JP2008164094A

JP2008164094A - 深溝玉軸受

Info

Publication number: JP2008164094A
Application number: JP2006355468A
Authority: JP
Inventors: Takashi Takaira; 隆高井良
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2006-12-28
Filing date: 2006-12-28
Publication date: 2008-07-17

Abstract

【課題】高速回転時の軸受の振動により冠型保持器が軸方向及び径方向に振動したとしても、冠型保持器のポケット部の底面に応力集中が生じるのを回避することができる深溝玉軸受を提供する。
【解決手段】深溝玉軸受１０は、軌道溝１１ａを有する内輪１１と、軌道溝１２ａを有する外輪１２と、各軌道溝１１ａ，１２ａ間に転動自在に介設される複数の玉１３と、複数の玉１３を円周方向に等間隔に保持するポケット部１５を有する冠型保持器１４と、を備え、冠型保持器１４は、外輪１２に案内され、且つ円周方向に互いに隣り合うポケット部１５間の柱部１８の外周部に、軌道溝１２ａと軸方向に係合する係合部１９を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、冠型保持器を備えた深溝玉軸受に関し、特に、高速回転仕様に好適な深溝玉軸受に関する。

従来の深溝玉軸受としては、例えば、図９に示す深溝玉軸受１００が知られている。この深溝玉軸受１００は、図９に示すように、内輪１と外輪２との間に転動体としての複数の玉３が配設されており、複数の玉３は、円環状の冠型保持器４を介して円周方向に等間隔で転動可能に保持されている。

冠型保持器４は、近年の軽量化、低騒音化及び高速化等の要求に従い、ガラス繊維を含有させたポリアミド樹脂材等の射出成形品が多く使用されており、例えば、図１０及び図１１に示すような形状のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

冠型保持器４は、複数の玉３を円周方向に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が設けられている。また、一対の爪部６間には開口部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が微小なすきまを介して収納される。ポケット部５内に玉３が収納された状態においては、ポケット部５の一対の爪部６の内周面に設けられるパチン部６ａによって玉３が軸方向に保持される。

特開２０００−１７０７７２号公報

しかしながら、上記従来の深溝玉軸受１００においては、近年の高速回転化への対応により、振動が発生しやすい環境で用いられることが多く、軸受中の保持器も軸方向や径方向への振動が大きくなってきている。

そのため、上記従来の冠型保持器４では、ポケット部５が凹球形状で、且つ玉（転動体）案内であることから、冠型保持器４が軸方向に振動する場合、図１２に示すように、ポケット部５のパチン部６ａが玉３と衝突することにより（図１２のＡ部参照）、ポケット部５の底面に引張り応力が発生し（図１２のＢ部参照）、また、冠型保持器４が径方向に振動する場合は、図１３に示すように、ポケット部５の内径側及び外径側のエッジ部が玉３と衝突することにより（図１３のＣ部参照）、ポケット部５の底面（特に、エッジ部）に引張り応力が発生してしまうため、冠型保持器４のポケット部５の底面に応力が集中して、冠型保持器４の寿命低下につながるという問題があった。

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、高速回転時の軸受の振動により冠型保持器が軸方向及び径方向に振動したとしても、冠型保持器のポケット部の底面に応力集中が生じるのを回避することができる深溝玉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）軌道溝をそれぞれ有する一対の軌道輪と、一対の軌道輪の各軌道溝間に転動自在に介設される複数の玉と、複数の玉を円周方向に等間隔に保持するポケット部を有する冠型保持器と、を備える深溝玉軸受であって、冠型保持器は、一対の軌道輪の一方に案内され、且つ円周方向に互いに隣り合うポケット部間の柱部の外周部又は内周部に、軌道溝と軸方向に係合する係合部を設けることを特徴とする深溝玉軸受。
（２）冠型保持器は、ポケット部の内周面の円周方向の両端部間に設けられる開口部を有し、開口部の開口幅がポケット部の直径と略同一であることを特徴とする（１）に記載の深溝玉軸受。
（３）係合部が突起であることを特徴とする（１）又は（２）に記載の深溝玉軸受。

