TWI550200B - Bevel ball bearing - Google Patents

Description

斜角滾珠軸承

本發明係關於斜角滾珠軸承。

於NC車床、銑刀盤、自動換刀數位控制機床(machining center)、複合加工機、五軸加工機等工作機械、或電動射出成型機、沖壓機等之主軸台或安裝加工物之機座之直動輸送機構中，使用將旋轉運動轉換為直線運動之滾珠螺桿。作為旋轉支持該滾珠螺桿軸端之軸承採用斜角滾珠軸承(例如，參照專利文獻1)。根據所使用之工作機械之主軸台或安裝加工物之機座之大小，該等軸承一般使用軸承內徑為Φ10mm~Φ200mm左右之尺寸者。

加工中產生之切削載荷、或以急加速及急減速使主軸台及機座移動時之慣性載荷係經由滾珠螺桿作為軸向載荷負荷於斜角滾珠軸承。於最近之工作機械中，存在基於高效率加工目的下因切削載荷或快速旋入(fast-forwarding)引起之慣性載荷增大，而對斜角滾珠軸承負荷較大之軸向載荷之傾向。

因此，於使用此種滾珠螺桿支撐用之斜角滾珠軸承中，為了使滾動疲勞壽命增加，必須兼具軸方向之負荷容量增加、與用以維持加工精度之高剛性。

為了兼具該等，若增大軸承尺寸或增多組合行數則可對應，但若增大軸承尺寸，則導致滾珠螺桿軸端之空間增加，又，組合行數過度增多時導致成為滾珠螺桿單元部分成為寬度較寬之構成。結果，由 於引起工作機械必要地板面積增加或高度方向尺寸增加，故對軸承之大型化或行數增加有限度。

圖12示出先前之滾珠螺桿支撐用之斜角滾珠軸承100、及斜角滾珠軸承100所使用之保持器110。該斜角滾珠軸承100中，藉由加高外環101軸方向一側及內環102軸方向另一側之槽肩101a、102a，增大滾珠103之接觸角，而可增強軸承之軸方向載荷之負荷能力。此外，為避免外環101及內環102之槽肩101a、102a干擾，保持器110中，以錯距方式配置一對圓環部111、112，並由直線狀之柱部113連結該一對圓環部111、112。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻]：日本特開2000-104742號公報

然而，凹孔內面具有球形形狀之保持器中，柱部之圓周方向壁厚在柱部之軸方向中間部為最薄。此處，圖12所示之保持器110中，由於柱部113係以直線狀形成，故難以確保柱部之軸方向中間部之半徑方向壁厚。因此，若要確保柱部113之軸方向中間部之剛性，則會使滾珠數受到限制，有可能對軸承軸方向載荷之負荷能力造成影響。

本發明係鑑於上述情況而完成者，目的在於提供可確保保持器之剛性，並可增加滾珠數量，提高軸承軸方向負荷能力的斜角滾珠軸承。

本發明之上述目的係藉由下述之構成達成。

(1)一種斜角滾珠軸承，其特徵在於包含： 外環，其於內周面具有外環軌道面；內環，其於外周面具有內環軌道面；複數個滾珠，其等以接觸角而滾動自如地配置於上述外環軌道面與上述內環軌道面之間；及滾珠引導方式之保持器，其具備：第1及第2圓環部，其等於軸方向隔開間隔而設；及複數個柱部，其等於圓周方向隔開間隔地配置於該第1及第2圓環部之間；且具有分別藉由於圓周方向上相鄰之上述柱部與上述第1及第2圓環部予以劃分、並分別保持上述複數個滾珠之複數個凹孔；於上述內環之外周面，相對於上述內環軌道面於軸方向一側形成有內環埋頭孔，相對於上述內環軌道面於軸方向另一側形成有內環槽肩部；於上述外環之內周面，相對於上述外環軌道面於軸方向一側形成有外環槽肩部，相對於上述外環軌道面於軸方向另一側形成有外環埋頭孔；上述滾珠之接觸角α係45°≦α≦70°；將上述外環槽肩部之徑方向高度He除以上述滾珠直徑Da者設為Ae(=He/Da)時，0.35≦Ae≦0.50；將上述內環槽肩部之徑方向高度Hi除以上述滾珠直徑Da者設為Ai(=Hi/Da)時，0.35≦Ai≦0.50；上述第1圓環部設於較上述第2圓環部更為徑方向外側；上述柱部具有：外徑側柱部分，其自上述第1圓環部朝上述第2圓環部側於軸方向延伸；及內徑側柱部分，其自上述第2圓環部朝上述第1圓環部側於軸方向延伸；上述柱部藉由連接上述外徑側柱部分之內周面與上述內徑側柱部分之外周面而形成；上述外徑側柱部分之外周面與上述外徑側柱部分之靠近上述第2 圓環部之軸方向側面之邊緣部在軸方向上位於較上述滾珠之中心更靠上述第2圓環部側；上述內徑側柱部分之內周面與上述內徑側柱部分之靠近上述第1圓環部之軸方向側面之邊緣部在軸方向上位於較上述滾珠之中心更靠上述第1圓環部側。

