JP2015075195A

JP2015075195A - Rolling bearing

Info

Publication number: JP2015075195A
Application number: JP2013212614A
Authority: JP
Inventors: 優介松屋; yusuke Matsuya; 裕志秋山; Hiroshi Akiyama
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2013-10-10
Filing date: 2013-10-10
Publication date: 2015-04-20

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rolling bearing which reduces friction loss while inhibiting unstable behavior of a holder.SOLUTION: A rolling bearing includes: an inner race; an outer race; multiple rolling elements provided between the inner race and the outer race; and a holder for holding the rolling elements. An elastic buffer material is provided between the holder and the rolling elements or between the holder and the inner race or the outer race. The buffer material is, for example, a capillary protrusion which is provided at the holder and has elasticity.

Description

本発明は、例えばファンモータや自動車等に用いられるような静音性が要求される用途や、工作機械主軸や航空機等に用いられるような高速回転仕様に好適な用途に用いられる転がり軸受に関し、より詳しくは、保持器の振動を防止できるように改良された転がり軸受に関する。 The present invention relates to a rolling bearing used for a use suitable for a high-speed rotation specification such as used for a machine tool main shaft or an aircraft, for example, for a use that requires quietness such as that used for a fan motor or an automobile. Specifically, the present invention relates to a rolling bearing improved so as to prevent vibration of the cage.

転がり軸受は、一般に、外周面に内輪軌道を有する内輪と、内周面に外輪軌道を有する外輪と、内輪軌道と外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、複数の転動体を保持する保持器と、を備える。転がり軸受の回転に伴い運動方向と直交する方向に摩擦力が生じると、特に保持器上に転動体が等配されている場合、保持器が回転数の数倍から数十倍で不規則に振動する自励振動が発生する場合がある。 A rolling bearing generally includes an inner ring having an inner ring raceway on an outer peripheral surface, an outer ring having an outer ring raceway on an inner peripheral surface, a plurality of rolling elements provided in a freely rollable manner between the inner ring raceway and the outer ring raceway, A retainer for holding the rolling elements. When frictional force is generated in the direction perpendicular to the direction of motion accompanying the rotation of the rolling bearing, especially when the rolling elements are evenly distributed on the cage, the cage is irregularly at several to several tens of times the number of revolutions. Oscillating self-excited vibration may occur.

このような自励振動は騒音の原因となるため、静音性が要求されるファンモータや自動車等に使用される軸受においては好ましくない。また、軸受が工作機械主軸や航空機等に使用され、高速回転が要求される場合には、このような振動により保持器にかかる荷重が増大する結果、保持器の損傷が生じるおそれがある。また、軸受が工作機械主軸等に使用される場合、加工精度に影響を与えるおそれもある。 Such self-excited vibration causes noise, which is not preferable for a bearing used in a fan motor, an automobile, or the like that requires quietness. Further, when the bearing is used for a machine tool main shaft, an aircraft, or the like and high-speed rotation is required, the load applied to the cage is increased by such vibration, and the cage may be damaged. Further, when the bearing is used for a machine tool main shaft or the like, there is a possibility of affecting the machining accuracy.

このような保持器の振動を低減するため、従来、保持器ポケット内面に突出部を設け、かかる突出部によって転動体を保持することで、保持器の振動ひいては軸受の振動を防止する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 In order to reduce the vibration of the cage, a technology has been proposed in which a protrusion is provided on the inner surface of the cage pocket and the rolling element is held by the protrusion, thereby preventing the vibration of the cage and hence the bearing. (For example, refer to Patent Document 1).

特開２００３−２３２３６１号公報JP 2003-232361 A

特許文献１に記載の技術は、高剛性で靭性の少ない樹脂製の保持器のポケット面から突出した突出部で転動体を保持して保持器の動きを抑制しようとするが、このような保持器の動きを抑制するには保持器の突出部と転動体との間の隙間を無くすかマイナスとすることが必要である。しかしながら、この隙間がマイナスで転動体に保持器が押圧された状態の場合、保持器音の発生は回避できるが、高剛性で靭性の少ない突出部と転動体の接触部には大きな押圧力が加わることで、転動体が回転する際の摩擦抵抗が大きくなり、摩擦損失が大きくなってしまうという問題がある。 The technique described in Patent Document 1 tries to suppress the movement of the cage by holding the rolling element with a protruding portion protruding from the pocket surface of the resin cage having high rigidity and low toughness. In order to suppress the movement of the cage, it is necessary to eliminate or make the gap between the protrusion of the cage and the rolling element negative. However, when this gap is negative and the cage is pressed against the rolling element, the generation of the cage noise can be avoided, but a large pressing force is applied to the contact portion between the protruding part and the rolling element with high rigidity and low toughness. In addition, there is a problem that the frictional resistance when the rolling element rotates increases and the friction loss increases.

