JP2003227516A

JP2003227516A - 軸受ユニット

Info

Publication number: JP2003227516A
Application number: JP2002336629A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Katsuno; 美昭勝野
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2001-11-27
Filing date: 2002-11-20
Publication date: 2003-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】ユニット全体の軸方向長さを短くすることが
でき、ボールねじ支持用軸受ユニットや一般産業機械用
軸受ユニットとして好適な軸受ユニットを提供する。【解決手段】軸受２１を介してねじ軸３の端部を支持
するハウジング４と、このハウジング４に玉軸受２１の
外輪を押付け固定する外輪押え１０とを備えてなり、軸
受２１が４点接触型玉軸受から構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばＩＴ関連
機器の組立工程や製造工程などで半導体チップ等の電子
部品を基板上に実装あるいは装着する電子部品実装装置
や、放電加工機、レーザー加工機、タッピングセンター
等の各種工作機械で使用される精密位置決め用ボールね
じのねじ軸を支持するボールねじ支持用軸受ユニットや
一般産業機械用軸受ユニットとして用いられる軸受ユニ
ットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、精密位置決め用ボールねじのねじ
軸を支持するボールねじ支持用軸受ユニットとして、図
２７に示されるような軸受ユニット１が知られている。
この軸受ユニット１は２つの単列アンギュラ玉軸受２
と、これらの単列アンギュラ玉軸受２を介してねじ軸３
の端部を支持する円筒状のハウジング４とを備えてお
り、単列アンギュラ玉軸受２の外輪２ａは外輪押え１０
によってハウジング４に押付け固定されている。また、
軸受ユニット１は内輪押えリング１４及び軸受ナット１
５を備えており、アンギュラ玉軸受２の内輪２ｂは上記
内輪押えリング１４及び軸受ナット１５によりねじ軸３
の大径軸部３ａに押付け固定されている。なお、図中１
６はオイルシールを示している。

【０００３】ところで、アンギュラ玉軸受は、深溝玉軸
受に比べ、以下のような特徴を持っている。１列当りの玉数が多く、荷重負荷能力及び剛性が大
きい。保持器形状が強固であり、高速回転が可能である。単列アンギュラ玉軸受では一方向のアキシャル荷重
しか支持することができないが、２つ以上の単列アンギ
ュラ玉軸受を組合わせて使用することにより、両方向の
アキシャル荷重を支持することができる。

【０００４】２つの単列アンギュラ玉軸受の端面間
に形成される端面すき間Δａ（図２８参照）を調整する
ことにより、軸受の内部すき間を任意に変えられ、軸方
向のガタを小さくすることが容易である（図２８の条件
１、条件２）。必要に応じて軸受の内部すき間を無くし、予め内部
荷重を発生させて、いわゆる定位置予圧をかけることが
容易である（図２８の条件３、条件４）。予圧をかける
ことで軸受剛性の向上や高回転精度を得ることが可能で
ある。

【０００５】上記のような特徴を有するアンギュラ玉軸
受は、旋盤、フライス盤、研削盤等の工作機械でスピン
ドルを支持する軸受として使用される他、高精度の位置
決めを必要とする機械（例えば工作機械用精密ボールね
じ、電子部品実装装置用精密ボールねじ、電子部品搬送
ロボット用精密ボールねじ等）にも広く使用されてい
る。しかし、ボールねじのねじ軸には、通常、アキシャ
ル荷重が両方向から負荷するため、単列のアンギュラ玉
軸受ではボールねじ支持用軸受として使用することがで
きない。そこで、切削型工作機械あるいは研削型工作機
械のベッドを移動させる手段として用いられるボールね
じでは、加工荷重の反力による変位を最小限に抑えると
共に所要の加工精度を得るために、軸方向剛性が極めて
大きく、かつ接触角が６０°程度のスラストアンギュラ
玉軸受を２〜４列に組合わせたものをボールねじ支持用
軸受として使用し、ラジアル荷重はボールねじとセット
で使用されるリニアガイドやアリ溝が受け持つ構造を採
用している場合が多い。