(2)如(1)之斜角滾珠軸承，其中上述外徑側柱部分之靠近上述第2圓環部之軸方向側面於較該邊緣部更靠上述第2圓環部側，連續至上述內徑側柱部分之外周面或上述第2圓環部之外周面，且形成為剖面凹狀；上述內徑側柱部分之靠近上述第1圓環部之軸方向側面於較該邊緣部更靠上述第1圓環部側，連續至上述外徑側柱部分之內周面或上述第1圓環部之內周面，且形成為剖面凹狀。

(3)如(2)之斜角滾珠軸承，其中上述外徑側柱部分之靠近上述第2圓環部之軸向側面係曲率半徑R1為0.1×Da≦R1≦2×Da之部分圓柱面；上述內徑側柱部分之靠近上述第1圓環部之軸向側面係曲率半徑R2為0.1×Da≦R2≦2×Da之部分圓柱面。

(4)如(1)至(3)中任一者之斜角滾珠軸承，其中上述第1圓環部之軸方向端面之內徑大於上述滾珠之節圓直徑，且上述第2圓環部之軸方向端面之外徑小於上述滾珠之節圓直徑。

(5)如(1)至(4)中任一者之斜角滾珠軸承，其中由上述第1圓環部與上述外徑側柱部分形成之外徑側凹孔孔口徑Do、及由上述第2圓環部與上述內徑側柱部分形成之內徑側凹孔孔口徑Di之至少一者小於上述滾珠直徑Da，且滿足0.75×Da≦Do≦0.99×Da、0.75×Da≦Di≦0.99×Da之至少一者。

(6)如(1)至(5)中任一者之斜角滾珠軸承，其中 上述凹孔內面係由以下部分形成：球面部分，其由上述第1圓環部及自上述第1圓環部連續之上述外徑側柱部分之一部分，以及上述第2圓環部及自上述第2圓環部連續之上述內徑側柱部分之一部分而形成；及圓柱部分，其由上述外徑側柱部分之其餘部分及上述內徑側柱部分之其餘部分而形成；上述外徑側柱部分之上述球面部分與上述圓柱部分之分界線、及上述內徑側柱部分之上述球面部分與上述圓柱部分之分界線位於通過上述滾珠中心之假想平面上。

(7)如(1)至(6)中任一者之斜角滾珠軸承，其中上述斜角滾珠軸承係背面組合而配置之複數行斜角滾珠軸承且包括：上述外環，其具有一對上述外環軌道面；一對上述內環，其分別具有上述內環軌道面；及複數個上述滾珠，其等以複數行配置於一對上述外環軌道面及一對上述內環軌道面之間。

(8)如(1)至(6)中任一者之斜角滾珠軸承，其中上述斜角滾珠軸承係正面組合而配置之複數行斜角滾珠軸承且包括：一對上述外環，其分別具有上述外環軌道面；上述內環，其具有一對上述內環軌道面；及複數個上述滾珠，其等以複數行配置於一對上述外環軌道面及一對上述內環軌道面之間。

根據本發明之斜角滾珠軸承，由於滾珠之接觸角α為45°≦α≦70°，故增大接觸角，軸承軸方向載荷之負荷能力增強，藉由較大地設定接觸角，可賦予更大之預壓載荷，剛性進一步提高。又，由於將外環槽肩部之徑方向高度He除以滾珠直徑Da者設為Ae(=He/Da)時0.35≦Ae≦0.50，將內環槽肩部之徑方向高度Hi除以滾珠直徑Da者設為Ai(=Hi/Da)時0.35≦Ai≦0.50，故防止軸承軸方向載荷之負荷能力不足，且可容易地進行內外環槽肩部之研削加工。

進而，第1圓環部設置於較第2圓環部更為徑方向外側；柱部具有：外徑側柱部分，其自第1圓環部朝第2圓環部側沿軸方向延伸；內徑側柱部分，其自第2圓環部朝第1圓環部側沿軸方向延伸；由於柱部係藉由連接外徑側柱部分之內周面與內徑側柱部分之外周面而形成，故可以錯距方式配置第1及第2圓環部，避免內環槽肩部及外環槽肩部干擾。

再者，外徑側柱部分之外周面與外徑側柱部分之靠近第2圓環部之軸方向側面之邊緣部，在軸方向上位於較滾珠中心更靠第2圓環部側，內徑側柱部分之內周面與內徑側柱部分之靠近第1圓環部之軸方向側面之邊緣部，在軸方向上位於較滾珠中心更靠第1圓環部側。藉此，由於可確保柱部之軸方向中間部之半徑方向壁厚，故為了增加滾珠數量，可選擇減薄柱部之軸方向中間部之圓周方向壁厚。因此，可確保保持器之剛性，且可增加滾珠數量，從而可提高軸承軸方向之負荷能力。

