JP4184250B2

JP4184250B2 - 複列４点接触玉軸受

Info

Publication number: JP4184250B2
Application number: JP2003414007A
Authority: JP
Inventors: 正和岡島
Original assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Priority date: 2003-12-12
Filing date: 2003-12-12
Publication date: 2008-11-19
Anticipated expiration: 2023-12-12
Also published as: JP2005172146A

Description

この発明は、外輪、内輪をそれぞれ一体とした複列玉軸受の各１列の外内輪軌道に４点接触させることにより、大きなラジアル荷重および左右のアキシャル荷重を同時に負荷することができる複列４点接触玉軸受に関する。

ラジアル荷重及び左右のアキシアル荷重を受ける部位において、従来様々な軸受が使用されている。例えば、アンギュラ玉軸受や４点接触玉軸受を使用する方法がある。例えば自動車の補機等に用いられるプーリーユニットにおいて、特許文献１においては、単列の４点接触玉軸受を用いて小型化とコストダウンを図っている。さらに、大きな荷重の場合は、ころ軸受＋玉軸受、ころ軸受＋ころ軸受といった組合せがあるが、アンギュラ玉軸受の場合、左右のアキシアル荷重を受けるため多く組み合わせる必要があり、多くのスペースが必要となる。また、４点接触玉軸受では許容荷重は小さい。さらに、ころ軸受＋玉軸受またはころ軸受＋ころ軸受の組合せでは損失トルクが大きくなってしまう。そこで、特許文献２においては、一方向クラッチの両側に４点接触玉軸受を設けた例が記載されている。
特開平１１−３３６７９５号公報特開２００２−３３３０６１号公報段落００４０

近年、カーエアコン用電磁クラッチ、オルタネータ、ウオーターポンプ等のエンジン補機のプーリー駆動は一本のベルトで駆動させたり、パワーアップのため、ベルト荷重が大きくなる傾向にある。これに対し、軸受のサイズを大きくすることなく軸受の荷重容量の増大が要求されてきている。しかし、特許文献２においては、一方向クラッチのどちらか一方に４点接触玉軸受を配設することまでは記載されているが、一方向クラッチの両側に４点接触玉軸受を配置して複列とする点については明確には述べられていない。さらには、一方向クラッチの両側に４点接触玉軸受をいかに配置してアキシャル及びラジアル荷重を効果的に受けるかについては全く開示されていない。一方、単列の４点接触玉軸受を２個以上を配置するためには寸法管理が困難であるという問題があった。

本発明の課題は、上記問題に鑑みて、大きなラジアル荷重及び左右のアキシャル荷重を効果的に受け、さらに、組み付け及び管理の簡単な複列４点接触玉軸受を提供することである。

本発明においては、外周に二列の軌道面を有する一部材からなる内輪と、内周に二列の軌道面を有する一部材からなる外輪と、前記内外輪の各軌道面間を転動するボールと、を有し、かつ前記各軌道面と前記各軌道面に配設されたボールとはそれぞれ４点で接触するようにされており、前記ボールが４点での接触を維持した状態で、前記外輪の軌道面間の距離が前記内輪の軌道面間の距離と異なっている複列４点接触玉軸受を提供することにより前述した課題を解決した。即ち、外輪、内輪のそれぞれ一体とした複列玉軸受とし、各列のボールと外内輪の軌道とが４点接触するようにし、単にプーリーユニット等に組み付けるだけで、所望の剛性および回転精度を得られることができる。

外輪、内輪のそれぞれ一体とした複列玉軸受とし、各列のボールと外内輪の軌道とが４点接触を維持した状態で、さらに、外輪の軌道ピッチと内輪の軌道ピッチを異ならせることによりあらかじめ、軸受内部に予圧を持たせることができ、単にプーリーユニット等に組み付けるだけで、所望の剛性および回転精度を得られることができる。内輪側のピッチ幅を外輪側のピッチ幅より大きくすることにより、カタカナのハ字状とし、いわゆる複列アンギュラ玉軸受の正面合わせに相当する予圧を与える。又は、逆に、外輪側のピッチ幅を内輪側のピッチ幅より大きくすることにより、カタカナの逆ハ状、即ち複列アンギュラ玉軸受の背面合わせに相当する予圧を与え、従来の複列アンギュラ玉軸受に近い初期剛性を与えることができる。

