WO2016013571A1 - 転がり軸受 - Google Patents

転がり軸受 Download PDF

Info

Publication number
WO2016013571A1
WO2016013571A1 PCT/JP2015/070816 JP2015070816W WO2016013571A1 WO 2016013571 A1 WO2016013571 A1 WO 2016013571A1 JP 2015070816 W JP2015070816 W JP 2015070816W WO 2016013571 A1 WO2016013571 A1 WO 2016013571A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
inner diameter
cage
base
pedestal
rolling
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/070816
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
啓一 山本
享 立島
保博 上埜
Original Assignee
株式会社不二越
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
Application filed by 株式会社不二越 filed Critical 株式会社不二越
Priority to EP18178721.9A priority Critical patent/EP3396188A1/en
Priority to JP2016535948A priority patent/JPWO2016013571A1/ja
Priority to EP15824122.4A priority patent/EP3173641A4/en
Priority to CN201580040164.XA priority patent/CN106536952A/zh
Priority to US15/326,924 priority patent/US20170211617A1/en
Publication of WO2016013571A1 publication Critical patent/WO2016013571A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/06Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
    • 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
    • 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
    • F16C33/66Special parts or details in view of lubrication
    • F16C33/6603Special parts or details in view of lubrication with grease as lubricant
    • F16C33/6607Retaining the grease in or near the bearing
    • F16C33/6614Retaining the grease in or near the bearing in recesses or cavities provided in retainers, races or rolling elements

