本發(fā)明涉及角接觸球軸承。

背景技術：

在數(shù)控車床、銑床、加工中心、復合加工機、五軸加工機等機床、裝載主軸箱、加工物的底座的直動進給機構中，使用將旋轉運動轉換為直線運動的滾珠絲杠。作為對該滾珠絲杠的軸端進行旋轉支持的軸承，采用角接觸球軸承(例如參照專利文獻1)。這些軸承根據(jù)所使用的機床的對主軸箱、加工物進行裝載的底座的大小而軸承內(nèi)徑為φ10mm～φ100mm左右的尺寸。

在加工中產(chǎn)生的切削載荷、以急加速使主軸箱和底座移動的情況下的慣性載荷經(jīng)由滾珠絲杠作為軸向載荷作用于角接觸球軸承。最近的機床具有的傾向是：以高效率加工為目的，切削載荷、快速進給導致慣性載荷變大，大的軸向載荷作用于角接觸球軸承。

所以，在這樣的滾珠絲杠支承用的角接觸球軸承中，為了增加滾動疲勞壽命，需要兼顧：軸向的載荷容量的增加、和用于維持加工精度的高剛性。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2000-104742號公報

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明欲解決的問題

為了兼顧這些，增大軸承尺寸，或者增多組合的列數(shù)即可對應，但增大軸承尺寸時，在滾珠絲杠軸端會導致空間增大，另外，過度增多組合的列數(shù)時，滾珠絲杠單元部分會成為較寬的構成。其結果是，由于機床的必要底板面積增加、高度方向的尺寸增加，因此在軸承的大型化、列數(shù)增加方面存在極限。

本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種角接觸球軸承，能在有限的空間中兼顧軸向的載荷容量增加和高剛性。

用于解決問題的方案

本發(fā)明的上述目的由下述的構成實現(xiàn)。

(1)一種角接觸球軸承，包括：

外圈，其在內(nèi)周面具有滾道面；

內(nèi)圈，其在外周面具有滾道面；

多個滾珠，其配置在所述外圈與所述內(nèi)圈的滾道面間；以及

滾珠引導方式的保持架，其將所述滾珠滾動自如地保持，

所述角接觸球軸承的特征在于，

在所述內(nèi)圈的外周面，在背面?zhèn)劝荚O有內(nèi)圈沉孔，在正面?zhèn)韧乖O有內(nèi)圈槽肩部，

在所述外圈的內(nèi)周面，在正面?zhèn)劝荚O有外圈沉孔，在背面?zhèn)韧乖O有外圈槽肩部，

所述滾珠的接觸角α為45°≤α≤65°，

所述內(nèi)圈槽肩部的徑向高度除以所述滾珠的直徑的結果為Ai時，0.35≤Ai≤0.50，

所述外圈槽肩部的徑向高度除以所述滾珠的直徑的結果為Ae時，0.35≤Ae≤0.50，

所述保持架是冠型保持架，具有：搭載圓環(huán)狀的環(huán)部；從所述環(huán)部的正面?zhèn)然蛘弑趁鎮(zhèn)纫灶A定間隔在軸向突出的多個支柱；以及在相鄰的所述支柱之間形成的多個兜孔部，

所述兜孔部的球面中心位置與所述環(huán)部的最外徑部與最內(nèi)徑部的徑向中間位置相比，向徑向一側偏離，

形成所述兜孔部的所述支柱的從周向觀察的側面是將所述環(huán)部的徑向一個側面和徑向另一側面連接的圓弧、或者所述圓弧的一部分被切除而成的，

在所述環(huán)部的徑向一個側面和徑向另一側面中的至少一方，形成有至少1個在徑向突出的凸部。

(2)如(1)所述的角接觸球軸承，其特征在于，

形成所述兜孔部的所述支柱的從周向觀察的側面包含：將所述圓弧的徑向一側端部切除并沿軸向延伸而形成的第1直線形狀部。

(3)如(2)所述的角接觸球軸承，其特征在于，

形成所述兜孔部的所述支柱的從周向觀察的側面包含：所述圓弧的、將所述第1直線形狀部和所述環(huán)部的所述徑向一個側面連接的部分被切除而形成的第2直線形狀部。

(4)如(1)～(3)的任一項所述的角接觸球軸承，其特征在于，

相鄰的所述滾珠彼此的距離L、與滾珠節(jié)圓直徑dm乘以圓周率π得到的滾珠節(jié)圓周長度πdm的關系滿足2.5×10^-3≤L/πdm≤13×10^-3。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的角接觸球軸承，由于滾珠的接觸角α滿足45°≤α≤65°，因此，通過增大接觸角，從而能夠增加軸承的軸向載荷的負荷能力，能在更大的預壓負荷下使用。其結果是，能夠提高軸承，進而提高滾珠絲杠系統(tǒng)的剛性。

另外，設內(nèi)圈槽肩部的徑向高度除以滾珠的直徑后的結果為Ai時，0.35≤Ai≤0.50，設外圈槽肩部的徑向高度除以滾珠的直徑后的結果為Ae時，0.35≤Ae≤0.50，因此能夠防止軸承的軸向載荷的負荷能力不足，并能夠使內(nèi)外圈槽肩部的磨削加工容易。

