CN111051714A - 角接触球轴承、轴承装置以及主轴装置 - Google Patents

角接触球轴承、轴承装置以及主轴装置 Download PDF

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Abstract

在内圈(12)中，相对于内圈滚道面(12a)在轴承背面侧形成沉孔(12b)，沉孔(12b)的最小外径(D1)比相对于内圈滚道面(12a)在轴承正面侧的肩部(12c)的外径(D)小。另外，在外圈(11)的轴承背面侧固定的密封部件(15)具备圆盘部(23)和至少一个环状的倾斜部(24)，该倾斜部随着从该圆盘部(23)向径向内圈去而向角接触球轴承(10)的轴向中心倾斜。密封部件(15)的轴向内表面侧的倾斜部(24)的最大直径(D4)比保持架(14)的轴承背面侧端面(14b)的内径(D5)小，密封部件(15)的轴向外表面侧中的倾斜部(24)的最大直径(D3)比角接触球轴承(10)的内圈(12)的轴承正面侧的肩部(12c)的外径(D)大。

Description

角接触球轴承、轴承装置以及主轴装置
技术领域
本发明涉及角接触球轴承、轴承装置以及主轴装置，特别涉及电机、切削型机床(车床、铣床、加工中心等)的主轴、磨床的主轴以及高频转轴等所应用的角接触球轴承、轴承装置以及主轴装置。
背景技术
在机床的主轴中，为了满足旋转疲劳寿命、高刚性等要求特性，采用了使用多个圆柱滚子轴承、角接触球轴承的轴承排列。特别是，在高频转轴、磨床等高速旋转的主轴装置中，多使用封入有润滑脂的角接触球轴承。在这种角接触球轴承中装配有密封部件，防止润滑脂向外部飞散、切削液从外部浸入(例如，参照专利文献1)。
另外，作为设置在球轴承的密封部件，公开有在密封部件的内外周端部设置有朝向对应的内外圈肩面倾斜的倾斜部，来作为实现使润滑脂有效地附着在密封部件以实现低扭矩化的结构(例如，参照专利文献2)。而且，作为球轴承，已知具备内端部被弯曲形成的密封部件的球轴承(例如，参照专利文献3、4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-46609号公报
专利文献2：日本特开2003-336650号公报
专利文献3：日本特开2005-291304号公报
专利文献4：日本特开平11-287255号公报
发明内容
发明欲解决的技术问题
作为现有的主轴装置，已知为了防止切削水、切削粉末等尘埃向轴承内侵入，在轴承的侧方设置有向壳体和旋转轴的间隙开口的空气净化用的空气流路。
图18是作为前侧轴承将现有的角接触球轴承并列组合的主轴装置的剖视图。在该主轴装置100中，从在壳体152形成的空气净化用的空气流路155供给的空气的一部分流入到被并列组合的一对角接触球轴承110内。在角接触球轴承110中，由于该空气，在轴承背面侧设置的密封部件115有变形的危险，该情况下，密封部件115有可能与相邻的角接触球轴承110的内圈112、旋转轴141的台阶部143接触，可能发生扭矩增大、密封部件115损伤等问题。
另外，装配在角接触球轴承110中的密封部件115由于向密封槽的安装偏差、金属密封的情况下的压接误差等原因，该密封部件115有时也会倾斜。因此，设置在轴承背面侧的密封部件115由于密封部件15的安装原因，也可能与相邻的角接触球轴承110的内圈112、旋转轴141的台阶部143接触。
对此，虽然也考虑将密封部件整体设定为更内侧(向轴承的轴向中心方向平行移动)，从而防止密封部件与相邻的轴承的内圈接触，但是密封部件有可能会与保持架干涉。
在专利文献2～4记载的球轴承中，在密封部件的内外周端部，或者密封部件的内端部设置有倾斜部，但是并未具体确定倾斜部的弯曲位置，对于与保持架、相邻的部件的接触也没有考虑。
本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的是提供角接触球轴承、轴承装置以及主轴装置，它们能够可靠地防止密封部件接触相邻的轴承的内圈、内圈垫片等与内圈相邻的部件以及保持架，特别是能够抑制由于空气净化而流入轴承内的空气气流的影响的。
用于解决问题的技术手段
本发明的上述目的利用下述结构实现。
(1)一种角接触球轴承，具备：
外圈，所述外圈在内周面具有外圈滚道面；
内圈，所述内圈在外周面具有内圈滚道面；
多个滚珠，多个所述滚珠以预定的接触角滚动自如地配设在所述外圈滚道面和所述内圈滚道面之间；
保持架，所述保持架将多个所述滚珠滚动自如地保持；以及
非接触形的密封部件，所述密封部件至少设置在轴承背面侧，并覆盖所述外圈和所述内圈之间的开口，
所述角接触球轴承的特征在于，
所述内圈中，相对于所述内圈滚道面在所述轴承背面侧形成沉孔，所述沉孔的最小外径比相对于所述内圈滚道面在轴承正面侧设置的肩部的外径小，
在所述外圈的所述轴承背面侧固定的所述密封部件具备：圆盘部；至少一个环状的倾斜部，所述倾斜部随着从该圆盘部向径向内侧去而向所述角接触球轴承的轴向中心直线状或曲线状地倾斜，
所述密封部件的轴向内表面侧的所述倾斜部的最大直径比所述保持架的轴承背面侧端面的内径小，
