球轴承制造技术

本实用新型专利技术涉及球轴承。球轴承具有内圈(11)、外圈(12)、多个滚珠(13)以及保持器(21)，在保持器(21)，保持滚珠(13)的凹兜(23)形成有多个。凹兜(23)的侧面具备沿径向延伸且作为一个圆筒面的局部的圆筒侧面26以及在径向支承滚珠(13)的引导侧面(27)，引导侧面(27)是直圆锥的侧面的局部。本实用新型专利技术的特征在于，凹兜(23)的侧面的形状满足式(1)，由此在球轴承旋转中，滚珠(13)与圆筒侧面(26)接触。式(1)是m＞(rC－rB)/tanα。这里，m是保持器从中立状态向径向的最大位移量，rB是滚珠的半径，rC是圆筒面的半径，α是直圆锥的侧面的母线与圆筒面的中心线所夹的角度。

【技术实现步骤摘要】
球轴承
本技术涉及例如用于机床主轴等的球轴承。
技术介绍
球轴承中，作为轨道圈的内圈与外圈经由多个滚珠被组合为能够旋转。滚珠通过保持器在周向以等间隔保持。若球轴承旋转，则滚珠绕旋转轴公转，保持器与滚珠一起绕旋转轴旋转。此时，保持器通过轨道圈或滚珠被引导为与球轴承的旋转轴同轴而旋转。在通过轨道圈引导时，与外圈或内圈滑动接触的部分的面积增大，因此被封入的润滑脂被剪切，升温容易变大。因此，在用于机床的主轴等旋转速度快速的球轴承中，很多时候使用通过滚珠引导的轻型的树脂保持器(参照专利文献1)。图6表示通过滚珠引导的保持器(滚珠引导保持器)的现有形状的一个例子。该保持器81具备在径向贯通的大致圆筒形状的凹兜83，滚珠13被组装于各凹兜83。在凹兜内周面的径向内侧的端部隔着滚珠13形成有从两方突出的滚珠引导部82、82，滚珠引导部82的径向外侧的圆锥面84在径向与滚珠13对置。由于彼此相对的滚珠引导部82、82的间隔小于滚珠13的直径，所以滚珠13无法贯通凹兜83向径向内侧穿过。这样，通过滚珠13与圆锥面84对置，保持器81在径向被定位。保持器81在周向的多个位置在径向被定位，被引导为与球轴承的旋转轴同轴。专利文献1：日本特开2016－70485号公报然而，保持器81是合成树脂制，与轴承钢制的外圈、内圈相比，热膨胀率较大。在轴承的温度上升之后，保持器81的直径的增大量比滚珠组的节圆直径的增大量大。在保持器81中，由于滚珠13与滚珠引导部82在径向对置，所以如果保持器81的直径增大，滚珠引导部82遍及整周按压于滚珠13，存在在径向没有间隙的状态。将保持器81与滚珠13这样遍及整周接触从而间隙消失的状态称为“间隙堵塞”。当球轴承80处于旋转中时，滚珠13自转，在滚珠13与滚珠引导部82之间进行滑动接触。因此，如果产生间隙堵塞，在滚珠13与滚珠引导部82接触的区域，因滑动摩擦，球轴承80的温度上升，因此存在机床的主轴的温度上升这一问题。另一方面，若将滚珠13与滚珠引导部82的径向的间隙设定为较大，则无法高精度地引导保持器81的径向的位置，因此旋转中的保持器81的举动不稳定，在球轴承80旋转中产生异响或发热。
技术实现思路
因此，本技术的目的在于提供一种球轴承，在该球轴承中，通过滚珠引导保持器，并且即便在保持器因热膨胀、离心力而直径增大之后，也能防止间隙堵塞，能够抑制轴承的升温。