WO2022039057A1 - 玉軸受 - Google Patents

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axial
ball
sliding contact
circumferential direction
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克明 佐々木
進 宮入
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NTN Corp
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NTN Corp
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    • F16C33/7853Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race with a single annular sealing disc with one or more sealing lips to contact the inner race
    • F16C33/7856Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race with a single annular sealing disc with one or more sealing lips to contact the inner race with a single sealing lip

Definitions

  • the present invention relates to ball bearings.
  • Ball bearings are often used as bearings to support rotating shafts of automobiles and industrial machines.
  • a ball bearing is a cage that holds an inner ring, an outer ring coaxially provided on the radial outer side of the inner ring, a plurality of balls provided in an annular space between the inner ring and the outer ring, and the plurality of balls. And have.
  • the axial direction is between the cage annular portion extending in the circumferential direction adjacent to the ball passing region and the balls adjacent in the circumferential direction from the cage annular portion.
  • a resin cage (so-called crown-shaped cage) having a cantilever-shaped cage claw portion extending to the canister is known.
  • the cage claw portion has a ball guide surface facing the surface of the ball, and the ball guide surface is a concave spherical surface along the surface of the ball so as to hold the ball.
  • Patent Document 2 it is possible to prevent foreign matter from entering the inside from the outside of the ball bearing, or to prevent the lubricant (lubricating oil, grease, etc.) from leaking from the inside of the ball bearing to the outside.
  • a ball bearing with a seal may be used in which the axial end opening of the annular space formed between the inner ring and the outer ring is closed with an annular sealing member.
  • Ball bearings that support the axis of rotation to which the rotation of such an electric motor is input are used under conditions where the dmn value (ball pitch circle diameter dm (mm) x rotation speed n (min -1 )) exceeds 2 million. It may be done.
  • the inventors of the present application have considered using a crown-shaped cage for ball bearings that support a rotating shaft such as an EV or HEV that rotates at high speed.
  • the bearing using the crown cage is also a ball bearing with a seal
  • the annulus portion of the cage of the crown cage comes into contact with the seal member, abnormal heat generation may occur due to the sliding resistance of the contact portion. Therefore, it is necessary to suppress the axial width dimension of the cage annular portion so that the cage annular portion does not come into contact with the seal member. Therefore, it is difficult to increase the rigidity of the cage ring portion, the cage ring portion is likely to be twisted and deformed by the centrifugal force acting on the cage claw portion, and the cage claw portion is likely to interfere with the ball.
  • the problem to be solved by this invention is to provide a ball bearing in which the resin cage is less likely to be deformed by centrifugal force when used at high speed rotation.
  • Inner ring and An outer ring coaxially provided on the outer side in the radial direction of the inner ring, A plurality of balls incorporated in the annular space formed between the inner ring and the outer ring, A resin cage for holding the plurality of balls is provided.
  • the resin cage is a cantilever extending axially between a cage ring portion extending in the circumferential direction adjacent to the ball passing region and the ball adjacent in the circumferential direction from the cage annular portion.
  • an outer diameter side axial groove extending axially from the tip of the cage claw portion toward the cage annular portion is formed on the radial outer surface of the cage claw portion.
  • an inner diameter side axial groove extending axially from the tip of the cage claw portion toward the cage annular portion is formed on the radial inner surface of the cage claw portion.
  • the cage claw portion has an H shape in which the cross-sectional shape orthogonal to the axial direction is opened outward in the radial direction and inward in the radial direction by the axial groove on the outer diameter side and the axial groove on the inner diameter side.
  • the cage claw is formed by the outer diameter side axial groove formed on the radial outer surface of the cage claw portion and the inner diameter side axial groove formed on the radial inner side surface of the cage claw portion. Since the cross-sectional shape of the portion is H-shaped, the mass of the cage claw portion can be suppressed while ensuring the moment of inertia of area of the cage claw portion (difficulty in deforming the cage claw portion with respect to the bending moment). .. Therefore, even when used at high speed rotation, the centrifugal force received by the cage claw suppresses torsional deformation of the cage annulus, and the cage claw itself also bends outward in the radial direction. It is possible to suppress the occurrence of deformation.
  • the axial length of the cage claw portion is set to be larger than the radius of the ball.
  • the cage claw portion has a circumferential facing surface facing the ball in the circumferential direction.
  • the portion of the circumferential facing surface that receives the ball in the circumferential direction is a flat surface that extends so that the circumferential facing surface does not interfere with the ball when the cage claw portion moves outward in the radial direction due to centrifugal force. It is preferable to adopt a configuration having a shape.
  • the cage claws since the circumferentially opposed surfaces of the cage claws are planar, when the cage claws move outward in the radial direction due to the centrifugal force acting on the cage claws, the cage claws It is possible to prevent the facing surfaces in the circumferential direction from interfering with the ball. Further, since the shear resistance of the lubricant generated between the circumferential facing surface of the cage claw portion and the ball is suppressed to a low level, it is possible to suppress the heat generation of the ball bearing.
  • the cage annular portion has an axially opposed surface facing the ball in the axial direction. It is preferable to adopt a configuration in which the circumferential facing surface and the axial facing surface are connected in a concave arc shape in cross section.
  • the axial end portion of the outer diameter side axial groove near the cage annular portion is cut off in a concave arc shape in cross section, so that the mass of the axial tip portion of the cage claw portion can be increased. It is possible to secure the cross-sectional area of the axial root portion of the cage claw portion while keeping it small. Therefore, it is possible to effectively suppress the bending of the cage claw portion due to the centrifugal force acting on the cage claw portion.
  • the resin cage can be positioned in the radial direction by the sliding contact between the cage guided surface on the inner circumference of the cage annular portion and the outer circumference of the inner ring.
  • the cage annular portion has a cage-side sliding contact surface that is in sliding contact with the seal member so as to face axially in the axial direction.
  • the seal member has a seal-side sliding contact surface that is in sliding contact with the cage-side sliding contact surface.
  • a plurality of arcuate axial protrusions having an axially convex cross-sectional shape along the circumferential direction are constant in the circumferential direction. It is preferable to adopt a configuration formed by pitch.
  • a plurality of arcuate projections having an axially convex cross-sectional shape along the circumferential direction are formed on one of the sliding contact surfaces on the cage side and the sliding contact surface on the seal side. Since it is formed at a constant pitch in the direction, an oil film due to the wedge film effect is formed between the axial protrusion and the sliding contact surface, and the oil film causes a fluid lubrication state between the axial protrusion and the sliding contact surface.
  • the contact resistance between the cage and the sealing member can be kept extremely small. Therefore, it is possible to prevent abnormal heat generation due to the sliding resistance of the contact portion between the cage and the seal member.
  • the cage annular portion is provided so as to be in sliding contact with the seal member, the axial thickness of the cage annular portion can be set to be large, and the rigidity of the cage annular portion can be increased. Will be. Therefore, even when used at high speed rotation, the torsional deformation of the cage ring portion due to the centrifugal force received by the cage claw portion can be suppressed, and the cage claw portion can be suppressed from tilting outward in the radial direction. be able to.
  • the axial protrusions are a parallel apex in which the height of an arcuate apex that is convex in the axial direction in a cross section along the circumferential direction is constant along the radial direction, and a circle that is convex in the axial direction in a cross section along the circumferential direction. It is preferable to adopt a configuration having an inclined top portion in which the height of the arc-shaped top portion gradually decreases from the radial outer end of the parallel top portion toward the radial outer direction.
  • the inclined top portion has an R shape having a cross-sectional shape orthogonal to the circumferential direction that smoothly connects to the parallel top portion.
  • the plurality of axial protrusions are arranged at a position overlapping the pitch circle of the ball or outside the radial direction.
  • the outer diameter side axial groove has a shape in which the position of the groove bottom gradually changes radially outward from the tip end side of the cage claw portion toward the cage annular portion side. ..
  • the position of the groove bottom of the outer diameter side axial groove gradually changes radially outward from the side of the tip of the cage claw portion toward the side of the cage annulus portion, so that the outer diameter side shaft
  • the lubricant supplied into the directional groove moves from the tip end side of the cage claw toward the cage annulus side by the pumping action, and moves into the area between the cage annulus and the seal member. be introduced. Therefore, it is possible to sufficiently lubricate between the sliding contact surface of one of the sliding contact surface on the cage side and the sliding contact surface on the seal side and the axial protrusion, and effectively form an oil film with a wedge film.
  • the inner diameter side axial groove adopts a shape having a shape in which the position of the groove bottom gradually changes inward in the radial direction from the tip end side of the cage claw portion toward the cage annular portion side. be able to.
  • the axial end on the side opposite to the axial end on the side closed by the seal member of the annular space is not provided with a seal member so as to receive the lubricant supplied from the outside into the annular space. It is preferable to adopt an open configuration.
  • the axial length of the cage claw portion is set to be larger than the radius of the ball.
  • the portion of the circumferential facing surface that receives the ball in the circumferential direction has a straight shape that extends straight in the axial direction without tilting in the circumferential direction so as not to generate an axial component force when the ball is received. It is preferable to adopt the configuration described above.
  • the sealing member has an annular core metal and a rubber material vulcanized and adhered to the surface of the core metal. It is preferable that the axial protrusion adopts a structure formed of the rubber material.
  • the inner diameter side axial groove is formed so as to penetrate the radial inner surface of the cage claw portion and the cage guided surface in the axial direction.
  • the cage annular portion has a chamfered portion that diagonally connects the cage side sliding contact surface and the cage guided surface in a cross section orthogonal to the circumferential direction.
  • the inner circumference of the outer ring is provided with an outer ring raceway groove with which the ball rolls and contacts, and a pair of outer ring groove shoulder portions located on both sides of the outer ring raceway groove in the axial direction.
  • the axial length of the cage claw portion is set to be larger than the axial width of the outer ring raceway groove.
  • a root-side guided surface that is in sliding contact with the outer ring groove shoulder portion of one of the pair of outer ring groove shoulder portions is formed.
  • the distal end side guided surface that is in sliding contact with the other outer ring groove shoulder portion of the pair of outer ring groove shoulder portions is formed.
  • the root-side guided surface and the tip-side guided surface can adopt a configuration in which the cross-sectional shape along the circumferential direction is formed in an arc shape protruding outward in the radial direction.
  • the root-side guided surface is formed in an arc shape in which the cross-sectional shape along the circumferential direction protrudes outward in the radial direction, so that the root-side guided surface and one outer ring groove shoulder portion are formed.
  • An oil film is formed between them due to the wedge film effect, and the oil film creates a fluid lubrication between the root side guided surface and the shoulder of the outer ring groove, and the contact resistance between the cage and the outer ring can be suppressed to an extremely small level.
  • the tip-side guided surface is formed in an arc shape having a cross-sectional shape along the circumferential direction protruding outward in the radial direction, there is a gap between the tip-side guided surface and the shoulder of the other outer ring groove.
  • An oil film is formed by the wedge film effect, and the oil film creates a fluid lubrication state between the guided surface on the tip side and the shoulder of the outer ring groove, and the contact resistance between the cage and the outer ring can be suppressed to an extremely small level. Therefore, it is possible to prevent abnormal heat generation due to the sliding resistance of the contact portion between the cage and the outer ring.
  • one of the outer ring groove shoulders of the pair of outer ring groove shoulders supports the cage annular portion from the radial outside, and the other outer ring groove shoulder portion is in the axial direction on the tip end side of the cage claw portion. Since the end is supported from the outside in the radial direction, the cage claw portion is less likely to bend and deform in the outward direction in the radial direction. Therefore, even when used at high speed rotation, the centrifugal force received by the cage claw suppresses torsional deformation of the cage annulus, and the cage claw itself also bends outward in the radial direction. It is possible to suppress the occurrence of deformation.
  • R chamfering is performed on the axial end edge of the root side guided surface on the side far from the cage claw portion and the axial end edge of the tip end side guided surface on the side far from the cage ring portion. Is preferable.
  • an oil film due to the wedge film effect can be effectively formed between the root side guided surface and one outer ring groove shoulder portion, and the tip side guided surface and the other outer ring groove shoulder portion can be effectively formed. It is possible to effectively form an oil film due to the wedge film effect.
  • a relief recess extending in the circumferential direction with an axial width wider than the axial width of the outer ring raceway groove between the root side guided surface and the tip side guided surface of the radial outer surface of the cage claw portion. It is preferable to form.
  • the present invention also provides ball bearings having the following configurations.
  • Inner ring and An outer ring coaxially provided on the outer side in the radial direction of the inner ring, A plurality of balls incorporated in the annular space formed between the inner ring and the outer ring, An annular sealing member that closes one end opening in the axial direction of the annular space, A resin cage for holding the plurality of balls is provided.
  • the resin cage has a cage ring portion extending in the circumferential direction extending in the circumferential direction in a region sandwiched by the ball passage region and the seal member in the axial direction, and the ball adjacent to the cage annular portion in the circumferential direction.
  • a ball bearing having a cantilever-shaped cage claw that extends axially between the bearings.
  • the cage annular portion has a cage-side sliding contact surface that is in sliding contact with the seal member so as to face axially in the axial direction.
  • the seal member has a seal-side sliding contact surface that is in sliding contact with the cage-side sliding contact surface.
  • a plurality of arcuate axial protrusions having an axially convex cross-sectional shape along the circumferential direction are constant in the circumferential direction on one of the slide contact surface on the cage side and the sliding contact surface on the seal side.
  • Ball bearings characterized by being formed at a pitch.
  • a plurality of arcuate projections having an axially convex cross-sectional shape along the circumferential direction are formed on one of the sliding contact surfaces on the cage side and the sliding contact surface on the seal side. Since it is formed at a constant pitch in the direction, an oil film due to the wedge film effect is formed between the axial protrusion and the sliding contact surface, and the oil film causes a fluid lubrication state between the axial protrusion and the sliding contact surface.
  • the contact resistance between the cage and the sealing member can be kept extremely small. Therefore, it is possible to prevent abnormal heat generation due to the sliding resistance of the contact portion between the cage and the seal member.
  • the cage annular portion is provided so as to be in sliding contact with the seal member, the axial thickness of the cage annular portion can be set to be large, and the rigidity of the cage annular portion can be increased. Will be. Therefore, even when used at high speed rotation, the torsional deformation of the cage ring portion due to the centrifugal force received by the cage claw portion can be suppressed, and the cage claw portion can be suppressed from tilting outward in the radial direction. be able to.
  • the axial length of the cage claw portion is set to be larger than the radius of the ball.
  • the cage claw portion has a circumferential facing surface facing the ball in the circumferential direction.
  • the portion of the circumferential facing surface that receives the ball in the circumferential direction has a straight shape that extends straight in the axial direction without tilting in the circumferential direction so as not to generate an axial component force when the ball is received. It is preferable to adopt the configuration described above.
  • the portion of the circumferential facing surface that receives the ball in the circumferential direction is held so that the circumferential facing surface does not interfere with the ball when the cage claw portion moves outward in the radial direction due to centrifugal force. It is preferable to adopt a configuration extending in parallel with the straight line connecting the center of the vessel ring portion and the center of the cage claw portion.
  • the axial protrusions are a parallel apex in which the height of an arcuate apex that is convex in the axial direction in a cross section along the circumferential direction is constant along the radial direction, and a circle that is convex in the axial direction in a cross section along the circumferential direction. It is preferable to adopt a configuration having an inclined top portion in which the height of the arc-shaped top portion gradually decreases from the radial outer end of the parallel top portion toward the radial outer direction.
  • the inclined top portion has an R shape having a cross-sectional shape orthogonal to the circumferential direction that smoothly connects to the parallel top portion.
  • the plurality of axial protrusions are arranged at a position overlapping the pitch circle of the ball or outside the radial direction.
  • the sealing member has an annular core metal and a rubber material vulcanized and adhered to the surface of the core metal. It is preferable that the axial protrusion adopts a structure formed of the rubber material.
  • the resin cage can be positioned in the radial direction by the sliding contact between the cage guided surface on the inner circumference of the cage annular portion and the outer circumference of the inner ring.
  • an inner diameter side axial groove formed by axially penetrating the radial inner surface of the cage claw portion and the cage guided surface on the inner circumference of the resin cage.
  • the cage annular portion has a chamfered portion that diagonally connects between the cage side sliding contact surface and the cage guided surface in a cross section orthogonal to the circumferential direction.
  • an outer diameter side axial groove extending axially from the tip of the cage claw portion toward the cage annular portion is formed. It is preferable to adopt a configuration in which the outer diameter side axial groove has a shape in which the position of the groove bottom gradually changes radially outward from the tip end side of the cage claw portion toward the cage annular portion side. ..
  • the position of the groove bottom of the outer diameter side axial groove gradually changes radially outward from the side of the tip of the cage claw portion toward the side of the cage annulus portion, so that the outer diameter side shaft
  • the lubricant supplied into the directional groove moves from the tip end side of the cage claw toward the cage annulus side by the pumping action, and moves into the area between the cage annulus and the seal member. be introduced. Therefore, it is possible to sufficiently lubricate between the sliding contact surface of one of the sliding contact surface on the cage side and the sliding contact surface on the seal side and the axial protrusion, and effectively form an oil film with a wedge film.
  • the axial end on the side opposite to the axial end on the side closed by the seal member of the annular space is not provided with a seal member so as to receive the lubricant supplied from the outside into the annular space. It is preferable to adopt an open configuration.
  • the present invention also provides ball bearings having the following configurations.
  • Inner ring and An outer ring coaxially provided on the outer side in the radial direction of the inner ring, A plurality of balls incorporated in the annular space formed between the inner ring and the outer ring, A resin cage for holding the plurality of balls is provided.
  • the inner circumference of the outer ring is provided with an outer ring raceway groove with which the ball rolls and contacts, and a pair of outer ring groove shoulder portions located on both sides of the outer ring raceway groove in the axial direction.
  • the resin cage is a cantilever extending axially between a cage ring portion extending in the circumferential direction adjacent to the ball passing region and the ball adjacent in the circumferential direction from the cage annular portion.
  • a ball bearing having a beam-shaped cage claw and The axial length of the cage claw portion is set to be larger than the axial width of the outer ring raceway groove.
  • a root-side guided surface that is in sliding contact with the outer ring groove shoulder portion of one of the pair of outer ring groove shoulder portions is formed.
  • the distal end side guided surface that is in sliding contact with the other outer ring groove shoulder portion of the pair of outer ring groove shoulder portions is formed.
  • a ball bearing characterized in that the root-side guided surface and the tip-side guided surface are formed in an arc shape having a cross-sectional shape along the circumferential direction protruding outward in the radial direction.
  • the root-side guided surface is formed in an arc shape in which the cross-sectional shape along the circumferential direction protrudes outward in the radial direction, so that the root-side guided surface and one outer ring groove shoulder portion are formed.
  • An oil film is formed between them due to the wedge film effect, and the oil film creates a fluid lubrication between the root side guided surface and the shoulder of the outer ring groove, and the contact resistance between the cage and the outer ring can be suppressed to an extremely small level.
  • the tip-side guided surface is formed in an arc shape having a cross-sectional shape along the circumferential direction protruding outward in the radial direction, there is a gap between the tip-side guided surface and the shoulder of the other outer ring groove.
  • An oil film is formed by the wedge film effect, and the oil film creates a fluid lubrication state between the guided surface on the tip side and the shoulder of the outer ring groove, and the contact resistance between the cage and the outer ring can be suppressed to an extremely small level. Therefore, it is possible to prevent abnormal heat generation due to the sliding resistance of the contact portion between the cage and the outer ring.
  • one of the outer ring groove shoulders of the pair of outer ring groove shoulders supports the cage annular portion from the radial outside, and the other outer ring groove shoulder portion is in the axial direction on the tip end side of the cage claw portion. Since the end is supported from the outside in the radial direction, the cage claw portion is less likely to bend and deform in the outward direction in the radial direction. Therefore, even when used at high speed rotation, the centrifugal force received by the cage claw suppresses torsional deformation of the cage annulus, and the cage claw itself also bends outward in the radial direction. It is possible to suppress the occurrence of deformation.
  • the cage claw portion has a circumferential facing surface facing the ball in the circumferential direction.
  • the portion of the circumferential facing surface that receives the ball in the circumferential direction is held so that the circumferential facing surface does not interfere with the ball when the cage claw portion moves outward in the radial direction due to centrifugal force. It is preferable to adopt a configuration having a planar shape extending in parallel with the straight line connecting the center of the vessel ring portion and the center of the cage claw portion.