所述密封部件的轴向外表面侧的所述倾斜部的最大直径比所述内圈的所述轴承正面侧的所述肩部的外径大。
(2)如(1)所述的角接触球轴承，其特征在于，所述密封部件的轴向内表面侧的所述倾斜部的最大直径比所述密封部件的轴向外表面侧的所述倾斜部的最大直径大。
(3)如(1)或(2)所述的角接触球轴承，其特征在于，所述保持架和所述密封部件的倾斜部从径向观察重叠。
(4)如(1)或(2)所述的角接触球轴承，其特征在于，所述保持架和所述密封部件的倾斜部在轴向上间隔开。
(5)一种轴承装置，其特征在于，具备多个如(1)～(4)中任一项所述的角接触球轴承，
多个所述角接触球轴承被并列组合。
(6)如(5)所述的轴承装置，其特征在于，对于被并列组合的多个所述角接触球轴承，进一步是具备被背面组合的所述角接触球轴承。
(7)如(5)所述的轴承装置，其特征在于，对于被并列组合的多个所述角接触球轴承，进一步是具备被正面组合的所述角接触球轴承。
(8)一种轴承装置，其特征在于，具备：
如(1)～(4)中任一项所述的角接触球轴承；以及
圆环部件，所述圆环部件与所述角接触球轴承的所述轴承背面侧相邻配置，
所述密封部件的轴向外表面侧的所述倾斜部的最大直径比所述圆环部件的外径大。
(9)一种主轴装置，其特征在于，具备：
如(1)～(4)中任一项所述的角接触球轴承；以及
旋转轴，所述旋转轴具有与所述角接触球轴承的所述轴承背面侧相邻配置的台阶部，
所述密封部件的轴向外表面侧的所述倾斜部的最大直径比所述台阶部的外径大。
(10)一种主轴装置，其特征在于，具备：
旋转轴；
壳体；以及
前侧轴承以及后侧轴承，所述前侧轴承以及所述后侧轴承分别具有如(1)～(4)中任一项所述的所述角接触球轴承，
所述前侧轴承和所述后侧轴承用定压预压背面组合，
在所述壳体形成有在所述前侧轴承的所述轴承正面侧向所述壳体与所述旋转轴之间的空间开口，并从外部供给空气的空气流路。
发明效果
根据本发明的角接触球轴承以及轴承装置，在内圈中，相对于内圈滚道面在轴承背面侧形成沉孔，沉孔的最小外径比相对于内圈滚道面在轴承正面侧设置的肩部的外径小，在外圈的轴承背面侧固定的密封部件具备圆盘部和至少一个环状的倾斜部，该倾斜部随着从圆盘部向径向内侧去而向角接触球轴承的轴向中心直线状或曲线状地倾斜。而且，密封部件的轴向内表面侧的倾斜部的最大直径比保持架的轴承背面侧端面的内径小，密封部件的轴向外表面侧的倾斜部的最大直径比内圈的轴承正面侧的肩部的外径大。由此，例如，在将密封部件向外圈安装时，即使在密封部件的位置产生偏差的情况下，也能够防止倾斜部与保持架干涉。另外，例如，在角接触球轴承被并列组合的情况，内圈垫片等圆环部件或旋转轴的台阶部与轴承背面侧相邻配置的情况下，即使密封部件向轴向变形或倾斜，也能够防止密封部件与在角接触球轴承的轴承背面侧相邻配置的部件的接触，能够防止扭矩增大、密封部件损伤。
另外，根据本发明的主轴装置，应用了本发明的角接触球轴承的前侧轴承和后侧轴承用定压预压被背面组合，在壳体形成有在前侧轴承的轴承正面侧向壳体和旋转轴之间的空间开口，并从外部供给空气的空气流路。由此，即使前侧轴承的轴承背面侧的密封部件由于来自空气流路空气而向轴向变形或倾斜，也能够防止密封部件的接触，能够防止扭矩增大、密封部件的损伤。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式所涉及的角接触球轴承的主要部分剖视图。
图2是图1所示的角接触球轴承的密封部件和内圈的外周面的主要部分放大图。
图3的(a)是第一实施方式的第一变形例所涉及的角接触球轴承的密封部件的剖视图，图3的(b)是第一实施方式的第二变形例所涉及的角接触球轴承的密封部件的剖视图，图3的(c)是第一实施方式的第三变形例所涉及的角接触球轴承的密封部件的剖视图，图3的(d)是第一实施方式的第四变形例所涉及的角接触球轴承的密封部件的剖视图。
图4是具备被并列组合的角接触球轴承的轴承装置以及主轴装置的剖视图。
图5是本发明的第二实施方式所涉及的角接触球轴承的剖视图。
图6是本发明的第三实施方式所涉及的角接触球轴承的剖视图。
图7是本发明的第四实施方式所涉及的角接触球轴承的剖视图。
图8是本发明的第五实施方式所涉及的角接触球轴承的剖视图。
图9是本发明的第六实施方式所涉及的角接触球轴承的剖视图。
图10是图9的X-X剖视图。
图11是本发明的第七实施方式所涉及的角接触球轴承的剖视图。
图12是本发明的第八实施方式所涉及的角接触球轴承的剖视图。
图13是应用了第一实施方式的角接触球轴承的本发明的轴承装置的第一变形例的剖视图。
图14是应用了第一实施方式的角接触球轴承的本发明的轴承装置的第二变形例的剖视图。
图15是应用了第一实施方式的角接触球轴承的本发明的轴承装置的第三变形例的剖视图。
图16是应用了第一实施方式的角接触球轴承的本发明的主轴装置的第一变形例的剖视图。
图17是应用了第一实施方式的角接触球轴承的本发明的主轴装置的第二变形例的剖视图。
图18是现有的角接触球轴承被并列组合的主轴装置的剖视图。
符号说明
