JP2009047206A

JP2009047206A - 旋回座軸受

Info

Publication number: JP2009047206A
Application number: JP2007212131A
Authority: JP
Inventors: Atsumi Hosogai; 厚美細貝; Shinichi Ono; 新一大野; Noboru Kashino; 昇樫野
Original assignee: ANTETSUKUSU KK
Current assignee: ANTETSUKUSU KK
Priority date: 2007-08-16
Filing date: 2007-08-16
Publication date: 2009-03-05
Anticipated expiration: 2027-08-16
Also published as: JP5011025B2

Abstract

【課題】外輪の上端にかかる荷重を均等化できる複列４点接触玉軸受を提供する。
【解決手段】外輪５の内周面６と鋼球８との間の接触角度α_１を、鋼球８と内輪２の外周面３との間の接触角度α_２より大きくする。内輪２の中心位置から上端12側の鋼球８の中心位置Ｈまでの距離ｄｍ_１よりも、内輪２の中心位置から下端13側の鋼球８の中心位置Ｈまでの距離ｄｍ_２を大きくする。外輪５の上端42の前側にかかる荷重を分散して均等化し、外輪５の上端42の後側にかかる荷重を少なくできる。外輪５の上端42にかかる荷重を２列の鋼球８で分散できる。より大きな荷重に耐えることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、内輪と外輪との間に転動体が回転可能に設けられた旋回座軸受に関する。

従来、この種の旋回座軸受としては、円筒状の外輪の内周側に円筒状の内輪が同心状に取り付けられ、これら外輪の内周面と内輪の外周面との間に、周方向に沿って複数の球体が回転可能に取り付けられている。さらに、これら複数の球体は、外輪の軸方向に向けて２列に並べて設けられている。

そして、これら２列に並べられた球体のうちの一端側に位置する第１列と、これら２列に並べられた球体のうちの他端側に位置する第２列とのそれぞれに外輪の外周面からかかる荷重を均等化するために、第１列の球体の直径と第２列の球体の直径とを異ならせたり、外輪の第１列側の厚みと第２列側の厚みとを異ならせたり、外輪の長さと内輪の長さとを異ならせた構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−３３７２６７号公報

しかしながら、上記の旋回座軸受は、外輪の外周面にかかる荷重を均等化する構成であるので、この外輪の一端側にかかる荷重を、この外輪の一端側の全体に亘って均等化することは容易ではないという問題を有している。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、外輪の一端側にかかる荷重を均等化できる旋回座軸受を提供することを目的とする。

請求項１記載の旋回座軸受は、内周面が円筒状の外輪と、この外輪の内周側に位置し、外周面が前記外輪の内周面に対向する内輪と、この内輪の外周面と前記外輪の内周面との間に回転可能に位置しこの外輪の周方向に向けて並べて設けられた複数の転動体とを具備し、これら転動体と前記外輪の内周面との間のこの外輪の径方向に対するこの外輪の一端側の接触角度は、前記転動体と前記内輪の外周面との間の前記外輪の径方向に対するこの外輪の一端側の接触角度より大きいものである。

請求項２記載の旋回座軸受は、請求項１記載の旋回座軸受において、複数の転動体は、外輪の軸方向に向けて複数列に並べて設けられ、この外輪の中心位置からこの外輪の軸方向の一端側に並べられた前記転動体の中心位置までの距離よりも、前記外輪の中心位置からこの外輪の軸方向の他端側に並べられた前記転動体の中心位置までの距離が大きいものである。

請求項３記載の旋回座軸受は、請求項１または２記載の旋回座軸受において、転動体は、球体、円筒体、円柱体および円錐体のいずれかであるものである。

請求項１記載の旋回座軸受によれば、外輪の一端側に掛かった荷重によって内輪の外周面と転動体と間にかかる荷重を、この転動体と外輪の内周面と間にかかる荷重よりも小さくできるから、この外輪の一端側にかかる荷重を均等化できる。

請求項２記載の旋回座軸受によれば、請求項１記載の旋回座軸受の効果に加え、外輪の一端側からかかる荷重を、外輪の一端側に並べられた転動体と、この外輪の他端側に並べられた転動体とで分散できるから、この外輪の一端側からのより大きな荷重に耐えることができる。

請求項３記載の旋回座軸受によれば、請求項１または２記載の旋回座軸受の効果に加え、転動体が球体、円筒体、円柱体および円錐体のいずれかであるから、種々の旋回座軸受に対応できる。

