JP2003166551A

JP2003166551A - アンギュラ玉軸受

Info

Publication number: JP2003166551A
Application number: JP2001361975A
Authority: JP
Inventors: Umemitsu Kobayashi; 梅光小林; Keiichi Ueda; 敬一植田
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2001-11-28
Filing date: 2001-11-28
Publication date: 2003-06-13

Abstract

(57)【要約】【課題】密封型としながら、シール取付上の都合で軌
道輪の強度低下や正面幅の低下を招くことがなく、非密
封型軸受と同等の寸法の設計，実用化が図れるようにす
る。【解決手段】内輪１と外輪２との間に転動体３が介在
し、シール９，１０を有する。外輪２のカウンターボア
８に配置されるシール９は、カウンターボア８を構成す
る円周面１１の周面部分に圧入状態に装着する。この圧
入により、入れ溝を用いることなく、シール９を取付け
る。他方のシール１０は、入れ溝１２に装着される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、工作機械用主軸
支持部、ボールねじ支持部など、一般産業機械に用いら
れるシール付きのアンギュラ玉軸受に関する。

【０００２】

【従来の技術】アンギュラ玉軸受は、一般に図８に示す
ように、内輪５１の負荷側（正面側）の外径Ｄ３を大き
く、外輪５２の負荷側（背面側）の内径Ｄ４を小さくし
て高いアキシアル荷重を負荷できるようになっている。
内輪５１の反負荷側の内径Ｄ２および外輪５２の反負荷
側の内径Ｄ５は、組み立て性のために、軌道溝の肩の一
方を落とした「カウンターボア」と言われるテーパ状の
部分が設けられている。その結果、内輪外径Ｄ２，Ｄ
３、および外輪内径Ｄ４，Ｄ５は、左右で著しく異な
る。このようなアンギュラ玉軸受においても、用途や使
用形態等により、深溝玉軸受等と同様に密封型とするこ
とが望まれる場合がある。密封手段は、軸受内部に保持
されている潤滑剤が外部に漏れることを防止すること、
および外部から粉塵，水分などが軸受内に侵入すること
を防止する目的で設けられる。アンギュラ玉軸受におい
て密封型とする場合、一般のシール付き玉軸受と同様、
図９に示すように、シール５５，５６は、入れ溝５７，
５８を形成して外輪５２に固定する。シール５５，５６
は、先端のリップ部が内輪５１に接触する接触型シール
と、接触することの無い非接触型シールとの２種類があ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】外輪５２のカウンター
ボアを設けた部分５２ａは径方向の肉厚が薄いため、シ
ール５５の固定用の入れ溝５７を設けると、この入れ溝
５７を設けた部分で外輪５２の肉厚が薄くなりすぎ、外
輪５２の強度が低下してしまう。また、入れ溝５７を形
成する場合、入れ溝５７から外輪幅面までの内周面部分
６０が、シール５５の導入用として拡径部分とされるた
め、外輪５２の実質の正面幅Ｗが狭くなる。外輪５２の
幅面６１は、軸受の軸方向の位置決めの役割を果たす部
分であり、また予圧荷重を受ける部分である。図１０に
示すように、この軸受７０を複数列に並設する場合は、
外輪５２の幅面６１は、大きな荷重が負荷される。この
ように並設することは、例えばボールねじの支持部の軸
受等で一般に採用される。これらのため、外輪５８の正
面幅Ｗの過少は、強度低下による外輪５２の変形と軸受
の位置決め不良、予圧不足等の不具合を起こす。正面幅
Ｗは、軸受の各部の寸法が影響するが、いずれにして
も、カウンターボア５９の部分に入れ溝５７を設ける
と、正面幅Ｗの確保が難しい。

