JP2012057730A - Ball bearing cage and ball bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、玉軸受用保持器および玉軸受に関する。 The present invention relates to a ball bearing cage and a ball bearing.
従来、玉軸受としては、特開2006−125540号公報(特許文献1)に記載されているものがある。この玉軸受は、工作機械のハウジングと、主軸との間に配置されている。この玉軸受は、内輪、外輪および複数の玉を備え、上記各玉は、保持器のポケットに収容されている。上記従来の玉軸受は、各玉がポケットの内面の略全領域に接触可能になっており、潤滑剤がポケットの内面の全領域に略均一に溜まるようになっている。 Conventional ball bearings include those described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-125540 (Patent Document 1). This ball bearing is disposed between the housing of the machine tool and the main shaft. The ball bearing includes an inner ring, an outer ring, and a plurality of balls, and each of the balls is accommodated in a pocket of a cage. In the conventional ball bearing described above, each ball can come into contact with substantially the entire area of the inner surface of the pocket, and the lubricant is accumulated substantially uniformly in the entire area of the inner surface of the pocket.
上記従来の玉軸受は、各玉がポケットの内面の略全領域に接触可能になっていると共に、潤滑剤がポケットの内面の全領域に略均一に溜まるようになっているから、ポケットの内面の潤滑を十分に行うために、上記ポケット内に供給する潤滑剤の量を多くすると、ポケット内の潤滑剤の量が多くなって、ポケット内の潤滑剤の量に起因する攪拌抵抗が大きくなって、トルクが大きくなるという問題がある。 In the conventional ball bearing described above, each ball can come into contact with substantially the entire area of the inner surface of the pocket, and the lubricant is accumulated substantially uniformly in the entire area of the inner surface of the pocket. If the amount of lubricant supplied in the pocket is increased to sufficiently lubricate the pocket, the amount of lubricant in the pocket increases, and the stirring resistance due to the amount of lubricant in the pocket increases. Therefore, there is a problem that the torque becomes large.
一方、上記従来の玉軸受は、各玉がポケットの内面の略全領域に接触可能になっていると共に、潤滑剤がポケットの内面の全領域に略均一に溜まるようになっているから、攪拌抵抗を抑制すべく、上記ポケット内に供給する潤滑剤の量を少なくすると、上記ポケットの内面の単位面積あたりの潤滑剤の量が少なくなって、上記ポケットの内面の焼付きが発生し易いという問題がある。 On the other hand, in the conventional ball bearing described above, each ball can come into contact with substantially the entire area of the inner surface of the pocket, and the lubricant is accumulated substantially uniformly in the entire area of the inner surface of the pocket. If the amount of lubricant supplied into the pocket is reduced to suppress resistance, the amount of lubricant per unit area of the inner surface of the pocket is reduced, and seizure of the inner surface of the pocket is likely to occur. There's a problem.
そこで、本発明の課題は、潤滑剤の撹拌抵抗を低減できて、トルクを低減できると共に、ポケットの内面の焼付きも抑制できる玉軸受用保持器及び玉軸受を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a ball bearing retainer and a ball bearing that can reduce the stirring resistance of the lubricant, reduce the torque, and suppress seizure of the inner surface of the pocket.
上記課題を解決するため、この発明の玉軸受用保持器は、
周方向に互いに間隔をおいて位置する複数のポケットを有する環状体を備え、
少なくとも一つの上記ポケットの内面は、
上記ポケット内に突出する突出部を有し、
上記突出部は、
上記玉を回転自在に支持する環状の玉支持部を有する凹部と、
上記凹部の環状の縁部につながる環状のメニスカス生成可能部と、
上記メニスカス生成可能部の上記凹部側とは反対側の端部につながると共に、上記突出部の環状の側面を構成する環状のメニスカス生成阻止部と
を有し、
上記玉支持部に支持されている上記玉の中心を通過すると共に、上記メニスカス生成可能部と上記メニスカス生成阻止部との接続部に接する直線を、上記玉支持部の中心軸の回りに回転したときに生成される円錐面のうちの少なくとも一つは、その円錐面を含むその円錐面の内部に上記突出部を収容可能であることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the ball bearing retainer of the present invention is
Comprising an annular body having a plurality of pockets spaced from each other in the circumferential direction;
The inner surface of at least one of the pockets
Having a protrusion protruding into the pocket,
The protrusion is
A recess having an annular ball support for rotatably supporting the ball;
An annular meniscus generating portion connected to the annular edge of the recess;
An annular meniscus formation blocking portion that forms an annular side surface of the protruding portion and is connected to an end portion of the meniscus generation possible portion opposite to the concave portion side;
A straight line that passes through the center of the ball supported by the ball support portion and is in contact with a connection portion between the meniscus generation possible portion and the meniscus generation prevention portion is rotated around the central axis of the ball support portion. At least one of the conical surfaces sometimes generated is characterized in that the protrusion can be accommodated inside the conical surface including the conical surface.
本発明によれば、少なくとも一つのポケットの内面に、玉を回転自在に支持する玉支持部を有する凹部が存在するから、玉の存在位置を、ポケット内における凹部周辺に制限することができる。すなわち、玉に接触するポケットの部分を局所的な部分に制限することができて、ポケットの内面において玉に接触しない部分を大きくすることができ、ポケットの内面の焼付きを大きく抑制することができる。 According to the present invention, since there is a recess having a ball support portion that rotatably supports a ball on the inner surface of at least one pocket, the position of the ball can be limited to the periphery of the recess in the pocket. That is, the portion of the pocket that contacts the ball can be limited to a local portion, the portion that does not contact the ball on the inner surface of the pocket can be increased, and seizure of the inner surface of the pocket can be greatly suppressed. it can.