1‧‧‧斜角滾珠軸承

1a‧‧‧複數行斜角軸承

1b‧‧‧複數行斜角軸承

100‧‧‧斜角滾珠軸承

3‧‧‧滾珠

10‧‧‧外環

10a‧‧‧外環

11‧‧‧外環軌道面

12‧‧‧外環槽肩部

13‧‧‧外環埋頭孔

14‧‧‧凸緣部

15‧‧‧貫通孔

16‧‧‧油槽

17‧‧‧油孔

20‧‧‧內環

21‧‧‧內環軌道面

22‧‧‧外環槽肩部

23‧‧‧內環埋頭孔

30‧‧‧保持器

31‧‧‧第1圓環部

32‧‧‧第2圓環部

33‧‧‧柱部

34‧‧‧凹孔

34a、34b‧‧‧球面部分

34c、34d‧‧‧圓柱部分

35‧‧‧外徑側柱部分

35a‧‧‧軸方向側面

36‧‧‧內徑側柱部分

36a‧‧‧軸方向側面

50‧‧‧密封構件

101‧‧‧外環

102‧‧‧內環

110‧‧‧保持器

101a‧‧‧槽肩

102a‧‧‧槽肩

111‧‧‧圓環部

112‧‧‧圓環部

113‧‧‧柱部

C‧‧‧滾珠之節圓直徑

D‧‧‧滾珠之節圓直徑

D1‧‧‧外徑

D2‧‧‧外徑

D3‧‧‧內徑

D4‧‧‧內徑

Da‧‧‧滾珠直徑

Di‧‧‧內徑側凹孔孔口徑

Do‧‧‧外徑側凹孔孔口徑

Hi‧‧‧徑方向高度

He‧‧‧徑方向高度

P1‧‧‧邊緣部

P2‧‧‧邊緣部

P‧‧‧滾珠之節圓直徑

α‧‧‧接觸角

圖1係本發明之第1實施形態之斜角滾珠軸承之剖面圖。

圖2係圖1之保持器之立體圖。

圖3係圖1之保持器之半剖面圖。

圖4係沿著圖2之III-III線之剖面圖。

圖5係沿著圖3之V-V線之剖面圖。

圖6係自圖3之箭頭VI方向觀察時之主要部分前視圖。

圖7係本發明之第2實施形態之斜角滾珠軸承之剖面圖。

圖8係用於說明圖7之斜角滾珠軸承之賦予預壓之過程的剖面圖。

圖9(a)及(b)係本發明之第3實施形態之斜角滾珠軸承之剖面圖。

圖10係本發明之實施例1之複數行斜角滾珠軸承之剖面圖。

圖11係本發明之實施例2之複數行斜角滾珠軸承之剖面圖。

圖12(a)及(b)係先前之斜角滾珠軸承之剖面圖。

以下，利用圖式，對本發明之實施形態之斜角球軸承進行說明。

(第1實施形態)

如圖1所示，本實施形態之斜角滾珠軸承1包含：外環10，其於內周面具有外環軌道面11；內環20，其於外周面具有內環軌道面21；複數個滾珠3，其等配置於外環軌道面11及內環軌道面21之間；及保持器30，其係旋轉自如地保持滾珠3之滾珠引導方式。

在外環10之內周面，對於外環軌道面11於軸方向一側(背面側，圖1中左側)形成有外環槽肩部12，對於外環軌道面11於軸方向另一側(正面側，圖1中右側)形成有外環埋頭孔13。

在內環20之外周面，對於內環軌道面21於軸方向一側(背面側，圖1中左側)形成有內環埋頭孔23，對於內環軌道面21於軸方向另一側(正面側，圖1中右側)形成有內環槽肩部22。

此處，將內環埋頭孔23之外徑設為D1，內環槽肩部22之外徑設為D2時，D1<D2，且將外環埋頭孔13之內徑設為D3，外環槽肩部12之內徑設為D4時，D3>D4。如此，由於增大內環槽肩部22之外徑D2，縮小外環槽肩部12之內徑D4，故可較大地設定滾珠3之接觸角α。更具體而言，藉由如上述般設定外徑D2及內徑D4，可將接觸角α設為45°≦α≦70°左右，即使考慮到軸承製作時接觸角α之偏差，亦可設為50°≦α≦65°左右，可增大接觸角α。

又，將內環槽肩部22之徑方向高度Hi除以滾珠3之直徑Da者設為Ai時，設定為滿足0.35≦Ai≦0.50；將外環槽肩部12之徑方向高度He除以滾珠3之直徑Da者設為Ae時，設定為滿足0.35≦Ae≦0.50。

假定，於0.35>Ai或0.35>Ae時，由於內環槽肩部22或外環槽肩部12之徑方向高度Hi、He相對於滾珠3之直徑Da過小，故接觸角α不滿45°，導致軸承軸方向載荷之負荷能力不足。又，於0.50<Ai或0.50<Ae時，由於外環10及內環20之軌道面11、21形成為超出滾珠3之節圓直徑dm，故外環槽肩部12及內環槽肩部22之研削加工較困難，而不被期望。

