JP2008064280A

JP2008064280A - 転がり軸受

Info

Publication number: JP2008064280A
Application number: JP2006245477A
Authority: JP
Inventors: Takashi Takaira; 隆高井良
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2006-09-11
Filing date: 2006-09-11
Publication date: 2008-03-21

Abstract

【課題】高速回転時の保持器の捩れ変形を抑制することができる転がり軸受を提供する。
【解決手段】転がり軸受１０は、内周面に外輪軌道面１１ａを有する外輪１１と、外周面に内輪軌道面１２ａを有する内輪１２と、外輪軌道面１１ａと内輪軌道面１２ａとの間に転動自在に配設される複数の転動体１３と、転動体１３を円周方向に等間隔に保持する保持器１４と、を備え、保持器１４は、転動体１３を転動可能に保持し、円周方向に互いに隣り合うポケット部１５と、ポケット部１５の内周面の円周方向両端部に軸方向に突出する一対の爪部１６と、を有し、一対の爪部１６の外周面に外輪１１との案内部１８を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、転がり軸受に関し、特に、高速回転向けの転がり軸受に関する。

従来の転がり軸受としては、図１０に示すような転がり軸受５０が知られており、この転がり軸受５０は、内輪１と外輪２との間に転動体としての複数の玉３が配設された深溝玉軸受であり、複数の玉３は、図１１に示すような円環状の冠型保持器４を介して円周方向に略等間隔で転動可能に保持される。

冠型保持器４は、合成樹脂の射出成形等により形成されており、冠型保持器４には、複数の玉３を円周方向に略等間隔で転動可能に保持するポケット部５が形成され、このポケット部５の内周面の円周方向両端部には軸方向に突出する一対の爪部６が設けられる。また、一対の爪部６には、開口部７が形成されており、この開口部７から玉３を一対の爪部６を押し広げつつポケット部５に押し込むことにより、ポケット部５内に玉３が微小な隙間を介して転動可能に保持される。

ところで、従来の転がり軸受５０に組み込まれる冠型保持器４は、転動体案内型の保持器であり、開口部７側と保持器リム側とが軸方向において非対称な断面形状になっているため、近年の高速回転化への対応により、図１２に示すように、開口部７側の軸方向端部に保持器回転（転動体公転）による遠心力が働き、保持器リム側の軸方向端部を捩れ軸とした弾性或いは塑性変形による捩れ変形が生じる虞がある。

そして、上記した冠型保持器の捩れ変形を防止する転がり軸受として、冠型保持器のポケット開放側と軸方向反対側の側面に芯金が貼り付けられる転がり軸受（例えば、特許文献１参照）や、冠型保持器の主部の軸方向片面に形成される複数の弾性片の外周面を、主部から離れるに従って径方向内方に向かう方向に傾斜した傾斜面としている転がり軸受（例えば、特許文献２参照）や、冠型保持器の主部内に、合成樹脂よりも剛性の高い板材製の補強材である、鉄、アルミニウム合金等の金属製の補強リングを全周に亘って結合している転がり軸受（例えば、特許文献２参照）や、冠型保持器の主部の軸方向片面に複数の弾性片を設け、この各弾性片の先端部側外周面の外径を主部側外周面の外径よりも小さくすると共に、先端部側内周面の内径を主部側内周面の内径よりも大きくする転がり軸受（例えば、特許文献３参照）が知られている。

実開平６−８８２１号公報特開２０００−１６１３６５号公報特開２００２−１４７４６３号公報

しかしながら、上記した特許文献１及び２に記載の転がり軸受では、冠型保持器を芯金又は補強材で補強しているため、従来の冠型保持器と比較してコストが増加してしまう可能性があった。また、上記した特許文献２及び３に記載の転がり軸受では、冠型保持器の弾性片の先端を細くしているため、従来の冠型保持器と比較して剛性が低下してしまう可能性があった。

本発明は、このような不都合を解消するためになされたものであり、その目的は、高速回転時の保持器の捩れ変形を抑制することができる転がり軸受を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、外輪軌道面と内輪軌道面との間に転動自在に配設される複数の転動体と、転動体を円周方向に等間隔に保持する保持器と、を備える転がり軸受であって、保持器は、転動体を転動可能に保持し、円周方向に互いに隣り合うポケット部と、ポケット部の内周面の円周方向両端部に軸方向に突出する一対の爪部と、を有し、一対の爪部の外周面に外輪との案内部を設けることを特徴とする転がり軸受。