另外，由于在環(huán)部的徑向一側和徑向另一側面中的至少一方，形成至少1個在徑向突出的凸部，，因此，在用注射成型來制造保持架的情況下，能夠對形成兜孔部的金屬模具元件進行強行拔出。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實施方式所涉及的角接觸球軸承的剖視圖。

圖2是將圖1的角接觸球軸承并列組合的剖視圖。

圖3是保持架的側視圖。

圖4是從軸向一側觀察保持架的圖。

圖5是從軸向另一側觀察保持架的圖。

圖6是圖4的VI-VI截面向視圖。

圖7是圖4的VII-VII截面向視圖。

圖8是以往的深溝球軸承的剖視圖。

圖9是從軸向一側觀察負荷有徑向載荷的情況下的保持架的圖。

圖10是在保持架上負荷有徑向載荷的情況下的角接觸球軸承的剖視圖。

圖11是用于說明多個滾珠的配置狀態(tài)的圖。

圖12是以往的角接觸球軸承的剖視圖。

圖13是用實線示出圖12的保持架和滾珠的XIII-XIII剖視圖，是在圖12的保持架和滾珠中用虛線示出保持架的兜孔部如點劃線所示在軸向移動的情況下的XIII-XIII剖視圖。

圖14是從XIV方向觀察圖12的保持架的圖。

圖15是示出本發(fā)明的保持架的圖。

圖16是從軸向觀察以往的保持架的圖。

圖17是以往的保持架的側視圖。

圖18是變形例所涉及的角接觸球軸承的剖視圖。

圖19是變形例所涉及的角接觸球軸承的剖視圖。

圖20是變形例所涉及的角接觸球軸承的剖視圖。

圖21是變形例所涉及的角接觸球軸承的剖視圖。

圖22是從軸向一側觀察圖21的保持架的圖。

圖23是圖22的XXIII-XXIII截面向視圖。

附圖標記說明

1：角接觸球軸承

3：滾珠

10：外圈

11：滾道面

12：外圈槽肩部

13：外圈沉孔

14：外圈倒角

20：內(nèi)圈

21：滾道面

22：內(nèi)圈槽肩部

23：內(nèi)圈沉孔

24：內(nèi)圈倒角

30：保持架

31：環(huán)部

31a：徑向內(nèi)側面(徑向一個側面、徑向另一側面)

31b：徑向外側面(徑向另一側面、徑向一個側面)

32：支柱

33：兜孔部

33a：圓弧

33b：第1直線形狀部

33c：第2直線形狀部

33d：徑向內(nèi)側緣部

33e：第3直線形狀部

34：切除部

35：角部

38：內(nèi)側凸部(凸部)

39：外側凸部(凸部)

Oi：滾珠中心(兜孔部球面中心)

具體實施方式

下面，使用附圖來說明本發(fā)明的實施方式所涉及的角接觸球軸承。

如圖1所示，本實施方式的角接觸球軸承1包括：在內(nèi)周面具有滾道面11的外圈10；在外周面具有滾道面21的內(nèi)圈20；配置在外圈10與內(nèi)圈20的滾道面11、21間的多個滾珠3；以及將滾珠3滾動自如地保持的滾珠引導方式的保持架30。

外圈10的內(nèi)周面具有：在比滾道面11靠背面?zhèn)?載荷側。圖1中左側)的位置凸設的外圈槽肩部12；以及在比滾道面11靠正面?zhèn)?載荷相反側。圖1中右側)的位置凹設的外圈沉孔13。

內(nèi)圈20的外周面具有：在比滾道面21靠正面?zhèn)?載荷側。圖1中右側)的位置凸設的內(nèi)圈槽肩部22；以及在比滾道面21靠背面?zhèn)?載荷相反側。圖1中左側)的位置凹設的內(nèi)圈沉孔23。

此處，設內(nèi)圈沉孔23的外徑為D1，內(nèi)圈槽肩部22的外徑為D2時，D1＜D2；且設外圈沉孔13的內(nèi)徑為D3，外圈槽肩部12的內(nèi)徑為D4時，D3＞D4。這樣，由于增大內(nèi)圈槽肩部22的外徑D2，并減小外圈槽肩部12的內(nèi)徑D4，因此能夠將滾珠3的接觸角α設定得較大。更具體而言，通過如上所述設定外徑D2和內(nèi)徑D4，能夠使接觸角α為45°≤α≤65°左右，即使考慮到軸承制作時的接觸角α的偏差，也能夠為50°≤α≤60°左右，能夠增大接觸角α。

另外，設將內(nèi)圈槽肩部22的徑向高度Hi除以滾珠3的直徑Da后的結果為Ai(Ai＝Hi/Dw)時，設定為滿足0.35≤Ai≤0.50；設將外圈槽肩部12的徑向高度He除以滾珠3的直徑Da后的結果為Ae(Ae＝He/Dw)時，設定為滿足0.35≤Ae≤0.50。

假設在0.35＞Ai或者0.35＞Ae的情況下，由于內(nèi)圈槽肩部22或者外圈槽肩部12的徑向高度Hi、He相對于滾珠3的直徑Dw而言過小，因此接觸角α不到45°，軸承的軸向載荷的負荷能力會不足。另外，在0.50＜Ai或者0.50＜Ae的情況下，由于外圈10和內(nèi)圈20的軌道面11、21會被形成為超出滾珠3的節(jié)圓直徑dm，因此外圈槽肩部12和內(nèi)圈槽肩部22的磨削加工變得困難，是不期望的。

另外，在外圈槽肩部12的背面?zhèn)榷瞬吭O有隨著趨向背面?zhèn)榷呄驈较蛲鈧鹊腻F形的外圈倒角14，在內(nèi)圈槽肩部22的正面?zhèn)榷瞬吭O有隨著趨向正面?zhèn)榷呄驈较騼?nèi)側的錐形的內(nèi)圈倒角24。這些外圈倒角14和內(nèi)圈倒角24的徑向寬度大于外圈槽肩部12和內(nèi)圈槽肩部22的徑向高度He、Hi的一半，設定為比較大的值。

這樣的角接觸球軸承1如圖2所示，能夠并列組合來使用。由于本實施方式的角接觸球軸承1將外圈槽肩部12和內(nèi)圈槽肩部22設置到滾珠3的節(jié)圓直徑dm的附近，因此，假設不設置外圈倒角14和內(nèi)圈倒角24時，那么一個角接觸球軸承1的內(nèi)圈20與另一個角接觸球軸承1的外圈10會干擾，在軸承旋轉中會產(chǎn)生不良。另外，在油潤滑下使用的情況下，假設不設置外圈倒角14和內(nèi)圈倒角24，那么油不會通過各角接觸球軸承1間，油排出變差，導致潤滑不良、油大量殘留在軸承內(nèi)部而使溫度上升。這樣，通過設置有外圈倒角14和內(nèi)圈倒角24，從而能夠防止內(nèi)圈20與外圈10彼此干擾，并提高油排出性。此外，外圈倒角14和內(nèi)圈倒角24這兩者不一定都需要設置，設有至少一者即可。

接下來，參照圖3～7來詳細說明保持架30的構成。保持架30是由合成樹脂構成的滾珠引導方式的塑料保持架，構成該保持架30的基體樹脂是聚酰胺樹脂。此外，對聚酰胺樹脂的種類沒有限制，除了聚酰胺以外，也可以是聚縮醛樹脂、聚醚醚酮、聚酰亞胺等其他合成樹脂。并且，在基體樹脂中添加有作為強化材料的玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維等。另外，保持架30利用注塑成型或者切削加工來制造。

保持架30是冠型保持架，具有：與內(nèi)圈20及外圈10同軸配置的大致圓環(huán)狀的環(huán)部31(參照圖1)；從環(huán)部31的背面?zhèn)纫灶A定間隔向軸向突出的多個支柱32；以及在相鄰的支柱32之間形成的多個兜孔部33。

此處，在本實施方式的角接觸球軸承1中，由于為了實現(xiàn)軸向載荷的高負荷能力，增大了外圈槽肩部12和內(nèi)圈槽肩部22的徑向高度He、Hi，因此軸承內(nèi)部空間減小。所以，在這樣的軸承內(nèi)部空間配置的保持架30是冠型保持架(單側環(huán)構造)的情況下的構造為：在外圈沉孔13與內(nèi)圈槽肩部22之間配置環(huán)部31，在外圈10與內(nèi)圈20的滾道面11、21間配置支柱32，環(huán)部31與支柱32的徑向外側端部連接。

即，構造如圖7所示，兜孔部33的球面中心位置，與環(huán)部31的最外徑部m1與最內(nèi)徑部m2的徑向中間位置M相比，向徑向內(nèi)側(徑向一側)偏離。此處，兜孔部33的球面中心位置是與滾珠3的中心Oi一致的位置。另外，環(huán)部31的最外徑部m1是徑向外側面31b，最內(nèi)徑部m2是內(nèi)側凸部38的徑向內(nèi)側面。此外，在圖示的例子中，兜孔部33的球面中心位置與環(huán)部31的最內(nèi)徑部m2相比向徑向內(nèi)側偏離。

如圖7所示，形成兜孔部33的支柱32的從周向觀察的側面，是將環(huán)部31的徑向內(nèi)側面(徑向一個側面)31a與徑向外側面(徑向另一側面)31b連接的圓弧33a的一部分切除而成的。圓弧33a的中心示出為P，半徑示出為r。

更具體而言，支柱32的從周向觀察的側面包含：將圓弧33a的徑向內(nèi)側端部(徑向一側端部)切除并沿軸向延伸而形成的第1直線形狀部33b。第1直線形狀部33b與圓弧33a的中心P相比配置在背面?zhèn)?。另外，?直線形狀部33b在軸向與滾珠3的中心Oi(兜孔部33的球面中心)重疊。

并且，支柱32的從周向觀察的側面包含：圓弧33a的、將第1直線形狀部33b的正面?zhèn)鹊亩瞬亢铜h(huán)部31的徑向內(nèi)側面31a的背面?zhèn)鹊亩瞬窟B接的部分被切除而形成的第2直線形狀部33c。所以，第2直線形狀部33c為隨著趨向正面?zhèn)?環(huán)部31側)而趨向徑向外側的直線形狀。

另外，支柱32的從周向觀察的側面包含：將圓弧33a的徑向外側端部(徑向另一側端部)切除并沿軸向延伸而形成的第3直線形狀部33e。第3直線形狀部33e與環(huán)部31的徑向外側面31b形成在同一平面上，與該徑向外側面31b沒有臺階地連接。

這樣，支柱32的從周向觀察的側面為將第3直線形狀部33e、圓弧33a、第1直線形狀部33b、以及第2直線形狀部33c連接的形狀。

另外，如圖6所示，形成兜孔部33的支柱32的周向兩個側面、和環(huán)部31的背面?zhèn)?支柱32側)的側面從徑向觀察時被形成為與滾珠3相似形狀的球面狀。此處，支柱32的末端在周向中間設置有截面大致V形的切除部34，分為兩岔。由此，在用注射成型來制造保持架30時，能夠防止形成兜孔部33的金屬模具元件強行拔模所導致的、支柱32的兜孔部33側的角部35損壞。

另外，優(yōu)選的是添加在保持架30材料的合成樹脂中的強化材料的比例為5～30重量％。假設合成樹脂成分中的強化材料的比例超過30重量％，那么由于保持架30的柔軟性下降，因此，在保持架30成型時模具從兜孔部33強行脫模時、組裝軸承時滾珠3向兜孔部33壓入時，支柱32的角部35會損壞。另外，由于保持架30的熱膨脹取決于基體材料即樹脂材料的線膨脹系數(shù)，因此強化材料的比例少于5重量％時，軸承旋轉中的保持架30的熱膨脹相對于滾珠3的節(jié)圓直徑dm的膨脹而言變大，滾珠3和保持架30的兜孔部33會相互支撐，引起燒傷等不良。所以，通過使合成樹脂成分中的強化材料的比例為5～30重量％的范圍，從而能夠防止上述問題。

此外，作為保持架30的合成樹脂材料，可以適用聚酰胺、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚酰亞胺等樹脂，作為強化材料，可以適用有玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維等。

此處，如圖8所示，以往的具有冠形保持架的深溝球軸承100中，保持架130與內(nèi)圈120或者外圈110在徑向不重疊。因此，即使由于深溝球軸承100的旋轉啟動時、停止時的慣量，保持架130超過設計值而相對于內(nèi)圈120或者外圈110在軸向相對移動，保持架130與內(nèi)圈120或者外圈110也不會干擾。

然而，如本實施方式的角接觸球軸承1所示，在保持架30與內(nèi)圈20或者外圈10在徑向重疊的情況下，保持架30超過設計值，相對于內(nèi)圈20或者外圈10在軸向相對移動時，保持架30與內(nèi)圈20或者外圈10有可能發(fā)生干擾。假設在支柱32的從周向觀察的側面沒有第2直線形狀部33c(參照圖7)的形狀的情況下，保持架30與內(nèi)圈20之間的軸向距離ΔS1(參照圖1)會變窄，保持架30與內(nèi)圈20干擾的可能性變高。保持架30與內(nèi)圈20干擾時，在保持架30與內(nèi)圈20干擾時力矩會變動，作為滾珠絲杠系統(tǒng)不能進行準確的定位，并且保持架30會由于干擾時的摩擦而磨損，導致保持架30損壞。另外，在保持架30磨損時產(chǎn)生的磨損粉會成為異物，軸承的潤滑狀態(tài)變差，結果，軸承的壽命會縮短。

因此，如本實施方式的角接觸球軸承1這樣，支柱32的從周向觀察的側面具有第2直線形狀部33c，從而能夠使保持架30與內(nèi)圈20之間的軸向距離ΔS1更大，能夠降低保持架30與內(nèi)圈20干擾的可能性。

另外，如本實施方式的角接觸球軸承1這樣，為了維持大的接觸角α，分別將外圈槽肩部12和內(nèi)圈槽肩部22的徑向高度He、Hi提高至滾珠3的節(jié)圓直徑dm附近的情況下，外圈10和內(nèi)圈20間的徑向空間減小，位于外圈10和內(nèi)圈20間的空間的保持架30的環(huán)部31的徑向壁厚相對于標準軸承而言不能制作得較厚。特別是在冠形保持架的情況下，由于環(huán)部31僅存在于保持架30的軸向一側，因此，擔心壁厚不足導致環(huán)部31的強度下降。

并且，保持架30的材料是聚酰胺樹脂、聚縮醛樹脂、聚醚醚酮、聚酰亞胺等合成樹脂，基體樹脂中的強化纖維含有率也為30重量％以下。因此，在保持架30的環(huán)部31強度傾向于降低，施加徑向的沖擊載荷、振動載荷時，保持架30會在徑向彎曲。此外，保持架30負荷有徑向載荷F而在徑向彎曲的情況下的形狀的一個例子在圖9中由虛線、在圖10中由點劃線示意性地示出。由于保持架30在徑向彎曲，保持架30的徑向位置接近內(nèi)圈20側或者外圈10側。由此，保持架30與內(nèi)圈20之間的軸向距離ΔS1變小，保持架30與內(nèi)圈20干擾的可能性提高。假設在支柱32的從周向觀察的側面沒有第2直線形狀部33c的形狀的情況下，保持架30與內(nèi)圈20之間的軸向距離ΔS1會變小，保持架30與內(nèi)圈20干擾的可能性變高。因此，如本實施方式的角接觸球軸承1這樣，支柱32的從周向觀察的側面具有第2直線形狀部33c，從而能夠使保持架30與內(nèi)圈20之間的軸向距離ΔS1更大，能夠降低保持架30與內(nèi)圈20干擾的可能性。