接著，參照圖2至圖6，對保持器30之構成進行詳述。保持器30係包含合成樹脂之滾珠引導方式之塑膠保持器，構成該保持器30之基礎樹脂係聚醯胺樹脂。另，聚醯胺樹脂之種類係並無限制者，除聚醯胺樹脂之外，亦可為聚縮醛樹脂、聚醚醚酮、聚醯亞胺等其他合成樹脂。此外，於基礎樹脂中，添加作為強化材之玻璃纖維、碳纖維、芳香族聚醯胺纖維等。又，保持器30係以射出成形或切削加工而製造。

如圖2及圖3所示，保持器30具備：第1及第2圓環部31、32，其等於軸方向隔開間隔而設；及複數個柱部33，其等於圓周方向隔開間隔地配置於該第1及第2圓環部31、32之間，且該保持器30具有分別被於圓周方向上相鄰之柱部33與第1及第2圓環部31、32劃分且分別保持複數個滾珠3之複數個凹孔34。

為避免第1、第2圓環部31、32與內外環20、10之內環槽肩部22及外環槽肩部12干擾，將第1圓環部31設於較第2圓環部32更為徑方向外側，進行錯距配置。

柱部33具有：外徑側柱部分35，其自第1圓環部31朝第2圓環部32側於軸方向延伸；及內徑側柱部分36，其自第2圓環部32朝第1圓環部31側於軸方向延伸；柱部33係以連接外徑側柱部分35之內周面與內徑側柱部分36之外周面之方式形成。

因此，各凹孔34係由第1圓環部31之軸方向內側面、於第1圓環部31之軸方向內側面之兩側連續之一對外徑側柱部分35之各圓周方向 側面、第2圓環部32之軸方向內側面、及於第2圓環部32之軸方向內側面之兩側連續之一對內徑側柱部分36之各圓周方向內側面形成。

如圖4所示，外徑側柱部分35之靠近第2圓環部之軸方向側面35a以連接外徑側柱部分35之外周面與內徑側柱部分36之外周面或第2圓環部32之外周面之方式，形成為剖面凹狀。此外，內徑側柱部分36之靠近第1圓環部之軸方向側面36a亦以連接內徑側柱部分36之內周面與外徑側柱部分35之內周面或第1圓環部31之內周面之方式，形成為剖面凹狀。

再者，外徑側柱部分35之外周面與外徑側柱部分35之靠近第2圓環部32之軸方向側面之邊緣部P1，在軸方向上位於較滾珠3之中心O更靠第2圓環部32側；內徑側柱部分36之內周面與內徑側柱部分36之靠近第1圓環部31之軸方向側面之邊緣部P2，在軸方向上位於較上述滾珠3之中心O更靠第1圓環部31側。

進而，形成為剖面凹狀之外徑側柱部分35之軸方向側面35a於較該邊緣部P1更靠第2圓環部32側，連續至內徑側柱部分36之外周面或第2圓環部32之外周面。

同樣地，形成為剖面凹狀之內徑側柱部分36之軸方向側面36a於較該邊緣部P2更靠第1圓環部31側，連續至外徑側柱部分35之內周面或第1圓環部31之內周面。

本實施形態之斜角滾珠軸承1中，為了避免外環槽肩部12及內環槽肩部22干擾，且有效活用外環10及內環20間之空間，而以錯距方式配置第1及第2圓環部31、32，並以柱部33連接第1及第2圓環部31、32，但需要避免因柱部33之軸方向中間部之半徑方向壁厚變薄引起之強度下降，且避免因應力集中於軸方向中間部所造成之保持器30破損。尤其是，若保持器30與外環10或內環20干擾，則保持器30與外環10或內環20干擾時轉矩會產生變化，以致無法進行作為滾珠螺桿系統 之正確定位，此外，干擾時之摩擦會導致保持器30磨耗，與保持器30之破損有一定關係。而且，保持器30受到磨耗時所產生之磨耗粉末會成為異物，使軸承之潤滑狀態變差，從而導致軸承壽命縮短。

然而，如上所述，藉由設定外徑側柱部分35之外周面與軸方向側面35a之邊緣部P1之位置，與內徑側柱部分36之內周面與軸方向側面36a之邊緣部P2之位置，由於可確保柱部33之軸方向中間部之半徑方向壁厚，故而即使為了增加滾珠數量而減薄圓周方向壁厚，仍可避免柱部33軸方向中間部之強度下降。

再者，本實施形態中，外徑側柱部分35之靠近第2圓環部之軸方向側面35a係由曲率半徑R1為0.1×Da≦R1≦2×Da之凹狀之部分圓柱面形成，內徑側柱部分36之靠近第1圓環部之軸方向側面36a亦由曲率半徑R2為0.1×Da≦R2≦2×Da之凹狀之部分圓柱面形成。