10、10A、10B、10C、10D、10E、10F、10G 角接触球轴承
11 外圈
11a 外圈滚道面
12 内圈
12a 内圈滚道面
12b 沉孔
13 滚珠
14 保持架
14b 轴承背面侧端面
14D 外圈引导保持架(保持架)
14E 滚珠引导保持架(保持架)
15、15A、15B、15C 密封部件
23 圆盘部
24 倾斜部
24a 第一倾斜部(倾斜部)
24b 第一倾斜部(倾斜部)
30 轴承装置
32 内圈垫片(圆环部件)
33 前侧轴承
34 后侧轴承
40 主轴装置
41 旋转轴
43 台阶部
52 壳体
55 空气流路
D 内圈的轴承正面侧的肩部的外径
D1 沉孔的最小外径
D3 密封部件的轴向外表面侧的倾斜部的最大直径。
D4 密封部件的轴向内表面侧的倾斜部的最大直径。
D5 保持架的轴承背面侧端面的内径
D6 内圈垫片的外径(圆环部件的外径)
D7 台阶部的外径
θ 接触角
具体实施方式
以下，基于附图对本发明所涉及的角接触球轴承、轴承装置以及主轴装置的各实施方式进行详细说明。
(第一实施方式)
如图1所示，第一实施方式的角接触球轴承10具备：外圈11，其在内周面具有外圈滚道面11a；内圈12，其在外周面具有内圈滚道面12a；多个滚珠13，其以预定的接触角θ滚动自如地配置在外圈滚道面11a和内圈滚道面12a之间；保持架14，其将多个滚珠13滚动自如地保持；以及非接触形的一对密封部件15、16，其安装在外圈11的轴向两侧，并覆盖外圈11和内圈12之间的开口。
在外圈11，相对于外圈滚道面11a在轴承正面侧(外圈11的正面侧)形成有大致相同内径的沉孔11b。因此，相对于外圈滚道面11a在轴承背面侧(外圈11的背面侧)的肩部11c的内径比相对于外圈滚道面11a在轴承正面侧的肩部11d的内径小。
另一方面，在内圈12中，相对于内圈滚道面12a在轴承背面侧(内圈12的正面侧)形成有朝向轴向端部去而直径缩小的锥形的沉孔12b。因此，沉孔12b的最小外径D1比相对于内圈滚道面12a在轴承正面侧(内圈12的背面侧)设置的肩部12c的外径D小。
保持架14例如是由合成树脂制、金属制等形成的外圈引导保持架，保持架14被轴承背面侧的肩部11c引导，保持滚珠13的兜孔14a被形成为圆筒形状。
如图1和图2所示，一对密封部件15、16具有：金属芯21、17，其由金属板形成为圆环状；弹性部22、18，其由橡胶、弹性体等弹性材料构成，并固着于金属芯21、17。弹性部22、18具有：外周缘部25，其形成为覆盖金属芯21、17的外周侧，并向半径方向外侧略微突出；肋部26，其形成为覆盖金属芯21、17的内周侧；以及侧壁部27，其将外周缘部25和肋部26连结。另外，在本实施方式中，轴承背面侧的密封部件15在构成后述的倾斜部24的金属芯21的内侧面也形成有由弹性部22构成的内侧壁部28。
一对密封部件15、16通过将外周缘部25压入在外圈11的轴向两端部形成的安装槽11e，从而固定。
密封部件15的内径面与内圈12的轴承背面侧的沉孔12b的外周面非接触地对置，形成迷宫式密封。另外，密封部件16的内径面与内圈12的轴承正面侧的肩部12c的外周面非接触地对置，形成迷宫式密封。
另外，轴承背面侧的密封部件15具备：圆盘部23，其从固定在安装槽11e的部分向径向延伸；以及环状的倾斜部24，其从该圆盘部23随着朝向径向内侧而向角接触球轴承10的轴向中心(图1右方)以倾斜角α直线状地倾斜。金属芯21跨圆盘部23和倾斜部24设置，并具有在圆盘部23的径向外侧弯曲，且位于外周缘部25的内侧的弯曲部29。
此处，在密封部件15的轴向外表面侧(图1和图2中左侧面)，倾斜部24的最大直径D3(即，轴向外表面侧的圆盘部23和倾斜部24的边界点A2处的圆的直径D3)比内圈12的轴承正面侧的肩部12c的外径D大(D3＞D)。由此，即使密封部件15向轴向变形或倾斜，也能够防止例如密封部件15与在轴承背面侧相邻配置的部件(并列组合的其他的角接触球轴承10的内圈12、内圈垫片、油封、旋转轴的台阶部等)干涉，能够防止干涉导致的扭矩增大、密封部件15的损伤。需要说明的是，如图1所示，在肩部12c的轴向端部被施加R角部或倒角部的情况下，通过使在轴向外表面侧倾斜部24的最大直径D3比R角部或倒角部与轴向端面的交点处的直径D2大，从而实现上述效果。
另外，在密封部件15的轴向内表面侧(在图1和图2中右侧面)，倾斜部24的最大直径D4(即，轴向内表面侧的圆盘部23与倾斜部24的边界点A1处的圆的直径D4)比保持架14的内径D5，更严谨地说，比保持架14的轴承背面侧端面14b的内径D5小(D4＜D5)。由此，即使密封部件15向轴向变形或倾斜，也能够防止密封部件15与保持架14干涉，能够防止干涉所导致的扭矩增大、密封部件15的损伤。
另外，密封部件15的轴向外表面侧的倾斜部24的最大直径D3被设定为小于密封部件15的轴向内表面侧(图1中右侧面)的倾斜部24的最大直径D4。由此，确保了密封部件15的倾斜部24的轴向的壁厚，抑制了密封部件15的变形(D3＜D4)。