  • the cage claws since the circumferentially opposed surfaces of the cage claws are planar, when the cage claws move outward in the radial direction due to the centrifugal force acting on the cage claws, the cage claws It is possible to prevent the facing surfaces in the circumferential direction from interfering with the ball. Further, since the shear resistance of the lubricant generated between the circumferential facing surface of the cage claw portion and the ball is suppressed to a low level, it is possible to suppress the heat generation of the ball bearing.
  • R chamfering is performed on the axial end edge of the root side guided surface on the side far from the cage claw portion and the axial end edge of the tip end side guided surface on the side far from the cage ring portion. Is preferable.
  • an oil film due to the wedge film effect can be effectively formed between the root side guided surface and one outer ring groove shoulder portion, and the tip side guided surface and the other outer ring groove shoulder portion can be effectively formed. It is possible to effectively form an oil film due to the wedge film effect.
  • a relief recess extending in the circumferential direction with an axial width wider than the axial width of the outer ring raceway groove between the root side guided surface and the tip side guided surface of the radial outer surface of the cage claw portion. It is preferable to form.
  • the cage annular portion has a cage-side sliding contact surface that is in sliding contact with the seal member so as to face axially in the axial direction.
  • the seal member has a seal-side sliding contact surface that is in sliding contact with the cage-side sliding contact surface.
  • a plurality of arcuate axial protrusions having an axially convex cross-sectional shape along the circumferential direction are constant in the circumferential direction. It is preferable to adopt a configuration formed by pitch.
  • a plurality of arcuate projections having an axially convex cross-sectional shape along the circumferential direction are formed on one of the sliding contact surfaces on the cage side and the sliding contact surface on the seal side. Since it is formed at a constant pitch in the direction, an oil film due to the wedge film effect is formed between the axial protrusion and the sliding contact surface, and the oil film causes a fluid lubrication state between the axial protrusion and the sliding contact surface.
  • the contact resistance between the cage and the sealing member can be kept extremely small. Therefore, it is possible to prevent abnormal heat generation due to the sliding resistance of the contact portion between the cage and the seal member.
  • the cage annular portion is provided so as to be in sliding contact with the seal member, the axial thickness of the cage annular portion can be set to be large, and the rigidity of the cage annular portion can be increased. Will be. Therefore, even when used at high speed rotation, the torsional deformation of the cage annular portion due to the centrifugal force received by the cage claw portion can be suppressed.
  • the axial protrusions are a parallel apex in which the height of an arcuate apex that is convex in the axial direction in a cross section along the circumferential direction is constant along the radial direction, and a circle that is convex in the axial direction in a cross section along the circumferential direction. It is preferable to adopt a configuration having an inclined top portion in which the height of the arc-shaped top portion gradually decreases from the radial outer end of the parallel top portion toward the radial outer direction.
  • the inclined top portion has an R shape having a cross-sectional shape orthogonal to the circumferential direction that smoothly connects to the parallel top portion.
  • the plurality of axial protrusions are arranged at a position overlapping the pitch circle of the ball or outside the radial direction.
  • the axial end on the side opposite to the axial end on the side closed by the seal member of the annular space is not provided with a seal member so as to receive the lubricant supplied from the outside into the annular space. It is preferable to adopt an open configuration.
  • Each of the above ball bearings is particularly suitable for use as a bearing for an electric motor of an electric vehicle or a bearing for a transmission for an electric vehicle that reduces the rotation of the electric motor.
  • the ball bearing of the present invention is less likely to be deformed by the resin cage due to centrifugal force when used at high speed rotation.
  • FIG. 1 is an enlarged view showing the vicinity of the seal lip of the seal member of FIG. Sectional drawing along the line VII-VII of FIG.
  • Schematic diagram of a transmission for an electric vehicle incorporating the ball bearings of FIG. Sectional drawing which shows the ball bearing which concerns on 2nd Embodiment of this invention The figure which shows the ball bearing of FIG. 9 corresponding to FIG. The figure which shows the ball bearing of FIG.
  • FIG. 9 corresponding to FIG. Enlarged cross-sectional view of the vicinity of the seal member of the ball bearing of FIG. Sectional drawing along line XIII-XIII of FIG.
  • the figure which shows the ball bearing which concerns on the 3rd Embodiment of this invention corresponding to FIG. Sectional drawing along the XIX-XIX line of FIG.
  • FIG. 27 A perspective view of the cage of FIG. 27 as viewed from the side of the cage claw portion.
  • Sectional drawing which shows the ball bearing which concerns on 6th Embodiment of this invention Sectional drawing along the line XXXIII-XXXIII in FIG.
  • Sectional drawing along the line XXXIV-XXXIV of FIG. 32 Enlarged sectional view of the vicinity of the ring portion of the cage of the ball bearing of FIG. 32.
  • Sectional drawing along the XXVI-XXXVI line of FIG. 35 A perspective view of the cage of FIG. 32 as viewed from the side of the cage claw portion.
  • Sectional drawing which shows the ball bearing which concerns on 7th Embodiment of this invention Sectional drawing along the XXXIX-XXXIX line of FIG. 38 Sectional drawing along the XL-XL line of FIG. 38 A perspective view of the cage of FIG. 38 as viewed from the side of the cage claw portion. Sectional drawing which shows the ball bearing which concerns on 8th Embodiment of this invention Sectional drawing along line XLIII-XLIII in FIG. 42 Sectional drawing along the XLIV-XLIV line of FIG. 42 A perspective view of the cage of FIG. 42 as viewed from the side of the cage claw portion. An enlarged cross-sectional view of the vicinity of the ring portion of the cage of the ball bearing according to the ninth embodiment of the present invention.
  • Sectional drawing along line XLVII-XLVII of FIG. An enlarged cross-sectional view of the vicinity of the ring portion of the cage of the ball bearing according to the tenth embodiment of the present invention. Sectional drawing along the XLIX-XLIX line of FIG.
  • FIG. 1 shows a ball bearing 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • the ball bearing 1 is incorporated in the inner ring 2, the outer ring 3 coaxially provided on the radial outer side of the inner ring 2, and the annular space 4 formed between the inner ring 2 and the outer ring 3 at intervals in the circumferential direction.
  • the ball bearing 1 is a ball bearing with a seal having a seal member 6.
  • the inner ring raceway groove 8 On the outer circumference of the inner ring 2, the inner ring raceway groove 8 in which the ball 5 rolls and contacts, the pair of inner ring groove shoulder portions 9 located on the axially outer side of the inner ring raceway groove 8, and the inner ring groove shoulder portion 9 located on the axially outer side of the inner ring groove shoulder portion 9.
  • a sliding recess 10 is formed.
  • the inner ring raceway groove 8 is an arc groove having a concave arcuate cross section along the surface of the ball 5, and is formed by extending the center of the outer circumference of the inner ring 2 in the axial direction in the circumferential direction.
  • the pair of inner ring groove shoulder portions 9 are bank-shaped portions extending in the circumferential direction on both sides of the inner ring raceway groove 8 in the axial direction.
  • the sliding recess 10 is a recess extending in the circumferential direction formed adjacent to the lateral side of the inner ring groove shoulder portion 9 in the axial direction.
  • a seal lip 11 provided at the inner diameter side end of the seal member 6 is in sliding contact with the inner surface of the sliding recess 10.
  • the surface of the inner surface of the sliding recess 10 with which the seal lip 11 slides is a cylindrical surface having a constant outer diameter along the axial direction.
  • the outer ring raceway groove 12 is an arc groove having a concave arcuate cross section along the surface of the ball 5, and is formed so as to extend in the circumferential direction at the axial center of the inner circumference of the outer ring 3.
  • the pair of outer ring groove shoulder portions 13 are bank-shaped portions extending in the circumferential direction on both sides of the outer ring track groove 12 in the axial direction.
  • the seal fixing groove 14 is a groove formed in the outer ring groove shoulder portion 13 adjacent to the outer side in the axial direction and extending in the circumferential direction.
  • a fitting portion 15 provided at the outer diameter side end portion of the seal member 6 is fitted and fixed in the seal fixing groove 14.
  • the ball 5 is radially sandwiched between the outer ring raceway groove 12 and the inner ring raceway groove 8.
  • the axial width dimension of the outer ring raceway groove 12 is larger than half the diameter of the ball 5.
  • the axial width dimension of the inner ring raceway groove 8 is larger than half the diameter of the ball 5.
  • the ball 5 is a steel ball. A ceramic ball may be adopted as the ball 5.
  • the seal member 6 is an annular member formed by vulcanizing and adhering a rubber material 17 (for example, nitrile rubber, acrylic rubber, etc.) to the surface of the annular core metal 16.
  • the seal member 6 includes a fitting portion 15 that fits into the seal fixing groove 14, an annular plate portion 18 that extends radially inward from the fitting portion 15, and a seal lip 11 that is in sliding contact with the inner surface of the sliding recess 10.
  • the core metal 16 has an annular plate-shaped flange portion 19 and a cylindrical portion 20 bent inward in the axial direction along the radial outer end of the flange portion 19.
  • the flange portion 19 is embedded in the annular plate portion 18 of the seal member 6, and the cylindrical portion 20 is embedded in the fitting portion 15 of the seal member 6.
  • the seal member 6 is provided only in one end opening of the both end openings in the axial direction of the annular space 4. That is, the axial end on the side (left side in the figure) opposite to the axial end on the side (right side in the figure) closed by the seal member 6 of the annular space 4 is annularly supplied with lubricating oil supplied from the outside.
  • the seal member 6 is not provided and is open so as to be received in the space 4.
  • the cage 7 has a cage claw extending axially between a cage ring portion 21 extending in the circumferential direction adjacent to the passing region of the ball 5 and balls 5 adjacent to each other in the circumferential direction from the cage annular portion 21. It has a part 22 and.
  • the cage ring portion 21 and the cage claw portion 22 are seamlessly and integrally formed by the resin composition.
  • the resin composition forming the cage ring portion 21 and the cage claw portion 22 may be made of only a resin material, but here, a fiber reinforcing material is added to the resin material. Is used.
  • the cage 7 is preferably manufactured by injection molding.
  • the cage ring portion 21 extends in the circumferential direction in a region sandwiched by the passing region of the ball 5 and the sealing member 6 in the axial direction.
  • Polyamide (PA) or super engineering plastic can be adopted as the resin material that is the base of the resin composition.
  • polyamide 46 (PA46), polyamide 66 (PA66), polynonamethylene terephthalamide (PA9T) and the like can be used.
  • super engineering plastic polyetheretherketone (PEEK) and polyphenylene sulfide (PPS) can be adopted.
  • fiber reinforcing material added to the resin material glass fiber, carbon fiber, aramid fiber and the like can be adopted.
  • the cage claw portion 22 is formed in a cantilever shape having one end in the axial direction as a fixed end fixed to the annular portion 21 of the cage and the other end in the axial direction as a free end.
  • the axial length of the cage claw portion 22 is set to be larger than the radius of the ball 5.
  • the cage claw portion 22 has a constant shape without changing its radial thickness in the axial direction.
  • the radial outer surface 23 of the cage claw portion 22 has an outer diameter side axial direction extending axially from the tip of the cage claw portion 22 toward the cage annular portion 21.
  • the groove 24 is formed.
  • an inner diameter side axial groove 26 extending axially from the tip of the cage claw portion 22 toward the cage annular portion 21 is formed on the radial inner side surface 25 of the cage claw portion 22.
  • the outer diameter side axial groove 24 has a groove width having a size of at least half of the circumferential width of the tip of the cage claw portion 22.
  • the inner diameter side axial groove 26 also has a groove width having a size of more than half the width in the circumferential direction of the tip of the cage claw portion 22.
  • the outer diameter side axial groove 24 and the inner diameter side axial groove 26 allow the cage claw portion 22 to have an H shape in which the cross-sectional shape orthogonal to the axial direction is opened outward in the radial direction and inward in the radial direction. It is said that. Further, the outer diameter side axial groove 24 and the inner diameter side axial groove 26 have an H shape so that the shape of the cage claw portion 22 when the cage claw portion 22 is viewed axially from the tip side thereof is H-shaped. It is formed open to the tip of the cage claw portion 22.
  • the cage claw portion 22 has a circumferential facing surface 27 facing the ball 5 in the circumferential direction.
  • the portion of the circumferential facing surface 27 that receives the ball 5 in the circumferential direction has a planar shape that extends so that the circumferential facing surface 27 does not interfere with the ball 5 when the cage claw portion 22 moves outward in the radial direction due to centrifugal force. It is said that.
  • the circumferential facing surface 27 is a plane (of the cage claw portion 22) extending in parallel with a virtual straight line connecting the center of the cage ring portion 21 and the center of the cage claw portion 22 when viewed in the axial direction. A plane extending so that the circumferential width does not change along the radial direction and is constant).
  • the center of the cage ring portion 21 is at the same position as the center of the inner ring 2 or the center of the outer ring 3. Further, the center of the cage claw portion 22 is an intermediate position of a pair of circumferential facing surfaces 27 located on both sides of the cage claw portion 22 in the circumferential direction when viewed in the axial direction.
  • the distance between the cage claws 22 adjacent to each other in the circumferential direction (that is, the distance between the circumferential facing surfaces 27 facing in the circumferential direction) is 1.02 to 1.11 times the diameter of the ball 5 on the pitch circle of the ball 5. It is preferable to set so as to be. By doing so, the vibration of the cage 7 can be reduced.
  • the portion of the circumferential facing surface 27 that receives the ball 5 in the circumferential direction is viewed in the radial direction so as not to generate an axial component force when the ball 5 is received. It has a straight shape that extends straight in the axial direction without tilting in the circumferential direction.
  • the cage ring portion 21 has an axially facing surface 28 that faces the ball 5 in the axial direction.
  • the circumferential facing surface 27 and the axial facing surface 28 are connected in a concave arc shape in cross section.
  • the curved surface connecting the circumferential facing surface 27 and the axial facing surface 28 is a single R curved surface (a partially cylindrical surface having a constant radius of curvature).
  • the axial end portion of the outer diameter side axial groove 24 on the side close to the cage annular portion 21 is cut off in a concave arc shape in cross section on the outer periphery of the cage annular portion 21.
  • the axial end of the inner diameter side axial groove 26 on the side closer to the cage ring portion 21 is also cut off to the inner circumference of the cage annular portion 21.
  • a cage guided surface 29 is formed on the inner circumference of the cage annular portion 21 so as to be guided by sliding contact with the inner ring groove shoulder portion 9 on the outer periphery of the inner ring 2.
  • the cage guided surface 29 is an annular surface that is in direct sliding contact with the inner ring groove shoulder portion 9.
  • the vibration of the cage 7 can be reduced.
  • the portion of the inner diameter side axial groove 26 that is cut off to the inner circumference of the cage annular portion 21 is open to the cage guided surface 29.
  • each protrusion 30 has a convex arcuate cross-sectional shape.
  • the ball bearing 1 is used as a bearing for a transmission 32 for an electric vehicle that reduces the rotation of an electric motor 31 of an electric vehicle such as an EV (battery-powered electric vehicle) or HEV (hybrid electric vehicle). It is possible to do.
  • the bearing of the transmission 32 for an electric vehicle rotates at a wide range of rotation speeds from a low speed range to a high speed range while the vehicle is running, and when the bearing rotates at the highest speed, the dmn value (pitch circle diameter (mm) of the ball 5 ⁇ It is used under the condition that the number of revolutions (min -1 )) exceeds 2 million.
  • the transmission shown in FIG. 8 includes a stator 33 of an electric motor 31, a rotor 34 of the electric motor 31, a rotary shaft 35 connected to the rotor 34, a ball bearing 1 that rotatably supports the rotary shaft 35, and a rotary shaft.
  • the second rotary shaft 36 and the third rotary shaft 37 arranged in parallel with the 35, the first gear train 38 that transmits the rotation of the rotary shaft 35 to the second rotary shaft 36, and the rotation of the second rotary shaft 36 are the first. It has a second gear row 39 that transmits to the three rotation shafts 37.
  • the stator 33 is an annular stationary member, and a rotor 34 as a rotating member is arranged inside the stator 33. When the stator 33 is energized, the rotor 34 is rotated by the electromagnetic force acting between the stator 33 and the rotor 34, and the rotation of the rotor 34 is input to the rotating shaft 35.
  • the ball bearing 1 is formed on the outer radial side axial groove 24 formed on the radial outer surface 23 of the cage claw portion 22 and the radial inner side surface 25 of the cage claw portion 22. Since the cross-sectional shape of the cage claw portion 22 is H-shaped due to the inner diameter side axial groove 26 formed, the cross-sectional secondary moment of the cage claw portion 22 (deformation of the cage claw portion 22 with respect to the bending moment). The mass of the cage claw portion 22 can be suppressed while ensuring the difficulty). Therefore, even when used at high speed rotation, the centrifugal force received by the cage claw portion 22 suppresses torsional deformation of the cage annular portion 21, and the cage claw portion 22 itself is also radially outward.
  • the cage claw portion 22 having the outer diameter side axial groove 24 and the inner diameter side axial groove 26 did not form the outer diameter side axial groove 24 and the inner diameter side axial groove 26. It has been found by data analysis by the inventors that the amount of deformation of the cage claw portion 22 due to centrifugal force can be reduced to at least 77% or less.
  • a portion that receives the ball 5 of the circumferential facing surface 27 in the circumferential direction connects the center of the cage ring portion 21 and the center of the cage claw portion 22. Since it has a planar shape extending parallel to a straight line, when the cage claw portion 22 moves outward in the radial direction due to the centrifugal force acting on the cage claw portion 22, the circumferential facing surface 27 of the cage claw portion 22 becomes a ball. It is possible to prevent it from interfering with 5. Further, since the shear resistance of the lubricating oil generated between the circumferential facing surface 27 of the cage claw portion 22 and the ball 5 is suppressed to a low level, it is possible to suppress the heat generation of the ball bearing 1.
  • the ball bearing 1 is held because the axial end portion of the outer diameter side axial groove 24 near the cage annular portion 21 is cut off in a concave arc shape in cross section. It is possible to secure the cross-sectional area of the axial root portion of the cage claw portion 22 while keeping the mass of the axial tip portion of the vessel claw portion 22 small. Further, since the axial end portion of the inner diameter side axial groove 26 near the cage annular portion 21 is also cut off to the inner circumference of the cage annular portion 21, the axial end portion of the cage claw portion 22 is formed. It is possible to more effectively secure the cross-sectional area of the root portion. Therefore, it is possible to effectively suppress the bending of the cage claw portion 22 due to the centrifugal force acting on the cage claw portion 22.
  • the ball bearing 1 has a cage guided surface 29 formed on the inner circumference of the cage annular portion 21 so as to be guided by sliding on the outer periphery of the inner ring 2.
  • the cage 7 can be positioned in the radial direction by the sliding contact between the cage guided surface 29 on the inner circumference of the cage ring portion 21 and the outer periphery of the inner ring 2.
  • the portion of the circumferential facing surface 27 of the cage claw portion 22 that receives the ball 5 in the circumferential direction is the circumferential direction when the cage claw portion 22 moves radially outward due to centrifugal force.
  • the facing surface 27 has a planar shape extending in parallel with a virtual straight line connecting the center of the cage ring portion 21 and the center of the cage claw portion 22 when viewed in the axial direction so as not to interfere with the ball 5. ..
  • the portion of the circumferential facing surface 27 that receives the ball 5 in the circumferential direction is in the circumferential direction when viewed in the radial direction so as not to generate an axial component force when the ball 5 is received. It has no inclination and extends straight in the axial direction.
  • the cage claw portion 22 has a tapered shape in which the radial thickness gradually decreases from the side near the cage ring portion 21 (root side) to the side far from the cage ring portion 21 (tip side). There is.
  • the axial thickness of the cage ring portion 21 is approximately the same as the axial distance between the ball 5 and the seal member 6 (specifically, the axial distance between the ball 5 and the seal member 6). 95% or more and less than 100% of the size).
  • the cage annular portion 21 has a cage-side sliding contact surface 40 that is in sliding contact with the seal member 6 in the axial direction, and the seal member 6 is in sliding contact with the cage-side sliding contact surface 40. It has a surface 41.
  • a plurality of axial protrusions 42 are formed on the cage side sliding contact surface 40 at a constant pitch in the circumferential direction.
