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WO2023149266A1 - 玉軸受 - Google Patents

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Publication number
WO2023149266A1
WO2023149266A1 PCT/JP2023/001956 JP2023001956W WO2023149266A1 WO 2023149266 A1 WO2023149266 A1 WO 2023149266A1 JP 2023001956 W JP2023001956 W JP 2023001956W WO 2023149266 A1 WO2023149266 A1 WO 2023149266A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
side edge
diameter side
ball bearing
groove
oil
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/001956
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
紘哉 磯▲崎▼
孝康 田窪
聡 北野
Original Assignee
Ntn株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ntn株式会社 filed Critical Ntn株式会社
Publication of WO2023149266A1 publication Critical patent/WO2023149266A1/ja

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    • 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
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • 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
    • 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

Definitions

  • This invention solves the shortage of lubricating oil in the pockets of the retainer that houses the balls, which are the rolling elements, during high-speed rotation, and prevents heat generation and damage due to interference between the retainer and the balls. It relates to ball bearings that can be applied to parts or industrial machinery as well as all high-speed applications.
  • a ball bearing comprises an inner raceway member 1 having an inner raceway groove 1a formed on its outer periphery, an outer raceway member 2 having an outer raceway groove 2a formed on its inner periphery, and an inner raceway member 2 having an outer raceway groove 2a formed on its inner periphery. It comprises a plurality of balls 3 interposed between the groove 1a and the outer raceway groove 2a, and a retainer 4 for holding the balls 3 at regular intervals.
  • a crown-shaped retainer 4 as shown in FIG. 13 may be used as the retainer 4.
  • the crown-shaped retainer 4 is provided with an annular base portion 4a and a plurality of pockets 5 provided on one axial end surface of the base portion 4a for rotatably holding balls 3, which are rolling elements.
  • Each pocket 5 is formed of a recess 5a provided on one end face in the axial direction of the base portion 4a, and a pair of holding claws 5b arranged facing each other with a gap at the opening edge of the recess 5a.
  • the mutually facing surfaces of the pair of holding claws 5b and the inner surface of the recess 5a form a continuous spherical concave surface.
  • Patent Document 1 as shown in FIGS. 14 and 15, the edge 5c of the pocket 5 of the retainer 4 is chamfered to form a convex curved surface to prevent wear due to interference between the ball 3 and the retainer 4. is disclosed.
  • the present invention seeks to provide a ball bearing using a crown-shaped retainer that can retain and supply lubricating oil well even in an ultra-high speed rotation region.
  • a ball bearing according to the present invention comprises an inner race member having an inner raceway groove formed on its outer circumference, an outer raceway member having an outer raceway groove formed on its inner circumference, and an inner raceway It comprises a plurality of balls interposed between the groove and the outer raceway groove, and a retainer that retains the balls at regular intervals.
  • a plurality of pockets are provided on the end face and hold the ball in a rollable manner, and each pocket is opposed to a recess provided on one end face in the axial direction of the base portion and an opening edge of the recess with a space therebetween.
  • a ball bearing comprising a pair of holding pawls disposed, wherein the opposing surfaces of the pair of holding pawls and the inner surface of the recess continuously form one spherical concave surface, wherein the spherical shape of each pocket At least one of the inner diameter side edge portion and the outer diameter side edge portion of the concave surface is formed with an oil retaining groove along the inner diameter side edge portion or the outer diameter side edge portion.
  • the oil retaining groove has a concave curved surface in cross section.
  • the oil retention groove along the inner diameter side edge or the outer diameter side edge may be formed in the entire range of the inner diameter side edge and the outer diameter side edge of the spherical concave surface of the pocket, or may be formed in the spherical concave surface of the pocket. It may be partially formed in a portion other than the bottom of the concave surface.
  • the oil retaining groove along the inner diameter side edge or the outer diameter side edge can be formed in a single R shape, and the R dimension can be set to 1/2 or less of the radius of the ball accommodated in the pocket.
  • the oil retention grooves along the inner diameter side edge portion or the outer diameter side edge portion are formed on both the inner diameter side edge portion and the outer diameter side edge portion, the oil retention grooves formed along the inner diameter side edge portion and the outer diameter side edge portion It is preferable to widen the oil retaining groove formed in the outer diameter side edge.
