專利名稱：保持器、深溝球軸承及帶密封件軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及保持器、深溝球軸承及帶密封件軸承。
背景技術(shù)：
如圖15所示，軸承(深溝球)具有在內(nèi)周形成有圓弧狀的外側(cè)軌道面1的外圈 2 ；在外周形成有與該外側(cè)軌道面1對置的圓弧狀的內(nèi)側(cè)軌道面3的內(nèi)圈4 ；配置在內(nèi)圈4 與外圈2之間的保持器5 ；通過保持器5支承為滾動自如的多個滾珠Bo。如圖16所示，保持器5由兩張具有沿著圓周方向以規(guī)定間隔配設的半球狀鼓出部 6的環(huán)狀保持板7、7組合形成。即，各環(huán)狀保持板7由沿著圓周方向配設的所述半球狀鼓出 部6和在相鄰的半球狀鼓出部6之間的平坦部8構(gòu)成。在組合的狀態(tài)下，平坦部8、8重合， 該平坦部8、8經(jīng)由鉚釘?shù)鹊墓探蛹?連結(jié)。因此，各半球狀鼓出部6、6對置，形成環(huán)狀的滾 珠嵌合部(凹坑)10。目前，具有實現(xiàn)保持器與滾珠的潤滑狀態(tài)的提高的技術(shù)(專利文獻1)，和積極地 進行潤滑油的供排油，從而提高軸承內(nèi)的潤滑油的流動性的技術(shù)(專利文獻2、等。所述專利文獻1中所述的技術(shù)是，在凹坑的內(nèi)周側(cè)設置輔助凹部，使該輔助凹部 作為積存潤滑劑的潤滑劑積存部發(fā)揮功能。由此，提高凹坑內(nèi)的潤滑劑的保持量而提高保 持器與滾珠之間的潤滑狀態(tài)。另外，所述專利文獻2所述的技術(shù)也是在凹坑的內(nèi)周面形成凹部。該凹部與外圈 和保持器之間的軸承空間側(cè)及內(nèi)圈和保持器之間的軸承空間側(cè)分別連通，從而形成凹槽形 狀的潤滑油的路徑。此外，在機動車的變速箱內(nèi)混雜有齒輪的磨損粉末等的異物。因此，在機動車的變 速箱中使用的現(xiàn)有的軸承使用帶密封件軸承，該帶密封件軸承具有將在其內(nèi)外圈之間形成 的軸承空間密封的接觸型的密封構(gòu)件，由此防止異物侵入軸承內(nèi)。在利用這樣的接觸型的密封構(gòu)件密封軸承空間時，能夠防止異物向軸承內(nèi)的侵 入。然而，由于密封轉(zhuǎn)矩大因而產(chǎn)生推進機動車的省燃料費化方面的問題。在這樣的帶密 封件軸承中，提出有降低密封轉(zhuǎn)矩的技術(shù)(例如專利文獻幻。該專利文獻3所述的技術(shù)中， 在密封唇部滑接的面，例如在軸承旋轉(zhuǎn)圈的密封槽的內(nèi)壁面實施噴丸處理，使接觸面的最 大粗糙度Ry減小到2. 5 μ m以下。由此，密封轉(zhuǎn)矩降低。專利文獻1 日本特開2003-13962號公報專利文獻2 日本特開2006-342901號公報專利文獻3 日本特開2007-107588號公報近年來，在機動車用的軸承中，從燃料利用率的提高和環(huán)境問題出發(fā)需要轉(zhuǎn)矩的 降低。在軸承上產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩中的以保持器為主要原因的轉(zhuǎn)矩在鋼球(滾珠)產(chǎn)生的油(潤滑 脂等的潤滑材料)的剪切阻力中占較大比例。并且，該剪切阻力的大部分是剪切在凹坑內(nèi)徑面與凹坑內(nèi)的滾珠之間形成的油膜 時的阻力。另外，在凹坑由與滾珠形狀一致的單一的曲面形成時，由于潤滑劑要通過滾珠與
4覆蓋滾珠的保持器凹坑內(nèi)側(cè)的微小間隙，因此產(chǎn)生阻力，成為轉(zhuǎn)矩增大的主要原因之一。在所述專利文獻1所述的技術(shù)中，輔助凹部成為潤滑劑積存部，在該輔助凹部儲 存潤滑劑。另外，在專利文獻2所述的技術(shù)中，不會減輕潤滑劑通過微小的間隙時的阻力。 即，在這種軸承中，無法同時實現(xiàn)潤滑劑通過時的阻力的減少和滾珠運動時剪切的油膜量 的減少。因此，目前，即使在凹坑的內(nèi)徑面形成凹部，也無法實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩降低。另外，如果如專利文獻3的帶密封件軸承等那樣，減小接觸面的表面粗糙度而降 低密封轉(zhuǎn)矩，那么其轉(zhuǎn)矩降低效果是有界限的。