CN103518071B - 球轴承用保持器及球轴承 - Google Patents

Abstract

本发明提供能实现低转矩化的球轴承用保持器及球轴承。球轴承用保持器在沿轴向相对的两个环状体的对置面的周向多处形成用于收容滚珠的半球状的球袋，通过使所述对置面对接而使两个环状体结合。在球袋的内周面设有滚珠接触面和滚珠非接触面，在内周面的球袋周向中央部且至少球袋轴向中央部形成有所述滚珠接触面，并且，所述滚珠非接触面由比滚珠接触面向与滚珠相反侧凹陷的凹部构成，该凹部至少在一方的球袋轴向端开口。

Description

球轴承用保持器及球轴承

技术领域

本发明涉及以滚动自如的方式保持滚珠的合成树脂制的球轴承用保持器及将该保持器组装入外圈与内圈之间的球轴承。

背景技术

例如，在具有发动机的车辆的变速器的齿轮支承轴上，广泛使用深沟球轴承、角接触球轴承等各种密封型球轴承。

该种球轴承的主要部分包括：在外径面形成有内侧滚道面的内圈；配置于该内圈的外侧且在内径面形成有外侧滚道面的外圈；以滚动自如的方式夹设于内圈的内侧滚道面与外圈的外侧滚道面之间的多个滚珠；配设于内圈与外圈之间且沿圆周方向等间隔地保持各滚珠的保持器。另外，在形成于内圈与外圈之间的环状空间配设有密封部。该外圈或内圈的任一方安装于壳体等的固定部分，另一方安装于旋转轴等旋转部分。

特别是，在电动车辆、混合动力车辆中，由于输入有高速的电动机旋转，因此，存在旋转轴等旋转部分为高速旋转的倾向。其结果是，产生因润滑不足、转矩(发热)、离心力引起的保持器变形等问题。相对于由该润滑不足、转矩(发热)引起的保持器的变形，通过对保持器的形状下功夫设计能够解决，另外，通过使用轻量的合成树脂制的保持器能抑制由离心力引起的保持器的变形。另一方面，在作为机动车的电装辅机部件(例如电动机、交流发电机等)使用的球轴承的情况下，由于在两侧密封件密封的状态下使用，因此必需使用润滑脂等润滑材料。

提出有各种以抑制这样的因离心力引起的保持器的变形为目的的、轻量的合成树脂制的保持器(例如，参照专利文献1)。该专利文献1所公开的保持器是所谓的树脂冠型保持器，由形成为圆环状的主部和成对的弹性片构成，该成对的弹性片在该主部的轴向一面以彼此空出间隔且沿圆周向等间隔的方式一体地突出设置。而且，在这些成对的弹性片之间形成在外径侧和内径侧开口的球袋，利用该球袋以滚动自如的方式保持滚珠。

另外，为了不考虑转矩(发热)对策、不受轴承表背的限制，优选保持器形状沿轴向对称。因此，使分割的保持器对合后结合的结构是不可缺少的。因此，以往提出有各种用于将两个环状体彼此结合的保持器结构(专利文献2～专利文献6)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-32821号公报

专利文献2：日本特开2006-226430号公报

专利文献3：日本特开2006-226447号公报

专利文献4：日本特开2006-226448号公报

专利文献5：日本特开2008-64221号公报

专利文献6：日本特开2009-281399号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在专利文献1公开的冠形状的保持器中，如前所述仅从一侧保持滚珠。因此，在这样的保持器中，在负荷有较大的离心力时，滚珠可能由于不均匀的变形而从球袋脱落，或可能与内外圈等其他部件干涉。

但是，在专利文献1公开的保持器中，具备在与形成有球袋的对置面相反侧的背面沿圆周方向设置凹槽状的减薄部的结构。该减薄部是基于为了抑制因壁厚不均等引起的变形而使保持器各部位的壁厚均匀地接近、保持器的轻量化等理由而设置的。

但是，在保持器的背面设置减薄部的情况下，在该保持器的旋转过程中，填充于轴承内部的润滑材料会进入保持器背面的减薄部。由此，润滑材料的搅拌阻力变大，或在保持器上作用有不均衡的力，可能给顺畅的旋转造成影响。特别是，在高速旋转时，由于润滑材料的搅拌阻力变大，因此难以降低在保持器与滚珠之间产生的转矩(发热)。近年来，在用于机动车的球轴承中，从改善燃料利用率等环境问题出发也要求低转矩化，因此上述情况成为较大的问题。

