CN108138839A - 角接触滚珠轴承和采用它的滚珠丝杠装置 - Google Patents

角接触滚珠轴承和采用它的滚珠丝杠装置 Download PDF

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Abstract

本发明的课题在于提供一种角接触滚珠轴承,其中,可增加滚珠的直径、提高负荷容量,适合于主要负荷推力荷载的用途使用。在滚珠丝杠装置(J)中,在形成于内圈(1)的外周面上的内圈轨道槽(1a)和形成于外圈(2)的内周面上的外圈轨道槽(2a)之间,自由滚动地夹设有多个滚珠(3)。多个滚珠(3)通过夹设于相邻的滚珠(3)之间而相互分离的多个分隔件保持器(4)而保持。滚珠(3)的接触角(θ)在45°~65°的范围内。

Description

角接触滚珠轴承和采用它的滚珠丝杠装置
相关申请
本发明要求申请日为2015年10月5日、申请号为JP特愿2015—197525号;与申请日为2016年9月28日、申请号为JP特愿2016—189478号的申请的优先权,通过参照其整体,将其作为构成本申请的一部分的内容而进行引用。
技术领域
本发明涉及用于注射成形机的滚珠丝杠等的支承的角接触滚珠轴承、以及采用该角接触滚珠轴承的滚珠丝杠装置。
背景技术
在注射成形机中,设置使树脂材料的挤压用螺旋体进退的进给机构、与将金属模具压紧的进给机构。在这些进给机构中,代替过去的液压式,近年电动化正在进行。电动式的进给机构采用旋转电动机和滚珠丝杠。
滚珠丝杠具有使2个对象相对地移动而定位的功能、以及将旋转力变换为直线移动力的功能,但是对于用于上述注射成形机的滚珠丝杠,专门要求后者的功能。由于支承用于这样的主要施加直线移动力的用途的滚珠丝杠的轴承承受大的推力荷载,故一般多采用滚柱轴承。但是,由于滚柱轴承的转矩损失大,故为了提高相对旋转力的直线移动力的变换效率,通过转矩损失小的角接触滚珠轴承,支承滚珠丝杠(比如,专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开2009—236314号公报
发明内容
发明要解决的课题
在用于主要施加直线移动力的用途的滚柱丝杠的支承采用图16所示的那样的角接触滚珠轴承的场合,为了延长角接触滚珠轴承的寿命,必须要求增加滚珠3的Da,提高负荷容量。另外,为了负荷大的推力荷载,必须要求增加内圈1和外圈2的各轨道槽1a、2a的深度,换言之,增加内圈1和外圈2的肩部1b、2b的高度,滚珠3不骑到肩部1b、2b上。
对于符合ISO的规格(JIS B 1522)的内径尺寸d1、外径尺寸D1与宽度尺寸B,如果像前述那样而增加滚珠3的直径Da,并且增加肩部1b、2b的高度,则内圈1和外圈2之间的不存在滚珠的空间部分变窄,没有组装保持滚珠3的保持器5的空间。具体来说,在梯形、梳形的保持器5的场合,没有设置圆环部5a的空间。即使在可设置圆环部5a的情况下,仍必须使柱部5b变细。由于在紧急加减速旋转时,因滚珠3的延迟,大的力作用于柱部5b,故具有细的柱部5b损伤的危险。即,从设置空间或柱部5b的强度的方面来说,难以采用当前一般使用的梯、梳形的保持器5。
另外,如果内径尺寸d1、外径尺寸D1与宽度尺寸B为ISO的规格以外的尺寸,则可使滚珠3的直径Da或轨道圈1a、2a的深度为适合的值,但是,在此场合,必须要求重新考虑滚珠丝杠的周边的结构,没有通用性。