此處，若曲率半徑R1、R2小於0.1×Da，則因外環槽肩部12及內環槽肩部22到達至滾珠節圓直徑，故無法避免保持器30與外環10或內環20干擾。此外，若曲率半徑R1、R2大於0.2×Da，由於外徑側柱部分35之外周面與軸方向側面35a之邊緣部P1較軸方向中心更靠第1圓環部側，內徑側柱部分36之內周面與軸方向側面36a之邊緣部P2較軸方向中心更靠第2圓環部側，導致成為柱部33之最小壁厚部之軸向中間部之半徑方向壁厚變薄，而無法確保柱部33之強度。

另，期望將外徑側柱部分35之軸方向側面35a及內徑側柱部分36之軸方向側面36a之曲率半徑R1、R2設為0.25×Da≦R1≦1.5×Da、0.25×Da≦R2≦1.5×Da。

再者，外徑側柱部分35之軸方向側面35a及內徑側柱部分36之軸方向側面36a若為可避免保持器30與外環10或內環20干擾，防止應力集中，且可確保柱部33強度之形狀，則並非限定於剖面圓弧狀之部分圓柱面，只要為平滑之剖面曲面形狀即可，此外，亦可使平面連續成 為剖面凹狀。

再者，如圖4所示，第1圓環部31之軸方向端面之內經D5大於滾珠3之節圓直徑P、C、D，且第2圓環部32之軸方向端面之外徑D6小於滾珠3之節圓直徑P、C、D。藉此，可防止第1圓環部31之內周面及第2圓環部32之外周面分別與對向之內環槽肩部22之外周面及外環槽肩部12之內周面干擾。

進而，為使在射出成形時能更容易地進行軸向型模具朝軸方向之拔模，第1圓環部31及外徑側柱部分35之內周面與第2圓環部32及內徑側柱部分36之外周面係由平緩之傾斜面構成。另，第1圓環部31及外徑側柱部分35之內周面與第2圓環部32及內徑側柱部分36之外周面亦可位於通過滾珠3之中心O之圓錐面上，或母線與該圓錐面之母線平行之圓錐面上。

另，本實施形態中，第1圓環部31及外徑側柱部分35之外周面與第2圓環部32及內徑側柱部分36之內周面係由沿著軸方向之圓筒面形成。

再者，如圖5所示，由第1圓環部31及外徑側柱部分35形成之外徑側凹孔孔口徑Do、以及由第2圓環部32及內徑側柱部分36形成之內徑側凹孔孔口徑Di之至少一者小於滾珠3之直徑Da，且滿足0.75×Da≦Do≦0.99×Da、0.75×Da≦Di≦0.99×Da之至少一者。

該斜角滾珠軸承1通常由正面或背面組合複數個而使用，但為了調整軸承之預壓遊隙，將暫時組裝好之軸承重新分解，進行外環10或內環20之端面之調整研磨。此時，於滾珠3自保持器30之凹孔34脫落，即滾珠3與保持器30分開之情形下，進行組裝需要時間。

因此，藉由如上述設計外徑側凹孔孔口徑Do及內徑側凹孔孔口徑Di，可防止滾珠3自保持器30之凹孔34脫落。另，滿足0.75×Da≦Do≦0.99×Da、0.75×Da≦Di≦0.99×Da兩者時，滾珠3易於使凹孔34 彈性變形而插入(卡扣插入)，且滾珠3不會自凹孔34脫落。

再者，自斜角滾珠軸承1分解外環10，對外環10進行調整研磨時，藉由至少將外徑側凹孔孔口徑Do設為0.75×Da≦Do≦0.99×Da，而於預壓調整時，可防止滾珠3自凹孔34脫落。

進而，自斜角滾珠軸承1分解內環20，對內環20進行調整研磨時，藉由至少將內徑側凹孔孔口徑Di設為0.75×Da≦Di≦0.99×Da，而於預壓調整時，可防止滾珠3自凹孔34脫落。

如圖4所示，凹孔34之內面係由以下部分形成：球面部分34a、34b，其形成於第1圓環部31及自第1圓環部31連續之外徑側柱部分35之一部分、以及第2圓環部32及自第2圓環部32連續之內徑側柱部分36之一部分；及圓柱部分34a、34d，其形成於外徑側柱部分35之其餘部分及內徑側柱部分36之其餘部分。此外，球面部分34a、34b位於中心與滾珠3之中心O一致之直徑R3之單一球面上。

進而，外徑側柱部分35之球面部分34a與圓柱部分34c之分界線、及內徑側柱部分36之球面部分34b與圓柱部分34d之分界線位於通過滾珠3之中心之假想平面P上。藉此，凹孔34中，可易於自軸方向進行成形球面部分34a、34b之模具拔模。此外，不將凹孔34之整個內面設為球面，而藉由設為圓柱面，可縮窄滾珠3與凹孔開口部之干擾部分，從而可容易地插入滾珠3。進而，凹孔34內之潤滑脂易於排出，從而能排出封入潤滑脂後之過量潤滑脂，而易於進行慣性運轉。此外，以切削加工形成保持器30時，可容易地進行實施球面部分34a、34b之整飾加工時之球頭銑刀等工具之移動。