本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、保持器の不安定な挙動を抑制しつつ、さらに摩擦損失を低減できる転がり軸受を提供することである。 This invention is made | formed in view of the said situation, The objective is to provide the rolling bearing which can reduce a friction loss further, suppressing the unstable behavior of a holder | retainer.

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に設けられた複数の転動体と、当該転動体を保持するための保持器とを備えた転がり軸受であって、
前記保持器と前記転動体との間もしくは前記保持器と前記内輪または前記外輪との間に、弾力性のある緩衝材が設けられていることを特徴とする転がり軸受。
（２）前記緩衝材は、前記保持器に設けられた毛細状の突起である（１）に記載の転がり軸受。 The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) A rolling bearing comprising an inner ring, an outer ring, a plurality of rolling elements provided between the inner ring and the outer ring, and a cage for holding the rolling element,
A rolling bearing characterized in that an elastic cushioning material is provided between the cage and the rolling element or between the cage and the inner ring or the outer ring.
(2) The rolling bearing according to (1), wherein the cushioning material is a capillary-like protrusion provided on the cage.

本発明の転がり軸受によれば、保持器と転動体との間もしくは保持器と内輪または外輪との間に弾力性のある緩衝材が設けられていることにより、転動体と保持器との衝突もしくは保持器と内輪または外輪との衝突か緩和される。これにより、保持器の振動が抑制され、保持器音の発生を回避できる。又、保持器と転動体もしくは内輪または外輪との間の摩擦力が低減され、摩擦損失を低減することができる。 According to the rolling bearing of the present invention, the elastic shock absorbing material is provided between the cage and the rolling element or between the cage and the inner ring or the outer ring, so that the collision between the rolling element and the cage is achieved. Alternatively, the collision between the cage and the inner ring or outer ring is alleviated. Thereby, the vibration of the cage is suppressed and the generation of the cage sound can be avoided. Further, the frictional force between the cage and the rolling elements or the inner ring or the outer ring is reduced, and the friction loss can be reduced.

（ａ）は本発明の第１実施形態の転がり軸受の部分正面図、（ｂ）は（ａ）の内輪を省略したＡ方向矢視図、(A) is the partial front view of the rolling bearing of 1st Embodiment of this invention, (b) is the A direction arrow directional view which abbreviate | omitted the inner ring | wheel of (a), 本発明の各実施形態に使用される緩衝材の保持器への取付け方法を概念的に示した説明図、Explanatory drawing which showed notionally the attachment method to the holder of the shock absorbing material used for each embodiment of the present invention, （ａ）は本発明の第２実施形態の転がり軸受の断面図、（ｂ）は（ａ）の転がり軸受に使用されている保持器の斜視図、(A) is sectional drawing of the rolling bearing of 2nd Embodiment of this invention, (b) is a perspective view of the holder | retainer currently used for the rolling bearing of (a), （ａ）は本発明の第３実施形態の転がり軸受の断面図、（ｂ）は（ａ）の転がり軸受に使用されている保持器の斜視図である。(A) is sectional drawing of the rolling bearing of 3rd Embodiment of this invention, (b) is a perspective view of the holder | retainer currently used for the rolling bearing of (a).

以下、本発明の実施の形態を図面に基き説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１実施形態）
図１（ａ）は、本発明に係る転がり軸受１の部分正面図、（ｂ）は（ａ）の内輪を省略したＡ方向矢視図、図２は緩衝材７の保持器５への取付け方法を概念的に示した説明図である。転がり軸受１は、外周に軌道面２ａが形成された内輪２と、内周に軌道面３ａが形成された外輪３と、内輪２と外輪３との間に設けられた複数の転動体である玉４と、この玉４を周方向で所定間隔に保持するための保持器５とを備えている。 (First embodiment)
1A is a partial front view of a rolling bearing 1 according to the present invention, FIG. 1B is a view in the direction of arrow A in which the inner ring of FIG. 1A is omitted, and FIG. It is explanatory drawing which showed the method notionally. The rolling bearing 1 is an inner ring 2 having a raceway surface 2 a formed on the outer periphery, an outer ring 3 having a raceway surface 3 a formed on the inner periphery, and a plurality of rolling elements provided between the inner ring 2 and the outer ring 3. A ball 4 and a cage 5 for holding the ball 4 at a predetermined interval in the circumferential direction are provided.

