈락되기 어려워진다. 특히, 본 실시형태에서는, 포켓 (13) 의 중심 (O) 은, 축 방향에 있어서, 벽부 (22) 의 축 방향 외측면 (12c) 과 일치하고 있다.

또한, 볼 (6) 의 피치 원 직경 (PCD) 의 위치에 있어서의, 포켓 (13) 의 입구 직경 (e) 은, 볼 직경의 90 ∼ 95 ％ 로 하여, 그 입구 직경 (e) 를 작게 해서, 유지기 (10) 의 탈락에 의한, 실드판 (7) 이나 시일 부재와의 접촉을 방지하고 있다. 통상, 클로부 (14) 의 두께는 두껍기 때문에, 입구 직경 (e) 를 작게 하면 사출 성형시의 금형 탈락이나, 볼 (6) 에 대한 장착시에 클로부 (14) 의 백화나 파손이 우려되지만, 클로부 (14) 의 두께를 얇게 함으로써, 입구 직경 (e) 을 작게 해도, 볼 (6) 을 포켓 (13) 내에 집어넣기 쉬워져, 상기 우려가 해소된다.

이와 같이 구성된, 본 실시형태의 관형 유지기 (10) 에 의하면, 기둥부 (12) 는, 한 쌍의 클로부 (14, 14) 를 포함하는, 선단부측의 외주면 (12a) 이, 메인부 (11) 의 외주면 (11a) 보다 내경측에 위치하도록 형성되기 때문에, 원심력에 의한 변형을 억제할 수 있고, 고속 회전시에 원심력에 의해 변형된 경우라도 다른 부품과 잘 접촉하지 않는다.

또한, 유지기 (10) 의 내경측에는, 원주 방향에 있어서 각 기둥부 (12) 의 위치에, 기둥부 (11) 의 축 방향 측면으로부터 각 기둥부 (12) 에 걸쳐 축 방향으로 절결된 복수의 박육부 (20) 가 각각 이간하여 형성되기 때문에, 경량화에 의해 고속 회전시의 원심력을 작게 할 수 있다.

그리고, 기둥부 (12) 의 선단부측의 축 방향 외측면 (12c) 과 박육부 (20) 의 내벽면 (20a) 의 사이에 벽부 (22) 를 형성하고, 또한, 포켓 (13) 의 바닥부에 있어서의 메인부 (11) 의 축 방향 치수 (T2) 를, 벽부 (22) 의 축 방향 치수 (T1) 보다 두껍게 했으므로, 포켓 (13) 의 바닥부를 구성하는 메인부 (11) 의 부분에서의 강성을 확보하여 고속 회전시의 변형을 억제할 수 있다. 또한, 기둥부 (12) 의 선단부측의 축 방향 외측면 (12c) 과 박육부 (20) 의 내벽면 (20a) 의 사이에 벽부 (22) 를 남김으로써, 고속 회전시의 원주 방향으로의 변형을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명은 전술한 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 적절히 변경, 개량 등이 가능하다.

예를 들어, 도 5 에 나타내는 변형예의 관형 유지기 (10a) 는, 외경측의 형상에 있어서, 제 1 실시형태의 것과 상이하게 하고 있다. 구체적으로는, 기둥부 (12) 의 선단부측의 외주면 (12a) 과 메인부 (11) 의 외주면 (11a) 의 사이에, 직경 방향을 따라서 연장되는 메인부 (11) 의 축 방향 측면 (11c) 이 형성되어 있고, 기둥부 (12) 의 선단부측의 외주면 (12a) 과 메인부 (11) 의 축 방향 측면 (11c) 의 사이가, 오목상의 곡면 (12d) 에 의해 연결되어 있다. 또한, 이 변형예에서는, 메인부 (11) 의 축 방향 측면 (11c) 은, 축 방향에 있어서, 포켓 (13) 의 홈 바닥으로부터 근소하게 클로부측의 위치에 형성되어 있다.

이 경우, 관형 유지기 (10a) 는, 상기 실시형태의 것과 비교하여 더욱 경량화할 수 있다.

그 밖의 구성은, 상기 실시형태의 관형 유지기 (10) 의 것과 동일하다.

실시예

여기서, 도 1 에 나타내는 구성을 갖는 실시예의 관형 유지기 (10), 도 7 에 나타내는 비교예 1 의 관형 유지기 (10a), 및 도 8 에 나타내는 비교예 2 의 관형 유지기 (10b) 를 사용하여, 회전수와 유지기 응력비의 관계, 및 회전수와 유지기 클로부 변형량비의 관계에 대해서 해석을 실시하였다.

비교예 1 은, 유지기 (10a) 의 경량화를 위해, 포켓 (13) 의 바닥 두께를 사출 성형에 있어서 문제없는 두께까지 얇게 한 사양이다. 비교예 2 는, 비교예 1 에 대하여, 유지기 (10b) 의 강성 상승을 위해, 포켓 (13) 의 바닥 두께를 시일 부재에 접촉하지 않는 두께까지 두껍게 한 사양이다. 또한, 비교예 1 및 2 에서는, 유지기 (10a, 10b) 의 직경 방향 중간부에서, 원주 방향에 있어서 각 기둥부 (12) 의 위치에, 메인부 (11) 의 축 방향 측면으로부터 각 기둥부 (12) 에 걸쳐 축 방향으로 절결된 박육부 (23) 가 각각 형성되어 있다. 표 1 은, 비교예 1 의 바닥 두께 (T2) 및 중량을 기준으로 한 경우의, 실시예 1 및 비교예 2 의 바닥 두께 (T2) 및 중량을 비로 각각 나타내고 있다.

또한, 도 9 및 도 10 은, 각 유지기에 있어서의, 회전수와 유지기 응력비의 관계, 및 회전수와 유지기 클로부 변형량비의 관계를 각각 나타낸다. 또한, 유지기 응력비와 유지기 클로부 변형량비는, 비교예 1 의 유지기 (10a) 가 10000 rpm 일 때의 각 값을 1 로 한 경우의 비율로 나타내고 있다.

비교예 1 에서는, 고속 회전시의 유지기의 응력이, 비교예 2 및 실시예와 비교하여 현저하게 증가해 버리기 때문에, 클로부의 변형도 커져 있다. 이 결과, 경량화를 위해 바닥 두께를 작게 하는 것은, 고속 회전에는 불리해지는 것을 알 수 있다.

한편, 기둥부 (12) 의 선단부측에 벽부 (22) 를 남기고, 박육부 (20) 를 형성함으로써 경량화를 도모한 실시예는, 비교예 1, 2 에 대하여, 응력, 변형량 모두 크게 감소 가능한 것을 알 수 있다. 또한, 벽부 (22) 의 두께 (T1) 를 사출 성형상 문제가 발생하지 않는 정도까지 작게 하여 경량화를 도모하고, 포켓 (13) 의 바닥 두께를 벽부 (22) 의 두께 (T1) 보다 두껍게 한다고 하는 상승 효과에 의해, 응력, 변형량 모두 크게 감소시킬 수 있음을 알 수 있다.

또한, 본 출원은, 2020년 3월 3일에 출원된 일본 특허출원 (특원 2020-035971호) 에 기초한 것으로서, 그 내용은 본 출원 중에 참조로서 원용된다.

10 : 볼 베어링용 관형 유지기
11 : 원환상의 메인부
12 : 기둥부
13 : 포켓
14 : 클로부
20 : 박육부
21, 22 : 벽부
T : 메인부의 직경 방향 두께
T1 : 벽부의 축 방향 치수
T2 : 포켓의 바닥부에 있어서의 메인부의 축 방향 치수
T3 : 박육부가 형성된 기둥부의 직경 방향 최소 두께

Claims

원환상의 메인부와,
그 메인부로부터 둘레 방향으로 소정의 간격으로 축 방향으로 돌출되고, 선단부에 서로 간격을 두고 배치되는 한 쌍의 클로부를 각각 갖는 복수의 기둥부를 구비하고, 이웃하는 상기 기둥부의 사이에, 볼을 유지 가능한 구면 형상의 포켓이 형성되는 볼 베어링용 관형 유지기로서,
상기 기둥부는, 상기 한 쌍의 클로부를 포함하는, 선단부측의 외주면이, 상기 메인부의 외주면보다 내경측에 위치하도록 형성되고,
상기 유지기의 내경측에는, 원주 방향에 있어서 상기 각 기둥부의 위치에, 상기 메인부의 축 방향 측면으로부터 상기 각 기둥부에 걸쳐 축 방향으로 절결된 복수의 박육부가 각각 이간하여 형성되고,
상기 각 박육부는, 상기 포켓의 표면, 및 상기 한 쌍의 클로부 사이에 형성된 상기 기둥부의 축 방향 외측면으로부터 이간하여 형성되고,
상기 기둥부의 축 방향 외측면과 상기 박육부의 내벽면 사이에 형성되는 벽부의 축 방향 치수를 T1, 상기 포켓의 바닥부에 있어서의 상기 메인부의 축 방향 치수를 T2 로 했을 때, T2 ＞ T1 인, 볼 베어링용 관형 유지기.
제 1 항에 있어서,
상기 기둥부의 선단부측의 외주면은, 직경 방향에 있어서, 상기 유지기의 내주면으로부터 상기 메인부의 직경 방향 두께 (T) 의 1/2 의 위치와 3/4 의 위치 사이에 위치하는, 볼 베어링용 관형 유지기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 메인부의 직경 방향 두께를 T 로 했을 때, T2 ＞ T/4 인, 볼 베어링용 관형 유지기.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기둥부의 선단부측의 외주면과 상기 메인부의 외주면은, 오목상의 곡면에 의해 연결되어 있고, 그 곡면은, 상기 메인부의 직경 방향 두께 (T) 의 25 ∼ 55 ％ 의 곡률 반경을 갖는, 볼 베어링용 관형 유지기.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 박육부가 형성된 상기 기둥부의 직경 방향 최소 두께 (T3) 는, 상기 벽부의 축 방향 치수 (T1) 와 대략 동일한, 볼 베어링용 관형 유지기.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 포켓의 입구 직경은, 볼 직경의 90 ∼ 95 ％ 인, 볼 베어링용 관형 유지기.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 포켓의 중심은, 축 방향에 있어서, 상기 벽부를 통과하는, 볼 베어링용 관형 유지기.
외륜과, 내륜과, 상기 외륜 및 내륜의 궤도면 사이에 배치된 복수의 볼과, 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 관형 유지기를 구비하는, 볼 베어링.