JP2015209863A - アンギュラ玉軸受 - Google Patents
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Abstract
【課題】保持器形状の工夫によって軸受内の空気流を均質化するように制御し、グリースや基油の流れを循環させることができる玉軸受を提供する
【解決手段】外輪と、カウンタボアが形成された内輪と、前記外輪と前記内輪との間に配置された複数の玉と、前記複数の玉を転動自在に収容する複数のポケットを有する環状の保持器と、前記外輪又は前記内輪の幅方向両端部に取り付けられたシールと、前記外輪、前記内輪、前記玉、前記保持器、および前記シールで形成される空間に配置されたグリースとを有するアンギュラ玉軸受であって、前記保持器からカウンタボアに向かって径方向に突出した突起が設けられ、前記保持器と前記内輪との径方向の隙間が、カウンタボア側及び反カウンタボア側において等しいことを特徴とするアンギュラ玉軸受。
【選択図】図1
【解決手段】外輪と、カウンタボアが形成された内輪と、前記外輪と前記内輪との間に配置された複数の玉と、前記複数の玉を転動自在に収容する複数のポケットを有する環状の保持器と、前記外輪又は前記内輪の幅方向両端部に取り付けられたシールと、前記外輪、前記内輪、前記玉、前記保持器、および前記シールで形成される空間に配置されたグリースとを有するアンギュラ玉軸受であって、前記保持器からカウンタボアに向かって径方向に突出した突起が設けられ、前記保持器と前記内輪との径方向の隙間が、カウンタボア側及び反カウンタボア側において等しいことを特徴とするアンギュラ玉軸受。
【選択図】図1
Description
この発明は、幅方向両端に非接触シールが取り付けられ、内部にグリースが封入されて
いるアンギュラ玉軸受に関する。
いるアンギュラ玉軸受に関する。
近年、電動ターボチャージャ用のインペラとタービンとを連結しているシャフトを回転支持する軸受として、グリースが予め封入され、シールにより密封されているシール付きアンギュラ玉軸受が検討されている。オイル潤滑に伴う油路等を考慮する必要がなく、設置位置の自由度が向上するためである。この場合、標準的な軸受寸法を有するアンギュラ玉軸受では、シールによって囲まれる内輪と外輪との間の軸受空間に、例えば、空間容積の15〜30%程度のグリースが封入される。
従来、オイル潤滑の場合は、軸受内へのオイルの供給、軸受からのオイルの排出を容易とするために、例えば特許文献1では、内輪の肩部に、オイル排出端面側に向かってその径が大きくなるテーパが形成された構成が提案されている。かかる構成によれば、肩部近傍の潤滑剤や空気の流れの速度を潤滑剤排出側内輪端面に向けて順次大きくさせ、換言すればこれを付勢あるいは促進して、空気や潤滑剤を軸受の外部(排出側)に向けて流すような、いわば一種のポンプ作用が実現される。この結果、潤滑剤や空気が軸受の排出側から良好に排出され、また、過剰な潤滑剤や不要になった潤滑剤も効率よく排出されるために、高速回転下でも軸受の潤滑剤の撹拌抵抗による発熱を防止することができる。
また特許文献2には、玉軸受の内外輪間に形成された環状空間の中を軸方向に流体を通過させるために、保持器における流体の流れの上流側にあたる端部を、先端に行くに従って次第に厚さの薄くなる形状とすることが提案されている。かかる構成により、保持器の流体に対する抵抗が減少するとともに、環状空間への流体の浸入が容易となる。また、この保持器を用いた転がり軸受は、軸受の冷却と潤滑に必要な流体の流量を確保できるとともに、流体の流量不足による軸受の不具合の発生を防止することが可能となる。
特許文献1、2で提案されている玉軸受は、何れも軸受内でオイルまたは流体に一方向の流れを生じさせるものである。しかしながら、シール付きの軸受でグリース潤滑とした場合には、グリースが軸受外部に漏れるのを防止するために、一方向の流れを生じさせるのではなく、軸受内での空気の流れを均質化するように制御することが望ましい。
本発明は、上述した要求に鑑みてなされたものであり、その目的は保持器形状の工夫によって軸受内の空気流を均質化するように制御し、基油やグリースの流れを循環させることができる玉軸受を提供することである。
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
請求項1に係る発明は、
外輪と、
カウンタボアが形成された内輪と、
前記外輪と前記内輪との間に配置された複数の玉と、
前記複数の玉を転動自在に収容する複数のポケットを有する環状の保持器と、
前記外輪又は前記内輪の幅方向両端部に取り付けられたシールと、
前記外輪、前記内輪、前記玉、前記保持器、および前記シールで形成される空間に配置されたグリースとを有するアンギュラ玉軸受であって、
前記保持器から前記カウンタボアに向かって径方向に突出した突起が設けられ、前記保持器と前記内輪との径方向の隙間が、カウンタボア側及び反カウンタボア側において等しいアンギュラ玉軸受。
請求項1に係る発明は、
外輪と、
カウンタボアが形成された内輪と、