在专利文献2～专利文献6记载那样的保持器的形状为在轴向上对称的结构中，用于保持钢球(滚珠)的球袋的内周面由沿着滚珠那样的单一的曲面构成。因此，会产生由滚珠引起的油(润滑脂等润滑剂)的抗剪阻力。该抗剪阻力在将形成于球袋内侧与收容于该球袋的钢球(滚珠)之间的油膜剪断时产生。另外，产生有润滑剂通过滚珠与覆盖滚珠的保持器球袋内侧的微小的间隙时的阻力。因此，在以往的保持器中，难以实现低转矩化。

因此，本发明是鉴于前述的问题点而提出的，其目的在于提供能实现低转矩化的球轴承用保持器及球轴承。

用于解决课题的手段

本发明的球轴承用保持器是在沿轴向相对的一对环状体的对置面的周向多处具有用于收容滚珠的半球状的球袋，该一对环状体形成为在周向上重合的对称形状而一体化的树脂制的球轴承用保持器，在球袋的内周面设置滚珠接触面和滚珠非接触面，在内周面的球袋周向中央部且至少球袋轴向中央部形成所述滚珠接触面，并且，所述滚珠非接触面由比滚珠接触面向与滚珠相反侧凹陷的凹部构成，该凹部在至少一方的球袋轴向端开口。

根据该球轴承用保持器，通过在内周面设置滚珠非接触面，能在球袋内部侧形成润滑剂的避让部。由此，能降低润滑剂通过球袋内部时的阻力，另外，能减少形成于滚珠与球袋之间的油膜量。并且，构成滚珠非接触面的凹部在至少一方的球袋轴向端开口，因此，能将保持器的内周面与滚珠(钢球)之间的多余的润滑剂从其间排出。另外，由于在内周面中央部设有滚珠接触面，因此，能将滚珠(钢球)稳定地保持于该球袋中央部。

滚珠接触面形成于球袋的内周面的球袋周向中央部处的球袋轴向中央部，滚珠非接触面由コ形状的凹部形成，该コ形状的凹部由设于该滚珠接触面的球袋周向两侧的部位和设于轴承外径侧的球袋轴向端侧的部位构成。通过如此设定，从而能够利用离心力容易地排出内周面与滚珠之间的润滑剂。

也可以为，滚珠接触面由位于内周面的球袋周向中央部且到达球袋轴向两端的长圆形部形成，滚珠非接触面由设于该滚珠接触面的球袋周向两侧的圆弧形状的凹部构成，并且两凹部在球袋轴向两端开口。通过如此设定，对于内周面与滚珠之间的润滑剂，也能从轴承外径侧及轴承内径侧排出多余的润滑剂。

优选为，在球袋的周向两端部设置使对置面对接而使两个环状体结合的结合部，并且使位于该对置面相反侧的背面在整周上为平坦状。

这样，使位于为了利用设于球袋的周向两端部的结合部将两个环状体结合而进行对接的对置面相反侧的背面在整周上为平坦状，从而不设置以往那样的减薄部，因此，旋转中的润滑材料的搅拌阻力不会变大。其结果是，容易降低在保持器与滚珠之间产生的转矩(发热)。

该球轴承用保持器的结合部优选为这样的结构：使一方的环状体的球袋的周向端部外径侧沿轴向延伸而形成外径侧凸部，且该外径侧凸部的内周面能够与滚珠抵接，并且使一方的环状体的球袋的周向端部内径侧凹陷而形成内径侧凹部，而且，使另一方的环状体的球袋的周向端部内径侧沿轴向延伸而形成内径侧凸部，且该内径侧凸部的内周面能够与滚珠抵接，并且使另一方的环状体的球袋的周向端部外径侧凹陷而形成外径侧凹部，通过将外径侧凸部插入外径侧凹部，并且将内径侧凸部插入内径侧凹部，从而使外径侧凸部与内径侧凸部在轴向上卡合，使外径侧凸部与内径侧凸部的卡合面以外径侧凸部及内径侧凸部的前端侧与基端侧相比为厚壁的方式相对于轴向倾斜。