また、本発明によれば、ポケットの内面に形成された凹部に、潤滑剤を収容することができて、ポケットの内面において玉が接触する玉支持部の周辺に潤滑剤を重点的かつ効率的に配置することができる。したがって、玉支持部の周辺の潤滑を十分に行うことができて、上記玉支持部および玉の焼付きを大きく抑制できる。 Further, according to the present invention, the lubricant can be accommodated in the recess formed on the inner surface of the pocket, and the lubricant is focused and efficiently around the ball support portion where the ball contacts the inner surface of the pocket. Can be arranged. Therefore, the periphery of the ball support portion can be sufficiently lubricated, and seizure of the ball support portion and the balls can be greatly suppressed.
また、本発明によれば、ポケットの内面から突出する突出部の先端側の面の凹部の周辺部分を構成する環状のメニスカス生成可能部の径方向の外方側の端部と、玉との間にまでメニスカスが生成されたとしても、メニスカス生成可能部の上記外方側の端部につながるメニスカス生成阻止部が、突出部の環状の側面を構成するようになっているから、玉と、ポケットの内面においてメニスカス生成可能部の径方向の外方に位置する部分との玉支持部の軸方向の距離が、急激に大きくなって、メニスカス生成可能部の径方向の外方にメニスカスが生成されることを阻止することができる。すなわち、メニスカス生成阻止部で、メニスカス生成可能部の径方向の上記端部にまで生成されていたメニスカスの生成を、遮断、阻止することができる。したがって、メニスカスの生成の最大領域を意図的に決定することができるから、玉に接触できる潤滑剤の量が過剰になることを確実に防止できて、攪拌抵抗を抑制できて、回転トルクを抑制できる。 Further, according to the present invention, the radially outer end of the annular meniscus generating portion that constitutes the peripheral portion of the recess on the tip side surface of the protrusion protruding from the inner surface of the pocket, and the ball Even if a meniscus is generated in between, the meniscus generation preventing part connected to the outer side end of the meniscus generation possible part is configured to constitute the annular side surface of the protrusion, The axial distance of the ball support portion to the portion located radially outward of the meniscus generating portion on the inner surface of the pocket increases rapidly, and meniscus is generated radially outward of the meniscus generating portion. Can be prevented. That is, the generation of the meniscus that has been generated up to the end portion in the radial direction of the meniscus generation capable portion can be blocked and prevented by the meniscus generation prevention portion. Therefore, the maximum region of meniscus generation can be intentionally determined, so that it is possible to reliably prevent the amount of lubricant that can contact the ball from being excessive, and to suppress stirring resistance and to suppress rotational torque. it can.
また、本発明によれば、玉支持部に支持されている玉の中心を通過すると共に、メニスカス生成可能部とメニスカス生成阻止部との接続部に接する直線を、玉支持部の中心軸の回りに回転したときに生成される円錐面のうちの少なくとも一つが、その円錐面を含むその円錐面の内部に上記突出部を収容可能であるから、メニスカス生成可能部と、ポケットの内面との間に形成されて、段部としての役割を果たすメニスカス生成阻止部を、メニスカス生成可能部に対しポケットの内面側に急激に傾斜させることができる。したがって、メニスカス生成阻止部でメニスカスの生成を確実に阻止することができる。 Further, according to the present invention, a straight line passing through the center of the ball supported by the ball support portion and contacting the connecting portion between the meniscus generation capable portion and the meniscus generation prevention portion is arranged around the central axis of the ball support portion. Since at least one of the conical surfaces generated when rotating to the inside of the conical surface includes the conical surface, the protrusion can be accommodated in the conical surface. The meniscus formation prevention part which is formed in the above and plays a role as a step part can be rapidly inclined toward the inner surface side of the pocket with respect to the meniscus generation possible part. Therefore, the generation of meniscus can be surely blocked by the meniscus generation block.
また、一実施形態では、
上記環状体は、上記凹部の底部に開口する貫通穴を有している。
In one embodiment,
The annular body has a through hole that opens at the bottom of the recess.
上記実施形態によれば、上記環状体が、上記凹部の底部に開口する貫通穴を有しているから、玉軸受の運転によって玉軸受用保持器の温度が上昇して、上記凹部の底側に存在する空気が膨張したとしても、その膨張した空気を、上記貫通穴を介して外部に逃がすことができる。したがって、上記凹部の底側に存在する空気の膨張によって、玉支持部の周辺の潤滑剤が、上記玉支持部の周辺外に吹き飛ばされることがなくて、潤滑が最も必要な上記玉支持部付近に潤滑剤を確実に残留させることができる。 According to the embodiment, since the annular body has a through hole that opens at the bottom of the recess, the temperature of the ball bearing retainer rises due to the operation of the ball bearing, and the bottom side of the recess Even if the air existing in the air expands, the expanded air can escape to the outside through the through hole. Therefore, the lubricant around the ball support portion is not blown out of the periphery of the ball support portion due to the expansion of the air existing on the bottom side of the concave portion, and near the ball support portion where lubrication is most necessary. It is possible to reliably leave the lubricant.
また、本発明の玉軸受は、
内周軌道溝を有する外側軌道部材と、
外周軌道溝を有する内側軌道部材と、
上記外側軌道部材の内周軌道溝と、上記内側軌道部材の外周軌道溝との間に配置された複数の玉と、
上記複数の玉を保持する本発明の玉軸受用保持器と
を備えることを特徴としている。
The ball bearing of the present invention is
An outer race member having an inner raceway groove;
An inner race member having an outer raceway groove;
A plurality of balls arranged between the inner circumferential raceway groove of the outer raceway member and the outer circumference raceway groove of the inner raceway member;
The ball bearing retainer of the present invention that holds the plurality of balls is provided.
本発明によれば、上記玉軸受用保持器において、潤滑剤の撹拌抵抗を低減できて、トルクを低減できる。また、上記玉軸受用保持器のポケットの内面の焼付きを抑制できる According to the present invention, in the ball bearing retainer, the stirring resistance of the lubricant can be reduced, and the torque can be reduced. Further, seizure of the inner surface of the pocket of the ball bearing cage can be suppressed.
