KR20190022773A - 볼 베어링 - Google Patents

Abstract

앵귤러 볼 베어링 (10) 에서는, 외륜 (12) 은, 그 외주면에서부터 내주면까지 직경 방향에 걸쳐 관통하는 적어도 1 개의 직경 방향공 (15) 을 갖고, 그 직경 방향공 (15) 의 중심선 (X) 의 축 방향 위치는, 볼 (13) 의 자전축 (s) 에 대해, 직경 방향공 (15) 의 중심선 (X) 과 볼 (13) 의 표면의 교점에서부터 볼 (13) 의 중심 (O) 까지를 연결한 직선이 이루는 열각을 λ 로 했을 때, 0°＜ λ ≤ 60°가 되도록 설정된다.

Description

볼 베어링

본 발명은 볼 베어링에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외륜 급유형의 볼 베어링에 관한 것이다.

최근, 공작 기계용 주축은 절삭 효율의 향상을 목표로 하여, 고속화의 요구가 높아지고 있다. 또, 그 주축에는, 최근, 생산의 고효율화를 위해 복잡 형상의 피가공물을 복수의 공작 기계를 사용하지 않고, 또한, 단 (段) 바꿈 없이 가공하는 것이 가능한 5 축 가공기에 대한 대응 니즈도 나오고 있다. 5 축 가공기에서는, 주축이나 테이블이 선회하기 때문에, 선회 반경의 단축화에 의한 공간 절약화, 혹은, 선회시의 이너셔 경감이나 경량화에 의한 전력 절약 지향 등의 요구로부터, 스핀들의 축 방향 길이의 단축이 요구되고 있다.

공작 기계 주축용으로서 많이 채용되고 있는 구름 베어링의 윤활 방법으로는, 그리스 윤활, 오일 에어 윤활, 오일 미스트 윤활 등을 들 수 있다. 일반적으로, 고속 회전 (dmn 80 만 이상) 의 영역에서는 오일 에어 윤활이 채용된다. 종래의 오일 에어 윤활로는, 도 8(a) 에 나타내는 베어링 (100) 의 측방에 배치된 급유용 노즐 패킹 (101), 또는, 도 8(b) 에 나타내는 베어링 (100) 의 측방에 배치된 외륜 스페이서 (102) 의 직경 방향 관통공 (102a) 에 삽입된 급유용 노즐 패킹 (101) 을 사용하여, 베어링 측면으로부터 베어링 내부로 고압 에어 및 미세한 유립 (油粒) 을 공급하는 방식이 알려져 있다.

이 방식에서는, 노즐 패킹 (101) 등의 급유용 부품이 별도로 필요하여, 스핀들의 부품 점수가 많아지기 때문에, 스핀들 전체의 비용 상승이나 관리의 수고가 늘어나는 것으로 이어진다. 또, 노즐 패킹 (101) 을 사용하기 때문에 외륜 스페이서의 형상이나 하우징의 구조가 복잡해져, 스핀들의 설계ㆍ가공의 수고가 늘어난다. 또한, 베어링의 축 방향 측면측에 노즐 패킹 (101) 을 설치하기 때문에, 어느 정도의 스페이서 길이가 필요해져, 스핀들의 축 방향 길이가 길어진다. 이로써, 공작 기계 자체의 크기가 커지거나, 축 방향 길이가 늘어난 만큼 스핀들 중량이 무거워져, 스핀들의 위험 속도 (위험 속도란 스핀들이 갖는 고유 진동수로부터 산출한 회전 속도이며, 이 위험 속도역에서 스핀들을 회전시키면, 진동이 커져 버린다.) 가 낮아지거나 한다. 또, 고속 회전화에 수반하여 발생하는 에어 커튼 (에어 커튼이란 공기와 고속 회전하는 내륜 외경 표면의 마찰에 의해 발생하는 원주 방향의 고속 공기류의 벽을 말하는 것이다) 에 의해, 급유용 노즐로부터의 유립의 공급이 저해되고, 그 결과, 베어링 내부로 확실하게 윤활유가 공급되기 어렵다. 이와 같이 종래의 오일 에어 윤활은, 고속 회전하에 있어서의 윤활성에서는 그리스 윤활보다는 우수하지만, 고속화가 진행됨에 따라 그 대응이 중요해지고 있다.

또, 다른 오일 에어 윤활 방식으로는, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 외륜 (111) 의 외주면의 둘레 방향에 유홈 (112) 을 형성하고, 또한, 그 유홈 (112) 과 동일 축 방향 위치에, 직경 방향으로 향한 유공 (113) 이 형성된 외륜 급유형 베어링 (110) 을 사용하는 것이 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이와 같은 외륜 급유형 베어링에서는, 베어링이 고속 회전에서 사용되는 경우에서도, 유립의 공급이 에어 커튼에 의해 저해되는 경우가 없다. 그 때문에, 고속 회전에서도 안정적인 스핀들의 사용이 가능해진다.

도 10 은, 노즐 패킹 (101) 을 사용한 오일 에어 윤활과 외륜 급유 사양의 오일 에어 윤활 각각의 경우에 있어서의 주축의 개략도를 나타낸다. 도 10 의 상측 절반이 외륜 급유 사양의 오일 에어 윤활의 스핀들 (120), 하측 절반이 노즐 패킹 (101) 을 사용한 오일 에어 윤활의 스핀들 (120A) 이다. 또한, 도 10 중, 부호 121 은 회전축이고, 부호 122 는, 회전축 (121) 에 끼워 맞춰지는 모터의 로터이다. 이와 같이, 노즐 패킹 (101) 을 사용한 오일 에어 윤활의 경우에는, 베어링 (100) 의 측면으로부터 윤활유를 공급하기 위해 일정 이상의 축 방향 길이의 스페이서가 필요해진다. 그에 반해, 외륜 급유 사양의 경우에는, 급유용의 스페이서가 필요하지 않기 때문에, 노즐 패킹의 삭감이나 스페이서의 구조를 간단하게 할 수 있고, 스페이서 (123) 의 축 방향 길이를 노즐 패킹을 사용하는 사양에 비해 짧게 할 수 있다. 이로써, 외륜 급유 사양에서는, 주축ㆍ급유용 부품의 설계ㆍ가공이나 부품의 관리가 간단해져, 공작 기계의 설계ㆍ제조ㆍ관리에 있어서 전체적인 비용 절감이 가능해진다. 게다가, 축 방향 길이를 짧게 할 수 있음으로써, 공작 기계 사이즈의 소형화나 스핀들 위험 속도의 향상으로도 이어진다. 이와 같이, 외륜 급유형 베어링에는, 종래의 측면 급유형 베어링과 비교하여 많은 이점을 가지고 있다.