  • the groove edges of the oil retaining groove along the inner diameter side edge or the outer diameter side edge are chamfered.
  • At least one of the outer diameter side edge and the inner diameter side edge of the spherical concave surface of the pocket for storing the ball is provided with oil along the inner diameter side edge or the outer diameter side edge.
  • a crown-shaped retainer with retaining grooves is used, so lubricating oil is well retained and supplied even in the ultra-high speed range, and the frictional resistance between the retainer and the balls is reduced, and the Heat generation and damage due to interference with the ball can be prevented, and the rotational torque can be further reduced.
  • the oil retaining groove is formed in the entire range of the inner diameter side edge and the outer diameter side edge of the spherical concave surface of the pocket, the oil retaining effect is improved, but the sliding speed between the ball and the pocket edge is low. It is preferable to partially form the groove on the portion other than the bottom portion of the concave surface in order to ensure the strength of the retainer.
  • centrifugal force causes the grease to spread to the outer diameter side. Makes it easier to collect lubricating oil.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a ball bearing according to the invention
  • FIG. FIG. 2 is a perspective view showing one embodiment of a retainer used in the ball bearing of FIG. 1
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of the retainer of FIG. 2
  • 3 is a partially enlarged view showing a state in which balls are stored in pockets of the retainer of FIG. 2
  • FIG. 5 is a partially enlarged view of the retainer in the state of FIG. 4 as viewed from the holding claw side
  • FIG. FIG. 3 is a plan view of the retainer of FIG. 2 as viewed from the holding claw side
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 6;
  • FIG. 4 is a schematic enlarged view showing an example of groove widths of an oil retaining groove on an outer diameter side edge and an oil retaining groove on an inner diameter side edge in the present invention
  • 2 is a perspective view showing another embodiment of a retainer used in the ball bearing of FIG. 1
  • FIG. 2 is a perspective view showing another embodiment of a retainer used in the ball bearing of FIG. 1
  • FIG. FIG. 4 is an enlarged view showing an example of an oil holding groove in the present invention
  • FIG. 10 is a longitudinal sectional view of another conventional ball bearing
  • 13 is a perspective view of a retainer used in the ball bearing of FIG. 12
  • FIG. FIG. 13 is a partially enlarged view of a retainer used in the ball bearing of FIG. 12
  • FIG. 13 is a partial enlarged view showing a conventional example in which edges of pockets of a retainer used in the ball bearing of FIG. 12 are chamfered to form convex surfaces.
  • FIG. 1 shows a ball bearing 20 according to an embodiment of the present invention, and this ball bearing 20 is used for driving motors for electric vehicles, driving motors for hybrid electric vehicles, electrical components and auxiliary components of automobiles, such as fan coupling devices, It is used by being incorporated in alternators, idler pulleys, electromagnetic clutches for car air conditioners, electric fan motors, etc.
  • the ball bearing 20 includes an inner raceway member 21 having an inner raceway groove 21a formed on the outer peripheral surface thereof, and an outer raceway groove 22a disposed on the outer side of the inner raceway member 21.
  • the formed outer race member 22 a plurality of balls 23 rollably interposed between the inner raceway groove 21 a of the inner race member 21 and the outer raceway groove 22 a of the outer race member 22 , and the inner race member 21 . and the outer raceway member 22, and retains the balls 23 at equal intervals in the circumferential direction;
  • a main part is constituted by the member 21 and a seal member 26 for sealing an annular space 25 formed between the outer track members 22 .
  • Lubricating oil such as grease is filled in the annular space 25 sealed by the seal member 26 so that the balls 23 can roll smoothly in the pockets of the retainer 24 .
  • the seal member 26 is composed of an annular core metal 26a and a rubber-like member 26b integrally fixed to the core metal 26a. It is fixed in mated condition.
  • the inner raceway member 21 is formed with a seal groove 28 consisting of a circumferential groove at a position corresponding to the inner circumference of the seal member 26, and a seal lip 26c formed at the inner circumference side end of the seal member 26 serves as the inner raceway member. 21 is in sliding contact with the seal groove 28 .
