JP7152849B2 - rolling bearing - Google Patents

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本発明は、転がり軸受に関し、より詳細には、工作機械主軸やコンプレッサ等に適用される高速回転可能なアンギュラ玉軸受に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to rolling bearings, and more particularly to angular contact ball bearings capable of high-speed rotation applied to machine tool spindles, compressors, and the like.

転がり軸受の中でもアンギュラ玉軸受は、ラジアル荷重と比較的大きなアキシアル荷重とからなる合成荷重を受け止めることができる。このため、工作機械、医療機器、建設機械、農業機械など、重負荷下で、その加重方向がさまざまである環境下でも高速回転することが必要とされる用途に用いられることが多い。 Among rolling bearings, angular contact ball bearings can receive a composite load consisting of a radial load and a relatively large axial load. For this reason, they are often used in applications that require high-speed rotation under heavy loads, such as machine tools, medical equipment, construction machinery, and agricultural machinery, even in environments where the load direction varies.

このようなアンギュラ玉軸受の保持器として、外輪または内輪案内方式の保持器と転動体案内方式の保持器が知られている。このうち、例えば、外輪案内方式の保持器を備えたアンギュラ玉軸受では、外輪に接触する保持器の案内部と外輪の接触面との間にすきま(案内すきま)が設けられている。この案内すきまは、外輪の内周面の直径と保持器の外周面の直径の差に相当している。一方、該アンギュラ玉軸受では、保持器が形成するポケットと転動体との間にもすきま(ポケットすきま)が設けられている。 As retainers for such angular contact ball bearings, there are known outer ring or inner ring guide type retainers and rolling element guide type retainers. Among them, for example, in an angular contact ball bearing provided with an outer ring guide type retainer, a clearance (a guide clearance) is provided between a guide portion of the retainer that contacts the outer ring and a contact surface of the outer ring. This guide clearance corresponds to the difference between the diameter of the inner peripheral surface of the outer ring and the diameter of the outer peripheral surface of the retainer. On the other hand, in the angular contact ball bearing, a clearance (pocket clearance) is also provided between the pocket formed by the retainer and the rolling elements.

例えば、特許文献1に記載のアンギュラ玉軸受では、樹脂製の保持器を用い、案内すきまの大きさを保持器の案内径に対して規定するとともに、ポケットすきまの大きさを該案内すきまの大きさに対して規定している。このように、案内すきまなどの大きさを規定することで、軸受回転時における保持器の振れ回りの低減を図っている。 For example, in the angular contact ball bearing disclosed in Patent Document 1, a cage made of resin is used, the size of the guide clearance is defined with respect to the guide diameter of the cage, and the size of the pocket clearance is determined by the size of the guide clearance. It stipulates that the In this way, by specifying the size of the guide gap, etc., it is possible to reduce whirling of the retainer during rotation of the bearing.

特開2001-12476号公報Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2001-12476

ところで、転がり軸受が回転する際には、保持器の案内部と軌道輪の接触面とが摺動することによって熱が生じる。さらに、軸受が高速回転する場合には、その発熱量は大きくなり、例えば特許文献1のアンギュラ軸受においても、摺動に伴って発熱量が大きくなると考えられる。この場合、発熱量の増加により保持器や軌道輪の温度が上昇すると、保持器の溶融や軌道輪の焼付きが発生するおそれがある。 By the way, when the rolling bearing rotates, heat is generated due to sliding between the guide portion of the retainer and the contact surface of the bearing ring. Furthermore, when the bearing rotates at a high speed, the amount of heat generated increases. For example, even in the angular bearing of Patent Document 1, the amount of heat generated is considered to increase as the bearing slides. In this case, if the temperature of the cage and raceway ring rises due to an increase in the amount of heat generated, the cage may melt or the raceway ring may seize.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、高速回転時においても、保持器や軌道輪の温度上昇を抑えることにより、保持器の溶融や軌道輪の焼付きを防止することができる転がり軸受を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances. The purpose is to provide bearings.

本発明の転がり軸受は、軌道輪である内輪および外輪と、この内輪および外輪との間に配置される複数の転動体と、該複数の転動体を円周方向に所定の間隔を持って保持する保持器とを備え、該保持器が上記外輪に案内される転がり軸受であって、上記保持器は、該保持器の外周面に、上記外輪に案内される外輪案内部と、該外輪案内部の外径よりも小径に形成された切欠部とを有することを特徴とする。 The rolling bearing of the present invention comprises an inner ring and an outer ring as bearing rings, a plurality of rolling elements arranged between the inner ring and the outer ring, and the plurality of rolling elements held at predetermined intervals in the circumferential direction. A rolling bearing in which the retainer is guided by the outer ring, the retainer including: an outer ring guide portion guided by the outer ring; and a notch portion formed to have a smaller diameter than the outer diameter of the portion.

