JP3891741B2 - Crown type cage for ball bearings and ball bearings - Google Patents
Crown type cage for ball bearings and ball bearings Download PDFInfo
- Publication number
- JP3891741B2 JP3891741B2 JP26082799A JP26082799A JP3891741B2 JP 3891741 B2 JP3891741 B2 JP 3891741B2 JP 26082799 A JP26082799 A JP 26082799A JP 26082799 A JP26082799 A JP 26082799A JP 3891741 B2 JP3891741 B2 JP 3891741B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cage
- pockets
- ball bearing
- peripheral surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
- F16C33/6603—Special parts or details in view of lubrication with grease as lubricant
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/38—Ball cages
- F16C33/41—Ball cages comb-shaped
- F16C33/412—Massive or moulded comb cages, e.g. snap ball cages
- F16C33/414—Massive or moulded comb cages, e.g. snap ball cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock comb cages
- F16C33/416—Massive or moulded comb cages, e.g. snap ball cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock comb cages made from plastic, e.g. injection moulded comb cages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/38—Ball cages
- F16C33/41—Ball cages comb-shaped
- F16C33/418—Details of individual pockets, e.g. shape or ball retaining means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明の玉軸受用冠型保持器及び玉軸受は、ハードディスクドライブ装置(HDD)やビデオテープレコーダ(VTR)等、各種機器の駆動部に組み込まれるスピンドルモータの回転部分を支持する為の玉軸受、及びこの玉軸受に組み込んで、複数の玉を転動自在に案内する保持器の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
各種回転部分を支持する為に、例えば特開平10−159855号公報等に記載されている様に、図19に示す様な玉軸受を広く使用している。この玉軸受は、外周面に内輪軌道1を有する内輪2と、内周面に外輪軌道3を有する外輪4とを同心に配置し、上記内輪軌道1と外輪軌道3との間に複数個の玉5、5を転動自在に設けて成る。上記外輪4の両端部内周面には、それぞれ円輪状のシールド板6、6の外周縁を係止し、両シールド板6、6によって、上記玉5、5設置部分に存在するグリースが外部に漏洩したり、或は外部に浮遊する塵芥がこの設置部分に進入したりするのを防止している。上記複数個の玉5、5は、保持器7により転動自在に保持している。尚、密封装置として、上記非接触型のシールド板6、6に代えて、接触型のシール板を使用する場合もある。
【0003】
上記保持器7として従来から、例えば図19〜23に示す様な、冠型保持器と呼ばれるものを使用している。この保持器7は、円環状の主部8と、この主部8の軸方向片面に等間隔に設けられた複数のポケット9、9とを備える。これら各ポケット9、9は、互いに間隔をあけて配置した1対ずつの弾性片10、10と、上記主部8の片面(図22の上面)でこれら1対ずつの弾性片10、10の間部分に設けた凹面部11とから構成する。そして、各ポケット9、9に玉5、5を1個ずつ、転動自在に保持する。この様に構成する各ポケット9、9の内周面は、その全体を球状凹面としている。この球状凹面の曲率半径は、上記玉5、5の転動面の曲率半径よりも僅かに大きくしている。この様な保持器7は、合成樹脂を射出成形する事により、一体に形成している。
【0004】
