双列滚子轴承用的梳形保持架以及双列滚子轴承的制作方法

双列滚子轴承用的梳形保持架以及双列滚子轴承的制作方法
【专利摘要】本发明提供双列滚子轴承用的梳形保持架以及双列滚子轴承。该梳形保持架具备圆环部以及多个柱部，其中，所述多个柱部从该圆环部的一侧面沿轴向延伸并且沿周向空开间隔设置。在圆环部的一侧面侧，且在周向相邻的柱部之间形成有保持滚子的兜孔部。在圆环部的外周，分别沿周向设置有多个凸部与凹部，其中，上述凸部与外圈的内周面具有缝隙地对置，并且被内周面引导；上述凹部在其与外圈（3）的内周面之间保持润滑脂。
【专利说明】双列滚子轴承用的梳形保持架以及双列滚子轴承
[0001] 本申请主张于2013年5月21日提出的日本专利申请2013-106850号的优先权， 并在此引用其全部内容。

【技术领域】
[0002] 本发明涉及组装于双列滚子轴承的梳形保持架、以及具备梳形保持架的双列滚子 轴承。

【背景技术】
[0003] 在机床中，为了维持较高的加工精度，以能够旋转的方式支承主轴的轴承部需要 较高的刚性，因此，使用双列滚子轴承。并且，近年来，由于对主轴的高速旋转化有所要求， 所以希望获得能够对应高速旋转的双列滚子轴承。
[0004] 双列滚子轴承具备内圈、外圈以及多个滚子。上述滚子以双列状态配置于上述内 圈与外圈之间。如日本特开2012-102796号公报(参照图3)所示，存在具备每列保持多个 滚子的独立的保持架的双列滚子轴承。即，在该双列滚子轴承组装有两个保持架。各保持 架具备圆环部以及多个柱部。上述柱部从上述圆环部的一侧面沿轴向延伸且沿周向空开间 隔设置。上述保持架构成为梳形。而且，沿周向相邻的柱部之间成为保持滚子的兜孔部。
[0005] 由于在为梳形保持架的情况下，柱部是从圆环部沿轴向突出的悬臂梁状，所以柱 部的前部侧能够某种程度地自由变形。因此，即便伴随着双列滚子轴承的旋转而产生例如 滚子的超前或者滞后，使拉力与压缩力反复作用于柱部，也能够释放该力，难以产生破损。 与此相对，在为一对圆环部之间通过柱部连结的结构的笼型保持架的情况下，将柱部固定 于两侧的圆环部并且限制其变形。因此，若拉力与压缩力反复作用于柱部，则难以释放该 力，与梳形保持架相比，容易产生破损。
[0006] 机床的主轴存在进行高速旋转且其旋转速度急剧变化(急加速)的情况。在该情况 下，支承主轴的双列滚子轴承及其保持架的旋转速度也急剧变化(急加速)。
[0007] 为了维持润滑性能，在双列滚子轴承设置有润滑脂。虽然该润滑脂也附着于保持 架来保持，但是若旋转速度急剧变化，则保持于保持架的润滑脂有可能会飞散。例如，恐怕 会产生从保持架向轴向外侧甩出润滑脂从而过早产生润滑脂不足的情况。若产生润滑脂不 足，则会造成双列滚子轴承的烧损、损伤，并且产生降低轴承的寿命(耐久性）之类的问题。


【发明内容】

[0008] 本发明的目的之一在于，提供能够在高速旋转时使用并且能够抑制过早出现润滑 脂不足的情况的梳形保持架、以及具备这种梳形保持架的双列滚子轴承。
[0009] 本发明的一个实施方式的梳形保持架，其组装于双列滚子轴承，并且每列保持多 个上述滚子，其中，在上述双列滚子轴承中，上述多个滚子在内圈与外圈之间以双列状态配 置，上述梳形保持架在构造上的特征在于，具备圆环部以及多个柱部，上述多个柱部从该圆 环部的一侧面沿轴向延伸并且沿周向空开间隔设置，在上述圆环部的上述一侧面侧且在周 向相邻的上述柱部之间，形成有保持上述滚子的兜孔部，在上述圆环部的外周，凸部与凹部 沿周向分别设置有多个，其中，上述凸部与上述外圈的内周面具有缝隙且对置，并且被该内 周面引导；上述凹部在其与上述外圈的内周面之间保持润滑脂。

【专利附图】

【附图说明】
[0010] 通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述，本发明的上述以及 其它目的、特征及优点会变得更加清楚，其中，相同的附图标记显示相同的要素，其中：
[0011] 图1是双列滚子轴承的纵剖视图。
[0012] 图2是保持架的立体图。
[0013] 图3是从保持架的轴向观察保持架的一部分的图。
[0014] 图4是放大表示保持架的一部分的立体图。
[0015] 图5是放大表示圆环部的径向外侧部分的说明图，并且是从保持架的轴向观察的 图。
[0016] 图6是从径向外侧观察图1所示的一对保持架的一部分以及滚子的图。
[0017] 图7是图3的V1-V1向视的剖视图。
[0018] 图8是表示凸部的变形例的剖视图。
[0019] 图9是保持架的立体图。
[0020] 图10是放大表示图9的一部分的放大图。
[0021] 图11是从保持架的轴向观察保持架的一部分的图。
[0022] 图12是图11的V2-V2向视的剖视图。
[0023] 图13是说明第一槽的槽剖面形状(横截面形状）的说明图。
[0024] 图14 (A)是沿第二槽的槽长边方向切断保持架的一部分来观察的剖视图；图14 (B)是表示第二槽的变形例的剖视图；图14 (C)是表示图14 (A)所示的保持架的变形例 的剖视图。
[0025] 图15是第一槽的其他方式的说明图。
[0026] 图16是第一槽的另一其他方式的说明图。