本発明の転がり軸受は、軌道輪である内輪および外輪と、この内輪および外輪との間に配置される複数の転動体と、該複数の転動体を円周方向に所定の間隔を持って保持する保持器とを備え、該保持器が上記内輪に案内される転がり軸受であって、上記保持器は、該保持器の内周面に、上記内輪に案内される内輪案内部と、該内輪案内部の内径よりも大径に形成された切欠部とを有することを特徴とする。 The rolling bearing of the present invention comprises an inner ring and an outer ring as bearing rings, a plurality of rolling elements arranged between the inner ring and the outer ring, and the plurality of rolling elements held at predetermined intervals in the circumferential direction. A rolling bearing in which the retainer is guided by the inner ring, the retainer including an inner ring guide portion guided by the inner ring on an inner peripheral surface of the retainer, and the inner ring and a notch formed to have a larger diameter than the inner diameter of the guide.

上記切欠部は、上記保持器の幅面に開口していない凹状の溝部であることを特徴とする。また、上記保持器は、合成樹脂からなる樹脂製保持器であることを特徴とする。また、上記転がり軸受が、工作機械の主軸を支持するアンギュラ玉軸受であることを特徴とする。 The cutout portion is a recessed groove portion that is not open in the width surface of the retainer. Further, the retainer is a resin retainer made of synthetic resin. Further, the rolling bearing is an angular contact ball bearing that supports a main shaft of a machine tool.

本発明の転がり軸受は、軌道輪である内輪および外輪と、この内輪および外輪との間に配置される複数の転動体と、該複数の転動体を円周方向に所定の間隔を持って保持する保持器とを備え、該保持器が外輪に案内されるものであり、上記保持器は、該保持器の外周面に、外輪に案内される外輪案内部と、該外輪案内部の外径よりも小径に形成された切欠部とを有するので、切欠部がない場合に比べ、回転時において保持器の外周面と外輪とが接触する面積が小さくなる。その結果、保持器の外周面と外輪が摺動することによる温度上昇を抑えることができ、保持器の溶融や外輪の焼付きを防ぐことができる。これにより、高速回転下でも該転がり軸受を使用することができ、工作機械の主軸を支持するアンギュラ玉軸受として好適である。 The rolling bearing of the present invention comprises an inner ring and an outer ring as bearing rings, a plurality of rolling elements arranged between the inner ring and the outer ring, and the plurality of rolling elements held at predetermined intervals in the circumferential direction. The retainer is guided by the outer ring, and the retainer includes an outer ring guide portion guided by the outer ring and an outer diameter of the outer ring guide portion on the outer peripheral surface of the retainer. Therefore, the contact area between the outer peripheral surface of the retainer and the outer ring during rotation is smaller than when there is no notch. As a result, it is possible to suppress temperature rise due to sliding between the outer peripheral surface of the retainer and the outer ring, thereby preventing melting of the retainer and seizure of the outer ring. As a result, the rolling bearing can be used even under high-speed rotation, and is suitable as an angular contact ball bearing for supporting the spindle of a machine tool.

本発明の転がり軸受は、軌道輪である内輪および外輪と、この内輪および外輪との間に配置される複数の転動体と、該複数の転動体を円周方向に所定の間隔を持って保持する保持器とを備え、該保持器が内輪に案内されるものであり、上記保持器は、該保持器の内周面に、内輪に案内される内輪案内部と、該内輪案内部の内径よりも大径に形成された切欠部とを有するので、切欠部がない場合に比べ、回転時において保持器の内周面と内輪とが接触する面積が小さくなる。その結果、保持器の内周面と内輪が摺動することによる温度上昇を抑えることができ、保持器の溶融や内輪の焼付きを防ぐことができる。これにより、高速回転下でも該転がり軸受を使用することができ、工作機械の主軸を支持するアンギュラ玉軸受として好適である。 The rolling bearing of the present invention comprises an inner ring and an outer ring as bearing rings, a plurality of rolling elements arranged between the inner ring and the outer ring, and the plurality of rolling elements held at predetermined intervals in the circumferential direction. The cage is guided by the inner ring, and the cage includes an inner ring guide portion guided by the inner ring and an inner diameter of the inner ring guide portion on the inner peripheral surface of the cage. Since the cutout portion is formed to have a larger diameter than the cutout portion, the area of contact between the inner peripheral surface of the retainer and the inner ring during rotation becomes smaller than when there is no cutout portion. As a result, it is possible to suppress temperature rise due to sliding between the inner peripheral surface of the retainer and the inner ring, thereby preventing melting of the retainer and seizure of the inner ring. As a result, the rolling bearing can be used even under high-speed rotation, and is suitable as an angular contact ball bearing for supporting the spindle of a machine tool.

