JP2024070390A

JP2024070390A - Ball bearings

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Publication number: JP2024070390A
Application number: JP2022180847A
Authority: JP
Inventors: 公博布川; 康裕大宮; 昌徳入谷; 收村田; 護遠山; 範和佐藤; みちる廣瀬; 高晃鬼塚
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 2022-11-11
Filing date: 2022-11-11
Publication date: 2024-05-23

Abstract

【課題】高速で回転しても、転動面における油量不足を抑制し、焼き付きや摩耗の発生を抑制できる玉軸受を提供する。【解決手段】内輪１０、外輪１２、複数の転動体１４、保持器１６を備え、内輪１０及び外輪１２が中心軸を中心に相対的に回転可能な玉軸受１００であって、保持器１６は、保持器１６の公転の上流側に設けられた上流側爪部１６ａと下流側に設けられた下流側爪部１６ｂで構成されたポケットによって転動体１４を保持し、上流側爪部１６ａの高さは転動体２４の半径の１／２倍以上であり、下流側爪部１６ｂの高さは公転軌道よりも高い非対称形状である。【選択図】図２[Problem] To provide a ball bearing that can suppress the shortage of oil on the rolling surfaces and the occurrence of seizure and wear even when rotating at high speed. [Solution] A ball bearing 100 includes an inner ring 10, an outer ring 12, a plurality of rolling elements 14, and a cage 16, and the inner ring 10 and the outer ring 12 are rotatable relatively around a central axis, and the cage 16 holds the rolling elements 14 in pockets formed by upstream claws 16a provided on the upstream side of the revolution of the cage 16 and downstream claws 16b provided on the downstream side, and has an asymmetric shape in which the height of the upstream claws 16a is at least 1/2 the radius of the rolling elements 24, and the height of the downstream claws 16b is higher than the revolution orbit. [Selected Figure] Figure 2

Description

本発明は、玉軸受に関する。 The present invention relates to a ball bearing.

外輪及び内輪の間に複数の転動体を保持器によって保持し、保持器にリブを形成することによって潤滑剤溜まりを設けた玉軸受が開示されている（特許文献１）。潤滑剤溜まりには転動体を保持するポケットと連通する貫通孔が設けられており、当該貫通孔を通して潤滑剤を転動体へ供給する構成とされている。 A ball bearing is disclosed in which a cage holds multiple rolling elements between an outer ring and an inner ring, and a lubricant reservoir is provided by forming ribs on the cage (Patent Document 1). The lubricant reservoir is provided with a through hole that communicates with the pocket that holds the rolling elements, and lubricant is supplied to the rolling elements through the through hole.

特開２０１０－６０００１号公報JP 2010-60001 A

ところで、従来技術では、保持器に設けられた潤滑剤溜まりとポケットを連通する貫通孔を用いてグリースを転動体に供給する構成とされている。しかしながら、軸受を高速回転で使用することを想定した場合、遠心力に対する機械的強度の低下の観点から保持器の厚さを薄くしてしまう潤滑剤溜まりを設けることができない。 In the conventional technology, grease is supplied to the rolling elements using through holes that connect the pockets to a lubricant reservoir provided in the cage. However, when it is assumed that the bearing will be used at high speeds, it is not possible to provide a lubricant reservoir, which would reduce the thickness of the cage, in order to reduce the mechanical strength against centrifugal force.

また、従来技術では、転動体の自転方向を考慮することなくグリースを供給する貫通孔が形成されており、ラジアル荷重を受ける部位に貫通孔を通じてグリースを供給することができない。 In addition, in conventional technology, through holes are formed to supply grease without considering the rotation direction of the rolling elements, and grease cannot be supplied through the through holes to areas that receive radial loads.

さらに、従来技術では、軸受の回転に伴ってグリースが掻き分けられて転動体に十分に供給されなくなる状態は考慮されていない。 Furthermore, conventional technology does not take into account the situation where grease is pushed aside as the bearing rotates, resulting in an insufficient supply to the rolling elements.