根据上述情况,在负荷大的推力的荷载的角接触滚珠轴承中,在符合ISO的规格的同时,可可靠地保持滚珠,并且增加滚珠的直径这一点成为课题。另外,像注射成形机的挤压用螺旋体的进给机构的那样,有效地将角接触滚珠轴承适用于用于主要施加直线移动力的用途的滚珠丝杠装置这一点成为课题。
本发明的目的在于提供一种滚珠丝杠装置,其中,可增加滚珠的直径,提高负荷容量,适合于用于主要负荷推力荷载的用途的场合。本发明的另一目的在于提供适合于用于主要施加直线移动力的用途的场合的滚珠丝杠装置。
用于解决课题的技术方案
本发明的角接触滚珠轴承为下述的角接触滚珠轴承,其中,在形成于内圈的外周面上的内圈轨道槽和形成于外圈的内周面上的外圈轨道槽之间,自由滚动地夹设有多个滚珠,上述多个滚珠通过夹设于相邻的滚珠之间而相互分离的多个分隔件保持器而保持,上述多个滚珠的接触角在45°~65°的范围内。
按照该方案,由于不通过具有梯、梳形等的柱部的保持器,而通过相互分离的多个分隔件保持器保持各滚珠,故不产生紧急加减速旋转时的滚珠的延迟造成的柱部的损伤。另外,由于不具有柱部,故由此发生内圈与外圈之间的空间扩大,可使大量的油脂进入轴承的内部,润滑性提高。如果分隔件保持器由树脂制成,油脂的保持能力高,润滑性更进一步地提高。
通过使滚珠的接触角在45°以上,与轴向荷载相比较,可负荷更多的推力荷载。另外,通过使滚珠的接触角在65°以下,可防止滚珠骑到内圈的内圈轨道槽的背面侧的部分、以及外圈的外圈轨道槽的背面侧的部分上的情况。像这样,用于作用有推力荷载的用途,可伴随轴承整体的尺寸增加,提高负荷容量。
还可在本发明中,上述滚珠的直径在上述外圈的外径尺寸和上述内圈的内径尺寸的差的1/2的68%以上。一般,如果滚珠的直径在上述差的1/2的68%以上,由于内圈与外圈之间的空间中的滚珠所占的比率过大,故在具有柱部的保持器的场合,没有设置柱部的空间,组装困难。如果为分隔件保持器,由于不具有柱部,故即使在滚珠的直径在上述差的1/2的68%以上的情况下,仍可使用。
也可在本发明中,相对上述内圈的上述内圈轨道槽的背面侧的部分的上述内圈轨道槽的最深部的槽深度、与相对上述外圈的上述外圈轨道槽的背面侧的部分的上述外圈轨道槽的最深部的槽深度为,上述滚珠的直径的47%以上。在内圈的内圈轨道槽的背面侧的部分的外周面和内圈轨道槽的边界部、与外圈的外圈轨道槽的背面侧的部分的内周面和外圈轨道槽的边界部,进行倒角加工。如果考虑该倒角量,则在上述方案中,上述内圈的上述内圈轨道槽的背面侧的部分的外径尺寸、与外圈的外圈轨道槽的背面侧的部分的内径尺寸基本等于上述滚珠的节距圆直径。由于加工上的理由,不使内圈的上述内圈轨道槽的背面侧的部分的外径尺寸大于滚珠的节距圆直径,并且不使外圈的外圈轨道圈的背面侧的部分的内径尺寸小于滚珠的节距圆直径。于是,上述方案指可负荷实质上最大的推力荷载的方式。
还可在本发明中,上述内圈的上述内圈轨道槽的背面侧的部分的外径尺寸、与上述外圈的上述外圈轨道槽的背面侧的部分的内径尺寸等于上述滚珠的节距圆直径。由于像在前面描述的那样,不使内圈的上述内圈轨道槽的背面侧的部分的外径尺寸大于滚珠的节距圆直径,并且不使外圈的外圈轨道圈的背面侧的部分的内径尺寸小于滚珠的节距圆直径,故上述方案指可负荷实质上最大的推力荷载的方式。