Definitions

  • the present invention relates to a rolling bearing, and more particularly to a rolling bearing having an inner ring, an outer ring, a plurality of rolling elements, and a cage for holding the rolling elements between the inner ring and the outer ring.
  • a cage which holds rolling elements (balls and rollers) rolling between the raceway surfaces of the inner and outer rings of the bearing.
  • various holders such as a holder having a holding hole radially opened in an annular body, a crown resin holder having an axially opened pocket as described in Patent Documents 1 and 2, and the like The vessel is known.
  • the claws As a problem when the claws are deformed, the claws come into contact with the raceway surface of the outer ring to cause friction, leading to a loss of rotational torque.
  • the inner surface of the pocket is a curved surface (and / or a spherical surface) along the rolling element, the inner surface (more precisely, the inner side edge of the inner surface) contacts the rolling element to increase the rotational torque. There is also a problem.
  • Patent Document 1 discloses a cage made of a synthetic resin of a rolling bearing. According to Patent Document 1, a through hole extending from the bottom surface of an annular base (annular body) to an axial portion forming a pocket with a claw portion is provided so as to withstand weight reduction and withstand high speed rotation of the bearing. It is done. It is described that since the weight of the cage can be reduced by this, it is possible to suppress the deformation of the claws at the time of high speed rotation.
  • Patent Document 2 discloses a cage for a ball bearing, in which a flange is formed on an outer peripheral edge of an annular body located on the bottom side of a pocket. Patent Document 2 describes that since the cross-sectional area of the bottom wall portion of the pocket is increased and the torsional stiffness is increased, deformation due to centrifugal force can be suppressed.
  • the thickness of the annular base is larger than that of the axial portion, and as a result, the weight of the cage is increased.
  • the increase in weight of the cage is also one cause of increase in rotational torque at high speed rotation.
  • the rigidity of the cage itself decreases and the durability of the bearing decreases. Connect.
  • a lubricant such as grease enclosed in the bearing moves to the inside of the outer ring by centrifugal force.
  • the lubricant is more easily moved from the bottom surface side of the annular body of the cage toward the outer diameter side of the axial portion, and hence to the outside of the outer ring. Therefore, there is a problem that the amount of lubricant to be held in the core pocket on the inner race's orbit is reduced, and seizure and the like are easily generated.
  • one object of the present invention is to provide a rolling bearing which can reduce the weight of the cage and at the same time secure the rigidity of the cage itself, and can suppress an increase in rotational torque even during ultra-high speed rotation. .
  • Another object of the present invention is to provide a rolling bearing which is provided with a cage capable of stocking (storing) lubricant even during ultra-high-speed rotation, thereby preventing breakage of lubricant in use. is there.
  • an inner ring, an outer ring, a plurality of rolling elements, and a cage for holding the rolling elements between the inner ring and the outer ring are provided.
  • the pedestal portion has the inner diameter surface whose inner diameter is larger than the inner diameter surface of the base, and the pitch circle diameter of the rolling element is larger than the inner diameter of the inner diameter surface of the pedestal portion
  • the annular base has a bottom surface on the axially opposite side of the pedestal, and the cage has a hole penetrating between the bottom and the inner diameter surface of the pedestal.
  • the cage may have a blind hole extending from the bottom to the inside of the pedestal.
  • the base portion of the cage has an inner diameter surface whose inner diameter is larger than the inner diameter surface of the base, ie, the radial thickness of the base is larger than the radial thickness of the base portion
  • the rigidity is secured, and the pedestal portion is prevented from being deformed so as to open radially outward due to the centrifugal force even when the dmN value is an ultra high speed rotation of 500,000 or more.
  • a large gap is formed between the inner diameter side edge of the pocket and the ball, so that contact or contact stress between the pocket and the ball is suppressed even if excessive centrifugal force is generated in the cage, and rotation torque is consequently achieved.
  • the pitch circle diameter of the rolling element is larger than the inner diameter of the inner diameter surface of the pedestal portion, the inner surface (curved surface) of the pedestal portion forming the pocket even during ultra high speed rotation with dmN value of 500,000 or more.
  • the rims of the rolling elements e.g. balls
  • the hole provided in the cage so as to penetrate between the bottom surface and the inner diameter surface of the pedestal contributes to weight reduction of the cage and hence the bearing.
  • such a hole functions as a grease holder (a space where a fixed amount of lubricant can be stored), thereby preventing the diffusion of the lubricant and keeping a constant amount even at ultra high speed rotation with a dmN value of 500,000 or more.
  • the lubricant can be retained and stably supplied to the pocket. Therefore, it becomes possible not only to prevent running out of the lubricant during use, but also to make it possible to reduce the stirring resistance due to the excess of the lubricant, which also contributes to suppressing the increase of the rotational torque.
  • dmN value is a well-known index to those skilled in the art, and can be obtained by integrating the pitch circle diameter dm (mm) of the rolling element and the rotational speed N (rpm).
  • weight reduction can be achieved without thinning the outer diameter of each portion of the cage, and at the same time the rigidity of the cage itself It can be secured.
  • FIG. 1 is an overall perspective view of a retainer with through holes in accordance with an embodiment of the present invention. It is a top view of the holder
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the cage along line AA of FIG. 4;
  • FIG. 7 is an overall perspective view of a retainer with a blind hole according to another embodiment of the present invention. It is a top view of the holder
  • FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of the cage, taken along line B-B in FIG. 7; It is a model top view which shows the positional relationship of the holder
  • FIG. 1 is an enlarged sectional view showing an essential part of a rolling bearing according to a first embodiment of the present invention.
  • a rolling bearing 100 (in this case, a ball bearing) shown in FIG. 1 rolls between an inner ring 110 having a raceway surface 112 on the outer peripheral side, an outer ring 120 having a raceway surface 122 on the inner peripheral side, and a raceway surface of inner and outer rings. And a plurality of rolling elements (balls in this case) 130.
  • a cage 150 for maintaining a circumferential distance between the plurality of balls 130 is provided between the inner ring 110 and the outer ring 120.