本技术的第一方式的球轴承具有内圈、外圈、多个滚珠以及保持器，其特征在于，上述内圈在外周面具有内圈轨道，上述外圈在内周面具有外圈轨道，多个上述滚珠配置于上述内圈轨道与上述外圈轨道之间，上述保持器具有：一对环状部，它们配置于上述球轴承的轴向两侧；以及多个柱部，它们将一对上述环状部在上述球轴承的轴向相连，将沿上述环状部绕上述球轴承的轴环绕的方向作为周向，上述保持器形成有多个被彼此在周向邻接的上述柱部与一对上述环状部包围且供上述滚珠组装的凹兜，邻接的上述柱部在周向彼此相对的侧面至少在周向划分出上述凹兜，并且具备：圆筒侧面，其是沿上述球轴承的径向延伸的一个圆筒面的局部；以及引导侧面，其形成于上述圆筒侧面的径向内侧或径向外侧，并朝向上述凹兜延伸，在径向支承上述滚珠，上述引导侧面是将上述圆筒侧面的中心轴作为旋转轴并且顶点朝向上述球轴承的径向内侧或径向外侧的直圆锥的侧面的局部，在周向划分上述凹兜的上述侧面的形状满足式(1)，由此在上述球轴承旋转中，上述滚珠与上述圆筒侧面接触，m＞(rC－rB)/2/tanα·····(1)其中，m：上述保持器从中立状态向径向的最大位移量；rB：上述滚珠的直径；rC：上述圆筒侧面的直径；α：上述引导侧面的母线与上述圆筒侧面的中心轴所夹的角度。本技术的第二方式的球轴承特特征在于，在第一方式的基础上，形成有上述引导侧面的上述柱部的内接圆直径满足式(2)以及式(3)，rI＞rP－rB+2×m·····(2)rI＜rP－2×m－rB×sinα·····(3)其中，rI：上述柱部的内接圆直径；rP：滚珠组的节圆直径。本技术的第三方式的球轴承特特征在于，在第一方式的基础上，形成有上述引导侧面的上述柱部的外接圆直径满足式(4)以及式(5)，rO＞rP+rB－2×m·····(4)rO＜rP+2×m+rB×sinα·····(5)其中，rO：上述柱部的外接圆直径；rP：滚珠组的节圆直径。本技术的球轴承能够通过滚珠引导保持器，并且即便在保持器因热膨胀、离心力直径增大之后，也能防止间隙堵塞而抑制轴承的升温。附图说明图1是第一实施方式的球轴承的轴向剖视图。图2(a)是从径向观察保持器的局部俯视图，图2(b)是从轴向观察保持器的局部剖视图。图3(a)和图3(b)是说明保持器在球轴承处于静止时的位置的示意图。图4是说明保持器在球轴承旋转时的动作的示意图。图5是从轴向观察其他实施方式的保持器的局部剖视图。图6是表示现有的滚珠引导保持器的凹兜的形态的局部剖视图。附图标记说明：(第一实施方式)10…球轴承；11…内圈；12…外圈；13…滚珠；14…外圈轨道；15…内圈轨道；21…保持器；22…滚珠引导部；23…凹兜；24…环状部；25…柱部；26…圆筒侧面；27…引导侧面；(现有构造)80…球轴承；81…保持器；82…滚珠引导部；83…凹兜；84…圆锥面。具体实施方式使用附图详细说明本技术的实施方式(以下为第一实施方式)。图1是第一实施方式的球轴承10的轴向剖视图。球轴承10是角接触球轴承，用于支承机床的主轴旋转。在以下的说明中，将球轴承10的旋转轴k的方向称为轴向，将与旋转轴k正交的方向称为径向，将绕旋转轴k环绕的方向称为周向。球轴承10具备内圈11、外圈12、多个滚珠13以及保持器21。外圈12为环状，遍及内周面的整周形成有外圈轨道14。外圈轨道14的轴向剖面为圆弧形状。仅在外圈轨道14的轴向一侧(图的左侧)形成有肩14a，外圈12在一侧的内径小于外圈12在另一侧(图的右侧)的内径。内圈11为环状，遍及外周面的整周形成有内圈轨道15。内圈轨道15的轴向剖面为圆弧形状。仅在内圈轨道15的轴向另一侧形成有肩15a，内圈11在另一侧的外径大于内圈11在一侧的外径。外圈12以及内圈11通过高碳铬轴承钢等钢材制造。除高碳铬轴承钢之外，滚珠13也通过陶瓷等制造。