JP2005299761A - 多列玉軸受 - Google Patents
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Abstract
【課題】 多列配置される玉軸受を軸方向位置に応じた軸受内部仕様とすることで軸受間での温度差を小さくし、これにより、安定した回転性能を得る。
【解決手段】 内輪2と外輪3との間に複数の転動体4が周方向に転動可能に介装された玉軸受10が軸方向に3列以上配設された多列玉軸受1において、軸方向の外側に配置される玉軸受10を外側玉軸受10a,10dとすると共に、軸方向の内側に配置される玉軸受10を内側玉軸受10b,10cとし、且つre:外輪軌道溝半径、ri:内輪軌道溝半径、Dw:転動体径とした場合に、(re+ri−Dw)/Dwの値を外側玉軸受10a,10dより内側玉軸受10b,10cの方を大きくする。
【選択図】 図1
【解決手段】 内輪2と外輪3との間に複数の転動体4が周方向に転動可能に介装された玉軸受10が軸方向に3列以上配設された多列玉軸受1において、軸方向の外側に配置される玉軸受10を外側玉軸受10a,10dとすると共に、軸方向の内側に配置される玉軸受10を内側玉軸受10b,10cとし、且つre:外輪軌道溝半径、ri:内輪軌道溝半径、Dw:転動体径とした場合に、(re+ri−Dw)/Dwの値を外側玉軸受10a,10dより内側玉軸受10b,10cの方を大きくする。
【選択図】 図1
Description
本発明は、多列玉軸受に関し、特に工作機械やコンプレッサ等の主軸、その他の高速軸に好適に用いられる多列アンギュラ玉軸受に関する。
高速軸を支持する軸受構造では、アンギュラ玉軸受を多列組合せてラジアル荷重及びアキシアル荷重を受けるようにしたものが多い。
例えば、図4はアンギュラ玉軸受10を背面組合せ(DB)で多列化し、ラジアル荷重と両方向のアキシアル荷重の負荷を可能にすると共に、作用点間の距離を大きくしてモーメント荷重が作用する場合の剛性を高めたものである。また、図5に示すように、アンギュラ玉軸受10を正面組合せ(DF) で多列化し、ラジアル荷重と両方向のアキシアル荷重の負荷を可能にしたものや、図示は省略するが、2個のアンギュラ玉軸受を同一方向に組み合わせた並列組合せ(DT)とし、ラジアル荷重と一方向のアキシアル荷重の負荷を可能にしたものがある。
例えば、図4はアンギュラ玉軸受10を背面組合せ(DB)で多列化し、ラジアル荷重と両方向のアキシアル荷重の負荷を可能にすると共に、作用点間の距離を大きくしてモーメント荷重が作用する場合の剛性を高めたものである。また、図5に示すように、アンギュラ玉軸受10を正面組合せ(DF) で多列化し、ラジアル荷重と両方向のアキシアル荷重の負荷を可能にしたものや、図示は省略するが、2個のアンギュラ玉軸受を同一方向に組み合わせた並列組合せ(DT)とし、ラジアル荷重と一方向のアキシアル荷重の負荷を可能にしたものがある。
更に、図6〜図8はアンギュラ玉軸受10を3列組み合わせたもので、図6はDBD組合せ、図7はDFD組合せ、図8はDTD組合せであり、図9〜図14はアンギュラ玉軸受10を4列組み合わせたもので、図9はDBB組合せ、図10はDFF組合せ、図11はDBの2組組合せ、図12はDFの2組組合せ、図13はDBT組合せ、図14はDFT組合せである(但し、3列以上の組合せ記号は日本精工株式会社の商品記号)。
そして、多列アンギュラ玉軸受に使用されるアンギュラ玉軸受10は、その軸方向位置に関係なく全て同一の内部仕様の軸受を組み合わせて使用することが一般的である。
そして、多列アンギュラ玉軸受に使用されるアンギュラ玉軸受10は、その軸方向位置に関係なく全て同一の内部仕様の軸受を組み合わせて使用することが一般的である。
また、多列玉軸受の内で軸方向の外側に配置される玉軸受に比べて軸方向の内側に配置される玉軸受の予圧量を小さくすることで高速化を図るようにしたものや(例えば特許文献1参照)、軸方向の内側に配置される玉軸受の転動体をセラミック製とすることで高速化を図るようにしたものや(例えば特許文献2参照)、更には、軸方向の内側に配置される玉軸受の軸受ハウジングと軸受外輪とのすき間を大きくすることで高速化を図るようにしたもの等が提案されている(例えば特許文献3参照)。
