CN107614906B

CN107614906B - 推力轴承用保持器及推力轴承

Info

Publication number: CN107614906B
Application number: CN201680032624.9A
Authority: CN
Inventors: 下田正人; 土井友辅
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2015-06-05
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2020-04-07
Anticipated expiration: 2036-06-03
Also published as: US20180223905A1; WO2016195068A1; CN107614906A; US10436250B2; DE112016002542T5

Abstract

提供一种为了清洗等而需要定期的装入、分解的推力轴承用保持器以及具备该保持器的推力轴承，其中，单独利用该保持器保持的滚珠的保持性优异，并且其拆装也容易。保持夹在推力轴承的一对套圈之间的多个滚珠的推力轴承用保持器(1)，所述保持器由作为以能够注射成型的氟树脂为基体树脂的树脂组合物的注射成型体的环状板构件(2)构成，该环状板构件(2)在环周向上具有多个滚珠兜孔(3)，滚珠兜孔(3)具有能够拆装地保持滚珠(5)的被分割成2个以上的爪部(3a)等，爪部(3a)等在环状板构件(2)的与套圈相向的相向面中的至少一方的面(2a)，由利用形成在滚珠兜孔(3)的开口部(3d)周围的狭缝(4)而设置的部位构成。

Description

推力轴承用保持器及推力轴承

技术领域

本发明涉及推力轴承用的保持器及具备该保持器的推力轴承。尤其涉及使用于食品制造装置的推力轴承用的保持器等。

背景技术

食品制造装置是将食品原料、食用产品(或半成品)混合、混匀、加热、干燥、冷却、填充、包装等时使用的装置。作为食品制造装置的一个例子即包馅机，例如已知有如下装置：具备搬送装置、喷嘴装置以及打碎(日文：シャッタ)装置等，通过打碎装置将从喷嘴装置连续地排出的食品材料分割成规定大小、形状。在此，在食品制造装置中与其他装置相同地安装有轴承等，为了防止不新鲜的食品残渣等从这样的零件流出而混入，需要保持食品卫生上的清洁。

以往，关于肉制品、包子、夹心面包等的食品制造装置，提出有如下食品制造装置：包括推力轴承等的喷嘴装置、打碎装置能够容易地相对于驱动部装卸，能够利用喷射水等进行水洗(参照专利文献1)。在专利文献1的食品制造装置中，不需要在相对于打碎装置的驱动箱安装喷嘴装置的部分设置阶梯状的配置部，能够形成为无凹凸的表面形状，因此，清洗、干燥容易。另外，由于不在驱动箱内置与喷嘴装置联动连结的旋转齿轮体，因此，驱动箱的密闭性提高，能够利用喷射水等高压水进行清洗，可实现清洗作业的效率化。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014－168439号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1的食品制造装置在装卸喷嘴装置来进行水洗时要进行分解，各构成零件也利用喷射水来进行水洗。推力轴承也从喷嘴装置取出来进行水洗。但是，如图7所示，该以往的推力轴承11是滚珠14夹在一对套圈15、16之间并利用保持器12来保持该滚珠14的轴承，保持器12的滚珠兜孔13是直的通孔，因此，若利用喷射水进行水洗，则滚珠14有可能会从保持器12掉落。另外，在将滚珠14装入保持器12的情况下，由于上述构造而使滚珠14容易从保持器12脱落，因此，装入需要密切注意。

另外，以往，对于在这种装置中使用的推力轴承，为了提高水洗后的除水性，使用了含有碳的聚四氟乙烯(PTFE)树脂制的保持器。

但是，以往的PTFE制保持器由于含有碳而呈黑色，在食品卫生上没有清洁的印象。特别是在清洗时难以判别污垢是否掉落。另外，保持器整个面是通过切削加工制造的，因此，难以应对大量生产。

本发明是为了应对这样的问题而作出的，其目的在于提供一种为了清洗等而需要定期的装入、分解的推力轴承用保持器以及具备该保持器的推力轴承，其中单独利用该保持器进行保持的滚珠的保持性优异，并且其拆装也容易。并且，目的在于提供一种主要使用于食品制造装置的推力轴承用保持器以及具备该保持器的推力轴承，其中该保持器能够应对大量生产，且能够卫生地使用。