【０００６】しかし、放電加工機やレーザー加工機等の
電解加工機やタッピングセンター等の軽切削加工機では
実加工時の荷重が比較的小さいことから、上記のような
加工機で使用されるボールねじ支持用軸受ユニットに
は、あまり大きな負荷容量は必要とされず、むしろ正確
な位置決め精度のほうが重要視される。また、電子部品
実装装置や部品搬送ロボット用のボールねじ支持用軸受
ユニットの場合も上記と同様に、被駆動部品の加減速移
動時のイナーシャ荷重を負荷できればよいため、部品を
ある場所に組み付けるための正確な位置決め精度が要求
される。さらに、ボールねじ用だけでなく、一般産業機
械（電気・情報関連機器）の回転軸を支持する回転軸支
持用軸受ユニットの場合においても、軸受の軸方向がた
を０〜十数μｍ程度に小さく抑えたり、数十Ｎから数百
Ｎの比較的小さな予圧をかけて使用されることが多い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、ボー
ルねじ支持用軸受や回転軸支持用軸受として、単列アン
ギュラ玉軸受を使用する場合には、ボールねじのねじ軸
や一般産業機械の回転軸に作用するアキシャル荷重を支
持し、かつ定位置予圧をかけるために、単列アンギュラ
玉軸受を２つ以上組合わせて使用する必要がある。しか
しながら、単列アンギュラ玉軸受を２つ以上組合わせて
使用するとユニット全体の軸方向長さが長くなり、軸受
ユニットを組付ける組付スペースが従来のほぼ２倍とな
ることから、機械全体のスペース増につながる。特に、
ＩＴ部品等の組立ラインや装着ラインでは、組立ヘッド
部が幾つも組合わされて構成されており、各ヘッド部間
の干渉や組込み容易性が設計上で常に問題視される。ま
た、組立工程に応じて電子部品実装装置や電子部品搬送
ロボットが数多く並んでいるため、上記のスペース増は
ライン構成の点で当然問題になる。また、１台の機械の
中で数ヶ所に使用される場合は、各ボールねじ支持用軸
受ユニット同士の干渉が問題となることが予想される。
これは、一般産業機械の回転軸支持用軸受ユニットの場
合も同様であり、軸受の占めるスペースが少なくなれ
ば、部品間の干渉問題の低減や各機械及びライン全体の
コンパクト化につながる。

【０００８】これに加えて、最近では、電子部品実装装
置の実装速度を上げてタクトタイムの短縮化が望まれて
おり、可動部分の軽量化による急加減時のイナーシャ荷
重要求も非常に高い。また、ボールねじ支持用軸受とし
て使用されているアンギュラ玉軸受は、その両端部にシ
ールを保持していないため、放電加工機やレーザー加工
機等の電解加工用途においては、電解加工中に発生する
微細なスラッジや電解溶液が軸受内部に侵入する場合が
あった。さらに、半導体チップや液晶ディスプレイ部品
等の電子部品を実装する電子部品実装装置においては、
最近、電子部品の小型化が進んでおり、誤ってライン内
に残された０．数ミリ程度の半導体チップが軸受内部に
侵入する不具合が発生することも懸念される。

【０００９】そこで本発明は、このような問題点に着目
してなされたもので、ボールねじ支持用軸受ユニットや
一般産業機械用軸受ユニットとして好適な軸受ユニット
を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、転がり軸受と、この転がり軸受
を介して軸の端部を支持するハウジングと、このハウジ
ングに前記転がり軸受の外輪を押付け固定する外輪押え
とを備えてなる軸受ユニットであって、前記転がり軸受
を多点接触型玉軸受から構成したことを特徴とする。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１記載の軸受ユ
ニットにおいて、前記多点接触型玉軸受の外輪軌道溝及
び／または内輪軌道溝の横断面形状をゴシックアーチ状
としたことを特徴とする。請求項３の発明は、請求項１
又は２記載の軸受ユニットにおいて、前記多点接触型玉
軸受の外輪または内輪のいずれか一方を前記多点接触型
玉軸受の半径方向に沿って２つに分割したことを特徴と
する。

【００１２】請求項４の発明は、請求項３記載の軸受ユ
ニットにおいて、前記多点接触型玉軸受の半径方向に沿
って二分割された前記外輪および／又は前記内輪の分解
を防止する分解防止手段を備えたことを特徴とする。請
求項５の発明は、請求項４記載の軸受ユニットにおい
て、前記分解防止手段がスナップリングから構成される
ことを特徴とする。

【００１３】請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれ
か１項記載の軸受ユニットにおいて、前記多点接触型玉
軸受が該多点接触型玉軸受の外輪端面と内輪端面との間
に形成された開口をシールするシールを備えることを特
徴とする。請求項７の発明は、請求項６項記載の軸受ユ
ニットにおいて、前記シールが前記多点接触型玉軸受の
外輪に取り付けられ、前記内輪の外径よりも小径の内径
を有することを特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明に係る軸受ユニットにおいては、転がり
軸受を多点接触型玉軸受から構成したことにより、軸に
負荷される両方向のアキシャル荷重を多点接触型玉軸受
で受けることができる。したがって、ねじ軸や回転軸の
端部を支持する軸受として単列アンギュラ玉軸受を２つ
以上組合わせたものを使用しなくてもよいので、単列ア
ンギュラ玉軸受を２つ使用した場合と比較して組付スペ
ースを約１／２にすることができ、ボールねじ支持用軸
受ユニットや一般産業機械用軸受ユニットとして好適な
軸受ユニットを得ることができる。

