JP3021899B2 - ローラ・ベアリング組立体 - Google Patents

ローラ・ベアリング組立体

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ローラ・ベアリングに
関する。
【０００２】
【従来の技術】これまで、中空ローラ・ベアリングは半
径方向荷重の支持において成功裏に使用されてきた。特
に中実ローラ・ベアリングの類似の特性に関して、優れ
た荷重支持能力、強度および回転精度が達成された。
【０００３】下記の米国特許はこの分野における水準技
術を示すものである。即ち、 特許番号 発明の名称 発明者 3,765,071 良好な振れ特性のローラ・ベアリング W. L. Bowen を形成する方法 3,930,93 予荷重を与えた中空ローラを有する W. L. Bowen 完全補完ベアリング 4,002,380 優れた振れ特性のローラ・ベアリング W. L. Bowen 4,232,914 中空ローラ・テーパ付きベアリング W. L. Bowen １９９０年１２月１１日出願の米国特許出願第６２５，
８８３号「中空ローラ・ベアリングおよびこれを製造、
取付ける方法」もまた、参考のため本文に引用された改
善された中空ローラ・ベアリング組立体および方法の開
示に関連している。
【０００４】本発明の一般的な目的は、従来技術のベア
リングに比して優れた半径方向および軸方向の強度およ
び回転精度を呈する半径方向および軸方向の両方方向の
荷重用の改善された中空ローラ・ベアリング組立体の提
供にある。
【０００５】（発明の概要）上記の目的の達成に際し
て、複数の中空のローラ・ベアリングが関連する内部お
よび外部の環状のベアリング・レースと共働する中空ロ
ーラ・ベアリング組立体が提供される。各ベアリング・
レースは、略々レースの体部から反対側のレースへの方
向に突出し、かつ軸方向内方に向いた略々半径方向に延
長する環状スラスト面を画成する少なくとも１つの一体
の環状端部フランジを有する。このフランジは、レース
上の軸方向に反対の端部即ち対角方向に反対の位置に配
置され、フランジ上の環状スラスト面が軸方向に相互に
面しかつ略々対角方向に対向するようになっている。中
空ローラ・ベアリングは、組立て状態で内側および外側
レースとその内部において環状の直列位置関係に配置さ
れ、個々のベアリングが半径方向に全てが、またその端
面がレースのフランジ上の環状スラスト面と係合するこ
とにより環状の直列方向にわたって略々対角方向で軸方
向に略々等しい予荷重が与えられている。
【０００６】内側および外側のベアリング・レースの一
端部における半径方向に延長する端面が、共に第１の半
径方向面内にあり、レースの反対側端部の半径方向端面
が第２の半径方向面内にあることが望ましい。
【０００７】現在望ましい実施態様によれば、環状スラ
スト面は、半径方向面から少なくとも僅かに離れ、かつ
反対側のベアリング・レースに向かって半径方向に進む
につれ軸方向外方に傾斜している。更に、この傾斜した
スラスト面は、断面で見ると略々平坦あるいは徐々に弧
状を呈し、また弧状のスラスト面の場合は、面は隣接す
るローラ端部即ち周面から見て僅かに凹状を呈してい
る。
【０００８】それぞれ中空ローラ・ベアリングは、その
略々平坦かつ半径方向に延長する端面間に、またその略
々円筒状および軸方向に延長する側面間に、鋭い直角を
なす隅部形態から少なくとも僅かに離反する代わりに、
隣接する隣接する環状スラスト面と形状が少なくとも略
々一致する傾斜または丸みが与えられる、環状の隅部即
ち周面を有している。環状スラスト面およびローラの周
面は、その間で環状スラスト面と直角をなしかつローラ
周面と直角をなす作用力の中心線と係合するように相互
に形状を呈することが望ましい。特に、作用力の中心線
は、ローラ・ベアリングの中心を通る共通の対角線に沿
って位置することが望ましい。
【０００９】ローラの周面は環状スラスト面と同様に共
に断面で見て弧状を呈し、またその間の係合領域におい
て接触していることが望ましい。更にまた、環状スラス
ト面凹状環状周面の双方が断面で部分円であり、環状の
の曲率半径が周面の曲率半径よりかなり長いことが現在
望ましい慣例である。各環状スラスト面の曲率半径が関
連する周面の曲率半径の１０４乃至１１４％であるべき
と考えられる。
【００１０】現在望ましい態様においては、中空ローラ
・ベアリングは、その周面がその略々円筒の軸方向に延
長する側面から僅かに半径方向内方にずれるように、断
面で見て略々樽形状を呈する。更に、各環状端部フラン
ジに隣接する内面の小さな環状の半径方向外方に延長す
る凹部がフランジの軸方向の柔軟性を強化するため設け
てもよい。同様に、各端部に隣接するも隔てられた各ロ
ーラ・ベアリングの内面における小さな環状の半径方向
外方に延長する凹部は、環状の内方を向いた端部フラン
ジを画成し、これによりベアリングの軸方向の柔軟性を
強化するのに役立つ。
【００１１】ローラ・ベアリング組立体は、端部フラン
ジが内側または外側レースにおいて係合状態において同
じ隣接する対で使用することが望ましく、内側または外