用于解决课题的手段

本发明的推力轴承用保持器是一种保持夹在推力轴承的一对套圈之间的多个滚珠的推力轴承用保持器，其中，上述保持器由环状板构件构成，该环状板构件在环周向上具有多个滚珠兜孔，上述滚珠兜孔具有能够拆装地保持上述滚珠的被分割成2个以上的爪部，上述爪部在上述环状板构件的与上述套圈相向的相向面中的至少一方的面，由利用形成在上述滚珠兜孔的开口部周围的狭缝而设置的部位构成。

上述滚珠兜孔的与上述套圈相向的相向面上的开口部的直径比上述滚珠的直径小。另外，上述环状板构件的板厚为上述滚珠的直径的50％～80％。

上述爪部仅设置在上述环状板构件的上述相向面的一方，上述狭缝形成到上述环状板构件的轴向中央部的深度为止。

上述环状板构件是合成树脂制成的。另外，上述环状板构件是以能够注射成型的氟树脂为基体树脂的树脂组合物的注射成型体。特别是，上述氟树脂是从四氟乙烯－全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)树脂、四氟乙烯－六氟丙烯共聚物(FEP)树脂以及四氟乙烯－乙烯共聚物(ETFE)树脂中选择的至少1种树脂。另外，上述树脂组合物不含碳系配合剂。

本发明的推力轴承是由一对套圈、夹在上述套圈间的多个滚珠以及保持该滚珠的保持器构成的推力轴承，其中，上述保持器是上述本发明的推力轴承用保持器。另外，上述滚珠是陶瓷制成的。

发明效果

本发明的推力轴承用保持器由环状板构件构成，该环状板构件在环周向上具有多个滚珠兜孔，该滚珠兜孔具有能够拆装地保持滚珠的被分割成2个以上的爪部，上述爪部在环状板构件的与套圈相向的相向面中的至少一方的面，由利用形成在滚珠兜孔的开口部周围的狭缝而设置的部位构成，因此，能够容易地将滚珠装入滚珠兜孔。另外，由于在装入后滚珠不易脱落的构造，因此在将滚珠装入滚珠兜孔时不需要密切注意。由于能够容易地相对于滚珠兜孔拆装滚珠，因此，在清扫分解时等操作性优异，清扫容易。

上述滚珠兜孔的与套圈相向的相向面上的开口部的直径比滚珠的直径小，因此，即使进行利用喷射水等的水洗，滚珠也不会从滚珠兜孔脱落，不会丢失滚珠。

上述环状板构件的板厚为滚珠的直径的50％～80％，因此，保持器不会与套圈接触而使转矩增高。

上述爪部仅设置在环状板构件的相向面的一方，因此，滚珠向滚珠兜孔的装入方向相同，装入性优异。另外，由于在具有上述爪部侧的相反侧的相向面没有爪部、狭缝，因此，保持器的制造变得容易。并且，上述狭缝形成到环状板构件的轴向中央部的深度为止，因此，能够使爪部的弹性力为最佳，另外，能够充分确保爪部的强度。

上述环状板构件是合成树脂制成的，因此，制造容易。另外，不用担心因水清洗而生锈。

上述环状板构件是以能够注射成型的氟树脂为基体树脂的树脂组合物的注射成型体，因此，能够热熔融成型，通过注射成型来成形。因此，与以往的PTFE制保持器那样通过切削加工制造整个面的情况比较，能够低价且更大量地进行生产。

另外，因为以氟树脂为基体树脂，因此，非粘附性优异，在分解驱动部来进行清洗时污垢容易脱落，能够缩短清扫的时间。特别是作为氟树脂，使用PFA树脂、FEP树脂以及ETFE树脂，因此，能够注射成型，非粘附性也优异(与纯水的接触角为96度以上)。并且，树脂组合物不含碳系的配合剂，从而在以上述氟树脂为基体树脂时，能够防止保持器形成为黑色，能够卫生地使用。

