特許ウォッチ

公開番号2024040109
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-25
出願番号2023081923
出願日2023-05-17
発明の名称玉軸受
出願人NTN株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類F16C 19/06 20060101AFI20240315BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】特殊な形状の保持器を用いることなく、低トルク性に優れる玉軸受を提供する。
【解決手段】外周に内輪軌道溝を有する内輪2と、内周に外輪軌道溝を有する外輪3と、内輪軌道溝と外輪軌道溝との間に介在する玉4と、玉4を保持する保持器5とを備え、玉4の個数Zが、下記式(1)の条件を満たす。
Z≦((π×Dp)/2Da)・・・(1)
Z:玉4の個数(Zは3以上の整数)
Dp:玉4のピッチ径[単位:mm]
Da:玉4の直径[単位:mm]
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
外周に内輪軌道溝を有する内輪と、内周に外輪軌道溝を有する外輪と、前記内輪軌道溝と前記外輪軌道溝との間に介在する玉と、前記玉を保持する保持器とを備える玉軸受であって、
前記玉の個数Ｚが、下記式（１）の条件を満たすことを特徴とする玉軸受。
Ｚ≦（（π×Ｄｐ）／２Ｄａ）・・・（１）
Ｚ：前記玉の個数（Ｚは３以上の整数）
Ｄｐ：前記玉のピッチ径［単位：ｍｍ］
Ｄａ：前記玉の直径［単位：ｍｍ］
続きを表示（約 880 文字）【請求項２】
前記玉の個数Ｚが、下記式（２）の条件を満たすことを特徴とする請求項１記載の玉軸受。
４≦Ｚ≦（（π×Ｄｐ）／２Ｄａ）・・・（２）
【請求項３】
前記内輪軌道溝の溝曲率径Ｘｉ［単位：ｍｍ］、前記外輪軌道溝の溝曲率径Ｘｏ［単位：ｍｍ］とした場合、下記式（３）および式（４）の条件を満たすことを特徴とする請求項１または請求項２記載の玉軸受。
０．５１５（π×Ｄｐ）／Ｚ＜Ｘｉ＜０．５４（π×Ｄｐ）／Ｚ・・・（３）
０．５３５（π×Ｄｐ）／Ｚ＜Ｘｏ＜０．５５（π×Ｄｐ）／Ｚ・・・（４）
【請求項４】
前記外輪軌道溝の溝曲率径Ｘｏが前記内輪軌道溝の溝曲率径Ｘｉの１．０２倍～１．０７倍であることを特徴とする請求項３記載の玉軸受。
【請求項５】
前記玉軸受は、前記内輪および外輪の軸方向両端開口部に設けられるシール部材と、軸受内空間に供給または封入される潤滑剤とを備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の玉軸受。
【請求項６】
前記シール部材は、端部にシールリップを有し、
前記内輪または前記外輪は、前記シールリップに対して周方向にしゅう動するシールしゅう動面を有し、
前記シールリップは、前記軸受内空間および外部間に亘って連通する前記潤滑剤の通路を前記シールしゅう動面および前記シールリップ間に生じさせる突起を有し、
前記突起は、前記シールリップおよび前記シールしゅう動面間を流体潤滑状態にするように形成されていることを特徴とする請求項５記載の玉軸受。
【請求項７】
モータと、該モータを制御するインバータと、該モータの回転が入力され、駆動軸へと伝達する減速機とが一体化された駆動システム用の軸受であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の玉軸受。
【請求項８】
前記モータの回転軸および前記減速機の入力軸の少なくともいずれかを回転可能に支持する軸受であることを特徴とする請求項７記載の玉軸受。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、玉軸受に関し、特に電動車に搭載される電動車駆動システムであるｅ－Ａｘｌｅ用深溝玉軸受に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化などの環境問題の観点から、自動車や産業機械はさらなる省エネルギー化が求められている。このような背景から、世界各国においてモータシステムの高効率化の検討が進んでいる。高効率モータシステム開発のためには、構成要素ごとに効率化することが不可欠である。
【０００３】
高効率モータシステム開発の一例として、電気自動車などの電動車の普及に伴う電動車駆動システムの低電費化が挙げられる。電動車駆動システムとして、例えば、電動車の駆動で必要とされるモータ、インバータ、ギヤボックス（減速機）など、従来個別に配置されていたものを一体化した、ｅ－Ａｘｌｅが知られている。ここで、電費とは、電力エネルギー源の単位容量あたりの走行距離を意味する。電動車駆動システムの低電費化のためには、例えば、構成要素の一つである玉軸受などの転がり軸受を低トルク化（回転トルクを低減）する必要がある。
【０００４】
特許文献１には、低トルク化を目的に、隣接するポケットに保持された玉間距離を玉径の２倍以上５倍以下とし、玉の挿入性を向上させた保持器を備えた玉軸受が記載されている。この玉軸受の保持器は、ポケットの開口端を構成する一対の爪片が周方向に複数形成された冠形の保持器であり、隣接する一対の爪片間には爪片の先端と同じ高さの凸部が形成されている。特許文献１には、高速回転したとき、凸部の平坦面が爪片の先端と同じ高さで円周方向に連続することによって、爪片だけに特別に撹拌抵抗が発生することがなく、潤滑油の流れを整えることができ、損失トルクを大幅に少なくすることができることが記載されている。
【０００５】
特許文献２には、低トルク化を目的として、保持器のポケット面に凹部を形成して玉との非接触部を設けることで、接触面積を減らし、潤滑油のせん断トルクを低減させた保持器が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第５３４８２７１号公報
特許第５６０２３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１は、低トルク化を目的に、隣接するポケットに保持された玉間距離を玉径の２倍以上５倍以下とし、玉の挿入性を向上させた保持器としているが、隣接する一対の爪片間の凸部における肉厚が厚くなり、保持器の重量が増加するため、遠心力による変形が増加しやすい。また、近年のＴ／Ｍ（トランスミッション）やＥＶ用減速機は、環境汚染防止および低トルク化を目的に希薄潤滑環境が主流になっている。希薄潤滑環境では、保持器の爪片が潤滑油に浸かっている状態ではないことから、保持器の爪片による撹拌は起こりにくい。
【０００８】
特許文献２は、鉄製の波形保持器のポケット形状を改良したものであるが、ポケット形状の変更により、高速回転時などにおいて安定的な玉の保持が低下し、変形などが生じるおそれがある。
【０００９】
このように保持器の形状を変更して低トルク化を図ることは種々の問題が生じやすく、特殊な形状の保持器を用いることなく簡易に低トルク化することが望ましい。
【００１０】
本発明はこのような問題に対処するためになされたものであり、低トルク性に優れる玉軸受の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許