在该球轴承用保持器中，通过使外径侧凸部与内径侧凸部在轴向上卡合，从而沿该外径侧凸部与内径侧凸部的卡合面产生摩擦力。另外，通过使外径侧凸部与内径侧凸部的卡合面以外径侧凸部及内径侧凸部的前端侧与基端侧相比为厚壁的方式相对于轴向倾斜，从而出现在外径侧凸部与内径侧凸部的卡合面的法线方向上产生的反作用力的轴向分量。利用该沿外径侧凸部与内径侧凸部的卡合面产生的摩擦力和该在卡合面的法线方向上产生的反作用力的轴向分量的协作作用，即使在由于高旋转而负荷有较大的离心力的情况下，也能可靠地防止两个环状体沿轴向分离。

该球轴承用保持器的结合部优选为外径侧凸部与内径侧凸部的卡合面的倾斜角度为5°以上。若如此设定倾斜角度，则容易抑制由于高旋转而负荷有较大的离心力时的卡合面的变形，能可靠地使反作用力的轴向分量作用于卡合面，从而容易确保两个环状体的结合力。需要说明的是，若卡合面的倾斜角度小于5°，则在由于高旋转而负荷有较大的离心力的情况下，难以抑制卡合面变形，难以可靠地使反作用力的轴向分量作用于卡合面。

该球轴承用保持器的结合部优选为内径侧凸部与外径侧凸部相比为厚壁的结构。若这样，则在由于高旋转而负荷有较大的离心力时，与外径侧凸部相比为厚壁的内径侧凸部的质量大于外径侧凸部，因此，该内径侧凸部与外径侧凸部相比产生较大变形。在此，使外径侧凸部与内径侧凸部的卡合面以外径侧凸部及内径侧凸部的前端侧与基端侧相比为厚壁的方式相对于轴向倾斜，因此，内径侧凸部的变形起到提高外径侧凸部与内径侧凸部的卡合面的结合力的作用。

该球轴承用保持器的结合部优选为在球袋的一方的周向端部形成外径侧凸部及内径侧凹部，并且在另一方的周向端部形成内径侧凸部及外径侧凹部的结构。若做成这样的结构，则能使用利用一个模具制作成的一种环状体作为一方的环状体和另一方的环状体，能实现制品成本的降低。

也可以在环状体的相反侧的外径部及内径部设置凸缘部。通过设置这样的凸缘部，能限制润滑剂向内部(轴承内部)的流入及润滑剂从内部(轴承内部)向外部流出。

在该球轴承用保持器中，期望球袋的周向间隙大于轴向间隙。若这样，则即使在受到较大的力矩载荷的情况下，也能够吸收球袋内的滚珠的周向超前滞后，能提高保持器的耐久性。在该情况下，期望球袋的周向间隙为轴向间隙的1.38倍以上。若这样，则在较大的力矩载荷下能可靠地吸收球袋内的滚珠的周向超前滞后。需要说明的是，若球袋的周向间隙小于轴向间隙的1.38倍，则难以可靠地吸收球袋内的滚珠的周向超前滞后。

顺便说一下，本发明的环状体在谋求保持器的轻量化方面优选为合成树脂。特别是，保持器材料可以使用聚酰胺树脂、聚醚醚酮树脂(PEEK)、聚苯硫醚树脂(PPS)中任一种。作为聚酰胺树脂，是PA66(聚酰胺66)、或PA46(聚酰胺46)、或PA9T(聚酰胺9T)、或PA11(聚酰胺11)、或PA6(聚酰胺6)。PA66等的聚酰胺树脂在拉伸伸长率、拉伸强度、耐冲击性、耐磨损性、润滑性等方面优异。PPS(聚苯硫醚树脂)是具有高耐热性、耐药品性、精密成形性的工程塑料。PEEK(聚醚醚酮树脂)作为热塑性树脂具有非常高的耐热性，耐疲劳性优异，耐磨损性、尺寸稳定性、耐药品性也优异。

若在具有以上结构的保持器上附加彼此相对旋转的外圈及内圈和夹设于外圈与内圈之间的滚珠，则能构成球轴承。特别是，本发明对于具备配设于在内圈与外圈之间形成的环状空间，且具有由弹性构件构成的密封唇的密封部的密封型球轴承有效。

所述球轴承优选应用于变速器。变速器是使来自发动机的驱动力变速而向驱动轴等传递的主变速器，大致分为手动型和自动型，另外，根据车辆的驱动方式，具有前轮驱动(FWD)用变速驱动桥、后轮驱动(RWD)用变速器及四轮驱动(4WD)用输送装置(副变速器)。滚动轴承例如以夹设于主轴与主传动齿轮之间的方式安装。

