JP4601451B2 - Synthetic resin cage and ball bearing - Google Patents
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Description
この発明は、合成樹脂製の保持器およびその保持器を用いた玉軸受に関する。 The present invention relates to a cage made of synthetic resin and a ball bearing using the cage.
合成樹脂製保持器として、下記特許文献1に記載されたものが知られている。この保持器は、軸方向に向き合う2枚の環状体からなり、各環状体の対向面にはボールを収容する半球状のポケットが周方向に等間隔に形成され、隣り合うポケット間には軸方向に突出する係合爪と、その係合爪を係合させる係合孔とが形成されている。 As a synthetic resin cage, one described in Patent Document 1 below is known. This cage is composed of two annular bodies facing each other in the axial direction, and hemispherical pockets for receiving balls are formed at equal intervals in the circumferential direction on the opposing surface of each annular body. An engaging claw protruding in the direction and an engaging hole for engaging the engaging claw are formed.
しかし、この保持器は、ポケット面にグリース溜りが設置されていないので、ボールに付着したグリースをポケットの縁でかきとってしまう。そのため、ボールと内外輪との潤滑状態が悪くなることがあった。 However, this cage does not have a grease reservoir on the pocket surface, so the grease adhering to the ball is scraped off at the edge of the pocket. Therefore, the lubrication state between the ball and the inner and outer rings may be deteriorated.
また、dn値(軸受内径と回転数の積)が35万を超える高速回転域になると、ポケット面が急速に摩耗して摩耗粉を生じ、その摩耗粉がグリースの劣化を早めるという問題があった。また、ポケット面にボールが強く接触して摩擦熱が生じ、その摩擦熱により軸受の温度が急激に上昇するという問題もあった。 Further, when the dn value (product of the bearing inner diameter and the rotational speed) exceeds 350,000, there is a problem that the pocket surface rapidly wears to generate wear powder, which accelerates the deterioration of the grease. It was. In addition, there is a problem that the ball comes into strong contact with the pocket surface to generate frictional heat, and the frictional heat rapidly increases the temperature of the bearing.
この発明が解決しようとする課題は、高速回転域においてもボールとの接触による摩耗粉や摩擦熱を生じにくく、しかも組み立てが簡単な合成樹脂製保持器を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a synthetic resin cage that is difficult to generate wear powder and frictional heat due to contact with a ball even in a high-speed rotation range and that is easy to assemble.
上記の課題を解決するために、軸方向に向き合う2枚の環状体の対向面にボールを収容する半球状のポケットを周方向に等間隔に形成し、軸方向に突出する係合爪を前記各環状体の隣り合うポケット間に設け、その係合爪を係合させる係合孔を前記各環状体の隣り合うポケット間に形成した合成樹脂製保持器において、グリース溜りをなす凹部を前記各環状体の前記ポケットの両端に形成した。 In order to solve the above problems, hemispherical pockets for accommodating balls are formed at equal intervals in the circumferential direction on the opposing surfaces of the two annular members facing in the axial direction, and the engaging claws protruding in the axial direction are A synthetic resin retainer provided between adjacent pockets of each annular body and having an engagement hole for engaging the engaging claw between adjacent pockets of each of the annular bodies. It was formed at both ends of the pocket of the annular body.
この合成樹脂製保持器は、たとえば内輪と外輪との間のボールを保持器で保持する玉軸受に組み込むことができ、この発明ではその玉軸受も併せて提供する。この玉軸受は、次の構成を加えるとより好ましいものとなる。
1)前記凹部の軸方向の幅を、ボール径に対して20%以下とする。
2)前記凹部の周方向の深さを、ボール径に対して5〜10%とする。
This synthetic resin cage can be incorporated into, for example, a ball bearing that holds the ball between the inner ring and the outer ring with the cage, and the present invention also provides the ball bearing. This ball bearing becomes more preferable when the following configuration is added.
1) The axial width of the recess is 20% or less with respect to the ball diameter.
2) The depth of the concave portion in the circumferential direction is set to 5 to 10% with respect to the ball diameter.
凹部に保持されるグリースがボールとポケット面を潤滑して、高速回転域における摩耗粉や摩擦熱の発生を抑制する。また、2枚の環状体を対向配置して軸方向に押し込むと、係合爪が係合孔に係合して2枚の環状体が結合するので、保持器の組み立てが簡単である。 The grease held in the recesses lubricates the ball and pocket surfaces, and suppresses the generation of wear powder and frictional heat in the high-speed rotation range. Further, when the two annular bodies are arranged opposite to each other and pushed in the axial direction, the engaging claws engage with the engaging holes and the two annular bodies are coupled, so that the assembly of the cage is simple.
図1に、この発明の実施形態を示す。この深溝玉軸受は、内輪1と、外輪2と、内輪1と外輪2の間に組み込まれたボール3と、ボール3を保持する保持器4とを有する。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. The deep groove ball bearing has an inner ring 1, an
保持器4は、図2に示すように軸方向に向き合う2枚の環状体5a、5bからなる。環状体5a、5bの対向面には半球状のポケット6が形成されており、このポケット6にボール3が収容される。ポケット6は、図3に示すように周方向に等間隔に形成されており、隣り合うポケット6、6の間には、係合爪7と係合孔8が形成されている。
As shown in FIG. 2, the
環状体5aの係合爪7は、図2に示すように、他方の環状体5bに突き合わせる合わせ面9から軸方向に突出して設けられており、環状体5bの係合孔8に挿入されるようになっている。この係合爪7の先端には鈎部10が形成されており、その鈎部10が、環状体5bの係合孔8の内面に形成された段部11に係合する。環状体5bの係合爪7も同様に形成されており、環状体5aの係合孔8に挿入された係合爪7の鈎部10がその係合孔8内の段部11に係合する。
As shown in FIG. 2, the
ポケット6の両端には断面L字状の凹部12が形成されており、その凹部12が図4に示すようにグリース溜りをなす。凹部12に保持されたグリースは、ボール3とポケット6の内面とを潤滑して、ボール3と保持器4の接触による摩耗粉や摩擦熱の発生を抑制する。
この環状体5a、5bは合成樹脂の成形品からなる。合成樹脂としてはポリフェニレンサルファイド(PPS)等のエンジニアリングプラスチックを用いることができる。
The
この深溝玉軸受は、たとえば次のようにして組み立てることができる。まず、内輪1と外輪2との間にボール3を組み込み、そのボール3を周方向に等間隔となるように位置調整する。つぎに、ボール3にポケット6を対応させて環状体5a、5bを対向配置する。つづいて、環状体5a、5bを互いに近づけて、環状体5aの係合爪7を環状体5bの係合孔8に、環状体5bの係合爪7を環状体5aの係合孔8に、それぞれ挿入する。さらに環状体5a、5bを互いに近づけて、合わせ面9が互いに接触する位置まで係合爪7を係合孔8に挿入すると、係合爪7の鈎部10が係合孔8内の段部11に係合して環状体5a、5bが互いに結合する。
This deep groove ball bearing can be assembled, for example, as follows. First, the
このように、保持器4は、2枚の環状体5a、5bを対向配置して軸方向に押し込む簡単な動作によって組み立てることができる。また、この保持器4を用いれば、凹部12に保持されるグリースでボール3とポケット6の内面とが潤滑されるので、高速回転域においても摩耗粉が生じにくく、グリースが劣化しにくい。また高速回転域においても摩擦熱を生じにくく、温度上昇が少ない。
As described above, the
係合孔8は、図に示すように係合爪7に隣接して配置すると好ましい。隣接して配置すると、係合爪7のアンダカット部13から係合孔8を通じて成形金型を抜くことができるので、環状体5a、5bの成形が容易である。
The
また、環状体5a、5bは、図に示すように互いに同一形状とすれば、1種類の成形金型で保持器4を生産することができるので、生産コストの面で有利になる。
Further, if the
図5に示す凹部12の軸方向の幅Aは、ボール3の直径に対して20%以下に設定すると好ましい。20%以下とすると、凹部12にボール3が侵入しにくくなり、凹部3内でのグリースの流動を良好に保つことができる。
The axial width A of the
また、図5に示す凹部12の周方向の深さBは、ボール3の直径に対して5〜10%に設定すると好ましい。深さBを5%以上とすると、凹部12内でグリースが円滑に流動するので、ボール3とポケット6の内面とをより良好に潤滑することができる。また、深さBを10%以下とすると、凹部12を形成することによる環状体5a、5bの剛性低下を小さく抑えることができる。
5 is preferably set to 5 to 10% with respect to the diameter of the
図3に示す係合爪7の径方向の幅Cは、環状体5a(5b)の径方向の幅Dに対して55〜65%に設定すると好ましい。幅Cを55%以上とすると、係合爪7の剛性が高くなるので係合爪7と係合孔8の係合がはずれにくくなり、環状体5a、5bの結合がより安定する。また幅Cを65%以下とすると、係合爪7を挿入する係合孔8の幅も小さくなるので、係合孔8を形成することによる環状体5a、5bの剛性低下を小さく抑えることができる。
The radial width C of the
また、図5に示す係合爪7の周方向の厚みEを、合わせ面9の周方向の長さFに対して45〜55%に設定すると好ましい。周方向の厚みEを45%以上とすると、係合爪7の剛性が高くなるので係合爪7と係合孔8の係合がはずれにくくなり、環状体5a、5bの結合がより安定する。また、周方向の厚みEを55%以下とすると、係合爪7を挿入する係合孔8の周方向の長さも小さくなるので、係合孔8を形成することによる環状体5a、5bの剛性低下を小さく抑えることができる。
5 is preferably set to 45 to 55% with respect to the circumferential length F of the
また、上述の合成樹脂製保持器4をグリース密封形の深溝玉軸受に組み込むときは、環状体の合わせ面9の位置の軸方向厚みGを、ボール3の直径に対して50〜65%に設定すると好ましい。軸方向厚みGを65%以下とすると、軸受へのグリース注入量を確保することができ、また50%以上にすると、環状体5a、5bの剛性を確保できる。
When the above-mentioned
上記実施形態では、玉軸受として深溝玉軸受を例に挙げて説明したが、たとえばアンギュラ玉軸受等の他の形式の玉軸受にも適用することができる。 In the above embodiment, a deep groove ball bearing has been described as an example of the ball bearing, but the present invention can also be applied to other types of ball bearings such as an angular ball bearing.
1 内輪
2 外輪
3 ボール
4 保持器
5a、5b 環状体
6 ポケット
7 係合爪
8 係合孔
12 凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
グリース溜りをなす凹部を前記各環状体の前記ポケットの両端に形成し、前記ポケットの両端での各環状体の合わせ目が前記凹部内にあり、前記係合爪の径方向の幅を環状体の径方向の幅に対して55〜65%に設定したことを特徴とする合成樹脂製保持器。 Hemispherical pockets for accommodating the balls are formed at equal intervals in the circumferential direction on opposite surfaces of the two annular members facing in the axial direction, and engaging claws protruding in the axial direction are formed between adjacent pockets of the annular members. In a synthetic resin cage in which an engagement hole for engaging the engagement claw is formed between adjacent pockets of each annular body,
Recesses forming a grease reservoir are formed at both ends of the pockets of the annular bodies, the joints of the annular bodies at both ends of the pockets are in the recesses, and the radial width of the engaging claws is set in the annular body. A synthetic resin cage characterized by being set to 55 to 65% of the width in the radial direction.
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