  • an oil seal 140 is attached to each side of the ball bearing 100 between the inner ring 110 and the outer ring 120 so as to prevent grease from leaking.
  • An outer diameter side end portion 140 a of the oil seal 140 is fitted in an oil seal attachment groove 120 a formed on the inner periphery of the outer ring 120.
  • a lip 140 b is formed on the inner peripheral end of the oil seal 140, and this lip is in contact with a seal groove 110 a formed on the outer periphery of the inner ring 110.
  • FIGS. 3 to 5 are diagrams for explaining the holder 150 shown in FIG.
  • the cage 150 has an annular base 160 centered on the axis of the ball bearing 100, a plurality of (in this case, nine) pedestals 170 axially extending from the base 160, and tips of the pedestals 170. It is a resin integrally molded component having claws 180 extending from both sides in the circumferential direction.
  • a pocket 200 is formed having an inner surface 171 between adjacent pedestals 170, 170 and between opposing claws 180, 180 of adjacent pedestals, thereby receiving ball 130.
  • the annular base 160 is disposed adjacent to one oil seal 140, and the pedestal 170 and the pawl 180 are disposed to extend toward the other oil seal 140.
  • the inner surface 171 of the pocket 200 is more specifically a curved surface or an inner spherical surface along the outer surface of the ball 130, whereby the ball 130 is held so as to be able to slide and rotate smoothly.
  • an inner diameter surface 170a is formed on the inner peripheral side of the pedestal portion 170, and the inner diameter Ds thereof is larger than the inner diameter Db of the innermost diameter surface 160a located on the innermost side of the base 160.
  • the shape of the pedestal portion 170 from which the inner diameter surface 170a is removed can be formed by a mold for injection molding, or can be formed by cutting after the formation.
  • a through hole 172 is formed in the holder 150 so as to extend from the bottom surface 160 b of the base 160 opposite to the pedestal portion 170 to the inner diameter surface 170 a of the pedestal portion 170.
  • the through hole portion 172 has a bottom surface opening 172a opened to the bottom surface 160b of the base portion 160 and a side surface opening 172b opened to the inner diameter surface 170a of the pedestal portion 170, but a partition 172c is formed on the outer peripheral side of the pedestal portion 170. Therefore, it does not open on the outer peripheral side of the pedestal portion 170.
  • the weight of the pedestal 170 can be reduced, and the centrifugal force generated by the rotation of the cage can be reduced, and the deformation of the pedestal 170 and the claw 180 can be suppressed.
  • the pedestal portion 170 maintains rigidity so that the claw portion 180 does not fall in the outer peripheral direction by the partition wall 172c even if the through hole portion 172 is formed, deformation of the claw portion 180 is also suppressed.
  • lubricant such as grease enclosed in the bearing is difficult to move to the inside of the outer ring due to centrifugal force, so the lubricant is held in the pocket and seizing And the like can be suppressed.
  • FIG. 9 shows the positional relationship between the cage 150 and the balls 130 in the rolling bearing 100 shown in FIG.
  • the pitch circle diameter PCD of the ball 130 is configured to be larger than the inner diameter Ds of the inner diameter surface 170a of the pedestal portion 170.
  • the inner peripheral edge C of the pocket 200 moved radially outward by the centrifugal force F at the time of high speed rotation can be configured to contact the ball 130, so that the pedestal portion 170 and the claw portion 180 The above radially outward spread is prevented from causing the image sticking.
  • FIG. 2 is an enlarged sectional view showing an essential part of a rolling bearing according to a second embodiment of the present invention.
  • the basic configuration is similar to the bearing 100 shown in FIG. 1, but only the cage 1150 differs from the cage 150 shown in FIG.
  • the cage 1150 will be described in more detail with reference to FIGS.
  • the cage 1150 also has an annular base 1160 centered on the axis of the ball bearing 100, a plurality of (in this case, nine) pedestals 1170 axially extending from the base 1160, and the tips of the pedestals 1170 And the claw portions 1180 extending from both sides in the circumferential direction.
  • a pocket 1200 is formed having an inner surface 1171 between adjacent pedestals 1170, 1170, and between opposing claws 1180, 1180 of adjacent pedestals, thereby receiving ball 130.
  • the annular base 1160 is disposed adjacent to one oil seal 140, and the pedestal 1170 and the pawl 1180 are disposed to extend toward the other oil seal 140.
  • the inner surface 1171 of the pocket 1200 is more particularly a curved surface or an inner spherical surface along the outer surface of the ball 130, whereby the ball 130 is held so as to be able to slide and rotate smoothly.
  • an inner diameter surface 1170 a is formed on the inner peripheral side of the pedestal portion 1170, and the inner diameter Ds thereof is larger than the inner diameter Db of the inner diameter surface 1160 a located on the innermost side of the base 1160.
  • the cage 1150 is further configured such that the outer diameter Dso of the outer diameter surface 1170 c on the outer peripheral side of the pedestal portion 1170 is smaller than the outer diameter Dbo of the outer diameter surface 1160 c positioned outermost of the base 1160.
  • the portion from the middle of the outer peripheral portion to the tip of the claw portion 1180 is deleted.
  • the shape in which the inner diameter surface 1170a and the outer diameter surface 1170c of the pedestal portion 1170 are deleted can be formed by a mold for injection molding, or may be formed by cutting after formation. it can.
  • an inclined surface or an inclined curved surface 1170 b is formed at the root portion (base 1160 side) of the inner periphery of the pedestal 1170, and the inner diameter surface 1170 a of the pedestal 1170 is the inner diameter of the basal 1160. It is connected so that it may become the same diameter gradually to the surface 1160a. With this configuration, the rigidity of the pedestal portion 1170 can be further enhanced, and deformation due to centrifugal force can be suppressed.
  • the claw portion 1180 has the same thickness (radial direction thickness) from the root portion to the tip. This is because the deformation of the claws 1180 is suppressed by the balls 130, and therefore it is not necessary to make them tapered.
  • the present invention is not limited to this, and in particular, the outer diameter side of the claw portion 1180 may be chamfered (tapered). Although there is no concern of coming into contact with the raceway surface 122 of the outer ring 120, it is possible to obtain an effect of suppressing deformation by weight reduction.
  • a blind hole 1172 having an opening 1172 a is formed on the bottom surface 1160 b of the base 1160.
  • the pedestal portion 1170 can be reduced in weight to reduce the centrifugal force, and deformation of the pedestal portion 1170 and the claw portion 1180 can be suppressed. Since the wall portion is provided on both the radial side, the rigidity is maintained and the deformation of the claw portion 1180 is suppressed.