本発明の玉軸受用保持器によれば、少なくとも一つのポケットの内面に、玉を回転自在に支持する玉支持部を有する凹部が存在するから、玉に接触するポケットの部分を局所的な部分に制限することができて、ポケットの内面において玉に接触しない部分を大きくすることができ、ポケットの内面の焼付きを大きく抑制できる。 According to the ball bearing retainer of the present invention, since there is a recess having a ball support portion that rotatably supports the ball on the inner surface of at least one pocket, the portion of the pocket that contacts the ball is a local portion. The portion of the inner surface of the pocket that does not contact the ball can be increased, and seizure of the inner surface of the pocket can be greatly suppressed.
また、本発明の玉軸受用保持器によれば、ポケットの上記凹部に、潤滑剤を収容することができるから、ポケットの内面において玉が接触する玉支持部の周辺に潤滑剤を重点的かつ効率的に配置することができて、上記玉支持部および玉の焼付きを大きく抑制できる。 Further, according to the ball bearing retainer of the present invention, since the lubricant can be accommodated in the concave portion of the pocket, the lubricant is focused on the periphery of the ball support portion in contact with the ball on the inner surface of the pocket. It can arrange | position efficiently and can suppress significantly the said ball | bowl support part and the sticking of a ball | bowl.
また、本発明の玉軸受用保持器によれば、上記突出部の先端面の凹部の周辺部分を構成する環状のメニスカス生成可能部の径方向の外方側の端部と、玉との間にまでメニスカスが生成されたとしても、メニスカス生成阻止部の存在によって、玉と、ポケットの内面においてメニスカス生成可能部の径方向の外方に位置する部分との玉支持部の軸方向の距離が、急激に大きくなるから、メニスカス生成可能部の径方向の外方にメニスカスが生成されることを阻止することができる。すなわち、メニスカスの生成の最大領域を意図的に決定することができて、玉に接触できる潤滑剤の量が過剰になることを確実に防止できる。したがって、攪拌抵抗を抑制できて、回転トルクを抑制できる。 Further, according to the ball bearing retainer of the present invention, between the ball and the radially outer end of the annular meniscus generating portion constituting the peripheral portion of the concave portion of the tip surface of the protruding portion. Even if the meniscus has been generated up to the point, due to the presence of the meniscus generation prevention portion, the axial distance of the ball support portion between the ball and the portion located radially outside the meniscus generation possible portion on the inner surface of the pocket is reduced. Since it suddenly increases, it is possible to prevent the meniscus from being generated outward in the radial direction of the meniscus generating portion. That is, the maximum region of meniscus generation can be intentionally determined, and it is possible to reliably prevent an excessive amount of lubricant that can contact the balls. Therefore, stirring resistance can be suppressed and rotational torque can be suppressed.
また、本発明によれば、玉支持部に支持されている玉の中心を通過すると共に、メニスカス生成可能部とメニスカス生成阻止部との環状の接続部に接する直線を、玉支持部の中心軸の回りに回転したときに生成される円錐面のうちの少なくとも一つが、その円錐面を含むその円錐面の内部に上記突出部を収容可能であるから、メニスカス生成阻止部を、メニスカス生成可能部に対してポケットの内面側に急激に傾斜させることができて、メニスカス生成阻止部でメニスカスの生成を確実に阻止することができる。 In addition, according to the present invention, a straight line passing through the center of the ball supported by the ball support portion and in contact with the annular connection portion between the meniscus generation capable portion and the meniscus generation prevention portion is a central axis of the ball support portion. At least one of the conical surfaces generated when rotating around the conical surface can accommodate the protruding portion inside the conical surface including the conical surface. On the other hand, it is possible to incline sharply toward the inner surface side of the pocket and reliably prevent the meniscus from being generated by the meniscus generation preventing portion.
