CN103732933B - 滚动轴承及机床用主轴装置 - Google Patents

Abstract

滚动轴承1具备，外圈2、内圈3、及所述在外圈2和内圈3之间所设置的滚动自如的多个滚子4，以及具有在圆周方向形成一定的间距且能够逐一保持各滚子4的多个兜孔11的保持架10、并且该保持架的引导形式为外圈引导或为内圈引导。而保持架10在滚子4的轴向的一端与另一端上都设置了其保持架的引导面、如将一侧的保持架引导面的宽度设为ΔＬ1，将另一侧的保持架引导面的宽度设为ΔＬ2，轴向兜孔的游隙设为ΔＰ，则它们之间的关系必须满足；ΔＰ≦ΔＬ1≦4×ΔＰ、并且、ΔＰ≦ΔＬ2≦4×ΔＰ。

Description

滚动轴承及机床用主轴装置

技术领域

本发明是关于滚动轴承及机床主轴，或为更详细一点地说，是用于高速旋转机床中的主轴，和高速马达等中所采用的滚动轴承，及其应用该马达等的机床主轴装置。

背景技术

在最近的机床主轴的开发里以为提高效率而不断地追求其高速化、由于目前的齿轮驱动及皮带驱动中、齿轮的相互啮合时的摩擦，皮带的滑移等所带来的发热之影响、其传递效率不甚理想，故采用联轴器将驱动马达直接进行耦合、或者直接设置在主轴的内部、所谓的内置马达的形式已成当前的主流。在这些高速主轴的场合时、其主轴所使用轴承的dmn值已基本达到50万转以上。此外、，当采用轴承滚动体比重较小、轻量的陶瓷材料(例如，氮化硅等)时、在高速旋转下，就能够克制住其滚动体的离心力、则该轴承的dmn值可达100万转以上。

在如此高速旋转用途的轴承里所使用的保持架里、作为轻量，且耐磨损的合成树脂材料的保持架，可采用例如；苯酚、聚酰胺，聚苯硫醚(简称：PPS)、聚醚醚酮(简称：PEEK)，聚酰亚胺等，进而、作为强化材料亦可添加诸如玻璃纤维，碳纤维，芳香族聚酰胺纤维等来制作。

保持架在延圆周方向上设有等间距的球兜、而滚动体就按该等间距地进行配置在圆周方向上。当然，在这里为了让滚动体能够在球兜里很好地顺畅地进行自转运动、必须在球兜的内径面和滚动体之间设定其合适的游隙。再则、在内外圈之间也将保持架在其径向上设有一 定的游隙，保持架在半径方向上的窜动量、是以外圈的内径面与保持架外园面间，或者内圈的外径面与保持架内园面间其中任一较小的游隙(导向游隙)进行限定的。

在组装了如此保持架结构的滚动轴承中、会发生被称为保持架音的噪音、及振动等的现象。而作为能够抑制保持架音噪音的滚动轴承有例如专利文献1～3中所介绍的滚动轴承。

背景技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2004－19921号公报

专利文献2：日本国特开平11－344035号公报

专利文献3：日本国特开平2000－81042号公报

发明概述

本发明要解决的课题

但是，在专利文献的1～3的滚动轴承中，在抑制保持架音发生的课题上，仍存在着有待改善的余地。

正是鉴于，处于所述的状况，本发明的目的，就是想能够提供一种可抑制保持架音的滚动轴承及其机床主轴。

解决本课题的技术手段

根据下述的结构构成可以达到本发明所述的目的。

(1)一种滚动轴承，其特征在于，具备外圈、内圈、及在所述外圈和所述内圈之间所设置的滚动自如的多个滚子、以及具有在圆周方向形成一定的间距且能够逐一保持各滚子的多个兜孔的保持架，并且该保持架的引导形式为外圈引导或为内圈引导，在所述保持架上、在所述滚子的轴向的一端与另一端上都设置了保持架引导面，将一侧 的所述保持架引导面的宽度设为ΔL1，另一侧的所述保持架引导面的宽度设为ΔL2，保持架轴向的兜孔游隙设为ΔP，则它们之间的关系必须满足下式(I)及(II)。

ΔP≦ΔL1≦4×ΔP (I)

ΔP≦ΔL2≦4×ΔP (II)

(2)一种滚动轴承，其特征在于，具备外圈、内圈、及在所述外圈和所述内圈之间所设置的滚动自如的多个滚子、以及具有在圆周方向形成一定的间距且能够逐一保持各滚子的多个兜孔的保持架，并且该保持架的引导形式为外圈引导或为内圈引导，在所述保持架上，在所述滚子的轴向的一端与另一端上的任一侧上设置了保持架引导面，将所述保持架引导面的宽度设为ΔL，保持架轴向的兜孔游隙设为ΔP，则它们之间的关系必须满足下式(III)。

ΔP≦ΔL≦4×ΔP (III)

(3)在(1)或(2)中所记述的滚动轴承，其特征在于，采用油脂润滑，在所述保持架中，所述滚子与所述保持架引导面之间，设有油脂存积部，所述油脂存积部的宽度要大于或等于所述保持架引导面的宽度。

(4)在(1)～(3)的任一项中所记述的滚动轴承，其特征在于，在所述的保持架中，将所述保持架引导面设置在更靠近导向圈引导面的端部的轴向的内侧，从所述保持架引导面至所述导向圈引导面端部的距离一定要大于或者等于所述保持架引导面的宽度。

(5)在(1)～(4)的任一项中所记述的滚动轴承，其特征在于，所述滚子与所述保持架的保持架径向的兜孔游隙为引导游隙的2倍以上，并且在导向圈的倒角长度以下。

(6)在(5)中所记述的滚动轴承，其特征在于，所述保持架具有沿轴向并列地设置了一对环圈、在两环圈之间沿圆周方向按一定的间距设有多个柱状部，在所述柱状部沿圆周方向的两侧的轴向中间部位上，设有向所述滚子而突出的爪部，所述保持架径向的兜孔游隙为如下的距离：与将所述保持架的旋转轴线和所述滚子的旋转轴线连线的线相平行地，从所述爪部的内面引出一条线，引出的一条线与所述滚子的交点至所述爪部的内面之间的距离为所述保持架径向的兜孔游隙。

(7)在(1)～(6)的任一项中所记述的滚动轴承，其特征在于，所述滚子具有向着轴向两侧的各端部在整个圆周面上渐渐地缩小直径的凸缘部、以及将该凸缘部以一定的直径尺寸接续的滚子直线部，在所述兜孔里，与所述滚子直线部相对的部位上，设有直线形状的兜孔直线部，所述兜孔直线部分的长度，小于或者等于所述滚子直线部的长度。

(8)在(7)中所记述的滚动轴承，其特征在于，所述兜孔直线部的长度要小于将所述滚子直线部的长度减去所述保持架轴向的兜孔游隙后所剩余的长度。

(9)一种滚动轴承，其特征在于，具备外圈、内圈、及在所述外圈和所述内圈之间所设置的滚动自如的多个滚子、以及具有在圆周方向形成一定的间距且能够逐一保持各滚子的多个兜孔的保持架，并且该保持架的引导形式为外圈引导或为内圈引导，所述滚子具有向着轴向两侧的各端部在整个圆周面上渐渐地缩小直径的凸缘部、以及将该凸缘部以一定的直径尺寸接续的滚子直线部，在所述的兜孔里，与所述滚子直线部相对的部位上，设有直线形状的兜孔直线部，所述兜孔直线部的长度小于或等于所述滚子直线部的长度。

(10)在(9)中所记述的滚动轴承，其特征在于，所述兜孔直线部的长度要小于将所述滚子直线部的长度减去所述保持架轴向的兜孔游隙后所剩余的长度。

(11)在(9)或(10)中所记述的滚动轴承，其特征在于，使用油脂进行润滑。

(12)一种滚动轴承，其特征在于，具备外圈、内圈、及在所述外圈和所述内圈之间所设置的滚动自如的多个滚子、以及具有在圆周方向形成一定的间距且能够逐一保持各滚子的多个兜孔的保持架，并且该保持架的引导形式为外圈引导或为内圈引导，以所述滚子与所述保持架的保持架径向的兜孔游隙为引导游隙的2倍以上，并且在导向圈的倒角长度以下。