【０００４】例えば、アンギュラ玉軸受において、一般
に、（ボール径）／（外輪外径−ボールピッチ円直径）
＝Ｒは、０．４〜０．７の範囲に設計される。上記の割
合Ｒが０．４未満では軸受サイズに比べて荷重負荷能力
が低く，非経済となり、逆にＲが０．７以上では軸受空
間内でボール５３が占める割合が大きくなり、内外輪５
１，５２の十分な肉厚確保が困難なためである。上記の
割合Ｒが、一般的な下限値０．４に近くても、０．４４
以上となる軸受は、図９の提案例のように入れ溝５７を
設けると、外輪５８の正面幅Ｗを十分に確保することが
難しい。

【０００５】この対策としては、ボールピッチ円直径Ｐ
ＣＤおよびボール直径ｄを小さくして、正面側外輪内径
Ｄ５（図８）を小さくし、外輪正面側の肉厚を厚くする
ことが考えられる。しかし、そうすると、シール５５を
装着しない非密封型軸受に比べ、軸の支持部の剛性や軸
受の荷重負荷容量，転がり疲労寿命が低下してしまう。
特に、工作機械におけるボールねじのねじ軸の支持に用
いるアンギュラ玉軸受では、このような荷重負荷容量，
転がり疲労寿命の低下が問題となる。すなわち、工作機
械送り系の剛性低下は、加工精度の低下に繋がるため、
大きな欠点となる。荷重負荷容量，転がり疲労寿命につ
いても、剛性と同様にその低下が大きな欠点となる。一
方、内部設計の影響で、非密封型軸受と同じ主要寸法で
シール５５およびその取付部位の空間確保が困難な場合
がある。その場合、軸受の幅Ｂを延長することが考えら
れるが、主要寸法が変更されるので非密封型軸受との互
換性が失われ、非経済である。

【０００６】この発明の目的は、密封型としながら、シ
ール取付上の都合で軌道輪の強度低下や正面幅の低下を
招くことがなく、非密封型軸受と同等の寸法の設計，実
用化が図れるアンギュラ玉軸受を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明のアンギュラ玉
軸受は、内輪と外輪との間に転動体が介在し、少なくと
も片側にシールを有し、少なくとも片側のシールは、内
輪または外輪の軌道溝の肩の一方を落とした部分である
カウンターボアの周面部分に圧入状態に装着されたもの
である。すなわち、カウンターボアの平坦な周面部分に
シールを圧入状態に装着する。この構成によると、軌道
輪のカウンターボアを形成した周面部分に配置するシー
ルは、上記周面部分に圧入状態に装着されるものとし、
入れ溝を設けずに装着するようにしたため、軌道輪のカ
ウンターボアを形成した部分の局部的な薄肉化や、正面
幅の低減を招くことなく、シールの取付が行える。この
ような入れ溝のない平坦な周面部分へのシールの圧入に
よる取付は、シールにおける圧入状態に嵌合する部分の
軸方向幅をある程度広げるなど、例えばシールの反シー
ルリップ部側に短筒状部を設けるなど、シールの断面形
状を適宜工夫することで可能になる。このように、溝無
しにシールを装着するようにしたため、非密封型軸受と
等価の主要寸法、ボールピッチ円直径、ボール直径等を
持つ密封型のアンギュラ玉軸受の設計・実用化が可能と
なる。その結果、潤滑剤の外部への漏れ、外部からの粉
塵や水分などの軸受内部への侵入防止に対する信頼性の
高いアンギュラ玉軸受の実用が可能となる。また、非密
封型軸受と等価の各部の寸法を持つ軸受とできて、支持
部剛性、荷重負荷容量、転がり疲労寿命も等価な設計が
可能になり、非密封型軸受との互換性が得られるものと
することも可能である。

【０００８】上記内輪または外輪のカウンターボアの周
面部分に、円筒面状のシール取付面を形成し、このシー
ル取付面に上記シールを圧入状態に装着しても良い。こ
のようにシール取付面を円筒面状とした場合、圧入の締
代管理が容易で、安定した圧入が行える。上記周面部分
がテーパ状面の場合に、円筒面状のシール取付面を形成
しても、入れ溝と異なり、軌道輪の肉厚や正面幅への影
響が小さく、実質上、シール取付面を円筒面状に形成し
ない場合と等価な肉厚，正面幅を有する軌道輪とでき
る。