側レースもまたこのような配置で一体に構成することが
できる。
【００１２】工作機械の主軸等における中空ローラ・ベ
アリング組立体の使用においては、ベアリング組立体
は、この組立体に対して半径方向または軸方向の作用力
を供する２個の相互に回転し得る部材間に介挿すること
ができる。１対の同じベアリング組立体が、隣接する位
置関係で配置されることが望ましく、また主軸の作用端
部に隣接して使用されることも望ましい。少なくとも半
径方向荷重を支持するための別のベアリング組立体もま
た、しての被駆動端部に隣接して使用することができ
る。
【００１３】
【実施例】特に図１および図２において、全体的に１０
で示される中空ローラ・ベアリング組立体１０は、内側
および外側のベアリング・レース１２、１４、および一
方が示される一連の中空ローラ・ベアリング１６を含む
ことが判る。ベアリング・レース１２、１４は、形態は
略々周知のものであるが、このレースの各々には１８、
２０の如き少なくとも１つの一体の環状の端部フランジ
が設けられている。この端部フランジは、組立体の軸方
向に反対側の端部でレースの体部から反対側のレースに
向かう方向に略々半径方向に突出して、軸方向内方に面
する略々半径方向に延長する環状スラスト面２２、２４
を画成する。この環状スラスト面２２、２４は、図１に
示される如き軸方向に相互に向かい略々対角方向に面し
ている。対角線２６は、この位置関係を示し、以下にお
いて更に説明する。
【００１４】ローラ・ベアリング１６、１６は、組立て
時に、個々のベアリングに半径方向に環状の直列に略々
等しい予荷重を与えて周知の方法で内側および外側ベア
リング・レース１２、１４と環状の直列位置関係に配置
される。予荷重の条件については、前掲の係属中の米国
特許出願において更に論述されている。更に、個々の中
空ローラ・ベアリングもまた、環状スラスト面２２、２
４とのその端部または周部または隅部面の係合により環
状の位置関係で略々対角方向に略々等しい予荷重が付さ
れている。
【００１５】特に図２においては、環状スラスト面２２
が外側ベアリング・レース１４への進行時に正確には半
径方向面内に位置しないことが判るであろう。その代わ
り、これらの面は、反対側のレースに向かって半径方向
に進むにしたがい僅かに軸方向外方に傾斜するというこ
とができる。特に、環状スラスト面２２は断面で見て徐
々に弧状を呈し、また関連するローラ・ベアリングの隣
接面から見て僅かに凹状を呈する。また更に、面２２
は、断面が部分円であり、小さな矢印により示される半
径ｒを有することが望ましい。更に、端部フランジ１８
に隣接してレース１２の内面に小さな環状の半径方向外
方に延長する凹部２８が設けられる。この凹部２８は、
フランジ１８の強化された軸方向の柔軟性を提供する。
【００１６】スラスト面２４は、全ての点でスラスト面
２２と同じであり、これに隣接する環状凹部３０もまた
環状凹部２８と形態および作用の双方において同じであ
る。２２、２４の如き環状スラスト面が前述の如く僅か
に軸方向外方に傾斜する場合、各中空ローラ・ベアリン
グに傾斜あるいは丸みを付した「隅部」、特にローラ・
ベアリングの略々平坦で半径方向に延長する面とローラ
・ベアリングの軸方向に延長する側面との間に存在する
「周面」を提供することが望ましい慣例である。「隅
部」即ち「周」面は、傾斜した環状スラスト面と係合
し、前述の如く、それ自体スラスト面と少なくとも略々
一致して傾斜している。更に、図１および図２における
ローラの周面３２、３２は断面で見て弧状を呈し、更
に、図２の小さな矢印ｒ1で示される如き曲率半径ｒ1を
持つ部分円である。周面の曲率半径は、図２において明
らかなように、スラスト面２２の曲率半径より実質的に
小さい。現在では、各端部スラスト面んの曲率半径はそ
の関連する周面の曲率半径の１０４乃至１１４％の範囲
内にあるべきと考えられる。更に、これら面は、図２の
その間の係合領域において接触している。
【００１７】次の対角線２６にもどり、スラスト面２２
とベアリングの周面３２との間係合は、図２において最
もよく示されるように、前記２つの面と直角をなす作用
力の中心線に沿っている。更に、係合作用力のこの中心
線は、対角線２６と一致している。同様な空間的即ち幾
何学的配置は、その環状スラスト面２４およびローラ・
ベアリング１６の隣接する周面３２によりフランジ２０
において強調される。このため、環状スラスト面とベア
リング周面との間の各係合領域の作用力の中心線が各面
と直角でありかつ対角線２６と一致することが望ましい
ことに注意されたい。更にまた、対角線２６はローラ・
ベアリング１６の中心３４を通るように示されることが
判るであろう。
【００１８】また、図２における周面とスラスト面間の
相互係合において対角線２６が前記面と交差する点が、
ローラ・ベアリングの軸心からローラ・ベアリングの内
部レースの外径と周面の曲率半径の合計より小さな距離
だけずれていることも注意すべきである。更に、１６、
１６の如きローラ・ベアリングは、断面で見て略々樽状
であり、周面３２、３２が略々円筒状の側面から半径方
