滾珠軸承用保持器的制造方法
【專利說明】滾珠軸承用保持器
[0001 ]相關(guān)申請
[0002]本申請主張2013年8月30日申請的日本特愿2013-179581的優(yōu)先權(quán)，以參照的方式引用其整體作為本申請的一部分。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種例如用于機床主軸等的滾珠軸承用保持器。
現(xiàn)有技術(shù)
[0004]滾珠軸承用保持器一邊被保持器以外的軸承構(gòu)成零件，即內(nèi)環(huán)、外環(huán)、滾珠中任一者導(dǎo)向，一邊進行公轉(zhuǎn)，但是依照被導(dǎo)向的對方零件，被劃分為“內(nèi)環(huán)導(dǎo)向保持器”、“外環(huán)導(dǎo)向保持器” “滾珠導(dǎo)向保持器”這三種形式。用于機床主軸等的角接觸滾珠軸承通常大多使用內(nèi)徑束縛型的滾珠導(dǎo)向保持器(專利文獻1、2:內(nèi)徑束縛型的滾珠導(dǎo)向角接觸滾珠軸承，專利文獻3:內(nèi)徑束縛型的滾珠導(dǎo)向保持器。也有人提案一種外徑束縛型的滾珠導(dǎo)向保持器(專利文獻4))。
[0005]然而，若處于作為內(nèi)環(huán)內(nèi)徑(mm)與旋轉(zhuǎn)速度(min—1)的積的dn值超過約110萬左右的高速旋轉(zhuǎn)區(qū)域，則大多使用外環(huán)導(dǎo)向保持器(專利文獻5)。這是因為，若使內(nèi)徑束縛型的滾珠導(dǎo)向保持器高速旋轉(zhuǎn)的話，因離心力的作用，保持器會膨脹或保持器會離心旋轉(zhuǎn)，由此導(dǎo)致保持器的滾珠承受部(內(nèi)徑束縛型是保持器的內(nèi)徑側(cè)部分)與滾珠接觸，因此，對滾珠承受部施加的阻力或發(fā)熱逐漸增大，阻礙正常的旋轉(zhuǎn)。
[0006]【現(xiàn)有技術(shù)文獻】
[0007]【專利文獻】
[0008]【專利文獻1】日本專利第3611918號公報
[0009]【專利文獻2】日本特開平9一 236127號公報
[0010]【專利文獻3】日本專利第4192515號公報[0011 ]【專利文獻4】日本特開2006 —161882號公報
[0012]【專利文獻5】日本特開2011—106665號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013][發(fā)明要解決的課題]
[0014]用于機床主軸等的角接觸滾珠軸承的旋轉(zhuǎn)速度快，故較少使用比重大的金屬制保持器，而使用通過玻璃纖維或碳纖維等增強了的尼龍、PPS、PEEK、酚等樹脂制保持器。另外，關(guān)于其導(dǎo)向方式，通常大半使用內(nèi)徑束縛型的滾珠導(dǎo)向保持器，但在dn值超過110萬左右的高速旋轉(zhuǎn)區(qū)域中，大多使用一邊由作為軌道環(huán)的外環(huán)或內(nèi)環(huán)所導(dǎo)向(接觸)并一邊旋轉(zhuǎn)的軌道環(huán)導(dǎo)向保持器。
[0015]這是因為，若使內(nèi)徑束縛型的滾珠導(dǎo)向保持器高速旋轉(zhuǎn)的話，那么因離心力的作用，保持器會膨脹或保持器會離心旋轉(zhuǎn)，由此導(dǎo)致保持器的滾珠承受部與滾珠接觸而造成阻力或發(fā)熱逐漸增大，阻礙正常的旋轉(zhuǎn)。正常的旋轉(zhuǎn)被阻礙時，于接觸面會局部發(fā)熱或潤滑不良，從而導(dǎo)致軸承異常溫度上升。在現(xiàn)有的外徑束縛型的滾珠導(dǎo)向保持器中，于圓環(huán)部的外徑面設(shè)置從各兜部中的圓周方向的兩側(cè)緣朝外徑側(cè)延伸的爪部。此保持器熱膨脹時，受到滾珠的導(dǎo)向作用的爪部會遠離滾珠，故可防止局部發(fā)熱。然而，此公知的保持器中，該爪部位于兜部的軸向?qū)挾鹊闹醒氩⒋蠓韧怀?，故兜部?nèi)的潤滑油的流動差一些而并不充分，在機床主軸等用途中高速旋轉(zhuǎn)時，可謀求更進一步改良潤滑油的流動而實現(xiàn)更穩(wěn)定的高速旋轉(zhuǎn)。