일본 공개특허공보 2013-79711호

그런데, 외륜 급유형 베어링에서는, 전동체와 내외륜의 접촉부 근방에 직접 윤활유를 공급하기 때문에, 그 공급 위치에 따라서는, 베어링에 기능상의 문제가 발생하는 경우가 있다. 예를 들어, 외륜 직경 방향공의 궤도면측 개구 위치가, 외륜 홈과 볼 사이의 접촉부의 접촉 타원과 오버랩된 경우, 그 개구부 패임 근방에서, 외륜 홈과 볼 사이의 접촉면압이 높아져, 베어링에 조기 늘어붙음 등의 손상이 발생하기 쉬워진다. 또, 외륜에 형성한 직경 방향공의 궤도면측 개구부와, 외륜 홈과 볼 사이의 접촉 타원이 오버랩되어 있지 않더라도, 그 접촉 타원 근방에 한번에 윤활유가 공급되어 버리면, 베어링 발열이 커짐에 따른 손상이 발생할 가능성이 있다.

본 발명은, 전술한 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 외륜 급유형 베어링의 외륜에 형성된, 직경 방향공의 축 방향 위치를, 베어링의 사용 용도에 따라 적절히 설정함으로써, 보다 양호한 윤활 성능이나 회전 성능을 얻을 수 있는 볼 베어링을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 상기 목적은, 하기의 구성에 의해 달성된다.

(1) 외주면에 내륜 궤도 홈을 갖는 내륜과, 내주면에 외륜 궤도 홈을 갖는 외륜과, 상기 내륜 궤도 홈과 상기 외륜 궤도 홈 사이에 자유롭게 전동할 수 있게 배치되는 복수의 볼을 구비하고, 윤활유에 의해 윤활되는 볼 베어링으로서,

상기 외륜은, 그 외주면에서부터 내주면까지 직경 방향에 걸쳐 관통하는 적어도 1 개의 직경 방향공을 갖고,

그 직경 방향공의 중심선의 축 방향 위치는, 상기 볼의 자전축에 대해, 상기 직경 방향공의 중심선과 상기 볼의 표면의 교점에서부터 상기 볼의 중심까지를 연결한 직선이 이루는 열각을 λ 로 했을 때, 0°＜ λ ≤ 60°가 되도록 설정되는, 볼 베어링.

(2) 상기 외륜의 내주면은, 축 방향 단면 (端面) 에서부터 상기 외륜 궤도 홈을 향하여 서서히 축경하는 경사부와, 그 경사부와 상기 외륜 궤도 홈까지를 연결하는, 상기 볼 베어링의 회전축 중심선과 평행한 스트레이트부를 갖는 카운터 보어를 갖고,

상기 직경 방향공의 내경측 개구부 전체는, 상기 경사부 내에 위치하는, (1) 에 기재된 볼 베어링.

(3) 상기 외륜의 내주면은, 축 방향 단면에서부터 상기 외륜 궤도 홈을 향하여 서서히 축경하는 경사부와, 그 경사부와 상기 외륜 궤도 홈까지를 연결하는, 상기 볼 베어링의 회전축 중심선과 평행한 스트레이트부를 갖는 카운터 보어를 갖고,

상기 직경 방향공의 내경측 개구부는, 상기 경사부와 상기 스트레이트부에 걸치도록 위치하는, (1) 에 기재된 볼 베어링.

(4) 상기 외륜의 내주면은, 축 방향 단면에서부터 상기 외륜 궤도 홈을 향하여 서서히 축경하는 경사부와, 그 경사부와 상기 외륜 궤도 홈까지를 연결하는, 상기 볼 베어링의 회전축 중심선과 평행한 스트레이트부를 갖는 카운터 보어를 갖고,

상기 직경 방향공의 내경측 개구부 전체는, 상기 스트레이트부에 위치하는, (1) 에 기재된 볼 베어링.

(5) 상기 외륜의 내주면은, 축 방향 단면에서부터 상기 외륜 궤도 홈을 향하여 서서히 축경하는 경사부와, 그 경사부와 상기 외륜 궤도 홈까지를 연결하는, 상기 볼 베어링의 회전축 중심선과 평행한 스트레이트부를 갖는 카운터 보어를 갖고,

상기 직경 방향공의 내경측 개구부는, 상기 스트레이트부와 상기 외륜 궤도 홈에 걸치도록 위치하는, (1) 에 기재된 볼 베어링.

(6) 상기 외륜의 내주면은, 축 방향 단면에서부터 상기 외륜 궤도 홈을 향하여 서서히 축경하는 경사부와, 그 경사부와 상기 외륜 궤도 홈까지를 연결하는, 상기 볼 베어링의 회전축 중심선과 평행한 스트레이트부를 갖는 카운터 보어를 갖고,

상기 직경 방향공의 내경측 개구부 전체는, 상기 외륜 궤도 홈에 위치하는, (1) 에 기재된 볼 베어링.

(7) 상기 외륜의 내주면은, 축 방향 단면에서부터 상기 외륜 궤도 홈까지 서서히 축경하는 경사부를 구비한 카운터 보어를 갖고,

상기 직경 방향공의 내경측 개구부 전체가, 상기 카운터 보어에 위치하는, (1) 에 기재된 볼 베어링.

(8) 상기 외륜의 내주면은, 축 방향 단면에서부터 상기 외륜 궤도 홈까지 서서히 축경하는 경사부를 구비한 카운터 보어를 갖고,

상기 직경 방향공의 내경측 개구부는, 상기 카운터 보어와 상기 외륜 궤도 홈에 걸치도록 위치하는, (1) 에 기재된 볼 베어링.

(9) 상기 외륜의 내주면은, 축 방향 단면에서부터 상기 외륜 궤도 홈까지 서서히 축경하는 경사부를 구비한 카운터 보어를 갖고,

상기 직경 방향공의 내경측 개구부 전체가, 상기 외륜 궤도 홈에 위치하는, (1) 에 기재된 볼 베어링.

(10) 그 직경 방향공의 중심선의 축 방향 위치는, 30°≤ λ ≤ 60°가 되도록 설정되는, (1) ∼ (9) 중 어느 하나에 기재된 볼 베어링.

(11) 상기 외륜의 외주면에는, 상기 직경 방향공과 연통하는 오목 형상 홈이 둘레 방향을 따라 형성되어 있는, (1) ∼ (10) 중 어느 하나에 기재된 볼 베어링.

(12) 상기 외륜의 외주면에는, 상기 오목 형상 홈을 사이에 두는 축 방향 양측에 환상 홈이 둘레 방향을 따라 형성되고, 상기 각 환상 홈에는, 각각 환상의 시일 부재가 배치되는, (11) 에 기재된 볼 베어링.