上記各玉5、5は、各ポケット9、9を構成する1対ずつの弾性片10、10の先端部同士の間隔を弾性的に押し広げつつ、これら1対の弾性片10、10の間に押し込む。そして、押し込んだ状態では、図23に示す様に、上記各玉5、5を各ポケット9、9の内側に転動自在に保持する。この状態で、上記各玉5、5の転動面と上記各ポケット9、9の内周面との間には、微小な隙間が存在する。従って、上記各玉5、5を上記各ポケット9、9に保持した状態では、上記保持器7がこれら各玉5、5を円周方向に亙って等間隔に保持すると共に、各玉5、5によって上記保持器7の直径方向位置を規制する。尚、この様な冠型の保持器7のラジアル方向に亙る位置を規制する構造として従来から、上述の様なポケット9、9の内面と各玉5、5の転動面との係合に基づく玉案内の他、保持器7の内周面と内輪2の外周面とを近接対向させる内輪案内、或は保持器7の外周面と外輪4の内周面とを近接対向させる外輪案内も、広く使用されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
近年、HDDに組み込まれるスピンドルモータの回転速度は、このHDDを組み込んだパーソナルコンピュータ(PC)等の高性能化に伴って速くなっている。同時に、HDDの高密度化に伴い、ハードディスクを固定したスピンドルに許容される、ラジアル方向に関する振れの大きさも、極く僅少に抑える事が要求されている。これらにより、上記スピンドルモータの回転支持部に組み込む玉軸受にも、高速運転をした場合でも十分な耐久性を得られ、しかも回転非同期成分(NRRO)を小さくする事が要求されている。
【0006】
一方、HDD等に組み込まれるミニアチュア玉軸受を高速回転させた場合には、玉を保持したポケット内への潤滑剤の送り込み並びに排出を円滑に行なわせる為の考慮が必要になる。又、各玉の転動面とポケットの内面との間に作用する摩擦を低減すると共に、保持器自体の回転に伴う摩擦抵抗を小さくする必要がある。これらの要求は、次の様な事情から必要であり、又、これらの要求を満たす為には、次の様な考慮が必要になる。
【0007】
▲1▼ ポケット内への潤滑剤の送り込み並びに排出を円滑に行なわせる為の考慮この様な要求は、ポケット内での各玉の転動を円滑に行なわせる為に必要である。そして、この為には、先ず第一に、保持器の回転に伴って潤滑剤であるグリースを、上記各ポケット内に、この保持器の内径側の開口から円滑に取り入れられる様にする必要がある。
又、ポケットの内面と各玉の転動面との間を潤滑したグリースを、上記保持器の外径側の開口から円滑に排出できる様にする必要がある。特に、グリース中の基油成分と共に上記ポケット内に入り込んだ、このグリース中の石鹸分(固形分)がこのポケット内に残留した場合には、このポケット内での玉の転動が不安定になり、玉軸受のNRROの低減を図りにくくなる。
何れにしても、ポケット内への潤滑剤の送り込み並びに排出を円滑に行なわせる為には、保持器の直径方向に関するポケットの両端開口を通じてのグリースの流れを円滑にする必要がある。
これに対して従来構造の場合には、図23に示す様に、各ポケット9、9の内面が、保持器7の直径方向に関して内径側、外径側両端開口周縁部に至るまで、各玉5、5の転動面に近接対向している。従って、玉軸受の回転時に、これら各玉5、5の転動面に付着したグリースのうちの多くの部分が、上記開口周縁部で掻き取られて、上記各ポケット9、9内に取り込まれにくくなる。そして、一度これら各ポケット9、9内に取り込まれたグリース中の石鹸分が、これら各ポケット9、9外に排出されにくくなる。
【0008】
▲2▼ 玉の転動面とポケットの内面との間に作用する摩擦を低減する為の考慮
この様な要求は、玉の転動を円滑に行なわせ、保持器を組み込んだ玉軸受の回転抵抗を低減させて、HDDに組み込んだスピンドルモータ等の消費電力の低減を図る為、更には摩擦熱の低減によりグリースの寿命延長を図り、上記玉軸受の耐久性向上を図る面から必要である。
そして、この為には、上記各玉の転動面とポケットの内面との対向面積を狭くする事が好ましい。従来の冠型の保持器7の場合、ポケット9、9の内面は、図23に示す様に、広い面積で各玉5、5の転動面と対向している為、上記各ポケット9、9の内面とこれら各玉5、5の転動面との間に作用する摩擦が大きくなる。
この摩擦を低減すべく、上記対向面積を狭くする為には、保持器の直径方向に関する肉厚を小さく(薄く)する事が考えられるが、単にこの肉厚を小さくしたのでは、保持器の剛性を確保できず、この保持器に保持された玉の転動が不安定になって、玉軸受のNRROの低減を図りにくくなる。
【0009】
▲3▼ 保持器自体の回転に伴う摩擦抵抗を小さくする為の考慮
この様な要求も、保持器を組み込んだ玉軸受の回転抵抗を低減させて、HDDに組み込んだスピンドルモータ等の消費電力の低減を図る面から必要である。
この為には、保持器の周面を内輪の外周面、外輪の内周面の何れの周面とも摺接させない構造、即ち、保持器の直径方向位置を、ポケットと玉との係合に基づいて行なう、玉案内とする事が好ましい。
但し、前記▲1▼▲2▼の要求を満たしつつ、保持器を玉案内とする為には、保持器全体の形状を工夫する必要がある。
本発明の玉軸受用冠型保持器及び玉軸受は、上述の様な事情に鑑みて発明したものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の玉軸受用冠型保持器は、前述した従来の玉軸受用冠型保持器と同様に、円環状の主部と、この主部の軸方向片面に設けられた複数のポケットとを備える。そして、これら各ポケットは、上記主部の軸方向片面に互いに間隔をあけて配置された1対ずつの弾性片同士の間に設けている。そして、外輪の内周面と内輪の外周面との間にこれら内輪及び外輪に対して回転自在に設置した状態で、上記各ポケット内に玉を転動自在に保持する。
【0011】
特に、本発明の玉軸受用冠型保持器に於いては、上記各ポケットの内径は、これら各ポケット内に保持した玉のピッチ円よりも直径方向内方では、保持器の内周面に向けて次第に小さくなるが、このピッチ円よりも直径方向外方では保持器の外周面に向けて小さくなる事はない。又、上記主部の直径方向に関する肉厚は、この主部の外周面のうち、上記各ポケットに対応するポケット形成部分を直径方向内方に凹ませる事により、これら各ポケット形成部分で、これら各ポケット形成部分から円周方向に外れた間部分及び軸方向に外れた基端部分に比べて小さくなっている。又、玉軸受に組み込まれた状態で、上記各ポケットの内面のうちの上記保持器の内周面に向けて内径が次第に小さくなる部分と、上記各玉の転動面との係合によりこの保持器の直径方向の変位が規制される、所謂玉案内であり、且つ、上記玉軸受の上記各玉を設置した内部空間内にグリースが充填された状態で使用される。
【0012】
【作用】
上述の様に構成する本発明の玉軸受用冠型保持器が、複数の玉を転動自在に保持する際の作用は、前述した従来の玉軸受用冠型保持器の場合と同様である。
特に、本発明の玉軸受用冠型保持器の場合には、上記各玉を保持した各ポケット内への潤滑剤の送り込み並びに排出を円滑に行なわせ、しかも、各玉の転動面と各ポケットの内面との間に作用する摩擦を低減すると共に、保持器自体の回転に伴う摩擦抵抗を小さくする事ができる。
【0013】
即ち、主部の肉厚を上記各ポケットに対応する部分で小さく、間部分及び基端部分で大きくしているので、玉軸受用冠型保持器の剛性を十分に確保しつつ、この玉軸受用冠型保持器の内外両周面と内輪の外周面及び外輪の内周面との間の隙間を確保し、上記各ポケット内への潤滑剤の送り込み及びこれら各ポケットからの潤滑剤の排出を円滑に行なわせる事ができる。
又、上記各玉の転動面と上記各ポケットの内面との対向面積を狭くして、これら両面同士の間に作用する摩擦の低減を図れる。
更には、保持器を玉案内としている為、この保持器自体の回転に要する抵抗を小さくできる。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1〜5は、本発明の実施の形態の第1例を示している。この保持器7aは、合成樹脂を射出成形する事により一体成形したもので、前述の図20〜23に示した従来構造と同様に、円環状の主部8aと、この主部8aの軸方向片面に等間隔に設けられた複数のポケット9a、9aとを備える。これら各ポケット9a、9aは、互いに間隔をあけて配置した1対の弾性片10a、10aと、上記主部8aの片面(図2の上面)でこれら1対の弾性片10a、10aの間部分に設けた凹面部11aとから構成する。又、これら各弾性片10a、10aの内周面及び上記主部8aの内周面は、上記保持器7aの中心軸をその中心とする同一円筒面上に存在する。そして、上記各ポケット9a、9aに玉5、5を1個ずつ、転動自在に保持自在としている。
【0015】
特に、本例の場合には、上記各ポケット9a、9aの内周面は、上記保持器7aの内径寄り部分の円すい面部12と、同じく外径寄り部分の円筒面部13とにより構成している。このうちの円すい面部12は、上記保持器7aの内径側に向う程内径が小さくなる方向に傾斜している。そして、上記円筒面部13は、上記円すい面部12の大径側端部と上記保持器7aの外周面とを連続させる状態で形成している。従って、上記各ポケット9a、9aの内径は、図5に示す様に、上記各ポケット9a、9a内にそれぞれ玉5、5を転動自在に保持した状態で、これら各玉5、5のピッチ円Pよりも直径方向内方では、上記保持器7aの内周面に向けて次第に小さくなる。これに対して、上記ピッチ円Pよりも直径方向外方では、保持器7aの外周面に向けて小さくなる事はない。
【0016】
本例の場合には、上記ピッチ円Pは、ほぼ上記円すい面部12と円筒面部13とが連続する部分に位置する。そして、これら両部12、13同士が連続する部分の内径(=円筒面部13の内径)を、上記各玉5、5の外径よりも少しだけ大きくすると共に、上記各円すい面部12の内径側開口端部の直径を、上記各玉5、5の外径よりも小さくしている。従って、玉軸受を構成した状態でこれら各玉5、5の転動面は、上記各ポケット9a、9aの内周面のうち、上記円すい面部12の一部で上記保持器7aの外径寄り部分に対向する。この状態でこの保持器7aは、上記各玉5、5の転動面と上記円すい面部12との係合に基づき、所謂玉案内により、その直径方向に亙る位置決めを図られる。上記保持器7aの内外両周面が、外輪4の内周面や内輪2の外周面(図19)に摺接する事はない。
【0017】
更に、前記主部8aの外周面の一部で、それぞれ上記各ポケット9a、9aに対応する部分には、凹部14、14を形成している。そして、これら各凹部14、14を形成する事により上記主部8aの直径方向に関する肉厚を、上記各ポケット9a、9aに対応するポケット形成部分で、これら各ポケット形成部分から円周方向に外れた間部分及び軸方向に外れた基端部分に比べて小さくしている。言い換えれば、上記主部8aの外周面には、軸方向他面寄り部分に突条部15を、全周に亙って形成しており、円周方向に隣り合うポケット9a、9aの間部分には凸部16、16をそれぞれ軸方向に亙って、上記突条部15と連続する状態で形成している。
【0018】
上述の様に本例の保持器7aの場合には、上記各凹部14、14を形成する事により上記主部8aの肉厚を、上記各ポケット9a、9aに対応する部分で小さく、間部分及び基端部分で大きくしている。この為、上記保持器7aの剛性を十分に確保しつつ、この保持器7aの内外両周面と内輪2の外周面及び外輪4の内周面との間の隙間を確保できる。従って、玉軸受の回転時に作用する遠心力に基づき、上記保持器7aの内周面側から上記各ポケット9a、9a内への潤滑剤の送り込み、及び、これら各ポケット9a、9aから上記保持器7aの外周面側への潤滑剤の排出を円滑に行なわせる事ができる。又、上記各ポケット9a、9aの内径側、外径側両端開口周縁部と、これら各ポケット9a、9a内に保持した玉5、5の転動面との距離が近づき過ぎる事はない。言い換えれば、上記両端開口周縁部と転動面との距離が或る程度離れる。この為、上記各玉5、5の転動面に付着したグリースが、上記両端開口周縁部で過度に掻き取られる事がなくなる。
【0019】
これらの結果、上記各ポケット9a、9aの内周面と、これら各ポケット内に保持した玉5、5の転動面との間に十分なグリースを介在させて、これら各玉5、5を転動させる為に要する抵抗を小さくできる。又、この様にして上記各ポケット9a、9aの内面と上記各玉5、5の転動面との間を潤滑したグリース中の石鹸分がこれら各ポケット9a、9a内に残留する事を防止して、上記各ポケット9a、9a内での上記各玉5、5の転動を安定させて、玉軸受のNRROの低減を図れる。
【0020】
又、上記各ポケット9a、9a内に保持した玉5、5の転動面は、これら各ポケット9aの内周面のうちの前記円すい面部12の一部に対向する。従って、上記各玉5、5の転動面と上記各ポケット9a、9aの内面との対向面積を狭くし、対向部分に存在する油膜の剪断抵抗を小さくして、これら両面同士の間に作用する摩擦の低減を図れる。この為、上記保持器7aを組み込んだ玉軸受の回転抵抗を低減させて、HDDに組み込んだスピンドルモータ等の消費電力の低減を図ると共に、摩擦熱の低減によりグリースの寿命延長を図り、上記玉軸受の耐久性向上を図れる。
【0021】
更には、上記保持器7aを玉案内として、この保持器7a自体の回転に要する抵抗を小さくできる為、上記回転抵抗並びに摩擦熱の低減を、より有効に図れる。尚、上記円すい面部12と円筒面部13とから成るポケット9a、9aを加工する為の金型の製作は、前述した従来構造の様に、内面を球状凹面としたポケットを加工する為の金型の製作に比べて容易で、この金型及びこの金型により造られる上記保持器7aの製作費低減に寄与できる。
【0022】
尚、前記各凹部14、14の円周方向に亙る幅W14は、上記各ポケット9a、9aを構成する上記円筒面部13の直径D13(図5)以上にする必要があるが、更に本例の場合には、上記各ポケット9a、9aを構成する1対の弾性片10a、10aの平面の根本部での間隔D10a (図2)よりも、0.05〜0.15mm程度大きくしている(W14=D10a +0.05〜0.15mm)。又、上記各ポケット9a、9aの底部から上記各凹部14、14の底部までの間には、幅W25が0.05〜0.15mm程度の逃がし部25を形成して、上記各ポケット9a、9aの底部と上記各凹部14、14の底部との干渉を防止している。各部をこの様な寸法関係にする事により、上記保持器7aの強度を確保しつつ、この保持器7aを、成形用金型の構造が簡単で済む、アキシアルドローにより造れる様にしている。尚、上述の寸法は、HDD用のスピンドルモータの回転支持部に組み込む様な、外径が13mm程度、内径が5mm程度、幅が4mm程度、玉の直径が2mm程度のミニアチュア玉軸受に組み込む保持器の場合に就いて示している。
【0023】
次に、図6は、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の保持器7bの場合には、各ポケット9a、9aを構成する弾性片10a、10aのうち、円周方向に隣り合うポケット9a、9aを構成する弾性片10a、10aの背面(ポケット9a、9aと反対側の面)同士の間に、壁板部17、17を設けている。これら各壁板部17、17の高さH17は、主部8aからの上記各弾性片10a、10aの突出高さH10a の凡そ半分(H17≒H10a /2)としている。又、上記各壁板部17、17の内周側面は、上記主部8a及び弾性片10a、10aの内周面と同じ円筒面上に位置する。この様な本例の場合には、上記壁板部17、17が上記各弾性片10a、10aを補強して、これら各弾性片10a、10aの欠損や変形を防止できる。その他の構成及び作用は、上述の第1例の場合と同様である。
【0024】
次に、図7〜9は、本発明の実施の形態の第3例を示している。本例の場合には、各ポケット9b、9bの内面を、単一の円すい面部12のみで構成している。従って、これら各ポケット9b、9bの内径は、保持器7cの内周面側から外周面側に向かう程次第に大きくなる。この様な本例の場合には、上記各ポケット9b、9b内に入り込んだ、グリース中の石鹸分の排出を、より円滑に行なえる。その他の部分の構成及び作用は、前述した第1例の場合と同様である。
【0025】
次に、図10〜12は、本発明の実施の形態の第4例を示している。本例の保持器7dの場合には、各ポケット9c、9cの内面を、内径側半部の第一円すい面部18と、外径側半部の第二円すい面部19とで構成している。このうちの第一円すい面部18は、比較的傾斜角度θ18を大きく(但し、θ18≦40度)、第二円すい面部19は、傾斜角度θ19を小さく(例えば、θ19≒4度)している。この様な本例の場合、上記ポケット9c、9c内に入り込んだ石鹸分の排出効率が、前述した第1例と上述した第3例との中間程度となる。その他の部分の構成及び作用は、前述した第1例の場合と同様である。
【0026】
次に、図13〜15は、本発明の実施の形態の第5例を示している。本例の保持器7eの場合には、各ポケット9d、9dの内面を、内径側半部の円すい状凸曲面部20と、外径側半部の円筒面部26とで構成している。このうちの円すい状凸曲面部20は、断面形状が、例えば上記各ポケット9d、9d内に保持する玉の直径かこの直径よりも少し大きい程度の曲率半径R20を有する円弧状で、且つ、全体形状が、上記保持器7eの内周面側の内径が小さく、上記円筒面部26と連続する側の内径が大きい、略円すい面状である。この様な本例の場合、上記各ポケット9d、9d内に保持された玉の転動面は、上記円すい凸曲面部20に対向する。これら玉の転動面と円すい凸曲面部20との対向面積は、先に述べた第1〜4例の場合に比べて狭くできるので、上記各ポケット9d、9d内での玉の転がり抵抗を、より小さくできる。その他の部分の構成及び作用は、前述した第1例の場合と同様である。
【0027】
次に、図16〜18は、本発明の実施の形態の第6例を示している。本例の保持器7fの場合には、各ポケット9e、9eの内面を、内径側半部の多角すい面部21と、外径側半部の多角筒面部22とで構成している。尚、この多角筒面部22を構成する多数の平面部23、23の数は10以上にする事が好ましい。又、この平面部23、23の幅W23は、0.1mm以上にする事が好ましい。更に、上記多角すい面部21を構成する平面部24、24の数は、上記多角筒面部22を構成する多数の平面部23、23の数と等しくし、且つ、これら各平面部23、24の位相は互いに一致させている。この様な本例の場合には、円周方向に隣り合う各平面部23、24同士の間に凹みが形成され、この凹み部分に潤滑剤(グリース中の基油成分)が保持され易くなる。この結果、上記各ポケット9e、9eの内面と、これら各ポケット9e、9e内に転動自在に保持された玉の転動面との間に十分量の潤滑剤を送り込み易くなって、上記各ポケット9e、9e内での玉の転がり抵抗を、より小さくできる。その他の部分の構成及び作用は、前述した第1例の場合と同様である。
【0028】
【発明の効果】
本発明の玉軸受用冠型保持器及び玉軸受は、以上に述べた通り構成され作用する為、回転抵抗が小さく、しかも有害な振動や振れを抑えた玉軸受を、コストを高くする事なく実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の第1例を示す、保持器の斜視図。
【図2】同じく側面図。
【図3】図2の拡大A−A断面図。
【図4】図1の拡大B−B断面図。
【図5】各ポケットに玉を保持した状態で示す、図2のC−C断面図。
【図6】本発明の実施の形態の第2例を示す部分斜視図。
【図7】同第3例を示す斜視図。
【図8】図7のD−D断面図。
【図9】図7の拡大E−E断面図。
【図10】本発明の実施の形態の第4例を示す斜視図。
【図11】図10のF−F断面図。
【図12】図10の拡大G−G断面図。
【図13】本発明の実施の形態の第5例を示す斜視図。
【図14】図13のH−H断面図。
【図15】図13の拡大I−I断面図。
【図16】本発明の実施の形態の第6例を示す斜視図。
【図17】図16のJ−J断面図。
【図18】図16の拡大K−K断面図。
【図19】冠型保持器を組み込んだ玉軸受の1例を示す断面図。
【図20】従来の第1例の保持器を示す半部平面図。
【図21】同じく斜視図。
【図22】図21のL−L断面を、切断部分以外を省略して示す図。
【図23】図22のM−M断面を、玉を組み込んだ状態で示す図。
【符号の説明】
1 内輪軌道
2 内輪
3 外輪軌道
4 外輪
5 玉
6 シールド板
7、7a、7b、7a、7d、7e、7f 保持器
8、8a 主部
9、9a、9b、9c、9d、9e ポケット
10、10a 弾性片
11、11a 凹面部
12 円すい面部
13 円筒面部
14 凹部
15 突条部
16 凸部
17 壁板部
18 第一円すい面部
19 第二円すい面部
20 円すい状凸曲面部
21 多角すい面部
22 多角筒面部
23 平面部
24 平面部
25 逃がし部
26 円筒面部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The crown type cage and ball bearing for ball bearings of the present invention are ball bearings for supporting the rotating part of a spindle motor incorporated in the drive unit of various devices such as a hard disk drive (HDD) and a video tape recorder (VTR). Further, the present invention relates to an improvement of a cage that is incorporated in this ball bearing and guides a plurality of balls in a freely rolling manner.
[0002]
[Prior art]
In order to support various rotating parts, a ball bearing as shown in FIG. 19 is widely used as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-159855. In this ball bearing, an
[0003]
Conventionally, as the
[0004]
Each of the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, the rotation speed of a spindle motor incorporated in an HDD has been increased with the improvement in performance of a personal computer (PC) incorporating the HDD. At the same time, along with the increase in the density of HDDs, it is required to minimize the amount of vibration in the radial direction that is allowed for a spindle with a hard disk fixed. Accordingly, the ball bearing incorporated in the rotation support portion of the spindle motor is also required to have sufficient durability even at high speed operation and to reduce the rotational asynchronous component (NRRO).
[0006]
On the other hand, when a miniature ball bearing incorporated in an HDD or the like is rotated at a high speed, consideration must be given to smoothly feed and discharge the lubricant into the pocket holding the ball. Further, it is necessary to reduce the friction acting between the rolling surface of each ball and the inner surface of the pocket, and to reduce the frictional resistance accompanying the rotation of the cage itself. These requirements are necessary for the following circumstances, and the following considerations are necessary to satisfy these requirements.
[0007]
{Circle around (1)} Considerations for Smoothly Feeding and Discharging Lubricant into the Pocket Such a requirement is necessary for smooth rolling of each ball in the pocket. For this purpose, first of all, it is necessary to allow grease, which is a lubricant, to be smoothly taken into the pockets from the opening on the inner diameter side of the cage as the cage rotates. is there.
Further, it is necessary to allow the grease lubricated between the inner surface of the pocket and the rolling surface of each ball to be smoothly discharged from the opening on the outer diameter side of the cage. In particular, when the soap component (solid content) in the grease that has entered the pocket together with the base oil component in the grease remains in the pocket, the ball rolling in the pocket becomes unstable. Therefore, it becomes difficult to reduce the NRRO of the ball bearing.
In any case, in order to smoothly feed and discharge the lubricant into the pocket, it is necessary to smooth the flow of grease through both opening of the pocket in the diametrical direction of the cage.
On the other hand, in the case of the conventional structure, as shown in FIG. 23, the inner surfaces of the
[0008]
(2) Considerations for reducing the friction acting between the ball rolling surface and the pocket inner surface Such a requirement is to make the ball roll smoothly and to rotate the ball bearing incorporating the cage. It is necessary to reduce the power consumption of spindle motors built into HDDs by reducing resistance, and also to improve the durability of the ball bearings by extending the life of grease by reducing frictional heat. .
For this purpose, it is preferable to reduce the facing area between the rolling surface of each ball and the inner surface of the pocket. In the case of the conventional crown-
In order to reduce the friction, in order to reduce the facing area, it is conceivable to reduce (thin) the thickness of the cage in the diameter direction, but simply reducing the thickness of the cage Rigidity cannot be ensured, and the rolling of the balls held in the cage becomes unstable, making it difficult to reduce the NRRO of the ball bearing.
[0009]
(3) Considerations for reducing the frictional resistance associated with the rotation of the cage itself These requirements also reduce the rotational resistance of the ball bearings incorporating the cage and reduce the power consumption of the spindle motor and the like incorporated in the HDD. This is necessary in terms of reduction.
For this purpose, the structure in which the peripheral surface of the cage is not in sliding contact with either the outer peripheral surface of the inner ring or the inner peripheral surface of the outer ring, i.e., the diametrical position of the cage is used for the engagement between the pocket and the ball It is preferable to use ball guidance based on this.
However, in order to use the cage as a ball guide while satisfying the requirements (1) and (2), it is necessary to devise the shape of the entire cage.
The crown type cage and ball bearing for ball bearings of the present invention have been invented in view of the above circumstances.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The crown type cage for ball bearings according to the present invention includes an annular main portion and a plurality of pockets provided on one axial surface of the main portion, as in the conventional ball bearing crown type cage described above. Prepare. Each of these pockets is provided between a pair of elastic pieces arranged on one side in the axial direction of the main part at intervals. Then, in a state where the inner ring and the outer ring are rotatably provided between the inner peripheral surface of the outer ring and the outer peripheral surface of the inner ring, the balls are rotatably held in the respective pockets.
[0011]
In particular, in the crown type cage for ball bearings according to the present invention, the inner diameter of each of the pockets is on the inner circumferential surface of the cage in the diametrically inner side than the pitch circle of the balls held in the pockets. It becomes gradually smaller toward, it is not to become smaller toward the outer peripheral surface of the cage than outward in the diameter direction than the pitch circle. Further, the thickness of the main part in the diameter direction is such that, in the outer peripheral surface of the main part , the pocket forming part corresponding to each pocket is recessed inward in the diameter direction. It is smaller than a portion between each pocket forming portion in the circumferential direction and a base end portion in the axial direction. Further, in the state of being incorporated in the ball bearing, the engagement between the portion of the inner surface of each pocket that gradually decreases toward the inner peripheral surface of the cage and the rolling surface of each ball. It is a so-called ball guide in which displacement in the diametrical direction of the cage is restricted, and is used in a state where grease is filled in the internal space where the balls of the ball bearing are installed.
[0012]
[Action]
The operation when the crown type cage for ball bearings of the present invention configured as described above holds a plurality of balls in a freely rolling manner is the same as that of the conventional ball bearing crown type cage described above. .
In particular, in the case of the crown type cage for ball bearings of the present invention, the lubricant is smoothly fed into and discharged from the pockets holding the balls, and the rolling surfaces of the balls and While reducing the friction which acts between the inner surface of a pocket, the frictional resistance accompanying rotation of a cage | basket itself can be made small.
[0013]
That is, since the thickness of the main part is small at the part corresponding to each of the pockets and large at the intermediate part and the base end part, this ball bearing is sufficiently secured while ensuring sufficient rigidity of the crown type cage for the ball bearing. The clearance between the inner and outer peripheral surfaces of the crown-type cage and the outer peripheral surface of the inner ring and the inner peripheral surface of the outer ring is secured, the lubricant is fed into the pockets, and the lubricant is discharged from the pockets. Can be performed smoothly.
Moreover, the opposing area of the rolling surface of each said ball | bowl and the inner surface of each said pocket can be narrowed, and reduction of the friction which acts between these both surfaces can be aimed at.
Furthermore, a retainer for are as ball guides, it is possible to reduce the resistance necessary for the rotation of the cage itself.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 5 show a first example of an embodiment of the present invention. The
[0015]
In particular, in the case of this example, the inner peripheral surface of each of the
[0016]
In the case of this example, the pitch circle P is located at a portion where the
[0017]
Further, in a part of the outer peripheral surface of the
[0018]
As described above, in the case of the
[0019]
As a result, sufficient grease is interposed between the inner peripheral surfaces of the
[0020]
The rolling surfaces of the
[0021]
Furthermore, since the
[0022]
Incidentally, the width W 14 extending in the circumferential direction of each of the
[0023]
Next, FIG. 6 shows a second example of the embodiment of the present invention. In the case of the cage 7b of the present example, among the
[0024]
7 to 9 show a third example of the embodiment of the present invention. In the case of this example, the inner surfaces of the
[0025]
Next, FIGS. 10 to 12 show a fourth example of the embodiment of the present invention. In the case of the retainer 7d of this example, the inner surfaces of the
[0026]
Next, FIGS. 13 to 15 show a fifth example of the embodiment of the present invention. In the case of the
[0027]
Next, FIGS. 16 to 18 show a sixth example of the embodiment of the present invention. In the case of the
[0028]
【The invention's effect】
Since the crown type cage and ball bearing for ball bearings of the present invention are configured and act as described above, a ball bearing that has low rotational resistance and suppresses harmful vibrations and vibrations without increasing costs. realizable.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a cage, showing a first example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the same.
3 is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
4 is an enlarged BB cross-sectional view of FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 2, showing a ball held in each pocket.
FIG. 6 is a partial perspective view showing a second example of the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing the third example.
8 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG.
9 is an enlarged EE cross-sectional view of FIG. 7;
FIG. 10 is a perspective view showing a fourth example of the embodiment of the present invention.
11 is a sectional view taken along line FF in FIG.
12 is an enlarged GG sectional view of FIG.
FIG. 13 is a perspective view showing a fifth example of the embodiment of the present invention.
14 is a cross-sectional view taken along the line HH in FIG. 13;
FIG. 15 is an enlarged II cross-sectional view of FIG. 13;
FIG. 16 is a perspective view showing a sixth example of the embodiment of the present invention.
17 is a cross-sectional view taken along line JJ in FIG.
18 is an enlarged KK sectional view of FIG.
FIG. 19 is a cross-sectional view showing an example of a ball bearing incorporating a crown type cage.
FIG. 20 is a half plan view showing a conventional first example cage.
FIG. 21 is a perspective view of the same.
FIG. 22 is a view showing the LL cross section of FIG. 21 except for a cut portion.
FIG. 23 is a view showing the MM cross section of FIG. 22 in a state where balls are incorporated.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26082799A JP3891741B2 (en) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | Crown type cage for ball bearings and ball bearings |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26082799A JP3891741B2 (en) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | Crown type cage for ball bearings and ball bearings |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001082486A JP2001082486A (en) | 2001-03-27 |
JP3891741B2 true JP3891741B2 (en) | 2007-03-14 |
Family
ID=17353318
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26082799A Expired - Lifetime JP3891741B2 (en) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | Crown type cage for ball bearings and ball bearings |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3891741B2 (en) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6211260B2 (en) * | 2012-11-16 | 2017-10-11 | Ntn株式会社 | Crown cage and ball bearing |
DE102013209288A1 (en) | 2013-05-21 | 2014-11-27 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Rolling element bearing with cage |
DE102013209642A1 (en) * | 2013-05-24 | 2014-11-27 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Rolling bearings with accumulation contour sections |
JP2016180436A (en) * | 2015-03-23 | 2016-10-13 | 日本精工株式会社 | Crown type holder, ball bearing and bearing unit |
JP2016183683A (en) * | 2015-03-25 | 2016-10-20 | Ntn株式会社 | Rolling bearing |
JP2020159548A (en) * | 2018-09-21 | 2020-10-01 | Ntn株式会社 | Cage for ball bearing and rolling bearing |
JP7434815B2 (en) * | 2019-11-08 | 2024-02-21 | 株式会社ジェイテクト | Rolling bearings and cages |
JP7415456B2 (en) * | 2019-11-08 | 2024-01-17 | 株式会社ジェイテクト | Rolling bearings and cages |
JP2021181820A (en) * | 2020-05-20 | 2021-11-25 | 株式会社ジェイテクト | Ball bearing, wave gear device, and manufacturing method of wave gear device |
IT202000021943A1 (en) | 2020-09-18 | 2022-03-18 | Skf Ab | BEARING CAGE AND BEARING |
CN114321184A (en) * | 2020-10-10 | 2022-04-12 | 斯凯孚(中国)有限公司 | Bearing cage and use thereof |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2952252C2 (en) * | 1979-12-24 | 1984-01-12 | Skf Kugellagerfabriken Gmbh, 8720 Schweinfurt | Plastic snap cage for radial ball bearings |
JPH0587327U (en) * | 1992-04-30 | 1993-11-26 | エヌティエヌ株式会社 | High torque rolling bearing |
JPH084758A (en) * | 1994-06-20 | 1996-01-09 | Koyo Seiko Co Ltd | Ball bearing |
-
1999
- 1999-09-14 JP JP26082799A patent/JP3891741B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001082486A (en) | 2001-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3891741B2 (en) | Crown type cage for ball bearings and ball bearings | |
JP4188666B2 (en) | Resin cage for rolling bearings | |
US7070334B2 (en) | Ball Bearing | |
JPH11125256A (en) | Retainer of ball bearing | |
JP2006200594A (en) | Rolling bearing cage | |
US7044645B2 (en) | Retainer with rotationally symmetric pockets | |
JP2006071016A (en) | Retainer for ball bearing | |
JP2002349579A (en) | Ball bearing | |
JP2004144244A (en) | Rolling bearing holder | |
JP2001116051A (en) | Cage for ball bearing and ball bearing | |
JPH074439A (en) | High speed angular ball bearing | |
JP2000320558A (en) | Synthetic resin made retainer for roller bearing | |
JP2004084782A (en) | Radial ball bearing | |
JP2001289249A (en) | Cage for ball bearing and ball bearing | |
JP4291448B2 (en) | Synthetic resin cage cage for ball bearings | |
JP2002098150A (en) | Ball bearing | |
JP2001248653A (en) | Ball bearing | |
JPH11166540A (en) | Cage for rolling bearing | |
JP2001241447A (en) | Crown type cage for ball bearing and ball bearing | |
JP2001271841A (en) | Crown-type cage for ball bearing, and ball bearing | |
JPH08277843A (en) | Crown type cage for ball bearing | |
JPH1082424A (en) | Holder for rolling bearing | |
JPWO2019151456A1 (en) | Ball bearings and bearing units | |
JP2001336535A (en) | Cage for rolling bearing | |
JP4424092B2 (en) | Synthetic resin crown cage |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060213 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060221 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060421 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061205 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061205 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3891741 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101215 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111215 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111215 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121215 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121215 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131215 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |