JP2011208730A - 組合せ玉軸受及び複列玉軸受 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】幅狭玉軸受を2列組合せて組合せ玉軸受を構成し、各幅狭玉軸受は、リング部111を組合せ面側として、他方側に玉を保持する所要数のポケット部を形成した冠形の玉案内保持器110を備え、リング部111を、少なくとも円周方向の一箇所で互いに隣り合うポケット部間を予め切断して、各切断面間に所定のすき間ΔRを持たせた構造とし、切断面とリング部111の側面との隅部にはC面取り部115が設けられ、C面取り部115とリング部111側面とのなす角度をαとし、保持器110間の静摩擦係数をμとした場合、tan-1μの値に対してαの値が大きくなるように設定する。
【選択図】図7
Description
また、保持器4の軸方向の動き量は、図12に示すように、一方向はリング側ポケット内面6cと玉3とのすきまΔS1で位置決めされ、もう一方向は、ポケット柱部6dの先端に形成した玉係止部6eと玉3とのすきまΔS2によって位置決めされる。
また、玉係止部6eは、その対向する玉係止部6e間の口元径寸法Hに対する玉径φDaがφDa>Hの関係でもあり、軸受に保持器4を組込む際即ち玉3をポケット部6bに挿入する際に、玉係止部6e間を通過する時も、玉係止部6eの破損や欠け等が生じないことが必要であり、組込後は保持器4が軸方向に玉3から抜けないような構造としている。
このような構造を採用することで、保持器110と内外輪との熱膨張係数差及び保持器の寸法精度や真円度のばらつきにより、転動体ピッチ円径と保持器ポケットのピッチ円径がずれた場合でも、片持ち形状であることによる半径方向の柔軟性と、各切断面間のすき間ΔRによる円周方向の弾力的変形(円周方向の柔軟性)を兼ね備えることとなるため、玉103とポケット部113間の突っ張り力を緩衝して、保持器110の損傷や摩耗を防止すると共に、玉103とポケット部113内面とのすべり接触抵抗によるトルクむらや発熱をより軽減することができる。
玉の抜け出しを防止する玉係止部を有し、前記ポケット部の曲率中心と前記玉係止部先端との軸方向距離に対して、前記ポケット部の曲率中心と玉曲率中心とを一致させた状態における対向する2つの保持器におけるリング部端部間の軸方向すきまに、前記ポケット部のポケット面と玉との軸方向すきまを加えた値が小さくなるように設定され、前記リング部は、少なくとも円周方向の一箇所で互いに隣り合う前記ポケット部間を予め切断して、各切断面間に所定のすき間を持たせた構造とし、前記切断面と前記リング部の側面との隅部にはC面取り部が設けられ、前記C面取り部と前記リング部側面とのなす角度をαとし、前記保持器間の静摩擦係数をμとした場合、tan-1μの値に対してαの値が大きくなるように設定したことを特徴としている。
ここで、単列アンギュラ玉軸受100A及び100Bの夫々は、図1に示すように、外輪101の軌道溝101aと内輪102の軌道溝102aとの間に多数の玉103が転動自在に配設された幅狭軸受の構成を有する。
また、幅狭軸受とは、国際標準化機構(ISO)で規定されている標準アンギュラ玉軸受(78××、79××、70××、72××、73××シリーズ等)に当てはまらないサイズの軸受であって、軸方向断面幅Bと半径方向断面高さH(=(外輪外径D−内輪内径d)/2)との断面寸法比(B/H)を(B/H)<0.63とする軸受である。
例えば、従来の玉軸受として、7208A(接触角30度のアンギュラ玉軸受)の場合、内輪内径φ40mm、外輪外径φ80mm、軸方向断面幅(軸受単体幅)Bが18mmであるので、断面寸法比(B/H)=0.9である。
そして、本実施形態では、単列アンギュラ玉軸受100A及び100Bの組合せ面側に多数の玉103を円周方向に位置決めする玉案内保持器110を配設し、組合せ面とは反対側に環状シール体120を配設している。
ここで、図5に示すように、ポケット部113の曲率中心Oと玉係止部114の先端との軸方向距離Lに対して、ポケット部113曲率中心Oと玉103の曲率中心とを一致させた状態における対向する2つの保持器110におけるリング部111の端部間の軸方向すきまΔGに、ポケット部113のポケット面113aと玉103の軸方向すきまΔPを加えた値ΔG+ΔPが下記(1)式で表されるように小さくなるように設定されている。
このような寸法構成とすることで、モーメント荷重による内外輪傾き等で、図6に示すように、一方の単列アンギュラ玉軸受例えば100Aで保持器110が鎖線図示の状態から実線図示の状態に軸方向に移動した際に、そのリング部111が組合せた他方の単列アンギュラ玉軸受100Bの保持器110のリング部111に当接することにより、玉103の大径部が玉係止部114の先端を越えることがなく(すなわち、図6中のΔが正の値となる)、保持器110の脱落即ち玉103がポケット部113から外れることを確実に防止することができる(すなわち、図6中のΔだけ余裕代が残る)。
