WO2015029851A1 - 玉軸受用保持器 - Google Patents
玉軸受用保持器 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2015029851A1 WO2015029851A1 PCT/JP2014/071750 JP2014071750W WO2015029851A1 WO 2015029851 A1 WO2015029851 A1 WO 2015029851A1 JP 2014071750 W JP2014071750 W JP 2014071750W WO 2015029851 A1 WO2015029851 A1 WO 2015029851A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- ball
- ball bearing
- cage
- axial direction
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/38—Ball cages
- F16C33/3887—Details of individual pockets, e.g. shape or ball retaining means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
- F16C19/16—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls
- F16C19/163—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls with angular contact
- F16C19/166—Four-point-contact ball bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/38—Ball cages
- F16C33/3837—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages
- F16C33/3843—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock cages
- F16C33/3856—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock cages made from plastic, e.g. injection moulded window cages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
- F16C19/16—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls
- F16C19/163—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls with angular contact
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
- F16C33/6637—Special parts or details in view of lubrication with liquid lubricant
- F16C33/6681—Details of distribution or circulation inside the bearing, e.g. grooves on the cage or passages in the rolling elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
ボール案内でありながら高速回転領域でも局部的な発熱をともなうことなく、安定した運転が可能な玉軸受用保持器を提供する。この玉軸受用保持器は、内外輪(1,2)間に介在するボール(4)を、円環部(5)の円周方向複数箇所に設けられたポケット(Pt)に保持し、円環部(5)は、軸方向両側に配置される環状部(6,7)と、これら環状部(6,7)を繋ぎ円周方向複数箇所に配置される柱部(8)とを備える。軸方向両側の環状部(6,7)と、円周方向に隣接する柱部(8)とでポケット(Pt)が形成されるボール案内である。各柱部(8)における外径部分に、ポケット側に延びてボール(4)を外径側から案内面(9a)で拘束して案内する外径拘束部(9)を設け、案内面(9a)を、ポケット(4)内の円周方向両側で軸方向に沿って配置される平面とし、かつ案内面(9a)を保持器(3)の軸方向から見て柱部(8)からポケット(4)中心側に向かうに従って大径側に至るように傾斜する傾斜面とした。
Description
本出願は、2013年8月30日出願の特願2013-179581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、工作機械主軸等に用いられる玉軸受用保持器に関する。
玉軸受用保持器は、保持器以外の軸受構成部品つまり内輪、外輪、ボールのいずれかに案内されながら公転するが、案内される相手部品によって、「内輪案内保持器」、「外輪案内保持器」、「ボール案内保持器」の3形式に区分される。工作機械主軸等に使用されるアンギュラ玉軸受は、通常、内径拘束形のボール案内保持器が使用されることが多い(特許文献1,2:内径拘束形のボール案内アンギュラ玉軸受、特許文献3:内径拘束形のボール案内保持器。また外径拘束形のボール案内保持器の提案されている(特許文献4))。