  • this embodiment exemplifies a type in which the inner raceway member 21 rotates
  • a type in which the inner raceway member 21 is mounted on a stationary member such as a shaft and the outer raceway member 22 is mounted on a rotating shaft and rotated is also possible. is also applicable.
  • the inner raceway member 21 rotates while the seal lip 26c at the tip of the seal member 26 is maintained in sliding contact with the outer peripheral edge of the inner raceway member 21. This prevents foreign matter such as water and dust from entering the bearing or lubricant from leaking out from the bearing.
  • the retainer 24 includes a ring-shaped base portion 30 and a plurality of retainers provided on one axial end surface of the base portion 30 to hold the balls 23, which are rolling elements, so that they can roll freely.
  • a pocket 31 is provided.
  • Each pocket 31 is formed of a recessed portion 31a provided on one axial end face of the base portion 30 and a pair of holding claws 31b arranged facing each other with a gap at the opening edge of the recessed portion 31a.
  • the mutually facing surfaces of the pair of holding claws 31b and the inner surface of the recess 31a form a continuous spherical concave surface.
  • oil retention grooves along the inner diameter side edge or the outer diameter side edge are provided on the outer diameter side edge and the inner diameter side edge of the spherical concave surface of the pocket 31. 31c and 31d are formed, and lubricating oil such as grease is held in the oil holding grooves 31c and 31d, so that oil is supplied to the pocket 31 and an oil film can be formed even in an ultra-high speed rotation region. .
  • the cross sections of the oil retaining grooves 31c and 31d are formed into concave curved surfaces.
  • lubricating oils such as grease held in the oil holding grooves 31c and 31d are indicated by hatching.
  • the retainer 24 of the embodiment shown in FIGS. 2 to 7 has oil retaining grooves 31c and 31d formed in the entire range of the inner diameter side edge and the outer diameter side edge of the spherical concave surface of the pocket 31, but FIG. or the cage 24 of the embodiment shown in FIG. 10, the oil retaining groove 31c may be partially provided excluding the bottom portion instead of the entire range. In the case where the oil holding grooves 31c and 31d are not provided in the bottom of the pocket 31, the strength can be secured, which is preferable in terms of strength.
  • the retainer 24 of the embodiment shown in FIG. 10 is an example in which the oil retaining groove 31c on the inner diameter side edge is provided over the entire range, and the oil retaining groove 31d on the outer diameter side edge is partially provided except for the bottom. be.
  • the oil holding grooves 31c and 31d have a single R shape so that the lubricating oil can be easily stored and supplied, and the R dimension is set to 1/2 or less of the radius of the ball accommodated in the pocket. .
  • the groove edges of the oil retaining grooves 31c and 31d along the inner diameter side edge or the outer diameter side edge are formed so as to prevent lubricating oil from being scraped off by the groove edges when the retainer 24 is deformed by centrifugal force. As shown in FIG. 11, it is preferable to form a chamfer.
  • a resin excellent in wear resistance, seizure resistance, etc. can be used as the material of the retainer 24 as the material of the retainer 24, a resin excellent in wear resistance, seizure resistance, etc. can be used.
  • Polyamide resins such as PA66 (polyamide 66), PA46 (polyamide 46), PA9T (polyamide 9T), PA11 (polyamide 11) or PA6 (polyamide 6) are preferred.
  • the inner raceway member 21, the outer raceway member 22, and the balls 23 are made of metal such as bearing steel or carburized steel.
  • the grease filled in the ball bearing 20 is a semi-solid lubricant composed of base oil, thickener and additives.
  • the base oil constituting the lubricating grease include mineral oils such as paraffinic mineral oils and naphthenic mineral oils, hydrocarbon synthetic oils such as polybutene, poly- ⁇ -olefins, alkylbenzenes, alkylnaphthalenes, and alicyclic compounds, or Non-hydrocarbon synthetic oils such as natural oils and fats, polyol ester oils, phosphate esters, diester oils, polyglycol oils, silicone oils, polyphenyl ether oils, alkyldiphenyl ether oils, and fluorinated oils, etc.