上記切欠部は、凹状の溝部であるので、溝部の両側では軌道輪と接触することができる。そのため、軸受回転時において保持器の振れ回りを抑制しつつ、接触面積の減少によって温度上昇を抑えることができる。また、この溝部は、保持器の幅面に開口していないので、該溝部に潤滑油などを保持でき、潤滑特性に優れる。 Since the notch portion is a concave groove portion, both sides of the groove portion can contact the bearing ring. Therefore, it is possible to suppress the temperature rise by reducing the contact area while suppressing whirling of the retainer during rotation of the bearing. Further, since the grooves do not open on the width surface of the retainer, lubricating oil or the like can be retained in the grooves, resulting in excellent lubricating properties.

上記保持器は、合成樹脂からなる樹脂製保持器であるので、摺動による温度上昇によって機械的強度の低下が懸念されるが、上記のとおり本発明の転がり軸受は、温度上昇が抑制されるため、高速回転時においても保持器の破損を防止することができる。 Since the above retainer is a resin retainer made of synthetic resin, there is concern that mechanical strength may decrease due to temperature rise due to sliding. However, as described above, the rolling bearing of the present invention suppresses the temperature rise. Therefore, damage to the retainer can be prevented even during high-speed rotation.

本発明の一例に係るアンギュラ玉軸受の一部断面図である。1 is a partial cross-sectional view of an angular contact ball bearing according to an example of the present invention; FIG. 従来の一例に係るアンギュラ玉軸受の一部断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view of an angular contact ball bearing according to a conventional example; 切欠部の他の形態を示した断面模式図である。It is the cross-sectional schematic diagram which showed the other form of the notch part. 本発明の他の一例に係るアンギュラ玉軸受の一部断面図である。FIG. 5 is a partial cross-sectional view of an angular contact ball bearing according to another example of the present invention; 本発明のアンギュラ玉軸受を用いたスピンドルを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a spindle using the angular contact ball bearing of the present invention; 実施例と比較例における回転数と温度上昇の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between rotation speed and a temperature rise in an Example and a comparative example.

本発明の転がり軸受であるアンギュラ玉軸受の一実施例について、図1に基づき説明する。図1は、本発明のアンギュラ玉軸受として、切欠部を有する樹脂製保持器を組み込んだアンギュラ玉軸受の一部断面図である。図1に示すように、アンギュラ玉軸受1は、内輪2と、外輪3と、内輪2と外輪3との間に介在する複数の転動体である玉4と、この玉4を周方向に一定間隔で保持する保持器5とを備えている。内輪2および外輪3と、玉4とは径方向中心線に対して所定の角度θ(接触角)を有して接触しており、ラジアル荷重と一方向のアキシアル荷重を負荷可能となっている。なお、玉4の周囲には、必要に応じてグリースなどの潤滑剤が封入されている。 An embodiment of an angular contact ball bearing, which is a rolling bearing of the present invention, will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a partial cross-sectional view of an angular contact ball bearing incorporating a resin retainer having a notch as the angular contact ball bearing of the present invention. As shown in FIG. 1, an angular contact ball bearing 1 includes an inner ring 2, an outer ring 3, balls 4, which are a plurality of rolling elements interposed between the inner ring 2 and the outer ring 3, and the balls 4 fixed in the circumferential direction. and a retainer 5 that holds them at intervals. The inner ring 2, the outer ring 3, and the ball 4 are in contact with each other at a predetermined angle θ (contact angle) with respect to the radial center line, so that a radial load and an axial load in one direction can be applied. . Lubricant such as grease is sealed around the balls 4 as needed.