内輪２、外輪３、および玉４は好ましくは軸受鋼（例えばＳＵＪ２）製とされ、これに対し保持器５は、好ましくは合成樹脂製とされている。保持器５の材料としては、例えばポリアミド系樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、等の樹脂や、これら樹脂に強化繊維（例えば、ガラス繊維や炭素繊維。）を添加した樹脂組成物が用いられる。 The inner ring 2, the outer ring 3, and the ball 4 are preferably made of bearing steel (for example, SUJ2), while the cage 5 is preferably made of synthetic resin. Examples of the material of the cage 5 include resins such as polyamide resin, polyphenylene sulfide (PPS), and polyether ether ketone (PEEK), and reinforcing fibers (for example, glass fibers and carbon fibers) added to these resins. A resin composition is used.

保持器５には、玉４を収容するためのポケット６が形成されており、保持器５はポケット６に収容された玉４に案内される転動体案内タイプである。このポケット６の内周面６ａ（図１（ｂ）参照）には、適宜間隔で弾力性のある緩衝材としての毛細状の突起（ブラシ）７が設けられている。このブラシ７は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、ポケット６の内周面一帯に設けられていることが好ましい。しかし、必ずしも玉４と接触可能な部分全域に均等に設けられている必要はなく、ポケット内周面６ａと玉４との直接接触を緩和するのに必要な箇所に、必要な量が設けられていればよい。 A pocket 6 for accommodating the ball 4 is formed in the cage 5, and the cage 5 is a rolling element guide type guided by the ball 4 accommodated in the pocket 6. On the inner peripheral surface 6a of the pocket 6 (see FIG. 1B), capillary-like projections (brushes) 7 are provided as elastic cushioning materials at appropriate intervals. The brush 7 is preferably provided on the inner peripheral surface of the pocket 6 as shown in FIGS. However, it is not necessarily required to be provided evenly over the entire part that can come into contact with the ball 4, and a necessary amount is provided at a place necessary to alleviate direct contact between the pocket inner peripheral surface 6 a and the ball 4. It only has to be.

図２は、このブラシ７の保持器５への取付け方法の一例を示したものである。ブラシ７は事前に略Ｖ字状に屈曲され、かかるブラシ７を保持器５に形成された保持孔５ａ内に位置させる。次いで、保持ピース８を保持孔５ａ内に押し込み嵌合させる。保持ピース８が保持孔５ａから抜け出ない状態で嵌合していることで、ブラシ７は保持器５からほぼ直立した状態に維持される。 FIG. 2 shows an example of a method for attaching the brush 7 to the cage 5. The brush 7 is bent in a substantially V shape in advance, and the brush 7 is positioned in a holding hole 5 a formed in the cage 5. Next, the holding piece 8 is pushed and fitted into the holding hole 5a. Since the holding piece 8 is fitted in a state where it does not come out of the holding hole 5a, the brush 7 is maintained almost upright from the cage 5.

かかる保持器５を用いたころがり軸受１にあっては、保持器５に設けられたブラシ７が玉４との間の緩衝材となって、玉４が直接、保持器ポケット内周面６ａと当接するのを防止又は低減することができる。そのため、保持器５の自励振動は回避又は低減され、保持器音の発生を回避できる。 In the rolling bearing 1 using the cage 5, the brush 7 provided on the cage 5 serves as a cushioning material between the ball 4 and the ball 4 directly with the cage pocket inner peripheral surface 6a. The contact can be prevented or reduced. Therefore, self-excited vibration of the cage 5 can be avoided or reduced, and generation of cage noise can be avoided.

又玉４と保持器５とはブラシ７を介して接触するが、このブラシ７は弾力性が大きく弾性力は小さいので、玉４と保持器５間の摩擦力が低減され、摩擦損失を低減することができる。 The ball 4 and the cage 5 are in contact with each other via the brush 7, but the brush 7 has high elasticity and small elastic force, so that the frictional force between the ball 4 and the cage 5 is reduced and the friction loss is reduced. can do.

（第２実施形態）
図３（ａ）は、本発明の第２実施形態の転がり軸受２１の断面図、（ｂ）は（ａ）の転がり軸受２１に使用されている保持器２５の斜視図である。尚、以下の実施形態の説明においては、第１実施形態と同一の構成については同一の符号又は類似符号を付して詳細な説明は省略する。 (Second Embodiment)
FIG. 3A is a cross-sectional view of the rolling bearing 21 according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a perspective view of the cage 25 used in the rolling bearing 21 of FIG. In the following description of the embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals or similar symbols, and detailed description thereof is omitted.

