JP2015110974A - 複列ころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】軸のテーパ面部に外嵌する複列ころ軸受において、各ころ列でラジアル隙間を等しくする。【解決手段】複列ころ軸受１は、外輪３と、外周面に複列の内軌道面１１，２１を有すると共に内周面が主軸９のテーパ面部９ａに外嵌するテーパ面４０からなる内輪２と、これら外輪３と内輪２との間に介在する複列のころ４，５とを備えている。内輪２は列毎に分割されている分割内輪１０，２０を有しており、一方の分割内輪２０の軸方向側面は、この分割内輪２０側と他方の分割内輪１０側とでラジアル隙間を均一化するために、研磨又は研削により一方の分割内輪２０を軸方向に短くさせる加工面Ｍである。【選択図】 図２

Description

本発明は、複列ころ軸受に関する。

例えば工作機械において、主軸を回転可能に支持する軸受部には、高い加工精度を維持するために高い剛性が必要とされており、このために複列ころ軸受が用いられている（例えば、特許文献１の図３参照）。
図７に示すように、複列ころ軸受９９は、内輪９１、外輪９２、及びこれら内輪９１と外輪９２との間に複列状態で配置された複数のころ９３，９４を備えている。内輪９１の外周面には、第１の内軌道面９５及び第２の内軌道面９６が形成されている。第１の内軌道面９５は、一方のころ列に含まれるころ９３が転動し、第２の内軌道面９６は、他方のころ列に含まれるころ９４が転動する。そして、この内輪９１の内周面は、主軸９０のテーパ面部９０ａに嵌合するテーパ面９７とされている。

この複列ころ軸受９９は、軸方向に移動不能な状態で主軸９０に外嵌している第１間座８９と、軸方向に移動可能な状態で主軸９０に外嵌している第２間座８８との間に配置されている。そして、主軸９０に設けられているねじ部９０ｂにナット８７を締め付けることで、第２間座８８を介して複列ころ軸受９９を第１間座８９側へ軸方向に押し込み、テーパ面部９０ａによって内輪９１を拡径させ、複列ころ軸受９９の各ころ列に所定のラジアル隙間を設けている。

特開２０１２−１０２７９６号公報

前記のような主軸９０に対する複列ころ軸受９９の取り付け構造によれば、内輪９１は、主軸９０のテーパ面部９０ａに締め代を有して（締まり嵌め状態で）外嵌するが、この内輪９１のテーパ面９７（内周面）のテーパ角と、主軸９０のテーパ面部９０ａのテーパ角とが一致しない場合、一方のころ列側と他方のころ列側とで内輪９１の拡径量に差が生じ、ラジアル隙間が一方と他方とで相違する。例えば、主軸９０のテーパ面部９０ａのテーパ角が、内輪９１のテーパ面９７のテーパ角よりも大きい場合、図７の右側のころ列のころ９４が転動する内軌道面９６の拡径量が、左側のころ列のころ９３が転動する内軌道面９５の拡径量よりも小さくなり、ラジアル隙間は、右側で大きくなり、左側で小さくなる。

ここで、複列ころ軸受９９は、主軸９０を回転自在に支持する際のラジアル荷重を一方のころ列側と他方のころ列側とで分担して受けるが、一方のころ列側と他方のころ列側とでラジアル隙間が大きく異なると、前記分担に偏りが生じ好ましくない。
また、例えば、複列ころ軸受９９の潤滑がオイルエアによって行われる場合、複列ころ軸受９９に対してノズルからオイルエアを噴射させる。この場合、回転するころがノズルの噴射口を横切るため風切り音が発生するが、一方のころ列側と他方のころ列側とでラジアル隙間が異なっていると両ころ列に回転数（回転速度）の差が生じ、それぞれの風切り音により不快なうなり音が発生するという問題がある。

そこで、本発明は、各ころ列でラジアル隙間を等しくすることが可能となる複列ころ軸受を提供することを目的とする。

（１）本発明の複列ころ軸受は、内周面に複列の外軌道面を有する外輪と、外周面に複列の内軌道面を有すると共に内周面が軸のテーパ面部に外嵌するテーパ面からなる内輪と、前記外輪と前記内輪との間に介在し前記外軌道面及び前記内軌道面を転動する複列のころと、を備え、前記内輪は列毎に分割されている分割内輪を有し、前記分割内輪のうちの少なくとも一方の分割内輪の軸方向側面は、当該一方の分割内輪側と他方の前記分割内輪側とでラジアル隙間を均一化するために、研磨又は研削により当該少なくとも一方の分割内輪を軸方向に短くさせる加工面であることを特徴とする。

本発明によれば、分割内輪のうちの少なくとも一方の分割内輪の軸方向側面は、加工面であり、この加工面に対して研磨又は研削することでその少なくとも一方の分割内輪を軸方向に短くさせる。これにより、軸のテーパ面部に対する分割内輪の軸方向位置を変更することができ、このテーパ面部による一方の分割内輪（内軌道面）における拡径量と他方の分割内輪（内軌道面）における拡径量との関係が調整され、一方の分割内輪側と他方の分割内輪側とでラジアル隙間を均一化することができる。