【０００９】この発明において、外輪の正面側のカウン
ターボアの周面部分に圧入状態に装着された正面側のシ
ールと、外輪の背面側の内周面に入れ溝により装着され
た背面側のシールとを有するものとしても良い。入れ溝
にシールを装着する場合、装着部分の軸方向幅は狭くて
済むため、背面側のように、外輪の軌道溝から幅面まで
の軸方向幅が狭いが、径方向の肉厚は厚い個所において
は、取付幅の不足を生じることなく、また入れ溝の形成
による強度低下の問題を生じることなく取付けることが
できる。このように、外輪の薄い個所では平坦な周面部
分に圧入し、軸方向に狭くて径方向に厚い部分では入れ
溝に取付けることにより、軌道輪への影響なく各部のシ
ールの装着が、容易にかつ堅固に行える。

【００１０】この発明において、各部の寸法関係は、次
の関係としても良い。すなわち、（軸受幅）／（内輪内
径）＝０．２〜１．０であって、かつ（軸受幅）／（ボ
ール径）＝１．５〜２．２とする。アンギュラ玉軸受の
主要寸法、例えば内輪外径、外輪外径、軸受幅または高
さ、および面取部寸法などは、国際標準化機構（ＩＳ
Ｏ）で標準化（日本国内ではＪＩＳＢ１５１２で規
定）されているものと、そうでないものがあるが、いず
れも（軸受幅）／（内輪内径）＝Ｓは、０．２〜１．０
となっている。Ｓが０．２未満では軸受サイズに対して
十分なボールサイズが採用できず、十分な荷重負荷能力
が得られない。逆に、Ｓが１．０を超えると軸受の占有
空間が大きくなるために、装置全体が大きくなり、不経
済となる。また、（軸受幅）／（ボール径）＝Ｔは、上
記の標準化等でＴ＝１．５〜２．２となっている。Ｔが
１．５未満では軸受空間内でボールが占める割合が大き
くなり、軌道輪の十分な肉厚確保が困難となる。逆にＴ
が２．２を超えると、軸受サイズに比べて荷重負荷能力
が低く、非経済となる。このように好ましいとされてい
る割合Ｓ，Ｔの範囲の軸受において、この発明における
カウンターボアとなる平坦な周面部分にシールを圧入に
より取付ける構造が採用でき、この取付構造による上記
の各作用，効果が発揮される。

【００１１】（ボール径）／（外輪外径−ボールピッチ
円直径）は、０．４４以上であっても良い。工作機械の
送り系ボールねじ等に使用されるアンギュラ玉軸受は、
（ボール径）／（外輪外径−ボールピッチ円直径）＝Ｒ
の値が、発明の解決しようとする課題の欄で前述したよ
うに、一般に０．４〜０．７の範囲に設計される。上記
のボールの占有割合Ｒが、一般的な下限値０．４に近く
ても、０．４４以上となる軸受では、従来例のように入
れ溝を設けると、外輪の正面幅を十分に確保することが
難しい。このように、従来の軸受では、シールの取付を
可能とするためには、ボールの占有割合Ｒを極力低下さ
せ、荷重負荷能力を制限せざる得なかったところが、こ
の発明では平坦な周面部分にシールを圧入する構成を採
るため、シール付きとしながら、ボールの占有割合Ｒを
０．４４以上と大きくすることができ、荷重負荷能力を
大きくする設計が可能となる。

【００１２】この発明のアンギュラ玉軸受は、ボールね
じのねじ軸の支持に用いられる軸受であっても良い。ボ
ールねじのねじ軸の支持に用いられるアンギュラ玉軸受
は、高いアキシアル荷重が負荷されるため、接触角が例
えば３０°以上と、大きな接触角を持つ軸受、つまりア
キシアル荷重負荷能力の高い軸受が要求される。接触角
が大きくなると、これに伴ってカウンターボアが深くな
り、軌道輪の正面幅が小さくなる。このような接触角の
大きい軸受においても、この発明における周面部分への
圧入によるシール取付構造を採用すると、強度低下，正
面幅の低下がないため、この取付が可能になる。

