JP2018155363A - Angular contact ball bearing - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば、工作機械用スピンドルなど高速性が求められる用途に適用されるアンギュラ玉軸受に関する。 The present invention relates to an angular ball bearing that is applied to a use requiring high speed, such as a spindle for a machine tool.
アンギュラ玉軸受は、玉と内輪・外輪との接触点を結ぶ直線が、ある角度(接触角)を持っているのでラジアル荷重と一方向のアキシアル荷重を負荷することができる。 Angular contact ball bearings have a certain angle (contact angle) between the contact points of the ball and the inner ring / outer ring, so that a radial load and an axial load in one direction can be applied.
このアンギュラ玉軸受は、内径面に軌道溝2を有する外輪1と、外径面に軌道溝4を有する内輪3と、前記外輪1の軌道溝2と前記内輪3の軌道溝4との間に接触角を持って転動自在に配置される複数の玉5と、前記複数の玉をそれぞれ保持する複数のポケットを有する保持器6とからなる(特許文献1、2)。
This angular ball bearing includes an
保持器6は、複数の玉5が互いに接触しないように等間隔に分離する働きと、玉5が軌道輪(内輪3、外輪1)から脱落しないように保持する働きと、玉5の回転を案内し、駆動する働きとを有しており、軌道輪の肩部と保持器6との間の案内すきまの与え方によって、図4に示す転動体案内、図5に示す外輪案内、図6に示す内輪案内の3つの方式がある。
The
外輪案内は、図5に示すように、保持器6の外径面を外輪1の肩部に接触させて保持器6の回転を行う方式であり、内輪案内は、図6に示すように、保持器6の内径面と内輪3の肩部とを接触させて保持器6の回転を行う方式である。
As shown in FIG. 5, the outer ring guide is a method of rotating the
ところで、特許文献1や特許文献2に開示されているような工作機械に使用されるアンギュラ玉軸受は、工作機械の高速化に伴って低振動化の要求が高い。
Incidentally, angular ball bearings used in machine tools such as those disclosed in
そこで、この発明は、外輪案内、あるいは内輪案内方式のアンギュラ玉軸受において、複雑な形状を用いることなく保持器の軸方向の振れを低減することにより、振動抑制を図ることを課題とするものである。 Accordingly, an object of the present invention is to suppress vibration in an outer ring guide or an inner ring guide type angular ball bearing by reducing the axial vibration of the cage without using a complicated shape. is there.
前記の課題を解決するために、この発明は、内径面に軌道溝を有する外輪と、外径面に軌道溝を有する内輪と、前記外輪の軌道溝と前記内輪の軌道溝との間に接触角を持って転動自在に配置される複数の玉と、前記複数の玉をそれぞれ保持する複数のポケットを有する保持器と、前記内輪または外輪のいずれか一方の軌道溝の肩部に、保持器の外径面または内径面と接触する保持器案内面を設けた軌道輪案内型のアンギュラ玉軸受において、前記内輪または前記外輪の保持器案内面を、軌道溝の溝底に向かって傾斜する傾斜面とし、前記保持器の外径面または内径面の軸方向の両側に、前記内輪または前記外輪の保持器案内面の傾斜面に接触する傾斜部を設けたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides an outer ring having a raceway groove on an inner diameter surface, an inner ring having a raceway groove on an outer diameter surface, and a contact between the raceway groove of the outer ring and the raceway groove of the inner ring. A plurality of balls that are arranged to roll freely with a corner, a cage having a plurality of pockets that respectively hold the plurality of balls, and a shoulder of the raceway groove of either the inner ring or the outer ring. In a bearing ring guide type angular contact ball bearing provided with a cage guide surface in contact with the outer diameter surface or inner diameter surface of the cage, the cage guide surface of the inner ring or the outer ring is inclined toward the groove bottom of the raceway groove. Inclined portions are provided on both sides in the axial direction of the outer diameter surface or inner diameter surface of the cage, and inclined portions that contact the inclined surface of the cage guide surface of the inner ring or the outer ring are provided.
以上のように、この発明は、保持器の傾斜部が、外輪または内輪の保持器案内面の傾斜面に接触すると、保持器の傾斜部と外輪または内輪の保持器案内面の傾斜面は、それぞれの軌道溝の軸方向の中心に向かって傾斜しているので、保持器は軸方向の中心に向かって案内され、保持器の軸方向の振れを低減することができる。 As described above, according to the present invention, when the inclined portion of the cage contacts the inclined surface of the cage guide surface of the outer ring or the inner ring, the inclined portion of the cage and the inclined surface of the cage guide surface of the outer ring or the inner ring are Since each track groove is inclined toward the axial center, the cage is guided toward the axial center, and the axial deflection of the cage can be reduced.