另外，在本实施方式中，倾斜部24的倾斜角α被设定为大于0°且45°以下(0°＜α≤45°)。由此，能够确保密封部件15对于变形的强度。需要说明的是，倾斜角α优选设为30°以上且45°以下(30°≤α≤45°)。通过将倾斜角α设为30°以上，在密封部件15向内径侧变形时，作用在倾斜部24的圆周应力(压缩力)变大，因此更不容易变形。
肋部26的内径端面26a被形成在与滚珠13的公转轴大致平行的平面。另外，与之配合，在倾斜部24被弯曲加工后，金属芯21的内径端面21a被也被加工成与滚珠13的公转轴大致平行的平面。另外，当将上述倾斜部24的倾斜角α设为超过45°时，金属芯21的内径部顶端的角度变小(更呈锐角)，在金属芯21成型时，容易发生飞边。
另外，由于肋部26的内径端面26a被形成在与滚珠13的公转轴X大致平行的平面，所以构成了轴向长的迷宫式密封，迷宫效果变高。
需要说明的是，迷宫间隙最小的肋部26的内径端面26a的轴承正面侧角部与内圈12的外周面的间隙C被设定为满足内圈12的沉孔12b的最小外径D1相对于该间隙C的比值(C/D1)为0.0005以上且0.03以下(0.0005≤C/D1≤0.03)。由此，能够确保迷宫式密封，该迷宫式密封能够提升密封性，同时能够良好地保持润滑性。
而且，通过将内圈12的沉孔12b的最小外径D1相对于金属芯21的板厚t的比值(t/D1)设定为0.0003以上且0.3以下(0.0003≤t/D1≤0.3)，从而能够确保密封部件15的对于变形的强度和加工性这两方面。
另外，如图1所示，保持架14的轴承背面侧端面14b与肋部26的轴承正面侧端部26b从径向观察仅重叠Δ1(Δ1≥0)。因此，由于被从保持架14推出而附着在密封部件15的内表面的润滑脂与转动接触部接近，所以能够容易将润滑脂的润滑油成分供给到转动接触部，能够提升润滑性能。
需要说明的是，在密封部件15中，弹性部22的内侧顶端A4可以位于从轴向内表面侧的圆盘部23与倾斜部24的边界点A1起到倾斜部24与金属芯21的内径端面21a的边界点A3为止中的任意位置。也就是说，如图3的(a)所示，密封部件15也可以是不具有内侧壁部28的结构。或者，当将从边界点A1到边界点A3为止的径向高度设为L时，内侧壁部28的从边界点A3起的径向高度可以形成为图3的(b)所示的L/10、图3的(c)所示的L/2、图3的(d)所示的4L/5。图3的(a)～图3的(d)的情况下，轴向内表面侧的圆盘部23与倾斜部24的边界点A1由金属芯21构成。
其中，对于内侧壁部28即内侧顶端A4的位置，优选为径向高度至少设为L/10～L/2的范围，进一步优选为如图3的(b)所示，将径向高度设为L/10。作为其理由可以举出如下方面：通过设置内侧壁部28，从而在安装密封单体时，能够防止由于与刀刃形状的边界点A3的接触而橡胶剥落的情况；另外，由于使内侧壁部28绕到倾斜部24的内侧面的长度短，所以在硫化成形时，不容易在弹性部22的顶端A4的位置产生偏差，能够防止部分到达边界点A1而橡胶剥落的情况。
需要说明的是，轴承正面侧的密封部件16的形状并不特别限定，如图1所示，被形成为直到径向内侧为止平的圆盘状，而不具备倾斜部24。
图4是使用将这种角接触球轴承10并列组合而成的轴承装置30的主轴装置40的剖视图。在该主轴装置40中，已被并列组合的一对角接触球轴承10被配置在旋转轴41和壳体52之间。另外，在壳体52安装有对角接触球轴承10的外圈11进行定位的前侧外圈按压部56。而且，在壳体52和前侧外圈按压部56形成有空气净化用的空气流路55，该空气流路55在角接触球轴承10的轴承正面侧向壳体52和旋转轴41之间的空间开口，并从外部供给空气。
在这种轴承装置30中，在角接触球轴承10的轴承背面侧配置的密封部件15具备倾斜部24，密封部件15的轴向内表面侧的倾斜部24的最大直径D4比保持架14的轴承背面侧端面14b的内径D5小，密封部件15的轴向外表面侧的倾斜部24的最大直径D3比角接触球轴承10的内圈12的轴承正面侧的肩部12c的外径D大。因此，即使密封部件15向轴向变形或倾斜，密封部件15也不会与在轴承背面侧配置的角接触球轴承10的内圈12(轴承正面侧的肩部12c)、旋转轴41的台阶部43干涉。而且，可靠地防止了密封部件15与角接触球轴承10自身的保持架14的干涉，能够抑制干涉所导致的扭矩增大、密封部件15的损伤。
另外，即使在从空气流路55供给的空气的一部分流入被并列组合的一对角接触球轴承10内，而在轴承背面侧设置的密封部件15变形的情况下，根据上述倾斜部24的结构，也能够防止密封部件15与相邻的角接触球轴承10的内圈12、旋转轴41的台阶部43干涉，能够抑制扭矩增大、密封部件15损伤。