更に、軸受の内部仕様において、re:外輪軌道溝半径、ri:内輪軌道溝半径、Dw:転動体径とした場合に、(re+ri−Dw)/Dwの値を大きくすることで高速化が図れることも―般に知られている。
特公平8−9446号公報
特開平10−43909号公報
特開2002−346861号公報
しかしながら、従来の多列玉軸受においては、その軸方向位置に関係なく全て同一の内部仕様の軸受を組み合わせて使用する場合、様々な切削条件や回転変動等を伴う最近の加工では、主軸内部の温度変化が著しく、軸方向の内側に位置する玉軸受の温度が高くなり、焼付き等の不具合が生じやすい等の問題がある。
また、これらの問題を改善すべく提案された上記特許文献1においても、軸受の予圧量を調整することが困難であったり、上記特許文献2では、セラミック製の玉を使用することでコストが上がり、また、上記特許文献3では、軸受ハウジングに特別な加工が必要である等の問題がある。
また、これらの問題を改善すべく提案された上記特許文献1においても、軸受の予圧量を調整することが困難であったり、上記特許文献2では、セラミック製の玉を使用することでコストが上がり、また、上記特許文献3では、軸受ハウジングに特別な加工が必要である等の問題がある。
なお、外部からの給油が一方向のみで行われる多列玉軸受においても、給油側と反給油側の軸受で上記と同じような軸受間での温度差が生じることで、反給油側軸受に焼付き等の不具合が生じることがある。
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、多列配置される玉軸受を軸方向位置に応じた軸受内部仕様とすることで軸受間での温度差を小さくし、これにより、安定した回転性能を得ることができる多列玉軸受を提供することを目的とする。
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、多列配置される玉軸受を軸方向位置に応じた軸受内部仕様とすることで軸受間での温度差を小さくし、これにより、安定した回転性能を得ることができる多列玉軸受を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、内輪と外輪との間に複数の転動体が周方向に転動可能に介装された玉軸受が軸方向に3列以上配設された多列玉軸受において、
軸方向の外側に配置される玉軸受を外側玉軸受とすると共に、軸方向の内側に配置される玉軸受を内側玉軸受とし、且つre:外輪軌道溝半径、ri:内輪軌道溝半径、Dw:転動体径とした場合に、(re+ri−Dw)/Dwの値を前記外側玉軸受より前記内側玉軸受の方を大きくしたことを特徴とする。
軸方向の外側に配置される玉軸受を外側玉軸受とすると共に、軸方向の内側に配置される玉軸受を内側玉軸受とし、且つre:外輪軌道溝半径、ri:内輪軌道溝半径、Dw:転動体径とした場合に、(re+ri−Dw)/Dwの値を前記外側玉軸受より前記内側玉軸受の方を大きくしたことを特徴とする。
請求項2に係る発明は、請求項1において、前記内側玉軸受の(re+ri−Dw)/Dwの値を0.04<(re+ri−Dw)/Dw<0.10とし、前記外側玉軸受の(re+ri−Dw)/Dwの値を0.03<(re+ri−Dw)/Dw<0.08としたことを特徴とする。
請求項3に係る発明は、内輪と外輪との間に複数の転動体が周方向に転動可能に介装された玉軸受が軸方向に2列以上配設され、いずれかの玉軸受の側面から給油される多列玉軸受において、
給油側に配置される玉軸受を給油側玉軸受とすると共に、反給油側に配置される玉軸受を反給油側玉軸受とし、且つre:外輪軌道溝半径、ri:内輪軌道溝半径、Dw:転動体径とした場合に、(re+ri−Dw)/Dwの値を前記給油側玉軸受より前記反給油側玉軸受の方を大きくしたことを特徴とする。
請求項3に係る発明は、内輪と外輪との間に複数の転動体が周方向に転動可能に介装された玉軸受が軸方向に2列以上配設され、いずれかの玉軸受の側面から給油される多列玉軸受において、
給油側に配置される玉軸受を給油側玉軸受とすると共に、反給油側に配置される玉軸受を反給油側玉軸受とし、且つre:外輪軌道溝半径、ri:内輪軌道溝半径、Dw:転動体径とした場合に、(re+ri−Dw)/Dwの値を前記給油側玉軸受より前記反給油側玉軸受の方を大きくしたことを特徴とする。