（２）また、前記内輪は、第１分割内輪と、この第１分割内輪よりも内径が小さい第２分割内輪とを有し、前記加工面には、前記第１分割内輪と前記第２分割内輪との合わせ面のいずれか一方の面が含まれるのが好ましい。
軸のテーパ面部のテーパ角が、内輪の内周面のテーパ角よりも大きい場合、第２分割内輪側の方が第１分割内輪側よりもラジアル隙間が大きくなるが、この場合であっても、第１分割内輪と第２分割内輪との合わせ面のいずれか一方の面が、加工面に含まれることにより、軸のテーパ面部に対する第２分割内輪の軸方向位置が第１分割内輪側へ変更され、第２分割内輪側のラジアル隙間を小さくすることが可能となり、第１分割内輪側と第２分割内輪側とでラジアル隙間を均一化することができる。

（３）また、前記内輪は、第１分割内輪と、この第１分割内輪よりも内径が小さい第２分割内輪とを有し、前記加工面には、前記第１分割内輪の軸方向についての両側面のうち、前記第２分割内輪との合わせ面と反対の外側側面が含まれるのが好ましい。
軸のテーパ面部のテーパ角が、内輪の内周面のテーパ角よりも小さい場合、第１分割内輪側の方が第２分割内輪側よりもラジアル隙間が大きくなるが、この場合であっても、第１分割内輪の前記外側側面が、加工面に含まれることにより、軸のテーパ面部に対する第１分割内輪の軸方向位置が変更され、第１分割内輪側のラジアル隙間を小さくすることが可能となり、第１分割内輪側と第２分割内輪側とでラジアル隙間を均一化することができる。
または、前記（２）のように、軸のテーパ面部のテーパ角が、内輪の内周面のテーパ角よりも大きく、第１分割内輪と第２分割内輪との合わせ面のいずれか一方の面が、加工面とされ、その面が加工された場合において、再調整が必要であると、前記（３）のように、第１分割内輪の外側側面を加工面とすればよい。

（４）また、前記内輪は、第１分割内輪と、この第１分割内輪よりも内径が小さい第２分割内輪とを有し、前記第１分割内輪と前記第２分割内輪とのうちのいずれか一方は、一方のころ列に含まれるころの端面と他方のころ列に含まれるころの端面とがそれぞれ摺接可能である摺接面部を軸方向両側に有する円環状の鍔輪を備え、前記加工面には、前記鍔輪の環状側面及びこの環状側面との合わせ面の一方又は双方が含まれるのが好ましい。
軸のテーパ面部のテーパ角が、内輪の内周面のテーパ角よりも大きい場合、第２分割内輪側の方が第１分割内輪側よりもラジアル隙間が大きくなるが、この場合であっても、鍔輪の環状側面又はこの環状側面との合わせ面の一方又は双方が、加工面に含まれることにより、軸のテーパ面部に対する第２分割内輪の軸方向位置が第１分割内輪側へ変更され、第２分割内輪側のラジアル隙間を小さくすることが可能となり、第１分割内輪側と第２分割内輪側とでラジアル隙間を均一化することができる。

本発明によれば、分割内輪のうちの少なくとも一方の分割内輪の軸方向側面が、加工面であり、この加工面に対して研磨又は研削することで、軸のテーパ面部による一方の分割内輪（内軌道面）における拡径量と他方の分割内輪（内軌道面）における拡径量との関係が調整され、一方の分割内輪側と他方の分割内輪側とでラジアル隙間を均一化することができる。この結果、軸を支持する際のラジアル荷重を一方のころ列側と他方のころ列側とで均等に分担して受けることが可能となり、また、ころ列の回転数を各列で等しくすることが可能となる。

本発明の複列ころ軸受、及びその周囲の縦断面図である。 複列ころ軸受の縦断面図である。 加工面（その１）による機能を説明する模式図であり、（Ａ）は加工前の状態、（Ｂ）は加工後の状態を示している。 加工面（その２）による機能を説明する模式図であり、（Ａ）は加工前の状態、（Ｂ）は加工後の状態を示している。 他の形態を示す複列ころ軸受の縦断面図である。 加工面による機能を説明する模式図であり、（Ａ）は加工前の状態、（Ｂ）は加工後の状態を示している。 従来の複列ころ軸受、及びその周囲の縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の複列ころ軸受１、及びその周囲の縦断面図である。この複列ころ軸受１は、例えば、汎用旋盤、ＣＮＣ旋盤、マシニングセンタ、フライス盤等の工作機械の主軸９を支持する軸受として使用され、高速回転する主軸９を高い剛性で支持することが可能である。

本実施形態の複列ころ軸受１は、内輪２と、外輪３と、これら内輪２と外輪３との間に介在している複数のころ４,５とを備えている。外輪３は、工作機械の軸受ハウジング８の内周面に取り付けられており、内輪２に主軸９が挿入されており、複列ころ軸受１は、軸受ハウジング８に対して主軸９を回転自在に支持している。そして、この複列ころ軸受１はオイルエア潤滑される。すなわち、複列ころ軸受１の軸方向隣りにノズル５０が設けられており、このノズル５０から内輪２と外輪３との間に形成されている環状空間に向かってオイルエアが噴射される。