如以上的说明，根据本实施方式的角接触球轴承10，在内圈12中，相对于内圈滚道面12a在轴承背面侧形成有沉孔12b，沉孔12b的最小外径D1比相对于内圈滚道面12a在轴承正面侧的肩部12c的外径D小。另外，在外圈11的轴承背面侧固定的密封部件15具备圆盘部23和环状的倾斜部24，该倾斜部24随着从圆盘部23向径向内侧去而朝向角接触球轴承10的轴向中心倾斜。密封部件15的轴向内表面侧的倾斜部24的最大直径D4比保持架14的轴承背面侧端面14b的内径D5小，密封部件15的轴向外表面侧的倾斜部24的最大直径D3比角接触球轴承10的内圈12的轴承正面侧的肩部12c的外径D大。因此，例如，在向外圈11安装密封部件15时，即使在密封部件15的位置产生偏差的情况下，倾斜部24也能够防止内圈12与相邻配置的部件、保持架14干涉。例如，在角接触球轴承10被并列组合的情况下，即使密封部件15向轴向变形或倾斜，也能够防止密封部件15与被相邻配置的其他的角接触球轴承10的内圈12接触，能够防止扭矩增大、密封部件15损伤。
另外，由于密封部件15的轴向内表面侧的倾斜部24的最大直径D4比密封部件15的轴向外表面侧的倾斜部24的最大直径D3大，所以确保了密封部件15的倾斜部24的轴向的壁厚，抑制了密封部件15的变形。
另外，由于保持架14和密封部件15的倾斜部24从径向观察是重合的，所以被从保持架14推出而附着在密封部件15的内表面的润滑脂靠近转动接触部，能够容易地将润滑脂的润滑油成分供给到转动接触部，润滑性能提升。
(第二实施方式)
图5是第二实施方式的角接触球轴承的剖视图。第二实施方式的角接触球轴承10A与第一实施方式的角接触球轴承10不同之处在于轴承背面侧的密封部件15A的形状。对于其他的部分，由于与第一实施方式的角接触球轴承10相同，所以对相同部分标记相同的附图标记或相当的附图标记，并简化或省略说明。
本实施方式的密封部件15A中，倾斜部24形成为分两段弯曲，从外径侧起具备第一倾斜部24a和第二倾斜部24b。该情况下，在密封部件15A的轴向外表面侧(图5中左侧面)中，第一倾斜部24a的最大直径D3比内圈12的轴承正面侧的肩部12c的外径D大。另外，在密封部件15A的轴向内表面侧，第一倾斜部24a的最大直径D4比保持架14的轴承背面侧端面14b的内径D5小。
由此，即使密封部件15A向轴向变形或倾斜，也能够防止密封部件15A与在轴承背面侧相邻配置的被并列组合的其他角接触球轴承10的内圈12、诸如内圈垫片、油封等的圆环部件或者旋转轴的台阶部以及角接触球轴承10A自身的保持架14的干涉，能够防止扭矩增大、密封部件15A损伤。
(第三实施方式)
图6是第三实施方式的角接触球轴承的剖视图。第三实施方式的角接触球轴承10B与第一实施方式的角接触球轴承10不同之处在于轴承背面侧的密封部件15B的形状。对于其他的部分，由于与第一实施方式的角接触球轴承10相同，所以对相同部分标记相同的附图标记或相当的附图标记，并简化或省略说明。
在第三实施方式的密封部件15B中，倾斜部24c弯曲成曲线状，从而形成随着从圆盘部23向径向内侧去而向角接触球轴承10B的轴向中心倾斜的环状的曲面。而且，在密封部件15B的轴向外表面侧(图6中左侧面)，倾斜部24c的最大直径D3(轴向外表面侧的圆盘部23与倾斜部24c的边界点处的圆的直径D3)比内圈12的轴承正面侧的肩部12c的外径D大。另外，在密封部件15B的轴向内表面侧，倾斜部24c的最大直径D4(轴向内表面侧的圆盘部23与倾斜部24c的边界点的圆的直径D4)比保持架14的轴承背面侧端面14b的内径D5小。
由此，即使密封部件15B向轴向变形或倾斜，也能够防止密封部件15B与在轴承背面侧相邻配置的被并列组合的其他角接触球轴承10的内圈12、诸如内圈垫片、油封等的圆环部件或者旋转轴的台阶部以及角接触球轴承10B自身的保持架14的干涉，能够防止扭矩增大、密封部件15B损伤。需要说明的是，倾斜部24c的曲面可以由单个曲面形成，也可以由多个曲面的组合来形成。
(第四实施方式)
图7是第四实施方式的角接触球轴承的剖视图。第四实施方式的角接触球轴承10C与第一实施方式的角接触球轴承10不同之处在于轴承背面侧的密封部件15C。对于其他的部分，由于与第一实施方式的角接触球轴承10相同，所以对相同部分标记相同的附图标记或相当的附图标记，并简化或省略说明。
第一实施方式的角接触球轴承10C的密封部件15C是仅由金属形成的所谓的密封板21A，而不具备弹性部。密封板21A具备：卷曲部61，其通过压接于在外圈11的轴承背面侧的肩部11c形成的安装槽11e从而固定在外圈11；另一个倾斜部62，其从卷曲部61的内径侧向角接触球轴承10C的轴向外侧倾斜；圆盘部23，其从倾斜部62向径向延伸；以及环状的倾斜部24，其随着从圆盘部23向径向内侧去而向角接触球轴承10C的轴向中心倾斜。
而且，在密封部件15C的轴向外表面侧(图7中左侧面)中，倾斜部24的最大直径D3比内圈12的轴承正面侧的肩部12c的外径D大。另外，在密封部件15C的轴向内表面侧，倾斜部24的最大直径D4比保持架14的轴承背面侧端面14b的内径D5小。
由此，即使密封部件15C向轴向变形或倾斜，也能够防止密封部件15C与在轴承背面侧相邻配置的被并列组合的其他角接触球轴承10C的内圈12、诸如内圈垫片、油封等的圆环部件或者旋转轴的台阶部以及角接触球轴承10自身的保持架14的干涉，能够防止扭矩增大、密封部件15A损伤。
(第五实施方式)