发明效果

本发明的球轴承用保持器能降低润滑剂通过球袋内时的阻力，也能减少滚珠运动时剪断的油膜量，能降低使用该保持器的轴承(球轴承)的转矩。并且，能将内周面与滚珠(钢球)之间的多余的润滑剂从其间排出，能排除多余的润滑剂对转矩的影响。另外，能将滚珠(钢球)稳定地保持于球袋中央部，能防止滚珠的晃动，能提供高品质的制品。另外，由于使用两个环状体，因此，能有效地防止离心力引起的变形、滚珠的脱落。

无论滚珠非接触面设于球袋轴向端侧还是设于滚珠接触面的球袋周向两侧，都能将滚珠对置面与滚珠之间的多余的润滑剂排出，能稳定地排除多余的油对转矩的影响。

若设置凸缘部，则能限制润滑剂向内部(轴承内部)流入及防止润滑剂从内部(轴承内部)向外部流出，能稳定地维持润滑剂，能有效地实现转矩降低。

通过使位于为了利用设于球袋的周向两端部的结合部将两个环状体结合而进行对接的对置面的相反侧的背面在整周为平坦状，从而不设置以往那样的减薄部，因此，旋转中的润滑材料的搅拌阻力不会变大，由此，容易降低在保持器与滚珠之间产生的转矩(发热)。

作为保持器材料，可以使用拉伸伸长率、拉伸强度、耐冲击性、耐磨损性、润滑性等优异的聚酰胺树脂，能提供高品质的保持器。

本发明的球轴承能降低高速旋转引起的保持器的变形及限制润滑油的流入量和降低搅拌阻力而谋求低转矩化。因此，若将轴承使用于机动车，则能改善燃料利用率实现环境方面优异的运转。即，能提供适于在电动车辆、混合动力车辆中使用的高旋转轴承的机动车用途的球轴承，最适合用于机动车的变速器。

附图说明

图1是使用表示本发明的实施方式的保持器的球轴承的剖视图。

图2是前述图1所示的保持器的主要部分放大立体图。

图3是前述图1所示的保持器的组装前的立体图。

图4是前述图1所示的保持器的组装状态的立体图。

图5是前述图1所示的保持器的组装前的展开图。

图6是前述图1所示的保持器的组装状态的展开图。

图7是前述图5的A-A线剖视图。

图8是前述图5的B-B线剖视图。

图9是前述图6的C-C线剖视图。

图10是前述图6的D-D线剖视图。

图11是使用表示本发明的另一实施方式的保持器的球轴承的剖视图。

图12是前述图11所示的保持器的主要部分放大立体图。

图13是具备密封部的球轴承的剖视图。

具体实施方式

以下，按照附图说明本发明的实施方式。

该实施方式的球轴承1的主要部分包括：内圈2，其在外径面形成有内侧滚道面2a；外圈3，其配置于该内圈2的外侧且在内径面形成有外侧滚道面3a；多个滚珠4，其以滚动自如的方式夹设于内圈2的内侧滚道面2a与外圈3的外侧滚道面3a之间；保持器5，其配置于内圈2与外圈3之间且沿圆周方向等间隔地保持各滚珠4。该外圈3或内圈2的任一方安装于壳体等的固定部分，另一方安装于旋转轴等旋转部分。

如图3所示，保持器5在沿轴向对置的两个环状体10的对置面11上的周向多处形成用于收容滚珠4的半球状的球袋12，具有使环状体10各自的对置面11对接而将两个环状体10结合的对称形状。该实施方式的保持器5具备用于使上述两个环状体10结合的结合结构(见后述)。

在该保持器5中，如图2所示，在球袋12的内周面设置滚珠接触面30和滚珠非接触面31。即，在球袋12的内周面设置凹部32，带有该凹部32地形成滚珠非接触面31。

作为滚珠非接触面31的凹部32是コ形状的凹部，由配设于一方的球袋轴向端部侧(外径侧)的球袋周向部32a和设于该球袋周向部32a的两端侧且向内方延伸的一对端部32b、32b构成。因此，滚珠接触面30由配设于凹部的端部32b、32b之间的中间部位30a、内径侧的球袋周向部30b和外径侧的端部30c、30c构成。

作为滚珠非接触面31的凹部32在一方的球袋轴向端(保持器外径面10a)开口(开放)，将一对环状体10、10组合的情况下，各环状体10、10的凹部32、32以相面对的方式配设于球袋轴向同一方向(轴承外径侧)(参照图1)。