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1実施形態の玉軸受の正面図である。 FIG. 1 is a front view of a ball bearing according to a first embodiment of the present invention.
図1に示すように、この玉軸受は、外側軌道部材としての外輪1と、内側軌道部材としての内輪2と、複数の玉3と、玉軸受用保持器4(以下、保持器4という)とを備える。上記外輪1は、工作機械のハウジング(図示せず)の内周面に内嵌されている。上記外輪1は、その内周面の軸方向の中央部に内周軌道溝11を有している。
As shown in FIG. 1, this ball bearing includes an outer ring 1 as an outer race member, an
一方、上記内輪2は、工作機械の主軸(図示せず)の外周面に外嵌されている。上記内輪2は、その外周面の軸方向の中央部に外周軌道溝21を有している。上記複数の玉3は、外輪1の内周軌道溝11と、内輪2の外周軌道溝21との間に、保持器4によって保持された状態で、互いに周方向に間隔をおいて配置されている。
On the other hand, the
この玉軸受は、オイルエア潤滑で潤滑されている。詳しくは、上記外輪1と、内輪2との間に向けて、軸方向の一方側の外方から他方側の外方に、オイルエアが供給されるようになっており、玉3や、内周軌道溝11や、外周軌道溝21等の摺動部を、オイルエアで潤滑するようになっている。
This ball bearing is lubricated with oil-air lubrication. Specifically, oil air is supplied between the outer ring 1 and the
尚、図1において、参照番号43は、保持器4の柱部を示し、参照番号31は、保持器4の環状部40に形成された内周円錐面を有するすり鉢状の凹部を示し、参照番号32は、そのすり鉢状の凹部31の底に連通する貫通穴としての空気抜き穴を示す。また、参照番号91は、メニスカス生成可能部を示し、参照番号92は、メニスカス生成阻止部を示す。これらの構造については、後に詳述する。
In FIG. 1,
図2は、保持器アッセンブリ50を、保持器4の径方向の外方から見たときの図である。
FIG. 2 is a view of the
図2に示すように、この保持器アッセンブリ50は、保持器4および複数の玉3からなる。上記保持器4は、環状体からなり、第1環状部40、第2環状部41および複数の柱部43を備え、各柱部43は、第1環状部40と、第2環状部41とを連結している。上記複数の柱部43は、第1環状部40の周方向に互いに間隔をおいて位置している。この玉軸受は、周方向に隣接する柱部43の間に玉3を回転自在に収容するポケット55を形成している。
As shown in FIG. 2, the
図2の平面図において、上記ポケット55の開口の形状は、略矩形の形状を有している。図2の平面図において、ポケット55の開口の長手方向は、保持器4の周方向に略一致する一方、ポケット55の開口の幅方向は、保持器4の軸方向に略一致している。上記ポケット55の角部は、面取が施され、Rが取られている。
In the plan view of FIG. 2, the opening of the
図2に示すように、上記ポケット55の長手方向の寸法は、玉3の直径よりも大きくなっている。また、上記ポケット55の上記長手方向に延在する二つの側面75の夫々は、略円板状の突出部70を有し、各突出部70は、各側面75の長手方向の中央部かつ保持器4の径方向の中央部からポケット55内に突出している。以下に詳述するように、上記玉3は、軸方向に重なる二つの突出部70で支持されるようになっている。
As shown in FIG. 2, the longitudinal dimension of the
上記ポケット55において突出部70を有さない内面77の軸方向の距離は、玉3の直径よりも、若干大きくなっている。言い換えると、上記ポケット55の最大の幅方向の寸法は、玉3の直径よりも若干大きくなっている。
The distance in the axial direction of the
尚、図2の平面図において、参照番号60および62は、ポケット55の径方向の外方側の開口における保持器4の軸方向に延在している縁を示し、参照番号61および63は、ポケット55の径方向の内方側の開口における保持器4の軸方向に延在している縁を示す。図2の平面図において、上記ポケット55の径方向の外方側の開口の縁60,62が、ポケット55の径方向の内方側の開口の上記縁61,63に一致しないのは、保持器4が環状形状で、湾曲していることに起因している。
In the plan view of FIG. 2,
図3は、図2の平面図において、中央のポケット55の周辺を示す拡大図である。
FIG. 3 is an enlarged view showing the periphery of the
図3に示すように、上記一方の側面75の突出部70と、他方の側面75の突出部70とは、略同一であり、互いに保持器4の軸方向に対向し、互いに保持器4の軸方向に重なっている。上記各突出部70の先端面は、その先端面の中央に凹部31を有している。上記各凹部31の内面は、同一の内周円錐面39の一部で構成されている。上記玉3と、凹部31の円錐内周面39とは、環状接触部である玉支持部37で接触し、玉3は、環状の玉支持部37で回転自在に支持されている。上記玉3は、一方の突出部70に形成された凹部31の環状接触部である玉支持部37に接触した時、他方の突出部70に形成された凹部31の環状接触部である玉支持部37に隙間をもって対向し、他方の突出部70に形成された凹部31の環状接触部である玉支持部37に接触した時、一方の突出部70に形成された凹部31の環状接触部である玉支持部37に隙間をもって対向する。また、玉3は、一方の突出部70の凹部31の円錐内周面39および他方の突出部70の凹部31の円錐内周面39のいずれにも接触しない場合、いずれかに接触する場合、いずれにも接触する場合がある。上記玉支持部37は、凹部31の開口の縁38よりも凹部31の深さ方向の底側に位置している。
As shown in FIG. 3, the protruding
図3に示すように、軸方向に互いに対向する二つ凹部31の二つの玉支持部37で玉3を挟み付けて、二つの玉支持部37で、玉3を回転自在に支持して、ポケット55に対する玉3の相対位置を位置決めするようになっている。図3に示すように、上記ポケット55に対する玉の相対位置が位置決めされている状態で、玉3は、ポケット55において周方向に互いに対向する二つの周方向の端面81,82に間隔をおいて位置し、これらの端面81,82に接触しないようになっている。
As shown in FIG. 3, the
また、図3に示すように、上記各突出部70は、環状のメニスカス生成可能部91と、環状のメニスカス生成阻止部92とを有し、メニスカス生成可能部91は、凹部31の開口側の端部につながっている。上記メニスカス生成可能部91は、保持器4の軸方向に垂直な平面の一部からなっている。上記メニスカス生成可能部91は、凹部31の開口側の端部から環状の玉支持部37の径方向の外方側に延在している。上記環状のメニスカス生成可能部91の中心軸は、玉支持部37の中心軸と略一致している。