(13)在(12)中所记述的滚动轴承，其特征在于，所述保持架具有沿轴向并列地设置的一对环圈、在两环圈之间沿圆周方向按一定的间距设置的多个柱状部，在所述的柱状部沿圆周方向的两侧的轴向中间部位上，设有向所述滚子而突出的爪部，所述保持架径向的兜孔游隙为如下的距离：与将所述保持架的旋转轴线和所述滚子的旋转轴线连线的线相平行地，从所述爪部的内面引出一条线，引出的一条线与所述滚子的交点至所述爪部的内面之间的距离为所述保持架径向的兜孔游隙。

(14)一种机床主轴装置，其特征在于，所述机床主轴装置具有(1)～(13)的任一项中所记述的滚动轴承。

发明的效果

如所述(1)及(2)中所记述的滚动轴承，其特征在于；将保持架的引导面设计成狭窄一些，则保持架的引导面与导向套圈的摩擦接触面就会小一些，保持架引导面与导向圈之间的摩擦也会小一些， 即能起到抑制保持架音的发生之效果。此外，油脂也较容易地渗入到保持架的引导面里去，不仅能起到抑制保持架音的作用，还由于提高了其润滑性能，更有利于轴承的长寿命化。

如(3)中所记述的滚动轴承，其特征在于；由于存留在滚子近旁处的油脂之效能，进一步提高了润滑特性，更有助于轴承的长寿命化。

如(4)中所记述的滚动轴承，其特征在于；即便是由于精度不足，或者担心因旋转套圈与固定套圈在轴向上的热膨胀差所引起的保持架引导面越出导向套圈的引导面端部的场合下，也能确保其不至于发生超出轴向偏移的公差范围，以有效地抑制保持架的引导面越出导向套圈的引导面的端部。

如(5)中所记述的滚动轴承，其特征在于；因滚子与保持架之间的兜孔径向游隙为引导游隙的2倍以上，在高速旋转下保持架跟着旋摆的过程中，即使在高转速的离心力下对外圈产生挤压而发生变形时，由于保持了兜孔径向游隙为足够大，便可抑制其保持架音的发生。然而，在本说明书里的所谓「旋摆」，是指旋转轴的摇晃地旋摆运动，以及包含了伴随着离心力，保持架密度的不匀质偏差等的影响，保持架受到变形有可能呈椭圆状的情况。

还有，因在保持架与滚子之间不会再增加摩擦，亦可防止由于异常的升温而导致的咬粘现象。

再则因兜孔径向游隙，比导向套圈的倒角长度要小，所以当将内圈，保持架，滚子的组装件按轴向插入到外圈中时，可以抑制滚子因受到外圈端部的干涉，而导致其装配性遭到破坏的现象。

如(6)中所记述的滚动轴承，其特征在于；在抑制发生保持架 音的同时，并通过其爪部可确实地防止滚子的脱落。

如(7)中所记述的滚动轴承，其特征在于；因兜孔直线部的长度为滚子的直线部分以下，当保持架处于倾斜状态时，因防止了滚子的直线部的端处与保持架直线部分所发生摩擦接触，即能够抑制保持架音的发生。

如(8)中所记述的滚动轴承，其特征在于；因保持架只限于保持架兜孔轴向游隙之部分在轴向上进行活动，保持架的兜孔直线部的长度则不足以将滚子的直线部的长度减去兜孔轴向游隙后所剩余的长度，保持架就是移动了兜孔轴向游隙部分的距离，也能够抑制其保持架音的发生。

如(9)中所记述的滚动轴承，其特征在于；因兜孔的直线部分的长度，比滚子直线部的长度要来得短一些，当保持架处于倾斜状态时，因防止了滚子的直线部的端处与保持架直线部分所发生摩擦接触，即能够抑制保持架音的发生。

如(10)中所记述的滚动轴承，其特征在于；因保持架只限于保持架兜孔轴向游隙之部分在轴向上进行活动，保持架的兜孔直线部的长度则不足以将滚子的直线部的长度减去兜孔轴向游隙后所剩余的长度，保持架就是移动了兜孔轴向游隙部分的距离，也能够抑制其保持架音的发生。

如(11)中所记述的滚动轴承，其特征在于；因缩短了兜孔直线部的长度，所以油脂就较容易地进入到滚子的直线部里，从而提高了其润滑性。

如(12)中所记述的滚动轴承，其特征在于；因滚子与保持架的径向游隙为引导游隙的2倍以上，在高速旋转下保持架跟着旋摆的 过程中，即使在高转速的离心力下对外圈产生挤压而发生变形时，由于保持了兜孔径向游隙为足够大，便可抑制其保持架音的发生。还因为，在保持架与滚子之间不会再增加摩擦，亦可防止由于异常的升温而导致的咬粘现象的发生。再则，因径向游隙，比导向套圈的倒角长度要小，所以当将内圈，保持架，滚子的组装件按轴向插入到外圈中时，可以抑制滚子因受到外圈端部的干涉，而导致其装配性遭到破坏的现象。

如(13)中所记述的滚动轴承，其特征在于；在抑制发生保持架音的同时，并通过其爪部可确实地防止滚子的脱落。

如(14)中所记述的滚动轴承，其特征在于；即使在高速旋转的场合下，也能够有效地抑制其保持架音的发生。

标示图的简单说明

[图1]为本发明的第1实施形态的滚动轴承的剖面图。

[图2]为图1中保持架的斜视图。

[图3]为图1中滚动轴承的一部分的平面图。

[图4]为图3的C－C截面图。

[图5](a)为滚子的平面图，(b)为保持架的平面图。

[图6]为说明保持架的移动及变形的滚动轴承的截面图。

[图7](a)是说明在图1中的滚动轴承里油脂存储的关系图、(b)是说明在第1实施形态中比较例滚动轴承里油脂存储的关系图

[图8](a)为图1中有关滚动轴承的滑动规格的说明图、(b)为第1实施形态中比较例滚动轴承的滑动规格的说明图。

[图9]为第1实施形态的有关变形例滚动轴承的截面图。

[图10]是表示在图9的滚动轴承中的一部分的平面图。

[图11]在保持架处于倾斜状态下的第1实施形态中，比较例滚动轴承的一部分的平面图。

[图12]本发明的第2实施形态的滚动轴承的截面图。

[图13]为图12中保持架的斜视图。

[图14]为图12中滚动轴承的一部分的平面图。

[图15]为图14的C－C截面图。

[图16](a)为滚子的平面图，(b)为保持架的平面图。

[图17]在保持架处于倾斜状态下的第2实施形态中，比较例滚动轴承的一部分的平面图。

[图18]本发明的第3实施形态的滚动轴承的截面图。

[图19]为图18中保持架的斜视图。

[图20]为图18中滚动轴承的一部分的平面图。

[图21]为图20的C－C截面图。

[图22]为说明保持架的移动及变形的滚动轴承的截面图。

符号的说明

1、1A、1B、1C 滚动轴承

2 外圈

3 内圈

4、4A 滚子

5 凸缘部

6 滚子直线部

10、10A、10B、10C 保持架

11 兜孔

12 环圈部

13 立柱

14 爪部

15 兜孔直线部

18 环状凸出部

18a 外径面(保持架引导面)

19b 油脂存积部

A 滚子直线部的长度

B 兜孔直线部的长度

ΔD 径向兜孔游隙

ΔE 引导游隙

F 倒角的长度

ΔL1 单侧的保持架引导面的宽度

ΔL2 另一侧的保持架引导面的宽度

ΔL 保持架引导面的宽度

ΔP 轴向兜孔游隙

Q 滚子的旋转轴线

R 保持架的旋转轴线

具体实施方式

以下，就根据各图示，对本发明的各实施形态有关的滚动轴承作详细的说明。

(第1实施形态)

