滚动轴承和电机制造技术

一种滚动轴承，其用于支承设置风扇的轴，其具有：在外径面上具有内环轨道的内环；在内径面上具有外环轨道的外环；配设在上述内外环轨道之间的多个滚珠；在圆周方向上隔开间距保持上述滚珠的保持架，设定轴承内径大于或等于３ｍｍ、小于或等于１７ｍｍ，设定轴承外径大于或等于８ｍｍ、小于或等于４０ｍｍ，当设从上述内环轨道的槽底到上述内环的内径面的壁厚为ｔｉ、设从上述外环轨道的槽底到上述外环的外径面的壁厚为ｔｅ时，ｔｅ≥１．２４ｔｉ，并且，上述内环材料所含残留奥氏体量小于或等于７％重量比。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及适合用于空调风扇电机、空气清洁器风扇电机、吸尘器(电气扫除机)电机、汽车空调风扇电机、IC冷却风扇电机、被炉风扇电机等，电机的转子支承的滚动轴承。
技术介绍
图6(A)表示用于上述用途的现在的滚动轴承(滚珠轴承)的例。如图6(A)所示，考虑普通的滚珠轴承的内环91和外环93的强度的平衡，设定内环91和外环93的壁厚最薄的部分即轨道底部的壁厚ti和te与内环91和外环93相等。在特开2001-90736号公报中，为了减少转矩，提出了如图6(B)所示的设定滚珠的节圆直径Dp小于轴承的剖面中心径的提案。在使用轴承内径大于或等于3mm、小于或等于17mm，轴承外径大于或等于8mm、小于或等于40mm的轴承的风扇电机和吸尘器电机中，轴承承受的负荷非常小。实际上，轴承的耐久性取决于封入轴承内的润滑油脂的润滑寿命。另外，风扇电机多用于特别介意从轴承发出的声音的环境中。在风扇电机和吸尘器电机中，轴承的内环带有过盈量与轴组装(过盈配合)，外环大体具有间隙(间隙配合)组装在用钢板冲压加工的外壳上。冲压加工制成的外壳，其组装轴承外环的孔的精度(圆度、圆筒度)不很高，因此，有时外壳会破坏大体加工成圆的轴承外环的精度，此时，会从轴承产生异音。另外，风扇电机，由于其使用的环境不同，轴承周围的气温有超过100℃。用过盈配合组装在轴上的内环，一般用轴承钢经过热处理工艺制成，所含残留奥氏体约占重量的10％。如果长时间被置于上述大于或等于100℃以上的气温环境，奥氏体就会分解成马氏体，造成内环膨胀，结果，轴和内环的配合就变成为间隙配合，会发生振动、噪声。
技术实现思路
本专利技术以上述问题为鉴，目的是提供一种滚动轴承，其内外径尺寸和宽度尺寸与ISO规格标准相同，同时，难以受外壳的孔的精度等的影响，在温度超过100℃的使用环境，也难以发生噪声、振动等。本专利技术的目的通过下述的结构实现。(1)一种滚动轴承，其用于支承设置风扇的轴，其包括在外径面上具有内环轨道的内环；在内径面上具有外环轨道的外环；配设在上述内外环轨道之间的多个滚珠；在圆周方向上隔开间距保持上述滚珠的保持架。并且，设定轴承内径大于或等于3mm、小于或等于17mm，设定轴承外径大于或等于8mm、小于或等于40mm。当设从上述内环轨道的槽底到上述内环的内径面的壁厚为ti，设从上述外环轨道的槽底到上述外环的外径面的壁厚为te时，te≥1.24ti，并且，上述内环中所含残留奥氏体量小于或等于内环重量的7％。(2)上述(1)中所述的滚动轴承，在上述外环的内径面上设置密封件，并且，在轴承空间内封入润滑油脂。(3)上述(1)或(2)中所述的滚动轴承，上述内环的外径面中的除了上述内环轨道以外之处被形成为大体圆筒面。(4)上述(1)～(3)中的任何一项所述的滚动轴承，轴承内径、轴承外径和轴承宽度与ISO标准轴承尺寸相同。(5)一种电机，其用上述(1)～(4)中的任何一项所述的滚动轴承支承电机的转动轴。在上述结构中，通过形成外环轨道底部的壁厚te大于或等于内环轨道底部的壁厚ti的1.24倍，圆柱形的外环的变形刚性和断面二次转矩、即与壁厚的4次方成比例，因此，能够显著地抑制外环的变形。从而，即使在圆度不高的冲压加工孔等内放入该轴承，其外环也难以变形，能够抑制从轴承发生的异声。也就是，当轴承的外环按照冲压加工的孔的形状发生变形时，轨道面变形(圆度被破坏)，滚珠不能圆滑地公转，保持架的穴和各滚珠干涉，发生刺耳的保持架声，然而，在本实施例，能够防止这样的变形。只要是te≥1.24ti就可以。另外，如果内环中所含残留奥氏体量(γR)小于或等于内环重量的7％，则即使长时间在气温超过100℃的环境中使用轴承，也由于γR在马氏体变态时，产生体积膨胀造成内环的时效变形很微小，不会造成轴和内环的配合变成间隙配合。从而，能够显著地抑制由于轴和内环的配合变化成间隙配合所产生的振动和噪声。在初期的过盈量小时，更为优选的是，形成内环的残留奥氏体的量小于或等于重量的3％。在图5中，表示对于在组装在电机中的轴承的内环中所含残留奥氏体相对重量的10％(比较例)、重量的7％(实施例1)、重量的3％(实施例2)，在气温20℃的使用环境，所经过时间(残留奥氏体的分解时间)和尺寸变化的关系的图表。在电机运转时间是2.5万小时时，实施例1与比较例相比的尺寸变化率大约是一半，实施例2与比较例相比的尺寸变化率是小于或等于四分之一。另外，在外环上设置密封件，同时在轴承空间封入润滑油脂，通过采用油脂润滑能够实现轴承的长寿命化。可以采用尿素系的油脂作为润滑油脂。通过使用尿素系的油脂，能够有效地防止轴承空间内混入异物。增稠剂的尿素系物质的油脂比锂皂系等的油脂表面容易硬化，因此，当从内环轨道排出时，在内环轨道肩附近形成堤坝。通过该堤坝能够显著地防止灰尘、DC电机的电刷的摩擦粉沫等异物的混入。另外，通过把内环的外径面中的除了内环轨道以外之处形成大体圆筒面，能够确保内环的侧面的宽度尺寸(壁厚)。由此，也能够实现降低和轴肩的矩暂的磨损和提高与轴的安装性(布氏硬度压痕对策)等。另外，这里所说的“大体圆筒面”的含意包括，在不使内环的侧面的宽度尺寸实质上变窄的范围内，在内环的外径面上设凹凸和台阶的情况。例如，在内环外径面的、与密封件的端部在径向相对之处设置凹槽，或者，对内环外径面的轴向端部进行若干个倒角的场合也都认为是形成大体圆筒面。另外，通过轴承内径、轴承外径和轴承宽度与ISO的标准轴承的尺寸相同，这样，在把轴承和组装了该轴承的电机安装在其他的安装部(轴或外壳)上时，不用改变安装部的尺寸，另外，现有的工装夹具也能够使用。在形成轴承内径、轴承外径和轴承宽度为特殊尺寸时，必须要准备特殊工装夹具，这会造成提高成本，然而，通过采用上述结构，就能够避免这种成本提高。由上述结构的滚动轴承支承电机转动轴的电机噪声低、振动小，并且，即使长期在气温超过100℃的环境运转，能够保持性能。另外，电机转动轴是指，除电机轴之外，也包括连接在电机轴上的转动轴。附图说明图1是本专利技术的第一实施例的滚动轴承的剖面示意图；图2是本专利技术的第二实施例的滚动轴承的剖面示意图；图3是本专利技术的第三实施例的滚动轴承的剖面示意图；图4是应用涉及本专利技术的滚动轴承的电机的剖面示意图；图5是表示残留奥氏体的分解和尺寸变化的关系的曲线图；图6是现在的滚动轴承的剖面示意图。具体实施例方式以下，参照附图详细说明本专利技术的实施方式。图1所示的第一实施例的滚动轴承(滚珠轴承)10，形成在内环11和外环13之间配置多个滚珠15的结构。多个滚珠15由保持架17(在此是树脂制的冠状)在周方向隔开等间隔保持。在滚珠15的轴向的两侧配置密封件、即护圈16、16。护圈16、16，其外周部被固定在外环13上形成的槽13a内，内周部以不接触状态对向内环11的内径面。在轴承空间S内封入油脂。在内环11的外径面的轴向中央部，设置剖面为圆弧形的槽、即内环轨道12。在外环13的内径面的轴向中央部，设置剖面为圆弧形的槽、即外环轨道14。设定外环槽14的槽底部的外环13的壁厚te大于或等于内环槽11的槽底部的内环11的壁厚ti的1.24倍，在本实施例，设定te＝1.47ti。设定轴承内径Di为大于或等于3mm和小于或等于17mm，轴承外径D本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滚动轴承，其用于支承设置了风扇的轴，其具有：在外径面上具有内环轨道的内环；在内径面上具有外环轨道的外环；配设在上述内外环轨道之间的多个滚珠；在圆周方向上隔开间距保持上述滚珠的保持架；并且，设定轴承内径大于或等于３ｍｍ、小于或等于１７ｍｍ，设定轴承外径大于或等于８ｍｍ、小于或等于４０ｍｍ；其特征在于，当设从上述内环轨道的槽底到上述内环的内径面的壁厚为ｔｉ、设从上述外环轨道的槽底到上述外环的外径面的壁厚为ｔｅ时，ｔｅ≥１．２４ｔｉ，并且，上述内环所含残留奥氏体量小于或等于７％重量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：武井健治，寺田康久，
申请(专利权)人：日本精工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]