JP2012237369A - 多列アンギュラ玉軸受 - Google Patents

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彰秀 坂野
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賢治 今西
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Susumu Okamoto
晋 岡本
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Abstract

【課題】互いに対向するアンギュラ玉軸受の外輪間に作用する荷重によって、外輪同士の接触部で食い込みが生じるのを抑制し、該接触部や転走面での破損を防止することができる多列アンギュラ玉軸受を提供する。
【解決手段】多列アンギュラ玉軸受は、外輪と、内輪と、前記外輪の外輪軌道面と前記内輪の内輪軌道面との間に配置される複数の玉と、をそれぞれ備えた複数のアンギュラ玉軸受を並列組合せにて配置することで構成される、アキシャル荷重を支承可能なであって、前記複数のアンギュラ玉軸受のうち、互いに対向する前記アンギュラ玉軸受において、背面が軸方向内側に位置する前記アンギュラ玉軸受の外輪は、背面が軸方向外側に位置する前記アンギュラ玉軸受の外輪よりも、前記背面が薄くなるように形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、多列アンギュラ玉軸受に関し、より詳細には、射出成形機用ＢＳ（ボールねじ）サポート軸受や工作機械主軸用軸受に適用される多列アンギュラ玉軸受に関する。
図４は、従来の並列組合せの多列アンギュラ玉軸受を示す。この多列アンギュラ玉軸受では、内周面に外輪軌道面１１１ａ，１２１ａを有する外輪１１１，１２１と、外周面に内輪軌道面１１２ａ，１２２ａを有する内輪１１２，１２２と、前記外輪１１１ａ，１２１ａの外輪軌道面１１１ａ，１２１ａと前記内輪１１２，１２２の内輪軌道面１１２ａ，１２２ａとの間に接触角を持って配置される複数の玉１１３，１２３と、をそれぞれ備えた複数のアンギュラ玉軸受１１０，１２０が並列組合せで配置されている。
通常、これらアンギュラ玉軸受１１０，１２０の外輪１１１，１２１及び内輪１１２，１２２は、カウンターボア構造を有しており、負荷側と反負荷側とで溝肩の高さが異なっている。
また、内輪１１２，１２２と嵌合する軸１０２を回転軸とした場合、内輪１１２，１２２は軸１０２にしまり嵌めにてタイトに嵌合され、外輪１１１，１１２は、ハウジング１０１にすきま嵌めにてルーズに嵌合されるとともに、それぞれの内輪１１２，１２２及び外輪１１１，１１２の軸方向両端が固定されている。
そして、軸１０２が外部荷重を受け、図４の矢印Ｆに示される向きに変位すると、内輪１１１，１１２がアキシャル荷重を受け、同様に変位することで、玉１１３，１２３との間に荷重が発生する。玉１１３，１２３の荷重は、外輪１１１，１２１で支持されるが、外輪１１１，１２１はルーズに嵌合されているため、軸方向へ変位する。図中、左側の外輪１１１は、ハウジング１０１で拘束されているが、右側の外輪１２１は、左側の外輪１１１の右端面１１１ｂで支持されている。
特許文献１に記載の多列アンギュラ玉軸受では、軸方向外側の軸受に比べて、軸方向内側の軸受の外径寸法を小さくすることで、温度上昇時の軸受予圧の増加を軽減することが記載されている。また、特許文献２に記載の多列軸受では、軸方向ごとに軸受の溝径、玉径の仕様を数値限定することで、温度上昇による軸受の運転性能の違いをなくし安定した運転性能を得ることが記載されている。
特開２００６−３２２４９６号公報 特開２００５−２９９７６１号公報
ところで、図４に示した多列アンギュラ玉軸受では、外輪１１１，１２１同士の接触部において、溝肩同士の高さの差が大きいため、外輪１１１，１２１間に作用する荷重により、溝肩の薄い外輪１１１が溝肩の厚い外輪１２１に食い込む形となり、図中右側の外輪１２１の倒れが大きくなり、転走面が破損する可能性がある。特許文献１，２に記載の軸受では、温度上昇による課題を解決するものであり、外輪１１１，１２１間に作用する荷重に対応するものではない。特に、特許文献１に記載の軸受では、軸方向内側の外輪の外径寸法を小さくするものであり、該軸受の強度の低下が憂慮される。
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、互いに対向するアンギュラ玉軸受の外輪間に作用する荷重によって、外輪同士の接触部で食い込みが生じるのを抑制し、該接触部や転走面での破損を防止することができる多列アンギュラ玉軸受を提供することにある。
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 外輪と、内輪と、前記外輪の外輪軌道面と前記内輪の内輪軌道面との間に配置される複数の玉と、をそれぞれ備えた複数のアンギュラ玉軸受を並列組合せにて配置することで構成される、アキシャル荷重を支承可能な多列アンギュラ玉軸受であって、