(13) 상기 직경 방향공의 직경이 0.5 ∼ 1.5 ㎜ 인, (1) ∼ (12) 중 어느 하나에 기재된 볼 베어링.

(14) 공작 기계 주축용 베어링인 것을 특징으로 (1) ∼ (13) 중 어느 하나에 기재된 볼 베어링.

본 발명의 볼 베어링에 의하면, 외륜은, 그 외주면에서부터 내주면까지 직경 방향에 걸쳐 관통하는 적어도 1 개의 직경 방향공을 갖고, 그 직경 방향공의 중심선의 축 방향 위치는, 볼의 자전축에 대해, 직경 방향공의 중심선과 볼의 표면의 교점에서부터 볼의 중심까지를 연결한 직선이 이루는 열각을 λ 로 했을 때, 0°＜ λ ≤ 60°가 되도록 설정되기 때문에, 고속 용도에 있어서, 보다 안정적인 윤활 성능이나 회전 성능을 얻을 수 있다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 볼 베어링의 단면도이다.
도 2(a) 는, 직경 방향공의 궤도 홈측 개구부의 축 방향 위치가, 점 N 에 있는 볼 베어링의 단면도이고, 도 2(b) 는, 직경 방향공의 궤도 홈측 개구부의 축 방향 위치가, 점 C 에 있는 볼 베어링의 단면도이고, 도 2(c) 는, 직경 방향공의 궤도 홈측 개구부의 축 방향 위치가, 점 D 에 있는 볼 베어링의 단면도이다.
도 3(a) 는, 직경 방향공의 궤도 홈측 개구부의 축 방향 위치가, λ ＝ 1°인 볼 베어링의 단면도이고, 도 3(b) 는, 그 축 방향 위치가, λ ＝ 31°인 볼 베어링의 단면도이고, 도 3(c) 는, 그 축 방향 위치가, λ ＝ 60°인 볼 베어링의 단면도이다.
도 4 는 제 1 실시형태의 변형예에 관련된 볼 베어링의 단면도이다.
도 5 는 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 볼 베어링의 단면도이다.
도 6(a) 는, 직경 방향공의 내경측 개구부 전체가, 경사부 내에 위치하는 경우의 볼 베어링의 단면도이고, 도 6(b) 는, 직경 방향공의 내경측 개구부가, 경사부와 스트레이트부에 걸치도록 위치하는 경우의 볼 베어링의 단면도이고, 도 6(c) 는, 직경 방향공의 내경측 개구부 전체가, 스트레이트부에 위치하는 경우의 볼 베어링의 단면도이다.
도 7(a) 는, 직경 방향공의 내경측 개구부는, 스트레이트부와 외륜 궤도 홈에 걸치도록 위치하는 경우의 볼 베어링의 단면도이고, 도 7(b) 는, 직경 방향공의 내경측 개구부 전체가, 외륜 궤도 홈에 위치하는 경우의 볼 베어링의 단면도이다.
도 8(a) 및 도 8(b) 는, 노즐 패킹을 사용한 종래의 오일 에어 윤활을 나타내는 단면도이다.
도 9 는 외륜 급유 사양의 오일 에어 윤활의 볼 베어링의 단면도이다.
도 10 은 상측 절반이 외륜 급유 사양의 오일 에어 윤활의 스핀들, 및 하측 절반이 노즐 패킹을 사용한 오일 에어 윤활의 스핀들의 각 단면도이다.

이하, 본 발명의 각 실시형태에 관련된 볼 베어링에 대하여, 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.

(제 1 실시형태)

도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 볼 베어링 (10) 은, 고속의 공작 기계 주축용에 적용되며, 외주면에 원호상의 내륜 궤도홈 (11a) 을 갖는 내륜 (11) 과, 내주면에 원호상의 외륜 궤도홈 (12a) 을 갖는 외륜 (12) 과, 유지기 (14) 에 유지되고, 소정의 접촉각 (α) 을 가지고 내륜 궤도홈 (11a) 과 외륜 궤도홈 (12a) 사이에 자유롭게 전동할 수 있게 배치된 복수의 볼 (13) 을 구비한다. 외륜 (12) 의 축 방향 일방측의 내주면에는, 축 방향 단면에서부터 외륜 궤도홈 (12a) 까지 서서히 축경하는 경사부를 구비한 카운터 보어 (12b) 가 형성되어 있는 한편, 축 방향 타방측의 내주면에는, 그루브 숄더 (12c) 가 형성되어 있다.

또한, 고속의 공작 기계 주축에서 사용되는 용도에서는, 접촉각 (α) 은, 15 ∼ 30°로 설정되어 있다. 또, 베어링 회전시의 원심력에 의한 회전측 링의 팽창이나 내외륜 온도차에 의한 내부 레이디얼 간극 감소의 악영향을 억제하기 위해, 접촉각 (α) 은, 18°＜ α ≤ 25°로 설정되는 것이 보다 바람직하다.

이 볼 베어링 (10) 은, 외륜 급유형 베어링이고, 외륜 (12) 은, 그 외주면에서부터 내주면까지 직경 방향에 걸쳐 관통하는 직경 방향공 (15) 을 갖는다. 또, 외륜 (12) 의 외주면에는, 직경 방향공 (15) 과 연통하는 오목 형상 홈 (16) 이 둘레 방향을 따라 형성된다. 이로써, 앵귤러 볼 베어링 (10) 에서는, 도시되지 않은 하우징의 급유로로부터 공급된 유립 및 윤활 에어가, 외륜 (12) 의 오목 형상 홈 (16) 및 직경 방향공 (15) 을 통해 직접 볼 (13) 에 공급되어, 오일 에어 윤활이 실시된다.

또한, 주상 (周狀) 의 오목 형상 홈은, 외륜 (12) 에 형성하는 대신에, 하우징의 내주면에 있어서, 직경 방향공 (15) 과 연통하는 급유로 개구의 위치에 형성되어도 된다.

또, 본 실시형태에서는, 직경 방향공 (15) 의 중심선 (X) 의 축 방향 위치는, 이하와 같이 설정된다.

여기에서, 도 1 중, 자전축 (s) 이란, 베어링 회전 중에, 볼 (13) 이 외륜 궤도홈 (12a) 이나 내륜 궤도홈 (11a) 위를 구름 운동할 때의 회전축이며, 접촉각 (α) 을 나타내는 직선에 대해 거의 90°의 각도를 갖는다. 또, N 으로 나타내고 있는 점은, 볼 (13) 의 자전 운동의 극이 되는 점이다. 또한, 도면 중의 점 A, 점 B 는 각각, 볼 (13) 의 자전축 (s) 과 이루는 각도 λ 가 60°, 30°인 직선과 볼 (13) 의 표면의 교점이다. 이 각도 λ 는, 볼 (13) 의 자전축 (s) 에 대해, 직경 방향공 (15) 의 중심선 (X) 과 볼 (13) 의 표면의 교점에서부터 볼 (13) 의 중심까지를 연결한 직선이 이루는 시계 방향의 각도를, 정의 각도로서 정의한 것이며, 자전축 (s) 과 그 직선의 열각이다. 또한, 본 명세서에서는, 직경 방향공 (15) 의 중심선 (X) 이란, 그 연장선을 포함하는 것으로 한다.