しかし、内輪内径(mm)と回転速度(min-1)との積であるdn値で110万程度を超えるような高速回転領域になると、外輪案内保持器(特許文献5)が使用されることが多い。これは、内径拘束形のボール案内保持器を高速回転すると、遠心力の作用で保持器が膨張することや保持器が振れまわることで、保持器のボール受け部(内径拘束形は保持器の内径側部分)とボールとの接触により、ボール受け部にかかる抵抗や発熱が次第に大きくなり正常な回転を阻害するからである。
工作機械主軸等に使用されるアンギュラ玉軸受は、回転速度が速いため、比重の重い金属製保持器の使用は少なく、ガラス繊維やカーボン繊維等で補強されたナイロンやPPS、PEEK、またはフェノールなどの樹脂製保持器が使用される。またその案内方式については、通常、内径拘束形のボール案内保持器が使用されることが多いが、dn値で110万程度を超えるような高速回転領域では、外輪または内輪である軌道輪に案内(接触)されながら回転する軌道輪案内保持器が使用されることが多い。
これは内径拘束形のボール案内保持器を高速回転すると、遠心力の作用で保持器が膨張することや保持器が振れ回ることで、保持器のボール受け部とボールの接触による抵抗や発熱が次第に大きくなり正常な回転を阻害するからである。正常な回転が阻害された場合、接触面での局部的な発熱や潤滑不良となり、軸受の異常温度上昇に進展する。従来の外径拘束形のボール案内保持器では、円環部の外径面に、各ポケットにおける円周方向の両側縁から外径側へ延びる爪部を設けている。この保持器が熱膨張した場合には、ボールの案内作用を受ける爪部がボールから離れるため、局部的な発熱を防止することができる。しかし、この従来の保持器は、前記爪部がポケットの軸方向幅の中央に位置して大きく突出するため、ポケット内の潤滑油の流れがいま一つ満足できず、工作機械主軸等の用途にて高速回転する場合には、さらに潤滑油の流れを改良してより一層の安定した高速回転を図り得る。
外輪案内保持器では保持器を案内(接触)する外輪内径面を、内輪案内保持器では内輪外径面を、それぞれ高精度且つ微細な面粗さに加工管理する必要があり、通常研削仕上げ加工を施し、コスト高の要因となる。ボール案内保持器は、すでに高精度、微細な面粗さに管理されたボールとの案内(接触)であり、外輪内径面や内輪外径面を研削仕上げとする必要はない。
通常の内径拘束形のボール案内保持器は、図24Aに示すように、径方向に貫通し円弧形状のポケットPtが開けられている。内径拘束形のボール受け部50は、図24Bに示すように、保持器位置が中立位置状態のときにボール51とのすきまBが設定され、保持器52を径方向に動かしても内輪53、外輪54とは接触しないボール案内が保たれている。この内径拘束形のボール案内保持器を高速運転すると、図25に示すように、保持器52の遠心膨張や振れ回りなどによりボール公転周方向Q点でボール51とポケットPtが接触し、場合によっては保持器ポケットPtにボール51がくい込むことになり、ボール51とポケットPtの接触による抵抗や発熱が大きい。
この発明の目的は、ボール案内でありながら高速回転領域でも局部的な発熱をともなうことなく、安定した運転を可能とした玉軸受用保持器を提供することである。
この発明の玉軸受用保持器は、内外輪間に介在するボールを、円環部の円周方向複数箇所に設けられたポケットに保持し、前記円環部は、軸方向両側に配置される環状部と、これら環状部を繋ぎ円周方向複数箇所に配置される柱部とを備え、前記軸方向両側の環状部と、円周方向に隣接する柱部とで前記ポケットが形成されるボール案内の玉軸受用保持器であって、前記各柱部における外径部分に、ポケット側に延びて前記ボールを外径側から案内面で拘束して案内する外径拘束部を設け、前記案内面を、前記ポケット内の円周方向両側で軸方向に沿って配置される平面とし、かつ前記案内面を保持器の軸方向から見て前記柱部からポケット中心側に向かうに従って大径側に至るように傾斜する傾斜面としたものである。
この構成によると、各柱部における外径部分に、ボールを外径側から案内面で拘束して案内する外径拘束部を設けて外径拘束としたため、内径拘束と異なり、高速回転領域での運転時に保持器に遠心力が作用しても、保持器がボールに干渉することなく外径側に膨張する。このように、ボールに対して保持器の一部がくい込むことがないため、保持器とボールとの接触に起因する局部的な発熱を回避することができる。特に、外径拘束部の案内面を、ポケット内の円周方向両側で軸方向に沿って配置される平面としたため、案内面に潤滑油が入りやすくなり発熱を低減させ得る。さらに案内面を、保持器の軸方向から見て柱部からポケット中心側に向かうに従って大径側に至るように傾斜する傾斜面としたことで、案内面に供給した潤滑油を、遠心力により傾斜面に沿ってポケット中心側に逃がすことができる。このように案内面に潤滑油が入りやすくなるうえ、案内面に供給した潤滑油を停滞させることなく円滑に排除することができるため、案内面の発熱の低減を一層図ることができ、よって高速回転領域での安定した運転が可能となる。またボール案内であるため、外輪内径面や内輪外径面を研削仕上げする必要がなくなるため、加工工数の低減を図ることができる。
ところで転動体案内保持器として、外径拘束形のボール案内保持器(特許文献4)があるが、量産性に有利な成形保持器では、保持器ポケット部の形状をした金型部品が外径方向に向かって抜ける方式が主流で、この方式は、樹脂の弾性変形を利用した無理抜きの方法となる。この場合、樹脂の弾性変形部を逃がす空間が、ボール案内部分の背面側に必要である。その空間のため、ボールと隣り合うボールの間隔が広くなり、結果としてボール個数が少なくなり、負荷容量が小さくなるデメリットがある。