在环状体10的相反侧的外径部及内径部设置凸缘部24a、24b。即，轴承外径侧的凸缘部24a向轴承外径侧延伸，轴承内径侧的凸缘部24b向轴承内径侧延伸。在该情况下，相反侧的端面21为与轴承轴向端面平行的平坦的形状(平面)，凸缘部24a、24b的相反面侧的端面朝向突出侧向对合面侧倾斜。需要说明的是，通过设置这样的凸缘部24a、24b，从而在外圈3的内径面的轴向端部设置周向缺口部22，并且在内圈2的外径面的轴向端部设置周向缺口部23。

以上的实施方式的保持器5作为用于将两个环状体10结合的部件，具备以下的结合结构。需要说明的是，在用于说明该结合结构的图3～图6中，为了简化图面，省略凸缘部24a、24b的图示。因此，在该图3～图6所示的保持器5中，实际上也形成有凸缘部24a、24b。

如图3～图6所示，两个环状体10分别使球袋12的一方周向端部的外径侧沿轴向延伸而形成外径侧凸部13且使内径侧凹陷而形成内径侧凹部14，并且，使球袋12的另一方周向端部的内径侧沿轴向延伸而形成内径侧凸部15且使外径侧凹陷而形成外径侧凹部16。

这样，通过采用两个环状体10分别在球袋12的一方周向端部形成外径侧凸部13及内径侧凹部14且在另一方周向端部形成内径侧凸部15及外径侧凹部16的结构，能使用利用一个模具制作成的一种环状体10作为一方的环状体10和另一方的环状体10，能实现制品成本的降低。

在该结构中，通过将一方的环状体10的外径侧凸部13插入另一方的环状体10的外径侧凹部16，并且将一方的环状体10的内径侧凸部15插入另一方的环状体10的内径侧凹部14，来使外径侧凸部13和内径侧凸部15在轴向上卡合。另外，使外径侧凸部13和内径侧凸部15的卡合面13a、15a以外径侧凸部13及内径侧凸部15的前端侧与基端侧相比为厚壁的方式相对于轴向倾斜(参照图7及图8)。

图3及图5所示，通过使两个环状体10的各自的对置面11对接，使外径侧凸部13和内径侧凸部15带有规定的过盈量地在轴向上卡合，从而沿该外径侧凸部13和内径侧凸部15的卡合面13a、15a产生摩擦力。另外，通过使外径侧凸部13和内径侧凸部15的卡合面13a、15a以外径侧凸部13及内径侧凸部15的前端侧与基端侧相比为厚壁的方式相对于轴向倾斜，从而出现在外径侧凸部13和内径侧凸部15的卡合面13a、15a的法线方向上产生的反作用力的轴向分量。

利用该沿外径侧凸部13和内径侧凸部15的卡合面13a、15a产生的摩擦力和在该卡合面13a、15a的法线方向上产生的反作用力的轴向分量的协作作用，即使在由于高旋转而负荷有较大的离心力的情况下，也能可靠地防止两个环状体10在轴向上分离。

这样，通过在环状体10的球袋12的周向两端部设置由外径侧凸部13及内径侧凹部14和内径侧凸部15及外径侧凹部16构成的结合部18，即使在由于高旋转而负荷有较大的离心力的情况下，一方的环状体10和另一方的环状体10相互向轴向外侧分开而欲扩开球袋12，也容易利用前述的结合部18维持将滚珠4收容于球袋12内的状态。

在该实施方式的结合结构中，需要使外径侧凸部13和内径侧凸部15的卡合面13a、15a的倾斜角度θ(参照图7及图8)为5°以上。通过如此设定倾斜角度θ，容易抑制由于高旋转而负荷有较大的离心力时的卡合面13a、15a的变形，能可靠地使反作用力的轴向分量作用于卡合面13a、15a，从而容易确保两个环状体10的结合力。需要说明的是，若卡合面13a、15a的倾斜角度θ小于5°，则在由于高旋转而负荷有较大的离心力的情况下，难以抑制卡合面13a、15a的变形，难以可靠地使反作用力的轴向分量作用于卡合面13a、15a。

另外，在该结合结构中，如图9及图10所示，内径侧凸部15与外径侧凸部13相比为厚壁(t_IN＞t_OUT)。通过如此地使内径侧凸部15与外径侧凸部13相比为厚壁，在由于高旋转而负荷有较大的离心力时，由于与外径侧凸部13相比为厚壁的内径侧凸部15的质量大于外径侧凸部13，因此，其内径侧凸部15与外径侧凸部13相比发生较大变形。在此，外径侧凸部13与内径侧凸部15的卡合面13a、15a以外径侧凸部13及内径侧凸部15的前端侧与基端侧相比成为厚壁的方式相对于轴向倾斜，因此，内径侧凸部15的变形起到提高外径侧凸部13与内径侧凸部15的卡合面13a、15a的结合力的作用。