本発明の１つの態様は、内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に配置された複数の転動体と、前記転動体を周方向に間隔を空けて転動可能に保持する保持器と、を備え、前記内輪及び前記外輪が中心軸を中心に相対的に回転可能な玉軸受であって、前記保持器は、前記保持器の公転の上流側に設けられた上流側爪部と下流側に設けられた下流側爪部で構成されたポケットによって前記転動体を保持し、前記上流側爪部の高さは前記転動体の半径の１／２倍以上であり、前記下流側爪部の高さは前記公転軌道よりも高い非対称形状であることを特徴とする玉軸受である。 One aspect of the present invention is a ball bearing comprising an inner ring, an outer ring, a plurality of rolling elements arranged between the inner ring and the outer ring, and a cage that holds the rolling elements rotatably at intervals in the circumferential direction, the inner ring and the outer ring being relatively rotatable about a central axis, the cage holds the rolling elements by pockets formed of an upstream claw portion provided on the upstream side of the cage's revolution and a downstream claw portion provided on the downstream side, the height of the upstream claw portion being at least 1/2 the radius of the rolling elements, and the height of the downstream claw portion being higher than the revolution orbit, forming an asymmetric shape.

ここで、前記転動体の中心を通る周方向に沿った前記保持器の断面において、前記ポケットに保持された前記転動体の中心である保持面中心点と前記上流側爪部の端部とを結ぶ第１ラインと、前記保持面中心点と前記下流側爪部の端部とを結ぶ第２ラインと、のなす保持角度が１８０°以上２６０°以下であることが好適である。 In this case, it is preferable that in a cross section of the retainer along the circumferential direction passing through the center of the rolling element, the retention angle formed by a first line connecting the retention surface center point, which is the center of the rolling element held in the pocket, and the end of the upstream claw portion, and a second line connecting the retention surface center point and the end of the downstream claw portion is 180° or more and 260° or less.

また、前記上流側爪部の高さは前記転動体の半径の１倍を超えることが好適である。 It is also preferable that the height of the upstream claw portion is greater than one time the radius of the rolling element.

また、前記下流側爪部の高さは前記転動体の半径の１倍以上２倍以下であることが好適である。 It is also preferable that the height of the downstream claw portion is greater than or equal to 1 and less than or equal to 2 times the radius of the rolling element.

本発明によれば、回転速度に依らず、転動面における油量不足を抑制し、焼き付きや摩耗の発生を抑制できる玉軸受を提供することができる。 The present invention provides a ball bearing that can prevent a shortage of oil on the rolling surfaces and prevent seizure and wear, regardless of the rotational speed.

本発明の実施の形態における玉軸受の外観を示す図である。1 is a diagram showing an external appearance of a ball bearing according to an embodiment of the present invention; 図１におけるラインＡ－Ａに沿った断面を示す図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 図１におけるラインＢ－Ｂに沿った断面を示す図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 従来の玉軸受の外観を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the appearance of a conventional ball bearing. 図４におけるラインＣ－Ｃに沿った断面を示す図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. 4. 図４におけるラインＤ－Ｄに沿った断面を示す図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line DD in FIG. 4. 潤滑状態を観察するための試験機の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a test machine for observing a lubrication state. 低速状態における転動面周辺のグリース分布の観察結果を模式的に示した図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the observation results of grease distribution around the rolling surface at low speed. 高速状態における転動面周辺のグリース分布の観察結果を模式的に示した図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the observation results of grease distribution around the rolling surface at high speed.

［従来の玉軸受］
図４は、従来の玉軸受２００の構成を示す平面図である。また、図５は、図４におけるラインＣ－Ｃに沿った断面図を示す。図６は、図４におけるラインＤ－Ｄに沿った断面図を示す。なお、説明を明確にするために、図４においてシール２８は除いて示している。 [Conventional ball bearing]
Fig. 4 is a plan view showing the configuration of a conventional ball bearing 200. Fig. 5 shows a cross-sectional view taken along line CC in Fig. 4. Fig. 6 shows a cross-sectional view taken along line DD in Fig. 4. For clarity of explanation, seal 28 is omitted in Fig. 4.

