(57)【要約】【課題】グリースを玉の近傍に蓄積させることができる、耐焼付き性に優れたアンギュラ玉軸受を提供する。【解決手段】アンギュラ玉軸受１０は、外周面に内輪軌道溝３０を有する内輪３と、内周面に外輪軌道溝２０を有する外輪２と、外輪軌道溝２０と内輪軌道溝３０との間に配置された複数の玉４と、複数の玉４を転動自在に保持する保持器５と、軸方向両端部に取り付けられた非接触シール６，７と、備え、内輪３、外輪２、玉４、保持器５、および非接触シール６，７で形成される空間にグリースが封入される。内輪３は、内輪軌道溝３０を挟んで一方に肩部３２を有し、他方にカウンタボア３１を有する。保持器５は、内周面がカウンタボア３１側から肩部３２側に向かって次第に拡径する傾斜部５６と、肩部３２側に肩部３２に向かって突出する突起部５９とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に内輪軌道溝を有する内輪と、
内周面に外輪軌道溝を有する外輪と、
前記外輪軌道溝と前記内輪軌道溝との間に配置された複数の玉と、
前記複数の玉を転動自在に保持する保持器と、
軸方向両端部に取り付けられた非接触シールと、備え、
前記内輪、前記外輪、前記玉、前記保持器、および前記非接触シールで形成される空間にグリースが封入されたアンギュラ玉軸受であって、
前記内輪は、前記内輪軌道溝を挟んで一方に肩部を有し、他方にカウンタボアを有し、
前記保持器は、内周面が前記カウンタボア側から前記肩部側に向かって次第に拡径する傾斜部と、前記肩部側に前記肩部に向かって突出する突起部とを有することを特徴とするアンギュラ玉軸受。
【請求項２】
前記外輪は、前記カウンタボアと対向する内周面の内径が、前記肩部と対向する内周面の内径より小さく、
前記保持器は、外周面が前記カウンタボア側から前記肩部側に亘って等しい外径寸法を有することを特徴とする請求項１に記載のアンギュラ玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸方向両端に非接触シールが取り付けられ、内部にグリースが封入されているアンギュラ玉軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、工作機械の主軸を回転支持する軸受として、図６に示す、アンギュラ玉軸受が知られている（例えば、特許文献１）。このアンギュラ玉軸受１００では、内輪１０３と外輪１０２との間に玉１０４が保持器１０５に保持され、外輪１０２の内周面に設けられた係止溝にシール部材１０６，１０７が固定されることで軸受空間が密封され、この軸受空間にグリースＧが封入されている。
【０００３】
近年、工作機械の主軸の高速運転化に伴い、耐焼付き性に優れた軸受が望まれている。アンギュラ玉軸受１００の内輪１０３は、内輪軌道溝を挟んで一方に肩部１３２を有し、他方にカウンタボア１３１を有するので、カウンタボア１３１側の開口部が肩部１３２側の開口部よりも大きく、図６の矢印で示すように、軸受回転に伴う遠心力によって軸受空間内のグリースＧがカウンタボア１３１側から保持器１０５の外周側に流出してしまい、グリースＧを玉１０４の近傍に蓄積した状態を維持することができない虞があった。
【０００４】
ところで、特許文献２には、外輪の内周面に案内される保持器を備えたアンギュラ玉軸受に関し、運転時の保持器音、特に冷えた状態からの運転開始時の保持器音を抑えることを目的として、軸受内部に、グリースまたはグリースの基油を外輪の内周面の案内面部に供給する潤滑剤供給機構を設けることが提案されている。潤滑油供給機構からの潤滑油が外輪の案内面部の潤滑に寄与することにより、保持器音の発生を抑えることができることが記載されている。
【０００５】
また、潤滑剤供給機構として、外輪の案内面部の円周方向複数箇所に凹形状部を設け、これら凹形状部にグリースを溜めておくことも記載されている。この構成によると、溜めておいたグリースが軸受運転時に、外輪案内型保持器の案内面の潤滑に寄与し、保持器音の発生を抑えることができるため、１日の運転開始時等の冷えた状態からの暖機運転時にも、保持器音の発生が抑えられる。
【０００６】