【００１５】多点接触型玉軸受としては、例えば、外輪
軌道溝または内輪軌道溝のいずれか一方が単一の曲率
で、他方が同一曲率の２つの円弧で形成された３点接触
型玉軸受（図２２参照）や、外輪軌道溝および内輪軌道
溝の両方が同一曲率の２つの円弧で形成された４点接触
型玉軸受（図２３参照）を使用できる。また、多点接触
型玉軸受の外輪端面と内輪端面との間に形成された開口
をシールするシールを持たない場合は、図２４に示され
るように、外輪２２が２つに分割された３点接触型玉軸
受や４点接触型玉軸受を使用でき、この場合の外輪軌道
溝２６は２つに分割された外輪２２を一体に組合わせる
ことによりゴシックアーチ状の軌道溝となる。

【００１６】一方、上記シールを有する場合は、図２５
に示されるように、内輪２３が２つに分割された３点接
触型玉軸受や４点接触型玉軸受を使用でき、この場合の
内輪軌道溝２７は２つに分割された内輪２３を一体に組
合わせることによりゴシックアーチ状の軌道溝となる。
保持器は、一例として、冠型で柔軟性のある形状設計を
採用し、材質は例えば、ポリアミド、ポリアセール、ポ
リフェニレンサルファイド等の合成樹脂材である。軸受
の負荷容量や剛性を上げるために、標準のアンギュラ玉
軸受に比べ、玉径を同等サイズかやや小さくし、隣り合
う玉間の円周方向ピッチは極力小さくし、玉数を多くし
ている（図４参照）。また、負荷容量を上げる等の必要
性が生じた場合には、保持器を持たない総玉設計も可能
である。

【００１７】本発明では、防塵性を向上させるために、
軸受の両端面にシールを備える構造を採用したタイプを
含む。この場合、２つに分割された内輪が軸方向に脱落
しないように、シールの内径寸法を内輪の外径寸法より
も小さくすることが望ましい。外輪端面と内輪端面との
間に形成された開口をシールするシールは金属、ゴム等
の材料から形成され、必要とされるシール性能に応じ
て、内輪との接触型または非接触型のいずれを採用して
も良い。また、シールの形状も任意である。

【００１８】アンギュラ玉軸受にシールを装着する場
合、保持器との干渉を避けるため、軸方向肉厚がさらに
増加し、軸方向スペースがより増加する問題があるが、
小径玉の採用と保持器の考案により、単列の幅で可能で
ある。グリースは、シール装着前に予め封入されてお
り、ボールねじへの組込みの際の封入の必要がないの
で、異物の侵入も防げる。

【００１９】シールを装着するメリットとして、以下が
挙げられる。放電加工やレーザー加工等の電解加工時に発生する
微細スラッジの軸受内部への侵入防止放電加工やレーザー加工等の電解加工時に使用する
電解加工液の軸受内部への侵入防止微細半導体チップ等の電子部品の軸受内部への侵入
防止グリース洩れが防止され、潤滑寿命が向上別体となった内輪の軸方向への脱落防止（ボールね
じサポート軸受として使用した場合、特に取扱い性向
上）ねじ軸またはハウジングに軸受を組込む際、組込み
性の向上通常、一般の用途では、軸受は内輪回転で静止ラジアル
荷重（いわゆる内輪回転荷重）が負荷される場合が多
い。この場合、内輪に発生し易いフレッチングを防止す
るため、内輪を「締めしろ」にすると共に外輪を「すき
まばめ」にする。このため、軸受を軸やハウジングに組
込む場合、まず、軸に内輪を圧入または焼きばめをした
後、外輪をハウジングに挿入する方法が採られることが
多い。しかし、ボールねじ用支持軸受ユニットでは、ア
キシャル荷重のみでラジアル荷重を負荷しない用途のた
め、回転荷重によるフレッチングが発生し難く、内輪及
び外輪の両方をスキマ嵌め（ｈ又はＨ嵌め合い）に設定
し、軸方向を軸受ナット等でしっかりと締結する方法が
採られている。このような嵌め合いの違いの他に、軸が
長尺のボールねじ軸であることもあり、軸受がハウジン
グ内に組込まれたボールねじ支持用軸受ユニットとして
予め製作されており、そのユニットをスキマ嵌めのねじ
軸に挿入するという組込み方法が採られていることが多
い。内輪が２つに分割された多点接触型玉軸受では、組
込み性が悪いと共に誤って内輪を分離・落下させた場
合、軸受内部への異物の侵入や打痕キズ等を発生される
虞がある。本発明のシールを装着することで、このよう
な不具合を防止することが可能である。

【００２０】また、軸受のシールが必要でない場合は、
シール無しで外輪側を別体、内輪を一体にする構成にす
れば、軸受ユニットの状態で軸受は分解することがない
ので、容易に軸への組込みが可能である。予圧のかけ方
としては、２つに分割された内輪の隣り合う端面間に
は、図２５に示すように、幾何学的に３点接触または４
点接触した状態（軸受接触角α）で適度な予圧すき間
（Δａ）が形成されており、標準組合わせアンギュラ玉
軸受と同様に、軸受ナット等で分割された内輪端部を軸
方向に押付け固定することで、適正な予圧を負荷するこ
とができる。また、予圧すき間の大きさに応じて、現状
組込まれている玉径より小さい適正サイズの玉に入れ替
えることで、図２６に示すような軸方向に小さなガタツ
キを持たせることも可能である。これは、予圧を負荷し
ないで使用する場合の例である。

【００２１】シール無しの場合、図２４に示すように、
２つに分割された外輪の隣り合う端面間に予圧すき間が
設けられており、外輪押えで軸方向に押付け固定すれば
よい。さらに、適正サイズの玉への入れ替えにより、軸
方向に小さなガタツキを持たせることもできる。シール
無し軸受の場合は、内輪と外輪との間に玉と保持器を組
込んだ後の軸受完成工程（例えば、洗浄工程、回転精度
測定工程、回転音響測定工程）において、二分割された
内輪または外輪を分解させないような搬送治具や検査セ
ット用治具等が必要となり、玉軸受を組み立てる組立ラ
インの構成が複雑となる。

【００２２】一方、シール装着軸受の場合は上述した搬
送治具や検査セット用治具等が必要となるばかりでな
く、グリース封入工程やシール装着工程でも内外輪の分
解を防止する方策が必要となる。従って、シール無し軸
受およびシール装着軸受のいずれの場合もスナップリン
グ等の分解防止手段がないと、生産コストの増加や生産
効率が低下してしまう。２つに分割された外輪および／
又は内輪にスナップリングを装着することにより、軸受
自身の若干のコストアップはあるが、上述した生産コス
トの大幅な増加や生産効率の低下を防止することができ
る。

【００２３】シール装着のメリットは軸受ユニットをユ
ーザ側で組み付けるのに分解しないことがメリットであ
り、スナップリングはユーザ及び軸受完成工程で分解し
ないことがメリットである。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１〜図４は本発明の第１の実施
形態を示す図で、図１は本発明の第１の実施形態に係る
軸受ユニットの軸方向に沿う断面図、図２は同実施形態
に係る軸受ユニットの正面図である。図１に示されるよ
うに、本発明の第１の実施形態に係る軸受ユニット２０
は、転がり軸受としての４点接触型玉軸受２１と、この
４点接触型玉軸受２１を介してねじ軸３の端部を支持す
るハウジング４とを備えて構成されている。

【００２５】ハウジング４は円筒状に形成されており、
このハウジング４の一端部に形成されたフランジ８に
は、複数本の六角穴付きボルト６によってフランジ８を
ボールねじの軸受ブラケット７に固定するための複数の
ボルト孔９がフランジ８の円周方向にほぼ一定間隔で穿
設されている。また、ハウジング４は４点接触型玉軸受
２１の軸方向の動きを規制する円筒状のストッパ部５を
フランジ８と反対側の端部に有している。このストッパ
部５は４点接触型玉軸受２１の外径よりも径の小さい内
径を有しており、このストッパ部５の端面には４点接触
型玉軸受２１の外輪端面が外輪押え１０によって押付け
固定されている。

【００２６】外輪押え１０は円環状に形成されており、
この外輪押え１０には、複数のボルト孔１１（図２参
照）が外輪押え１０の円周方向にほぼ一定間隔で設けら
れていると共に、外輪押え１０を外輪押え固定ねじ１２
によりハウジング４に取り付けるための取付孔１３（図
１参照）が複数設けられている。ねじ軸３は４点接触型
玉軸受２１の内輪２３（図３参照）が装着される軸部の
図中左端に大径軸部３ａを有しており、この大径軸部３
ａの端面には、４点接触型玉軸受２１の内輪２３が内輪
押えリング１４及び軸受ナット１５によって押付け固定
されている。

【００２７】図３は４点接触型玉軸受２１の断面図であ
り、同図に示されるように、４点接触型玉軸受２１は外
輪２２、内輪２３、玉２４および保持器２５を備えて構
成されている。外輪２２は環状の軌道溝２６を内周面に
有しており、この軌道溝２６は、図２３に示すように、
外輪２２の軸方向に沿う横断面形状が曲率Ｒｅの２つの
円弧からなるゴシックアーチ形状となっている。また、
軌道溝２６は軸受２１の半径方向に沿って２つに分割さ
れており、分割された２つの外輪２２間には予圧すき間
２８（Δａ）が形成されている。

【００２８】内輪２３は外輪２２の軌道溝２６と対向す
る環状の軌道溝２７を外周面に有しており、この軌道溝
２７は、図２３に示すように、内輪２３の軸方向に沿う
横断面形状が曲率Ｒｉの２つの円弧からなるゴシックア
ーチ形状となっている。そして、玉２４は外輪２２と内
輪２３との間に複数配設されており、これらの玉２４と
軌道溝２６，２７との接触点は全部で４点となってい
る。また、玉２４と軌道溝２６，２７との接触角はαと
なっている。