[0027] 图17是平面地展开其他方式的保持架并且示意地表示该保持架内表面的图。
[0028] 图18是平面地展开另一其他方式的保持架并且示意地表示该保持架内表面的 图。
[0029] 图19是表示其他实施方式的保持架的立体图。
[0030] 图20是表示其他实施方式的保持架的立体图。

【具体实施方式】
[0031] 以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。
[0032] 图1是双列滚子轴承1的纵剖视图。此外，对于各附图中的相同结构要素，标注相 同的附图标记(参照编号)，并且省略重复的说明。
[0033] 双列滚子轴承1例如作为支承通用车床、CNC车床、加工中心、铣床等机床的主轴6 的轴承来使用。双列滚子轴承1能够以较高的刚性支承高速旋转的主轴6。主轴6的直径 例如为50?150mm大小。主轴6的最大转数为10000?15000rpm。主轴6存在低速旋转 的情况和高速旋转的情况。另外，双列滚子轴承1存在从低速或者停止状态向高速旋转状 态(最大转数）急加速的情况。
[0034] 本实施方式的双列滚子轴承1具备内圈2、外圈3、多个滚子4以及环状的保持架 5、5。上述滚子4配置于上述内圈2与外圈3之间。上述支架5、5保持上述滚子4。滚子4 以双列状态(两列状态)配置，保持架5、5分别在每列独立地保持多个滚子4。即，在该双列 滚子轴承1组装有独立的两个保持架5、5。滚子4的外周面是圆筒形，该双列滚子轴承1是 双列圆柱滚子轴承。
[0035] 在内圈2的外周面形成有滚动面2a、2b，该滚动面2a、2b供配置为两列的滚子4滚 动。外圈3的内周面的一部分成为供两列滚子4滚动的滚动面3a、3b。外圈3安装于机床 的轴承壳体8的内周面。在内圈2插有主轴6。该双列滚子轴承1通过润滑脂润滑。在内 圈2、外圈3、滚子4以及支架5附着有润滑脂。
[0036] 虽然一侧的滚子列用的保持架5和另一侧的滚子列用的保持架5往双列滚子轴承 1安装的安装方向不同，但是是相同的保持架。上述保持架5、5沿轴向并排组装于双列滚子 轴承1。各保持架5的朝向轴向的一侧面11以朝向双列滚子轴承1的轴向外侧的方式配 置，并且保持架5、5的对置的环状的背面14、14彼此能够接触。保持架5、5彼此能够独立 地与各滚子列一起旋转。
[0037] 图2是保持架5 (图1的右侧的保持架5)的立体图。该保持架5是梳形保持架， 并且具备呈圆环形状的圆环部10以及多个柱部20。多个柱部20沿周向空开间隔（等间隔） 设置。各柱部20以从圆环部10的一侧面11朝向轴向延伸的方式形成。因此，柱部20成 为从圆环部10突出的悬臂梁状。此外，一侧面11的轴向相反侧的面(另一侧面）成为上述 背面14。背面14由圆环状的光滑的面构成，并且成为能够与设置于轴向附近的其它保持架 5的背面14接触的配合面。而且，由于两个保持架5、5 (参照图1)能够分别独立地进行旋 转，所以一个保持架5的圆环部10的背面14 (其他侧面）成为与另一个保持架5的圆环部 10的背面14 (其他侧面)滑动接触的滑动接触面。另外，另一个保持架5的圆环部10的背 面14 (其他侧面)成为与一个保持架5的圆环部10的背面14 (其他侧面)滑动接触的滑动 接触面。
[0038] 保持架5是树脂制(合成树脂制）的，通过射出成型来制造，并且圆环部10与柱部 20成型为一体。保持架5的材质例如能够形成为聚醚醚酮（PEEK)、聚酰胺。
[0039] 沿周向隔开恒定间隔地设置柱部20。在圆环部10的一侧面1U则，且在周向相邻 的柱部20、20之间，形成有保持滚子的兜孔部7。即，各兜孔部7通过由沿周向邻接的柱部 20、20的相互对置的对置面24、24、以及圆环部10的一侧面11围起的空间构成。各兜孔部 7朝向轴向外侧开口，并且保持架5整体呈梳齿形状。
[0040] 圆环部10由多个第一圆弧部43与多个第二圆弧部44构成。上述多个第一圆弧 部43分别与多个柱部20相连。上述第二圆弧部44存在于沿周向相邻的第一圆弧部43、43 之间。圆环部10沿周向交替配置有第一圆弧部43与第二圆弧部44。并且，圆环部10是与 上述圆弧部43、44构成为一体的圆环状的部分。第一圆弧部43是位于柱部20的轴向相邻 的位置的部分。第二圆弧部44是位于兜孔部7的轴向相邻的位置的部分。
[0041] 在本实施方式中，在外圈3与保持架5相对旋转时，通过外圈3的内周面引导圆环 部10的外周面的一部分(后述的凸部41)，从而将保持架5径向定位(外圈引导)。
[0042] 图3是从保持架5的轴向观察保持架5的一部分的图。此外，柱部20由剖面表示。 图4是放大表示保持架5的一部分的立体图。在该保持架5的圆环部10的外周，沿周向交 替地设置有凸部41与凹部42。凸部41是圆环部10的径向外侧部分中的与凹部42比较径 向尺寸较大的部分。凹部42是圆环部10的径向外侧部分中的与凸部41比较径向尺寸较 小的部分。
[0043] 根据上述所述，圆环部10由与柱部20相连的第一圆弧部43、以及存在于沿周向 相邻的一组第一圆弧部43、43之间的第二圆弧部44构成。在本实施方式中，在第一圆弧部 43的外周侧设置有凸部41，在第二圆弧部44的外周侧设置有凹部42。因此，保持架5构 成为，沿周向将凸部41以与柱部20相同的周向间隔设置有多个。全部凸部41具有相同形 状。全部凹部42具有相同形状。在一个凸部41的周向上相邻地设置有一个凹部42。