像采用图7~图9而在后面描述的那样,在角接触滚珠轴承旋转时,分隔件保持器在与滚珠和轨道面接触而导向的同时进行公转。此时,如果分隔件保持器的尺寸不适当,则具有分隔件保持器的姿势不稳定,轴承锁定的危险。另外,在分隔件保持器的外径尺寸和宽度尺寸(周向尺寸)小的场合,具有分隔件保持器从轨道圈的间隙抽出的危险。
于是,还可在本发明中,上述分隔件保持器的外径和宽度按照下述尺寸而设定,该尺寸为,在于相邻的2个滚珠之间,上述分隔件保持器从轴承的径向向周向以最大角度而倾斜时,上述分隔件保持器的上述径向的外端部与其中一个滚珠和上述外圈的内面接触、内端部与另一滚珠的节距圆的内径侧的部分接触。像这样,通过相对滚珠的直径,较大地设定分隔件保持器的外径尺寸和宽度尺寸,可在抑制公转时的分隔件保持器的斜率,防止分隔件保持器处于夹于滚珠与滚珠之间的状态,妨碍轴承的旋转的锁定状态的情况的同时,可防止分隔件保持器从轨道器的间隙抽出而脱落的情况。
最好,上述角接触滚珠轴承所采用的上述分隔件保持器的外径尺寸还可为滚珠的直径的75~85%,并且上述分隔件保持器的宽度尺寸为滚珠的直径的20~50%。如果将分隔件保持器的外径尺寸和宽度尺寸设定在上述规定范围内,则上述锁定状态与脱落状态的回避可进一步可靠地进行。
另外,像通过图11而在后面描述的那样,在轴承旋转时,分隔件保持器在与滚珠与轨道面接触而导向的同时进行公转。抑制分隔件保持器与滚珠的碰撞声音,为了顺利地旋转,分隔件保持器与滚珠的间隙是重要的。在分隔件保持器与滚珠的间隙大的场合,分隔件保持器因离心力向径向外侧而移动,与外圈的轨道面接触。由此,旋转转矩大,产生发热等的问题。另外,分隔件保持器与滚珠的碰撞声音大,其构成噪音的原因。在分隔件保持器与滚珠的间隙小的场合,因轴承的旋转造成的温度的上升,分隔件保持器与滚珠热膨胀,分隔件保持器与滚珠的间隙减少或消除,在分隔件保持器与滚珠之间产生摩擦、发热、轴承的寿命短。
于是,在上述滚珠丝杠装置中,在全部的滚珠与分隔件保持器偏靠于轴承的周向而聚集以形成集合体时,该集合体的两端之间的间隙为滚珠的直径的15~25%。通过像这样形成,即使在考虑分隔件保持器与滚珠之间的热膨胀的情况下,在轴承的旋转时,仍可在分隔件保持器与滚珠之间,保持适合的间隙,顺利地使轴承旋转。具体来说,在分隔件保持器与滚珠之间的间隙大于滚珠的直径的25%的场合,可避免分隔件保持器与轨道面接触而产生的旋转转矩的增加和发热,滚珠与分隔件保持器的碰撞声音增加而产生的噪音。另外,在分隔件保持器与滚珠之间,间隙小于滚珠的直径的15%的场合,可避免因轴承的旋转时的温度的上升,由于分隔件保持器与滚珠的热膨胀,没有滚珠和分隔件保持器的间隙而造成的摩擦、发热。
对于本发明的滚珠丝杠装置,由于像上述那样,负荷容量大,可负荷特别大的推力荷载,故适合于用于用在主要施加直线移动力的用途的滚珠丝杠的支承的场合。
在本发明的滚珠丝杠装置中,其中,在上述的角接触滚珠轴承上支承滚珠丝杠的丝杠轴或螺母。对于上述角接触滚珠轴承,负荷容量大,可负荷特别大的推力荷载。由此,通过上述角接触滚珠轴承支承滚珠丝杠的丝杠轴或螺母,由此,形成适合于用于主要作用直线移动力的用途的场合的滚珠丝杠装置。
权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少2个结构中的任意的组合均包含在本发明中。特别是,权利要求书中的各项权利要求的2个以上的任意的组合也包含在本发明中。