また、保持器ポケット部の形状をした金型部品が内径方向に向かってスライドする脱型方式の金型でも、スライド部品が内径側に集まる。このことから、各ボール間の間隔を広く取る必要があり、結果としてボール個数が少なく、負荷容量が小さくなる。
特許文献3に、軸方向に金型を抜く例があるが、その形状から内径拘束形のボール案内保持器であり、内径拘束形の保持器のデメリットは上記に述べた内容と同じである。
特許文献3に、軸方向に金型を抜く例があるが、その形状から内径拘束形のボール案内保持器であり、内径拘束形の保持器のデメリットは上記に述べた内容と同じである。
この発明において、前記円環部における軸方向一方の環状部を、軸方向他方の環状部よりも大径となる位置に配置し、前記外径拘束部を、前記柱部と前記軸方向一方の環状部とに渡って設けても良い。軸方向一方の環状部を、軸方向他方の環状部よりも大径となる位置に配置したため、金型を軸方向にスライドさせる脱型方式を採用することができる。外径拘束形の保持器でありながら、金型を軸方向にスライドさせる脱型方式を採用できるため、樹脂の弾性変形を利用する必要がなく、保持器の一部に応力が集中することを回避できる。この場合、従来のように樹脂の弾性変形部を逃がす空間を、ボール案内部分の背面側に確保する必要がなくなるため、隣接するボール間隔を狭くすることが可能となる。結果としてボール個数を多くすることができ、よって負荷容量を大きくすることが可能となる。また樹脂の弾性変形を利用する必要がなくなるため、使用できる保持器材料の選択肢が増える。
前記軸方向一方の環状部は、前記ポケット内で前記柱部に繋がる平面部を有し、この平面部から内周側に続く内周部と前記平面部との繋ぎ部を丸面取りからなるR部とし、このR部または前記平面部で前記ボールを前記軸方向一方の環状部に案内させるものとしても良い。この場合、軸方向一方の環状部でボールを点接触または線接触させて案内させることができるため、例えば、ボールを円弧状の面で面接触させて案内させるものより、発熱を低減させることができる。
前記軸方向他方の環状部は、前記ポケット内で前記柱部に繋がる平面部と、この平面部から外周側に続き前記ボールのピッチ円直径よりも大径となる外周部とを有し、前記平面部で前記ボールを軸方向他方の環状部に案内させるものとしても良い。この場合、軸方向他方の環状部でボールを点接触させて案内させることができるため、例えば、ボールを円弧状の面で面接触させて案内させるものより、発熱を低減させることができる。
いずれかの発明の玉軸受用保持器は、アンギュラ玉軸受用の保持器であっても良いし、樹脂製であっても良い。前記樹脂製の玉軸受用保持器は、射出成型にて製作されるものとしても良い。いずれかの発明の玉軸受用保持器を用いた工作機械主軸用のアンギュラ玉軸受であっても良い。
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、この発明に含まれる。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、この発明に含まれる。
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。
この発明の第1実施形態に係る玉軸受用保持器を使用したアンギュラ玉軸受の縦断面図である。
同玉軸受用保持器を外径側から見た平面図である。
同玉軸受用保持器を軸方向一方から見た側面図である。
同玉軸受用保持器を内径側から見た図である。
同玉軸受用保持器を軸方向一方から見た斜視図である。
同玉軸受用保持器を成形する金型を概略的に示す縦断面図である。
参考提案例1の玉軸受用保持器を使用したアンギュラ玉軸受の縦断面図である。
同玉軸受用保持器の要部の平面図である。
高速回転領域下での運転における同玉軸受用保持器とボールとの関係を示す縦断面図である。
ポケット全周をテーパ形状とした参考提案例2の玉軸受用保持器の要部の平面図である。
図10のXI-XI線断面図である。
図10のXI1-XI1線断面図である。
ポケットの両側のみにテーパ形状を設けた参考提案例3の玉軸受用保持器の要部の平面図である。
図13のXIV-XIV線断面図である。
図13のXV-XV線断面図である。
同玉軸受用保持器の斜視図である。
参考提案例4の玉軸受用保持器の要部の平面図である。
図17のXVIII-XVIII線断面図である。
図17のXIX-XIX線断面図である。
同玉軸受用保持器の斜視図である。
参考提案例5の玉軸受用保持器の要部の平面図である。
図21のXXII-XXII線断面図である。
図21のXXIII-XXIII線断面図である。
従来の玉軸受の縦断面図である。
図24AのM部の拡大断面図である。
従来の玉軸受用保持器の要部の側面図である。
この発明の第1実施形態を図1ないし図6と共に説明する。この実施形態に係る玉軸受用保持器は、特に、工作機械主軸用のアンギュラ玉軸受の保持器に適用される。図1は、玉軸受用保持器を使用したアンギュラ玉軸受の縦断面図である。このアンギュラ玉軸受は、内輪1と外輪2との間に、保持器3に保持されたボール4が介在している。ボール4は、例えば、鋼球やセラミックス等からなる。
この保持器3は、外径拘束形のボール案内保持器である。保持器3は、内外輪1,2間に介在するボール4を、円環部5の円周方向複数箇所に設けられたポケットPtに保持し、円環部5は、軸方向両側に配置される環状部6,7と、これら環状部6,7を繋ぎ円周方向複数箇所に配置される柱部8とを備える。軸方向両側の環状部6,7と、円周方向に隣接する柱部8とで前記ポケットPtが形成される。円環部5における軸方向一方の環状部6を、軸方向他方の環状部7よりも大径となる位置に配置し、各柱部8は、一方の環状部6から他方の環状部7に向かうに従って内径側に至るように傾斜する形状に形成される。
図2は、この保持器3を外径側から見た平面図であり、図3は、同保持器3を軸方向一方から見た側面図である。図2および図3に示すように、各柱部8における外径部分に、外径拘束部9を設けている。この外径拘束部9は、各柱部8からポケット側に延びてボール4を外径側から案内面9aで拘束して案内する。
図4は保持器3を内径側から見た図である。同図に示すように、外径拘束部9の案内面9aを、ポケットPt内の円周方向両側でそれぞれ軸方向に延びるように配置される平面としている。ポケットPt内における円周方向両側の案内面9aは、ボール4によって回転方向に案内される。1つのポケットPtにおいて、回転方向に案内される両案内面9aのうち、一方の案内面9aにおける、柱部8に繋がる基端部から、他方の案内面9aにおける、柱部8に繋がる基端部までの長さL1は、ボール径Bdよりも僅かに長く設定されている。
図5は、この保持器3を軸方向一方から見た斜視図である。図3および図5に示すように、外径拘束部9の案内面9aを、保持器3の軸方向一方から見て柱部8からポケット中心側に向かうに従って大径側に至るように傾斜する傾斜面としている。外径拘束部9は、柱部8と軸方向一方の環状部6とに渡って一体成形されている。
図1および図3に示すように、軸方向一方の環状部6は、ポケット内で柱部8に繋がる平面部6aを有する。前記一方の環状部6は、図1に示すように、平面部6aから内周側に続く内周部6bと前記平面部6aとの繋ぎ部6cを、丸面取りからなるR部としている。このR部または前記平面部6aでボール4を前記一方の環状部6に案内させるようになっている。
図1に示すように、軸方向他方の環状部7は、ポケットPt内で柱部8に繋がる平面部7aと、この平面部7aから外周側に続きボール4のピッチ円直径PCDよりも大径となる外周部7bとを有する。前記平面部7aでボール4を軸方向他方の環状部7に案内させる。また、軸方向他方の環状部7には、平面部7aの内周縁部に続く環状突起7cが設けられている。この環状突起7cは、内径側に向かうに従って軸方向中心側に至るように傾斜する断面形状に形成される。
保持器3は、例えば、ガラス繊維やカーボン繊維等で補強されたナイロンやPPS、PEEK、またはフェノールなどの樹脂製であり、射出成型にて製作される。但し、前記樹脂材料に限定されるものではない。
図6は、保持器3を射出成型にて成形する金型10を概略的に示す縦断面図である。同図に示すように、金型10は、断面略L形の金型部品10a,10bが組み合わされて構成される。金型部品10a,10bは、互いに軸方向A1にスライド可能に構成される。金型部品10a,10bが組み合わされた状態で前記樹脂材料を充填するキャビティ11が形成される。保持器3は、所望の形状に成型された後、金型部品10a,10bを軸方向A1に相対的に離隔させて金型10から取り出される。
作用効果について説明する。図1に示すように、この保持器3は各柱部8における外径部分に、ボール4を外径側から案内面9aで拘束して案内する外径拘束部9を設けて外径拘束としたため、内径拘束と異なり、高速回転領域での運転時に保持器3に遠心力が作用しても、保持器3がボール4に干渉することなく外径側に膨張する。このように、ボール4に対して保持器3の一部がくい込むことはないため、保持器3とボール4との接触に起因する局部的な発熱を回避することができる。
特に、外径拘束部9の案内面9aを、ポケットPt内の円周方向両側で軸方向に沿って配置される平面としたため、案内面9aに潤滑油が入りやすくなり発熱を低減させ得る。さらに案内面9aを、保持器3の軸方向から見て柱部8からポケットPt中心側に向かうに従って大径側に至るように傾斜する傾斜面としたことで、案内面9aに供給した潤滑油を、遠心力により傾斜面に沿ってポケットPt中心側に逃がすことができる。このように案内面9aに潤滑油が入りやすくなるうえ、案内面9aに供給した潤滑油を停滞させることなく円滑に排除することができるため、案内面9aの発熱の低減を一層図ることができ、よって安定した高速運転が可能となる。またボール案内であるため、外輪内径面や内輪外径面を研削仕上げする必要がなくなるため、加工工数の低減を図ることができる。
図6に示すように、保持器3の成形時、軸方向一方の環状部6を、軸方向他方の環状部7よりも大径となる位置に配置したため、金型10を軸方向A1にスライドさせる脱型方式を採用することができる。外径拘束形の保持器3でありながら、金型10を軸方向にスライドさせる脱型方式を採用できるため、樹脂の弾性変形を利用する必要がなく、金型10を型開きするとき保持器3の一部に応力が集中することを回避できる。この場合、従来のように樹脂の弾性変形部を逃がす空間を、ボール案内部分の背面側に確保する必要がなくなるため、隣接するボール間隔を狭くすることが可能となる。結果としてボール個数を多くすることができ、よって負荷容量を大きくすることが可能となる。また樹脂の弾性変形を利用する必要がなくなるため、使用できる保持器材料の選択肢が増える。
R部または平面部6aでボール4を軸方向一方の環状部6に案内させるため、この軸方向一方の環状部6でボール4を点接触または線接触させて案内させることができる。このため、例えば、ボール4を円弧状の面で面接触させて案内させるものより、発熱を低減させることができる。また、軸方向他方の環状部7は、ポケット内で柱部8に繋がる平面部7aと、この平面部7aから外周側に続きボール4のピッチ円直径PCDよりも大径となる外周部7bとを有し、前記平面部7aでボール4を軸方向他方の環状部7に案内させる。このため、軸方向他方の環状部7でボール4を点接触させて案内させることができるため、例えば、ボールを円弧状の面で面接触させて案内させるものより、発熱を低減させることができる。
以下、図7~図23において、ボール案内でありながら高速運転可能な参考提案例1~5の玉軸受用保持器について説明する。
図7は、参考提案例1の玉軸受用保持器3Aを使用したアンギュラ玉軸受の縦断面図であり、図8は、同玉軸受用保持器3Aの要部の平面図である。図9は、高速回転領域の運転時における同玉軸受用保持器3Aとボール4との関係を示す縦断面図である。図7、図8に示すように、この保持器3Aは、ボール案内保持器であり、円環部5における軸方向一方の環状部6を、軸方向他方の環状部7よりも大径となる位置に配置している。柱部8は、これら環状部6,7を繋ぎ円周方向複数箇所に配置される。各柱部8は、一方の環状部6から他方の環状部7に向かうに従って内径側に至るように傾斜する形状に形成される。
また、図8に示すように、ボール公転方向のボール4とポケットPtの接触面を平面(ストレート部)としても良い。
また、図8に示すように、ボール公転方向のボール4とポケットPtの接触面を平面(ストレート部)としても良い。
この保持器3Aは、円環部5の円周方向複数箇所に設けられたポケットPtが、大径側に向かって小となる5~10°程度で長さ1~2mm程度のボール4を保持するテーパ部を有しており、ポケットPtが傾斜角α1をもって空けられている。ポケット傾斜角α1はアンギュラ玉軸受の接触角α2に近似した角度であり、両者の角度α1,α2が近似ているほど後述のP点の周速が遅くなる。ポケットPtのテーパ形状はボール4の公転方向に対し、ポケット傾斜角α1である軸芯を中心線とし左右対称である。ポケットPtの大きさは軸方向よりも周方向が0.2~0.6mm程度長い。ポケット径は、保持器3Aを径方向に動かした場合でも、前記保持器3Aが内輪1や外輪2などの軌道輪とは接触しないボール案内となっている。
図9に示すように、主軸を支持する軸受の高速回転時は、保持器3Aの遠心膨張、振れ回りなどにより、ボール4がポケットPtにくい込んだ場合、それはP点で最も強く接触することになる。ボール自転によるP点の周速は、ボール自転軸L2とP点までの距離が小さいほど遅くなる。ボール4は公転進行方向においてポケットPtとF点にて接触しながら回転するが(図10)、ポケット寸法は周方向が長いためボール4がポケットPtにくい込んでも、F点(図10)において強い拘束力は受けない。
具体的な保持器形状を図10~図23に示す。図10は、ポケット両側のみでなくポケット全周をテーパ形状とした参考提案例2の玉軸受用保持器の要部の平面図である。図11は、同玉軸受用保持器のXI-XI線断面図であり、図12は、同玉軸受用保持器のXII-XII線断面図である。この参考提案例2の保持器3Aの構成によると、次の作用効果を奏する(以下の参考提案例についても同じ)。ボール4は公転進行方向においてポケットPtとF点にて接触しながら回転するが、ポケット寸法は周方向が長いため、ボール4がポケットPtにくい込んでもF点において強い拘束力は受けない。すなわち高速回転領域における保持器3Aとボール4との強い接触点の周速差は、従来の保持器よりも提案例の保持器3Aの方が小さくなり(P<<Q)、ボール案内保持器でありながら従来以上により高速回転が可能となる。ここで、前記Pは、図9に示すP点を意味し、前記Qは、図25に示すQ点を意味する。また、この参考提案例2においても前記参考提案例1を示す図8と同様、図10に示すように、ボール公転方向のボール4とポケットPtの接触面を平面(ストレート部)としても良い。
図13は、ポケットPtの両側のみにテーパ形状を設けた参考提案例3の玉軸受用保持器の要部の平面図である。図14は、同玉軸受用保持器のXIV-XIV線断面図であり、図15は、同玉軸受用保持器のXV-XV線断面図である。図16は同玉軸受用保持器の斜視図である。図13~図16に示すように、保持器3AのポケットPtの両側のみにテーパ形状を設け、その他のポケット面は保持器中心とポケット中心を通る軸芯に対して平行な面としても良い。
図17~図20に示す参考提案例4のように、前記保持器3Aのポケット両側のみにテーパ形状を設けた保持器に対し、ボール公転方向のボール4とポケットPtの接触面を平面(ストレート部)としても良い。この平面の幅は例えば1~2mm程度である。
図21~図23に示す参考提案例5のように、図13~図16の参考提案例3における両側のボール受け部平面を、凸部ではなく、連続面として形成しても良い。図17~図20の参考提案例4においても同様に両側のボール受け部平面を連続面としても良い。
前記参考提案例1~5のいずれの場合も、保持器の断面形状は、径方向よりも軸方向が長い長方形であっても良いし、ボール案内設計が寸法制約上余裕が無ければ(軌道輪内外径とのすきまに余裕が無ければ)、ボール公転方向に対しポケット左右の保持器径寸法を変えた段付き形状としても良い。
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…内輪
2…外輪
3,3A…保持器
4…ボール
5…円環部
6,7…環状部
6a…平面部
6c…繋ぎ部
7a…平面部
7b…外周部
8…柱部
9…外径拘束部
9a…案内面
Pt…ポケット
2…外輪
3,3A…保持器
4…ボール
5…円環部
6,7…環状部
6a…平面部
6c…繋ぎ部
7a…平面部
7b…外周部
8…柱部
9…外径拘束部
9a…案内面
Pt…ポケット
Claims (8)
- 内外輪間に介在するボールを、円環部の円周方向複数箇所に設けられたポケットに保持し、前記円環部は、軸方向両側に配置される環状部と、これら環状部を繋ぎ円周方向複数箇所に配置される柱部とを備え、前記軸方向両側の環状部と、円周方向に隣接する柱部とで前記ポケットが形成されるボール案内の玉軸受用保持器であって、
前記各柱部における外径部分に、ポケット側に延びて前記ボールを外径側から案内面で拘束して案内する外径拘束部を設け、前記案内面を、前記ポケット内の円周方向両側で軸方向に沿って配置される平面とし、かつ前記案内面を保持器の軸方向から見て前記柱部からポケット中心側に向かうに従って大径側に至るように傾斜する傾斜面とした玉軸受用保持器。 - 請求項1に記載の玉軸受用保持器において、前記円環部における軸方向一方の環状部を、軸方向他方の環状部よりも大径となる位置に配置し、前記外径拘束部を、前記柱部と前記軸方向一方の環状部とに渡って設けた玉軸受用保持器。
- 請求項2に記載の玉軸受用保持器において、前記軸方向一方の環状部は、前記ポケット内で前記柱部に繋がる平面部を有し、この平面部から内周側に続く内周部と前記平面部との繋ぎ部を丸面取りからなるR部とし、このR部または前記平面部で前記ボールを前記軸方向一方の環状部に案内させる玉軸受用保持器。
- 請求項2または請求項3に記載の玉軸受用保持器において、前記軸方向他方の環状部は、前記ポケット内で前記柱部に繋がる平面部と、この平面部から外周側に続き前記ボールのピッチ円直径よりも大径となる外周部とを有し、前記平面部で前記ボールを軸方向他方の環状部に案内させる玉軸受用保持器。
- 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の玉軸受用保持器において、アンギュラ玉軸受用の保持器である玉軸受用保持器。
- 請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の玉軸受用保持器において、樹脂製である玉軸受用保持器。
- 請求項6に記載の玉軸受用保持器において、射出成型にて製作される玉軸受用保持器。
- 請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の玉軸受用保持器を用いた工作機械主軸用のアンギュラ玉軸受。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201480046876.8A CN105492787A (zh) | 2013-08-30 | 2014-08-20 | 滚珠轴承用保持器 |
EP14839059.4A EP3040565A1 (en) | 2013-08-30 | 2014-08-20 | Ball bearing retainer |
US15/053,464 US20160178007A1 (en) | 2013-08-30 | 2016-02-25 | Ball bearing retainer |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013179581A JP2015048874A (ja) | 2013-08-30 | 2013-08-30 | 玉軸受用保持器 |
JP2013-179581 | 2013-08-30 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
US15/053,464 Continuation US20160178007A1 (en) | 2013-08-30 | 2016-02-25 | Ball bearing retainer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2015029851A1 true WO2015029851A1 (ja) | 2015-03-05 |
Family
ID=52586413
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2014/071750 WO2015029851A1 (ja) | 2013-08-30 | 2014-08-20 | 玉軸受用保持器 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20160178007A1 (ja) |
EP (1) | EP3040565A1 (ja) |
JP (1) | JP2015048874A (ja) |
CN (1) | CN105492787A (ja) |
TW (1) | TW201530008A (ja) |
WO (1) | WO2015029851A1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015208839A1 (de) * | 2015-05-13 | 2016-06-16 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Käfig für ein Schrägkugellager und Schrägkugellager mit einem solchen Käfig |
DE102015215460A1 (de) * | 2015-08-13 | 2017-02-16 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Schrägkugellager |
