JP2008291881A - Connection structure, resin retainer for rolling bearing using same structure, and rolling bearing using same retainer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一対の樹脂部材相互をガタつきがなく、しかも、より強固に連結する連結構造及び、該連結構造を用いた転がり軸受用樹脂製保持器、及び該保持器を使用した転がり軸受に関する。 The present invention relates to a connection structure for connecting a pair of resin members without backlash and more firmly, a resin cage for a rolling bearing using the connection structure, and a rolling bearing using the cage. .
転がり軸受の許容回転数を高めるためには、内外輪間に配置される複数個の転動体相互の配列ピッチを保持する保持器が遠心力によって変形することがないように、左右対称の保持器を用いる必要がある。 In order to increase the permissible rotational speed of the rolling bearing, a symmetric cage is used so that the cage that holds the arrangement pitch between the plurality of rolling elements arranged between the inner and outer rings is not deformed by centrifugal force. Must be used.
従来、このような左右対称の保持器として、下記特許文献1に開示されているように、対向配置される一対の樹脂製の環状体から構成され、各環状体は、円周方向の複数箇所に転動体を転動自在に収容する半球状のポケットが設けられ、これらの一対の環状体を連結することで、転がり軸受内の複数個の転動体を周方向に所定の離間間隔に保持する構造のものが提案されている。
Conventionally, as such a symmetric cage, as disclosed in
そして、保持器を構成する一対の樹脂製の環状体相互の連結構造としては、一方の環状体の連結面に突設された柱部を、他方の環状体の連結面に形成された連結用穴部に挿入した後、連結用穴部の外側に突出した柱部の頭部を加締めることにより連結する構造、及び、一方の環状体の連結面に突設された凸部を他方の環状体の連結面に形成された凹部に嵌合させた後、これらの凸部と凹部を溶着することにより連結する構造が提案されている。 And as a connection structure of a pair of resin-made annular bodies constituting the cage, the column portion protruding from the coupling surface of one annular body is connected to the coupling surface of the other annular body. After inserting into the hole part, the structure of connecting by crimping the head part of the pillar part protruding outside the connecting hole part, and the convex part protruding from the connection surface of one annular body is the other annular shape A structure has been proposed in which the protrusions and the recesses are welded together after being fitted into the recesses formed on the connecting surface of the body.
ところが、一方の環状体に突設された柱部を他方の環状体の連結用穴部に挿通させて、柱部の頭部を加締める連結構造の場合は、加締めにより径方向に膨出した柱部の頭部が他方の環状体を押えるため、柱部の軸方向に沿ったガタつきをなくした強固な連結が行える。しかし、その一方、寸法公差等により柱部の外径と連結用穴部の内周との間に隙間がある場合には、一対の環状体間において周方向のガタつきを防止することができず、例えば軸受が高速回転で使用されたときに、周方向のガタつきによる異音の発生という問題が発生する虞があった。 However, in the case of a connecting structure in which the column portion protruding from one annular body is inserted into the connecting hole portion of the other annular body and the head portion of the column portion is caulked, it bulges in the radial direction by caulking. Since the head portion of the pillar portion presses the other annular body, it is possible to perform a strong connection that eliminates rattling along the axial direction of the pillar portion. However, on the other hand, if there is a gap between the outer diameter of the column and the inner periphery of the connecting hole due to dimensional tolerances, circumferential play between the pair of annular bodies can be prevented. However, for example, when the bearing is used at high speed rotation, there is a possibility that a problem of generation of noise due to rattling in the circumferential direction may occur.
これに対して、一方の環状体に突設された凸部を他方の環状体の凹部に嵌合させて、これらの凹部及び凸部を溶着させる連結構造の場合は、柱部の軸方向のガタつきだけでなく、環状体相互の周方向のガタつきをもなくすことができる。しかし、溶着による連結は、柱部の軸方向の連結力(固着力)では、加締めによる連結構造よりも劣るため、例えば軸受が高速回転で使用されていて、環状体相互が離反する方向の作用力であるバレ力が強く働いた時に、溶着部の破損により環状体相互の連結が外れてしまう虞があった。 On the other hand, in the case of a connection structure in which the convex portion protruding from one annular body is fitted into the concave portion of the other annular body and these concave portions and convex portions are welded, the axial direction of the column portion In addition to rattling, it is possible to eliminate rattling in the circumferential direction between the annular bodies. However, the connection by welding is inferior to the connection structure by caulking in the axial connection force (fixing force) of the column part. For example, the bearings are used at high speed rotation, and the annular bodies are separated from each other. When the barre force, which is an acting force, worked strongly, there was a risk that the annular bodies were disconnected from each other due to breakage of the welded portion.