向内方に僅かにずれていることが望ましい。このため、
３６における如くベアリングの円筒状側面の端部が徐々
に軸方向外方および半径方向内方にテーパ状を呈して樽
状の形態を提供する。
【００１９】ローラ・ベアリング１６、１６の他の特性
は変化してもよいが、前掲の係属中の米国特許出願に記
載されたベアリングの特性に固執すべきである。即ち、
この米国特許出願に記載された中空度の程度即ち比率の
如き特性は、ローラ・ベアリングの所期の程度の半径方
向および軸方向の柔軟性を提供するように固執すべきで
ある。
【００２０】ローラ・ベアリング１６、１６の予荷重に
ついては、以下においてよく理解されよう。上記の半径
方向および軸方向の予荷重は、ベアリングおよびベアリ
ング・レース１２、１４に対して適当な半径方向および
軸方向の作用力を付加することにより、個々に達成する
ことができよう。しかし、ベアリングの半径方向の予荷
重は、スラスト面２２、２４の僅かな軸方向外方の傾斜
によって自動的に所要の軸方向予荷重をもたらす結果と
なることもまた理解すべきである。即ち、ベアリングが
レース１２と１４間で半径方向に予荷重が与えられ、レ
ース１２、１４が相対的な軸方向運動から拘束される
と、ベアリングはその周面３２、３２がスラスト面２
２、２４と係合することにより同時に軸方向にも予荷重
が課されることになる。適正な予荷重が課されると、各
中空ローラ・ベアリングは半径方向および軸方向の両方
向に内側および外側の両レースと密接に係合した状態で
働くことになる。このため、半径方向および軸方向の両
荷重は中空ローラ・ベアリング間で等しく分担されるこ
とになる。半径方向および軸方向の両強度、ならびに回
転精度はこのように実質的に強化されるのである。
【００２１】特に図１０において、中実のローラ・ベア
リングは、本発明のベアリング組立体により達成される
所期の全強度および回転精度が本質的に不可能であるこ
とが明らかであろう。内側および外側レース４０、４２
は、中実のローラ・ベアリング４４と作用的に関連して
示される。中実のローラ・ベアリングの場合に周知のよ
うに、ローラに予荷重を課すように設計された締まり嵌
めの軸またはハウジングは、レース面に接するローラの
過大な荷重をもたらす結果となり、使用時の過熱、更に
は早すぎる故障さえ招来することになる。従って、典型
的な中実ローラ・ベアリング組立体は軸および（また
は）ハウジングに対する締まり嵌めの後に内部の間隙を
有する。このような取付けによる場合、半径方向の使用
荷重下の中実ローラ・ベアリングは荷重を支持するロー
ラの略々半分または半分以下となるが、残りのローラは
半径方向のレースと間隙を持ち一切の荷重を支持しな
い。このような状態が図１０に示され、これにおいて
は、ローラ・ベアリング４４はレースと係合するが、レ
ース４０、４２はより大きな直径方向の空間即ち公差を
持つ破線の状態で示され、無荷重支持ローラの従来の配
置を示す。この構成においては、ローラはレースと係合
しない状態に止まり、半径方向または軸方向のいずれの
荷重も分担することができない。ローラの周面４６と環
状スラスト面（破線）４８間の空間に注意されたい。半
径方向の荷重が全てのローラ間に均等に分担することが
できないため、同様に軸方向荷重もまたローラ間で均等
に分担することが不可能となる。レースに対して半径方
向に間隙のあるローラにおいては、端部スラスト面およ
びローラの直径方向の接触が生じない。
【００２２】図１１においては、内側レース５０、外側
レース５２が関連する中空ローラ・ベアリング５４およ
びボール・ベアリング５６を有する。このレースは、ボ
ールを受止める環状凹部５８が設けられ、ボールとレー
ス間の接触が領域６０、６０の点において生じる周知の
４点接触ボール・ベアリング装置が示される。周知のよ
うに、４点接触ボール・ベアリングは、ボールとレース
間の接触が接線状に生じるという事実により、最小限度
のボール回転または不回転によるスラスト荷重を支持す
ることができる。同様に、本発明のローラ・ベアリング
組立体は、接触点または領域における滑り摩擦力を最小
限度に抑えるように内側および外側レースの環状のスラ
スト面と接触するように作ることができる。接触はロー
ラの外面と非常に密に生じ、このため滑り速度は最小限
度に低減する。周知のように、ローラの外面は、隣接す
るレース面に対して瞬間的にゼロの速度を有する。ま
た、ローラの周面と環状スラスト面の接触点におけるス
ラスト荷重の注意深い配置により、ローラに対して浮上
あるいは捩り作用を生じることなく２６の如き対角線に
沿って軸方向に支持することが可能であることも注意す
べきである。
【００２３】再び図１および図２において、図１および
図２のベアリングに対して軸方向荷重力の付加の方向が
矢印６２、６４により示される。ローラ１２、１４の端
面６６、６８、および７０、７２が、ベアリング組立体
が既知の軸方向荷重下にある間、面６６、６８が共に第
１の半径方向面内にあり、端面７０、７２が共に第２の
半径方向面内にあるように、研磨あるいは他の方法で加
工されることが望ましい。このように構成されると、図