Abstract

 本発明によれば、保持器の軽量化を図ると同時に保持器自体の剛性も確保し、超高速回転時でも回転トルクの増大を抑制することのできる転がり軸受が提供される。転がり軸受は、内輪と、外輪と、複数の転動体と、内輪および外輪の間で転動体を保持するための保持器とを有する。本発明によれば、保持器は、環状の基部と、基部から軸方向に延びる、基部の円周方向に沿って配列された複数の台座部と、各台座部から軸方向にさらに延びるように台座部の円周方向の両側に設けられた2つの爪部と、複数の転動体を保持する複数のポケット部であって、それぞれが、隣接する台座部の間、および隣接する台座部の互いに向き合う爪部の間に形成される内面を含むポケット部とを有する。台座部は、基部の内径面より内径の大きい内径面を有し、また転動体のピッチ円直径が、台座部の前記内径面の内径よりも大きいことを特徴とする。

Description

転がり軸受
 本発明は転がり軸受に関するものであり、特に内輪、外輪、複数の転動体、および内輪と外輪の間で転動体を保持するための保持器を有する転がり軸受に関するものである。
 玉軸受やころ軸受のような転がり軸受では、一般に、軸受の内外輪の軌道面間を転動する転動体(ボールやころ)を保持する保持器が用いられる。かかる保持器として、環状体に放射状に開けられた保持穴を有する保持器や、特許文献1および2に記載されたような軸方向に開口したポケットを有する冠型樹脂保持器など、種々の保持器が知られている。
 ところで、軸受には、回転トルクを減少させてトルク効率を向上させる要請がある。一方、冠型樹脂保持器を有する軸受が高速回転すると、ポケットの開口部に隣接する保持器の爪部の先端が遠心力により半径方向外側に広がるように変形する。
 爪部が変形した場合の問題点として、爪部が外輪の軌道面に接触して摩擦を生じ、回転トルクの損失を招くことが挙げられる。また、ポケットの内面が転動体に沿った曲面(および/または球面)である場合、この内面(より正確には、内面の内径側縁部)が転動体と接触して回転トルクが増大するという問題もある。
 特許文献1には、転がり軸受の合成樹脂製の保持器が開示されている。特許文献1によれば、軽量化を達成しつつ軸受の高速回転にも耐え得るように、環状の基部(環状体)の底面から、爪部とともにポケットを形成するアキシャル部まで延びる貫通孔が設けられている。これにより保持器の重量を低減できるため、高速回転時の爪部の変形を抑制できると記載されている。
 特許文献2には、玉軸受の保持器であって、ポケットの底部側に位置する環状体の外径側周縁にフランジを形成した構成の保持器が開示されている。特許文献2には、ポケットの底壁部分の断面積が増え、ねじりこわさが増大するため、遠心力による変形を抑制することができると記載されている。
特表2009-536998号公報 特開2009-008274号公報
 上記のように、保持器の爪部の変形を抑制するために種々の検討がなされているが、爪部の剛性を高めたとしても、dmN値が50万以上の超高速回転時には、アキシャル部および爪部は遠心力によって外側に開くように変形して、ポケットの内面の縁部が転動体に接触してしまう。したがって特許文献1の技術においても、超高速回転時にはやはりアキシャル部および爪部が変形してポケットの内面の縁部が転動体に接触するため、回転トルクは増大する。特許文献2の技術でも全く同様である。
 なお特許文献1の技術では、爪部およびアキシャル部の外径側を削除して薄くしている。また特許文献2の技術では、上述したように環状体の外径側周縁にフランジを形成しているが、結果的な形状は爪部およびアキシャル部の外径側を削除した場合とほぼ同じである。このような形状を有する保持器のポケットに転動体を組み付ける場合、爪部は内径側に弾性変形しにくいため、隣のポケット側に(周方向に)変形させることによって転動体を押し込むことになる。しかし、隣のポケットにすでに転動体が組み付けられていると、逃げ先がないために爪部が変形できず、組み付けにくいという問題があった。
 また特許文献2に記載されるようにフランジを形成すると、環状の基部の厚みがアキシャル部よりも大きくなり、結果として保持器の重量が増加する。保持器の重量増は高速回転時に回転トルクが増大する1つの原因にもなる。一方、回転トルクを抑制するために保持器の各部分の寸法を一様にまたは部分的に小さく(薄く)して重量を減らすと、保持器自体の剛性が下がり、軸受の耐久性の低下につながる。
 さらに、軸受が高速回転した場合、軸受内に封入されたグリスなどの潤滑剤は遠心力によって外輪の内側に移動する。特に特許文献1に記載される保持器の構造の場合、保持器の環状体底面側からアキシャル部外径側に向かって、したがって外輪の外側へと潤滑剤がより一層移動し易い。そのため、内輪の軌道上において肝心のポケットに保持されるべき潤滑剤の量が減少し、焼き付きなどが発生し易いという問題がある。
 したがって本発明の1つの目的は、保持器の軽量化を図ると同時に保持器自体の剛性も確保し、超高速回転時でも回転トルクの増大を抑制することのできる転がり軸受を提供することである。
 本発明の他の目的は、超高速回転時でも潤滑剤をストック(貯蔵)することのできる保持器を備え、それにより使用中の潤滑剤切れを防止することのできる転がり軸受を提供することである。
 上記目的を達成するために、本発明によれば、内輪と、外輪と、複数の転動体と、内輪および外輪の間で転動体を保持するための保持器とを有し、保持器が、環状の基部と、基部の円周方向に沿って配列された、基部から軸方向に延びる複数の台座部と、各台座部から軸方向にさらに延びるように台座部の円周方向の両側に設けられた2つの爪部と、複数の転動体を保持する複数のポケット部であって、各ポケット部が、隣接する台座部の間、および隣接する台座部の互いに向き合う爪部の間に形成された内面を含むポケット部とを有する転がり軸受において、台座部が、基部の内径面より内径の大きい内径面を有し、また転動体のピッチ円直径が、台座部の内径面の内径よりも大きいことを特徴とする転がり軸受が提供される。