[0044] 图5是放大表示圆环部10的径向外侧部分的说明图，并且是从保持架5的轴向观 察的图。凸部41与外圈3的内周面3c具有缝隙Y地对置。凸部41成为在保持架5进行 旋转时被该内周面3c引导的部分。该凸部41的径向外侧面45具有圆弧面46以及设置于 圆弧面46的周向两侧的小径面47、47。
[0045] 圆弧面46是其与内周面3c之间的径向缝隙尺寸Y2沿周向是恒定的面。此外，在 该圆弧面46上，圆弧面46与内周面3c之间的径向缝隙尺寸Y2在轴向也是恒定的。小径 面47是分别从圆弧面46的周向两端部46a、46a朝向周向两侧延伸设置的面。各小径面47 是其与内周面3c之间的径向缝隙尺寸Y3伴随着朝向向该周向延伸的方向变大的面。
[0046] 本实施方式的小径面47由平坦面47a与圆形表面（arc) 47b构成。上述平坦面 47a从圆弧面46的端部46a延伸。上述圆形表面47b设置于该平坦面47a与凹部42的边 界。小径面47的形状可以是除此以外的形状，也可以取代平坦面47a而是圆弧面、圆形表 面、或者将倾斜面与圆弧面、圆形表面合成的面。小径面47整体也可以是一系列圆弧面、圆 形表面、倾斜面。
[0047] 在本实施方式的保持架5中，能够将润滑脂保持于圆环部10的外周侧，且保持于 沿周向相邻的凸部41、41之间。即，将润滑脂保持于形成于沿周向相邻的凸部41、41之间 的凹部42、与外圈3的内周面3c之间。凹部42的外周面(底面)42a由圆弧面构成，并且与 外圈3的内周面3c具有径向缝隙(缝隙尺寸Y4)地对置。该缝隙(缝隙尺寸Y4)沿周向是 恒定的，并且比凸部41与内周面3c之间的径向缝隙Y (缝隙尺寸Y2、Y3)大。而且，能够在 形成有该缝隙（Υ4)的区域Μ存积润滑脂。
[0048] 设置有该凹部42的第二圆弧部44位于兜孔部7的轴向上相邻的位置。由此，在 从轴向观察凹部42的形成上述缝隙（Υ4)的空间时，保持于该兜孔部7的滚子4中的、比凹 部42的外周面(底面）42a向径向外侧突出的部分成为壁(参照图3与图5)，从而保持于凹 部42的润滑脂难以沿轴向流出。
[0049] 图6是从径向外侧观察图1所示的一对保持架5、5的一部分以及滚子4的图。根 据上述所述，一对保持架5、5能够分别独立地进行旋转。因此，如图6所示，还存在一个(在 图6中的右侦彳）保持架5的凹部42与另一个(在图6中的左侦彳）保持架5的凸部41以沿轴 向并排的状态进行旋转的情况。在该情况下，图6的右侧所示的保持架5的凹部42 (在图 6中用网格线表示的部分）成为由保持于该保持架5的兜孔部7的滚子4、周向两侧的凸部 41、41、以及图6的左侧所示的保持架5的凸部41围起的凹部。保持于这种图6所示的右 侧的保持架5的凹部42的润滑脂沿轴向的流动被阻碍，难以向外部流出。即，能够抑制保 持于凹部42的润滑脂向轴向外侧飞散。
[0050] 另外，虽然没有图示，但是即便一个保持架5与另一个保持架5处于凹部42彼此 沿轴向并排的状态下，上述保持架5、5的凹部42、42也会成为由保持于上述保持架5、5的 兜孔部7、7的轴向两侧的滚子4、4、以及周向两侧的凸部41、41围起的凹部。保持于上述凹 部42、42的润滑脂沿轴向的流动受到阻碍，难以向外部流出。
[0051] 根据具备以上结构的保持架5,在圆环部10的外周，沿周向设置有多个凸部41，该 凸部41与外圈3的内周面3c具有缝隙Y (参照图5)地对置，并且被该内周面3c引导。由 此，该梳形保持架5能够通过上述凸部41被径向定位地进行旋转。在该圆环部10的外周 设置有多个凹部42,该凹部42在其与外圈3的内周面3c之间保持润滑脂。能够通过梳形 保持架5与外圈3的相对旋转，将该凹部42的润滑脂供给至凸部41与外圈3的内周面3c 之间，从而降低保持架5与外圈3之间的旋转阻力，并且能够在高速旋转时使用。能够通过 将润滑脂保持于凹部42,从而抑制在双列滚子轴承1内过早出现润滑脂不足的情况。其结 果是，能够防止由润滑脂不足造成的双列滚子轴承1的寿命降低。
[0052] 另外，在本实施方式中，在位于保持滚子4的兜孔部7的轴向上相邻的位置的第二 圆弧部44的外周侧设置有凹部42。由此，保持于该凹部42的润滑脂还向保持于兜孔部7 的滚子4侧供给。该润滑脂能够有助于滚子4与外圈3之间的润滑。
[0053] 并且，在凸部41的周向邻接部位(旋转方向邻部位)，形成有能够存积润滑脂的凹 部42。并且，该凸部41的径向外侧面45 (参照图5)除了具有圆弧面46之外，还具有小径 面47、47,上述小径面47、47分别从圆弧面46的周向两端部46a、46a沿周向延伸设置，并 且与内周面3c之间的径向缝隙尺寸Y3伴随着朝向该延伸方向变大。根据这种径向外侧面 45,圆弧面46成为沿着外圈3的内周面3c的形状，保持架5稳定地被外圈3引导。若外圈 3与保持架5进行相对旋转，则保持于凹部42的润滑脂容易沿着小径面47,向周向上相邻 (旋转方向邻接）的凸部41侧移动。该润滑脂供给至凸部41的圆弧面46与外圈3的内周 面3c之间。其结果是，小径面47能够对降低保持架5 (凸部41)与外圈3之间的旋转阻力 有所贡献。