前記複数のアンギュラ玉軸受のうち、互いに対向する前記アンギュラ玉軸受において、背面が軸方向内側に位置する前記アンギュラ玉軸受の外輪は、背面が軸方向外側に位置する前記アンギュラ玉軸受の外輪よりも、前記背面が薄くなるように形成されていることを特徴とする多列アンギュラ玉軸受。
（２） 前記互いに対向するアンギュラ玉軸受の前記玉のピッチ円直径が互いに異なることを特徴とする（１）に記載の多列アンギュラ玉軸受。
（３） 前記互いに対向するアンギュラ玉軸受の前記玉の径が互いに異なることを特徴とする（１）または（２）に記載の多列アンギュラ玉軸受。
本発明の多列アンギュラ玉軸受によれば、複数のアンギュラ玉軸受のうち、互いに対向するアンギュラ玉軸受において、背面が軸方向内側に位置するアンギュラ玉軸受の外輪は、背面が軸方向外側に位置するアンギュラ玉軸受の外輪よりも、背面が薄くなるように形成されているので、互いに対向するアンギュラ玉軸受の外輪間に作用する荷重によって、外輪同士の接触部で食い込みが生じるのを抑制し、該接触部や転走面での破損を防止することができる。
本発明の一実施形態に係る多列アンギュラ玉軸受を示す断面図である。 本発明の第１変形例に係る多列アンギュラ玉軸受を示す断面図である。 本発明の第２変形例に係る多列アンギュラ玉軸受を示す断面図である。 従来の多列アンギュラ玉軸受を示す断面図である。
以下、本発明の一実施形態に係る多列アンギュラ玉軸受を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、多列アンギュラ玉軸受は、内周面に外輪軌道面１１ａ，２１ａを有する外輪１１，２１と、外周面に内輪軌道面１２ａ，２２ａを有する内輪１２，２２と、外輪１１ａ，２１ａの外輪軌道面１１ａ，２１ａと内輪１２，２２の内輪軌道面１２ａ，２２ａとの間に接触角を持って配置される複数の玉１３，２３と、をそれぞれ備えた複数のアンギュラ玉軸受１０，２０が並列組合せで配置されている。
通常、これらアンギュラ玉軸受１０，２０の外輪１１，２１及び内輪１２，２２は、カウンターボア構造を有しており、負荷側と反負荷側とで溝肩の高さが異なっている。
また、内輪１２，２２と嵌合する軸２を回転軸とした場合、内輪１２，２２は軸２にしまり嵌めにてタイトに嵌合され、外輪１１，１２は、ハウジング１にすきま嵌めにてルーズに嵌合されるとともに、それぞれの内輪１２，２２及び外輪１１，１２の軸方向両端が固定されている。
さらに、本実施形態では、玉１３，２３の玉径Ｄ１，Ｄ２を一様寸法とする一方、玉１３，２３のピッチ円直径ＰＣＤ１，ＰＣＤ２を互いに異ならせている。即ち、図中、左側（外輪１１の背面１１ｃが軸方向外側に位置する）のアンギュラ玉軸受１０のピッチ円直径ＰＣＤ１が、右側（外輪２１の背面２１ｂが軸方向内側に位置する）のアンギュラ玉軸受２０のピッチ円直径ＰＣＤ２よりも小さくなるように設定されている。従って、左側のアンギュラ玉軸受１０の外輪１１の肉厚が右側のアンギュラ玉軸受２０の外輪２１の肉厚よりも厚くなる。このため、右側のアンギュラ玉軸受１０の外輪は、左側のアンギュラ玉軸受の外輪よりも、背面が薄くなるように形成されている。この結果、外輪１１，２１同士の接触部となる外輪１１の正面１１ｂと外輪２１の背面２１ｂの高さの差が小さくなる。なお、２つのアンギュラ玉軸受１０，２０は、異なる品番の軸受を組合せればよく、新たに軸受を設計する必要はない。
このような多列アンギュラ玉軸受において、軸２が軸方向荷重を受け、図１の矢印Ｆに示される向きに変位すると、内輪１２，２２がアキシャル荷重を分担して負荷するため、内輪１２，２２の溝肩同士の接触荷重は軸荷重の影響が小さい。一方、外輪１１、２１では、ハウジング１にルーズに嵌合されているため、各内輪１２，２２から玉１３，２３を介して外輪１１，２１へと負荷された荷重により、外輪１１，２１の溝肩同士の接触荷重は軸方向荷重の影響をうける。しかしながら、本実施形態では、外輪１１，２１の接触部での溝肩の高さの差が小さくなるように設定されているので、外輪１１，２１同士の接触部での食い込みが抑制され、該接触部や転走面での破損を防止することができる。
なお、上記実施形態では、玉１３，２３のピッチ円直径ＰＣＤ１，ＰＣＤ２を互いに異ならせることで、外輪１１，２１の接触部での溝肩の高さの差を小さくしているが、図２に示す第１変形例のように、各玉１３，２３のピッチ円直径ＰＣＤ１，ＰＣＤ２を等しくする一方、玉径Ｄ１，Ｄ２を異ならせることによっても同様の効果が得られる。この場合、外輪１１の背面１１ｃが軸方向外側に位置する左側のアンギュラ玉軸受１０の玉１３の玉径Ｄ１を、外輪２１の背面２１ｂが軸方向内側に位置する右側のアンギュラ玉軸受２０の玉２３の玉径Ｄ２よりも小さく設定されている。
勿論、図３に示す第２変形例のように、玉１３，２３のピッチ円直径ＰＣＤ１，ＰＣＤ２を互いに異ならせるとともに、玉径Ｄ１，Ｄ２を異ならせることによっても同様の効果が得られる。
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
また、本発明の多列アンギュラ玉軸受は、一対のアンギュラ玉軸受に限定されるものではなく、３つ以上のアンギュラ玉軸受が並列組合せで配置されるものであればよい。
１０，２０ アンギュラ玉軸受
１１，２１ 外輪
１１ａ，２１ａ 外輪軌道面
１１ｃ，２１ｂ 背面
１２，２２ 内輪
１２ａ，２２ａ 内輪軌道面
１３，２３ 玉