즉, 본 실시형태에서는, 직경 방향공 (15) 의 중심선 (X) 의 축 방향 위치는, 0°＜ λ ≤ 60°(도 1 중, T1 로 나타내는 범위), 보다 바람직하게는 30°≤ λ ≤ 60°(도 1 중, T2 로 나타내는 범위) 가 되도록 설정된다.

요컨대, 직경 방향공 (15) 의 중심선 (X) 의 궤도 홈측 개구부의 축 방향 위치는, λ 가 0°를 초과하는, 즉, 직경 방향공 (15) 의 중심선 (X) 의 축 방향 위치를 도 1 의 점 N 보다 외륜 홈 바닥측으로 설정함으로써, 윤활유를 급유했을 때에 볼 (13) 의 표면에 부착된 윤활유가, 볼 (13) 의 공전에 의한 원심력 및 볼 (13) 의 자전에 의한 원심력에 의해, 외륜 궤도홈 (12a) 내나 내륜 궤도홈 (11a) 내로 운반된다. 특히, 베어링 회전 중의 볼 (13) 의 자전에 의한 원심력과, 윤활유의 볼 (13) 의 표면에 대한 부착력에 의해, 볼 (13) 의 표면의, 도 1 의 점 N 보다 홈 바닥측에 부착된 윤활유가, 적도측 (도 1 중의 접촉각 (α) 을 나타내는 직선측), 즉, 외륜 궤도홈 (12a) 내나 내륜 궤도홈 (11a) 내로 운반되어 간다.

도 2 는, 볼 (13) 의 표면에 있어서의 윤활유 부착성에 대한 생각의 모식도를 나타낸다. 도 2(b) 의 점 C, 도 2(c) 의 점 D 는, 각각, 볼 (13) 의 표면에 있어서의 점 N 보다 반대 홈 바닥측, 홈 바닥측의 어느 임의의 점을 나타낸다. 또, L1, L2, L3 은 각각, 볼 (13) 의 표면을 나타내는 원에 있어서의, 점 N, 점 C, 점 D 를 통과하는 접선이다. 접선 L1, L2, L3 과 직경 방향 (직경 방향 단면과 평행) 으로 연장되는 직선 (외륜 (12) 에 형성한 직경 방향공 (15) 의 중심선 (X) 에 상당) 과 이루는 각도를 각각, θ1, θ2, θ3 으로 한다.

직경 방향공 (15) 의 중심선 (X) 이 점 N 을 넘어 반대 홈 바닥측으로 가면, 도 2(b) 중의 θ 의 값이 커져, θ 의 값이 작은 경우에 비해, 윤활유의 볼 (13) 에 대한 부착성이 저하된다. 요컨대, θ 가 커질수록, 공급된 윤활유가 볼 (13) 의 표면을 스치듯이 접촉해 버려, 주위로 발산되어 버린다. 또한, 윤활유가 유지기 (14) 등의 볼 (13) 이외의 부분에 부착될 가능성도 높아지기 때문에, 직경 방향공 (15) 으로부터 공급한 윤활유가, 볼 (13) 과, 내륜 (11) 이나 외륜 (12) 의 접촉부로 운반되기 어려워지기 때문에, 윤활의 신뢰성이 저하될 우려가 있다. 또, 직경 방향공 (15) 의 중심선 (X) 이 점 N 과 교차하는 위치에 직경 방향공 (15) 을 형성한 경우, 직경 방향공 (15) 으로부터 공급한 윤활유가 점 N 에 부착되고, 상기 서술한 볼 (13) 의 자전에 수반하여 발생하는 원심력에 의한 윤활유 운반 효과가 작아져 버려, 윤활성의 저하로 이어질 우려가 있다. 따라서, 외륜 (12) 에 형성된 직경 방향공 (15) 의 중심선 (X) 이 도 1 및 도 2 의 점 N 보다 홈 바닥측에 오도록 직경 방향공 (15) 을 형성함으로써, 보다 안정적인 윤활성이나 회전 성능을 얻을 수 있다.

한편, 직경 방향공 (15) 의 중심선 (X) 이 도 1 의 λ ＞ 60°의 범위에 오거나, 혹은 홈 바닥을 넘어 접촉각측으로 오면, 볼 (13) 과 외륜 (12) 의 접촉부에 가까운 영역에 윤활유가 공급되게 된다. 볼 (13) 과 내외륜 (11, 12) 의 접촉부나 접촉부 근방에, 윤활유가, 통상의 오일 미스트 윤활에 의한 공급량 정도라도 단숨에 공급되면, 그 윤활유와 볼 (13) 사이의 저항이 커져, 큰 발열을 일으킬 가능성이 있다. 이 큰 발열에 의해, 볼 (13) 과 외륜 (12) 의 접촉부 및 접촉부 근방의 베어링 부품 및 윤활유 온도가 상승하여, 윤활유의 유막 형성 성능이 저하됨으로써, 늘어붙음 등의 손상이 발생할 우려가 있다.

이 과제의 발생을 억제하기 위해서는, 볼 (13) 과 내외륜 (11, 12) 의 접촉부 및 접촉부 근방에 미량의 윤활유를 조금씩 공급하는 것이 바람직하고, 도 1 의 0°＜ λ ≤ 60°, 보다 바람직하게는 30°≤ λ ≤ 60°의 범위에, 직경 방향공 (15) 의 중심선 (X) 이 오도록 직경 방향공 (15) 을 형성함으로써, 상기 서술한 볼 (13) 의 자전에 수반하여 발생하는 원심력에 의한 윤활유 운반 효과에 의해, 그것을 달성할 수 있다. 30°≤ λ ≤ 60°의 범위가 보다 바람직한 이유로는, 점 N 이나 그 근방 (0°＜ λ ＜ 30°) 에서는, 볼 (13) 의 표면의 주속이 작아, 상기 서술한 윤활유 운반 효과도 작아지는 것을 들 수 있다. λ 를 30°(도 1 의 B 점) 이상으로 함으로써, 윤활유가 부착되는 부분, 즉 자전축 (s) 에 있어서의 회전 반경이 볼 직경의 1/2 이상이 되어, 적절한 윤활유 운반 효과가 얻어진다. 보다 큰 윤활유 운반 효과를 얻기 위해서는, 30°≤ λ ≤ 60°범위에 직경 방향공 (15) 의 중심선 (X) 이 오는 것이 바람직하다.