[0054] 另外，在本实施方式中，如图7所不，设置有凸部41的第一圆弧部43与设置有凹 部42的第二圆弧部44的轴向尺寸相同（E0)。凸部41的轴向尺寸E1构成为与第一圆弧部 43的轴向尺寸（E0)相同。即，凸部41的轴向尺寸E1构成为与圆环部10的轴向尺寸E0相 同。此外，图7是图3的V1-V1向视的剖视图。另外，遍及第二圆弧部44的轴向全长构成 凹部42的底面。即，凹部42的轴向尺寸构成为与圆环部10的轴向尺寸E0相同。
[0055] 并且，在本实施方式中，凸部41的径向外侧面45与柱部20的径向外侧面27平滑 地连续，并且构成一个面(平滑的曲面)。另外，柱部20的径向外侧面27与外圈3的内周面 3c具有径向缝隙地对置。该径向外侧面27的基部27a (参照图7)与凸部41的圆弧面46 (参照图5)相同，与外圈3的内周面3c的径向缝隙尺寸Y2沿周向为恒定。而且，该径向外 侧面27成为使得径向的缝隙（Y5)伴随着从基部27a朝向前部27b变大的面。
[0056] 根据以上，也可以考虑将含有柱部20中的径向外侧面27的基部27a的部分看做 凸部41。处于该情况的凸部41的轴向尺寸E1比圆环部10的轴向尺寸E0大。即，只要凸 部41的轴向尺寸E1为圆环部10的轴向尺寸E0以上即可。
[0057] 这样，凸部41存在于沿周向相邻的凹部42、42之间。该凸部41的轴向尺寸El为 圆环部10的轴向尺寸E0以上。由此，能够通过该凸部41成为壁，限制被凹部42保持的润 滑脂隔着该凸部41向位于周向上相邻的位置的其它凹部42流动。其结果是，能够提高将 润滑脂分别保持于凹部42的功能。
[0058] 图8是表示凸部41的变形例的剖视图。在该变形例中，凸部41的轴向尺寸E1小 于圆环部10的轴向尺寸E0。在该情况下，在圆环部10 (第一圆弧部43)的外周侧，且在凸 部41的轴向相邻一侧形成有通路48,该通路48连接沿周向相邻的凹部42、42之间且沿周 向连续。在该情况下，若外圈3与保持架5相对旋转，则保持于一个凹部42的润滑脂通过 通路48,向沿周向位于相邻的位置的另一个凹部42侧流动。将通过通路48的润滑脂从一 侧面11侧压入相邻的凹部42。存在会将保持于该凹部42的润滑脂从背面14侧沿轴向压 出的担心。根据以上，在凸部41的轴向尺寸E1为圆环部10的轴向尺寸E0以上的情况下 (图7所示的方式)，将润滑脂保持于凹部42的功能优异。
[0059] 另外，在双列滚子轴承1中，除了如本实施方式那样使用梳形保持架5以外，虽然 没有图示，但是还能够使用通过柱部连结一对圆环部之间的结构"笼型保持架"。在使用笼 型保持架的情况下，滚子存在的空间成为由一对圆环部与外圈（以及内圈）围起的封闭空 间。由此，通过该空间抑制润滑脂的流动，并且润滑脂的搅拌阻力变大。其结果是，特别是 在高速旋转的环境下使用，会造成发热。但是，在本实施方式的梳形保持架5的情况下(参 照图1)，各梳形保持架5具有一个圆环部10,在双列滚子轴承1的轴向外侧不存在圆环部。 因此，不会如笼型保持架那样封闭滚子4存在的空间，而是朝向轴向外侧开放。因此，能够 抑制润滑脂的搅拌阻力变大的情况，即便在高速旋转的环境下使用，也能够抑制发热。
[0060] 图9是表示梳形保持架5的变形例的立体图。图9所示的保持架5与图2所示的 保持架5相比较，在以下方面存在不同。即，图9所示的保持架5能够在其与滚子4的端面 4a (参照图1)之间存积并保持润滑脂。并且，具有将保持架5保持的润滑脂供给至保持架 5与滚子4的端面4a之间(兜孔部7)的功能。此外，关于图2与图9所示的保持架5,由于 其他结构相同，所以省略说明相同的结构。针对起到上述功能的结构，以下进行说明。
[0061] 图10是放大表示图9的一部分的放大图。图11是从保持架5的轴向观察保持架 5的一部分的图。图12是图11的V2-V2向视的剖视图。在保持架5的圆环部10,且在兜 孔部7内的滚子4的端面4a (参照图12)对置的面15,形成有凹部16。为了将润滑脂保持 于凹部16与滚子4的端面4a之间，该凹部16以向端面4a侧开口的方式形成。此外，形成 有凹部16的上述面15是兜孔部7内的一侧面11。而且，为了使存在于圆环部10的内周面 12的润滑脂导入，凹部16还在内周面12开口。
[0062] 凹部16具有外侧壁面18以及一对横壁面19、19。上述外侧壁面18从底面17的 径向外侧部朝向端面4a侧延伸设置，其中，上述底面17与滚子4的端面4a对置。上述一 对横壁面19、19从底面17的周向两侧部朝向端面4a侧延伸设置。能够在由底面17、外侧 壁面18以及横壁面19、19围起的空间存积润滑脂，从而能够在它们与滚子4的端面4a之 间保持该润滑脂。此外，在将保持架5、5组装于双列滚子轴承1的装配结束状态下，成为一 侧面11 (面15)与滚子4的端面4a具有缝隙地对面的配置(参照图12)。
[0063] 而且，如图12所示，凹部16所含有的底面17由伴随着从径向内侧朝向径向外侧 而向滚子4的端面4a接近的面构成。在本实施方式中，底面17由伴随着从圆环部10的内 周面12 (后述的形成于内周面12的第一槽13)朝向径向外侧而向端面4a接近的倾斜面构 成。
