WO2012063694A1 - 櫛型樹脂保持器およびころ軸受 - Google Patents

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山本直太
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Ntn株式会社
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    • F16C23/086—Ball or roller bearings self-adjusting by means of at least one substantially spherical surface forming a track for rolling elements

Definitions

  • the present invention relates to a comb-type resin cage and a roller bearing that are applied to, for example, a double-row cylindrical roller bearing that supports a machine tool main shaft.
  • the comb-shaped resin retainer includes an annular portion 20 and a plurality of column portions 21 protruding in one axial direction from one side surface of the annular portion 20.
  • the space between the column portions 21 and 21 adjacent to each other in the circumferential direction is a pocket Pt for holding the cylindrical roller 22.
  • Comb-shaped resin cages are often manufactured by injection molding, and the comb teeth, that is, the pillars, have an inclination angle with respect to the center of the cage axis due to changes due to molding shrinkage, and the mold structure is molded. It may be made in anticipation of contraction (Patent Document 1).
  • the angle of the pillar is often inward in the radial direction.
  • the angle of the column part is outward in the radial direction, the amount of movement of the roller increases due to the influence of centrifugal force, or the roller and the cage are easily in strong contact.
  • An object of the present invention is to provide a comb-type resin cage and a roller bearing that can stabilize the amount of movement of the roller, reduce wear of the cage, and can accurately manage the pocket width while reducing the manufacturing cost. Is to provide.
  • the comb-shaped resin cage according to the present invention includes an annular portion and a plurality of pillar portions protruding in one axial direction from one side surface of the annular portion, and the rollers are held between the circumferentially adjacent pillar portions.
  • a comb-shaped resin cage in which a side surface that is an inner surface of the pocket of the pillar portion is formed in a concave shape, and each pillar portion is centered on the cage axis toward the tip of the pillar portion.
  • a flat portion is provided on a side surface of the column portion that has an approaching inclination and becomes the inner surface of the pocket, and the flat portion is continuous in the axial direction from the distal end portion to the proximal end portion of the column portion, and faces each other.
  • the flat portions of the column portions are made parallel to each other.
  • the “flat portion” is a portion forming a plane.
  • the flat portion is provided on the side surface of the pillar portion that becomes the inner surface of the pocket.
  • the maximum width of the pocket can be measured at any position in the direction. Since the flat portion is continuous in the axial direction from the distal end portion to the proximal end portion of the column portion, any axial direction from the distal end portion to the proximal end portion of the column portion is measured when measuring an arbitrary pocket width in the column portion. Even at the position, the pocket width can be accurately managed by measuring the flat portion.
  • each pillar part has the inclination which approaches a cage
  • the wear of the cage can be reduced. Since it is not necessary to adjust the mold of the comb-shaped resin cage a plurality of times, the manufacturing cost can be reduced.
  • the roller may be a cylindrical roller.
  • the flat portion is represented by the following formula: It is good also as having. W> Tan ⁇ ⁇ L
  • the width W refers to the width dimension of the flat portion at an arbitrary position in the axial direction of the column portion. As the axial length of the column portion increases, the required axial length of the flat portion also increases. Further, when the angle of the column part for molding shrinkage is determined, the necessary width W is determined.
  • the angle ⁇ of the column portion varies depending on the resin material, the cage shape, and the molding conditions.
  • the width W of the flat part according to the angle (alpha) of a pillar part can be set.
  • the required width W can be easily obtained from the above equation.
  • the flat part of the column part may be provided in the vicinity of the pitch circle diameter of the roller.
  • the vicinity of the pitch circle diameter means the vicinity of the portion forming the pitch circle diameter.
  • the pocket is connected to the outer diameter side edge portion of the flat portion on the side surface of the column portion, which is the inner surface of the pocket, with the flat portion as a boundary.
  • An inner diameter side where the side surface of the column part which becomes the inner surface of the pocket is connected to the inner diameter side from the inner diameter side edge of the flat part and the inner side of the pocket becomes a concave shape.
  • Either one or both of the radius of curvature of the outer diameter side concave shape portion and the inner diameter side concave shape portion may be gradually changed from the base end portion to the tip end portion of the column portion. In this case, even if each column portion is inclined with respect to the cage axis center, the contact between the roller and the cage is not biased. Thereby, generation
  • retainer can be reduced.
  • the double-row cylindrical roller bearing of the present invention has the comb resin cage of any one of the above-mentioned inventions.
  • the double row cylindrical roller bearing may be used as a bearing for a machine tool main shaft.
  • the self-aligning roller bearing of the present invention has the comb-shaped resin cage of any one of the above inventions.
  • the comb-shaped resin cage according to this embodiment is applied to, for example, a double-row cylindrical roller bearing that supports a spindle of a machine tool such as a CNC lathe, a machining center, a milling machine, a general-purpose lathe, or a boring machine.