１のベアリング組立体は、図３および図４に示される如
く第２の同じベアリング組立体と共に容易に組立てるこ
とができる。図３において、内側レース７４、外側レー
ス７６はそれぞれ左右の端部フランジ８０、８２と、一
方が示される関連する複数の中空ローラ・ベアリング７
８、７８とを有する。左側のベアリング組立体は、内側
レース８４および外側レース８６、複数のローラ・ベア
リング８８、８８、およびレース８４、８６のそれぞれ
左側および左側の端部の一体の端部フランジ９０、９２
を有する第２のベアリング装置即ち組立体と軸方向に隣
接する位置関係で並列に配置されている。このように、
外側レースの端部フランジ８２、９０は軸方向に係合状
態にあり、作用力線は対角線９４、９６により示される
如く反対方向に傾斜した状態に置かれる。対角線９４、
９６は、ベアリング・レース７６、８６の端部フランジ
８２、９０と交差している。明らかなように、図３のベ
アリング装置がその端面を軸またはハウジングに固く軸
方向に係合状態にかつ締まり嵌めの状態で配置される
と、軸方向の内部予荷重は各ベアリング装置に対して課
すことができ、これにより軸方向および半径方向の両方
向に堅固なベアリング組立体を生じる。
【００２４】図４において、左右のベアリング装置は図
３と略々同じ形態で設けられるが、端部フランジ９８、
１００は内側レース１０２、１０４上に形成され軸方向
に係合状態に配置されている。外側レース１０６、１０
８は、その端部フランジがベアリング組立体全体の軸方
向外方端部に配置されている。対角線１１０、１１２
は、内側の係合フランジ９８、１００において交差す
る。図３または図４のいずれか一方の構成は、回転主軸
の半径方向および軸方向の位置決めの両方を制御するた
め工作機械の主軸等において有効に使用することができ
る。
【００２５】図５において、多重ベアリング装置組立体
は、図４における如き２部分からなる外側ベアリング・
レース１１４、１１６が設けられる。しかし、図４の個
々の内側レース１０２、１０４の代わりに、一体に形成
された内側レース１１８が設けられ、無論軸方向外方に
設けられ前記の全てのベアリング装置における如き軸方
向スラスト面を有する単一のフランジ１２０を有する。
図５の構造は、上記の諸特徴および利点の全てを維持し
ながら、ベアリング装置の取扱いおいて組立ての容易性
および便利性を強化する。無論、製造部品もまた減少す
ることが明らかであろう。
【００２６】図６は、図３の組立体と実質的に同じであ
るが、図５の一体フランジ１２０の場合におけるように
中心フランジ１２４と一体に形成される外側レース１２
２を有するベアリング組立体を開示する。内側レース１
２６、１２８は、上記のものと同じでよい。
【００２７】図７において、一体の外側レース１３０
は、関連する個別の内側レース１３２、１３４を有す
る。一体レース１３０の左側の内側レース１３２は、１
３６の如き複数のボール・ベアリングを受止めるための
ものであり、レース１３０および内側レース１３４の右
側部分は、一方が示される複数の中空ローラ・ベアリン
グ１３８の収容のためのものである。中空ローラ・ベア
リング１３８、１３８および関連するレース部分は、先
に述べたように作用して、高度の強度および回転精度を
提供するが、ボール・ベアリングは最小限度の摩擦で主
要な軸方向のスラスト荷重を吸収する。
【００２８】図８において、図１および図２のレース１
２、１４と全ての点で同じものである内側レース１４０
および外側レース１４２を持つ本発明の他の実施例が示
される。端部フランジ１４４、１４６は、図１および図
２のベアリング組立体のスラスト面と同じ環状スラスト
面１４８、１５０を有する。レース１４０、１４２と作
用的に関連する複数のベアリングの典型であるローラ・
ベアリング１５２もまた、内面１５４、１５６における
小さな環状の半径方向外方に延長する凹部を設けたこと
を除いて、図１および図２の中空ローラ・ベアリング１
６と実質的に同じものである。環状の凹部がローラ・ベ
アリングの端面からある距離を隔てて隣接し、これによ
り環状の半径方向内方に向いた端部フランジ１５８、１
６０を画成する。この端部フランジ１５８、１６０は、
ベアリングの軸方向の柔軟性を強化して、これと対応し
て組立体におけるベアリングの荷重支持キャップ能力の
均等性を強化するのに役立つ。即ち、ローラ・ベアリン
グの強化された軸方向の柔軟性は、ローラ・ベアリング
の長手方向における、またレースの端部フランジにおけ
る環状スラスト面の形成における公差誤差あるいは他の
バラ付きを克服しようとする。このような誤差またはバ
ラ付きの影響は、図８の実施例においてローラ・ベアリ
ングの端部フランジの柔軟性によって少なくともある程
度緩和される。この点において、スラスト面および周面
間の係合領域を半径方向内方にややずらすため、環状ス
ラスト面１４８、１５０の形態、ならびにローラ・ベア
リングにおける周面１６２、１６２の形態を僅かに修正
することが望ましい。これは、ローラ・ベアリングの軸
方向柔軟性を更に大きく強化する傾向を有するものと考
えられる。
【００２９】本発明のベアリング組立体は、無論広範囲