さらに、潤滑剤供給機構として、保持器の内径面（内周面）に、半径方向外方に凹みグリースを溜めるグリース溜り溝を設け、このグリース溜り溝から保持器の外径面（外周面）に連通して、グリースの基油を通過させる貫通孔を形成することも記載されている。この構成によると、保持器の回転によってグリースに遠心力が作用することにより、グリースの基油が分離して、保持器の貫通孔から除々に保持器の外径面および外輪の内周面に移動し、潤滑に寄与することで、保持器音の発生を抑えることができる。また、基油の一部が外輪軌道溝に供給されるため、アンギュラ玉軸受の高速化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−３６２２１号公報
【特許文献２】特開２００８−２８６２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２に記載のアンギュラ玉軸受は、外輪案内型保持器の案内面の潤滑を考慮したものであり、グリースを玉の近傍に蓄積させることで焼付きを防止するものではない。
【０００９】
本発明の目的は、グリースを玉の近傍に蓄積させることができる、耐焼付き性に優れたアンギュラ玉軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は以下の構成により達成される。
（１）  外周面に内輪軌道溝を有する内輪と、
内周面に外輪軌道溝を有する外輪と、
前記外輪軌道溝と前記内輪軌道溝との間に配置された複数の玉と、
前記複数の玉を転動自在に保持する保持器と、
軸方向両端部に取り付けられた非接触シールと、備え、
前記内輪、前記外輪、前記玉、前記保持器、および前記非接触シールで形成される空間にグリースが封入されたアンギュラ玉軸受であって、
前記内輪は、前記内輪軌道溝を挟んで一方に肩部を有し、他方にカウンタボアを有し、
前記保持器は、内周面が前記カウンタボア側から前記肩部側に向かって次第に拡径する傾斜部と、前記肩部側に前記肩部に向かって突出する突起部とを有することを特徴とするアンギュラ玉軸受。
（２）  前記外輪は、前記カウンタボアと対向する内周面の内径が、前記肩部と対向する内周面の内径より小さく、
前記保持器は、外周面が前記カウンタボア側から前記肩部側に亘って等しい外径寸法を有することを特徴とする（１）に記載のアンギュラ玉軸受。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のアンギュラ玉軸受によれば、保持器は、内周面がカウンタボア側から肩部側に向かって次第に拡径する傾斜部を有するので、カウンタボア側の開口部が小さく肩部側に向かって次第に大きくなる。従って、軸受回転に伴う遠心力によってグリースが肩部側へと向かうポンプ作用が生じ、グリースがカウンタボア側へと流出することを防止することができる。また、肩部側の突起部により、グリースが肩部側から流出することも防止することができる。これにより、グリースを保持器内周面に付着させておくことができ、焼付きを防止することで軸受の良好な潤滑状態を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態のアンギュラ玉軸受の断面図である。
【図２】図１の保持器の断面図である。
【図３】図１のアンギュラ玉軸受におけるグリースの流れを説明する説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態のアンギュラ玉軸受の断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態のアンギュラ玉軸受の断面図である。
【図６】従来のアンギュラ玉軸受におけるグリースの流れを説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の各実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態のアンギュラ玉軸受の断面図であり、図２は図１の保持器の断面図である。
本実施形態のアンギュラ玉軸受１０は、外輪２、内輪３、玉４、保持器５、および非接触シール６，７で構成されている。外輪２の内周面には外輪軌道溝２０が形成されて、内輪３の外周面には内輪軌道溝３０が形成されている。
【００１５】
内輪３の軸方向一方（図１の左側）には肩部３２が形成され、内輪３の軸方向他方（図１の右側）には肩部が落とされてカウンタボア３１が形成されている。すなわち、内輪３の内輪軌道溝３０を挟んだ両側は、カウンタボア３１と肩部３２になっている。外輪２の軸方向寸法Ｘ１は内輪３の軸方向寸法Ｘ２より小さく、内輪３の肩部３２の軸方向端部が外輪２の軸方向端部より突出している。外輪２の内径は、内輪３のカウンタボア３１と対向する内周面２１の内径が、内輪３の肩部３２と対向する内周面２２の内径より小さくなっている。外輪２の内周面には、非接触シール６，７を取り付ける取付溝２５，２６が形成されている。