  • a machine tool such as a CNC lathe, a machining center, a milling machine, a general-purpose lathe, or a boring machine.
  • the comb-shaped resin cage is not limited to the use for supporting the spindle of a machine tool.
  • the comb-shaped resin cage may be used for bearings other than the double row cylindrical roller bearing.
  • the comb-shaped resin cage 1 includes an annular portion 2 and a plurality of column portions 3 that protrude in one axial direction from one side surface of the annular portion 2.
  • it is integrally injection-molded with a synthetic resin or the like.
  • the plurality of column portions 3 are provided at regular intervals in the circumferential direction, and a space between the column portions 3 and 3 adjacent in the circumferential direction becomes a pocket Pt for holding the cylindrical roller 4.
  • Each pocket Pt is surrounded by the side surfaces 5 and 5 of the column portions 3 and 3 that are adjacent to each other in the circumferential direction and the one side surface 2a of the annular portion 2, and the comb-shaped resin retainer 1 is It becomes a comb-teeth shape that opens to the top.
  • the side surface 5 serving as the inner surface of the pocket Pt of the column part 3 is formed in a concave shape in which a cross section perpendicular to the cage axis center is a concave shape.
  • a synthetic resin having a self-lubricating property such as a polyether ether ketone resin, a polyamide resin, or a polyphenylene sulfide resin is used.
  • a synthetic resin having a self-lubricating property such as a polyether ether ketone resin, a polyamide resin, or a polyphenylene sulfide resin is used.
  • blend fillers such as carbon fiber and glass fiber, with any of the said synthetic resins.
  • Each pillar part 3 has an inclination which approaches a cage axis center toward the tip of this pillar part 3.
  • the end surfaces on the inner diameter side and the outer diameter side of the annular portion 2 also have the same inclination as the column portion 3, and these end surfaces are flush with the inner diameter side and the outer diameter side surfaces of the column portion 3. It continues and is made.
  • the inclination angle ⁇ of the column part 3 varies depending on the resin material, the cage shape, and the molding conditions. When these conditions are limited, the inclination angle ⁇ is defined to be, for example, 5 degrees or more and 8 degrees or less.
  • a “flat portion” 5a is provided on the side surface 5 of the column portion 3 which is the inner surface of the pocket Pt.
  • the “flat portion” 5a refers to a portion obtained by cutting the column portion 3 with a cross section perpendicular to the center of the cage axis and viewing the column portion 3 in the axial direction, as shown in FIG. 1 (A) and FIG. In addition, it is formed linearly.
  • the flat portion 5 a of the column portion 3 is provided in the vicinity of the pitch circle diameter (PCD) of the cylindrical roller 4. In this example, the vicinity of PCD includes PCD.
  • the flat portion 5 a is continuous in the axial direction from the distal end portion to the proximal end portion of the column portion 3.
  • the flat portions 5a, 5a facing each other in one pocket Pt are parallel to each other.
  • a range where the flat portion 5a exists may be referred to as a flat region.
  • the flat region has two sides that are parallel to the inclination direction of the pillar portion 3, respectively. This is a rectangular region surrounded by L 1, L 2, one side L 3 that forms part of the front edge of the column part 3, and one side L 4 that forms part of one side of the annular part 2.
  • an outer diameter side concave shape portion 5b and an inner diameter side concave shape portion 5c are provided on the side surface of the column portion 3 which is the inner surface of the pocket Pt.
  • the outer diameter side concave shape portion 5b and the inner diameter side concave shape portion 5c refer to portions obtained by cutting the column portion 3 in the axial direction by cutting along a cross section perpendicular to the cage shaft center.
  • the outer-diameter-side concave portion 5b is connected to the outer-diameter side edge portion of the flat portion 5a with the flat portion 5a as a boundary, and the side surface of the column portion 3 serving as the inner surface of the pocket Pt has a concave shape.
  • the outer diameter side concave portion 5b is set to a predetermined radius of curvature R5b.
  • the inner diameter side concave shape portion 5c is connected to the inner diameter side edge from the inner diameter side edge of the flat portion 5a with the flat portion 5a as a boundary, and the side surface of the column portion 3 serving as the inner surface of the pocket Pt has a concave shape.
  • the inner diameter side concave portion 5c is set to a predetermined radius of curvature R5c. However, the curvature radius R5b of the outer diameter side concave shape portion 5b is determined to be larger than the curvature radius R5c of the inner diameter side concave shape portion 5c.
  • the width W in the radial direction of the flat portion 5a is preferably matched to the inclination angle ⁇ of the column portion 3.
  • the flat portion 5a of the column portion 3 is provided near the PCD
  • the radial width of the flat portion 5a of the column portion 3 is W
  • the angle of the inclination of the column portion 3 with respect to the cage shaft center is ⁇
  • the flat portion is desirable that the flat portion 5a satisfies the relationship of the following formula (1).