の回転機械における用途を見出すことができよう。ベア
リング組立体の１つの特に有効な用途は、このような用
途が例示される図９ににおける如き工作機械の主軸にあ
る。図に示した工作機械の主軸の左側端部即ち被駆動端
部においては、前掲の係属中の米国特許出願に記載され
た形式の従来のローラ・ベアリング組立体が１６４で示
される。このベアリング組立体１６４は半径方向の荷重
を許容することを意図するが、工作機械の主軸の右側端
部即ち作用端部におけるベアリング組立体１６６は半径
方向および軸方向の両荷重を許容するためのものであ
る。ベアリング組立体１６６は、図３のベアリング組立
体と同じものであり、関連する相互に回転可能な部材、
即ち組立体１６６における左側ベアリング装置と軸方向
に係合する環状の肩部１７０およびベアリング装置の両
内側レースと半径方向に係合する小径面１７２を持つ要
素を有する。静止する中空円筒状の要素即ちスリーブ１
７４が、ベアリング組立体１６６の左側装置の外側レー
スと軸方向に係合する肩部１７６を有し、拡大された円
筒状面１７８が組立体の両外側レースと係合する。右側
端部では、環状の要素１８０によって右側のベアリング
装置の軸方向係合が生じる。このように、ベアリング組
立体１６６は、半径方向および軸方向の荷重支持の２重
の機能を有効に提供する。
【００３０】以上のことから、比較的簡単な中空ローラ
・ベアリング構造が提供されるも、高度の作動効率が結
果として得ることが明らかであろう。強化された強度お
よび回転精度は、半径方向および軸方向の両方の荷重の
支持において達成される。中空ローラ・ベアリングおよ
びその関連するレースの設計の簡素化において、製造も
また経済的に有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により構成され、内側および外側のベア
リング・レースおよび関連する中空ローラ・ベアリング
を含むローラ・ベアリング組立体を示すやや略図的な断
面図である。
【図２】図１のベアリング組立体の一部を示す部分拡大
図である。
【図３】図１と類似するも１対の内側および外側レー
ス、および外側ベアリング・レース・ｆＬＧが係合状態
に隣接位置関係にある関連ベアリングを含むやや略図的
な断面図である。
【図４】係合状態にある内側ベアリング・レースのフラ
ンジを示す図３と類似の図である。
【図５】一体構造の内側ベアリング・レースを示す図４
と類似の図である。
【図６】一体構造の外側ベアリング・レースを示す図３
と類似の図である。
【図７】中空のローラ・ベアリングおよびボール・ベア
リングの両方および関連するレースを含むベアリング組
立体を示す図である。
【図８】本発明の別の実施例を構成するローラ・ベアリ
ング組立体を示す図１と類似の図である。
【図９】主軸の作用端部における図４の形式のローラ・
ベアリング組立体およびその被駆動端部に隣接する従来
のラジアル・ローラ・ベアリング組立体を示す断面にお
ける工作機械の主軸を示す図である。
【図１０】中実ローラ・ベアリングを示す図１と類似の
ローラ・ベアリング組立体の拡大断面図である。
【図１１】比較のため中空ローラ・ベアリングおよび同
様に構成されたボール・ベアリングを示す図１０と類似
の図である。
【符号の説明】
１０ 中空ローラ・ベアリング組立体 １２ 内側ベアリング・レース １４ 外側ベアリング・レース １６ 中空ローラ・ベアリング １８ 環状の端部フランジ ２０ フランジ ２２ 環状スラスト面 ２４ 環状スラスト面 ２６ 対角線 ２８ 環状凹部 ３０ 環状凹部 ３２ 周面 ４０ 内側レース ４２ 外側レース ４４ ローラ・ベアリング ５０ 内側レース ５２ 外側レース ５４ 中空ローラ・ベアリング ５６ ボール・ベアリング ５８ 環状凹部 ６２ 環状凹部 ６６ 端面 ６８ 端面 ７０ 端面 ７２ 端面 ７４ 内側レース ７６ 外側レース ７８ 中空ローラ・ベアリング ８０ 端部フランジ ８２ 端部フランジ ８４ 内側レース ８６ 外側レース ８８ ローラ・ベアリング ８９ 端部フランジ ９０ 端部フランジ ９２ 端部フランジ ９８ 端部フランジ １００ 端部フランジ １０２ 内側レース １０４ 内側レース １０６ 外側レース １０８ 外側レース １１４ 外側ベアリング・レース １１６ 外側ベアリング・レース １１８ 内側レース １２０ フランジ １２２ 外側レース １２４ 中心フランジ １２６ 内側レース １２８ 内側レース １３０ 一体の外側レース １３２ 内側レース １３４ 内側レース １３６ ボール・ベアリング １３８ 中空ローラ・ベアリング １４０ 内側レース １４２ 外側レース １４４ 端部フランジ １４６ 端部フランジ １４８ 環状スラスト面 １５０ 環状スラスト面 １５２ ローラ・ベアリング １５８ 端部フランジ １６０ 端部フランジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラルフ・エス・ホーク，ジュニア アメリカ合衆国コネチカット州06052, ニユー・ブリテン，ヒッコリー・ヒル・ ロード 74 (56)参考文献 特開 昭55−129615（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−134421（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16C 19/34 F16C 25/06 F16C 33/58