图1为本发明的第1实施形态的滚动轴承的剖面图，图2为图1中保持架的斜视图，图3为图1中滚动轴承的一部分的平面图，图4为图3的C－C截面图，图5(a)为滚子的平面图，图5(b)为保持架的平面图。

如图所示，本发明的第1实施形态相关的滚动轴承1具备；在外圈2的内径面上设有外圈滚道面2a，在内圈3的外径面上设有内圈滚道面3a，在外圈滚道面2a与内圈滚道面3a之间，沿圆周方向一定的间隔距离上配置了能转动自如的多个滚子(滚动体)4，设有能将多个滚子4进行保持的兜孔11的保持架10，并采用油脂进行润滑。

如图5(a)所示，滚子4是由向着旋转轴线Q方向两侧的端部，在整个圆周面上渐渐地缩小直径的凸缘部5、5，和与该凸缘部5、5一定的直径尺寸进行接续的滚子直线部6构造而成。但，凸缘部5、 5与直线部6的长度，以及凸缘部5、5与直线部6之间的倾斜角度等，则要根据使用条件，使用目的可作任意的设定，在这里并不需要作一定的限制。

如图2～4所示，保持架10的结构，是通过沿轴向并列地设置了成对环圈12，与在两环圈12之间沿圆周方向，按一定的间距设有多个形似立柱13将两环圈作连接而构成，并由成对环圈12及相邻的立柱13构成了兜孔11。

如图5(b)所示，在沿立柱13的圆周方向两侧的中间部位处，设有呈直线形状的兜孔直线部15。该兜孔直线部15，与保持架10的旋转轴线R成平行状态，构成了圆周的侧壁16。据此，在保持架10不发生倾斜的场合下，保持架10的旋转轴线R与滚子4的旋转轴线Q在平视(面)上是一致的，因此兜孔直线部15(圆周的侧壁16)与滚子直线部6成平行状态(参见图3)。圆周的侧壁16成为与滚子4滚道面的滚子直线部6的对象面，以起到滚动体支撑面的机能作用。

在沿立柱13的圆周方向两侧的轴向的中间部位处，设置了从立柱13的圆周的侧壁16向着滚子4仅仅凸出一点，能够着实地将圆筒滚子4进行支撑的爪部14，并且朝着立柱13的径向外侧突出的构造。

如图4所示，从旋转轴的方向上来看，圆周的侧壁16成为一平面，从爪部14的内面上，将旋转轴线R和旋转轴线Q之间的连线延长线的X平行地引出线Y与滚子4的交点Z与，保持架10之爪部14的内面之间，设有径向兜孔游隙ΔD(参见图4)。而在轴向上，滚子4与兜孔11之间设有轴向兜孔游隙ΔP(在滚子4的圆周方向的两侧上各为ΔP/2)(参见图3)。

另外，在立柱13的圆周方向两侧的轴向的中间部位处的圆周侧壁16上，设置了一部分凹洼以存积油脂17。

在环圈12的轴向中间部位处，设有比圆周方向立柱13的径向外接面还要大一些的环状凸出部18，该凸出部18的外径面18a起着保持架引导面的机能作用。也既是说，保持架10是为，通过外圈滚道面2a对环状凸出部18的外径面18a作引导的外圈导向方式。

以(1)～(13)的任一项中所记述的滚动轴承为特征的机床主轴装置。ΔP≦ΔL2≦4×ΔP(II)

该外径面18a的宽度ΔL1，ΔL2，因已考虑了因绕曲等变动的影响，具有实际宽度的意义，这里不难得到ΔL1＜ΔL2、ΔL1＝ΔL2、ΔL1＞ΔL2的相对关系，无论在那一种场合下都能满足所述的关系式(I)和(II)。

然而，在限于满足所述关系式(I)和(II)的范围里，并不一定要设置在环圈12的轴向中间部位处的，环状凸出部18的外径面18a可设置在离开环圈12两端部的位置上即可，但优选地设置在轴向的中间部位而成形的话，将体现如下所述的效果。

图7(a)是本实施形态的滚动轴承的截面图、(b)第1实施形态的比较例滚动轴承的截面图。在第1实施形态的比较例滚动轴承100中，通过外圈滚道面2a对保持架110的环圈12的外径面12a进行引导，为外圈导向方式、如图7(b)所示，直径比立柱13的径向外部还要大一些的两环圈12的外径面12a则起着保持架引导面的机能作用。外径面12a的宽度ΔL1、ΔL2为ΔL1＞4×ΔP、且、ΔL2＞4×ΔP，而外径面12a的宽度为ΔL1、ΔL2以外处，则与本实施形态的滚动轴承1具有相同的构造。

在目前的滚动轴承100的结构中，保持架引导面(外径面12a)的宽度比较宽，与外圈滚道面2a作摩擦接触的面积相对较大，保持架引导面(外径面12a)与外圈滚道面2a的摩擦也就大一些，其发生的保持架音也大。

因保持架引导面(外径面12a)直接考极在滚子4的两腋处，当轴承旋转时，在保持架110的外侧中就能够形成一个油脂存积部19a，保持架引导面(外径面12a)较宽的话，其基础油就难于顺着保持架引导面(外径面12a)与外圈滚道面2a之间渗入进去，而导致产生保持架110的摩擦增大的问题。随着保持架110摩擦的增大，保持架音也容易发生，还会出现降低轴承寿命的问题。

当轴承旋转时，在保持架110的外侧中就能够形成一个油脂存积部19a，在滚子4的近处(两腋)不容易积存油脂，因此，基础油就很难进到滚子4上，油膜容易被切断，而出现过若干降低轴承寿命等的问题。

现象用目前的滚动轴承100组装到机床主轴里去的场合时，作为机床主轴，大多是以内圈旋转的场合为主，其主轴的温度分布，旋转侧(内圈侧)零件的温度＞停止侧(外圈侧)零件的温度。又，主轴前端轴承(固定侧)与后端轴承(自由侧)之间设有马达所谓内置马达主轴的场合时，更会受到马达发热所带来影响。其结果，在使用目前的以外圈引导的保持架110时，在作为自由侧轴承的本轴承部位上，相对于外圈2，内圈便向着主轴的后方作膨胀性地伸移，因而会担心发生保持架引导面(外径面12a)越出外圈滚道面2a的现象。

针对如此状况，在本实施形态的滚动轴承1中，如图7(a)所示，因缩小了保持架引导面(外径面18a)的宽度，即意味着缩小了保持架引导面(外径面18a)与外圈滚道面2a的摩擦接触的面 积，其保持架引导面(外径面18a)与外圈滚道面2a之间产生的摩擦也跟着变小，最后达到抑制保持架音的发生的效果。另由于，基础油较容易地渗入到保持架引导面(外径面18a)与外圈滚道面2a的界面里去，不仅能对保持架音的发生起到抑制作用，还可通过提高其润滑性能，以延长轴承的寿命。

通过缩小保持架引导面(外径面18a)的宽度ΔL1、ΔL2，并将保持架引导面(外径面18a)设置在与滚子轴向的端部渐离的位置上，因而确保了环状凸出部18与滚子4之间，即是在滚子4的两腋处的油脂存积部19b。优选地将油脂存积部19b的宽度(轴向的长度)，设定在环状凸出部18的宽度ΔL1、ΔL2以上。如此，在滚子4的临近处设置的油脂存积部19b，便尽可能地将更多的油脂存留在轴承的内部中，籍以提高其润滑性能，延长轴承的寿命。