  • the width W refers to a width dimension at an arbitrary position in the axial direction of the column portion 3.
  • the column portion 3 serving as the inner surface of the pocket Pt. Since the flat portion 5 a is provided on the side surface 5, the maximum width of the pocket Pt can be measured at an arbitrary position in the axial direction in the column portion 3.
  • the measurement position of the maximum width of the pocket Pt is represented by hatching in FIG.
  • the flat portion 5 a is continuous in the axial direction from the distal end portion to the proximal end portion of the column portion 3, when measuring an arbitrary pocket width in the column portion 3, it extends from the distal end portion to the proximal end portion of the column portion 3.
  • the pocket width can be managed with high accuracy. Since the clearance at the pocket width 4 can be prevented from changing in the axial direction, uniform contact between the roller 4 and the cage 1 is likely to occur.
  • each pillar part 3 has the inclination which approaches a cage
  • a flat portion 5a is provided in the vicinity of the pitch circle diameter, and is connected from the outer diameter side edge portion of the flat portion 5a to the outer diameter side, and the side surface of the column portion 3 serving as the inner surface of the pocket Pt has an outer diameter side concave shape portion 5b. Further, an inner diameter side concave shape portion 5c that is connected from the inner diameter side edge of the flat portion 5a to the inner diameter side and has a concave shape on the side surface of the pillar portion 3 serving as the inner surface of the pocket Pt is provided, and the curvature of the outer diameter side concave shape portion 5b is provided. Since the radius R5b is larger than the radius of curvature R5c of the inner diameter side concave shape portion 5c, the following operational effects are obtained.
  • each column portion 3 is inclined as described above. However, when the pocket Pt has no flat portion and the same radius of curvature, the flat portion is Therefore, the pocket measurement position at the tip of the column part 3 does not become the maximum width of the pocket. Since the curvature radii are the same, the roller 4 and the cage come into contact only with the outer diameter side of the tip portion of the column portion 3 (the portion indicated by hatching in FIG. 5B).
  • either or both of the radius of curvature R5b and the radius R5c of the outer diameter side concave shape portion 5b and the inner diameter side concave shape portion 5c. May be gradually changed from the proximal end portion to the distal end portion of the column portion 3.
  • the clearance between the roller and the cage can be set larger on the distal end side and smaller on the proximal end side.
  • Reduction of pocket clearance (radial direction) due to column deformation during high-speed operation can be made equal at the distal end and proximal end. In this case, even if each column part 3 is inclined with respect to the cage shaft center, the contact between the roller 4 and the cage 1 is not biased. Thereby, generation
  • retainer 1 can be reduced.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a double-row cylindrical roller bearing using the comb-shaped resin cage according to any of the above embodiments.
  • the double-row cylindrical roller bearing includes a pair of inner rollers 6, outer rings 7, double-row cylindrical rollers 4 provided between the raceway surfaces 6a and 7a of the inner and outer rings 6 and 7, and a pair of cylindrical rollers 4 for holding each row.
  • the inner ring 6 has double-row raceway surfaces 6a, 6a.
  • the inner ring 6 is provided with a center rod 8 at the axial center and outer rods 9, 9 at both axial ends of the inner ring 6. .
  • the pair of comb-shaped resin retainers 1 and 1 are such that the annular portions 2 and 2 are in contact with each other, and the plurality of column portions 3 protrude from the annular portion 2 of each comb-shaped resin retainer 1 outward in the axial direction. Has been placed. Thereby, each comb-shaped resin retainer 1 holds the cylindrical rollers 4 in the pockets Pt that open from the axial center to the axially outer side. Therefore, each comb-shaped resin cage 1 can be prevented from undesirably falling off from the bearing. Further, in the pair of comb-shaped resin cages 1, 1, the pocket positions on both sides in the axial direction are arranged in the same phase in the circumferential direction.
  • the comb-shaped resin cages 1 and 1 in this case employ a rolling element guide type.
  • the inner ring 6 is fitted to, for example, the outer peripheral surface of the main spindle of the machine tool, and the outer ring 7 is fitted to the inner peripheral surface of the housing.
  • the inner ring inner peripheral surface 6b is formed in a cylindrical hole, but the inner ring inner peripheral surface 6b may be formed in a tapered hole so that the radial internal clearance of the bearing can be adjusted.
  • lubrication of the bearing grease lubrication, air oil lubrication, or the like can be used.
  • the comb-shaped resin cage 1 since the comb-shaped resin cage 1 according to any of the embodiments is used, the movement amount of the roller 4 is stabilized, the wear of the cage 1 is reduced, and the manufacturing cost is reduced. Can be achieved.