請求項4に係る発明は、請求項3において、前記反給油側玉軸受の(re+ri−Dw)/Dwの値を0.04<(re+ri−Dw)/Dw<0.10とし、前記給油側玉軸受の(re+ri−Dw)/Dwの値を0.03<(re+ri−Dw)/Dw<0.08としたことを特徴とする。
請求項5に係る発明は、請求項1〜4のいずれか一項において、前記玉軸受がアンギュラ玉軸受であることを特徴とする。
請求項5に係る発明は、請求項1〜4のいずれか一項において、前記玉軸受がアンギュラ玉軸受であることを特徴とする。
本発明によれば、(re+ri−Dw)/Dwの値を外側玉軸受より内側玉軸受の方を大きくすることで、多列配置される玉軸受を軸方向位置に応じた軸受内部仕様として軸受間での温度差を小さくし、これにより、安定した回転性能を得る。
また、本発明によれば、(re+ri−Dw)/Dwの値を給油側玉軸受より反給油側玉軸受の方を大きくすることで、多列配置される玉軸受を軸方向位置に応じた軸受内部仕様として軸受間での温度差を小さくし、これにより、安定した回転性能を得る。
また、本発明によれば、(re+ri−Dw)/Dwの値を給油側玉軸受より反給油側玉軸受の方を大きくすることで、多列配置される玉軸受を軸方向位置に応じた軸受内部仕様として軸受間での温度差を小さくし、これにより、安定した回転性能を得る。
以下、本発明の実施の形態の一例を図を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施の形態である多列アンギュラ玉軸受を説明するための要部断面図、図2及び図3は本発明の他の実施の形態である多列アンギュラ玉軸受を説明するための要部断面図である。
本発明の第1の実施の形態である多列アンギュラ玉軸受1は、図1に示すように、内輪2と外輪3との間に複数の転動体4が保持器5を介して周方向に転動可能に介装されたアンギュラ玉軸受10が軸方向に3列以上(図では4列)配設されたもので、軸方向の外側に配置される左右のアンギュラ玉軸受10をそれぞれ外側アンギュラ玉軸受10a,10dとすると共に、軸方向の内側に配置される左右のアンギュラ玉軸受10をそれぞれ内側アンギュラ玉軸受10b,10cとしている。
本発明の第1の実施の形態である多列アンギュラ玉軸受1は、図1に示すように、内輪2と外輪3との間に複数の転動体4が保持器5を介して周方向に転動可能に介装されたアンギュラ玉軸受10が軸方向に3列以上(図では4列)配設されたもので、軸方向の外側に配置される左右のアンギュラ玉軸受10をそれぞれ外側アンギュラ玉軸受10a,10dとすると共に、軸方向の内側に配置される左右のアンギュラ玉軸受10をそれぞれ内側アンギュラ玉軸受10b,10cとしている。
ここで、この実施の形態では、re:外輪軌道溝半径、ri:内輪軌道溝半径、Dw:転動体径として、外側アンギュラ玉軸受10aの(re+ri−Dw)/Dwの値をA1、内側アンギュラ玉軸受10bの(re+ri−Dw)/Dwの値をA2、内側アンギュラ玉軸受10cの(re+ri−Dw)/Dwの値をA3、外側アンギュラ玉軸受10dの(re+ri−Dw)/Dwの値をA4とした場合に、A1<A2=A3>A4として、内側アンギュラ玉軸受10b,10cの(re+ri−Dw)/Dwの値を外側アンギュラ玉軸受10a,10dより大きくしている。
具体的は、内側アンギュラ玉軸受10b,10cの(re+ri−Dw)/Dwの値を0.04<(re+ri−Dw)/Dw<0.10の範囲で設定し、外側アンギュラ玉軸受10a,10dの(re+ri−Dw)/Dwの値を0.03<(re+ri−Dw)/Dw<0.08の範囲で設定している。
このように、(re+ri−Dw)/Dwの値を外側アンギュラ玉軸受10a,10dより内側アンギュラ玉軸受10b,10cの方を大きくすることで、内側アンギュラ玉軸受10b,10cの温度ロバスト性(熱的負荷変動に対する鈍感性(タフさの度合)を示す)を外側アンギュラ玉軸受10a,10dより上げて、多列配置されるアンギュラ玉軸受10a〜10dを軸方向位置に応じた軸受内部仕様とすることができる。
これにより、内外側軸受間での温度差を小さくして安定した回転性能を得ることができ、特に、モータビルドインタイプの高速主軸等における内外側軸受内温度差発生下での耐焼付性の向上を図ることができる。
このように、(re+ri−Dw)/Dwの値を外側アンギュラ玉軸受10a,10dより内側アンギュラ玉軸受10b,10cの方を大きくすることで、内側アンギュラ玉軸受10b,10cの温度ロバスト性(熱的負荷変動に対する鈍感性(タフさの度合)を示す)を外側アンギュラ玉軸受10a,10dより上げて、多列配置されるアンギュラ玉軸受10a〜10dを軸方向位置に応じた軸受内部仕様とすることができる。
これにより、内外側軸受間での温度差を小さくして安定した回転性能を得ることができ、特に、モータビルドインタイプの高速主軸等における内外側軸受内温度差発生下での耐焼付性の向上を図ることができる。
次に、図2を参照して、本発明の第2の実施の形態では多列アンギュラ玉軸受を説明する。本発明の第2の実施の形態である多列アンギュラ玉軸受1aは、図2に示すように、内輪2と外輪3との間に複数の転動体4が保持器5を介して周方向に転動可能に介装されたアンギュラ玉軸受10が軸方向に2列以上(図では3列)配設されて、いずれかのアンギュラ玉軸受10の側面から給油されるもので、給油側に配置されるアンギュラ玉軸受10を給油側アンギュラ玉軸受10eとすると共に、反給油側に配置される左右のアンギュラ玉軸受10を反給油側アンギュラ玉軸受10f,10gとしている。
ここで、この実施の形態では、re:外輪軌道溝半径、ri:内輪軌道溝半径、Dw:転動体径として、給油側アンギュラ玉軸受10eの(re+ri−Dw)/Dwの値をA1、反給油側アンギュラ玉軸受10fの(re+ri−Dw)/Dwの値をA2、反給油側アンギュラ玉軸受10gの(re+ri−Dw)/Dwの値をA3とした場合に、A1<A2<A3として、反給油側アンギュラ玉軸受10f,10gの(re+ri−Dw)/Dwの値を給油側アンギュラ玉軸受10eより大きくし、且つ給油側アンギュラ玉軸受10eから離れた反給油側アンギュラ玉軸受10gの(re+ri−Dw)/Dwの値を給油側アンギュラ玉軸受10eに近い反給油側アンギュラ玉軸受10fより大きくしている。
具体的は、反給油側アンギュラ玉軸受10f,10gの(re+ri−Dw)/Dwの値を0.04<(re+ri−Dw)/Dw<0.10の範囲で設定し、給油側アンギュラ玉軸受10eの(re+ri−Dw)/Dwの値を0.03<(re+ri−Dw)/Dw<0.08の範囲で設定している。
このように、反給油側アンギュラ玉軸受10f,10gの(re+ri−Dw)/Dwの値を給油側アンギュラ玉軸受10eより大きくし、且つ給油側アンギュラ玉軸受10eから離れた反給油側アンギュラ玉軸受10gの(re+ri−Dw)/Dwの値を給油側アンギュラ玉軸受10eに近い反給油側アンギュラ玉軸受10fより大きくすることで、反給油側アンギュラ玉軸受10fの温度ロバスト性を給油側アンギュラ玉軸受10eより上げると共に、反給油側アンギュラ玉軸受10gの温度ロバスト性を反給油側アンギュラ玉軸受10fより上げて、多列配置されるアンギュラ玉軸受10e〜10gを軸方向位置に応じた軸受内部仕様とすることができ、これにより、給油側、反給油側での軸受の温度差を小さくして安定した回転性能を得ることができる。
このように、反給油側アンギュラ玉軸受10f,10gの(re+ri−Dw)/Dwの値を給油側アンギュラ玉軸受10eより大きくし、且つ給油側アンギュラ玉軸受10eから離れた反給油側アンギュラ玉軸受10gの(re+ri−Dw)/Dwの値を給油側アンギュラ玉軸受10eに近い反給油側アンギュラ玉軸受10fより大きくすることで、反給油側アンギュラ玉軸受10fの温度ロバスト性を給油側アンギュラ玉軸受10eより上げると共に、反給油側アンギュラ玉軸受10gの温度ロバスト性を反給油側アンギュラ玉軸受10fより上げて、多列配置されるアンギュラ玉軸受10e〜10gを軸方向位置に応じた軸受内部仕様とすることができ、これにより、給油側、反給油側での軸受の温度差を小さくして安定した回転性能を得ることができる。
また、外部給油が行われる場合、給油側の軸受が冷却されることで軸受間の温度差が生じることから、外部給油が行われなくても、組合せた軸受の一方の側にモータ等の発熱源がある場合には、図3に示すように、給油側アンギュラ玉軸受10eを反発熱源側、反給油側アンギュラ玉軸受10gを発熱源側に配置することで同様な作用効果を期待することができる。