另外，由于位于外圈10與內(nèi)圈20間的空間的保持架30的環(huán)部31的徑向壁厚相對于標準軸承而言未形成得更厚，因此有的情況下環(huán)部31的彎曲剛性不充分。在該情況下，如圖6的箭頭A所示，由于在使用軸承時對保持架30的支柱32作用的離心力，支柱32的末端向徑向外側擴徑，角部35易于在周向擴展。所以，保持架30的軸向竄動量ΔA增大。這樣在保持架30的軸向竄動量ΔA變大的情況下，保持架30與內(nèi)圈20之間的軸向距離ΔS1變小，保持架30與內(nèi)圈20干擾的可能性提高。假設在支柱32的從周向觀察的側面沒有第2直線形狀部33c的形狀的情況下，保持架30與內(nèi)圈20之間的軸向距離ΔS1會變小，保持架30與內(nèi)圈20干擾的可能性變高。因此，如本實施方式的角接觸球軸承1這樣，在支柱32的從周向觀察的側面形成第2直線形狀部33c，從而能夠使保持架30與內(nèi)圈20之間的軸向距離ΔS1更大，能夠降低保持架30與內(nèi)圈20干擾的可能性。

另外，本實施方式的角接觸球軸承1為了增大軸向載荷負荷能力，以滾珠3的數(shù)量(滾珠數(shù)量Z)較多的方式設定。更具體而言，使用圖11來進行說明。在圖11中示出了配置在直徑dm的節(jié)圓上的2個滾珠3，設這些滾珠3的直徑為Dw，設這些滾珠3的中心為A、B，設線段AB與滾珠3的表面的交點為C、D，設線段AB的中間點為E，設節(jié)圓的中心為O。另外，設相鄰的滾珠3的中心A、B彼此的距離(線段AB的距離)即滾珠中心間距離為T，設相鄰的滾珠3彼此的距離(線段CD的距離)即滾珠間距離為L，設線段EO與線段BO所成的角度(線段EO與線段AO所成的角度)為θ。這樣一來，線段AO及線段BO的距離為(dm/2)，滾珠中心間距離T為(dm×sinθ)，滾珠間距離L為(T-Dw)，角度θ為(180°/Z)。

而且，設計為：滾珠間距離L、與滾珠節(jié)圓直徑dm乘以圓周率π的滾珠節(jié)圓周長度πdm之間，成立2.5×10^-3≤L/πdm≤13×10^-3的關系。假設L/πdm小于2.5×10^-3，那么保持架30的支柱32的圓周方向壁厚變得過薄，在成型時、切削時，會開出孔。特別是含有較多強化材料時，在成型時保持架30的材料即合成樹脂的流動性變差，容易開出孔。另外，L/πdm大于13×10^-3時，滾珠數(shù)量Z變少，軸承的軸向載荷負荷能力和剛性變低。

這樣，設計為：角接觸球軸承1滿足2.5×10^-3≤L/πdm≤13×10^-3，即滾珠數(shù)量Z比較多，保持架30的支柱32的圓周方向壁厚相對于標準軸承而言不能變厚。所以，隨著支柱32的圓周方向壁厚變薄，角部35的壁厚會變薄。因此，如圖6的箭頭A所示，在滾珠3與保持架30的角部35碰撞時，角部35易于向周向擴展，其結果是，保持架的軸向竄動量ΔA變大。由此，保持架30與內(nèi)圈20之間的軸向距離ΔS1變小，保持架30與內(nèi)圈20干擾的可能性提高。假設在支柱32的從周向觀察的側面沒有第2直線形狀部33c的形狀的情況下，保持架30與內(nèi)圈20之間的軸向距離ΔS1會變小，保持架30與內(nèi)圈20干擾的可能性高。因此，如本實施方式的角接觸球軸承1這樣，支柱32的從周向觀察的側面具有第2直線形狀部33c，從而能夠使保持架30與內(nèi)圈20之間的軸向距離ΔS1更大，能夠降低保持架30與內(nèi)圈20干擾的可能性。

如圖12所示，在支柱32的從周向觀察的側面為以往類型的任意半徑r1的圓狀的情況下，與上述的本實施方式的保持架30同樣，在軸承旋轉中，保持架30的軸向相對移動量ΔA會變大。而且，在支柱32的從周向觀察的側面是圓狀的情況下，如圖14所示，兜孔部33的對滾珠3進行引導的部分即徑向內(nèi)側緣部33d與滾珠3成為點接觸。在該情況下，如圖13所示，兜孔部33的徑向內(nèi)側緣部33d與滾珠3之間的徑向距離為保持架30的徑向竄動量ΔR。