  • the flat portion 5a of the comb-shaped resin retainer 1 is continuous in the axial direction from the distal end portion to the proximal end portion of the column portion 3, when measuring an arbitrary pocket width in the column portion 3, By measuring the flat portion 5a at any axial position extending from the distal end portion to the proximal end portion, the pocket width can be managed with high accuracy. Since the clearance at the pocket width 4 can be prevented from changing in the axial direction, uniform contact between the roller 4 and the cage 1 is likely to occur. Therefore, it is possible to increase the speed and life of the bearing.
  • the comb-shaped resin cage in any of the above embodiments may be applied to a single row cylindrical roller bearing.
  • the comb-shaped resin cage 1 can be used for a self-aligning roller bearing.
  • Cylindrical roller bearings or self-aligning roller bearings using the comb-shaped resin cage can also be applied to applications that support each axis of, for example, a robot, a transport device, and a transport machine.

Abstract

　ころの動き量を安定させ、保持器の摩耗の低減を図ると共に、製造コストの低減を図りつつポケット幅を精度良く管理することができる櫛型樹脂保持器およびころ軸受を提供するために、櫛型樹脂保持器(1)は、円環部(2)と、この円環部(2)の一側面から軸方向一方に突出する複数の柱部(3)とを備え、円周方向に隣接する柱部(3),(3)間が円筒ころ(4)を保持するポケット(Pｔ)となり、柱部(3)のポケット(Pt) の内面となる側面(5)が凹形状に形成される。各柱部(3)は、この柱部(3)の先端に向かうに従って保持器軸中心に近づく傾斜を有し、且つ、ポケット(Pt)の内面となる柱部(3)の側面(5)に平坦部(5a)を設け、この平坦部(5a)は、柱部(3)の先端部分から基端部分とにわたって、軸方向に連続する。

Description

櫛型樹脂保持器およびころ軸受 関連出願
　本出願は、２０１０年１１月１０日出願の特願２０１０－２５１４１８の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。
　この発明は、例えば、工作機械主軸を支持する複列円筒ころ軸受等に適用される櫛型樹脂保持器およびころ軸受に関する。
　工作機械の主軸等を支持する円筒ころ軸受において、いわゆる櫛型樹脂保持器を用いたものが提案されている。この櫛型樹脂保持器は、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、円環部２０と、この円環部２０の一側面から軸方向一方に突出する複数の柱部２１とを備え、円周方向に隣接する柱部２１，２１間が円筒ころ２２を保持するポケットＰｔとなる。櫛型樹脂保持器は射出成形で製造されるものが多く、成形収縮による変化により櫛歯部分つまり柱部には、保持器軸中心に対して傾斜角度がつくものがあり、金型構造は成形収縮を見越して作られることがある（特許文献１）。
特開２００７－７８１１８号公報 特開２００７－２７８４０６号公報
　金型において、柱部を成形する箇所の角度を、円環部を成形する箇所に対して９０度に設定した場合、以下のような問題がある。樹脂保持器は成形収縮で柱部に角度がつくため、柱部の基端部と先端部の同一軸方向直線上でポケット幅が異なることになる。この場合、ころと保持器とが部分的に接触することになり、局部的な摩耗が発生し易くなる。その解決策としてポケットの半径を大きくし、且つ、各柱部の円周方向側面を外径側凹曲面部と内径側凹曲面部とを連続させて成る複合曲面としたものが提案されている（特許文献２）。