图8是第5实施方式的角接触球轴承的剖视图。第五实施方式的角接触球轴承10D与第一实施方式的角接触球轴承10不同之处在于保持架14D的形状。对于其他的部分，由于与第一实施方式的角接触球轴承10相同，所以对相同部分标记相同的附图标记或相当的附图标记，并简化或省略说明。
第5实施方式的角接触球轴承10D的外圈引导保持架14D形成为至少轴承背面侧的轴向长度短，从而使保持架14D的轴承背面侧端面14b和肋部26的轴承正面侧端部26b在轴向上隔开，设置有间隙Δ2(Δ＞0)。
如此，由于密封部件15从外圈引导保持架14D间隔开，所以被从外圈引导保持架14D推出的润滑脂不容易附着在密封部件15的内表面，换言之不容易附着在迷宫的开口部，抑制了润滑脂从迷宫泄露。
需要说明的是，保持架14D只要没有强度方面的问题，则也可以将轴承正面侧的圆环部的轴向长度也缩短为与轴承背面侧的圆环部的轴向长度大致同一幅度。如此，能够增大轴承空间容积，能够期待由于润滑脂封入量的增加而使润滑寿命改善。
(第六实施方式)
图9是第六实施方式的角接触球轴承的剖视图，图10是图9的X-X截面图。第六实施方式的角接触球轴承10E与第一实施方式的角接触球轴承10不同之处在于保持架14E。对于其他的部分，由于与第一实施方式的角接触球轴承10相同，所以对相同部分标记相同的附图标记或相当的附图标记，并简化或省略说明。
第六实施方式的角接触球轴承10E具备滚珠引导保持架14E，其被滚动自如地配置在兜孔14a1内的多个滚珠13引导。如图10所示，在滚珠引导保持架14E的柱部的内周面设置有构成兜孔14a1的凸部14c。在该情况下，也与第一实施方式的角接触球轴承10同样，保持架14E的轴承背面侧端面14b与肋部26的轴承正面侧端部26b从径向观察仅重叠Δ1(Δ1≥0)。因此，由于被从保持架14E推出而附着在密封部件15的内表面的润滑脂与转动接触部接近，所以能够容易将润滑脂的润滑油成分供给到转动接触部，能够提升润滑性能。
(第七实施方式)
图11是第七实施方式的角接触球轴承的剖视图。第七实施方式的角接触球轴承10F与第一实施方式的角接触球轴承10不同之处在于外圈11和外圈12的形状以及密封部件15、16的形状。对于其他的部分，由于与第一实施方式的角接触球轴承10相同，所以对相同部分标记相同的附图标记或相当的附图标记，并简化或省略说明。
第七实施方式的角接触球轴承10F的外圈11中，相对于外圈滚道面11a在轴承正面侧形成向轴向端部去而直径扩大的锥形的沉孔11b。另外，在内圈12中，相对于内圈滚道面12a在轴承背面侧形成外径大致相同的沉孔12b，沉孔12b的最小外径D1(即轴承背面侧的肩部12d的外径)比在轴承正面侧设置的肩部12c的外径D小。因此，与图1所示的第一实施方式的角接触球轴承10比较，密封部件16的外径形成得大，另外，密封部件15的内径形成得大。
其中，在本实施方式中也是，因为密封部件15的轴向内表面侧的倾斜部24的最大直径D4比保持架14的轴承背面侧端面14b的内径D5小，密封部件15的轴向外表面侧的倾斜部24的最大直径D3比角接触球轴承10F的内圈12的轴承正面侧的肩部12c的外径D大，所以能够起到与第一实施方式同样的效果。
(第八实施方式)
图12是第八实施方式的角接触球轴承的剖视图。第八实施方式的角接触球轴承10G与第一实施方式的角接触球轴承10不同之处在于外圈11的形状和密封部件16的形状。对于其他的部分，由于与第一实施方式的角接触球轴承10相同，所以对相同部分标记相同的附图标记或相当的附图标记，并简化或省略说明。
在第八实施方式的角接触球轴承10G中，仅在内圈12形成有沉孔12b。因此，外圈11中，轴承背面侧的肩部11c和轴承正面侧的肩部11d的内径相同。因此，与图1所示的第一实施方式的角接触球轴承10比较，密封部件16的外径被形成得小。
其中，在本实施方式中也是，因为密封部件15的轴向内表面侧的倾斜部24的最大直径D4比保持架14的轴承背面侧端面14b中的内径D5小，密封部件15的轴向外表面侧的倾斜部24的最大直径D3比角接触球轴承10G的内圈12的轴承正面侧的肩部12c的外径D大，所以能够起到与第一实施方式同样的效果。
(轴承装置的第一变形例)
图13是第一实施方式的一对角接触球轴承经由外圈垫片31和内圈垫片32而背面组合的轴承装置的第一变形例的剖视图。在图13中，内圈垫片32的外径D6比沉孔12b的最小外径D1大，但是为在轴承正面侧设置的肩部12c的外径D以下，两角接触球轴承10的密封部件15中，密封部件15的轴向外表面侧倾斜部24的最大直径D3比内圈垫片32的外径D6大。另外，在密封部件15的轴向内表面侧，倾斜部24的最大直径D4比保持架14的轴承背面侧端面14b的内径D5小。
由此，即使密封部件15向轴向变形或倾斜，密封部件15也不会与内圈垫片32干涉。而且，也防止了密封部件15与角接触球轴承10自身的保持架14的干涉。