附图说明
根据参照附图的下面的优选的实施形式的说明,会更清楚地理解本发明。但是,实施形式和附图用于单纯的图示和说明,不应用于限制本发明的范围。本发明的范围由权利要求书而确定。在附图中,多个附图中的同一部件标号表示同一或相应部分。
图1为本发明的一个实施方式的角接触滚珠轴承的主视图;
图2为该角接触滚珠轴承的后视图;
图3A为该角接触滚珠轴承的剖面主视图;
图3B为沿图3A中的IIIB—O—IIIB线的剖视图;
图4为图3B的部分放大图;
图5A为该角接触滚珠轴承的分隔件保持器的剖面主视图;
图5B为该保持器的侧视图;
图6A为不同的分隔件保持器的剖面主视图;
图6B为该保持器的侧视图;
图7为角接触滚珠轴承的一部分的剖面主视图,其表示在相邻的2个滚珠之间分隔件保持器处于锁定状态的样子;
图8为角接触滚珠轴承的一部分的剖面主视图,其表示分隔件保持器相对轨道圈而脱落的状态;
图9为角接触滚珠轴承的一部分的纵向剖视图,其表示相邻的2个滚珠之间的分隔件保持器的最大倾斜角;
图10为表示分隔件保持器的外径尺寸H与宽度尺寸W的优选的范围的尺寸表;
图11为角接触滚珠轴承的剖面主视图,其表示偏靠于轴承的周向而使角接触滚珠轴承的全部的滚珠与分隔件保持器聚集的状态;
图12为表示滚珠与分隔件保持器的适合的尺寸关系的分隔件保持器的剖面主视图;
图13A为作为图5A的变形例子的分隔件保持器的剖面主视图;
图13B为作为图5B的变形例子的侧视图;
图14A为作为图6的变形例子的分隔件保持器的剖面主视图;
图14B为作为图6的变形例子的侧视图;
图15为表示采用图1~图4所示的角接触滚珠轴承的注射成形机的整体结构的图;
图16为普通的角接触滚珠轴承的纵向剖视图。
具体实施方式
根据附图,对本发明的实施方式进行说明。图1为本发明的一个实施方式的角接触滚珠轴承的主视图,图2为后视图,图3A为剖面主视图,图3B为沿图3A中的IIIB—O—IIIB线的剖视图,图4为图3B的部分放大图。
像图1和图2所示的那样,在该角接触滚珠轴承J中,在形成于内圈1的外周面上的内圈轨道槽1a(图3B)与形成于外圈2的内周面上的外圈轨道槽2a(图3B)之间,自由滚动地夹设有多个滚珠3。多个滚珠3通过夹设于邻接多滚珠3之间而相互分离的多个分隔件保持器4而保持。另外,在下面的说明中,具有将“内圈轨道槽”、“外圈轨道槽”简称为“轨道槽”的情况。
在图3B中,在该角接触滚珠轴承J中,形成符合ISO规格的内径尺寸d1、外径尺寸D1与宽度尺寸B。这些尺寸以外与轴承尺寸无关,像下述的条件(1)~(4)那样而确定。
(1)滚珠3的接触角θ在45°~65°的范围内。在图的例子的场合,接触角θ为55°。如果接触角θ在45°以上,则推力荷载的负荷能力大于轴向荷载。通过使滚珠3的接触角θ在65°以下,可防止滚珠3骑于内圈1和外圈2的各轨道圈1a、2a的背面侧的部分,所谓的肩部1b、2b上的情况。
(2)滚珠3的直径Da在径向截面壁厚T的68%以上。径向截面壁厚T为外圈2的外径尺寸D1与内圈1的内径尺寸d1的差的1/2。在普通的角接触滚珠轴承的场合,由于滚珠3的直径Da在径向截面壁厚T的68%以上,故在该角接触滚珠轴承J中,其滚珠3的直径Da相对径向截面壁厚T的比率大于普通的角接触滚珠轴承。该比率越大,作为轴承的负荷容量越大。