[0064] 形成于凹部16内的径向外侧的外侧壁面18与圆环部10的一侧面11交叉。在本 实施方式中，外侧壁面18与一侧面11正交。另外，如图11所不，外侧壁面18形成为圆弧 面(半圆弧面)。其圆弧的中心线与滚子4的中心线一致。此外，在图11与图12中，用粗线 表示外侧壁面18的成为圆弧状的轮郭(开口侧的轮郭)。即，粗线的部分是外侧壁面18。 [0065] 如图12所示，在滚子4的端面4a的中央，由于滚子4的制造原因，形成有凹陷部 40。而且，优选尽量避免凹部16的开口边缘（edge)相对于滚子4的端面4a滑动接触。因 此，在本实施方式的保持架5中，凹部16的外侧壁面18的开口边缘18a (图11与图12的 粗线部分）位于一侧面11 (面15)中的与凹陷部40对置的区域内。此外，在图11中，用附 图标记K表示上述区域，并且用网格线标注该区域K。
[0066] 根据该结构，凹部16的外侧壁面18的开口边缘18a与凹陷部40内的底面40a(参 照图12)对置，从而能够防止开口边缘18a与滚子4的端面4a滑动接触。因此，能够缩小 凹部16的开口边缘18a相对于滚子4的端面4a滑动接触的范围。
[0067] 并且，如图10所示，为了使保持架5进一步发挥上述功能(存积并保持润滑脂并且 将该润滑脂供给至保持架5与滚子4的端面4a之间的功能)，在圆环部10的内周面12,形 成有将周向作为槽长边方向的槽(第一槽)13。而且，该第一槽13与凹部16相连。即，凹部 16的一部分在第一槽13开口。此外，在本实施方式中，第一槽13是沿周向连续的槽。另 夕卜，在该图10所示的实施方式中，除第一槽13之外，在保持架内表面9还形成有第二槽22 以及第三槽23。
[0068] 这样，在含有圆环部10的内周面12与柱部20的径向内侧的面21的保持架内表 面9的一部分，形成有保持润滑脂的槽13、22、23。由此，保持架5能够以即便主轴6急加速 润滑脂也不会飞散很多的方式进行保持。并且，保持架5能够具有如下功能：将保持的润滑 月旨，伴随着保持架5的旋转，而缓缓地供给至其与滚子4之间(兜孔部7)、以及在其附近设置 的另一保持架5之间(背面14、14之间）。
[0069] 第一槽13是形成于圆环部10的内周面12且将周向作为槽长边方向的槽。在本 实施方式中，第一槽13是沿周向连续的槽。第一槽13是朝向径向内侧开口的槽。能够将 润滑脂存积保持于该第一槽13内。即，即便保持架5旋转而使离心力作用于第一槽13内 的润滑脂，该润滑脂也被保持于第一槽13内。
[0070] 在图10中，第二槽22是形成于柱部20的径向内侧的面21且将柱部20的延伸配 置方向（与保持架5的中心线平行的方向）作为槽长边方向的槽。第二槽22设置于每个柱 部20,并且与第一槽13相连，且不是贯通柱部20至前部26的槽，而是以延伸至柱部20的 基部25的方式形成。第二槽22能够将保持于第一槽13的润滑脂导向柱部20的径向内侧 的面21。
[0071] 图14 (A)是沿第二槽22的槽长边方向切断来观察保持架5的一部分的剖视图。 在本实施方式中，柱部20的径向内侧的面21由朝向柱部20的前部26侧而向径向外侧扩 大的倾斜面构成。与此相对，第二槽22 (第二槽22的槽底部28)沿着与保持架5的中心线 平行的直线形成。因此，如图14 (A)所示，第二槽22的槽深度伴随着朝向前部26侧而缓 缓地变浅，最终槽底部28与面21交叉。第二槽22构成为延伸至柱部20的基部25的槽， 并且在该基部25第二槽22自然地消失。
[0072] 图14 (B)是表示第二槽22的变形例的剖视图。该第二槽22的槽底部28与由倾 斜面构成的径向内侧的面21平行。而且，该第二槽22在槽前端具有与面21交叉(正交)的 壁面29。通过该壁面29构成基于槽底部28与面21的带台阶的形状。根据该第二槽22， 第二槽22存积润滑脂的功能提高。即，即便存积于第二槽22的润滑脂欲向柱部20的前部 26侧流动，也能够通过壁面29来阻止。
[0073] 图14 (C)是表示图14 (A)所示的保持架5的变形例的剖视图。该保持架5的柱 部20的径向内侧的面21由与保持架5的中心线平行的面构成，且不是倾斜面。与图14(B) 所示的第二槽22相同，图14 (C)所示的第二槽22在槽前端具有与面21交叉(正交）的壁 面29,并且提高了第二槽22存积润滑脂的功能。
[0074] 在图10中，能够根据上述第二槽22以及第一槽13,将润滑脂保持于形成于圆环部 10的内周面12的第一槽13。另外，能够伴随着保持架5的旋转，通过第二槽22将该润滑 脂导向柱部20的径向内侧的面21。而且，能够将被导向的润滑脂，供给至柱部20与设置于 柱部20的周向附近的滚子4的外周面4b之间（兜孔部7)，并且对双列滚子轴承1的润滑脂 润滑有所贡献。
[0075] 此外，假设在第二槽22延伸至柱部20的前部26形成的情况下，恐怕被第二槽22 导向并且越过第二槽22的槽前端而沿轴向流动的润滑脂不是向滚子4存在的区域(兜孔部 7)飞散较多，而是向滚子4不存在的轴向外侧的区域飞散较多。但是，根据本实施方式的第 二槽22,能够抑制这种润滑脂的飞散，并且将润滑脂有效地供给至滚子4存在的区域(兜孔 部7)。
