CN113614398A - 深沟球轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在薄膜延伸机拉幅架夹具的引导辊使用的，具有能够抑制润滑油脂泄漏的波形保持器的深沟球轴承。保持器内径面(4a)与内圈外径面(1b)的径向间隙(ei)与滚珠(3)的大小(直径(Dw))的关系设定为0.11×Dw≤ei＜0.35×Dw，由此能够防止被保持器(4)从滚珠(3)的表面刮掉的润滑油脂从密封板(5)的内径侧端与内圈外径面(1b)之间的间隙(g)向外部漏出。

Description

深沟球轴承
技术领域
本发明涉及例如在薄膜拉伸机拉幅架夹具的引导辊中使用的深沟球轴承，特别涉及能够抑制润滑油脂泄漏的深沟球轴承。
背景技术
目前，作为滚动轴承，有图7所示的深沟球轴承。
该深沟球轴承由内圈101、外圈102、滚珠103、波形保持器104和密封板105构成。
密封板105的外径侧固定在外圈102的轴向两个端部，内径侧是自由端，与内圈101之间具有微小间隙g而相对。
滚珠103被波形保持器104保持，当轴承旋转时，附着于滚珠103的表面的润滑油脂被保持器兜孔边缘部104b刮取。被刮取而堆积的润滑油脂附着于内圈101的外径面101b，可能从密封板105与内圈101的间隙g向轴承外部泄漏。
目前，在专利文献1或专利文献2中公开了防止润滑油脂向深沟球轴承的外部泄漏的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-044682号公报
专利文献2：日本专利第5424573号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
专利文献1中所公开的技术使用冠型保持器，使该冠型保持器的兜孔外径侧开口部直径与内径侧开口部直径相同，与滚动体节圆直径相比，外径侧的保持器壁厚比内径侧的壁厚大，由此被保持器兜孔从滚动体表面刮取的润滑油脂量减少，能够抑制局部的润滑油脂滞留，防止其向外部泄漏。
但是，在专利文献1所公开的技术中，因内圈的尺寸、形状不同，存在保持器内径与内圈外径之间的间隙变小，被保持器刮取的润滑油脂附着在内圈上并向轴承外部泄漏的情况。为了避免发生这种情况，需要限制保持器内径与内圈外径的距离。
而且，被保持器兜孔边缘部刮取的润滑油脂量与滚动体表面积成正比，所刮取的润滑油脂是否附着于内圈是依赖于保持器内径与内圈外径之间的距离的。因此，需要考虑滚动体直径并且与距内圈外径的距离同时地决定保持器内径。
另外，专利文献2所公开的技术在于，使从轴向观察波形保持器时的兜孔位置的内径部圆弧状地凹陷而远离内圈外径，由此防止被保持器兜孔刮取的润滑油脂附着在内圈上并从轴承泄漏。
但是，在该专利文献2的技术中，需要用于将保持器的上述圆弧状凹部与兜孔的周向位置对齐的特殊形状和工具，导致成本增大。
此外，上述凹部是随着从最深的部位向最浅的部位去，保持器内径与内圈外径的径向距离接近的构造。因此，随着轴承旋转经过一段时间，沿着其形状被刮取的润滑油脂会堆积，于是担心结果还是会附着在内圈外径上而发生润滑油脂泄漏。
因此，本发明的课题在于，与原来的轴承相比不会增加成本地防止润滑油脂泄漏。
用于解决技术课题的技术方案
为了解决上述问题，本发明提供一种深沟球轴承，其包括：外圈；内圈；组装在相对的外圈轨道面与内圈轨道面之间的多个滚珠；在内圈与外圈的轨道面上以在周向上等距离的方式保持滚珠的保持器；和固定在外圈的轴向端部、且与内圈的轴向端部之间具有间隙的至少一个密封板，保持器是将两个圆环部件组合而成的波形保持器，保持器内径面与内圈外径面之间的径向间隙ei与滚珠的直径Dw的关系设定为：0.11×Dw≤ei＜0.35×Dw。
即，通过设定为0.11×Dw≤ei，能够确保保持器与内圈的径向间隙ei，因此能够防止被保持器从滚珠的表面刮掉的润滑油脂附着于内圈外径面而向外部泄漏。
另外，设定为ei＜0.35×Dw，采用直至保持器内径与滚动体节圆直径一致的范围，由此能够避免保持器的径向尺寸不足所引起的强度降低。