【００１３】

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図面と共
に説明する。このアンギュラ玉軸受は、軌道輪である内
輪１と外輪２の軌道溝５，６の間に複数の転動体３が介
在し、これら転動体３は保持器４のポケット４ａに保持
されている。深溝玉軸受に比べて、内輪１は、負荷側
（正面側Ｆ）の外径を大きくし、外輪２は負荷側（背面
側Ｂ）の内径を小さくしてあり、軌道溝５，６に接触角
θが生じている。軸受組立の都合上、内輪１の非負荷側
には軌道溝５の肩の一方を落とした部分であるカウンタ
ーボア７が形成され、外輪２の非負荷側にも軌道溝６の
一方の肩を落とした部分であるカウンターボア８が形成
されている。

【００１４】内外輪１，２間の軸受空間には両側に、シ
ール９，１０が配置されている。正面側Ｆのシール９
は、外輪２のカウンターボア８を形成する内周面１１の
一部に圧入状態に装着され、背面側Ｂのシール１０は、
外輪２の内径面に形成された入れ溝１２に装着されてい
る。これらシール９，１０は、接触シールであっても非
接触シールであっても良いが、この実施形態では接触シ
ールとしてある。

【００１５】外輪２のカウンターボア８を形成する内周
面１１は、円錐状面とされ、その軸受外側の端部付近
が、円筒面状のシール取付面１１ａとされている。正面
側のシール９は、基端、つまり反シールリップ部に短筒
状の嵌合部９ａを有し、この嵌合部９ａで上記シール取
付面１１ａに圧入状態に嵌合させてある。正面側のシー
ル９は、締代を持つ条件で圧入嵌合させるので、圧入後
にシール９が脱落することはない。また、このシール９
と外輪２との緊迫力は、上記締代を調整することで、自
由に選択できる。短筒状の嵌合部９ａは、円筒状とさ
れ、外径面は軸方向に平行な面になっている。シール９
は、芯金１４にゴム等の弾性体１５を固着させたもので
あり、弾性体１５で構成されるシールリップ部９ｂは、
内輪１の外周面に接触する。芯金１４は１辺が上記嵌合
部９ａを構成するＬ字状の断面形状とされている。弾性
体１５は、一部が芯金１４の基端の短筒状部分の外周に
被さり、この弾性体１５で外輪２のシール取付面１１ａ
に嵌合しているが、芯金１４を直接にシール取付面１１
ａに嵌合させても良い。また、正面側のシール９の嵌合
部９ａは、外径面を円筒面とせずにテーパ形状のものと
しても良く、テーパ形状でもシール９を固定することが
できる。テーパ形状とする場合、外輪２のシール取付面
１１ａはテーパ面とされ、例えば内周面１１の他の部分
から連続した面とされる。

【００１６】シール取付面１１ａは、旋削仕上げ、研磨
仕上げのいずれでも良く、シール取付面１１ａの反圧入
側の縁には、旋削バイトまたは研磨砥石の加工時の逃が
しのためのぬすみ部１３が設けられている。ぬすみ部１
３も溝の一種ではあるが、正面側シール９を固定するた
めのものではないので、溝深さが浅く、外輪２の肉厚不
足を発生させるものではない。シールリップ部９ｂの形
状は任意に決定でき、接触型、非接触型のいずれの形式
も採用することができる。

【００１７】背面側のシール１０は、芯金に弾性体を一
体に固着したものとされ、弾性体の部分で外輪２の入れ
溝１２に嵌合状態に取付けられている。入れ溝１２から
外輪幅面までの内周面部分１６は、背面側シール１０の
導入用として拡径部分とされている。背面側シール１０
のシールリップ部１０ｂの形状も、接触型、非接触型の
いずれの形式としても良い。