  • base oils for lubricating greases Any oil that is used can be used without any particular limitation.
  • Thickeners include metallic soap-based thickeners such as aluminum soap, lithium soap, sodium soap, composite lithium soap, composite calcium soap, and composite aluminum soap, and urea-based compounds such as diurea compounds and polyurea compounds. These thickeners may be used alone or in combination of two or more.
  • additives for lubricating grease include, for example, extreme pressure agents, amine-based and phenol-based antioxidants, metal deactivators such as benzotriazole, viscosity index improvers such as polymethacrylate and polystyrene, and molybdenum disulfide. and solid lubricants such as graphite. These can be added singly or in combination of two or more.
  • the retainer 24 used in the ball bearing 20 according to the invention is of the type in which the rotational motion is guided by rolling elements.
  • either the so-called inner ring guide type in which the rotational motion is guided by the outer diameter surface of the inner raceway member 21 or the so-called outer ring guide type in which the inner raceway member 22 guides the rotational movement may be used.
  • the sliding portion of the outer raceway member 22 with the retainer 24 is desirably ground.
  • At least one of the outer diameter side edge and the inner diameter side edge of the spherical concave surface of the pocket 31 is provided with an oil retaining groove 31c along the inner diameter side edge or the outer diameter side edge. , 31d, the lubricating oil is well retained and supplied even in the ultra-high-speed rotation region, and the frictional resistance between the cage 24 and the balls 23 is alleviated. Heat generation and damage due to interference between the retainer 24 and the balls 23 can be prevented, and the rotational torque can be further reduced.

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Abstract