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施の形態では、玉軸受としてアンギュラ玉軸受を例に採ったが、アンギュラ玉軸受以外の玉軸受を用いた場合にも本発明を適用することができる。
また、玉軸受の転動体としては、鋼球の他に、セラミック球等を用いてもよい。
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施の形態では、玉軸受としてアンギュラ玉軸受を例に採ったが、アンギュラ玉軸受以外の玉軸受を用いた場合にも本発明を適用することができる。
また、玉軸受の転動体としては、鋼球の他に、セラミック球等を用いてもよい。
1 多列アンギュラ玉軸受
2 内輪
3 外輪
4 転動体
10a,10d 外側アンギュラ玉軸受
10b,10c 内側アンギュラ玉軸受
10e 給油側アンギュラ玉軸受
10f,10g 反給油側アンギュラ玉軸受
2 内輪
3 外輪
4 転動体
10a,10d 外側アンギュラ玉軸受
10b,10c 内側アンギュラ玉軸受
10e 給油側アンギュラ玉軸受
10f,10g 反給油側アンギュラ玉軸受
Claims (5)
- 内輪と外輪との間に複数の転動体が周方向に転動可能に介装された玉軸受が軸方向に3列以上配設された多列玉軸受において、
軸方向の外側に配置される玉軸受を外側玉軸受とすると共に、軸方向の内側に配置される玉軸受を内側玉軸受とし、且つre:外輪軌道溝半径、ri:内輪軌道溝半径、Dw:転動体径とした場合に、(re+ri−Dw)/Dwの値を前記外側玉軸受より前記内側玉軸受の方を大きくしたことを特徴とする多列玉軸受。 - 前記内側玉軸受の(re+ri−Dw)/Dwの値を0.04<(re+ri−Dw)/Dw<0.10とし、前記外側玉軸受の(re+ri−Dw)/Dwの値を0.03<(re+ri−Dw)/Dw<0.08としたことを特徴とする請求項1に記載した多列玉軸受。
- 内輪と外輪との間に複数の転動体が周方向に転動可能に介装された玉軸受が軸方向に2列以上配設され、いずれかの玉軸受の側面から給油される多列玉軸受において、
給油側に配置される玉軸受を給油側玉軸受とすると共に、反給油側に配置される玉軸受を反給油側玉軸受とし、且つre:外輪軌道溝半径、ri:内輪軌道溝半径、Dw:転動体径とした場合に、(re+ri−Dw)/Dwの値を前記給油側玉軸受より前記反給油側玉軸受の方を大きくしたことを特徴とする多列玉軸受。 - 前記反給油側玉軸受の(re+ri−Dw)/Dwの値を0.04<(re+ri−Dw)/Dw<0.10とし、前記給油側玉軸受の(re+ri−Dw)/Dwの値を0.03<(re+ri−Dw)/Dw<0.08としたことを特徴とする請求項3に記載した多列玉軸受。
- 前記玉軸受がアンギュラ玉軸受であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載した多列玉軸受。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004115019A JP2005299761A (ja) | 2004-04-09 | 2004-04-09 | 多列玉軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004115019A JP2005299761A (ja) | 2004-04-09 | 2004-04-09 | 多列玉軸受 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2005299761A true JP2005299761A (ja) | 2005-10-27 |
Family
ID=35331540
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2004115019A Withdrawn JP2005299761A (ja) | 2004-04-09 | 2004-04-09 | 多列玉軸受 |
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---|---|
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