JP2006250169A - Cage for angular ball bearing and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動機やスピンドルなどの回転軸支持のためにグリースを封入して使用されるアンギュラ玉軸受の保持器に関する。 The present invention relates to a cage for an angular ball bearing that is used by enclosing grease for supporting a rotating shaft such as an electric motor or a spindle.
従来のアンギュラ玉軸受の保持器には、2つが提案されている。第1の保持器は、打ち抜き保持器方式である(例えば、非特許文献1、2、3参照)。その構造について図5を使って説明する。図5(a)は従来のアンギュラ玉軸受の正面断面図、図5(b)は従来のアンギュラ玉軸受の外観図である。
図5において、1はアンギュラ玉軸受、2は外輪、3は内輪、4は玉、35は打ち抜き保持器、36はグリース移動経路、7はポケット穴である。
打ち抜き保持器35は、鋼板をプレス加工することで成形され、アンギュラ玉軸受1の回転方向に沿って複数個の玉4が入るポケット穴7が形成されている。打ち抜き保持器35は複数個の玉4を保持した状態で、外輪2と内輪3の間に組み込まれ、アンギュラ玉軸受1が組み立てられる。そして、外輪2と内輪3との間には、図示しない潤滑用のグリースが封入される。グリースは矢印で示したグリース移動経路36に沿って移動する。
アンギュラ玉軸受1の回転時において、打ち抜き保持器35は、複数個の玉4が回転方向に等間隔に保持されることで、アンギュラ玉軸受1は滑らかに回転する。
また、第2の保持器は、もみ抜き保持器方式である(例えば、非特許文献1,2、4参照)。その構造について図6を用いて説明する。図6(a)は従来のアンギュラ玉軸受の正面断面図、図6(b)は従来のアンギュラ玉軸受の外観図である。
図6において、1はアンギュラ玉軸受、2は外輪、3は内輪、4は玉、45はもみ抜き保持器、46はグリース移動経路、7はポケット穴である。
もみ抜き保持器45は、銅合金もしくは合成樹脂を機械加工することで成形され、アンギュラ玉軸受1の回転方向に沿って複数個の玉4が入るポケット穴7を持っている。もみ抜き保持器45は複数個の玉4を保持した状態で、外輪2と内輪3の間に組みこまれ、アンギュラ玉軸受1が組み立てられる。そして、外輪2と内輪3との間には、図示しない潤滑用のグリースが封入される。グリースは矢印で示したグリース移動経路46に沿って移動する。
アンギュラ玉軸受1の回転時において、もみ抜き保持器45は、複数個の玉4が回転方向に等間隔に保持されることで、アンギュラ玉軸受1は滑らかに回転する。
また、図6(c)に示すように、合成樹脂を成形あるいは機械加工することで形成された王冠形保持器が使用される場合もある。
In FIG. 5, 1 is an angular ball bearing, 2 is an outer ring, 3 is an inner ring, 4 is a ball, 35 is a punching cage, 36 is a grease movement path, and 7 is a pocket hole.
The
When the angular ball bearing 1 rotates, the
Further, the second cage is a machined cage type (see, for example,
In FIG. 6, 1 is an angular ball bearing, 2 is an outer ring, 3 is an inner ring, 4 is a ball, 45 is a machined cage, 46 is a grease movement path, and 7 is a pocket hole.
The
At the time of rotation of the angular ball bearing 1, the
Moreover, as shown in FIG.6 (c), the crown-shaped holder | retainer formed by shape | molding or machining a synthetic resin may be used.