図1において、保持器5は、一対のリング部6と、これら一対のリング部6を連結する複数の柱部(図示は省略する)とを有している。そして、一対のリング部6と隣接する柱部同士の間にポケット部7が形成されており、このポケット部7に玉4が収納されている。保持器5は、外輪案内方式であり、該保持器の外周面5aの一部に、外輪3に案内される外輪案内部5bを有している。アンギュラ玉軸受1は、軸方向片側の外輪3に案内される片側式の外輪案内方式であり、外輪案内部5bは、玉4からみて軸方向片側に設けられている。この構成では、外輪案内部5bが外輪3の内周面3aと接触することで、保持器5が外輪3に案内される。 In FIG. 1 , the retainer 5 has a pair of ring portions 6 and a plurality of pillars (not shown) connecting the pair of ring portions 6 . A pocket portion 7 is formed between the pair of ring portions 6 and adjacent pillar portions, and the ball 4 is stored in the pocket portion 7. - 特許庁The retainer 5 is of an outer ring guide type, and has an outer ring guide portion 5b that is guided by the outer ring 3 on a part of the outer peripheral surface 5a of the retainer. The angular contact ball bearing 1 is of a one-side outer ring guide type guided by the outer ring 3 on one side in the axial direction, and the outer ring guide portion 5b is provided on one side of the ball 4 in the axial direction. In this configuration, the retainer 5 is guided by the outer ring 3 by the outer ring guide portion 5 b coming into contact with the inner peripheral surface 3 a of the outer ring 3 .

本発明のアンギュラ玉軸受1に係る保持器5は、外輪案内部5b側の外周面5aに、切欠部5cを有している。切欠部5cは、外輪案内部5bから連続して構成され、外輪案内部5bから内径方向に向かって切り欠けられた構造をしている。つまり、切欠部5cは、外輪案内部5bの外径よりも小径に形成されている。図1の保持器5の切欠部5cは、一方のリング部6の外輪案内部5bから幅面5dにかけて形成されている。切欠部5cは、保持器の幅面5dに開口している。なお、切欠部5cは、保持器5の周方向に沿って、全周にわたり連続して形成されていてもよく、断続的に形成されていてもよい。また、図1の保持器5は、外輪案内部5b側(図中右側)の外周面5aにのみ切欠部5cが設けられているが、他方の側(図中左側)の外周面5aに、同様の切欠部5cが設けられていてもよい。 A retainer 5 according to the angular contact ball bearing 1 of the present invention has a notch portion 5c on the outer peripheral surface 5a on the side of the outer ring guide portion 5b. The notch portion 5c is formed continuously from the outer ring guide portion 5b, and has a structure in which the outer ring guide portion 5b is notched toward the inner diameter direction. That is, the notch portion 5c is formed to have a smaller diameter than the outer diameter of the outer ring guide portion 5b. The notch portion 5c of the retainer 5 in FIG. 1 is formed from the outer ring guide portion 5b of one ring portion 6 to the width surface 5d. The notch 5c is open to the width surface 5d of the retainer. In addition, along the circumferential direction of the retainer 5, the cutout portion 5c may be formed continuously over the entire circumference, or may be formed intermittently. In addition, the retainer 5 of FIG. 1 is provided with a notch portion 5c only on the outer peripheral surface 5a on the side of the outer ring guide portion 5b (right side in the figure). A similar notch 5c may be provided.

ここで、図2に、従来のアンギュラ玉軸受の一部断面図を示す。図2のアンギュラ玉軸受11は、内輪12と、外輪13と、内輪12と外輪13との間に介在する複数の転動体である玉14と、この玉14を周方向に一定間隔で保持する保持器15とを備えている。図2のアンギュラ玉軸受11に係る保持器15は、図1のアンギュラ玉軸受1に係る保持器5と同様に、片側式の外輪案内方式である。ここで、図2に示すように、保持器15は、外輪案内部15b側の外周面15aに切欠部を有していない。言い換えると、外輪案内部15b側の外周面15aは、外径差がないように形成されている。これに対して、本発明に係るアンギュラ玉軸受(図1)は、アンギュラ玉軸受11の外輪案内部15bの一部が切り欠けられた構成となっている。これにより、従来の構成に比べ、回転時において保持器の外輪案内部と外輪の内周面とが接触する面積が小さくなる。その結果、これらが摺動することによる温度上昇を抑えることができ、保持器の溶融や軌道輪の焼付きを防ぐことができる。 Here, FIG. 2 shows a partial cross-sectional view of a conventional angular contact ball bearing. The angular contact ball bearing 11 of FIG. 2 includes an inner ring 12, an outer ring 13, balls 14, which are a plurality of rolling elements interposed between the inner ring 12 and the outer ring 13, and the balls 14 are held at regular intervals in the circumferential direction. A retainer 15 is provided. The retainer 15 associated with the angular contact ball bearing 11 in FIG. 2 is of a one-sided outer ring guide type, like the retainer 5 associated with the angular contact ball bearing 1 in FIG. Here, as shown in FIG. 2, the retainer 15 does not have a notch on the outer peripheral surface 15a on the side of the outer ring guide portion 15b. In other words, the outer peripheral surface 15a on the side of the outer ring guide portion 15b is formed so that there is no outer diameter difference. In contrast, the angular contact ball bearing (FIG. 1) according to the present invention has a configuration in which a part of the outer ring guide portion 15b of the angular contact ball bearing 11 is cut away. As a result, the contact area between the outer ring guide portion of the retainer and the inner peripheral surface of the outer ring during rotation is smaller than in the conventional configuration. As a result, it is possible to suppress the temperature rise due to the sliding of these members, and to prevent the cage from melting and the bearing ring from seizing.