在該情況下，由于保持架30與滾珠3點接觸，因此在軸承旋轉中，保持架30相對于內(nèi)圈20或者外圈10容易在軸向相對移動，其結果是，兜孔部33的徑向內(nèi)側緣部33d與滾珠3進行點接觸的部位也會在軸向移動。在圖12中，在軸向移動的兜孔部33(支柱32)由單點劃線示出。這樣一來，由于與在軸向移動前相比，在移動后，兜孔部33的徑向內(nèi)側緣部33d與滾珠3之間的徑向距離變小，因此，與在軸向移動前(參照圖13的實線)相比，在移動后(參照圖13的虛線)，保持架30的徑向竄動量ΔR會變小。另外，保持架30的軸向位置從圖12的實線的位置向與上述相反的軸向移動(與圖12的點劃線所示的方向相反方向(左側)移動)時，兜孔部33的徑向內(nèi)側緣部33d與滾珠3之間的徑向距離(徑向竄動量ΔR)會變小。

由于該現(xiàn)象在每次保持架30相對于內(nèi)圈20或者外圈10在軸向相對移動時產(chǎn)生(即，由于從旋轉中滾珠中心Oi與兜孔部33的球面中心位置一致的中立狀態(tài)，保持架30向軸向左右任意一側相對地偏離時，反復在保持架30的徑向竄動量ΔR變小的方向變化)，因此，在保持架30的兜孔部33的徑向截面形狀是圓狀的情況下，不能穩(wěn)定地引導滾珠3，會產(chǎn)生保持架30的振動增加、保持架30與滾珠3互相頂壓的現(xiàn)象，會產(chǎn)生保持架噪音、保持架30提早損壞等問題。

因此，如本實施方式所示，通過在支柱32的從周向觀察的側面設有第1直線形狀部33b，從而成為如下構成：如圖15所示，兜孔部33的引導滾珠3的部分即第1直線形狀部33b與滾珠3呈圓弧狀線接觸。這樣，通過使保持架30與滾珠3的接觸部分為線碰撞，從而在保持架30在徑向移動時，滾珠3會靈活嵌入到兜孔部33，能夠抑制保持架30的軸向相對移動。因此，能夠防止保持架30的徑向竄動量ΔR的變化，能夠抑制軸承旋轉中的振動增加。另外，抑制保持架30的軸向移動，結果，能夠抑制保持架噪音、保持架30提早損壞等問題。

在支柱32的從周向觀察的側面的形狀為圓狀的情況(參照圖12)下，除了上述的軸承旋轉中產(chǎn)生的問題以外，還可能產(chǎn)生其他問題。該問題是：保持架30的兜孔部33的節(jié)圓的位置、與滾珠3的節(jié)圓的位置在軸向相對地偏離，從而保持架30的徑向竄動量ΔR從設計上的范圍變化，難以準確測定制造保持架時的滾珠外接圓直徑和滾珠內(nèi)切圓直徑。

作為保持架30的滾珠外接圓直徑和滾珠內(nèi)切圓直徑的測定方法之一，有如下方法：在使保持架30的環(huán)部31處于下方的狀態(tài)下，對滾珠3輕輕地提供測定載荷來固定而進行測定。此處，在測定保持架30的滾珠外接圓直徑的情況下，測定載荷朝向徑向內(nèi)側提供給滾珠3，在測定保持架30的滾珠內(nèi)且圓直徑的情況下，測定載荷朝向徑向外側提供給滾珠3。此時，兜孔部33內(nèi)的滾珠3由于重力而在兜孔部33中靠近環(huán)部31。其結果是，兜孔部33的節(jié)圓的位置與滾珠3的節(jié)圓的位置在軸向相對偏離。而且，與在軸向移動前(參照圖13的實線)相比，在移動后(參照圖13的虛線)，保持架30的徑向竄動量ΔR變小，結果，徑向竄動量ΔR也比設計上的范圍小。在該情況下，難以準確測定保持架30的滾珠外接圓直徑和滾珠內(nèi)切圓直徑。

因此，在本實施方式中，在支柱32的從周向觀察的側面設有第1直線形狀部33b，從而如圖15所示，滾珠3由于測定載荷而嵌入到第1直線形狀部33b的部分，滾珠3不會在軸向偏離，容易準確測定滾珠外接圓直徑和滾珠內(nèi)切圓直徑。

另外，在用注射成型來制造保持架30的情況下，金屬模具為軸向拉伸形態(tài)的模具構造，但在形成兜孔部33的金屬模具的脫模時，支柱32的角部35(參照圖6)附近會強行拔出，在從兜孔部33將模具拔出時，若不將保持架在軸向定位并拔出，就不能脫模。

此處，在圖8所示的以往類型的深溝球軸承100的情況下，如圖16和圖17所示，保持架130為冠型保持架，具有：大致圓環(huán)狀的環(huán)部131；從環(huán)部131以預定間隔在軸向突出的多個支柱132；以及在相鄰的支柱132之間形成的多個兜孔部133。

而且，在以往類型的深溝球軸承100中，由于滾珠數(shù)不多，因此，保持架130的兜孔部133的圓周方向的間距大，支柱132的一對角部135間與本實施方式的支柱32的一對角部35間相比距離大。所以，能夠以在強行拔出金屬模具時支柱132的末端部容易變形為目的，在一對角部135間設有凹部136。另外，凹部136的底面137可以是在圓周方向延伸的平面。而且，在凹部136的底面137設有脫模用的銷，相對于兜孔部133的模具將銷在軸向按出，從而能夠用強行拔出來進行脫模。