以下、本発明の旋回座軸受の第１の実施の形態を図１および図２を参照して説明する。

図１および図２において、１は旋回座軸受としての複列４点接触玉軸受（Double row 4 point contact ball bearing）である。そして、この複列４点接触玉軸受１は、例えばパワーショベル、トラッククレーンまたはトンネルマシーンなどの様々な使用環境下で操業する建設機械、物揚機械、その他の旋回に係わる作業機械、あるいは風車の可動部などに用いられる旋回玉軸受としての複列４点接触玉軸受型旋回輪である。

具体的に、この複列４点接触玉軸受１は、図１に示すように、図示しない機械本体上に水平に固定される略円環状の軌道輪である内輪２を備えている。この内輪２は、この内輪２の外周面３が円筒状に形成されている支持体としてのインナーリングである。さらに、この内輪２は、略円環状の軌道輪である外輪５の内周側に同心状に位置して回転可能に収容されて嵌合されている。この外輪５は、この外輪５の内周面６が円筒状に形成された旋回体としてのアウターリングであって、この外輪５の内周面６に内輪２の外周面３を対向させた状態で、相対的に回転可能に取り付けられている。

さらに、この内輪２の外周面３と外輪５の内周面６との間には、転動体としての球体である複数の鋼球８が回転可能に保持されている。これら複数の鋼球８は、外輪５の内周面６および内輪２の外周面３それぞれの周方向Ａに向けて並べて設けられており、図１に示すように、これら各鋼球８の円周方向の間には円筒状の間座９がスペーサとして取り付けられている。この間座９は、例えばナイロンなどで成形された保持器である。さらに、各鋼球８は、内輪２の外周面３および外輪５の内周面６それぞれの軸方向である上下方向Ｂに向けて複数列、例えば上下２列に並べて設けられている。そして、これら２列に並べられた鋼球８は、それぞれ周方向Ａに向けて水平に並べられて内輪２の外周面３と外輪５の内周面６との間に回転可能に抜け止め保持されている。

そして、内輪２は、この内輪２の外周寄りの位置に、上下方向Ｂに沿って貫通した複数の取付穴11が穿設されている。これら取付穴11は、内輪２の周方向Ａに向けて等間隔に離間させた位置に並べて設けられており、これら複数の取付穴11にて機械本体上に内輪２を固定するために設けられている。さらに、この内輪２の外周面３は、上下方向Ｂの一端である上端12側よりも他端である下端13側が径方向Ｃ、すなわち外側に向けて突出した段状に形成されている。

また、この内輪２の外周面３の上端12寄りの位置には、複数の鋼球８のうちの上側に位置する第１列Ｘの各鋼球８それぞれの略２分の１を保持する断面略凹弧状の第１の内側凹部15が、この外周面３の周方向Ａに沿って無端状である円環状に設けられている。この第１の内側凹部15は、この第１の内側凹部15の上端縁16よりも、この第１の内側凹部15の下端縁17が径方向Ｃに向けて突出した段状に形成されている。ここで、この第１の内側凹部15の下端縁17は、径方向Ｃに沿って距離Ｄ_１ほど、この第１の内側凹部15の上端縁16より外側に突出している。

さらに、この第１の内側凹部15の下側部には、外輪５の内周面６と鋼球８との間の径方向Ｃに対する接触角度α_１を定める略平坦面状の第１の下側内接面18が設けられている。この第１の下側内接面18は、この第１の下側内接面18の法線方向Ｅと径方向Ｃとの内角である接触角度α_１が４５°より大きく、α_１＞４５°となるように形成されている。また、この第１の内側凹部５の上側部には、内輪２の外周面３と鋼球８との間の径方向Ｃに対する接触角度α_２を定める略平坦面状の第１の上側内接面19が設けられている。この第１の上側内接面19は、この第１の上側内接面19の法線方向Ｆと径方向Ｃとの内角である接触角度α_２が４５°より小さく、α_２＜４５°となるように形成されている。

すなわち、これら第１の下側内接面18および第１の上側内接面19は、複数の鋼球８と外輪５の内周面６との間の径方向Ｃに対する接触角度α_１が、これら複数の鋼球８と内輪２の外周面３との間の径方向Ｃに対する接触角度α_２よりも大きくなるように形成されている。

