JP2013181602A - アンギュラ玉軸受 - Google Patents

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Abstract

【課題】玉を傷つけることなく、アンギュラ玉軸受を積み重ねることができるアンギュラ玉軸受を提供する。
【解決手段】アンギュラ玉軸受１０、２０は、内周面に軌道面１１ａと該軌道面１１ａの一方側に肩部１１ｂ、他方側にカウンターボア１１ｃを有する外輪１１と、外周面に軌道面１２ａと該軌道面１２ａの他方側に肩部１２ｂ、一方側にカウンターボア１２ｃを有する内輪１２と、外輪１１の軌道面１１ａと内輪１２の軌道面１２ａとの間に接触角αを持って転動自在に設けられる複数の玉１３と、を備える。内輪１２の肩部１２ｂの外径寸法Ｂ１が外輪１１の肩部１１ｂの内径寸法Ｂ２より大きく、軸方向から見て外輪１１の肩部１１ｂと内輪１２の肩部１２ｂが重なり合う。
【選択図】図１

Description

この発明は、アンギュラ玉軸受に関し、より詳細には、各種重機械装置の回転軸を支持する高負荷容量のアンギュラ玉軸受に関する。
従来のアンギュラ玉軸受は、内周面に軌道面が設けられる外輪と、外周面に軌道面が設けられる内輪と、軌道面間に接触角を持って転動自在に設けられる複数の玉と、を備え、る。そして、この種の軸受は、例えば、産業用ロボットや建設機械用の減速装置等の各種重機械装置に組み込まれている。
近年、これら重機械装置の小型化及び軽量化に伴い、この種の軸受も同様にコスト低減化のみならず軸受の軽量化が求められるようになった。そして、コスト低減化及び軽量化を目指して、図５に示すアンギュラ玉軸受３０のように、外輪３１及び内輪３２の軸方向寸法を小さくすることが行われている。
このアンギュラ玉軸受３０では、外輪３１及び内輪３２の軸方向寸法が狭くなっており、外輪３１の軌道面３１ａの一方にカウンターボア３１ｂが形成されるとともに、内輪３２の軌道面３２ａの他方にカウンターボア３２ｂが形成されており、外輪３１及び内輪３２の軸方向寸法が狭くなっていることで、玉３３の一部が外輪３１又は内輪３２の軸方向端面から突出する。
この種の軸受を製造する際、特に、組立工程や搬送工程の際には、組み上がった複数のアンギュラ玉軸受３０を軸方向に積み重ねるため、図６に示すように、前述した玉３３の突出する部分が、積み重ねられる相手側の外輪３１又は内輪３２に接触して、玉３３の表面が傷つく可能性がある。
そこで、この玉３３の傷の発生を防止するため、従来のアンギュラ玉軸受では、保管及び搬送の際、保持器を支えとしてアンギュラ玉軸受を積み重ねるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００８−３９０６９号公報
しかしながら、上記特許文献１に記載のアンギュラ玉軸受では、積み重ねられたアンギュラ玉軸受を保持器で支持するため、保持器に大きな荷重が負荷され、保持器の強度上好ましくなかった。また、上記特許文献１に記載のアンギュラ玉軸受では、保持器で積み重ねることを前提にしているため、保持器の設計の自由度に制限が生じていた。
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、玉を傷つけることなく、アンギュラ玉軸受を積み重ねることができる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）内周面に軌道面と該軌道面の一方側に肩部、他方側にカウンターボアを有する外輪と、外周面に軌道面と該軌道面の他方側に肩部、一方側にカウンターボアを有する内輪と、前記外輪の前記軌道面と前記内輪の前記軌道面との間に接触角を持って転動自在に設けられる複数の玉と、を備えるアンギュラ玉軸受であって、
前記内輪の肩部の外径寸法が前記外輪の肩部の内径寸法より大きく、軸方向から見て前記外輪の肩部と前記内輪の肩部が重なり合うことを特徴とするアンギュラ玉軸受。
（２）前記内輪の肩部と前記外輪の肩部には、係合部が形成されており、
軸方向に前記アンギュラ玉軸受を重ねる際に、一方の前記アンギュラ玉軸受の前記内輪の肩部に形成された前記係合部と、他方の前記アンギュラ玉軸受の前記外輪の肩部に形成された前記係合部とが係合することを特徴とする（１）に記載のアンギュラ玉軸受。
（３）前記外輪の前記肩部の内周面と前記内輪の前記肩部の外周面には、逃げ溝が形成されていることを特徴とする（１）又は（２）に記載のアンギュラ玉軸受。