切欠部5cの寸法は、適宜変更することができる。例えば、図1に示すように、切欠部5cの寸法として、径方向高さをH、軸方向長さをLとし、これらを適宜変更することができる。例えば、径方向高さHは、保持器材質や保持器の径サイズにもよるが、0.1~1.0mm程度で十分であり、径方向高さHがそれ以上であると保持器の断面積が小さくなり、保持器強度が低下するため好ましくない。また、軸方向長さLは、外輪案内部をできる限り小さくして、外輪の内周面(案内面)との接触面積を小さくした方が好ましいので、L={(保持器幅)-ポケット径}/2を最大として、保持器強度や発熱との兼ね合いで適宜小さくすることが好ましい。 The dimensions of the notch 5c can be changed as appropriate. For example, as shown in FIG. 1, as the dimensions of the notch 5c, the radial height is H and the axial length is L, and these can be changed as appropriate. For example, the radial height H may be about 0.1 to 1.0 mm, although it depends on the cage material and the diameter size of the cage. This is not preferable because it reduces the cross-sectional area and reduces the strength of the cage. In addition, since it is preferable to reduce the contact area with the inner peripheral surface (guide surface) of the outer ring by making the outer ring guide portion as small as possible, the axial length L = {(cage width) - pocket The diameter}/2 is the maximum, and it is preferable to reduce the diameter appropriately in consideration of the cage strength and heat generation.

切欠部5cの形状としては、外輪案内部5bの外径よりも小径に形成されていれば、特に制限されない。切欠部5cの形状について他の形態を図3に示す。なお、図3は、本発明のアンギュラ玉軸受1から玉4および保持器5を抜き出した断面模式図である。図3(a)は、切欠部5cとして凹状の溝部を形成している。溝部の両側は、外輪案内部5bで構成される。この構成では、軸受回転時において溝部両側の外輪案内部5bが外輪3の内周面3aに接触するため、回転時の保持器5の振れ回りが抑制される。また、この溝部となる切欠部5cは、保持器の幅面に開口していないので、該溝部内に潤滑油などを保持できる。このため、保持器回転時にも幅面からの潤滑油の抜けを防止でき、案内部に潤滑油を安定して供給できる。 The shape of the notch portion 5c is not particularly limited as long as it is formed to have a smaller diameter than the outer diameter of the outer ring guide portion 5b. Another form of the shape of the notch 5c is shown in FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the angular contact ball bearing 1 of the present invention with the balls 4 and cage 5 extracted. In FIG. 3A, a recessed groove is formed as the notch 5c. Both sides of the groove are formed by the outer ring guide portion 5b. In this configuration, the outer ring guide portions 5b on both sides of the groove contact the inner peripheral surface 3a of the outer ring 3 during rotation of the bearing, so whirling of the retainer 5 during rotation is suppressed. In addition, since the notch portion 5c serving as the groove portion does not open in the width surface of the retainer, lubricating oil or the like can be retained in the groove portion. Therefore, it is possible to prevent the lubricating oil from leaking out from the width surface even when the retainer rotates, so that the lubricating oil can be stably supplied to the guide portion.

図3(b)は、切欠部5cとして、外輪案内部5bから所定の角度(傾斜角α)で傾斜した傾斜面を形成している。該傾斜面は、外輪案内部5bと幅面5dを接続している。傾斜面とすることで、案内部において図1の場合と同等に接触面積を低減させつつ、図1の場合よりもリング部の切欠き樹脂量を少なくできる。これにより、切欠部の形成による保持器強度の低下を抑制できる。なお、図1および図3では、切欠部を平面で構成したが、曲面で構成してもよい。 In FIG. 3(b), the notch 5c forms an inclined surface inclined at a predetermined angle (angle of inclination α) from the outer ring guide portion 5b. The inclined surface connects the outer ring guide portion 5b and the width surface 5d. By forming the inclined surface, it is possible to reduce the amount of notched resin in the ring portion compared to the case of FIG. 1 while reducing the contact area of the guide portion to the same extent as in the case of FIG. As a result, it is possible to suppress a decrease in cage strength due to the formation of the notch. In addition, in FIG. 1 and FIG. 3, the notch portion is configured with a flat surface, but it may be configured with a curved surface.