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】半径方向および軸方向の両荷重に対するロ
    ーラ・ベアリング組立体において、 複数の中空のローラ・ベアリングおよび関連する内側お
    よび外側の環状ベアリング・レースを含み、各ベアリン
    グ・レースは、該レースの本体から略半径方向に突出し
    て、軸方向内方に面する略半径方向に延長する環状スラ
    スト面を画成する少なくとも１つの一体の環状端部フラ
    ンジを有し、該フランジは、前記２つのフランジ上の前
    記環状スラスト面が相互に向かって軸方向に略対角方向
    に面し、前記ローラ・ベアリングが組立て時に前記レー
    ス内部でこれと環状の位置関係に配置され、個々のベア
    リングが、前記環状スラスト面との端面の係合により環
    状に略対角に軸方向に実質的に等しい予荷重が与えられ
    ることを特徴とする、ローラ・ベアリング組立体。
  2. 【請求項２】前記ベアリング・レースの一端部において
    半径方向に延長する端面が共に第１の半径方向にあり、
    前記ベアリング・レースの反対側端部における半径方向
    端面が共に第２半径方向面内にあることを特徴とする、
    請求項１に記載のローラ・ベアリング組立体。
  3. 【請求項３】前記環状スラスト面が、半径方向面から少
    なくとも僅かに延び、かつ反対側のレースへ半径方向に
    進むと軸方向外方に傾斜することを特徴とする、請求項
    １に記載のローラ・ベアリング組立体。
  4. 【請求項４】各中空ローラ・ベアリングが、略平坦面と
    半径方向端面との間に環状の周面と、傾斜した環状スラ
    スト面と係合し、かつ鋭い隅部形態から少なくとも僅か
    に延び、環状スラスト面と少なくとも略一致して傾斜す
    る略円筒状で軸方向に延長する側面とを有することを特
    徴とする、請求項３に記載のローラ・ベアリング。
  5. 【請求項５】前記環状スラスト面が断面で見て実質的に
    平坦であることを特徴とする、請求項４に記載のローラ
    ・ベアリング組立体。
  6. 【請求項６】前記環状スラスト面が、断面で見て徐々に
    弧状を呈し、かつ、隣接するローラ・ベアリングの周面
    から見て凹状を呈することを特徴とする、請求項４に記
    載のローラ・ベアリング組立体。
  7. 【請求項７】前記環状スラスト面およびローラの周面
    が、相互にその間に環状スラスト面と直角をなす作用力
    の中心線との係合を生じる形状を呈することを特徴とす
    る、請求項４に記載のローラ・ベアリング組立体。
  8. 【請求項８】前記環状スラスト面およびローラの周面
    が、相互にその間にローラ周面と直角をなす作用力の中
    心線との係合を生じる形状を呈することを特徴とする、
    請求項７に記載のローラ・ベアリング組立体。
  9. 【請求項９】前記環状スラスト面とローラ周面の双方が
    断面で見て弧状を呈し、かつその間の係合領域において
    接触することを特徴とする、請求項４に記載のローラ・
    ベアリング組立体。
  10. 【請求項１０】半径方向および軸方向の両作用力を提供
    する少なくとも２つの相互に回転可能な要素を持つ工作
    機械の主軸等を含み、前記２つの要素および前記ベアリ
    ング組立体が作用的に関連して前記作用力を許容し、こ
    れに抵抗することを特徴とする、請求項１に記載のロー
    ラ・ベアリング組立体。
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Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6561698B1 (en) * 1993-01-11 2003-05-13 Lev Sergeevish Pribytkov Design of rolling bearings
DE59910054D1 (de) 1998-10-22 2004-09-02 Ina Schaeffler Kg Wälzlager
DE19849327B4 (de) * 1998-10-26 2009-05-07 Zf Friedrichshafen Ag Lageranordnung
DE10004584C1 (de) * 2000-02-02 2001-05-10 Skf Gmbh Zylinderrollenlager
JP2003021145A (ja) * 2001-07-05 2003-01-24 Nsk Ltd ころ軸受
JP2004316452A (ja) * 2003-04-11 2004-11-11 Zexel Valeo Climate Control Corp 往復動型圧縮機