ところが、従来の打ち抜き保持器を用いたアンギュラ玉軸受では、グリースのほとんどがグリース移動経路に沿って移動するために、アンギュラ玉軸受の外部に排出され易く、アンギュラ玉軸受の内部に残存するグリースの量が減少して軸受寿命が低下するという問題が生じていた。
また、従来の打ち抜き保持器の場合、材料が薄い鋼板製であるために、玉が入るポケット穴において玉との接触面積が小さいために、打ち抜き保持器と玉と間の接触応力が増大し、その結果、打ち抜き保持器と玉との摩耗が大きくなり、摩耗粉の混入によるグリース劣化が進展し、軸受寿命が低下するという問題が生じていた。
次に従来のもみ抜き保持器45あるいは王冠形保持器を用いたアンギュラ玉軸受1では、グリースのほとんどが矢印で示したグリース移動経路に沿って移動するために、アンギュラ玉軸受の外部に排出され易く、アンギュラ玉軸受の内部に残存するグリースの量が減少して軸受寿命が低下するという問題が生じていた。
また、従来のもみ抜き保持器あるいは王冠形保持器の場合、材料が、鋼板に比較して強度の低い銅合金や合成樹脂が使われることから、保持器の断面積が大きくなり、グリースの排除量が増大し、アンギュラ玉軸受の内部に残存するグリースの量が減少し軸受寿命が低下するという問題が生じていた。
以上で述べたように、従来の保持器を用いたアンギュラ玉軸受では、軸受外部へのグリースの排出や排除によるグリース量の減少や、摩耗粉混入によるグリースの劣化が起こりやすいために、軸受寿命が低下するという問題が生じていた。
そこで、本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、アンギュラ玉軸受の保持器において、軸受外部へグリースの排出や排除によるグリース量の減少や、摩耗粉混入によるグリースの劣化が起こりにくくし、軸受寿命が低下しない保持器を提供することを目的とする。
However, in conventional angular contact ball bearings using punched cages, most of the grease moves along the grease movement path, so it is easy to be discharged out of the angular ball bearing, and the grease remaining inside the angular ball bearing There has been a problem that the bearing life is reduced due to a decrease in the amount.
In the case of the conventional punching cage, since the material is made of a thin steel plate, the contact area between the ball and the ball in the pocket hole where the ball enters is small, so the contact stress between the punching cage and the ball increases, As a result, there has been a problem that wear between the punching cage and the ball is increased, grease deterioration due to mixing of wear powder progresses, and the bearing life is reduced.
Next, in the conventional angular ball bearing 1 using the
In the case of conventional machined cages or crown type cages, the material used is a copper alloy or synthetic resin that has a lower strength compared to steel plates, which increases the cross-sectional area of the cage and eliminates grease. The amount of grease increased, and the amount of grease remaining inside the angular ball bearing decreased, resulting in a problem that the bearing life was shortened.
As described above, with conventional angular contact ball bearings using cages, the amount of grease is reduced due to the discharge and elimination of grease to the outside of the bearing, and the grease is liable to deteriorate due to contamination with wear powder. There has been a problem of lowering.
Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and in an angular ball bearing retainer, the amount of grease is reduced by discharging or removing the grease to the outside of the bearing, or the grease is deteriorated by mixing of wear powder. An object of the present invention is to provide a cage that does not easily occur and does not reduce the life of the bearing.
上記目的を解決するため、本発明は、アンギュラ玉軸受用の保持器において、次のように構成した。
請求項1に記載の発明では、電動機やスピンドルなどの回転軸支持のために内輪と外輪に狭持される玉と前記内輪および前記外輪と前記玉の間に封入されるグリースからなるアンギュラ玉軸受の保持器において、前記保持器の両端に形成した仕切部と、ポケット穴の軸受回転方向の前後に形成した案内部とならなるものである。
また、請求項2に記載の発明では、電動機やスピンドルなどの回転軸支持のために内輪と外輪に狭持される玉と前記内輪および前記外輪と前記玉の間に封入されるグリースからなるアンギュラ玉軸受の保持器において、軸受の側面に近い位置の保持器の両端に形成した仕切部と、ポケット穴の中間部に形成した留め部と、前記留め部に取り付けた案内部材からなるものである。
また、請求項3に記載の発明では、前記案内部材が、フッ素樹脂やアクリル樹脂などの自己潤滑樹脂材料、ポリエチレンからなる含油ポリマ、またはスズ青銅系や鉄銅系などの含油金属材料から形成されたものである。
また、請求項4に記載の発明では、電動機やスピンドルなどの回転軸支持のために内輪と外輪に狭持される玉と前記内輪および前記外輪と前記玉の間に封入されるグリースからなるアンギュラ玉軸受の保持器において、円筒形状の鋼板部材を打ち抜いてポケット穴を形成し、ポケット穴の中間部にプレス加工で留め部を形成し、前記留め部に案内部材を取り付けて形成したものである。
In order to solve the above object, the present invention is configured as follows in a cage for an angular ball bearing.
According to the first aspect of the present invention, an angular contact ball bearing comprising a ball held between an inner ring and an outer ring for supporting a rotating shaft such as an electric motor or a spindle, and grease sealed between the inner ring and the outer ring and the ball. In this cage, a partition portion formed at both ends of the cage and a guide portion formed before and after the pocket hole in the bearing rotation direction.
According to a second aspect of the present invention, an angular structure comprising a ball held between an inner ring and an outer ring for supporting a rotating shaft such as an electric motor or a spindle, and grease sealed between the inner ring and the outer ring and the ball. In the ball bearing cage, the ball bearing cage includes a partition portion formed at both ends of the cage at a position close to the side surface of the bearing, a fastening portion formed at an intermediate portion of the pocket hole, and a guide member attached to the fastening portion. .