【００２９】図４は、玉２４と保持器２５の一部を示す
斜視図である。同図に示されるように、保持器２５は、
冠形の形状を有し、ポリアミド・ポリアセタール・ポリ
フェニレンサルファイド等の合成樹脂材から形成されて
いる。また、負荷容量を上げる等の必要性が生じた場合
には、保持器のない総玉設計も可能である。軸受ユニッ
ト２０の外輪２２は、図１に示すように、ハウジング４
内に組込まれた後、外輪押え１０とハウジング４との間
に適正なすき間（ΔＳ）を与えた状態で外輪押え固定ね
じ１２によりハウジング４のストッパ部５に押付け固定
されている。外輪２２の端面に過大な締結荷重を与えな
いようにするためには、すき間（ΔＳ）を（予圧すき間
（Δａ）＋（１０〜５０））μｍ程度とすることが望ま
しい。

【００３０】このように、軸受ユニット２０の転がり軸
受を４点接触型玉軸受２１から構成すると、ねじ軸３に
負荷される両方向のアキシャル荷重を４点接触型玉軸受
２１で受けることができる。したがって、ねじ軸や回転
軸の端部を支持する軸受として単列アンギュラ玉軸受を
２つ以上組合わせたものを使用しなくてもよいので、ユ
ニット全体の軸方向長さを短くすることができ、ボール
ねじ支持用軸受ユニットや一般産業機械用軸受ユニット
として好適な軸受ユニットを得ることができる。

【００３１】図５〜図７は本発明の第２実施形態を示す
図で、図６は本発明の第２の実施形態に係る軸受ユニッ
トの軸方向に沿う断面図である。同図に示されるよう
に、本発明の第２の実施形態に係る軸受ユニット２９
は、３点接触型玉軸受３０と、この３点接触型玉軸受３
０を介してねじ軸３の端部を支持するハウジング４とを
備えて構成されている。

【００３２】ハウジング４は円筒状に形成されており、
このハウジング４の一端部に形成されたフランジ８に
は、複数本の六角穴付きボルト６によってフランジ８を
ボールねじの軸受ブラケット７に固定するための複数の
ボルト孔９がフランジ８の円周方向にほぼ一定間隔で穿
設されている。ねじ軸３は３点接触型玉軸受３０の内輪
２３（図６参照）が装着される軸部の図中左端に大径軸
部３ａを有しており、この大径軸部３ａの端面には、３
点接触型玉軸受３０の内輪２３が内輪押えリング１４及
び軸受ナット１５によって押付け固定されている。

【００３３】図６は３点接触型玉軸受３０の軸方向に沿
う断面図であり、同図に示されるように、３点接触型玉
軸受３０は外輪２２、内輪２３、玉２４、保持器２５お
よびシール３２を備えて構成されている。外輪２２は環
状の軌道溝２６を内周面に有しており、この軌道溝２６
は、図２２に示すように、外輪２２の軸方向に沿う横断
面形状が曲率Ｒｅの１つの円弧で形成されている。ま
た、外輪２２は２本のシール取付溝３１を有している。
これらのシール取付溝３１は外輪２２の内周面端部にそ
れぞれ形成されており、各シール取付溝３１には、外輪
２２の端面と内輪２３の端面との間に形成された開口を
シールする接触型のゴム製シール３２が取り付けられて
いる。シール３２は環状に形成されており、このシール
３２の内径は、内輪２３が軸方向に脱落しないように、
内輪２３の外径よりも小さく形成されている。

【００３４】内輪２３は外輪２２の軌道溝２６と対向す
る環状の軌道溝２７を外周面に有しており、この軌道溝
２７は、図２２に示すように、内輪２３の軸方向に沿う
横断面形状が曲率Ｒｉの２つの円弧からなるゴシックア
ーチ形状となっている。また、軌道溝２７は玉軸受２１
の半径方向に沿って２つに分割されている。そして、玉
２４は外輪２２と内輪２３との間に複数配設されてお
り、これらの玉２４と軌道溝２６，２７との接触点は全
部で３点となっている。また、玉２４と軌道溝２７との
接触角はαとなっている。

【００３５】３点接触型玉軸受３０は外輪２２の一端部
に鍔部３３（図６参照）を有しており、この鍔部３３は
外輪押え１０によってハウジング４の端面に押付け固定
されている。外輪押え１０は円環状に形成されており、
この外輪押え１０には、複数のボルト孔が外輪押え１０
の円周方向にほぼ一定間隔で設けられていると共に、外
輪押え１０を外輪押え固定ねじ１２によってハウジング
４に取り付けるための取付孔が複数設けられている。

【００３６】このように、軸受ユニット２９の転がり軸
受を３点接触型玉軸受３０から構成すると、ねじ軸３に
負荷される両方向のアキシャル荷重を３点接触型玉軸受
３０で受けることができる。したがって、ねじ軸や回転
軸の端部を支持する軸受として単列アンギュラ玉軸受を
２つ以上組合わせたものを使用しなくてもよいので、ユ
ニット全体の軸方向長さを短くすることができ、ボール
ねじ支持用軸受ユニットや一般産業機械用軸受ユニット
として好適な軸受ユニットを得ることができる。