玉軸受２００は、内輪２０、外輪２２、転動体２４、保持器２６及びシール２８を含んで構成される。玉軸受２００は、内輪２０と外輪２２との間で転動体２４が転動することによって、外輪２２及び内輪２０の中心軸を回転軸として外輪２２と内輪２０とが相対的に回転可能である。転動体２４は、内輪２０の内側軌道と外輪２２の外側軌道とで形成される空間内に転動可能な状態で保持器２６によって保持される。玉軸受２００では、図５に示すように、保持器２６の公転方向の前方の上流側爪部２６ａの上面２６ｃと後方の下流側爪部２６ｂの上面２６ｄの高さが略等しくなるように構成されている。 The ball bearing 200 includes an inner ring 20, an outer ring 22, a rolling element 24, a retainer 26, and a seal 28. In the ball bearing 200, the rolling element 24 rolls between the inner ring 20 and the outer ring 22, so that the outer ring 22 and the inner ring 20 can rotate relatively around the central axis of the outer ring 22 and the inner ring 20. The rolling element 24 is held by the retainer 26 in a rollable state within the space formed by the inner raceway of the inner ring 20 and the outer raceway of the outer ring 22. In the ball bearing 200, as shown in FIG. 5, the height of the upper surface 26c of the upstream claw portion 26a at the front in the revolution direction of the retainer 26 and the upper surface 26d of the downstream claw portion 26b at the rear are configured to be approximately equal.

内輪２０及び外輪２２の間の空間には潤滑油であるグリースが注入されている。シール２８は、注入されたグリースを内輪２０と外輪２２の間の空間に保持する。なお、玉軸受２００では、内部の潤滑状態を確認できるように外輪２２を石英等の透明な部材で構成している。 Grease, a lubricating oil, is injected into the space between the inner ring 20 and the outer ring 22. The seal 28 keeps the injected grease in the space between the inner ring 20 and the outer ring 22. In the ball bearing 200, the outer ring 22 is made of a transparent material such as quartz so that the internal lubrication condition can be checked.

図７は、高速で回転する玉軸受２００の内部の潤滑状態を可視化できる試験機３００の構成を示す。試験機３００は、軸受付筐体３０、回転軸３２、モータ３４、ハウジング３６及びカメラ３８を備える。観察対象となる玉軸受２００は、ハウジング３６内に保持され、モータ３４によって内輪２０を回転させることができるように回転軸３２に結合される。軸受付筐体３０及びハウジング３６には、カメラ３８によって玉軸受２００を観察できるように観察用穴３０ａ及び３６ａがそれぞれ設けられる。試験機３００を用いることによって、モータ３４によって回転軸３２を回転させた状態においてカメラ３８を用いて高速で回転する玉軸受２００の内部の潤滑状態を観察することができる。なお、ハウジング３６に荷重用の負荷となる錘を設けることで、図４に示した荷重方向に荷重を印加した状態で玉軸受２００の潤滑状態を観察することができる。 Figure 7 shows the configuration of a testing machine 300 that can visualize the lubrication state inside a ball bearing 200 rotating at high speed. The testing machine 300 includes an axle receiving housing 30, a rotating shaft 32, a motor 34, a housing 36, and a camera 38. The ball bearing 200 to be observed is held in the housing 36 and is connected to the rotating shaft 32 so that the inner ring 20 can be rotated by the motor 34. The axle receiving housing 30 and the housing 36 are provided with observation holes 30a and 36a, respectively, so that the ball bearing 200 can be observed by the camera 38. By using the testing machine 300, the lubrication state inside the ball bearing 200 rotating at high speed can be observed using the camera 38 while the rotating shaft 32 is rotated by the motor 34. In addition, by providing a weight that serves as a load for loading to the housing 36, the lubrication state of the ball bearing 200 can be observed while a load is applied in the load direction shown in Figure 4.

試験機３００を用いて、回転軸３２の上方向から３００Ｎのラジアル荷重を掛けた状態において、カメラ３８を用いて外輪２２の最頂部付近を視野２３．６ｍｍ×１７．７ｍｍで観察した。玉軸受２００には、蛍光材であるクマリン－６を混入させたグリースを潤滑剤として用いた。グリースに対する励起光として、波長４０５ｎｍのＬＥＤフラッシュ証明を用いた。 Using the testing machine 300, a radial load of 300 N was applied from above the rotating shaft 32, and the camera 38 was used to observe the area near the top of the outer ring 22 with a field of view of 23.6 mm x 17.7 mm. Grease mixed with the fluorescent material coumarin-6 was used as the lubricant for the ball bearing 200. An LED flash light with a wavelength of 405 nm was used as the excitation light for the grease.