また、この内輪２の外周面３の下端13寄りの位置には、複数の鋼球８のうちの下側に位置する第２列Ｙの各鋼球８それぞれの略２分の１を保持する断面略凹弧状の第２の内側凹部21が、この外周面３の周方向Ａに沿って無端状である円環状に設けられている。この第２の内側凹部21は、この第２の内側凹部21の上端縁22よりも、この第２の内側凹部21の下端縁23が径方向Ｃに向けて突出した段状に形成されている。この第２の内側凹部21の下端縁23は、径方向Ｃに沿って距離Ｄ_２ほど、この第２の内側凹部21の上端縁22より外側に突出している。さらに、この第２の内側凹部21の上端縁22は、第１の内側凹部15の下端縁17に対して上下方向Ｂに沿っており、これら第１の内側凹部15の距離Ｄ_１と第２の内側凹部21の距離Ｄ_２とは、Ｄ_１＝Ｄ_２の同じ長さに調整されている。

よって、この第１の内側凹部15よりも第２の内側凹部21が径方向Ｃに沿って外側に突出していることから、内輪２の中心位置Ｇからこの内輪２の上端12側の第１列Ｘに並べられた鋼球８の中心位置Ｈまでの距離ｄｍ_１よりも、内輪２の中心位置Ｇからこの内輪２の下端13側の第２列に並べられた鋼球８の中心位置Ｈまでの距離ｄｍ_２が大きく、ｄｍ_２＞ｄｍ_１となるように構成されている。

そして、この第２の内側凹部21の下側部には、第１の内側凹部15の第１の下側内接面18と同じ形状の第２の下側内接面24が設けられている。また、この第２の内側凹部21の上側部には、第１の内側凹部15の第１の上側内接面19と同じ形状の第２の上側内接面25が設けられている。よって、これら第２の下側内接面24および第２の上側内接面25もまた、複数の鋼球８と外輪５の内周面６との間の径方向Ｃに対する接触角度α_１が、これら複数の鋼球８と内輪２の外周面３との間の径方向Ｃに対する接触角度α_２よりも大きく、α_１＞α_２となるように形成されている。

さらに、この内輪２の外周面３の第２の内側凹部21より下側部には、断面凹状の装着溝27が、この内輪２の外周面３の周方向Ａに沿って無端状である円環状に設けられている。そして、この装着溝27には、円環状のシール材31の先端側に設けられているリップ部32を外側に向けて突出させた状態で、このシール材31の基端側に設けられている装着片部33が挿入されて装着されている。

一方、外輪５は、この外輪５の外周寄りの位置に、上下方向Ｂに沿って貫通した複数の取付穴41が設けられている。これら取付穴41もまた、外輪５の周方向Ａに向けて等間隔に離間させた位置に並べて設けられており、機械本体上に固定された内輪２に対して回転可能に取り付けられる図示しない操作部または作動部などを複数の取付穴41にて外輪５に固定するために設けられている。

さらに、この外輪５の内周面６は、この外輪５の上下方向Ｂの一端である上端42側よりも他端である下端43側が径方向Ｃに向けて窪んだ段状に形成されている。ここで、この外輪５は、この外輪５の上端42部を、内輪２の上端12部より上方に突出させた状態で、この内輪２に対して周方向Ａに向けて回転可能に取り付けられている。さらに、この外輪５は、内輪２の装着溝17に取り付けられているシール材31のリップ部32が、この外輪５の下端43面に接触して、このシール材31にて外輪５の内周面６と内輪２の外周面３との間の下端13，43側が液密にシールされている。

そして、この外輪５の内周面６の上端42寄りの位置には、複数の鋼球８のうちの上側に位置する第１列Ｘの各鋼球８それぞれの略２分の１を保持する断面略凹弧状の第１の外側凹部45が、この内周面６の周方向Ａに沿って無端状である円環状に設けられている。この第１の外側凹部45は、この第１の外側凹部45の上端縁46よりも、この第１の外側凹部45の下端縁47が径方向Ｃに向けて窪んだ段状に形成されている。ここで、この第１の外側凹部45の上端縁46は、外輪５の中心軸方向Ｉに沿って距離Ｄ_２ほど、この第１の外側凹部45の下端縁47より内側に突出している。

さらに、この第１の外側凹部45の上側部には、法線方向Ｊと径方向Ｃとの内角である接触角度α_１を４５°より大きくする略平坦面状の第１の上側外接面48が設けられている。また、第１の外側凹部45の下側部には、法線方向Ｋと径方向Ｃとの内角である接触角度α_２を４５°より小さくする略平坦面状の第１の下側外接面49が設けられている。すなわち、これら第１の上側外接面48および第１の下側外接面49もまた、接触角度α_１を接触角度α_２より大きくさせる。