In the invention according to
According to a fourth aspect of the present invention, an angular structure comprising a ball that is sandwiched between an inner ring and an outer ring for supporting a rotating shaft such as an electric motor or a spindle, and grease that is sealed between the inner ring and the outer ring and the ball. In a ball bearing retainer, a cylindrical steel plate member is punched to form a pocket hole, a fastening portion is formed by pressing at an intermediate portion of the pocket hole, and a guide member is attached to the fastening portion. .
請求項1から請求項3に記載の発明によると、アンギュラ玉軸受の回転に伴って外輪側に移動するグリースは、仕切部によって遮られて、外部への排出が抑制されるので、軸受の内部に残存するグリースの量は減少しにくくなり、軸受寿命の低下が防止できる。
また、銅合金や合成樹脂より強度の高い鋼板により保持器が形成されることによって、保持器の断面積が小さくでき、グリースの排除量が減少できるために、アンギュラ玉軸受の内部に残存するグリースの量は減少しにくくなり、軸受寿命の低下が防止できる。
さらに、玉と接触するポケット穴の前後に案内部を設ける、または案内部材を取り付けることにより、保持器と玉との接触面積が大きくなることで、保持器と玉との接触応力が低減され、保持器と玉との摩耗が小さくなることから、グリースの劣化により生じる軸受寿命の低下が防止される。
請求項4に記載の発明によると、各部品をプレス加工により形成できるのことから安価なアンギュラ玉軸受を提供できる。
According to the first to third aspects of the present invention, the grease that moves to the outer ring side along with the rotation of the angular ball bearing is blocked by the partition portion, and is prevented from being discharged to the outside. The amount of remaining grease is difficult to decrease, and a reduction in bearing life can be prevented.
In addition, since the cage is formed of a steel plate that is stronger than copper alloy or synthetic resin, the cross-sectional area of the cage can be reduced and the amount of grease removed can be reduced, so that the grease remaining inside the angular ball bearing can be reduced. It is difficult to reduce the amount of the bearing, and it is possible to prevent the bearing life from being reduced.
Furthermore, the contact stress between the cage and the ball is reduced by providing a guide portion before and after the pocket hole in contact with the ball, or by attaching a guide member, thereby increasing the contact area between the cage and the ball, Since the wear between the cage and the balls is reduced, the bearing life is prevented from being reduced due to the deterioration of the grease.
According to the invention described in
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1実施例の保持器を組み込んだアンギュラ玉軸受の正面断面図、図2は、本発明の第1実施例の保持器を組み込んだアンギュラ玉軸受の側断面図である。
図において、1はアンギュラ玉軸受、2は外輪、3は内輪、4は玉、15は保持器、16はグリースの移動経路、7はポケット穴、151,152は仕切部、153は案内部である。
保持器15は、円筒形状の鋼板部材を打ち抜いて、その円筒面に複数個のポケット穴7が打ち抜かれて形成される。保持器15の両サイドには、仕切部151、152が設けられ、ポケット穴7の前後には、案内部153が設けられる。
アンギュラ玉軸受1の組立について説明する。はじめに、内輪3の外側に保持器15を配置した後、保持器15の複数個のポケット穴7に玉4を入れる。次に、玉4がポケット穴7に入った状態で、外輪2を上方から組み付ける。アンギュラ玉軸受1の使用時には、外輪2と内輪3との間には、図示しない潤滑用のグリースが封入される。
アンギュラ玉軸受1の回転時において、保持器15は、複数個の玉4を回転方向に等間隔に保持することで、アンギュラ玉軸受1の滑らかな回転が実現される。
従来のアンギュラ玉軸受と異なる部分は、保持器15の両サイドにグリースの排出を遮断する仕切部151、152が配設された点である。
以上の構造によって、アンギュラ玉軸受1が回転した際に、グリースは外輪2の外方に押しやられるが、保持器15の両サイドに存在する仕切部151,152が、グリースの移動経路を遮断することによって、グリースが軸受外部へ排出することが抑制されるので、軸受内部に残存するグリースの量は減少しにくくなる。また、グリースは仕切部151,152と玉4の間を経由してポケット穴7の案内部153の無い箇所から玉4に戻り、再度、アンギュラ玉軸受1の潤滑剤として使用される。
また、保持器15の材料として銅合金や合成樹脂より強度の高い鋼板を用いることによって、保持器15の断面積が小さくなり、グリースの排除量を減少できるために、アンギュラ玉軸受1の内部に残存するグリースの量は減少しにくくなる。
さらに、玉4と接触するポケット穴7の前後に案内部153を設けることによって、案内部153と玉4との接触面積が大きくなって、案内部153と玉4と間の接触応力が減少し、案内部153と玉4との間の摩耗が小さくなる。
このように、アンギュラ玉軸受1の内部のグリース残存量は減少しにくくなり、摩耗粉の混入によってグリースが劣化することが抑制されることから、アンギュラ玉軸受の寿命が向上する。
FIG. 1 is a front sectional view of an angular ball bearing incorporating the cage of the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side sectional view of the angular ball bearing incorporating the cage of the first embodiment of the present invention. is there.