本発明の目的は上記課題を解消することに係り、一対の樹脂部材相互を軸方向及び軸に直交する方向の双方にガタつきがなく、しかも、軸方向の連結強度もバレ難い十分な強度に向上させることのできる連結構造を提供すること、さらには、この連結構造を用いることで転動体に対する保持性能が向上した転がり軸受用樹脂製保持器を提供すること、更に、この保持器を使用することにより、高速回転時にも保持器に異音が発生しにくく、また、保持器にバレが生じ難く、許容回転数の向上が図り易い転がり軸受を提供することである。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and there is no backlash between the pair of resin members in both the axial direction and the direction orthogonal to the axis, and the connection strength in the axial direction is also sufficiently hard to be distorted. Providing a connecting structure that can be improved, further providing a resin cage for a rolling bearing with improved holding performance for rolling elements by using this connecting structure, and further using this cage Accordingly, it is an object of the present invention to provide a rolling bearing in which abnormal noise is not easily generated in the cage even during high-speed rotation, and the cage is less likely to burr and the allowable rotational speed can be easily improved.
上記目的は下記構成により達成される。
(1)一対の樹脂部材間において、一方の樹脂部材の連結面に突設された柱部を、他方の樹脂部材の連結面に形成された連結用穴部に挿入した後、前記連結用穴部の外側に突出した前記柱部の頭部に超音波溶着加締めをすることで、一対の樹脂部材相互を連結する連結構造であって、
前記柱部と前記連結用穴部の側面に、前記頭部への超音波溶着加締めにより溶着する凹凸を設けたことを特徴とする連結構造。
The above object is achieved by the following configuration.
(1) Between a pair of resin members, after inserting a column portion protruding from the connection surface of one resin member into a connection hole portion formed in the connection surface of the other resin member, the connection hole A connecting structure for connecting a pair of resin members to each other by ultrasonic welding caulking to the head portion of the pillar portion protruding outside the portion;
The connection structure characterized by providing the unevenness | corrugation welded by the ultrasonic welding caulking to the said head on the side surface of the said column part and the said connection hole.
(2)対向配置される一対の樹脂製の環状体を連結することで、転がり軸受内の複数個の転動体を周方向に所定の離間間隔に保持する転がり軸受用樹脂製保持器であって、
前記一対の環状体相互の連結が、上記(1)に記載の連結構造によってなされていることを特徴とする転がり軸受用樹脂製保持器。
(2) A rolling bearing resin cage that holds a plurality of rolling elements in a rolling bearing at predetermined spacing intervals in the circumferential direction by connecting a pair of resin-made annular bodies arranged opposite to each other. ,
The pair of annular members are connected to each other by the connecting structure described in the above (1), and is a resin-made cage for a rolling bearing.
(3)内外輪間に配置される複数個の転動体相互を、樹脂製保持器により周方向に所定の配列ピッチに保持するようにした転がり軸受であって、
前記樹脂製保持器として、上記(2)に記載の樹脂製保持器が使用されていることを特徴とする転がり軸受。
(3) A rolling bearing in which a plurality of rolling elements arranged between the inner and outer rings are held at a predetermined arrangement pitch in the circumferential direction by a resin cage,
A rolling bearing, wherein the resin cage described in (2) above is used as the resin cage.
上記(1)に記載の連結構造では、一対の樹脂部材相互の連結は、一方の樹脂部材に突設された柱部を他方の樹脂部材の連結用穴部に挿通させて、柱部の頭部を加締めることによる第1の連結構造と、嵌合している柱部と連結用穴部の側面同士の溶着による第2の連結構造とによりなされている。
そして加締めによる第1の連結構造は、加締めにより径方向に膨出した柱部の頭部が他方の樹脂部材を押えるため、柱部の軸方向に沿ったガタつきを無くした強固な連結を得る。
また、溶着による第2の連結構造は、柱部の軸方向の連結を補強すると同時に、柱部と連結用穴部との間の隙間を無くして、柱部の軸方向に直交する方向へのガタつきを無くした連結を得る。
従って、これらの第1の連結構造と第2の連結構造の相乗により、一対の樹脂部材相互を軸方向及び軸に直交する方向の双方にガタつきがなく、しかも、軸方向の連結強度を更に強化して、十分な強度を確保することができる。
In the connection structure described in (1) above, the pair of resin members are connected to each other by inserting a column portion projecting from one resin member into a connection hole portion of the other resin member, The first connecting structure is formed by caulking the part, and the second connecting structure is formed by welding the side surfaces of the fitting column and the connecting hole.
And the first connection structure by caulking is a strong coupling that eliminates rattling along the axial direction of the column part because the head of the column part bulging in the radial direction by caulking presses the other resin member. Get.
In addition, the second connection structure by welding reinforces the axial connection of the column portion, and at the same time eliminates a gap between the column portion and the connection hole portion, so as to extend in a direction orthogonal to the axial direction of the column portion. Get a connection without backlash.
Therefore, due to the synergy between the first connection structure and the second connection structure, the pair of resin members are not rattled in both the axial direction and the direction orthogonal to the axis, and the axial connection strength is further increased. It can be strengthened to ensure sufficient strength.
上記(2)に記載の樹脂製保持器では、上記(1)に記載の連結構造を用いることで、対向配置される一対の樹脂製の環状体相互が、ガタつきなく、且つ強固に連結された左右対称構造の保持器となり、高速回転時の環状体の変形を防止して、転動体に対して高い保持性能を確保することができる。 In the resin cage described in (2) above, by using the connection structure described in (1) above, the pair of resin annular bodies arranged opposite to each other are firmly connected without rattling. In addition, the cage has a symmetrical structure, and it is possible to prevent deformation of the annular body during high-speed rotation and ensure high holding performance for the rolling elements.
上記(3)に記載の転がり軸受では、上記(2)に記載の樹脂製保持器を使用することにより、高速回転時にも保持器に異音が発生しにくく、また、保持器にバレが生じ難くなり、許容回転数の向上が図り易くなる。 In the rolling bearing described in (3) above, by using the resin cage described in (2) above, it is difficult for abnormal noise to be generated in the cage even during high-speed rotation, and there is a burr in the cage. It becomes difficult to improve the allowable rotational speed.
以下、本発明に係る連結構造及び、該連結構造を用いた転がり軸受用樹脂製保持器、及び該保持器を使用した転がり軸受の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明に係る転がり軸受の一実施の形態の斜視図、図2は図1に示した転がり軸受の樹脂製保持器において、保持器を構成する一対の環状体相互を連結する連結構造の連結時の処理手順を示す縦断面図で、図3は図2に示した連結構造の組立完了状態の縦断面図である。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a connection structure according to the present invention, a resin cage for a rolling bearing using the connection structure, and a rolling bearing using the cage will be described in detail with reference to the drawings. .
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of a rolling bearing according to the present invention, and FIG. 2 is a connecting structure for connecting a pair of annular members constituting the cage in the resin cage of the rolling bearing shown in FIG. FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a processing procedure at the time of coupling, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the coupling structure shown in FIG. 2 in an assembled state.
図1に示した転がり軸受1は、内輪3と外輪5との間に配置される複数個の転動体7を、樹脂製保持器9により周方向に所定の配列ピッチに保持するようにした保持器付き転がり軸受である。
The rolling
樹脂製保持器9は、転動体7が配置される内外輪間の転動体収容空間を左右両側から覆うように対向配置される一対の樹脂製の環状体11、12から構成され、ている。
各環状体11、12には円周方向の複数箇所に転動体7を転動自在に収容するポケット14が設けられ、これらの一対の環状体11、12を連結することで、転がり軸受1内の複数個の転動体7を周方向に所定の離間間隔に保持する左右対称構造の保持器が形成されている。
The
Each
樹脂製保持器9を構成している一対の環状体11,12は、図2(a)に示すように、一方の環状体11の連結面11aに一体に突設された柱部21を、他方の環状体12の連結面12aに形成された連結用穴部23に挿入した後、図2(b)に示すように、連結用穴部23の外側に突出した柱部21の頭部21aに超音波溶着加締めをすることで、相互に連結一体化される。
As shown in FIG. 2 (a), the pair of
本実施の形態の場合、柱部21の側面21bと連結用穴部23の側面23bには、予め、頭部21aへの超音波溶着加締めにより溶着する凹凸25を設けている。
凹凸25は、柱部21の頭部21aを超音波溶着する際に、柱部21に伝達される振動エネルギーの集中により溶融し易いため、該凹凸25を設けたことで、柱部21の側面21bと連結用穴部23の側面23bとの溶着を速やかに達成することができる。
また、それぞれの側面21b,23bが一旦溶融するため、柱部21と連結用穴部23との嵌め合いが隙間嵌めとなることに起因したガタつきの発生や、締まり嵌めとなることに起因した応力発生を防止することができる。
In the case of the present embodiment, the
Since the
In addition, since the
以上に説明した樹脂製保持器9において、一対の環状体11、12相互の連結は、一方の環状体11に突設された柱部21を他方の環状体12の連結用穴部23に挿通させて、柱部21の頭部21aを加締めることによる第1の連結構造と、嵌合している柱部21と連結用穴部23の側面21b,23b同士の溶着による第2の連結構造とによりなされている。
そして、図3に示すように、加締めによる第1の連結構造L1は、加締めにより径方向に膨出した柱部21の頭部21aが他方の環状体12を押えるため、柱部21の軸方向に沿ったガタつきを無くした強固な連結を得る。
また、図3に示すように、溶着による第2の連結構造L2は、柱部21の軸方向の連結を補強すると同時に、柱部21と連結用穴部23との間の隙間を無くして、柱部21の軸方向に直交する方向へのガタつきを無くした連結を得る。
従って、上記の樹脂製保持器9の連結構造では、これらの第1の連結構造と第2の連結構造の相乗により、一対の樹脂製の環状体11、12相互を軸方向及び軸に直交する周方向の双方にガタつきがなく、しかも、軸方向の連結強度を更に強化して、十分な強度を確保することができる。
In the
As shown in FIG. 3, the first connecting structure L1 by caulking has the
Further, as shown in FIG. 3, the second connection structure L2 by welding reinforces the connection in the axial direction of the
Therefore, in the connection structure of the
また、上記の樹脂製保持器9は、以上に説明した連結構造によって対向配置される一対の環状体11、12相互が、ガタつきなく、且つ強固に連結された左右対称構造の保持器となっているため、高速回転時の環状体11、12の変形を防止して、転動体7に対して高い保持性能を確保することができる。
Also, the
従って、上記の転がり軸受1としては、高速回転時にも保持機内でのガタつきに起因した異音が発生しにくく、また、保持器の連結強度不足に起因したバレも生じ難くなり、許容回転数の向上が図り易くなる。
Therefore, the above rolling
なお、上記実施の形態では、図2に示したように、連結用穴部23に嵌合させた柱部21の頭部21aを超音波溶着により加締める行為で、同時に、柱部21と連結用穴部23の側面同士の溶着も行っている。
しかし、図4に示すように、先に連結用穴部23の周縁部に超音波振動を与えて、柱部21と連結用穴部23の側面同士の溶着を先に完了させ、その後で、超音波振動を柱部21の頭部21aに与えて、頭部21aの加締めを行うようにしても良い。
In the above embodiment, as shown in FIG. 2, the
However, as shown in FIG. 4, first, ultrasonic vibration is applied to the peripheral portion of the connecting
また、上記実施の形態の場合、柱部21の断面は円形で、連結用穴部23は柱部21が適度の嵌め合いで嵌合する円形穴としたが、これらの柱部21及び連結用穴部23の断面形状は、上記実施の形態の円形に限らない。
また、上記実施の形態では、超音波溶着を容易且つ確実にするために、柱部21及び連結用穴部23のそれぞれの側面に凹凸25を装備したが、いずれか一方の側面にのみ凹凸25を装備するようにしても良い。
Further, in the case of the above embodiment, the
Moreover, in the said embodiment, in order to make ultrasonic welding easy and reliable, although the unevenness |
1 転がり軸受
3 内輪
5 外輪
7 転動体
9 樹脂製保持器
11 環状体(樹脂部材)
11a 連結面
12 環状体(樹脂部材)
12a 連結面
14 ポケット
21 柱部
21a 頭部
21b 側面
23 連結用穴部
23b 側面
25 凹凸
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記柱部と前記連結用穴部の側面に、前記頭部への超音波溶着加締めにより溶着する凹凸を設けたことを特徴とする連結構造。 Between the pair of resin members, after inserting a column portion protruding from the connection surface of one resin member into a connection hole portion formed in the connection surface of the other resin member, the outside of the connection hole portion A connecting structure that connects a pair of resin members by ultrasonic welding caulking to the head of the column portion protruding to
The connection structure characterized by providing the unevenness | corrugation welded by the ultrasonic welding caulking to the said head on the side surface of the said column part and the said connection hole.
前記一対の環状体相互の連結が、請求項1に記載の連結構造によってなされていることを特徴とする転がり軸受用樹脂製保持器。 A rolling bearing resin cage that holds a plurality of rolling elements in a rolling bearing at predetermined spacing intervals in the circumferential direction by connecting a pair of opposed annular bodies made of resin,
The pair of annular bodies are connected to each other by the connecting structure according to claim 1.
前記樹脂製保持器として、請求項2に記載の樹脂製保持器が使用されていることを特徴とする転がり軸受。 A rolling bearing configured to hold a plurality of rolling elements arranged between the inner and outer rings at a predetermined arrangement pitch in the circumferential direction by a resin cage,
A rolling bearing according to claim 2, wherein the resin cage is used as the resin cage.
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