Further, as shown in FIG. 3, each of the
上記メニスカス生成阻止部92は、突出部70の環状の側面からなっている。上記メニスカス生成阻止部92は、メニスカス生成可能部91の径方向の凹部31側とは反対側の端部につながっていて、その端部からポケット55の側面75側に延在して、ポケット55の内面77につながっている。上記メニスカス生成阻止部92は、同一の外周円錐面の一部からなっている。上記環状のメニスカス生成阻止部92の中心軸は、玉支持部37の中心軸と略一致している。上記メニスカス生成阻止部92には、撥油剤を塗布している。このようにして、上記メニスカス生成阻止部92にメニスカスが生成するのを、防止している。上記メニスカス生成阻止部92と、メニスカス生成可能部91とは、玉支持部37の中心軸を含む平面の切断面において、微分不可能につながっている。
The meniscus
この実施形態では、上記二つの玉支持部37に支持されている玉3の中心Pを通過すると共に、メニスカス生成可能部91とメニスカス生成阻止部92との環状の接続部88に接する直線を、玉支持部37の中心軸の回りに回転したときに生成される円錐面99は、その円錐面99を含むその円錐面99の内部に突出部70を収容可能になっている。いいかえれば、上記突出部70は、円錐面99を含むその円錐面99の内部に位置するようになっている。
In this embodiment, while passing through the center P of the
図3に示すように、上記保持器4は、貫通穴としての空気抜き穴32を有する。上記空気抜き穴32は、環状部40,41を貫通している。上記空気抜き穴32は、各凹部31の底と、保持器4の軸方向の端面とを連通している。上記各空気抜き穴32は、保持器4の軸方向に延在している。
As shown in FIG. 3, the
尚、詳述しないが、図3に示すように、ポケット55の内面77を、ポケット55の角部を除いて平面形状にし、ポケット55を容易に形成するようにしている。
Although not described in detail, as shown in FIG. 3, the
上記第1実施形態の保持器4によれば、各ポケット55の内面77に、玉3を回転自在に支持する玉支持部37を有する凹部31が存在するから、玉3の存在位置を、ポケット55内における凹部31周辺に制限することができる。すなわち、上記玉3に接触するポケット55の部分を局所的な部分に制限することができて、ポケット55の内面77において玉3に接触しない部分を大きくすることができる。したがって、上記ポケット55の内面の焼付きを大きく抑制することができる。
According to the
また、上記第1実施形態の保持器4によれば、ポケット55の内面77に形成された凹部31に、潤滑剤を収容することができて、ポケット55の内面77において玉3が接触する玉支持部37の周辺に潤滑剤を重点的かつ効率的に配置することができる。したがって、上記玉支持部37の周辺の潤滑を十分に行うことができて、玉支持部37および玉3の焼付きを大きく抑制できる。
Further, according to the
また、上記第1実施形態の保持器4によれば、上記ポケット55の内面77から突出する突出部70の先端側の面の凹部31の周辺部分を構成する環状のメニスカス生成可能部91の径方向の外方側の端部と、玉3との間にまで潤滑剤のメニスカスが生成されたとしても、メニスカス生成可能部91の上記外方側の端部につながるメニスカス生成阻止部92が、突出部70の側面を構成するようになっているから、玉3と、ポケット55の内面77においてメニスカス生成可能部91の径方向の外方に位置する部分との玉支持部37の軸方向の距離が、急激に大きくなって、メニスカス生成可能部91の径方向の外方にメニスカスが生成されることを阻止することができる。すなわち、上記メニスカス生成阻止部92で、メニスカス生成可能部91の径方向の上記端部にまで生成されていたメニスカスの生成を、遮断、阻止することができる。したがって、メニスカスの生成の最大領域を意図的に決定することができるから、玉3に接触できる潤滑剤の量が過剰になることを確実に防止できて、攪拌抵抗を抑制できて、回転トルクを抑制できる。
Further, according to the
また、上記第1実施形態の保持器4によれば、玉支持部37に支持されている玉3の中心Pを通過すると共に、メニスカス生成可能部91とメニスカス生成阻止部92との環状の接続部88に接する直線を、玉支持部37の中心軸の回りに回転したときに生成される円錐面99が、その円錐面99を含むその円錐面99の内部に突出部70を収容可能であるから、メニスカス生成可能部91と、ポケット55の内面77との間に形成されて、段部としての役割を果たすメニスカス生成阻止部92を、メニスカス生成可能部91に対してポケット55の内面77側に急激に傾斜させることができる。したがって、メニスカス生成阻止部92でメニスカスの生成を確実に阻止することができる。
Further, according to the
また、上記第1実施形態の保持器4によれば、保持器4が、凹部31の底部に開口する空気抜き穴32を有しているから、玉軸受の運転状態によって保持器4の温度が上昇して、凹部31の底側に溜まった空気が膨張したとしても、その膨張した空気を、空気抜き穴32を介して外部に逃がすことができる。したがって、上記凹部31の底側に溜まった空気の膨張によって、玉支持部37の周辺の潤滑剤が、玉支持部37の周辺外に吹き飛ばされることを防止できて、潤滑剤を潤滑が最も必要な玉支持部37付近に確実に残留させることができる。
Further, according to the
また、上記第1実施形態の保持器4によれば、径方向の外方から見た図で、ポケット55が、略矩形の開口形状を有し、玉3が、凹部31の玉支持部37に支持されている状態で、保持器4のポケット55の周方向の端面81,82に周方向に間隔をおいて位置しているから、ポケット55内の潤滑剤が、玉3と、保持器4との間に存在する周方向の隙間からポケット55外に排出され易くなる。したがって、上記玉3の攪拌抵抗を低減することができて、玉軸受の回転トルクを低減できる。また、上記ポケット55に溜まる潤滑剤の量を低減できて、玉軸受に供給する潤滑剤を低減でき、環境保全に寄与することができる。
Further, according to the
また、上記第1実施形態の保持器4によれば、径方向の外方から見た図で、ポケット55が、略矩形の開口形状を有し、玉3が、略周方向に延在する(軸方向に垂直に延在する)突出部70の先端面に形成された凹部31の玉支持部37に接触し、玉支持部37が、保持器4の軸方向に垂直な同一平面上に略位置している。したがって、上記玉3の周速が最も遅いところの近傍で、玉3を支持できるから、保持器4に対する玉3の摺動を小さくできて、保持器4の焼付きを抑制することができる。
Further, according to the
仮に、玉が、玉の進行方向である保持器の周方向の端面(図3においては、参照番号81,82で示す端面に対応する面)に接触する構成であるとすると、玉は周方向に自転しているから、玉の周速が最も速い点で、保持器と玉とが接触することになり、保持器に対する玉の摺動が大きくなり、保持器が焼き付きを起こす可能性が大きくなるのである。
If the ball is configured to contact the end surface in the circumferential direction of the cage, which is the traveling direction of the ball (in FIG. 3, the surface corresponding to the end surfaces indicated by