[0016]于外環(huán)導(dǎo)向保持器中，需將導(dǎo)向(接觸)保持器的外環(huán)內(nèi)徑面加工管理至高精度且細微的面粗糙度，于內(nèi)環(huán)導(dǎo)向保持器中，需將內(nèi)環(huán)外徑面加工管理至高精度且細微的面粗糙度，通常施行研磨精加工，故成為成本高的原因。滾珠導(dǎo)向保持器與已管理為高精度、細微的面粗糙度的滾珠導(dǎo)向(接觸)，不需對外環(huán)內(nèi)徑面或內(nèi)環(huán)外徑面研磨精加工。
[0017]在通常的內(nèi)徑束縛型的滾珠導(dǎo)向保持器中，如圖24A所示，開設(shè)有沿徑方向貫通的圓弧形狀的兜部Pt。在內(nèi)徑束縛型的滾珠承受部50中，如圖24B所示，保持器位置呈中立位置狀態(tài)時設(shè)定與滾珠51的間隙B，保持器52即使沿徑方向移動，也可保持與內(nèi)環(huán)53、外環(huán)54不接觸的滾珠導(dǎo)向。若使此內(nèi)徑束縛型的滾珠導(dǎo)向保持器高速運轉(zhuǎn)，即如圖25所示，因保持器52離心膨脹或離心旋轉(zhuǎn)等，滾珠51與兜部Pt于滾珠公轉(zhuǎn)周向Q點處接觸，依不同情形，滾珠51會嵌入保持器兜部Pt中，因滾珠51與兜部Pt接觸使阻力或發(fā)熱增大。
[0018]本發(fā)明的目的在于提供一種滾珠軸承用保持器，雖為滾珠導(dǎo)向方式，但即使在高速旋轉(zhuǎn)區(qū)域也不伴隨有局部發(fā)熱，仍可穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。
[0019][解決課題的手段]
[0020]本發(fā)明的滾珠軸承用保持器為滾珠導(dǎo)向式，其將夾設(shè)于內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間的滾珠保持于設(shè)于圓環(huán)部的圓周方向的多個部位的兜部內(nèi)，上述圓環(huán)部包含:環(huán)狀部，其配置于軸向兩側(cè)；以及柱部，該柱部連結(jié)這些環(huán)狀部，該柱部配置于圓周方向的多個部位，另外，通過上述軸向兩側(cè)的環(huán)狀部和沿圓周方向鄰接的柱部而形成上述兜部，在上述各柱部中的外徑部分設(shè)置外徑束縛部，該外徑束縛部沿兜部側(cè)延伸，并且通過導(dǎo)向面從外徑側(cè)束縛并導(dǎo)向上述滾珠，上述導(dǎo)向面為在上述兜部內(nèi)的圓周方向兩側(cè)沿軸向配置的平面，且上述導(dǎo)向面由保持器的軸向觀察為下述傾斜面，該傾斜面按照從上述柱部起，越靠近兜部中心側(cè)越接近大直徑側(cè)的方式傾斜。
[0021]依此構(gòu)成，在該各柱部中的外徑部分設(shè)置外徑束縛部，并且通過導(dǎo)向面從外徑側(cè)束縛并導(dǎo)向滾珠，從而形成外徑束縛，故與內(nèi)徑束縛不同，于高速旋轉(zhuǎn)區(qū)域運轉(zhuǎn)時，即使離心力對保持器產(chǎn)生作用，保持器也不干擾滾珠而朝外徑側(cè)膨脹。如此，保持器的一部分不會嵌入至滾珠中，故可回避起因于保持器與滾珠接觸的局部發(fā)熱。特別是，外徑束縛部的導(dǎo)向面為在該兜部內(nèi)的圓周方向兩側(cè)沿軸向配置的平面，故潤滑油易于進入導(dǎo)向面，可減少發(fā)熱。更進一步，該導(dǎo)向面由保持器的軸向觀察為下述傾斜面，該傾斜面按照從該柱部起，越靠近兜部中心側(cè)越接近大直徑側(cè)的方式傾斜，由此，可使對導(dǎo)向面供給的潤滑油因離心力而沿傾斜面流到兜部中心側(cè)。