[0076] 而且，第三槽23是形成于圆环部10的内周面12并且与第一槽13相连且向圆环 部10的背面14 (其他侧面)侧延伸的槽。第三槽23是从第一槽13内贯通至背面14的槽， 并且在背面14开口。根据该第三槽23,能够伴随着保持架5的旋转，将保持于第一槽13的 润滑脂，缓缓地向圆环部10的背面14供给。即，第三槽23具有将上述润滑脂导向背面14 的功能。
[0077] 第二槽22与第三槽23是沿周向以相同间距形成且沿着与保持架5的中心线平行 的假想直线形成的槽。即，通过第二槽22与第三槽23,形成有沿着一条假想直线形成的连 续槽。
[0078] 图13是说明第一槽13的槽剖面形状(横截面形状）的说明图。图13所示的第一 槽13的槽剖面形状由呈圆弧形状并且具有恒定半径的圆弧构成。槽宽度B在最靠径向内 侧的开口端最大，并且槽的轴向尺寸伴随着从该开口端朝向径向外侧而变小。即，第一槽13 的槽剖面形状是槽宽度B伴随着朝向槽底部30而变小的形状。槽底部30是在第一槽13 内位于最靠径向外侧的部分，在图13的情况下，槽底部30沿周向连续。而且，该第一槽13 的剖面形状沿着槽长边方向（周向）不发生变化。
[0079] 第一槽13具有从槽底部30向径向内侧扩张的槽侧面31、32,并且槽侧面31、32从 槽底部30设置于槽宽度方向的两侧。根据该槽剖面形状，在圆环部10的内周面12上，位 于比槽底部30靠径向内侧的面形成于第一槽13的槽宽度方向的两侧。因此，即便保持架 5急加速地旋转，也能够通过两侧的槽侧面31、32,抑制存积于由槽底部30及其两侧的槽侧 面31、32围起的槽13内的润滑脂，从槽13内飞散，从而能够抑制提前出现润滑脂不足。并 且，保持于槽13内的润滑脂能够伴随着保持架5的旋转，缓缓地顺着槽侧面31、32彼此，来 到内周面12中的第一槽13的两侧的面。最终能够马上将到达该面的润滑脂向环状部10 的一侧面11侧以及其他侧面(背面14)侧供给。
[0080] 此外，虽然第二槽22 (参照图12)的槽剖面形状在与第一槽13交叉的部分是与第 一槽13的槽剖面形状相同的形状，但是槽深度以及槽宽度伴随着朝向槽前端而变小。
[0081] 另外，第三槽23的剖面形状与第一槽13形状相同，并且剖面形状沿着槽长边方向 (轴向）没有变化。
[0082] 图15 (A) (B) (C)分别是第一槽13的其他方式的说明图。
[0083] 图15 (A)所示的第一槽13的槽剖面形状与图13所示的相比，槽深度较浅。在该 情况下，虽然与图13所示的第一槽13相比较，润滑脂的保持性能变低，但是能够容易地将 润滑脂向一侧面11以及背面14侧供给。
[0084] 图15 (B)所示的第一槽13在槽剖面(横截面）具有呈直线状的槽底部30。即，第 一槽13的槽底部30由圆筒状的槽底面构成。而且，在该槽底部30的槽宽度方向的两侧设 置有槽侧面31、32。上述槽侧面31、32呈圆环形状，并且以从槽底部30向径向内侧扩张的 方式形成。
[0085] 图15 (C)所示的第一槽13的槽剖面形状是以槽底部30作为顶点的大致三角形。 在槽剖面(横截面)，槽底部30成为具有向径向外侧凸的小圆弧部的凹形状。而且，在该槽 底部30的槽宽度方向的两侧设置有槽侧面31、32。上述槽侧面31、32以从槽底部30向径 向内侧扩张的方式形成。
[0086] 图16 (A) (B) (C)分别是第一槽13的另一其他方式的说明图。图16 (A)所不 的第一槽13的槽剖面形状由合成圆弧构成。即，槽剖面包含第一圆弧部34与第二圆弧部 35、35。上述第一圆弧部34具有半径R1。上述第二圆弧部35、35设置于该第一圆弧部34 的槽宽度方向两侧，并且具有与半径R1大小不同的半径R2。第一圆弧部34与第二圆弧部 35、35平滑地连续，另外，第二圆弧部35、35与圆环部10的内周面12平滑地连续。槽底部 30由第一圆弧部34的最靠径向外侧的部分构成。而且，在该槽底部30的槽宽度方向的两 侧设置有槽侧面31、32。上述槽侧面31、32以从槽底部30向径向内侧扩张的方式形成。槽 侧面31、32分别含有第一圆弧部34的一部分(除槽底部30之外的部分)与第二圆弧部35。
[0087] 在图16 (B)所示的圆环部10的内周面12形成有多个(在图示例子中为三个）的 第一槽13。虽然上述第一槽13彼此的槽剖面形状与图13所示的第一槽13的槽剖面形状 存在不同(在图16(B)中，是沿轴向扁平的形状)，但是具有与图13所示的第一槽13相同的 结构以及功能。此外，在图16 (B)的情况下，虽然三个第一槽13彼此的槽剖面形状相同， 但是也可以不同。
[0088] 图16 (C)所示的第一槽13例如与图13所示的第一槽13相比较，槽宽度B较大。 将槽宽度B与圆环部10的内周面12的轴向尺寸A之比B/A设定为0.7以上0.9以下。另 夕卜，与图13所示的第一槽13相比较，图16 (C)所示的第一槽13的槽深度D较浅。而且， 该图16 (C)所示的第一槽13与图15 (B)所示的第一槽13相同，在槽剖面具有成为直线 状的槽底部30。即，第一槽13的槽底部30由圆筒状的槽底面构成。