　柱部の角度は放射方向に内向きの場合が多い。柱部の角度が放射方向に外向きの場合、遠心力の影響でころの動き量が増加したり、ころと保持器が強く接触し易くなる。金型上の狙いを変更し、成形収縮後にポケットが保持器軸方向に平行になるようにするには、金型調整を数回行う必要がありコストが高くなってしまう。
　ポケット幅を管理する場合において、柱部における任意の１つの軸方向直線上のポケット幅を測定する際、柱部の基端部と先端部とで同様の位置を測定することが困難であり、品質保証面での問題が懸念される。
　この発明の目的は、ころの動き量を安定させ、保持器の摩耗の低減を図ると共に、製造コストの低減を図りつつポケット幅を精度良く管理することができる櫛型樹脂保持器およびころ軸受を提供することである。
　この発明の櫛型樹脂保持器は、円環部と、この円環部の一側面から軸方向一方に突出する複数の柱部とを備え、円周方向に隣接する柱部間がころを保持するポケットとなり、前記柱部の前記ポケットの内面となる側面が凹形状に形成される櫛型樹脂保持器であって、前記各柱部は、この柱部の先端に向かうに従って保持器軸中心に近づく傾斜を有し、且つ、前記ポケットの内面となる前記柱部の側面に平坦部を設け、この平坦部は、柱部の先端部分から基端部分とにわたって、軸方向に連続し、対向する柱部の平坦部は互いに平行であるようにしたものである。前記「平坦部」は、平面を成す部分である。
　この構成によると、柱部の前記ポケットの内面となる側面が凹形状に形成される櫛型樹脂保持器において、ポケットの内面となる前記柱部の側面に平坦部を設けたため、柱部における軸方向の任意の位置でポケットの最大幅を測定することができる。前記平坦部は、柱部の先端部分から基端部分とにわたって軸方向に連続するため、柱部における任意のポケット幅を測定する際、柱部の先端部分から基端部分とにわたるいずれの軸方向位置でも、平坦部を測定することで、ポケット幅を精度良く管理することができる。ポケット幅ところのすきまが軸方向で変化しないようにできるため、ころと保持器の均一な接触が発生し易くなる。また、各柱部は、先端に向かうに従って保持器軸中心に近づく傾斜を有するため、遠心力の影響でころの動き量が増加することがなく、ころと保持器が強く接触することを防止することを防止し得る。以上により保持器の摩耗の低減を図ることができる。この櫛型樹脂保持器の金型調整を複数回行う必要もなくなるため、製造コストの低減を図ることもできる。
　前記ころが円筒ころであっても良い。
　前記柱部の平坦部における径方向の幅をＷ、前記柱部の傾斜の保持器軸中心に対する角度をα、前記平坦部の軸方向長さをＬとすると、前記平坦部が下記式の関係をもつものとしても良い。
　Ｗ ＞ Ｔａｎα × Ｌ
　前記幅Ｗは、柱部の軸方向の任意位置における平坦部の幅寸法をいう。
　柱部の軸方向長さが長くなると、必要な平坦部の軸方向長さも長くなる。また、成形収縮の柱部の角度が決まると、必要な幅Ｗが決まる。柱部の角度αは、樹脂材料、保持器形状、成形条件により変化する。前記式を満足する平坦部とすることで、柱部の角度αに応じた、平坦部の幅Ｗを設定することができる。どのような樹脂材料、保持器形状、成形条件が設定されても、必要な幅Ｗの値を前記式により簡単に求めることができる。
　前記柱部の平坦部を、ころのピッチ円直径付近に設けても良い。前記ピッチ円直径付近とは、ピッチ円直径を成す部分付近をいう。この平坦部を前記ピッチ円直径付近に設けた場合に、前記ポケットの内面となる前記柱部の側面に、平坦部を境として、この平坦部の外径側縁部から外径側に繋がりポケットの内面となる柱部の側面が凹形状となる外径側凹形状部と、前記平坦部の内径側縁部から内径側に繋がりポケットの内面となる柱部の側面が凹形状となる内径側凹形状部とを設け、外径側凹形状部の曲率半径を、内径側凹形状部の曲率半径よりも大としても良い。この場合、各柱部が保持器軸中心に対して傾斜していても、ころと保持器の当たりが偏らなくなる。これにより、保持器の部分的な摩耗の発生を低減することができる。なお、各柱部が前記のように傾斜するが、平坦部がなく曲率半径が同一のポケットとした場合、平坦部がないため、柱部の先端部分でのポケット測定位置がポケットの最大幅とならない。曲率半径が同一であるため、ころと保持器の当たりは、柱部の先端部分の外径側のみになる。
　前記外径側凹形状部および内径側凹形状部の曲率半径のいずれか一方または両方を、柱部の基端部分から先端部分にかけて徐々に変化させても良い。この場合、各柱部が保持器軸中心に対して傾斜していても、ころと保持器の当たりが偏らなくなる。これにより、保持器の部分的な摩耗の発生を低減することができる。