In the figure, 1 is an angular ball bearing, 2 is an outer ring, 3 is an inner ring, 4 is a ball, 15 is a cage, 16 is a grease movement path, 7 is a pocket hole, 151 and 152 are partition sections, and 153 is a guide section. is there.
The
The assembly of the angular ball bearing 1 will be described. First, after the
During the rotation of the angular ball bearing 1, the
A difference from the conventional angular ball bearing is that
With the above structure, when the
Further, by using a steel plate having higher strength than copper alloy or synthetic resin as the material of the
Furthermore, by providing the
Thus, the remaining amount of grease inside the
図3は、本発明の第2実施例の保持器を組み込んだアンギュラ玉軸受の正面断面図、図4は、本発明の第2実施例の保持器を組み込んだアンギュラ玉軸受の側断面図である。
図において、1はアンギュラ玉軸受、2は外輪、3は内輪、4は玉、25は保持器、26はグリースの移動経路、7はポケット穴、251,252は仕切部、254は留め部、255は案内部材である。
保持器25は、円筒形状の鋼板部材を打ち抜いて、その円筒面に複数個のポケット穴7が打ち抜かれて形成される。保持器25の両サイドには、仕切部151、152が設けられる。また、保持器25のポケット穴7の前後には、留め部254が設けられ、そこに案内部材255が取り付けられている。
留め部254と案内部材255の組立方法について説明する。はじめに留め部254は保持器の鋼板をT字形にプレス加工により形成され、案内部材255の両側面に、留め部254のT字形にかみ合う形状を設けておく。次に、留め部254のT字形に案内部材255の両側面をかみ合わせて組み立てる。
アンギュラ玉軸受1の組立について説明する。はじめに、内輪3の外側に保持器15を配置した後、保持器15の複数個のポケット穴7に玉4を入れる。次に、玉4がポケット穴7に入った状態で、外輪2を上方から組み付ける。次に保持器15は外輪2と内輪3の間に入れられる。アンギュラ玉軸受1の使用時には、外輪2と内輪3との間には、図示しない潤滑用のグリースが封入される。
アンギュラ玉軸受1の回転時において、保持器25は、複数個の玉4を回転方向に等間隔に保持することで、アンギュラ玉軸受1の滑らかな回転が実現される。
以上の構造によって、アンギュラ玉軸受1が回転した際に、グリースは外輪2の外方に押しやられるが、保持器25の両サイドに存在する仕切部251,252が、グリースの移動経路を遮断することによって、グリースが軸受外部へ排出することが抑制されるので、軸受内部に残存するグリースの量は減少しにくくなる。また、グリースは仕切部251,252と玉4の間を経由してポケット穴7の案内部材255の無い箇所から玉4に戻り、再度、アンギュラ玉軸受1の潤滑剤として使用される。
また、保持器25の材料として銅合金や合成樹脂より強度の高い鋼板を用いることによって、保持器15の断面積が小さくなり、グリースの排除量を減少できるために、アンギュラ玉軸受1の内部に残存するグリースの量は減少しにくくなる。
更に、玉4と接触するポケット穴7の前後に案内部材255を設けることによって、案内部材255と玉4との接触面積が大きくなって、案内部材255と玉4と間の接触応力が減少し、案内部材255と玉4との間の摩耗が小さくなる。
このように、アンギュラ玉軸受1の内部のグリース残存量は減少しにくくなり、摩耗粉の混入によってグリースが劣化することが抑制されることから、アンギュラ玉軸受の寿命が向上する。
ここで、実施例では案内部材255の材料を鋼板で説明したが、案内部材255をフッ素樹脂やアクリル樹脂などの自己潤滑樹脂材料で形成することによって、案内部材255と玉4との摩耗がより低減される。また、案内部材255をポリエチレンからなる含油ポリマ、またはスズ青銅系や鉄銅系などの含油金属材料で形成することによって、案内部材255と玉4との摩擦や摩耗をより一層低減することができる。
また、本発明による保持器は、銅合金や合成樹脂よりも強度の高い鋼板を用いることで、ポケット穴の間隔を小さくできるので、アンギュラ玉軸受に組み込める玉の数が多くなり、アンギュラ玉軸受の許容荷重を高めることができる。さらに、保持器と玉との接触応力が小さくなる効果も加わるため、固体潤滑のアンギュラ玉軸受にも適用できる。
FIG. 3 is a front sectional view of an angular ball bearing incorporating the cage of the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a side sectional view of the angular ball bearing incorporating the cage of the second embodiment of the present invention. is there.