또, 직경 방향공 (15) 의 중심선 (X) 이 도 1 의 λ ＞ 60°의 범위에 오면, 0°＜ λ ≤ 60°내인 경우와 비교하여, 공급된 윤활유가 부착되는 볼 (13) 의 표면의 자전 주속도가 지나치게 커져 버린다. 자전 주속도가 큰 부분에 윤활유가 공급되어 버리면, 자전 주속도가 작은 부분에 공급되는 경우와 비교하면, 윤활유가 볼 (13) 의 표면에 부착되었을 때의, 볼 (13) 과 윤활유 사이의 저항이 커져 버린다. 그 때문에, λ ＞ 60°의 범위에 윤활유가 공급되어 버리면, 0°＜ λ ≤ 60°내에 윤활유가 공급된 경우와 비교하여, 베어링 발열이 커져 버린다. 따라서, 직경 방향공 (15) 의 중심선 (X) 이 도 1 의 0°＜ λ ≤ 60°내, 보다 바람직하게는 30°≤ λ ≤ 60°내에 오도록 직경 방향공 (15) 을 형성함으로써, 보다 안정적인 회전 성능을 얻을 수 있다.

특히, 고속의 공작 기계 주축에서 사용되는 베어링 (접촉각 (α) ＝ 15 ∼ 30°) 의 베어링은 접촉각이 작아, 볼 (13) 과 외륜 (12) 의 접촉부가 외륜 홈 바닥에 가까워져 버리기 때문에, 접촉각 30°를 상한으로서 설정하면서, 상기 서술한 λ ＞ 60°의 범위에 유공의 중심선 (X) 이 오면, 직경 방향공 (15) 과, 외륜 (12) 과 볼 (13) 사이의 접촉 타원이 오버랩되어, 직경 방향공 (15) 의 패임부 근방과 볼 (13) 사이의 큰 접촉면압을 일으킬 가능성이 있다. 따라서, 본 실시형태의 볼 베어링 (10) 이 주로 사용되는 고속 용도에 있어서는, 0°＜ λ ≤ 60°내, 보다 바람직하게는 30°≤ λ ≤ 60°내에 직경 방향공 (15) 의 중심선 (X) 이 오도록, 직경 방향공 (15) 을 형성함으로써, 보다 안정적인 회전 성능을 얻을 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 접촉각 (α) 이 15 ∼ 30°로 설정되어 있기 때문에, 직경 방향공 (15) 의 중심선 (X) 의 궤도 홈측 개구부의 축 방향 위치는, 외륜 홈 바닥보다 반대 접촉각측 (카운터 보어측) 의 범위 내에 형성된다.

또한, 접촉각 (α) 이 30°이하로 설정되는 이유는 이하와 같다.

본 실시형태와 같이 오일 에어 윤활 등이 채용되는 고속의 공작 기계용 주축 용도 등에서는, 접촉각 (α) 으로서 30°를 초과하는 설정이 이루어지면, 내외륜 (11, 12) 의 회전축과 볼 (13) 의 자전축의 괴리가 커져, 볼 (13) 과 내륜 궤도홈 (11a) 및 볼 (13) 과 외륜 궤도홈 (12a) 의 각 접촉부의 스핀 미끄러짐, 자이로 미끄러짐 등의 미끄러짐이 현저해짐과 함께, 볼 (13) 의 공전에 의한 원심력도 매우 커진다.

이 때문에, 베어링의 내부 하중 (＝베어링 운전 중의 예압 하중) 이 증가하고, 상기 접촉부의 면압도 증대된다. 그 결과, 베어링의 고속 회전시에 있어서의 늘어붙음 한계의 주된 원인이 되는 지표인 한계 PV 값을 초과해 버린다.

따라서, 본 용도에 있어서는, 접촉각 (α) 을 30°이하로 함으로써, 상기 서술한 바와 같은 문제를 회피할 수 있다.

여기에서, 표 1 에 나타내는, 고속의 공작 기계 주축에서 요구되는 주축 운전 조건에 있어서, 접촉각이 상이한 복수의 사양의 베어링에 대하여 해석을 실시하였다. 그 결과를 표 2 에 나타낸다.

주축 운전 조건은, dmn 값 (dmn 값은, 전동체의 피치원 직경 (㎜) 과 베어링의 회전수 (min^-1) 의 곱) 이 130 만 이상 (최근의 고속 주축의 표준적인 사용 조건) 이고, 회전에 의한 원심력이 매우 높고, 게다가, 상기 서술한 바와 같이 접촉각이 커짐에 따라 베어링의 내부 미끄러짐 (스핀 미끄러짐ㆍ자이로 미끄러짐 등) 이 커진다.

따라서, 고속 회전시에 있어서의 운전 중의 내부 예압을 낮추고, 또한, 구름 접촉부의 PV 값을 낮추기 위해서는, 접촉각을 크게 설정함에 따라, 베어링의 주축 장착 후의 예압 하중 (정지시 ＝ 회전수 0 인 상태) 을 보다 작게 할 필요가 있다 (표 중 (1)).

요컨대, 사양 검토의 결과, 표 2 에 나타내는 바와 같이, 접촉각이 30°이하에서는, 주축 장착 후 예압 하중을 부가해도 주축으로서의 기능은 만족시킬 수 있는 설정이 되지만, 접촉각이 30°를 초과하면, 예압 하중을 부가할 수는 없어, 주축 장착 후, 내부 간극이 0 보다 플러스 간극 (이른바 덜컹거림의 상태) 의 설정이 될 수밖에 없다. 따라서, 운전 중의 주축의 강성을 확보할 수 없어, 진동이 발생하기 쉬워짐과 함께, 공작 기계 주축의 경우, 회전 정밀도도 악화되어 가공 정밀도 불량이 발생한다.

또, 예압이 부여되지 않은 베어링의 상태에 있어서는, 베어링에 덜컹거림이 있기 때문에, 주축의 급가속 운전이나 급감속 운전시에, 구름 접촉부에 있어서의 공전 미끄러짐 (스키딩 ; 회전륜으로부터 전동체에 구동력이 전달되지 않아, 양자간의 접촉부에서 매우 큰 미끄러짐이 생기는 현상) 이 발생하기 쉬워지고, 본 현상에 의한 이상 승온으로부터 마모나 늘어붙음에 이를 가능성이 있다.