若采用非接觸密封件，則雖然可使密封轉(zhuǎn)矩 為零，但將密封間隙減小到能夠防止上述的齒輪磨損粉末等異物的侵入的程度，會因裝配 誤差、加工誤差、熱膨張差等，因此難以實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題提出的，其目的在于提供能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)矩降低的保持器、使 用了這樣的保持器的深溝球軸承以及能夠防止異物向軸承內(nèi)侵入且充分地降低密封轉(zhuǎn)矩 的帶密封件軸承。本發(fā)明的保持器將兩張具有沿著圓周方向以規(guī)定間隔配設的半球狀鼓出部的環(huán) 狀保持板組合而形成，且由對置的半球狀鼓出部形成保持滾珠的凹坑，在凹坑的滾珠對置 面設置有滾珠非接觸部，使該凹坑的與滾珠接觸的接觸面積與未設置滾珠非接觸部時的與 滾珠接觸的接觸面積相比減小15% 30%。需要說明的是，若減小的面積大于30%，則保 持器的強度降低，因此上限為30%。另外，若減小的面積小于15%，則無法充分(約50%) 降低轉(zhuǎn)矩。根據(jù)本發(fā)明的保持器，通過在滾珠對置面設置滾珠非接觸部，能夠降低潤滑劑通 過凹坑內(nèi)部時的阻力。另外，通過設置滾珠非接觸部，能夠減少在滾珠與凹坑之間形成的油 膜量。此時，若滾珠非接觸部過小，則剪切的油膜量的減少量少，無法實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩降低。另外， 若滾珠非接觸部過大，則在滾珠與凹坑之間形成的油膜量便得過小，滾珠的平滑滾動受損。 因此，如本發(fā)明這樣，通過設定滾珠非接觸部的范圍，能夠同時實現(xiàn)潤滑劑通過凹坑內(nèi)部時 的阻力和剪切的油膜量的減少?？梢栽诎肭驙罟某霾恐?，在與滾珠對置面相反的一面形成向與滾珠側(cè)相反的一側(cè) 突出的凸部，由此在滾珠對置面設置向與滾珠側(cè)相反的一側(cè)凹陷的凹部，以該凹部作為所 述滾珠非接觸部，或著在半球狀鼓出部設置狹縫，以該狹縫作為所述滾珠非接觸部。優(yōu)選滾珠非接觸部配置在比滾珠的中心圓(7 f円)靠軸承外徑側(cè)。該保持器可以為金屬制且通過沖壓加工成型，也可以為金屬制且通過鑄造成型， 也可以為樹脂制且通過注塑成型來成型。另外，也可以通過切削加工(金屬制和樹脂制均 可)來成型。本發(fā)明的深溝球軸承具備在內(nèi)周形成有外側(cè)軌道面的外圈；在外周形成有內(nèi)側(cè) 軌道面的內(nèi)圈；在內(nèi)側(cè)軌道面與外側(cè)軌道面之間滾動的多個滾珠；配置在內(nèi)圈與外圈之間 的所述保持器。本發(fā)明的帶密封件軸承在一對軌道圈的對置的軌道面之間設有經(jīng)由保持器保持 的多個滾動體，并且具備密封在所述一對軌道圈之間形成的軸承空間的密封構(gòu)件，所述密 封構(gòu)件是基端固定于任一方的軌道圈且密封唇部與另一方的軌道圈相接的接觸密封件，至少密封唇部的前端的材質(zhì)為高磨損材料，通過在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下使用軸承，該高磨損材料磨損 而所述密封構(gòu)件變?yōu)榉墙佑|密封件或接觸壓力可視為零的程度的輕接觸，并且所述帶密封 件軸承的保持器使用本發(fā)明所涉及的保持器。另外，本說明書中所述的“高磨損材料”表示 容易產(chǎn)生磨損的材質(zhì)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于密封構(gòu)件的至少密封唇部的前端的材質(zhì)為所述的高磨損材料， 因此在運轉(zhuǎn)初期為接觸型的密封構(gòu)件因磨損而例如在運轉(zhuǎn)開始后的早期變?yōu)榉墙佑|型的 密封構(gòu)件?；蛘咭蚰p而成為接觸壓力可視作零的程度的輕接觸。在該發(fā)明中，所述密封構(gòu)件的密封唇部的整體或前端可以形成為相對于該密封構(gòu) 件的其他部分容易產(chǎn)生磨損的材質(zhì)的高磨損材料部。由于能夠得到適當?shù)母吣p性的材質(zhì) 有限，因此存在不優(yōu)選使密封構(gòu)件的整體具有高磨損性的情況，但通過僅使密封唇部的整 體或前端為不同材質(zhì)而具有高磨損性，能夠得到優(yōu)選的高磨損性。所述高磨損材料可以為橡膠材料、即高磨損橡膠材料，或者也可以為樹脂材。作為 高磨損材料可采用其他的固體潤滑劑、無紡布、軟鋼等。在該發(fā)明中，所述密封構(gòu)件的形狀 可為軸向接觸型，或者也可以為徑向接觸型。例如，可以將密封唇部形成為相對于在對置的 軌道圈形成的密封槽的內(nèi)表面沿軸向方向接觸的形狀。另外，也可以將密封唇部形成為相 對于對置的軌道圈沿徑向方向接觸的形狀。