ＬＥＤフラッシュ照明の１回発光あたりの時間４μｓとしてカメラ３８のフレームレート４０ｆｐｓに合わせて照射しつつ、モータ３４によって回転させている玉軸受２００の内部のグリース分布を観察した。先ず、玉軸受２００にグリースを封入した直後の状態で、回転軸３２の回転速度４７０ｒ／ｍｉｎの低速条件での観察を行った。その後、回転軸３２の回転速度を徐々に上げてのべ約１５分間の回転を行い、回転軸３２の回転速度１６０００ｒ／ｍｉｎでの高速条件での観察を行った。 The grease distribution inside the ball bearing 200 rotated by the motor 34 was observed while illuminating the ball bearing 200 with a frame rate of 40 fps, with the LED flash illumination having a time of 4 μs per flash. First, immediately after the ball bearing 200 was filled with grease, the observation was performed under low-speed conditions with the rotating shaft 32 rotating at a speed of 470 r/min. The rotational speed of the rotating shaft 32 was then gradually increased and the ball bearing 200 was rotated for a total of about 15 minutes, after which the observation was performed under high-speed conditions with the rotating shaft 32 rotating at a speed of 16,000 r/min.

図８は、低速状態における転動面周辺のグリース分布の観察結果を模式的に示す。図９は、高速状態における転動面周辺のグリース分布の観察結果を模式的に示す。図８及び図９において、グリースが多く存在するほど黒に近い暗色で示す。また、転動体２４の位置を実線で示し、転動体２４の中心線を１点破線で示し、保持器２６の位置を２点破線で示している。転動体２４の公転方向は図の右方向である。 Figure 8 shows a schematic of the grease distribution around the rolling surface at low speed. Figure 9 shows a schematic of the grease distribution around the rolling surface at high speed. In Figures 8 and 9, the more grease there is, the darker the color. The position of the rolling element 24 is shown by a solid line, the center line of the rolling element 24 is shown by a dashed line, and the position of the cage 26 is shown by a dashed line. The direction of revolution of the rolling element 24 is to the right in the figure.

図８に示すように、グリース封入直後の低回転条件では、転動体２４と転動体２４の間、転動体２４及び保持器２６の公転軌道部にグリースが存在していた。この状態では、内輪２０及び外輪２２と転動体２４との転動面にも十分にグリースが供給されていると判断できる。一方、図９に示すように、高回転条件では、転動体２４及び保持器２６の公転によるグリースの掻き分けによって、グリースは公転方向の左右側（図９の上下方向）に堆積した。この状態では、転動体２４及び保持器２６の公転軌道部にはグリースがほとんど無くなっていると判断できる。これは、流動性の低いグリース潤滑では、掻き分けられたグリースの軌道部への再流入が少なくなっているためと考えられる。いずれにしても、低速度条件に比べて高速条件では、内輪２０及び外輪２２と転動体２４との転動面を含む転動体２４の公転軌道部にはグリースがほとんど存在しなくなっており、潤滑不足が生じ、摩耗や焼き付きを発生し易い状態となっていると判断できる。 As shown in FIG. 8, under low rotation conditions immediately after the grease was filled, grease was present between the rolling elements 24 and on the orbital raceways of the rolling elements 24 and the cage 26. In this state, it can be determined that sufficient grease is also supplied to the rolling surfaces of the inner and outer rings 20 and 22 and the rolling elements 24. On the other hand, as shown in FIG. 9, under high rotation conditions, the grease was pushed aside by the revolution of the rolling elements 24 and the cage 26, and the grease was deposited on the left and right sides of the revolution direction (up and down in FIG. 9). In this state, it can be determined that there is almost no grease on the orbital raceways of the rolling elements 24 and the cage 26. This is thought to be because, with grease lubrication with low fluidity, the grease pushed aside is less likely to re-flow into the raceways. In any case, under high speed conditions, compared to low speed conditions, there is almost no grease on the orbital portion of the rolling element 24, including the rolling surfaces between the inner ring 20 and the outer ring 22 and the rolling element 24, and it can be determined that there is a lack of lubrication, making the state prone to wear and seizure.

［本発明の実施の形態］
本発明の実施の形態における玉軸受１００は、図１～図３に示すように、内輪１０、外輪１２、転動体１４、保持器１６及びシール１８を含んで構成される。 [Embodiments of the present invention]
A ball bearing 100 according to an embodiment of the present invention includes an inner ring 10, an outer ring 12, rolling elements 14, a cage 16, and a seal 18, as shown in FIGS.

