滚动轴承的制作方法
【专利摘要】本发明的滚动轴承保持架20，是将多个保持架单节21以圆周方向进行直列组合装配而成，在整体上略呈多边圆筒状或略呈多边中空圆锥台的形状。将多个保持架单节21在圆周方向的尺寸H的设计值与常温下的实际长度之间的差限定在0.075％以下。在支柱1中，为了避免滚动体向径向内侧发生脱落，设置了能对滚动体进行引导的导向部6，并在导向部6与圆锥滚子7的滚道面之间，形成了能使保持架单节21在径向上作相对位移的游隙。
【专利说明】滚动轴承
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种滚动轴承。
【背景技术】
[0002] 关于滚动轴承，一般地是由外圈、内圈、以及在外圈和内圈之间被配置的多个滚动 体来组成，其多个滚动体是由保持架来进行保持的。作为保持架，通常采用由单一的材料制 作而成的整体形的保持架，而在风力发电机以及炼钢设备，建筑机械等的大型设备中所应 用的大型滚动轴承里，因为了便于组装，维修和保养，也有采用了分割型的保持架。如此这 般的分割型保持架，由多个保持架单节沿着圆周方向以直列进行组配，并在整体上形成了 一个呈圆筒形状或者中空圆锥台形状的保持架（例如参考专利文献1、2)。
[0003] 这里，通过参照图12、13就有关原来的分割型保持架作详细的说明。如图12所 示，以形成圆弧状的多个保持架单节121在沿着圆周方向按直列进行组配安装，最后在其 整体上形成一个形似圆筒状或为中空圆锥台状的所述分割型保持架120。如图13所示，作 为各保持架单节121，在整体上形成部分的圆弧状，在轴向的两端部上设有各自均呈圆弧状 的1对端缘板102、102,以及与端缘板102、102相结合的多个支柱101、101。并通过这两端 缘板102、102的内侧面与在沿圆周方向两相邻的支柱101、101在圆周方向的侧面所框闭的 部分，形成一个能够保持可自由转动的滚子（图中未显示）的兜孔103、103。在兜孔103、 103的内侧面里，支柱101U01在圆周方向的侧面则成为对各滚子的滚动面进行引导的导 向面。
[0004] 在本来的分割型保持架120的结构中，两相邻组配的各保持架单节121的沿圆周 方向间隙的合计H'与保持架节圆P'的周长L'之间在常温下的关系，必须满足H'彡0.001L' 以避免各保持架单节121相互之间因产生冲突而导致其破损。再则，在保持器单节121的 兜孔103的内面和未图示的滚子的滚动面之间，因在保持架单节121的径向上设有一定可 移动的游隙，便可有效地防止当温度上升时，因保持架单节121相互之间所产生的干涉而 导致在兜孔103中的应力变形、分割型保持架120的破损等。
[0005] 现有技术文献 [0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 :日本国特开第2009-97525号公报
[0008] 专利文献2 :欧洲专利申请公开第1408248号说明书
[0009] 发明要解决的课题
[0010] 但是，为了要加工其制作如所述的圆弧状的保持架单节121的注塑成型的模具， 则成本非常昂贵。
[0011] 本发明鉴于所述的各类情形，以力图能够提供一种具有制造成本低廉为优势的分 割型保持架的滚动轴承。
【发明内容】
[0012] 所述本发明的目的可通过以下的构成来实现。
[0013] (1)为一种滚动轴承，具有在内径面上形成有外圈滚道面的外圈；
[0014] 在外径面上形成有内圈滚道面的内圈；
[0015] 在所述外圈滚道面和所述内圈滚道面之间、沿圆周方向设有多个能够自由滚动的 滚动体；
[0016] 将具有在轴向上作平行配置的1对侧板，以及将所述的1对侧板在轴向上进行连 接的多个支柱的多个保持架单节，按圆周方向进行直列组合来构成，并由所述1对侧板及 在圆周方向上成相对的所述支柱来成形的兜孔，来保持所述滚动体的保持架，其特征在于，
[0017] 所述侧板的径向外侧端面与径向内侧端面为互相平行的平面，
