[发明专利]滚珠轴承

说明书

本发明涉及一种滚珠轴承，用于相对于机壳可自由旋转地支撑：在例如家庭用的电动吸尘器，空调机的鼓风机等的风扇电机中，以低负荷高速旋转的旋转轴。

为了相对于机壳可自由旋转地支撑各种装置的旋转轴，广泛采用了图11所示的滚珠轴承1。所述滚珠轴承1均由SUJ2、M50等轴承钢制造，包括：内周面具有截面形状为圆弧形的深槽型外圈轨道2的外圈3，外周面具有截面形状为圆弧形的内圈轨道4的内圈5，可自由旋转地设置在外圈轨道2和内圈轨道4之间的多个滚珠6。这些滚珠6由保持架7以相互间隔的状态可自由旋转地保持。另外，在所述外圈3两端的内周面分别卡止各密封环8、8的外周缘，同时，使各密封环8、8的内周缘与所述内圈5两端的外周面接近并相对地设置。

此外，在现有的普通滚珠轴承1中，在所述各滚珠6的直径为D_b，所述外圈轨道2截面形状的曲率半径为R_o′，所述内圈轨道4截面形状的曲率半径为R_i′的情况下，0.50＜R_o′/D_b≤0.53，0.50＜R_i′/D_b≤0.52。并且，当所述外圈3的外径为D，所述内圈5的内径为d，所述各滚珠6的节圆直径(P.C.D.)为D_p′时，D_p′≌(D+d)/2。即，D_p′/{(D+d)/2}≌1，所述各滚珠6配置在所述外圈3的外周面与所述内圈5的内周面沿滚珠轴承1的直径方向的大致中央。

在利用上述滚珠轴承1支承例如电动吸尘器中吸尘器用风扇电机的旋转轴的情况下，所述外圈3内嵌固定于固定的机壳内，所述内圈5外嵌固定在旋转轴上。

上述现有的滚珠轴承1具有用于与各种旋转支承部分组装的通用结构，而不是采用用于低负荷、高转速的结构，因而转矩(旋转阻力)不一定很低。与此同时，由于近年来节能化的趋势，使旋转支承部的转矩更小的要求不断增加。鉴于这种情况，希望提供一种与低负荷高速旋转的部分组装、转矩小的滚珠轴承。用于实现低转矩化的最简单方法是填充于设置滚珠轴承的部分中的润滑油使用低粘度的润滑油。但是，通过降低润滑油的粘度可实现的低转矩化是有限的，为了更大地降低转矩，必须改变滚珠轴承自身的结构。

仅仅通过改变滚珠轴承部分的规格减小低负荷高速旋转的旋转支撑部分的转矩，若减小滚珠轴承的直径系列(采用小型的滚珠轴承)，则在一定程度上可较大地降低转矩。但是，在采用这种方法的情况下，由于必须减小内嵌固定外圈的机壳的内径，同时必须改变旋转支承部分中其它结构部件的设计，所以并不理想。并且，仅仅减小直径系列，有时也不能充分降低转矩。

本发明的滚珠轴承是基于以上事实发明的。

本发明的滚珠轴承与前面所述的现有滚珠轴承一样，包括内周面具有截面形状为圆弧形的外圈轨道的轴承钢制外圈、外周面具有截面形状为圆弧形的内圈轨道的轴承钢制内圈、可自由旋转地设置在这些外圈轨道和内圈轨道之间的多个轴承钢制滚珠。

特别地，本发明第一实施例中的滚珠轴承，设所述外圈的外径为D、所述内圈的内径为d，所述各滚珠的节圆直径为D_p，在d为6～10mm时，内圈的过盈量为11μm，d大于10mm小于18mm时，内圈的过盈量为12μm的条件下，最大圆周应力为294MPa(30kgf/mm²)的内圈轨道的直径为D_i，x=D_b/{(D-d)/2}，y=D_p/{(D+d)/2}的情况下，满足下面的公式(1)、(2)，更理想的是也满足公式(3)。

x≥0.3    (1)

y＜1.0    (2)

y≥{(D-d)/(D+d)}x+2D_i/(D+d)    (3)

在各滚珠的直径为D_b，所述外圈轨道截面形状的曲率半径为R_o，所述内圈轨道截面形状的曲率半径为R_i的情况下，最好满足下面(4)、(5)两公式。

0.53＜R_o/D_b≤0.65    (4)

0.52＜R_i/D_b≤0.65    (5)

若采用以上结构的本发明第一实施例的滚珠轴承，在充分确保耐用性的同时，外圈的外径不必很小便可充分降低转矩。