図１は、本発明の実施の形態における玉軸受１００の構成を示す平面図である。また、図２は、図１におけるラインＡ－Ａに沿った断面図を示す。ラインＡ－Ａは、内輪１０及び外輪１２と同軸であり、転動体１４の中心を通る円弧の一部である。図３は、図１におけるラインＢ－Ｂに沿った断面図を示す。ラインＢ－Ｂは、内輪１０及び外輪１２の径方向に沿って、内輪１０、外輪１２及び保持器１６を通る直線である。なお、説明を明確にするために、図１においてシール１８は除いて示している。 Figure 1 is a plan view showing the configuration of a ball bearing 100 according to an embodiment of the present invention. Figure 2 shows a cross-sectional view taken along line A-A in Figure 1. Line A-A is coaxial with the inner ring 10 and outer ring 12, and is part of an arc passing through the center of the rolling element 14. Figure 3 shows a cross-sectional view taken along line B-B in Figure 1. Line B-B is a straight line passing through the inner ring 10, outer ring 12, and cage 16 along the radial direction of the inner ring 10 and outer ring 12. For clarity of explanation, the seal 18 is omitted in Figure 1.

玉軸受１００は、内輪１０と外輪１２との間で転動体１４が転動することによって、外輪１２及び内輪１０の中心軸を回転軸として外輪１２と内輪１０とが相対的に回転可能である。内輪１０の外周面には、転動体１４の表面に沿うような形状の内側軌道が設けられる。外輪１２の内周面には、球である転動体１４の表面に沿うような形状の外側軌道が設けられる。転動体１４は、内輪１０の内側軌道と外輪１２の外側軌道とで形成される空間内に転動可能な状態で保持器１６によって保持される。保持器１６は、外輪１２と内輪１０との間に配置され、複数の転動体１４を周方向に所定の間隔を空けて転動可能に保持する。なお、玉軸受１００では、転動体１４の数を１２にしているが、これに限定されるものではなく他の数にしてもよい。 In the ball bearing 100, the rolling elements 14 roll between the inner ring 10 and the outer ring 12, so that the outer ring 12 and the inner ring 10 can rotate relatively around the central axis of the outer ring 12 and the inner ring 10. An inner raceway shaped to fit the surface of the rolling elements 14 is provided on the outer peripheral surface of the inner ring 10. An outer raceway shaped to fit the surface of the rolling elements 14, which are spheres, is provided on the inner peripheral surface of the outer ring 12. The rolling elements 14 are held by the retainer 16 in a rollable state within the space formed by the inner raceway of the inner ring 10 and the outer raceway of the outer ring 12. The retainer 16 is disposed between the outer ring 12 and the inner ring 10, and holds the multiple rolling elements 14 rotatably at a predetermined interval in the circumferential direction. Note that, although the number of rolling elements 14 in the ball bearing 100 is set to 12, this is not limited to this and other numbers may be used.

内輪１０及び外輪１２の間の空間には潤滑油であるグリースが注入されている。シール１８は、注入されたグリースを内輪１０と外輪１２の間の空間に保持する。シール１８は、例えば、ゴム等の弾性力のある部材で構成することが好適である。 Grease, a lubricating oil, is injected into the space between the inner ring 10 and the outer ring 12. The seal 18 retains the injected grease in the space between the inner ring 10 and the outer ring 12. It is preferable that the seal 18 be made of an elastic material such as rubber.

図２に示すように、保持器１６の外周面及び内周面の少なくとも一方には転動体１４を保持するために玉軸受１００の中心軸方向に突出する突起部である上流側爪部１６ａ及び下流側爪部１６ｂが設けられる。上流側爪部１６ａは、内輪１０及び外輪１２を相対的に回転させたときに内輪１０及び外輪１２の回転軸を中心として保持器１６が移動する公転方向（図２中の矢印で示す）の上流側に配置される。下流側爪部１６ｂは、公転方向（図２中の矢印で示す）の下流側に配置される。上流側爪部１６ａの下流側の面及び下流側爪部１６ｂの上流側の面によって囲まれた空間によって保持器１６のポケットが形成され、当該ポケットによって抱き込まれるように転動体１４が保持される。 As shown in FIG. 2, at least one of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the retainer 16 is provided with an upstream claw portion 16a and a downstream claw portion 16b, which are protrusions protruding in the central axis direction of the ball bearing 100 to hold the rolling element 14. The upstream claw portion 16a is arranged on the upstream side of the revolution direction (indicated by the arrow in FIG. 2) in which the retainer 16 moves around the rotation axis of the inner ring 10 and the outer ring 12 when the inner ring 10 and the outer ring 12 are rotated relative to each other. The downstream claw portion 16b is arranged on the downstream side of the revolution direction (indicated by the arrow in FIG. 2). A pocket of the retainer 16 is formed by the space surrounded by the downstream surface of the upstream claw portion 16a and the upstream surface of the downstream claw portion 16b, and the rolling element 14 is held by being embraced by the pocket.