本発明の深溝玉軸受によれば、冠型保持器は、一対の軌道輪の一方に案内され、且つ円周方向に互いに隣り合うポケット部間の柱部の外周部又は内周部に、軌道溝と軸方向に係合する係合部を設けるため、冠型保持器が軸方向及び径方向に位置決めされるので、ポケット部の底面に玉の衝突荷重が作用するのを回避することができ、ポケット部の内径側及び外径側のエッジ部に玉が衝突するのを回避することができる。これらにより、高速回転時の軸受の振動により冠型保持器が軸方向及び径方向に振動したとしても、冠型保持器のポケット部の底面に応力集中が生じるのを回避することができる。

以下、本発明に係る深溝玉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４を参照して、本発明に係る深溝玉軸受の第１実施形態について説明する。
図１は本発明に係る深溝玉軸受の第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に示す深溝玉軸受の要部断面図、図３は図２に示す深溝玉軸受に組み込まれる冠型保持器を説明するための斜視図、図４は図３に示す冠型保持器の部分展開図である。

本実施形態の深溝玉軸受１０は、図１及び図２に示すように、内輪（軌道輪）１１の軌道溝１１ａと外輪（軌道輪）１２の軌道溝１２ａとの間に転動体としての複数の玉１３が介設されており、複数の玉１３は、樹脂製の冠型保持器１４を介して円周方向に等間隔で転動可能に保持される。

冠型保持器１４は、外輪１２の溝肩部１２ｂの内周面によって案内される外輪案内形式とされており、図３に示すように、玉１３を転動可能に保持するポケット部１５が円周方向に略等間隔で複数箇所形成される。ポケット部１５の内周面の円周方向の両端部間には、開口部１７が設けられており、この開口部１７の開口幅はポケット部１５の直径と略同一とされている。そして、開口部１７から玉１３をポケット部１５に押し込むことにより、ポケット部１５内に玉１３が微小なすきまを介して収納される。なお、本実施形態の冠型保持器１４には、従来の冠型保持器のように一対の爪部及びパチン部は設けられていない。

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）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）などが例示できる。また、上記した樹脂に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及び寸法精度を向上させることができる。

また、本実施形態では、冠型保持器１４は、図３及び図４に示すように、その円周方向に互いに隣り合う各ポケット部１５間に柱部１８を備え、この柱部１８の外周面には、外輪１２の軌道溝１２ａに軸方向に係合する突起部（係合部）１９が設けられる。そして、この突起部１９を軌道溝１２ａに係合させることにより、冠型保持器１４が軸方向に位置決めされる。

以上説明したように、本実施形態の深溝玉軸受１０によれば、冠型保持器１４は、柱部１８の外周面に設けられる突起部１９が外輪１２の軌道溝１２ａに係合して軸方向に位置決めされるため、冠型保持器１４が軸方向に振動したとしても、ポケット部１５の底面に玉１３の衝突荷重が作用することはないので、ポケット部１５の底面に引張り応力が生じるのを回避することができる。

また、本実施形態の深溝玉軸受１０によれば、冠型保持器１４は、外輪１２の溝肩部１２ｂによって径方向に位置決めされるため、冠型保持器１４が径方向に振動したとしても、ポケット部１５の内径側及び外径側のエッジ部に玉１３が衝突することはないので、ポケット部１５の底面に引張り応力が生じるのを回避することができる。

また、本実施形態の深溝玉軸受１０によれば、冠型保持器１４は、従来の冠型保持器のように一対の爪部及びパチン部を設けていないため、柱部１８の軸方向長さを短くすることができ、保持器１４の開口部１７側の軸方向端部に生じる慣性力を低減することができる。これにより、高速回転時の遠心力によ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１４の捩れ変形を抑制することができる。

これらにより、高速回転時の深溝玉軸受１０の振動により冠型保持器１４が軸方向及び径方向に振動したとしても、冠型保持器１４のポケット部１５の底面に応力集中が生じるのを回避することができるので、冠型保持器１４及び深溝玉軸受１０の耐久性を向上することができる。

（第２実施形態）
次に、図５及び図６を参照して、本発明に係る深溝玉軸受の第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５は本発明に係る深溝玉軸受の第２実施形態を説明するための要部断面図、図６は図５に示す深溝玉軸受に組み込まれる冠型保持器を説明するための斜視図である。