本発明のアンギュラ玉軸受の他の実施例について図4に基づき説明する。図4に示すアンギュラ玉軸受1に係る保持器5は、軸方向片側の内輪2に案内される内輪案内方式である。保持器5は、該保持器の内周面5eに、内輪案内部5fを有している。内輪案内部5fは、玉4からみて軸方向片側に設けられている。この場合、内輪案内部5fが、内輪2の外周面2aと接触することで内輪3に案内される。 Another embodiment of the angular contact ball bearing of the present invention will be described with reference to FIG. The retainer 5 associated with the angular contact ball bearing 1 shown in FIG. 4 is of an inner ring guide type that is guided by the inner ring 2 on one side in the axial direction. The retainer 5 has an inner ring guide portion 5f on its inner peripheral surface 5e. The inner ring guide portion 5f is provided on one side of the ball 4 in the axial direction. In this case, the inner ring guide portion 5f is guided by the inner ring 3 by coming into contact with the outer peripheral surface 2a of the inner ring 2 .

図4のアンギュラ玉軸受1に係る保持器5は、内輪案内部5f側の内周面5eに、切欠部5gを有している。切欠部5gは、内輪案内部5fから連続して構成され、内輪案内部5fから外径方向に向かって切り欠けられた構造をしている。つまり、切欠部5gは、内輪案内部5fの内径よりも大径に形成されている。図4の保持器5の切欠部5gは、一方のリング部6の内輪案内部5fから幅面5hにかけて形成されている。なお、切欠部5cは、保持器5の周方向に沿って、全周に形成されていてもよく、断続的に形成されていてもよい。また、図1、図3に示す外輪案内方式の場合と同様に、切欠部5gの寸法や形状を適宜変更することができる。 A retainer 5 according to the angular contact ball bearing 1 of FIG. 4 has a cutout portion 5g on an inner peripheral surface 5e on the inner ring guide portion 5f side. The notch portion 5g is formed continuously from the inner ring guide portion 5f, and has a structure in which the inner ring guide portion 5f is cut away from the inner ring guide portion 5f toward the outer diameter direction. That is, the cutout portion 5g is formed to have a larger diameter than the inner diameter of the inner ring guide portion 5f. 4 is formed from the inner ring guide portion 5f of one ring portion 6 to the width surface 5h. In addition, along the circumferential direction of the retainer 5, the notch 5c may be formed all around, or may be intermittently formed. Also, as in the case of the outer ring guide system shown in FIGS. 1 and 3, the size and shape of the notch 5g can be changed as appropriate.

本発明の軸受に係る保持器5は、樹脂組成物を射出成形して得られる樹脂製の保持器が好ましい。特に射出成形であれば、金型で保持器案内部を形成できるため、より好ましい。樹脂組成物に用いられる合成樹脂としては、例えば、ポリアミド(PA)樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、ポリイミド(PI)樹脂、ポリアミドイミド(PAI)樹脂などが用いられる。これらのうち、ガラス転移温度が高く、剛性や、自己潤滑性、低摩擦特性に優れている点で、PA樹脂を用いることが好ましい。これにより、高速回転時においても、玉4と保持器5との摩擦による発熱量を小さくでき、軌道輪の温度上昇を抑えることができる。なお、樹脂組成物に、炭素繊維、ガラス繊維などの強化繊維や、他の添加剤を配合してもよい。また、保持器として、フェノール樹脂保持器のように機械加工で作製される保持器を用いてもよい。この場合、機械加工で保持器案内部を加工し、発熱量を小さくできる。 The retainer 5 of the bearing of the present invention is preferably a resin retainer obtained by injection molding a resin composition. Injection molding is particularly preferable because the retainer guide portion can be formed with a mold. Examples of synthetic resins used in the resin composition include polyamide (PA) resin, polyphenylene sulfide (PPS) resin, polyetheretherketone (PEEK) resin, polyimide (PI) resin, and polyamideimide (PAI) resin. be done. Among these, it is preferable to use a PA resin because it has a high glass transition temperature and is excellent in rigidity, self-lubricating properties, and low friction properties. As a result, the amount of heat generated by the friction between the balls 4 and the cage 5 can be reduced even during high-speed rotation, and the temperature rise of the bearing ring can be suppressed. In addition, reinforcing fibers such as carbon fibers and glass fibers, and other additives may be added to the resin composition. Also, as the cage, a cage made by machining, such as a phenolic resin cage, may be used. In this case, the heat generation amount can be reduced by machining the retainer guide portion.