另，上述保持器30之合成樹脂中添加之強化材之比例較好為5~30wt%。若強化材之比例超過30wt%，則由於保持器30之柔軟性降低，故於保持器成形時自凹孔部33強制拔出模具時，或組裝軸承時將滾珠3壓入至保持器30之凹孔34時，會引起保持器30之圓周方向邊緣 部38(外徑側柱部分35之外周面與凹孔34之邊緣部，參照圖5)破損。

再者，若強化材之比例少於5wt%，則由於熱膨脹依存於基礎材料即樹脂材料之線膨脹係數，故軸承旋轉中保持器30之熱膨脹對於滾珠節圓直徑之膨脹相對變大，導致滾珠3與保持器30之凹孔部34相頂，而產生燒焦等不良。因此，藉由將合成樹脂成分中強化材之比例設為5~30wt%之範圍，可防止上述不良。

如以上說明般，根據本實施形態之斜角滾珠軸承，由於滾珠3之接觸角α為45°≦α≦70°，故增大接觸角α，軸承軸方向載荷之負荷能力增強，藉由較大地設定接觸角α，可賦予更大之預壓載荷，剛性進一步提高。又，由於將外環槽肩部12之徑方向高度He除以滾珠3之直徑Da者設為Ae(=He/Da)時為0.35≦Ae≦0.50，將內環槽肩部22之徑方向高度Hi除以滾珠之直徑Da者設為Ai(=Hi/Da)時為0.35Ai0.50，故防止軸承軸方向載荷之負荷能力不足，且可容易地進行內外環槽肩部22、12之研削加工。

進而，第1圓環部31設置於比第2圓環部32更為徑方向外側；柱部33具有：外徑側柱部分35，其自第1圓環部31朝第2圓環部側於軸方向延伸；內徑側柱部分36，其自第2圓環部32朝第1圓環部側於軸方向延伸；由於柱部33係藉由連接外徑側柱部分35之內周面與內徑側柱部分36之外周面而形成，故可以錯距方式配置第1及第2圓環部31、32而避免內環槽肩部22及外環槽肩部12干擾。

再者，外徑側柱部分35之外周面與外徑側柱部分35之靠近第2圓環部之軸方向側面35a之邊緣部P1，在軸方向上位於較滾珠3之中心更靠第2圓環部側，內徑側柱部分36之內周面與內徑側柱部分36之靠近第1圓環部之軸方向側面36a之邊緣部P2，在軸方向上位於較滾珠3之中心更靠第1圓環部側。藉此，由於可確保柱部33之軸方向中間部之半徑方向壁厚，故為了增加滾珠數，可減薄柱部33之軸方向中間部之 圓周方向壁厚。因此，可確保保持器30之剛性，且可增加滾珠數，而可提高軸承軸方向之負荷能力。

(第2實施形態)

圖7顯示本發明之第2實施形態之複數行斜角滾珠軸承1a。另，對與第1實施形態相同或同等之部分附加相同之符號，而省略或簡化說明。

如圖7所示，考慮到對機械裝置之組裝性，本實施形態係設為以背面組合配置之複數行斜角滾珠軸承，其包括：單一之外環10a，其具有一對外環軌道面11、11；一對內環20、20，其分別具有內環軌道面21、21；複數個滾珠3，其以複數行配置於一對外環軌道面11、11及一對內環軌道面21、21之間；及滾珠引導方式之保持器30，其具有分別保持複數個滾珠3之複數個凹孔34。於外環10a設置有用於固定之凸緣部14，於凸緣部14形成有螺栓緊固用之貫通孔15。此外，於外環10a之軸方向中間部，形成有油槽16及油孔17，從而可實現潤滑脂之供給，或油氣、油霧之供給。

如圖8所示，為調整預壓載荷，而於內環端面間設有恰當之軸方向遊隙δ(通常稱為預壓遊隙)，將軸承安裝至軸後，使用軸承螺母鎖緊至預壓遊隙成為0(零)為止(使內環端面彼此密著)，而附加預壓。此外，恰當之預壓遊隙δ係組裝外環10、內環20、滾珠3、保持器30，進行遊隙測定，之後分解，對內環20、20進行調整研磨。另，增大預壓時，只要增大預壓遊隙即可。

如此般分解內環20並對其進行調整研磨時，藉由至少將內徑側凹孔孔口徑Di設為0.75×Da≦Di≦0.99×Da，可防止滾珠3自凹孔34脫落，從而可縮短預壓調整時組裝所需之時間。

關於其他構成及作用，與第1實施形態之情形相同。

(第3實施形態)

圖9(a)及(b)顯示本發明之第3實施形態之複數行斜角滾珠軸承1b。另，對與第1實施形態相同或同等之部分附加相同之符號，並省略或簡化說明。

如圖9(a)所示，本實施形態係設為正面組合配置之複數行斜角滾珠軸承1b，其包括：一對外環10，其分別具有外環軌道面11、11；單一之內環20a，其具有一對內環軌道面21、21；複數個滾珠3，其以複數行配置於一對外環軌道面11、11及一對內環軌道面21、21之間；及滾珠引導方式之保持器30，其具有分別保持複數個滾珠3之複數個凹孔34。