　この発明の複列円筒ころ軸受は、前記いずれかの発明の櫛型樹脂保持器を有するものである。前記複列円筒ころ軸受が工作機械主軸用の軸受に使用されるものであっても良い。この発明の自動調心ころ軸受は、前記いずれかの発明の櫛型樹脂保持器を有するものである。
　請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示された少なくとも２つの構成のどのような組合せも、本発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の２つ以上のどのような組合せも、本発明に含まれる。
　この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明から、より明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の符号は、同一または相当する部分を示す。
（Ａ）は、この発明の第１実施形態および第２実施形態に係る櫛型樹脂保持器の要部の一側面図、（Ｂ）は、同櫛型樹脂保持器の要部の正面図である。 同櫛型樹脂保持器の要部の斜視図である。 前記各実施形態のいずれかに係る櫛型樹脂保持器を用いた複列円筒ころ軸受の縦断面図である。 前記各実施形態のいずれかに係る櫛型樹脂保持器を用いた自動調心ころ軸受の縦断面図である。 （Ａ）は比較例の櫛型樹脂保持器の要部の一側面図、（Ｂ）は、同櫛型樹脂保持器の要部の正面図である。 （Ａ）は従来例の櫛型樹脂保持器の要部の一側面図、（Ｂ）は、同櫛型樹脂保持器の要部の正面図である。
　この発明の第１実施形態を図１（Ａ）,（Ｂ）ないし図２と共に説明する。この実施形態に係る櫛型樹脂保持器は、例えば、ＣＮＣ旋盤、マシニングセンタ、フライス盤、汎用旋盤、中ぐり盤等の工作機械の主軸を支持する複列円筒ころ軸受等に適用される。ただし、この櫛型樹脂保持器は、工作機械の主軸支持用途に限定されるものではない。また複列円筒ころ軸受以外の軸受に、この櫛型樹脂保持器を用いても良い。
　この櫛型樹脂保持器１は、図１（Ａ）,（Ｂ）に示すように、円環部２と、この円環部２の一側面から軸方向一方に突出する複数の柱部３とを備え、例えば、合成樹脂等により一体に射出成形されている。複数の柱部３は円周方向一定間隔おきに設けられ、円周方向に隣接する柱部３，３間が、円筒ころ４を保持するポケットＰｔとなる。各ポケットＰｔは、円周方向に隣接する柱部３，３の互いに対向する側面５，５と、円環部２の一側面２ａとで囲まれ、櫛型樹脂保持器１は、軸方向一方に開口する櫛歯形状となる。柱部３のポケットＰｔの内面となる側面５は、保持器軸中心に垂直な断面が凹み形状となる凹形状に形成されている。
　前記合成樹脂として、例えば、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等の自己潤滑性を有する合成樹脂を用いている。ただし、これらの合成樹脂に限定されるものではない。前記いずれかの合成樹脂に、カーボンファイバ、グラスファイバ等の充填材を配合しても良い。
　各柱部３は、この柱部３の先端に向かうに従って保持器軸中心に近づく傾斜を有する。なお、図示の例では、円環部２の内径側および外径側の端面も、柱部３と同じ傾斜を持ち、これらの端面は柱部３の内径側および外径側の面に同一平面を成して続いている。この柱部３の傾斜角度αは、樹脂材料、保持器形状、成形条件により変化する。これらの条件等を限定した場合、傾斜角度αは、例えば、５度以上８度以下に規定される。
　前記ポケットＰｔの内面となる前記柱部３の側面５に、「平坦部」５ａを設けている。この「平坦部」５ａは、柱部３を、保持器軸中心に垂直な断面で切断して同柱部３を軸方向に見た部分を指し、図１（Ａ）および図２に示すように、直線状に形成されている。柱部３の平坦部５ａは、円筒ころ４のピッチ円直径（ＰＣＤ）付近に設けられている。この例のＰＣＤ付近とは、ＰＣＤをも含んでいる。この平坦部５ａは、柱部３の先端部分から基端部分とにわたって軸方向に連続する。また１つのポケットＰｔにおいて対向する平坦部５ａ，５ａは互いに平行である。この平坦部５ａが存在する範囲を平坦領域という場合がある。図１（Ｂ）に示すように、ポケットＰｔの内面となる柱部３の側面を同ポケットＰｔの内面側から見ると、前記平坦領域は、前記柱部３の傾斜方向にそれぞれ平行な二辺Ｌ１，Ｌ２と、この柱部３の先端縁部の一部を成す一辺Ｌ３と、円環部２の一側面の一部を成す一辺Ｌ４とで囲まれた長方形状の領域である。