然而，如本實施方式的保持架30所示，在滾珠數(shù)較多而兜孔部33的圓周方向的間距(滾珠間距離L)較小的情況下，如圖6所示，在一對角部35之間形成有近似V形的切除部34，難以在該切除部34的底部形成平面。此外，考慮到使切除部34注射成型的模具末端的V形銳部的加工極限，優(yōu)選的是切除部34的底部的平面的圓周方向寬度為0.2mm以上。

所以，假設保持架30的環(huán)部31的徑向內(nèi)側面31a和徑向外側面31b是截面平面形狀(圓環(huán)形)的情況下，在將形成兜孔部33的金屬模具元件強行拔出時，由于在保持架30與形成保持架主體部的金屬模具(形成保持架30的環(huán)部31的內(nèi)徑、外徑、和端面的金屬模具)之間沒有卡掛部，因此不能將形成兜孔部的金屬模具元件強行拔出。

因此，如圖1、圖7所示，在本實施方式的保持架30中，在環(huán)部31的徑向內(nèi)側面31a(徑向一個側面)形成向徑向內(nèi)側突出的內(nèi)側凸部38。這樣，在保持架30與形成保持架主體部的金屬模具之間形成作為卡掛部的內(nèi)側凸部38，能夠將形成兜孔部33的金屬模具元件強行拔出。

內(nèi)側凸部38的形狀、位置沒有特別限定，如圖18所示，可以從環(huán)部31的徑向內(nèi)側面31a的正面?zhèn)榷瞬肯驈较騼?nèi)側突出地形成。然而，為了避免在軸承旋轉中保持架30傾斜時內(nèi)圈20與內(nèi)側凸部38的接觸，優(yōu)選的是內(nèi)側凸部38設在環(huán)部31的除了軸向端部之外的中央附近。即，從避免內(nèi)圈20與內(nèi)側凸部38的接觸的觀點而言，與圖18所示的內(nèi)側凸部38的位置相比，圖7所示的內(nèi)側凸部38的位置是更優(yōu)選的。

另外，在制造的保持架30的尺寸較大的情況下，如果增大內(nèi)側凸部38的徑向尺寸，那么能夠使脫模時的保持力較大，但由于內(nèi)圈20與內(nèi)側凸部38會產(chǎn)生接觸，因此內(nèi)側凸部38的徑向尺寸有極限。所以，在這樣的情況下，如圖19所示，優(yōu)選的是通過使內(nèi)側凸部38的數(shù)量為多個(圖19中為2個)，從而增大脫模時的保持力。

另外，如圖20所示，也可以不設有內(nèi)側凸部38，而在環(huán)部31的徑向外側面31b(徑向另一側面)形成向徑向外側突出的外側凸部39。在該情況下，適當設定外側凸部39的形狀、位置和數(shù)量等。

此外，雖然未圖示，但也可以在環(huán)部31形成內(nèi)側凸部38和外側凸部39這兩者。

此外，兜孔部33的球面中心位置不限于與環(huán)部31的最外徑部m1和最內(nèi)徑部m2的徑向中間位置M相比向徑向內(nèi)側偏離的構成，也可以如圖21～圖23所示，是向徑向外側偏離的構成。即，也可以是如下構造：在外圈槽肩部12與內(nèi)圈沉孔23之間配置環(huán)部31，在外圈10和內(nèi)圈20的滾道面11、21間配置支柱32，環(huán)部31與支柱32的徑向內(nèi)側端部連接。此外，在圖示的例子中，兜孔部33的球面中心位置與環(huán)部31的最外徑部m1相比向徑向外側偏離。即使在該情況下，由于支柱32的末端在周向中間設有切除部34并分為兩岔，因此，在用注射成型來制造保持架30時，能夠防止形成兜孔部33的金屬模具元件的強行拔出所導致的、支柱32的兜孔部33側的角部35的損壞。

此處，形成兜孔部33的支柱32的從周向觀察的側面，是將環(huán)部31的徑向外側面(徑向一個側面)31b和徑向內(nèi)側面(徑向另一側面)31a連接的圓弧33a的一部分被切除而成的。圓弧33a的中心示出為P，半徑示出為r。

更具體而言，支柱32的從周向觀察的側面包含圓弧33a的徑向外側端部(徑向一側端部)被切除且沿軸向延伸而形成的第1直線形狀部33b。第1直線形狀部33b與圓弧33a的中心P相比配置在正面?zhèn)?載荷相反側。圖23中的左側)。另外，第1直線形狀部33b在軸向與滾珠3的中心Oi(兜孔部33的球面中心)重疊。

并且，支柱32的從周向觀察的側面包含第2直線形狀部33c，該第2直線形狀部33c是將圓弧33a的第1直線形狀部33b的背面?zhèn)?載荷側。圖23中的右側)的端部、與圓弧33a的環(huán)部31的徑向外側面31b的正面?zhèn)鹊亩瞬窟B接的部分被切除而形成的。所以，第2直線形狀部33c為隨著趨向背面?zhèn)?環(huán)部31側)而趨向徑向內(nèi)側的直線形狀。

另外，支柱32的從周向觀察的側面包含第3直線形狀部33e，該第3直線形狀部33e是圓弧33a的徑向內(nèi)側端部(徑向另一側端部)被切除并沿軸向延伸而形成的。第3直線形狀部33e與環(huán)部31的徑向內(nèi)側面31a形成在同一平面上，與該徑向內(nèi)側面31a沒有臺階地連接。

這樣，支柱32的從周向觀察的側面為將第3直線形狀部33e、圓弧33a、第1直線形狀部33b、以及第2直線形狀部33c連接的形狀。

在環(huán)部31的徑向內(nèi)側面31a(徑向另一側面)形成向徑向內(nèi)側突出的內(nèi)側凸部38。這樣，在保持架30與形成保持架主體部的金屬模具之間形成作為卡掛部的內(nèi)側凸部38，能夠使得形成兜孔部33的金屬模具元件的強行拔出能夠進行。此外，在該保持架30中，也可以在環(huán)部31的徑向外側面31b(徑向一個側面)形成向徑向外側突出的外側凸部39(參照圖20)。

在該構成的情況下，也能夠取得與上述實施方式同樣的效果。

接下來，說明將角接觸球軸承1的多個參數(shù)變更的各實施例。

(實施例1)

在本實施例的角接觸球軸承1中設定如下：內(nèi)徑為Φ15mm，接觸角α為50°，Ai(內(nèi)圈槽肩部22的徑向高度Hi除以滾珠3的直徑Dw后的結果)的值為0.38，Ae(外圈槽肩部12的徑向高度He除以滾珠3的直徑Dw后的結果)的值為0.38。保持架30具有圖18所示的形狀，其材質是聚酰胺樹脂。滾珠間距離L與滾珠節(jié)圓直徑dm乘以圓周率π的滾珠3節(jié)圓周長度πdm的關系滿足L/πdm＝12×10^-3。

確認了通過這樣設定各參數(shù)，從而取得與上述實施方式同樣的效果。

(實施例2)

在本實施例的角接觸球軸承1中設定如下：內(nèi)徑為Φ60mm，接觸角α為60°，Ai(內(nèi)圈槽肩部22的徑向高度Hi除以滾珠3的直徑Dw后的結果)的值為0.47，Ae(外圈槽肩部12的徑向高度He除以滾珠3的直徑Dw后的結果)的值為0.47。保持架30具有圖1所示的形狀，其材質的基體樹脂是聚縮醛樹脂，作為強化材料添加了10重量％的碳纖維。滾珠間距離L與滾珠節(jié)圓直徑dm乘以圓周率π的滾珠3節(jié)圓周長度πdm的關系滿足L/πdm＝2.3×10^-3。

確認了通過這樣設定各參數(shù)，從而取得與上述實施方式同樣的效果。

(實施例3)

在本實施例的角接觸球軸承1中設定如下：內(nèi)徑為Φ40mm，接觸角α為55°，Ai(內(nèi)圈槽肩部22的徑向高度Hi除以滾珠3的直徑Dw后的結果)的值為0.43，Ae(外圈槽肩部12的徑向高度He除以滾珠3的直徑Dw后的結果)的值為0.43。保持架30具有圖20所示的形狀，其材質的基體樹脂是聚酰胺樹脂，作為強化材料添加了20重量％的玻璃纖維。滾珠間距離L與滾珠節(jié)圓直徑dm乘以圓周率π的滾珠3節(jié)圓周長度πdm的關系滿足L/πdm＝7.0×10^-3。

確認了這樣設定各參數(shù)，從而取得與上述實施方式同樣的效果。

(實施例4)

在本實施例的角接觸球軸承1中設定如下：內(nèi)徑為Φ40mm，接觸角α為55°，Ai(內(nèi)圈槽肩部22的徑向高度Hi除以滾珠3的直徑Dw后的結果)的值為0.43，Ae(外圈槽肩部12的徑向高度He除以滾珠3的直徑Dw后的結果)的值為0.43。保持架30具有圖19所示的形狀，其材質的基體樹脂是聚酰胺樹脂，作為強化材料添加了20重量％的玻璃纖維。滾珠間距離L與滾珠節(jié)圓直徑dm乘以圓周率π的滾珠3節(jié)圓周長度πdm的關系滿足L/πdm＝7.0×10^-3。

確認了這樣設定各參數(shù)，從而取得與上述實施方式同樣的效果。

另外，本發(fā)明不限于上述的實施方式，能夠適當進行變更、改良等。

例如，支柱32的從周向觀察的側面的外形不限于將環(huán)部31的徑向一個側面與徑向另一側面連接的圓弧33a的一部分被切除而成的外形。即，支柱32的從周向觀察的側面不需要一定具有第1～第3直線形狀部33a、33b、33d，也可以由半徑r的圓弧33a構成。

另外，本申請基于2014年3月28日申請的日本專利申請2014-068945和2014年7月17日申請的基于專利合作條約的國際申請PCT/JP2014/069087，其內(nèi)容作為參照并入本文。