【００１６】
外輪２の軸方向寸法Ｘ１は、内輪３の内径ｄと外輪２の外径Ｄにより「Ｙ＝（Ｄ−ｄ）／２」で表される軸受の径方向寸法Ｙの１．４倍である。内輪３の軸方向寸法Ｘ２は軸受の径方向寸法Ｙの１．５倍である。すなわち、内輪と外輪で軸方向寸法が異なる場合、いずれか小さい方の軸方向寸法を「軸受の軸方向寸法」とすると、このアンギュラ玉軸受１０の軸方向寸法は、径方向寸法Ｙの１．４倍である。アンギュラ玉軸受１０の径方向寸法Ｙは、径方向寸法Ｙの１．２倍以上１．４倍以下であればよく、これにより軸受空間が従来よりも大きくなり、グリース封入量を多くすることができる。
【００１７】
非接触シール６，７は金属板のプレス加工により形成され、外輪２の取付溝２５，２６に嵌合され、内輪３の外周面に僅かな隙間を介して非接触状態で軸受空間を外部から密封している。
【００１８】
保持器５は、一対の環状部５１，５２と、環状部５１，５２を連結し周方向に所定の間隔で配置された複数の柱部５３とから一体的に形成され、環状部５１，５２と隣り合う柱部５３とで囲まれる空間に円筒状のポケット５４が形成されている。各ポケット５４に玉４が転動自在に配置されている。保持器５の軸方向寸法Ｈ１は、両非接触シール６，７の軸方向に沿った間隔Ｓの６５％である。
【００１９】
保持器５の軸方向寸法Ｈ１は、両非接触シール６，７の軸方向に沿った間隔の６０％以上９０％以下であることが好ましい。保持器５の軸方向寸法が両非接触シール６，７の軸方向に沿った間隔の５０％程度である従来の標準的なアンギュラ玉軸受に比べて、該間隔を６０％以上とすることで、保持器５に付着するグリース量を増やすことができる。また、保持器５の軸方向寸法を両非接触シール６，７の軸方向に沿った間隔の９０％以下とすることで、保持器が両非接触シールと干渉することが防止される。
【００２０】
内輪３の肩部３２側に配置される環状部５１の内径寸法は、内輪３のカウンタボア３１側に配置される環状部５２の内径寸法よりも大きく、両者の外径寸法は等しくなっている。また、環状部５１，５２を連結する柱部５３の外径寸法は、環状部５１，５２の外径寸法と等しくなっている。即ち、環状部５１，５２と柱部５３の外周面は等しい外径寸法を有し、凹凸のない円筒面を呈している。
【００２１】
柱部５３の内径寸法は、カウンタボア３１側から肩部３２側に向かって次第に拡径し、肩部３２側端部の内径寸法が環状部５１の内径寸法よりも大きくなっている。即ち、柱部５３には、内周面が軸方向全体に亘ってカウンタボア３１側から肩部３２側に向かって次第に拡径する傾斜部５６が形成される。言い換えると、柱部５３は、傾斜部５６によって、カウンタボア３１側から肩部３２側に向かって次第に肉厚が薄くなっている。また、環状部５１には、内周面が傾斜部５６の肩部側端部よりも径方向内方に突出する突起部５９が形成される。突起部５９は、肩部３２側からのグリースの流出を堰き止める堰部として機能し、環状部５１と傾斜部５６との接続部にグリース溜まりが形成される。
【００２２】
突起部５９と肩部３２との隙間は、０．１５ｍｍ〜０．２５ｍｍが好ましく、０．２ｍｍが最も好ましい。この隙間は、小さければ小さい程、グリースの流出防止に寄与するが、製造の容易さを考慮すると０．１５ｍｍ以上が好ましく、０．２ｍｍが最も好ましい。また、環状部５２とカウンタボア３１との隙間は、０．５ｍｍ〜０．７ｍｍが好ましく、０．６ｍｍが最も好ましい。この隙間も、小さければ小さい程、グリースの流出防止に寄与するが、製造時に外部からグリースを保持器５内に注入するため、０．５ｍｍ以上が好ましく、０．６ｍｍが最も好ましい。
【００２３】
保持器５は、ポリアミド４６、ポリアミド６６、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、およびポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）から選択される１以上の合成樹脂と、ガラス繊維または炭素繊維からなる繊維状充填剤とで構成され、繊維状充填剤の含有率は１０質量％以上４０％以下である樹脂組成物を溶融成形することで得られたものであることが好ましい。
【００２４】