超高速回転領域においても、潤滑油の保持及び供給が良好な冠型の保持器を使用した玉軸受を提供する。玉を収納するポケット３１の球状凹面の外径側縁部と内径側縁部の少なくとも一方に、内径側縁部または外径側縁部に沿う油保持溝３１ｃ、３１ｄを形成した冠型の保持器２４を使用することにより、超高速回転領域においても、ポケット３１での潤滑油の保持及び供給を可能にした。

Description

玉軸受
　この発明は、高速回転時に、転動体である玉を収納する保持器のポケット内における潤滑油量の不足を解消し、保持器と玉との干渉による発熱・損傷を予防することができる、自動車部品または産業機械ほか、あらゆる高速回転の用途へ適用可能な玉軸受に関する。
　一般に、玉軸受は、図１２に示すように、外周に内側軌道溝１ａが形成されている内側軌道部材１と、内周に外側軌道溝２ａが形成されている外側軌道部材２と、内側軌道溝１ａと外側軌道溝２ａとの間に介装される複数の玉３と、前記玉３を一定間隔に保持する保持器４とを備える。
　そして、前記保持器４として、図１３に示すような、冠型の保持器４を使用する場合がある。
　冠型の保持器４は、円環状のベース部４ａと、ベース部４ａの軸方向一端面に設けられ、転動体である玉３を転動自在に保持する複数のポケット５を備えている。
　各ポケット５は、ベース部４ａの軸方向一端面に設けられた凹部５ａと、凹部５ａの開口縁に互いに間隔をあけ対向して配置された一対の保持爪５ｂとから形成されている。一対の保持爪５ｂの互いに対向する面と凹部５ａの内面とは、連続して一つの球状凹面を形成している。
　ところで、電動自動車では、電費・走行性能の向上のために、電動機の回転速度を高めて電動機を小型・軽量化する必要がある。このような電動機の高速回転化に伴って、使用する軸受の最高回転速度が上昇し、軸受を構成する内部部品に作用する遠心力が増大する。
　このような高速回転用途の玉軸受の保持器として、冠型の保持器４を使用した場合、一対の保持爪５ｂが遠心力によって変形することにより、玉３との干渉により抵抗が漸増して発熱するという課題と共に、保持爪５ｂや玉３の摩耗といった課題が生じる。
　特許文献１には、図１４及び図１５に示すように、保持器４のポケット５の縁部５ｃに、凸曲面となる面取りを施し、玉３と保持器４との干渉による摩耗を予防することが開示されている。
ＷＯ２０１０／０６７８５２Ａ１
　ところが、特許文献１に開示された玉軸受では、保持器４のポケット５の縁部５ｃに凸曲面を設けることにより、玉３の摩耗を予防できたとしても、ポケット５に潤滑油を保持する効果は少ない。玉軸受３を高速回転させる際には、潤滑油の攪拌抵抗を抑制するために、潤滑油量が絞られる。このため、超高速回転領域においては、特に、潤滑油量の不足に陥らないように、潤滑油の保持及びポケット５への潤滑油の供給が課題としてあげられる。
　そこで、この発明は、超高速回転領域においても、潤滑油の保持及び供給が良好な冠型の保持器を使用した玉軸受を提供しようとするものである。
　前記の課題を解決するために、この発明に係る玉軸受は、外周に内側軌道溝が形成されている内側軌道部材と、内周に外側軌道溝が形成されている外側軌道部材と、内側軌道溝と外側軌道溝との間に介装される複数の玉と、前記玉を一定間隔に保持する保持器とを備え、前記保持器は、円環状のベース部と、ベース部の軸方向一端面に設けられ、前記玉を転動自在に保持する複数のポケットを備え、各ポケットは、ベース部の軸方向一端面に設けられた凹部と、凹部の開口縁に互いに間隔をあけ対向して配置された一対の保持爪とから形成され、一対の保持爪の互いに対向する面と凹部の内面とが連続して１つの球状凹面を形成している玉軸受であって、前記各ポケットの球状凹面の内径側縁部と外径側縁部の少なくとも一方に、前記内径側縁部または外径側縁部に沿う油保持溝を形成したことを特徴とする。
　前記油保持溝は、例えば、断面が凹曲面に形成されている。
　前記内径側縁部または外径側縁部に沿う油保持溝は、前記ポケットの球状凹面の内径側縁部と外径側縁部の全範囲に形成してもよいし、あるいは前記ポケットの球状凹面の底部を除いた部分に部分的に形成してもよい。
　前記内径側縁部または外径側縁部に沿う油保持溝を単一Ｒ形状とし、そのＲ寸法を前記ポケットに収納する玉の半径の１／２以下にすることができる。
　前記内径側縁部または外径側縁部に沿う油保持溝を、前記内径側縁部と外径側縁部の両方に形成する場合、前記内径側縁部に形成された油保持溝よりも外径側縁部に形成された油保持溝を幅広に形成することが好ましい。