尚、上記第1実施形態の保持器4では、凹部31が、円錐内周面39を有していたが、この発明では、凹部の内周面は、放物線を、その放物線を垂直に二等分する線を中心に回転させた際にできる環状面であっても良く、凹部の内周面は、双曲線を、その双曲線の二つの焦点を結ぶ線分を垂直に二等分する線を中心に回転させた際にできる環状面であっても良い。この発明では、凹部の内周面は、二次元平面において、直線の片側にある、任意の直線、任意の曲線、または、任意の直線と任意の曲線とを結んだ線を、その直線の回りに回転させた際にできる環状面であれば如何なる形状であっても良い。
In the
また、上記第1実施形態の保持器4では、各凹部31が、空気抜き穴32に連通していたが、この発明では、少なくとも一つの凹部が、貫通穴に連通していなくても良く、全ての凹部が、貫通穴に連通していなくても良い。
In the
また、上記第1実施形態の保持器4では、各ポケット55において、保持器4の軸方向に互いに対向する二つの突出部70の先端面に、凹部31を形成し、一方の突出部70の凹部31と、他方の突出部70の凹部31とが、軸方向に重なっていた。しかしながら、この発明では、少なくとも一つのポケットは、一つのみの凹部を有し、その唯一の凹部が、保持器の軸方向に互いに対向する二つの側面のうちの一方に形成された突出部の先端面に形成されても良い。また、この発明では、少なくとも一つのポケットは、一つのみの突出部および凹部を有し、その一つのみの突出部は、保持器のポケットの内面の如何なる箇所に形成されても良い。また、この発明では、少なくとも一つのポケットは、二つの軸方向に垂直な側面と、一つのみの突出部と、二つの凹部とを有し、その一つのみの突出部が、一方の軸方向の上記側面に形成され、一方の上記凹部がその一つのみの突出部に形成される一方、他方の凹部が、他方の軸方向の上記側面における上記一方の凹部に軸方向に重なる位置に形成されても良い。
Further, in the
また、上記第1実施形態の保持器4では、保持器4の径方向の外方からみた平面図において、保持器4のポケット55の開口が、略矩形の形状を有していたが、この発明では、保持器の径方向の外方からみた平面図において、保持器のポケットの開口が、楕円形状や、長穴形状や、円形状等、矩形の形状以外の如何なる形状を有していても良い。
Further, in the
また、上記第1実施形態の保持器4では、空気抜き穴32が、保持器4の軸方向に延在していたが、この発明では、貫通穴は、玉支持部よりも保持器の軸方向の外方側に位置して、保持器の軸方向の外方の端面と、凹部とを連通していさえすれば、如何なる方向に延在しても良く、凹部の如何なる場所に開口しても良く、また、如何なる形状であっても良い。
Further, in the
また、上記第1実施形態の保持器4では、突出部70が、ポケット55の内面77の径方向の中央部に位置していたが、この発明では、突出部は、ポケットの内面の径方向の中央部以外の箇所にあっても良い。
Further, in the
また、上記第1実施形態の保持器4では、突出部70が、ポケット55の内面77の周方向の中央部に位置していたが、この発明では、突出部は、ポケットの内面の周方向の中央部以外の箇所にあっても良い。
Further, in the
また、上記第1実施形態の保持器4では、凹部31が、円板状の突出部70の中央部に位置していたが、この発明では、凹部は、円板状の突出部の中央部以外の箇所にあっても良い。
Further, in the
また、上記第1実施形態の保持器4では、玉支持部37に支持されている玉3の中心Pを通過すると共に、メニスカス生成可能部91とメニスカス生成阻止部92との環状の接続部88に接する直線を、玉支持部37の中心軸の回りに回転したときに生成される円錐面99が、その円錐面99を含むその円錐面99の内部に突出部70を収容可能であった。しかしながら、この発明では、そのような円錐面は、少なくとも一つ存在すれば良く、メニスカス生成可能部とメニスカス生成阻止部との環状の接続部に接する直線を、玉支持部の中心軸の回りに回転したときに生成される円錐面の全てが、その円錐面を含む円錐面の内部に突出部を収容可能でなくても良い。これは、例えば、突出部に形成される凹部が、突出部の先端面の中央以外の箇所に形成された場合等に実現されることができる。
Further, in the
また、上記第1実施形態の保持器4では、保持器4が二つの環状部材40,41の間を複数の柱部43で連結してなっていたが、この発明の保持器は、所謂冠型保持器等であっても良く、また、この発明の保持器は、二つの略同一の波形環状部材を、周方向に間隔をおいてビスで固定して、周方向に隣接するビスの間にポケットが形成されている保持器であっても良い。
In the
また、上記第1実施形態の保持器4では、上記メニスカス生成阻止部92に、撥油剤を塗布したが、この発明では、メニスカス生成阻止部に、撥油剤を塗布しなくても良い。
In the
また、上記第1実施形態の玉軸受では、オイルエア潤滑で摺動部が潤滑されるようになっており、内外輪1,2の間の軸方向の一方側および他方側の両方が開口していたが、この発明では、オイルエア潤滑が採用されずに、内外輪の軸方向の少なくとも一方側の開口が、シール部材でシールされている構成であっても良い。
Further, in the ball bearing of the first embodiment, the sliding portion is lubricated by oil-air lubrication, and both the one side and the other side in the axial direction between the inner and
例えば、玉軸受の内部に小型ポンプを搭載して、その小型ポンプからナノ潤滑が行われる構成であっても良い。この場合、本実施形態によれば、玉3とポケット55の周方向の隙間から潤滑剤が排出され易くて、ポケット55に溜まる潤滑剤の量を低減できて、潤滑剤の供給量を低減することもできるから、小型ポンプからの潤滑剤の潤滑切れまでの期間を長くすることができて、玉軸受の寿命またはメンテナンスまでの期間を長くすることができる。
For example, a configuration in which a small pump is mounted inside the ball bearing and nano lubrication is performed from the small pump may be employed. In this case, according to the present embodiment, the lubricant is easily discharged from the circumferential gap between the
また、上記第1実施形態の玉軸受では、潤滑剤は、グリース、潤滑油、洗浄液等、内外輪の軌道面等を潤滑する働きがある流体であれば、如何なる流体であっても良い。 In the ball bearing of the first embodiment, the lubricant may be any fluid as long as it has a function of lubricating the raceway surfaces of the inner and outer rings, such as grease, lubricating oil, and cleaning liquid.