玉軸受１００において、上流側爪部１６ａの高さＨ１は転動体１４の半径の１／２倍以上であることが好適である。また、上流側爪部１６ａの高さＨ１は転動体１４の半径の１倍を超えることが好適である。また、下流側爪部１６ｂの高さＨ２は公転軌道Ｘよりも高くすることが好適である。すなわち、保持器１６において、上流側爪部１６ａと下流側爪部１６ｂは周方向に沿って非対称形状を有する。ここで、公転軌道Ｘは、内輪１０と外輪１２とを相対的に回転させたときに内輪１０及び外輪１２の回転軸を中心として転動体１４の中心が動く軌道である。また、上流側爪部１６ａの高さＨ１は、保持器１６のポケットの底部から上流側爪部１６ａの端部１６ｃまでの径方向に沿った長さであり、下流側爪部１６ｂの高さＨ２は、保持器１６のポケットの底部から下流側爪部１６ｂの端部１６ｄまでの径方向に沿った長さである。 In the ball bearing 100, it is preferable that the height H1 of the upstream claw portion 16a is 1/2 or more times the radius of the rolling element 14. It is also preferable that the height H1 of the upstream claw portion 16a is more than 1 time the radius of the rolling element 14. It is also preferable that the height H2 of the downstream claw portion 16b is higher than the revolution orbit X. That is, in the cage 16, the upstream claw portion 16a and the downstream claw portion 16b have asymmetric shapes along the circumferential direction. Here, the revolution orbit X is an orbit where the center of the rolling element 14 moves around the rotation axis of the inner ring 10 and the outer ring 12 when the inner ring 10 and the outer ring 12 are rotated relative to each other. Additionally, the height H1 of the upstream claw portion 16a is the radial length from the bottom of the pocket of the retainer 16 to the end 16c of the upstream claw portion 16a, and the height H2 of the downstream claw portion 16b is the radial length from the bottom of the pocket of the retainer 16 to the end 16d of the downstream claw portion 16b.

また、転動体１４の中心を通り内輪１０及び外輪１２の周方向に沿った保持器１６の断面（ラインＡ－Ａに沿った断面）において、保持器１６のポケットに保持された転動体１４の中心を保持面中心点Ｐとして、保持面中心点Ｐと上流側爪部１６ａの端部１６ｃのポケット側の点ａとを結ぶ第１ラインと、保持面中心点Ｐと下流側爪部１６ｂの端部１６ｄのポケット側の点ｂとを結ぶ第２ラインとのなす保持角度θを１８０°以上２６０°以下とすることが好適である。なお、保持角度θは、上流側爪部１６ａが設けられておらず保持器１６が開放された側ではなく、保持器１６のポケットが形成された側の角度である。 In addition, in a cross section of the retainer 16 (cross section along line A-A) that passes through the center of the rolling elements 14 and is aligned in the circumferential direction of the inner ring 10 and the outer ring 12, it is preferable that the center of the rolling elements 14 held in the pockets of the retainer 16 is set to the center point P of the retaining surface, and that the retaining angle θ formed by a first line connecting the center point P of the retaining surface and point a on the pocket side of the end 16c of the upstream claw portion 16a, and a second line connecting the center point P of the retaining surface and point b on the pocket side of the end 16d of the downstream claw portion 16b, is 180° or more and 260° or less. Note that the retaining angle θ is the angle on the side where the pockets of the retainer 16 are formed, not the side where the upstream claw portion 16a is not provided and the retainer 16 is open.

保持角度θを１８０°以上とすることによって、保持器１６のポケットによる転動体１４の保持を確実なものとし、転動体１４の位置決め精度を高く維持することができる。また、保持角度θを２６０°以下とすることによって、保持器１６への転動体１４の組み付けが容易になる。 By setting the holding angle θ to 180° or more, the rolling elements 14 can be reliably held by the pockets of the retainer 16, and the positioning accuracy of the rolling elements 14 can be maintained at a high level. In addition, by setting the holding angle θ to 260° or less, it becomes easier to assemble the rolling elements 14 into the retainer 16.