与目前的滚动轴承100相比，保持架引导面(外径面18a)处于作为导向套圈的外圈2的外圈滚道面2a的端部更靠近轴向的内侧。优选地将从环状凸出部18至外圈滚道面2a的端部的距离Δr1设定在保持架引导面(外径面18a)的宽度ΔL1、ΔL2以上。如此经扩大的保持架引导面(外径面18a)至外圈滚道面2a的端部的距离Δr1，在装入机床主轴装置的应用时，则根据构成其主轴装置的结构部件的精度、组装装配精度、以及所述运转时的旋转套圈与固定套圈的在轴向上热膨胀量的差值的影响，就是有担心保持架引导面有从导向套圈(外圈2)的引导面(外圈滚道面2a)中越出的可能的场合时，因内圈3的滑移量极限范围要比目前保持架110有所增加(Δr2＜Δr1)，也既是其轴的延伸的极限范围就大一些，这样可抑制保持架引导面(外径面18a)从(外圈2)的引导面(外圈滚道面2a)端部而越出的可能。

如将保持架引导面(外径面18a)的宽度ΔL1、ΔL2设定比轴向兜孔游隙ΔP要小的话，侧保持架10的姿态就不容易保持稳 定，保持架音就有可能变大，所以应将其设定比轴向兜孔游隙ΔP要大一些。

并且，如图3及图5中所示，在本发明的滚动轴承1中，优选地将保持架10的兜孔直线部15的长度B，设定比滚子4的滚子直线部6的长度A要小。

在这里，作为第1实施形态的比较例，在图11中显示了，将保持架兜孔直线部15的长度B社定成比滚子4的滚子直线部6的长度A要大的滚动轴承。然而，具体地在所示的图11中，B＝1.1×A。

该第1实施形态的比较例的滚动轴承100，在旋转中保持架110发生倾斜的场合时，在滚子直线部6与凸缘部5的接线处，直线端部7将与从保持架110的兜孔直线部15中所构成的圆周侧壁16相接触，会产生较大的摩擦力。又因为，在图11中，凸缘部5与圆周侧壁16相接触虽没有发生接触，但凸缘部5与圆周侧壁16之间的距离仅为数μm左右，不仅直线端部7，就为凸缘部5也有与圆周侧壁16发生接触的可能，进而导致产生更大摩擦力的可能。这样，滚子4的直线端部7和凸缘部5在与圆周侧壁16所发生接触的同时，便产生了很大的摩擦力，结果造成了保持架音

为此，需要将保持架10的兜孔直线部15的长度B，设定比滚子4的滚子直线部6的长度A要小才行，当旋转中，就是保持架10发生有倾斜时，也能预防直线端部7和凸缘部5与圆周侧壁16直接发生接触，而不产生其摩擦力，以防止保持架音的产生。

优选地将保持架10的兜孔直线部15的长度B，设定比滚子4的滚子直线部6的长度A要小，此时，因保持架10仅在轴向兜孔游隙ΔP(参照图3)的部分在轴向上进行运动，如将保持架10的兜 孔直线部15的长度B，设定在比以滚子4的滚子直线部6的长度A减去轴向兜孔游隙ΔP，A－ΔP再小一点的话，则将更为合适。但是，兜孔直线部15的长度B过于小的话，将会失去保持架10的应有的强度。兜孔直线部15的长度B应适当地保持在0.5mm以上为宜。

在本发明的滚动轴承1中，以外圈内径(滚动轴承1在通过旋转轴线的外圈滚道面2a跨间的，径向上的距离)与保持架外径(滚动轴承1在通过旋转轴线的呈环状凸出部的外径面18a跨间的，径向上的距离)的差为引导游隙ΔE，则优选地将径向兜孔游隙ΔD，设定为引导游隙ΔE的2倍以上，并且，控制在作为导向圈的外圈2的倒角的长度F(参见图1)以下，然而，倒角的长度F是外圈2的内径面与端面的转角部上进行倒角机加工后其倒角形状在径向上的长度。

以下是根据图6对其理由作进一步的说明，图6是在针对保持架的移动以及变形进行说明的滚动轴承的剖面图。在滚动轴承1中，在图6中所示的滚子4侧以及它的反侧(从图6所示滚子4中调转一个180°的位置)两处都各确保了引导游隙ΔE/2。正因如此，在图6中所示的滚子4中，保持架10只能在内径侧ΔE/2的范围内运动。图6中的实线为保持架10在非旋转下的中立位置，也既是指出了滚子的公转轴线(滚动轴承1的旋转轴线)与保持架10的旋转轴线取得一致状态下，保持架10的位置，点划线则表示保持架10仅在内径侧ΔE/2的范围中进行运动的状态。因此，在理论上，如径向兜孔游隙ΔD比ΔE/2要大的话，滚子4与保持架10就没有发生接触的机会。

因此，在高速旋转下保持架10发生旋摆的情景时，在相应转速的离心力的作用下，保持架10将挤压外圈2而产生变形。也就是说，保持架10仅在内径侧的ΔE/2部分作运动后，进一步向着外圈的 内径面进行运动。图6中的双点划线，则表示了保持架10在旋摆的情景下，向着内径侧作进一步运动(变形状态)的状态。

保持架10由于旋摆在向着内径侧作进一步的运动后，其径向兜孔游隙ΔD也跟着进一步减少。该由于旋摆而产生的径向兜孔游隙ΔD的减少量是随着保持架10的材质，形状等的不同而变化的，本发明中因考虑了该因素，确保了由旋摆而产生的保持架10的移动为引导游隙ΔE的1.5倍以上，并充分考虑了ΔE/2的移动量，所以在总体上，将径向兜孔游隙ΔD设计为引导游隙ΔE的2倍以上。因此，当保持架10即使在有旋摆的状态下，也能避免滚子4与保持架10直接发生摩擦接触。这样，就能够抑制因滚子4与保持架10直接发生摩擦接触使摩擦力变大，以起到防止产生保持架音的作用。

另一方面，如将径向兜孔游隙ΔD设计太大时，就有可能出现滚子4偏位，当由内圈3，保持架10，以及滚子4所组装的组件向着外圈2从轴向进行插入时，在外圈的端部处会受到滚子4的干涉，而增加组装的难度。为此，将径向兜孔游隙ΔD设计成，比作为导向圈的外圈2的倒角的长度F(参见图1)要小一些。据此，再当由内圈3，保持架10，以及滚子4所组装的组件向着外圈2从轴向进行插入时，就能避免滚子4在外圈的端部处会受到的干涉，达到改善其组装性的效果。

在所述的实施形态中，在成对环圈12的轴向中间部位处，虽然设有直径比沿圆周分布在整周上的立柱13的径向外侧面还要大一些的环状凸出部18，但并不一定在成对环圈12的两方都需要设置其环状凸出部18，只要在任其一方设置环状凸出部18也是可以的。

图9则是关于变形例的滚动轴承的剖面图，图10为图9中所示滚动轴承的局部放大平面放大图。在与所述实施形态的滚动轴承1有同一构造部分的地方，则采用相同的符号，并省略了说明。

在与本变形例相关的滚动轴承1A中，只在保持架10A的单方侧的环圈12的轴向中间部位处设置了环状凸出部18，该环状凸出部18的外周面18a起着保持架的引导面的机能作用。而滚子4A，并不附有其凸缘5、5的结构，则是根据直线部6而成形的单纯的圆筒滚子。

这里，在环状凸出部18的外周面18a中，如将环状凸出部18的外周面18a的宽度(轴向的长度)以ΔL来表示的话，则设定以下的关系条件须满足(III)式。

ΔP≦ΔL≦4×ΔP (III)

在满足所述(III)式的条件下，与本变形例相关的滚动轴承1A，也和所述实施形态的滚动轴承1有相同的作用效果。关于其它，已在所述本实施形态的滚动轴承1中作了说明，保持架10的兜孔直线部15的长度B与滚子4的直线部6的长度A之间的关系，以及径向兜孔游隙ΔD与引导游隙ΔE之间的关系，也适用于本变形例中所相关的滚动轴承1A上，能起到和所述实施形态的滚动轴承1有相同的作用效果。