但是，球轴承1由于以油润滑为前提，因此，为了降低油膜的抗剪阻力需要确保球袋间隙。在该实施方式的保持器5中，如图6所示，球袋12相对于滚珠4的周向间隙m大于轴向间隙n。通过如此使球袋12的周向间隙m大于轴向间隙n，在受到较大的力矩载荷的环境下使用球轴承1的情况下，即使由于球轴承1的接触角倾斜而产生球袋12内的滚珠4的周向超前滞后，也能利用周向间隙m吸收该滚珠4的超前滞后，不会对保持器5作用有不期望的拉伸载荷，因此，能提高保持器5的耐久性。

在该情况下，使球袋12的周向间隙m为轴向间隙n的1.38倍以上是有效的。通过如此设定，在较大的力矩载荷下，利用周向间隙m能可靠地吸收球袋12内的滚珠4的周向超前滞后。需要说明的是，若球袋12的周向间隙m小于轴向间隙n的1.38倍，则难以利用周向间隙m可靠地吸收球袋12内的滚珠4的周向超前滞后。另外，若增大轴向间隙n，则滚珠4的动作不稳定，因此不优选。

两个环状体10可以由此种通常使用的耐磨损性、耐烧结等优异的树脂，例如聚乙烯、聚酰胺、聚缩醛、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚碳酸酯、聚苯硫醚、聚醚砜、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚醚酮、热塑性聚酰亚胺、热硬化性聚酰亚胺、环氧树脂、酚醛树脂等的合成树脂形成。另外，以聚酰胺、聚苯硫醚或聚醚醚酮等热塑性树脂为基础，为了提高强度和尺寸稳定性，也可以采用添加了玻璃纤维的物质。

但是，在本发明中，作为保持器5的保持器材料，优选使用拉伸伸长率、拉伸强度、耐冲击性、耐磨损性、润滑性等优异的聚酰胺树脂。作为聚酰胺树脂，是PA66(聚酰胺66)、或PA46(聚酰胺46)、或PA9T(聚酰胺9T)、或PA11(聚酰胺11)、或PA6(聚酰胺6)。这样，在本发明中，作为保持器材料，能使用拉伸伸长率、拉伸强度、耐冲击性、耐磨损性、润滑性等优异的聚酰胺树脂等，能提供高品质的保持器。在使用的油中含有较多树脂侵蚀性的成分(磷、硫磺)的情况下，由于耐油性的优劣为PPS＞PA46＞PA66，因此优选使用PPS。另外，若考虑树脂材料的价格，由于为PA66＞PA46＞PPS，因此，期望在考虑了使用油的树脂侵蚀性的基础上选择材料。需要说明的是，外圈3、内圈2、滚珠4例如由轴承钢、渗碳钢等金属形成。

填充于该球轴承中的润滑脂是由基础油、增稠剂及添加剂构成的半固态状的润滑油。作为构成该润滑脂的基础油，只要是例如石蜡系矿物油、环烷系矿物油等矿物油、聚丁烯、聚-α-烯烃、烷基苯、烷基萘、脂环式化合物等烃系合成油或天然油脂、多元醇酯油、磷酸酯、二酯油、聚乙二醇油、硅酮油、聚苯醚油、烷基二苯醚油、氟化油等非烃系合成油等通常作为润滑脂的基础油使用的油，能没有特别限定地使用。

作为增稠剂，举出铝皂、锂皂、钠皂、复合锂皂、复合钙皂、复合铝皂等金属皂系增稠剂、双脲化合物、聚脲化合物等脲系化合物。这些增稠剂可以单独使用或组合两种以上使用。

作为润滑脂用的公知的添加剂，例如举出极压剂、胺系、酚醛系等氧化防止剂、苯并三唑等金属不活性剂、聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯等粘度指数改进剂、二硫化钼、石墨等固体润滑剂等。这些可以单独添加也可以组合两种以上添加。