[0018] 以多个保持架单节在圆周方向上直列组合来构成的所述保持架、在整体上呈多边 圆筒状或呈多边中空圆锥台的形状，
[0019] 将所述保持架单节的在圆周方向上尺寸的设计值，与所述保持架单节的在圆周方 向上尺寸的常温下的实际长度之间的差限定在0. 075%以下，
[0020] 为了避免所述滚动体向径向内侧脱落，在所述的支柱上，设置了引导所述滚动体 的导向部，
[0021] 在所述导向部与所述滚动体的滚道面之间，形成了能使所述保持架单节在径向上 作相对位移的游隙。
[0022] (2)在⑴中所述的滚动轴承，其特征在于，在所述的支柱上设置了为避免所述滚 动体向径向外侧而脱落的凸块，
[0023] 所述的凸块和所述的导向部，具有与被设置在所述内圈滚道面上的所述滚动体相 对应的形状。
[0024] (3)在（1)或者（2)中所述的滚动轴承，其特征在于，在所述保持架单节上具有自 各侧板的轴向外侧端面进行延伸，并从所述保持架单节沿圆周方向的两端面向圆周方向凸 出的侧板伸出部，
[0025] 将所述侧板伸出部的轴向内侧端面设置在比所述侧板的轴向内侧端面更靠向轴 向内侧的位置上，
[0026] 将多个所述保持架单节按圆周方向进行直列组合时、两相邻的各保持架单节将通 过所述的侧板伸出部进行相互间的接触。
[0027] (4)在（1)?（3)中任一项所述的滚动轴承，其特征在于所述保持架单节是由芳香 族尼龙、聚醚基醚酮、聚苯硫醚的其中任意一种合成树脂所构成。
[0028] 发明的效果
[0029] 通过本发明，便能够提供一种在制造成本上相对较低的分割型保持架的滚动轴 承。
【专利附图】
【附图说明】
[0030] [图1]是为说明在本发明中和第1实施方式有关的分割型保持架的模式图。
[0031] [图2]为构成图1中分割型保持架的保持架单节的立体图。
[0032] [图3]为图2中的保持架单节的沿圆周方向上的剖视图。
[0033] [图4]为图2中的保持架单节的侧视图。
[0034] [图5]为图2中的保持架单节的平面图。
[0035] [图6]为图2中的保持架单节的沿圆周方向上的剖视图，以对导向部与圆锥滚子 之间的径向游隙而进行说明的示图。
[0036] [图7]为图2中的保持架单节的沿圆周方向上的剖视图，以对导向部的形状作进 一步说明的示图。
[0037][图8]是为说明在本发明中和第2实施方式有关的构成分割型保持架的保持架单 节的立体图。
[0038] [图9]为图8中的保持架单节的侧视图。
[0039] [图10]为图8中的保持架单节的平面图。
[0040] [图11]为图10重要部位的放大图。
[0041] [图12]为目前的分割型保持架例的模式图。
[0042] [图13]为目前的分割型保持架的保持架单节的立体图。
[0043] 附图标记
[0044] 1 支柱
[0045] 2 侧板
[0046] 2a径向外侧端面
[0047] 2b径向内侧端面
[0048] 3 兜孔
[0049] 5 凸块
[0050] 6导向部
[0051] 7圆锥滚子
[0052] 9侧板伸出部
[0053] 20、120 保持架
[0054] 21、121保持架单节
[0055] 70外圈滚道面
[0056] 80内圈滚道面
【具体实施方式】
[0057] 以下、将通过图1?图11对与本发明的各实施方式有关的滚动轴承进行说明。
[0058] (第1实施方式）
[0059] 在图1?7中，就有关本发明的第1实施方式的滚动轴承作了说明。如图1所示， 使用在本实施方式的滚动轴承中的保持架20是由，芳香族尼龙、聚醚基醚酮、聚苯硫醚等 的合成树脂所构成的多个保持架单节21在圆周方向按直列组合而成，既所谓的分割式保 持架。而在本实施方式中，保持架20则是由共计18个保持架单节21，在圆周方向按直列组 合而成。在以下的叙文中，将为形成一个保持架所需的保持架单节的个数称之为保持架的 分割数（在本例中为18)。然而，这些保持架单节21，其相互间并不只是进行了机械式的结 合，而是在按圆周直列的方向上作一些必要的嵌合后，将其设置在外圈和内圈之间以形成 保持架20的。