【００１８】各シール９，１０のシールリップ部９ｂ，
１０ｂと対向する内輪１や外輪２の周面部分は、この実
施形態では平坦面としてあるが、油溝を形成し、その油
溝内に各シール９，１０のシールリップ部９ｂ，１０ｂ
が接触し、または遊嵌するようにしても良い。軸受の潤
滑形式は、グリース潤滑であっても、油潤滑であっても
良い。

【００１９】この構成によると、正面側および背面側に
シール９，１０を設けたため、密封型とでき、潤滑剤の
外部への漏れ、外部からの粉塵や水分などの軸受内部へ
の侵入防止に対する信頼性の高いアンギュラ玉軸受とで
きる。外輪２のカウンターボア８を形成した周面部分１
１に配置する正面側シール９は、上記周面部分１１に圧
入状態に装着されるものとしたため、入れ溝を設けずに
装着することができる。正面側シール９の形状は、固定
部位の形状が平坦なシール取付面１１ａに取付けられる
形状であれば良く、シールリップ部９ｂの形状は任意に
決定でき、接触型、非接触型のいずれの形式も採用する
ことができる。正面側シール９のシールリップ部９ｂの
形状は、従来の溝固定式シールの場合と変わらないの
で、潤滑剤の漏れ防止機能、外部からの粉塵・水分等が
軸受内部に侵入することを防ぐ機能が低下することがな
い。背面側のシール１０は入れ溝１２に装着するが、外
輪２の背面側は径方向の肉厚が厚いため、入れ溝１２に
よる強度低下の問題がない。背面側は、外輪２の軌道溝
６から幅面までの軸方向幅が狭いため、入れ溝１２を用
いることで、狭いスペースに取付けることが容易とな
る。このように、正面側シール９は、入れ溝を設けるこ
となく、外輪２のカウンターボア８を形成した部分に固
定できるので、外輪２のカウンターボア８の形成部分の
局部的な薄肉化を防ぐことができ、また正面幅Ｗを確保
することができる。また、正面側および背面側のシール
９，１０とも、非密封型軸受における場合の軸受内部空
間を用いて固定することができる。したがって、密封型
にすることによる幅変更はない。

【００２０】以上より、この実施形態のアンギュラ玉軸
受は、非密封型軸受と同じ主要寸法、ボールピッチ円直
径ＰＣＤ、ボール直径ｄを持つ密封型の軸受の設計が可
能となり、潤滑剤の外部への漏れ、外部からの粉塵や水
分などの軸受内部への侵入防止に対する信頼性が向上す
ると共に、非密封型軸受と等価の支持部剛性、荷重負荷
容量、転がり疲労寿命を得ることができる。そのため、
この実施形態のアンギュラ玉軸受は、非密封型軸受と互
換性を持つものとすることができる。

【００２１】図２は、この実施形態の軸受をボールねじ
支持用のアンギュラ玉軸受に適用した具体例（Ａ）と、
従来の入れ溝でシールを固定するアンギュラ玉軸受
（Ｂ）とを、実寸に基づき、比較のために同一寸法で並
べて示した図である。軸受サイズは、いずれも内輪内径
（直径）が７５mm、軸受幅２０mm、接触角６０°であ
る。Ｒ＝（（ボール径）／（外輪外径−ボールピッチ円直
径）＝０．５４９である。

【００２２】入れ溝５７を設けた従来方式で密封型のア
ンギュラ玉軸受（図２（Ｂ））を設計すると、発明が解
決しようとする課題の欄で前述したように、外輪正面側
幅面の正面幅Ｗ、および外輪５２のカウンターボアの部
分の肉厚が入れ溝５１の部分で過少となり、外輪５２の
変形と軸受位置決め不良、予圧不足等の不具合を引き起
こす。

【００２３】一方、この発明の実施形態もの（図２
（Ａ））では、両側のシール９，１０はいずれも外輪２
に固定されており、背面側シール１０は、従来と同様な
入れ溝１２による固定、正面側シール９は圧入による固
定を行い、密封型軸受を形成している。この場合、入れ
溝５７を用いた従来のシール固定方式（図２（Ｂ））に
見られるような正面側外輪幅面の正面幅Ｗ、およびカウ
ンターボア部８における外輪肉厚の過少は見られず、実
使用可能な設計となる。