DE102005032283B3 (de) * 2005-07-11 2007-01-04 Meta Motoren- Und Energie-Technik Gmbh Kombiniertes Wälz- und Gleitlager
DE102005054705A1 (de) * 2005-11-17 2007-05-24 Schaeffler Kg Lagersatz für Maschinenaggregate, deren Wellen axial genau zu führen sind
DE102005061102A1 (de) * 2005-12-21 2007-07-05 Schaeffler Kg Wälzlager
DE102005061103A1 (de) * 2005-12-21 2007-07-05 Schaeffler Kg Wälzlager mit verbesserter Bordgeometrie
DE102006033777B4 (de) * 2006-07-21 2014-10-23 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Montage eines Lagersatzes einer Wälzlagerung
DE102006048079A1 (de) * 2006-10-10 2008-04-17 Schaeffler Kg Radialzylinderrollenlager
DE102006055026A1 (de) * 2006-11-22 2008-05-29 Schaeffler Kg Radialwälzlager, insbesondere zur Lagerung von Wellen in Windkraftgetrieben
DE102007004998A1 (de) * 2007-02-01 2008-08-07 Schaeffler Kg Drehlageranordnung
DE102008025352A1 (de) * 2008-05-27 2009-12-03 Schaeffler Kg Lagersatz für eine axial- und radial zu führende Welle
US20100119291A1 (en) * 2008-11-10 2010-05-13 Dorin Kalif Writing utensil with two handles for writing with both hands simultaneously
JP5182068B2 (ja) * 2008-12-24 2013-04-10 株式会社ジェイテクト 転がり軸受
JP2012017770A (ja) * 2010-07-06 2012-01-26 Jtekt Corp 自動調心ころ軸受
KR101285226B1 (ko) * 2012-06-27 2013-07-11 연세대학교 산학협력단 공차 보상 기능을 갖는 나노/마이크로 롤러 베어링 및 그 제조방법
RU2522783C2 (ru) * 2012-09-21 2014-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Роликовый подшипник качения
DE102013218620A1 (de) * 2013-09-17 2015-03-19 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Wälzlagerung
US20170210166A1 (en) 2014-09-11 2017-07-27 Koyo Bearings North America Llc Axle wheel end axial thrust assembly
DE102014219702A1 (de) * 2014-09-29 2016-03-31 Aktiebolaget Skf Laufbahnstruktur für ein Wälzlager und Verfahren
US20180298914A1 (en) * 2015-04-28 2018-10-18 Denso Corporation Blower
RU2599311C1 (ru) * 2015-06-02 2016-10-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Двухрядный роликовый подшипник качения
RU2599136C1 (ru) * 2015-06-10 2016-10-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Двухрядный роликовый подшипник качения
RU2607146C1 (ru) * 2015-06-22 2017-01-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Двухрядный роликовый подшипник качения