在本发明中，通过在内周面设置滚珠非接触面31，能降低润滑剂通过球袋内部时的阻力，另外，能减少形成于滚珠4与球袋12之间的油膜量。由此，能实现转矩的降低。并且，构成滚珠非接触面31的凹部32在至少一方的球袋轴向端开口，因此，能从其间排出内周面与滚珠(钢球)之间的多余的润滑剂，能排除由多余的润滑剂引起的对转矩的影响。

另外，由于在内周面中央部设有滚珠接触面30，因此，能将滚珠(钢球)4稳定地保持于该球袋中央部。因此，能防止滚珠4的晃动，能提供高品质的制品。若滚珠非接触面31由コ形状的凹部32形成，则利用离心力容易排出内周面与滚珠4之间的润滑剂。

通过设置凸缘部24a、24b，能限制润滑剂向内部(轴承内部)流入及防止润滑剂从内部(轴承内部)向外部流出。因此，能有效地实现转矩降低。通过使环状体10的相反侧的端面21为平坦形状，能降低润滑剂的搅拌阻力。由此，能进一步实现转矩降低。

接着，图11表示使用另一保持器的球轴承，该情况下的保持器的滚珠接触面30由位于内周面的球袋周向中央部且到达球袋轴向两端的长圆形部25形成。另外，滚珠非接触面31由设于滚珠接触面的球袋周向两侧的圆弧形状的一对凹部26、26构成。两凹部26、26在球袋轴向两端开口。即，从保持器内径面10b到达保持器外径面10a，分别在保持器内径面10b与保持器外径面10a开口。

需要说明的是，图12所示的保持器5的其他结构与前述图2所示的保持器5为相同结构，图11所示的球轴承为与图1所示的球轴承相同的结构，因此，对于与图12所示的保持器5及图11所示的球轴承相同部分(相同构件)标注与图1和图2相同的符号，并省略它们的说明。

在该保持器5中，通过设置滚珠非接触面31，也能降低润滑剂通过球袋内时的阻力，也能减少滚珠运动时剪断的油膜量，能降低使用该保持器的轴承(球轴承)的转矩。另外，通过设置滚珠接触面30，能防止滚珠的晃动，能提供高品质的制品。另外，在该保持器中，对于内周面与滚珠之间的润滑剂，能从轴承外径侧及轴承内径侧排出多余的润滑剂，能排除多余的润滑剂对转矩的影响。

顺便说一下，球轴承通常如图13所示在形成于内圈2与外圈3之间的环状空间6配设有密封部7。在该情况下，外圈3安装于壳体等的固定部分，内圈2安装于旋转轴等的旋转部分。密封部7利用由一体地硫化粘接于芯轴8a上的橡胶等弹性构件构成的密封构件8b构成，该密封构件8b的基端部安装于固定侧的外圈3的内径端部，在前端部具有与内圈2的外径端部接触的密封唇8c。需要说明的是，在该实施方式中，例示内圈旋转型，但也能应用于内圈2安装于壳体等固定部分，外圈3安装于旋转轴等旋转部分的外圈旋转型。

如前述图13所示，本发明的球轴承对于具备密封部7的密封型球轴承有效，能降低高速旋转引起的保持器的变形及限制润滑油的流入量和降低搅拌阻力而谋求低转矩化。因此，若将轴承使用于机动车，则能实现改善燃料利用率的环境方面优异的运转。即，能提供适于在电动车辆、混合动力车辆中使用的高旋转轴承的机动车用途的球轴承，最适合用于机动车的变速器。

以上，说明了本发明的实施方式，但本发明不限定于前述实施方式而能进行各种变形，作为滚珠接触面30、滚珠非接触面31的形状，只要滚珠接触面30至少配置于内周面的中央部(球袋周向中央部且球袋轴向中央部)，且滚珠非接触面31在任一方的球袋轴向端开口即可，可以采用图例以外的各种形状。

作为滚珠非接触面31的大小、深度等，能根据所使用的润滑剂等在润滑剂通过时的阻力和剪断的油膜量的减少同时成立的范围内进行各种改变。

另外，在图1的轴承中，滚珠非接触面31在外圈3侧开口，但也可以相反地滚珠非接触面31在内圈2侧开口。需要说明的是，作为保持滚珠的球袋的数量，其数量能任意地增减。

工业实用性

能提供适于在电动车辆、混合动力车辆中使用的高旋转轴承的机动车用途的球轴承。

符号说明

2内圈

3外圈

4滚珠

5保持器

6环状空间

7密封部

8c密封唇

10环状体

11对置面

12球袋

13外径侧凸部

13a卡合面

14内径侧凹部

15内径侧凸部

15a卡合面

16外径侧凹部

17背面

21端面

24a凸缘部

24b凸缘部

25长圆形部

26凹部

30滚珠接触面

31滚珠非接触面

32凹部

θ倾斜角度

m周向间隙

n轴向间隙

Claims (13)