【００３７】また、上述した第２の実施形態では、外輪
２２の一端部に形成された鍔部３３を介して外輪２２を
ハウジング４に押付け固定しているため、外輪２２の押
え代ΔＳが大きくても外輪押え固定ねじ１２の締結力が
外輪軌道溝２６の近傍に直接負荷されることがない。こ
れにより、外輪押え固定ねじ１２の締結力によって外輪
軌道溝２６の変形が生じ難くなるので、軸受の予圧の変
化やすき間変化が起り難く、動トルクのむらや回転精度
の低下を防止できる。さらに、第１の実施形態のよう
に、鍔部３３と反対側の外輪２２の端面をハウジング４
のストッパ部５（図１参照）に接触させる必要がないの
で、この部分の精密仕上げ加工が不要となる。

【００３８】なお、本発明は上述した第１及び第２の実
施形態に限定されるものではない。たとえば、上述した
第１の実施形態では、外輪２２をハウジング４に押付け
固定する外輪押え１０の形状を円形としたが、図８に示
す第３の実施形態のように、外輪押え１０の形状を非円
形としてもよい。さらに、第１の実施形態では４点接触
型玉軸受２１の外輪２２を２つに分割し、これらの外輪
２２間に予圧すき間２８を形成するようにしたが、図２
５（ｂ）に示すように、４点接触型玉軸受の内輪２３を
２つに分割し、これらの内輪２３間に予圧すき間を形成
するようにしてもよい。

【００３９】また、上述した第２の実施形態では、３点
接触型玉軸受３０の内輪２３を２つに分割し、これらの
内輪２３間に予圧すき間２８を形成するようにしたが、
図２４（ａ）に示すように、３点接触型玉軸受の外輪２
２を２つに分割し、これらの外輪２２間に予圧すき間を
形成するようにしてもよい。さらに第２の実施形態で
は、外輪２２の端面と内輪２３の端面との間に形成され
た開口をシールするシールとして接触型のシール３２を
用いたが、図９に示す非接触タイプのゴム製シール３４
や図１０に示す金属製シール３５を用いてもよい。

【００４０】また、第１及び第２の実施形態ではハウジ
ング４のフランジ８と外輪押え１０との間にすき間（Δ
Ｓ）を設けたが、図１１に示す第４の実施形態や図１２
に示す第５の実施形態のように、軸受すき間Δａを０と
し、予圧が付与された状態でハウジング４のフランジ８
と外輪押え１０との間にすき間を設けなくても外輪軌道
輪２６の変形が生じ難く同様の効果を得ることができ
る。

【００４１】次に、本発明の第６の実施形態を図１３乃
至図１５を参照して説明する。図１３は本発明の第６の
実施形態に係る軸受ユニットに使用される多点接触玉軸
受の部分断面図であり、同図に示すように、第６の実施
形態に係る多点接触玉軸受は、内周面に外輪軌道溝２６
を有する外輪２２と、この外輪２２の内周面と対向する
外周面に内輪軌道溝２７を有する内輪２３と、これら軌
道輪２２，２３の軌道溝２６，２７間に転動自在に組込
まれた複数の玉２４とから構成されている。

【００４２】外輪軌道溝２６及び内輪軌道溝２７は曲率
が等しい二つの円弧をゴシックアーチ状に組み合わせた
断面形状の溝面を有しており、これにより、玉２４は軌
道溝２６，２７の溝面とそれぞれ２点で接触するように
なっている。外輪２２はボール２４が転動するボール転
動面を内周面にそれぞれ有する一対の環状部材４１，４
２で形成されており、これら環状部材４１，４２の外周
面には、環状部材４１，４２の端面を突き合わせた状態
に保持して外輪２２の分解を防止する分解防止手段とし
てのスナップリング４３と係合するスナップリング装着
溝４４（図１４参照）が形成されている。

【００４３】スナップリング４３は、図１４及び図１５
に示すように、両端部に治具挿入孔４５を有しており、
この治具挿入孔４５に治具を差し込むことによって外輪
２２の組付けや分解作業を容易に行なえるようになって
いる。なお、スナップリング４３の装着後は、ハウジン
グ４（図１参照）の内径面とスナップリング４３の外径
面が干渉しないように、外輪２２の外径＞スナップリン
グ４３の外径という寸法関係になっている。

【００４４】上述した第６の実施形態では、ねじ軸や回
転軸の端部を支持する軸受として単列アンギュラ玉軸受
を２つ以上組合わせたものを使用しなくてもよいので、
前述した第１乃至第５の実施形態と同様に、ユニット全
体の軸方向長さを短くすることができ、ボールねじ支持
用軸受ユニットや一般産業機械用軸受ユニットとして好
適な軸受ユニットを得ることができる。また、外輪２２
を一対の環状部材４１，４２と、これら環状部材４１，
４２の端面を突き合わせた状態に保持するスナップリン
グ４３とから構成したことにより、組立工程での外輪２
２の分解を防止することができる。

