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JP2012180886A - Cage and rolling bearing - Google Patents

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JP2012180886A
JP2012180886A JP2011043772A JP2011043772A JP2012180886A JP 2012180886 A JP2012180886 A JP 2012180886A JP 2011043772 A JP2011043772 A JP 2011043772A JP 2011043772 A JP2011043772 A JP 2011043772A JP 2012180886 A JP2012180886 A JP 2012180886A
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JP
Japan
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cage
rolling
pocket
retainer
magnesium alloy
Prior art date
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Pending
Application number
JP2011043772A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasutake Hayakawa
康武 早川
Takahiro Okuno
孝洋 奥野
Eiichiro Shimazu
英一郎 島津
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Priority to JP2011043772A priority Critical patent/JP2012180886A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cage that can suppress the generation of abrasion powders in the cage during a high speed operation and a rolling bearing equipped with the same.SOLUTION: The cage 14 of a magnesium alloy includes a connection 14a and a plurality of bearings 14b circumferentially disposed, mutually connected by the connection 14a, and formed with a pocket 14c for supporting a ball 13. Each of the bearings 14b is configured to allow the ball 13 to be detachably attached from the pocket 14c to the inner diameter D1 side of the cage 14.

Description

本発明は、保持器および転がり軸受に関し、特に、マグネシウム合金からなる保持器およびそれを備えた転がり軸受に関するものである。   The present invention relates to a cage and a rolling bearing, and more particularly to a cage made of a magnesium alloy and a rolling bearing including the cage.

近年、高速運転下で用いられる転がり軸受の保持器には樹脂製保持器が使用されることが増えてきている。たとえば、特開2010−156439号公報(特許文献1)には、合成樹脂製の冠型保持器を備え、高速回転で使用される玉軸受が開示されている。   In recent years, resin cages are increasingly used as cages for rolling bearings used under high-speed operation. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-156439 (Patent Document 1) discloses a ball bearing that includes a crown-shaped cage made of synthetic resin and is used at high speed rotation.

さらに高速運転下での性能を向上するために転がり軸受にマグネシウム合金製保持器を使用することが提案されている。たとえば、実開平5−42753号公報(特許文献2)には、保持器が繊維強化マグネシウム合金で形成された転がり軸受が開示されている。また、特開2000−213544号公報(特許文献3)にはマグネシウム合金を基材とした転がり軸受用保持器が開示されている。また、特開2000−240659号公報(特許文献4)にはマグネシウム合金製の転がり軸受用保持器が開示されている。また、特開2006−300294号公報(特許文献5)には、表面処理によって複数層の被膜が形成されたマグネシウム合金製の転がり軸受用保持器が開示されている。   Furthermore, it has been proposed to use a magnesium alloy cage for the rolling bearing in order to improve the performance under high-speed operation. For example, Japanese Utility Model Publication No. 5-42753 (Patent Document 2) discloses a rolling bearing in which a cage is formed of a fiber reinforced magnesium alloy. Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-213544 (Patent Document 3) discloses a cage for a rolling bearing based on a magnesium alloy. Japanese Patent Laying-Open No. 2000-240659 (Patent Document 4) discloses a rolling bearing cage made of magnesium alloy. Japanese Patent Laying-Open No. 2006-300294 (Patent Document 5) discloses a rolling bearing cage made of a magnesium alloy in which a plurality of coating layers are formed by surface treatment.

特開2010−156439号公報JP 2010-156439 A 実開平5−42753号公報Japanese Utility Model Publication No. 5-42753 特開2000−213544号公報JP 2000-213544 A 特開2000−240659号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-240659 特開2006−300294号公報JP 2006-3000294 A

遠心力は回転速度の2乗に比例して大きくなるため高速運転下では遠心力が大きくなる。このため高速運転下において保持器は径を拡大するように変形する。この際、径を拡大するように変形した保持器の内径側が転動体に強く摺接する。この摺接によって保持器が摩耗され、保持器の摩耗粉が発生する。この摩耗粉が保持器と転動体との間に噛み込まれることで、振動、騒音の発生および回転精度の低下という問題がある。   Since the centrifugal force increases in proportion to the square of the rotational speed, the centrifugal force increases under high speed operation. For this reason, the cage is deformed to increase its diameter under high speed operation. At this time, the inner diameter side of the cage deformed so as to increase the diameter is in strong sliding contact with the rolling element. Due to this sliding contact, the cage is worn, and wear powder of the cage is generated. Since the wear powder is caught between the cage and the rolling element, there is a problem that vibration and noise are generated and rotation accuracy is lowered.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、高速運転下において保持器の摩耗粉の発生を抑制することができる保持器およびそれを備えた転がり軸受を提供することである。   This invention is made | formed in view of the said subject, The objective is providing a cage | basket which can suppress generation | occurrence | production of the abrasion powder of a cage | basket | car under high speed operation, and a rolling bearing provided with the same. is there.

本発明の保持器は、転がり軸受において転動体を保持する保持器であって、マグネシウム合金からなり、連結部と、周方向に沿って配置され、かつ連結部によって互いに連結され、かつ転動体を支持するためのポケット部が形成された複数の支持部とを備えている。支持部は、ポケット部から保持器の内径側へ転動体を離脱可能に構成されている。   A cage according to the present invention is a cage that holds rolling elements in a rolling bearing, and is made of a magnesium alloy, and is arranged along a circumferential direction and connected to each other by a coupling part. And a plurality of support portions formed with pocket portions for support. The support portion is configured such that the rolling element can be detached from the pocket portion toward the inner diameter side of the cage.

本発明の保持器はマグネシウム合金からなっている。マグネシウム合金は軽量性および高弾性率を有していることから、保持器として用いられると遠心力による変形を少なくすることができる。そして、本発明の保持器によれば、支持部は、ポケット部から保持器の内径側へ転動体としての玉を離脱可能に構成されている。このため、高速運転下で遠心力により保持器が変形した場合でも、保持器の内径側において、保持器と玉とが摺接しない。そのため、ポケット部の内径側でポケット部の摩耗が発生しない。よって、内径側において保持器の摩耗粉が発生しない。これにより、保持器の摩耗粉の発生を抑制することができる。このため、摩耗粉の噛み込みによる振動の発生、騒音の発生、回転精度の低下を抑制することができる。   The cage of the present invention is made of a magnesium alloy. Since the magnesium alloy has light weight and high elastic modulus, when used as a cage, deformation due to centrifugal force can be reduced. And according to the holder | retainer of this invention, the support part is comprised so that the ball | bowl as a rolling element can be detached | separated from a pocket part to the inner diameter side of a holder | retainer. For this reason, even when the cage is deformed by centrifugal force under high speed operation, the cage and the ball do not come into sliding contact with each other on the inner diameter side of the cage. Therefore, wear of the pocket portion does not occur on the inner diameter side of the pocket portion. Therefore, the wear powder of the cage is not generated on the inner diameter side. Thereby, generation | occurrence | production of the abrasion powder of a holder | retainer can be suppressed. For this reason, generation | occurrence | production of the vibration by generation | occurrence | production of an abrasion powder, generation | occurrence | production of noise, and the fall of rotational accuracy can be suppressed.

上記の保持器において好ましくは、支持部は、ポケット部から保持器の外径側へ転動体が離脱できないように転動体の移動を制限するように構成されている。これにより、保持器を外輪および内輪の双方に接触させないようにすることができる。このため、保持器を転動体案内型の保持器として用いることができる。そのため、外輪案内型および内輪案内型に比べて突っ張りの発生を抑制することができる。また、転動体案内型として用いることができるため、外輪案内型および内輪案内型に比べて保持器の寸法精度に余裕を持たせることができる。そのため、保持器を容易に製造することができる。したがって、保持器の生産性を向上することができる。   Preferably, in the above cage, the support portion is configured to limit the movement of the rolling element so that the rolling element cannot be detached from the pocket portion toward the outer diameter side of the cage. Thereby, it is possible to prevent the cage from coming into contact with both the outer ring and the inner ring. Therefore, the cage can be used as a rolling element guide type cage. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of tension compared to the outer ring guide type and the inner ring guide type. Moreover, since it can be used as a rolling element guide type, it is possible to give a margin to the dimensional accuracy of the cage as compared with the outer ring guide type and the inner ring guide type. Therefore, the cage can be easily manufactured. Therefore, the productivity of the cage can be improved.

上記の保持器において好ましくは、ポケット部は、保持器の内径側が転動体の直径よりも大きい寸法を維持したまま保持器の内周端に達するように形成されており、かつ保持器の外径側が転動体の直径よりも小さい寸法の部分を有している。保持器の内径側が玉の直径よりも大きい寸法を維持したまま保持器の内周端に達するように形成されているため、内径側で保持器を玉に摺接させないようにすることができる。また、保持器の外径側が玉の直径よりも小さい寸法の部分を有しているため、外径側で保持器を玉に摺接させることができる。   Preferably, in the above cage, the pocket portion is formed so that the inner diameter side of the cage reaches the inner peripheral end of the cage while maintaining a dimension larger than the diameter of the rolling element, and the outer diameter of the cage. The side has a portion having a size smaller than the diameter of the rolling element. Since the inner diameter side of the cage is formed so as to reach the inner peripheral end of the cage while maintaining a size larger than the diameter of the ball, the cage can be prevented from slidingly contacting the ball on the inner diameter side. Further, since the outer diameter side of the cage has a portion having a size smaller than the diameter of the ball, the cage can be brought into sliding contact with the ball on the outer diameter side.

上記の保持器において好ましくは、ポケット部は、転動体と摺接可能なポケット面を含み、ポケット面は、潤滑剤を保持可能な凹形状部を有している。このため、潤滑油またはグリースなどの潤滑剤を凹形状部に保持することができる。これにより高速回転下で発生する瞬間的な潤滑不良を抑制することができる。このため瞬時の潤滑不良に対して異常摩耗を起こすことを抑制することができる。そのため耐焼付き性を向上することができる。これにより、安定した高速運転を可能とすることで転がり軸受の高速運転性を向上することができる。   In the above cage, the pocket portion preferably includes a pocket surface capable of sliding contact with the rolling element, and the pocket surface has a concave shape portion capable of retaining the lubricant. For this reason, lubricants, such as lubricating oil or grease, can be hold | maintained at a concave shape part. As a result, it is possible to suppress instantaneous lubrication failure that occurs under high-speed rotation. For this reason, it is possible to suppress abnormal wear from instantaneous lubrication failure. Therefore, seizure resistance can be improved. Thereby, the high-speed driving | operation property of a rolling bearing can be improved by enabling the stable high-speed driving | operation.

上記の保持器において好ましくは、マグネシウム合金は難燃性マグネシウム合金からなる。このため、保持器の難燃性を向上することができる。したがって、高速回転による摩擦によって保持器が発火する可能性を低減することができる。   In the above cage, the magnesium alloy is preferably made of a flame retardant magnesium alloy. For this reason, the flame retardance of a cage can be improved. Therefore, it is possible to reduce the possibility that the cage is ignited by friction due to high-speed rotation.

上記の保持器において好ましくは、ポケット部の転動体と摺接する表面部分に潤滑性付与のための表面処理が施されている。このため、潤滑性を向上することができる。   In the above cage, a surface treatment for imparting lubricity is preferably performed on the surface portion of the pocket portion that is in sliding contact with the rolling elements. For this reason, lubricity can be improved.

上記の保持器において好ましくは、表面処理が陽極酸化処理であり、表面部分の表面粗さが2.0μmRa以下である。このため、耐摩耗性を向上することができる。これにより転がり軸受の高速運転性を向上することができる。   In the above cage, the surface treatment is preferably an anodic oxidation treatment, and the surface roughness of the surface portion is 2.0 μmRa or less. For this reason, abrasion resistance can be improved. Thereby, the high-speed operability of the rolling bearing can be improved.