本発明によれば、内輪の肩部の外径寸法が外輪の肩部の内径寸法より大きく、軸方向から見て外輪の肩部と内輪の肩部が重なり合うことにより、アンギュラ玉軸受を積み重ねた際に、積み重ねられる相手側の外輪又は内輪と玉との干渉が防止される。これにより、保持器を使用せずに、玉を傷つけることなく、アンギュラ玉軸受を積み重ねることができる。
本発明に係るアンギュラ玉軸受の第１実施形態を説明する要部拡大断面図である。 図１に示すアンギュラ玉軸受を積み重ねた状態の要部拡大断面図である。 本発明に係るアンギュラ玉軸受の第２実施形態を説明する要部拡大断面図である。 図３に示すアンギュラ玉軸受を積み重ねた状態の要部拡大断面図である。 従来のアンギュラ玉軸受を説明するための要部拡大断面図である。 図５に示すアンギュラ玉軸受を積み重ねた状態の要部拡大断面図である。
以下、本発明に係るアンギュラ玉軸受の各実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
（第１実施形態）
まず、図１及び図２を参照して、本発明に係るアンギュラ玉軸受の第１実施形態について説明する。
本実施形態のアンギュラ玉軸受１０は、図１に示すように、薄肉タイプのアンギュラ玉軸受であって、内周面に軌道面１１ａを有する外輪１１と、外周面に軌道面１２ａを有する内輪１２と、軌道面１１ａ，１２ａ間に接触角αを持って転動自在に設けられる複数の玉１３と、を備える。外輪１１の軌道面１１ａの軸方向一方側には肩部１１ｂが形成され、軸方向他方側にはカウンターボア１１ｃが形成されており、また、内輪１２の軌道面１２ａの軸方向他方側には肩部１２ｂが形成され、軸方向一方側にはカウンターボア１２ｃが形成されている。なお、カウンターボアとは、軸方向片側に肩部を有しない形状を意味している。外輪１１、内輪１２、及び玉１３は、高炭化クロム軸受鋼、浸炭軸受用鋼、転がり軸受用ステンレス鋼などの鉄鋼を用いて製造される。
また、外輪１１及び内輪１２は、それぞれのカウンターボア側の軸方向寸法を短くすることで、外輪１１の軸方向中心位置Ｃ１と内輪１２の軸方向中心位置Ｃ２とが軸方向でオフセットするように（図１では、外輪１１が下方に位置するように）、且つ外輪１１及び内輪１２の一部が径方向から見て重なり合うように組み付けられている。
そして、本実施形態では、内輪１２の肩部１２ｂの外径寸法Ｂ１が外輪１１の肩部１１ｂの内径寸法Ｂ２より大きく、軸方向から見て外輪１１の肩部１１ｂと内輪１２の肩部１２ｂが重なり合っている。重なり代は、玉１３の直径寸法の０〜４０％であることが好ましく、５％〜３５％であることがさらに好ましい。
また、外輪１１の肩部１１ｂの内周面と内輪１２の肩部１２ｂの外周面には、断面視で該内周面と該外周面が玉１３との接線方向に伸びるように逃げ溝１１ｄ、１２ｄがそれぞれ形成されている。
このアンギュラ玉軸受１０を径方向内側から見ると、内輪１２のカウンターボア側端面から玉１３の一部が突出しており、このアンギュラ玉軸受１０を径方向外側から見ると、外輪１１のカウンターボア側端面から玉１３の一部が突出している。
このように構成されたアンギュラ玉軸受１０では、例えば、２個のアンギュラ玉軸受１０を積み重ねた場合、図２に示すように、下段のアンギュラ玉軸受１０の内輪１２の上に、上段のアンギュラ玉軸受１０の外輪１１が載置されて、上段のアンギュラ玉軸受１０が下段のアンギュラ玉軸受１０の内輪１２で支持される。従って、下段のアンギュラ玉軸受１０の内輪１２が上段のアンギュラ玉軸受１０の玉１３に接触しないので、上段のアンギュラ玉軸受１０の玉１３が傷つくことはない。同様に、上段のアンギュラ玉軸受１０の外輪１１が下段のアンギュラ玉軸受１０の玉１３に接触しないので、下段のアンギュラ玉軸受１０の玉１３が傷つくことはない。
以上説明したように、本実施形態のアンギュラ玉軸受１０よれば、内輪１２の肩部１２ｂの外径寸法Ｂ１が外輪１１の肩部１１ｂの内径寸法Ｂ２より大きく、軸方向から見て外輪１１の肩部１１ｂと内輪１２の肩部１２ｂが重なり合うことにより、アンギュラ玉軸受１０を積み重ねる際の支持が内輪１２で行われる。これにより、玉１３を傷つけることなく、アンギュラ玉軸受１０を積み重ねることができる。
なお、上記実施形態では、保持器について言及しなかったが、アンギュラ玉軸受１０の積み重ねに保持器を使用しないので、保持器の設計の自由度を向上することができ、任意の保持器を用いることができる。
また、外輪１１の肩部１１ｂの内周面と内輪１２の肩部１２ｂの外周面には、逃げ溝１１ｄ、１２ｄが形成されているので、製造時に、外輪１１の肩部１１ｂの内周面と内輪１２の肩部１２ｂの外周面の研磨を容易に行うことができる。
（第２実施形態）