【００４５】次に、本発明の第７の実施形態を図１６及
び図１７を参照して説明する。図１６は本発明の第７の
実施形態に係る軸受ユニットに使用される多点接触玉軸
受の部分断面図であり、同図に示すように、第７の実施
形態に係る多点接触玉軸受は、内周面に外輪軌道溝２６
を有する外輪２２と、この外輪２２の内周面と対向する
外周面に内輪軌道溝２７を有する内輪２３と、これら軌
道輪２２，２３の軌道溝２６，２７間に転動自在に組込
まれた複数の玉２４とから構成されている。

【００４６】外輪軌道溝２６及び内輪軌道溝２７は曲率
が等しい二つの円弧をゴシックアーチ状に組み合わせた
断面形状の溝面を有しており、これにより、玉２４は軌
道溝２６，２７の溝面とそれぞれ２点で接触するように
なっている。内輪２３はボール２４が転動するボール転
動面を内周面にそれぞれ有する一対の環状部材５１，５
２で形成されており、これら環状部材５１，５２の外周
面には、環状部材５１，５２の端面を突き合わせた状態
に保持して内輪２３の分解を防止する分解防止手段とし
てのスナップリング５３と係合するスナップリング装着
溝５４（図１７参照）が形成されている。

【００４７】スナップリング５３は、図１７に示すよう
に、両端部に治具挿入孔５５を有しており、これらの治
具挿入孔５５に治具を差し込むことによって内輪２３の
組付けや分解作業を容易に行なえるようになっている。
スナップリング５３の装着後は、ねじ軸３（図１参照）
の外径面とスナップリング５３の内径面が干渉しないよ
うに、内輪２３の内径＜スナップリング５３の内径とい
う寸法関係になっている。

【００４８】上述した第７の実施形態では、ねじ軸や回
転軸の端部を支持する軸受として単列アンギュラ玉軸受
を２つ以上組合わせたものを使用しなくてもよいので、
前述した第１乃至第６の実施形態と同様に、ユニット全
体の軸方向長さを短くすることができ、ボールねじ支持
用軸受ユニットや一般産業機械用軸受ユニットとして好
適な軸受ユニットを得ることができる。また、内輪２３
を一対の環状部材５１，５２と、これら環状部材５１，
５２の端面を突き合わせた状態に保持するスナップリン
グ５３とから構成したことにより、組立工程での内輪２
３の分解を防止することができる。

【００４９】なお、上述した第６及び第７の実施形態で
は防塵用シールを持たない玉軸受に本発明を適用した場
合を例示したが、図１８に示す第８の実施形態や図１９
に示す第９の実施形態のように、防塵用のシール３４を
備えた転がり軸受についても本発明を適用できることは
勿論である。また、本発明の第６及び第７の実施形態で
は、ラジアル方向に二分割された外輪または内輪が軸方
向に分離することを防止する手段としてスナップリング
を用いたが、スナップリングを用いる代わりに、図２０
または図２１に示される方法を用いることができる。こ
こで、図２０に示される方法は外輪２２を第１の環状部
材６１と、この環状部材６１の内周面に形成された嵌め
合い面６１ａに嵌合する嵌め合い面６２ａを外周面に有
する第２の環状部材６２とで構成し、これら環状部材６
１，６２の嵌め合い面６１ａ，６２ａ間を適度な締め代
に設定したり、あるいは嵌め合い面６１ａ，６２ａを接
着剤で固定する方法であり、図２１に示される方法は嵌
め合い面６１ａ，６２ａの端部に面取り６３を施し、こ
の部分を接着剤またはスポット溶接等で固定する方法で
ある。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ねじ軸や回転軸の端部を支持する軸受として単列アンギ
ュラ玉軸受を２つ以上組合わせたものを使用しなくても
よいので、ユニット全体の軸方向長さを短くすることが
でき、ボールねじ支持用軸受ユニットや一般産業機械用
軸受ユニットとして好適な軸受ユニットを提供できる。

【００５１】また、一般産業機械（電気・情報関連機
器）において回転軸端の支持ユニット化及び精密位置決
めが必要とされるボールねじ軸端支持ユニット化するこ
とで設計の簡素化が図れ、かつ組込みが容易になる。さ
らに、２列組合わせアンギュラ玉軸受と同等の機能を単
列多点接触玉軸受で置き換えることが可能となる。これ
により、従来の１／２のスペースが可能になり、機械の
省スペース化による設計の多様性確保や構造簡素化によ
るコストダウンを図れると共に可動部を軽量化でき、タ
クトタイムの向上による生産効率アップにも寄与でき
る。また、両端面にシールを装着する構造を採用すれ
ば、異物の侵入を防止できると共に内輪の脱落を防止で
き、ボールねじ支持用軸受ユニットとしての取扱い易さ
と長尺のねじ軸への組付け性を向上させることができ
る。また、スナップリング等の分解防止手段により、外
輪および／または内輪の分解を防止でき、工程の簡略化
や生産効率の向上等を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る軸受ユニットの
軸方向に沿う断面図である。