また、上記第1実施形態の玉軸受では、上記メニスカス生成阻止部92と、メニスカス生成可能部91とは、玉支持部37の中心軸を含む平面の切断面において、微分不可能につながっていたが、この発明では、メニスカス生成阻止部と、メニスカス生成可能部とは、メニスカス生成阻止部とメニスカス生成可能部との間に面取が形成されてRが取られて、玉支持部の中心軸を含む平面の切断面において微分可能に滑らかにつながっていても良い。
Further, in the ball bearing of the first embodiment, the meniscus
また、上記第1実施形態の玉軸受では、外側軌道部材が、外輪であったが、この発明では、外側軌道部材は、中間輪やハウジング等、外輪以外の内周面を有する部材であっても良い。また、上記第1実施形態の玉軸受では、内側軌道部材が、内輪であったが、この発明では、内側軌道部材は、中間輪や軸部材等、内輪以外の外周面を有する部材であっても良い。 In the ball bearing of the first embodiment, the outer race member is an outer ring. In this invention, the outer race member is a member having an inner peripheral surface other than the outer ring, such as an intermediate ring or a housing. Also good. In the ball bearing of the first embodiment, the inner race member is an inner ring. In this invention, the inner race member is a member having an outer peripheral surface other than the inner ring, such as an intermediate ring or a shaft member. Also good.
また、上記第1実施形態の保持器4では、凹部31の縁部につながるメニスカス生成可能部91が、保持器4の軸方向に垂直な平面の一部であったが、この発明では、凹部の縁部につながるメニスカス生成可能部91は、それ以外の形状であっても良い。
In the
図4は、第1実施形態とは、メニスカス生成可能部の形状が異なる本発明の第2実施形態における図3に対応する図である。 FIG. 4 is a diagram corresponding to FIG. 3 in the second embodiment of the present invention in which the shape of the meniscus generating portion is different from that of the first embodiment.
第2実施形態では、第1実施形態の構成部と同一構成部には同一参照番号を付して説明を省略することにする。また、第2実施形態では、第1実施形態と共通の作用効果および変形例については説明を省略することにし、第1実施形態と異なる構成、作用効果および変形例についてのみ説明を行うことにする。 In the second embodiment, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the second embodiment, descriptions of the operations and effects common to the first embodiment will be omitted, and only configurations, operations, and modifications different from those of the first embodiment will be described. .
尚、図4において、参照番号199は、二つの玉支持部137に支持されている玉3の中心Pを通過すると共に、メニスカス生成可能部191とメニスカス生成阻止部192との環状の接続部188に接する直線を、玉支持部137の中心軸の回りに回転したときに生成される円錐面であって、その円錐面199を含むその円錐面199の内部に突出部170を収容可能な円錐面である。また、参照番号132は、凹部131に連通する貫通穴としての空気抜き穴である。
In FIG. 4, reference numeral 199 passes through the center P of the
図4に示すように、第2実施形態では、メニスカス生成可能部191は、外周円錐面139の一部からなり、その外周円錐面139は、凹部131の内周円錐面からなる内面の径方向の外方側に行くにしたがって、保持器4の軸方向に垂直な平面に対して凹部131の深さ方向の凹部131の開口側とは反対側に傾斜している。
As shown in FIG. 4, in the second embodiment, the
第2実施形態の保持器104によれば、メニスカス生成可能部191が、外周円錐面139の一部からなって、凹部131の内周円錐面からなる内面の径方向の外方側に行くにしたがって、保持器4の軸方向に垂直な平面に対して凹部131の深さ方向の凹部131の開口側とは反対側に傾斜しているから、メニスカス生成可能部191と、玉3との玉支持部137の軸方向の距離が、凹部131の玉支持部137の径方向の外方に行くにしたがって長くなる。したがって、上記メニスカス生成可能部191と、玉3との間にできる潤滑剤のメニスカスが、玉支持部137の径方向の外方に行くにしたがって形成されにくくなる。したがって、余剰な潤滑剤が玉3に接触することを防止できて、潤滑剤の攪拌抵抗を更に抑制でき、玉軸受の回転トルクを抑制できる。
According to the
図5は、第1、第2実施形態とは、メニスカス生成可能部の形状が異なる本発明の第3実施形態における図3に対応する図である。 FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 3 in the third embodiment of the present invention in which the shape of the meniscus generating portion is different from the first and second embodiments.
第3実施形態では、第1実施形態の構成部と同一構成部には同一参照番号を付して説明を省略することにする。また、第3実施形態では、第1実施形態と共通の作用効果および変形例については説明を省略することにし、第1実施形態と異なる構成、作用効果および変形例についてのみ説明を行うことにする。 In the third embodiment, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In the third embodiment, descriptions of the operations and effects common to the first embodiment are omitted, and only configurations, operations, and modifications different from those of the first embodiment are described. .
尚、図5において、参照番号299は、二つの玉支持部237に支持されている玉3の中心Pを通過すると共に、メニスカス生成可能部291とメニスカス生成阻止部292との環状の接続部288に接する直線を、玉支持部237の中心軸の回りに回転したときに生成される円錐面であって、その円錐面299を含むその円錐面299の内部に突出部270を収容可能な円錐面である。また、参照番号232は、凹部231に連通する貫通穴としての空気抜き穴である。
In FIG. 5, reference numeral 299 passes through the center P of the
図5に示すように、第3実施形態では、メニスカス生成可能部291は、内周円錐面239の一部からなり、その内周円錐面239は、凹部231の内周円錐面からなる内面の径方向の外方側に行くにしたがって、保持器204の軸方向に垂直な平面に対して、軸方向の玉3(玉支持部237に支持されている状態)の中心側に傾斜している。
As shown in FIG. 5, in the third embodiment, the
第3実施形態の保持器204によれば、メニスカス生成可能部291が、内周円錐面239の一部からなって、凹部231の内周円錐面からなる内面の径方向の外方側に行くにしたがって、保持器204の軸方向に垂直な平面に対して軸方向の保持器4に支持されている玉3の中心側に傾斜しているから、メニスカス生成可能部291と、玉3との間にメニスカスが形成されやすくなる。したがって、環状の玉支持部237と、玉3とを確実に潤滑することができる。この発明では、第3実施形態のように、メニスカス生成阻止部を有して、玉支持部に支持されている玉に接触できる潤滑剤の量を意図的に増やすこともできるから、仕様に基づいて、玉に接触できる潤滑剤の量を、玉支持部および玉の潤滑に最適な量にすることができる。
According to the
すなわち、メニスカス生成可能部全体にメニスカスを形成できて、玉に接触する潤滑剤の量を規定でき、かつ、焼付きを起こさずに、攪拌抵抗が小さい、玉軸受を実現できる。 That is, a meniscus can be formed on the entire meniscus generating portion, the amount of lubricant contacting the ball can be defined, and a ball bearing with low stirring resistance can be realized without causing seizure.