 環状の基部は台座部と軸方向反対側に底面を有しており、保持器は、この底面と台座部の内径面との間で貫通する孔部を有していることが好ましい。
 あるいは保持器は、底面から台座部の内部まで延びる止まり孔を有していてもよい。
 本発明によれば、保持器の台座部が基部の内径面より内径の大きい内径面を有しているので、すなわち基部の半径方向厚さが台座部の半径方向厚さより大きいので、保持器の剛性が確保され、dmN値が50万以上の超高速回転時であっても遠心力によって台座部が半径方向外側に開くよう変形することが防がれる。またこの構造ではポケットの内径側縁部とボールとの間に大きな隙間ができるため、保持器に過大な遠心力が発生しても当該ポケットとボールの接触または接触応力が抑制され、ひいては回転トルクの増大が抑制される。さらに、このような構造では軸受の内輪と保持器の内径面(台座部)の間により広い空間が確保されるため、この空間に比較的多くの潤滑剤を封入できて、その潤滑剤が外輪側へ移動することを防ぐので、軸受の焼き付きが防止される。
 また本発明によれば、転動体のピッチ円直径が台座部の内径面の内径よりも大きいので、dmN値が50万以上の超高速回転時でも、ポケットを形成する台座部の内面(曲面)の縁部によって、転動体(例えばボール)は、台座部および爪部が遠心力によって外側に開くのを防止する。
 底面と台座部の内径面との間で貫通するように保持器に設けた孔部は、保持器ひいては軸受の軽量化に寄与する。またそのような孔部はグリースホルダ(一定量の潤滑剤が貯蔵できる空間)として機能するので、潤滑剤が拡散することを防止するとともに、dmN値が50万以上の超高速回転時にも一定量の潤滑剤を保持し、ポケットへ潤滑剤を安定的に供給できる。そのため、使用中の潤滑剤切れを防止することを可能にするとともに、潤滑剤の過多による撹拌抵抗の低減も可能にし、回転トルクの増大を抑制することにも寄与する。さらに、万一の潤滑剤不足時には潤滑剤の供給場所としても機能し、軸受の焼き付き防止にも寄与する。
 なお、上述したdmN値は当業者には周知の指標であり、転動体のピッチ円直径dm(mm)と回転数N(rpm)を積算することによって求められる。
 あるいは底面から台座部の内部まで延びる止まり孔を保持器に設けた場合には、保持器の各部分の外径寸法を薄くすることなく軽量化を図ることができ、同時に保持器自体の剛性も確保することができる。
本発明の一実施形態による転がり軸受の要部を示す拡大断面図である。 本発明の他の実施形態による転がり軸受の要部を示す拡大断面図である。 本発明の一実施形態による、貫通孔部を備えた保持器の全体斜視図である。 図3に示す保持器の平面図である。 図4の線A-Aに沿った、保持器の拡大断面図である。 本発明の他の実施形態による、止まり孔を備えた保持器の全体斜視図である。 図6に示す保持器の平面図である。 図7の線B-Bに沿った、保持器の拡大断面図である。 本発明における保持器とボールの位置関係を示す模式平面図である。 比較例における保持器とボールの位置関係を示す模式平面図である。
 以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示または説明を省略する。
 図1は、本発明の第1の実施形態による転がり軸受の要部を示す拡大断面図である。図1に示す転がり軸受(この場合は玉軸受)100は、外周側に軌道面112を有する内輪110と、内周側に軌道面122を有する外輪120と、内外輪の軌道面間を転動する複数の転動体(この場合はボール)130とを有している。内輪110と外輪120の間には、複数のボール130の周方向間隔を保つための保持器150が設けられる。また、玉軸受100の各側面には、グリスの漏れを防ぐように内輪110と外輪120の間にオイルシール140が取り付けられる。オイルシール140の外径側端部140aは、外輪120の内周に形成されたオイルシール装着溝120aに嵌合される。オイルシール140の内周側端部にはリップ140bが形成され、これは、内輪110の外周に形成されたシール溝110aに接触している。
 図3~5は、図1に示す保持器150を説明するための図である。保持器150は、玉軸受100の軸心を中心とする円環状の基部160と、基部160から軸方向に延びる複数(この場合は9個)の台座部170と、各台座部170の先端の周方向両側から延びる爪部180とを有する樹脂製の一体成型部品である。隣接する台座部170、170の間、および隣接する台座部の対向する爪部180、180の間に内面171を有するポケット200が形成され、それによりボール130が受け入れられる。図1および2に示すように、環状の基部160は一方のオイルシール140に隣接して配置され、台座部170および爪部180は、他方のオイルシール140に向かって延びるように配置される。ポケット200の内面171は、より詳細には、ボール130の外面に沿った曲面または内球面であり、それによりボール130は円滑にすべり回転できるように保持される。
 台座部170の内周側には内径面170aが形成され、その内径Dsは、基部160の最も内側に位置する内径面160aの内径Dbよりも大きいことが、特に図5から理解される。なお、この台座部170の内径面170aが削除されたような形状は、モールド成形(射出成形)の金型によって成形することができ、あるいは成形後の切削によって形成することもできる。
 また保持器150には、台座部170の反対側に位置する基部160の底面160bから台座部170の内径面170aまで延びるように貫通孔部172が形成されている。貫通孔部172は、基部160の底面160bに開口する底面開口172aと、台座部170の内径面170aに開口する側面開口172bとを有するが、台座部170の外周側には隔壁172cが形成されているため、台座部170の外周側には開口していない。このように貫通孔部172を設けることにより、台座部170を軽量化して、保持器が回転することで発生する遠心力を軽減し、台座部170および爪部180の変形を抑制することができる。また台座部170は、貫通孔部172が形成されてもこの隔壁172cによって爪部180が外周方向に倒れないよう剛性が保たれるので、爪部180の変形がやはり抑制される。さらに、この構成によれば、軸受が超高速回転した場合でも、軸受内に封入されたグリスなどの潤滑剤が遠心力によって外輪の内側に移動しにくいので、潤滑剤がポケットに保持され、焼き付きの発生などを抑制することができる。