　図１（Ａ）および図２に示すように、前記ポケットＰｔの内面となる前記柱部３の側面に、外径側凹形状部５ｂと、内径側凹形状部５ｃとを設けている。これら外径側凹形状部５ｂ、内径側凹形状部５ｃは、それぞれ保持器軸中心に垂直な断面で切断して同柱部３を軸方向に見た部分を指す。前記外径側凹形状部５ｂは、平坦部５ａを境として、この平坦部５ａの外径側縁部から外径側に繋がりポケットＰｔの内面となる柱部３の側面が凹形状となる。この外径側凹形状部５ｂは所定の曲率半径Ｒ5bに定められている。前記内径側凹形状部５ｃは、平坦部５ａを境として、この平坦部５ａの内径側縁部から内径側に繋がりポケットＰｔの内面となる柱部３の側面が凹形状となる。この内径側凹形状部５ｃは所定の曲率半径Ｒ5cに定められている。ただし、外径側凹形状部５ｂの曲率半径Ｒ5bが、内径側凹形状部５ｃの曲率半径Ｒ5cよりも大となるように定められている。
　平坦部５ａの径方向の幅Ｗは、柱部３の傾斜角度αに見合ったものとするのが好ましい。前述のように、柱部３の平坦部５ａをＰＣＤ付近に設け、柱部３の平坦部５ａにおける径方向の幅をＷ、柱部３の傾斜の保持器軸中心に対する角度をα、平坦部５ａの軸方向長さをＬとすると、平坦部５ａは、下記式（１）の関係を満足することが望ましい。ここで、前記幅Ｗは、柱部３の軸方向の任意位置における幅寸法をいう。
　Ｗ ＞ Ｔａｎα × Ｌ　　　…（１）
　柱部３の軸方向長さが長くなると、必要な平坦部５ａの軸方向長さＬも長くなる。また、成形収縮の柱部３の角度が決まると、必要な幅Ｗが決まる。柱部３の角度αは、前述のように樹脂材料、保持器形状、成形条件により変化する。前記式（１）を満足する平坦部５ａとすることで、柱部３の角度αに応じた、平坦部５ａの幅Ｗを設定し得る。どのような樹脂材料、保持器形状、成形条件が設定されても、必要な幅Ｗの値を前記式（１）により簡単に求め得る。
　以上説明した櫛型樹脂保持器１によると、柱部３の前記ポケットＰｔの内面となる側面５が凹形状に形成される櫛型樹脂保持器において、ポケットＰｔの内面となる前記柱部３の側面５に平坦部５ａを設けたため、柱部３における軸方向の任意の位置でポケットＰｔの最大幅を測定することができる。このポケットＰｔの最大幅の測定位置は、図１（Ｂ）においてハッチングにて表される。前記平坦部５ａは、柱部３の先端部分から基端部分とにわたって軸方向に連続するため、柱部３における任意のポケット幅を測定する際、柱部３の先端部分から基端部分とにわたるいずれの軸方向位置でも、平坦部５ａを測定することで、ポケット幅を精度良く管理することができる。ポケット幅ところ４のすきまが軸方向で変化しないようにできるため、ころ４と保持器１の均一な接触が発生し易くなる。
　また、各柱部３は、先端に向かうに従って保持器軸中心に近づく傾斜を有するため、遠心力の影響でころ４の動き量が増加することがなく、ころ４と保持器１が強く接触することを防止し得る。以上により保持器１の摩耗の低減を図ることができる。この櫛型樹脂保持器１の金型調整を複数回行う必要もなくなるため、製造コストの低減を図ることもできる。
　平坦部５ａをピッチ円直径付近に設け、平坦部５ａの外径側縁部から外径側に繋がりポケットＰｔの内面となる柱部３の側面が凹形状となる外径側凹形状部５ｂと、前記平坦部５ａの内径側縁部から内径側に繋がりポケットＰｔの内面となる柱部３の側面が凹形状となる内径側凹形状部５ｃとを設け、外径側凹形状部５ｂの曲率半径Ｒ5bを、内径側凹形状部５ｃの曲率半径Ｒ5cよりも大としたため、次のような作用効果を奏する。
　各柱部３が保持器軸中心に対して傾斜していても、ころ４と保持器１の当たりが偏らなくなる。これにより、保持器１の部分的な摩耗の発生を低減することができる。なお、図５（Ａ），（Ｂ）に示す比較例のように、各柱部３が前記のように傾斜するが、平坦部がなく曲率半径が同一のポケットＰｔとした場合、平坦部がないため、柱部３の先端部分でのポケット測定位置がポケットの最大幅とならない。曲率半径が同一であるため、ころ４と保持器の当たりは、柱部３の先端部分の外径側のみ（図５（Ｂ）ハッチングにて表記した箇所）になる。
　この発明の第２実施形態として、図１（Ａ）に示す櫛型樹脂保持器において、前記外径側凹形状部５ｂおよび内径側凹形状部５ｃの曲率半径Ｒ5b, Ｒ5cのいずれか一方または両方を、柱部３の基端部分から先端部分にかけて徐々に変化させても良い。内径側ポケットを基端部分（曲率小）→先端部分（曲率大）にすることで、ころと保持器のすきまを先端側を大きく、基端側を小さく設定できる。高速運転時の柱の変形によるポケットすきま（径方向）の減少を先端、基端で同等にできる。この場合、各柱部３が保持器軸中心に対して傾斜していても、ころ４と保持器１の当たりが偏らなくなる。これにより、保持器１の部分的な摩耗の発生を低減することができる。
　図３は、前記各実施形態のいずれかに係る櫛型樹脂保持器を用いた複列円筒ころ軸受の縦断面図である。複列円筒ころ軸受は、内輪６と、外輪７と、内外輪６，７の軌道面６ａ，７ａ間に設けられた複列の円筒ころ４と、各列の円筒ころ４をそれぞれ保持する一対の櫛型樹脂保持器１，１とを有する。内輪６は、複列の軌道面６ａ，６ａを有し、この内輪６の軸方向中央部には中鍔８、同内輪６の軸方向両端部には外鍔９，９が設けられている。