本発明のアンギュラ玉軸受1は、回転時において、軌道輪と保持器の摺動による発熱を抑えることができるため、高速回転用途に特に適している。好ましくは10000min-1以上、より好ましくは20000min-1以上回転可能な高速回転装置に適用される。例えば、工作機械主軸やコンプレッサに適用される。 The angular contact ball bearing 1 of the present invention is particularly suitable for high-speed rotation because it can suppress heat generation due to sliding between the bearing ring and the retainer during rotation. It is preferably applied to a high-speed rotating device capable of rotating at 10,000 min -1 or more, more preferably at 20,000 min -1 or more. For example, it is applied to machine tool spindles and compressors.

図5は、アンギュラ玉軸受1を工作機械主軸(スピンドル)に取り付けた態様を示す図である。スピンドルユニット21は、2個のアンギュラ玉軸受1を有している。図5において、定位置予圧で予圧した背面取り付けのアンギュラ玉軸受1で主軸22を支持している。2個のアンギュラ玉軸受1は、内輪側と外輪側とに、それぞれ介在する内輪間座23と外輪間座24とによって位置決めされている。また、スピンドルユニット21の外筒25には、冷却液通路26が設けられており、運転時のユニットの過度の温度上昇を防止している。その他、工作機械主軸における上記軸受の潤滑方法としては、例えば、グリース潤滑、オイルミスト潤滑、エアオイル潤滑、ジェット潤滑などの方法があり、いずれも採用できる。 FIG. 5 is a diagram showing a state in which the angular contact ball bearing 1 is attached to a machine tool main shaft (spindle). The spindle unit 21 has two angular ball bearings 1 . In FIG. 5, a main shaft 22 is supported by a back-mounted angular contact ball bearing 1 preloaded with a fixed position preload. The two angular ball bearings 1 are positioned by an inner ring spacer 23 and an outer ring spacer 24 interposed on the inner ring side and the outer ring side, respectively. A coolant passage 26 is provided in the outer cylinder 25 of the spindle unit 21 to prevent excessive temperature rise of the unit during operation. Other methods for lubricating the bearings in the machine tool spindle include, for example, grease lubrication, oil mist lubrication, air-oil lubrication, and jet lubrication, and any of them can be used.

実施例
軸受として、内径70mmのアンギュラ玉軸受(HSE014)を使用した。この軸受の保持器には、射出成形により得られたPA樹脂製の保持器を用いた。該保持器は、片側の外輪案内方式の保持器であり、図1に示すように、保持器の外周面の一部に切欠部を有している。切欠部の寸法は、H=0.5mm、L=1mmである。
Example An angular contact ball bearing (HSE014) with an inner diameter of 70 mm was used as the bearing. A cage made of PA resin obtained by injection molding was used for the cage of this bearing. The retainer is a one-side outer ring guide type retainer, and as shown in FIG. The dimensions of the notch are H=0.5 mm and L=1 mm.

比較例
図2に示すような保持器の外周面に切欠部を有していない、片側の外輪案内方式の保持器を用いた以外は、実施例1と同様のアンギュラ玉軸受を使用した。
Comparative Example An angular contact ball bearing similar to that of Example 1 was used, except that a one-sided outer ring guide type retainer having no notch on the outer peripheral surface of the retainer as shown in FIG. 2 was used.

実施例、比較例それぞれのアンギュラ玉軸受を用いて回転試験を実施した。各アンギュラ玉軸受を定圧予圧で組み立て、スピンドルユニットとした。主軸に対し増速器を介して設置されたモータを駆動させることで、主軸を20000~30000min-1まで回転させた。この範囲内の各回転数において外輪の温度を測定した。 結果を図6に示す。 A rotation test was performed using the angular contact ball bearings of the examples and the comparative examples. Each angular contact ball bearing was assembled with constant pressure preload to form a spindle unit. The main shaft was rotated from 20000 to 30000 min -1 by driving a motor installed on the main shaft via a speed increaser. The temperature of the outer ring was measured at each rotation speed within this range. The results are shown in FIG.

図6では、回転数が大きくなるほど、実施例と比較例との間における外輪の温度上昇の差が大きくなっている。例えば、回転数30000min-1では、実施例の方が、比較例よりも外輪の温度上昇が5℃抑えられている。このように、切欠部を有する保持器を備えたアンギュラ玉軸受を用いることで、高速回転時における軌道輪の温度上昇を抑制することができる。 In FIG. 6, as the number of revolutions increases, the difference in the temperature rise of the outer ring between the example and the comparative example increases. For example, at a rotational speed of 30000 min −1 , the temperature rise of the outer ring is suppressed by 5° C. in the example compared to the comparative example. By using an angular contact ball bearing including a retainer having cutouts in this way, it is possible to suppress the temperature rise of the bearing ring during high-speed rotation.