本実施形態が上述の第１実施形態と異なるところは、緩衝材としてのブラシ２７が、保持器２５と内輪との間に設けられていることである。保持器２５は内輪外周面２ｂに案内される内輪案内タイプである。内輪外周面２ｂと対向する保持器２５のベース部２５ｂには、適宜間隔をもってブラシ２７が設けられている。このブラシ２７は必ずしもベース部２５ｂの内周面全周に設けられる必要はなく、保持器２５の内輪２への当接が回避又は抑制される範囲に設けられていればよい。 This embodiment is different from the first embodiment described above in that a brush 27 as a cushioning material is provided between the cage 25 and the inner ring. The cage 25 is an inner ring guide type guided by the inner ring outer peripheral surface 2b. Brushes 27 are provided at appropriate intervals on the base portion 25b of the retainer 25 facing the outer peripheral surface 2b of the inner ring. The brush 27 does not necessarily need to be provided on the entire inner peripheral surface of the base portion 25b, and may be provided in a range in which the contact of the cage 25 with the inner ring 2 is avoided or suppressed.

本実施形態では、保持器２５の内輪２への当接が回避又は抑制されることで、保持器２５の自励振動は回避又は低減され、保持器音の発生を回避できる。
又内輪２と保持器２５とはブラシ２７を介して接触するが、このブラシ２７は弾力性が大きく弾性力は小さいので、内輪と保持器間の摩擦力が低減され、摩擦損失を低減することができる。 In the present embodiment, the contact of the cage 25 with the inner ring 2 is avoided or suppressed, so that self-excited vibration of the cage 25 is avoided or reduced, and generation of cage noise can be avoided.
The inner ring 2 and the cage 25 are in contact with each other via a brush 27. Since the brush 27 has high elasticity and small elastic force, the frictional force between the inner ring and the cage is reduced, and friction loss is reduced. Can do.

（第３実施形態）
図４（ａ）は、本発明の第３実施形態の転がり軸受３１の断面図、（ｂ）は（ａ）の転がり軸受３１に使用されている保持器３５の斜視図である。 (Third embodiment)
FIG. 4A is a sectional view of a rolling bearing 31 according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a perspective view of a cage 35 used in the rolling bearing 31 of FIG.

前述の第２実施形態と異なるところは、保持器３５は外輪内周面３ｂに案内される外輪案内タイプであり、外輪内周面３ｂと対向する保持器３５のベース部３５ｂに、適宜間隔をもってブラシ３７が設けられていることである。かかる構成によっても、第２実施形態と同様な効果を得ることが出来る。 The difference from the second embodiment is that the retainer 35 is an outer ring guide type guided by the inner peripheral surface 3b of the outer ring, and the base portion 35b of the retainer 35 facing the inner peripheral surface 3b of the outer ring is appropriately spaced. The brush 37 is provided. With this configuration, the same effect as that of the second embodiment can be obtained.

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更、改良等が可能である。例えば、上記実施形態では、転がり軸受が玉軸受であるものとして説明したが、円筒ころ軸受や円すいころ軸受等の任意の転がり軸受についても好適に適用することができる。
また、弾性力のある緩衝材は、薄いシート状の突起であってもよい。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A change, improvement, etc. are possible suitably. For example, in the above-described embodiment, the rolling bearing is described as a ball bearing. However, the present invention can be suitably applied to any rolling bearing such as a cylindrical roller bearing or a tapered roller bearing.
Further, the shock-absorbing material having elasticity may be a thin sheet-like protrusion.

１、２１、３１転がり軸受
２内輪
３外輪
４玉
５、２５、３５保持器
７、２７、３７ブラシ
1, 21, 31 Rolling bearing 2 Inner ring 3 Outer ring 4 Balls 5, 25, 35 Cage 7, 27, 37 Brush

Claims

内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に設けられた複数の転動体と、当該転動体を保持するための保持器とを備えた転がり軸受であって、
前記保持器と前記転動体との間もしくは前記保持器と前記内輪または前記外輪との間に、弾力性のある緩衝材が設けられていることを特徴とする転がり軸受。 A rolling bearing comprising an inner ring, an outer ring, a plurality of rolling elements provided between the inner ring and the outer ring, and a cage for holding the rolling element,
A rolling bearing characterized in that an elastic cushioning material is provided between the cage and the rolling element or between the cage and the inner ring or the outer ring.

前記緩衝材は、前記保持器に設けられた弾力性のある毛細状の突起である請求項１に記載の転がり軸受。

The rolling bearing according to claim 1, wherein the cushioning material is an elastic capillary projection provided on the cage.