【図２】図１に示される軸受ユニットの正面図である。

【図３】図１に示される４点接触型玉軸受の断面図であ
る。

【図４】図３に示される玉と保持器を示す斜視図であ
る。

【図５】本発明の第２の実施形態に係る軸受ユニットの
軸方向に沿う断面図である。

【図６】図５に示される３点接触型玉軸受の断面図であ
る。

【図７】図６に示されるＡ部の詳細を示す図である。

【図８】本発明の第３の実施形態に係る軸受ユニットの
正面図である。

【図９】非接触タイプのゴム製シールを備えた４点接触
型玉軸受の断面図である。

【図１０】非接触タイプの金属製シールを備えた４点接
触型玉軸受の断面図である。

【図１１】本発明の第４の実施形態に係る軸受ユニット
の断面図である。

【図１２】本発明の第５の実施形態に係る軸受ユニット
の断面図である。

【図１３】本発明の第６の実施形態に係る軸受ユニット
に使用される玉軸受の部分断面図である。

【図１４】図１３のＢ部における詳細構成を示す図であ
る。

【図１５】図１３に示すスナップリングの側面図であ
る。

【図１６】本発明の第７の実施形態に係る軸受ユニット
に使用される玉軸受の部分断面図である。

【図１７】図１６のＣ部における詳細構成を示す詳細図
である。

【図１８】本発明の第８の実施形態に係る軸受ユニット
に使用される玉軸受を示す図で、（ａ）は玉軸受の部分
断面図、（ｂ）は（ａ）のＤ部における詳細構成を示す
詳細図である。

【図１９】本発明の第９の実施形態に係る軸受ユニット
に使用される玉軸受を示す図で、（ａ）は玉軸受の部分
断面図、（ｂ）は（ａ）のＥ部における詳細構成を示す
詳細図である。

【図２０】本発明の第１０の実施形態を示す図である。

【図２１】本発明の第１１の実施形態を示す図である。

【図２２】３点接触型玉軸受の外輪軌道溝と内輪軌道溝
を示す図である。

【図２３】４点接触型玉軸受の外輪軌道溝と内輪軌道溝
を示す図である。

【図２４】本発明で使用される多点接触型玉軸受を示す
断面図である。

【図２５】本発明で使用される多点接触型玉軸受を示す
断面図である。

【図２６】内輪と玉との間に形成される軸受すき間を示
す断面図である。

【図２７】従来の軸受ユニットの軸方向に沿う断面図で
ある。

【図２８】単列アンギュラ玉軸受の特徴を説明するため
の図である。

【符号の説明】

３ねじ軸４ハウジング５ストッパ部６六角穴付きボルト７軸受ブラケット８フランジ１０外輪押え１２外輪押え固定ねじ１４内輪押えリング１５ナット１６オイルシール２１４点接触型玉軸受２２外輪２３内輪２４玉２５保持器２６，２７軌道溝２８予圧すき間３１シール取付溝３２接触型のゴム製シール３３鍔部３４非接触型のゴム製シール４１，４２環状部材４３スナップリング４４スナップリング装着溝４５治具挿入孔５１，５２環状部材５３スナップリング５４スナップリング装着溝５５治具挿入孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3J012 AB04 AB13 BB03 CB01 EB14 FB10 HB01 HB02 3J016 AA02 AA03 BB03 BB04 CA02 CA06 3J017 AA03 CA03 CA06 DB01 DB06 3J101 AA02 AA04 AA32 AA42 AA54 AA62 BA64 FA41 GA31 GA55

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】転がり軸受と、この転がり軸受を介して
軸の端部を支持するハウジングと、このハウジングに前
記転がり軸受の外輪を押付け固定する外輪押えとを備え
てなる軸受ユニットであって、前記転がり軸受を多点接
触型玉軸受から構成したことを特徴とする軸受ユニッ
ト。
【請求項２】前記多点接触型玉軸受の外輪軌道溝また
は内輪軌道溝の横断面形状をゴシックアーチ状としたこ
とを特徴とする請求項１記載の軸受ユニット。
【請求項３】前記多点接触型玉軸受の外輪および内輪
のいずれか一方を前記多点接触型玉軸受の半径方向に沿
って２つに分割したことを特徴とする請求項１又は２記
載の軸受ユニット。
【請求項４】前記多点接触型玉軸受の半径方向に沿っ
て二分割された前記外輪および／又は前記内輪の分解を
防止する分解防止手段を備えたことを特徴とする請求項
３記載の軸受ユニット。
【請求項５】前記分解防止手段は、スナップリングか
ら構成されることを特徴とする請求項４記載の軸受ユニ
ット。
【請求項６】前記多点接触型玉軸受は、該多点接触型
玉軸受の外輪端面と内輪端面との間に形成された開口を
シールするシールを備えることを特徴とする請求項１〜
５のいずれか１項記載の軸受ユニット。
【請求項７】前記シールは、前記多点接触型玉軸受の
外輪に取り付けられ、前記内輪の外径よりも小径の内径
を有することを特徴とする請求項６項記載の軸受ユニッ
ト。