また、この実施形態では、軸受の負荷容量や剛性を上げるために、隣合う玉103間の円周方向ピッチをできるだけ組合せ側端面の反対側にずらし(図1:X1>X2)、保持器110のリング部111が軸受組合せ端面側になるように配置しており、モーメント剛性を上げるための作用点間距離を大きくとれるようにしている。
例えば、モーメント荷重などの外部荷重が軸受に作用した際、内外輪の相対的傾きや内外輪の変形などによって、組合せた各軸受列間の玉103及び保持器110の公転速度が異なり、保持器110が軸方向に相対変形し、保持器110同士が円周方向に干渉して突っ張り合い、保持器110に負荷を与える場合があり得る。そこで、上記のような面取り部を形成することで、各列の保持器110間の円周方向の干渉を回避でき、回転トルクの増加、保持器110の磨耗や損傷などの不具合をなくすことが可能となる。
玉係止部114と103玉との軸方向すきまをM(図5を参照)とし、ポケット部113の曲率中心と玉103の曲率中心とを一致させた状態における対向する2つの保持器110におけるリング部111の端部間の軸方向すきまをΔGとした場合、(2×M−ΔG)/2の値に対してCの値が大きくなるように設定する。以上のような設定とすれば、円周方向において確実にC面取り部115同士で接触が発生することになり、すき間ΔRの切断面で接触する状態を確実に防止することができる。
100A,100B 単列アンギュラ玉軸受
101 外輪
101a 外輪軌道溝
102 内輪
102a 内輪軌道溝
103 玉
110 玉案内保持器
111 リング部
112 柱部
113 ポケット部
114 玉係止部
115 C面取り部
120 環状シール体
121,122 シール収容溝
200 複列アンギュラ玉軸受
201 外輪
201a 外輪軌道溝
202A,202B 内輪
202a 内輪軌道溝
230 玉
220 環状シール体
221,222 シール収容溝
Claims (4)
- 幅狭玉軸受を2列組合せて構成され、各幅狭玉軸受は、片側にリング部を有し、当該リング部の他方側に玉を保持する所要数のポケット部を形成した冠形の玉案内保持器をそのリング部側を組合せ面側に配置してなる組合せ玉軸受であって、
前記ポケット部は、前記リング部とは反対側の先端部に形成した玉の抜け出しを防止する玉係止部を有し、前記ポケット部の曲率中心と前記玉係止部先端との軸方向距離に対して、前記ポケット部の曲率中心と玉曲率中心とを一致させた状態における対向する2つの保持器におけるリング部端部間の軸方向すきまに、前記ポケット部のポケット面と玉との軸方向すきまを加えた値が小さくなるように設定され、前記リング部は、少なくとも円周方向の一箇所で互いに隣り合う前記ポケット部間を予め切断して、各切断面間に所定のすき間を持たせた構造とし、前記切断面と前記リング部の側面との隅部にはC面取り部が設けられ、前記C面取り部と前記リング部側面とのなす角度をαとし、前記保持器間の静摩擦係数をμとした場合、tan-1μの値に対してαの値が大きくなるように設定されたことを特徴とする組合せ玉軸受。 - 前記C面取り部の寸法をCとし、前記玉係止部と前記玉との軸方向すきまをMとし、前記ポケット部の曲率中心と前記玉の曲率中心とを一致させた状態における対向する2つの前記保持器におけるリング部の端部間の軸方向すきまをΔGとした場合、(2×M−ΔG)/2の値に対してCの値が大きくなるように設定されたことを特徴とする請求項1に記載の組合せ玉軸受。
- 幅狭の複列玉軸受の構成を有し、夫々の列には、片側にリング部を有し、当該リング部の他方側に玉を保持する所要数のポケット部を形成した冠形の玉案内保持器をそのリング部側を軸受の軸方向内側に対向させて配置してなる複列玉軸受であって、
前記ポケット部は、前記リング部とは反対側の先端部に形成した玉の抜け出しを防止する玉係止部を有し、前記ポケット部の曲率中心と前記玉係止部先端との軸方向距離に対して、前記ポケット部の曲率中心と玉曲率中心とを一致させた状態における対向する2つの保持器におけるリング部端部間の軸方向すきまに、前記ポケット部のポケット面と玉との軸方向すきまを加えた値が小さくなるように設定され、前記リング部は、少なくとも円周方向の一箇所で互いに隣り合う前記ポケット部間を予め切断して、各切断面間に所定のすき間を持たせた構造とし、前記切断面と前記リング部の側面との隅部にはC面取り部が設けられ、前記C面取り部と前記リング部側面とのなす角度をαとし、前記保持器間の静摩擦係数をμとした場合、tan-1μの値に対してαの値が大きくなるように設定されたことを特徴とする複列玉軸受。 - 前記C面取り部の寸法をCとし、前記玉係止部と前記玉との軸方向すきまをMとし、前記ポケット部の曲率中心と前記玉の曲率中心とを一致させた状態における対向する2つの前記保持器におけるリング部の端部間の軸方向すきまをΔGとした場合、(2×M−ΔG)/2の値に対してCの値が大きくなるように設定されたことを特徴とする請求項3に記載の複列玉軸受。
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