本发明的深沟球轴承能够用作薄膜延伸机的拉幅架夹具的引导辊，在此情况下，采用外圈旋转的方式。
发明效果
如以上所述，将保持器内径面和内圈外径面的径向间隙ei与滚珠的大小(直径Dw)的关系设定为0.11×Dw≤ei＜0.35×Dw，由此能够避免保持器的强度降低，有效防止润滑油脂泄漏，而且由于不需要将保持器形成为特殊形状，能够防止成本提高。
附图说明
图1是本发明的实施方式的深沟球轴承的部分放大截面图。
图2是在图1的深沟球轴承中使用的保持器的立体图。
图3是作为图2的保持器的构成部件的保持器半体的立体图。
图4是薄膜延伸机的概要结构图。
图5是表示薄膜延伸机中的拉幅架夹具周边部的截面图。
图6是表示测量从适当变更ei后的轴承的润滑油脂泄漏量的试验结果的图表。
图7是表示现有的深沟球轴承的部分放大截面图。
具体实施方式
下面，基于附图说明本发明的实施方式。
本发明的实施方式中的图1的深沟球轴承，使多个滚珠3介于内圈1的轨道面1a与外圈2的轨道面2a之间，设置保持这些滚珠3的保持器4，在两侧设置有密封轴承空间的非接触式的密封板5。在被内圈1、外圈2和密封板5所包围的空间中封入有润滑油脂(图示省略)。
保持器4如图2的立体图所示，在圆周方向的多处具有保持各滚珠3的兜孔50，形成为各兜孔50的内表面为凹球面状的环状部件。通过使两个图3的立体图所示的环状体的保持器半体51如图2所示在轴向上相对并重合，用插通在铆钉孔52中的铆钉53将两者相互接合从而一体地构成该保持器4。这些保持器半体51具有多个内表面形成兜孔50的一半的局部球壳状形状的球壳状板部50A，作为相邻的兜孔50之间部分的平板部51a与球壳状板部50A在圆周方向上交替地排列。所述球壳状板部50A是球壳的一部分，换言之，是内外两面呈球面状的埋头孔(counter sink)形状的膨出部分。保持器半体51的轴向的投影形状是半径方向宽度在整个圆周为一定值的环状。
所述保持器4的内径是简单的圆形，如图1所示，保持器内径面4a与内圈外径面1b的径向最小距离(径向缝隙ei)和滚珠3的大小(直径Dw)的关系按照以下方式设定。
0.11×Dw≤ei＜0.35×Dw
首先，将其设定为0.11×Dw≤ei，由此能够确保保持器4与内圈1的径向间隙ei，因此，能够防止被保持器4从滚珠3的表面刮掉的润滑油脂附着于内圈外径面1b而向外部泄漏。
图6是表示对从适当改变ei后的轴承的润滑油脂泄漏量进行测量的试验结果的图表，从该图表能够导出将ei的下限设定为0.11×Dw的结果。
试验条件如下。
试验轴承：深沟球轴承6202、保持器是波形钢板保持器、密封板是非接触式钢板密封件、封入润滑油脂是氟素润滑油脂、润滑油脂封入量：轴承内空间容积的30％
轴承姿态：纵轴
旋转速度：3000min-1(外圈旋转)
试验时间：3小时
由该试验结果可知，随着ei增大，润滑油脂泄漏量减少，特别是在ei≥0.11×Dw的条件下有明确的减少趋势。根据该结果可知，由于设定为ei≈0.11×Dw，能够以高水平兼顾润滑油脂泄漏的抑制和保持器强度。
在为外圈旋转的轴承的情况下，被保持器4刮掉的润滑油脂附着在保持器4上或者密封板内表面5a上，由于离心力的作用向外圈2侧移动，但并不会附着在没有受到离心力作用的内圈1上，不会发生堆积和泄漏。因此，在外圈旋转的轴承的情况下，对于防止润滑油脂泄漏尤其有效。
另一方面，ei可以是ei＜0.35×Dw，采用直至保持器内径面4a与滚动体节圆直径一致的范围。这是为了避免因保持器4的径向尺寸不足而引起的强度下降。
如以上所述，将保持器内径面4a与内圈外径面1b的径向间隙ei与滚珠3的大小(直径Dw)的关系设定为0.11×Dw≤ei＜0.35×Dw，由此，能够防止保持器4的强度下降，有效防止润滑油脂泄漏。
所述密封板5由环状的金属芯6和一体地固定于该金属芯6的橡胶状部件7构成，其外周部以嵌合状态固定于形成于外圈2的内周面的密封安装槽8中。橡胶状部件7由合成橡胶形成，金属芯6采用钢板制成。在内圈1中的与各个密封板5的内径部对应的位置，形成由圆周槽形成的密封槽9，在密封板5的内径侧端与内圈1的密封槽9之间形成有形成迷宫密封的间隙g。密封安装槽8和密封槽9采用车削加工形成。