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
(第1実施形態)
図1に示す実施形態のアンギュラ玉軸受10は、内径面に軌道溝12を有する外輪11と、外径面に軌道溝14を有する内輪13と、前記外輪11の軌道溝12と前記内輪13の軌道溝14との間に接触角αを持って転動自在に配置される複数の玉15と、前記複数の玉15をそれぞれ保持する複数のポケットを有する保持器16と、内輪13と外輪11の両端部に設けられ、内輪13と外輪11との間の軸受空間を塞ぐシール17とからなり、外輪11の軌道溝12の肩部に、保持器16の外径面と接触する保持器案内面11aを設けた外輪案内方式である。
(First embodiment)
An angular ball bearing 10 of the embodiment shown in FIG. 1 includes an
外輪11の内径面には、軸方向の中心に軌道溝12が形成され、この軌道溝12の両側に保持器案内面11aを構成する肩部が形成されている。また、外輪11の内径面の両端部には、シール17のシール嵌合溝18が形成されている。
On the inner diameter surface of the
内輪13の外径面には、軸方向の中央に軌道溝14が形成され、軌道溝14に対して軸方向の一方側(図1の左側)に外径が端面に向かって小さくなるカウンタボア19が設けられている。また、内輪13の外径面の軌道溝14に対して軸方向の他方側(図1の右側)には、肩部13aと、端部に径方向内向きに凹むシール溝13bが設けられ、このシール溝13bとシール17の内縁部とでラビリンンスシールが形成されている。また、カウンタボア19の端部とシール17の内縁部との間にもラビリンンスシールが形成されている。
On the outer diameter surface of the
前記外輪11の肩部に設けられた保持器案内面11aは、軌道溝12の溝底に向かって傾斜する傾斜面、即ち、軌道溝12の軸方向の中心に向かって次第に外径が大きくなる傾斜面になっている。
The
また、前記外輪11の肩部の保持器案内面11aに対面する保持器16の外径面の両側も、外輪11の肩部の保持器案内面11aの傾斜面の傾斜角度βと同じ傾斜角度βの傾斜部16aに形成されている。
In addition, both sides of the outer diameter surface of the
即ち、保持器16の外径面の両側の傾斜部16aは、両側から軸方向の中心に向かって外径が大きくなるように傾斜している。
That is, the
この保持器16の外径面の両側に設けられる傾斜部16aの軸方向長さaは、外輪11の肩部の保持器案内面11aの長さよりも短く形成され、保持器16の外径面の両側の傾斜部16aと傾斜部16aの間は、軸方向に平行なストレート面16b(長さb)に形成されている。
The axial length a of the
外輪案内の場合、保持器16の外径最大値が外輪11の内径の最小値より小さくなければ、保持器16を外輪11の内径に組み込むことができない。この条件を満足するためには、保持器16の外径面の両側の傾斜部16aの傾斜角度を緩くするか、保持器16の中央に軸方向に平行なストレート面16bを設ける必要がある。保持器16の中央に軸方向に平行なストレート面16bを設けることにより、保持器16の外径面の両側の傾斜部16aの傾斜角度を大きくとることができ、後述する保持器16の軸方向の振れを抑える効果がより大きくなる。
In the case of the outer ring guide, the
また、保持器16の傾斜部16aの軸方向の内側端部は、保持器案内面11aの軸方向の内側端部よりも外側に位置し、図2に示すように、保持器16の回転が外輪11によって案内される際に、保持器16の傾斜部16aが、外輪11の肩部の保持器案内面11aの傾斜面に接触すると、保持器16の傾斜部16aの内側端部に潤滑油の保持空間(ハッチングで示す)が形成される。
Further, the inner end portion in the axial direction of the
図1に示す実施形態のアンギュラ玉軸受10の保持器16は、前記のように、外輪案内方式であり、保持器16の外径面と外輪11の肩部との案内すきまの最小値が、保持器16のポケットすきまの最大値よりも大きく設定されている。
As described above, the
そして、保持器16の傾斜部16aが、外輪11の内径面の保持器案内面11aの傾斜面に接触すると、保持器16の傾斜部16aと外輪の内径面の保持器案内面11aの傾斜面は、それぞれ外輪11の軌道溝12の軸方向の中心に向かって傾斜しているので、保持器16は軸方向の中心に向かって案内され、保持器16の軸方向の振れが低減される。
When the
保持器16は、例えば、ポリアミド樹脂をベース樹脂とする合成樹脂によって形成することができる。なお、ポリアミド樹脂の種類は制限されるものではなく、ポリアミド以外に、ポリアセタール樹脂、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド等、他の合成樹脂でも構わない。さらに、ベース樹脂中には、強化材として、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維等が添加される。また、保持器16は、射出成形又は切削加工によって製造することができる。