また、外輪５の内周面６の下端43寄りの位置には、複数の鋼球８のうちの下側に位置する第２列Ｙの各鋼球８それぞれの略２分の１を保持する断面略凹弧状の第２の外側凹部51が、この内周面６の周方向Ａに沿って無端状である円環状に設けられている。この第２の外側凹部51は、この第２の外側凹部51の上端縁52よりも、この第２の外側凹部51の下端縁53が径方向Ｃに向けて窪んだ段状に形成されている。ここで、この第２の外側凹部51の上端縁52は、中心軸方向Ｉに沿って距離Ｄ_３ほど、この第２の外側凹部51の下端縁53より内側に突出している。さらに、この第２の外側凹部51の上端縁52は、第１の外側凹部45の下端縁47に対して上下方向Ｂに沿っており、これら第１の外側凹部45の距離Ｄ_２と第２の外側凹部51の距離Ｄ_３とは、Ｄ_２＝Ｄ_３の同じ長さに調整されている。

よって、これら距離Ｄ_２と距離Ｄ_３とが同じ長さであって、上記のように距離Ｄ_１と距離Ｄ_２とが同じ長さであるから、これら距離Ｄ_１、距離Ｄ_２および距離Ｄ_３はそれぞれ、Ｄ_１＝Ｄ_２＝Ｄ_３の同じ長さに調整されている。そして、これら距離Ｄ_１、距離Ｄ_２および距離Ｄ_３は、内輪２の外周面３と外輪５の内周面６との間に鋼球８を回転可能に保持するための所定間隔の回転空間Ｌを構成する。さらに、この回転空間Ｌには、図示しない潤滑油などが充填されている。

さらに、第１の外側凹部45よりも第２の外側凹部51が径方向Ｃに沿って外側に窪んでいることから、外輪５の中心位置Ｇからこの外輪５の上端42側の第１列Ｘに並べられた鋼球８の中心位置Ｈまでの距離ｄｍ_１よりも、外輪５の中心位置Ｇからこの外輪５の下端側の第２列Ｙに並べられた鋼球８の中心位置Ｈまでの距離ｄｍ_２が大きく、ｄｍ_２＞ｄｍ_１となるように構成されている。

そして、この第２の外側凹部51の上側部には、第１の外側凹部45の第１の上側外接面48と同じ形状の第２の上側外接面54が設けられている。また、この第２の外側凹部51の下側部には、第１の外側凹部45の第１の下側外接面49と同じ形状の第２の下側外接面55が設けられている。よって、これら第２の上側外接面54および第２の下側外接面55もまた、複数の鋼球８と外輪５の内周面６との間の径方向Ｃに対する接触角度α_１が、これら複数の鋼球８と内輪２の外周面３との間の径方向Ｃに対する接触角度α_２よりも大きく、α_１＞α_２となるように形成されている。

さらに、外輪５の内周面６の第１の外側凹部45より上側部には、断面凹状の装着溝57が、この外輪５の内周面６の周方向Ａに沿って無端状である円環状に設けられている。この装着溝57は、内輪２の装着溝27と同じ形状に形成されており、外輪５の内周面６のうちの内輪２の上端12より上方に突出している位置に設けられている。そして、この装着溝57には、円環状のシール材61の先端側に設けられているリップ部62を内側に向けて突出させて、内輪２の上端12面に接触させた状態で、このシール材61の基端側に設けられている装着片部63が挿入されて装着されている。よって、このシール材61は、内輪２の外周面３と外輪５の内周面６との間の上端側を液密にシールさせる。

また、この外輪５には、径方向Ｃに貫通した断面略円形状の２つの鋼球挿入穴71が穿設されている。これら鋼球挿入穴71は、外輪５の第１の外側凹部45に連通する位置と第２の外側凹部51に連通する位置とのそれぞれに設けられ、鋼球８が挿通可能で、外輪５の外周面７側から内周面６側に向けて縮径するテーパ状に形成されている。また、これら鋼球挿入穴71は、外輪５の異なる取付穴41間に設けられている。

さらに、この外輪５には、上下方向Ｂに貫通した２つのピン取付穴72が穿設されている。これらピン取付穴72の一方は、第１の外側凹部45に連通する一方の鋼球挿入穴71に直交し、これらピン取付穴72の他方は、第２の外側凹部51に連通する他方の鋼球挿入穴71に直交している。さらに、これらピン取付穴72は、外輪５の上端42側から下端43側に向けて縮径するテーパ状に形成されている。