　前記内径側縁部または外径側縁部に沿う油保持溝の溝縁は、面取りを設けることが好ましい。
　前記保持器の回転運動を、内側軌道部材による案内または外側軌道部材による案内とする場合、内側軌道部材または外側軌道部材と保持器との摺動部分に研削加工を施すことが好ましい。
　以上のように、この発明に係る玉軸受は、玉を収納するポケットの球状凹面の外径側縁部と内径側縁部の少なくとも一方に、内径側縁部または外径側縁部に沿う油保持溝を形成した冠型の保持器を使用しているので、超高速回転領域においても、潤滑油の保持及び供給が良好であり、保持器と玉との摩擦抵抗が緩和され、保持器と玉との干渉による発熱・損傷を予防することができると共に、回転トルクをより低減させることができる。
　油保持溝は、ポケットの球状凹面の内径側縁部と外径側縁部の全範囲に形成すると、油保持効果が向上するが、玉とポケット縁部間のすべり速度が低い前記ポケットの球状凹面の底部を除いた部分に部分的に形成すると、保持器強度を確保する上で好ましい。
　グリース潤滑の場合、遠心力によりグリースが外径側に広がるので、外径側縁部の油保持溝の溝幅を幅広に形成することにより、外径側縁部の油保持溝にグリース等の潤滑油を溜めやすくなる。
この発明に係る玉軸受の縦断面図である。 図１の玉軸受に使用する保持器の一実施形態を示す斜視図である。 図２の保持器の部分拡大図である。 図２の保持器のポケットに玉を収納した状態を示す部分拡大図である。 図４の状態の保持器を保持爪側から見た部分拡大図である。 図２の保持器を保持爪側から見た平面図である。 図６のＡ－Ａ線の断面図である。 この発明における外径側縁部の油保持溝と内径側縁部の油保持溝の溝幅の例を示す概略拡大図である。 図１の玉軸受に使用する保持器の他の実施形態を示す斜視図である。 図１の玉軸受に使用する保持器の他の実施形態を示す斜視図である。 この発明における油保持溝の一例を示す拡大図である。 従来の他の玉軸受の縦断面図である。 図１２の玉軸受に使用する保持器の斜視図である。 図１２の玉軸受に使用する保持器の部分拡大図である。 図１２の玉軸受に使用する保持器のポケットの縁部に凸曲面となる面取りを施した従来例を示す部分拡大図である。
　以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
　図１はこの発明の実施形態に係る玉軸受２０を示し、この玉軸受２０は、電気自動車用駆動モータやハイブリッド電気自動車用駆動モータ、自動車の電装部品や補機部品、例えばファンカップリング装置、オルタネータ、アイドラプーリ、カーエアコン用電磁クラッチ、電動ファンモータ等に組み込まれて使用される。
　図１に示す実施形態に係る玉軸受２０は、外周面に内側軌道溝２１ａが形成された内側軌道部材２１と、その内側軌道部材２１の外側に配置され、内周面に外側軌道溝２２ａが形成された外側軌道部材２２と、内側軌道部材２１の内側軌道溝２１ａと外側軌道部材２２の外側軌道溝２２ａとの間に転動自在に介装された複数の玉２３と、内側軌道部材２１と外側軌道部材２２との間に配置され、各玉２３を円周方向等間隔に保持する保持器２４と、内側軌道部材２１と外側軌道部材２２間の軸方向両側に配され、その内側軌道部材２１と外側軌道部材２２間に形成された環状空間２５を密封するシール部材２６とで主要部が構成されている。このシール部材２６により密封された環状空間２５にグリース等の潤滑油を封入することにより、玉２３が保持器２４のポケット内でスムーズに転動するようにしている。
　この実施形態は、外側軌道部材２２がハウジングなどの静止部材に装着され、内側軌道部材２１が電動モータ、または、エンジン出力で回転駆動する回転軸に装着されるものを示している。シール部材２６は、環状の芯金２６ａとこの芯金２６ａに一体に固着されるゴム状部材２６ｂとで構成され、外側軌道部材２２の内周面に形成されたシール取付溝２７に外周部が嵌合状態に固定される。内側軌道部材２１は、シール部材２６の内周部に対応する位置に、円周溝からなるシール溝２８が形成され、シール部材２６の内周側端に形成されたシールリップ２６ｃが内側軌道部材２１のシール溝２８に摺接している。なお、この実施形態では内側軌道部材２１が回転するタイプを例示しているが、内側軌道部材２１がシャフトなどの静止部材に装着され、外側軌道部材２２が回転軸に装着されて回転するタイプにも適用可能である。