該情形時，為了調整預壓載荷，於外環端面間取得恰當之預壓遊隙，分解外環10、10，並對外環10、10進行調整研磨。

如此般分解外環10、10並對其進行調整研磨時，藉由至少將外徑側凹孔孔口徑Do設為0.75×Da≦Do≦0.99×Da，可防止滾珠3自凹孔34脫落，從而可縮短預壓調整時組裝所需之時間。

關於其他構成及作用，與第1實施形態之情形相同。

另，如圖9(b)所示，亦可於外環10、10之軸方向兩端部安裝接觸型或非接觸型之密封構件50、50。藉此，可將潤滑脂等潤滑劑保持在軸承空間內，並可防止來自外部之異物(切削液或切割粉末等)之侵入。

另，本發明並非限定於上述實施形態，而可進行適當變更或改良等。

[實施例1]

圖10係顯示應用第2實施形態之外環一體內環二分割之滾珠螺桿支撐用斜角滾珠軸承之實施例1。該情形中，斜角滾珠軸承之各種規格及尺寸設定如下。

接觸角α：50°

滾珠徑Da：6.35mm

Ae(=外環槽肩部之徑方向高度He/滾珠徑Da)：0.38

Ai(=內環槽肩部之徑方向高度Hi/滾珠徑Da)：0.38

保持器材質：聚醯胺樹脂

外徑側柱部分35之軸方向側面35a之曲率半徑R1：0.27×Da(1.7mm)

內徑側柱部分36之軸方向側面36a之曲率半徑R2：0.27×Da(1.7mm)

外徑側凹孔孔口徑φDo：0.80×Da(5.08mm)

內徑側凹孔孔口徑φDi：0.80×Da(5.08mm)

[實施例2]

圖11係顯示應用第2實施形態之外環一體內環二分割之滾珠螺桿支撐用斜角滾珠軸承之實施例2。該情形中，斜角滾珠軸承之各種規格及尺寸設定如下。

接觸角α：60°

滾珠徑Da：7.144mm

Ae(=外環槽肩部之徑方向高度He/滾珠徑Da)：0.47

Ai(=內環槽肩部之徑方向高度Hi/滾珠徑Da)：0.47

保持器材質：於聚縮醛樹脂中添加10wt%作為強化材之碳纖維者

外徑側柱部分35之軸方向側面35a之曲率半徑R1：0.90×Da(6.43mm)

內徑側柱部分36之軸方向側面36a之曲率半徑R2：0.90×Da(6.43mm)

外徑側凹孔孔口徑φDo：0.90×Da(6.43mm)

內徑側凹孔孔口徑φDi：0.90×Da(6.43mm)

如此構成之實施例1及實施例2之斜角滾珠軸承1a可發揮與上述實 施形態相同效果。

1‧‧‧斜角滾珠軸承

3‧‧‧滾珠

10‧‧‧外環

11‧‧‧軌道面

12‧‧‧外環槽肩部

13‧‧‧外環埋頭孔

20‧‧‧內環

21‧‧‧內環軌道面

22‧‧‧內環槽肩部

23‧‧‧內環埋頭孔

30‧‧‧保持器

31‧‧‧第1圓環部

32‧‧‧第2圓環部

Da‧‧‧滾珠直徑

D1‧‧‧外徑

D2‧‧‧外徑

D3‧‧‧內徑

D4‧‧‧內徑

He‧‧‧徑方向高度

Hi‧‧‧徑方向高度

Claims (10)