[0060] 如图2?5中所示，各保持架单节21具有一对沿轴向平行的侧板2、2以及与该一 对侧板2、2在轴向上进行连接的多个支柱1构成。侧板2、2的轴向内侧端面2c、2c与相对 于圆周方向上支柱1、1的侧面lc、lc、构成了为保持圆锥滚子7(参见图3)的兜孔3。在本 实施方式中，该一对侧板2、2是通过在沿圆周方向上以一定的间隔距离所设置了 4个支柱 1进行连接，形成3个兜孔3。将处在保持架单节21的各兜孔3中分别所保持的圆锥滚子 7,能自由转动地设置在外圈的内径面上所形成的外圈滚道面70,与在内圈的外径面上所形 成的内圈滚道面80之间。
[0061] 如图2所示，在各支柱1上的轴向中间部位处，设有向着径向内侧开口并在圆周方 向上贯通的油槽4,以能够在圆锥滚子7的滚动面与内圈滚道面80之间进行有效的润滑。 另外，如图2、图3所示，在靠近支柱1之侧面lc的径向外侧处设置了一对在轴向上进行排 列的凸块5、5,以避免圆锥滚子7从径向外侧处脱落出来。再在靠近支柱1之侧面lc的径 向内侧，沿轴向的两端处设置了一对导向部6、6,以防止圆锥滚子7从径向内侧处脱落出 来。此时、处在圆周方向的相对位置上的支柱1、1上的、两个相互面对的凸块5、5的间距A 与圆锥滚子7的直径d之间的关系必需满足A < d。以及在圆周方向成相对的支柱1、1位 置上，两个相互面对的导向部6、6的间距B与圆锥滚子7的直径d之间的关系也必需满足 B < d。这样，才能够真正地将圆锥滚子7保持在兜孔3中而不发生脱落。
[0062] 如图4所示，各侧板2是由通过径向外侧端面2a，与径向内侧端面2b所形成的两 相互平行的平面来构成的。如此设计，会使得在加工制造保持架单节21的侧板2的模具时 更加容易一些，从而达到降低制作成本之目的。
[0063] 如图4所示，保持架单节21在圆周方向的端面la、la，以相应于保持架的分割数而 定，并从径向的外侧向着内侧形成一定的倾斜角度C。如图5所示的那样，同时保持架单节 21的圆周方向的端面la、la，又以相应于保持架的分割数以及保持架20的形状而定，并从 轴向的一方侧向着另一方侧形成一定的倾斜角度D。在如此圆周方向的端面la、la上，将多 个保持架单节21按圆周方向进行排列，以直列的形式进行组合，最后便可形成大致呈多边 中空圆锥台形状的保持架20。在这里图4、5中的符号2d则表示为一对侧板2、2在轴向外 侧上的端面。
[0064] 此外，又如图1所示，为了将多个保持架单节21沿圆周方向上没有间隙的进行组 配，有关其在圆周方向上的尺寸Η的设计值，即可通过在各保持架单节21都为相同场合下 的内圈尺寸、外圈尺寸、圆锥滚子7的滚子尺寸、滚子个数、兜孔3与圆锥滚子7的游隙、保 持架20的厚度、以及保持架单节21的个数，用几何计算的方式来决定。然而，作为其对象 的保持架单节21的圆周方向上的尺寸Η，可以采用侧板2的径向外侧端面2a，也可采用径 向内侧端面2b。并且，将多个保持架单节21在圆周方向上尺寸Η的设计值，设定为相对其 在常温（约20°C )下实际长度的绝对值0. 075%以内。也就是说，多个保持架单节21的圆 周方向上的尺寸Η的设计值与常温（约20°C )下的实际长度之差值的绝对值必须保证在 0. 075%以下，以保证在保持架单节21的相互之间几乎没有间隙的状态下进行组合装配。 [0065] 如图6所示，在兜孔3中，设有在导向部6与圆锥滚子7的滚动面之间，其保持架单 节21能够沿径向作位移的间隙e。这样，就是当保持架单节21在遇到温度上升以及吸收水 分后，导致其在圆周方向上产生了尺寸膨胀时，因保持架单节21可在间隙e的范围中向外 径方向作适当的位移调整，即可减少与周围相邻的保持架单节21、21之间的相互干涉。从 而，就可有效地防止兜孔3的应力变形及保持架单节21的破损等现象的发生。