一方、外輪５の各鋼球挿入穴71には、これら鋼球挿入穴71に挿入される略円筒状の止栓73が取り付けられている。これら止栓73は、各鋼球挿入穴71に対応したテーパ状に形成され、これら止栓73の先端部には、外輪５の第１の外側凹部45および第２の外側凹部51と同じ形状の連通凹部74が形成されている。この連通凹部74は、第１の外側凹部45または第２の外側凹部51とによって各鋼球８を内輪２の外周面３と外輪５の内周面６との間に回転可能に保持させる。

さらに、止栓73には、これら止栓73を外輪５の鋼球挿入穴71に挿入させた際に、この外輪５のピン取付穴72に連通するピン挿通穴75が穿設されている。このピン挿通穴75は、止栓73の直径方向Ｍに貫通し、ピン取付穴72に面一に連通するテーパ状に形成されている。そして、このピン取付穴72には、上端42側から細長略円筒状の止ピン76が取り付けられている。

次に、上記第１の実施の形態の旋回座軸受の組み立て動作について説明する。

まず、内輪２の上端12側を外輪５の下端43側に同心状に位置させ、この内輪２の第１の内側凹部15と外輪５の第１の外側凹部45とが連通し、この内輪２の第２の内側凹部21と外輪５の第２の外側凹部51とが連通する位置まで、この内輪２を外輪５に嵌合させる。

次いで、第１の内側凹部15と第１の外側凹部45との間、および第２の内側凹部21と第２の外側凹部51との間のそれぞれの回転空間Ｌが鋼球８と間座９とで交互に連続して埋め尽くされるまで、外輪５の各鋼球挿入穴71から鋼球８と間座９とを交互に挿入していく。

この後、この外輪５の各鋼球挿入穴71に止栓73を挿入して閉塞し、各止栓73の連通凹部74を外輪５の第１の外側凹部45または第２の外側凹部51に同一面状に連通させ、これら各止栓73のピン挿通穴75を外輪５のピン取付穴72に連通させる。

この状態で、この外輪５の各ピン取付穴72に止ピン76を挿入して止栓73のピン挿通穴75に挿通させ、止栓73を鋼球挿入穴71に位置決め固定させる。

さらに、内輪２および外輪５の各装着溝27，57にシール材31，61の装着片部33，63を周方向に嵌合させ、これらシール材31，61のリップ部32，62を、内輪２の上端12側の外縁または外輪５の下端43側の内縁に当接させてから、これら内輪２と外輪５との間の回転空間Ｌに、図示しない潤滑剤などを充填して、複列４点接触玉軸受１を完成させる。

さらに、この複列４点接触玉軸受１を、例えばパワーショベルなどの図示しない建設機械の機体本体と、この建設機械の操作部または作動部との間に取り付ける場合には、この複列４点接触玉軸受１の内輪２に設けられている取付穴11の上端12側から図示しないボルトの軸部を挿入して、これらボルトの軸部の先端部を機体本体の上面にボルト止めするなどして、この機体本体上に複列４点接触玉軸受１の内輪２を固定する。

次いで、この複列４点接触玉軸受１の外輪５に設けられている取付穴41の下端43側から図示しないボルトの軸部を挿入して、これらボルトの軸部の先端部を操作部または作動部の下面にボルト止めするなどして、この操作部または作動部の下に複列４点接触玉軸受１の外輪５を固定して、この複列４点接触玉軸受１にて機体本体と操作部または作動部とを回転可能に連結させる。

次に、上記第１の実施の形態の旋回座軸受の作用を図３ないし図７を参照して説明する。

まず、内輪２に対して外輪５を相対的に周方向に回転させる場合には、これら内輪２と外輪５との相対的な周方向Ａへの回転に伴って、これら外輪５の第１の外側凹部45と内輪２の第１の内側凹部15との間、および外輪５の第２の外側凹部51と内輪２の第２の内側凹部21との間に回転可能に保持されている各鋼球８が、外輪５の第１の上側外接面48または第２の上側外接面54、および内輪２の第１の下側内接面18または第２の下側内接面24のそれぞれに接触しながら回転する。