1. 一種斜角滾珠軸承，其特徵在於包括：外環，其於內周面具有外環軌道面；內環，其於外周面具有內環軌道面；複數個滾珠，其等以接觸角而滾動自如地配置於上述外環軌道面與上述內環軌道面之間；及滾珠引導方式之保持器，其具備：第1及第2圓環部，其等於軸方向隔開間隔而設；及複數個柱部，其等於圓周方向隔開間隔地配置於該第1及第2圓環部之間；且具有分別藉由於圓周方向上相鄰之上述柱部與上述第1及第2圓環部予以劃分、並分別保持上述複數個滾珠之複數個凹孔；於上述內環之外周面，相對於上述內環軌道面於軸方向一側形成有內環埋頭孔，相對於上述內環軌道面於軸方向另一側形成有內環槽肩部；於上述外環之內周面，相對於上述外環軌道面於軸方向一側形成有外環槽肩部，相對於上述內環軌道面於軸方向另一側形成有外環埋頭孔；上述滾珠之接觸角α係45°≦α≦70°；將上述外環槽肩部之徑方向高度He除以上述滾珠直徑Da者設為Ae(=He/Da)時，0.35≦Ae≦0.50；將上述內環槽肩部之徑方向高度Hi除以上述滾珠直徑Da者設為Ai(=Hi/Da)時，0.35≦Ai≦0.50；上述第1圓環部設於較上述第2圓環部更為徑方向外側；上述柱部具有：外徑側柱部分，其自上述第1圓環部朝上述第 2圓環部側於軸方向延伸；及內徑側柱部分，其自上述第2圓環部朝上述第1圓環部側於軸方向延伸；且上述柱部藉由連接上述外徑側柱部分之內周面與上述內徑側柱部分之外周面而形成；上述外徑側柱部分之外周面與上述外徑側柱部分之靠近上述第2圓環部之軸方向側面之邊緣部，在軸方向上位於較上述滾珠之中心更靠上述第2圓環部側；且上述內徑側柱部分之內周面與上述內徑側柱部分之靠近上述第1圓環部之軸方向側面之邊緣部，在軸方向上位於較上述滾珠之中心更靠上述第1圓環部側。
2. 如請求項1之斜角滾珠軸承，其中上述外徑側柱部分之靠近上述第2圓環部之軸方向側面於較該邊緣部更靠上述第2圓環部側，連續至上述內徑側柱部分之外周面或上述第2圓環部之外周面，且形成為剖面凹狀；且上述內徑側柱部分之靠近上述第1圓環部之軸方向側面於較該邊緣部更靠上述第1圓環部側，連續至上述外徑側柱部分之內周面或上述第1圓環部之內周面，且形成為剖面凹狀。
3. 如請求項2之斜角滾珠軸承，其中上述外徑側柱部分之靠近上述第2圓環部之軸向側面係曲率半徑R1為0.1×Da≦R1≦2×Da之部分圓柱面；且上述內徑側柱部分之靠近上述第1圓環部之軸向側面係曲率半徑R2為0.1×Da≦R2≦2×Da之部分圓柱面。
4. 如請求項1至3中任一項之斜角滾珠軸承，其中上述第1圓環部之軸方向端面之內徑大於上述滾珠之節圓直徑，且上述第2圓環部之軸方向端面之外徑小於上述滾珠之節圓直徑。
5. 如請求項1至3中任一項之斜角滾珠軸承，其中 由上述第1圓環部及上述外徑側柱部分形成之外徑側凹孔孔口徑Do、及由上述第2圓環部及上述內徑側柱部分形成之內徑側凹孔孔口徑Di之至少一者小於上述滾珠之直徑Da，且滿足0.75×Da≦Do≦0.99×Da、0.75×Da≦Di≦0.99×Da之至少一者。
6. 如請求項1至3中任一項之斜角滾珠軸承，其中上述凹孔內面係由以下部分形成：球面部分，其形成於上述第1圓環部及自上述第1圓環部連續之上述外徑側柱部分之一部分、以及上述第2圓環部及自上述第2圓環部連續之上述內徑側柱部分之一部分；及圓柱部分，其形成於上述外徑側柱部分之其餘部分及上述內徑側柱部分之其餘部分；且上述外徑側柱部分之上述球面部分與上述圓柱部分之分界線、及上述內徑側柱部分之上述球面部分與上述圓柱部分之分界線位於通過上述滾珠中心之假想平面上。
7. 如請求項1至3中任一項之斜角滾珠軸承，其中上述斜角滾珠軸承係背面組合地配置之複數行斜角滾珠軸承，且包括：上述外環，其具有一對上述外環軌道面；一對上述內環，其分別具有上述內環軌道面；及複數個上述滾珠，其等以複數行配置於一對上述外環軌道面及一對上述內環軌道面之間。
8. 如請求項1至3中任一項之斜角滾珠軸承，其中上述斜角滾珠軸承係正面組合地配置之複數行斜角滾珠軸承，且包括：一對上述外環，其分別具有上述外環軌道面；上述內環，其具有一對上述內環軌道面；及複數個上述滾珠，其等以複數行配置於一對上述外環軌道面及一對上述內環軌道面之間。
9. 如請求項4之斜角滾珠軸承，其中由上述第1圓環部及上述外徑側柱部分形成之外徑側凹孔孔口徑Do、及由上述第2圓環部及上述內徑側柱部分形成之內徑側凹孔孔口徑Di之至少一者小於上述滾珠之直徑Da，且滿足0.75×Da≦Do≦0.99×Da、0.75×Da≦Di≦0.99×Da之至少一者。
10. 如請求項4中任一項之斜角滾珠軸承，其中上述凹孔內面係由以下部分形成：球面部分，其形成於上述第1圓環部及自上述第1圓環部連續之上述外徑側柱部分之一部分、以及上述第2圓環部及自上述第2圓環部連續之上述內徑側柱部分之一部分；及圓柱部分，其形成於上述外徑側柱部分之其餘部分及上述內徑側柱部分之其餘部分；且上述外徑側柱部分之上述球面部分與上述圓柱部分之分界線、及上述內徑側柱部分之上述球面部分與上述圓柱部分之分界線位於通過上述滾珠中心之假想平面上。