本発明の転がり軸受によれば、保持器は、転動体を転動可能に保持し、円周方向に互いに隣り合うポケット部と、ポケット部の内周面の円周方向両端部に軸方向に突出する一対の爪部と、を有し、一対の爪部の外周面に外輪との案内部を設けるため、保持器の開口部側に生じる保持器リム側の軸方向端部を捩れ軸とした弾性或いは塑性変形による保持器の捩れ変形を抑制することができる。

以下、本発明に係る転がり軸受の各実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（第１実施形態）
まず、図１〜図６を参照して、本発明に係る転がり軸受の第１実施形態について説明する。
図１は本発明に係る転がり軸受の第１実施形態を説明するための一部切欠斜視図、図２は図１に示す転がり軸受の要部拡大断面図、図３は図１に示す保持器を説明するための斜視図、図４は本発明に係る転がり軸受の保持器の第１変形例を説明するための要部拡大斜視図、図５は図４の保持器を組み込んだ状態の転がり軸受の要部拡大断面図、図６は本発明に係る転がり軸受の保持器の第２変形例を説明するための要部拡大断面図である。

本実施形態の転がり軸受１０は、図１及び図２に示すように、内周面に外輪軌道面１１ａを有する外輪１１と、外周面に内輪軌道面１２ａを有する内輪１２と、外輪軌道面１１ａと内輪軌道面１２ａとの間に転動自在に配設される複数の玉（転動体）１３と、玉１３を円周方向に等間隔に保持する冠型保持器（保持器）１４と、を備える。

冠型保持器１４は、合成樹脂の射出成形等により一体に形成されている。冠型保持器１４の樹脂材料としては、４６ナイロンや６６ナイロンなどのポリアミド系樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、及びポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）等を挙げることができる。また、これらの樹脂に１０〜５０重量％の繊維状充填材（例えば、ガラス繊維や炭素繊維など）を適宜添加することにより保持器の剛性および寸法精度を向上させることができる。

また、図３に示すように、冠型保持器１４には、複数の玉１３を円周方向に略等間隔で転動可能に保持し、円周方向に互いに隣り合うポケット部１５が形成されており、このポケット部１５の内周面の円周方向両端部には軸方向に突出する一対の爪部１６が設けられる。また、一対の爪部１６の各先端間には開口部１７が形成されており、この開口部１７から玉１３を一対の爪部１６を押し広げつつポケット部１５に押し込むことによって、ポケット部１５内に玉１３が微小なすきまを介して転動可能に保持される。

そして、本実施形態では、図３に示すように、冠型保持器１４の一対の爪部１６の先端部外周面には、径方向外方に突出し、外輪１１の内周面と対向する突起部（案内部）１８が設けられる。なお、突起部１８は、非回転時において、想定される熱膨張や弾性変形の範囲内では、外輪１１の内周面と接触しないように設定されており、例えば、突起部１８と外輪１１の内周面との間隙は５０μｍ程度が好ましい。

以上説明したように、本実施形態の転がり軸受１０よれば、冠型保持器１４は、玉１３を転動可能に保持し、円周方向に互いに隣り合うポケット部１５と、ポケット部１５の内周面の円周方向両端部に軸方向に突出する一対の爪部１６と、を有し、一対の爪部１６の外周面に外輪１１との案内部である突起部１８を設けるため、冠型保持器１４が突起部１８により外輪１１に案内されるので、冠型保持器１４の開口部１７側に生じる保持器リム側の軸方向端部を捩れ軸とした弾性或いは塑性変形による冠型保持器１４の捩れ変形を抑制することができる。

なお、本実施形態の第１変形例として、図４及び図５に示すように、冠型保持器１４は、突起部１８の径方向端部の周縁部に円弧状の面取部１８ａを設けるようにしてもよい。この場合、突起部１８のグリース抵抗を低減することができると共に、突起部１８のエッジが外輪１１の内周面に接触することがないので、冠型保持器１４をスムースに案内することができる。なお、図５中の矢印Ａはグリースの流れを示すものである。

また、本実施形態の第２変形例として、図６に示すように、冠型保持器１４は、突起部１８の径方向端面に球面状の球面部１８ｂを設けるようにしてもよい。この場合も、突起部１８のグリース抵抗を低減することができると共に、突起部１８のエッジが外輪１１の内周面に接触することがないので、冠型保持器１４をスムースに案内することができる。なお、図６中の矢印Ｂはグリースの流れを示すものである。