DE102018128655A1 (de) * | 2018-11-15 | 2020-05-20 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Wälzlagerkäfig |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6556454B2 (ja) * | 2014-09-30 | 2019-08-07 | Ntn株式会社 | 玉軸受用保持器 |
DE102015224859A1 (de) * | 2015-12-10 | 2017-06-14 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Kugellagerkäfig |
JP6651860B2 (ja) * | 2016-01-14 | 2020-02-19 | 中西金属工業株式会社 | アンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器、及び射出成形用金型、並びにアンギュラ玉軸受用合成樹脂製保持器の製造方法 |
CN107893816A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-04-10 | 瓦房店轴承集团有限责任公司 | 高承载深沟球轴承 |
EP3744992B1 (en) * | 2018-01-26 | 2022-01-26 | Nsk Ltd. | Angular ball bearing |
EP3869054B1 (en) * | 2018-10-15 | 2022-08-24 | NSK Ltd. | Angular ball bearing |
JP7267803B2 (ja) * | 2019-03-27 | 2023-05-02 | Ntn株式会社 | アンギュラ玉軸受用保持器 |
IT201900013689A1 (it) * | 2019-08-02 | 2021-02-02 | Skf Ab | Unita’ cuscinetto con gabbia di ritenzione |
JP7314701B2 (ja) * | 2019-08-07 | 2023-07-26 | 日本精工株式会社 | 深溝玉軸受 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09236127A (ja) | 1996-02-29 | 1997-09-09 | Ntn Corp | アンギュラ玉軸受用樹脂保持器 |
JP2001140870A (ja) * | 1999-11-19 | 2001-05-22 | Nsk Ltd | アンギュラ玉軸受 |
JP2004052785A (ja) * | 2002-07-16 | 2004-02-19 | Koyo Seiko Co Ltd | アンギュラ玉軸受用の樹脂保持器 |
JP2004124996A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Koyo Seiko Co Ltd | 複列玉軸受用組品 |
JP2006161882A (ja) | 2004-12-03 | 2006-06-22 | Ntn Corp | 転がり軸受用保持器 |
JP2011106665A (ja) | 2009-10-23 | 2011-06-02 | Nsk Ltd | 高速回転用転がり軸受 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4383766B2 (ja) * | 2003-04-18 | 2009-12-16 | Ntn株式会社 | アンギュラ玉軸受用の合成樹脂製保持器およびアンギュラ玉軸受 |
JP2007147010A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Ntn Corp | 玉軸受用保持器、玉軸受および工作機械 |
-
2013
- 2013-08-30 JP JP2013179581A patent/JP2015048874A/ja active Pending
-
2014
- 2014-08-20 CN CN201480046876.8A patent/CN105492787A/zh active Pending
- 2014-08-20 WO PCT/JP2014/071750 patent/WO2015029851A1/ja active Application Filing
- 2014-08-20 EP EP14839059.4A patent/EP3040565A1/en not_active Withdrawn
- 2014-08-26 TW TW103129417A patent/TW201530008A/zh unknown
-
2016
- 2016-02-25 US US15/053,464 patent/US20160178007A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09236127A (ja) | 1996-02-29 | 1997-09-09 | Ntn Corp | アンギュラ玉軸受用樹脂保持器 |
JP3611918B2 (ja) | 1996-02-29 | 2005-01-19 | Ntn株式会社 | アンギュラ玉軸受用樹脂保持器 |
JP2001140870A (ja) * | 1999-11-19 | 2001-05-22 | Nsk Ltd | アンギュラ玉軸受 |