接着，通过以下表述的实施例及比较例对第1实施形态的滚动轴承的效果进行了验证。

＜保持音评价1＞

首先，准备了公称型号为N1011KR(内径φ55mm、外径φ90mm、宽度18mm、外圈无挡边、内圈有双向挡边、滚子直径φ8mm、滚子长度8mm)的滚动轴承。组装后的径向游隙为－15μm，将NBU8EP(NOK-KLUBER公司制造)作为润滑材料，以1.5cc的充填量进行充填。

保持架是采用以含有碳纤维的聚醚醚酮(PEEK)的树脂材料所制的保持架，保持架引导面的宽度ΔL1、ΔL2可在轴向兜孔游隙ΔP的1～6倍范围中进行变化，且转速在4000～12000rpm的状态下对保持架音进行了评价。该保持架如图1中所记述的保持架一样，保持架引导面被设置在两侧并要求ΔL1与ΔL2相等。

如表1所示，将保持架引导面的宽度ΔL1、ΔL2在与轴向兜孔游隙ΔP相等时作为实施例1，为ΔP的2～4倍时的制品分别作为实施例2～4，为ΔP的5、6倍的制品则分别作为比较例1、2来处理。然而，在实施例的1～4以及比较例1、2中，除保持架引导面的宽度ΔL1、ΔL2以外的条件则完全相同。

在表1中，关于保持架音评价的结果显示了3个不同阶段。评价也以○、△、×的3个等级来表示。○表示了没发生保持架音，在使用上不会有任何障碍，△表示了存在微小的保持架音，在使用上不会有障碍的，×则表示了有较大的保持架音，在使用上会有问题。

[表1]

从表1中的结果可以看到，在保持架引导面的宽度ΔL1、ΔL2为轴向兜孔游隙ΔP的5倍、6倍的比较例1、2中，基本不问其旋转数的大小，得到了几乎达到不能使用的程度的保持架音之结果。相对于此，在保持架引导面的宽度ΔL1、ΔL2为轴向兜孔游隙ΔP的1～4倍的实施例1～4中，也不受转速的影响，存在有较小的保 持架音、和没有发生保持架音等分成几个不同的状态结果、显示了其抑制保持架音的能力。

如上所述，在本发明的滚动轴承1的状态下，保持架引导面的宽度ΔL1、ΔL2，为轴向兜孔游隙ΔP的场合时，因满足ΔP≦ΔL1≦4×ΔP、以及ΔP≦ΔL2≦4×ΔP，保持架的引导面与导向圈之间的直接接触面积较小、保持架的引导面与导向圈之间的摩擦力也就小、所以能够有效地抑制其保持架音的发生。

＜润滑特性的评价＞

接着，准备了公称型号为N1011KR(内径φ55mm、外径φ90mm、宽度18mm、外圈无挡边、内圈有双向挡边、滚子直径φ8mm、滚子长度8mm)的滚动轴承。组装后的径向游隙为－5μm，将NBU8EP(NOK-KLUBER公司制造)作为润滑材料，以1.5cc的充填量进行充填。

使用以含有碳纤维的聚醚醚酮(PEEK)的树脂材料所制的保持架，在转速为12000rpm的状态下，进行了2000小时的耐久试验后，对最后油脂的残余比例，基础油的分离率，铁粉量等进行了评价。

如表2所示，当保持架引导面的宽度ΔL1、ΔL2为轴向兜孔游隙ΔP的3倍时的制品为实施例5，设为ΔP的6倍时的各制品为比较例3。

[表2]

从表2可以看到，当保持架引导面的宽度ΔL1、ΔL2为轴向兜孔游隙ΔP的3倍时的实施例5，与保持架引导面的宽度ΔL1、ΔL2为轴向兜孔游隙ΔP的6倍时的比较例3相比，其油脂的残余比例较多，基础油的分离率较低，铁粉量也较少的结果。这是因为在实施例5中，能够储留油脂的空腔比较多、然而，正因为其油脂的残余量比较多，能对滚子以及保持架引导面进行充分的润滑，而不至于产生有害的磨损。

＜保持音评价2＞

继而，在所述＜保持音评价1＞的实施例4中，即利用保持架引导面的宽度ΔL1、ΔL2为轴向兜孔游隙ΔP的4倍的制品，在兜孔直线部的长度B与滚子直线部的长度A的关系上作一些调整，并在4000～12000rpm的转速下对其保持架音作了评价。

如表3所示，在兜孔直线部的长度B与滚子直线部的长度A的关系上，以B＝0.6×A的制品作为实施例4a，以B＝A－ΔP的制品为实施例4b，B＝A的制品为实施例4c，B＝1.5×A的制品为实施例4d。然而其评价的标准为与所述的＜保持架音评价1＞完全相同。

[表3]

从表3的结果可以看到，当将兜孔直线部的长度B设定在，滚子直线部的长度A以下的实施例4a～4c时，不问其转速的大小，都被评定为保持架音小或者无保持架音这一类里，从而可知保持架音便得到有效的抑制。

如此，将保持架引导面的宽度ΔL1、ΔL2设定在ΔP≦ΔL1≦4×ΔP、且ΔP≦ΔL2≦4×ΔP中，再加上把保持架10的兜孔直线部15的长度B设定在滚子直线部6的长度A以下，则当保持架10在发生倾斜时，就能抑制滚子直线端部7与兜孔直线部15处产生摩擦接触，以更好地抑制保持架音的产生。

＜保持架音评价3＞

继而，在所述＜保持音评价1＞的实施例4中，即利用保持架引导面的宽度ΔL1、ΔL2为轴向兜孔游隙ΔP的4倍的制品，在滚子与保持架的径向兜孔游隙ΔD上作一些调整，并在4000～12000rpm的转速下对其保持架音作了评价。

如表4所示，在径向兜孔游隙ΔD调整为引导游隙ΔE的1.5倍时的制品作为实施例4e，以径向兜孔游隙ΔD调整为引导游隙ΔE的2倍时的制品作为实施例4f。然而其评价的标准与所述的＜保持架音评价1＞完全相同。

[表4]

从表4可以看到，将径向兜孔游隙ΔD调整为引导游隙ΔE2倍时的制品作为实施例4f时，不受转速的影响，存在有较小的保持架音、和没有发生保持架音等分成几个不同的状态结果、显示了其抑制保持架音的能力。将径向兜孔游隙ΔD调整为引导游隙ΔE2倍时的制品作为实施例4f时，除ΔE/2的移动部分外，因确保了由于回旋而造成径向兜孔游隙ΔD的减少部分仅为引导游隙的1.5×ΔE (2×ΔE－ΔE/2)，则充分保证了径向兜孔游隙ΔD，不会让滚子与保持架发生接触，以起到有效地抑制保持架音的作用。

如此，将保持架引导面的宽度ΔL1、ΔL2设定在ΔP≦ΔL1≦4×ΔP、且ΔP≦ΔL2≦4×ΔP中，再加上将径向兜孔游隙ΔD调整为引导游隙ΔE2倍以上，就是当高速旋转时，保持架10在旋摆的影响下、产生了对外圈由转速而决定的挤压力使之发生变形时、因该结构保证了径向兜孔游隙为足够大，而能够抑制其保持架音的产生。此外，因该结构不会在保持架10与滚子4之间增加更多的摩擦，即能更好地预防由异常的升温而引起的咬粘现象的发生。

＜保持架音评价4＞

继而，在所述＜保持音评价1＞的实施例4中，即利用保持架引导面的宽度ΔL1、ΔL2为轴向兜孔游隙ΔP的4倍的制品，以及所述＜保持音评价1＞的比较例1，既利用保持架引导面的宽度ΔL1、ΔL2为轴向兜孔游隙ΔP的5倍的制品，将兜孔直线部的长度B与滚子直线部的长度A的关系设定在B＝A－2×ΔP，将滚子与保持架的径向兜孔游隙ΔD设定为ΔD＝2×ΔE，并在4000～12000rpm的转速下对其保持架音作了评价。