In the figure, 1 is an angular ball bearing, 2 is an outer ring, 3 is an inner ring, 4 is a ball, 25 is a cage, 26 is a grease movement path, 7 is a pocket hole, 251 and 252 are partition parts, 254 is a fastening part, Reference numeral 255 denotes a guide member.
The
A method for assembling the
The assembly of the
During the rotation of the
With the above structure, when the
Further, by using a steel plate having a higher strength than copper alloy or synthetic resin as the material of the
Furthermore, by providing the
Thus, the remaining amount of grease inside the
Here, in the embodiment, the material of the
Further, the cage according to the present invention uses a steel plate having higher strength than copper alloy or synthetic resin, so that the interval between the pocket holes can be reduced, so that the number of balls that can be incorporated into the angular ball bearing is increased, and the angular ball bearing The allowable load can be increased. Further, since the effect of reducing the contact stress between the cage and the ball is added, it can also be applied to a solid-lubricated angular ball bearing.
本発明による保持器は、銅合金や合成樹脂よりも強度の高い鋼板を用いることで、ポケット穴の間隔を小さくできるので、アンギュラ玉軸受に組み込める玉の数が多くなり、アンギュラ玉軸受の許容荷重を高めることができる。更に、保持器と玉との接触応力が小さくなる効果も加わるため、固体潤滑のアンギュラ玉軸受にも適用できる。 The cage according to the present invention uses a steel plate that is stronger than copper alloy or synthetic resin, so that the space between the pocket holes can be reduced, so that the number of balls that can be incorporated into the angular ball bearing increases, and the allowable load of the angular ball bearing Can be increased. Furthermore, since the effect of reducing the contact stress between the cage and the ball is added, it can also be applied to a solid lubrication angular contact ball bearing.
1 アンギュラ玉軸受
2 外輪
3 内輪
4 玉
15,25 保持器
16,26 グリースの移動経路
7 ポケット穴
151,152 仕切部
153 案内部
251,252 仕切部
254 留め部
255 案内部材
35 打ち抜き保持器
36 グリースの移動経路
45 もみ抜き保持器
46 グリースの移動経路
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記保持器の両端に形成した仕切部と、ポケット穴の軸受回転方向の前後に形成した案内部とならなることを特徴とするアンギュラ玉軸受用保持器。 In an angular ball bearing retainer comprising a ball held between an inner ring and an outer ring for supporting a rotating shaft such as an electric motor and a spindle, and grease sealed between the inner ring and the outer ring and the ball,
A cage for an angular ball bearing, characterized in that the cage is formed by partition portions formed at both ends of the cage and guide portions formed before and after the pocket hole in the bearing rotation direction.
前記保持器の両端に形成した仕切部と、ポケット穴の中間部に形成した留め部と、前記留め部に取り付けた案内部材からなることを特徴とするアンギュラ玉軸受用保持器。 In an angular ball bearing retainer comprising a ball held between an inner ring and an outer ring for supporting a rotating shaft such as an electric motor and a spindle, and grease sealed between the inner ring and the outer ring and the ball,
An angular ball bearing retainer comprising: a partition portion formed at both ends of the retainer; a retaining portion formed at an intermediate portion of a pocket hole; and a guide member attached to the retaining portion.
円筒形状の鋼板部材を打ち抜いてポケット穴を形成し、ポケット穴の中間部にプレス加工で留め部を形成し、前記留め部に案内部材を取り付けて形成したことを特徴とするアンギュラ玉軸受用保持器の製造方法。 In an angular ball bearing retainer comprising a ball held between an inner ring and an outer ring for supporting a rotating shaft such as an electric motor and a spindle, and grease sealed between the inner ring and the outer ring and the ball,
A cylindrical ball bearing is formed by punching a cylindrical steel plate member, forming a fastening portion by pressing in an intermediate portion of the pocket hole, and attaching a guide member to the fastening portion. Manufacturing method.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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Effective date: 20080219 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20090709 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20090714 |