  • Each axial projection 42 is formed so that the cross-sectional shape along the circumferential direction is an arc shape convex in the axial direction.
  • the axial height of the axial protrusion 42 is set to 5% or less of the width dimension in the circumferential direction of the axial protrusion 42. In the figure, the axial height of the axial protrusion 42 is exaggerated in order to make it easier to understand the existence of the axial protrusion 42.
  • the seal-side sliding contact surface 41 is an annular plane perpendicular to the axial direction, and the axial protrusion 42 is not formed.
  • the axial protrusion 42 is arranged at a position overlapping the pitch circle of the balls 5 (a virtual circle connecting the centers of the plurality of balls 5) or radially outside the position thereof.
  • the fact that the axial protrusion 42 is arranged at a position overlapping the pitch circle of the ball 5 means that the virtual cylindrical surface passing through the pitch circle of the ball 5 has a positional relationship of passing through the position of the axial protrusion 42.
  • the axial protrusion 42 is arranged radially outside the pitch circle of the ball 5, the entire axial protrusion 42 is radially outside the virtual cylindrical surface passing through the pitch circle of the ball 5. Refers to the positional relationship in. In the figure, the axial protrusion 42 is arranged radially outside the pitch circle of the ball 5.
  • the axial projection 42 has a parallel apex 43, a first inclined apex 44, and a second inclined apex 45.
  • the parallel apex 43 is a portion in which the height of the arcuate apex that is convex in the axial direction in the cross section along the circumferential direction is constant along the radial direction.
  • the first inclined top portion 44 is a portion in which the height of the arcuate top portion convex in the axial direction in the cross section along the circumferential direction gradually decreases from the radial outer end of the parallel top portion 43 toward the radial outward direction. ..
  • the second inclined top portion 45 is a portion in which the height of the arcuate top portion convex in the axial direction of the cross section along the circumferential direction gradually decreases from the radial inner end of the parallel top portion 43 toward the radial inward direction. ..
  • the first inclined top portion 44 has an R shape in which the cross-sectional shape orthogonal to the circumferential direction is smoothly connected to the parallel top portion 43.
  • the second inclined top portion 45 also has a cross-sectional shape orthogonal to the circumferential direction, which is an R shape that smoothly connects to the parallel top portion 43.
  • the cage guided surface 29 is an annular surface that is in direct sliding contact with the inner ring groove shoulder portion 9.
  • the cage guided surface 29 can be an annular surface formed by a plurality of convex arc-shaped protrusions 46 protruding inward in the radial direction at intervals in the circumferential direction. be. If the sliding gap between the protrusion 46 and the inner ring 2 is set to a size of 0.22 mm or less, the vibration of the cage 7 can be reduced.
  • the inner diameter side axial groove 26 of the radial inner side surface 25 of the cage claw portion 22 axially aligns the radial inner side surface 25 of the cage claw portion 22 with the cage guided surface 29. It is formed through. As shown in FIG. 10, the inner diameter side axial groove 26 has a groove width having a size of half or more of the circumferential width of the tip of the cage claw portion 22.
  • the cage ring portion 21 has a chamfered portion 47 that diagonally connects between the cage side sliding contact surface 40 and the cage guided surface 29 in a cross section orthogonal to the circumferential direction. ..
  • the axial width of the radial inner end of the cage annular portion 21 is less than half of the axial width of the portion where the axial width of the cage annular portion 21 is the largest. It is the axial width of the size of.
  • the cage annular portion 21 has a chamfered portion 48 that diagonally connects between the cage side sliding contact surface 40 and the outer peripheral surface of the cage annular portion 21 in a cross section orthogonal to the circumferential direction.
  • the position of the groove bottom gradually decreases in the radial direction from the tip side of the cage claw portion 22 toward the cage annular portion 21 side. It has a shape that changes outward.
  • the outer diameter side axial groove 24 has a groove width having a size of half or more of the circumferential width of the tip of the cage claw portion 22.
  • an axial notch 49 is formed on the outer periphery of the cage annular portion 21 at a position corresponding to the outer diameter side axial groove 24.
  • the outer diameter side axial direction is provided on both sides of the circumferential direction (groove shoulders on both sides of the outer diameter side axial groove 24) of the tip portion of the radial outer surface 23 of the cage claw portion 22.
  • a toe oil passage 50 is formed that penetrates the groove shoulder of the groove 24 in the circumferential direction.
  • the toe oil passage 50 is a stepped notch that rises from the far side to the near side of the cage ring portion 21.
  • the ball bearing 1 has a plurality of axial protrusions 42 having an arcuate shape whose cross-sectional shape is convex in the circumferential direction and having a constant pitch in the circumferential direction on the cage side sliding contact surface 40.
  • An oil film due to the wedge film effect is formed between the axial projection 42 and the seal-side sliding contact surface 41, and the oil film causes a fluid between the axial projection 42 and the seal-side sliding contact surface 41. It becomes a lubricated state, and the contact resistance between the cage 7 and the seal member 6 can be suppressed to an extremely small level. Therefore, it is possible to prevent abnormal heat generation due to the sliding resistance of the contact portion between the cage 7 and the seal member 6.
  • the lubrication state between the sliding contact surfaces is divided into a boundary lubrication state and a fluid lubrication state.
  • the sliding contact surface is lubricated with an oil film consisting of several molecular layers (about 10-5 to 10-6 mm) of lubricating oil adsorbed on each sliding contact surface, and the fine irregularities of the sliding contact surface are directly applied.
  • an oil film for example, about 10 -3 to 10 -1 mm
  • the oil film forms an oil film between the sliding contact surfaces.
  • a state in which direct contact does not occur (a state in which only indirect contact via an oil film occurs).
  • the ball bearing 1 is provided with the cage annular portion 21 in sliding contact with the seal member 6, so that the axial thickness of the cage annular portion 21 is set large. , It is possible to increase the rigidity of the cage ring portion 21. Therefore, even when used at high speed rotation, the torsional deformation of the cage annular portion 21 due to the centrifugal force received by the cage claw portion 22 can be suppressed, and the cage claw portion 22 tilts outward in the radial direction. Can be suppressed.
  • the space of the bearing installation portion is narrow, and the width dimension of the bearing needs to be kept small (that is, conventionally, it is unavoidable to give up adopting a ball bearing with a seal. It can also be installed in a place where an open type ball bearing with both ends open in the axial direction had to be adopted without providing the seal member 6).
  • the ball bearing 1 has a straight shape in which the portion of the circumferential facing surface 27 that receives the ball 5 in the circumferential direction does not have an inclination in the circumferential direction and extends straight in the axial direction. Therefore, when the ball 5 is received by the cage claw portion 22, no axial component force is generated in the cage claw portion 22. Therefore, it is possible to prevent the cage 7 from being strongly pressed against the seal member 6 in the axial direction, and it is possible to effectively suppress the sliding resistance of the contact portion between the cage 7 and the seal member 6.
  • the ball bearing 1 employs an axial protrusion 42 having a parallel top portion 43 and a first inclined top portion 44, so that the bearing rotates at a low speed and the cage claw portion.
  • an oil film due to the wedge film effect can be formed between the parallel top portion 43 of the axial projection 42 and the sliding contact surface 41 on the seal side.
  • the parallel top portion 43 of the axial projection 42 is in a state where the cage annular portion 21 is subjected to a relatively large torsional deformation.
  • An oil film due to the wedge film effect can be formed between the first inclined top portion 44 and the sliding contact surface 41 on the seal side. In this way, it is possible to stably form an oil film due to the wedge film effect between the cage 7 and the seal member 6 regardless of the rotation speed of the bearing.
  • the ball bearing 1 has an R-shaped cross-sectional shape orthogonal to the circumferential direction of the first inclined top portion 44, and the first inclined top portion 44 and the parallel top portion 43 are smoothly connected to each other. Therefore, in a state where the cage ring portion 21 is subjected to a relatively large torsional deformation, an oil film due to the wedge film effect is formed between the parallel top portion 43 and the first inclined top portion 44 and the sealing side sliding contact surface 41. When forming, it is possible to stably form the oil film.
  • this ball bearing 1 is provided with an inner diameter side axial groove 26 (inner diameter side oil groove) on the inner circumference of the cage 7, so that the inside of the cage claw portion 22 in the radial direction.
  • the lubricating oil supplied to the region is introduced into the region between the cage ring portion 21 and the seal member 6 through the inner diameter side axial groove 26. Therefore, it is possible to sufficiently lubricate between the sliding contact surface 41 on the seal side and the axial protrusion 42 to effectively form an oil film formed by a wedge film.
  • the ball bearing 1 has a chamfered portion 47 that diagonally connects between the cage side sliding contact surface 40 and the cage guided surface 29 in a cross section orthogonal to the circumferential direction. Since the cage annular portion 21 is adopted, the region between the cage annular portion 21 and the seal member 6 from the region inside the cage claw portion 22 in the radial direction through the inner diameter side axial groove 26. It is possible to smoothly guide the lubricating oil introduced into the cage along the chamfered portion 47 to the slide contact surface 40 on the cage side by the action of centrifugal force.
  • the ball bearing 1 acts on the cage claw portion 22 because the axial projection 42 is arranged at a position where the axial protrusion 42 overlaps the pitch circle of the ball 5 or radially outside the position thereof.
  • the torsional deformation causes a seal with the cage side sliding contact surface 40. It is possible to prevent a situation in which the side sliding contact surface 41 comes into contact with the lateral sliding contact surface 41 at a position deviated from the axial projection 42 in the radial direction.
  • the position of the groove bottom of the outer diameter side axial groove 24 (outer diameter side oil groove) is the position of the cage ring from the tip side of the cage claw portion 22. Since the lubricating oil gradually changes radially outward toward the portion 21 side, the lubricating oil supplied into the outer diameter side axial groove 24 is pumped from the side of the tip of the cage claw portion 22 to the cage ring. It moves toward the side of the portion 21 and is introduced into the region between the cage ring portion 21 and the seal member 6. Therefore, it is possible to sufficiently lubricate between the sliding contact surface 41 on the seal side and the axial protrusion 42 to effectively form an oil film formed by a wedge film.
  • the ball bearing 1 has an open axial end on the side opposite to the axial end on the side closed by the seal member 6 of the annular space 4, the seal side sliding contact surface 41 and the shaft are open. It is possible to sufficiently lubricate the space between the directional protrusion 42 and surely form an oil film formed by a wedge film.
  • FIG. 18 shows the ball bearing 1 according to the third embodiment.
  • the axial projection 42 is provided on the cage side sliding contact surface 40 of the cage side sliding contact surface 40 and the seal side sliding contact surface 41, whereas in the third embodiment, the seal side is provided.
  • the axial projection 42 is provided on the sliding contact surface 41, and the other configurations are the same. Therefore, the same reference numerals are given to the parts corresponding to the second embodiment, and the description thereof will be omitted.
  • a plurality of axial protrusions 42 are formed on the seal-side sliding contact surface 41 at a constant pitch in the circumferential direction.
  • the axial protrusion 42 is formed by a mold on the rubber material 17 constituting the seal member 6.
  • Each axial projection 42 is formed so that the cross-sectional shape along the circumferential direction is an arc shape convex in the axial direction.
  • the axial height of the axial protrusion 42 is set to 5% or less of the width dimension in the circumferential direction of the axial protrusion 42. In the figure, the axial height of the axial protrusion 42 is exaggerated in order to make it easier to understand the existence of the axial protrusion 42.
  • the cage side sliding contact surface 40 is an annular plane perpendicular to the axial direction, and the axial protrusion 42 is not formed.
  • the axial protrusion 42 is arranged at a position overlapping the pitch circle of the balls 5 (a virtual circle connecting the centers of the plurality of balls 5) or radially outside the position thereof.
  • the axial projection 42 has a parallel apex 43, a first inclined apex 44, and a second inclined apex 45.
  • the parallel apex 43 is a portion in which the height of the arcuate apex that is convex in the axial direction in the cross section along the circumferential direction is constant along the radial direction.
  • the first inclined top portion 44 is a portion in which the height of the arcuate top portion convex in the axial direction in the cross section along the circumferential direction gradually decreases from the radial outer end of the parallel top portion 43 toward the radial outward direction. ..
  • the second inclined top portion 45 is a portion in which the height of the arcuate top portion convex in the axial direction of the cross section along the circumferential direction gradually decreases from the radial inner end of the parallel top portion 43 toward the radial inward direction. ..
  • the first inclined top portion 44 has an R shape in which the cross-sectional shape orthogonal to the circumferential direction is smoothly connected to the parallel top portion 43.
  • the second inclined top portion 45 also has a cross-sectional shape orthogonal to the circumferential direction, which is an R shape that smoothly connects to the parallel top portion 43.
  • the ball bearing 1 has a plurality of axial protrusions 42 having an arcuate shape whose cross-sectional shape is convex in the axial direction along the circumferential direction on the sliding contact surface 41 on the seal side at a constant pitch in the circumferential direction. Since it is formed, an oil film due to the wedge film effect is formed between the axial projection 42 and the cage side sliding contact surface 40, and the oil film forms a space between the axial projection 42 and the cage side sliding contact surface 40. The fluid lubrication state is established, and the contact resistance between the cage 7 and the seal member 6 can be suppressed to an extremely small level. Therefore, it is possible to prevent abnormal heat generation due to the sliding resistance of the contact portion between the cage 7 and the seal member 6.
  • this ball bearing 1 employs an axial protrusion 42 having a parallel top portion 43 and a first inclined top portion 44, so that the bearing rotates at a low speed and the cage claw portion.
  • an oil film due to the wedge film effect can be formed between the parallel top portion 43 of the axial projection 42 and the cage side sliding contact surface 40.
  • the parallel top portion 43 of the axial projection 42 is in a state where the cage annular portion 21 is subjected to a relatively large torsional deformation.
  • An oil film due to the wedge film effect can be formed between the first inclined top portion 44 and the cage side sliding contact surface 40. In this way, it is possible to stably form an oil film due to the wedge film effect between the cage 7 and the seal member 6 regardless of the rotation speed of the bearing.
  • the ball bearing 1 has an R-shaped cross-sectional shape orthogonal to the circumferential direction of the first inclined top portion 44, and the first inclined top portion 44 and the parallel top portion 43 are smoothly connected to each other. Therefore, in a state where the cage annular portion 21 is subjected to a relatively large torsional deformation, an oil film due to a wedge film effect is formed between the parallel top portion 43 and the first inclined top portion 44 and the cage side sliding contact surface 40. It is possible to stably form the oil film when forming the oil film.
  • a seal member 6 is provided at one end opening of the end openings on both sides of the annular space 4 in the axial direction, and a seal member 61 is also provided at the other end opening. .. A lubricant is sealed in the annular space 4 between the seal member 6 and the seal member 61.
  • the cage claw portion 22 has a circumferential facing surface 27 facing the ball 5 in the circumferential direction.
  • the portion of the circumferential facing surface 27 that receives the ball 5 in the circumferential direction has a planar shape that extends so that the circumferential facing surface 27 does not interfere with the ball 5 when the cage claw portion 22 moves outward in the radial direction due to centrifugal force. It is said that.
  • the circumferential facing surface 27 has the center of the cage ring portion 21 and the center of the cage claw portion 22 from the radial outer side to the radial inner side when viewed in the axial direction. It is a plane inclined in a direction gradually approaching a virtual straight line connecting the cages (a plane extending so that the circumferential width of the cage claw portion 22 gradually decreases from the outside in the radial direction to the inside in the radial direction).
  • the cage ring portion 21 is provided with a step portion 62 that rises radially outward from the radial outer surface of the root portion of the cage claw portion 22.
  • a part of the lubricant is provided. Can be received by the step portion 62 and returned to the side of the ball 5.
  • the circumferential facing surface 27 and the axial facing surface 28 are connected by a curved surface of the composite R.
  • the curved surface connecting the circumferential facing surface 27 and the axial facing surface 28 is a partially cylindrical tip side R surface 63 having a radius of curvature R2 smaller than the radius R1 of the ball 5 connected to the circumferential facing surface 27.
  • the partially cylindrical root side R surface 64 which is connected to the axially opposed surface 28 and has a radius of curvature R3 larger than the radius R1 of the ball 5, and the tip side R surface 63 and the root side R surface 64 are smoothly connected. It is composed of an intermediate R surface 65.
  • This ball bearing 1 has the same effect as that of the third embodiment.
  • the fifth embodiment corresponds to the one in which the toe oil passage 50 of the second embodiment (shown in FIGS. 9 to 17) is omitted. Therefore, the same reference numerals are given to the portions corresponding to the second embodiment, and the description thereof will be omitted.
  • the cage claw portion 22 is formed in a cantilever shape having one end in the axial direction as a fixed end fixed to the annular portion 21 of the cage and the other end in the axial direction as a free end.
  • the axial length of the cage claw portion 22 is set to be larger than the axial width of the outer ring raceway groove 12.
  • the cage claw portion 22 has a constant shape without changing its radial thickness in the axial direction.
  • one of the outer rings of the pair of outer ring groove shoulder portions 13 is located at a position corresponding to the root of the cage claw portion 22.
  • a root-side guided surface 51 that is in sliding contact with the groove shoulder portion 13 is formed.
  • the distal end side guided surface 52 that is in sliding contact with the other outer ring groove shoulder portion 13 of the pair of outer ring groove shoulder portions 13 is provided. It is formed.
  • the root side guided surface 51 is formed in an arc shape having a cross-sectional shape along the circumferential direction protruding outward in the radial direction.
  • protruding outward in the radial direction means having a shape that protrudes outward in the radial direction with respect to a circle concentric with the annulus portion 21 of the cage.
  • the tip-side guided surface 52 (see FIG. 37) is also formed in an arc shape having a cross-sectional shape along the circumferential direction protruding outward in the radial direction.
  • the cross section along the circumferential direction of the root side guided surface 51 and the cross section along the circumferential direction of the tip side guided surface 52 have the same shape.
  • the radius of curvature of the cross section along the circumferential direction of the root side guided surface 51 and the tip side guided surface 52 is smaller than 1/2 of the radius of the inner diameter of the outer ring groove shoulder portion 13, and the inner diameter of the outer ring groove shoulder portion 13 It can be set larger than 1/10 of the radius.
  • the root side guided surface 51 and the tip side guided surface 52 do not have a dent between the root side guided surface 51 and the tip side guided surface 52. It is a series of straight and axially continuous surfaces.
  • the axial end edge 53 on the side far from the cage claw portion 22 of the root side guided surface 51 is R chamfered.
  • the R chamfer means to give a square shape such that the cross-sectional shape orthogonal to the circumferential direction is a convex arc shape.
  • the axial end edge 54 on the side far from the cage ring portion 21 of the tip-side guided surface 52 is also R-chamfered.
  • the root side guided surface 51 is formed in an arc shape having a cross-sectional shape along the circumferential direction protruding outward in the radial direction, so that the root side guided surface 51 is formed.
  • An oil film is formed between the 51 and the outer ring groove shoulder portion 13 due to the wedge film effect, and the oil film causes the root side guided surface 51 and the outer ring groove shoulder portion 13 to be in a fluid lubricated state, and the cage 7 and the cage 7.
  • the contact resistance between the outer rings 3 can be suppressed to an extremely small level.
  • the tip-side guided surface 52 and the other outer ring groove are formed.
  • An oil film is formed between the shoulder portion 13 (the shoulder portion 13 of the outer ring groove on the left side) due to the wedge film effect, and the oil film causes the tip side guided surface 52 and the outer ring groove shoulder portion 13 to be fluid-lubricated and held.
  • the contact resistance between the vessel 7 and the outer ring 3 can be suppressed to an extremely small value. Therefore, it is possible to prevent abnormal heat generation due to the sliding resistance of the contact portion between the cage 7 and the outer ring 3.
  • one of the outer ring groove shoulder portions 13 (the outer ring groove shoulder portion 13 on the right side) of the pair of outer ring groove shoulder portions 13 forms the cage annular portion 21.
  • the other outer ring groove shoulder portion 13 (left outer ring groove shoulder portion 13) supports the axial end portion on the tip side of the cage claw portion 22 from the radial outside, so that the cage claw is supported.
  • the portion 22 is less likely to bend and deform in the radial direction. Therefore, even when used at high speed rotation, the centrifugal force received by the cage claw portion 22 suppresses torsional deformation of the cage annular portion 21, and the cage claw portion 22 itself is also radially outward. It is possible to suppress bending deformation toward the direction.