이상의 시산 (試算) 결과로부터도 알 수 있는 바와 같이, 베어링의 접촉각은 30°이하가 될 수밖에 없고, 본 조건하로 한 경우, 0°＜ λ ≤ 60°의 효과를 유효하게 발휘할 수 있다.

도 3 은, 본 실시형태의 직경 방향공 (15) 의 중심선 (X) 의 축 방향 위치가, 0°＜ λ ≤ 60°의 범위가 되도록 설정되는 예를 나타내고 있고, 도 3(a) 는, λ ＝ 1°일 때, 도 3(b) 는, λ ＝ 31°일 때, 도 3(c) 는, λ ＝ 60°일 때 각각의 직경 방향공 (15) 을 나타내고 있다.

도 3(a) 는, 직경 방향공 (15) 의 외륜 내경측 개구부 전체가, 카운터 보어 (12b) 에 위치하고, 외륜 궤도홈 (12a) 의 외측에 있기 때문에, 궤도 홈 가공시에 유공 개구부에 배려할 필요가 없어 (유공 개구부와 궤도 홈의 교차부의 버 등), 가공성이 양호하다. 또한, 볼 (13) 과 유공 개구부의 접촉, 또는, 볼 (13) 과 외륜 궤도홈 (12a) 의 접촉 타원과 유공 개구부가 겹치는 경우가 없기 때문에, 조립 작업성이나 취급성이 양호하다.

즉, 유공 개구부가 외륜 궤도홈 (12a) 의 외측에 있기 때문에, 볼 표면에 흠집이 날 가능성이나, 그 볼 표면의 흠집에 의해, 베어링의 음향 성능 저하나 조기 손상 등이 발생할 가능성이 없다.

도 3(b) 는, 직경 방향공 (15) 의 외륜 내경측 개구부가, 카운터 보어 (12b) 와 궤도 홈 (12a) 내에 걸쳐 형성되어 있다. 통상의 조립 작업이나 베어링 사용 방법에서는, 볼 (13) 과 외륜 궤도홈 (12a) 내의 카운터 보어 근방부는 접촉하는 경우가 없기 때문에, 상기와 동일한 이유로, 조립 작업성이나 취급성이 양호하다. 또, 유공 개구부의 일부가 궤도 홈 (12a) 내에 있어, 볼 (13) 과 내ㆍ외륜 (11, 12) 의 접촉부에 가깝기 때문에, 오일의 공급성이 양호하다.

도 3(c) 는, 직경 방향공 (15) 의 외륜 내경측 개구부 전체가, 외륜 궤도홈 (12a) 내에 있고, 또한 궤도 홈 내의 카운터 보어측 (홈 바닥에 대해 접촉각과 반대측) 에 있다. 그 때문에, 베어링 회전시에 유공 개구부와 볼 (13) 과 외륜 궤도홈 (12a) 의 접촉 타원이 오버랩되는 경우는 없어, 오버랩됨으로써 발생하는 접촉면압 과대 등이 발생하지 않아, 베어링의 조기 손상 등이 발생할 가능성은 낮다. 또, 오일의 공급성도 양호하여, 베어링의 양호한 회전 성능을 실현할 수 있다.

또한, 도 3(c) 과 같이, 유공 개구부가 외륜 궤도홈 (12a) 내에 있는 경우에는, 베어링 조립시나 베어링을 주축에 장착할 때의 작업 방법에 유의함으로써, 상기 서술한, 유공 개구부와 궤도 홈의 교차부의 버나, 볼 표면에 흠집이 날 가능성을 해소할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 직경 방향공 (15) 의 직경은, 윤활유의 공급성을 고려하여, 0.5 ∼ 1.5 ㎜ 로 설정되어 있다. 또, 본 실시형태에서는, 직경 방향공 (15) 은, 직경 방향에 걸쳐 똑같은 직경을 가지고 있다.

따라서, 본 실시형태의 볼 베어링 (10) 에 의하면, 외륜 (12) 의 직경 방향공 (15) 의 중심선 (X) 의 축 방향 위치는, 볼 (13) 의 자전축 (s) 에 대해, 직경 방향공 (15) 의 중심선 (X) 과 볼 (13) 의 표면의 교점에서부터 볼 (13) 의 중심 (O) 까지를 연결한 직선이 이루는 열각을 λ 로 했을 때, 0°＜ λ ≤ 60°가 되도록 설정되기 때문에, 고속 용도에서 사용되는 볼 베어링에 있어서, 보다 안정적인 윤활성이나 회전 성능을 얻을 수 있다.

또, 본 실시형태에서는, 도 4 에 나타내는 변형예와 같이, 볼 베어링 (10) 의 외륜 (12) 의 외주면에 있어서, 오목 형상 홈 (16) 을 사이에 두는 축 방향 양측에, 환상 홈 (19) 을 둘레 방향을 따라 형성하고, 각 환상 홈 (19) 에, 예를 들어 O-링 등의 환상의 탄성 부재인, 시일 부재 (20) 를 배치해도 된다. 이로써, 윤활유 공급시에, 외륜 (12) 의 외주면과 외륜 (12) 이 안에 끼워지는 하우징의 내주면 사이에서 발생할 가능성이 있는 윤활유 누출을 방지할 수 있다.

(제 2 실시형태)

다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 볼 베어링에 대하여, 도 5 ∼ 도 7 을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 제 1 실시형태와 동일 또는 동등한 부분에 대해서는, 동일한 부호를 붙여 설명을 생략 혹은 간략화한다.

본 실시형태의 앵귤러 볼 베어링 (10a) 은, 외륜 (12) 의 내주면의 카운터 보어측의 형상에 있어서, 제 1 실시형태의 것과 상이하다. 즉, 본 실시형태에서는, 카운터 보어 (12b) 는, 축 방향 단면에서부터 궤도 홈 (12a) 측을 향하여 서서히 축경하는 경사부 (원뿔면) (12b1) 와, 경사부 (12b1) 와 궤도 홈 (12a) 까지를 연결하는, 볼 베어링의 회전축 중심선 (L) (도 10 참조) 과 평행한 스트레이트부(원통면) (12b2) 를 가지고 있다.

