WO2026014346A1 - アンギュラ玉軸受 - Google Patents

アンギュラ玉軸受

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WO2026014346A1
WO2026014346A1 PCT/JP2025/023955 JP2025023955W WO2026014346A1 WO 2026014346 A1 WO2026014346 A1 WO 2026014346A1 JP 2025023955 W JP2025023955 W JP 2025023955W WO 2026014346 A1 WO2026014346 A1 WO 2026014346A1
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WO
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cage
balls
angular contact
ball bearing
contact ball
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PCT/JP2025/023955
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浩樹 谷村
虎太朗 西岡
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
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    • 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
    • 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
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    • 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
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    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings

Definitions

  • the present invention relates to an angular contact ball bearing, particularly an angular contact ball bearing with a separate outer ring, used in the main bearing portion of a reduction gear device for industrial robots, etc.
  • Eccentric oscillating reducers are commonly used in the joints of industrial robots, etc.
  • the bearings used in reducers may be, for example, angular contact ball bearings with a detachable outer ring.
  • the outer ring When incorporating angular contact ball bearings into reducers, the outer ring may be separated and first incorporated into the case, and the inner ring may be incorporated into the shaft or flange, which is then combined with the outer ring incorporated into the case.
  • the object of the present invention is to provide an angular contact ball bearing that allows for an increased number of balls while preventing a decrease in the strength of the entire cage, including the posts.
  • the angular contact ball bearing of the present invention comprises an inner ring, an outer ring, a plurality of balls interposed between the inner ring and the outer ring, and an annular resin cage that holds the balls, the cage having a pair of annular portions and a plurality of column portions connecting the annular portions, and having pockets formed by the annular portions and column portions, and the balls are held in the pockets,
  • the retainer is characterized in that, in a radial cross section, the column portion does not overlap with the pitch circle center of the ball, and the shortest distance from the pitch circle center of the ball to the column portion is 8% or more and 50% or less of the ball diameter.
  • the "radial cross section” is a cross section of the cage taken along an imaginary plane including the axial direction of the cage, that is, a so-called vertical cross section.
  • the bar portions do not overlap with the pitch circle center of the ball, and the shortest distance from the pitch circle center of the ball to the bar portions is 8% to 50% of the ball diameter.
  • the inner diameter or outer diameter of the bar portions of the cage is in the range of 8% to 50% of the ball diameter from the pitch circle center of the ball.
  • the inner diameter or outer diameter of the bar portion is 8% to 50% of the ball diameter from the center of the pitch circle of the ball. This allows for an increase in the number of balls while preventing a decrease in the strength of the entire cage, including the bar portion.
  • the inner diameter or outer diameter of the bar portion is less than 8% of the ball diameter from the center of the ball, the thinnest part of the circumferential width of the bar portion becomes too thin, resulting in a decrease in the strength of the bar portion compared to conventional structures. If the inner diameter or outer diameter of the bar portion is more than 50% of the ball diameter from the center of the ball, the radial thickness of the cage becomes thin, resulting in a decrease in the strength of the entire cage compared to conventional structures.
  • T/dp x 100 may be 0.40 or greater and 1.50 or less. In this case, the rigidity of the thinnest part of the column portion is ensured, and a decrease in the strength of the entire cage can be more reliably prevented. If the ratio of T to dp is less than 0.40%, the thinnest part will be too thin, and the strength of the column portion may be lower than in conventional structures. If the ratio of T to dp is greater than 1.50, the radial thickness of the cage will be thinner, and the strength of the entire cage may be lower than in conventional structures.
  • the ball packing rate may be 88% or more and 96% or less.
  • the ball packing rate is expressed by the following formula.
  • Filling rate (ball diameter x number of balls) / (pitch circle diameter x ⁇ )
  • the inner surface of the retainer may be provided with claws that protrude radially inward, and the inner ring counterbore portion on the outer surface of the inner ring may be provided with an annular recess and an insertion groove that allows the claws to pass into the bearing.
  • the raceway surface of the inner ring is connected to the front surface of the inner ring via the inner ring counterbore portion.
  • the front surface of the inner ring refers to the side surface that does not support the axial load. "Inside the bearing" is synonymous with the bearing space between the inner and outer rings.
  • the outer peripheral surface of the retainer may be provided with claw portions that protrude radially outward, and the outer ring counterbore portion on the inner peripheral surface of the outer ring may be provided with an annular recess and an insertion groove that allows the claw portions to pass into the bearing.
  • the raceway surface of the outer ring is connected to the front surface of the outer ring via the outer ring counterbore portion.
  • the front surface of the outer ring refers to the side surface that does not support the axial load.
  • a plurality of the above-mentioned filling grooves may be provided, and these multiple filling grooves may be arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • a plurality of the claws may be provided, and these claws may be evenly spaced in the circumferential direction.
  • the load applied to the contact points between the claws of the cage and the recesses of the inner ring can be distributed evenly in the circumferential direction. This allows the cage and balls to be held stably.
  • the claws may be provided in two or more rows at different axial positions, with the claws in different rows arranged at different phases in the circumferential direction.
  • the circumferential phase of the claws in the first row matches the circumferential phase of the filling groove in the inner ring counterbore, causing the claws in the first row to pass through the filling groove.
  • the claws in the second row will catch on the recesses in the inner ring, preventing separation of the inner ring, balls, and cage.
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of an angular contact ball bearing according to a first embodiment of the present invention.
  • 4 is a vertical cross-sectional view showing a column relief portion of a cage in the angular contact ball bearing.
  • FIG. FIG. 10 is a partial cross-sectional view of a conventional cage taken along a plane perpendicular to the axial direction.
  • 1 is a partial cross-sectional view of a cage of an angular contact ball bearing according to a first embodiment, taken along a plane perpendicular to the axial direction.
  • FIG. 2 is a perspective view of a portion of the cage as viewed from the inner diameter side.
  • FIG. 10 is a perspective view of a part of the cage when the pocket is cut, as seen from the inner diameter side.
  • FIG. 10 is a perspective view of a part of the cage when the pocket is cut, as seen from the outer diameter side.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a main part illustrating a post width of the cage.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a main part showing that a part of a column portion of the cage is on the pitch circle diameter.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a main part showing that a part of a column portion of the cage is on the pitch circle diameter.
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a cage of an angular contact ball bearing according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a longitudinal sectional view of an angular contact ball bearing according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a longitudinal sectional view of an angular contact ball bearing according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view of the inner ring of the angular contact ball bearing, showing the filling grooves.