  • the ball bearing 1 has an axial end edge 53 on the side far from the cage claw portion 22 of the root side guided surface 51 and a cage annular portion on the tip side guided surface 52. Since the axial end edge 54 on the side far from 21 is R-chamfered, it is between the root side guided surface 51 shown in FIG. 32 and one outer ring groove shoulder portion 13 (right outer ring groove shoulder portion 13). In addition, an oil film due to the wedge film effect can be effectively formed, and a wedge film effect is also formed between the tip side guided surface 52 and the other outer ring groove shoulder portion 13 (left outer ring groove shoulder portion 13). It is possible to effectively form an oil film.
  • a portion that receives the ball 5 of the circumferential facing surface 27 in the circumferential direction connects the center of the cage ring portion 21 and the center of the cage claw portion 22. Since it has a planar shape extending parallel to a straight line, when the cage claw portion 22 moves outward in the radial direction due to the centrifugal force acting on the cage claw portion 22, the circumferential facing surface 27 of the cage claw portion 22 becomes a ball. It is possible to prevent it from interfering with 5. Further, since the shear resistance of the lubricating oil generated between the circumferential facing surface 27 of the cage claw portion 22 and the ball 5 is suppressed to a low level, it is possible to suppress the heat generation of the ball bearing 1.
  • the ball bearing 1 has an open axial end on the side opposite to the axial end on the side closed by the seal member 6 of the annular space 4, the root side guided surface 51 and the tip end thereof. It is possible to sufficiently lubricate the side guided surface 52 to reliably form an oil film formed by a wedge film.
  • FIGS. 38 to 41 show the ball bearing 1 according to the seventh embodiment.
  • the seventh embodiment is different from the sixth embodiment (shown in FIGS. 32 to 37) only in that the oil sump groove 55 is added, and the other configurations are the same as those of the sixth embodiment. Therefore, the same reference numerals are given to the parts corresponding to the sixth embodiment, and the description thereof will be omitted.
  • an oil reservoir groove 55 extending axially from the tip of the cage claw portion 22 toward the cage annular portion 21 is formed on the radial inner surface of the cage claw portion 22. ing. As shown in FIG. 38, the oil sump groove 55 is located at a position radially opposed to the inner ring groove shoulder portion 9 on the side of the pair of inner ring groove shoulder portions 9 closer to the cage annular portion 21 of the cage 7. It is cut off on the inner side surface in the radial direction. That is, the oil sump groove 55 is a non-penetrating groove in the axial direction. The oil sump groove 55 can also be formed so as to penetrate the radial inner side surface of the cage 7 in the axial direction.
  • the oil sump groove 55 is formed in the center of the circumferential direction of the radial inner surface of the cage claw portion 22.
  • the oil sump groove 55 has a semicircular cross-sectional shape.
  • the oil sump groove 55 one having a triangular cross-sectional shape or one having a square cross-sectional shape may be adopted.
  • the ball bearing 1 of this embodiment can store the lubricating oil scattered to the outer diameter side by centrifugal force in the oil reservoir groove 55 and supply the lubricating oil to the inner ring 2.
  • the ball bearing 1 of this embodiment has the same function and effect as that of the sixth embodiment.
  • the eighth embodiment is different from the seventh embodiment (shown in FIGS. 38 to 41) only in that the relief recess 56 is added, and the other configurations are the same as those of the seventh embodiment. Therefore, the same reference numerals are given to the parts corresponding to the seventh embodiment, and the description thereof will be omitted.
  • a relief recess 56 is formed in a portion of the radial outer surface of the cage claw portion 22 between the root side guided surface 51 and the tip side guided surface 52. That is, the radial outer surface of the cage claw portion 22 is a stepped surface in which the root side guided surface 51, the relief recess 56, and the tip side guided surface 52 are arranged in this order along the axial direction.
  • the relief recess 56 extends in the circumferential direction with an axial width wider than the axial width of the outer ring raceway groove 12.
  • the relief recess 56 is arranged so as to cover the axial width of the outer ring raceway groove 12 over the entire width. That is, the end portion of the relief recess 56 on the side of the guided surface 51 on the root side is the outer ring groove shoulder portion 13 (the outer ring groove shoulder on the side close to the cage annular portion 21) of one of the pair of outer ring groove shoulder portions 13. It is arranged at a position shifted to the side of the one outer ring groove shoulder portion 13 from the boundary portion between the portion 13) and the outer ring raceway groove 12.
  • the end portion of the relief recess 56 on the side of the guided surface 52 on the tip end side is the outer ring groove shoulder portion 13 of the pair of outer ring groove shoulder portions 13 (the outer ring groove shoulder portion on the side far from the cage annular portion 21). It is arranged at a position shifted to the side of the other outer ring groove shoulder portion 13 from the boundary portion between the portion 13) and the outer ring raceway groove 12. Both ends of the relief recess 56 in the axial direction are cut off at an angle toward the root side guided surface 51 and the tip side guided surface 52.
  • the relief recess 56 has an inner surface at a position retracted radially inward with respect to the root side guided surface 51 (or the tip side guided surface 52) so that the root side guided surface 51 has an inner surface. It is recessed with respect to (or the guided surface 52 on the tip side).
  • the inner surface of the relief recess 56 is a flat surface orthogonal to the radial direction in the figure.
  • the ball bearing 1 of this embodiment has a relief recess 56 formed between the root side guided surface 51 and the tip side guided surface 52, so that the outer ring groove shoulder portion 13 and the outer ring are formed. It is possible to prevent the boundary portion of the raceway groove 12 from sliding in contact with the radial outer surface of the cage ring portion 21 or the radial outer surface of the cage claw portion 22. Therefore, the radial outer surface of the cage ring portion 21 or the radial outer surface of the cage claw portion 22 is locally worn at a position corresponding to the boundary portion between the outer ring groove shoulder portion 13 and the outer ring raceway groove 12. It is possible to prevent.
  • the ball bearing 1 of this embodiment has the same function and effect as those of the sixth embodiment and the seventh embodiment.
  • the ninth embodiment is based on the sixth embodiment (shown in FIGS. 32 to 37) and has a sliding contact structure between the cage 7 and the seal member 6 of the second embodiment (retainer side sliding contact surface 40 shown in FIG. 12). And the sliding contact structure of the seal side sliding contact surface 41) are added. Therefore, the same reference numerals are given to the parts corresponding to the above embodiments, and the description thereof will be omitted.
  • the sixth embodiment (shown in FIGS. 32 to 37) has a sliding contact structure between the cage 7 and the seal member 6 of the third embodiment (the cage side sliding contact surface 40 shown in FIG. 18). And the sliding contact structure of the seal side sliding contact surface 41) are added. Therefore, the same reference numerals are given to the parts corresponding to the above embodiments, and the description thereof will be omitted.
  • an oil-lubricated ball bearing 1 using a lubricating oil as a lubricant for lubricating the inside of the bearing has been described as an example, but in the present invention, grease is used as a lubricant for lubricating the inside of the bearing. It can also be applied to the grease-lubricated ball bearing 1 used.
  • Grease is a semi-solid lubricant containing a lubricating oil and a thickener dispersed in the lubricating oil.

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Abstract

保持器爪部(22)の径方向外側面(23)には外径側軸方向溝(24)が形成され、保持器爪部(22)の径方向内側面(25)には内径側軸方向溝(26)が形成され、保持器爪部(22)は、外径側軸方向溝(24)と内径側軸方向溝(26)とによって軸方向に直交する断面形状が径方向外方と径方向内方とに開放するH形状とされている。

Description

玉軸受
 この発明は、玉軸受に関する。
 自動車や産業機械などの回転軸を支持する軸受として、玉軸受が多く用いられる。一般に、玉軸受は、内輪と、内輪の径方向外側に同軸に設けられた外輪と、内輪と外輪の間の環状空間内に設けられた複数の玉と、その複数の玉を保持する保持器とを有する。
 保持器としては、例えば、特許文献1のように、玉の通過領域に隣接して周方向に延びる保持器円環部と、保持器円環部から周方向に隣り合う玉の間を軸方向に延びる片持ち梁状の保持器爪部とを有する樹脂製保持器(いわゆる冠形保持器)が知られている。保持器爪部は、玉の表面に対向する玉案内面を有し、この玉案内面は、玉を抱え込むように玉の表面に沿った凹球面とされている。
 また、例えば、特許文献2のように、玉軸受の外部から内部に異物が侵入するのを防止したり、玉軸受の内部から外部に潤滑剤(潤滑油やグリースなど)が漏れたりするのを防止したりするため、内輪と外輪の間に形成される環状空間の軸方向の端部開口を、環状のシール部材で塞いだシール付玉軸受が使用されることがある。
特許第3035766号公報 国際公開第2016/143786号公報
 近年、EV(バッテリー式電気自動車)やHEV(ハイブリッド電気自動車)等の電気自動車の分野では、電動モータの小型軽量化を図るために、電動モータの高速回転化が進められている。このような電動モータの回転が入力される回転軸を支持する玉軸受は、dmn値(玉のピッチ円直径dm(mm)×回転数n(min-1))が200万を超える条件で使用されることもある。
 本願の発明者らは、EVやHEV等の高速回転する回転軸を支持する玉軸受に、冠形保持器を使用することを検討した。
 しかしながら、高速回転する玉軸受に冠形保持器を使用する場合、片持ち梁状の保持器爪部に作用する遠心力によって、保持器爪部を径方向外方に向かって傾ける方向のねじり変形が保持器円環部に生じるとともに、保持器爪部自体にも径方向外方に向かって撓み変形が生じ、これらの変形によって保持器爪部が玉に干渉するおそれがあることが分かった。保持器爪部が玉に干渉すると、玉軸受の発熱の原因となる。
 特に、冠形保持器を使用する軸受が、シール付玉軸受でもある場合、冠形保持器の保持器円環部がシール部材に接触すれば、その接触部分の摺動抵抗によって異常発熱するおそれがあるので、保持器円環部がシール部材に接触しないように、保持器円環部の軸方向幅寸法を抑える必要がある。そのため、保持器円環部の剛性を高めることが難しく、保持器爪部に作用する遠心力によって保持器円環部にねじり変形が生じやすく、保持器爪部が玉に干渉しやすい。