[0089] 在形成有图15以及图16所示的各第一槽13的保持架5的保持架内表面9还形 成有第二槽22的情况下，虽然该第二槽22的槽剖面形状在与第一槽13交叉的部分与第一 槽13的槽剖面形状相同，但是槽深度以及槽宽度伴随着朝向槽前端而变小。另外，该第二 槽22的槽剖面形状也可以与第一槽13的槽剖面形状不同，例如也可以是与图10所示的第 二槽22相同的形状。另外，在形成有图15以及图16所示的各第一槽13的保持架5的保 持架内表面9还形成有第三槽23的情况下，该第三槽23的剖面形状与第一槽13相同，并 且剖面形状沿着槽长边方向(轴向)没有变化。另外，该第三槽23的槽剖面形状也可以与第 一槽13的槽剖面形状不同，例如也可以与图10所示的第二槽22形状相同。
[0090] 对于图15 (B)以及图16 (C)所示的各槽剖面形状而言，槽底部30的槽宽度尺寸 B与径向内侧的开口端的槽宽度尺寸B形成为相同。另外，对于图13、图15以及图16所示 的其他横截面形状而言，槽宽度尺寸B伴随着从槽底部30朝向径向内侧而扩大。因此，不 仅能够将润滑脂保持于槽内，而且保持于槽内的润滑脂能够通过伴随着保持架5的旋转的 离心力，沿着槽侧面31、32缓缓地向保持架内表面9流动。并且，该润滑脂能够向圆环部10 的背面14以及兜孔部7供给，并且润滑脂能够有助于双列滚子轴承1的润滑。
[0091] 在上述实施方式(参照图9)中，针对在保持架内表面9形成有第一槽13、第二槽 22以及第三槽23的情况进行了说明。作为其他方式的保持架5,如图17所示，在保持架内 表面9仅形成有第一槽13。即，在圆环部10的内周面12,形成有将周向作为槽长边方向的 第一槽13。此外，图17是平面地展开呈环状的保持架5并且示意地表示该保持架内表面9 的图。图17所示的第一槽13与图9所示的第一槽13结构相同，这里省略其详细说明。
[0092] 在该保持架5中，也能够将润滑脂保持于形成于圆环部10的内周面12的第一槽 13。而且，能够伴随着保持架5的旋转，将保持于该第一槽13的润滑脂，缓缓地向圆环部10 的一侧面11侧以及背面14 (其他侧面）侧供给。
[0093] 并且，作为其他方式的保持架5,如图18所示，在保持架内表面9仅形成有第二槽 22。即，在柱部20的径向内侧的面21形成有将该柱部20的延伸配置方向作为槽长边方向 的第二槽22。图18所示的第二槽22与图9所示的第二槽22结构几乎相同，这里省略其详 细说明。但是，图18所示的第二槽22的槽长边方向（左侧）的一端部在背面14不开口，而 存在于圆环部10的内周面12上。
[0094] 在该保持架5中，也能够将润滑脂保持于形成于柱部20的径向内侧的面21的第 二槽22。而且，能够伴随着保持架5的旋转，将保持于该第二槽22的润滑脂，供给至柱部 20与在其周向相邻设置的滚子4之间。
[0095] 此外，虽然省略图示，但是也可以在保持架内表面9仅形成有第一槽13与第二槽 22〇
[0096] 另外，如图18的双点划线所示，也可以与第二槽22分开、或者取代第二槽22,将 沿着与保持架5的中心线平行的假想直线的方向作为槽长边方向的(第二槽22那样的）槽 22a，形成于圆环部10的内周面12。
[0097] 根据以上的上述各实施方式的保持架5,在兜孔部7内的滚子4的端面4a对置的 面15 (-侧面11)，形成有向端面4a侧开口的凹部16。能够通过该凹部16,将润滑脂保持 于保持架5与滚子4的端面4a之间。并且，由于该凹部16在圆环部10的内周面12开口， 所以能够将存在于该内周面12的润滑脂导入。特别是，由于在本实施方式中，在圆环部10 的内周面12形成有第一槽13,所以能够将润滑脂保持于该第一槽13。另外，由于该第一槽 13与凹部16相连，所以能够将保持的润滑脂向凹部16导入。
[0098] 因此，能够通过将存在于圆环部10的内周面12的润滑脂导入凹部16,从而使润滑 脂稳定地保持于滚子4的端面4a与保持架5的上述面15 (-侧面11)之间。其结果是，能 够抑制在双列滚子轴承1内过早地出现润滑脂不足的情况，能够防止由润滑脂不足造成的 双列滚子轴承1的寿命降低。
[0099] 并且，凹部16所含有的底面17 (参照图12)由伴随着从径向内侧朝向径向外侧而 向滚子4的端面a接近的倾斜面构成。因此，能够通过伴随着保持架5的旋转的离心力，将 圆环部10的内周侧的润滑脂，在凹部16内沿着底面17向径向外侧引导。其结果是，能够 将该润滑脂高效地供给至保持架5与滚子4的端面4a之间。
[0100] 另外，在凹部16内的径向外侧形成有外侧壁面18。因此，能够通过外侧壁面18抑 制保持于凹部16内的润滑脂在伴随着保持架5的旋转的离心力的作用下过度地向凹部16 外飞溅的情况。由此，能够提高凹部16保持润滑脂的保持功能。
[0101] 另外，由于本实施方式的保持架5是树脂制的，所以与金属制(例如黄铜制）的相 t匕，能够降低旋转阻力，并且噪声低，高速旋转对应性能较高。此外，虽然保持架有黄铜制 (铜合金制）的，但在特别用于高速旋转的环境的情况下，保持架的内周面、外周面以及兜孔 面等由于与内圈、外圈以及滚子接触而产生摩耗，会产生磨损粉末。若该磨损粉末混入双列 滚子轴承的润滑用的润滑脂中，则有可能造成润滑脂的润滑性能产生劣化，造成轴承烧损、 损伤。但是，由于本实施方式的保持架5是树脂制的，所以能够防止由上述那种磨损粉末造 成的润滑脂的润滑性能劣化。即，树脂制的保持架5比黄铜制的保持架适于高速旋转。