앵귤러 볼 베어링 (10a) 은, 장착 후에 베어링이 분해되는 것을 방지하기 위해, 외륜 (12) 또는 내륜 (11) 에, 도 5 에 나타내는 겹침 마진 (Δr) 이라는 부분을 형성하고 있다. 그 때문에, 앵귤러 볼 베어링 (10a) 을 조립할 때에는, 외륜 (12) 을 가열하여, 겹침 마진 (Δr) 의 분만큼 외륜 (12) 을 팽창시켜 조립을 실시한다. 이 조립시의 외륜 가열 온도나 시간을 일정하게 하고, 조립 제조 라인의 관리를 하기 쉽게 하기 위해, 또, 조립 후의 베어링 분해를 방지하기 위해, 이 겹침 마진 (Δr) 의 치수는, 최종 마무리 연삭 가공에 의해, 수십 ㎛ 오더로 관리하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 겹침 마진 (Δr) 을 규정하는 스트레이트부 (12b2) 를 형성하는 본 실시형태의 경우, 카운터 보어 (12b) 가 경사부만으로 이루어지고, 카운터 보어 (12b) 와 외륜 궤도홈 (12a) 사이에 에지가 형성되는 경우와 비교하여, 겹침 마진 (Δr) 의 치수 관리의 용이화 (연삭 가공시, 치수 정밀도를 얻기 쉽고, 또한, 스트레이트부가 존재하기 때문에, 겹침 마진 직경 치수 (D) 가 측정하기 쉬움) 나 베어링 조립시의 볼 흠집 발생의 억제가 가능해진다.

이 실시형태에 있어서도, 외륜 (12) 의 직경 방향공 (15) 의 중심선 (X) 의 축 방향 위치는, 볼 (13) 의 자전축 (s) 에 대해, 직경 방향공 (15) 의 중심선 (X) 과 볼 (13) 의 표면의 교점 (N) 에서부터 볼 (13) 의 중심 (O) 까지를 연결한 직선이 이루는 열각을 λ 로 했을 때, 0°＜ λ ≤ 60°, 바람직하게는 30°≤ λ ≤ 60°가 되도록 설정되면 된다. 이로써, 고속 용도에서 사용되는 볼 베어링에 있어서, 보다 안정적인 윤활성이나 회전 성능을 얻을 수 있다.

구체적으로는, 본 실시형태에서는, 직경 방향공 (15) 의 중심선 (X) 의 축 방향 위치는, 도 6(a) ∼ 도 7(b) 에 나타내는 어느 위치로 설계되면 된다.

도 6(a) 는, 직경 방향공 (15) 의 외륜 내경측 개구부 전체가, 카운터 보어 (12b) 의 경사부 (12b1) 내에 위치하고 있다.

이와 같은 위치에 직경 방향공 (15) 을 형성함으로써, 궤도 홈 가공시에 유공 개구부의 버 등을 고려하지 않아도 되고, 외륜 궤도홈 (12a) 의 가공성이 양호하다. 또, 베어링을 주축에 장착할 때나 사용시에, 볼 (13) 과 외륜 궤도홈 (12a) 의 접촉 타원과 유공 개구부가 오버랩되는 경우가 없기 때문에, 볼 흠집의 발생이나, 접촉면압의 비정상적인 증대를 억제할 수 있다.

도 6(b) 는, 직경 방향공 (15) 의 외륜 내경측 개구부가, 경사부 (12b1) 와 스트레이트부 (12b2) 에 걸치도록 위치하고 있다. 이로써, 도 6(a) 의 볼 베어링의 효과에 더하여, 보다 베어링 내부측으로 오일을 공급할 수 있기 때문에, 베어링의 보다 양호한 회전 성능이 얻어진다.

도 6(c) 는, 직경 방향공 (15) 의 외륜 내경측 개구부 전체가, 스트레이트부 (12b2) 에 위치하고 있다. 이로써, 도 6(a) 및 도 6(b) 의 볼 베어링의 효과에 더하여, 개구부의 일부가 경사져 있지 않기 때문에, 공급한 오일의 직진성을 확보할 수 있어, 보다 확실하게 오일을 공급할 수 있다.

상세하게는, 도 6(a) 및 도 6(b) 의 볼 베어링에서는, 직경 방향공 (15) 의 외륜 내경측 개구부가 카운터 보어의 경사부 (12b1) 를 따라 형성되고, 오일의 공급 방향 (볼 베어링의 회전축 중심선 (L) 과 직교하는 방향) 에 대해, 개구부의 직경 방향에서 본 단면이 기울어져 있다. 이와 같은 경우, 개구부의 축 방향 단면 쪽이 스트레이트부측보다 공간이 넓기 때문에, 축 방향 단면측에서의 압력이 약해져, 카운터 보어의 경사부측으로 오일과 함께 공급되는 에어가 흐르고, 이에 따라, 오일도 경사부측으로 흘러 버릴 가능성이 있다. 이에 반해, 도 6(c) 에 나타내는 볼 베어링에서는, 직경 방향공 (15) 의 외륜 내경측 개구부 전체를 스트레이트부 (12b2) 로 형성함으로써, 개구부의 직경 방향에서 본 단면이 오일의 공급 방향에 대해 평행하기 때문에, 상기 서술한 오일의 직진성을 확보할 수 있다.

도 7(a) 는, 직경 방향공 (15) 의 외륜 내경측 개구부가, 스트레이트부 (12b2) 와 외륜 궤도홈 (12a) 에 걸치도록 위치한다. 이와 같은 직경 방향공 (15) 을 형성함으로써, 직경 방향공 (15) 의 개구부의 일부가 외륜 궤도홈 (12a) 과 오버랩되어 있기 때문에, 오일의 공급성이 향상된다.

도 7(b) 는, 직경 방향공 (15) 의 외륜 내경측 개구부 전체가, 외륜 궤도홈 (12a) 에 위치한다. 이와 같이 직경 방향공 (15) 을 형성함으로써, 볼 (13) 과 외륜 궤도홈 (12a) 사이의 좁은 간극에 오일이 직접 공급된다. 그 때문에, 특히 윤활유량이 보다 많이 필요해지는 고속 운전시의 유막의 끊김을 억제할 수 있기 때문에, 안정적인 고속성을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은, 전술한 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 적절히 변형, 개량 등이 가능하다.

예를 들어, 직경 방향공은, 외륜의 외주면에서부터 내주면까지 직경 방향에 걸쳐 관통하는 것이면 되고, 본 실시형태의 반경 방향 (직경 방향 단평면 (斷平面) 과 평행) 을 따라 형성되는 것 이외에, 둘레 방향으로 경사지게 해도 상관없다.

또, 상기 실시형태에서는, 외륜 (12) 은, 1 개의 직경 방향공을 갖는 것으로 하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 복수 개의 직경 방향공을 가져도 된다.

또한, 외륜의 직경 방향공에 대한 윤활유의 보급 방법은, 오일 에어 윤활 이외에 오일 미스트 윤활을 채용해도 된다. 경우에 따라서는 오일 제트 윤활도 가능하다. 그러나, 그리스를 베어링의 주변부나 주축 외부의 윤활제 보급 장치를 사용하여 외륜 (12) 의 직경 방향공 (15) 으로부터 급지 (給脂) 하는 그리스 보급법의 경우, 직경 방향공 (15) 이 외륜 궤도홈 (12a) 내, 카운터 보어 (12b) 와 외륜 궤도홈 (12a) 의 교점부, 혹은, 카운터 보어 (12b) 내의 외륜 궤도 홈 근방측에 개구되도록 형성되면, 증조제가 포함되는 반고체인 그리스가 외륜 궤도홈 (12a) 내에 공급되어 버린다.