 このように、冠形保持器をシール付玉軸受に使用した場合、そのシール付玉軸受を高速回転の用途に使用することが難しかった。また、軸受の設置部位のスペースが狭く、軸受の幅寸法を小さく抑える必要があるときに、冠形保持器がシール部材に接触するのを回避することが難しいことから、シール付玉軸受を採用することを断念し、シール部材を設けずに軸方向の両端が開放した開放型の玉軸受を採用せざるを得ないこともあった。
 この発明が解決しようとする課題は、高速回転で使用したときに遠心力による樹脂製保持器の変形が生じにくい玉軸受を提供することである。
 上記の課題を解決するため、この発明では、以下の構成を玉軸受に採用する。
 内輪と、
 前記内輪の径方向外側に同軸に設けられた外輪と、
 前記内輪と前記外輪の間に形成される環状空間に組み込まれた複数の玉と、
 前記複数の玉を保持する樹脂製保持器と、を備え、
 前記樹脂製保持器は、前記玉の通過領域に隣接して周方向に延びる保持器円環部と、前記保持器円環部から周方向に隣り合う前記玉の間を軸方向に延びる片持ち梁状の保持器爪部とを有する玉軸受において、
 前記保持器爪部の径方向外側面には、前記保持器爪部の先端から前記保持器円環部に向かって軸方向に延びる外径側軸方向溝が形成され、
 前記保持器爪部の径方向内側面には、前記保持器爪部の先端から前記保持器円環部に向かって軸方向に延びる内径側軸方向溝が形成され、
 前記保持器爪部は、前記外径側軸方向溝と前記内径側軸方向溝とによって軸方向に直交する断面形状が径方向外方と径方向内方とに開放するH形状とされていることを特徴とする玉軸受。
 このようにすると、保持器爪部の径方向外側面に形成された外径側軸方向溝と、保持器爪部の径方向内側面に形成された内径側軸方向溝とによって、保持器爪部の断面形状がH形状となるので、保持器爪部の断面二次モーメント(曲げモーメントに対する保持器爪部の変形しにくさ)を確保しながら、保持器爪部の質量を抑えることができる。そのため、高速回転で使用したときにも、保持器爪部が受ける遠心力によって保持器円環部にねじり変形が生じるのを抑えるとともに、保持器爪部自体にも径方向外方に向かって撓み変形が生じるのを抑えることができる。
 前記保持器爪部の軸方向長さが、前記玉の半径よりも大きく設定され、
 前記保持器爪部は、前記玉と周方向に対向する周方向対向面を有し、
 前記周方向対向面の、前記玉を周方向に受け止める部分は、遠心力で前記保持器爪部が径方向外方に移動したときに前記周方向対向面が前記玉に干渉しないように延びる平面形状とされている構成を採用すると好ましい。
 このようにすると、保持器爪部の周方向対向面が平面形状なので、保持器爪部に作用する遠心力によって、保持器爪部が径方向外方に移動したときに、保持器爪部の周方向対向面が玉に干渉するのを防止することができる。また、保持器爪部の周方向対向面と玉との間で生じる潤滑剤の剪断抵抗が低く抑えられるので、玉軸受の発熱を抑制することも可能である。
 前記保持器円環部は、前記玉と軸方向に対向する軸方向対向面を有し、
 前記周方向対向面と前記軸方向対向面は、断面凹円弧状に接続している構成を採用すると好ましい。
 このようにすると、周方向対向面と軸方向対向面が断面凹円弧状に接続しているので、保持器爪部の軸方向の先端部分の質量を小さく抑えながら、保持器爪部の軸方向の根元部分の断面積を確保することができる。そのため、保持器爪部に作用する遠心力による保持器爪部の撓みを効果的に抑えることが可能となる。
 前記外径側軸方向溝の前記保持器円環部に近い側の軸方向端部は、前記保持器円環部の外周に断面凹円弧状に切れ上がっている構成を採用すると好ましい。
 このようにすると、外径側軸方向溝の保持器円環部に近い側の軸方向端部が断面凹円弧状に切れ上がっているので、保持器爪部の軸方向の先端部分の質量を小さく抑えながら、保持器爪部の軸方向の根元部分の断面積を確保することができる。そのため、保持器爪部に作用する遠心力による保持器爪部の撓みを効果的に抑えることが可能となる。
 前記保持器円環部の内周に、前記内輪の外周に摺接して案内される保持器被案内面を形成すると好ましい。
 このようにすると、保持器円環部の内周の保持器被案内面と内輪の外周との摺接により、樹脂製保持器を径方向に位置決めすることができる。
 前記環状空間の軸方向の一方の端部開口を塞ぐ環状のシール部材を更に有し、
 前記保持器円環部は、前記シール部材と軸方向に対向して摺接する保持器側摺接面を有し、
 前記シール部材は、前記保持器側摺接面に摺接するシール側摺接面を有し、
 前記保持器側摺接面と前記シール側摺接面のうちの一方の摺接面に、周方向に沿った断面形状が軸方向に凸の円弧状の複数の軸方向突起が周方向に一定ピッチで形成されている構成を採用すると好ましい。
 このようにすると、保持器側摺接面とシール側摺接面のうちの一方の摺接面に、周方向に沿った断面形状が軸方向に凸の円弧状の複数の軸方向突起が周方向に一定ピッチで形成されているので、その軸方向突起と摺接面の間に、くさび膜効果による油膜が形成され、その油膜によって軸方向突起と摺接面の間が流体潤滑状態となり、保持器とシール部材の間の接触抵抗をきわめて小さく抑えることができる。そのため、保持器とシール部材の接触部分の摺動抵抗によって異常発熱するのを防止することができる。また、保持器円環部がシール部材に摺接して設けられているので、保持器円環部の軸方向厚さを大きく設定することができ、保持器円環部の剛性を高めることが可能となる。そのため、高速回転で使用したときにも、保持器爪部が受ける遠心力による保持器円環部のねじり変形を抑えることができ、保持器爪部が径方向外方に向かって傾くのを抑えることができる。
 前記軸方向突起は、周方向に沿った断面における軸方向に凸の円弧状の頂部の高さが径方向に沿って一定の平行頂部と、周方向に沿った断面における軸方向に凸の円弧状の頂部の高さが前記平行頂部の径方向外端から径方向外方に向かって次第に低くなる傾斜頂部とを有する構成を採用すると好ましい。
 このようにすると、低速で軸受が回転し、保持器爪部が受ける遠心力が比較的小さいときには、軸方向突起の平行頂部と摺接面との間に、くさび膜効果による油膜を形成することができる。また、高速で軸受が回転し、保持器爪部が受ける遠心力が比較的大きいときには、保持器円環部が比較的大きいねじり変形を生じた状態で、軸方向突起の平行頂部および傾斜頂部と摺接面との間に、くさび膜効果による油膜を形成することができる。このように、軸受の回転速度によらず、安定して保持器とシール部材との間にくさび膜効果による油膜を形成することが可能となる。
 前記傾斜頂部は、周方向に直交する断面形状が、前記平行頂部と滑らかに接続するR形状とすると好ましい。
 このようにすると、傾斜頂部と平行頂部とが滑らかに接続しているので、保持器円環部が比較的大きいねじり変形を生じた状態で、平行頂部および傾斜頂部と摺接面との間にくさび膜効果による油膜を形成するときに、その油膜を安定して形成することが可能である。
 前記複数の軸方向突起は、前記玉のピッチ円に重なる位置かそれよりも径方向外側に配置すると好ましい。
 このようにすると、保持器爪部に作用する遠心力によって、保持器爪部を径方向外方に向かって傾ける方向のねじり変形が保持器円環部に生じたときに、そのねじり変形により、保持器側摺接面とシール側摺接面とが、軸方向突起よりも径方向外側に外れた位置で接触する事態を防止することができる。
 前記外径側軸方向溝は、前記保持器爪部の先端の側から前記保持器円環部の側に向かって溝底の位置が次第に径方向外側に変化する形状を有する構成を採用すると好ましい。
 このようにすると、外径側軸方向溝の溝底の位置が、保持器爪部の先端の側から保持器円環部の側に向かって次第に径方向外側に変化するので、外径側軸方向溝内に供給された潤滑剤が、ポンピング作用によって、保持器爪部の先端の側から保持器円環部の側に向かって移動し、保持器円環部とシール部材の間の領域に導入される。そのため、保持器側摺接面とシール側摺接面のうちの一方の摺接面と軸方向突起との間を十分に潤滑して、効果的にくさび膜による油膜を形成することが可能となる。
 また、前記内径側軸方向溝は、前記保持器爪部の先端の側から前記保持器円環部の側に向かって溝底の位置が次第に径方向内側に変化する形状を有するものを採用することができる。
 前記環状空間の前記シール部材で塞がれた側の軸方向端部とは反対側の軸方向端部は、外部から供給される潤滑剤を前記環状空間に受け入れるように、シール部材を設けずに開放している構成を採用すると好ましい。
 このようにすると、保持器側摺接面とシール側摺接面のうちの一方の摺接面と軸方向突起との間を十分に潤滑して、確実にくさび膜による油膜を形成することが可能となる。
 前記保持器爪部の軸方向長さが、前記玉の半径よりも大きく設定され、
 前記保持器爪部は、前記玉と周方向に対向する周方向対向面を有する場合、
 前記周方向対向面の、前記玉を周方向に受け止める部分は、前記玉を受け止めたときに軸方向分力を生じないように、周方向の傾斜をもたず軸方向に真っ直ぐ延びるストレート形状とされている構成を採用すると好ましい。
 このようにすると、玉が保持器爪部に受け止められたときに、保持器爪部に軸方向分力が生じないので、保持器がシール部材に軸方向に強く押し付けられるのを防ぐことができる。そのため、保持器とシール部材の接触部分の摺動抵抗を効果的に抑えることが可能となる。
 前記軸方向突起が、前記シール側摺接面に形成されている場合、
 前記シール部材は、環状の芯金と、前記芯金の表面に加硫接着されたゴム材とを有し、
 前記軸方向突起は、前記ゴム材で形成されている構成を採用すると好ましい。
 このようにすると、高い寸法精度をもつ軸方向突起を低コストで形成することが可能である。
 前記内径側軸方向溝は、前記保持器爪部の径方向内側面と前記保持器被案内面とを軸方向に貫通して形成すると好ましい。
 このようにすると、保持器爪部の径方向内側の領域に供給された潤滑剤が、内径側軸方向溝を通って、保持器円環部とシール部材の間の領域に導入される。そのため、保持器側摺接面とシール側摺接面のうちの一方の摺接面と軸方向突起との間を十分に潤滑して、効果的にくさび膜による油膜を形成することが可能となる。
 前記保持器円環部の内周に、前記内輪の外周に摺接して案内される保持器被案内面が形成されている場合、
 前記保持器円環部は、周方向に直交する断面において前記保持器側摺接面と前記保持器被案内面との間を斜めに接続する面取り部を有する構成を採用すると好ましい。
 このようにすると、保持器爪部の径方向内側の領域から、内径側軸方向溝を通って、保持器円環部とシール部材の間の領域に導入された潤滑剤を、遠心力の作用で面取り部に沿って円滑に保持器側摺接面まで導くことが可能となる。
 前記外輪の内周には、前記玉が転がり接触する外輪軌道溝と、前記外輪軌道溝の軸方向両側に位置する一対の外輪溝肩部とが設けられ、
 前記保持器爪部の軸方向長さが、前記外輪軌道溝の軸方向幅よりも大きく設定され、
 前記保持器円環部の径方向外側面に、前記一対の外輪溝肩部のうちの一方の外輪溝肩部に摺接する根元側被案内面が形成され、
 前記保持器爪部の先端側の軸方向端部の径方向外側面に、前記一対の外輪溝肩部のうちの他方の外輪溝肩部に摺接する先端側被案内面が形成され、
 前記根元側被案内面および前記先端側被案内面は、周方向に沿った断面形状が径方向外方に突出する円弧状に形成されている構成を採用することができる。
 このようにすると、根元側被案内面が、周方向に沿った断面形状が径方向外方に突出する円弧状に形成されているので、根元側被案内面と一方の外輪溝肩部との間に、くさび膜効果による油膜が形成され、その油膜によって根元側被案内面と外輪溝肩部の間が流体潤滑状態となり、保持器と外輪の間の接触抵抗をきわめて小さく抑えることができる。同様に、先端側被案内面が、周方向に沿った断面形状が径方向外方に突出する円弧状に形成されているので、先端側被案内面と他方の外輪溝肩部との間に、くさび膜効果による油膜が形成され、その油膜によって先端側被案内面と外輪溝肩部の間が流体潤滑状態となり、保持器と外輪の間の接触抵抗をきわめて小さく抑えることができる。そのため、保持器と外輪の接触部分の摺動抵抗によって異常発熱するのを防止することができる。また、一対の外輪溝肩部のうちの一方の外輪溝肩部が、保持器円環部を径方向外側から支持し、他方の外輪溝肩部が、保持器爪部の先端側の軸方向端部を径方向外側から支持するので、保持器爪部が、径方向外方に向かって撓み変形を生じにくい。そのため、高速回転で使用したときにも、保持器爪部が受ける遠心力によって保持器円環部にねじり変形が生じるのを抑えるとともに、保持器爪部自体にも径方向外方に向かって撓み変形が生じるのを抑えることができる。
 前記根元側被案内面の前記保持器爪部から遠い側の軸方向端縁と、前記先端側被案内面の前記保持器円環部から遠い側の軸方向端縁とに、R面取りを施すと好ましい。
 このようにすると、根元側被案内面と一方の外輪溝肩部との間に、くさび膜効果による油膜を効果的に形成することができるとともに、先端側被案内面と他方の外輪溝肩部との間にも、くさび膜効果による油膜を効果的に形成することが可能となる。
 前記保持器爪部の径方向外側面の前記根元側被案内面と前記先端側被案内面との間に、前記外輪軌道溝の軸方向幅よりも広い軸方向幅をもって周方向に延びる逃がし凹部を形成すると好ましい。
 このようにすると、外輪溝肩部と外輪軌道溝の境界部分が、保持器円環部の径方向外側面または保持器爪部の径方向外側面に摺接するのを防止することができる。そのため、保持器円環部の径方向外側面または保持器爪部の径方向外側面が、外輪溝肩部と外輪軌道溝の境界部分に対応する位置で、局所的に摩耗するのを防止することが可能となる。
 また、上記課題を解決するため、この発明では、以下の構成の玉軸受を併せて提供する。
 内輪と、
 前記内輪の径方向外側に同軸に設けられた外輪と、
 前記内輪と前記外輪の間に形成される環状空間に組み込まれた複数の玉と、
 前記環状空間の軸方向の一方の端部開口を塞ぐ環状のシール部材と、
 前記複数の玉を保持する樹脂製保持器と、を備え、
 前記樹脂製保持器は、前記玉の通過領域と前記シール部材とで軸方向に挟まれる領域を周方向に延びる保持器円環部と、前記保持器円環部から周方向に隣り合う前記玉の間を軸方向に延びる片持ち梁状の保持器爪部とを有する玉軸受において、
 前記保持器円環部は、前記シール部材と軸方向に対向して摺接する保持器側摺接面を有し、
 前記シール部材は、前記保持器側摺接面に摺接するシール側摺接面を有し、
 前記保持器側摺接面と前記シール側摺接面のうちの一方の摺接面に、周方向に沿った断面形状が軸方向に凸の円弧状の複数の軸方向突起が周方向に一定ピッチで形成されていることを特徴とする玉軸受。
 このようにすると、保持器側摺接面とシール側摺接面のうちの一方の摺接面に、周方向に沿った断面形状が軸方向に凸の円弧状の複数の軸方向突起が周方向に一定ピッチで形成されているので、その軸方向突起と摺接面の間に、くさび膜効果による油膜が形成され、その油膜によって軸方向突起と摺接面の間が流体潤滑状態となり、保持器とシール部材の間の接触抵抗をきわめて小さく抑えることができる。そのため、保持器とシール部材の接触部分の摺動抵抗によって異常発熱するのを防止することができる。また、保持器円環部がシール部材に摺接して設けられているので、保持器円環部の軸方向厚さを大きく設定することができ、保持器円環部の剛性を高めることが可能となる。そのため、高速回転で使用したときにも、保持器爪部が受ける遠心力による保持器円環部のねじり変形を抑えることができ、保持器爪部が径方向外方に向かって傾くのを抑えることができる。
 前記保持器爪部の軸方向長さが、前記玉の半径よりも大きく設定され、
 前記保持器爪部は、前記玉と周方向に対向する周方向対向面を有し、
 前記周方向対向面の、前記玉を周方向に受け止める部分は、前記玉を受け止めたときに軸方向分力を生じないように、周方向の傾斜をもたず軸方向に真っ直ぐ延びるストレート形状とされている構成を採用すると好ましい。
 このようにすると、玉が保持器爪部に受け止められたときに、保持器爪部に軸方向分力が生じないので、保持器がシール部材に軸方向に強く押し付けられるのを防ぐことができる。そのため、保持器とシール部材の接触部分の摺動抵抗を効果的に抑えることが可能となる。
 前記周方向対向面の、前記玉を周方向に受け止める部分は、遠心力で前記保持器爪部が径方向外方に移動したときに前記周方向対向面が前記玉に干渉しないように、保持器円環部の中心と保持器爪部の中心とを結ぶ直線と平行に延びている構成を採用すると好ましい。
 このようにすると、保持器爪部に作用する遠心力によって、保持器円環部および保持器爪部が変形し、その変形に伴って保持器爪部が径方向外方に移動したときに、保持器爪部の周方向対向面が玉に干渉するのを防止することができる。
 前記軸方向突起は、周方向に沿った断面における軸方向に凸の円弧状の頂部の高さが径方向に沿って一定の平行頂部と、周方向に沿った断面における軸方向に凸の円弧状の頂部の高さが前記平行頂部の径方向外端から径方向外方に向かって次第に低くなる傾斜頂部とを有する構成を採用すると好ましい。
 このようにすると、低速で軸受が回転し、保持器爪部が受ける遠心力が比較的小さいときには、軸方向突起の平行頂部と摺接面との間に、くさび膜効果による油膜を形成することができる。また、高速で軸受が回転し、保持器爪部が受ける遠心力が比較的大きいときには、保持器円環部が比較的大きいねじり変形を生じた状態で、軸方向突起の平行頂部および傾斜頂部と摺接面との間に、くさび膜効果による油膜を形成することができる。このように、軸受の回転速度によらず、安定して保持器とシール部材との間にくさび膜効果による油膜を形成することが可能となる。
 前記傾斜頂部は、周方向に直交する断面形状が、前記平行頂部と滑らかに接続するR形状とすると好ましい。
 このようにすると、傾斜頂部と平行頂部とが滑らかに接続しているので、保持器円環部が比較的大きいねじり変形を生じた状態で、平行頂部および傾斜頂部と摺接面との間にくさび膜効果による油膜を形成するときに、その油膜を安定して形成することが可能である。
 前記複数の軸方向突起は、前記玉のピッチ円に重なる位置かそれよりも径方向外側に配置すると好ましい。
 このようにすると、保持器爪部に作用する遠心力によって、保持器爪部を径方向外方に向かって傾ける方向のねじり変形が保持器円環部に生じたときに、そのねじり変形により、保持器側摺接面とシール側摺接面とが、軸方向突起よりも径方向外側に外れた位置で接触する事態を防止することができる。
 前記軸方向突起が、前記シール側摺接面に形成されている場合、
 前記シール部材は、環状の芯金と、前記芯金の表面に加硫接着されたゴム材とを有し、
 前記軸方向突起は、前記ゴム材で形成されている構成を採用すると好ましい。
 このようにすると、高い寸法精度をもつ軸方向突起を低コストで形成することが可能である。
 前記保持器円環部の内周に、前記内輪の外周に摺接して案内される保持器被案内面を形成すると好ましい。
 このようにすると、保持器円環部の内周の保持器被案内面と内輪の外周との摺接により、樹脂製保持器を径方向に位置決めすることができる。
 前記樹脂製保持器の内周には、前記保持器爪部の径方向内側面と前記保持器被案内面とを軸方向に貫通して形成された内径側軸方向溝を設けると好ましい。
 このようにすると、保持器爪部の径方向内側の領域に供給された潤滑剤が、内径側軸方向溝を通って、保持器円環部とシール部材の間の領域に導入される。そのため、保持器側摺接面とシール側摺接面のうちの一方の摺接面と軸方向突起との間を十分に潤滑して、効果的にくさび膜による油膜を形成することが可能となる。
 前記保持器円環部は、周方向に直交する断面において前記保持器側摺接面と前記保持器被案内面との間を斜めに接続する面取り部を有する構成を採用すると好ましい。
 このようにすると、保持器爪部の径方向内側の領域から、内径側軸方向溝を通って、保持器円環部とシール部材の間の領域に導入された潤滑剤を、遠心力の作用で面取り部に沿って円滑に保持器側摺接面まで導くことが可能となる。
 前記保持器爪部の径方向外側面には、前記保持器爪部の先端から前記保持器円環部に向かって軸方向に延びる外径側軸方向溝が形成され、
 前記外径側軸方向溝は、前記保持器爪部の先端の側から前記保持器円環部の側に向かって溝底の位置が次第に径方向外側に変化する形状を有する構成を採用すると好ましい。
 このようにすると、外径側軸方向溝の溝底の位置が、保持器爪部の先端の側から保持器円環部の側に向かって次第に径方向外側に変化するので、外径側軸方向溝内に供給された潤滑剤が、ポンピング作用によって、保持器爪部の先端の側から保持器円環部の側に向かって移動し、保持器円環部とシール部材の間の領域に導入される。そのため、保持器側摺接面とシール側摺接面のうちの一方の摺接面と軸方向突起との間を十分に潤滑して、効果的にくさび膜による油膜を形成することが可能となる。
 前記環状空間の前記シール部材で塞がれた側の軸方向端部とは反対側の軸方向端部は、外部から供給される潤滑剤を前記環状空間に受け入れるように、シール部材を設けずに開放している構成を採用すると好ましい。
 このようにすると、保持器側摺接面とシール側摺接面のうちの一方の摺接面と軸方向突起との間を十分に潤滑して、確実にくさび膜による油膜を形成することが可能となる。
 また、上記課題を解決するため、この発明では、以下の構成の玉軸受を併せて提供する。
 内輪と、
 前記内輪の径方向外側に同軸に設けられた外輪と、
 前記内輪と前記外輪の間に形成される環状空間に組み込まれた複数の玉と、
 前記複数の玉を保持する樹脂製保持器と、を備え、
 前記外輪の内周には、前記玉が転がり接触する外輪軌道溝と、前記外輪軌道溝の軸方向両側に位置する一対の外輪溝肩部とが設けられ、
 前記樹脂製保持器は、前記玉の通過領域に隣接して周方向に延びる保持器円環部と、前記保持器円環部から周方向に隣り合う前記玉の間を軸方向に延びる片持ち梁状の保持器爪部と、を有する玉軸受において、
 前記保持器爪部の軸方向長さが、前記外輪軌道溝の軸方向幅よりも大きく設定され、
 前記保持器円環部の径方向外側面に、前記一対の外輪溝肩部のうちの一方の外輪溝肩部に摺接する根元側被案内面が形成され、
 前記保持器爪部の先端側の軸方向端部の径方向外側面に、前記一対の外輪溝肩部のうちの他方の外輪溝肩部に摺接する先端側被案内面が形成され、
 前記根元側被案内面および前記先端側被案内面は、周方向に沿った断面形状が径方向外方に突出する円弧状に形成されていることを特徴とする玉軸受。