  • FIG. 9B is a partially enlarged view of the main part of FIG. 9A.
  • FIG. 10 is a longitudinal sectional view of an angular contact ball bearing according to a fifth embodiment of the present invention. 10B is a vertical cross-sectional view of the angular contact ball bearing at a different phase from that of FIG. 10A.
  • FIG. 3 is a plan view of the retainer of the angular contact ball bearing as viewed from the axial direction.
  • FIG. FIG. 4 is a partially enlarged view showing a claw portion of the cage.
  • FIG. 4 is a perspective view of a main part of the cage, showing the positional relationship of the claw portions.
  • 4 is a longitudinal cross-sectional view illustrating a method of assembling an inner ring assembly including an inner ring, balls, and a cage of the angular contact ball bearing.
  • FIG. 10 is a longitudinal cross-sectional view of the inner ring assembly at an intermediate stage of assembly.
  • FIG. 10 is a vertical cross-sectional view illustrating the function of the first row of claw portions when assembling the inner race assembly.
  • FIG. 10 is a vertical cross-sectional view illustrating the function of the second row of claw portions when assembling the inner race assembly.
  • FIG. FIG. 10 is a longitudinal sectional view of an outer ring assembly of an angular ball bearing according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 An angular contact ball bearing according to an embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 1 to 5B.
  • This angular contact ball bearing is used, for example, as the main bearing portion of a reducer for an industrial robot or the like.
  • the reducer include an eccentric differential reducer, a strain wave gear reducer, and a planetary gear reducer.
  • the angular contact ball bearing may be simply referred to as a "bearing.”
  • an angular contact ball bearing 1 includes an inner ring 2, an outer ring 3, a plurality of balls 4 interposed between the inner ring 2 and the outer ring 3, and an annular resin cage 5 in which pockets Pt for holding the balls 4 are formed.
  • the cage 5 has a pair of annular portions 7, 8 and a plurality of column portions 6 connecting the annular portions 7, 8, and the pockets Pt are formed by the pair of annular portions 7, 8 and the column portions 6.
  • the resin cage 5 may also be simply referred to as the cage 5.
  • the angular contact ball bearing 1 in this example is a type in which the outer ring 3 is separated in the axial direction.
  • outer ring 3 is separated and first incorporated into a case (not shown), and inner ring 2 is incorporated into a shaft or flange (not shown).
  • the inner ring assembly which integrates inner ring 2, balls 4, and cage 5, is then combined with the outer ring 3 incorporated into the case to assemble angular contact ball bearing 1.
  • the inner and outer rings 2 and 3 are made of, for example, high-carbon chromium bearing steel such as SUJ2 specified in JIS G 4805, which conforms to ISO 100Cr6, or martensitic stainless steel.
  • Balls 4 are made of, for example, steel balls or ceramics.
  • the direction along the bearing center line C1 of the angular contact ball bearing 1 or the direction parallel to the bearing center line C1 is referred to as the "axial direction.”
  • the direction perpendicular to the “axial direction” is referred to as the “radial direction.”
  • the circumferential direction around the center axis is referred to as the “circumferential direction or circumferential direction.”
  • the raceway surface 3a is connected to the front surface of the outer ring 3 via the inner peripheral surface.
  • the inner peripheral surface 3d on the back surface side of the outer ring 3 is located radially inward of the inner peripheral surface on the front surface side of the outer ring 3.
  • the raceway surface 2a is connected to the front surface of the inner ring 2 via the inner ring counterbore portion 2b.
  • the outer peripheral surface 2d on the back surface side of the inner ring 2 is formed between the raceway surface 2a of the inner ring 2 and the back surface 2c of the inner ring 2.
  • This outer peripheral surface 2d on the back surface side is located radially outward of the counterbore 2b, which is the outer peripheral surface on the front surface side of the inner ring 2.
  • the front surface of the inner and outer rings 2 and 3 refers to the side surface on the side that does not support axial load
  • the back surfaces 2c and 3c of the inner and outer rings 2 and 3 refer to the side surface on the side that supports axial load.
  • the cage 5 is made of synthetic resin and formed into a tapered cylindrical annular shape, with pockets Pt, which are window-shaped holes that hold the balls 4, provided in the axially middle portion of the cage 5.
  • the cage 5 holds the balls 4 in the pockets Pt.
  • the cage 5 includes a column portion 6, a small-diameter annular portion 7, and a large-diameter annular portion 8, which are integrally formed.
  • integrally formed means that the column portion 6, the small-diameter annular portion 7, and the large-diameter annular portion 8 are not formed by combining multiple elements but are molded from a single material as part or the whole of a single object by, for example, injection molding or machining.
  • the column portions 6 of the cage 5 are the portions between the pockets Pt, and as shown in Figures 2 and 3D, are partition wall-like, sloping radially outward toward one side in the axial direction (to the right in Figure 2).
  • the inner surface of the column portions 6 facing the balls 4 (the shape of the pockets Pt) is formed into a partial spherical shape corresponding to the outer diameter of the balls 4.
  • the small-diameter side annular portion 7 is an annular portion on the smaller diameter side than the pockets Pt, and the inner circumferential surface 7a is formed into a cylindrical surface.
  • the large-diameter side annular portion 8 is an annular portion on the larger diameter side than the pockets Pt, and the outer circumferential surface 8a is formed into a cylindrical surface.
  • the cage 5 has a bar relief portion Es defined in the radial cross section of Figure 2, which is a range where no bar portions 6 are provided on the pitch circle diameter dp of the balls 4.
  • the inner diameter surface 6a of the bar portions of the cage is configured to be in a range of 8% to 50% of the ball diameter ⁇ Da from the pitch circle center P4 of the balls 4.
  • the circumferential bar width of the bar portions 51 is thinnest on the pitch circle diameter dp. For this reason, if the number of balls 52 (number of pockets) is increased, the bar width on the pitch circle diameter dp becomes thinner, and the strength of the thinnest portion T1 of the cage bar portions decreases.
  • the dimension T which is the thinnest part of the column width in the circumferential direction of the column portion 6 (hereinafter sometimes referred to as "column width T"), can be made thicker than in the conventional example ( Figure 3A). This increases the strength of the cage 5 compared to the conventional example, and prevents contact between adjacent balls 4, 4 in the circumferential direction.
  • the dimension T which is the thinnest part of the circumferential column width of the column portion 6, is 0.40% to 1.50% of the pitch circle diameter dp of the balls 4.