図２は、複列ころ軸受１の縦断面図である。図２において左側に配置されている複数のころ４によって一つのころ列が構成され、右側に配置されている複数のころ５によって別の一つのころ列が構成されている。複列ころ軸受１は、一方のころ列に含まれるころ４を周方向等間隔で保持する保持器６と、他方のころ列に含まれるころ５を周方向等間隔で保持する保持器７とを備えている。保持器６,７は、櫛型であり、複列ころ軸受１への取り付け方向が異なるが、同じものである。これら保持器６，７は、軸方向に並べて複列ころ軸受１に組み込まれており、相互が対向する環状の背面同士が接触可能となっている。保持器６，７それぞれは独立して各ころ列と共に回転することができる。

このように、ころ４,５は、複列状態（二列状態）で配置されており、保持器６，７それぞれは、列毎に独立してこれらころ４,５を保持している。ころ４，５それぞれの外周面は円筒形であり、この複列ころ軸受１は複列円筒ころ軸受である。

本実施形態の内輪２は各ころ列に対応するように分割されている分割内輪１０，２０を有している。第１分割内輪１０は、ころ４が転動する内軌道面１１を外周面に有している円筒状の本体部１４と、この本体部１４の軸方向両側から径方向外側に突出している円環状の鍔部１２，１３とを有している。第２分割内輪２０は、ころ５が転動する内軌道面２１を外周面に有している円筒状の本体部２４と、この本体部２４の軸方向両側から径方向外側に突出している円環状の鍔部２２，２３とを有している。本体部１４と鍔部１２，１３とは一体であり、本体部２４と鍔部２２，２３とは一体である。

内輪２の内周面はテーパ面４０からなる。本実施形態の内輪２は第１分割内輪１０と第２分割内輪２０とからなる。そこで、第１分割内輪１０の内周面がテーパ面１９からなり、また、第２分割内輪２０の内周面もテーパ面２９からなり、両テーパ面１９，２９は、同じテーパ角度を有しており（かつ後述する調整処理を行う前の状態では）、これらテーパ面１９，２９により、段差の無い単一のテーパ面が構成される。このようなテーパ面４０を内輪２が有していることから、この内輪２は、内径が大きい第１分割内輪１０と、この第１分割内輪１０よりも内径が小さい第２分割内輪２０とを有する構成となる。

そして、内輪２は、主軸９のテーパ面部９ａ（図１参照）に締め代を有して（締まり嵌めの状態で）外嵌する。特に本実施形態では、複列ころ軸受１は、軸方向に移動不能の状態で主軸９に外嵌している第１間座４１と、軸方向に移動可能の状態で主軸９に外嵌している第２間座４２との間に配置されている。そして、主軸９に設けられているねじ部９ｂにナット４３を締め付けることで、第２間座４２を介して複列ころ軸受１を第１間座４１側へ軸方向に押し込み、内輪２をテーパ面部９ａによって拡径させている。つまり、内輪２は拡径方向に弾性変形する。このように内輪２を拡径させることで、内軌道面１１，２１（図２参照）の直径が拡大し、複列ころ軸受１の各ころ列に所定のラジアル隙間を設けることができる。

図２に示すように、外輪３は、単一の円筒状部材からなり、その内周面に外軌道面３１，３２が形成されている。外輪３の内周面は、軸方向全長にわたって直線状である円筒面からなり、第１分割内輪１０の内軌道面１１に対向する領域が外輪３の第１外軌道面３１となり、第２分割内輪２０の内軌道面２１に対向する領域が外輪３の第２外軌道面３２となる。

以上より、本実施形態の複列ころ軸受１は、内周面に複列の外軌道面３１，３２を有する外輪３と、外周面に複列の内軌道面１１，２１を有すると共に内周面が主軸９のテーパ面部９ａに外嵌するテーパ面４０からなる内輪２と、これら外輪３と内輪２との間に介在している複列のころ４，５とを備えている。そして、内輪２はころ列毎に分割されている第１分割内輪１０と第２分割内輪２０とを有している。

前記のとおり、内周面がテーパ面４０である内輪２を、主軸９のテーパ面部９ａに外嵌させることで、第１分割内輪１０側のころ列に所定のラジアル隙間を設けることができ、また、第２分割内輪２０側のころ列に所定のラジアル隙間を設けることができる。
両者のラジアル隙間を同時に小さくするためには、第１間座４１（図１参照）の軸方向側面を研磨や研削すればよい。すなわち、第１間座４１の軸方向側面を研磨や研削することで第１間座４１の軸方向長さを短くすることができ、これにより、図１において、第１分割内輪１０及び第２分割内輪２０を、テーパ面部９ａの直径が大きくなる側（図１では左側）へ僅かに移動させることができ、この結果、テーパ面部９ａにより第１分割内輪１０と第２分割内輪２０とを弾性的に拡径させ、これにより内軌道面１１，２１の直径が拡大し、両者のラジアル隙間を同時に小さくすることが可能となる。なお、この第１間座４１の側面に対する研磨（研削）は、複列ころ軸受１を主軸９に組み付ける工場において行われる。研磨としては、例えばハンドラップ加工が採用される。

ここで、内輪２のテーパ面４０のテーパ角と、主軸９のテーパ面部９ａのテーパ角とは、同じ値（例えば１／１２）に設計されているが、実際では、テーパ面部９ａのテーパ角がテーパ面４０のテーパ角よりも大きくなったり、反対に小さくなったりする場合がある。なお、内輪２と主軸９とは同心状に配置され、テーパ面４０のテーパ角は、内輪２の中心線に対する傾斜角度αであり（図３（Ａ）参照）、テーパ面部９ａのテーパ角は、主軸９の中心線に対する傾斜角度βである。

〔第１の形態（その１）〕
図３（Ａ）に示すように、主軸９テーパ面部９ａのテーパ角βが、内輪２のテーパ面４０のテーパ角αよりも大きい場合（β＞α）、テーパ面部９ａに対する第２分割内輪２０の締め代Ｋ２−１が第１分割内輪１０の締め代Ｋ１−１よりも小さくなる（Ｋ２−１＜Ｋ１−１）。このため、第２分割内輪２０の内軌道面２１の拡径量が第１分割内輪１０の内軌道面１１の拡径量よりも小さくなり、第２分割内輪２０側の方が第１分割内輪１０側よりもラジアル隙間が大きくなってしまう。
この場合、複列ころ軸受１（図２参照）は、主軸９を支持する際のラジアル荷重を第１分割内輪１０側のころ列と第２分割内輪２０側のころ列とで分担して受けるが、第２分割内輪２０側の方が第１分割内輪１０側よりもラジアル隙間が極端に大きくなってしまうと、前記分担に偏りが生じ好ましくない。
また、前記のとおり、複列ころ軸受１の潤滑がオイルエアによって行われることから、複列ころ軸受１に対してノズル５０（図１参照）からオイルエアを噴射させる。この場合、回転するころ４，５がそれぞれノズル５０の噴射口を横切るため風切り音が発生するが、第２分割内輪２０側の方が第１分割内輪１０側よりもラジアル隙間が極端に大きくなっていると、ころ４の列ところ５の列とに回転数（公転周期）の差が生じ、それぞれで発生する風切り音により不快なうなり音が発生するおそれがある。

そこで、第１分割内輪１０と第２分割内輪２０との合わせ面のいずれか一方の面を、研磨又は研削を行う加工面とする。第１分割内輪１０の側面１５と、第２分割内輪２０の側面２５とを、両者が接触する合わせ面としているが、図３（Ｂ）に示すように、本実施形態では、第２分割内輪２０の側面２５を研磨又は研削を行う加工面Ｍとしている。なお、この側面２５は、予め研削された１次加工面であるが、この１次加工面に対して前記研磨又は研削による再加工が行われ、加工面Ｍは二次加工面となる。

このように側面２５を研磨又は研削することにより、第２分割内輪２０の軸方向寸法Ｌ２−２（図３（Ｂ）参照）は、研磨又は研削前の軸方向寸法Ｌ２−１（図３（Ａ）参照）と比較すると、僅かであるが小さくなる（Ｌ２−２＜Ｌ２−１）。第２分割内輪２０が軸方向に短くなると、主軸９のテーパ面部９ａに対する第２分割内輪２０の軸方向位置が第１分割内輪１０側（テーパ面部９ａの直径が大きくなる側）へ変更され（図３のΔＹ参照）、テーパ面部９ａによる第２分割内輪２０の締め代Ｋ２−２を研磨又は研削前よりも大きくして第１分割内輪１０の締め代Ｋ１−１とほぼ同じとすることができ、第１分割内輪１０（内軌道面１１）と第２分割内輪２０（内軌道面２１）との拡径量がほぼ同じとなる。これにより、第２分割内輪２０側のラジアル隙間を小さくすることが可能となり、第１分割内輪１０側と第２分割内輪２０側とでラジアル隙間を均一化することができる。この研磨（研削）により、第１分割内輪１０側と第２分割内輪２０側とのラジアル隙間を調整することができ、この研磨（研削）により内輪２０の一部の軸方向の寸法調整（巾調整）を行う作業を、調整処理という。

なお、加工面Ｍにおける研磨量（研削量）は、テーパ面部９ａによる第２分割内輪２０の締め代Ｋ２−２が第１分割内輪１０の締め代Ｋ１−１とほぼ同じとなるように設定される。研磨量（研削量）としては、例えば１０〜５μｍである。
また、この第２分割内輪２０の側面２５に対する研磨（研削）は、複列ころ軸受１を主軸９に組み付ける工場において行われる。

このように、主軸９のテーパ面部９ａに対する第２分割内輪２０の軸方向位置を、第１分割内輪１０側（テーパ面部９ａの直径が大きくなる側）へ変更させるためには、第１分割内輪１０の側面１５を前記加工面Ｍとしてもよい。
なお、図３では、加工面Ｍによる機能の説明を容易とするために、締め代及び研磨量（研削量）を、実際よりも大きく表現している。
また、前記加工面Ｍを研磨（研削）する調整処理を行った後の状態では、内輪２の内周面には、テーパ面１９，２９により、径方向について段差δの有るテーパ面が構成される。

以上のように、主軸９のテーパ面部９ａのテーパ角βが、内輪２の内周面のテーパ角αよりも大きい場合（β＞α）、第２分割内輪２０側の方が第１分割内輪１０側よりもラジアル隙間が大きくなるが、第１分割内輪１０と第２分割内輪２０との合わせ面のいずれか一方の面を、加工面Ｍとし、この加工面Ｍに対して研磨（又は研削）を行うことにより、テーパ面部９ａに対する第２分割内輪２０の軸方向位置を第１分割内輪１０側へ変更させることができる。このため、第２分割内輪２０の拡径量が増え、内軌道面２１も拡径し、第２分割内輪２０側のラジアル隙間が小さくなる。そして、第１分割内輪１０（内軌道面１１）と第２分割内輪２０（内軌道面２１）との拡径量をほぼ同じとし、第１分割内輪１０側と第２分割内輪２０側とでラジアル隙間を均一化することができる。

この結果、複列ころ軸受１は、主軸９を支持する際のラジアル荷重を第１分割内輪１０側と第２分割内輪２０側とでほぼ均等に分担して受けることができ、また、一方のころ４の列と他方のころ５の列との回転数がほぼ同じとなり、風切り音により不快なうなり音の発生を防止することができる。

〔第１の形態（その２）〕
図３の場合とは反対に、主軸９のテーパ面部９ａのテーパ角βが、内輪２のテーパ面４０のテーパ角αよりも小さい場合（β＜α）について説明する。この場合、図４（Ａ）に示すように、テーパ面部９ａに対する第１分割内輪１０の締め代Ｋ１−１が第２分割内輪２０の締め代Ｋ２−１よりも小さくなる（Ｋ１−１＜Ｋ２−１）。このため、第１分割内輪１０の内軌道面１１の拡径量が第２分割内輪２０の内軌道面２１の拡径量よりも小さくなり、第１分割内輪１０側の方が第２分割内輪２０側よりもラジアル隙間が大きくなってしまう。そして、第２分割内輪２０側と比べて第１分割内輪１０側のラジアル隙間が極端に大きくなっていると、ころ４の列ところ５の列とに回転数の差が生じ、それぞれの風切り音により不快なうなり音が発生するおそれがある。

そこで、第１分割内輪１０の軸方向についての両側面１５，１６のうち、第２分割内輪２０との合わせ面１５と反対の側面（外側側面）１６を、研磨又は研削を行う加工面Ｍとする。なお、この側面１６は、予め研削された１次加工面であるが、この１次加工面に対して前記研磨又は研削による再加工が行われ、加工面Ｍは二次加工面となる。

このように側面１６を研磨又は研削することにより、第１分割内輪１０の軸方向寸法Ｌ１−２（図４（Ｂ）参照）は、研磨又は研削前の軸方向寸法Ｌ１−１（図４（Ａ）参照）と比較すると、僅かであるが小さくなる（Ｌ１−２＜Ｌ１−１）。第１分割内輪１０が軸方向に短くなると、主軸９のテーパ面部９ａに対する第１分割内輪１０の軸方向中心点Ｇ
の軸方向位置が、テーパ面部９ａの直径が大きくなる側へ変更され、このテーパ面部９ａによる第１分割内輪１０の締め代（Ｋ１−２）を研磨又は研削前よりも大きくし、第１分割内輪１０側と第２分割内輪２０側との締め代の差を小さくし、両者をほぼ同じとすることができる。そして、第１分割内輪１０（内軌道面１１）と第２分割内輪２０（内軌道面１１）との拡径量をほぼ同じとする。このため、第１分割内輪１０側のラジアル隙間を小さくすることが可能となり、第１分割内輪１０側と第２分割内輪２０側とでラジアル隙間を均一化することができる。
なお、図４では、加工面Ｍによる機能の説明を容易とするために、締め代及び研磨量（研削量）を、実際よりも大きく表現している。

この結果、複列ころ軸受１は、主軸９を支持する際のラジアル荷重を第１分割内輪１０側と第２分割内輪２０側とでほぼ均等に分担して受けることができ、また、一方のころ４の列と他方のころ５の列との回転数がほぼ同じとなり、風切り音により不快なうなり音の発生を防止することができる。

なお、加工面Ｍにおける研磨量（研削量）は、テーパ面部９ａによる第１分割内輪１０の締め代Ｋ１−２が第２分割内輪２０の締め代Ｋ２−１とほぼ同じとなるように設定される。研磨量（研削量）としては、例えば１０〜５μｍである。
また、この第２分割内輪２０の側面２５に対する研磨（研削）は、複列ころ軸受１を主軸９に組み付ける工場において行われる。

なお、前記〔第１の形態（その１）〕で説明したように（図３参照）、主軸９のテーパ面部９ａのテーパ角βが、内輪２の内周面（テーパ面４０）のテーパ角αよりも大きく、第１分割内輪１０と第２分割内輪２０との合わせ面のいずれか一方の面が、加工面Ｍとされ、その面が加工された場合において、再調整が必要であると、第１分割内輪１０の外側の側面１６についても加工面とすればよい。
すなわち、第１の形態に係る複列ころ軸受１において、外側の側面１６を、研磨（研削）が行われる加工面とすると共に、合わせ面である内側の側面１５，２５の一方又は双方についても、研磨（研削）が行われる加工面としてもよい。

〔第２の形態〕
図５は、他の形態を示す複列ころ軸受１の縦断面図である。図５に示す複列ころ軸受１も、図２に示す複列ころ軸受１と同様に、内周面に複列の外軌道面３１，３２を有する外輪３と、外周面に複列の内軌道面１１，２１を有すると共に内周面が主軸９のテーパ面部９ａに外嵌するテーパ面４０からなる内輪２と、これら外輪３と内輪２との間に介在している複列のころ４，５とを備えている。そして、内輪２はころ列毎に分割されている第１分割内輪１０と第２分割内輪２０とを有している。第２分割内輪２０は、第１分割内輪１０よりも内径が小さい。

そして、第１分割内輪１０と第２分割内輪２０とのうちのいずれか一方が、内軌道面が形成されている本体部とは別体である円環状の鍔輪６０を備えている。図５に示す複列ころ軸受１の場合、第１分割内輪１０が鍔輪６０を備えている。この鍔輪６０は、軸方向両側に摺接面部６１，６２を有しており、これら摺接面部６１，６２は、一方のころ列に含まれるころ４の端面４ａと、他方のころ列に含まれるころ５の端面５ａと、それぞれ摺接可能となる面である。

鍔輪６０は、軸方向の両側に環状側面６３，６４を有しており、軸方向一方側の環状側面６３の径方向外側の環状領域が前記摺接面部６１となり、軸方向他方側の環状側面６４の径方向外側の環状領域が前記摺接面部６２となる。
このため、第２分割内輪２０は、ころ５の端面５ａと接触する環状の鍔部（図２の場合、鍔部２３に相当する部分）を有しておらず、鍔輪６０の一部がこの環状の鍔部の機能を有している。

また、内輪２の内周面はテーパ面４０からなる。本実施形態の内輪２は第１分割内輪１０と第２分割内輪２０とからなり、更に、第１分割内輪１０は、円筒状の本体部１４と円環状の鍔輪６０とからなる。そこで、本体部１４の内周面がテーパ面１９ａからなり、鍔輪６０の内周面がテーパ面１９ｂからなり、また、第２分割内輪２０の内周面がテーパ面２９からなり、これらテーパ面１９ａ，１９ｂ，２９は、同じテーパ角度を有しており（かつ調整処理を行う前の状態では）、これらテーパ面１９ａ，１９ｂ，２９により、段差の無い単一のテーパ面が構成される。

そして、鍔輪６０の環状側面６３，６４又はこの環状側面６３，６４との合わせ面を、前記実施形態と同様の研磨又は研削を行う加工面としている。図５に示す複列ころ軸受１の場合、鍔輪６０の環状側面６４を、前記加工面Ｍとしている。この環状側面６４は、予め研削された１次加工面であるが、この１次加工面に対して前記研磨又は研削による再加工が行われ、加工面Ｍは二次加工面となる。

以上より、図２に示す複列ころ軸受１と、図５に示す複列ころ軸受１とを比較すると、図５の場合、第１分割内輪１０が、外周面に内軌道面１１を形成している円筒の本体部１４と、この本体部１４とは別体である鍔輪６０とを備えている点、第２分割内輪２０が、本体部２４と一体である鍔部２３を備えていない点、及び加工面Ｍ以外は、全体基本構成は同じである。

そして、図５に示す複列ころ軸受１においても、図１を参考にして説明すると、軸方向に移動不能の状態で主軸９に外嵌している第１間座４１と、軸方向に移動可能の状態で主軸９に外嵌している第２間座４２との間に配置されている。そして、主軸９に設けられているねじ部９ｂにナット４３を締め付けることで、第２間座４２を介して複列ころ軸受１を第１間座４１側へ軸方向に押し込み、内輪２をテーパ面部９ａによって拡径させている。このように内輪２を拡径させることで、複列ころ軸受１の各ころ列に所定のラジアル隙間を設けることができる。

そして、図６（Ａ）に示すように、主軸９テーパ面部９ａのテーパ角βが、内輪２のテーパ面４０のテーパ角αよりも大きい場合（β＞α）、テーパ面部９ａに対する第２分割内輪２０の本体部２４の締め代Ｋ２−１が、第１分割内輪１０の本体部１４の締め代Ｋ１−１よりも小さくなり（Ｋ２−１＜Ｋ１−１）、第２分割内輪２０の本体部２４の内軌道面２１の拡径量が第１分割内輪１０の本体部１４の内軌道面１１の拡径量よりも小さくなり、第２分割内輪２０側の方が第１分割内輪１０側よりもラジアル隙間が大きくなってしまう。
この場合、複列ころ軸受１（図５参照）は、主軸９を支持する際のラジアル荷重を第１分割内輪１０が有する本体部１４側のころ列と第２分割内輪２０が有する本体部２４側のころ列とで分担して受けるが、第２分割内輪２０側の方が第１分割内輪１０側よりもラジアル隙間が極端に大きくなってしまうと、前記分担に偏りが生じ好ましくない。
また、前記のとおり、複列ころ軸受１の潤滑がオイルエアによって行われることから、複列ころ軸受１に対してノズル５０（図１参照）からオイルエアを噴射させる。この場合、回転するころ４，５がそれぞれノズル５０の噴射口を横切るため風切り音が発生するが、第２分割内輪２０側の方が第１分割内輪１０側よりもラジアル隙間が極端に大きくなっていると、ころ４の列ところ５の列とに回転数（公転周期）の差が生じ、それぞれで発生する風切り音により不快なうなり音が発生するおそれがある。

そこで、前記のとおり、鍔輪６０の環状側面６４を、研磨又は研削を行う加工面Ｍとする。環状側面６４を研磨又は研削することにより、鍔輪６０の軸方向寸法Ｌ３−２（図６（Ｂ）参照）は、研磨又は研削前の軸方向寸法Ｌ３−１（図６（Ａ）参照）と比較すると、僅かであるが小さくなる（Ｌ３−２＜Ｌ３−１）。鍔輪６０が軸方向に短くなると、主軸９のテーパ面部９ａに対する第２分割内輪２０の本体部２４の軸方向位置が第１分割内輪１０側（テーパ面部９ａの直径が大きくなる側）へ変更され（図６のΔＹ参照）、テーパ面部９ａによる第２分割内輪２０（本体部２４）の締め代Ｋ２−２を研磨又は研削前よりも大きくして第１分割内輪１０（本体部１４）の締め代Ｋ１−１とほぼ同じとすることができ、第１分割内輪１０（内軌道面１１）と第２分割内輪２０（内軌道面２１）との拡径量がほぼ同じとなる。これにより、第２分割内輪２０側のラジアル隙間を小さくすることが可能となり、第１分割内輪１０側と第２分割内輪２０側とでラジアル隙間を均一化することができる。

なお、加工面Ｍにおける研磨量（研削量）は、テーパ面部９ａによる第２分割内輪２０の本体部２４の締め代Ｋ２−２が第１分割内輪１０の本体部１４の締め代Ｋ１−１とほぼ同じとなるように設定される。研磨量（研削量）としては、例えば１０〜５μｍである。
また、この鍔輪６０の環状側面６４に対する研磨（研削）は、複列ころ軸受１を主軸９に組み付ける工場において行われる。
また、図６では、加工面Ｍによる機能の説明を容易とするために、締め代及び研磨量（研削量）を、実際よりも大きく表現している。
前記加工面Ｍを研磨（研削）する調整処理を行った後の状態では、内輪２の内周面には、テーパ面１９ａ，１９ｂ，２９により、径方向について段差の有るテーパ面が構成される。

前記のように、主軸９のテーパ面部９ａに対する第２分割内輪２０の本体部２４の軸方向位置を、第１分割内輪１０側（テーパ面部９ａの直径が大きくなる側）へ変更させるためには、加工面Ｍは、鍔輪６０の環状側面６４以外であってもよい。例えば、図５において、鍔輪６０の他方側の環状側面６３であってもよい。または、鍔輪６０の環状側面６４との合わせ面となる第２分割内輪２０の本体部２４の側面２４ａや、鍔輪６０の環状側面６３との合わせ面となる第１分割内輪１０の本体部１４の側面１４ａであってもよい。

さらには、第２の形態に係る複列ころ軸受１において、鍔輪６０の環状側面６３,６４及びこの環状側面６３,６４との合わせ面（１４ａ,２４ａ）の内のいずれか一つの面を、研磨（研削）が行われる加工面とすると共に、再調整が必要である場合には、（図４の場合と同様に）第１分割内輪１０の外側の側面１６を加工面とすればよい。

〔複列ころ軸受１の各形態について〕
以上のように、前記各形態の複列ころ軸受１によれば、第１分割内輪１０側と第２分割内輪２０側とでラジアル隙間を均一化するために、これら第１及び第２分割内輪１０，２０のうちの少なくとも一方の分割内輪（鍔輪６０を含む場合がある）の軸方向側面が、研磨又は研削により当該少なくとも一方の分割内輪を軸方向に短くさせるための加工面Ｍとなっている。すなわち、図３，４に示す形態の場合、第１分割内輪１０の両側面１５，１６、及び、第２分割内輪２０の側面２５の内の少なくとも一つの側面が、加工面Ｍとなっており、図５に示す形態の場合、鍔輪６０の両側面６３，６４、その合わせ面１４ａ,２４ａ、及び、第１分割内輪１０の外側の側面１６の内の少なくとも一つの側面が、加工面Ｍとなっている。

この加工面Ｍに対して研磨又は研削することで少なくとも一方の分割内輪を軸方向に短くさせ、これにより、主軸９のテーパ面部９ａに対する分割内輪の軸方向位置を変更することができる。このため、テーパ面部９ａによる第１分割内輪１０の内軌道面１１における拡径量と第２分割内輪２０の内軌道面２１における拡径量との関係が調整され、内軌道面１１と内軌道面２１との直径が同じとなり、第１分割内輪１０側と第２分割内輪２０側とで、ころ列のラジアル隙間を均一化することができる。
この結果、主軸９を支持する際のラジアル荷重を一方のころ列側（第１分割内輪１０側）と他方のころ列側（第２分割内輪２０側）とで均等に分担して受けることが可能となり、また、ころ列の回転数を各列で等しくすることが可能となり、不快なうなり音の発生を防止し低騒音とすることができる。

また、図２に示す複列ころ軸受１は、第１分割内輪１０と第２分割内輪２０とを連結するためのボルト６５を有している。第１分割内輪１０には、その中心線に平行な方向を孔長手方向とするねじ孔６６が形成されており、第２分割内輪２０には、前記ねじ孔６６の延長方向に貫通しておりボルト６５の軸部６５ａを挿通させる貫通孔６７が形成されている。なお、この貫通孔６７には、ボルト６５の雄ねじ部が螺合するねじ孔部は形成されておらず、ボルト６５は第１分割内輪１０にのみ螺合する。このボルト６５によれば、内輪２は第１分割内輪１０と第２分割内輪２０とに分割されているが、これら分割内輪１０，２０を一体として扱うことができ、複列ころ軸受１を主軸９へ組み付ける作業が容易となる。

また、図５に示す複列ころ軸受１の場合も、第１分割内輪１０と第２分割内輪２０とを連結するためのボルト６５を有している。この複列ころ軸受１の場合、鍔輪６０にも貫通孔が形成されている。そして、第１分割内輪１０の本体部１４においてボルト６５は螺合する。このボルト６５によれば、内輪２は、本体部１４と鍔輪６０と本体部２４とに分割されているが、これらを一体として扱うことができ、複列ころ軸受１を主軸９へ組み付ける作業が容易となる。

また、本発明の複列ころ軸受は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよく、本実施形態では、ころ４，５を円筒ころとしているが、テーパころであってもよい。また、前記実施形態では、複列ころ軸受１を工作機械の主軸を支持する軸受とする場合について説明したが、本発明の複列ころ軸受は、他の機器の軸を支持する軸受であってもよい。

１：複列ころ軸受 ２：内輪 ３：外輪
４：ころ ５：ころ ９：主軸（軸）
９ａ：テーパ面部 １０：第１分割内輪 １１：内軌道面
２０：第２分割内輪 ２１：内軌道面 ３１：外軌道面
３２：外軌道面 ４０：テーパ面 ６０：鍔輪
６１,６２：摺接面部 ６３：環状側面 ６４：環状側面 Ｍ：加工面

Claims (4)

1. 内周面に複列の外軌道面を有する外輪と、外周面に複列の内軌道面を有すると共に内周面が軸のテーパ面部に外嵌するテーパ面からなる内輪と、前記外輪と前記内輪との間に介在し前記外軌道面及び前記内軌道面を転動する複列のころと、を備え、
   前記内輪は列毎に分割されている分割内輪を有し、
   前記分割内輪のうちの少なくとも一方の分割内輪の軸方向側面は、当該一方の分割内輪側と他方の前記分割内輪側とでラジアル隙間を均一化するために、研磨又は研削により当該少なくとも一方の分割内輪を軸方向に短くさせる加工面であることを特徴とする複列ころ軸受。
2. 前記内輪は、第１分割内輪と、この第１分割内輪よりも内径が小さい第２分割内輪とを有し、
   前記加工面には、前記第１分割内輪と前記第２分割内輪との合わせ面のいずれか一方の面が含まれる請求項１に記載の複列ころ軸受。
3. 前記内輪は、第１分割内輪と、この第１分割内輪よりも内径が小さい第２分割内輪とを有し、
   前記加工面には、前記第１分割内輪の軸方向についての両側面のうち、前記第２分割内輪との合わせ面と反対の外側側面が含まれる請求項１又は２に記載の複列ころ軸受。
4. 前記内輪は、第１分割内輪と、この第１分割内輪よりも内径が小さい第２分割内輪とを有し、
   前記第１分割内輪と前記第２分割内輪とのうちのいずれか一方は、一方のころ列に含まれるころの端面と他方のころ列に含まれるころの端面とがそれぞれ摺接可能である摺接面部を軸方向両側に有する円環状の鍔輪を備え、
   前記加工面には、前記鍔輪の環状側面及びこの環状側面との合わせ面の一方又は双方が含まれる請求項１に記載の複列ころ軸受。

Images