本発明の転がり軸受は、高速回転時においても、摺動による温度上昇を抑えることにより、保持器の溶融や軌道輪の焼付きを防止することができるので、高速回転可能な装置の軸受として広く利用できる。特に、工作機械の主軸を支持するアンギュラ玉軸受として好適である。 The rolling bearing of the present invention can prevent the melting of the cage and the seizure of the bearing ring by suppressing the temperature rise due to sliding even at high speed rotation, so it is widely used as a bearing for devices capable of high speed rotation. Available. In particular, it is suitable as an angular contact ball bearing that supports the spindle of a machine tool.

1 アンギュラ玉軸受
2 内輪
3 外輪
4 玉
5 保持器
6 リング部
7 ポケット部
11 アンギュラ玉軸受
12 内輪
13 外輪
14 玉
15 保持器
21 スピンドルユニット
22 主軸
23 内輪間座
24 外輪間座
25 外筒
26 冷却液通路
1 angular contact ball bearing 2 inner ring 3 outer ring 4 ball 5 cage 6 ring portion 7 pocket portion 11 angular contact ball bearing 12 inner ring 13 outer ring 14 ball 15 cage 21 spindle unit 22 main shaft 23 inner ring spacer 24 outer ring spacer 25 outer cylinder 26 cooling Liquid passage

Claims (3)

軌道輪である内輪および外輪と、この内輪および外輪との間に配置される複数の転動体と、該複数の転動体を円周方向に所定の間隔を持って保持する保持器とを備え、該保持器が軸方向片側の前記外輪に案内される片側式の外輪案内方式の転がり軸受であって、
前記保持器は、合成樹脂からなる樹脂製保持器であり、該保持器の外周面に、前記外輪に案内される外輪案内部を有するとともに、該外輪案内部側の外周面にのみ、該外輪案内部の外径よりも小径に形成された切欠部を有し、
前記切欠部は、前記保持器の幅面に開口していない凹状の溝部であり、該溝部の両側は前記外輪案内部を構成することを特徴とする転がり軸受。
An inner ring and an outer ring which are bearing rings, a plurality of rolling elements arranged between the inner ring and the outer ring, and a retainer for holding the plurality of rolling elements at predetermined intervals in the circumferential direction, A one-side outer ring guide type rolling bearing in which the retainer is guided by the outer ring on one side in the axial direction ,
The retainer is a resin retainer made of synthetic resin, and has an outer ring guide portion that is guided by the outer ring on the outer peripheral surface of the retainer. having a notch formed to have a smaller diameter than the outer diameter of the guide,
A rolling bearing according to claim 1, wherein said notch portion is a recessed groove portion which is not open in the width surface of said retainer, and both sides of said groove portion constitute said outer ring guide portion.
軌道輪である内輪および外輪と、この内輪および外輪との間に配置される複数の転動体と、該複数の転動体を円周方向に所定の間隔を持って保持する保持器とを備え、該保持器が軸方向片側の前記内輪に案内される片側式の内輪案内方式の転がり軸受であって、
前記保持器は、合成樹脂からなる樹脂製保持器であり、該保持器の内周面に、前記内輪に案内される内輪案内部を有するとともに、該内輪案内部側の内周面にのみ、該内輪案内部の内径よりも大径に形成された切欠部を有し、
前記切欠部は、前記保持器の幅面に開口していない凹状の溝部であり、該溝部の両側は前記内輪案内部を構成することを特徴とする転がり軸受。
An inner ring and an outer ring which are bearing rings, a plurality of rolling elements arranged between the inner ring and the outer ring, and a retainer for holding the plurality of rolling elements at predetermined intervals in the circumferential direction, A one-side inner ring guide type rolling bearing in which the retainer is guided by the inner ring on one side in the axial direction ,
The retainer is a resin retainer made of synthetic resin, and has an inner ring guide portion that is guided by the inner ring on the inner peripheral surface of the retainer. having a notch formed to have a diameter larger than the inner diameter of the inner ring guide,
A rolling bearing according to claim 1, wherein said cutout portion is a recessed groove portion which is not open on the width surface of said retainer, and both sides of said groove portion constitute said inner ring guide portion.
前記転がり軸受が、工作機械の主軸を支持するアンギュラ玉軸受であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の転がり軸受。 3. A rolling bearing according to claim 1, wherein said rolling bearing is an angular contact ball bearing for supporting a main shaft of a machine tool.
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