また、上流側爪部１６ａの高さＨ１は、転動体１４の半径の１／２倍以上とすることが好適であり、１倍を超えることがより好適である。また、下流側爪部１６ｂの高さＨ２は、転動体１４の半径の１倍以上２倍以下とすることが好適である。 The height H1 of the upstream claw portion 16a is preferably at least 1/2 the radius of the rolling element 14, and more preferably greater than 1. The height H2 of the downstream claw portion 16b is preferably at least 1 and at most 2 times the radius of the rolling element 14.

玉軸受１００では、上流側爪部１６ａの高さＨ１に対して下流側爪部１６ｂの高さＨ２を高くすることによって、保持器１６のポケットと転動体１４との摺動面に潤滑油であるグリースを効果的に供給することができる。特に、上流側爪部１６ａの高さＨ１が転動体１４の半径の１／２倍以上、より好適には１倍を超えることによって、グリースの供給を向上させると共に、保持器１６の機械的な強度の低下を防ぐことができる。また、下流側爪部１６ｂの高さＨ２を転動体１４の半径の１倍以上２倍以下とすることによって、公転方向に対して下流側爪部１６ｂは高さ方向に突き出すことなく転動体１４の背後に隠れる。したがって、下流側爪部１６ｂによるグリースの掻き分けを抑制することができ、下流側爪部１６ｂの背後にある別の転動体１４へのグリースの供給を効率的に行うことができる。 In the ball bearing 100, by making the height H2 of the downstream claw portion 16b higher than the height H1 of the upstream claw portion 16a, it is possible to effectively supply grease, which is a lubricating oil, to the sliding surface between the pocket of the cage 16 and the rolling body 14. In particular, by making the height H1 of the upstream claw portion 16a 1/2 or more times, more preferably more than 1 time, the radius of the rolling body 14, it is possible to improve the supply of grease and prevent a decrease in the mechanical strength of the cage 16. In addition, by making the height H2 of the downstream claw portion 16b 1 to 2 times the radius of the rolling body 14, the downstream claw portion 16b is hidden behind the rolling body 14 without protruding in the height direction in the revolution direction. Therefore, it is possible to suppress the downstream claw portion 16b from pushing aside the grease, and it is possible to efficiently supply grease to another rolling body 14 behind the downstream claw portion 16b.

［本願発明の構成］
構成１：
内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に配置された複数の転動体と、前記転動体を周方向に間隔を空けて転動可能に保持する保持器と、を備え、前記内輪及び前記外輪が中心軸を中心に相対的に回転可能な玉軸受であって、
前記保持器は、前記保持器の公転の上流側に設けられた上流側爪部と下流側に設けられた下流側爪部で構成されたポケットによって前記転動体を保持し、前記上流側爪部の高さは前記転動体の半径の１／２倍以上であり、前記下流側爪部の高さは前記公転軌道よりも高い非対称形状であることを特徴とする玉軸受。
構成２：
構成１に記載の玉軸受であって、
前記転動体の中心を通る周方向に沿った前記保持器の断面において、前記ポケットに保持された前記転動体の中心である保持面中心点と前記上流側爪部の端部とを結ぶ第１ラインと、前記保持面中心点と前記下流側爪部の端部とを結ぶ第２ラインと、のなす保持角度が１８０°以上２６０°以下であることを特徴とする玉軸受。
構成３：
構成１又は２に記載の玉軸受であって、
前記上流側爪部の高さは前記転動体の半径の１倍を超えることを特徴とする玉軸受。
構成４：
構成１～３のいずれか１つに記載の玉軸受であって、
前記下流側爪部の高さは前記転動体の半径の１倍以上２倍以下であることを特徴とする玉軸受。 [Configuration of the present invention]
Configuration 1:
A ball bearing comprising an inner ring, an outer ring, a plurality of rolling elements arranged between the inner ring and the outer ring, and a cage that rotatably holds the rolling elements at intervals in a circumferential direction, wherein the inner ring and the outer ring are relatively rotatable about a central axis,
The retainer holds the rolling elements using pockets formed by an upstream claw portion provided on the upstream side of the revolution of the retainer and a downstream claw portion provided on the downstream side, and the height of the upstream claw portion is at least 1/2 the radius of the rolling elements, and the height of the downstream claw portion is higher than the revolution orbit, forming an asymmetric shape.
Configuration 2:
2. The ball bearing according to claim 1,
A ball bearing characterized in that, in a cross section of the retainer taken along a circumferential direction passing through the center of the rolling element, a retention angle formed by a first line connecting the center point of the retaining surface, which is the center of the rolling element held in the pocket, and the end of the upstream claw portion, and a second line connecting the center point of the retaining surface and the end of the downstream claw portion, is greater than or equal to 180° and less than 260°.
Configuration 3:
3. A ball bearing according to claim 1,
A ball bearing, characterized in that the height of the upstream claw portion exceeds one time the radius of the rolling element.
Configuration 4:
A ball bearing according to any one of configurations 1 to 3,
A ball bearing, characterized in that the height of the downstream claw portion is greater than or equal to 1 time and less than or equal to 2 times the radius of the rolling element.