이 경우, 그리스가 외륜 궤도홈 (12a) 내에 휩쓸려 들어가므로, 교반 저항에 의해, 토크의 증대나 이상 발열 등의 문제가 발생한다. 특히, 이들 문제는, 본 실시형태와 같은 고속 회전에 있어서 발생하기 쉽다. 따라서, 증조제를 포함하지 않는 윤활유를 공급하는 오일 윤활 방법이 본 발명에 있어서 바람직하다.

또한, 본 발명의 볼 베어링은, 공작 기계용 주축 장치에 적용되는 것에 한정되는 것은 아니며, 일반 산업 기계나, 모터 등의 고속 회전하는 장치의 볼 베어링으로서도 적용할 수 있다.

본 출원은, 2016년 7월 29일에 출원된 일본 특허출원 2016-150501 에 기초하는 것으로, 그 내용은 여기에 참조로서 도입된다.

10 : 앵귤러 볼 베어링 (볼 베어링)
11 : 내륜
11a : 내륜 궤도 홈
12 : 외륜
12a : 외륜 궤도 홈
12b : 카운터 보어
12c : 그루브 숄더
13 : 볼
14 : 유지기
15 : 직경 방향공
16 : 오목 형상 홈

Claims (14)

1. 외주면에 내륜 궤도 홈을 갖는 내륜과, 내주면에 외륜 궤도 홈을 갖는 외륜과, 상기 내륜 궤도 홈과 상기 외륜 궤도 홈 사이에 자유롭게 전동할 수 있게 배치되는 복수의 볼을 구비하고, 윤활유에 의해 윤활되는 볼 베어링으로서,
   상기 외륜은, 그 외주면에서부터 내주면까지 직경 방향에 걸쳐 관통하는 적어도 1 개의 직경 방향공을 갖고,
   그 직경 방향공의 중심선의 축 방향 위치는, 상기 볼의 자전축에 대해, 상기 직경 방향공의 중심선과 상기 볼의 표면의 교점에서부터 상기 볼의 중심까지를 연결한 직선이 이루는 열각을 λ 로 했을 때, 0°＜ λ ≤ 60°가 되도록 설정되는, 볼 베어링.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 외륜의 내주면은, 축 방향 단면에서부터 상기 외륜 궤도 홈을 향하여 서서히 축경하는 경사부와, 그 경사부와 상기 외륜 궤도 홈까지를 연결하는, 상기 볼 베어링의 회전축 중심선과 평행한 스트레이트부를 갖는 카운터 보어를 갖고,
   상기 직경 방향공의 내경측 개구부 전체는, 상기 경사부 내에 위치하는, 볼 베어링.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 외륜의 내주면은, 축 방향 단면에서부터 상기 외륜 궤도 홈을 향하여 서서히 축경하는 경사부와, 그 경사부와 상기 외륜 궤도 홈까지를 연결하는, 상기 볼 베어링의 회전축 중심선과 평행한 스트레이트부를 갖는 카운터 보어를 갖고,
   상기 직경 방향공의 내경측 개구부는, 상기 경사부와 상기 스트레이트부에 걸치도록 위치하는, 볼 베어링.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 외륜의 내주면은, 축 방향 단면에서부터 상기 외륜 궤도 홈을 향하여 서서히 축경하는 경사부와, 그 경사부와 상기 외륜 궤도 홈까지를 연결하는, 상기 볼 베어링의 회전축 중심선과 평행한 스트레이트부를 갖는 카운터 보어를 갖고,
   상기 직경 방향공의 내경측 개구부 전체는, 상기 스트레이트부에 위치하는, 볼 베어링.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 외륜의 내주면은, 축 방향 단면에서부터 상기 외륜 궤도 홈을 향하여 서서히 축경하는 경사부와, 그 경사부와 상기 외륜 궤도 홈까지를 연결하는, 상기 볼 베어링의 회전축 중심선과 평행한 스트레이트부를 갖는 카운터 보어를 갖고,
   상기 직경 방향공의 내경측 개구부는, 상기 스트레이트부와 상기 외륜 궤도 홈에 걸치도록 위치하는, 볼 베어링.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 외륜의 내주면은, 축 방향 단면에서부터 상기 외륜 궤도 홈을 향하여 서서히 축경하는 경사부와, 그 경사부와 상기 외륜 궤도 홈까지를 연결하는, 상기 볼 베어링의 회전축 중심선과 평행한 스트레이트부를 갖는 카운터 보어를 갖고,
   상기 직경 방향공의 내경측 개구부 전체는, 상기 외륜 궤도 홈에 위치하는, 볼 베어링.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 외륜의 내주면은, 축 방향 단면에서부터 상기 외륜 궤도 홈까지 서서히 축경하는 경사부를 구비한 카운터 보어를 갖고,
   상기 직경 방향공의 내경측 개구부 전체가, 상기 카운터 보어에 위치하는, 볼 베어링.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 외륜의 내주면은, 축 방향 단면에서부터 상기 외륜 궤도 홈까지 서서히 축경하는 경사부를 구비한 카운터 보어를 갖고,
   상기 직경 방향공의 내경측 개구부는, 상기 카운터 보어와 상기 외륜 궤도 홈에 걸치도록 위치하는, 볼 베어링.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 외륜의 내주면은, 축 방향 단면에서부터 상기 외륜 궤도 홈까지 서서히 축경하는 경사부를 구비한 카운터 보어를 갖고,
   상기 직경 방향공의 내경측 개구부 전체가, 상기 외륜 궤도 홈에 위치하는, 볼 베어링.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    그 직경 방향공의 중심선의 축 방향 위치는, 30°≤ λ ≤ 60°가 되도록 설정되는, 볼 베어링.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외륜의 외주면에는, 상기 직경 방향공과 연통하는 오목 형상 홈이 둘레 방향을 따라 형성되어 있는, 볼 베어링.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 외륜의 외주면에는, 상기 오목 형상 홈을 사이에 두는 축 방향 양측에 환상 홈이 둘레 방향을 따라 형성되고, 상기 각 환상 홈에는, 각각 환상의 시일 부재가 배치되는, 볼 베어링.
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 직경 방향공의 직경이 0.5 ∼ 1.5 ㎜ 인, 볼 베어링.
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    공작 기계 주축용 베어링인 것을 특징으로 하는 볼 베어링.

Images