The
外輪11に形成された一対のシール嵌合溝18のそれぞれには、シール17の外径部が嵌合されている。シール17は、芯金17aと芯金17aと一体に形成されたゴム製部分17bとからなる。
An outer diameter portion of the
芯金17aは金属製であり、軸方向から見て、環状である。芯金17aの径方向外端部は、軸方向内側に向かって折り曲げられている。そして、芯金17aの径方向外端部は、シール嵌合溝18と軸方向に対向している。
The
ゴム製部分17bは、軸方向から見て、環状である。ゴム製部分17bは、例えば、ニトリルゴム、耐熱ニトリルゴム、水素添加ニトリルゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム等の耐油性や耐熱性に優れたゴムを素材としている。ゴム製部分17bは、芯金17aに加硫成型することで一体形成されている。
The
(第2実施形態)
図3に示す実施形態のアンギュラ玉軸受20は、シールのないオープンタイプのもので、内径面に軌道溝22を有する外輪21と、外径面に軌道溝24を有する内輪23と、前記外輪21の軌道溝22と前記内輪23の軌道溝24との間に接触角αを持って転動自在に配置される複数の玉25と、前記複数の玉25をそれぞれ保持する複数のポケットを有する保持器26とからなり、内輪23の軌道溝24の肩部に、保持器26の内径面と接触する保持器案内面23aを設けた内輪案内方式である。
(Second Embodiment)
The angular ball bearing 20 of the embodiment shown in FIG. 3 is an open type without a seal, an
外輪21の内径面には、軸方向の中心に軌道溝22が形成され、軌道溝22に対して軸方向の一方側(図3の右側)に外径が端面に向かって大きくなるカウンタボア27が設けられている。
On the inner diameter surface of the
内輪23の外径面には、軸方向の中心に軌道溝24が形成され、この軌道溝24の両側に肩部が形成されている。
On the outer diameter surface of the
前記内輪23の肩部の保持器案内面23aは、軌道溝24の溝底に向かって傾斜する傾斜面、即ち、軌道溝24の軸方向の中心に向かって次第に外径が小さくなる傾斜面になっている。
The
また、前記内輪23の肩部の保持器案内面23aに対面する保持器26の内径面の両側にも、内輪23の肩部の保持器案内面23aの傾斜面の傾斜角度βと同じ傾斜角度βを有する傾斜部26aが形成されている。
Further, on both sides of the inner diameter surface of the
即ち、保持器26の内径面の両側の傾斜部26aは、両側から軸方向の中心に向かって外径が小さくなる傾斜面に形成されている。
That is, the
この保持器26の内径面の両側に設けられる傾斜部26aの軸方向長さaは、内輪23の肩部の保持器案内面23aの長さよりも短く形成され、保持器26の内径面の両側の傾斜部26aの間は、軸方向と平行なストレート面26b(長さd)に形成されている。
The axial length a of the
図3に示す実施形態のアンギュラ玉軸受20の保持器26は、前記のように、内輪案内方式であり、保持器26の内径面と内輪23の肩部との案内すきまの最小値が、保持器26のポケットすきまの最大値よりも大きく設定されている。
As described above, the
そして、保持器26の傾斜部26aが、内輪23の外径面の保持器案内面23aの傾斜面に接触すると、保持器26の傾斜部26aと内輪23の外径面の保持器案内面23aの傾斜面は、それぞれ内輪23の軌道溝24の軸方向の中心に向かって傾斜しているので、保持器26は軸方向の中心に向かって案内され、保持器26の軸方向の振れが低減される。
When the
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to the thing of embodiment shown in figure. Various modifications and variations can be made to the illustrated embodiment within the same range or equivalent range as the present invention.
10、20 :アンギュラ玉軸受
11、21 :外輪
11a、23a :保持器案内面
12、22 :軌道溝
13、23 :内輪
13a :肩部
13b :シール溝
14、24 :軌道溝
15、25 :玉
16、26 :保持器
16a、26a :傾斜部
16b、26b :ストレート面
17 :シール
17a :芯金
17b :ゴム製部分
18 :シール嵌合溝
19、27 :カウンタボア
10, 20: Angular
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017053911A JP2018155363A (en) | 2017-03-21 | 2017-03-21 | Angular contact ball bearing |
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