【００２４】この実施形態（図１，図２（Ａ））におい
て、正面側シール９の軸方向の位置決めは正面側外輪幅
面１７とシール９の幅面との残差で管理しているが、ぬ
すみ部１３のとカウンターボア部１１との境界部までシ
ール９を押し込むことで、位置決めを行うこともでき
る。

【００２５】ボールねじ支持用のアンギュラ玉軸受は、
図３（Ａ），（Ｂ）にそれぞれ示すように、２列や３列
で使用したり、また図４（Ａ），（Ｂ）に示すように４
列で使用するなど、複数列の組み合わせで支持部を構成
する場合が多い。図３（Ａ）の例は、２列のアンギュラ
玉軸受２０を正面合わせに並べた例であり、１列でアキ
シアル荷重を受ける。図３（Ｂ）の例は、３例のうちの
２列（図の右側２列）を正面合わせとし、残り１列を隣
の列と同じ向きに並べてあり、２列でアキシアル荷重を
受ける。図４（Ａ）の例は、４列のうち、中央２列を正
面合わせとし、その両側の列を隣の列と同じ向きとして
あり（いわゆるＤＦＴＴ組合せ）、３列でアキシアル荷
重を受ける。図４（Ｂ）の例は、４列のうち、一方（図
の右）の端の２列を正面合わせとし、残り２列を隣の列
と同じ向きとしてあり（ＤＴＦＴ組合せ）、３列でアキ
シアル荷重を受ける。

【００２６】このように複数列にアンギュラ玉軸受２０
を配列した場合、外輪２の正面側幅面Ｗには大きな荷重
が負荷される（内輪１の背面側幅面も同様）。しかし、
この実施形態のアンギュラ玉軸受２０であれば、外輪２
の正面幅Ｗが十分に確保されているので、上記複数列を
組み合わせる用途でも使用可能となる。加えて、非密封
型軸受と等価の主要寸法、支持部剛性、荷重負荷容量、
転がり疲労寿命を有するので、非密封型軸受からこの実
施形態の密封型軸受に置き換えを行った場合に、機能上
の障害がない。

【００２７】図５は、このアンギュラ玉軸受を用いた工
作機械の送り機構を示す。テーブル３１は、基台３２に
ガイド（図示せず）を介して進退自在に設置されてお
り、駆動モータ３３の駆動により、ボールねじ３４を介
して進退駆動される。ボールねじ３４は、ナット３５が
テーブル３１に取付けられ、ねじ軸３６が両端の支持部
３７，３８で基台３２に回転自在に支持されている。ね
じ軸３６は、駆動モータ３３のモータ軸３３ａとカップ
リング３９を介して連結されている。上記各支持部３
７，３８は、ハウジング３７ａ，３８ａに設置された転
がり軸受２０，４１により、ねじ軸３６を支持するもの
である。このうち、駆動モータ３３側の支持部３７の転
がり軸受４０に、上記実施形態のアンギュラ玉軸受３０
が用いられている。また、この支持部３７には、図３
（Ａ），（Ｂ），図４（Ａ），（Ｂ）等に示したよう
に、アンギュラ玉軸受２０が複列に配列される。

【００２８】つぎに、図１に示す第１の実施形態にかか
るアンギュラ玉軸受２０の各部の寸法関係を説明する。
この寸法関係は、工作機械の送り系ボールねじの支持用
の軸受に適用する場合などの例である。このアンギュラ
玉軸受は、Ｓ＝（軸受幅）／（内輪内径）＝０．２〜１．０であって、かつＴ＝（軸受幅）／（ボール径）＝１．５〜２．２とされている。また、Ｒ＝（ボール径）／（外輪外径−ボールピッチ円直径）
≧０．４４であって、かつＲ≦０．７とされている。接触角θは、
３０°以上とされる。