例えば、仕様によっては、潤滑を確実に行いたい場合があるが、この場合には、第3実施形態のように、メニスカス生成可能部291の形状や、潤滑剤の粘度を工夫することにより、メニスカス生成可能部291に広範囲にメニスカスを形成することができるようにする。このようにすれば、上記玉支持部237の潤滑を確実に行うことと、潤滑剤が過剰に玉3に接触することを防止して、トルクを低減することとを、同時に実現することができ、互いに相反する二つの作用効果を同時に実現することができる。このように、本発明によれば、仕様毎に潤滑剤の量を最適な量に調整できる。
For example, depending on the specifications, there is a case where it is desired to perform lubrication reliably. In this case, as in the third embodiment, the meniscus can be generated by devising the shape of the
尚、上記第2、3実施形態の保持器104,204では、メニスカス生成可能部191,291が、円錐面139,239であったが、この発明では、メニスカス生成可能部は、任意の放物線を、その放物線を垂直に二等分する線のまわりに回転させたときに形成される環状面や、双曲線を、その双曲線の二つの焦点を結ぶ線分を垂直に二等分する線を中心に回転させた際にできる環状面であっても良い。この発明では、メニスカス生成可能部は、凸面であっても、凹面であっても良い。この発明では、メニスカス生成可能部は、二次元平面において、直線の片側にある、任意の直線、任意の曲線、または、任意の直線と任意の曲線とを結んだ線を、その直線の回りに回転させた際にできる環状面であれば如何なる形状であっても良い。
In the
また、上記第2、3実施形態の保持器104,204では、メニスカス形成阻止部192,292は、円錐外周面であったが、この発明では、メニスカス形成阻止部は、円錐内周面や、玉支持部の中心軸を中心軸とする円筒外周面であっても良い。メニスカス形成阻止部は、二次元平面において、直線の片側にある、任意の直線、任意の曲線、または、任意の直線と任意の曲線とを結んだ線を、その直線の回りに回転させた際にできる環状面であれば如何なる形状であっても良い。
Further, in the
1 外輪
2 内輪
3 玉
4,104,204 保持器
31,131,231 凹部
32,132,232 空気抜き穴
37,137,237 玉支持部
55 ポケット
70,170,270 突出部
77 ポケットの内面
88,188,288 環状の接続部
91,191,291 メニスカス生成可能部
92,192,292 メニスカス生成阻止部
99,199,299 円錐面
P 玉支持部に支持されている玉の中心
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
少なくとも一つの上記ポケットの内面は、
上記ポケット内に突出する突出部を有し、
上記突出部は、
上記玉を回転自在に支持する環状の玉支持部を有する凹部と、
上記凹部の環状の縁部につながる環状のメニスカス生成可能部と、
上記メニスカス生成可能部の上記凹部側とは反対側の端部につながると共に、上記突出部の環状の側面を構成する環状のメニスカス生成阻止部と
を有し、
上記玉支持部に支持されている上記玉の中心を通過すると共に、上記メニスカス生成可能部と上記メニスカス生成阻止部との接続部に接する直線を、上記玉支持部の中心軸の回りに回転したときに生成される円錐面のうちの少なくとも一つは、その円錐面を含むその円錐面の内部に上記突出部を収容可能であることを特徴とする玉軸受用保持器。 Comprising an annular body having a plurality of pockets spaced from each other in the circumferential direction;
The inner surface of at least one of the pockets
Having a protrusion protruding into the pocket,
The protrusion is
A recess having an annular ball support for rotatably supporting the ball;
An annular meniscus generating portion connected to the annular edge of the recess;
An annular meniscus formation blocking portion that forms an annular side surface of the protruding portion and is connected to an end portion of the meniscus generation possible portion opposite to the concave portion side;
A straight line that passes through the center of the ball supported by the ball support portion and is in contact with a connection portion between the meniscus generation possible portion and the meniscus generation prevention portion is rotated around the central axis of the ball support portion. A ball bearing retainer characterized in that at least one of the conical surfaces generated sometimes can accommodate the protrusion within the conical surface including the conical surface.
上記環状体は、上記凹部の底部に開口する貫通穴を有していることを特徴とする玉軸受用保持器。 The ball bearing retainer according to claim 1,
The ball bearing retainer, wherein the annular body has a through hole that opens at the bottom of the recess.
外周軌道溝を有する内側軌道部材と、
上記外側軌道部材の内周軌道溝と、上記内側軌道部材の外周軌道溝との間に配置された複数の玉と、
上記複数の玉を保持する請求項1または2に記載の玉軸受用保持器と
を備えることを特徴とする玉軸受。 An outer race member having an inner raceway groove;
An inner race member having an outer raceway groove;
A plurality of balls arranged between the inner circumferential raceway groove of the outer raceway member and the outer circumference raceway groove of the inner raceway member;
A ball bearing comprising the ball bearing retainer according to claim 1, wherein the ball bearing retainer holds the plurality of balls.
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