保持器21通过对利用玻璃纤维、碳纤维等加强后的聚酰胺树脂(PA)、聚苯硫醚树脂(PPS)、聚醚醚酮树脂(PEEK)等合成树脂进行射出成型来制造。保持器21大致为圆筒形状，具备在轴向分离且同轴配置的一对环状部24、24以及在轴向将两环状部24、24相连的多个柱部25。在各柱部25的径向内侧形成有在轴向的大致中央沿周向突出的滚珠引导部22。一对环状部24、24彼此形状相同，外径小于外圈12的肩14a的内径，内径大于内圈11的肩15a的外径。将在周向邻接的一组柱部25、25与一对环状部24、24所围起的空间称为“凹兜”。凹兜23在径向贯通，并在保持器21的周向以等间隔形成有多个。参照图2更详细地说明凹兜23的形态。图2(b)是表示沿在图1的Z－Z的位置与旋转轴k正交的方向切断被组装于球轴承10的保持器21而从轴向观察到的形态的局部剖视图。在图2(b)中示出保持器21的周向的局部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种球轴承，具有内圈、外圈、多个滚珠以及保持器，该球轴承的特征在于，所述内圈在外周面具有内圈轨道，所述外圈在内周面具有外圈轨道，多个所述滚珠配置于所述内圈轨道与所述外圈轨道之间，所述保持器具有：一对环状部，所述一对环状部配置于所述球轴承的轴向两侧；以及多个柱部，所述多个柱部使一对所述环状部在所述球轴承的轴向相连，将沿所述环状部绕所述球轴承的轴环绕的方向作为周向，所述保持器形成有多个被彼此在周向邻接的所述柱部与一对所述环状部包围且供所述滚珠组装的凹兜，邻接的所述柱部在周向彼此相对的侧面至少在周向划分出所述凹兜，并且具备：圆筒侧面，该圆筒侧面是沿所述球轴承的径向延伸的一个圆筒面的局部；以及引导侧面，该引导侧面形成于所述圆筒侧面的径向内侧或径向外侧，并朝向所述凹兜延伸，在径向支承所述滚珠，所述引导侧面是将所述圆筒侧面的中心轴作为旋转轴并且顶点朝向所述球轴承的径向内侧或径向外侧的直圆锥的侧面的局部，在周向划分所述凹兜的所述侧面的形状满足式(1)，由此在所述球轴承旋转的过程中所述滚珠与所述圆筒侧面接触，m＞(rC－rB)/2/tanα·····(1)其中，m：所述保持器从中立状态向径向的最大位移量；rB：所述滚珠的直径；rC：所述圆筒侧面的直径；α：所述引导侧面的母线与所述圆筒侧面的中心轴所夹的角度。...

【技术特征摘要】
1.一种球轴承，具有内圈、外圈、多个滚珠以及保持器，该球轴承的特征在于，所述内圈在外周面具有内圈轨道，所述外圈在内周面具有外圈轨道，多个所述滚珠配置于所述内圈轨道与所述外圈轨道之间，所述保持器具有：一对环状部，所述一对环状部配置于所述球轴承的轴向两侧；以及多个柱部，所述多个柱部使一对所述环状部在所述球轴承的轴向相连，将沿所述环状部绕所述球轴承的轴环绕的方向作为周向，所述保持器形成有多个被彼此在周向邻接的所述柱部与一对所述环状部包围且供所述滚珠组装的凹兜，邻接的所述柱部在周向彼此相对的侧面至少在周向划分出所述凹兜，并且具备：圆筒侧面，该圆筒侧面是沿所述球轴承的径向延伸的一个圆筒面的局部；以及引导侧面，该引导侧面形成于所述圆筒侧面的径向内侧或径向外侧，并朝向所述凹兜延伸，在径向支承所述滚珠，所述引导侧面是将所述圆筒侧面的中心轴作为旋转轴并且顶点朝向所述球轴承的径向内侧或径向外侧的直圆锥的侧面的局部，在周向...

【专利技术属性】
技术研发人员：本条隼树，
申请(专利权)人：株式会社捷太格特，
类型：新型
国别省市：日本,JP