本发明的推力轴承由一对套圈、夹在上述套圈间的多个滚珠以及保持该滚珠的保持器构成，使用本发明的推力轴承用保持器作为保持器，因此，即使进行利用喷射水等的水洗，滚珠也不会脱落。特别是在保持器是以能够注射成型的氟树脂为基体树脂的上述树脂组合物的注射成型体的情况下，与以往的PTFE制保持器比较，能够在降低制造成本的同时卫生地使用。另外，特别是通过使滚珠由陶瓷制成，作为食品制造装置能够更卫生地使用。

附图说明

图1是表示本发明的推力轴承用保持器的一个例子(3爪)的立体图及放大图。

图2是图1的保持器的俯视图、仰视图及剖切部端面图。

图3是将保持器和滚珠组合的图。

图4是表示本发明的推力轴承的一个例子的局部剖视图。

图5是表示本发明的推力轴承用保持器的其他例子(2爪)的立体图及放大图。

图6是表示本发明的推力轴承用保持器的其他例子(4爪)的立体图及放大图。

图7是表示以往的推力轴承的局部剖视图。

具体实施方式

作为本发明的推力轴承用保持器的一实施例，根据图1及图2，对具有被分割成3个的爪部的推力轴承用保持器进行说明。图1(a)是该推力轴承用保持器的立体图，图1(b)是A－A’部分放大图。另外，图2(a)是该推力轴承用保持器的俯视图，图2(b)是仰视图，图2(c)是B－B’线剖切部的放大剖视图。推力轴承用保持器1是利用滚珠兜孔3来保持夹在推力轴承的一对套圈之间的多个滚珠的推力轴承用(推力球轴承用)的保持器。如图1所示，推力轴承用保持器1由环状板构件2构成。环状板构件2是环状(圆环状)的平板构件，以贯通与套圈相向的相向面2a和2b的方式形成有滚珠兜孔3。相向面2a及2b是平面。推力轴承中的滚珠由该滚珠兜孔3以在周向上每隔等间隔分离的方式保持。在本方式中，滚珠兜孔3与环状板构件2一体地具有能够拆装地保持滚珠的被分割成3个的爪部3a、3b、3c。爪部3a、3b、3c在环状板构件2的与套圈相向的相向面2a，由利用形成在滚珠兜孔3的开口部3d的周围的狭缝4而设置的部位(薄壁部)构成。爪部3a、3b、3c是通过在形成开口部3d的大致圆筒薄壁部、以将其在圆周方向上等间隔地分割成3个的方式设置与狭缝4连续的3个分割间隙3f而形成的。

爪部以及狭缝只要形成在环状板构件的与套圈相向的相向面中的至少一方的面即可。另外，也可以按每个滚珠兜孔来改变爪部的形成面。在本发明中，特别如图2(a)～图2(c)所示，优选仅在环状板构件2中的相向面的一方(相向面2a)形成爪部，在作为相反侧面的相向面2b不形成爪部。通过使爪部形成于一方的相向面(侧面)，从而滚珠向滚珠兜孔3的装入方向全都相同，装入性优异。另外，由于不在另一方的相向面(侧面)形成爪部，因此，与双面形成的情况比较，保持器的制造容易。

如图2(c)所示，滚珠兜孔3形成为在环状板构件2的相向面2a侧具有开口部3d，在相向面2b侧具有开口部3e，经由这些开口部而贯通相向面2a。滚珠兜孔3的内表面形状(包括爪部内表面)为沿着滚珠5的部分球形。开口部3d和开口部3e的开口径D优选比滚珠5的直径d小。由此，即使利用喷射水等进行水洗也能够防止滚珠5从滚珠兜孔3脱落。此外，对于开口径D的直径的下限，只要是能够通过后述的弹性变形装入滚珠的直径即可。

狭缝4优选形成到环状板构件2(保持器)的轴向中央部的深度为止。通过使狭缝的深度到保持器轴向中央部，能够使爪部的弹性力为最佳。另外，能够充分地确保爪部的强度。另外，狭缝的大小(周向、半径方向的范围)可以在能够保持需要的保持器强度的范围适当确定。