 図9は、図1に示す転がり軸受100における保持器150とボール130の位置関係を示す。図示されるように、ボール130が保持器150に組み付けられたとき、ボール130のピッチ円直径PCDが台座部170の内径面170aの内径Dsより大きくなるよう構成されている。これにより、高速回転時の遠心力Fによって半径方向外側へ動いたポケット200の内周側縁部Cがボール130に接触するように構成することができるので、台座部170および爪部180がそれ以上半径方向外側に広がり、焼き付きを生じることが防止される。
 一方、図10に示す比較例の保持器150'の場合、ボール130のピッチ円直径PCDが台座部の内径面の内径Ds'より小さいので、高速回転時の遠心力Fによって半径方向外側へ動いたポケットの内周側縁部C'はボール130と接触せず、台座部170および爪部180がそれ以上半径方向外側に広がることを防止できない。
 図2は、本発明の第2の実施形態による転がり軸受の要部を示す拡大断面図である。基本的な構成は図1に示す軸受100と同様であるが、保持器1150のみが図1に示された保持器150とは異なる。
 保持器1150について、図6~8を用いてより詳細に説明する。保持器1150もまた、玉軸受100の軸心を中心とする円環状の基部1160と、基部1160から軸方向に延びる複数(この場合は9個)の台座部1170と、各台座部1170の先端の周方向両側から延びる爪部1180とを有する樹脂製の一体成型部品である。隣接する台座部1170、1170の間、および隣接する台座部の対向する爪部1180、1180の間に内面1171を有するポケット1200が形成され、それによりボール130が受け入れられる。図1および6に示すように、環状の基部1160は一方のオイルシール140に隣接して配置され、台座部1170および爪部1180は、他方のオイルシール140に向かって延びるように配置される。ポケット1200の内面1171は、より詳細には、ボール130の外面に沿った曲面または内球面であり、それによりボール130は円滑にすべり回転できるように保持される。
 図8に示すように、台座部1170の内周側には内径面1170aが形成され、その内径Dsが、基部1160の最も内側に位置する内径面1160aの内径Dbよりも大きい点は、第1の実施形態と同様である。第2の実施形態ではさらに、台座部1170の外周側の外径面1170cの外径Dsoが、基部1160の最も外側に位置する外径面1160cの外径Dboよりも小さくなるよう、保持器1150の外周部の途中から爪部1180の先端までを削除されている。なお、この台座部1170の内径面1170aおよび外径面1170cが削除されたような形状は、モールド成形(射出成形)の金型によって成形することができ、あるいは成形後の切削によって形成することもできる。
 また図8に示すように、台座部1170の内周側の根本部分(基部1160側)には、傾斜面または傾斜曲面1170bが形成されており、台座部1170の内径面1170aは基部1160の内径面1160aまで徐々に同じ直径となるよう接続されている。この構成により、台座部1170の剛性をさらに高め、遠心力による変形を抑制することができる。
 なお、爪部1180は根本部分から先端まで同じ厚み(半径方向厚さ)である。これは、爪部1180の変形がボール130によって抑制されるため、先細りにする必要がないためである。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、特に爪部1180の外径側に面取り(テーパー)を施してもよい。外輪120の軌道面122に接触する心配はないものの、これにより軽量化によって変形を抑制する効果を得ることができる。
 また第2の実施形態による保持器1150には、基部1160の底面1160bに開口1172aを有する止まり孔1172が形成されている。このように止まり孔1172を設けることにより、台座部1170を軽量化して遠心力を軽減し、台座部1170および爪部1180の変形を抑制することができ、また台座部1170は、内径側および外径側の両方に壁部を有することになるので、剛性が保たれ、爪部1180の変形が抑制される。さらに、この構成によれば、軸受が高速回転した場合でも、軸受内に封入されたグリスなどの潤滑剤が遠心力によって外輪の内側に移動しにくいので、潤滑剤がポケットに保持され、焼き付きの発生などを抑制することができる。
 以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明はこれらに限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇で各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属することが理解されよう。
 100 転がり軸受、玉軸受
 110 内輪
 110a シール溝
 112 軌道面
 120 外輪
 120a オイルシール装着溝
 122 軌道面
 130 転動体、ボール
 150 保持器
 140 オイルシール
 140a 外径側端部
 140b リップ
 160 円環状の基部
 160a 内径面
 160b 底面
 170 台座部
 170a 内径面
 171 内面
 172 貫通孔部
 172a 底面開口
 172b 側面開口
 172c 隔壁
 180 爪部
 200 ポケット
 1150 保持器
 1160 円環状の基部
 1160a 内径面
 1160b 底面
 1170 台座部
 1170a 内径面
 1170b 傾斜面、傾斜曲面
 1171 内面
 1172 止まり孔
 1172a 開口
 1180 爪部
 1200 ポケット