本発明によれば、外輪、内輪のそれぞれ一部材からなる複列４点接触玉軸受とし、単にプーリーユニット等に組み付けるだけで、所望の剛性および回転精度を得られることができるので、組み付けが簡単で、管理が容易なものとなった。さらに外内輪の軌道ピッチを異ならせ、軸受内部に予圧を持たせることができ、より大きなラジアル荷重と左右のアキシャル荷重を同時に受けることができ、且つ損失トルクが小さく、剛性が高いという効果を奏するものとなった。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態を示す複列４点接触玉軸受の上半分断面図である。なお、図は誇張して記載している。内輪２及び外輪３はそれぞれ一部材からなる一体形で、各々に２列の軌道面４，４，５，５が設けられている。内輪２の２列及び外輪３の２列の軌道面はそれぞれ同断面形状にされている。内輪側軌道面４の断面形状は軌道面底部６の中心６ａを境界にして同じ曲率半径Ｒｉで２つの曲率中心Ｃｉ１，Ｃｉ２を有し、互いに交差しており、軌道面４の断面は左右対称のゴシックアーチ状となっている。同様に、外輪３側軌道面６の断面形状は軌道面底部７の中心７ａを境界にして同じ曲率半径Ｒｅで２つの曲率中心Ｃｅ１，Ｃｅ２を有し、互いに交差しており、軌道面６の断面は左右対称のゴシックアーチ状となっている。また、内輪２及び外輪３の軌道面４、５の底部６、７（幅寸法は鋼球８の寸法の１０％以内）の非接触部を除き、軌道面４、５には超仕上げを行い、その表面粗さは０．８μｍＲｚ以下とされている。なお、前述した特許文献１と同様に、底部は全体を非接触部となるようにしてもよいし、一部でもよい。また、曲率半径Ｒｉ，Ｒｅはボール寸法の５１．５〜５５％、外輪、内輪の曲率中心位置Ｃｉ１，Ｃｉ２，Ｃｅ１，Ｃｅ２はそれぞれ軸受の径方向は同一で、軸方向に軌道面底部６，７の中心６ａ，７ａに対してボール寸法の０．８〜５．７％の距離で交差するようにされ、かつ、ボールと外輪及びボールと内輪との接触角が１５度〜３５度が好ましい。さらに、外輪及び内輪の軌道面底部６，７はボールと接することのないボール寸法の５〜２０％の幅で軌道面４，５の交差部が曲線で連結、または、溝加工された非接触部を設けてもよい。外輪３の軌道底中心７ａ間のピッチＡに対して、内輪２の軌道底中心６ａのピッチＢはＡ≠Ｂと異なるようにされている。

かかる構成としたので、複列であっても、軸受単品で予圧を前もって与えることができ、組み付け、管理が容易で、大きな、ラジアル及び曲げモーメント荷重がかかっても、曲げモーメントに対しても、単列の４点接触軸受、複列アンギュラ玉軸受に比べ、傾きが少なく、また、すべりも少なく、焼き付くことがないものとなった。さらに、カーエアコン用電磁クラッチ、オルタネータ、ウオーターポンプ等のエンジン補機のプーリー駆動のベルトの一本化やパワーアップが可能となる。

本発明の本発明の実施の形態を示す複列４点接触玉軸受の断面図である。

符号の説明

１複列４点接触玉軸受
２内輪
３外輪
４内輪の軌道面
４ａ内輪の内周
５外輪の軌道面
５ａ外輪の内周
８ボール
Ａ外輪の軌道面間の距離
Ｂ内輪の軌道面間の距離

Claims

外周に二列の軌道面を有する一部材からなる内輪と、内周に二列の軌道面を有する一部材からなる外輪と、前記内外輪の各軌道面間を転動するボールと、を有し、かつ前記各軌道面と前記各軌道面に配設されたボールとはそれぞれ４点で接触するようにされており、前記ボールが４点での接触を維持した状態で、前記外輪の軌道面間の距離が前記内輪の軌道面間の距離と異なっていることを特徴とする複列４点接触玉軸受。