环状板构件2的板厚T优选为滚珠5的直径d的50％～80％。更优选为60％～70％。在此，本发明的推力轴承用保持器中的爪部由利用形成在滚珠兜孔的开口部周围的狭缝而设置的薄壁部构成，因此，该爪部不会从推力轴承用保持器的侧面(各相向面)突出，环状板构件2的板厚T就是推力轴承用保持器的宽度尺寸本身。通过使宽度尺寸为上述范围，能够防止推力轴承用保持器与套圈接触而使转矩增加。

滚珠5的装入是将滚珠5贴靠于推力轴承用保持器的爪部3a、3b、3c并向保持器侧以推入的方式插入滚珠5而进行的(参照图1)。爪部3a、3b、3c在圆周方向上相互具有分割间隙3f，并且在爪部3a的外侧形成有狭缝4，因此，具有比由各爪部构成的开口部3d的开口径大的直径的滚珠5一边以将各爪部的周缘向狭缝4侧掀起的方式且以撑开分割间隙3f的方式使滚珠兜孔3的内表面通过弹性变形而扩大直径，一边被推入(参照图1、图2)。另外，在没有各爪部的相向面2b侧，无法使滚珠兜孔3的内表面扩大直径，滚珠5在与相向面2b侧的滚珠兜孔3的内表面接触的时刻不再能进一步进入，从而被定位(参照图2)。由此，装入的滚珠5以从两相向面2a及2b突出了一部分的状态被保持于滚珠兜孔3。通过从该状态起从没有各爪部的相向面2b侧推动滚珠5，能够一边使相向面2a侧的各爪部扩大直径一边推出滚珠5，将滚珠5从推力轴承用保持器中取出。这些拆装作业能够手工操作。

如图3所示，本发明的推力轴承用保持器1能够不用套圈而单独利用保持器来将滚珠5保持于滚珠兜孔3。另外，滚珠与保持器的拆装也容易。因此，在安装时、清扫分解时，操作性优异。

作为本发明的推力轴承的一实施例，根据图4，对使用了图1～图3所示的推力轴承用保持器的情况的例子进行说明。图4是该推力轴承的局部剖视图。如图4所示，推力轴承8由一对套圈6、7、夹在这些套圈间的多个滚珠5、以及利用滚珠兜孔3保持各滚珠5的保持器1构成。该保持器1是上述的推力轴承用保持器。滚珠5在一对套圈6、7的滚道槽中滚动。因为单独利用保持器1也能够保持滚珠5，因此，即使利用喷射水等对该轴承进行水洗，滚珠5也不从滚珠兜孔3脱落，能够容易地清洗，能够保持食品卫生上的清洁。另外，作为滚珠5，采用陶瓷制成的滚珠，从而能够防止腐蚀，能够作为食品制造装置卫生地使用。另外，在保持器1是氟树脂的注射成型体的情况下，与以往的PTFE制保持器比较，能够在降低制造成本的同时卫生地使用。

作为本发明的推力轴承用保持器的其他实施例，根据图5说明具有被分割成2个的爪部的推力轴承用保持器，根据图6说明具有被分割成4个的爪部的推力轴承用保持器。图5(a)是推力轴承用保持器(2爪)的立体图，图5(b)是X－X’部分放大图，图6(a)是推力轴承用保持器(4爪)的立体图，图6(b)是Y－Y’部分放大图。图5所示的方式的推力轴承用保持器1的除滚珠兜孔3之外的结构与图1所示的保持器相同。在本方式中，滚珠兜孔3与环状板构件2一体地具有能够拆装地保持滚珠的被分割成2个的爪部3a、3b。爪部3a、3b在环状板构件2的与套圈相向的相向面2a，由利用形成在滚珠兜孔3的开口部3d的周围的狭缝4而设置的部位(薄壁部)构成。爪部3a、3b是通过在形成开口部3d的大致圆筒薄壁部、以将其在圆周方向上等间隔地分割成2个的方式设置与狭缝4连续的2个分割间隙3f而形成的。