　この玉軸受２０の運転中、シール部材２６の先端のシールリップ２６ｃが内側軌道部材２１の外周端部に摺接した状態を維持しながら、内側軌道部材２１が回転する。これにより、水やダスト等の異物が軸受内部に侵入したり、あるいは、軸受内部から潤滑剤が外部へ漏れたりすることを未然に防止するようにしている。
　保持器２４は、図２～図７に示すように、円環状のベース部３０と、ベース部３０の軸方向一端面に設けられ、転動体である玉２３を転動自在に保持する複数のポケット３１を備えている。
　各ポケット３１は、ベース部３０の軸方向一端面に設けられた凹部３１ａと、凹部３１ａの開口縁に互いに間隔をあけ対向して配置された一対の保持爪３１ｂとから形成されている。一対の保持爪３１ｂの互いに対向する面と凹部３１ａの内面とは、連続して一つの球状凹面を形成している。
　図２～図７に示す実施形態の保持器２４には、前記ポケット３１の球状凹面の外径側縁部と内径側縁部に、内径側縁部または外径側縁部に沿う油保持溝３１ｃ、３１ｄが形成され、この油保持溝３１ｃ、３１ｄにグリース等の潤滑油を保持させることにより、超高速回転領域においても、ポケット３１に油が供給され、油膜を形成することが可能となる。
　油保持溝３１ｃ、３１ｄは、断面が凹曲面に形成されている。
　停止時に潤滑油を油保持溝３１ｃ、３１ｄに保持させ、始動時に潤滑油を供給可能とするため、図８に示すように、油保持溝３１ｃ、３１ｄのうち、内径側縁部の油保持溝３１ｃよりも外径側縁部の油保持溝３１ｄの溝幅を幅広に形成するのが好ましい。
　図８では、油保持溝３１ｃ、３１ｄに保持されるグリース等の潤滑油をハッチングで示している。
　グリース潤滑の場合、遠心力によりグリースが外側軌道部材の内径側に広がるので、外径側縁部の油保持溝３１ｄの溝幅を幅広に形成することにより、外径側縁部の油保持溝３１ｄにグリース等の潤滑油を溜めやすくなる。
　図２～図７に示す実施形態の保持器２４は、ポケット３１の球状凹面の内径側縁部と外径側縁部の全範囲に油保持溝３１ｃ、３１ｄを形成しているが、図９に示す実施形態の保持器２４、あるいは図１０に示す実施形態の保持器２４のように、油保持溝３１ｃを全範囲ではなく、底部を除いて部分的に設けるようにしてもよい。ポケット３１の底部に油保持溝３１ｃ、３１ｄを設けない場合は、強度を確保することができるので、強度的には好ましい。図９に示す実施形態の保持器２４は、外径側縁部の油保持溝３１ｄを全範囲に設け、内径側縁部の油保持溝３１ｃを、底部を残して部分的に設けた例である。図１０に示す実施形態の保持器２４は、内径側縁部の油保持溝３１ｃを全範囲に設け、外径側縁部の油保持溝３１ｄを、底部を残して部分的に設けた例である。
　前記油保持溝３１ｃ、３１ｄは、潤滑油を溜めやすくかつ供給しやすくするために、単一Ｒ形状とし、そのＲ寸法を前記ポケットに収納する玉の半径の１／２以下にすることが好ましい。
　前記内径側縁部または外径側縁部に沿う油保持溝３１ｃ、３１ｄの溝縁は、遠心力により保持器２４が変形した際に、溝縁による潤滑油の掻き取りを防止するために、図１１に示すように、面取りを形成しておくことが好ましい。
　前記保持器２４の材料としては、耐摩耗性や耐焼き付等に優れた樹脂を用いることができ、特に、引張伸び、引張強さ、耐衝撃性、耐摩耗性、潤滑性等に優れたポリアミド樹脂、例えば、ＰＡ６６（ポリアミド６６）、ＰＡ４６（ポリアミド４６）、ＰＡ９Ｔ（ポリアミド９Ｔ）、ＰＡ１１（ポリアミド１１）あるいはＰＡ６（ポリアミド６）などが望ましい。
　また、内側軌道部材２１、外側軌道部材２２、玉２３は、例えば軸受鋼、浸炭鋼等の金属で形成される。
　また、この玉軸受２０に充填されるグリースは、基油、増ちょう剤及び添加剤から成る半固体状の潤滑剤である。潤滑グリースを構成する基油としては、例えば、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油などの鉱油、ポリブデン、ポリ-α-オレフィン、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、脂環式化合物等の炭化水素系合成油、または、天然油脂やポリオールエステル油、リン酸エステル、ジエステル油、ポリグリコール油、シリコーン油、ポリフェニルエーテル油、アルキルジフェニルエーテル油、フッ素化油等の非炭化水素系合成油等、一般に潤滑グリースの基油として使用されている油であれば特に限定することなく使用できる。