本发明的深沟球轴承能够很好地用于薄膜延伸机拉幅架夹具的引导辊。在用作薄膜延伸机拉幅架夹具的引导辊时，采用外圈旋转方式。
图4和图5表示使用本发明的深沟球轴承的薄膜延伸机16的一个例子。
如图4的概要图所示，该薄膜延伸机16包括：将热塑性高分子化合物17熔融而作为未延伸状态的膜18挤出的挤出机19；接收被挤出的膜18的冷却鼓20；输送由该冷却鼓20冷却后的膜18的输送辊21；对由该输送辊21输送的膜18实施调湿处理的水槽22；和夹着由该水槽22进行了调湿处理的膜18而除去表面的水滴的脱水装置23。另外还包括：将脱水处理后的膜18在纵向和横向上进行双轴拉伸的双轴拉伸机29；和卷取由该双轴拉伸机29形成的膜18的回收辊30。
作为双轴拉伸机29的构成部件，设置图5所示的横向拉伸机构40。在该横向拉伸机构40设置有拉幅架夹具31。横向拉伸机构40包括：导轨33、34，其配置于输送来的膜18的左右两侧，两个导轨之间的间隔随着向生产线的行进方向去而逐渐变宽；和在导轨33、34上在生产线的行进方向上循环的多个拉幅架夹具31。
拉幅架夹具31具有：抓住膜18的端部的夹紧部32；和在闭环构成的导轨33、34上滚动的引导轴承35、36。该拉幅架夹具31的作用在于，在用夹紧部32抓住膜18的两端的状态下，沿着导轨33、34在行进方向前进，使膜18在横向上延伸。导轨33、34具有其引导面朝向水平方向的导轨33和其引导面朝向垂直方向的导轨34这两种。拉幅架夹具31的引导轴承35、36的作用在于沿着各个导轨33、34对拉幅架夹具31进行滚动引导。在该引导轴承35、36中，在水平方向的引导面滚动的引导轴承35设置于水平方向(横向姿态)的固定轴37。在垂直方向的引导面滚动的引导轴承36设置于垂直方向(纵向姿态)的固定轴38。作为安装于该纵向姿态的固定轴38的引导轴承，使用图1所示的本发明的深沟球轴承。
由于在薄膜延伸机中使用大量的引导辊用轴承，因此在作为该引导辊用轴承使用的本发明的深沟球轴承中，使用旋转扭矩小的非接触式的密封板5，由此能够控制整个设备的电力消耗，但也可以采用在密封板5的内径侧端与内圈1的密封槽9之间没有迷宫密封间隙(g)这样的所谓接触式密封。
另外，通过将保持器4的内径为简单的圆形，能够与现有的轴承相比不增加成本地，将本发明的深沟球轴承应用于薄膜延伸机拉幅架夹具的引导辊。该保持器4的板厚也可以根据材质和强度任意选择。保持器4的材质能够选择冷间压延钢、或不锈钢，根据需要还可以实施氮化处理。
作为所述滚珠3的材质，除了钢制以外，也可以使用陶瓷。另外，作为封入轴承中的润换脂，能够选择使基油为氟素油，使增稠剂为PTFE和氮化硼的润滑油脂。
本发明并不局限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，当然还能够采用各种方式进行实施，本发明还包括与权利范围均等的内容和范围内的全部变更。
附图标记说明
1： 内圈
1a： 轨道面
1b： 内圈外径面
2： 外圈
2a： 轨道面
3： 滚珠
4： 保持器
4a： 保持器内径面
5： 密封板
16： 薄膜延伸机
31： 拉幅架夹具
Dw： 直径
ei： 径向间隙。

Claims (3)

1.一种深沟球轴承，其特征在于，包括：外圈(2)；内圈(1)；组装在相对的外圈轨道面(2a)与内圈轨道面(1a)之间的多个滚珠(3)；在内圈(1)与外圈(2)的轨道面上以在周向上等距离的方式保持滚珠(3)的保持器(4)；和固定在外圈(2)的轴向端部、且与内圈(1)的轴向端部具有间隙(g)的至少一个密封板(5)，
保持器(4)是将两个圆环部件组合而成的波形保持器，
保持器内径面(4a)与内圈外径面(1b)之间的径向间隙ei与滚珠(3)的直径Dw的关系为：
0.11×Dw≤ei＜0.35×Dw。
2.如权利要求1所述的深沟球轴承，其特征在于：
以外圈旋转的方式使用。
3.如权利要求1或2所述的深沟球轴承，其特征在于：
用于薄膜延伸机的拉幅架夹具的引导辊。
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