  • T/dp x 100 is 0.40 to 1.50. If the ratio of the column width T to the pitch circle diameter dp is less than 0.40%, the thinnest part will be too thin, and the strength of the column portion 6 may be reduced compared to conventional structures. If the ratio of the column width T to the pitch circle diameter dp is greater than 1.50, the radial thickness of the cage 5 will be thinner, and the strength of the entire cage may be reduced compared to conventional structures.
  • ⁇ Ball filling rate> The filling rate of the balls 4 is 88% or more and 96% or less.
  • Filling rate (ball diameter x number of balls) / (pitch circle diameter x ⁇ )
  • Table 1 shows the relationship between the inner diameter of the bar portion and the strength of the cage.
  • an "x” in the "Strength of the bar width portion of the cage” column means that there is a problem with the strength of the bar width portion being reduced, and the operating conditions of the bearing, the cage material, etc. are limited.
  • An “o” in the “Strength of the bar width portion of the cage” column means that the desired strength of the bar width portion is met, and the operating conditions of the bearing, the cage material, etc. are not limited.
  • An “x” in the “Overall cage strength” column means that there is a problem of reducing the overall cage strength and that it is not feasible.
  • An “o” in the “Overall cage strength” column means that the desired overall cage strength is met and that it is feasible.
  • the inner diameter surface 6a of the cage bar portion is in the range of 8% to 50% of the ball diameter ⁇ Da from the pitch circle center P4 of the balls 4. This allows for an increase in the number of balls while preventing a decrease in the strength of the entire cage, including the bar portion 6. If the inner diameter surface 6a of the cage bar portion is in the range of less than 8% of the ball diameter ⁇ Da from the pitch circle center P4 of the balls 4, the thinnest part of the circumferential column width of the bar portion 6 will be too thin, resulting in a decrease in the strength of the bar portion 6 compared to conventional structures.
  • the inner diameter surface 6a of the cage bar portion is in the range of more than 50% of the ball diameter ⁇ Da from the center P4 of the balls 4, the radial thickness of the cage 5 will be thin, resulting in a decrease in the strength of the entire cage compared to conventional structures.
  • T/dp ⁇ 100 is 0.40 or more and 1.50 or less.
  • the rigidity of the thinnest part of the bar portion 6 is ensured, and a decrease in the strength of the entire cage can be more reliably prevented.
  • the shape of the pocket Pt of the cage 5A may be a shape other than a partial spherical shape.
  • the shape of the pocket Pt is cylindrical.
  • the inner diameter surface 6a of the column portion is in a range of 8% to 50% of the ball diameter ⁇ Da from the center of the ball 4, T/dp x 100 is 0.40 to 1.50, and the filling rate of the balls 4 is 88% to 96%. In this case, the same effects as those of the first embodiment described above are achieved.
  • the cage 5 has a claw portion 9 that protrudes radially inward on the inner peripheral surface 7a of the small diameter side annular portion 7.
  • This claw portion 9 is provided at one location on the axial tip of the inner peripheral surface 7a of the small diameter side annular portion 7, but the position and number of the claw portion 9 are not limited to this example.
  • annular recess 10 is provided in the inner ring counterbore 2b on the outer peripheral surface of the inner ring 2.
  • the inner ring counterbore 2b is provided with a filling groove 11 that allows the claws 9 to pass into the bearing.
  • the filling groove 11 is, for example, a recess with an arc-shaped cross section that extends axially in a portion of the circumferential direction of the inner ring counterbore 2b (see Figure 9B), and is formed to facilitate the axial insertion of the claws 9 of the cage 5.
  • the groove bottom of the filling groove 11 is formed, for example, to have the same diameter as the annular recess 10.
  • multiple filling grooves 11 are provided, and these multiple filling grooves 11 are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • Multiple claw portions 9 are provided so that the number is the same as the number of filling grooves 11 shown in Figure 9A. As shown in Figure 8, these multiple claw portions 9 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. In this case, the load applied to the contact points between the claw portions 9 of the cage 5 and the recesses 10 of the inner ring 2 can be distributed evenly in the circumferential direction. This allows the cage 5 and balls 4 to be stably held.
  • two or more rows of claw portions 9 may be provided at different positions in the axial direction. Specifically, as shown in Fig. 10A, a first row of claw portions 9 is provided at the axial tip portion of the inner circumferential surface 7a of the small-diameter side annular portion 7. Furthermore, as shown in Fig. 10B, a second row of claw portions 9 is provided near the axial middle portion of the inner circumferential surface 7a of the small-diameter side annular portion 7.
  • each row has multiple claws 9 (two in this example), and these multiple claws 9 are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the claws 9 in different rows are arranged at different phases in the circumferential direction.
  • the claws 9 in the same row are arranged so that their axial positions are aligned.
  • the claws 9 in the same row are arranged at two equal intervals in the circumferential direction, so the axial positions of the diagonally adjacent claws 9, 9 are the same.
  • an annular recess 10A is provided in the outer ring counterbore 3b on the inner peripheral surface of the outer ring 3.
  • claws 9A that protrude radially outward are provided on the outer peripheral surface 8a of the large-diameter annular portion 8 of the cage 5.
  • filling grooves 11A are provided in the outer ring counterbore 3b to allow the claws 9A to pass into the bearing.
  • the claws 9A of the cage 5 and the recesses 10A of the outer ring counterbore portion 3b will catch. This prevents the cage 5 and balls 4 from separating from the outer ring 3.
  • the outer diameter surface 6b of the cage bar portions is in the range of 8% to 50% of the ball diameter from the pitch circle center of the balls 4. This allows for an increase in the number of balls while preventing a decrease in the strength of the entire cage, including the bar portions 6.
  • the outer diameter surface 6b of the cage bar portions is in the range of less than 8% of the ball diameter ⁇ Da from the pitch circle center P4 of the balls 4, the thinnest portion of the circumferential width of the bar portions 6 becomes too thin, and the strength of the bar portions 6 is reduced compared to the conventional structure. If the inner diameter surface 6b of the column portion of the retainer is in a range greater than 50% of the ball diameter ⁇ Da from the pitch circle center P4 of the ball 4, the radial thickness of the retainer 5 becomes thinner, and the strength of the entire retainer becomes lower than in the conventional structure.
  • angular contact ball bearings are mounted on a shaft and housing, but the features of the cage and inner ring described in each embodiment can also be applied to configurations in which the inner ring and shaft, and the outer ring and housing are integrated.