JP2004052785A (ja) * | 2002-07-16 | 2004-02-19 | Koyo Seiko Co Ltd | アンギュラ玉軸受用の樹脂保持器 |
JP4192515B2 (ja) | 2002-07-16 | 2008-12-10 | 株式会社ジェイテクト | アンギュラ玉軸受用の樹脂保持器 |
JP2004124996A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Koyo Seiko Co Ltd | 複列玉軸受用組品 |
JP2006161882A (ja) | 2004-12-03 | 2006-06-22 | Ntn Corp | 転がり軸受用保持器 |
JP2011106665A (ja) | 2009-10-23 | 2011-06-02 | Nsk Ltd | 高速回転用転がり軸受 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015208839A1 (de) * | 2015-05-13 | 2016-06-16 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Käfig für ein Schrägkugellager und Schrägkugellager mit einem solchen Käfig |
DE102015215460A1 (de) * | 2015-08-13 | 2017-02-16 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Schrägkugellager |
DE102018128655A1 (de) * | 2018-11-15 | 2020-05-20 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Wälzlagerkäfig |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW201530008A (zh) | 2015-08-01 |
CN105492787A (zh) | 2016-04-13 |
JP2015048874A (ja) | 2015-03-16 |
EP3040565A1 (en) | 2016-07-06 |
US20160178007A1 (en) | 2016-06-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2015029851A1 (ja) | 玉軸受用保持器 | |
EP3543553B1 (en) | Rolling bearing cage and rolling bearing | |
JP6155775B2 (ja) | 複列ころ軸受用の樹脂製櫛型保持器及び複列ころ軸受 | |
KR102018966B1 (ko) | 구름 베어링용 유지기, 및 구름 베어링, 그리고 구름 베어링용 유지기의 제조 방법 | |
KR102013084B1 (ko) | 원추 롤러 베어링 및 원추 롤러 베어링의 제조 방법 | |
JP4537920B2 (ja) | 樹脂保持器並びに樹脂保持器金型および樹脂保持器の製造方法 | |
JP2005201457A (ja) | 円筒ころ軸受 | |
KR102445802B1 (ko) | 볼베어링용 유지기 | |
JP6686483B2 (ja) | 転がり軸受用保持器、及び転がり軸受、並びに転がり軸受用保持器の製造方法 | |
KR101960145B1 (ko) | 앵귤러 볼 베어링 | |
JP6529209B2 (ja) | アンギュラ玉軸受 | |
JP6686482B2 (ja) | 転がり軸受用保持器、及び転がり軸受、並びに転がり軸受用保持器の製造方法 | |
JP6493580B2 (ja) | アンギュラ玉軸受 | |
WO2016052232A1 (ja) | 玉軸受用保持器 | |
WO2018225720A1 (ja) | 転がり軸受用保持器および転がり軸受 | |
JP3700780B2 (ja) | 円筒ころ軸受 | |
TW201817993A (zh) | 圓筒滾子軸承用樹脂製保持器及圓筒滾子軸承 | |
JP6136479B2 (ja) | 複列ころ軸受用の樹脂製櫛型保持器及び複列ころ軸受 | |
JP2016161118A (ja) | 円すいころ軸受及びこれに用いられる保持器 | |
JP2008008370A (ja) | 円筒ころ軸受用保持器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 201480046876.8 Country of ref document: CN |
|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 14839059 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
REEP | Request for entry into the european phase |
Ref document number: 2014839059 Country of ref document: EP |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2014839059 Country of ref document: EP |