（第２実施形態）
まず、図７〜図９を参照して、本発明に係る転がり軸受の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。
図７は本発明に係る転がり軸受の第２実施形態を説明するための要部拡大断面図、図８は図７に示す保持器を説明するための斜視図、図９は図８に示す保持器の要部拡大斜視図である。

本実施形態の転がり軸受２０は、図７に示すように、内周面に外輪軌道面１１ａを有する外輪１１と、外周面に内輪軌道面１２ａを有する内輪１２と、外輪軌道面１１ａと内輪軌道面１２ａとの間に転動自在に配設される複数の玉１３と、玉１３を円周方向に等間隔に保持する冠型保持器２４と、を備える。

冠型保持器２４には、図８及び図９に示すように、複数の玉１３を円周方向に略等間隔で転動可能に保持し、円周方向に互いに隣り合うポケット部１５が形成されており、このポケット部１５の内周面の円周方向両端部には軸方向に突出する一対の爪部１６が設けられる。また、一対の爪部１６の各先端間には開口部１７が形成されており、この開口部１７から玉１３を一対の爪部１６を押し広げつつポケット部１５に押し込むことによって、ポケット部１５内に玉１３が微小なすきまを介して転動可能に保持される。

そして、本実施形態では、図９に示すように、冠型保持器１４の一対の爪部１６の先端部外周面には、径方向外方に突出し、外輪１１の内周面と対向する突起部（案内部）１８が設けられ、さらに、冠型保持器１４の保持器リム側の端部外周面には、径方向外方に突出し、外輪１１の内周面と対向するフランジ部（案内部）２１が全周に亘って設けられる。なお、突起部１８及びフランジ部２０は、非回転時において、想定される熱膨張や弾性変形の範囲内では、外輪１１の内周面と接触しないように設定されており、例えば、突起部１８及びフランジ部２１と外輪１１の内周面との間隙は５０μｍ程度が好ましい。また、フランジ部２１の軸方向両端縁に円弧状の面取部を設けるようにしてもよい。

以上説明したように、本実施形態の転がり軸受２０よれば、冠型保持器１４は、玉１３を転動可能に保持し、円周方向に互いに隣り合うポケット部１５と、ポケット部１５の内周面の円周方向両端部に軸方向に突出する一対の爪部１６と、を有し、一対の爪部１６の外周面に外輪１１との案内部である突起部１８を設けると共に、保持器リム側の端部外周面に外輪１１との案内部であるフランジ部２１を設けるため、冠型保持器１４が突起部１８及びフランジ部２１により外輪１１に案内されるので、冠型保持器１４の開口部１７側に生じる保持器リム側の軸方向端部を捩れ軸とした弾性或いは塑性変形による冠型保持器１４の捩れ変形を抑制することができ、さらに、高速回転時の冠型保持器１４の安定性を向上することができる。
その他の構成及び作用効果については、上記第１実施形態と同様である。

本発明に係る転がり軸受の第１実施形態を説明するための一部切欠斜視図である。図１に示す転がり軸受の要部拡大断面図である。図１に示す保持器を説明するための斜視図である。本発明に係る転がり軸受の保持器の第１変形例を説明するための要部拡大斜視図である。図４の保持器を組み込んだ状態の転がり軸受の要部拡大断面図である。本発明に係る転がり軸受の保持器の第２変形例を説明するための要部拡大断面図である。本発明に係る転がり軸受の第２実施形態を説明するための要部拡大断面図である。図７に示す保持器を説明するための斜視図である。図８に示す保持器の要部拡大斜視図である。従来の転がり軸受を説明するための要部断面図である。図１０に示す転がり軸受に組み込まれる従来の冠型保持器を説明するための斜視図である。従来の冠型保持器に生じる捩れ変形を説明するための要部断面図である。

符号の説明

１０，２０転がり軸受
１１外輪
１１ａ外輪軌道面
１２内輪
１２ａ内輪軌道面
１３玉（転動体）
１４，２４冠型保持器（保持器）
１５ポケット部
１６爪部
１７開口部
１８突起部（案内部）
１８ａ面取部
１８ｂ球面部
２１フランジ部（案内部）

Claims

内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動自在に配設される複数の転動体と、前記転動体を円周方向に等間隔に保持する保持器と、を備える転がり軸受であって、
前記保持器は、前記転動体を転動可能に保持し、円周方向に互いに隣り合うポケット部と、前記ポケット部の内周面の円周方向両端部に軸方向に突出する一対の爪部と、を有し、
前記一対の爪部の外周面に前記外輪との案内部を設けることを特徴とする転がり軸受。