Claims (3)

  1. 外輪と、内輪と、前記外輪の外輪軌道面と前記内輪の内輪軌道面との間に配置される複数の玉と、をそれぞれ備えた複数のアンギュラ玉軸受を並列組合せにて配置することで構成される、アキシャル荷重を支承可能な多列アンギュラ玉軸受であって、
    前記複数のアンギュラ玉軸受のうち、互いに対向する前記アンギュラ玉軸受において、背面が軸方向内側に位置する前記アンギュラ玉軸受の外輪は、背面が軸方向外側に位置する前記アンギュラ玉軸受の外輪よりも、前記背面が薄くなるように形成されていることを特徴とする多列アンギュラ玉軸受。
  2. 前記互いに対向するアンギュラ玉軸受の前記玉のピッチ円直径が互いに異なることを特徴とする請求項１に記載の多列アンギュラ玉軸受。
  3. 前記互いに対向するアンギュラ玉軸受の前記玉の径が互いに異なることを特徴とする請求項１または２に記載の多列アンギュラ玉軸受。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160136935A (ko) * 2015-05-21 2016-11-30 주식회사 베어링아트 탠덤 볼 베어링, 및 이를 구비하는 액슬
KR101696906B1 (ko) * 2015-05-21 2017-01-23 주식회사 베어링아트 탠덤 볼 베어링, 및 이를 구비하는 액슬

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