在該發(fā)明中，可以在所述密封構(gòu)件上設置防止該密封構(gòu)件吸附于所述另一方的軌 道端的吸附防止機構(gòu)。該吸附防止機構(gòu)例如為在密封構(gòu)件的前端設置的通氣用的狹縫。在設置有接觸式的密封構(gòu)件的情況下，由于軸承內(nèi)部壓力的降低，密封構(gòu)件吸附 于軌道圈而使轉(zhuǎn)矩增加。該發(fā)明中使用高磨損材料，但在密封構(gòu)件磨損前，會與通常的接觸 密封件同樣地產(chǎn)生吸附作用。發(fā)明效果在本發(fā)明的保持器中，通過設定滾珠非接觸部的范圍，能夠同時實現(xiàn)潤滑劑通過 凹坑內(nèi)部時的阻力和剪切的油膜量的減少。 通過在滾珠對置面設置向與滾珠側(cè)相反的一側(cè)凹陷的凹部或設置狹縫，可以可靠 地形成滾珠非接觸部。若將該滾珠非接觸部配置在比滾珠的中心圓靠軸承外徑側(cè)，則能夠 降低圓周速度高的位置的剪切阻力，能夠更穩(wěn)定地實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的降低。整體形狀比較簡單，無論金屬制還是樹脂制都能夠可靠地形成。另外，作為成型方 法，若為金屬制，則可通過沖壓加工或鑄造來成型，若為樹脂制，則可通過注塑成型來成型， 能夠使用以往通用的各種成型方法來成型，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)矩的降低，若將使用了該保持器的軸承在機動車中使用，則能夠 提高燃料利用率且能夠利于環(huán)境地駕駛。在本發(fā)明的帶密封件軸承中，在運轉(zhuǎn)初期為接觸型的密封構(gòu)件因磨損而在例如運 轉(zhuǎn)開始后的早期變?yōu)榉墙佑|型的密封構(gòu)件?；蛘咭蚰p而成為接觸壓力視作零的程度的輕 接觸。因此，能夠充分降低密封轉(zhuǎn)矩。另外，因為所述磨損，在密封唇部與旋轉(zhuǎn)圈之間形成 成為最適當?shù)姆墙佑|密封隙間的微小隙間，或成為上述那樣的輕接觸。因此，雖然潤滑油能 夠通過，但能夠防止影響軸承壽命的粒徑大的異物的侵入。其結(jié)果是，能夠?qū)崿F(xiàn)異物向軸承 內(nèi)的侵入和充分的密封轉(zhuǎn)矩的降低。另外，通過設置所述狹縫等吸附防止機構(gòu)，能夠防止在密封構(gòu)件磨損前這段期間內(nèi)的吸附，避免轉(zhuǎn)矩增加。


圖1是使用了本發(fā)明的第一實施方式的保持器的軸承的剖視圖。圖2是所述圖1的保持器的主要部分放大剖視圖。圖3是所述圖2的X方向向視部。圖4A表示保持器的凸部，是圖1所示的保持器的主要部分示意圖。圖4B表示保持器的凸部，是保持器的第一變形例的主要部分示意圖。圖4C表示保持器的凸部，是保持器的第二變形例的主要部分示意圖。圖4D表示保持器的凸部，是保持器的第三變形例的主要部分示意圖。圖4E表示保持器的凸部，是保持器的第四變形例的主要部分示意圖。圖4F表示保持器的凸部，是保持器的第五變形例的主要部分示意圖。圖5A是密封構(gòu)件的放大剖視圖。圖5B是其他密封構(gòu)件的放大剖視圖。圖6是圖5A所示的密封構(gòu)件的主要部分放大剖視圖。圖7是使用了所述圖2所示的保持器的其他軸承的剖視圖。圖8是使用了本發(fā)明的第二實施方式的保持器的軸承的剖視圖。圖9是圖8的保持器的主要部分示意圖。圖10是使用了圖8的保持器的其他軸承的剖視圖。圖IlA是表示帶密封件軸承的其他實施方式的剖視圖。圖IlB是表示所述圖IlA的帶密封件軸承的密封構(gòu)件的放大剖視圖。圖12A是表示帶密封件軸承的另一實施方式剖視圖。圖12B是表示所述圖12A的帶密封件軸承的密封構(gòu)件的放大剖視圖。圖13是表示接觸面積降低率與轉(zhuǎn)矩降低率的關(guān)系的圖表圖。圖14A是將帶密封件軸承的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩與現(xiàn)有品比較而表示的圖表。圖14B是表示旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的主要原因的具體情況的圖表。圖15是使用了現(xiàn)有的保持器的軸承的剖視圖。圖16是現(xiàn)有的保持器的立體圖。