ここで、この外輪５の上端42面の図３中の点Ｏに示す位置に、下方に向けてアキシアル荷重である荷重Ｆａが加わった場合には、この外輪５および内輪２にモーメントＭ（Ｍ＝ｅＦａ）が負荷される。ここで、このモーメントＭの式中のｅは、外輪５の中心位置Ｇから点Ｏまでの距離である。

このとき、これら内輪２および外輪５にて構成された複列４点接触玉軸受１の強度は、上記の荷重ＦａおよびモーメントＭの荷重条件によって等価荷重（Ｐｏａ）が、Ｐｏａ＝Ｆａ＋５Ｍ／ｄｍの概算計算式から求められ、定格荷重（Ｃｏａ）に対する安全係数（Ｓｏ）、すなわちＳｏ＝Ｃｏａ／Ｐｏａ≧１と比較される。

ここで、ｄｍ＝（ｄｍ_１＋ｄｍ_２）／２であり、これらｄｍ_１およびｄｍ_２は、前側の鋼球８の中心位置Ｈである芯から後側の鋼球８の芯までの距離であり、定格荷重（Ｃｏａ）は、Ｃｏａ＝ｆｏｉＺＤｗ^２ｓｉｎαにて表される。そして、この定格荷重（Ｃｏａ）の式中のｆｏはＪＩＳで規格された係数で、ｉは鋼球８の列数、すなわち２である。また、Ｚは一列あたりの鋼球８の数であり、Ｄｗは鋼球８の直径寸法であり、αは内輪２または外輪５と鋼球８との接触角度である。

したがって、この定格荷重（Ｃｏａ）は、接触角度（α）の値が９０°以下の範囲で大きければ大きいほど、安全係数（Ｓｏ）が大きくなる。よって、外輪５と鋼球８との間の上端42側の接触角度α_１を、鋼球８と内輪２との間の上端12側の接触角度α_２より大きくし、上端12側の第１列Ｘの鋼球８の中心位置Ｈまでの距離ｄｍ_１よりも下端13側の第２列Ｙの鋼球８の中心位置Ｈまでの距離ｄｍ_２を大きくした複列４点接触玉軸受１は、安全係数（Ｓｏ）が大きく、より大きな荷重に耐えることができる。

また、図４の前側の鋼球８にかかる荷重は、Ｑmax1＝Ｐｏａ_１／（ｉＺｓｉｎα_１）で求まり、後側の鋼球８にかかる荷重は、Ｑmax2＝Ｐｏａ_２／（ｉＺｓｉｎα_２）で求まる。ここで、前側の鋼球８にかかる荷重による等価荷重は、Ｐｏａ_１＝Ｆａ＋５Ｍ／ｄｍであり、後側の鋼球８にかかる荷重による等価荷重は、Ｐｏａ_２＝−Ｆａ＋５Ｍ／ｄｍであるから、Ｐｏａ_１は、Ｐｏａ_２に比べて十分に大きな荷重である。よって、前側の鋼球８にかかる荷重Ｑmax1は、後側の鋼球８にかかる荷重Ｑmax2に比べて十分に大きい。さらに、図６および図８に示すように、前側の鋼球８にかかる荷重Ｑmax1による応力Ｓ_１もまた、後側の鋼球８にかかる荷重Ｑmax2による応力Ｓ_２に比べて十分に大きい。

すなわち、図１ないし図７に示すように、これら外輪５の内周面６と鋼球８との間の上端42側の接触角度α_１を、この鋼球８と内輪２の外周面３との間の上端12側の接触角度α_２より大きくしたことにより、この外輪５の中心位置Ｇを基準とした点Ｏの反対側である図１中の左側、すなわち前側において、これら内輪２および鋼球８を介して外輪５にかかる前側の大きな荷重Ｑmax1に耐えることができる。

さらに、外輪５の上端42側の内径を小さくするとともに、内輪２の下端13側の外径を大きくして、この内輪２の中心位置Ｇから上端12側の第１列Ｘの鋼球８の中心位置Ｈまでの距離ｄｍ_１よりも、この内輪２の中心位置Ｇから下端13側の第２列の鋼球８の中心位置Ｈまでの距離ｄｍ_２を大きく、すなわちｄｍ_２＞ｄｍ_１としたことにより、この外輪５の上端42側にかかる荷重を、この外輪５の上端42側の第１列Ｘの鋼球８とこの外輪５の下端43側の第２列Ｙの鋼球８とで分散できる。よって、この外輪５の上端42面のうちの大きな荷重がかかる前側の鋼球８の起動面が、この外輪５の軌道面より外側にはみ出なくなる。