如此，根据第一变形例的轴承装置30，具备角接触球轴承10以及与角接触球轴承10的轴承背面侧相邻配置的内圈垫片32，密封部件15的轴向外表面侧的倾斜部24的最大直径D3比内圈垫片32的外径D6大，在密封部件15的轴向内表面侧，倾斜部24的最大直径D4比保持架14的轴承背面侧端面14b的内径D5小。因此，即使密封部件15向轴向变形或倾斜，也能够防止密封部件15与内圈垫片32干涉以及密封部件15与角接触球轴承10自身的保持架14的干涉，能够防止干涉所导致的扭矩增大、密封部件15的损伤。
(轴承装置的第二变形例)
图14是轴承装置的第二变形例的剖视图。在该变形例中，设置成被施加有定位预压的4列组合(DBB)的轴承装置，该轴承装置准备两组被并列组合的第一实施方式的角接触球轴承，并将各组角接触球轴承彼此背面组合而成。
在构成轴承装置30的各角接触球轴承10中也是，对于在轴承背面侧配置的密封部件15，在密封部件15的轴向外表面侧倾斜部24的最大直径D3比在背面侧配置的角接触球轴承10(图14中的中央侧)的内圈12的轴承正面侧的肩部12c的外径D大。另外，在密封部件15的轴向内表面侧，倾斜部24的最大直径D4比保持架14的轴承背面侧端面14b的内径D5小。
由此，即使在轴向外侧配置的角接触球轴承10(图14中左右两端)的密封部件15向轴向变形或倾斜，密封部件15也不会与在轴承背面侧配置的角接触球轴承10的内圈12干涉。而且，能够防止密封部件15与角接触球轴承10自身的保持架14的干涉，能够防止干涉所导致的扭矩增大、密封部件的损伤。
需要说明的是，在以上说明中，作为4列组合(DBB)的轴承装置进行说明，但是并不限定于4列组合、也可以是3列组合(DBD)。
(轴承装置的第三变形例)
图15是轴承装置的第三变形例的剖视图。在该变形例中，设置成被施加有定位预压的4列组合(DFF)的轴承装置，该轴承装置准备两组被并列组合的第一实施方式的角接触球轴承，并将各组角接触球轴承彼此正面组合而成。
该情况下也是，在构成轴承装置30的各角接触球轴承10中，对于在轴承背面侧配置的密封部件15，在密封部件15的轴向外表面侧倾斜部24的最大直径D3比在背面侧配置的角接触球轴承10(图15中左右两侧)的内圈12的轴承正面侧的肩部12c的外径D大。另外，在密封部件15的轴向内表面侧，倾斜部24的最大直径D4比保持架14的轴承背面侧端面14b的内径D5小。
由此，即使在轴向内侧配置的角接触球轴承10(图15中轴向中央)的密封部件15向轴向变形或倾斜，密封部件15也不会与在轴承背面侧配置的角接触球轴承10的内圈12干涉。而且，能够防止密封部件15与角接触球轴承10自身的保持架14干涉，能够防止干涉所导致的扭矩增大、密封部件损伤。
需要说明的是，在以上说明中，作为4列组合(DFF)的轴承装置进行说明，但是并不限定于4列组合、也可以是3列组合(DFD)。
(主轴装置的第一变形例)
图16是主轴装置的第一变形例的主要部分剖视图，该主轴装置中，相互并列组合的一对角接触球轴承彼此作为前侧轴承和后侧轴承被背面组合。
第一变形例的主轴装置40具备：前侧轴承33，其被配置在旋转轴41和壳体52之间，并且支承旋转轴41的前端部(图16中右侧)；以及后侧轴承34，其支承旋转轴41的后端部(图16中左侧)。前侧轴承33和后侧轴承34分别由并列组合的一对角接触球轴承10构成。
前侧轴承33的一对角接触球轴承10将轴承背面侧朝向旋转轴41的后方而配置，后侧轴承34的一对角接触球轴承10将轴承背面侧朝向旋转轴41的前方而配置。也就是说，前侧轴承33和后侧轴承34以背面组合的形式配置。
旋转轴41在大致轴向中央处具备大径部41a，前侧轴承33的内圈12嵌合于比大径部41a更靠前方的轴部41b，后侧轴承34的内圈12嵌合于比大径部41a更靠后方的轴部41c。前侧轴承33以及后侧轴承34的各内圈12分别被大径部41a的台阶部43以及与旋转轴41螺纹配合的螺母46在轴向位置上定位。台阶部43的外径D7比沉孔12b的最小外径D1大，且被设定为在轴承正面侧设置的肩部12c的外径D以下。
壳体52在大致轴向中央处具有朝内锷部52a。前侧轴承33的外圈11嵌合于比朝内锷部52a更靠前方的安装孔53a，后侧轴承34的外圈11嵌合于与比朝内锷部52a更靠后方的安装孔53b。
前侧轴承33的外圈11被朝内锷部52a以及安装在壳体52的前侧外圈按压部56在轴向位置上定位。另外，在后侧轴承34的外圈11和朝内锷部52a之间沿圆周方向上以预定的间隔配设有多个压缩弹簧60。在后侧轴承34的外圈11的后方配置有后侧外圈按压部57。由此，前侧轴承33和后侧轴承34被背面组合且被赋予源自压缩弹簧60的弹性力的定压预压。
在壳体52和前侧外圈按压部56形成有空气净化用的空气流路55，该空气流路55在前侧轴承33的角接触球轴承10的轴承正面侧向壳体52和旋转轴41之间的空间开口，并从外部供给空气。
从空气流路55供给到壳体52和旋转轴41之间的空间的空气的一部分从轴承正面侧向轴承背面侧流入前侧轴承33的角接触球轴承10。因此，由于流入了前侧轴承33内的空气，被安装在轴承背面侧的密封部件15有时会向轴向变形或倾斜。