[0066] 关于支柱1上的凸块5以及导向部6,是临摹了圆锥滚子7的滚动面的形状而形成 的。也既是说，在保持架单节21中所形成的3个兜孔3当中，将设置在中央位置处的一个 中央兜孔3a，与在中央兜孔3a的圆周方向两侧上所设置的2个端部兜孔3b上的凸块5以 及导向部6在形状上作了一些更改。
[0067] 具体地说，如图6、7中所示，为不妨碍圆锥滚子7的滚动，在中央兜孔3a中设有面 向径向内侧的，并且形成较短的凸块5a、5a。另外在中央兜孔3a中的导向部6上的引导面 6a、6a则是由临摹了圆锥台形状8的，比圆锥滚子7要更大的曲率半径而构成其形似圆锥台 形状8的形状。
[0068] 针对所述的方式，如图6、7中所示，在端部的兜孔3b上，为了避免圆锥滚子7的 脱落，设有面向径向内侧，呈较长形状的中间侧凸块5b，以及为不妨碍圆锥滚子7的滚动， 设有面向径向内侧，呈较短形状的端部侧凸块5b'。并且，在端部兜孔3b上的，导向部6的 中间侧导向面6b以及端部侧导向面6b'，形成具有临摹了圆锥台形8的曲率半径形状的同 时，又具有临摹了将滚动轴承的旋转轴作为中心，从中间兜孔3a以一定的宽度作旋转时的 圆锥台形8的形状。按此构造设计，由于凸块58、513、513'以及导向面63、613、613'形成了一 个如实临摹了被设置在外圈滚道面70与内圈滚道面80之间的圆锥滚子7的滚道面形状的 构造，就能够确实地起到对圆锥滚子7进行导向的作用。
[0069] 按如此这般的第1实施方式的滚动轴承的保持架单节21，因保持架单节21的径向 外侧端面2a与径向内侧端面2b成互相平行的平面，所以使得在保持架单节21的侧板2的 模具的加工上更为容易，既可以用更低的成本进行制作。
[0070] 又因为，保持架单节21是由芳香族尼龙、聚醚基醚酮、聚苯硫醚等的合成树脂所 构成的，这样就可以随着保持架单节21实现轻量化的同时，还可以获得具有自润滑性、低 摩擦性、耐腐蚀性、静音性等良好性能的保持架单节21。又由于采用了所述的这些合成树 月旨，则有可能采用注塑成型工艺来制造保持架单节21，便有可能以大量生产的方式来降低 其制造成本。
[0071] 又因为，在各兜孔3上的支柱1中所形成的凸块5以及导向部6的表面形状，是临 摹了设置在外圈滚道面70与内圈滚道面80之间的圆锥滚子7的滚动面而成形的，所以，就 能对圆锥滚子7起着确实导向的作用。
[0072](第2实施方式）
[0073] 以下，通过使用图8?11对有关本发明的第2实施方式进行说明。在和第2实施 方式相关的构成滚动轴承的分割型保持架的保持架单节31中，除了具有在从保持架单节 31的圆周方向端面1 d向着圆周方向作伸出侧板伸出部9之特征以外，至于其他方面则与 第1实施方式中的保持架单节21完全相同。因此在其相应的要素说明中也采用了共同的 标注符号及号码来注明和表示，并将一些有关共同构造之处的说明则作了省略。
[0074] 在图8所示保持架单节31中，从成对的侧板2、2的轴向外侧端面2d进行延伸，并 在保持架单节31的圆周方向端面ld、ld上向着圆周方向的外侧进行伸出，以形成侧板伸出 部9、9。将多个保持架单节31在其圆周方向上进行直列的组合时，在两相邻组合的保持架 单节31、31中，在圆周方向上成相对伸出部的圆周方向端面9a、9a之间会相互顶撞从而发 生接触。因此，发生在两相邻组合的保持架单节31、31中的冲击载荷，可以由侧板伸出部9 来进行承受，当在两相邻组合的保持架单节31、31之间发生冲突的场合时，便可由侧板伸 出部9来缓和由于支柱1的变形而在兜孔3的兜角部位上所产生的集中应力。
[0075] 如图9所示，各保持架单节31的侧板伸出部的圆周方向端面9a、9a，以相应于保持 架的分割数而定，并从径向的外侧向着内侧形成一定的倾斜角度F。又如图10所示的那样， 保持架单节31的侧板伸出部的圆周方向端面9a、9a、以相应于保持架的分割数和保持架的 形状而定，并从轴向的一方侧向着另一方侧形成一定的倾斜角度G。这里，利用具有如此构 造的伸出部的圆周方向端面9a、9a，通过保持架单节31、31在圆周方向上进行相互触合，再 以直列的方式将其组合装配起来后，就可形成大致呈多边圆锥台形的保持架20。