前記外輪と前記内輪との間に配置された複数の玉と、
前記複数の玉を転動自在に収容する複数のポケットを有する環状の保持器と、
前記外輪又は前記内輪の幅方向両端部に取り付けられたシールと、
前記外輪、前記内輪、前記玉、前記保持器、および前記シールで形成される空間に配置されたグリースとを有するアンギュラ玉軸受であって、
前記保持器から前記カウンタボアに向かって径方向に突出した突起が設けられ、前記保持器と前記内輪との径方向の隙間が、カウンタボア側及び反カウンタボア側において等しいアンギュラ玉軸受。
請求項2に係る発明は、
請求項1に係る発明において、前記保持器の反カウンタボア側の前記内輪に対向する面は、前記カウンタボアの傾斜と等しいテーパ面とされているアンギュラ玉軸受。
請求項1に係る発明において、前記保持器の反カウンタボア側の前記内輪に対向する面は、前記カウンタボアの傾斜と等しいテーパ面とされているアンギュラ玉軸受。
本発明のアンギュラ玉軸受によれば、保持器と内輪との径方向の隙間が、カウンタボア側及び反カウンタボア側において等しいため、軸受内部の空気の流れが均質化され軸受内のグリースの動きが一方向とはならず、グリース漏れの発生を抑制できる。またグリースから染み出た基油が枯渇することが抑制され、軸受寿命を延長することが可能となる。
以下、この発明の実施形態について説明する。図1に示すように、この実施形態のアンギュラ玉軸受100は、外輪1、内輪2、玉3、保持器4、および非接触シール5、6で構成されている。
外輪1は円環状とされ、内周面には外輪軌道面10と、この外輪軌道面10の右方に位置し保持器4の外周面43と接触することで保持器4を案内する為の一方の外輪内周面11、及び外輪軌道面10の左方に位置し、一方の外輪内周面11よりも大径の他方の外輪内周面12とが形成されている。
内輪2も円環状とされ、外周面には内輪軌道面20が形成されている。内輪2の幅方向片側(図1の右側)の溝肩は落とされ、カウンタボア21とされている。すなわち、内輪2の内輪軌道面20を挟んだ両側は、カウンタボア21と肩部22になっている。なお、外輪1の幅寸法は内輪2の幅寸法より小さく、内輪2の肩部22の幅方向端部が外輪1の幅方向端部より突出している。
玉3は、外輪軌道面10と内輪軌道面20との間に、軸受周方向に複数個配置されている。
保持器4は断面が略L字状の円環状体からなり、例えばポリエーテルエーテルケトン(PEEK)と炭素繊維からなる樹脂組成物(炭素繊維の含有率が30質量%)を溶融成形することで得られたものである。保持器4には、径方向に貫通した穴として形成されている、玉3を収容する為の複数個のポケット41が、周方向にほぼ等間隔で設けられている。このポケット41に収容されることで、玉3は周方向にほぼ等しい間隔をもって配置される。
保持器4のカウンタボア21側には、カウンタボア21に向かって径方向に突出し周方向に延びた突起42が形成されている。また保持器4の内周面44は、突起42と隣接する側から反カウンタボア側の先端に向かうに従い次第に径が大きくなるようなテーパ面とされている。そして、この内周面44の傾きは、カウンタボア21の傾きとほぼ同じ、即ち、内周面44とカウンタボア21とは平行とされているのが好ましい。
この場合、玉3の右方側においての突起42の右端とカウンタボア21との間の隙間s1と、玉3の左方側においての保持器内周面44左端と内輪外周面22との間の隙間s2とを同一にすると、隙間s1から玉3に向かう通路P1と、隙間s2から玉3に向かう通路P2とを互いに対称形にすることができる。すなわち、玉3の右方の突起42の内周側先端の平坦面と傾斜を持ったカウンタボア21とで形成される通路P1と、玉3の左方の保持器内周面44と内輪外周面22との間で形成される他方の通路P2とを対称形にできるので、この通路P1、P2を通る空気量をほぼ同じ量に調整することができるようになっている。
非接触シール5、6は金属板のプレス加工により形成され、外輪1の幅方向両端部に形成された取付溝15、16に取付けられている。これにより、内輪2、外輪1、玉3、保持器4、およびシール5、6で形成される空間内に配置されたグリースGが、外に漏出するのを防止するようになっている。
次に作動について説明する。
本実施形態のアンギュラ玉軸受100は、内輪2がシャフト(不図示)に取り付けられ外輪1がハウジング(不図示)に固定される、いわゆる内輪回転で使用される。内輪回転に伴って、この内輪2と転がり接触している玉3、及びこの玉3をポケット41に収容している保持器4も追随して回転する。保持器4の回転数が大きくなると、軸受内部に封入されたグリースGは、玉3と保持器4で生じる遠心力により押し出される。同様に軸受内部の空気も玉3と保持器4により攪拌され空気流が発生する。この流れは、内輪2と玉3の接触域近傍の空気が遠心力によって外輪1側に押し出される際、内輪2近傍で気圧の低下が発生し、この部分にカウンタボア側、反カウンタボア側双方の内輪2側から空気が流入することで生じる流れである。