  • the load bearing location on the bearing ring changes due to the increase in ball size and contact angle. Therefore, when applying preload in applications such as reducers, it is necessary to support the bearing at the shaft shoulder, so it is preferable that the outer diameter of the shaft or flange into which the inner ring is installed is larger than the outer diameter of the inner ring, and that the inner diameter of the case into which the outer ring is installed is smaller than the inner diameter of the outer ring. Also, when applying preload with an inner shim, it is preferable to use an inner shim with an outer diameter larger than the outer diameter of the inner ring, and to apply a fixed-position preload. Furthermore, when the ball size is increased, it becomes difficult to attach a seal to the bearing due to dimensional constraints. When the main bearing is used with grease or oil lubrication, a shaft seal must be installed on the axial outside of the bearing.
  • Angular contact ball bearings may be assembled back-to-back between axially adjacent angular contact ball bearings via inner and outer ring spacers, or the inner and outer ring spacers may be omitted and angular contact ball bearings may be assembled back-to-back.
  • Angular contact ball bearings can also be used in face-to-face or parallel combinations. Angular contact ball bearings can also be used for applications other than industrial robots.

Landscapes

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Abstract

玉個数の増加を図ると共に、柱部を含む保持器全体の強度が低下することを防ぐアンギュラ玉軸受を提供する。アンギュラ玉軸受（１）は、内輪（２）および外輪（３）と、これら内輪（２）と外輪（３）間に介在される複数の玉（４）と、これら玉（４）を保持するポケット（Ｐｔ）が形成される円環状の保持器（５）とを備える。保持器（５）は各ポケット（Ｐｔ）が円環部（７，８）と柱部（６）で構成され、保持器（５）は、前記柱部の内径または外径が、玉（４）のピッチ円中心（Ｐ４）から玉直径（φＤａ）の８％以上５０％以下の範囲にある。また玉（４）のピッチ円直径（ｄｐ）、柱部（６）における円周方向の柱幅のうち最薄部である寸法（Ｔ）とすると、Ｔ／ｄｐ×１００が０．４０以上１．５０以下である。

Description

アンギュラ玉軸受 関連出願
　本出願は、２０２４年７月１１日出願の特願２０２４－１１１６８１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。
　本発明は、アンギュラ玉軸受に関し、例えば、産業用ロボット等の減速装置等の主軸受部に使用される、外輪が分離するアンギュラ玉軸受に関する。
　一般に産業用ロボットの関節部等に用いられる偏心揺動型減速装置が知られている。減速機に使用される軸受では、例えば、外輪が分離するタイプのアンギュラ玉軸受が使用される場合がある。減速機へアンギュラ玉軸受を組み込む際、外輪を分離し先にケースへ組み込み、内輪はシャフトまたはフランジへ組み込み、その後ケースに組み込んだ外輪と組み合わせるといった組み立て方法を行う場合がある。
　従来は、内輪のカウンタボア部の外径と、合成樹脂製保持器に玉を組み入れた際の玉内接円径の管理を行うアンギュラ玉軸受が提案されている（特許文献１）。前記管理を行うことで、内輪、玉および保持器を一体に保ち、上記組み立て方法での組立性を向上させている。
　総玉タイプのアンギュラ玉軸受で使用される保持器では、玉のピッチ円上の各ポケット間を開口することで、総玉タイプのアンギュラ玉軸受での保持器の使用を可能としている（特許文献２）。
特許第４８２４４５７号公報 特開平８－２９６６５０号公報
　近年、減速機に使用される軸受では、更なるモーメント剛性や長寿命への要求に応えるための対策の１つとして、玉個数の増加が挙げられる。
　玉個数を増加させたとき、玉の総重量が増加する。このため、玉重量が保持器に作用した際の保持器変形により、内輪カウンタボア径を玉が乗り越え、内輪、玉、保持器が分離してしまう。
　また、従来の合成樹脂製保持器では、玉個数を増やすためにポケット数を増加させたとき、保持器の柱部が薄くなり、保持器の柱部の強度が低下する。
　本発明の目的は、玉個数の増加を図ると共に、柱部を含む保持器全体の強度が低下することを防ぐアンギュラ玉軸受を提供することである。
　本発明のアンギュラ玉軸受は、内輪および外輪と、これら内輪と外輪間に介在される複数の玉と、これら玉を保持する円環状の樹脂保持器とを備え、前記保持器は一対の円環部と、前記円環部を接続する複数の柱部を有し、前記円環部と柱部で構成されるポケットを有し、前記ポケットで前記玉を保持するアンギュラ玉軸受であって、