　増ちょう剤としては、アルミニウム石けん、リチウム石けん、ナトリウム石けん、複合リチウム石けん、複合カルシウム石けん、複合アルミニウム石けんなどの金属石けん系増ちょう剤、ジウレア化合物、ポリウレア化合物等のウレア系化合物が挙げられる。これらの増ちょう剤は、単独または２種類以上組み合せて用いてもよい。
　潤滑グリース用の公知の添加剤としては、例えば極圧剤、アミン系、フェノール系等の酸化防止剤、ベンゾトリアゾールなどの金属不活性剤、ポリメタクリレート、ポリスチレン等の粘度指数向上剤、二硫化モリブデン、グラファイト等の固体潤滑剤等が挙げられる。これらを単独または２種類以上組み合せて添加できる。
　この発明に係る玉軸受２０に使用する保持器２４は、回転運動が、転動体によって案内される形式である。また、回転運動が、内側軌道部材２１の外径面によって案内される、いわゆる内輪案内形式でも、外側軌道部材２２の内径面によって案内する、いわゆる外輪案内形式のいずれでもよいが、内側軌道部材２１または外側軌道部材２２の保持器２４との摺動部は、研削加工を施しておくことが望ましい。
　以上のように、この発明の玉軸受２０は、ポケット３１の球状凹面の外径側縁部と内径側縁部の少なくとも一方に、内径側縁部または外径側縁部に沿う油保持溝３１ｃ、３１ｄを形成した冠型の保持器２４を使用しているので、超高速回転領域においても、潤滑油の保持及び供給が良好であり、保持器２４と玉２３との摩擦抵抗が緩和され、保持器２４と玉２３との干渉による発熱・損傷を予防することができると共に、回転トルクをより低減させることができる。
　この発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲において、さらに種々の形態で実施し得ることは勿論のことであり、この発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内の全ての変更を含む。
２０　　　玉軸受
２１　　　内側軌道部材
２１ａ　　内側軌道溝
２２　　　外側軌道部材
２２ａ　　外側軌道溝
２３　　　玉
２４　　　保持器
２５　　　環状空間
３０　　　ベース部
３１　　　ポケット
３１ａ　　凹部
３１ｂ　　保持爪
３１ｃ 、３１ｄ　油保持溝 

Claims (8)

  1. 　外周に内側軌道溝が形成されている内側軌道部材と、内周に外側軌道溝が形成されている外側軌道部材と、内側軌道溝と外側軌道溝との間に介装される複数の玉と、前記玉を一定間隔に保持する保持器とを備え、前記保持器は、円環状のベース部と、ベース部の軸方向一端面に設けられ、前記玉を転動自在に保持する複数のポケットを備え、各ポケットは、ベース部の軸方向一端面に設けられた凹部と、凹部の開口縁に互いに間隔をあけ対向して配置された一対の保持爪とから形成され、一対の保持爪の互いに対向する面と凹部の内面とが連続して１つの球状凹面を形成している玉軸受であって、前記各ポケットの球状凹面の内径側縁部と外径側縁部の少なくとも一方に、前記内径側縁部または外径側縁部に沿う油保持溝を形成したことを特徴とする玉軸受。
  2. 　前記油保持溝は、断面が凹曲面である請求項１に記載の玉軸受。
  3. 　前記内径側縁部または外径側縁部に沿う油保持溝が、前記ポケットの球状凹面の内径側縁部と外径側縁部の全範囲に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の玉軸受。
  4. 　前記内径側縁部または外径側縁部に沿う油保持溝が、前記ポケットの球状凹面の底部を除いた部分に形成されている請求項１又は２に記載の玉軸受。
  5. 　前記内径側縁部または外径側縁部に沿う油保持溝が単一Ｒ形状であり、そのＲ寸法が前記ポケットに収納する玉の半径の１／２以下である請求項１又は２に記載の玉軸受。
  6. 　前記内径側縁部または外径側縁部に沿う油保持溝が、前記内径側縁部と外径側縁部の両方に形成され、前記内径側縁部に形成された油保持溝よりも外径側縁部に形成された油保持溝が幅広に形成されている請求項１～５のいずれかの項に記載の玉軸受。
  7. 　前記内径側縁部または外径側縁部に沿う油保持溝の溝縁に、面取りを設けている請求項１～６のいずれかの項に記載の玉軸受。
  8. 　前記保持器の回転運動を、内側軌道部材による案内または外側軌道部材による案内とし、内側軌道部材または外側軌道部材と保持器との摺動部分に研削加工を施している請求項１～７のいずれかの項に記載の玉軸受。
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