 このようにすると、根元側被案内面が、周方向に沿った断面形状が径方向外方に突出する円弧状に形成されているので、根元側被案内面と一方の外輪溝肩部との間に、くさび膜効果による油膜が形成され、その油膜によって根元側被案内面と外輪溝肩部の間が流体潤滑状態となり、保持器と外輪の間の接触抵抗をきわめて小さく抑えることができる。同様に、先端側被案内面が、周方向に沿った断面形状が径方向外方に突出する円弧状に形成されているので、先端側被案内面と他方の外輪溝肩部との間に、くさび膜効果による油膜が形成され、その油膜によって先端側被案内面と外輪溝肩部の間が流体潤滑状態となり、保持器と外輪の間の接触抵抗をきわめて小さく抑えることができる。そのため、保持器と外輪の接触部分の摺動抵抗によって異常発熱するのを防止することができる。また、一対の外輪溝肩部のうちの一方の外輪溝肩部が、保持器円環部を径方向外側から支持し、他方の外輪溝肩部が、保持器爪部の先端側の軸方向端部を径方向外側から支持するので、保持器爪部が、径方向外方に向かって撓み変形を生じにくい。そのため、高速回転で使用したときにも、保持器爪部が受ける遠心力によって保持器円環部にねじり変形が生じるのを抑えるとともに、保持器爪部自体にも径方向外方に向かって撓み変形が生じるのを抑えることができる。
 前記保持器爪部は、前記玉と周方向に対向する周方向対向面を有し、
 前記周方向対向面の、前記玉を周方向に受け止める部分は、遠心力で前記保持器爪部が径方向外方に移動したときに前記周方向対向面が前記玉に干渉しないように、保持器円環部の中心と保持器爪部の中心とを結ぶ直線と平行に延びる平面形状とされている構成を採用すると好ましい。
 このようにすると、保持器爪部の周方向対向面が平面形状なので、保持器爪部に作用する遠心力によって、保持器爪部が径方向外方に移動したときに、保持器爪部の周方向対向面が玉に干渉するのを防止することができる。また、保持器爪部の周方向対向面と玉との間で生じる潤滑剤の剪断抵抗が低く抑えられるので、玉軸受の発熱を抑制することも可能である。
 前記根元側被案内面の前記保持器爪部から遠い側の軸方向端縁と、前記先端側被案内面の前記保持器円環部から遠い側の軸方向端縁とに、R面取りを施すと好ましい。
 このようにすると、根元側被案内面と一方の外輪溝肩部との間に、くさび膜効果による油膜を効果的に形成することができるとともに、先端側被案内面と他方の外輪溝肩部との間にも、くさび膜効果による油膜を効果的に形成することが可能となる。
 前記保持器爪部の径方向外側面の前記根元側被案内面と前記先端側被案内面との間に、前記外輪軌道溝の軸方向幅よりも広い軸方向幅をもって周方向に延びる逃がし凹部を形成すると好ましい。
 このようにすると、外輪溝肩部と外輪軌道溝の境界部分が、保持器円環部の径方向外側面または保持器爪部の径方向外側面に摺接するのを防止することができる。そのため、保持器円環部の径方向外側面または保持器爪部の径方向外側面が、外輪溝肩部と外輪軌道溝の境界部分に対応する位置で、局所的に摩耗するのを防止することが可能となる。
 前記保持器爪部の径方向内側面に、前記保持器爪部の先端から前記保持器円環部に向かって軸方向に延びる油溜まり溝を形成すると好ましい。
 このようにすると、遠心力で外径側に飛散する潤滑剤を油溜まり溝に溜め、その潤滑剤を内輪に供給することが可能となる。
 前記環状空間の軸方向の一方の端部開口を塞ぐ環状のシール部材を更に有し、
 前記保持器円環部は、前記シール部材と軸方向に対向して摺接する保持器側摺接面を有し、
 前記シール部材は、前記保持器側摺接面に摺接するシール側摺接面を有し、
 前記保持器側摺接面と前記シール側摺接面のうちの一方の摺接面に、周方向に沿った断面形状が軸方向に凸の円弧状の複数の軸方向突起が周方向に一定ピッチで形成されている構成を採用すると好ましい。
 このようにすると、保持器側摺接面とシール側摺接面のうちの一方の摺接面に、周方向に沿った断面形状が軸方向に凸の円弧状の複数の軸方向突起が周方向に一定ピッチで形成されているので、その軸方向突起と摺接面の間に、くさび膜効果による油膜が形成され、その油膜によって軸方向突起と摺接面の間が流体潤滑状態となり、保持器とシール部材の間の接触抵抗をきわめて小さく抑えることができる。そのため、保持器とシール部材の接触部分の摺動抵抗によって異常発熱するのを防止することができる。また、保持器円環部がシール部材に摺接して設けられているので、保持器円環部の軸方向厚さを大きく設定することができ、保持器円環部の剛性を高めることが可能となる。そのため、高速回転で使用したときにも、保持器爪部が受ける遠心力による保持器円環部のねじり変形を抑えることができる。
 前記軸方向突起は、周方向に沿った断面における軸方向に凸の円弧状の頂部の高さが径方向に沿って一定の平行頂部と、周方向に沿った断面における軸方向に凸の円弧状の頂部の高さが前記平行頂部の径方向外端から径方向外方に向かって次第に低くなる傾斜頂部とを有する構成を採用すると好ましい。
 このようにすると、低速で軸受が回転し、保持器爪部が受ける遠心力が比較的小さいときには、軸方向突起の平行頂部と摺接面との間に、くさび膜効果による油膜を形成することができる。また、高速で軸受が回転し、保持器爪部が受ける遠心力が比較的大きいときには、保持器円環部が比較的大きいねじり変形を生じた状態で、軸方向突起の平行頂部および傾斜頂部と摺接面との間に、くさび膜効果による油膜を形成することができる。このように、軸受の回転速度によらず、安定して保持器とシール部材との間にくさび膜効果による油膜を形成することが可能となる。
 前記傾斜頂部は、周方向に直交する断面形状が、前記平行頂部と滑らかに接続するR形状とすると好ましい。
 このようにすると、傾斜頂部と平行頂部とが滑らかに接続しているので、保持器円環部が比較的大きいねじり変形を生じた状態で、平行頂部および傾斜頂部と摺接面との間にくさび膜効果による油膜を形成するときに、その油膜を安定して形成することが可能である。
 前記複数の軸方向突起は、前記玉のピッチ円に重なる位置かそれよりも径方向外側に配置すると好ましい。
 このようにすると、保持器爪部に作用する遠心力によって、保持器爪部を径方向外方に向かって傾ける方向のねじり変形が保持器円環部に生じたときに、そのねじり変形により、保持器側摺接面とシール側摺接面とが、軸方向突起よりも径方向外側に外れた位置で接触する事態を防止することができる。
 前記環状空間の前記シール部材で塞がれた側の軸方向端部とは反対側の軸方向端部は、外部から供給される潤滑剤を前記環状空間に受け入れるように、シール部材を設けずに開放している構成を採用すると好ましい。
 このようにすると、根元側被案内面および先端側被案内面を十分に潤滑して、確実にくさび膜による油膜を形成することが可能となる。
 上記の各玉軸受は、電気自動車の電動モータの軸受またはその電動モータの回転を減速する電気自動車用トランスミッションの軸受として使用すると特に好適である。
 この発明の玉軸受は、高速回転で使用したときに遠心力による樹脂製保持器の変形が生じにくい。
この発明の第1実施形態にかかる玉軸受を示す断面図 図1のII-II線に沿った断面図 図1のIII-III線に沿った断面図 図1の玉軸受の樹脂製保持器の近傍の拡大断面図 図1の保持器を保持器爪部の側から見た斜視図 図1のシール部材のシールリップの近傍を拡大して示す図 図6のVII-VII線に沿った断面図 図1の玉軸受を組み込んだ電気自動車用トランスミッションの概略図 この発明の第2実施形態にかかる玉軸受を示す断面図 図9の玉軸受を図2に対応して示す図 図9の玉軸受を図3に対応して示す図 図9の玉軸受のシール部材の近傍の拡大断面図 図12のXIII-XIII線に沿った断面図 図9の保持器を保持器爪部の側から見た斜視図 図9の保持器を保持器円環部の側から見た斜視図 図9の保持器を保持器円環部の側から見た側面図 図16に示す保持器の変形例を示す側面図 この発明の第3実施形態にかかる玉軸受を図12に対応して示す図 図18のXIX-XIX線に沿った断面図 図19に示す軸方向突起をシール側摺接面の側から見た図 この発明の第4実施形態にかかる玉軸受を図1に対応して示す図 図21の玉軸受を図2に対応して示す図 図21の玉軸受を図3に対応して示す図 図21の玉軸受の樹脂製保持器の近傍の拡大断面図 図23に示す保持器の部分拡大図 図21の保持器を保持器爪部の側から見た斜視図 この発明の第5実施形態にかかる玉軸受を示す断面図 図27のXXVIII-XXVIII線に沿った断面図 図27のXXIX-XXIX線に沿った断面図 図27の保持器を保持器爪部の側から見た斜視図 図27の保持器を保持器円環部の側から見た斜視図 この発明の第6実施形態にかかる玉軸受を示す断面図 図32のXXXIII-XXXIII線に沿った断面図 図32のXXXIV-XXXIV線に沿った断面図 図32の玉軸受の保持器円環部の近傍の拡大断面図 図35のXXXVI-XXXVI線に沿った断面図 図32の保持器を保持器爪部の側から見た斜視図 この発明の第7実施形態にかかる玉軸受を示す断面図 図38のXXXIX-XXXIX線に沿った断面図 図38のXL-XL線に沿った断面図 図38の保持器を保持器爪部の側から見た斜視図 この発明の第8実施形態にかかる玉軸受を示す断面図 図42のXLIII-XLIII線に沿った断面図 図42のXLIV-XLIV線に沿った断面図 図42の保持器を保持器爪部の側から見た斜視図 この発明の第9実施形態にかかる玉軸受の保持器円環部の近傍の拡大断面図 図46のXLVII-XLVII線に沿った断面図 この発明の第10実施形態にかかる玉軸受の保持器円環部の近傍の拡大断面図 図48のXLIX-XLIX線に沿った断面図
 図1に、この発明の第1実施形態にかかる玉軸受1を示す。この玉軸受1は、内輪2と、内輪2の径方向外側に同軸に設けられた外輪3と、内輪2と外輪3の間に形成される環状空間4内に周方向に間隔をおいて組み込まれた複数の玉5と、環状空間4の軸方向の両側の端部開口のうち一方の端部開口を塞ぐ環状のシール部材6と、複数の玉5の周方向の間隔を保持する樹脂製保持器7(以下単に「保持器7」という)とを有する。この玉軸受1は、シール部材6を有するシール付玉軸受である。
 内輪2の外周には、玉5が転がり接触する内輪軌道溝8と、内輪軌道溝8の軸方向外側に位置する一対の内輪溝肩部9と、内輪溝肩部9の軸方向外側に位置する摺動凹部10とが形成されている。内輪軌道溝8は、玉5の表面に沿った凹円弧状の断面をもつ円弧溝であり、内輪2の外周の軸方向中央を周方向に延びて形成されている。一対の内輪溝肩部9は、内輪軌道溝8を軸方向に挟む両側を周方向に延びる土手状の部分である。摺動凹部10は、内輪溝肩部9の軸方向外側に隣接して形成された周方向に延びる凹部である。摺動凹部10の内面には、シール部材6の内径側端部に設けられたシールリップ11が摺接している。図では、摺動凹部10の内面のシールリップ11が摺接する面は、軸方向に沿って一定の外径をもつ円筒面である。
 外輪3の内周には、玉5が転がり接触する外輪軌道溝12と、外輪軌道溝12の軸方向外側に位置する一対の外輪溝肩部13と、外輪溝肩部13の軸方向外側に位置するシール固定溝14とが形成されている。外輪軌道溝12は、玉5の表面に沿った凹円弧状の断面をもつ円弧溝であり、外輪3の内周の軸方向中央を周方向に延びて形成されている。一対の外輪溝肩部13は、外輪軌道溝12を軸方向に挟む両側を周方向に延びる土手状の部分である。シール固定溝14は、外輪溝肩部13の軸方向外側に隣接して形成された周方向に延びる溝である。シール固定溝14には、シール部材6の外径側端部に設けられた嵌合部15が嵌合して固定されている。
 玉5は、外輪軌道溝12と内輪軌道溝8との間で径方向に挟み込まれている。外輪軌道溝12の軸方向幅寸法は、玉5の直径の半分よりも大きい。また、内輪軌道溝8の軸方向幅寸法は、玉5の直径の半分よりも大きい。玉5は鋼球である。玉5としてセラミックボールを採用してもよい。
 図4に示すように、シール部材6は、環状の芯金16の表面にゴム材17(例えばニトリルゴム、アクリルゴムなど)を加硫接着して形成された環状の部材である。シール部材6は、シール固定溝14に嵌合する嵌合部15と、嵌合部15から径方向内方に延びる円環板部18と、摺動凹部10の内面に摺接するシールリップ11とを有する。芯金16は、円環板状のフランジ部19と、フランジ部19の径方向外端に沿って軸方向内側に曲げられた円筒部20とを有する。フランジ部19は、シール部材6の円環板部18に埋め込まれ、円筒部20は、シール部材6の嵌合部15に埋め込まれている。
 図1に示すように、シール部材6は、環状空間4の軸方向の両側の端部開口のうち一方の端部開口のみに設けられている。すなわち、環状空間4のシール部材6で塞がれた側(図では右側)の軸方向端部とは反対側(図では左側)の軸方向端部は、外部から供給される潤滑油を環状空間4に受け入れるように、シール部材6を設けずに開放している。
 保持器7は、玉5の通過領域に隣接して周方向に延びる保持器円環部21と、保持器円環部21から周方向に隣り合う玉5の間を軸方向に延びる保持器爪部22とを有する。保持器円環部21と保持器爪部22は、樹脂組成物によって継ぎ目の無い一体に形成されている。保持器円環部21と保持器爪部22とを形成する樹脂組成物は、樹脂材のみからなるものを使用することも可能であるが、ここでは、樹脂材に繊維強化材を添加したものが使用されている。保持器7は、射出成形により製作すると好ましい。保持器円環部21は、玉5の通過領域とシール部材6とで軸方向に挟まれる領域を周方向に延びている。
 樹脂組成物のベースとなる樹脂材としては、ポリアミド(PA)またはスーパーエンジニアリングプラスチックを採用することができる。ポリアミドとしては、ポリアミド46(PA46)、ポリアミド66(PA66)、ポリノナメチレンテレフタルアミド(PA9T)等を使用することができる。また、スーパーエンジニアリングプラスチックとしては、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)を採用することができる。樹脂材に添加する繊維強化材としては、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維等を採用することができる。
 保持器爪部22は、軸方向の一端を保持器円環部21に固定された固定端とし、軸方向の他端を自由端とする片持ち梁状に形成されている。保持器爪部22の軸方向長さは、玉5の半径よりも大きく設定されている。保持器爪部22は、軸方向に向かって径方向厚さが変化せず一定の形状となっている。
 図2、図4に示すように、保持器爪部22の径方向外側面23には、保持器爪部22の先端から保持器円環部21に向かって軸方向に延びる外径側軸方向溝24が形成されている。また、保持器爪部22の径方向内側面25には、保持器爪部22の先端から保持器円環部21に向かって軸方向に延びる内径側軸方向溝26が形成されている。図2に示すように、外径側軸方向溝24は、保持器爪部22の先端の周方向の幅の半分以上の大きさの溝幅を有する。また、内径側軸方向溝26も、保持器爪部22の先端の周方向の幅の半分以上の大きさの溝幅を有する。そして、この外径側軸方向溝24と内径側軸方向溝26とによって、保持器爪部22は、軸方向に直交する断面形状が径方向外方と径方向内方とに開放するH形状とされている。また、外径側軸方向溝24と内径側軸方向溝26は、保持器爪部22をその先端側から軸方向に見たときの保持器爪部22の形状がH形状となるように、保持器爪部22の先端に開放して形成されている。
 保持器爪部22は、玉5と周方向に対向する周方向対向面27を有する。周方向対向面27の玉5を周方向に受け止める部分は、遠心力で保持器爪部22が径方向外方に移動したときに周方向対向面27が玉5に干渉しないように延びる平面形状とされている。図では、周方向対向面27は、軸方向に見て、保持器円環部21の中心と保持器爪部22の中心とを結ぶ仮想の直線と平行に延びる平面(保持器爪部22の周方向幅が径方向に沿って変化せず一定となるように延びる平面)である。保持器円環部21の中心は、内輪2の中心または外輪3の中心と同じ位置である。また、保持器爪部22の中心は、軸方向に見て、保持器爪部22の周方向両側に位置する一対の周方向対向面27の中間位置である。
 周方向に隣り合う保持器爪部22の間隔(すなわち周方向に対向する周方向対向面27の間隔)は、玉5のピッチ円上で玉5の直径の1.02~1.11倍となるように設定すると好ましい。このようにすると、保持器7の振動を低減することができる。
 図3、図5に示すように、周方向対向面27の、玉5を周方向に受け止める部分は、玉5を受け止めたときに軸方向分力を生じないように、径方向に見て、周方向の傾斜をもたず軸方向にまっすぐ延びるストレート形状となっている。保持器円環部21は、玉5と軸方向に対向する軸方向対向面28を有する。周方向対向面27と軸方向対向面28は、断面凹円弧状に接続している。図では、周方向対向面27と軸方向対向面28を接続する曲面は、単一Rの曲面(曲率半径が一定の部分円筒状の面)である。
 図4に示すように、外径側軸方向溝24の保持器円環部21に近い側の軸方向端部は、保持器円環部21の外周に断面凹円弧状に切れ上がっている。内径側軸方向溝26の保持器円環部21に近い側の軸方向端部も、保持器円環部21の内周に切れ上がっている。保持器円環部21の内周には、内輪2の外周の内輪溝肩部9に摺接して案内される保持器被案内面29が形成されている。保持器被案内面29は、内輪溝肩部9に直接摺接する円環面である。保持器被案内面29と内輪溝肩部9の間の摺動隙間は、0.22mm以下の大きさに設定すると、保持器7の振動を低減することができる。内径側軸方向溝26の保持器円環部21の内周への切れ上がり部分は、保持器被案内面29に開口している。
 図6、図7に示すように、シールリップ11の内径側端部には、内輪2の外周の摺動凹部10と摺接する複数の突起30が周方向に間隔をおいて設けられている。突起30は、周方向に対して直交する方向に延びるように形成されている。図7に示すように、各突起30は、凸円弧状の断面形状を有する。
 上記の玉軸受1は、図8に示すように、EV(バッテリー式電気自動車)やHEV(ハイブリッド電気自動車)等の電気自動車の電動モータ31の回転を減速する電気自動車用トランスミッション32の軸受として使用することが可能である。この電気自動車用トランスミッション32の軸受は、車両走行中、低速域から高速域まで幅広い回転数で回転し、軸受が最も高速で回転するときは、dmn値(玉5のピッチ円直径(mm)×回転数(min-1))が200万を超える条件で使用される。
 図8に示すトランスミッションは、電動モータ31のステータ33と、電動モータ31のロータ34と、ロータ34に連結された回転軸35と、回転軸35を回転可能に支持する玉軸受1と、回転軸35と平行に配置された第2回転軸36および第3回転軸37と、回転軸35の回転を第2回転軸36に伝達する第1ギヤ列38と、第2回転軸36の回転を第3回転軸37に伝達する第2ギヤ列39とを有する。ステータ33は環状の静止部材であり、そのステータ33の内側に回転部材としてのロータ34が配置されている。ステータ33に通電すると、ステータ33とロータ34の間に働く電磁力によってロータ34が回転し、そのロータ34の回転が回転軸35に入力される。
 この玉軸受1は、図5に示すように、保持器爪部22の径方向外側面23に形成された外径側軸方向溝24と、保持器爪部22の径方向内側面25に形成された内径側軸方向溝26とによって、保持器爪部22の断面形状がH形状となっているので、保持器爪部22の断面二次モーメント(曲げモーメントに対する保持器爪部22の変形しにくさ)を確保しながら、保持器爪部22の質量を抑えることができる。そのため、高速回転で使用したときにも、保持器爪部22が受ける遠心力によって保持器円環部21にねじり変形が生じるのを抑えるとともに、保持器爪部22自体にも径方向外方に向かって撓み変形が生じるのを抑えることができる。なお、外径側軸方向溝24および内径側軸方向溝26を形成した保持器爪部22は、外径側軸方向溝24および内径側軸方向溝26を形成しなかった保持器爪部22に比べて、遠心力による保持器爪部22の変形量を、少なくとも77%以下に低減することができることが発明者らによるデータ解析で判明している。
 また、この玉軸受1は、図2に示すように、周方向対向面27の玉5を周方向に受け止める部分が、保持器円環部21の中心と保持器爪部22の中心とを結ぶ直線と平行に延びる平面形状なので、保持器爪部22に作用する遠心力によって、保持器爪部22が径方向外方に移動したときに、保持器爪部22の周方向対向面27が玉5に干渉するのを防止することができる。また、保持器爪部22の周方向対向面27と玉5との間で生じる潤滑油の剪断抵抗が低く抑えられるので、玉軸受1の発熱を抑制することも可能である。
 また、この玉軸受1は、図5に示すように、周方向対向面27と軸方向対向面28が断面凹円弧状に接続しているので、保持器爪部22の軸方向の先端部分の質量を小さく抑えながら、保持器爪部22の軸方向の根元部分の断面積を確保することができる。そのため、保持器爪部22に作用する遠心力による保持器爪部22の撓みを効果的に抑えることが可能である。
 また、この玉軸受1は、図4に示すように、外径側軸方向溝24の保持器円環部21に近い側の軸方向端部が断面凹円弧状に切れ上がっているので、保持器爪部22の軸方向の先端部分の質量を小さく抑えながら、保持器爪部22の軸方向の根元部分の断面積を確保することができる。また、内径側軸方向溝26の保持器円環部21に近い側の軸方向端部も、保持器円環部21の内周に切れ上がっているので、保持器爪部22の軸方向の根元部分の断面積を、より効果的に確保することが可能となっている。そのため、保持器爪部22に作用する遠心力による保持器爪部22の撓みを効果的に抑えることが可能である。
 また、この玉軸受1は、図4に示すように、保持器円環部21の内周に、内輪2の外周に摺接して案内される保持器被案内面29が形成されているので、保持器円環部21の内周の保持器被案内面29と内輪2の外周との摺接により、保持器7を径方向に位置決めすることが可能となっている。
 図9~図16に、第2実施形態にかかる玉軸受1を示す。第1実施形態に対応する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
 図10に示すように、保持器爪部22の周方向対向面27の、玉5を周方向に受け止める部分は、遠心力で保持器爪部22が径方向外方に移動したときに周方向対向面27が玉5に干渉しないように、軸方向に見て、保持器円環部21の中心と保持器爪部22の中心とを結ぶ仮想の直線と平行に延びる平面形状とされている。
 図11に示すように、周方向対向面27の、玉5を周方向に受け止める部分は、玉5を受け止めたときに軸方向分力を生じないように、径方向に見て、周方向の傾斜をもたず軸方向にまっすぐ延びている。