　前記保持器は、径方向断面において、前記柱部が前記玉のピッチ円中心と重畳しない事及び、前記玉のピッチ円中心から前記柱部の最短距離が、玉直径の８％以上５０％以下である事を特徴とする。
　前記「径方向断面」とは、前記保持器を、この保持器の軸方向を含む仮想平面で切断して見た断面、所謂、縦断面である。
　保持器は、径方向断面において、前記柱部が前記玉のピッチ円中心と重畳しない事及び、前記玉のピッチ円中心から前記柱部の最短距離が、玉直径の８％以上５０％以下である。換言すれば、前記保持器は、前記柱部の内径又は外径が、前記玉のピッチ円中心から玉直径の８％以上５０％以下の範囲である。
　この構成によると、柱部の内径又は外径が、玉のピッチ円中心から玉直径の８％以上５０％以下である。このため、玉個数の増加を図ると共に、柱部を含む保持器全体の強度が低下することを防ぐことができる。柱部の内径又は外径が、玉の中心から玉直径の８％より小さい場合、柱部における円周方向の柱幅のうち最薄部が薄くなり過ぎ、従来構造よりも柱部の強度が低下する。柱部の内径又は外径が、玉の中心から玉直径の５０％より大きい場合、保持器の径方向の肉厚が薄くなり、従来構造よりも保持器全体の強度が低下する。
　前記玉のピッチ円直径ｄｐ、前記柱部における円周方向の柱幅のうち最薄部である寸法Ｔとすると、Ｔ／ｄｐ×１００が０．４０以上１．５０以下であってもよい。この場合、柱部の最薄部の剛性を確保すると共に、保持器全体の強度低下をより確実に防止し得る。ｄｐに対するＴの割合が０．４０％より小さい場合、最薄部が薄くなり過ぎ、従来構造よりも柱部の強度が低下するおそれがある。ｄｐに対するＴの割合が１．５０より大きい場合、保持器の径方向の肉厚が薄くなり、従来構造よりも保持器全体の強度が低下するおそれがある。
　前記玉の充填率が８８％以上９６％以下であってもよい。前記玉の充填率は、次の計算式により表される。
　充填率＝（玉径×玉個数）／（ピッチ円直径×π）
　玉の充填率を８８％以上９６％以下とすることで、要求の定格荷重を充足すると共に、運転時における玉同士の干渉を未然に防ぐことが可能となる。玉の充填率が８８％より小さい場合、玉数が少なく要求の定格荷重を充足しない。玉の充填率が９６％より大きい場合、玉間距離が小さくなり、運転時における玉同士の干渉が生じる。
　前記保持器の内周面に、径方向内方に突出する爪部を備え、前記内輪の外周面における内輪カウンタボア部には、環状の凹部が設けられると共に、軸受内への前記爪部の通過を許す入れ溝が設けられていてもよい。
　内輪の正面に、前記内輪カウンタボア部を介して、内輪の軌道面が繋がる。前記内輪の正面とは、アキシアル荷重を支持しない側の側面を表す。
　軸受内とは、内外輪間の軸受空間と同義である。
　この構成によると、玉重量により保持器が変形し、玉が内輪カウンタボア部を不所望に乗り越えた場合も、保持器の爪部と、内輪カウンタボア部の凹部が引っ掛かる。これにより、内輪から保持器、玉が分離することを防ぐことができる。
　前記保持器の外周面に、径方向外方に突出する爪部を備え、前記外輪の内周面における外輪カウンタボア部には、環状の凹部が設けられると共に、軸受内への前記爪部の通過を許す入れ溝が設けられていてもよい。
　外輪の正面に、前記外輪カウンタボア部を介して、外輪の軌道面が繋がる。前記外輪の正面とは、アキシアル荷重を支持しない側の側面を表す。
　外輪、玉および保持器を一体化する場合について、玉重量により保持器が変形し、玉が外輪カウンタボア部を不所望に乗り越えた場合も、保持器の爪部と、外輪カウンタボア部の凹部が引っ掛かる。これにより、外輪から保持器、玉が分離することを防ぐことができる。
　前記入れ溝が複数設けられ、これら複数の入れ溝が円周方向に等配に設けられていてもよい。
　前記爪部が複数設けられ、これら複数の爪部が円周方向に等配に設けられていてもよい。この場合、保持器の爪部と内輪の凹部の接触点にかかる荷重を円周方向に均等に振り分けることができる。これにより、保持器、玉を安定して保持することができる。
　前記爪部は、軸方向に異なる位置に２列以上設けられ、異なる列の爪部は、円周方向に異なる位相に配置されていてもよい。内輪、玉および保持器を一体化している状態において、仮に、一列目における爪部の周方向の位相と、内輪カウンタボア部における入れ溝の周方向の位相が一致し、一列目の爪部が入れ溝を通過する場合がある。この場合であっても、二列目の爪部が内輪の凹部に引っ掛かり、内輪、玉および保持器の分離を防ぐことができる。
　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。
　本発明は、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、本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。本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。
本発明の第１の実施形態に係るアンギュラ玉軸受の縦断面図である。 同アンギュラ玉軸受における保持器の柱部逃がし部を示す縦断面図である。 従来例の保持器を軸方向に垂直な平面で切断して見た部分断面図である。 第１の実施形態に係るアンギュラ玉軸受の保持器を軸方向に垂直な平面で切断して見た部分断面図である。 同保持器の一部を内径側から見た斜視図である。 同保持器の一部を内径側から見た、ポケット切断時の斜視図である。 同保持器の一部を外径側から見た、ポケット切断時の斜視図である。 同保持器の柱幅を説明する要部の部分断面図である。 同保持器における柱部の一部がピッチ円直径上にあることを示す要部の部分断面図である。 同保持器における柱部の一部がピッチ円直径上にあることを示す要部の部分断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るアンギュラ玉軸受の保持器の部分断面図である。 本発明の第３の実施形態に係るアンギュラ玉軸受の縦断面図である。 本発明の第４の実施形態に係るアンギュラ玉軸受の縦断面図である。 同アンギュラ玉軸受の入れ溝を示す内輪の正面図である。 図９Ａの要部の部分拡大図である。 本発明の第５の実施形態に係るアンギュラ玉軸受の縦断面図である。 同アンギュラ玉軸受における図１０Ａと異なる位相の縦断面図である。 同アンギュラ玉軸受の保持器を軸方向から見た平面図である。 同保持器の爪部を拡大して示す部分拡大図である。 同爪部の位置関係を示す保持器の要部の斜視図である。 同アンギュラ玉軸受の内輪、玉および保持器を含む内輪アッシの組立方法を説明する縦断面図である。 同内輪アッシの組立途中の段階の縦断面図である。 同内輪アッシの組立時における一列目の爪部の作用を説明する縦断面図である。 同内輪アッシの組立時における二列目の爪部の作用を説明する縦断面図である。 本発明の第６の実施形態に係るアンギュラ玉軸受の外輪アッシの縦断面図である。