如此，潤滑油易于進入導(dǎo)向面，且可將對導(dǎo)向面供給的潤滑油以不停滯的方式順暢地排除，故可更進一步實現(xiàn)導(dǎo)向面的發(fā)熱的減少，因此，可于高速旋轉(zhuǎn)區(qū)域中穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。并且該保持器為滾珠導(dǎo)向式，故無需對外環(huán)內(nèi)徑面或內(nèi)環(huán)外徑面進行研磨精加工，故可實現(xiàn)加工工時的減少。
[0022]不過，雖然作為滾動體導(dǎo)向保持器有外徑束縛型的滾珠導(dǎo)向保持器(專利文獻4)，但在有利于量產(chǎn)性的成形保持器中，將呈保持器兜部的形狀的模具零件朝外徑方向抽出的方式是主流，在此方式中，成為利用樹脂的彈性變形的強行抽出方法。此時，于滾珠導(dǎo)向部分的背面?zhèn)刃枰寴渲膹椥宰冃尾炕乇艿目臻g。因該空間，相鄰的滾珠與滾珠的間隔會擴大，結(jié)果減少了滾珠個數(shù)，有減小負載容量的缺點。
[0023]另外，即使是呈保持器兜部的形狀的模具零件朝內(nèi)徑方向滑動的脫模方式的模具，滑動零件也集中于內(nèi)徑側(cè)。因此，需使各滾珠間的間隔擴大，結(jié)果減少滾珠個數(shù)，減小負載容量。
[0024]專利文獻3中，雖有沿軸向抽出模具的例子，但根據(jù)其形狀可知，其為內(nèi)徑束縛型的滾珠導(dǎo)向保持器，內(nèi)徑束縛型的保持器的缺點與上述內(nèi)容相同。
[0025]在本發(fā)明中，也可將上述圓環(huán)部內(nèi)軸向一側(cè)的環(huán)狀部配置于:比軸向另一側(cè)的環(huán)狀部直徑更大的位置，使上述外徑束縛部橫跨上述柱部與上述軸向一側(cè)的環(huán)狀部而設(shè)置。由于將軸向一側(cè)的環(huán)狀部配置于比軸向另一側(cè)的環(huán)狀部直徑更大的位置，故可采用模具沿軸向滑動的脫模方式。由于既為外徑束縛型的保持器，又采用模具沿軸向滑動的脫模方式，故無需利用樹脂的彈性變形，即可回避應(yīng)力集中于保持器的一部分的情況。此時，無需如過去那樣，在滾珠導(dǎo)向部分的背面?zhèn)却_保讓樹脂的彈性變形部回避的空間，故鄰接的滾珠間隔可變狹窄。結(jié)果可增加滾珠個數(shù)，由此可增大負載容量。并且，無需利用樹脂的彈性變形，故可使用的保持器材料的選項得以增加。
[0026]上述軸向一側(cè)的環(huán)狀部也可具有于上述兜部內(nèi)連結(jié)上述柱部的平面部，將從該平面部朝內(nèi)周側(cè)延伸的內(nèi)周部與上述平面部的連結(jié)部設(shè)為圓角構(gòu)成的R部，以該R部或上述平面部將上述滾珠朝上述軸向一側(cè)的環(huán)狀部導(dǎo)向。此時，可通過軸向一側(cè)的環(huán)狀部來與滾珠點接觸或線接觸，并導(dǎo)向滾珠，故相較于比如通過圓弧狀的面來與滾珠面接觸并導(dǎo)向滾珠的方案，可減少發(fā)熱。
[0027]上述軸向另一側(cè)的環(huán)狀部，也可包含:
[0028]平面部，其于上述兜部內(nèi)連結(jié)于上述柱部；以及
[0029]外周部，其從該平面部朝外周側(cè)延伸，并且直徑大于上述滾珠的節(jié)圓直徑，
[0030]通過上述平面部將上述滾珠朝軸向另一側(cè)的環(huán)狀部導(dǎo)向。此時，可通過軸向另一側(cè)的環(huán)狀部與滾珠點接觸并導(dǎo)向滾珠，故相較于例如通過圓弧狀的面來與滾珠面接觸而導(dǎo)向滾珠的方案，可減少發(fā)熱。
[0031]任一發(fā)明的滾珠軸承用保持器均可為角接觸滾珠軸承用保持器，也可為樹脂制。該樹脂制滾珠