(3)在图4中,内圈1的肩部1b的外径尺寸d2与外圈2的肩部2b的内径尺寸D2与滚珠3的节距圆直径PCD相同。即,从加工上的制约方面来说,尽可能地增加内圈1的肩部1b的高度与外圈2的肩部2b的高度。像这样,通过增加肩部1b、2b的高度,相对推力荷载的负荷容量增加。另外,可使滚珠3的接触角θ在45°以上。此外,如果肩部1b、2b为超过滚珠3的节距圆直径PCD的高度,则轨道槽1a、2a的研磨是困难的。
(4)另外,相对内圈1的肩部1b的内圈轨道槽1a的最深部的槽深度h、以及相对外圈2的肩部2b的外圈轨道槽2a的最深部的槽深度H在滚珠3的直径Da的47%以上。内圈轨道槽1a的槽深度h为去除了设置于肩部1b的外周面和内圈轨道槽1a的边界部处的倒角1c的深度。同样地,外圈轨道槽2a的深度H为除了设置于肩部2b的内周面和外圈轨道槽2a的边界部处的倒角2c以外的深度。像(3)所示的那样,在内圈1的肩部1b的外径尺寸d2和外圈2的肩部2b的内径尺寸D2与滚珠3的节距圆直径PCD相同的场合,除了倒角1c、2c以外的实际上的槽深度h、H为相对滚珠3的直径Da的上述比率,即47%以上。于是,条件(4)与(3)基本同义。
如果像这样,与普通的角接触滚珠轴承相比较,增加滚珠3的直径Da,并且提高内圈1和外圈2的肩部1b、2b的高度,则内圈1和外圈2之间的没有存在滚珠3的空间部分狭窄,组装梯或梳形的保持器这一点困难。于是,通过多个分隔件保持器4保持滚珠3。
对于分隔件保持器4,可采用PA(聚酰胺)、PPS(聚苯硫醚)、PEEK(聚醚醚酮)等的树脂,还可采用陶瓷、铝合金、铜合金、不锈钢等,但是,如果由树脂制成,则油脂的保持能力高,润滑性更进一步地提高。
像图5A和图5B所示的那样,分隔件保持器4由抵接部4a与错动防止部4b构成,该抵接部4a与两侧的滚珠3抵接,该错动防止部4b从该抵接部4a,沿与各滚珠3的排列的节距圆相垂直的面(图5B中的与纸面相平行的面)而扩大。在该抵接部4a中,两侧面呈球面状而凹陷于中心侧,该凹陷部分为两侧的滚珠3的一部分嵌入的兜孔4c。兜孔4c呈比如,其曲率比滚珠3稍大的凹球面状,但是,其也可圆锥面状、截面为歌特式尖拱的形状。另外,兜孔4c也可为在中间处开口于两面的环状。
在图5A和图5B的例子中,错动防止部4b为沿与各滚珠3的排列的节距圆相垂直的面,在全部方向而均等地扩大的形状,但是,还可像图6A和图6B所示的那样,错动防止部4b为相对抵接部4a的扩大程度大的凸部4ba与扩大程度小的凹部4bb交替地设置的形状。如果为图6A和图6B这样的花瓣的形状,则可在凹部4bb中保持油脂等的润滑剂。
但是,在角接触滚珠轴承J旋转时,分隔件保持器4在与滚珠3和轨道槽1a、2a接触而导向的同时进行公转。此时,如果像图7所示的那样,分隔件保持器4的尺寸不适合,则分隔件保持器4的姿势不稳定,通过离心力与外圈2的内面接触,并且像箭头a所示的那样,从径向位置向周向而倾斜。如果该倾斜度大,则分隔件保持器4处于相对周向而是横向的,夹持于邻接的滚珠3和滚珠3之间的状态,即,锁定状态。如果像这样,分隔件保持器4处于锁定状态,则制动作用于滚珠3上,妨碍滚珠3的旋转。另外,在图12所示的分隔件保持器4的外径尺寸H、宽度尺寸W小的场合,具有像图8所示的那样,分隔件保持器4从轨道圈的间隙于箭头b方向而抽出而脱落的危险。