したがって、この外輪５の上端42側の一部、例えば前側にかかる荷重を分散させて均等化させて、この外輪５の上端42側の一部に対して外輪５の中心位置Ｇを基準とした反対側にかかる荷重を少なくできる。同時に、この外輪５の上端42側にかかる荷重を第１列Ｘの鋼球８と第２列Ｙの鋼球８とで分散できる。よって、この外輪５の上端42側からかかるより大きな荷重に耐えることができる。

すなわち、外輪５の上端42側からの荷重を２列の鋼球８で受けるため、これら鋼球８が１列に設置された従来の単列４点接触旋回輪に比べ、内輪２および外輪５の内径および外径を変えずに、ほぼ２倍の荷重に耐えることができる。

なお、上記第１の実施の形態では、内輪２の外周面３と外輪５の内周面６との間に鋼球８を回転可能に保持させた複列４点接触玉軸受１について説明したが、図８ないし図１０に示す第２の実施の形態のように、これら内輪２の外周面３と外輪５の内周面６との間に、転動体としての円筒体である円筒状の円筒ころ81を回転可能に保持させた旋回座軸受としての複列４点接触ころ軸受80とすることもできる。

そして、この複列４点接触ころ軸受80は、複列の交叉ころ軸受であって、内輪２の第１の下側内接面18、第１の上側内接面19、第２の下側内接面24および第２の上側内接面25と、外輪５の第１の上側外接面48、第１の下側外接面49、第２の上側外接面54および第２の下側外接面55とのそれぞれが略平坦面状に形成されており、複数の円筒ころ81と外輪５の内周面６との間の径方向Ｃに対する接触角度α_１が、これら複数の円筒ころ81と内輪２の外周面３との間の径方向Ｃに対する接触角度α_２より大きくなるように形成されている。

さらに、これら複数の円筒ころ81は、これら円筒ころ81の円周面状の外周面82を、内輪２の第１の下側内接面18および外輪５の第１の上側外接面48に対向させた状態と、内輪２の第１の上側内接面19および外輪５の第１の下側外接面49に対向させた状態とが、周方向に向けて交互に交叉するように設置されて、これら内輪２の第１の内側凹部15と外輪５の第１の外側凹部45との間に保持されている。同様に、これら複数の円筒ころ81は、これら円筒ころ81の外周面82を、内輪２の第２の下側内接面24および外輪５の第２の上側外接面54に対向させた状態と、内輪２の第２の上側内接面25および外輪５の第２の下側外接面55に対向させた状態とが、周方向に向けて交互に交叉するように設置されて、これら内輪２の第２の内側凹部21と外輪５の第２の外側凹部51との間に保持されている。

よって、上記第２の実施の形態の複列４点接触ころ軸受80もまた、外輪５の内周面６と鋼球８との間の上端42側の接触角度α_１が、この鋼球８と内輪２の外周面３との間の上端12側の接触角度α_２より大きいので、内輪２および円筒ころ81を介して外輪５にかかる前側の大きな荷重Ｑmax1に耐えることができる。さらに、内輪２の中心位置Ｇから上端12側の第１列Ｘの円筒ころ81の中心位置Ｈまでの距離ｄｍ_１よりも、この内輪２の中心位置Ｇから下端13側の第２列の円筒ころ81の中心位置Ｈまでの距離ｄｍ_２が大きいので、外輪５の上端42側にかかる荷重を、上端42側の第１列Ｘの円筒ころ81と下端43側の第２列Ｙの円筒ころ81とで分散できるから、上記第１の実施の形態と同じの作用効果を奏することができる。

なお、上記各実施の形態では、例えばパワーショベル、トラッククレーンまたはトンネルマシーンなどの様々な使用環境下で操業する建設機械、物揚機械、その他の旋回に係わる作業機械、あるいは風車の可動部などに用いられる複列４点接触玉軸受１または複列４点接触ころ軸受80として説明したが、その他の回転可能に連結する必要のある種々の機械や装置などの部分に用いることもできる。

また、周方向Ａに沿った２列の鋼球８または円筒ころ81を内輪２と外輪５との間に回転可能に保持させたが、２列以上の複数列の鋼球８または円筒ころ81を内輪２と外輪５との間に上下方向に並べて周方向に沿って保持させてもよい。そして、これら鋼球８および円筒ころ81以外の、例えば円柱体としての円柱状の円柱ころや、円錐体としての円錐状または截頭円錐状の円錐ころなどの転動体を内輪２と外輪５との間に回転可能に保持させた構成としても良い。