 図12に示すように、保持器爪部22は、保持器円環部21に近い側(根元側)から遠い側(先端側)に向かって径方向厚さが次第に小さくなる先細形状となっている。保持器円環部21の軸方向厚さは、玉5とシール部材6の間の軸方向の間隔とほぼ同じ大きさ(具体的には、玉5とシール部材6の間の軸方向の間隔の95%以上、100%未満の大きさ)となっている。保持器円環部21は、シール部材6と軸方向に対向して摺接する保持器側摺接面40を有し、シール部材6は、保持器側摺接面40に摺接するシール側摺接面41を有する。
 図13に示すように、保持器側摺接面40には、複数の軸方向突起42が周方向に一定ピッチで形成されている。各軸方向突起42は、周方向に沿った断面形状が軸方向に凸の円弧状となるように形成されている。また、軸方向突起42の軸方向高さは、軸方向突起42の周方向の幅寸法の5%以下に設定されている。図では、軸方向突起42の存在を分かりやすくするために、軸方向突起42の軸方向高さを誇張して示している。一方、シール側摺接面41は、軸方向に直角な円環状の平面であり、軸方向突起42は形成されていない。
 図12に示すように、軸方向突起42は、玉5のピッチ円(複数の玉5の中心を結ぶ仮想の円)に重なる位置かそれよりも径方向外側に配置されている。ここで、軸方向突起42が、玉5のピッチ円に重なる位置に配置されるとは、玉5のピッチ円を通る仮想の円筒面が軸方向突起42の位置を通過する位置関係にあることをいい、軸方向突起42が、玉5のピッチ円よりも径方向外側に配置されるとは、軸方向突起42の全体が、玉5のピッチ円を通る仮想の円筒面よりも径方向外側にある位置関係をいう。図では、軸方向突起42は、玉5のピッチ円よりも径方向外側に配置されている。
 図12、図15に示すように、軸方向突起42は、平行頂部43と第1の傾斜頂部44と第2の傾斜頂部45とを有する。平行頂部43は、周方向に沿った断面における軸方向に凸の円弧状の頂部の高さが径方向に沿って一定の部分である。第1の傾斜頂部44は、周方向に沿った断面における軸方向に凸の円弧状の頂部の高さが平行頂部43の径方向外端から径方向外方に向かって次第に低くなる部分である。第2の傾斜頂部45は、周方向に沿った断面の軸方向に凸の円弧状の頂部の高さが平行頂部43の径方向内端から径方向内方に向かって次第に低くなる部分である。図12に示すように、第1の傾斜頂部44は、周方向に直交する断面形状が、平行頂部43と滑らかに接続するR形状となっている。第2の傾斜頂部45も、周方向に直交する断面形状が、平行頂部43と滑らかに接続するR形状となっている。
 図16に示すように、保持器被案内面29は、内輪溝肩部9に直接摺接する円環面である。図17に示すように、保持器被案内面29は、径方向内方に突出する凸円弧状の複数の突起46が周方向に間隔をおいて形成された円環面とすることも可能である。突起46と内輪2の間の摺動隙間は、0.22mm以下の大きさに設定すると、保持器7の振動を低減することができる。
 図12に示すように、保持器爪部22の径方向内側面25の内径側軸方向溝26は、保持器爪部22の径方向内側面25と保持器被案内面29とを軸方向に貫通して形成されている。内径側軸方向溝26は、図10に示すように、保持器爪部22の先端の周方向の幅の半分以上の大きさの溝幅を有する。
 図12に示すように、保持器円環部21は、周方向に直交する断面において、保持器側摺接面40と保持器被案内面29との間を斜めに接続する面取り部47を有する。この面取り部47を設けたことに伴い、保持器円環部21の径方向内端の軸方向幅は、保持器円環部21の軸方向幅が最も大きくなる部位の軸方向幅の半分以下の大きさの軸方向幅となっている。また、保持器円環部21は、周方向に直交する断面において、保持器側摺接面40と保持器円環部21の外周面との間を斜めに接続する面取り部48を有する。
 保持器爪部22の径方向外側面23の外径側軸方向溝24は、保持器爪部22の先端の側から保持器円環部21の側に向かって溝底の位置が次第に径方向外側に変化する形状を有する。図11、図14に示すように、外径側軸方向溝24は、保持器爪部22の先端の周方向の幅の半分以上の大きさの溝幅を有する。また、保持器円環部21の外周には、外径側軸方向溝24と対応する位置に軸方向の切り欠き49が形成されている。
 図11、図14に示すように、保持器爪部22の径方向外側面23の先端部の周方向両側(外径側軸方向溝24の両側の溝肩)には、外径側軸方向溝24の溝肩を周方向に貫通する爪先油路50が形成されている。爪先油路50は、保持器円環部21から遠い側から近い側に向かって立ち上がる段差状の切り欠きである。この爪先油路50を設けることによって、玉5の潤滑性能を向上させることができる。
 この玉軸受1は、図13に示すように、保持器側摺接面40に、周方向に沿った断面形状が軸方向に凸の円弧状の複数の軸方向突起42が周方向に一定ピッチで形成されているので、その軸方向突起42とシール側摺接面41の間に、くさび膜効果による油膜が形成され、その油膜によって軸方向突起42とシール側摺接面41の間が流体潤滑状態となり、保持器7とシール部材6の間の接触抵抗をきわめて小さく抑えることができる。そのため、保持器7とシール部材6の接触部分の摺動抵抗によって異常発熱するのを防止することができる。
 ここで、摺接面間の潤滑状態は、境界潤滑状態と流体潤滑状態とに区別される。境界潤滑状態は、各摺接面に吸着した潤滑油の数層の分子層(10-5~10-6mm程度)からなる油膜で摺接面を潤滑し、摺接面の細かい凹凸の直接接触が生じている状態をいい、一方、流体潤滑状態は、くさび膜効果によって摺接面間に油膜(例えば10-3~10-1mm程度)を形成し、その油膜によって摺接面同士の直接接触が生じていない状態(油膜を介した間接的な接触のみが生じている状態)をいう。くさび膜効果が発生し流体潤滑状態になると、摺動抵抗がほぼゼロになるため、従来は不可能だった高周速での使用が可能となる。
 また、この玉軸受1は、図12に示すように、保持器円環部21がシール部材6に摺接して設けられているので、保持器円環部21の軸方向厚さを大きく設定し、保持器円環部21の剛性を高めることが可能となる。そのため、高速回転で使用したときにも、保持器爪部22が受ける遠心力による保持器円環部21のねじり変形を抑えることができ、保持器爪部22が径方向外方に向かって傾くのを抑えることができる。
 また、この玉軸受1は、軸受の設置部位のスペースが狭く、軸受の幅寸法を小さく抑える必要がある箇所(すなわち、従来は、シール付玉軸受を採用することを断念せざるを得ず、シール部材6を設けずに軸方向の両端が開放した開放型の玉軸受を採用せざるを得なかった箇所)にも設置することが可能である。
 また、この玉軸受1は、図11に示すように、周方向対向面27の玉5を周方向に受け止める部分が、周方向の傾斜をもたず軸方向に真っ直ぐ延びるストレート形状とされているので、玉5が保持器爪部22に受け止められたときに、保持器爪部22に軸方向分力が生じない。そのため、保持器7がシール部材6に軸方向に強く押し付けられるのを防ぐことができ、保持器7とシール部材6の接触部分の摺動抵抗を効果的に抑えることが可能である。
 また、この玉軸受1は、図12に示すように、平行頂部43と第1の傾斜頂部44とを有する軸方向突起42を採用しているので、低速で軸受が回転し、保持器爪部22が受ける遠心力が比較的小さいときには、軸方向突起42の平行頂部43とシール側摺接面41との間に、くさび膜効果による油膜を形成することができる。また、高速で軸受が回転し、保持器爪部22が受ける遠心力が比較的大きいときには、保持器円環部21が比較的大きいねじり変形を生じた状態で、軸方向突起42の平行頂部43および第1の傾斜頂部44とシール側摺接面41との間に、くさび膜効果による油膜を形成することができる。このように、軸受の回転速度によらず、安定して保持器7とシール部材6との間にくさび膜効果による油膜を形成することが可能である。
 また、この玉軸受1は、図12に示すように、第1の傾斜頂部44の周方向に直交する断面形状がR形状であり、第1の傾斜頂部44と平行頂部43とが滑らかに接続しているので、保持器円環部21が比較的大きいねじり変形を生じた状態で、平行頂部43および第1の傾斜頂部44とシール側摺接面41との間にくさび膜効果による油膜を形成するときに、その油膜を安定して形成することが可能である。
 また、この玉軸受1は、図12に示すように、保持器7の内周に内径側軸方向溝26(内径側油溝)を設けているので、保持器爪部22の径方向内側の領域に供給された潤滑油が、内径側軸方向溝26を通って、保持器円環部21とシール部材6の間の領域に導入される。そのため、シール側摺接面41と軸方向突起42との間を十分に潤滑して、効果的にくさび膜による油膜を形成することが可能である。
 また、この玉軸受1は、図12に示すように、周方向に直交する断面において、保持器側摺接面40と保持器被案内面29との間を斜めに接続する面取り部47を有する保持器円環部21を採用しているので、保持器爪部22の径方向内側の領域から、内径側軸方向溝26を通って、保持器円環部21とシール部材6の間の領域に導入された潤滑油を、遠心力の作用で面取り部47に沿って円滑に保持器側摺接面40まで導くことが可能である。
 また、この玉軸受1は、図12に示すように、軸方向突起42が、玉5のピッチ円に重なる位置かそれよりも径方向外側に配置されているので、保持器爪部22に作用する遠心力によって、保持器爪部22を径方向外方に向かって傾ける方向のねじり変形が保持器円環部21に生じたときに、そのねじり変形により、保持器側摺接面40とシール側摺接面41とが、軸方向突起42よりも径方向外側に外れた位置で接触する事態を防止することができる。
 また、この玉軸受1は、図12に示すように、外径側軸方向溝24(外径側油溝)の溝底の位置が、保持器爪部22の先端の側から保持器円環部21の側に向かって次第に径方向外側に変化するので、外径側軸方向溝24内に供給された潤滑油が、ポンピング作用によって、保持器爪部22の先端の側から保持器円環部21の側に向かって移動し、保持器円環部21とシール部材6の間の領域に導入される。そのため、シール側摺接面41と軸方向突起42との間を十分に潤滑して、効果的にくさび膜による油膜を形成することが可能である。
 また、この玉軸受1は、環状空間4のシール部材6で塞がれた側の軸方向端部とは反対側の軸方向端部が開放しているので、シール側摺接面41と軸方向突起42との間を十分に潤滑して、確実にくさび膜による油膜を形成することが可能である。
 図18に、第3実施形態にかかる玉軸受1を示す。第2実施形態は、保持器側摺接面40とシール側摺接面41のうちの保持器側摺接面40に軸方向突起42を設けたのに対し、第3実施形態は、シール側摺接面41に軸方向突起42を設けた点で異なり、それ以外の構成は同じである。そのため、第2実施形態に対応する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
 図19に示すように、シール側摺接面41には、複数の軸方向突起42が周方向に一定ピッチで形成されている。軸方向突起42は、シール部材6を構成するゴム材17に金型で成形されている。各軸方向突起42は、周方向に沿った断面形状が軸方向に凸の円弧状となるように形成されている。また、軸方向突起42の軸方向高さは、軸方向突起42の周方向の幅寸法の5%以下に設定されている。図では、軸方向突起42の存在を分かりやすくするために、軸方向突起42の軸方向高さを誇張して示している。一方、保持器側摺接面40は、軸方向に直角な円環状の平面であり、軸方向突起42は形成されていない。
 図18に示すように、軸方向突起42は、玉5のピッチ円(複数の玉5の中心を結ぶ仮想の円)に重なる位置かそれよりも径方向外側に配置されている。
 図18、図20に示すように、軸方向突起42は、平行頂部43と第1の傾斜頂部44と第2の傾斜頂部45とを有する。平行頂部43は、周方向に沿った断面における軸方向に凸の円弧状の頂部の高さが径方向に沿って一定の部分である。第1の傾斜頂部44は、周方向に沿った断面における軸方向に凸の円弧状の頂部の高さが平行頂部43の径方向外端から径方向外方に向かって次第に低くなる部分である。第2の傾斜頂部45は、周方向に沿った断面の軸方向に凸の円弧状の頂部の高さが平行頂部43の径方向内端から径方向内方に向かって次第に低くなる部分である。図18に示すように、第1の傾斜頂部44は、周方向に直交する断面形状が、平行頂部43と滑らかに接続するR形状となっている。第2の傾斜頂部45も、周方向に直交する断面形状が、平行頂部43と滑らかに接続するR形状となっている。
 この玉軸受1は、図19に示すように、シール側摺接面41に、周方向に沿った断面形状が軸方向に凸の円弧状の複数の軸方向突起42が周方向に一定ピッチで形成されているので、その軸方向突起42と保持器側摺接面40の間に、くさび膜効果による油膜が形成され、その油膜によって軸方向突起42と保持器側摺接面40の間が流体潤滑状態となり、保持器7とシール部材6の間の接触抵抗をきわめて小さく抑えることができる。そのため、保持器7とシール部材6の接触部分の摺動抵抗によって異常発熱するのを防止することができる。
 また、この玉軸受1は、図18に示すように、平行頂部43と第1の傾斜頂部44とを有する軸方向突起42を採用しているので、低速で軸受が回転し、保持器爪部22が受ける遠心力が比較的小さいときには、軸方向突起42の平行頂部43と保持器側摺接面40との間に、くさび膜効果による油膜を形成することができる。また、高速で軸受が回転し、保持器爪部22が受ける遠心力が比較的大きいときには、保持器円環部21が比較的大きいねじり変形を生じた状態で、軸方向突起42の平行頂部43および第1の傾斜頂部44と保持器側摺接面40との間に、くさび膜効果による油膜を形成することができる。このように、軸受の回転速度によらず、安定して保持器7とシール部材6との間にくさび膜効果による油膜を形成することが可能である。
 また、この玉軸受1は、図18に示すように、第1の傾斜頂部44の周方向に直交する断面形状がR形状であり、第1の傾斜頂部44と平行頂部43とが滑らかに接続しているので、保持器円環部21が比較的大きいねじり変形を生じた状態で、平行頂部43および第1の傾斜頂部44と保持器側摺接面40との間にくさび膜効果による油膜を形成するときに、その油膜を安定して形成することが可能である。
 また、この玉軸受1は、図18に示すように、保持器7の内周に内径側軸方向溝26を設けているので、保持器爪部22の径方向内側の領域に供給された潤滑油が、内径側軸方向溝26を通って、保持器円環部21とシール部材6の間の領域に導入される。そのため、保持器側摺接面40と軸方向突起42との間を十分に潤滑して、効果的にくさび膜による油膜を形成することが可能である。
 その他の作用効果も第1実施形態および第2実施形態と同様である。
 図21~図26に、第4実施形態にかかる玉軸受1を示す。第4実施形態は、第3実施形態に比べて、シール部材61が追加され、さらに保持器7の一部形状が異なるが、それ以外の構成は同じである。そのため、第3実施形態に対応する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
 図21に示すように、環状空間4の軸方向の両側の端部開口のうち一方の端部開口にシール部材6が設けられ、他方の端部開口にも、シール部材61が設けられている。シール部材6とシール部材61の間の環状空間4には潤滑剤が封入されている。
 図22、図23に示すように、保持器爪部22は、玉5と周方向に対向する周方向対向面27を有する。周方向対向面27の玉5を周方向に受け止める部分は、遠心力で保持器爪部22が径方向外方に移動したときに周方向対向面27が玉5に干渉しないように延びる平面形状とされている。図22に示すように、周方向対向面27は、軸方向に見たときに、径方向外側から径方向内側に向かって、保持器円環部21の中心と保持器爪部22の中心とを結ぶ仮想の直線に次第に近づく方向に傾斜した平面(保持器爪部22の周方向幅が径方向外側から径方向内側に向かって次第に小さくなるように延びる平面)である。
 図24に示すように、保持器円環部21には、保持器爪部22の根元部分の径方向外側面から径方向外方に立ち上がる段差部62が設けられている。この段差部62を設けることにより、環状空間4に封入された潤滑剤が、外径側軸方向溝24に沿って保持器円環部21の側に移動したときに、その潤滑剤の一部を段差部62で受け止めて玉5の側に戻すことが可能となる。
 図25に示すように、周方向対向面27と軸方向対向面28は、複合Rの曲面で接続されている。図では、周方向対向面27と軸方向対向面28を接続する曲面は、周方向対向面27に連なって玉5の半径R1よりも小さい曲率半径R2をもつ部分円筒状の先端側R面63と、軸方向対向面28に連なって玉5の半径R1よりも大きい曲率半径R3をもつ部分円筒状の根元側R面64と、先端側R面63と根元側R面64とを滑らかにつなぐ中間R面65とで構成されている。
 この玉軸受1は、第3実施形態と同様の作用効果を有する。
 図27~図31に、第5実施形態にかかる玉軸受1を示す。第5実施形態は、第2実施形態(図9~図17に示すもの)の爪先油路50を省略したものに相当する。そのため、第2実施形態に対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する。
 図32~図37に、この発明の第6実施形態にかかる玉軸受1を示す。上記各実施形態に対応する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
 保持器爪部22は、軸方向の一端を保持器円環部21に固定された固定端とし、軸方向の他端を自由端とする片持ち梁状に形成されている。保持器爪部22の軸方向長さは、外輪軌道溝12の軸方向幅よりも大きく設定されている。保持器爪部22は、軸方向に向かって径方向厚さが変化せず一定の形状となっている。
 図32、図37に示すように、保持器円環部21の径方向外側面には、保持器爪部22の根元に対応する位置に、一対の外輪溝肩部13のうちの一方の外輪溝肩部13に摺接する根元側被案内面51が形成されている。また、保持器爪部22の先端側の軸方向端部の径方向外側面には、一対の外輪溝肩部13のうちの他方の外輪溝肩部13に摺接する先端側被案内面52が形成されている。
 図36に示すように、根元側被案内面51は、周方向に沿った断面形状が径方向外方に突出する円弧状に形成されている。ここで「径方向外方に突出する」とは、保持器円環部21と同心の円に対して径方向外方に突き出す形状を有することをいう。先端側被案内面52(図37参照)も、周方向に沿った断面形状が径方向外方に突出する円弧状に形成されている。根元側被案内面51の周方向に沿った断面と、先端側被案内面52の周方向に沿った断面は、同一形状である。根元側被案内面51および先端側被案内面52の周方向に沿った断面の曲率半径は、外輪溝肩部13の内径の半径の1/2よりも小さく、外輪溝肩部13の内径の半径の1/10よりも大きく設定することができる。
 図37に示すように、この実施形態では、根元側被案内面51および先端側被案内面52は、根元側被案内面51と先端側被案内面52との間に窪みが生じないようにまっすぐに軸方向に連続した一連の面となっている。
 図34に示すように、根元側被案内面51の保持器爪部22から遠い側の軸方向端縁53は、R面取りされている。ここで、R面取りとは、図35に示すように、周方向に直交する断面形状が凸円弧状となるような角部形状を付与することをいう。図34に示すように、先端側被案内面52の保持器円環部21から遠い側の軸方向端縁54も、R面取りされている。
 この玉軸受1は、図36に示すように、根元側被案内面51が、周方向に沿った断面形状が径方向外方に突出する円弧状に形成されているので、根元側被案内面51と一方の外輪溝肩部13との間に、くさび膜効果による油膜が形成され、その油膜によって根元側被案内面51と外輪溝肩部13の間が流体潤滑状態となり、保持器7と外輪3の間の接触抵抗をきわめて小さく抑えることができる。同様に、図32に示す先端側被案内面52も、周方向に沿った断面形状が径方向外方に突出する円弧状に形成されているので、先端側被案内面52と他方の外輪溝肩部13(左側の外輪溝肩部13)との間に、くさび膜効果による油膜が形成され、その油膜によって先端側被案内面52と外輪溝肩部13の間が流体潤滑状態となり、保持器7と外輪3の間の接触抵抗をきわめて小さく抑えることができる。そのため、保持器7と外輪3の接触部分の摺動抵抗によって異常発熱するのを防止することができる。
 また、この玉軸受1は、図32に示すように、一対の外輪溝肩部13のうちの一方の外輪溝肩部13(右側の外輪溝肩部13)が、保持器円環部21を径方向外側から支持し、他方の外輪溝肩部13(左側の外輪溝肩部13)が、保持器爪部22の先端側の軸方向端部を径方向外側から支持するので、保持器爪部22が、径方向外方に向かって撓み変形を生じにくい。そのため、高速回転で使用したときにも、保持器爪部22が受ける遠心力によって保持器円環部21にねじり変形が生じるのを抑えるとともに、保持器爪部22自体にも径方向外方に向かって撓み変形が生じるのを抑えることができる。
 また、この玉軸受1は、図34に示すように、根元側被案内面51の保持器爪部22から遠い側の軸方向端縁53と、先端側被案内面52の保持器円環部21から遠い側の軸方向端縁54とが、R面取りされているので、図32に示す根元側被案内面51と一方の外輪溝肩部13(右側の外輪溝肩部13)との間に、くさび膜効果による油膜を効果的に形成することができるとともに、先端側被案内面52と他方の外輪溝肩部13(左側の外輪溝肩部13)との間にも、くさび膜効果による油膜を効果的に形成することが可能である。
 また、この玉軸受1は、図33に示すように、周方向対向面27の玉5を周方向に受け止める部分が、保持器円環部21の中心と保持器爪部22の中心とを結ぶ直線と平行に延びる平面形状なので、保持器爪部22に作用する遠心力によって、保持器爪部22が径方向外方に移動したときに、保持器爪部22の周方向対向面27が玉5に干渉するのを防止することができる。また、保持器爪部22の周方向対向面27と玉5との間で生じる潤滑油の剪断抵抗が低く抑えられるので、玉軸受1の発熱を抑制することも可能である。
 また、この玉軸受1は、環状空間4のシール部材6で塞がれた側の軸方向端部とは反対側の軸方向端部が開放しているので、根元側被案内面51および先端側被案内面52を十分に潤滑して、確実にくさび膜による油膜を形成することが可能である。
 図38~図41に、第7実施形態にかかる玉軸受1を示す。第7実施形態は、油溜まり溝55を追加した点のみが第6実施形態(図32~図37に示すもの)と異なり、それ以外の構成は第6実施形態と同じである。そのため、第6実施形態に対応する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