次に、図３及び図４を参照して、本発明に係るアンギュラ玉軸受の第２実施形態について説明する。なお、上記第１実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一或いは同等符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。
本実施形態のアンギュラ玉軸受２０では、図３に示すように、内輪１２の肩部１２ｂの外径寸法Ｂ１が外輪１１の肩部１１ｂの内径寸法Ｂ２より大きく、軸方向から見て外輪１１の肩部１１ｂと内輪１２の肩部１２ｂが重なり合っている。
ここで、外輪１１の肩部１１ｂには、軸方向外側端面を先端部から所定幅で周方向全周に亘って切り欠いた係合部１５が形成されており、内輪１２の肩部１２ｂにも、軸方向外側端面を先端部から所定幅で周方向全周に亘って切り欠いた係合部１６が形成される。係合部１５、１６は、径方向の幅及び軸方向の深さが等しく形成される。
このように構成されたアンギュラ玉軸受２０では、２個のアンギュラ玉軸受２０を積み重ねた場合、図４に示すように、下段のアンギュラ玉軸受２０の内輪１２の上に、上段のアンギュラ玉軸受２０の外輪１１が載置されて、上段のアンギュラ玉軸受２０が下段のアンギュラ玉軸受２０の内輪１２で支持される。この際、下段のアンギュラ玉軸受２０の内輪１２の肩部１２ｂに形成された係合部１５に、上段のアンギュラ玉軸受２０の外輪１１の肩部１１ｂに形成された係合部１６が係合する。
従って、下段のアンギュラ玉軸受２０の内輪１２が上段のアンギュラ玉軸受２０の玉１３に接触しないので、上段のアンギュラ玉軸受２０の玉１３が傷つくことはない。同様に、上段のアンギュラ玉軸受２０の外輪１１が下段のアンギュラ玉軸受２０の玉１３に接触しないので、下段のアンギュラ玉軸受２０の玉１３が傷つくことはない。さらに、係合部１５、１６が係合することで、径方向への相対移動が規制されるので、上段のアンギュラ玉軸受２０がずれて落ちることが防止される。
係合部１５、１６の形状は任意に設定することができるが、積み重ねた際に、下段のアンギュラ玉軸受２０の内輪１２の軸方向外側端面と上段のアンギュラ玉軸受２０の外輪１１の軸方向内側端面とが面一となるように、且つ、下段のアンギュラ玉軸受２０の内輪１２の軸方向内側端面と上段のアンギュラ玉軸受２０の外輪１１の軸方向外側端面とが面一となるように形成することが好ましい。これにより、玉１３への接触を回避しつつ積み重ねた際の高さを小さくすることができる。
なお、本実施形態でも、保持器について言及しなかったが、アンギュラ玉軸受２０の積み重ねに保持器を使用しないので、保持器の設計の自由度を向上することができ、任意の保持器を用いることができる。
なお、本実施形態においても、外輪１１の肩部１１ｂの係合部１６が形成された内周面と内輪１２の肩部１２ｂの係合部１５が形成された外周面に、断面視で該内周面と該外周面が玉１３との接線方向に伸びるように逃げ溝１１ｄ、１２ｄを形成してもよい。
なお、本発明は上記各実施形態に例示したもの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。
１０，２０ アンギュラ玉軸受
１１ 外輪
１１ａ 軌道面
１１ｂ 肩部
１１ｃ カウンターボア
１１ｄ 逃げ溝
１２ 内輪
１２ａ 軌道面
１２ｂ 肩部
１２ｃ カウンターボア
１２ｄ 逃げ溝
１３ 玉
１５ 係合部
１６ 係合部
Ｂ１ 内輪の肩部の外径寸法
Ｂ２ 外輪の肩部の内径寸法
α 接触角

Claims (3)

  1. 内周面に軌道面と該軌道面の一方側に肩部、他方側にカウンターボアを有する外輪と、外周面に軌道面と該軌道面の他方側に肩部、一方側にカウンターボアを有する内輪と、前記外輪の前記軌道面と前記内輪の前記軌道面との間に接触角を持って転動自在に設けられる複数の玉と、を備えるアンギュラ玉軸受であって、
    前記内輪の肩部の外径寸法が前記外輪の肩部の内径寸法より大きく、軸方向から見て前記外輪の肩部と前記内輪の肩部が重なり合うことを特徴とするアンギュラ玉軸受。
  2. 前記内輪の肩部と前記外輪の肩部には、係合部が形成されており、
    軸方向に前記アンギュラ玉軸受を重ねる際に、一方の前記アンギュラ玉軸受の前記内輪の肩部に形成された前記係合部と、他方の前記アンギュラ玉軸受の前記外輪の肩部に形成された前記係合部とが係合することを特徴とする請求項１に記載のアンギュラ玉軸受。
  3. 前記外輪の前記肩部の内周面と前記内輪の前記肩部の外周面には、逃げ溝が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のアンギュラ玉軸受。
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