さらに、２列の鋼球８または円筒ころ81それぞれの外輪５の内周面６との間の径方向Ｃに対する接触角度α_１を、これら鋼球８または円筒ころ81と内輪２の外周面３との間の径方向Ｃに対する接触角度α_２より大きくしたが、これら２列のうちのいずれか一方のみの鋼球８または円筒ころ81と外輪５の内周面６との間の接触角度α_１を、これら鋼球８または円筒ころ81と内輪２の外周面３との間の径方向Ｃに対する接触角度α_２よりも大きくしても良い。

この場合に、これら内輪２と外輪５との間に周方向Ａに沿った１列の鋼球８または円筒ころ81を保持させて、この１列の鋼球８または円筒ころ81それぞれの外輪５の内周面６との間の接触角度α_１を、これら鋼球８または円筒ころ81と内輪２の外周面３との間の接触角度α_２より大きくしても良い。

さらに、上下２列の鋼球８または円筒ころ81のうちの下端13側の第２列Ｙの内輪２の中心位置Ｇから鋼球８または円筒ころ81の中心位置Ｈまでの距離ｄｍ_２を、上端12側の第１列Ｘの内輪２の中心位置Ｇから鋼球８または円筒ころ81の中心位置Ｈまでの距離ｄｍ_１より大きくしたが、これら鋼球８または円筒ころ81の列を上下２列以上の複数列とし、これら鋼球８または円筒ころ81の列の少なくともいずれかの内輪２の中心位置Ｇから鋼球８または円筒ころ81の中心位置Ｈまでの距離を、これら鋼球８または円筒ころ81の列の上側に位置するいずれかの鋼球８または円筒ころ81の列の内輪２の中心位置Ｇから各鋼球８または円筒ころ81の中心位置Ｈまでの距離より大きくしても良い。

本発明の第１の実施の形態の旋回座軸受の一部を示す説明図である。同上旋回座軸受の一部を示す説明断面図である。同上旋回座軸受にかかる外部荷重を示す説明図である。同上旋回座軸受の鋼球にかかる荷重を示す説明図である。同上旋回座軸受の接触角度α_１およびα_２を示す説明図である。同上旋回座軸受の前側の鋼球にかかる荷重Ｑmax1による応力を示す説明図である。同上旋回座軸受の後側の鋼球にかかる荷重Ｑmax2による応力を示す説明図である。本発明の第２の実施の形態の旋回座軸受の接触角度α_１，α_２を示す説明図である。同上旋回座軸受の前側の鋼球にかかる荷重Ｑmax1による応力を示す説明図である。同上旋回座軸受の後側の鋼球にかかる荷重Ｑmax2による応力を示す説明図である。

符号の説明

１旋回座軸受としての複列４点接触玉軸受
２内輪
３外周面
５外輪
６内周面
８転動体としての球体である鋼球
80 旋回座軸受としての複列４点接触ころ軸受
81 転動体としての円筒体である円筒ころ
Ｂ軸方向としての上下方向
Ｃ径方向
ｄｍ_１距離としての上側の鋼球の中心間の直径
ｄｍ_２距離としての下側の鋼球の中心間の直径
Ｇ外輪の中心位置
Ｈ転動体の中心位置
α_１接触角度
α_２接触角度

Claims

内周面が円筒状の外輪と、
この外輪の内周側に位置し、外周面が前記外輪の内周面に対向する内輪と、
この内輪の外周面と前記外輪の内周面との間に回転可能に位置しこの外輪の周方向に向けて並べて設けられた複数の転動体とを具備し、
これら転動体と前記外輪の内周面との間のこの外輪の径方向に対するこの外輪の一端側の接触角度は、前記転動体と前記内輪の外周面との間の前記外輪の径方向に対するこの外輪の一端側の接触角度より大きい
ことを特徴とした旋回座軸受。
複数の転動体は、外輪の軸方向に向けて複数列に並べて設けられ、
この外輪の中心位置からこの外輪の軸方向の一端側に並べられた前記転動体の中心位置までの距離よりも、前記外輪の中心位置からこの外輪の軸方向の他端側に並べられた前記転動体の中心位置までの距離が大きい
ことを特徴とした請求項１記載の旋回座軸受。
転動体は、球体、円筒体、円柱体および円錐体のいずれかである
ことを特徴とした請求項１または２記載の旋回座軸受。