　［第１の実施形態］
　本発明の実施形態に係るアンギュラ玉軸受を図１ないし図５Ｂと共に説明する。このアンギュラ玉軸受は、例えば、産業用ロボット等の減速機等の主軸受部に使用される。前記減速機の種類の例として、偏心差動式減速機、波動歯車式減速機、遊星歯車式減速機等が挙げられる。この明細書において、アンギュラ玉軸受を単に「軸受」という場合がある。
　＜アンギュラ玉軸受の全体構成＞
　図１のように、アンギュラ玉軸受１は、内輪２と、外輪３と、これら内輪２と外輪３間に介在される複数の玉４と、これら玉４を保持するポケットＰｔが形成される円環状の樹脂保持器５とを備える。保持器５は、一対の円環部７，８と円環部７，８を接続する複数の柱部６を有し、前記ポケットＰｔは、一対の円環部７，８と柱部６で構成される。なお樹脂保持器５を、単に、保持器５という場合がある。この例のアンギュラ玉軸受１は、外輪３が軸方向に分離するタイプのアンギュラ玉軸受である。
　例えば、減速機等へアンギュラ玉軸受１を組み込む際、外輪３を分離し先に図示外のケースへ組み込み、内輪２は図示外のシャフトまたはフランジへ組み込む。その後、内輪２、玉４および保持器５を一体化した内輪アッシを、前記ケースに組み込んだ外輪３と組み合わせることで、アンギュラ玉軸受１が組み立てられる。内外輪２，３は、例えば、ISO 100Cr6に準拠するJIS G 4805で規定されるＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼またはマルテンサイト系のステンレス鋼等からなる。玉４は、例えば、鋼球またはセラミックス等からなる。
　アンギュラ玉軸受１の軸受中心線Ｃ１に沿った方向または軸受中心線Ｃ１に平行な方向を「軸方向」とする。前記「軸方向」に直交する方向を「径方向」とする。前記中心軸回りの円周方向を「円周方向または周方向」という。
　外輪３の正面に、内周面を介して軌道面３ａが繋がる。外輪３における背面側の内周面３ｄは、外輪３の正面側の内周面よりも径方向内側に位置する。内輪２の正面に、内輪カウンタボア部２ｂを介して軌道面２ａが繋がる。内輪２の軌道面２ａと、内輪２の背面２ｃとの間に、内輪２における背面側の外周面２ｄが形成されている。この背面側の外周面２ｄは、内輪２の正面側外周面であるカウンタボア２ｂよりも径方向外側に位置する。内外輪２，３の正面とは、アキシアル荷重を支持しない側の側面を表し、内外輪２，３の背面２ｃ，３ｃとは、アキシアル荷重を支持する側の側面を表す。
　＜保持器＞
　図２および図３Ｃのように、保持器５は、テーパ筒形の円環状に形成された合成樹脂製であり、玉４を保持する窓型の孔である各ポケットＰｔが、保持器５における軸方向中間部に設けられる。保持器５は、ポケットＰｔで玉４を保持する。保持器５は、柱部６と、小径側円環部７と、大径側円環部８とを備え、これらは一体に設けられる。前記「一体に設けられる」とは、柱部６、小径側円環部７および大径側円環部８が、複数の要素を結合したものではなく単一の材料から例えば射出成形、機械加工等により単独の物の一部または全体として成形されたことを意味する。
　図３Ｂのように、保持器５のうち柱部６は、各ポケットＰｔ間の部分であり、図２および図３Ｄのように、軸方向一方（図２右側）に向かうに従って径方向外方に傾斜した仕切り壁状である。柱部６のうち、玉４に臨む内側面（ポケットＰｔの形状）は、玉４の外径に応じた部分球面状に形成されている。小径側円環部７は、ポケットＰｔよりも小径側の円環状部分であり、内周面７ａが円筒面状に形成されている。図３Ｅのように、大径側円環部８は、ポケットＰｔよりも大径側の円環状部分であり、外周面８ａが円筒面状に形成されている。
　＜柱部と玉のピッチ円直径との関係について＞
　図２のように、保持器５は、同図２の径方向断面において、玉４のピッチ円直径ｄｐ上に柱部６を設けない範囲である柱部逃がし部Ｅｓを設定している。すなわち、保持器の柱部の内径面６ａが、玉４のピッチ円中心Ｐ４から玉直径φＤａの８％以上５０％以下の範囲にある構成とした。つまり図３Ａに示す従来例の保持器５０のように、柱部５１における円周方向の柱幅は、ピッチ円直径ｄｐ上で最も薄くなる。このため、玉５２の個数（ポケット数）を増やすと、ピッチ円直径ｄｐ上の柱幅が薄くなり、保持器柱部最薄部Ｔ１の強度が低下する。
　図３Ｂのように、ピッチ円直径ｄｐ上に柱部６を設けない場合、柱部６における円周方向の柱幅のうち最薄部である寸法Ｔ（以後、「柱幅Ｔ」という場合がある）を、従来例（図３Ａ）よりも厚くできる。これにより、従来例よりも保持器５の強度を高め、且つ、円周方向に隣り合う玉４，４同士は接触しない。
　＜保持器柱幅の定義＞
　図４のように、玉４がピッチ円直径ｄｐ上で移動することを想定した際、保持器５の柱部６と、円周方向に隣り合う玉４，４とが接触する点同士の最短距離を柱幅Ｔとする。
　よって、図５Ａおよび図５Ｂのように、ピッチ円直径ｄｐ付近の一定範囲に柱幅Ｔ部が存在しなければ、玉４と非接触の柱部が存在してもよい。
　＜Ｔ／ｄｐ＞
　図３Ｂのように、玉４のピッチ円直径ｄｐに対して、柱部６における円周方向の柱幅のうち最薄部である寸法Ｔは、０．４０％～１．５０％である。すなわちＴ／ｄｐ×１００が０．４０以上１．５０以下である。ピッチ円直径ｄｐに対する柱幅Ｔの割合が０．４０％より小さい場合、最薄部が薄くなり過ぎ、従来構造よりも柱部６の強度が低下するおそれがある。ピッチ円直径ｄｐに対する柱幅Ｔの割合が１．５０より大きい場合、保持器５の径方向の肉厚が薄くなり、従来構造よりも保持器全体の強度が低下するおそれがある。
　＜玉の充填率＞
　玉４の充填率は８８％以上９６％以下である。
　充填率＝（玉径×玉個数）／（ピッチ円直径×π）
　玉４の充填率を８８％以上９６％以下とすることで、要求の定格荷重を充足すると共に、運転時における玉４，４同士の干渉を未然に防ぐことが可能となる。玉４の充填率が８８％より小さい場合、玉数が少なく要求の定格荷重を充足しない。玉４の充填率が９６％より大きい場合、玉間距離が小さくなり、運転時における玉４，４同士の干渉が生じる。
　＜作用効果＞
　表１は、柱部の内径と保持器強度との関係を示す。表１において、「保持器柱幅部の強度」の欄の「×」は、柱幅部の強度が低下する問題があり、軸受の使用条件、保持器材料等が制限されることを意味する。「保持器柱幅部の強度」の欄の「○」は、柱幅部の所望の強度を満たし、軸受の使用条件、保持器材料等が制限されないことを意味する。
　「保持器全体の強度」の欄の「×」は、保持器全体の強度が低下する問題があり、実施不可能であることを意味する。「保持器全体の強度」の欄の「○」は、保持器全体の所望の強度を満たし、実施可能であることを意味する。
　以上説明した図２のアンギュラ玉軸受１によると、保持器の柱部の内径面６ａが、玉４のピッチ円中心Ｐ４から玉直径φＤａの８％以上５０％以下の範囲にある。このため、玉個数の増加を図ると共に、柱部６を含む保持器全体の強度が低下することを防ぐことができる。保持器の柱部の内径面６ａが、玉４のピッチ円中心Ｐ４から玉直径φＤａの８％より小さい範囲にある場合、柱部６における円周方向の柱幅のうち最薄部が薄くなり過ぎ、従来構造よりも柱部６の強度が低下する。保持器の柱部の内径面６ａが、玉４の中心Ｐ４から玉直径φＤａの５０％より大きい範囲にある場合、保持器５の径方向の肉厚が薄くなり、従来構造よりも保持器全体の強度が低下する。
　玉４のピッチ円直径ｄｐ、柱部６における円周方向の柱幅のうち最薄部である寸法Ｔとすると、Ｔ／ｄｐ×１００が０．４０以上１．５０以下である。この場合、柱部６の最薄部の剛性を確保すると共に、保持器全体の強度低下をより確実に防止し得る。
　玉４の充填率を８８％以上９６％以下とすることで、要求の定格荷重を充足すると共に、運転時における玉４，４同士の干渉を未然に防ぐことが可能となる。
　＜他の実施形態について＞
　以下の説明においては、各実施形態で先行して説明している事項に対応している部分には同一の参照符号を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している実施形態と同様とする。同一の構成は同一の作用効果を奏する。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。
　［第２の実施形態］
　図６のように、保持器５ＡのポケットＰｔの形状は、部分球面状以外の形態であってもよい。同図６の例では、ポケットＰｔの形状が円筒形状である。第２の実施形態においても、前記柱部の内径面６ａが、玉４の中心から玉直径φＤａの８％以上５０％以下の範囲にあり、Ｔ／ｄｐ×１００が０．４０以上１．５０以下、および玉４の充填率が８８％以上９６％以下である。この場合、前述の第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。
　［第３の実施形態］
　図７のように、保持器５における小径側円環部７の内周面７ａに、径方向内方に突出する爪部９を備える。この爪部９は、小径側円環部７の内周面７ａにおける軸方向先端部に一箇所設けられているが、爪部９の位置、数はこの例に限定されるものではない。
　内輪２の外周面における内輪カウンタボア部２ｂには、環状の凹部１０が設けられる。これと共に、内輪カウンタボア部２ｂには、軸受内への爪部９の通過を許す入れ溝１１が設けられている。入れ溝１１は、内輪カウンタボア部２ｂのうち、例えば、円周方向の一部に軸方向に延びる横断面円弧状の凹み（図９Ｂ参照）であり、軸方向からの保持器５の爪部９の挿入を容易にするために形成されている。入れ溝１１の溝底は、例えば、前記環状の凹部１０と同径に形成されている。
　この構成によると、玉重量により保持器５が変形し、玉４が内輪カウンタボア部２ｂを不所望に乗り越えた場合も、保持器５の爪部９と、内輪カウンタボア部２ｂの凹部１０が引っ掛かる。これにより、内輪２から保持器５、玉４が分離することを防ぐことができる。
　［第４の実施形態］
　図８、図９Ａのように、入れ溝１１が複数（この例では２つ）設けられ、これら複数の入れ溝１１が円周方向に等配に設けられている。爪部９は、図９Ａに示す入れ溝１１と同数となるように複数設けられる。図８のように、これら複数の爪部９が円周方向に等配に設けられている。この場合、保持器５の爪部９と内輪２の凹部１０の接触点にかかる荷重を円周方向に均等に振り分けることができる。これにより、保持器５、玉４を安定して保持することができる。
　［第５の実施形態］
　図１０Ａおよび図１０Ｂのように、爪部９は、軸方向に異なる位置に２列以上設けられてもよい。具体的には、図１０Ａのように、小径側円環部７の内周面７ａにおける軸方向先端部に、一列目の爪部９が設けられる。さらに図１０Ｂのように、小径側円環部７の内周面７ａにおける軸方向中間付近部に、二列目の爪部９が設けられる。
　図１１のように、各列の爪部９は、それぞれ複数（この例では２つ）設けられ、これら複数の爪部９が円周方向に等配に設けられている。図１２および図１３のように、異なる列の爪部９は、円周方向に異なる位相に配置されている。図１０Ａおよび図１０Ｂのように、同列の爪部９は、軸方向位置が揃うように配置されている。図１１のように、同列の爪部９が円周方向に二等配に配置されるため、対角の爪部９，９の軸方向位置は同じである。
　＜組立方法＞
　内輪アッシの組立時、図１４のように、玉４、保持器５および内輪２が一体となるよう組み立てる。先ずは、保持器５における軸方向内側の列の爪部９と、内輪カウンタボア部２ｂの入れ溝１１が噛み合うように、内輪２を組み付ける。
　図１５のように、最初の列の爪部９（図１４）が入れ溝１１を通過した後、内輪２または保持器５を円周方向に回転させ、次の列の爪部９と入れ溝１１を噛み合わせる。これにより内輪アッシが組み立てられる。
　図１６および図１７のように、第５の実施形態においても、玉重量により保持器５が変形し、玉４が内輪カウンタボア部２ｂを不所望に乗り越えた場合も、保持器５の爪部９と、内輪カウンタボア部２ｂの凹部１０が引っ掛かる。これにより、内輪２から保持器５、玉４が分離することを防ぐことができる。
　内輪２、玉４および保持器５を一体化している状態において、仮に、一列目における爪部９（図１６）の周方向の位相と、内輪カウンタボア部２ｂにおける入れ溝１１（図１５）の周方向の位相が一致し、一列目の爪部９が入れ溝１１（図１５）を通過する場合がある。この場合であっても、二列目の爪部９（図１７）が内輪２の凹部１０に引っ掛かり、内輪２、玉４および保持器５の分離を防ぐことができる。
　［第６の実施形態］
　図１８のように、外輪３、玉４および保持器５を一体化する形態である外輪アッシの場合は、外輪３の内周面における外輪カウンタボア部３ｂに環状の凹部１０Ａが設けられる。これと共に、保持器５における大径側円環部８の外周面８ａに、径方向外方に突出する爪部９Ａを備える。さらに外輪カウンタボア部３ｂには、軸受内への爪部９Ａの通過を許す入れ溝１１Ａが設けられている。