[0102] 另外，由于保持架5是梳形的，并且柱部20是从圆环部10沿轴向突出的悬臂梁 状，所以柱部20的前部侧能够某种程度地自由变形。因此，即便双列滚子轴承1旋转，并且 因滚子4的超前滞后，使得拉力与压缩力反复作用于保持架5,也能够释放该力，难以产生 破损。
[0103] 另外，本发明的双列滚子轴承以及保持架并不限定于图示的方式，也可以是在本 发明的范围内的其他方式。例如，在上述实施方式中，将凹部16的底面17形成为倾斜面， 然而，除此之外，也可以是带台阶的面，另外，底面17也可以是与一侧面11平行的平面。另 夕卜，在上述实施方式中，针对除了具有第一槽13之外还具有第二槽22以及第三槽23的情 况进行了说明。然而，如图19所示，可以省略第一槽13,并且也可以省略第二槽22以及第 三槽23。在该情况下，凹部16在圆环部10的平滑的内周面12开口，并且能够将存在于该 内周面12的润滑脂导入凹部16。凹部16的形状以及功能与在上述实施方式中说明的相 同，这里省略详细说明。另外，在设置第一槽13的情况下，除了可以将该第一槽13设置为 沿周向连续的槽以外，也可以设置为断续的（间歇地)槽。另外，双列滚子轴承1也可以用于 除了支承机床的主轴6以外的用途。
[0104] 另外，在上述实施方式中，针对在圆环部10的一侧面设置有凹部16并且在保持架 内表面9设置有槽13、22、23的情况(参照图9)、以及虽然在圆环部10的一侧面设置有凹部 16但是在保持架内表面9未设置有槽13、22、23的情况(参照图19)进行了说明。然而，除 此以外，如图20所示，也可以是虽然设置有槽13、22、23但是未设置有凹部16的保持架5。
[0105] 根据本发明的梳形保持架、以及具备该梳形保持架的双列滚子轴承，能够通过将 保持于圆环部的外周的凹部的润滑脂，供给至同样设置于圆环部的外周的凸部、与外圈的 内周面之间，从而降低梳形保持架与外圈之间的旋转阻力，并且能够在高速旋转时使用。而
【权利要求】
1. 一种双列滚子轴承用的梳形保持架，其组装于双列滚子轴承，并且每列保持多个所 述滚子，其中，在所述双列滚子轴承中，所述多个滚子在内圈与外圈之间以双列状态配置， 所述梳形保持架具备圆环部以及多个柱部，其中，所述多个柱部从该圆环部的一侧面 沿轴向延伸并且沿周向空开间隔设置， 在所述圆环部的所述一侧面侧且在周向相邻的所述柱部之间，形成有保持所述滚子的 兜孔部， 在所述圆环部的外周，凸部与凹部沿周向分别设置有多个，其中，所述凸部与所述外圈 的内周面具有缝隙地对置，并且被该内周面引导；所述凹部在其与所述外圈的内周面之间 保持润滑脂。
2. 根据权利要求1所述的双列滚子轴承用的梳形保持架，其中， 所述圆环部由多个第一圆弧部与第二圆弧部构成，其中，所述多个第一圆弧部分别与 所述柱部相连；所述第二圆弧部存在于沿周向相邻的所述第一圆弧部之间， 在所述第一圆弧部的外周侧设置有所述凸部，在所述第二圆弧部的外周侧设置有所述 凹部。
3. 根据权利要求1或2所述的双列滚子轴承用的梳形保持架，其中， 与所述外圈的内周面具有缝隙地对置的所述凸部的径向外侧面具有： 圆弧面，其与该内周面之间的径向缝隙尺寸沿周向恒定；以及 小径面，其从该圆弧面的周向端部沿周向延伸设置，并且与所述内周面之间的径向缝 隙尺寸伴随着朝向该延伸方向而变大。
4. 根据权利要求1?3中的任一项所述的双列滚子轴承用的梳形保持架，其中， 所述凸部与所述凹部沿周向交替配置， 所述凸部的轴向尺寸为所述圆环部的轴向尺寸以上。
5. -种双列滚子轴承，其具备内圈、外圈、在所述内圈与外圈之间以双列状态配置的多 个滚子、以及两个保持架，所述两个保持架能够独立地旋转，并且在所述保持架中每列保持 多个滚子， 所述保持架分别是具备圆环部以及多个柱部的梳形保持架，其中，所述多个柱部从该 圆环部的一侧面沿轴向延伸并且沿周向空开间隔设置， 在所述圆环部的所述一侧面侧且在周向相邻的所述柱部之间，形成有保持所述滚子的 兜孔部， 在所述圆环部的外周，凸部与凹部沿周向分别设置有多个，其中，所述凸部与所述外圈 的内周面具有缝隙地对置，并且被该内周面引导；所述凹部在其与所述外圈的内周面之间 保持润滑脂。
6. 根据权利要求5所述的双列滚子轴承用的梳形保持架，其中， 两个所述梳形保持架分别具有的所述圆环部由多个第一圆弧部与第二圆弧部构成，其 中，所述多个第一圆弧部分别与所述柱部相连；所述第二圆弧部存在于沿周向相邻的所述 第一圆弧部之间， 在所述第一圆弧部的外周侧设置有所述凸部，在所述第二圆弧部的外周侧设置有所述 凹部，一个所述梳形保持架的所述圆环部的另一侧面成为与另一个所述梳形保持架的所述 圆环部的另一侧面滑动接触的滑动接触面。
【文档编号】F16C33/66GK104100641SQ201410125950
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2013年4月3日
【发明者】本条隼树 申请人:株式会社捷太格特