DE102016211630A1 (de) * 2016-06-28 2017-12-28 Aktiebolaget Skf Lageranordnung
WO2018200324A1 (en) * 2017-04-26 2018-11-01 The Timken Company Non-elliptical contact profile for roller bearing
US10844908B2 (en) * 2017-10-19 2020-11-24 Prescription Tillage Technology, LLC Concentrated high-speed rigid hub
US10458468B2 (en) 2018-01-16 2019-10-29 Roller Bearing Company Of America, Inc. Cam follower for high axial load applications
CN110044238B (zh) * 2019-05-23 2023-12-01 洛阳普瑞森精密轴承有限公司 一种交叉滚子轴承游隙测量仪
RU2761159C1 (ru) * 2021-08-02 2021-12-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уральский государственный горный университет» Двухрядный роликовый подшипник качения

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1045737B (de) * 1954-04-13 1958-12-04 Schaeffler Ohg Industriewerk Vereinigtes Radialnadel- und Schraegkugellager mit nebeneinander auf einem gemeinsamen Lagerring laufenden Nadeln und Kugeln
US3337278A (en) * 1964-07-13 1967-08-22 Vigh Zoltan High speed bearing
US3410618A (en) * 1967-03-23 1968-11-12 Skf Ind Inc Anti-skid bearing
US3930693A (en) * 1970-05-22 1976-01-06 The Torrington Company Full complement bearing having preloaded hollow rollers
SE349368B (ja) * 1970-11-16 1972-09-25 Skf Ind Trading & Dev
US3667822A (en) * 1971-03-01 1972-06-06 Lipe Rollway Corp Coned end roller bearing
DE2155290A1 (de) * 1971-11-06 1973-05-10 Schaeffler Ohg Industriewerk Rollenlager
US4002380A (en) * 1972-09-07 1977-01-11 The Torrington Company Roller bearing of superior run-out characteristics
US3765071A (en) * 1972-09-07 1973-10-16 W Bowen Method of forming a roller bearing of superior runout characteristics
US4027930A (en) * 1975-12-19 1977-06-07 The Garrett Corporation Bearing assembly and method
US4232914A (en) * 1979-02-26 1980-11-11 The Torrington Company Hollow roller tapered bearing
JPS5913369Y2 (ja) * 1979-07-18 1984-04-20 日本精工株式会社 円筒ころ軸受
US5033877A (en) * 1990-12-11 1991-07-23 Zrb Bearings, Inc. Hollow roller bearing preloaded by an interference fit

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0539810A (ja) 1993-02-19
US5071265A (en) 1991-12-10
DE4200381C2 (de) 2003-03-20
DE4200381A1 (de) 1992-07-16

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