[0076] 而侧板伸出部9具有从伸出部的圆周方向端面9a，向着保持架单节31的圆周方 向端面Id作延续伸展的伸出部轴向内侧端面9b。该伸出部的轴向内侧端面％，处于比侧 板2的轴向内侧端面2c更要伸向轴向内侧的位置中，因此，当在兜孔3中的圆锥滚子7与 支柱1产生冲突的场合时，便可由其侧板伸出部9来缓和在兜孔3的兜角部位上所引发产 生的集中应力。然而，在本实施方式中的倒角设计上，由于该伸出部的轴向内侧端面9b相 对于保持架单节31的圆周方向端面Id构成为一斜面，所以在这里不设置倒角也是可行的。 [0077] 然而，本发明并不仅限于所述的实施方式中，还可在其基础上作一些适宜的变更 和改良等什么的。在所述的各实施方式中，虽然在针对具有分割型保持架的圆锥滚子轴承 作了一定的说明，但就是在组装具有分割型保持架的圆筒滚子轴承的场合时，本发明也是 可以适用和实施的，如为该情形时，则其圆周方向端面la以及伸出部的在圆周方向的端面 9a将形成仅在径向上作倾斜的构造。此外，有关各保持架单节21、31的个数，以及在各保持 架单节21、31中所构成的兜孔3的个数，可按照滚动轴承的尺寸及用途等的要求条件来作 适宜的设计安排。
[0078] 然而，本专利申请是基于在2012年12月21日申请的日本国专利申请（特愿 2012-280248)以及2013年12月12日申请的日本国专利申请（特愿2013-257136)的基础 上，并参照和反映了该专利中的一些内容。
【权利要求】
1. 一种滚动轴承，其具有： 外圈，其在内径面上形成有外圈滚道面； 内圈，其在外径面上形成有内圈滚道面； 滚动体，其在所述外圈滚道面和所述内圈滚道面之间，能够自由滚动的沿圆周方向配 置有多个； 保持架，其为将分别具有在轴向上平行配置的1对侧板以及将所述1对侧板在轴向上 进行连接的多个支柱的多个保持架单节，沿圆周方向进行直列组合而形成，并且由所述1 对侧板以及在圆周方向上相对的所述支柱形成的兜孔保持所述滚动体； 所述滚动轴承的特征在于， 所述侧板的径向外侧端面与径向内侧端面为互相平行的平面， 以多个保持架单节沿圆周方向上直列组合而形成的所述保持架，构成为呈多边圆筒状 或呈多边中空圆锥台的形状， 将所述保持架单节的在圆周方向上尺寸的设计值与所述保持架单节的在圆周方向上 尺寸的常温下的实际长度之间的差限定为0. 075%以下， 为了避免所述滚动体向径向内侧脱落，在所述的支柱上，设置有引导所述滚动体的导 向部， 在所述导向部与所述滚动体的滚动面之间，形成有能够使所述保持架单节在径向上作 相对位移的游隙。
2. 如权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，在所述的支柱上设置有避免所述滚动 体向径向外侧脱落的凸块， 所述凸块和所述导向部具有与被设置在所述内圈滚道面上的所述滚动体相对应的形 状。
3. 如权利要求1或2所述的滚动轴承，其特征在于， 所述保持架单节具有，自各侧板的轴向外侧端面进行延伸，并且从所述保持架单节的 圆周方向的两端面向圆周方向凸出的侧板伸出部， 所述侧板伸出部的轴向内侧端面设置在比所述侧板的轴向内侧端面更靠向轴向内侧 的位置， 将多个所述保持架单节沿圆周方向进行直列组合时，两相邻的各保持架单节通过所述 的侧板伸出部进行相互间的接触。
4. 如权利要求1?3中的任一项所述的滚动轴承，其特征在于所述保持架单节是由芳 香族尼龙、聚醚基醚酮、聚苯硫醚的其中任意一种合成树脂所构成。
【文档编号】F16C19/26GK104105893SQ201380008723
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2012年12月21日
【发明者】山口晃, 片冈健一, 铃木佑 申请人:日本精工株式会社