１０内輪、１２外輪、１４転動体、１６保持器、１６ａ上流側爪部、１６ｂ下流側爪部、１６ｃ端部、１６ｄ端部、１８シール、２０内輪、２２外輪、２４転動体、２６保持器、２６ａ上流側爪部、２６ｂ下流側爪部、２６ｃ上面、２６ｄ上面、２８シール、３０軸受付筐体、３０ａ観察用穴、３２回転軸、３４モータ、３６ハウジング、３８カメラ、１００玉軸受、２００玉軸受。
10 inner ring, 12 outer ring, 14 rolling element, 16 retainer, 16a upstream claw portion, 16b downstream claw portion, 16c end portion, 16d end portion, 18 seal, 20 inner ring, 22 outer ring, 24 rolling element, 26 retainer, 26a upstream claw portion, 26b downstream claw portion, 26c upper surface, 26d upper surface, 28 seal, 30 shaft receiving housing, 30a observation hole, 32 rotating shaft, 34 motor, 36 housing, 38 camera, 100 ball bearing, 200 ball bearing.

Claims

内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に配置された複数の転動体と、前記転動体を周方向に間隔を空けて転動可能に保持する保持器と、を備え、前記内輪及び前記外輪が中心軸を中心に相対的に回転可能な玉軸受であって、
前記保持器は、前記保持器の公転の上流側に設けられた上流側爪部と下流側に設けられた下流側爪部で構成されたポケットによって前記転動体を保持し、前記上流側爪部の高さは前記転動体の半径の１／２倍以上であり、前記下流側爪部の高さは前記公転軌道よりも高い非対称形状であることを特徴とする玉軸受。 A ball bearing comprising an inner ring, an outer ring, a plurality of rolling elements arranged between the inner ring and the outer ring, and a cage that rotatably holds the rolling elements at intervals in a circumferential direction, wherein the inner ring and the outer ring are relatively rotatable about a central axis,
The retainer holds the rolling elements using pockets formed by an upstream claw portion provided on the upstream side of the revolution of the retainer and a downstream claw portion provided on the downstream side, and the height of the upstream claw portion is at least 1/2 the radius of the rolling elements, and the height of the downstream claw portion is higher than the revolution orbit, forming an asymmetric shape.

請求項１に記載の玉軸受であって、
前記転動体の中心を通る周方向に沿った前記保持器の断面において、前記ポケットに保持された前記転動体の中心である保持面中心点と前記上流側爪部の端部とを結ぶ第１ラインと、前記保持面中心点と前記下流側爪部の端部とを結ぶ第２ラインと、のなす保持角度が１８０°以上２６０°以下であることを特徴とする玉軸受。 2. A ball bearing according to claim 1,
A ball bearing characterized in that, in a cross section of the retainer taken along a circumferential direction passing through the center of the rolling element, a retention angle formed by a first line connecting the center point of the retaining surface, which is the center of the rolling element held in the pocket, and the end of the upstream claw portion, and a second line connecting the center point of the retaining surface and the end of the downstream claw portion, is greater than or equal to 180° and less than 260°.

請求項１に記載の玉軸受であって、
前記上流側爪部の高さは前記転動体の半径の１倍を超えることを特徴とする玉軸受。 2. A ball bearing according to claim 1,
A ball bearing, characterized in that the height of the upstream claw portion exceeds one time the radius of the rolling element.

請求項１又は３のいずれか１項に記載の玉軸受であって、
前記下流側爪部の高さは前記転動体の半径の１倍以上２倍以下であることを特徴とする玉軸受。
A ball bearing according to claim 1 or 3,
A ball bearing, characterized in that the height of the downstream claw portion is greater than or equal to 1 time and less than or equal to 2 times the radius of the rolling element.