【００２９】転がり軸受の主要寸法は、軸受の輪郭を示
す寸法を言い、国際的な互換性と経済的な生産のため
に、国際標準化機構（ＩＳＯ）で標準化されている。日
本国内ではＪＩＳＢ１５１２で規定されている。そ
の主なものは、軸受の内径，外径，幅または高さ、およ
び面取寸法であり、軸受を軸およびハウジングに取付け
るときに重要な寸法である。内部構造に関する寸法は原
則として規定されていない。転がり軸受の寸方は、数多
く規定されているが、これは標準化のために将来に備え
たものであり、現在実用されているのは、これらの寸法
群の全てではない。

【００３０】転がり軸受の主要寸法は、上記ように標準
化されているものと、されていないものとがあるが、い
ずれも、（軸受幅）／（内輪内径）＝Ｓは、０．２〜
１．０となっている。Ｓが０．２未満では軸受サイズに
対して十分なボールサイズが採用できず、十分な荷重負
荷能力が得られない。逆に、Ｓが１．０を超えると軸受
の占有空間が大きくなるために、装置全体が大きくな
り、不経済となる。また、（軸受幅）／（ボール径）＝
Ｔは、上記の標準化等でＴ＝１．５〜２．２となってい
る。Ｔが１．５未満では軸受空間内でボールが占める割
合が大きくなり、軌道輪の十分な肉厚確保が困難とな
る。逆にＴが２．２を超えると、軸受サイズに比べて荷
重負荷能力が低く、非経済となる。このように好ましい
とされている割合Ｓ，Ｔの範囲の軸受において、この実
施形態におけるカウンターボア８となる平坦な周面部分
にシール９を圧入により取付ける構造が採用でき、その
場合に上記各作用，効果が発揮される。

【００３１】また、工作機械の送り系ボールねじ等に使
用されるアンギュラ玉軸受は、（ボール径）／（外輪外
径−ボールピッチ円直径）＝Ｒの値が、発明が解決しよ
うとする課題の欄で説明したように、一般に０．４〜
０．７の範囲に設計される。上記の割合Ｒが０．４以下
では軸受サイズに比べて荷重負荷能力が低く，非経済と
なり、逆にＲが０．７以上では軸受空間内でボールが占
める割合が大きくなり、内外輪の十分な肉厚確保が困難
なためである。上記のボールの占有割合Ｒが、一般的な
下限値０．４に近くても、０．４４以上となる軸受で
は、従来の図９の例のように入れ溝５７を設けると、外
輪５８の正面幅Ｗを十分に確保することが難しい。この
ように、従来の軸受では、シールの取付を可能とするた
めには、ボールの占有割合Ｒを極力低下させ、荷重負荷
能力を制限せざる得なかったところが、この発明では平
坦な周面部分にシールを圧入する構成を採るため、ボー
ルの占有割合Ｒを０．４４以上と大きくすることがで
き、荷重負荷能力を大きくする設計が可能となる。

【００３２】接触角θについては、工作機械等の送り系
のボールねじの支持用軸受等においては、高いアキシア
ル荷重が負荷されるため、３０°以上の接触角θを持つ
ものとされる。すなわち、アキシアル荷重負荷能力の高
いアンギュラ玉軸受３０とされる。

【００３３】なお、上記実施形態は、背面側のシール１
０を入れ溝１２で外輪２に装着した例を説明したが、図
６に示すように、背面側のシール１０Ａも、正面側のシ
ール９と同様に、外輪２の内周面に圧入状態に装着して
も良い。その場合、背面側のシール１０Ａは、正面側の
シール９と同様に、基端に筒状の嵌合部１０Ａａを有す
る形状に形成する。同図の実施形態では、背面側のシー
ル１０Ａは、正面側のシール９と径が異なる他は、同様
な断面形状のものとしてある。

【００３４】また、上記各実施形態は、シール９，１
０，１０Ａを外輪２に装着する場合につき説明したが、
この発明は、図７に示すように、内輪１にシール９Ｂ，
１０Ｂを装着する場合にも適用することができる。その
場合、内輪１のカウンターボア７の部分に装着するシー
ル９Ｂを、カウンターボア７を形成する周面部分に圧入
状態に装着されるものとする。