具體實施例方式圖1表示使用了第一實施方式的保持器(球軸承用保持器)的軸承(深溝球軸 承)。該球軸承具有在內(nèi)周形成有圓弧狀的外側(cè)軌道面(滾道面)11的外圈12 ；在外周形 成有與該外側(cè)軌道面11對置的圓弧狀的內(nèi)側(cè)軌道面(滾道面)13的內(nèi)圈14 ；收容在外側(cè) 軌道面11與內(nèi)側(cè)軌道面13之間的多個滾珠16 ；將滾珠16支承為滾動自如的本發(fā)明所涉 及的保持器15 ；安裝在外圈12的軸向端部的密封構(gòu)件17、17。因此，該軸承可稱為帶密封件軸承，在機動車的變速箱等中使用。所述內(nèi)圈14及 外圈12為軌道圈。另外，在該軸承內(nèi)初始封入有潤滑脂。該滾動軸承是以內(nèi)圈14作為旋 轉(zhuǎn)圈、以外圈12作為固定圈的內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)型。外圈12、內(nèi)圈14及滾珠16由例如SUJ2等的高碳素鉻軸承鋼構(gòu)成，保持器15是
7例如冷軋鋼(Jis規(guī)格的SPCC系列等)的帶鋼的沖壓加工品。如圖2及圖3所示，保持器 15由兩張具有沿著圓周方向以規(guī)定間隔配設的半球狀鼓出部沈的環(huán)狀保持板27A、27B組 合而成。即，各環(huán)狀保持板27A、27B由沿著圓周方向配設的半球狀鼓出部沈和相鄰的半 球狀鼓出部26之間的平坦部28構(gòu)成。在組合的狀態(tài)，平坦部觀、觀重合，該平坦部觀、28 經(jīng)由鉚釘?shù)鹊墓探蛹倪B結(jié)。因此，各半球狀鼓出部沈?qū)χ?，形成環(huán)狀的滾珠嵌合部(凹 坑)30。并且，在該保持器15的凹坑30的滾珠對置面上設置有滾珠非接觸部31。此時，該 凹坑30的與滾珠16接觸的接觸面積與未設置滾珠非接觸部31時的與滾珠16接觸的接觸 面積相比下降了 15% 30%。即，通過在與滾珠對置面相反的面上形成向與滾珠側(cè)相反的一側(cè)突出的矩形狀的 凸部32，從而在滾珠對置面設置向與滾珠側(cè)相反的一側(cè)凹陷的矩形狀的凹部33，以該凹部 33形成滾珠非接觸部31。作為凸部32，如圖4所示，可采用各種形態(tài)。S卩，圖4A所示的形狀A中，圓周方向長度L為LA，其寬度尺寸W為WA。另夕卜，圖4B 所示的形狀B中，圓周方向長度L為比LA短的LB，其寬度尺寸W為與WA相同的WB。圖4C所示的形狀C中，圓周方向長度L為與LB相同的LC，其寬度尺寸W為比WA 大的WC。圖4D所示的形狀D中，圓周方向長度L為與LA相同的LD，其寬度尺寸W為與WA 相同的WD。圖4E所示的形狀E中，圓周方向長度L為與LB相同的LE，其寬度尺寸W為與WA 相同的WE。圖4F所示的形狀F中，圓周方向長度L為與LB相同的LF，其寬度尺寸W為與 WA相同的WF。圖4A所示的形狀A、圖4B所示的形狀B、圖4F所示的形狀F中，凸部32的中央線 0與滾珠16的中心圓P⑶一致，凸部32配設在中心圓P⑶上。圖4C所示的形狀C、圖4D 所示的形狀D、圖4E所示的形狀E中，凸部32的中央線0比滾珠16的中心圓P⑶向軸承外 徑側(cè)偏移。此時，圖4C所示的形狀C中的偏移量小，而圖4D所示的形狀D、圖4E所示的形 狀E中的偏移量大，一方的長邊與滾珠16的中心圓P⑶一致。S卩，凸部32即使為圖4A、圖4B、圖4C、圖4D、圖4E及圖4F所示的各種形態(tài)，由其 形成的凹部33的滾珠非接觸部31使得在凹坑30處的與滾珠16接觸的接觸面積與未設置 有滾珠非接觸部31時的與滾珠16接觸的接觸面積相比減小15% 30%即可。此外，凸部32可以形成為旋轉(zhuǎn)方向尺寸相對于徑向尺寸長的矩形(長方形)，也 可以相反地形成為徑向尺寸相對于旋轉(zhuǎn)方向尺寸長的矩形(長方形)，也可以形成為旋轉(zhuǎn) 方向尺寸與徑向尺寸相同的正方形。另外，也可以不形成為長方形，而形成為長圓或楕圓形 狀。在為這樣的楕圓形狀的情況下，可以形成為旋轉(zhuǎn)方向尺寸相對于徑向尺寸長，也可以相 反地形成為徑向尺寸相對于旋轉(zhuǎn)方向尺寸長。進而，還可以形成為圓形。另外，如圖5A所示，密封構(gòu)件17具有芯件18和覆蓋該芯件18且由合成樹脂和橡 膠材料等構(gòu)成的覆蓋部(彈性部材)19。并且，密封構(gòu)件17的外周部以嵌合狀態(tài)固定于在 固定圈即外圈12的內(nèi)周面形成的密封件安裝槽20。旋轉(zhuǎn)軸即內(nèi)圈14在與各密封構(gòu)件17 的內(nèi)周部對應的位置形成有由圓周槽構(gòu)成的密封槽21。在密封構(gòu)件17的內(nèi)周側(cè)端形成的 密封唇部17a的前端與內(nèi)圈14的密封槽21的內(nèi)表面滑接。密封唇部17a具有分支成二股 狀的兩個軸向唇部17aa、17ab。第一軸向唇部17aa向軸承的內(nèi)側(cè)延伸而與內(nèi)圈14的密封
8槽21的內(nèi)側(cè)壁面軸向接觸。第二軸向唇部17ab向軸承的外側(cè)延伸而與內(nèi)圈14的密封槽 21的外側(cè)壁面軸向接觸。密封唇部17a形成作為所述彈性部材19的一部分，但包括具有兩個軸向唇部 17aaU7ab的至少前端部的部分形成為由容易磨損的材料構(gòu)成的高磨損材料部19b。S卩，密 封構(gòu)件17的彈性部材19由覆蓋芯件18的主體部19a和該主體部19a連接設置的高磨損 材料部19b構(gòu)成。此時，高磨損材料部19b由高磨損橡膠材料構(gòu)成，主體部19a由通常的橡 膠材料構(gòu)成。密封構(gòu)件17的整體通過將橡膠材料加硫成形來形成，在該加硫成形時，芯件 18與彈性部材19粘接。構(gòu)成高磨損材料部19b的高磨損橡膠材料的種類可以根據(jù)使用溫 度或與潤滑油的相容性來選擇。在本發(fā)明中，通過在滾珠對置面設置滾珠非接觸部31，能夠降低潤滑劑通過凹坑 內(nèi)部時的阻力。另外，通過設置滾珠非接觸部31，能夠減小在滾珠16與凹坑30之間形成 的油膜量。此時，若滾珠非接觸部過小，則剪切的油膜量的減少量也少，無法實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩降低。 另外，若滾珠非接觸部31過大，則在滾珠16與凹坑30之間形成的油膜量變得過小，滾珠16 的平滑的滾動受損。因此，如本發(fā)明這樣，通過設定滾珠非接觸部31的范圍，能夠同時實現(xiàn) 潤滑劑通過凹坑內(nèi)部時的阻力和剪切的油膜量的減少。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)矩的降低，若將使 用了該球軸承用保持器的軸承在機動車中使用，則能夠提高燃料利用率且能夠利于環(huán)境地 駕駛。通過在滾珠對置面設置向與滾珠側(cè)相反的一側(cè)凹陷的凹部33，能夠可靠地形成滾 珠非接觸部31。若將滾珠非接觸部31配置在比滾珠16的中心圓靠外徑側(cè)，則能夠降低圓 周速度高的位置的剪切阻力，能夠?qū)崿F(xiàn)更加穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩的降低。根據(jù)該實施方式的帶密封件軸承，在與旋轉(zhuǎn)軸即內(nèi)圈14的密封槽21滑接的密封 構(gòu)件17的密封唇部17a的至少前端部形成為容易磨損的材料(高磨損橡膠材料)的高磨 損材料部1%，因此，在運轉(zhuǎn)初期為接觸型的密封構(gòu)件17由于所述高磨損材料部19b的磨 損而在運轉(zhuǎn)開始后的早期(運轉(zhuǎn)開始后數(shù)小時)變?yōu)樵趫D6中用放大剖視圖表示的非接觸 型的密封構(gòu)件17，能夠充分地降低密封轉(zhuǎn)矩。例如，在運轉(zhuǎn)開始后，油浴或絕干條件下在60 分鐘以內(nèi)變?yōu)榉墙佑|。作為運轉(zhuǎn)條件的一例，例如，軸承型號6207 (JIS規(guī)格)的軸承環(huán)， 旋轉(zhuǎn)速度4000rpm，軸承溫度30°C，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩0. 075N · m左右，油浴的情況下，利用礦油系 油在60分鐘以內(nèi)變?yōu)榉墙佑|。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)充分的密封轉(zhuǎn)矩降低。其結(jié)果是，能夠使軸承的升溫下降，可以選 擇比目前使用的潤滑油更加低粘度的潤滑油。另外，在用于機動車的變速箱的情況下可有 助于機動車的省燃料費化。另外，由于高磨損材料部19b的磨損，使得在密封構(gòu)件17的密封唇部17a與內(nèi)圈 14的密封槽21之間形成成為最適當?shù)拿詫m式密封件的微小隙間，潤滑油能夠通過，且能夠 防止會對軸承壽命造成影響的粒徑大的異物的侵入。高磨損材料部19b的磨損并非必須進 行至變?yōu)榉墙佑|而產(chǎn)生，也可以磨損至成為接觸壓力在實用上視作零的程度的輕接觸。需要說明的是，在該實施方式中，對使用高磨損橡膠材料作為構(gòu)成密封構(gòu)件17的 高磨損材料部1%的易磨損材料的情況進行了例示，但作為易磨損材料的另一例也可以使 用樹脂材料。作為構(gòu)成該高磨損材料部1%的材料，除上述以外，還可以為固體潤滑材料、 無紡織布，軟鋼等。另外，在該實施方式中，如圖5B所示，也可以在密封構(gòu)件17上設置通氣
9用的狹縫50等吸附防止機構(gòu)。吸附防止機構(gòu)是防止軸承的內(nèi)部壓力的降低使密封構(gòu)件17吸附于內(nèi)圈14上的機 構(gòu)。此時，在密封構(gòu)件17的密封唇部17a的各軸向唇部17aa、17ab的前端設置狹縫50，該 狹縫50在所述軸向唇部17aa、17ab與密封槽21的內(nèi)表面相接的狀態(tài)下在軸承空間的內(nèi)外 方向成為通氣狀態(tài)。狹縫50設置在圓周方向的多處，例如兩處。如此，通過設置狹縫50等的吸附防止機構(gòu)，能夠防止在高磨損材料部19b磨損前 這段期間，密封構(gòu)件17因軸承內(nèi)部壓力降低而吸附于內(nèi)圈14的密封槽21的內(nèi)表面，能夠 避免吸附引起的轉(zhuǎn)矩增加。圖7所示的球軸承(深溝球軸承)是不具有密封構(gòu)件17的類型。S卩，圖7所示的 球軸承除了不具有密封構(gòu)件17、安裝密封構(gòu)件17的密封件安裝槽20及密封構(gòu)件17的唇部 17a所接觸的密封槽21的方面以外，與圖1所示的球軸承(深溝球軸承)同樣。因此，圖7所示的球軸承(深溝球軸承)也發(fā)揮圖1所示的球軸承(深溝球軸承) 除密封構(gòu)件17產(chǎn)生的作用效果以外的作用效果。圖8表示使用了第二實施方式的球軸承用保持器的軸承(深溝球軸承)。此時的 保持器15在半球狀鼓出部沈設置狹縫35，以該狹縫35作為滾珠非接觸部31。如圖9所 示，此時的狹縫35為矩形狀，其中心線01配設在與滾珠16的中心圓P⑶一致的中心圓P⑶上。此外，狹縫35也可以形成為旋轉(zhuǎn)方向尺寸相對于徑向尺寸長的矩形(長方形)，也 可以相反地形成為徑向尺寸相對于旋轉(zhuǎn)方向尺寸長的矩形(長方形)，也可以形成為旋轉(zhuǎn) 方向尺寸與徑向尺寸相同的正方形。另外，也可以不形成為長方形，而形成為長圓或楕圓形 狀。在為這樣的楕圓形狀的情況下，可以形成為旋轉(zhuǎn)方向尺寸相對于徑向尺寸長，也可以相 反地形成為徑向尺寸相對于旋轉(zhuǎn)方向尺寸長。進而，還可以形成為圓形。如圖9所示，作為狹縫35的配置位置，可以配設在滾珠16的中心圓P⑶上，也可 以配設在比中心圓PCD靠外徑側(cè)。此時的偏移量可任意設定。即，由狹縫35形成的滾珠非 接觸部31使得在凹坑30處的與滾珠16接觸的接觸面積與未設有滾珠非接觸部31時的與 滾珠16接觸的接觸面積相比減小15% 30%即可。需要說明的是，圖9所示的軸承的其 他結(jié)構(gòu)與圖1所示的軸承相同，因此省略它們的說明。如圖8所示，即使在由狹縫35形成滾珠非接觸部31的情況下，也能夠降低潤滑劑 通過凹坑內(nèi)部時的阻力，另外，也能夠減少在滾珠16與凹坑30之間形成的油膜量。如此， 圖8所示的保持器也能夠發(fā)揮與所述圖1所示的保持器同樣的作用效果。另外，在設置有 狹縫35的結(jié)構(gòu)中，與設置有凸部32的結(jié)構(gòu)不同，保持器15的軸承軸向的尺寸不會變大，能 夠?qū)崿F(xiàn)緊湊化。即，能夠維持與不具有滾珠非接觸部31的現(xiàn)有的保持器相同的尺寸并使轉(zhuǎn) 矩降低。圖10所示的球軸承(深溝球軸承)為不具有密封構(gòu)件17的類型。S卩，圖10所示 的球軸承除了不具有密封構(gòu)件17、安裝密封構(gòu)件17的密封件安裝槽20及密封構(gòu)件17的唇 部17a所接觸的密封槽21的方面以外，與圖8所示的球軸承(深溝球軸承)同樣。因此， 圖10所示的球軸承(深溝球軸承)也發(fā)揮圖8所示的球軸承(深溝球軸承)除密封構(gòu)件 17產(chǎn)生的作用效果以外的作用效果。此外，在所述各實施方式中，保持器15為通過沖壓加工形成的金屬制保持器，但也可以為通過鑄造成型。另外，也可以通過切削加工、放電加工(包括線切割)形成。在 此，放電加工是指通過在電極與被加工物之間以短周期反復進行電弧放電來除去被加工物 表面的一部分的機械加工方法。線切割是放電加工的一種，對電線賦予張力而通過放電來 加工金屬材料的方法。另外，保持器15不局限于金屬制保持器，也可以為合成樹脂的成形品。樹脂制保 持器的樹脂材料可使用以往此種保持器使用的材料，例如，聚苯硫醚樹脂(以下，稱為PPS 樹脂)或聚酰胺46(PA46)。尤其對于例如機動車的交流發(fā)電機用的軸承等要求其以上的 溫度(例如，200°C左右以上)域的長期耐熱性的軸承，可以使用聚酰亞胺樹脂(以下，稱為 PI樹脂)、聚酰胺-酰亞胺樹脂(以下，稱為PAI樹脂)、或聚醚醚酮樹脂(以下，稱為PEEK 樹脂)等材料。該樹脂制保持器例如可通過注塑成型來成型。另外，也可以通過切削加工來成型。 樹脂制保持器也同樣設置滾珠非接觸部31，在凹坑30處的與滾珠16接觸的接觸面積和未 設置滾珠非接觸部31時的與滾珠16接觸的接觸面積相比減小15% 30%。在樹脂制保持器中，在設置滾珠非接觸部31的情況下，如圖1所示，也可以通過在 與滾珠對置面相反的面上形成向與滾珠側(cè)相反的一側(cè)突出的矩形狀的凸部32，從而在滾珠 對置面上設置向與滾珠側(cè)相反的一側(cè)凹陷的矩形狀的凹部33，以該凹部33作為滾珠非接 觸部31。另外，也可以設置狹縫35，從而以該狹縫35作為滾珠非接觸部31。因此，即使為 樹脂制保持器，也能夠發(fā)揮與圖1所示的金屬制保持器同樣的作用效果。圖IlA和圖IlB示出密封構(gòu)件17的變形例。此時的密封構(gòu)件17的密封唇部17a 具有沿內(nèi)徑側(cè)延伸而與內(nèi)圈14的密封槽21徑向接觸的一個徑向唇部17ac。密封唇部17a 的具有徑向唇部17ac的至少前端部形成由易磨損材料構(gòu)成的高磨損材料部19b，或該高磨 損材料部1%由高磨損橡膠材料構(gòu)成，其其他的結(jié)構(gòu)與圖5A所示的密封構(gòu)件17相同。該圖IlA和圖IlB所示的密封構(gòu)件17也能夠防止異物向軸承內(nèi)侵入，充分降低密 封轉(zhuǎn)矩，在用于機動車的變速箱的情況下能夠有助于機動車的省燃料費化。圖12A和圖12B表示密封構(gòu)件17的其他變形例。該密封構(gòu)件17的密封唇部17a 僅具有沿軸承的內(nèi)側(cè)延伸而與內(nèi)圈14的密封槽21的內(nèi)側(cè)壁面軸向接觸的一個軸向唇部 17aa。密封唇部17a的包括具有所述軸向唇部17aa的至少前端部的部分19b形成為由易 磨損材料構(gòu)成的高磨損材料部，或該高磨損材料部1%由高磨損橡膠材料構(gòu)成，其其他的 結(jié)構(gòu)與圖5A所示的密封構(gòu)件17相同。該圖12A和圖12B所示的密封構(gòu)件17也能夠防止異物向軸承內(nèi)侵入，充分降低密 封轉(zhuǎn)矩，在用于機動車的變速箱的情況下能夠有助于機動車的省燃料費化。以上，對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但本發(fā)明不局限于所述實施方式而能夠 進行各種變形，在所述實施方式中，滾珠非接觸部31沿著旋轉(zhuǎn)方向配置，但也可以相對于 旋轉(zhuǎn)方向傾斜。另外，作為形成的滾珠非接觸部31，相對于半球狀鼓出部沈不局限于一個， 也可以在各半球狀鼓出部沈上設置兩個以上的滾珠非接觸部31。此時，可以沿著圓周方向 配置多個，也可以沿徑向配置多個。在設置長方形狀或正方形狀的凸部32時，在為長方形狀或正方形狀的狹縫35的 情況下，可以將各角部形成圓角形狀，也可以不形成圓角形狀。另外，在設置長方形狀或正 方形狀的凸部32的情況下，優(yōu)選凸部32的突出量(凹部33的深度)為環(huán)狀保持板27A、27B的40%以下。即，若超過40%，則凸部32的突出量變得過大，密封構(gòu)件可能會安裝困難 或大型化。實施例實施例1制作圖4所示的形狀A、B、C、D、E、F的保持器(金屬制保持器沖壓加工品)，使 用它們裝配圖1所示的球軸承，并測定產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。其結(jié)果如下表1所示。在表1中，標準 件是未形成有滾珠非接觸部31的現(xiàn)有品。表1
權(quán)利要求
1.一種保持器，其將兩張具有沿著圓周方向以規(guī)定間隔配設的半球狀鼓出部的環(huán)狀保 持板組合而形成，且由對置的半球狀鼓出部形成保持滾珠的凹坑，所述保持器的特征在于，在凹坑的滾珠對置面設置有滾珠非接觸部，使該凹坑的與滾珠接觸的接觸面積與未設 置滾珠非接觸部時的與滾珠接觸的接觸面積相比減小15% 30%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保持器，其特征在于，在半球狀鼓出部中，在滾珠對置面上設置有向與滾珠相反的一側(cè)凹陷的凹部，且以該 凹部作為所述滾珠非接觸部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保持器，其特征在于，在半球狀鼓出部設置有狹縫，且以該狹縫作為所述滾珠非接觸部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的保持器，其特征在于， 滾珠非接觸部配置在比滾珠的中心圓靠軸承外徑側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項所述的保持器，其特征在于， 為金屬制且通過沖壓加工成型。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項所述的保持器，其特征在于， 為金屬制且通過鑄造成型。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項所述的保持器，其特征在于， 通過切削加工成型。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項所述的保持器，其特征在于， 為樹脂制且通過注塑成型而成型。
9.一種深溝球軸承，其特征在于，具有在內(nèi)周形成有外側(cè)軌道面的外圈；在外周形成有內(nèi)側(cè)軌道面的內(nèi)圈；在內(nèi)側(cè)軌道面與 外側(cè)軌道面之間滾動的多個滾珠；配置在內(nèi)圈與外圈之間的權(quán)利要求1 8中任一項所述 的保持器。
10.一種帶密封件軸承，在一對軌道圈的對置的軌道面之間設有經(jīng)由保持器保持的多 個滾動體，并且具有對在所述一對軌道圈之間形成的軸承空間進行密封的密封構(gòu)件，所述 帶密封件軸承的特征在于，所述密封構(gòu)件是基端固定于任一方的軌道圈且密封唇部與另一方的軌道圈相接的接 觸密封件，至少密封唇部的前端的材質(zhì)為高磨損材料，通過在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下使用軸承，該高磨 損材料磨損而所述密封構(gòu)件變?yōu)榉墙佑|密封件或接觸壓力可視為零的程度的輕接觸，并且 所述保持器采用權(quán)利要求1 8中任一項所述的保持器。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的帶密封件軸承，其特征在于，所述密封構(gòu)件的密封唇部的整體或前端為相對于該密封構(gòu)件的其他部分容易產(chǎn)生磨 損的材質(zhì)即高磨損材料部。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的帶密封件軸承，其特征在于， 所述高磨損材料為橡膠材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的帶密封件軸承，其特征在于， 所述高磨損材料為樹脂材料。
14.根據(jù)權(quán)利要求10 13中任一項所述的帶密封件軸承，其特征在于，所述密封構(gòu)件的密封唇部形成相對于在對置的軌道圈上形成的密封槽的內(nèi)表面沿軸向接觸的形狀。
15.根據(jù)權(quán)利要求10 13中任一項所述的帶密封件軸承，其特征在于， 所述密封構(gòu)件的密封唇部形成相對于對置的軌道圈沿徑向接觸的形狀。
16.根據(jù)權(quán)利要求10 15中任一項所述的帶密封件軸承，其特征在于，在所述密封構(gòu)件上設置有防止該密封構(gòu)件吸附于所述另一方的軌道圈的防止吸附機構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)矩降低的保持器、使用這樣的保持器的深溝球軸承以及能夠防止異物向軸承內(nèi)侵入和能夠充分降低密封轉(zhuǎn)矩的帶密封件軸承。保持器將兩張具有沿著圓周方向以規(guī)定間隔配設的半球狀鼓出部(26)的環(huán)狀保持板(27A、27B)組合而形成。由對置的半球狀鼓出部(26、26)形成保持滾珠(16)的凹坑(30)。在凹坑(30)的滾珠對置面設置有滾珠非接觸部(31)，使凹坑(30)的與滾珠(16)接觸的接觸面積與未設置滾珠非接觸部(31)時的與滾珠(16)接觸的接觸面積相比減小15％～30％。密封構(gòu)件(17)為密封唇部(17a)與另一方的軌道圈相接的接觸密封件，且至少該密封唇部(17a)的前端的材質(zhì)為容易產(chǎn)生磨損的材質(zhì)即高磨損材料。
文檔編號F16C33/42GK102066786SQ200980122270
公開日2011年5月18日 申請日期2009年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月13日
發(fā)明者佐佐木克明, 和久田貴裕, 深間翔平 申請人:Ntn株式會社