Claims (3)

  1.  内輪と、外輪と、複数の転動体と、前記内輪および前記外輪の間で前記転動体を保持するための保持器とを有する転がり軸受であって、
     前記保持器が、環状の基部と、前記基部から軸方向に延びる複数の台座部であって、前記基部の円周方向に沿って配列された複数の台座部と、前記各台座部から軸方向にさらに延びるように前記台座部の円周方向の両側に設けられた2つの爪部と、前記複数の転動体を保持する複数のポケット部であって、前記各ポケット部が、隣接する前記台座部の間、および隣接する前記台座部の互いに向き合う前記爪部の間に形成される内面を含むポケット部とを有する転がり軸受において、
     前記台座部が、前記基部の内径面より内径の大きい内径面を有し、また前記転動体のピッチ円直径が、前記台座部の前記内径面の内径よりも大きいことを特徴とする転がり軸受。
  2.  前記基部は、前記台座部と軸方向反対側に底面を有し、前記保持器が、前記底面と前記台座部の前記内径面との間で貫通する孔部をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の転がり軸受。
  3.  前記基部は、前記台座部と軸方向反対側に底面を有し、前記保持器が、前記底面から前記台座部の内部まで延びる止まり孔をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の転がり軸受。
PCT/JP2015/070816 2014-07-23 2015-07-22 転がり軸受 WO2016013571A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18178721.9A EP3396188A1 (en) 2014-07-23 2015-07-22 Rolling bearing
JP2016535948A JPWO2016013571A1 (ja) 2014-07-23 2015-07-22 転がり軸受
EP15824122.4A EP3173641A4 (en) 2014-07-23 2015-07-22 Rolling bearing
CN201580040164.XA CN106536952A (zh) 2014-07-23 2015-07-22 滚动轴承
US15/326,924 US20170211617A1 (en) 2014-07-23 2015-07-22 Rolling bearing