如表5所示，以对应于所述＜保持音评价1＞的实施例4的制品为实施例4g，对应于所述＜保持音评价1＞中的实施例1的制品为比较例1a。然而其评价的标准与所述的＜保持架音评价1＞完全相同。

[表5]

从表5的结果可以看到，以保持架引导面的宽度ΔL1、ΔL2设定为轴向兜孔游隙ΔP的4倍时比其它条件要更为合适的实施例4g，要比以保持架引导面的宽度ΔL1、ΔL2设定为轴向兜孔游隙ΔP的5倍时比其它条件要更为合适的比较例1a，更具有抑制保持架音的能力。

虽然在所述实施形态的滚动轴承1中采用了凸缘型滚子4，而在与变形例相关滚动轴承1A中则是采用了单纯的圆筒滚子4A，这里对采用滚子4与4A都是一样的。比如说，圆周侧壁16限于在平视上仅为兜孔直线部15、通过旋转方向来看的话沿着滚子4的曲率也可呈现出圆弧面。另外，在所述实施形态中、已对就有关保持架10的引导方式为外圈引导的滚动轴承1作了说明，保持架10的引导方式为内圈引导时，其结果也是一样的。

(第2实施形态)

继而，就有关本发明的第2实施形态的滚动轴承通过示图作详细的说明。图12为本发明其中一例实施形态的滚动轴承的剖面图，图13则为图12中保持架的一斜视图，图14为图12的滚动轴承中局部的平面视图，图15则为在图14中C－C截面图，图16(a)为滚子的平面图，图16(b)为其保持架的平面图。

如图12所示，在与本发明的第2实施形态相过的滚动轴承1B中，具备以内径面为外圈滚道面2a的外圈2，及外径面为内圈滚道面3a的内圈3，外圈滚道面2a与内圈滚道面3a之间所设置的滚 动自如的多个滚子(滚动体)4，以及沿圆周方向以一定间隔成形，能将多个滚子4进行分别支撑收纳，具有多个兜孔11的保持架10B，并使用油脂进行润滑。

如图16(a)所示，滚子4是由向着旋转轴线Q方向两侧的端部，在整个圆周面上渐渐地缩小直径的凸缘部5、5，和与该凸缘部5、5一定的直径尺寸进行接续的滚子直线部6构造而成。但，凸缘部5、5与直线部6的长度，以及凸缘部5、5与直线部6之间的倾斜角度等，则要根据使用条件，使用目的可作任意的设定，在这里并不需要作一定的限制。

如图13～15所示，保持架10B是通过沿轴向并列地设置了成对环圈12，与在两环圈12之间沿圆周方向，按一定的间距设有多个形似立柱13将两环圈作连接而构成，并由成对环圈12及相邻的立柱13构成了兜孔11。

如图16(b)所示，在沿立柱13的圆周方向两侧的中间部位处，设有呈直线形状的兜孔直线部15。该兜孔直线部15，与保持架10B的旋转轴线R成平行状态，构成了圆周的侧壁16。据此，在保持架10B不发生倾斜的场合下，保持架10B的旋转轴线R与滚子4的旋转轴线Q在平视(面)上是一致的，因此兜孔直线部15(圆周的侧壁16)与滚子直线部6成平行状态(参见图14)。圆周的侧壁16成为与滚子4滚道面的滚子直线部6的对象面，以起到滚动体支撑面的机能作用。

在沿立柱13的圆周方向两侧的轴向的中间部位处，设置了从立柱13的圆周的侧壁16的圆周方向朝着滚子4仅仅凸出一点而连续的侧面，能够着实地对圆筒滚子4进行支撑的爪部14，并且朝着立柱13的径向外侧而突出的构造。

从旋转轴的方向上来看，圆周的侧壁16成为一平面，从爪部14的内面上，将旋转轴线R和旋转轴线Q之间的连线延长线的X平行地引出线Y与滚子4的交点Z，与保持架10B之爪部14的内面之间，设有径向兜孔游隙ΔD(参见图15)。而在轴向上，滚子4与兜孔11之间设有轴向兜孔游隙ΔP(在滚子4的圆周方向的两侧上各为ΔP/2)(参见图14)。

另外，在立柱13的圆周方向两侧的轴向的中间部位处的圆周侧壁16上，设置了一部分凹洼以存积油脂17。

保持架10B是在比立柱13的径向外侧更大直径的两环圈12的外径面12a上，通过外圈滚道面2a进行引导的外圈导向方式。

作为本发明的特征，以下就保持架10B的兜孔直线部15的长度B与滚子4的滚子直线部6的长度A之间的关系进行必要的说明。在本发明的滚动轴承1B中，如图14及图16所示，保持架10B的兜孔直线部15的长度B须设定在滚子4的滚子直线部6的长度A以下。

这里，作为第2实施形态比较例，图17显示了将保持架的兜孔直线部15的长度B设定为比滚子4的滚子直线部6的长度A要大的滚动轴承。具体地说在图17中，B＝1.1×A。

在第2实施形态比较例的滚动轴承100的情形下，在旋转中当保持架110出现倾斜时，因滚子直线部6与凸缘部5的连接处的直线端部7，会与由保持架110的的兜孔直线部15所构成的圆周侧壁16发生摩擦接触，而存在较大的摩擦力。在图17中，并没有显示凸缘部5与圆周侧壁16有接触，但实际上凸缘部5与圆周侧壁16之间仅为几个μm而已，不仅只在直线端部7上，还有凸缘部5都将与圆周侧壁16发生接触的可能、而造成更大的摩擦力。由此可见， 因滚子4的直线端部7及凸缘部5与圆周侧壁16发生接触，其所产生较大的摩擦力，导致了保持架音的发生。

为此，在本发明的滚动轴承1B中，将保持架10B的兜孔直线部15的长度B设定在滚子4的滚子直线部6的长度A以下，即使在旋转中保持架10B出现倾斜时，都能避免直线端部7以及凸缘部5与圆周侧壁16发生接触，以抑制产生较大的摩擦力，导致保持架音的发生。

这里，优选地将保持架10B的兜孔直线部15的长度B设定在不足于滚子4的滚子直线部6的长度A，则保持架10B，只能在轴向兜孔游隙ΔP(参照图14)的部分上进行窜动，如优选地将保持架10B的兜孔直线部15的长度B设定在不足于将滚子直线部6的长度A减去轴向兜孔游隙ΔP，A－ΔP的值则更为理想。但是，如兜孔直线部15的长度B过于小的话，就会担心保持架10B的强度不足的问题，因此兜孔直线部15的长度B设定在0.5mm较为合适。

接着，通过按照以下的实施例和比较例对第2实施形态的滚动轴承的效果进行了验证。

首先准备了轴承型号为N1011KR(内径φ55mm、外径φ90mm、宽度18mm、外圈不带挡边、内圈两侧有挡边、滚子直径φ8mm、滚子长度8mm)的滚动轴承。组装后的径向游隙为－15μm，润滑脂NBU8EP(NOK-CLUBER有限公司制造)的充填量为1.5cc。

保持架是由含有碳素纤的维聚醚醚酮(PEEK)所构成的树脂保持架，通过对兜孔直线部的长度B与滚子直线部的长度A之间的关系进行变化，并在4000～12000rpm的转速条件下对保持 架音作了评价。

如表6所示，关于在兜孔直线部的长度B与滚子直线部的长度A的关系上，将B＝0.3×A的制品作为实施例1，B＝0.6×A的制品作为实施例2、B＝A的制品作为实施例3、而将B＝1.5×A的制品作为比较例。

在表6中，可以看到将其保持架音的评价分为3个阶段，评价也以○、△、×的3个等级来表示。○表示了完全没发生保持架音，在使用上不会有任何障碍，△表示了存在微小的保持架音，在使用上不会有障碍的，×则表示了有较大的保持架音，在使用上会有问题。

[表6]

从表6中的结果可以看到，当把兜孔直线部的长度B，设定在比滚子直线部的长度A还要长的比较例时，不问其转速的大小，都发生了大到不可使用程度的保持架音。与此相比，当把兜孔直线部的长度B，设定在比滚子直线部的长度A要小一些的实施例1～3时，也不受其转速的影响，得到较小的保持架音，以及无保持架音的评价等级，可以肯定保持架音获得了有效的抑制。

综上所述，根据本实施形态的滚动轴承1B，将保持架10B的兜孔直线部15的长度B设定在滚子直线部6的长度A以下时，就是当保持架10B在有倾斜的状态下，也能有效地抑制住滚子直线端部7与兜孔直线部15发生摩擦接触，从而抑制该保持架音的产生。

由于在本实施形态的滚动轴承1B中，因缩短了兜孔直线部15的长度后，在滚子直线部6处油脂则比较容易地进入，提高了结构的润滑性。

但，如果不为所述实施形态所限定时，比如说，圆周侧壁16限于在平面视图上为一直线形状的兜孔直线部15，但从旋转轴方向上来看时，也可成为构成一段沿着滚子4的曲率而成的圆弧面。然而，在所述形态中，虽然就有关保持架10B的导向方式为外圈引导的滚动轴承1B进行了说明，但这也同样适合于其保持架10B的导向方式为内圈引导的场合。

(第3实施形态)

继而，就有关本发明的第3实施形态的滚动轴承通过示图作详细的说明。图18为本发明其中一例实施形态的滚动轴承的剖面图，图19则为图18中保持架的一斜视图，图20为图18的滚动轴承中局部的平面视图，图21则为在图20中C－C截面图。

如图18所示，在与本发明的第3实施形态相过的滚动轴承1C中，具备以内径面为外圈滚道面2a的外圈2，及外径面为内圈滚道面3a的内圈3，外圈滚道面2a与内圈滚道面3a之间所设置的滚动自如的多个滚子(滚动体)4，以及沿圆周方向以一定间隔成形，能将多个滚子4进行分别支撑收纳，具有多个兜孔11的保持架10C，并使用油脂进行润滑。

如图20所示，滚子4是由向着旋转轴线Q方向两侧的端部，在整个圆周面上渐渐地缩小直径的凸缘部5、5，和与该凸缘部5、5一定的直径尺寸进行接续的滚子直线部6构造而成。但，凸缘部5、5与直线部6的长度，以及凸缘部5、5与直线部6之间的倾斜角度等，则要根据使用条件，使用目的可作任意的设定，在这里并不需要作一定的限制。

如图19～21所示，保持架10C是通过沿轴向并列地设置的成对环圈12，与在两环圈12之间沿圆周方向，按一定的间距设有多个形似立柱13将两环圈作连接而构成，并由成对环圈12及相邻的立柱13构成了兜孔11。

在沿立柱13的圆周方向两侧的中间部位处，设有呈直线形状的兜孔直线部15。该兜孔直线部15，与保持架10C的旋转轴线R成平行状态，构成了圆周的侧壁16。据此，在保持架10C不发生倾斜的场合下，保持架10C的旋转轴线R与滚子4的旋转轴线Q在平视(面)上是一致的，因此兜孔直线部15(圆周的侧壁16)与滚子直线部6成平行状态。圆周的侧壁16成为与滚子4滚道面的滚子直线部6的对象面，以起到滚动体支撑面的机能作用。

在沿立柱13的圆周方向两侧的轴向的中间部位处，设置了从立柱13的圆周侧壁16的圆周方向朝着滚子4仅仅凸出一点而连续的侧面，能够着实地对圆筒滚子4进行支撑的爪部14，并且具有朝向立柱13的径向外侧突出的构造。

从旋转轴的方向上来看，圆周的侧壁16成为一平面，从爪部14的内面上，将旋转轴线R和旋转轴线Q之间的连线延长线的X平行地引出线Y与滚子4的交点Z，与保持架10C之爪部14的内面之间，设有径向兜孔游隙ΔD(参见图21)。而在轴向上，滚子4与兜孔11之间设有轴向兜孔游隙ΔP(在滚子4的圆周方向的两侧上各为ΔP/2)(参见图20)。

另外，在立柱13的圆周方向两侧的轴向的中间部位处的圆周侧壁16上，设置了一部分凹洼以存积油脂17。

保持架10C是在比立柱13的径向外侧更大直径的两环圈12 的外径面12a上，通过外圈滚道面2a进行引导的外圈导向方式。

作为本发明的特征，以下就有关滚子4与保持架10C的径向游隙作必要的说明。如以外圈内径(通过滚动轴承1C的旋转轴线的外圈滚道面2a上的径向距离)与保持架外径(通过滚动轴承1C的旋转轴线在成对的环圈12的外径面12a上的距离)的差值为引导游隙ΔE，则径向游隙ΔD应设定在引导游隙ΔE的2倍以上，并且在作为引导圈外圈2的倒角长度F以下的范围中。而倒角长度F则为在外圈2的内径面转角部进行倒角加工后，该倒角的在径向上的长度。

以下，基于图22对其中的理由进行说明。图22是对保持架的移动及变形时的滚动轴承的剖面图。在滚动轴承1C中，确保在图22所示的滚子4侧及其反侧(从图22所示滚子4转向180°的位置)各持引导游隙ΔE/2。为此，在图22所示的滚子4侧的方向上，保持架10C仅可移动内径侧的ΔE/2距离。在图22中，其实线为保持架10C在非旋转时的中立位置，既表示了滚子的公转轴线(滚动轴承1C的旋转轴线)与保持架10C的旋转轴线R成一致状态下的保持架10C的位置，而点划线则表示了保持架10C仅在内径侧移动了ΔE/2距离后的状态位置。因此，在理论上，如径向游隙ΔD大于ΔE/2的话，滚子4就不会与保持架10C发生接触。

值得强调，当高速旋转下保持架10C发生旋摆的情景时，在相应转速的离心力的作用下，保持架10C将挤压外圈2而产生变形。也就是说，保持架10C仅在内径侧的ΔE/2部分作运动后，还进一步向着外圈的内径面进行挤压时，将出现类似椭圆形状的变形，图22中的双点划线，则表示了保持架10C在旋摆的情景下、向着内径侧作进一步运动(变形后)的状态。但是，在图22中，则忽略了保持架10C在圆周方向上的变形。

保持架10C由于旋摆在向着内径侧作进一步的运动后，其径向 兜孔游隙ΔD也跟着进一步减少。该由于旋摆而产生的径向兜孔游隙ΔD的减少量是随着保持架10C的材质，形状等的不同而变化的，本发明中因考虑了该因素，确保了由旋摆而产生的保持架10C的移动为引导游隙ΔE的1.5倍以上，并充分考虑了ΔE/2的移动量，所以在总体上，将径向兜孔游隙ΔD设计为引导游隙ΔE的2倍以上。因此，当保持架10C即使在有旋摆的状态下，也能避免滚子4与保持架10C直接发生摩擦接触。这样，就能够抑制因滚子4与保持架10C直接发生摩擦接触而产生摩擦力，以起到防止产生保持架音的作用。

另一方面，如将径向兜孔游隙ΔD设计太大时，就有可能出现滚子4偏位，当由内圈3，保持架10C，以及滚子4所组装的组件向着外圈2从轴向进行插入时，在外圈的端部处会受到滚子4的干涉，而增加组装的难度。为此，将径向兜孔游隙ΔD设计成，比作为导向圈的外圈2的倒角的长度F(参见图18)要小一些。据此，再当由内圈3，保持架10C，以及滚子4所组装的组件向着外圈2从轴向进行插入时，就能避免其滚子4在外圈的端部处会受到干涉，达到改善其组装性的效果。

继而，籍用了以下的实施例和比较例，对第3实施形态的滚动轴承的效果进行了验证。首先，准备了公称型号为N1011KR(内径φ55mm、外径φ90mm、宽度18mm、外圈无挡边、内圈有双向挡边、滚子直径φ8mm、滚子长度8mm)的滚动轴承。组装后的径向游隙为－15μm，将NBU8EP(NOK-KLUBER公司制造)作为润滑材料，以1.5cc的充填量进行充填。

保持架是采用以含有碳纤维的聚醚醚酮(PEEK)的树脂材料所制的保持架，将滚子与保持架之间的径向游隙ΔD作一些变化，且转速在4000～12000rpm的状态下对保持架音进行了评价。

如表7所示，在本评价试验中，将径向游隙ΔD设为ΔE2倍的制品作为实施例1，径向游隙ΔD设为ΔE3倍的制品作为实施例2，而径向游隙ΔD设为ΔE1.5倍的制品则作为其比较例。

在表7中，关于保持架音评价的结果显示了3个不同阶段。评价也以○、△、×的3个等级来表示。○表示了没发生保持架音，在使用上不会有任何障碍，△表示了存在微小的保持架音，在使用上不会有障碍的，×则表示了有较大的保持架音，判断在使用上会有问题。

[表7]

从表1中的结果可以看到，在径向游隙ΔD设为ΔE1.5倍的比较例中，基本不问其旋转数的大小，得到了几乎达到不能使用的程度的保持架音之结果。也既是说，除去ΔE/2的移动部分，而在引导游隙ΔE上，仅确保了由于旋摆的影响其径向游隙ΔD减少量的部分(1.5×ΔE－ΔE/2)的场合时，则径向游隙ΔD就会显得不足，滚子与保持架将发生接触，以产生较大的摩擦力，最后导致产生其保持架音。

于此相比，而将径向游隙ΔD设定引导游隙在ΔE2倍以上的实施例1、2中，也不受转速的影响，存在有较小的保持架音、和没有发生保持架音等分成几个不同状态的结果、显示了其抑制保持架音的良好性能。

综上所述，根据本发明的滚动轴承1C，将径向游隙ΔD设定在 引导游隙ΔE2倍以上时，即使在高速旋转下保持架10C跟着旋摆的过程中，在高转速的离心力下对外圈2产生挤压而发生变形时，由于保证了径向游隙为足够大，便可抑制其保持架音的发生。还因为，在保持架10C与滚子4之间不会再增加摩擦，亦可防止由于异常的升温而导致的咬粘现象的发生。再则，因径向游隙ΔD，比作为导向套圈的外圈2之倒角长度要小、所以当将内圈3、保持架10C、滚子4的组装件按轴向插入到外圈2中时，可以抑制因滚子4会受到在外圈2端部上的干涉，而导致其装配性遭到破坏的现象。

然而，在所述实施形态中，并没有要受到一定的限制，比如说，滚子4就并不一定要求具有其形成凸缘部5、5的形状，由直线部6所构造的简单的圆筒滚子也是可以的。此外，在所述的实施形态中，虽然是针对有关保持架10C的导向方式为外圈引导的滚动轴承1C进行说明的，这对保持架10C的导向方式为内圈引导的形式时也是一样的。

本专利申请是基于在2012年6月21日所申请的日本国专利申请号(特願2012－139973、特願2012－139974、特願2012－139975)，其内容在这里仅作参照，加以引用。

Claims (9)

1.一种滚动轴承，其具备外圈、内圈、及在所述外圈和所述内圈之间所设置的滚动自如的多个滚子、以及具有圆周方向形成一定的间距且逐一保持各滚子的多个兜孔的保持架，并且该保持架的引导形式为将所述外圈作为导向圈的外圈引导形式或为将所述内圈作为导向圈的内圈引导形式，其特征在于，

所述保持架，在所述滚子的轴向的一端及另一端均设有保持架引导面，将一侧的所述保持架引导面的宽度设为ΔL1，将另一侧的所述保持架引导面的宽度设为ΔL2，所述滚子与所述保持架之间的间隙即保持架轴向的兜孔游隙设为ΔP，则它们之间的关系必须满足下式(I)及(II)

ΔP≤ΔL1≤4×ΔP (I)

ΔP≤ΔL2≤4×ΔP (II)。

2.一种滚动轴承，具备外圈、内圈、及在所述外圈和所述内圈之间所设置的滚动自如的多个滚子以及具有在圆周方向形成一定的间距且能够逐一保持各滚子的兜孔的保持架，并且该保持架的引导形式为将所述外圈作为导向圈的外圈引导形式或为将所述内圈作为导向圈的内圈引导形式，其特征在于，

所述保持架，在所述滚子的轴向的一端及另一端的任何一端上设有保持架引导面，将所述保持架引导面的宽度设为ΔL，所述滚子与所述保持架之间的间隙即保持架轴向的兜孔游隙设为ΔP，则它们之间必须满足下式(III)

ΔP≤ΔL≤4×ΔP (III)。

3.如权利要求1或2中所述的滚动轴承，其特征在于，采用油脂润滑、并在所述保持架中，所述滚子与所述保持架引导面之间设有油脂存积部，所述油脂存积部的宽度要大于或等于所述保持架引导面的宽度。

4.如权利要求1或2中所述的滚动轴承，其特征在于，在所述保持架中，将所述保持架引导面设置在比所述导向圈的滚道面即导向圈的引导面的端部更靠近轴向内侧，从所述保持架引导面至所述导向圈的引导面的端部的距离，一定要大于或者等于所述保持架引导面的宽度。

5.如权利要求1或2所述的滚动轴承，其特征在于，所述保持架具有：沿轴向并列地设置的一对环圈；以及在该两环圈之间沿圆周方向按一定的间距设置的多个柱状部，

在所述柱状部沿圆周方向两侧的轴向中间部位上、设有向所述滚子而突出的爪部，

与将所述保持架的旋转轴线和所述滚子的旋转轴线连线的线相平行地，从所述爪部的内面引出一条线，引出的一条线与所述滚子的交点至所述爪部的内面之间的距离为所述滚子与所述保持架的所述保持架径向的兜孔游隙，

所述滚子与所述保持架的保持架径向的兜孔游隙为所述导向圈与所述保持架径向的间隙即引导游隙的2倍以上，并且为导向圈的倒角长度以下。

6.如权利要求1或2中所述的滚动轴承，其特征在于，所述滚子具有向着轴向两侧的各端部在整个圆周面上渐渐地缩小直径的凸缘部、以及将该凸缘部以一定的直径尺寸接续的滚子直线部，

在所述兜孔里，与所述滚子直线部相对的部位上，设有直线形状的兜孔直线部，

所述兜孔直线部的长度，小于或者等于所述滚子直线部的长度。

7.如权利要求6中所述的滚动轴承，其特征在于，所述兜孔直线部的长度要小于所述滚子直线部的长度减去所述保持架轴向的兜孔游隙后所剩余的长度。

8.一种滚动轴承，具备外圈、内圈、及在所述外圈和所述内圈之间所设置的滚动自如的多个滚子，以及具有在圆周方向形成一定的间距且能够逐一保持各滚子的多个兜孔的保持架，并且该保持架的引导形式为将所述外圈作为导向圈的外圈引导形式或为将所述内圈作为导向圈的内圈引导形式，其特征在于，

所述保持架具有沿轴向并列地设置的一对环圈、在两环圈之间沿圆周方向按一定的间距设置的多个柱状部，

在所述柱状部上沿圆周方向的两侧的轴向中间部位处，设有向所述滚子而突出的爪部，

与将所述保持架的旋转轴线和所述滚子的旋转轴线连线的线相平行地，从所述爪部的内面引出一条线，引出的一条线与所述滚子的交点至所述爪部的内面之间的距离为所述滚子与所述保持架的保持架径向的兜孔游隙，

所述滚子与所述保持架的保持架径向的兜孔游隙为所述导向圈与所述保持架径向的间隙即引导游隙的2倍以上，并且在导向圈的倒角长度以下。

9.一种机床主轴装置，其特征在于，所述机床主轴装置具有以权利要求1～8之一所述的滚动轴承。