　一対の櫛型樹脂保持器１，１は、円環部２，２が互いに当接し、各櫛型樹脂保持器１の円環部２から軸方向外側に複数の柱部３が突出するように配置されている。これにより、各櫛型樹脂保持器１は、それぞれ軸方向中央部から軸方向外側に開口するポケットＰｔに円筒ころ４を保持する。したがって、軸受から各櫛型樹脂保持器１が不所望に脱落することを防止し得る。また、一対の櫛型樹脂保持器１，１において、軸方向両側のポケット位置が円周方向で同位相となるように配置される。この場合の櫛型樹脂保持器１，１は転動体案内形式が採用されている。
　内輪６は、例えば、工作機械の主軸の外周面に嵌合され、外輪７は、ハウジングの内周面に嵌合される。図３の例では、内輪内周面６ｂが円筒孔に形成されているが、軸受のラジアル内部すきまが調整できるように内輪内周面６ｂをテーパ孔に形成しても良い。軸受の潤滑としては、グリース潤滑、エアオイル潤滑等を用いることができる。
　この複列円筒ころ軸受によると、いずれかの実施形態に係る櫛型樹脂保持器１を用いたため、ころ４の動き量を安定させ、保持器１の摩耗の低減を図ると共に、製造コストの低減を図ることができる。特に、櫛型樹脂保持器１の平坦部５ａは、柱部３の先端部分から基端部分とにわたって軸方向に連続するため、柱部３における任意のポケット幅を測定する際、柱部３の先端部分から基端部分とにわたるいずれの軸方向位置でも、平坦部５ａを測定することで、ポケット幅を精度良く管理することができる。ポケット幅ところ４のすきまが軸方向で変化しないようにできるため、ころ４と保持器１の均一な接触が発生し易くなる。したがって、軸受の高速化、長寿命化を図ることが可能となる。
　前記各実施形態のいずれかの櫛型樹脂保持器を、単列円筒ころ軸受に適用しても良い。図４に示すように、前記櫛型樹脂保持器１を、自動調心ころ軸受に用いることも可能である。前記櫛型樹脂保持器を用いた円筒ころ軸受または自動調心ころ軸受を、例えば、ロボット、搬送装置、輸送機械等の各軸を支持する用途に適用することも可能である。
　以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本件明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる発明の範囲内のものと解釈される。
１…櫛型樹脂保持器
２…円環部
３…柱部
４…円筒ころ
５…側面
５ａ…平坦部
５ｂ…外径側凹形状部
５ｃ…内径側凹形状部
Ｐｔ…ポケット

Claims (9)

  1. 　円環部と、この円環部の一側面から軸方向一方に突出する複数の柱部とを備え、円周方向に隣接する柱部間がころを保持するポケットとなり、前記柱部の前記ポケットの内面となる側面が凹形状に形成される櫛型樹脂保持器であって、
    　前記各柱部は、この柱部の先端に向かうに従って保持器軸中心に近づく傾斜を有し、且つ、前記ポケットの内面となる前記柱部の側面に平坦部を設け、この平坦部は、柱部の先端部分から基端部分とにわたって、軸方向に連続し、対向する柱部の平坦部は互いに平行である櫛型樹脂保持器。
  2. 　請求項１において、前記ころが円筒ころである櫛型樹脂保持器。
  3. 　請求項１において、前記柱部の平坦部における径方向の幅をＷ、前記柱部の傾斜の保持器軸中心に対する角度をα、前記平坦部の軸方向長さをＬとすると、前記平坦部が下記式の関係をもつものとした櫛型樹脂保持器。
    　Ｗ ＞ Ｔａｎα × Ｌ
  4. 　請求項１において、前記柱部の平坦部を、ころのピッチ円直径付近に設けた櫛型樹脂保持器。
  5. 　請求項４において、前記ポケットの内面となる前記柱部の側面に、平坦部を境として、この平坦部の外径側縁部から外径側に繋がりポケットの内面となる柱部の側面が凹形状となる外径側凹形状部と、前記平坦部の内径側縁部から内径側に繋がりポケットの内面となる柱部の側面が凹形状となる内径側凹形状部とを設け、外径側凹形状部の曲率半径を、内径側凹形状部の曲率半径よりも大とした櫛型樹脂保持器。
  6. 　請求項５において、前記外径側凹形状部および内径側凹形状部の曲率半径のいずれか一方または両方を、柱部の基端部分から先端部分にかけて徐々に変化させた櫛型樹脂保持器。
  7. 　請求項１の櫛型樹脂保持器を有する複列円筒ころ軸受。
  8. 　請求項７において、前記複列円筒ころ軸受が工作機械主軸用の軸受に使用される複列円筒ころ軸受。
  9. 　請求項１の櫛型樹脂保持器を有する自動調心ころ軸受。
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