于是,像图9所示的那样,在邻接的滚珠3和滚珠3之间,分隔件保持器4在从轴承的径向向周向以最大角度α而倾斜时,按照上述分隔件保持器4的上述径向的外端部与其中一个滚珠3(图9的右侧)与轴承的外圈2的内面接触,内端部与另一(图9的左侧)的滚珠3的节距圆PC的内径侧的部分3a接触的尺寸而设定。像这样,分隔件保持器4的外径尺寸H与宽度尺寸W相对滚珠3的直径Da(在下面具有称为“滚珠直径”的情况)的比率较大地设定,由此,可抑制公转时的分隔件保持器4的倾斜度,防止分隔件保持器4处于夹于相邻的滚珠3、3之间的状态,妨碍轴承的旋转的锁定的情况,与此同时,可避免分隔件保持器4从轨道圈的间隙脱落的情况。由此,获得可平滑地旋转的具有分隔件保持器4的角接触滚珠轴承J。
上述分隔件保持器4的外径尺寸H和宽度尺寸W的优选的范围如图10所示。对于获得轴承的平滑的旋转的带有○标记的范围,分隔件保持器4的外径尺寸H为滚珠的直径Da的75~85%,并且上述分隔件保持器4的宽度尺寸W为滚珠的直径Da的20~50%。产生在该范围之外,保持器脱落和轴承锁定、或轨道面的碰撞过强的不良状况。如果宽度尺寸W超过滚珠的直径Da的50%,则不可能将分隔件保持器4组装于普通的滚珠的轴承上。
另外,在轴承旋转时,分隔件保持器4在与滚珠3和轨道面1a、2a接触而导向的同时,进行公转。抑制分隔件保持器4与滚珠3的碰撞声音,为了平滑地旋转,分隔件保持器4与滚珠3的间隙是重要的。在分隔件保持器4与滚珠3的间隙大的场合,分隔件保持器4与轨道面1a、2a接触。由此,具有旋转转矩大,发热等的问题。另外,分隔件保持器4与滚珠3的碰撞声音大,其构成噪音的原因。还有,在分隔件保持器4与滚珠3的间隙小的场合,因轴承的旋转造成的温度的上升,分隔件保持器4和滚珠3热膨胀,分隔件保持器4与滚珠3的间隙减少或没有,在分隔件保持器4与滚珠3之间产生摩擦,产生发热,轴承的寿命变短。
于是,像图11所示的那样,在于角接触滚珠轴承用的分隔件保持器4中,全部的滚珠3与分隔件保持器4偏靠于轴承的周向而聚集,形成集合体100时,该集合体100的两端之间的间隙(最后间隙)G按照滚珠3的直径Da的15~25%的方式设定。即使在通过像这样形成,考虑滚珠3与分隔件保持器4的热膨胀的情况下,仍在轴承的旋转时,在分隔件保持器4与滚珠3之间保持适合的间隙G,可平滑地使轴承旋转。具体来说,在于分隔件保持器4与滚珠3之间间隙G大的场合,可避免因分隔件保持器4通过离心力而向径向外侧移动,与外圈2的轨道面2a接触的情况而产生的旋转转矩的增加和发热,以及因滚珠3与分隔件保持器4的碰撞声音大的情况而产生的噪音。另外,在分隔件保持器4与滚珠3之间,间隙G小的场合,可避免由于因轴承的旋转时的温度上升,分隔件保持器4与滚珠3热膨胀,没有滚珠3与分隔件保持器4的间隙G的情况而产生的摩擦、发热。
图12表示角接触滚珠轴承的滚珠与分隔件保持器的适合的尺寸关系。像该图所示的那样,关于滚珠3与分隔件保持器4的尺寸关系,在分隔件保持器4的兜孔4c的球面直径Dc为滚珠直径Da的105~125%,分隔件保持器4的槽深度E为滚珠直径Da的10~30%,并且分隔件保持器4的兜孔4c的底壁厚F为滚珠直径Da的5~20%的场合,轴承的旋转更加顺利。