このとき、玉3の右方に形成されている、突起42の右端とカウンタボア21との間の隙間s1と、玉3の左方において形成されている、保持器内周面44の左端と内輪外周面22との間の隙間s2とが同一とされていると、玉3の右方に形成されている、突起42の内周側先端の平坦面と傾斜を持ったカウンタボア21との間の一方の通路P1が、玉3の左方に形成されている、保持器内周面44と内輪外周面22との間の他方の通路P2とが互いに対称形状となっている。このため、通路P1、P2を通る空気量をほぼ同じ量に調整することができるようになっている。従って、空気の流れを一方向ではなく、軸受内で矢印で示すように均質化することができる。
なお、一方の隙間と他方の隙間、保持器内周面とカウンタボアの傾き、は必ずしも完全に一致させる必要はなく、玉の右方及び左方に形成された通路を通過する空気量をほぼ同じに出来るようになっていればよい。
これにより、グリースの動きが一方向になって、シールから漏れてしまったり、グリースから染み出る基油が一方向に流れてしまって枯渇してしてしまうことがなく、軸受寿命を向上させることができる。
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、変形、改良、等が可能である。例えば、外輪にカウンタボアが形成され、保持器の外周側にカウンタボア側に径方向に突出した突起が形成されていてもよい。
1 外輪
10 外輪軌道面
11 一方の外輪内周面
12 他方の外輪内周面
2 内輪
20 内輪軌道面
21 カウンタボア
22 肩部
3 玉
4 保持器
42 突起
43 保持器外周面
44 保持器内周面
5 非接触シール
6 非接触シール
100 アンギュラ玉軸受
s1 一方の隙間
s2 他方の隙間
P1 一方の通路
P2 他方の通路
10 外輪軌道面
11 一方の外輪内周面
12 他方の外輪内周面
2 内輪
20 内輪軌道面
21 カウンタボア
22 肩部
3 玉
4 保持器
42 突起
43 保持器外周面
44 保持器内周面
5 非接触シール
6 非接触シール
100 アンギュラ玉軸受
s1 一方の隙間
s2 他方の隙間
P1 一方の通路
P2 他方の通路
Claims (2)
- 外輪と、
カウンタボアが形成された内輪と、
前記外輪と前記内輪との間に配置された複数の玉と、
前記複数の玉を転動自在に収容する複数のポケットを有する環状の保持器と、
前記外輪又は前記内輪の幅方向両端部に取り付けられたシールと、
前記外輪、前記内輪、前記玉、前記保持器、および前記シールで形成される空間に配置されたグリースとを有するアンギュラ玉軸受であって、
前記保持器から前記カウンタボアに向かって径方向に突出した突起が設けられ、前記保持器と前記内輪との径方向の隙間が、カウンタボア側及び反カウンタボア側において等しいことを特徴とするアンギュラ玉軸受。 - 前記保持器の反カウンタボア側の前記内輪に対向する面は、前記カウンタボアの傾斜と等しいテーパ面とされていることを特徴とする請求項1記載のアンギュラ玉軸受。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014090204A JP2015209863A (ja) | 2014-04-24 | 2014-04-24 | アンギュラ玉軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014090204A JP2015209863A (ja) | 2014-04-24 | 2014-04-24 | アンギュラ玉軸受 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015209863A true JP2015209863A (ja) | 2015-11-24 |
Family
ID=54612234
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014090204A Pending JP2015209863A (ja) | 2014-04-24 | 2014-04-24 | アンギュラ玉軸受 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015209863A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108713108A (zh) * | 2016-03-07 | 2018-10-26 | 日本精工株式会社 | 滚动轴承和空气涡轮机用轴承单元以及牙科空气涡轮机手持件 |
-
2014
- 2014-04-24 JP JP2014090204A patent/JP2015209863A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN108713108A (zh) * | 2016-03-07 | 2018-10-26 | 日本精工株式会社 | 滚动轴承和空气涡轮机用轴承单元以及牙科空气涡轮机手持件 |
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