1.一种球轴承用保持器，其在沿轴向相对的两个环状体的对置面的周向多处形成用于收容滚珠的半球状的球袋，使所述对置面对接而使两个环状体结合，

所述球轴承用保持器的特征在于，

在球袋的内周面设置滚珠接触面和滚珠非接触面，在内周面的球袋周向中央部且至少球袋轴向中央部形成所述滚珠接触面，并且，所述滚珠非接触面由比滚珠接触面向与滚珠相反侧凹陷的凹部构成，该凹部在至少一方的球袋轴向端开口，

在球袋的周向两端部设置使所述对置面对接而使两个环状体结合的结合部，

在所述结合部中，使一方的环状体的球袋的周向端部外径侧沿轴向延伸而形成外径侧凸部，且该外径侧凸部的内周面能够与所述滚珠抵接，并且使所述一方的环状体的球袋的周向端部内径侧凹陷而形成内径侧凹部，

而且，使另一方的环状体的球袋的周向端部内径侧沿轴向延伸而形成内径侧凸部，且该内径侧凸部的内周面能够与所述滚珠抵接，并且使所述另一方的环状体的球袋的周向端部外径侧凹陷而形成外径侧凹部，

通过将所述外径侧凸部插入外径侧凹部，并且将所述内径侧凸部插入内径侧凹部，从而使所述外径侧凸部与内径侧凸部在轴向上卡合，

所述环状体为合成树脂制，

所述外径侧凸部与内径侧凸部的卡合面以外径侧凸部及内径侧凸部的前端侧与基端侧相比为厚壁的方式相对于轴向倾斜，

所述结合部的所述内径侧凸部与所述外径侧凸部相比为厚壁，

在负荷有离心力时，所述内径侧凸部的变形比所述外径侧凸部大。

2.根据权利要求1所述的球轴承用保持器，其特征在于，

滚珠接触面形成于球袋的内周面的球袋周向中央部处的球袋轴向中央部，滚珠非接触面由コ形状的凹部形成，该コ形状的凹部由设于该滚珠接触面的球袋周向两侧的部位和设于轴承外径侧的球袋轴向端侧的部位构成。

3.根据权利要求1所述的球轴承用保持器，其特征在于，

滚珠接触面由位于内周面的球袋周向中央部且到达球袋轴向两端的长圆形部形成，滚珠非接触面由设于该滚珠接触面的球袋周向两侧的圆弧形状的凹部构成，并且两凹部在球袋轴向两端开口。

4.根据权利要求1所述的球轴承用保持器，其特征在于，

位于所述对置面相反侧的背面在整周上为平坦状。

5.根据权利要求1所述的球轴承用保持器，其特征在于，

所述结合部的所述外径侧凸部与所述内径侧凸部的卡合面的倾斜角度为5°以上。

6.根据权利要求1所述的球轴承用保持器，其特征在于，

所述结合部在所述球袋的一方的周向端部形成外径侧凸部及内径侧凹部，并且在另一方的周向端部形成内径侧凸部及外径侧凹部。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的球轴承用保持器，其特征在于，

在环状体的相反侧的外径部及内径部设置凸缘部。

8.根据权利要求1～4中任一项所述的球轴承用保持器，其特征在于，

所述球袋的周向间隙大于轴向间隙。

9.根据权利要求8所述的球轴承用保持器，其特征在于，

所述球袋的周向间隙为轴向间隙的1.38倍以上。

10.根据权利要求1所述的球轴承用保持器，其特征在于，

作为所述合成树脂，使用聚酰胺树脂、聚醚醚酮树脂、聚苯硫醚树脂中的任一种。

11.一种球轴承，其具备内圈、外圈、夹设于该内圈与外圈之间的滚珠和用于保持该滚珠的保持器，

所述球轴承的特征在于，

所述保持器使用所述权利要求1～10中任一项所述的球轴承用保持器。

12.根据权利要求11所述的球轴承，其特征在于，

该球轴承具备密封部，该密封部配设于在所述内圈与外圈之间形成的环状空间，且具有由弹性构件构成的密封唇。

13.根据权利要求11或12所述的球轴承，其特征在于，

所述球轴承应用于变速器。