在前述的图5A和图5B、图6A和图6B的分隔件保持器4中,抵接部4a的两个侧面呈凹状,但是也可像它们的变形例的图13A和图13B、图14A和图14B所示的那样,抵接部4a的两个侧面为平坦面4d。在抵接部4a的两个侧面呈球面状而凹陷于中心侧的场合,滚珠3和抵接部4a实现面抵触,该抵接部4a难以产生磨耗,但是,摩擦转矩大。另外,在抵接部4a的两个侧面平坦的场合,滚珠3与抵接部4a为点或线碰接,摩擦转矩小,而抵接部4a的磨耗大。另外,上述分隔件保持器4分别用于所要求的用途。
由上述结构构成的角接触滚珠轴承J不通过具有梯、梳形等的柱部的保持器,而通过相互分离的多个分隔件保持器4而保持各滚珠3。由此,不产生急剧加减速旋转时的滚珠3的延迟造成的柱部的损伤。另外,由于没有柱部,故由此,内圈1和外圈2之间的空间扩大,可使大量的油脂进入轴承内部,润滑性提高。由于分隔件保持器4由树脂制成,故油脂的保持能力高,润滑性更进一步地提高。
在该角接触滚珠轴承J中,由于滚珠3的直径Da大,故整体的负荷容量大,并且由于肩部1b、2b的高度大,故相对推力荷载的负荷容量大。由此,适合于支承用于主要作用直接移动力的用途的滚珠丝杠的场合。比如,适合于用于注射成形机中的使树脂材料的挤压用螺旋体13进退的机构、对金属模具进行紧压的机构的滚珠丝杠的支承的场合。
图15为表示采用图1~图4所示的角接触滚珠轴承J的注射成形机的整体结构的图。注射成形机10为内联螺旋体式,一边通过挤压螺旋体13,将从料斗11而供给到加热缸12的内部的树脂混合,一边通过在图中未示出的加热器,对其进行加热熔融,通过挤压螺旋体13而将通过经过加热熔融的树脂从喷嘴14而挤出,将其填充于一对金属模具15、16之间。
加热缸12装载于移动台17上,该移动台17可于作为挤压螺旋体13的中心轴方向的图的左右方向而移动。移动台17通过注射台移动部18而进退。挤压螺旋体13通过螺旋体部19而旋转,以便将树脂混匀。另外,挤压螺旋体13可通过注射部20,于图的左右方向而进退,在将熔融树脂注射于金属模具15、16中时于左侧而前进。
金属模具15、16分别装载于固定盘21和活动盘22上。活动盘22可沿设置于固定盘21上的导向杆23,于图的左右方向而进退,相对固定盘21接近、离开。活动盘22的进退通过由转矩机构构成的模紧压部24而进行。另外,在活动盘22上,设置挤出部25,该挤出部25相对金属模具15,取下金属模具16,取出成形件。
作为上述注射台移动部18、注射部20、模紧压部24与挤出部25的进给机构,分别采用滚珠丝杠装置26、27、28、29。由于螺旋体部19为用于使挤压螺旋体13旋转的机构,故没有设置滚珠丝杠装置27。由于上述各滚珠丝杠装置26、27、28、29的结构基本上相同,故以注射部20的滚珠丝杠装置27为例子而进行说明。
滚珠丝杠装置27具有通过轴承装置30而自由旋转地支承的于左右方向而进退的螺杆31、与和该螺杆31螺合的螺母32,通过电动机33使丝杠31旋转,螺母32在左右方向进退。在注射部20的滚珠丝杠装置27的场合,在螺母32上连接上述挤压螺旋体13的基端。轴承装置30按照下述方式构成,该方式为:图1~图4所示的角接触滚珠轴承J按照多个(比如,5个)并列。
注射部20的滚珠丝杠装置27产生大的直线移动力,以便实现熔融树脂的注射、压力保持。另外,模紧压部24的滚珠丝杠装置28也产生大的直线移动力,以便在注射熔融树脂时,承受在金属模具15、16内承受的内压。对于承受这样的大的推力荷载的注射部20的轴承装置30和模紧压部24的轴承装置34,与注射台移动部18的轴承装置35或挤出部25的轴承装置36相比较,更多的角接触滚珠轴承J并列。另外,支承挤压螺旋体13的螺旋体部19的轴承装置37也采用图1~图4所示的角接触滚珠轴承J。