このように構成された本実施形態のアンギュラ玉軸受１０によれば、柱部５３に傾斜部５６が設けられることで、カウンタボア３１側の開口部が小さく肩部３２側に向かって次第に大きくなる。従って、図３に示すように、軸受回転に伴う遠心力によってグリースが肩部３２側へと向かうポンプ作用が生じ、グリースＧがカウンタボア３１側へと流出することを防止することができる。また、肩部３２側の突起部５９により、グリースＧが肩部３２側から流出することも防止することができる。これにより、グリースＧを保持器５に付着させておくことができ、焼付きを防止することで軸受の良好な潤滑状態を維持することができる。
【００２５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態のアンギュラ玉軸受について説明する。
図４は本発明の第２実施形態のアンギュラ玉軸受の断面図である。なお、本実施形態のアンギュラ玉軸受は、保持器の構成が第１実施形態とは異なる以外、第１実施形態のアンギュラ玉軸受１０と同じ構成を有するので、同一の構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００２６】
第２実施形態のアンギュラ玉軸受１０Ａの保持器５Ａは、一対の環状部５１Ａ，５２Ａと、環状部５１Ａ，５２Ａを連結し周方向に所定の間隔で配置された複数の柱部５３Ａとから一体的に形成され、環状部５１Ａ，５２Ａと隣り合う柱部５３Ａとで囲まれる空間にポケット５４が形成されている。各ポケット５４に玉４が転動自在に配置されている。保持器５の軸方向寸法Ｈ１は、両非接触シール６，７の軸方向に沿った間隔Ｓの６５％である。
【００２７】
内輪３の肩部３２側に配置される環状部５１Ａの内径寸法は、内輪３のカウンタボア３１側に配置される環状部５２Ａの内径寸法よりも大きく、且つ、内輪３の肩部３２側に配置される環状部５１Ａの外径寸法も、内輪３のカウンタボア３１側に配置される環状部５２Ａの外径寸法よりも大きくなっている。また、環状部５１Ａ，５２Ａを連結する柱部５３Ａの外径寸法は、カウンタボア３１側から肩部３２側に向かって次第に拡径する。即ち、環状部５１Ａ，５２Ａを連結する柱部５３Ａの外周面は傾斜面を呈している。
【００２８】
柱部５３Ａの内径寸法も、カウンタボア３１側から肩部３２側に向かって次第に拡径し、肩部側端部の内径寸法が環状部５１Ａの内径寸法よりも大きくなっている。即ち、柱部５３Ａには、内周面が軸方向全体に亘ってカウンタボア３１側から肩部３２側に向かって次第に拡径する傾斜部５６が形成される。柱部５３Ａの内周面と外周面の傾きは略等しく、柱部５３Ａは略一様厚さを有している。また、環状部５１Ａには、内周面が肩部側端部よりも径方向内方に突出する突起部５９が形成される。また、環状部５１Ａには、内周面が傾斜部５６の肩部側端部よりも径方向内方に突出する突起部５９が形成される。突起部５９は、肩部３２側からのグリースの流出を堰き止める堰部として機能し、環状部５１Ａと傾斜部５６との接続部にグリース溜まりが形成される。なお、突起部５９と肩部３２との隙間、環状部５２Ａとカウンタボア３１との隙間、保持器５Ａの材質等、第１実施形態と同様である。ただし、環状部５２Ａとカウンタボア３１との隙間は、突起部５９と肩部３２との隙間と同様に、０．２ｍｍに設定してもよい。これは、環状部５２Ａと外輪２の内周面２１との隙間が大きいため、この空間を利用して製造時に外部からグリースを保持器５内に注入することができるためである。
【００２９】
このように構成された本実施形態のアンギュラ玉軸受１０Ａによれば、柱部５３Ａに傾斜部５６が設けられることで、カウンタボア３１側の開口部が小さく肩部３２側に向かって次第に大きくなる。従って、第１実施形態のアンギュラ玉軸受１０と同様に、軸受回転に伴う遠心力によってグリースが肩部３２側へと向かうポンプ作用が生じ、グリースがカウンタボア３１側へと流出することを防止することができる。また、肩部３２側の突起部５９により、グリースＧが肩部３２側から流出することも防止することができる。これにより、グリースを保持器５Ａに付着させておくことができ、焼付きを防止することで軸受の良好な潤滑状態を維持することができる。
【００３０】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態のアンギュラ玉軸受について説明する。