　この場合、玉重量により保持器５が変形し、玉４が外輪カウンタボア部３ｂを不所望に乗り越えた場合も、保持器５の爪部９Ａと、外輪カウンタボア部３ｂの凹部１０Ａが引っ掛かる。これにより、外輪３から保持器５、玉４が分離することを防ぐことができる。図１８において、保持器の柱部の外径面６ｂが、玉４のピッチ円中心から玉直径の８％以上５０％以下の範囲にある。このため、玉個数の増加を図ると共に、柱部６を含む保持器全体の強度が低下することを防ぐことができる。保持器の柱部の外径面６ｂが、玉４のピッチ円中心Ｐ４から玉直径φＤａの８％より小さい範囲にある場合、柱部６における円周方向の柱幅のうち最薄部が薄くなり過ぎ、従来構造よりも柱部６の強度が低下する。保持器の柱部の内径面６ｂが、玉４のピッチ円中心Ｐ４から玉直径φＤａの５０％より大きい範囲にある場合、保持器５の径方向の肉厚が薄くなり、従来構造よりも保持器全体の強度が低下する。
　一般的に、アンギュラ玉軸受は、軸・ハウジングに組み込まれ使用されるが、各実施形態で記載した保持器、内輪の特徴は、内輪と軸、外輪とハウジングが一体化した形態にも適用できる。
　また、要求されるモーメント剛性を満たすために、玉サイズの大型化、接触角を大きくすることが考えられる。このとき、玉サイズの大型化、接触角を大きくすることによる軌道輪の荷重負荷箇所の変化が起こる。
　よって、減速機等のアプリケーションで予圧を負荷する場合は、軸肩部での軸受のサポートが必要となるため、内輪を組み込むシャフトまたはフランジの外径寸法は内輪外径より大きく、外輪を組み込むケースの内径寸法は外輪内径より小さい方が好ましい。また、内輪シムにて予圧を負荷する場合も内輪シムの外径寸法は内輪外径より大きいシムを用いて、定位置予圧にて負荷する方が好ましい。
　また、玉サイズを大型化した際、寸法の関係上、軸受にシールを付けることが困難になる。主軸受をグリースまたは油潤滑で使用する場合、軸受の軸方向外側に軸シールを設ける必要がある。
　産業機械用ではモーメント荷重がかかることが多い。モーメント荷重をアンギュラ玉軸受で負荷する使用条件下においては、アンギュラ玉軸受を背面組合わせに配置することで軸受の作用点間距離を大きくできるため、アンギュラ玉軸受を小型化つまりコンパクト化しても許容ラジアル荷重および許容モーメント荷重を大きくできる。さらに、アンギュラ玉軸受を背面組合わせとすることで、両方向のアキシアル荷重を受けることができ、加えて、予圧が付加されることで、軸受部分の剛性を高めることができる。
　軸方向に隣り合うアンギュラ玉軸受間に、内輪間座、外輪間座を介してアンギュラ玉軸受を背面組合わせしてもよく、これら内輪間座、外輪間座を省略してアンギュラ玉軸受を背面組合わせすることも可能である。
　アンギュラ玉軸受を正面組み合わせ、並列組み合わせ等で使用することも可能である。
　アンギュラ玉軸受を産業用ロボット以外の用途に使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、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更、削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。
　１…アンギュラ玉軸受
　２…内輪
　２ｂ…内輪カウンタボア部
　３…外輪
　３ｂ…外輪カウンタボア部
　４…玉
　５，５Ａ…保持器
　６…柱部
　６ａ…柱部の内径面
　６ｂ…柱部の外径面
　９，９Ａ…爪部
　１０，１０Ａ…凹部
　１１，１１Ａ…入れ溝
　Ｅｓ…柱部逃がし部
 

Claims (8)

  1. 　内輪および外輪と、これら内輪と外輪間に介在される複数の玉と、これら玉を保持する円環状の樹脂保持器とを備え、前記保持器は一対の円環部と、前記円環部を接続する複数の柱部を有し、前記円環部と柱部で構成されるポケットを有し、前記ポケットで前記玉を保持するアンギュラ玉軸受であって、
    　前記保持器は、径方向断面において、前記柱部が前記玉のピッチ円中心と重畳しない事及び、前記玉のピッチ円中心から前記柱部の最短距離が、玉直径の８％以上５０％以下である事を特徴とするアンギュラ玉軸受。
  2. 　請求項１に記載のアンギュラ玉軸受において、前記玉のピッチ円直径ｄｐ、前記柱部における円周方向の柱幅のうち最薄部である寸法Ｔとすると、Ｔ／ｄｐ×１００が０．４０以上１．５０以下であるアンギュラ玉軸受。
  3. 　請求項２に記載のアンギュラ玉軸受において、前記玉の充填率が８８％以上９６％以下であるアンギュラ玉軸受。
  4. 　請求項３に記載のアンギュラ玉軸受において、前記保持器の内周面に、径方向内方に突出する爪部を備え、前記内輪の外周面における内輪カウンタボア部には、環状の凹部が設けられると共に、軸受内への前記爪部の通過を許す入れ溝が設けられているアンギュラ玉軸受。
  5. 　請求項３に記載のアンギュラ玉軸受において、前記保持器の外周面に、径方向外方に突出する爪部を備え、前記外輪の内周面における外輪カウンタボア部には、環状の凹部が設けられると共に、軸受内への前記爪部の通過を許す入れ溝が設けられているアンギュラ玉軸受。
  6. 　請求項４に記載のアンギュラ玉軸受において、前記入れ溝が複数設けられ、これら複数の入れ溝が円周方向に等配に設けられているアンギュラ玉軸受。
  7. 　請求項６に記載のアンギュラ玉軸受において、前記爪部が複数設けられ、これら複数の爪部が円周方向に等配に設けられているアンギュラ玉軸受。
  8. 　請求項７に記載のアンギュラ玉軸受において、前記爪部は、軸方向に異なる位置に２列以上設けられ、異なる列の爪部は、円周方向に異なる位相に配置されているアンギュラ玉軸受。
     
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013029144A (ja) * 2011-07-28 2013-02-07 Nakanishi Metal Works Co Ltd アンギュラ玉軸受用樹脂保持器
US20200132119A1 (en) * 2018-10-24 2020-04-30 Aktiebolaget Skf Bearing unit with retaining cage

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013029144A (ja) * 2011-07-28 2013-02-07 Nakanishi Metal Works Co Ltd アンギュラ玉軸受用樹脂保持器
US20200132119A1 (en) * 2018-10-24 2020-04-30 Aktiebolaget Skf Bearing unit with retaining cage

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