但是，对于轴承背面侧的密封部件15，在密封部件15的轴向外表面侧，倾斜部24的最大直径D3比在背面侧配置的角接触球轴承10的内圈12的轴承正面侧的肩部12c的外径D大，另外，也比旋转轴41的台阶部43的外径D7大。因此，即使密封部件15向轴向变形或倾斜，密封部件15也不会与在轴承背面侧配置的角接触球轴承10的内圈12以及旋转轴41的台阶部43干涉。而且，因为在密封部件15的轴向内表面侧，倾斜部24的最大直径D4比保持架14的轴承背面侧端面14b的内径D5小，所以即使密封部件15向轴向变形或倾斜，也能够防止密封部件15与角接触球轴承10自身的保持架14的干涉，能够防止干涉导致的扭矩增大或密封部件15的损伤。
如以上说明，根据主轴装置40的第一变形例，将第一实施方式的角接触球轴承10并列组合而成的前侧轴承33和后侧轴承34被用定压预压背面组合，在壳体52形成有在前侧轴承33的轴承正面侧向壳体52和旋转轴41之间的空间开口，并从外部供给空气的空气流路55。由此，即使由于从空气流路55流入前侧轴承33的角接触球轴承10的空气，而使得密封部件15向轴向外侧变形或倾斜，也防止了密封部件15与被相邻配置的其他角接触球轴承10的内圈12干涉以及密封部件15与旋转轴41的台阶部43干涉。而且，即使密封部件15向轴向内侧变形，或者倾斜，也防止了密封部件15与角接触球轴承10自身的保持架14干涉。由此，能够防止干涉所导致的扭矩增大或密封部件15的损伤。
(主轴装置的第二变形例)
图17是将由单一的角接触球轴承10构成的前侧轴承33和由单一的角接触球轴承10构成的后侧轴承34被背面组合的主轴装置的第二变形例的剖视图。该情况下，前侧轴承33和后侧轴承34被施加源自压缩弹簧60的弹力的定压预压。
对于其他的部分，与图16所示的主轴装置的第一变形例同样，能够起到同样的效果。
此外，本发明不被前述的各实施方式及各变形例限定，可以适当变形、改进等。
在上述实施方式中，在轴向两侧安装有一对密封部件15、16，但是本发明并不限定于此，本发明也包含仅在轴承背面侧安装密封部件15的情况。
本申请基于2017年9月1日申请的日本专利申请2017-168552以及2018年1月22日申请的日本专利申请2018-008244，其内容作为参照并入此处。

Claims (10)

1.一种角接触球轴承，具备：
外圈，所述外圈在内周面具有外圈滚道面；
内圈，所述内圈在外周面具有内圈滚道面；
多个滚珠，所述多个所述滚珠以预定的接触角滚动自如地配设在所述外圈滚道面和所述内圈滚道面之间；
保持架，所述保持架将多个所述滚珠滚动自如地保持；以及
密封部件，所述密封部件为非接触形且至少设置在轴承背面侧，并覆盖所述外圈和所述内圈之间的开口，
所述角接触球轴承的特征在于，
所述内圈中，相对于所述内圈滚道面而在所述轴承背面侧形成沉孔，所述沉孔的最小外径比相对于所述内圈滚道面在轴承正面侧设置的肩部的外径小，
在所述外圈的所述轴承背面侧固定的所述密封部件具备：圆盘部；至少一个环状的倾斜部，所述倾斜部随着从该圆盘部朝向径向内侧而向所述角接触球轴承的轴向中心直线状或曲线状地倾斜，
所述密封部件的轴向内表面侧的所述倾斜部的最大直径比所述保持架的轴承背面侧端面的内径小，
所述密封部件的轴向外表面侧的所述倾斜部的最大直径比所述内圈的所述轴承正面侧的所述肩部的外径大。
2.如权利要求1所述的角接触球轴承，其特征在于，所述密封部件的轴向内表面侧的所述倾斜部的最大直径比所述密封部件的轴向外表面侧的所述倾斜部的最大直径大。
3.如权利要求1或2所述的角接触球轴承，其特征在于，所述保持架和所述密封部件的倾斜部从径向观察重叠。
4.如权利要求1或2所述的角接触球轴承，其特征在于，所述保持架和所述密封部件的所述倾斜部在轴向上间隔开。
5.一种轴承装置，其特征在于，具备多个如权利要求1～4中任一项所述的角接触球轴承，
多个所述角接触球轴承被并列组合。
6.如权利要求5所述的轴承装置，其特征在于，对于被并列组合的多个所述角接触球轴承，还具备被背面组合的所述角接触球轴承。
7.如权利要求5所述的轴承装置，其特征在于，对于被并列组合的多个所述角接触球轴承，还具备被正面组合的所述角接触球轴承。
8.一种轴承装置，其特征在于，具备：
如权利要求1～4中任一项所述的角接触球轴承；以及
圆环部件，所述圆环部件与所述角接触球轴承的所述轴承背面侧相邻配置，
所述密封部件的轴向外表面侧的所述倾斜部的最大直径比所述圆环部件的外径大。
9.一种主轴装置，其特征在于，具备：
如权利要求1～4中任一项所述的角接触球轴承；以及
旋转轴，所述旋转轴具有与所述角接触球轴承的所述轴承背面侧相邻配置的台阶部，
所述密封部件的轴向外表面侧的所述倾斜部的最大直径比所述台阶部的外径大。
10.一种主轴装置，其特征在于，具备：
旋转轴；
壳体；以及
前侧轴承以及后侧轴承，所述前侧轴承以及所述后侧轴承分别具有如权利要求1～4中任一项所述的所述角接触球轴承，
所述前侧轴承和所述后侧轴承用定压预压背面组合，
在所述壳体形成有在所述前侧轴承的所述轴承正面侧向所述壳体与所述旋转轴之间的空间开口，并从外部供给空气的空气流路。
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