【００３５】上記各実施形態は、いずれもシール９，１
０，１０Ａ，９Ｂ，１０Ｂが、芯金にゴム等の弾性体を
固着したものである場合を説明したが、これらシール
９，１０，１０Ａ，９Ｂ，１０Ｂは、金属製シールド板
であっても良く、またオイルシール型のものであっても
良い。また、上記各実施形態は、両側にシール９，１
０，１０Ａを設ける例を説明したが、用途に応じて軸受
幅面の一方のみにシールが装着される軸受であっても、
そのカウンターボア側にシールを装着するものにおい
て、この発明を適用することができる。

【００３６】

【発明の効果】この発明のアンギュラ玉軸受は、内輪と
外輪との間に転動体が介在し、少なくとも片側にシール
を有し、少なくとも片側のシールは、カウンターボアの
周面部分に圧入状態に装着されたものであるため、密封
型としながら、シール取付上の都合で軌道輪の強度低下
や正面幅の低下を招くことがなく、非密封型軸受と同等
の寸法の設計，実用化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態にかかるアンギュラ玉軸
受の部分断面図である。

【図２】同実施形態の軸受と従来の軸受の同軸受サイズ
の設計例を比較して示す部分断面図である。

【図３】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ同実施形態にかかる
アンギュラ玉軸受の配列例の断面図である。

【図４】（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ同実施形態にかかる
アンギュラ玉軸受の他の配列例の断面図である。

【図５】同アンギュラ玉軸受を用いた工作機械の送り機
構を示す断面図である。

【図６】この発明の他の実施形態のアンギュラ玉軸受を
示す部分断面図である。

【図７】この発明のさらに他の実施形態のアンギュラ玉
軸受を示す部分断面図である。

【図８】従来の非密封型のアンギュラ玉軸受の断面図で
ある。

【図９】従来の密封型アンギュラ玉軸受の提案例の断面
図である。

【図１０】従来のアンギュラ玉軸受の並設例の断面図で
ある。

【符号の説明】

１…内輪２…外輪３…転動体４…保持器５，６…軌道溝７，８…カウンターボア９，１０…シール１０Ａ…シール９Ｂ，１０Ｂ…シール９ａ…嵌合部１１…内周面１１ａ…シール取付面１２…入れ溝１７…幅面ｄ…ボールの直径ＰＣＤ…ピッチ円直径Ｗ…正面幅

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3J016 AA01 BB03 BB12 CA01 CA03 CA06 3J101 AA02 AA54 BA73 FA15 FA31 FA41 GA31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内輪と外輪との間に転動体が介在し、少
なくとも片側にシールを有し、少なくとも片側のシール
は、内輪または外輪の軌道溝の肩の一方を落とした部分
であるカウンターボアの周面部分に圧入状態に装着され
たものであるアンギュラ玉軸受。
【請求項２】上記内輪または外輪のカウンターボアの
周面部分に、円筒面状のシール取付面を形成し、このシ
ール取付面に上記シールを圧入状態に装着した請求項１
に記載のアンギュラ玉軸受。
【請求項３】外輪の正面側のカウンターボアの周面部
分に圧入状態に装着された正面側のシールと、外輪の背
面側の内周面に入れ溝により装着された背面側のシール
とを有する請求項１または請求項２に記載のアンギュラ
玉軸受。
【請求項４】（軸受幅）／（内輪内径）＝０．２〜
１．０であって、かつ（軸受幅）／（ボール径）＝１．
５〜２．２である請求項１ないし請求項３のいずれかに
記載のアンギュラ玉軸受。
【請求項５】（ボール径）／（外輪外径−ボールピッ
チ円直径）が、０．４４以上である請求項１ないし請求
項４のいずれにかに記載のアンギュラ玉軸受。
【請求項６】ボールねじのねじ軸の支持に用いられる
軸受である請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の
アンギュラ玉軸受。