本実施形態の深溝玉軸受２０は、図５及び図６に示すように、冠型保持器２４の開口部１７側の外径寸法をリム側の外径寸法より小さくしている。

以上説明したように、本実施形態の深溝玉軸受２０によれば、冠型保持器２４の開口部１７側の外径寸法をリム側の外径寸法より小さくするため、冠型保持器２４を軽量化することができる。これにより、高速回転時の遠心力によ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２４の捩れ変形をさらに抑制することができる。
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。

（第３実施形態）
次に、図７及び図８を参照して、本発明に係る深溝玉軸受の第３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は本発明に係る深溝玉軸受の第３実施形態を説明するための要部断面図、図８は図７に示す深溝玉軸受に組み込まれる冠型保持器を説明するための斜視図である。

本実施形態の深溝玉軸受３０は、図７及び図８に示すように、冠型保持器３４の案内面が内輪１１の溝肩部１１ｂの外周面（内輪案内方式）であり、また、柱部１８の内周面に内輪１１の軌道溝１１ａに軸方向に係合する突起部１９を設ける。そして、この突起部１９を軌道溝１１ａに係合させることにより、冠型保持器３４が軸方向に位置決めされる。

以上説明したように、本実施形態の深溝玉軸受３０によれば、冠型保持器３４は、内輪１１の溝肩部１１ｂに案内され、且つ柱部１８の内周面に軌道溝１１ａと軸方向に係合する突起部１９を設けるため、冠型保持器３４が軸方向及び径方向に位置決めされるので、ポケット部１５の底面に玉１３の衝突荷重が作用するのを回避することができ、ポケット部１５の内径側及び外径側のエッジ部に玉１３が衝突するのを回避することができる。これらにより、高速回転時の軸受３０の振動により冠型保持器３４が軸方向及び径方向に振動したとしても、冠型保持器３４のポケット部１５の底面に応力集中が生じるのを回避することができる。
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。

本発明に係る深溝玉軸受の第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に示す深溝玉軸受の要部断面図である。図２に示す深溝玉軸受に組み込まれる冠型保持器を説明するための斜視図である。図３に示す冠型保持器の部分展開図である。本発明に係る深溝玉軸受の第２実施形態を説明するための要部断面図である。図５に示す深溝玉軸受に組み込まれる冠型保持器を説明するための斜視図である。本発明に係る深溝玉軸受の第３実施形態を説明するための要部断面図である。図７に示す深溝玉軸受に組み込まれる冠型保持器を説明するための斜視図で従来の深溝玉軸受を説明するための要部断面図である。図９に示す深溝玉軸受に組み込まれる冠型保持器の部分展開図である。図９に示す深溝玉軸受に組み込まれる冠型保持器の斜視図である。従来の冠型保持器の軸方向の振動により生じる応力集中を説明するための説明図である。従来の冠型保持器の径方向の振動により生じる応力集中を説明するための説明図である。

符号の説明

１０，２０，３０深溝玉軸受
１１内輪（軌道輪）
１１ａ軌道溝
１２外輪（軌道輪）
１２ａ軌道溝
１３玉
１４，２４，３４冠型保持器
１５ポケット部
１７開口部
１８柱部
１９突起部（係合部）

Claims

軌道溝をそれぞれ有する一対の軌道輪と、前記一対の軌道輪の各軌道溝間に転動自在に介設される複数の玉と、前記複数の玉を円周方向に等間隔に保持するポケット部を有する冠型保持器と、を備える深溝玉軸受であって、
前記冠型保持器は、前記一対の軌道輪の一方に案内され、且つ円周方向に互いに隣り合う前記ポケット部間の柱部の外周部又は内周部に、前記軌道溝と軸方向に係合する係合部を設けることを特徴とする深溝玉軸受。
前記冠型保持器は、前記ポケット部の内周面の円周方向の両端部間に設けられる開口部を有し、
前記開口部の開口幅が前記ポケット部の直径と略同一であることを特徴とする請求項１に記載の深溝玉軸受。
前記係合部が突起であることを特徴とする請求項１又は２に記載の深溝玉軸受。