上記の保持器において好ましくは、表面処理が樹脂コート処理であり、表面部分に樹脂層が設けられている。このため、耐摩耗性を向上することができる。これにより転がり軸受の高速運転性を向上することができる。   In the above cage, the surface treatment is preferably a resin coating treatment, and a resin layer is provided on the surface portion. For this reason, abrasion resistance can be improved. Thereby, the high-speed operability of the rolling bearing can be improved.

本発明の転がり軸受は、上記の保持器と、保持器に転動可能に保持された転動体と、転動体に接触して配置される軌道部材とを備えている。上記の保持器を備えているため、高速運転下において保持器の摩耗粉の発生を抑制することができる。このため、摩耗粉の噛み込みによる振動の発生、騒音の発生、回転精度の低下を抑制することができる。   A rolling bearing according to the present invention includes the above cage, a rolling element held by the cage so as to be able to roll, and a race member disposed in contact with the rolling element. Since the cage is provided, it is possible to suppress the generation of wear powder on the cage under high speed operation. For this reason, generation | occurrence | production of the vibration by generation | occurrence | production of an abrasion powder, generation | occurrence | production of noise, and the fall of rotational accuracy can be suppressed.

以上説明したように、本発明の保持器および転がり軸受によれば、高速運転下において保持器の摩耗粉の発生を抑制することができる保持器およびそれを備えた転がり軸受を提供することである。   As described above, according to the cage and rolling bearing of the present invention, it is to provide a cage capable of suppressing the generation of wear powder in the cage under high speed operation and a rolling bearing provided with the cage. .

本発明の実施の形態1における転がり軸受を備えた工作機械の主軸付近の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the spindle vicinity of the machine tool provided with the rolling bearing in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における転がり軸受の構成を示す概略部分断面図である。It is a general | schematic fragmentary sectional view which shows the structure of the rolling bearing in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における転がり軸受の保持器の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the holder | retainer of the rolling bearing in Embodiment 1 of this invention. 図3のIV−IV線に沿う概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which follows the IV-IV line of FIG. 図4のV−V線に沿う概略断面図である。It is a schematic sectional drawing in alignment with the VV line of FIG. 図5のP1部を示す概略拡大断面図である。It is a general | schematic expanded sectional view which shows the P1 part of FIG. 本発明の実施の形態1におけるアンギュラ玉軸受の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the angular ball bearing in Embodiment 1 of this invention. 図5に対応する断面位置における比較例1の保持器の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the holder | retainer of the comparative example 1 in the cross-sectional position corresponding to FIG. 本発明の実施の形態2における転がり軸受の構成を示す概略部分断面図である。It is a general | schematic fragmentary sectional view which shows the structure of the rolling bearing in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2における転がり軸受の保持器の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the holder | retainer of the rolling bearing in Embodiment 2 of this invention. 図9のP2部に対応し、かつ図10のXI−XI線に沿う概略断面図である。FIG. 11 is a schematic cross-sectional view corresponding to the P2 portion in FIG. 9 and taken along line XI-XI in FIG. 10. 本発明の実施の形態2における比較例2の保持器の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the holder | retainer of the comparative example 2 in Embodiment 2 of this invention. 図12のXIII−XIII線に沿う概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which follows the XIII-XIII line | wire of FIG. 本発明の実施の形態3における転がり軸受の構成を示す概略部分断面図である。It is a general | schematic fragmentary sectional view which shows the structure of the rolling bearing in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3における転がり軸受の保持器の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the holder | retainer of the rolling bearing in Embodiment 3 of this invention. 図15のXVI−XVI線に沿う概略断面図である。It is a schematic sectional drawing in alignment with the XVI-XVI line of FIG. 本発明の実施の形態3における比較例3の保持器の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the holder | retainer of the comparative example 3 in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4における保持器の概略断面図であって、図4に対応する断面位置における概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the holder | retainer in Embodiment 4 of this invention, Comprising: It is a schematic sectional drawing in the cross-sectional position corresponding to FIG. 本発明の実施の形態5における転がり軸受の構成を示す概略部分断面図である。It is a general | schematic fragmentary sectional view which shows the structure of the rolling bearing in Embodiment 5 of this invention. 図19のXX−XX線に沿う概略断面図である。It is a schematic sectional drawing in alignment with the XX-XX line of FIG.

以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
(実施の形態1)
最初に本発明の実施の形態1における工作機械の構成について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
First, the configuration of the machine tool according to Embodiment 1 of the present invention will be described.

図1を参照して、本実施の形態における工作機械90は、主軸91と、ハウジング92と、深溝玉軸受1と、アンギュラ玉軸受2とを主に備えている。主軸91は円筒状の形状を有している。ハウジング92は主軸91の外周面を取り囲むように設けられている。工作機械用の転がり軸受としての深溝玉軸受1(リア軸受)とアンギュラ玉軸受2(フロント軸受)とは、外輪11および外輪21の外周面のそれぞれがハウジングの内壁92Aに接触するとともに、内輪12および内輪22の内周面のそれぞれが主軸91の外周面91Aに接触するように、主軸91とハウジング92との間に嵌め込まれて配置されている。これにより、主軸91は、ハウジング92に対して軸回りに回転自在に支持されている。   Referring to FIG. 1, a machine tool 90 in the present embodiment mainly includes a main shaft 91, a housing 92, a deep groove ball bearing 1, and an angular ball bearing 2. The main shaft 91 has a cylindrical shape. The housing 92 is provided so as to surround the outer peripheral surface of the main shaft 91. In the deep groove ball bearing 1 (rear bearing) and the angular ball bearing 2 (front bearing) as rolling bearings for machine tools, the outer ring 11 and the outer ring 21 of the outer ring 21 are in contact with the inner wall 92A of the housing, and the inner ring 12 The inner ring 22 is fitted between the main shaft 91 and the housing 92 so that each of the inner peripheral surfaces of the inner ring 22 contacts the outer peripheral surface 91 </ b> A of the main shaft 91. Thus, the main shaft 91 is supported so as to be rotatable about the axis with respect to the housing 92.

また、主軸91には、外周面91Aの一部を取り囲むようにモータロータ93Bが設置されており、ハウジング92の内壁92Aには、モータロータ93Bに対向する位置にモータステータ93Aが設置されている。このモータステータ93Aおよびモータロータ93Bは、モータ93(ビルトインモータ)を構成している。これにより、主軸91は、モータ93の動力によって、ハウジング92に対して相対的に回転可能となっている。   In addition, a motor rotor 93B is installed on the main shaft 91 so as to surround a part of the outer peripheral surface 91A. A motor stator 93A is installed on the inner wall 92A of the housing 92 at a position facing the motor rotor 93B. The motor stator 93A and the motor rotor 93B constitute a motor 93 (built-in motor). Thus, the main shaft 91 can be rotated relative to the housing 92 by the power of the motor 93.

すなわち、深溝玉軸受1およびアンギュラ玉軸受2は、工作機械90の主軸91を、主軸91に対向するように配置される部材であるハウジング92に対して回転自在に支持する工作機械用の転がり軸受である。   That is, the deep groove ball bearing 1 and the angular ball bearing 2 are rolling bearings for machine tools that rotatably support the main shaft 91 of the machine tool 90 with respect to a housing 92 that is a member disposed so as to face the main shaft 91. It is.

次に、工作機械90の動作について説明する。図1を参照して、モータ93のモータステータ93Aに図示しない電源から電力が供給されることにより、モータロータ93Bを軸回りに回転させる駆動力が発生する。これにより、ハウジング92に対してアンギュラ玉軸受2および深溝玉軸受1により回転自在に支持されている主軸91は、モータロータ93Bとともにハウジング92に対して相対的に回転する。このように、主軸91が回転することにより、主軸91の先端91Bに取り付けられた図示しない工具が被加工物を切削、研削等して、被加工物を加工することができる。   Next, the operation of the machine tool 90 will be described. Referring to FIG. 1, when power is supplied from a power source (not shown) to motor stator 93A of motor 93, a driving force for rotating motor rotor 93B around the axis is generated. Thus, the main shaft 91 rotatably supported by the angular ball bearing 2 and the deep groove ball bearing 1 with respect to the housing 92 rotates relative to the housing 92 together with the motor rotor 93B. Thus, by rotating the main shaft 91, a tool (not shown) attached to the tip 91B of the main shaft 91 can cut and grind the workpiece, thereby processing the workpiece.

次に、上記深溝玉軸受1について説明する。図2を参照して、深溝玉軸受1は、第1軌道部材としての外輪11と、第2軌道部材としての内輪12と、複数の転動体としての玉13と、保持器14とを備えている。外輪11の内周面には、円環状の第1転走面としての外輪転走面11Aが形成されている。内輪12の外周面には、外輪転走面11Aに対向する円環状の第2転走面としての内輪転走面12Aが形成されている。外輪転走面11Aおよび内輪転走面12Aは、それぞれ深溝型に形成されている。また、複数の玉13には、転動体接触面としての玉転走面13A(玉13の表面)が形成されている。そして、当該玉13は、外輪転走面11Aおよび内輪転走面12Aの各々に玉転走面13Aにおいて接触し、冠型形状の保持器14により周方向に所定のピッチで配置されることにより、円環状の軌道上に転動自在に保持されている。これにより、外輪11と内輪12とは互いに相対的に回転可能となっている。玉13はたとえば鋼球からなっている。   Next, the deep groove ball bearing 1 will be described. Referring to FIG. 2, the deep groove ball bearing 1 includes an outer ring 11 as a first race member, an inner ring 12 as a second race member, balls 13 as a plurality of rolling elements, and a cage 14. Yes. An outer ring rolling surface 11 </ b> A as an annular first rolling surface is formed on the inner peripheral surface of the outer ring 11. On the outer peripheral surface of the inner ring 12, an inner ring rolling surface 12A as an annular second rolling surface facing the outer ring rolling surface 11A is formed. The outer ring rolling surface 11A and the inner ring rolling surface 12A are each formed in a deep groove type. In addition, a ball rolling surface 13A (the surface of the ball 13) as a rolling element contact surface is formed on the plurality of balls 13. The balls 13 are in contact with the outer ring rolling surface 11A and the inner ring rolling surface 12A at the ball rolling surface 13A, and are arranged at a predetermined pitch in the circumferential direction by the crown-shaped cage 14. It is held on an annular track so as to be freely rollable. Thereby, the outer ring | wheel 11 and the inner ring | wheel 12 can rotate relatively mutually. The ball 13 is made of, for example, a steel ball.

ここで、図3および図4を参照して、保持器14は、連結部14aと、複数の支持部14bとを有している。本実施の形態では一例として、保持器14は、環状部から軸方向に突出する複数の柱部を有する冠型形状に形成されている。複数の支持部14bは、周方向に沿って配置されている。複数の支持部14bは、連結部14aによって互いに連結されている。複数の支持部14bのそれぞれには、転動体としての玉13を支持するためのポケット部14cが形成されている。支持部14bは、ポケット部14cに沿って形成されている。本実施の形態では、図4中に破線で示される領域が支持部14bに該当する。支持部14bは軸方向に突出するように設けられた突出部を有している。   Here, with reference to FIG. 3 and FIG. 4, the holder | retainer 14 has the connection part 14a and the some support part 14b. In this embodiment, as an example, the retainer 14 is formed in a crown shape having a plurality of column portions protruding in the axial direction from the annular portion. The plurality of support portions 14b are arranged along the circumferential direction. The plurality of support portions 14b are connected to each other by a connection portion 14a. Each of the plurality of support portions 14b is formed with a pocket portion 14c for supporting the ball 13 as a rolling element. The support portion 14b is formed along the pocket portion 14c. In the present embodiment, a region indicated by a broken line in FIG. 4 corresponds to the support portion 14b. The support part 14b has a protrusion provided so as to protrude in the axial direction.

各ポケット部14cの内周面には、球面状の凹形状が形成されている。本実施の形態では一例として、ポケット部14cは8個設けられている。なお、ポケット部14cの個数はこれに限定されない。ポケット部14cの個数は、偶数個に限らず、奇数個であってもよい。   A spherical concave shape is formed on the inner peripheral surface of each pocket portion 14c. In the present embodiment, as an example, eight pocket portions 14c are provided. The number of pocket portions 14c is not limited to this. The number of pocket portions 14c is not limited to an even number, and may be an odd number.

図2に示すように、ポケット部14cを構成する柱部の長さLcは、転動体の長さLに対して、1/2Lより長ければ、比剛性が高いため短くても問題はない。この転動体の長さLは、玉13の直径が該当する。逆に短い方が摩擦面積が小さくなるため深溝玉軸受1全体での発熱が小さくなる。一方、柱部の長さLcは、2/3Lより長ければ、深溝玉軸受1の組立てが困難となる。これらのことから、ポケット部14cを構成する柱部の長さLcは、1/2L<Lc≦2/3Lが好ましい。   As shown in FIG. 2, the length Lc of the column portion constituting the pocket portion 14 c is longer than ½ L with respect to the length L of the rolling element. The diameter L of the ball 13 corresponds to the length L of the rolling element. Conversely, the shorter the smaller the friction area, the smaller the heat generated in the entire deep groove ball bearing 1. On the other hand, if the length Lc of the column part is longer than 2 / 3L, it is difficult to assemble the deep groove ball bearing 1. For these reasons, the length Lc of the column portion constituting the pocket portion 14c is preferably 1 / 2L <Lc ≦ 2 / 3L.

図5および図6を参照して、保持器14は玉13をポケット部14cに保持するように構成されている。支持部14bは、ポケット部14cから保持器14の内径D1側へ玉13を離脱可能に構成されている。支持部14bは保持器14の内径D1側において玉13と摺接しないように構成されている。ポケット部14cは、玉13の中心CPを含み、かつ保持器14の半径方向に直交する仮想の面CSより保持器14の内径D1側へ玉13を離脱可能に構成されている。ポケット部14cは、保持器14の内径D1側が玉13の直径DIよりも大きい寸法を維持したまま保持器14の内周端DEに達するように形成されている。   Referring to FIGS. 5 and 6, the retainer 14 is configured to retain the ball 13 in the pocket portion 14 c. The support portion 14b is configured to be able to remove the ball 13 from the pocket portion 14c to the inner diameter D1 side of the cage 14. The support portion 14b is configured not to slide on the ball 13 on the inner diameter D1 side of the cage 14. The pocket portion 14 c includes the center CP of the ball 13 and is configured to be able to remove the ball 13 from the virtual surface CS orthogonal to the radial direction of the cage 14 toward the inner diameter D1 of the cage 14. The pocket portion 14c is formed so that the inner diameter D1 side of the cage 14 reaches the inner peripheral end DE of the cage 14 while maintaining a dimension larger than the diameter DI of the ball 13.

また、支持部14bは、ポケット部14cから保持器14の外径D2側へ玉13が離脱できないように玉13の移動を制限するように構成されている。ポケット部14cは保持器14の外径D2側が玉13の直径よりも小さい寸法の部分を有している。ポケット部14cは、玉13の中心CPを含み、かつ保持器14の半径方向に直交する仮想の面CSより保持器14の外径D2側へ玉13が離脱できないように構成されている。   Moreover, the support part 14b is comprised so that the movement of the ball | bowl 13 may be restrict | limited so that the ball | bowl 13 cannot detach | leave from the pocket part 14c to the outer diameter D2 side of the holder | retainer 14. FIG. The pocket portion 14 c has a portion whose outer diameter D 2 side of the cage 14 is smaller than the diameter of the ball 13. The pocket portion 14 c is configured so that the ball 13 cannot be detached from the virtual surface CS including the center CP of the ball 13 and orthogonal to the radial direction of the cage 14 toward the outer diameter D2 of the cage 14.

また、本実施の形態では、保持器14は、保持器14の仮想のピッチサークル径(PCD)より内径D1側で玉13を保持器14の半径方向に拘束せずに、保持器14の外径D2側で玉13を保持器14の半径方向に拘束するように構成されている。   Further, in the present embodiment, the cage 14 does not restrain the ball 13 in the radial direction of the cage 14 on the inner diameter D1 side from the virtual pitch circle diameter (PCD) of the cage 14, and the outside of the cage 14. The ball 13 is configured to be restrained in the radial direction of the cage 14 on the diameter D2 side.

保持器14は、マグネシウム(Mg)合金からなっている。マグネシウム合金として、たとえばASTM規格AZ91系、AZ92系、AM60系などのマグネシウム合金が適用され得る。マグネシウム合金として、たとえば融点が610℃以下のマグネシウム合金が適用され得る。保持器14は、射出成形により形成され得る。また、保持器14はダイカストにより形成されていてもよい。保持器14は、マグネシウム合金を完全溶融させて射出成型により製造されることが好ましい。この場合、保持器14は、結晶粒が細かく、むり抜き性に優れている。   The cage 14 is made of a magnesium (Mg) alloy. As the magnesium alloy, for example, a magnesium alloy such as ASTM standard AZ91 series, AZ92 series, and AM60 series can be applied. As the magnesium alloy, for example, a magnesium alloy having a melting point of 610 ° C. or less can be applied. The cage 14 can be formed by injection molding. The cage 14 may be formed by die casting. The cage 14 is preferably manufactured by injection molding after completely melting the magnesium alloy. In this case, the cage 14 has fine crystal grains and is excellent in the peelability.

また、マグネシウム合金は難燃性マグネシウム合金からなっていてもよい。このような難燃性マグネシウム合金としては、ASTM規格AZ系マグネシウム合金およびAM系マグネシウム合金にカルシウム(Ca)元素を数%程度添加したマグネシウム合金が適用され得る。カルシウム元素を1〜2質量%程度添加することで、発火点が200℃以上高くなる。アルミニウム(Al)元素が6〜9質量%程度、亜鉛(Zn)元素が1〜2%程度配合されたASTM規格AZ91、AZ92系のマグネシウム合金にカルシウム元素を1〜2%程度配合した難燃性マグネシウム合金は、射出成形することが可能である。射出成形性、陽極酸化処理性および耐食性にも優れることから、特に、カルシウム元素を1%程度配合した難燃性マグネシウム合金が好ましい。   The magnesium alloy may be made of a flame retardant magnesium alloy. As such a flame-retardant magnesium alloy, a magnesium alloy in which about several percent of calcium (Ca) element is added to ASTM standard AZ-based magnesium alloy and AM-based magnesium alloy can be applied. By adding about 1 to 2% by mass of calcium element, the ignition point is increased by 200 ° C. or more. Flame retardancy in which about 1 to 2% of calcium element is blended with ASTM standard AZ91 and AZ92 based magnesium alloy in which about 6 to 9% by mass of aluminum (Al) element and about 1 to 2% of zinc (Zn) element are blended Magnesium alloys can be injection molded. In view of excellent injection moldability, anodizing property and corrosion resistance, a flame retardant magnesium alloy containing about 1% of calcium element is particularly preferable.

また、保持器14の断面を観察した場合、マグネシウム合金における粒径20μm以上のα相の割合は15%未満となっていてもよい。より好ましくは、保持器14の断面を観察した場合、マグネシウム合金における粒径20μm以上のα相の割合は5%未満となっていてもよい。また、さらに好ましくは、保持器14の断面を観察した場合、マグネシウム合金には粒径20μm以上のα相が含まれていなくてもよい。ここで、粒径20μm以上のα相が含まれない状態とは、マグネシウム合金に実質的に粒径20μm以上のα相が含まれていない状態をいう。具体的には、保持器14の断面において、10mm2以上の領域をランダムに4箇所以上観察し、粒径20μm以上のα相が確認されない場合、保持器14を構成するマグネシウム合金には実質的に粒径20μm以上のα相が含まれていないと判断される。 Moreover, when the cross section of the holder | retainer 14 is observed, the ratio of the alpha phase with a particle size of 20 micrometers or more in a magnesium alloy may be less than 15%. More preferably, when the cross section of the cage 14 is observed, the proportion of the α phase having a particle diameter of 20 μm or more in the magnesium alloy may be less than 5%. More preferably, when the cross section of the cage 14 is observed, the magnesium alloy may not contain an α phase having a particle size of 20 μm or more. Here, the state in which the α phase having a particle size of 20 μm or more is not included refers to a state in which the magnesium alloy does not substantially include an α phase having a particle size of 20 μm or more. Specifically, in the cross section of the cage 14, when four or more regions of 10 mm 2 or more are observed at random and no α phase having a particle diameter of 20 μm or more is confirmed, the magnesium alloy constituting the cage 14 is substantially Is determined not to contain an α phase having a particle size of 20 μm or more.

このような保持器14を射出成形で製造する場合、融点以上の温度域に加熱されることにより液相のみの状態(α相を含まない状態、完全溶融状態)に制御されたマグネシウム合金が型に対して射出されることにより保持器14が製造されていてもよい。   When such a retainer 14 is manufactured by injection molding, a magnesium alloy that is controlled to be in a liquid phase only state (a state that does not include an α phase, a completely molten state) by being heated to a temperature range higher than the melting point is a mold. The retainer 14 may be manufactured by being injected with respect to.

次に、上記アンギュラ玉軸受2について説明する。図1および図7を参照して、アンギュラ玉軸受2と深溝玉軸受1とは基本的には同様の構成を有し、同様の効果を奏する。しかし、アンギュラ玉軸受2は、軌道輪および転動体の形状等において、深溝玉軸受1とは異なっている。   Next, the angular ball bearing 2 will be described. With reference to FIG. 1 and FIG. 7, the angular ball bearing 2 and the deep groove ball bearing 1 have basically the same configuration and exhibit the same effects. However, the angular ball bearing 2 is different from the deep groove ball bearing 1 in the shape of the race and rolling elements.

すなわち、アンギュラ玉軸受2は、第1軌道部材としての外輪21と、第2軌道部材としての内輪22と、複数の転動体としての玉23と、保持器24とを備えている。外輪21の内周面には、円環状の第1転走面としての外輪転走面21Aが形成されている。内輪22の外周面には、外輪転走面21Aに対向する円環状の第2転走面としての内輪転走面22Aが形成されている。また、複数の玉23には、転動体接触面としての玉転走面23A(玉23の表面)が形成されている。そして、当該玉23は、外輪転走面21Aおよび内輪転走面22Aの各々に玉転走面23Aにおいて接触し、円環状の保持器24により周方向に所定のピッチで配置されることにより円環状の軌道上に転動自在に保持されている。これにより、外輪21と内輪22とは互いに相対的に回転可能となっている。   That is, the angular ball bearing 2 includes an outer ring 21 as a first race member, an inner ring 22 as a second race member, balls 23 as a plurality of rolling elements, and a cage 24. On the inner peripheral surface of the outer ring 21, an outer ring rolling surface 21A as an annular first rolling surface is formed. An inner ring rolling surface 22A as an annular second rolling surface facing the outer ring rolling surface 21A is formed on the outer peripheral surface of the inner ring 22. Moreover, the ball | bowl rolling surface 23A (surface of the ball | bowl 23) as a rolling-element contact surface is formed in the some ball | bowl 23. As shown in FIG. The balls 23 come into contact with each of the outer ring rolling surface 21A and the inner ring rolling surface 22A at the ball rolling surface 23A, and are arranged at a predetermined pitch in the circumferential direction by an annular retainer 24. It is rotatably held on an annular track. Thereby, the outer ring | wheel 21 and the inner ring | wheel 22 can rotate relatively mutually.

ここで、アンギュラ玉軸受2においては、玉23と外輪21との接触点と、玉23と内輪22との接触点とを結ぶ直線は、ラジアル方向(アンギュラ玉軸受2の回転軸に垂直な方向)に対して角度をなしている。そのため、ラジアル方向の荷重だけでなく、アキシャル方向の荷重をも受けることが可能であるとともに、ラジアル方向の荷重が負荷されると、アキシャル方向(アンギュラ玉軸受2の回転軸の方向)への分力が生じる。図1を参照して、本実施の形態の工作機械90では、前方側(主軸91の先端91B側)に同じ向きのアンギュラ玉軸受2を2つ配置するとともに、後方側(モータロータ93B側)には、前方側とは逆向きのアンギュラ玉軸受2を2つ配置することにより、当該分力を相殺している。   Here, in the angular ball bearing 2, a straight line connecting a contact point between the ball 23 and the outer ring 21 and a contact point between the ball 23 and the inner ring 22 is a radial direction (a direction perpendicular to the rotation axis of the angular ball bearing 2). ). Therefore, it is possible to receive not only the radial load but also the axial load, and when the radial load is applied, the axial direction (the direction of the rotation axis of the angular ball bearing 2) is reduced. Power is generated. Referring to FIG. 1, in machine tool 90 of the present embodiment, two angular ball bearings 2 in the same direction are arranged on the front side (tip 91B side of main shaft 91) and on the rear side (motor rotor 93B side). Has two angular ball bearings 2 opposite to the front side to cancel the component force.

また、このアンギュラ玉軸受2の保持器24は、上記の深溝玉軸受1の保持器14と形状が異なっている。上記の深溝玉軸受1の保持器14は冠型形状に形成されているが、このアンギュラ玉軸受2の保持器24はかご型形状に形成されている。なお、保持器24は、上記の深溝玉軸受1の保持器14と同様に冠型形状に形成されていてもよい。   Further, the cage 24 of the angular ball bearing 2 is different in shape from the cage 14 of the deep groove ball bearing 1 described above. The cage 14 of the deep groove ball bearing 1 is formed in a crown shape, while the cage 24 of the angular ball bearing 2 is formed in a cage shape. Note that the cage 24 may be formed in a crown shape like the cage 14 of the deep groove ball bearing 1 described above.

なお、上記では深溝玉軸受1が工作機械90に適用される場合について説明したが、深溝玉軸受1は、高速運転性が要求される用途として、ハイブリッドターボチャージャ(電動アシストターボチャージャ)などのターボチャージャ、電動コンプレッサ、モータ、ガスタービンなどに適用され得る。   Although the case where the deep groove ball bearing 1 is applied to the machine tool 90 has been described above, the deep groove ball bearing 1 is a turbocharger such as a hybrid turbocharger (electrically assisted turbocharger) as an application that requires high-speed operability. The present invention can be applied to a charger, an electric compressor, a motor, a gas turbine, and the like.

次に、本実施の形態の作用効果について比較例と比較して説明する。
図8を参照して、比較例1の保持器14は、マグネシウム合金からなっている。比較例1の保持器14では、支持部14bは、ポケット部14cから保持器14の内径D1側および外径D2側の双方へ玉13が離脱できないように玉13の移動を制限するように構成されている。ポケット部14cは、保持器14の内径D1側および外径D2側の双方において玉13の直径よりも小さくなるように構成されている。
Next, the effect of this embodiment will be described in comparison with a comparative example.
Referring to FIG. 8, the cage 14 of Comparative Example 1 is made of a magnesium alloy. In the cage 14 of Comparative Example 1, the support portion 14b is configured to limit the movement of the ball 13 so that the ball 13 cannot be detached from the pocket portion 14c to both the inner diameter D1 side and the outer diameter D2 side of the cage 14. Has been. The pocket portion 14c is configured to be smaller than the diameter of the ball 13 on both the inner diameter D1 side and the outer diameter D2 side of the cage 14.

たとえばターボチャージャのような数万回転min-1以上のような高速運転される機器などでは、軸受運転時の遠心力により保持器14が外径D2側に拡大するように変形することがある。また片持ち状態の柱部が外径D2側に倒れるように変形することがある。比較例1の保持器14では、この遠心力による保持器14の拡径によりポケット部14cの内径D1側でポケット部14cの摩耗が発生する場合がある。また、柱部が外径D2側へ倒れ込むことによってポケット部14cの内径D1側でポケット部14cの摩耗が発生する場合がある。高速回転下では、保持器14の内径D1側の拘束部が玉13に非常に強い力で押し付けられる。この場合、発生した摩耗粉の噛み込みによって機器の振動の発生、騒音の発生、回転精度の低下のおそれがある。 For example, in a device such as a turbocharger that is operated at a high speed of tens of thousands of revolutions min −1 or more, the cage 14 may be deformed so as to expand to the outer diameter D2 side due to centrifugal force during bearing operation. Further, the column portion in a cantilever state may be deformed so as to fall down toward the outer diameter D2. In the cage 14 of Comparative Example 1, the pocket portion 14c may be worn on the inner diameter D1 side of the pocket portion 14c due to the diameter expansion of the cage 14 due to the centrifugal force. Further, when the column part falls to the outer diameter D2 side, the pocket part 14c may be worn on the inner diameter D1 side of the pocket part 14c. Under high speed rotation, the restraining portion on the inner diameter D1 side of the cage 14 is pressed against the ball 13 with a very strong force. In this case, the generated wear powder may cause the vibration of the device, the generation of noise, and the rotation accuracy.

これに対して、本実施の形態の保持器14は、マグネシウム合金からなっている。マグネシウム合金は軽量性および高弾性率を有していることから、保持器14として用いられると遠心力による変形を少なくすることができる。そして、本実施の形態の保持器14は、支持部14bは、ポケット部14cから保持器14の内径D1側へ転動体としての玉13を離脱可能に構成されている。このため、高速運転下で遠心力により保持器14が変形した場合でも、保持器14の内径D1側において、保持器14と玉13とが摺接しない。そのため、ポケット部14cの内径D1側でポケット部14cの摩耗が発生しない。よって、内径D1側において保持器14の摩耗粉が発生しない。これにより、保持器14の摩耗粉の発生を抑制することができる。このため、摩耗粉の噛み込みによる振動の発生、騒音の発生、回転精度の低下を抑制することができる。   In contrast, the cage 14 of the present embodiment is made of a magnesium alloy. Since the magnesium alloy has light weight and high elastic modulus, when it is used as the cage 14, it can reduce deformation due to centrifugal force. And as for the holder | retainer 14 of this Embodiment, the support part 14b is comprised so that the ball | bowl 13 as a rolling element can be detached | separated from the pocket part 14c to the inner diameter D1 side of the holder | retainer 14. FIG. For this reason, even when the cage 14 is deformed by centrifugal force under high speed operation, the cage 14 and the ball 13 do not slide in contact with the inner diameter D1 side of the cage 14. Therefore, the pocket portion 14c is not worn on the inner diameter D1 side of the pocket portion 14c. Therefore, the abrasion powder of the cage 14 is not generated on the inner diameter D1 side. Thereby, generation | occurrence | production of the abrasion powder of the holder | retainer 14 can be suppressed. For this reason, generation | occurrence | production of the vibration by generation | occurrence | production of an abrasion powder, generation | occurrence | production of noise, and the fall of rotational accuracy can be suppressed.

また、保持器14は内径D1側の拘束部を有しないので柱部が軽量化される。これにより柱部の重量が減少するため、遠心力による柱部の変形も抑制される。
このため保持器14の信頼性を向上することができる。
Further, since the retainer 14 does not have a restraining portion on the inner diameter D1 side, the column portion is reduced in weight. As a result, the weight of the column portion is reduced, so that deformation of the column portion due to centrifugal force is also suppressed.
For this reason, the reliability of the holder | retainer 14 can be improved.

また、本実施の形態の保持器14では、支持部14bは、ポケット部14cから保持器14の外径D2側へ転動体としての玉13が離脱できないように転動体としての玉13の移動を制限するように構成されているため、保持器14を外輪11および内輪12の双方に接触させないようにすることができる。このため、保持器14を転動体案内型の保持器14として用いることができる。そのため、外輪案内型および内輪案内型に比べて突っ張りの発生を抑制することができる。また、転動体案内型として用いることができるため、外輪案内型および内輪案内型に比べて保持器14の寸法精度に余裕を持たせることができる。そのため、保持器14を容易に製造することができる。したがって、保持器14の生産性を向上することができる。   Further, in the cage 14 of the present embodiment, the support portion 14b moves the ball 13 as the rolling element so that the ball 13 as the rolling element cannot be detached from the pocket portion 14c to the outer diameter D2 side of the cage 14. Since it is configured to restrict, it is possible to prevent the retainer 14 from coming into contact with both the outer ring 11 and the inner ring 12. For this reason, the cage 14 can be used as a rolling element guide type cage 14. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of tension compared to the outer ring guide type and the inner ring guide type. Moreover, since it can be used as a rolling element guide type, it is possible to give a margin to the dimensional accuracy of the cage 14 compared to the outer ring guide type and the inner ring guide type. Therefore, the retainer 14 can be easily manufactured. Therefore, the productivity of the cage 14 can be improved.

また、本実施の形態の保持器14では、保持器14の内径D1側が玉13の直径DIよりも大きい寸法を維持したまま保持器14の内周端DEに達するように形成されているため、内径D1側で保持器14を玉13に摺接させないようにすることができる。また、保持器14の外径D2側が玉13の直径DIよりも小さい寸法の部分を有しているため、外径D2側で保持器14を玉13に摺接させることができる。つまり、保持器14は、内径D1側の拘束部を有しないため、高速運転下において保持器14が変形した場合でも内径D1側の拘束部で保持器14と玉13とが摺接しないようにすることができる。また、ポケット部14cから保持器14の外径D2側へ玉13が離脱できないようにすることができる。   Further, in the cage 14 of the present embodiment, the inner diameter D1 side of the cage 14 is formed so as to reach the inner peripheral end DE of the cage 14 while maintaining a dimension larger than the diameter DI of the ball 13. It is possible to prevent the retainer 14 from slidingly contacting the ball 13 on the inner diameter D1 side. Further, since the outer diameter D2 side of the cage 14 has a portion having a size smaller than the diameter DI of the ball 13, the cage 14 can be brought into sliding contact with the ball 13 on the outer diameter D2 side. In other words, since the retainer 14 does not have a restraining portion on the inner diameter D1 side, even when the retainer 14 is deformed under high speed operation, the retainer 14 and the ball 13 are not in sliding contact with the restraining portion on the inner diameter D1 side. can do. Further, it is possible to prevent the ball 13 from being detached from the pocket portion 14c to the outer diameter D2 side of the cage 14.

また、本実施の形態の保持器14では、マグネシウム合金は難燃性マグネシウム合金からなっていてもよい。このため、保持器14の難燃性を向上することができる。したがって、高速回転による摩擦によって保持器14が発火する可能性を低減することができる。   In the cage 14 of the present embodiment, the magnesium alloy may be made of a flame retardant magnesium alloy. For this reason, the flame retardance of the retainer 14 can be improved. Accordingly, it is possible to reduce the possibility that the cage 14 is ignited by friction due to high-speed rotation.

なお、高速回転下で用いられる軸受の保持器は、大きな遠心力に耐えるための強度の確保に加え、特に高サイクルの疲労に耐える必要がある。このことから十分な保持器14の強度と疲労特性を確保するため、保持器14の断面を観察した場合、マグネシウム合金における粒径20μm以上のα相の割合は15%未満とすることが有効である。保持器14の断面を観察した場合、マグネシウム合金における粒径20μm以上のα相の割合は5%未満であることがより好ましい。また、保持器14の断面を観察した場合、マグネシウム合金には粒径20μm以上のα相が含まれていないことがさらに好ましい。   A bearing cage used under high-speed rotation needs to withstand particularly high cycle fatigue in addition to securing strength to withstand a large centrifugal force. Therefore, in order to ensure sufficient strength and fatigue characteristics of the cage 14, when the cross section of the cage 14 is observed, it is effective that the proportion of α phase having a particle diameter of 20 μm or more in the magnesium alloy is less than 15%. is there. When the cross section of the cage 14 is observed, the proportion of the α phase having a particle diameter of 20 μm or more in the magnesium alloy is more preferably less than 5%. Further, when the cross section of the cage 14 is observed, it is more preferable that the magnesium alloy does not contain an α phase having a particle size of 20 μm or more.

なお、アルミニウムが添加されたマグネシウム合金では、このような結晶粒同士の粒界に母材よりも硬度の高いMG17Al12等の化合物が析出相として発生する。上記のように粗大なα相の発生を防止することで、この析出相も微細になるため均一な硬度が得られ、また逆に大きなα相に由来する低硬度部がなくなるため、転動体との摺動面において安定して高い耐摩耗性が得られる。 In a magnesium alloy to which aluminum is added, a compound such as MG 17 Al 12 having a hardness higher than that of the base material is generated as a precipitation phase at the grain boundary between such crystal grains. By preventing the generation of a coarse α phase as described above, this precipitated phase also becomes fine, so that uniform hardness is obtained, and conversely, since there is no low hardness portion derived from a large α phase, High wear resistance can be obtained stably on the sliding surface.

マグネシウム合金における粒径20μm以上のα相(純マグネシウムからなる固相)は、保持器14の強度を低下させる要因となる。したがって、保持器14を構成するマグネシウム合金における粒径20μm以上のα相の割合を小さくすることにより、ウエルド部およびウエルド部以外における強度が向上する。より具体的には、保持器14の断面を観察した場合、マグネシウム合金における粒径20μm以上のα相の割合を15%未満とすることにより、保持器14の強度を有効に向上させることができる。   The α phase (solid phase made of pure magnesium) having a particle size of 20 μm or more in the magnesium alloy becomes a factor for reducing the strength of the cage 14. Therefore, by reducing the proportion of the α phase having a particle diameter of 20 μm or more in the magnesium alloy constituting the cage 14, the strength at the weld portion and other than the weld portion is improved. More specifically, when the cross section of the cage 14 is observed, the strength of the cage 14 can be effectively improved by setting the proportion of the α phase having a particle diameter of 20 μm or more in the magnesium alloy to less than 15%. .

粒径20μm以上のα相の割合を5%未満とすることにより、保持器14の強度を一層向上させることができる。また、粒径20μm以上のα相の割合を2%未満とすることにより、保持器14の強度をより一層向上させることができる。また、粒径20μm以上のα相が含まれないようにすることにより、保持器14の強度をさらに向上させることができる。   By setting the ratio of the α phase having a particle size of 20 μm or more to less than 5%, the strength of the cage 14 can be further improved. Moreover, the intensity | strength of the holder | retainer 14 can be improved further by making the ratio of alpha phase with a particle size of 20 micrometers or more less than 2%. Moreover, the intensity | strength of the holder | retainer 14 can further be improved by not containing the alpha phase with a particle size of 20 micrometers or more.

保持器14を射出成形で製造する場合、融点以上の温度域に加熱されることにより液相のみの状態(α相を含まない状態;完全溶融状態)に制御されたマグネシウム合金が、型に対して射出されることにより製造されていることが好ましい。これにより、粗大化したα相(α相結晶粒)の析出を抑えたより疲労強度に優れるマグネシウム合金製の保持器14を提供することができる。なお、ここでいう粗大化したα相とは、結晶粒径が20μm以上のものを意味し、100μmを超えるような場合もある。このような粗大化したα相は、射出成形のシリンダ内で発生していた概球状のα相が、成形の射出から冷却・固化の過程で粗大化することにより形成される。   When the cage 14 is manufactured by injection molding, a magnesium alloy that is controlled to a liquid phase only state (a state that does not include an α phase; a completely molten state) by being heated to a temperature range equal to or higher than the melting point is It is preferably manufactured by being injected. Thereby, it is possible to provide a cage 14 made of a magnesium alloy that is more excellent in fatigue strength than the precipitation of coarsened α phase (α phase crystal grains). The coarse α phase as used herein means a crystal grain size of 20 μm or more, and sometimes exceeds 100 μm. Such a coarsened α phase is formed by coarsening an approximately spherical α phase generated in an injection molding cylinder in the course of cooling and solidification from injection of molding.

本実施の形態の転がり軸受としての深溝玉軸受1は、上記の保持器14を備えているため、高速運転下において保持器14の摩耗粉の発生を抑制することができる。このため、摩耗粉の噛み込みによる振動の発生、騒音の発生、回転精度の低下を抑制することができる。したがって、本実施の形態の深溝玉軸受1は、保持器14がマグネシウム合金製であることにより耐高速運転性、軽量性に優れるだけでなく、転がり軸受の信頼性を向上することができる。   Since the deep groove ball bearing 1 as the rolling bearing of the present embodiment includes the cage 14 described above, it is possible to suppress the generation of wear powder in the cage 14 under high speed operation. For this reason, generation | occurrence | production of the vibration by generation | occurrence | production of an abrasion powder, generation | occurrence | production of noise, and the fall of rotational accuracy can be suppressed. Therefore, the deep groove ball bearing 1 of the present embodiment is not only excellent in high-speed driving resistance and light weight, but also can improve the reliability of the rolling bearing, because the cage 14 is made of a magnesium alloy.

(実施の形態2)
本発明の実施の形態2は、実施の形態1と比較して、複列円筒ころ軸受である点およびくし型保持器である点で主に異なっている。これら以外については、実施の形態1と同様であり、同一の部分または相当する部分には、同一の番号を付し、その説明を繰り返さない。
(Embodiment 2)
The second embodiment of the present invention is mainly different from the first embodiment in that it is a double row cylindrical roller bearing and a comb cage. Except for these, the second embodiment is the same as the first embodiment, and the same or corresponding portions are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

図9を参照して、複列円筒ころ軸受1について説明する。複列円筒ころ軸受1は、第1軌道部材としての外輪11と、第2軌道部材としての内輪12と、複数の転動体としての円筒ころ13と、保持器14とを備えている。外輪11の内周面には、円環状の第1転走面としての外輪転走面11Aが複列(2列)に形成されている。内輪12の外周面には、複列(2列)の外輪転走面11Aのそれぞれに対向する円環状の第2転走面としての内輪転走面12Aが複列(2列)に形成されている。また、複数の円筒ころ13には、転動体転走面としての円筒ころ転送面13A(円筒ころ13の外周面)が形成されている。そして、当該円筒ころ13は、外輪転走面11Aおよび内輪転走面12Aの各々に円筒ころ転走面13Aにおいて接触し、円環状の保持器14により周方向に所定のピッチで配置されることにより2列の円環状の軌道上に転動自在に保持されている。これにより、外輪11と内輪12とは互いに相対的に回転可能となっている。   With reference to FIG. 9, the double row cylindrical roller bearing 1 is demonstrated. The double row cylindrical roller bearing 1 includes an outer ring 11 as a first race member, an inner ring 12 as a second race member, a cylindrical roller 13 as a plurality of rolling elements, and a cage 14. On the inner peripheral surface of the outer ring 11, outer ring rolling surfaces 11A as first annular rolling surfaces are formed in double rows (two rows). On the outer peripheral surface of the inner ring 12, inner ring rolling surfaces 12 </ b> A are formed in a double row (two rows) as an annular second rolling surface facing each of the double row (two rows) outer ring rolling surfaces 11 </ b> A. ing. The plurality of cylindrical rollers 13 are formed with cylindrical roller transfer surfaces 13A (outer peripheral surfaces of the cylindrical rollers 13) as rolling element rolling surfaces. The cylindrical roller 13 is in contact with each of the outer ring rolling surface 11A and the inner ring rolling surface 12A at the cylindrical roller rolling surface 13A, and is arranged at a predetermined pitch in the circumferential direction by an annular retainer 14. Thus, it is held so as to be able to roll on two rows of circular orbits. Thereby, the outer ring | wheel 11 and the inner ring | wheel 12 can rotate relatively mutually.

ここで、図10および図11を参照して、保持器14は、マグネシウム合金からなっており、連結部14aと、複数の支持部14bとを有している。本実施の形態では一例として、保持器14は、環状部から軸方向に突出する複数の柱部とを有するくし型形状に形成されている。複数の支持部14bは、周方向に沿って配置されている。複数の支持部14bは、連結部14aによって互いに連結されている。複数の支持部14bのそれぞれには、転動体としての円筒ころ13を支持するためのポケット部14cが形成されている。支持部14bは、ポケット部14cに沿って形成されている。支持部14bは、ポケット部14cから保持器14の内径D1側へ円筒ころ13を離脱可能に構成されている。   Here, with reference to FIG. 10 and FIG. 11, the cage 14 is made of a magnesium alloy, and includes a connecting portion 14 a and a plurality of supporting portions 14 b. In the present embodiment, as an example, the retainer 14 is formed in a comb shape having a plurality of column portions protruding in the axial direction from the annular portion. The plurality of support portions 14b are arranged along the circumferential direction. The plurality of support portions 14b are connected to each other by a connection portion 14a. Each of the plurality of support portions 14b is formed with a pocket portion 14c for supporting the cylindrical roller 13 as a rolling element. The support portion 14b is formed along the pocket portion 14c. The support portion 14b is configured such that the cylindrical roller 13 can be detached from the pocket portion 14c toward the inner diameter D1 of the cage 14.

ポケット部14cは、保持器14の内径D1側に向かって、対向する支持部14bの間隔が広くなるようにテーパ状に設けられている。また、ポケット部14cは、保持器14の外径D2側が円筒ころ13の直径よりも小さくなるように円筒ころ13の外周面に沿うように形成されている。ポケット部14cは、円筒ころ13の中心CPを含み、かつ保持器14の半径方向に直交する仮想の面CSより保持器14の内径D1側へ円筒ころ13を離脱可能に構成されており、外径D2側へ円筒ころ13が離脱できないように構成されている。   The pocket portion 14c is provided in a tapered shape so that the interval between the opposing support portions 14b becomes wider toward the inner diameter D1 side of the cage 14. The pocket portion 14 c is formed along the outer peripheral surface of the cylindrical roller 13 so that the outer diameter D <b> 2 side of the cage 14 is smaller than the diameter of the cylindrical roller 13. The pocket portion 14c includes the center CP of the cylindrical roller 13, and is configured so that the cylindrical roller 13 can be detached from the virtual surface CS orthogonal to the radial direction of the cage 14 toward the inner diameter D1 of the cage 14. The cylindrical roller 13 is configured so that it cannot be detached toward the diameter D2.

ポケット部14cは、円筒ころ13と摺接可能なポケット面14c1を有している。ポケット面14c1は保持器14の外径D2側に設けられている。ポケット面14c1は、潤滑剤を保持可能な凹形状部14c2を有している。凹形状部14c2は、ポケット面14c1の端面に形成されている。凹形状部14c2は、柱部の先端から根元に向かって延びるように設けられている。凹形状部14c2は柱部の先端から根元に向かう途中まで設けられている。   The pocket portion 14 c has a pocket surface 14 c 1 that can slide in contact with the cylindrical roller 13. The pocket surface 14c1 is provided on the outer diameter D2 side of the cage 14. The pocket surface 14c1 has a concave portion 14c2 that can hold the lubricant. The concave portion 14c2 is formed on the end surface of the pocket surface 14c1. The concave portion 14c2 is provided so as to extend from the tip of the column portion toward the root. The concave portion 14c2 is provided from the tip of the column portion to the middle of the column portion.

対向する支持部14bの間には、環状部から軸方向に突出するように突起部14dが形成されている。突起部14dは円筒ころ13の一方端面を支持可能に設けられている。本実施の形態では一例として、ポケット部14cは11個設けられている。なお、ポケット部14cの個数はこれに限定されない。   A projecting portion 14d is formed between the opposing support portions 14b so as to project in the axial direction from the annular portion. The protrusion 14d is provided so as to support one end surface of the cylindrical roller 13. In the present embodiment, as an example, eleven pocket portions 14c are provided. The number of pocket portions 14c is not limited to this.

図2に示すように、複列円筒ころ軸受1においては、環状部の柱部が突出する側とは反対側の面同士が互いに対向するとともに、その中心軸が一致するように2つの保持器14が組み込まれている。また、ポケット部14cを構成する柱部の長さLcは、1/2L<Lc≦2/3Lが好ましい。この転動体の長さLは、円筒ころ13の長さが該当する。   As shown in FIG. 2, in the double row cylindrical roller bearing 1, two cages are provided so that surfaces opposite to the side from which the column portion of the annular portion protrudes face each other, and the central axes thereof coincide with each other. 14 is incorporated. Moreover, the length Lc of the column part which comprises the pocket part 14c has preferable 1 / 2L <Lc <= 2 / 3L. The length L of this rolling element corresponds to the length of the cylindrical roller 13.

次に、本実施の形態の作用効果について比較例と比較して説明する。
図12および図13を参照して、比較例2の保持器14はマグネシウム合金からなっており、支持部14bは、ポケット部14cから保持器14の内径D1側および外径D2側の双方へ円筒ころ13が離脱できないように円筒ころ13の移動を制限するように構成されている。ポケット部14cは、保持器14の内径D1側および外径D2側の双方において円筒ころ13の直径よりも小さくなるように構成されている。比較例2の保持器14では、高速運転下において遠心力によって保持器14が拡径することによって、また柱部が外径D2側へ倒れ込むことによって、内径D1側でポケット部14cの摩耗が発生する場合がある。
Next, the effect of this embodiment will be described in comparison with a comparative example.
Referring to FIGS. 12 and 13, the cage 14 of Comparative Example 2 is made of a magnesium alloy, and the support portion 14 b is cylindrical from the pocket portion 14 c to both the inner diameter D1 side and the outer diameter D2 side of the cage 14. The movement of the cylindrical roller 13 is limited so that the roller 13 cannot be separated. The pocket portion 14c is configured to be smaller than the diameter of the cylindrical roller 13 on both the inner diameter D1 side and the outer diameter D2 side of the cage 14. In the cage 14 of Comparative Example 2, wear of the pocket portion 14c occurs on the inner diameter D1 side when the diameter of the cage 14 is increased by centrifugal force under high-speed operation and the column portion falls to the outer diameter D2 side. There is a case.

これに対して、本実施の形態の保持器14は、マグネシウム合金からなっており、支持部14bは、ポケット部14cから保持器14の内径D1側へ転動体としての玉13を離脱可能に構成されている。このため、遠心力による変形を少なくすることができ、高速運転下で遠心力により保持器14が変形した場合でも、保持器14の内径D1側において、保持器14と玉13とが摺接しない。そのため、ポケット部14cの内径D1側でポケット部14cの摩耗が発生しない。したがって、保持器14の摩耗粉の発生を抑制することができるため、摩耗粉の噛み込みによる振動の発生、騒音の発生、回転精度の低下を抑制することができる。   In contrast, the cage 14 of the present embodiment is made of a magnesium alloy, and the support portion 14b is configured to be able to detach the ball 13 as a rolling element from the pocket portion 14c to the inner diameter D1 side of the cage 14. Has been. For this reason, the deformation due to the centrifugal force can be reduced, and even when the cage 14 is deformed by the centrifugal force under high speed operation, the cage 14 and the ball 13 do not slide in contact with the inner diameter D1 side of the cage 14. . Therefore, the pocket portion 14c is not worn on the inner diameter D1 side of the pocket portion 14c. Therefore, since generation | occurrence | production of the abrasion powder of the holder | retainer 14 can be suppressed, generation | occurrence | production of the vibration by generation | occurrence | production of abrasion powder, generation | occurrence | production of noise, and the fall of a rotation precision can be suppressed.

また、マグネシウム合金製くし型保持器においては、転がり軸受に組み込む際、樹脂製くし型保持器と同様に転動体である円筒ころがいわゆるかちこみにより挿入され得る。この場合、比較例2のように保持器14の内径D1側に拘束部を有する形状では、かちこみの際に円筒ころ13の端部とポケット部14cの内周側が強く擦れる場合がある。これにより保持器14の摺接部が削られて比較的大きな摩耗粉が転がり軸受の組立ての際に転がり軸受内に混入してしまうおそれもある。   Further, in a magnesium alloy comb cage, when incorporated in a rolling bearing, a cylindrical roller which is a rolling element can be inserted by a so-called squeeze as in the case of a resin comb cage. In this case, in the case of the shape having the restraining portion on the inner diameter D1 side of the retainer 14 as in the comparative example 2, the end portion of the cylindrical roller 13 and the inner peripheral side of the pocket portion 14c may be rubbed strongly when being held. As a result, the sliding contact portion of the retainer 14 is scraped, and relatively large wear powder may be mixed into the rolling bearing during assembly of the rolling bearing.

これに対して、本実施の形態の保持器14では、支持部14bは、ポケット部14cから保持器14の内径D1側へ転動体としての円筒ころ13を離脱可能に構成されているため、円筒ころ13を内径D1側から組み込むことで保持器14の摺接部が削られて比較的大きな摩耗粉が発生することを抑制できる。このため、転がり軸受1に混入した摩耗粉による振動の発生、騒音の発生、回転精度の低下を抑制することができる。また、円筒ころ13を内径D1側から組み込むことでかちこみに比べて組み込み性も向上することができる。   On the other hand, in the cage 14 of the present embodiment, the support portion 14b is configured to be able to remove the cylindrical roller 13 as a rolling element from the pocket portion 14c to the inner diameter D1 side of the cage 14, so that the cylinder 14 is cylindrical. By incorporating the roller 13 from the inner diameter D1 side, it is possible to prevent the sliding contact portion of the retainer 14 from being scraped and generating relatively large wear powder. For this reason, generation | occurrence | production of the vibration by the abrasion powder mixed in the rolling bearing 1, generation | occurrence | production of noise, and the fall of rotation accuracy can be suppressed. Further, by incorporating the cylindrical roller 13 from the inner diameter D1 side, the assemblability can be improved as compared with the case.

また、潤滑方式としてはミストオイル潤滑などの希薄潤滑またはグリース潤滑が用いられる。モータまたは工作機械の主軸に用いられる転がり軸受では、低トルク化、低発熱化のため、微量の潤滑油量またはグリース量で運転することが求められている。このような条件下では高速運転下においてポケット部14cと円筒ころ13との間の潤滑状態が厳しい。したがって、このような条件下において比較例2の保持器14では、潤滑油またはグリースの不足により瞬間的な潤滑不良が発生する可能性が高い。   As the lubrication method, lean lubrication such as mist oil lubrication or grease lubrication is used. Rolling bearings used for motors or machine tool spindles are required to operate with a small amount of lubricating oil or grease in order to reduce torque and heat. Under such conditions, the lubrication between the pocket portion 14c and the cylindrical roller 13 is severe under high speed operation. Therefore, in such a condition, in the cage 14 of Comparative Example 2, there is a high possibility that an instantaneous lubrication failure will occur due to lack of lubricating oil or grease.

これに対して、本実施の形態の保持器14では、ポケット面14c1は、潤滑剤を保持可能な凹形状部14c2を有しているため、潤滑油またはグリースなどの潤滑剤を凹形状部14c2に保持することができる。これにより高速回転下で発生する瞬間的な潤滑不良を抑制することができる。このため瞬時の潤滑不良に対して異常摩耗を起こすことを抑制することができる。そのため耐焼付き性を向上することができる。これにより、安定した高速運転を可能とすることで転がり軸受の高速運転性を向上することができる。   On the other hand, in the cage 14 of the present embodiment, the pocket surface 14c1 has the concave shape portion 14c2 capable of holding the lubricant, and therefore, lubricant such as lubricating oil or grease is applied to the concave shape portion 14c2. Can be held in. As a result, it is possible to suppress instantaneous lubrication failure that occurs under high-speed rotation. For this reason, it is possible to suppress abnormal wear from instantaneous lubrication failure. Therefore, seizure resistance can be improved. Thereby, the high-speed driving | operation property of a rolling bearing can be improved by enabling the stable high-speed driving | operation.

また、潤滑油またはグリースは高速運転時において、遠心力により保持器14の外径D2側により多く移動することになる。本実施の形態の保持器14では、円筒ころ13との摺動部にこれら潤滑剤が介入し易くなる。保持器14の外径D2側に位置するポケット面14c1に凹形状部14c2が設けられているため、これら介入した潤滑剤を効果的に保持することができる。そのため、特に希薄潤滑条件での運転性を向上することができる。   Further, the lubricating oil or grease moves more to the outer diameter D2 side of the cage 14 due to centrifugal force during high-speed operation. In the cage 14 according to the present embodiment, these lubricants easily intervene in the sliding portion with the cylindrical roller 13. Since the recessed portion 14c2 is provided in the pocket surface 14c1 located on the outer diameter D2 side of the cage 14, these intervening lubricants can be effectively retained. Therefore, drivability can be improved particularly under lean lubrication conditions.

また、FEM(Finite Element Method;有限要素法)解析により保持器柱部倒れ量を計算した。計算では、NN3020複列円筒ころ軸受(PCDφ126mm,柱部の長さLc=0.7L)に、比較例2および本実施の形態の保持器14を適用した。回転速度は16000回転min-1とした。計算の結果、比較例2の保持器柱部倒れ量は250μmとなり、本実施の形態の保持器柱部倒れ量は260μmとなった。なお、FEM解析にはSiemens PLM Software社製I-DEASを用いた。比較例2および本実施の形態の保持器14のマグネシウム合金は、密度1.82g/cm3、弾性率45GPaとして計算した。本実施の形態の保持器14は、比較例2の保持器14に対して、柱部は細くなっているが、軽量化されることから変形量は逆に小さくなる。さらに本実施の形態の保持器14の柱部長さLcを0.52Lまで短くすると変形量は更に小さくなって120μmとなる。このため非常に高速運転時の変形性に優れた保持器14となる。 Further, the amount of collapse of the cage column was calculated by FEM (Finite Element Method) analysis. In the calculation, Comparative Example 2 and the cage 14 of the present embodiment were applied to an NN3020 double row cylindrical roller bearing (PCD φ 126 mm, column length Lc = 0.7 L). Rotation speed was 16000 rotating min -1. As a result of the calculation, the amount of collapse of the retainer column portion of Comparative Example 2 was 250 μm, and the amount of collapse of the retainer column portion of the present embodiment was 260 μm. For FEM analysis, I-DEAS manufactured by Siemens PLM Software was used. The magnesium alloy of the cage 14 of Comparative Example 2 and the present embodiment was calculated with a density of 1.82 g / cm 3 and an elastic modulus of 45 GPa. In the cage 14 of the present embodiment, the column portion is thinner than the cage 14 of Comparative Example 2, but since the weight is reduced, the amount of deformation becomes smaller. Further, when the column portion length Lc of the cage 14 of the present embodiment is shortened to 0.52 L, the deformation amount is further reduced to 120 μm. For this reason, it becomes the holder | retainer 14 excellent in the deformability at the time of very high-speed driving | operation.

(実施の形態3)
本発明の実施の形態3は、実施の形態1と比較して、単列円筒ころ軸受である点およびかご型保持器である点で主に異なっている。これら以外については、実施の形態1と同様であり、同一の部分または相当する部分には、同一の番号を付し、その説明を繰り返さない。
(Embodiment 3)
The third embodiment of the present invention is mainly different from the first embodiment in that it is a single row cylindrical roller bearing and a cage cage. Except for these, the second embodiment is the same as the first embodiment, and the same or corresponding portions are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

図14を参照して、円筒ころ軸受1について説明する。円筒ころ軸受1は、第1軌道部材としての外輪11と、第2軌道部材としての内輪12と、複数の転動体としての円筒ころ13と、保持器14とを備えている。外輪11には、円環状の第1転走面としての外輪転走面11Aが形成されている。内輪12には、外輪転走面11Aに対向する円環状の第2転走面としての内輪転走面12Aが形成されている。また、複数の円筒ころ13には、転動体転走面としての円筒ころ転走面13A(円筒ころ13の外周面)が形成されている。そして、当該円筒ころ13は、外輪転走面11Aおよび内輪転走面12Aの各々に円筒ころ転走面13Aにおいて接触し、円環状の保持器14により周方向に所定のピッチで配置されることにより円環状の軌道上に転動自在に保持されている。これにより、外輪11と内輪12とは互いに相対的に回転可能となっている。   The cylindrical roller bearing 1 will be described with reference to FIG. The cylindrical roller bearing 1 includes an outer ring 11 as a first race member, an inner ring 12 as a second race member, a cylindrical roller 13 as a plurality of rolling elements, and a cage 14. The outer ring 11 is formed with an outer ring rolling surface 11A as an annular first rolling surface. The inner ring 12 is formed with an inner ring rolling surface 12A as an annular second rolling surface facing the outer ring rolling surface 11A. The plurality of cylindrical rollers 13 are formed with cylindrical roller rolling surfaces 13A (outer circumferential surfaces of the cylindrical rollers 13) as rolling element rolling surfaces. The cylindrical roller 13 is in contact with each of the outer ring rolling surface 11A and the inner ring rolling surface 12A at the cylindrical roller rolling surface 13A, and is arranged at a predetermined pitch in the circumferential direction by an annular retainer 14. Thus, it is held on an annular track so as to be freely rollable. Thereby, the outer ring | wheel 11 and the inner ring | wheel 12 can rotate relatively mutually.

ここで、図15および図16を参照して、保持器14は、マグネシウム合金からなっており、連結部14aと、複数の支持部14bとを有している。本実施の形態では一例として、保持器14は、対向する環状部を繋ぐように軸方向に突出する複数の柱部とを有するかご型形状に形成されている。複数の支持部14bは、周方向に沿って配置されている。複数の支持部14bは、連結部14aによって互いに連結されている。複数の支持部14bのそれぞれには、転動体としての円筒ころ13を支持するためのポケット部14cが形成されている。支持部14bは、ポケット部14cに沿って形成されている。支持部14bは、ポケット部14cから保持器14の内径D1側へ円筒ころ13を離脱可能に構成されている。   Here, with reference to FIG. 15 and FIG. 16, the retainer 14 is made of a magnesium alloy, and includes a connecting portion 14 a and a plurality of support portions 14 b. In the present embodiment, as an example, the cage 14 is formed in a cage shape having a plurality of column portions protruding in the axial direction so as to connect the annular portions facing each other. The plurality of support portions 14b are arranged along the circumferential direction. The plurality of support portions 14b are connected to each other by a connection portion 14a. Each of the plurality of support portions 14b is formed with a pocket portion 14c for supporting the cylindrical roller 13 as a rolling element. The support portion 14b is formed along the pocket portion 14c. The support portion 14b is configured such that the cylindrical roller 13 can be detached from the pocket portion 14c toward the inner diameter D1 of the cage 14.

ポケット部14cは、保持器14の内径D1側に向かって、対向する支持部14bの間隔が広くなるようにテーパ状に設けられている。ポケット部14cは対向する環状部の間に設けられている。また、ポケット部14cは、保持器14の外径D2側が円筒ころ13の直径よりも小さくなるように円筒ころ13の外周面に沿うように形成されている。ポケット部14cは、円筒ころ13の中心CPを含み、かつ保持器14の半径方向に直交する仮想の面CSより保持器14の内径D1側へ円筒ころ13を離脱可能に構成されており、外径D2側へ円筒ころ13が離脱できないように構成されている。   The pocket portion 14c is provided in a tapered shape so that the interval between the opposing support portions 14b becomes wider toward the inner diameter D1 side of the cage 14. The pocket portion 14c is provided between the opposed annular portions. The pocket portion 14 c is formed along the outer peripheral surface of the cylindrical roller 13 so that the outer diameter D <b> 2 side of the cage 14 is smaller than the diameter of the cylindrical roller 13. The pocket portion 14c includes the center CP of the cylindrical roller 13, and is configured so that the cylindrical roller 13 can be detached from the virtual surface CS orthogonal to the radial direction of the cage 14 toward the inner diameter D1 of the cage 14. The cylindrical roller 13 is configured so that it cannot be detached toward the diameter D2.

対向する支持部14bの間には、環状部から軸方向に突出するように突起部14dが形成されている。突起部14dは円筒ころ13の一方端面を支持可能に設けられている。本実施の形態では一例として、ポケット部14cは10個設けられている。なお、ポケット部14cの個数はこれに限定されない。   A projecting portion 14d is formed between the opposing support portions 14b so as to project in the axial direction from the annular portion. The protrusion 14d is provided so as to support one end surface of the cylindrical roller 13. In the present embodiment, as an example, ten pocket portions 14c are provided. The number of pocket portions 14c is not limited to this.

次に、本実施の形態の作用効果について比較例と比較して説明する。
図17を参照して、比較例3の保持器14はマグネシウム合金からなっており、支持部14bは、ポケット部14cから保持器14の内径D1側および外径D2側の双方へ玉13が離脱できないように円筒ころ13の移動を制限するように構成されている。ポケット部14cは、保持器14の内径D1側および外径D2側の双方において円筒ころ13の直径よりも小さくなるように構成されている。かご型保持器では高速運転下において遠心力によって保持器14が拡径するように変形する。このため、比較例3の保持器14では、高速運転下において遠心力によって保持器14が拡径することによって、内径D1側でポケット部14cの摩耗が発生する場合がある。
Next, the effect of this embodiment will be described in comparison with a comparative example.
Referring to FIG. 17, the retainer 14 of Comparative Example 3 is made of a magnesium alloy, and the support portion 14 b is separated from the pocket portion 14 c to both the inner diameter D1 side and the outer diameter D2 side of the retainer 14. The movement of the cylindrical roller 13 is limited so as not to be performed. The pocket portion 14c is configured to be smaller than the diameter of the cylindrical roller 13 on both the inner diameter D1 side and the outer diameter D2 side of the cage 14. In the cage type cage, the cage 14 is deformed so as to expand its diameter by centrifugal force under high speed operation. For this reason, in the cage 14 of Comparative Example 3, wear of the pocket portion 14c may occur on the inner diameter D1 side due to the diameter of the cage 14 being increased by centrifugal force under high speed operation.

これに対して、本実施の形態の保持器14は、マグネシウム合金からなっており、支持部14bは、ポケット部14cから保持器14の内径D1側へ転動体としての玉13を離脱可能に構成されている。このため、遠心力によって拡径するように変形することを少なくすることができ、高速運転下で遠心力により保持器14が拡径するように変形した場合でも、保持器14の内径D1側において、保持器14と玉13とが摺接しない。そのため、ポケット部14cの内径D1側でポケット部14cの摩耗が発生しない。したがって、保持器14の摩耗粉の発生を抑制することができるため、摩耗粉の噛み込みによる振動の発生、騒音の発生、回転精度の低下を抑制することができる。   In contrast, the cage 14 of the present embodiment is made of a magnesium alloy, and the support portion 14b is configured to be able to detach the ball 13 as a rolling element from the pocket portion 14c to the inner diameter D1 side of the cage 14. Has been. For this reason, it can reduce that it deforms so that it may expand by centrifugal force, and even when it deform | transforms so that the retainer 14 may expand by centrifugal force under high-speed operation, in the inner diameter D1 side of the retainer 14 The cage 14 and the ball 13 are not in sliding contact. Therefore, the pocket portion 14c is not worn on the inner diameter D1 side of the pocket portion 14c. Therefore, since generation | occurrence | production of the abrasion powder of the holder | retainer 14 can be suppressed, generation | occurrence | production of the vibration by generation | occurrence | production of abrasion powder, generation | occurrence | production of noise, and the fall of a rotation precision can be suppressed.

(実施の形態4)
本発明の実施の形態4は、実施の形態1と比較して、摩耗粉の発生を抑制するために表面処理が保持器に施されている点で主に異なっている。これら以外については、実施の形態1と同様であり、同一の部分または相当する部分には、同一の番号を付し、その説明を繰り返さない。
(Embodiment 4)
The fourth embodiment of the present invention is mainly different from the first embodiment in that a surface treatment is applied to the cage in order to suppress the generation of wear powder. Except for these, the second embodiment is the same as the first embodiment, and the same or corresponding portions are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

図18を参照して、冠型形状の保持器14では、保持器14に潤滑性を付与するための表面処理が施されている。表面処理は、少なくともポケット部14cの転動体と摺接する表面部分SPに施されている。表面処理として、陽極酸化処理が適用され得る。陽極酸化処理層の厚みはたとえば3μm以上20μm以下である。この場合、表面部分SPの表面粗さはたとえば0.2μmRa以下が好ましい。ここで、RaはJIS規格の算術平均粗さである。高速運転下で潤滑性に支障をきたさない表面粗さであるならば、特に表面粗さに制限はないが、潤滑剤の保持性と潤滑性とを考慮すると、表面粗さは0.2μmRa以下が好ましい。   Referring to FIG. 18, the crown-shaped cage 14 is subjected to a surface treatment for imparting lubricity to the cage 14. The surface treatment is applied to at least the surface portion SP in sliding contact with the rolling elements of the pocket portion 14c. An anodizing treatment can be applied as the surface treatment. The thickness of the anodized layer is, for example, 3 μm or more and 20 μm or less. In this case, the surface roughness of the surface portion SP is preferably 0.2 μmRa or less, for example. Here, Ra is the arithmetic average roughness of the JIS standard. If the surface roughness does not affect the lubricity under high speed operation, the surface roughness is not particularly limited, but the surface roughness is 0.2 μmRa or less in consideration of the retention of the lubricant and the lubricity. Is preferred.

また、表面処理として樹脂コート処理が適用され得る。この場合、表面部分SPに樹脂層が設けられている。樹脂層の厚みはたとえば5μm以上30μm以下である。樹脂コート処理はたとえば電着塗装により施され得る。樹脂層の材料としては、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂などが適用され得る。樹脂コート処理によって馴染み性、潤滑剤が不足した際の自己潤滑性が向上する。なお、樹脂層の下地を形成するために陽極酸化処理が施されてもよい。この場合、上記の陽極酸化処理の後に樹脂コート処理が施されてもよい。   Moreover, a resin coat process may be applied as the surface treatment. In this case, a resin layer is provided on the surface portion SP. The thickness of the resin layer is, for example, 5 μm or more and 30 μm or less. The resin coating treatment can be performed by, for example, electrodeposition coating. As a material for the resin layer, polyamide-imide resin, polyamide resin, epoxy resin, or the like can be applied. The resin coating treatment improves the familiarity and self-lubrication when the lubricant is insufficient. An anodizing treatment may be performed to form the base of the resin layer. In this case, a resin coating process may be performed after the anodizing process.

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態の保持器14では、ポケット部14cの転動体と摺接する表面部分SPに潤滑性付与のための表面処理が施されているため、潤滑性を向上することができる。
Next, the effect of this Embodiment is demonstrated.
In the cage 14 according to the present embodiment, the surface portion SP that is in sliding contact with the rolling elements of the pocket portion 14c is subjected to surface treatment for imparting lubricity, so that the lubricity can be improved.

また、本実施の形態の保持器14では、表面処理が陽極酸化処理であり、表面部分SPの表面粗さが2.0μmRa以下であるため、耐摩耗性を向上することができる。これにより転がり軸受の高速運転性を向上することができる。   Further, in the cage 14 of the present embodiment, the surface treatment is an anodizing treatment, and the surface roughness of the surface portion SP is 2.0 μmRa or less, so that the wear resistance can be improved. Thereby, the high-speed operability of the rolling bearing can be improved.

また、本実施の形態の保持器14では、表面処理が樹脂コート処理であり、表面部分SPに樹脂層が設けられているため、耐摩耗性を向上することができる。これにより転がり軸受の高速運転性を向上することができる。   Further, in the cage 14 of the present embodiment, the surface treatment is a resin coating treatment, and since the resin layer is provided on the surface portion SP, the wear resistance can be improved. Thereby, the high-speed operability of the rolling bearing can be improved.

(実施の形態5)
本発明の実施の形態5は、実施の形態1と比較して、スラスト玉軸受である点および保持器の形状で主に異なっている。これら以外については、実施の形態1と同様であり、同一の部分または相当する部分には、同一の番号を付し、その説明を繰り返さない。
(Embodiment 5)
The fifth embodiment of the present invention is mainly different from the first embodiment in that it is a thrust ball bearing and the shape of the cage. Except for these, the second embodiment is the same as the first embodiment, and the same or corresponding portions are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

図19を参照して、スラスト玉軸受1は、第1軌道部材としての軸軌道盤31と、第2軌道部材としてのハウジング軌道盤32と、複数の転動体としての玉13と、保持器14とを備えている。軸軌道盤31には、円環状の第1転走面としての軸軌道盤転走面31Aが形成されている。ハウジング軌道盤32には、軸軌道盤転走面31Aに対向する円環状の第2転走面としてのハウジング軌道盤転走面32Aが形成されている。また、複数の玉13には、転動体転走面としての玉転走面13A(玉13の外周面)が形成されている。そして、当該玉13は、軸軌道盤転走面31Aおよびハウジング軌道盤転走面32Aの各々に玉転走面13Aにおいて接触し、円環状の保持器14により周方向に所定のピッチで配置されることにより円環状の軌道上に転動自在に保持されている。これにより、軸軌道盤31とハウジング軌道盤32とは互いに相対的に回転可能となっている。   Referring to FIG. 19, the thrust ball bearing 1 includes a shaft washer 31 as a first race member, a housing washer 32 as a second race member, balls 13 as a plurality of rolling elements, and a cage 14. And. An axial raceway rolling surface 31A as an annular first rolling surface is formed on the axial raceway 31. The housing washer 32 is formed with a housing washer rolling surface 32A as an annular second rolling surface facing the axial washer rolling surface 31A. Further, a ball rolling surface 13 </ b> A (an outer peripheral surface of the ball 13) as a rolling element rolling surface is formed on the plurality of balls 13. The balls 13 are in contact with each of the shaft raceway rolling surface 31A and the housing raceway rolling surface 32A at the ball rolling surface 13A, and are arranged at a predetermined pitch in the circumferential direction by the annular cage 14. Thus, it is held on an annular track so as to be freely rollable. Thereby, the shaft washer 31 and the housing washer 32 are rotatable relative to each other.

ここで、図15および図16を参照して、保持器14は、マグネシウム合金からなっており、連結部14aと、複数の支持部14bとを有している。本実施の形態では一例として、保持器14は、円筒形状に形成されている。保持器14は、円筒形状の内周側に玉13が保持されるように構成されている。複数の支持部14bは、周方向に沿って配置されている。複数の支持部14bは、連結部14aによって互いに連結されている。複数の支持部14bのそれぞれには、転動体としての玉13を支持するためのポケット部14cが形成されている。支持部14bは、ポケット部14cに沿って形成されている。本実施の形態では、図20中に破線で示される領域が支持部14bに該当する。支持部14bは、ポケット部14cから保持器14の内径D1側へ玉13を離脱可能に構成されている。   Here, with reference to FIG. 15 and FIG. 16, the retainer 14 is made of a magnesium alloy, and includes a connecting portion 14 a and a plurality of support portions 14 b. In the present embodiment, as an example, the cage 14 is formed in a cylindrical shape. The cage 14 is configured such that the balls 13 are held on the inner peripheral side of the cylindrical shape. The plurality of support portions 14b are arranged along the circumferential direction. The plurality of support portions 14b are connected to each other by a connection portion 14a. Each of the plurality of support portions 14b is formed with a pocket portion 14c for supporting the ball 13 as a rolling element. The support portion 14b is formed along the pocket portion 14c. In the present embodiment, a region indicated by a broken line in FIG. 20 corresponds to the support portion 14b. The support portion 14b is configured to be able to remove the ball 13 from the pocket portion 14c to the inner diameter D1 side of the cage 14.

ポケット部14cは、保持器14の内径D1側に向かって、対向する支持部14bの間隔が広くなるようにテーパ状に設けられている。また、ポケット部14cは、保持器14の外径D2側が玉13の外周面を取り囲むように形成されている。ポケット部14cは、保持器14の内径D1側へ玉13を離脱可能に構成されており、外径D2側へ玉13が離脱できないように構成されている。本実施の形態では一例として、ポケット部14cは8個設けられている。なお、ポケット部14cの個数はこれに限定されない。   The pocket portion 14c is provided in a tapered shape so that the interval between the opposing support portions 14b becomes wider toward the inner diameter D1 side of the cage 14. Further, the pocket portion 14 c is formed so that the outer diameter D <b> 2 side of the cage 14 surrounds the outer peripheral surface of the ball 13. The pocket portion 14c is configured so that the ball 13 can be detached toward the inner diameter D1 side of the cage 14, and is configured so that the ball 13 cannot be detached toward the outer diameter D2 side. In the present embodiment, as an example, eight pocket portions 14c are provided. The number of pocket portions 14c is not limited to this.

本実施の形態の保持器14は、マグネシウム合金からなっており、支持部14bは、ポケット部14cから保持器14の内径D1側へ転動体としての玉13を離脱可能に構成されている。このため、遠心力によって拡径するように変形することを少なくすることができ、高速運転下で遠心力により保持器14が拡径するように変形した場合でも、保持器14の内径D1側において、保持器14と玉13とが摺接しない。そのため、ポケット部14cの内径D1側でポケット部14cの摩耗が発生しない。したがって、保持器14の摩耗粉の発生を抑制することができるため、摩耗粉の噛み込みによる振動の発生、騒音の発生、回転精度の低下を抑制することができる。   The cage 14 of the present embodiment is made of a magnesium alloy, and the support portion 14b is configured to be able to remove the balls 13 as rolling elements from the pocket portion 14c to the inner diameter D1 side of the cage 14. For this reason, it can reduce that it deforms so that it may expand by centrifugal force, and even when it deform | transforms so that the retainer 14 may expand by centrifugal force under high-speed operation, in the inner diameter D1 side of the retainer 14 The cage 14 and the ball 13 are not in sliding contact. Therefore, the pocket portion 14c is not worn on the inner diameter D1 side of the pocket portion 14c. Therefore, since generation | occurrence | production of the abrasion powder of the holder | retainer 14 can be suppressed, generation | occurrence | production of the vibration by generation | occurrence | production of abrasion powder, generation | occurrence | production of noise, and the fall of a rotation precision can be suppressed.

上記の本発明の一実施の形態は適時組み合わせられる。
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を意図される。
The above-described embodiment of the present invention is combined in a timely manner.
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明は、マグネシウム合金からなる保持器およびそれを備えた転がり軸受に特に有利に適用され得る。   The present invention can be applied particularly advantageously to a cage made of a magnesium alloy and a rolling bearing provided with the same.

1 転がり軸受、2 アンギュラ玉軸受、11 外輪、11A 外輪転走面、12 内輪、12A 内輪転走面、13 転動体、13A 転動体転送面、14 保持器、14a 連結部、14b 支持部、14c ポケット部、14c1 ポケット面、14c2 凹形状部、14d 突起部、21 外輪、21A 外輪転走面、22 内輪、22A 内輪転走面、23 玉、23A 玉転走面、24 保持器、31 軸軌道盤、31A 軸軌道盤転走面、32 ハウジング軌道盤、32A ハウジング軌道盤転走面、90 工作機械、91 主軸、91A 外周面、91B 先端、92 ハウジング、92A 内壁、93 モータ、93A モータステータ、93B モータロータ、D1 内径、D2 外径、SP 表面部分。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rolling bearing, 2 Angular contact ball bearing, 11 Outer ring, 11A Outer ring rolling surface, 12 Inner ring, 12A Inner ring rolling surface, 13 Rolling body, 13A Rolling body transfer surface, 14 Cage, 14a Connection part, 14b Support part, 14c Pocket part, 14c1 Pocket surface, 14c2 Concave shape part, 14d Projection part, 21 Outer ring, 21A Outer ring rolling surface, 22 Inner ring, 22A Inner ring rolling surface, 23 balls, 23A Ball rolling surface, 24 Cage, 31 Axis track Board, 31A shaft washer rolling surface, 32 housing washer, 32A housing washer rolling surface, 90 machine tool, 91 spindle, 91A outer peripheral surface, 91B tip, 92 housing, 92A inner wall, 93 motor, 93A motor stator, 93B Motor rotor, D1 inner diameter, D2 outer diameter, SP surface portion.

Claims (9)

転がり軸受において転動体を保持する保持器であって、
マグネシウム合金からなり、
連結部と、
周方向に沿って配置され、かつ前記連結部によって互いに連結され、かつ前記転動体を支持するためのポケット部が形成された複数の支持部とを備え、
前記支持部は、前記ポケット部から前記保持器の内径側へ前記転動体を離脱可能に構成されている、保持器。
A cage for holding rolling elements in a rolling bearing,
Made of magnesium alloy,
A connecting portion;
A plurality of support portions arranged along a circumferential direction and connected to each other by the connection portions, and formed with pocket portions for supporting the rolling elements,
The said support part is a holder | retainer comprised so that the said rolling element can be detached | separated from the said pocket part to the internal-diameter side of the said holder | retainer.
前記支持部は、前記ポケット部から前記保持器の外径側へ前記転動体が離脱できないように前記転動体の移動を制限するように構成されている、請求項1に記載の保持器。   The retainer according to claim 1, wherein the support portion is configured to limit movement of the rolling element so that the rolling element cannot be detached from the pocket portion toward the outer diameter side of the retainer. 前記ポケット部は、前記保持器の内径側が前記転動体の直径よりも大きい寸法を維持したまま前記保持器の内周端に達するように形成されており、かつ前記保持器の外径側が前記転動体の直径よりも小さい寸法の部分を有している、請求項2に記載の保持器。   The pocket portion is formed such that the inner diameter side of the cage reaches the inner peripheral end of the cage while maintaining a size larger than the diameter of the rolling element, and the outer diameter side of the cage is the rolling side. The cage according to claim 2, wherein the cage has a portion having a size smaller than a diameter of the moving body. 前記ポケット部は、前記転動体と摺接可能なポケット面を含み、
前記ポケット面は、潤滑剤を保持可能な凹形状部を有している、請求項1〜3のいずれかに記載の保持器。
The pocket portion includes a pocket surface capable of sliding contact with the rolling element,
The cage according to any one of claims 1 to 3, wherein the pocket surface has a concave portion capable of holding a lubricant.
前記マグネシウム合金は難燃性マグネシウム合金からなる、請求項1〜4のいずれかに記載の保持器。   The cage according to any one of claims 1 to 4, wherein the magnesium alloy is made of a flame retardant magnesium alloy. 前記ポケット部の前記転動体と摺接する表面部分に潤滑性付与のための表面処理が施されている、請求項1〜5のいずれかに記載の保持器。   The cage according to any one of claims 1 to 5, wherein a surface treatment for imparting lubricity is applied to a surface portion of the pocket portion that is in sliding contact with the rolling elements. 前記表面処理が陽極酸化処理であり、
前記表面部分の表面粗さが2.0μmRa以下である、請求項6に記載の保持器。
The surface treatment is anodizing;
The cage according to claim 6, wherein the surface portion has a surface roughness of 2.0 μmRa or less.
前記表面処理が樹脂コート処理であり、
前記表面部分に樹脂層が設けられている、請求項6または7に記載の保持器。
The surface treatment is a resin coating treatment;
The cage according to claim 6 or 7, wherein a resin layer is provided on the surface portion.
請求項1〜8のいずれかに記載の保持器と、
前記保持器に転動可能に保持された前記転動体と、
前記転動体に接触して配置される軌道部材とを備えた、転がり軸受。
The cage according to any one of claims 1 to 8,
The rolling element held in a rollable manner by the cage;
A rolling bearing comprising a raceway member disposed in contact with the rolling element.
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