如上面所述,在参照附图的同时,对优选的实施形式进行了说明,但是,如果是本领域的技术人员,在阅读本说明书后,会在显然的范围内容易想到各种变更和修正方式。于是,这样的变更和修正方式应被解释为属于根据权利要求书而确定的本发明的范围内。
标号的说明:
标号1表示内圈;
标号1a表示内圈轨道槽;
标号1b表示肩部(内圈轨道槽的背面侧的部分);
标号2表示外圈;
标号2a表示外圈轨道槽;
标号2b表示肩部(外圈轨道槽的背面侧的部分);
标号3表示滚珠;
标号4表示分隔件保持器;
标号26、27、28、29表示滚珠丝杠装置;
标号31表示丝杠;
标号2表示螺母;
符号D1表示外圈的外径尺寸;
符号D2表示外圈的外圈轨道槽的背面侧的部分的内径尺寸;
符号Da表示滚珠的直径;
符号H表示外圈轨道槽的最深部的槽深度;
符号J表示角接触滚珠轴承;
符号d1表示内圈的内径尺寸;
符号d2表示内圈的内圈轨道槽的背面侧的部分的外径尺寸;
符号h表示内圈轨道槽的最深部的槽深度;
符号G表示最后间隙;
符号PC表示滚珠的节距圆;
符号PCD表示滚珠的节距圆直径;
符号α表示最大倾斜角;
符号θ表示接触角。

Claims (9)

1.一种角接触滚珠轴承,其中,在形成于内圈的外周面上的内圈轨道槽和形成于外圈的内周面上的外圈轨道槽之间,自由滚动地夹设有多个滚珠,上述多个滚珠通过夹设于相邻的滚珠之间而相互分离的多个分隔件保持器而保持,上述多个滚珠的接触角在45°~65°的范围内。
2.根据权利要求1所述的角接触滚珠轴承,其中,上述滚珠的直径在上述外圈的外径尺寸和上述内圈的内径尺寸的差的1/2的68%以上。
3.根据权利要求1或2所述的角接触滚珠轴承,其中,相对上述内圈的上述内圈轨道槽的背面侧的部分的上述内圈轨道槽的最深部的槽深度、与相对上述外圈的上述外圈轨道槽的背面侧的部分的上述外圈轨道槽的最深部的槽深度为,上述滚珠的直径的47%以上。
4.根据权利要求1~3中的任何一项所述的角接触滚珠轴承,其中,上述内圈的上述内圈轨道槽的背面侧的部分的外径尺寸、与上述外圈的上述外圈轨道槽的背面侧的部分的内径尺寸等于上述滚珠的节距圆直径。
5.根据权利要求2所述的角接触滚珠轴承,其中,上述分隔件保持器的外径和宽度按照下述尺寸而设定,该尺寸为,在于相邻的2个滚珠之间,上述分隔件保持器从轴承的径向向周向以最大角度而倾斜时,上述分隔件保持器的上述径向的外端部与其中一个滚珠和上述外圈的内面接触、内端部与另一滚珠的节距圆的内径侧的部分接触。
6.根据权利要求5所述的角接触滚珠轴承,其中,上述分隔件保持器的外径尺寸为滚珠的直径的75~85%,并且上述分隔件保持器的宽度尺寸为滚珠的直径的20~50%。
7.根据权利要求1~6中的任何一项所述的角接触滚珠轴承,其中,在全部的滚珠和分隔件保持器偏靠于轴承的周向而聚集以形成集合体时,该集合体的两端之间的间隙为滚珠的直径的15~25%。
8.根据权利要求1~7中的任何一项所述的角接触滚珠轴承,其中,该角接触滚珠轴承用于滚珠丝杠的支承。
9.一种滚珠丝杠装置,其中,在根据权利要求1~8中的任何一项所述的角接触滚珠轴承上支承滚珠丝杠的丝杠轴或螺母。
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