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014150039 2014-07-23
JP2014-150039 2014-07-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016013571A1 true WO2016013571A1 (ja) 2016-01-28

Family

ID=55163095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/070816 WO2016013571A1 (ja) 2014-07-23 2015-07-22 転がり軸受

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20170211617A1 (ja)
EP (2) EP3173641A4 (ja)
JP (1) JPWO2016013571A1 (ja)
CN (1) CN106536952A (ja)
WO (1) WO2016013571A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH041726U (ja) * 1990-04-20 1992-01-08
JP2002349579A (ja) * 2001-05-22 2002-12-04 Nsk Ltd 玉軸受
JP2007010008A (ja) * 2005-06-29 2007-01-18 Nsk Ltd 密封ころがり軸受
WO2014029674A1 (fr) * 2012-08-22 2014-02-27 Aktiebolaget Skf Cage pour palier à roulement, palier à roulement et direction électrique de véhicule automobile
JP2014040916A (ja) * 2012-08-22 2014-03-06 Ab Skf 転がり軸受用ケージ、転がり軸受及び自動車用電気式パワーステアリング

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH084758A (ja) * 1994-06-20 1996-01-09 Koyo Seiko Co Ltd 玉軸受
JP2004346973A (ja) * 2003-05-20 2004-12-09 Ntn Corp 玉軸受用の合成樹脂製保持器
FR2900996B1 (fr) 2006-05-12 2008-08-08 Skf Ab Cage pour roulement a billes
JP4969548B2 (ja) 2008-10-14 2012-07-04 Ntn株式会社 玉軸受
EP3309969B1 (en) * 2011-06-24 2023-04-19 Sun Patent Trust Image coding method and apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH041726U (ja) * 1990-04-20 1992-01-08
JP2002349579A (ja) * 2001-05-22 2002-12-04 Nsk Ltd 玉軸受
JP2007010008A (ja) * 2005-06-29 2007-01-18 Nsk Ltd 密封ころがり軸受
WO2014029674A1 (fr) * 2012-08-22 2014-02-27 Aktiebolaget Skf Cage pour palier à roulement, palier à roulement et direction électrique de véhicule automobile
JP2014040916A (ja) * 2012-08-22 2014-03-06 Ab Skf 転がり軸受用ケージ、転がり軸受及び自動車用電気式パワーステアリング

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3173641A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP3173641A1 (en) 2017-05-31
EP3173641A4 (en) 2018-01-10
JPWO2016013571A1 (ja) 2017-04-27
EP3396188A1 (en) 2018-10-31
US20170211617A1 (en) 2017-07-27
CN106536952A (zh) 2017-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5436204B2 (ja) ボール軸受のための保持器及びころがり軸受組立体
US20040141672A1 (en) Resin-made ball retainer for a rolling bearing
CN105190065A (zh) 具有圆筒形引导接触表面和径向向外转动的向内凸缘的球形滚柱轴承保持架
JP5983127B2 (ja) 樹脂製保持器
JP2013068249A (ja) 玉軸受及び玉軸受用の保持器
JP5029733B2 (ja) 玉軸受
JP2011021671A (ja) 玉軸受用保持器および玉軸受
JP5782777B2 (ja) 玉軸受用保持器及び玉軸受
JP2021017981A (ja) ベアリングケージとその使用
WO2016013571A1 (ja) 転がり軸受
JP2010025199A (ja) 冠型保持器
JP5272737B2 (ja) 冠型保持器及び玉軸受
JP2008064280A (ja) 転がり軸受
JP5348271B2 (ja) 玉軸受
JP5764959B2 (ja) 玉軸受
JP6115698B2 (ja) 玉軸受用冠型保持器
JP5109653B2 (ja) 深溝玉軸受
JP2006258262A (ja) 複列転がり軸受
JP4424092B2 (ja) 合成樹脂製の冠形保持器
JP2010276052A (ja) 玉軸受用保持器および玉軸受
JP5612946B2 (ja) 玉軸受用波形保持器
JP2007327514A (ja) 玉軸受
CN108869550B (zh) 一种组合保持架式滚子轴承
JP5131068B2 (ja) 冠型保持器
JP2008051294A (ja) 冠型保持器

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15824122

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15326924

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016535948

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015824122

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2015824122

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE