JP4642712B2 - Resin crown type cage and ball bearing - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂冠型保持器及び玉軸受に関する。 The present invention relates to a resin crown type cage and a ball bearing.
一般に、図4に示すように、玉軸受は、内輪1と、外輪2と、この内輪1と外輪2との間に介装されるボール3と、このボール3を保持する保持器4とを備える。そして、保持器には樹脂冠型保持器を使用する場合がある。この樹脂冠型保持器4は、耐摩耗性や耐焼き付き性等に優れた樹脂からなり、図5に示すように、環状の保持器本体5の軸方向一端面6に周方向に沿って所定ピッチで配設される凹部7を形成するとともに、この凹部7の周方向に対向する開口端から突出する一対の爪部8、8を設けて、凹部7と一対の爪部8、8とでボール3が収納されるポケット9を形成したものである。なお、保持器本体5には、軸方向他端面10に肉ぬすみ用の溝11が設けられている。
In general, as shown in FIG. 4, the ball bearing includes an
ところで、保持器4は、ボール3に対して滑り接触をするものである。例えば、外輪2が静止した状態で内輪1が回転する場合、ボール3は自転しつつ内輪の周囲を公転し、保持器4は、ボール3と滑り接触しながらボール3から駆動力を受け、ボール3の公転速度と同じ速度で内輪1の周囲を回転する。逆に、内輪1が静止した状態で外輪2が回転する場合も、ボール3は自転しつつ外輪2の内周を公転し、保持器4は、ボール3と滑り接触しながらボール3から駆動力を受け、ボール3の公転速度と同じ速度で外輪2の内周を回転する。
Incidentally, the
また、内輪1が静止した状態で外輪2を回転させたときは、外輪2が静止した状態で内輪1を回転させたときより保持器4はその回転速度が速くなる。このため、保持器4に比較的大きな遠心力が作用する。このように、大きな遠心力が作用すれば、前記した樹脂冠型保持器では、その遠心力によって、爪部8が外径側に広がり、ポケット9内のボール3を拘束し、円滑な回転を阻害するおそれがあった。
Further, when the
そこで、この種の保持器においては、大きな遠心力が作用しても爪部が外径側に広がらないように剛性を向上させる必要があった。そして、従来には、高速回転した場合に、保持器の膨張変形を抑えようとしたものがある(特許文献1)。 Therefore, in this type of cage, it is necessary to improve the rigidity so that the claw portion does not spread to the outer diameter side even when a large centrifugal force is applied. Conventionally, there has been an attempt to suppress the expansion and deformation of the cage when rotating at high speed (Patent Document 1).
前記特許文献1に記載の保持器は、ボールピッチ円直径に対して外径側が内径側よりも長寸に形成されている。すなわち、保持器の内外径間寸法(肉厚)は、外輪の内径を拡径した分だけ長寸とし、保持器の剛性を高めている。これによって、ボールとの接触面における摩耗や高熱の発生等を防止するようにしている。
しかしながら、前記特許文献1においては、保持器の内外径間寸法(肉厚)を大きくしたと記載されているが、ボールや内外輪等の大きさに対してどの程度の大きさについての限定はなく、高速回転した場合に、保持器の膨張変形を抑えることができる信頼性が低い。
However, in
本発明は、上記課題に鑑みて、爪部の剛性をアップさせて、遠心力による爪部の変形を確実に抑えることができ、転動体であるボールを長期に亘って円滑に回転させることが可能な樹脂冠型保持器及び玉軸受を提供する。 In view of the above-described problems, the present invention can increase the rigidity of the claw part, reliably suppress the deformation of the claw part due to centrifugal force, and smoothly rotate the ball as a rolling element over a long period of time. A possible resin crown type cage and ball bearing are provided.
本発明の樹脂冠型保持器は、環状の保持器本体の軸方向一端面に周方向に沿って所定ピッチで配設される凹部を形成するとともに、この凹部の周方向に対向する開口端から一対の爪部を突設して、前記凹部と一対の爪部とでボールが収納されるポケットを形成し、保持器本体の軸方向他端面側に設けられるぬすみ部を形成した樹脂冠型保持器であって、ボールピッチ直径より外径側の径方向厚さを、前記ぬすみ部の位置をそのままに外径側の肉厚を増加させて、ボールピッチ直径より内径側の径方向厚さよりも厚くするとともに、この厚くした状態の保持器径方向厚さが、厚くしない状態の保持器径方向厚さよりも5%以上となって、前記ボールの直径の45%以上となり、かつ、保持器本体の軸方向他端面側に設けられる前記ぬすみ部がボールピッチ直径上に配置されるものである。 The resin crown type cage of the present invention forms a recess disposed at a predetermined pitch along the circumferential direction on one end surface in the axial direction of the annular cage body, and from an opening end facing the circumferential direction of the recess. A resin crown type in which a pair of claw portions is provided so as to form a pocket in which a ball is accommodated by the concave portion and the pair of claw portions, and a thin portion provided on the other axial end side of the cage body is formed. The cage is configured such that the radial thickness on the outer diameter side from the ball pitch diameter is increased, and the thickness on the outer diameter side is increased while the position of the thinned portion is left as it is. The thickness of the cage in the thickened state is 5% or more than the thickness of the cage in the thickened state, 45% of the diameter of the ball, and the cage. The lightening portion provided on the other axial end surface side of the main body is It is intended to be placed on Rupitchi diameter.
本発明の樹脂冠型保持器によれば、回転中において、保持器は、ボールと滑り接触しながらボールから駆動力を受け、ボールの公転速度と同じ速度で回転することになる。このため、保持器は遠心力を生じることになる。しかしながら、径方向厚さがボールの直径の45%以上であるので、遠心力による爪部の変形を防止できるだけの剛性向上を図ることができる。 According to the resin crown type cage of the present invention, during rotation, the cage receives a driving force from the ball while being in sliding contact with the ball, and rotates at the same speed as the revolution speed of the ball. For this reason, the cage generates centrifugal force. However, since the radial thickness is 45% or more of the diameter of the ball, the rigidity can be improved enough to prevent deformation of the claw due to centrifugal force.
ボールピッチ直径より外径側の径方向厚さを、ボールピッチ直径より内径側の径方向厚
さよりも厚くするとともに、この厚くした状態の保持器径方向厚さが、厚くしない状態の保持器径方向厚さよりも5%以上としているので、外径側の剛性が向上して、遠心力によって外径方向に広がろうとする変形を安定して防止できる。
The radial thickness on the outer diameter side from the ball pitch diameter is made thicker than the radial thickness on the inner diameter side from the ball pitch diameter, and the cage diameter in the thickened state is not increased. Since the thickness is set to 5% or more than the thickness in the direction, the rigidity on the outer diameter side is improved, and the deformation that attempts to spread in the outer diameter direction due to centrifugal force can be stably prevented.
本発明の玉軸受は、内輪と、外輪と、この内輪と外輪との間に介装されるボールと、このボールの保持する保持器とを備える玉軸受において、前記保持器に前記請求項1の樹脂冠型保持器を用いたものである。 The ball bearing according to the present invention is a ball bearing comprising an inner ring, an outer ring, a ball interposed between the inner ring and the outer ring, and a cage held by the ball. The resin crown type cage is used.
内輪が静止した状態で外輪を回転させたときは、外輪が静止した状態で内輪を回転させたときよりもその回転速度が速くなるので、保持器に比較的大きな遠心力が生じることになる。しかしながら、保持器は、その径方向厚さがボールの直径の45%以上であるので、このような遠心力による爪部の変形を防止できるだけの剛性向上を図ることができる。 When the outer ring is rotated while the inner ring is stationary, the rotational speed is faster than when the inner ring is rotated while the outer ring is stationary, so that a relatively large centrifugal force is generated in the cage. However, since the radial thickness of the cage is 45% or more of the diameter of the ball, the rigidity can be improved to prevent deformation of the claw portion due to the centrifugal force.
本発明の樹脂冠型保持器では、遠心力による爪部の変形を防止できるだけの剛性向上を図ることができる。このため、爪部の変形によるボールの回転の拘束を防止できて、ボールは円滑に回転することができる。すなわち、爪部の内面及び凹部の内面の摩耗や焼き付きを防止できて、耐久性に優れた保持器となる。 In the resin crown type cage of the present invention, it is possible to improve rigidity enough to prevent deformation of the claw portion due to centrifugal force. For this reason, it is possible to prevent the rotation of the ball from being restricted due to the deformation of the claw portion, and the ball can rotate smoothly. That is, wear and seizure of the inner surface of the claw portion and the inner surface of the concave portion can be prevented, and the cage has excellent durability.
また、ボールピッチ直径より外径側の径方向厚さを、ボールピッチ直径より内径側の径方向厚さよりも厚くすることによって、外径側の剛性が向上して、遠心力によって外径方向に広がろうとする変形を安定して防止できる。このため、高品質の保持器を提供することができる。 Also, by making the radial thickness on the outer diameter side of the ball pitch diameter thicker than the radial thickness on the inner diameter side of the ball pitch diameter, the rigidity on the outer diameter side is improved and the centrifugal force is applied in the outer diameter direction. It is possible to stably prevent the deformation to spread. For this reason, a high quality cage can be provided.
本発明の玉軸受によれば、保持器は、内輪が静止した状態で外輪を回転させたときに生じる大きな遠心力に対して、爪部の変形を防止できるだけの剛性が向上している。このため、爪部の内面及び凹部の内面の摩耗や焼き付きを防止でき、耐久性に優れた保持器となる。すなわち、耐久性に優れた高品質の玉軸受を提供することができる。 According to the ball bearing of the present invention, the cage has improved rigidity to prevent deformation of the claw portion against a large centrifugal force generated when the outer ring is rotated while the inner ring is stationary. For this reason, wear and seizure of the inner surface of the claw portion and the inner surface of the concave portion can be prevented, and the cage has excellent durability. That is, a high-quality ball bearing having excellent durability can be provided.
以下、本発明の実施の形態を図1〜図3に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
図3に本発明の玉軸受を示し、この玉軸受は、内輪21と、外輪22と、この内輪21と外輪22との間に介装されるボール23と、このボール23を保持する保持器24とを備える。
FIG. 3 shows a ball bearing of the present invention. The ball bearing includes an
この保持器24は、耐摩耗性や耐焼き付き性等に優れた樹脂からなり、図2に示すように、軸方向一端面26に周方向に沿って所定ピッチで配設される凹部7を形成した環状の保持器本体25と、この保持器本体25の凹部27の周方向に対向する開口端から突出する爪部28とを備える。そして、凹部27と、この開口端から突出する一対の爪部28、28とで、前記ボール23が保持されるポケット29が構成される。
The
保持器24は、例えばポリエチレン、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリイミド、熱硬化性ポリイミド、エポキシ樹脂 、フェノール樹脂等の合成樹脂で形成することができる。さらには、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、あるいはポリエーテルエーテルケトン等の熱可塑性樹脂をベースとして、強度向上と寸法安定性のために、ガラス繊維を添加したものも採用することができる。なお、外輪22、内輪21、ボール23は、例えば軸受鋼、浸炭鋼等の金属で形成される。
The
保持器本体25には、軸方向他端面30に肉ぬすみ用の溝31が設けられている。肉ぬすみ用の溝31は、この保持器成形時の冷却速度を均一化してボイド(成形品の内部にできた空洞)やヒケ(成形品の外面に現れる収縮歪)やそり等の発生を防止する等のために設けている。
The
凹部27の底面(内面)27aは、曲率半径がボール23の半径とほぼ同一の凹曲面とされ、爪部28、28の内面28a、28aは、凹部27の内面27aの曲率半径と同一の凹曲面とされている。なお、爪部28、28の外面は、凸曲面とされている。
The bottom surface (inner surface) 27a of the
また、図3に示すように、内輪21にはその外径面32にボール転動溝33が設けられ、外輪22にはその内径面34にボール転動溝35が設けられている。そして、こられのボール転動溝33、35にボール23が嵌合している。このため、ボール転動溝33、35の曲率半径はボール23の半径よりも大きくしている。
As shown in FIG. 3, the
ところで、保持器24の径方向厚さT(図1参照)をボール23の直径D(図3参照)の45%以上としている。このため、この種の従来の保持器24の径方向厚さT1よりも5%以上大きくなっている。この場合、外径側の肉厚を増加させて径方向厚さTを大きくしている。すなわち、図3に示すように、ボールピッチ直径(PCD)より外径側の径方向厚さt1を、ボールピッチ直径(PCD)より内径側の径方向厚さt2よりも厚くしている。
Incidentally, the radial thickness T (see FIG. 1) of the
このように、外径側の肉厚を増加させて径方向厚さTを大きくした場合、保持器24の外径面36が外輪22の内径面34に干渉するおそれがあるので、外輪22の内径面34の径を大きくする必要がある。この場合、外輪22の外径面37を変更しない。
In this way, when the radial thickness T is increased by increasing the thickness on the outer diameter side, the
このため、外輪22の径方向厚さT3が内輪21の径方向厚さT2よりも小さくなるとともに、外輪22のボール転動溝35の深さt4が、内輪21のボール転動溝33の深さt3よりも小さくなっている。なお、図例では、内輪21の外径面32と保持器24の内径面38との間の隙間寸法m1と外輪22の内径面34と保持器24の外径面36との間の隙間寸法m2とを同一としても相違させてもよい。
Therefore, the radial thickness T3 of the
本発明の保持器では、回転中において、この保持器24は、ボール23と滑り接触しながらボール23から駆動力を受け、ボール23の公転速度と同じ速度で回転することになる。このため、保持器24は遠心力を生じることになる。しかしながら、径方向厚さがボール23の直径Dの45%以上であるので、遠心力による爪部28、28の変形を防止できるだけの剛性向上を図ることができる。このため、爪部28、28の変形によるボール23の回転の拘束を防止できて、ボール23は円滑に回転することができる。すなわち、爪部28の内面28a及び凹部7の内面7aの摩耗や焼き付きを防止できて、耐久性に優れた保持器となる。
In the cage of the present invention, during the rotation, the
保持器24の径方向厚さTをボール23の直径Dの45%未満では、ボール23の回転に伴って回転する保持器24に作用する遠心力に対して、このような樹脂製の保持器24の爪部28、28の変形を防止できる剛性の向上を望めるものではない。このため、保持器24の径方向厚さTとしては大きければ大きいほど、外径方向への変形を防止できる剛性を向上させることになる。しかしながら、大きければ、保持器24が大径となって、玉軸受の外径寸法が大となったり、外輪22の径方向厚さが小さくなって、この外輪22の剛性が低下したりする。したがって、保持器24の径方向厚さTとしては、ボール23の直径Dの45%以上55%未満が好ましい。
When the radial thickness T of the
本発明の玉軸受によれば、保持器24は、内輪21が静止した状態で外輪22を回転させたときに生じる大きな遠心力に対して、爪部28、28の変形を防止できるだけの剛性が向上している。このため、爪部28の内面28a及び凹部27の内面27aの摩耗や焼き付きを防止でき、耐久性に優れた保持器となる。すなわち、耐久性に優れた高品質の玉軸受を提供することができる。
According to the ball bearing of the present invention, the
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、玉軸受のボール数の増減は任意であり、また、肉ぬすみ用の溝31を有しないものであってもよい。
As described above, the embodiments of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible. For example, the increase or decrease in the number of balls of the ball bearing is arbitrary, and the meat You may not have the groove |
21 内輪
22 外輪
23 ボール
24 保持器
25 保持器本体
26 軸方向一端面
27 凹部
28 爪部
29 ポケット
21
Claims (2)
ボールピッチ直径より外径側の径方向厚さを、前記ぬすみ部の位置をそのままに外径側の肉厚を増加させて、ボールピッチ直径より内径側の径方向厚さよりも厚くするとともに、この厚くした状態の保持器径方向厚さが、厚くしない状態の保持器径方向厚さよりも5%以上となって、前記ボールの直径の45%以上となり、かつ、保持器本体の軸方向他端面側に設けられる前記ぬすみ部がボールピッチ直径上に配置されることを特徴とする樹脂冠型保持器。 Forming a recess disposed at a predetermined pitch along the circumferential direction on one axial end surface of the annular cage body, and projecting a pair of claws from an opening end facing the circumferential direction of the recess, A resin crown type cage in which a pocket for storing a ball is formed by the concave portion and the pair of claw portions, and a thin portion provided on the other axial end side of the cage body is formed ,
The radial thickness on the outer diameter side of the ball pitch diameter is increased by increasing the thickness on the outer diameter side while maintaining the position of the thinned portion, so that it is thicker than the radial thickness on the inner diameter side of the ball pitch diameter. The thickness in the cage radial direction in the thickened state is 5% or more than the thickness in the cage radial direction in the non-thickened state, 45% or more of the diameter of the ball, and the other axial end surface of the cage body A resin crown type retainer characterized in that the thinning portion provided on the side is disposed on a ball pitch diameter.
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