图6所示的方式的推力轴承用保持器1的除滚珠兜孔3之外的结构与图1所示的保持器相同。在本方式中，滚珠兜孔3与环状板构件2一体地具有能够拆装地保持滚珠的被分割成4个的爪部3a、3b、3c、3g。爪部3a、3b、3c、3g在环状板构件2的与套圈相向的相向面2a，由利用形成在滚珠兜孔3的开口部3d的周围的狭缝4而设置的部位(薄壁部)构成。爪部3a、3b、3c、3g是通过在形成开口部3d的大致圆筒薄壁部、以将其在圆周方向上等间隔地分割成4个的方式设置与狭缝4连续的4个分割间隙3f而形成的。

以上，根据图1、图5、图6，说明了爪部分割成2～4个的情况，但在本发明中并不限定于此，只要分割成2个以上即可。为了避免构造复杂化而阻碍成形性，优选分割成8个以内。在这其中，因为滚珠保持性与拆装性取得良好的平衡，形状也简易，因此，最优选分割成图1所示的3个。

构成推力轴承用保持器的环状板构件的材质没有特别限定，但由于制造容易，也不用担心因水清洗而生锈，因此，优选合成树脂制成。作为合成树脂，例如可列举出聚缩醛(POM)树脂，尼龙树脂(尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙612、尼龙11、尼龙12、尼龙46、在分子链中具有芳香族环的半芳香族尼龙等)，聚四氟乙烯－全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)树脂、四氟乙烯－六氟丙烯共聚物(FEP)树脂、乙烯－四氟乙烯共聚物(ETFE)树脂等能够注射成型的氟树脂，能够注射成型的聚酰亚胺树脂，聚苯硫醚(PPS)树脂，液晶聚酯树脂(LCP)，聚醚醚酮(PEEK)树脂，聚酰胺酰亚胺树脂等。这些各树脂既可以单独使用，也可以为混合了2种以上的聚合物合金。或者，也可以为在除上述树脂之外的润滑特性低的合成树脂中配合了上述的合成树脂的聚合物合金。另外，也可以在这些合成树脂中配合玻璃纤维、各种矿物性纤维(晶须)来提高强度。并且，也可以与固体润滑剂等同时使用。

作为本发明的特别优选的方式，可举出环状板构件是以能够注射成型的氟树脂为基体树脂的树脂组合物的注射成型体的情况。以下，对该情况进行说明。

该树脂组合物只要以氟树脂为基体树脂即可，也可以为仅由不含其他配合剂的氟树脂构成的组合物(氟树脂天然材料)。作为上述的氟树脂，可举出PFA树脂、FEP树脂以及ETFE树脂。这些氟树脂既可以单独使用，也可以2种以上混合。由这些氟树脂构成的保持器的防污性能够通过该树脂材料的非粘附性来进行评价，具体而言能够通过与纯水的接触角来进行评价。对于该接触角，PFA树脂为109度，FEP树脂为114度，ETFE树脂为96度，非粘附性优异。特别是PFA树脂和FEP树脂为接近PTFE树脂(115度)的值，具有优异的非粘附性。此外，这些接触角是在室温23－26℃、湿度50－60％的环境下，在树脂材表面滴下5μl纯水，利用测角仪型式测定器(艾尔玛光学公司：接触角测定器G－1)对滴下1秒后的接触角进行测定而得到的值。

形成环状板构件的树脂组合物也可以以这样的氟树脂为基体树脂，并以不使树脂的非粘附性、注射成型性显著降低的程度配合各种配合剂。例如能够配合玻璃纤维、晶须等增强材料。玻璃纤维由以SiO₂、B₂O₃、Al₂O₃、CaO、MgO、Na₂O、K₂O、Fe₂O₃等为主要成分的无机玻璃进行纺丝而得到，能够使用无碱玻璃(E玻璃)，含碱玻璃(C玻璃、A玻璃)等。在这其中，食品卫生上，优选无碱玻璃。另外，作为晶须，能够使用碳化硅晶须、氮化硅晶须、钛酸钾晶须、硼酸铝晶须、氧化锌晶须、硫酸镁晶须、镁晶须、硼酸镁晶须、碳酸钙晶须、铋系晶须、氧化镁晶须、陶瓷晶须等。玻璃纤维、晶须类由于色调是白色系，因此，即使配合到树脂中，保持器也为白色系，可得到卫生的印象，因此优选。