図５は本発明の第３実施形態のアンギュラ玉軸受の断面図である。なお、本実施形態のアンギュラ玉軸受は、保持器の構成が第１実施形態とは異なる以外、第１実施形態のアンギュラ玉軸受１０と同じ構成を有するので、同一の構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００３１】
第３実施形態のアンギュラ玉軸受１０Ｂの保持器５Ｂは、一対の環状部５１Ｂ，５２Ｂと、環状部５１Ｂ，５２Ｂを連結し周方向に所定の間隔で配置された複数の柱部５３Ｂとから一体的に形成され、環状部５１Ｂ，５２Ｂと隣り合う柱部５３Ｂとで囲まれる空間にポケット５４が形成されている。各ポケット５４に玉４が転動自在に配置されている。保持器５の軸方向寸法Ｈ１は、両非接触シール６，７の軸方向に沿った間隔Ｓの６５％である。
【００３２】
内輪３の肩部３２側に配置される環状部５１Ｂの内径寸法は、内輪３のカウンタボア３１側に配置される環状部５２Ｂの内径寸法よりも大きく、両者の外径寸法は等しくなっている。また、環状部５１Ｂ，５２Ｂを連結する柱部５３Ｂの外径寸法は、環状部５１Ｂ，５２Ｂの外径寸法と等しくなっている。即ち、環状部５１Ｂ，５２Ｂと柱部５３Ｂの外周面は等しい外径寸法を有し、凹凸のない円筒面を呈している。
【００３３】
柱部５３Ｂの内径寸法は、柱部中央で最も大きく、柱部中央から肩部３２側及びカウンタボア３１側に向かって次第に縮径し、肩部側端部が環状部５１Ｂの内周面に連結するとともに、カウンタボア側端部が環状部５２Ｂの径方向略中央に連結している。即ち、柱部５３Ｂには、内周面が軸方向一方側にカウンタボア３１側から肩部３２側に向かって次第に拡径する傾斜部５６が形成される。また、柱部５３Ｂには、軸方向他方側にカウンタボア３１側から肩部３２側に向かって次第に縮径することで柱部中央よりも径方向内方に突出する傾斜部５７が形成され、傾斜部５７と環状部５１Ｂとで突起部５９を構成している。突起部５９は、肩部３２側からのグリースの流出を堰き止める堰部として機能し、内輪軌道溝３０と傾斜部５７との接続部にグリース溜まりが形成される。さらに、保持器５Ｂには、柱部５３Ｂのカウンタボア３１側端部が環状部５２Ｂの径方向略中央に連結していることで、環状部５２Ｂが柱部５３Ｂのカウンタボア側端部よりも径方向内方に突出し、カウンタボア３１側からのグリースの流出を堰き止める堰部として機能している。なお、突起部５９と肩部３２との隙間、環状部５２Ｂとカウンタボア３１との隙間、保持器５Ｂの材質等、第１実施形態と同様である。
【００３４】
このように構成された本実施形態のアンギュラ玉軸受１０Ｂによれば、柱部５３Ｂに傾斜部５６が設けられることで、カウンタボア３１側の開口部が小さく肩部３２側に向かって次第に大きくなる。従って、第１実施形態のアンギュラ玉軸受１０と同様に、軸受回転に伴う遠心力によってグリースが肩部３２側へと向かうポンプ作用が生じ、グリースがカウンタボア３１側へと流出することを防止することができる。また、肩部３２側の突起部５９により、グリースＧが肩部３２側から流出することも防止することができる。これにより、グリースを保持器５Ｂに付着させておくことができ、焼付きを防止することで軸受の良好な潤滑状態を維持することができる。
【００３５】
また、環状部５２Ｂにより、グリースＧがカウンタボア３１側から流出することも防止することができる。
【００３６】
尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
【符号の説明】
【００３７】
２                    外輪
３                    内輪
４                    玉
５，５Ａ，５Ｂ        保持器
６，７                非接触シール
１０，１０Ａ，１０Ｂ  アンギュラ玉軸受
２０                  外輪軌道溝
３０                  内輪軌道溝
３１                  カウンタボア
３２                  肩部
５６                  傾斜部
５９                  突起部
【図１】
2014190453.tif 000003
【図２】
2014190453.tif 000004
【図３】
2014190453.tif 000005
【図４】
2014190453.tif 000006
【図５】
2014190453.tif 000007
【図６】
2014190453.tif 000008