 図38、図40に示すように、保持器爪部22の径方向内側面に、保持器爪部22の先端から保持器円環部21に向かって軸方向に延びる油溜まり溝55が形成されている。図38に示すように、油溜まり溝55は、一対の内輪溝肩部9のうち保持器円環部21に近い側の内輪溝肩部9と径方向に対向する位置で、保持器7の径方向内側面に切れ上がっている。すなわち、油溜まり溝55は、軸方向に非貫通の溝とされている。なお、油溜まり溝55は、保持器7の径方向内側面を軸方向に貫通して形成することも可能である。
 図39、図41に示すように、油溜まり溝55は、保持器爪部22の径方向内側面の周方向中央に形成されている。油溜まり溝55は、半円状の断面形状を有する。油溜まり溝55は、三角形状の断面形状をもつものや、四角形状の断面形状をもつものを採用してもよい。
 この実施形態の玉軸受1は、遠心力で外径側に飛散する潤滑油を油溜まり溝55に溜め、その潤滑油を内輪2に供給することが可能である。
 また、この実施形態の玉軸受1は、第6実施形態と同様の作用効果を有する。
 図42~図45に、第8実施形態にかかる玉軸受1を示す。第8実施形態は、逃がし凹部56を追加した点のみが第7実施形態(図38~図41に示すもの)と異なり、それ以外の構成は第7実施形態と同じである。そのため、第7実施形態に対応する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
 図45に示すように、保持器爪部22の径方向外側面の、根元側被案内面51と先端側被案内面52との間の部分に、逃がし凹部56が形成されている。すなわち、保持器爪部22の径方向外側面は、軸方向に沿って、根元側被案内面51、逃がし凹部56、先端側被案内面52が順に並んだ段差付きの面となっている。
 図42、図43に示すように、逃がし凹部56は、外輪軌道溝12の軸方向幅よりも広い軸方向幅をもって周方向に延びている。ここで、図42に示すように、逃がし凹部56は、外輪軌道溝12の軸方向幅を全幅にわたって覆うように配置されている。すなわち、逃がし凹部56の根元側被案内面51の側の端部は、一対の外輪溝肩部13のうちの一方の外輪溝肩部13(保持器円環部21と近い側の外輪溝肩部13)と、外輪軌道溝12との境界部分よりも、前記一方の外輪溝肩部13の側にずれた位置に配置されている。また、逃がし凹部56の先端側被案内面52の側の端部は、一対の外輪溝肩部13のうちの他方の外輪溝肩部13(保持器円環部21から遠い側の外輪溝肩部13)と、外輪軌道溝12との境界部分よりも、前記他方の外輪溝肩部13の側にずれた位置に配置されている。逃がし凹部56の軸方向両端は、根元側被案内面51および先端側被案内面52に傾斜して切れ上がっている。
 図43に示すように、逃がし凹部56は、根元側被案内面51(あるいは先端側被案内面52)に対して径方向内側に後退した位置に内面をもつように、根元側被案内面51(あるいは先端側被案内面52)に対して窪んでいる。逃がし凹部56の内面は、図では、径方向に直交する平坦面である。
 この実施形態の玉軸受1は、図42に示すように、根元側被案内面51と先端側被案内面52との間に逃がし凹部56を形成しているので、外輪溝肩部13と外輪軌道溝12の境界部分が、保持器円環部21の径方向外側面または保持器爪部22の径方向外側面に摺接するのを防止することができる。そのため、保持器円環部21の径方向外側面または保持器爪部22の径方向外側面が、外輪溝肩部13と外輪軌道溝12の境界部分に対応する位置で、局所的に摩耗するのを防止することが可能である。
 また、この実施形態の玉軸受1は、第6実施形態および第7実施形態と同様の作用効果を有する。
 図46、図47に、第9実施形態にかかる玉軸受1を示す。第9実施形態は、第6実施形態(図32~図37に示すもの)に、第2実施形態の保持器7とシール部材6の摺接構造(図12に示す保持器側摺接面40とシール側摺接面41の摺接構造)を付加したものに相当する。そのため、上記各実施形態に対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する。
 図48、図49に、第10実施形態にかかる玉軸受1を示す。第10実施形態は、第6実施形態(図32~図37に示すもの)に、第3実施形態の保持器7とシール部材6の摺接構造(図18に示す保持器側摺接面40とシール側摺接面41の摺接構造)を付加したものに相当する。そのため、上記各実施形態に対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する。
 上記各実施形態では、軸受の内部を潤滑する潤滑剤として潤滑油を用いたオイル潤滑の玉軸受1を例に挙げて説明したが、この発明は、軸受の内部を潤滑する潤滑剤としてグリースを用いたグリース潤滑の玉軸受1にも適用可能である。グリースは、潤滑油と、この潤滑油中に分散する増ちょう剤とを含む半固体状の潤滑剤である。
 今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1    玉軸受
2    内輪
3    外輪
4    環状空間
5    玉
6    シール部材
7    樹脂製保持器
12   外輪軌道溝
13   外輪溝肩部
16   芯金
17   ゴム材
21   保持器円環部
22   保持器爪部
23   径方向外側面
24   外径側軸方向溝
25   径方向内側面
26   内径側軸方向溝
27   周方向対向面
28   軸方向対向面
29   保持器被案内面
31   電動モータ
32   電気自動車用トランスミッション
40   保持器側摺接面
41   シール側摺接面
42   軸方向突起
43   平行頂部
44   第1の傾斜頂部
47   面取り部
51   根元側被案内面
52   先端側被案内面
53   軸方向端縁
54   軸方向端縁
55   油溜まり溝
56   逃がし凹部

Claims (42)

  1.  内輪(2)と、
     前記内輪(2)の径方向外側に同軸に設けられた外輪(3)と、
     前記内輪(2)と前記外輪(3)の間に形成される環状空間(4)に組み込まれた複数の玉(5)と、
     前記複数の玉(5)を保持する樹脂製保持器(7)と、を備え、
     前記樹脂製保持器(7)は、前記玉(5)の通過領域に隣接して周方向に延びる保持器円環部(21)と、前記保持器円環部(21)から周方向に隣り合う前記玉(5)の間を軸方向に延びる片持ち梁状の保持器爪部(22)とを有する玉軸受において、
     前記保持器爪部(22)の径方向外側面(23)には、前記保持器爪部(22)の先端から前記保持器円環部(21)に向かって軸方向に延びる外径側軸方向溝(24)が形成され、
     前記保持器爪部(22)の径方向内側面(25)には、前記保持器爪部(22)の先端から前記保持器円環部(21)に向かって軸方向に延びる内径側軸方向溝(26)が形成され、
     前記保持器爪部(22)は、前記外径側軸方向溝(24)と前記内径側軸方向溝(26)とによって軸方向に直交する断面形状が径方向外方と径方向内方とに開放するH形状とされていることを特徴とする玉軸受。
  2.  前記保持器爪部(22)の軸方向長さが、前記玉(5)の半径よりも大きく設定され、
     前記保持器爪部(22)は、前記玉(5)と周方向に対向する周方向対向面(27)を有し、
     前記周方向対向面(27)の、前記玉(5)を周方向に受け止める部分は、遠心力で前記保持器爪部(22)が径方向外方に移動したときに前記周方向対向面(27)が前記玉(5)に干渉しないように延びる平面形状とされている請求項1に記載の玉軸受。
  3.  前記保持器円環部(21)は、前記玉(5)と軸方向に対向する軸方向対向面(28)を有し、
     前記周方向対向面(27)と前記軸方向対向面(28)は、断面凹円弧状に接続している請求項2に記載の玉軸受。
  4.  前記外径側軸方向溝(24)の前記保持器円環部(21)に近い側の軸方向端部は、前記保持器円環部(21)の外周に断面凹円弧状に切れ上がっている請求項1から3のいずれかに記載の玉軸受。
  5.  前記保持器円環部(21)の内周に、前記内輪(2)の外周に摺接して案内される保持器被案内面(29)が形成されている請求項1から4のいずれかに記載の玉軸受。
  6.  前記環状空間(4)の軸方向の一方の端部開口を塞ぐ環状のシール部材(6)を更に有し、
     前記保持器円環部(21)は、前記シール部材(6)と軸方向に対向して摺接する保持器側摺接面(40)を有し、
     前記シール部材(6)は、前記保持器側摺接面(40)に摺接するシール側摺接面(41)を有し、
     前記保持器側摺接面(40)と前記シール側摺接面(41)のうちの一方の摺接面に、周方向に沿った断面形状が軸方向に凸の円弧状の複数の軸方向突起(42)が周方向に一定ピッチで形成されている請求項1から5のいずれかに記載の玉軸受。
  7.  前記軸方向突起(42)は、周方向に沿った断面における軸方向に凸の円弧状の頂部の高さが径方向に沿って一定の平行頂部(43)と、周方向に沿った断面における軸方向に凸の円弧状の頂部の高さが前記平行頂部(43)の径方向外端から径方向外方に向かって次第に低くなる傾斜頂部(44)とを有する請求項6に記載の玉軸受。
  8.  前記傾斜頂部(44)は、周方向に直交する断面形状が、前記平行頂部(43)と滑らかに接続するR形状である請求項7に記載の玉軸受。
  9.  前記複数の軸方向突起(42)は、前記玉(5)のピッチ円に重なる位置かそれよりも径方向外側に配置されている請求項6から8のいずれかに記載の玉軸受。
  10.  前記外径側軸方向溝(24)は、前記保持器爪部(22)の先端の側から前記保持器円環部(21)の側に向かって溝底の位置が次第に径方向外側に変化する形状を有する請求項1から9のいずれかに記載の玉軸受。
  11.  前記内径側軸方向溝(26)は、前記保持器爪部(22)の先端の側から前記保持器円環部(21)の側に向かって溝底の位置が次第に径方向内側に変化する形状を有する請求項1から10のいずれかに記載の玉軸受。
  12.  前記環状空間(4)の前記シール部材(6)で塞がれた側の軸方向端部とは反対側の軸方向端部は、外部から供給される潤滑剤を前記環状空間(4)に受け入れるように、シール部材(6)を設けずに開放している請求項6から11のいずれかに記載の玉軸受。
  13.  前記保持器爪部(22)の軸方向長さが、前記玉(5)の半径よりも大きく設定され、
     前記保持器爪部(22)は、前記玉(5)と周方向に対向する周方向対向面(27)を有し、
     前記周方向対向面(27)の、前記玉(5)を周方向に受け止める部分は、前記玉(5)を受け止めたときに軸方向分力を生じないように、周方向の傾斜をもたず軸方向に真っ直ぐ延びるストレート形状とされている請求項6から12のいずれかに記載の玉軸受。
  14.  前記軸方向突起(42)は、前記シール側摺接面(41)に形成され、
     前記シール部材(6)は、環状の芯金(16)と、前記芯金(16)の表面に加硫接着されたゴム材(17)とを有し、
     前記軸方向突起(42)は、前記ゴム材(17)で形成されている請求項6から13のいずれかに記載の玉軸受。
  15.  前記内径側軸方向溝(26)は、前記保持器爪部(22)の径方向内側面(25)と前記保持器被案内面(29)とを軸方向に貫通して形成されている請求項6から14のいずれかに記載の玉軸受。
  16.  前記保持器円環部(21)の内周に、前記内輪(2)の外周に摺接して案内される保持器被案内面(29)が形成され、
     前記保持器円環部(21)は、周方向に直交する断面において前記保持器側摺接面(40)と前記保持器被案内面(29)との間を斜めに接続する面取り部(47)を有する請求項6から15のいずれかに記載の玉軸受。
  17.  前記外輪(3)の内周には、前記玉(5)が転がり接触する外輪軌道溝(12)と、前記外輪軌道溝(12)の軸方向両側に位置する一対の外輪溝肩部(13)とが設けられ、
     前記保持器爪部(22)の軸方向長さが、前記外輪軌道溝(12)の軸方向幅よりも大きく設定され、
     前記保持器円環部(21)の径方向外側面に、前記一対の外輪溝肩部(13)のうちの一方の外輪溝肩部(13)に摺接する根元側被案内面(51)が形成され、
     前記保持器爪部(22)の先端側の軸方向端部の径方向外側面に、前記一対の外輪溝肩部(13)のうちの他方の外輪溝肩部(13)に摺接する先端側被案内面(52)が形成され、
     前記根元側被案内面(51)および前記先端側被案内面(52)は、周方向に沿った断面形状が径方向外方に突出する円弧状に形成されている請求項1から16のいずれかに記載の玉軸受。
  18.  前記根元側被案内面(51)の前記保持器爪部(22)から遠い側の軸方向端縁(53)と、前記先端側被案内面(52)の前記保持器円環部(21)から遠い側の軸方向端縁(54)とが、R面取りされている請求項17に記載の玉軸受。
  19.  前記保持器爪部(22)の径方向外側面の前記根元側被案内面(51)と前記先端側被案内面(52)との間に、前記外輪軌道溝(12)の軸方向幅よりも広い軸方向幅をもって周方向に延びる逃がし凹部(56)が形成されている請求項17または18に記載の玉軸受。
  20.  内輪(2)と、
     前記内輪(2)の径方向外側に同軸に設けられた外輪(3)と、
     前記内輪(2)と前記外輪(3)の間に形成される環状空間(4)に組み込まれた複数の玉(5)と、
     前記環状空間(4)の軸方向の一方の端部開口を塞ぐ環状のシール部材(6)と、
     前記複数の玉(5)を保持する樹脂製保持器(7)と、を備え、
     前記樹脂製保持器(7)は、前記玉(5)の通過領域と前記シール部材(6)とで軸方向に挟まれる領域を周方向に延びる保持器円環部(21)と、前記保持器円環部(21)から周方向に隣り合う前記玉(5)の間を軸方向に延びる片持ち梁状の保持器爪部(22)とを有する玉軸受において、
     前記保持器円環部(21)は、前記シール部材(6)と軸方向に対向して摺接する保持器側摺接面(40)を有し、
     前記シール部材(6)は、前記保持器側摺接面(40)に摺接するシール側摺接面(41)を有し、
     前記保持器側摺接面(40)と前記シール側摺接面(41)のうちの一方の摺接面に、周方向に沿った断面形状が軸方向に凸の円弧状の複数の軸方向突起(42)が周方向に一定ピッチで形成されていることを特徴とする玉軸受。
  21.  前記保持器爪部(22)の軸方向長さが、前記玉(5)の半径よりも大きく設定され、
     前記保持器爪部(22)は、前記玉(5)と周方向に対向する周方向対向面(27)を有し、
     前記周方向対向面(27)の、前記玉(5)を周方向に受け止める部分は、前記玉(5)を受け止めたときに軸方向分力を生じないように、周方向の傾斜をもたず軸方向に真っ直ぐ延びるストレート形状とされている請求項20に記載の玉軸受。
  22.  前記周方向対向面(27)の、前記玉(5)を周方向に受け止める部分は、遠心力で前記保持器爪部(22)が径方向外方に移動したときに前記周方向対向面(27)が前記玉(5)に干渉しないように、保持器円環部(21)の中心と保持器爪部(22)の中心とを結ぶ直線と平行に延びている請求項21に記載の玉軸受。
  23.  前記軸方向突起(42)は、周方向に沿った断面における軸方向に凸の円弧状の頂部の高さが径方向に沿って一定の平行頂部(43)と、周方向に沿った断面における軸方向に凸の円弧状の頂部の高さが前記平行頂部(43)の径方向外端から径方向外方に向かって次第に低くなる傾斜頂部(44)とを有する請求項20から22のいずれかに記載の玉軸受。
  24.  前記傾斜頂部(44)は、周方向に直交する断面形状が、前記平行頂部(43)と滑らかに接続するR形状である請求項23に記載の玉軸受。
  25.  前記複数の軸方向突起(42)は、前記玉(5)のピッチ円に重なる位置かそれよりも径方向外側に配置されている請求項20から24のいずれかに記載の玉軸受。
  26.  前記軸方向突起(42)は、前記シール側摺接面(41)に形成され、
     前記シール部材(6)は、環状の芯金(16)と、前記芯金(16)の表面に加硫接着されたゴム材(17)とを有し、
     前記軸方向突起(42)は、前記ゴム材(17)で形成されている請求項20から25のいずれかに記載の玉軸受。
  27.  前記保持器円環部(21)の内周に、前記内輪(2)の外周に摺接して案内される保持器被案内面(29)が形成されている請求項20から26のいずれかに記載の玉軸受。
  28.  前記樹脂製保持器(7)の内周には、前記保持器爪部(22)の径方向内側面(25)と前記保持器被案内面(29)とを軸方向に貫通して形成された内径側軸方向溝(26)が設けられている請求項27に記載の玉軸受。
  29.  前記保持器円環部(21)は、周方向に直交する断面において前記保持器側摺接面(40)と前記保持器被案内面(29)との間を斜めに接続する面取り部(47)を有する請求項27または28に記載の玉軸受。
  30.  前記保持器爪部(22)の径方向外側面(23)には、前記保持器爪部(22)の先端から前記保持器円環部(21)に向かって軸方向に延びる外径側軸方向溝(24)が形成され、
     前記外径側軸方向溝(24)は、前記保持器爪部(22)の先端の側から前記保持器円環部(21)の側に向かって溝底の位置が次第に径方向外側に変化する形状を有する請求項20から29のいずれかに記載の玉軸受。
  31.  前記環状空間(4)の前記シール部材(6)で塞がれた側の軸方向端部とは反対側の軸方向端部は、外部から供給される潤滑剤を前記環状空間(4)に受け入れるように、シール部材(6)を設けずに開放している請求項20から30のいずれかに記載の玉軸受。
  32.  内輪(2)と、
     前記内輪(2)の径方向外側に同軸に設けられた外輪(3)と、
     前記内輪(2)と前記外輪(3)の間に形成される環状空間(4)に組み込まれた複数の玉(5)と、
     前記複数の玉(5)を保持する樹脂製保持器(7)と、を備え、
     前記外輪(3)の内周には、前記玉(5)が転がり接触する外輪軌道溝(12)と、前記外輪軌道溝(12)の軸方向両側に位置する一対の外輪溝肩部(13)とが設けられ、
     前記樹脂製保持器(7)は、前記玉(5)の通過領域に隣接して周方向に延びる保持器円環部(21)と、前記保持器円環部(21)から周方向に隣り合う前記玉(5)の間を軸方向に延びる片持ち梁状の保持器爪部(22)と、を有する玉軸受において、
     前記保持器爪部(22)の軸方向長さが、前記外輪軌道溝(12)の軸方向幅よりも大きく設定され、
     前記保持器円環部(21)の径方向外側面に、前記一対の外輪溝肩部(13)のうちの一方の外輪溝肩部(13)に摺接する根元側被案内面(51)が形成され、
     前記保持器爪部(22)の先端側の軸方向端部の径方向外側面に、前記一対の外輪溝肩部(13)のうちの他方の外輪溝肩部(13)に摺接する先端側被案内面(52)が形成され、
     前記根元側被案内面(51)および前記先端側被案内面(52)は、周方向に沿った断面形状が径方向外方に突出する円弧状に形成されていることを特徴とする玉軸受。
  33.  前記保持器爪部(22)は、前記玉(5)と周方向に対向する周方向対向面(27)を有し、
     前記周方向対向面(27)の、前記玉(5)を周方向に受け止める部分は、遠心力で前記保持器爪部(22)が径方向外方に移動したときに前記周方向対向面(27)が前記玉(5)に干渉しないように、保持器円環部(21)の中心と保持器爪部(22)の中心とを結ぶ直線と平行に延びる平面形状とされている請求項32に記載の玉軸受。
  34.  前記根元側被案内面(51)の前記保持器爪部(22)から遠い側の軸方向端縁(53)と、前記先端側被案内面(52)の前記保持器円環部(21)から遠い側の軸方向端縁(54)とが、R面取りされている請求項32または33に記載の玉軸受。
  35.  前記保持器爪部(22)の径方向外側面の前記根元側被案内面(51)と前記先端側被案内面(52)との間に、前記外輪軌道溝(12)の軸方向幅よりも広い軸方向幅をもって周方向に延びる逃がし凹部(56)が形成されている請求項32から34のいずれかに記載の玉軸受。
  36.  前記保持器爪部(22)の径方向内側面(25)に、前記保持器爪部(22)の先端から前記保持器円環部(21)に向かって軸方向に延びる油溜まり溝(55)が形成されている請求項32から35のいずれかに記載の玉軸受。
  37.  前記環状空間(4)の軸方向の一方の端部開口を塞ぐ環状のシール部材(6)を更に有し、
     前記保持器円環部(21)は、前記シール部材(6)と軸方向に対向して摺接する保持器側摺接面(40)を有し、
     前記シール部材(6)は、前記保持器側摺接面(40)に摺接するシール側摺接面(41)を有し、
     前記保持器側摺接面(40)と前記シール側摺接面(41)のうちの一方の摺接面に、周方向に沿った断面形状が軸方向に凸の円弧状の複数の軸方向突起(42)が周方向に一定ピッチで形成されている請求項32から36のいずれかに記載の玉軸受。
  38.  前記軸方向突起(42)は、周方向に沿った断面における軸方向に凸の円弧状の頂部の高さが径方向に沿って一定の平行頂部(43)と、周方向に沿った断面における軸方向に凸の円弧状の頂部の高さが前記平行頂部(43)の径方向外端から径方向外方に向かって次第に低くなる傾斜頂部(44)とを有する請求項37に記載の玉軸受。
  39.  前記傾斜頂部(44)は、周方向に直交する断面形状が、前記平行頂部(43)と滑らかに接続するR形状である請求項38に記載の玉軸受。
  40.  前記複数の軸方向突起(42)は、前記玉(5)のピッチ円に重なる位置かそれよりも径方向外側に配置されている請求項37から39のいずれかに記載の玉軸受。
  41.  前記環状空間(4)の前記シール部材(6)で塞がれた側の軸方向端部とは反対側の軸方向端部は、外部から供給される潤滑剤を前記環状空間(4)に受け入れるように、シール部材(6)を設けずに開放している請求項37から40のいずれかに記載の玉軸受。
  42.  電気自動車の電動モータ(31)の軸受またはその電動モータ(31)の回転を減速する電気自動車用トランスミッション(32)の軸受として使用される請求項1から41のいずれかに記載の玉軸受。
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