增强材料的配合量优选为相对于整个树脂组合物为2～10重量％。更优选为3～8重量％。通过使增强材料的配合量为该范围，能够在整体上增强保持器的同时确保滚珠兜孔的爪部等的加工性。

根据需要，也可以在树脂组合物中配合除上述增强材料之外的配合剂。作为其他添加剂，例如，可举出固体润滑剂、无机填充材料等。但是，优选不含使成形后的保持器为黑色的碳系的配合剂(碳黑、石墨、碳纤维等)。通过使用从半透明到白色的氟树脂作为基体树脂，不含碳系配合剂，从而能够构成为白色系的保持器，能够在食品卫生上留下清洁的印象。另外，在清洗时容易判别污垢是否掉落，能够防止清洗残留物。同时，通过使滚珠为白色系的氧化铝陶瓷制成的，能够提高上述效果。

在使用以上那样的树脂组合物对环状板构件进行注射成型时，无论采用如下方法(1)还是(2)都可以：(1)在将环状板构件注射成型之后，通过后加工(切削加工)来成形滚珠兜孔的部分的方法，(2)包括滚珠兜孔的部分在内通过注射成型同时成形的方法。此外，作为注射成型方法，能够采用公知的方法。无论在(1)(2)中的哪种情况下，与以往的PTFE制保持器那样通过切削加工制造整个面的情况比较，都能够以低价制造，也能够应对大量生产。此外，在(2)的情况下，滚珠兜孔要强行取出(日文：無理抜き)，因此，要使滚珠兜孔的内表面形状、树脂组合物的组成最佳化。

产业上的利用可能性

本发明的推力轴承的单独利用保持器保持的滚珠的保持性优异，并且其拆装也容易，因此，能够优选用于为了清洗等而需要定期的装入、分解的用途，特别是能够优选用作食品制造机械中的轴承。

符号说明

1 推力轴承用保持器

2 环状板构件

3 滚珠兜孔

4 狭缝

5 滚珠

6、7 套圈

8 推力轴承。

Claims

1.一种推力轴承用保持器，所述推力轴承用保持器保持夹在使用于食品制造装置的推力轴承的一对套圈之间的多个滚珠，其特征在于，

所述保持器由环状板构件构成，该环状板构件在环周向上具有多个滚珠兜孔，与所述一对套圈相向的两个相向面是无突起的平面，所述环状板构件是以能够注射成型的氟树脂为基体树脂的树脂组合物的注射成型体，所述氟树脂是从四氟乙烯－全氟烷基乙烯基醚共聚物树脂、四氟乙烯－六氟丙烯共聚物树脂以及四氟乙烯－乙烯共聚物树脂中选择的至少1种树脂，

所述滚珠兜孔具有能够拆装地保持所述滚珠的被分割间隙分割成2个以上的爪部，

所述爪部仅形成在所述两个相向面中的一方的面，且不从该一方的面突出，由利用形成在所述滚珠兜孔的开口部周围的狭缝而设置的部位构成，

在相对于所述滚珠兜孔拆装所述滚珠时，以将所述爪部的周缘向所述狭缝侧掀起的方式且以撑开所述分割间隙的方式使所述滚珠兜孔的内表面通过弹性变形而扩大直径，

所述保持器能够水洗。

2.根据权利要求1所述的推力轴承用保持器，其特征在于，

所述滚珠兜孔的与所述套圈相向的相向面上的开口部的直径比所述滚珠的直径小。

3.根据权利要求1所述的推力轴承用保持器，其特征在于，

所述狭缝形成到所述环状板构件的轴向中央部的深度为止。

4.根据权利要求1所述的推力轴承用保持器，其特征在于，

所述环状板构件的板厚为所述滚珠的直径的50％～80％。

5.根据权利要求1所述的推力轴承用保持器，其特征在于，

所述树脂组合物不含碳系配合剂。

6.一种推力轴承，所述推力轴承由一对套圈、夹在所述套圈间的多个滚珠以及保持该滚珠的保持器构成，其特征在于，

所述保持器是权利要求1所述的推力轴承用保持器。

7.根据权利要求6所述的推力轴承，其特征在于，

所述滚珠是陶瓷制成的。