JP4221961B2

JP4221961B2 - Rolling bearing device

Info

Publication number: JP4221961B2
Application number: JP2002195736A
Authority: JP
Inventors: 孝岩田; 剛史奥村
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2002-07-04
Filing date: 2002-07-04
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2022-07-04
Also published as: JP2004036782A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転軸を固定部に対して回転自在に支持する転がり軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、車両や各種工作機械において、片持ち梁状の回転軸の基部をハウジング等の固定部に対して回転自在に支持するために転がり軸受装置が用いられている。
【０００３】
転がり軸受装置は、例えば、内外輪の間に転動可能に玉列を介装してなるラジアル玉軸受であり、内輪を回転軸に外嵌し、外輪を固定部に固定することにより、回転軸が固定部に対して回転自在に支持される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
片持ち梁状の回転軸には、その先端にてギアやベルト等が設置され、当該回転軸から動力が出力されたり、逆に入力されたりする。そのため、回転軸の先端側にて軸心に直交する力が作用し、回転に伴って回転軸にモーメントが発生する。
【０００５】
特に、過大なモーメント荷重がラジアル玉軸受に負荷された場合、軸受寿命が低下したり、玉が軌道の肩に乗り上げたりし、モーメント剛性が不足して使用不能になるという問題があった。
【０００６】
そこで、モーメント剛性を高めるため、複列深溝のラジアル玉軸受を用いた場合、ラジアル荷重を両列の深溝玉軸受にて受けるため、トルクが大きくなるという新たな問題が発生する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ラジアル玉軸受と斜接玉軸受とを含む転がり軸受装置であって、同心に配置した内外軌道輪と、これら内外軌道輪間にそれぞれ転動可能に軸方向に並んで介装したラジアル玉軸受用の玉列ならびに斜接玉軸受用の玉列とからなり、前記内外軌道輪のうちの少なくともいずれか一方の軌道輪には、ラジアル玉軸受用の玉軌道と斜接玉軸受用の玉軌道とが一体的に形成され、前記斜接玉軸受において前記斜接玉軸受用の玉列は、予圧が付与されない状態に位置決めされ、嵌合される回転軸にモーメント荷重が作用しない時には、前記斜接玉軸受用の玉軌道に対して空転し、前記回転軸にモーメント荷重が発生した時には、該モーメント荷重を受けるべく、前記斜接玉軸受用の玉軌道に転接するものである。
【０００８】
転がり軸受装置の具体的な適用対象としては、特に限定されるものではなく、車両や各種工作機械等の片持ち梁状の回転軸を回転自在に支持する個所に広く適用できる。
【０００９】
内輪が回転輪，外輪が固定輪、あるいは内輪が固定輪，外輪が回転輪のいずれであってもよい。
【００１０】
ラジアル玉軸受は、ラジアル荷重を受ける他、玉と内外軌道輪の間に存在する隙間によって、回転軸にモーメントが発生した際に、当該隙間分だけ内外の軌道輪が相対的に移動し、わずかにモーメント荷重を受ける。
【００１１】
斜接玉軸受は、ラジアル荷重を受けず、回転軸にモーメントが発生した際に、当該モーメント荷重のみを受けるように構成されている。すなわち、モーメント荷重を受けない時は、玉は軌道輪に対して空転状態とし、回転軸にモーメントが発生した時のみ軌道輪に対して転接してモーメント荷重を受ける。このように、モーメント荷重の有無によって玉が軌道輪に転接したり空転したりするように、玉と軌道輪との間に隙間を形成したり、あるいは玉に予圧を付与せずに玉と軌道輪を接触させ、実質的にモーメント荷重を受ける。
【００１２】
本発明の転がり軸受装置によると、ラジアル荷重を受けるラジアル玉軸受と、回転軸によるモーメント荷重のみを受ける斜接玉軸受とを備えており、ラジアル荷重は単列のラジアル玉軸受にて受けるため、トルクを小さく抑えることができる。また、過大なモーメント荷重が負荷された場合には、当該モーメント荷重を実質的に斜接玉軸受にて受けることができる。
【００１３】
具体的には、ラジアル玉軸受と斜接玉軸受とを含む転がり軸受装置であって、同心に配置した内輪ならびに外輪と、これら内外輪間にそれぞれ転動可能に軸方向に並んで介装したラジアル玉軸受用の玉列ならびに斜接玉軸受用の玉列とからなり、前記内輪は、ラジアル玉軸受用の第１内輪軌道溝を有した第１内輪と、斜接玉軸受用の第２内輪軌道溝を有した第２内輪とからなり、前記外輪は、ラジアル玉軸受用の第１外輪軌道溝と、斜接玉軸受用の第２外輪軌道溝を有し、前記ラジアル玉軸受用の玉列が、前記第１内輪の第１内輪軌道溝と、前記外輪の第１外輪軌道溝に沿って転動可能に配置され、前記斜接玉軸受用の玉列が、前記第２内輪の第２内輪軌道溝と、前記外輪の第２外輪軌道溝に沿って転動可能に配置され、前記内輪に回転軸が装着され、前記外輪が固定部に固定され、前記斜接玉軸受において前記斜接玉軸受用の玉列は、予圧が付与されない状態に位置決めされ、前記回転軸にモーメント荷重が作用しない時には、前記第２内輪軌道溝と前記第２外輪軌道溝に対して空転し、前記回転軸にモーメント荷重が発生した時には、該モーメント荷重を受けるべく、前記第２内輪軌道溝と前記第２外輪軌道溝に転接するものである。
【００１４】
このように、第１内輪，外輪，玉列からなるラジアル玉軸受に、第２内輪ならびに玉列を別途追加して斜接玉軸受を構成することで、共通のラジアル玉軸受でもって、第２内輪を変更するだけで、負荷されるモーメント荷重の大きさの違いに対応できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１および図２を用いて説明する。
【００１６】
図１は転がり軸受装置１の半分の断面図、図２はその使用状態を示す半分の断面図である。
【００１７】
図１において、転がり軸受装置１は、同心に設けた内輪２ならびに外輪３と、これら内外輪２，３間に軸方向に並設して介装した２列の玉６，７より構成されている。
【００１８】
内輪２は、第１内輪４と第２内輪５からなる。
【００１９】
第１内輪４は、軸受鋼（ＳＵＪ）等を用いて、焼入れ・焼もどし処理を施して所望の表面硬さに形成されている。第１内輪４の外周面には、ラジアル玉軸受１ａ用の深溝の第１内輪軌道溝４１が設けられている。
【００２０】
第２内輪５は、薄板鋼板をプレス成形し、焼入れ・焼もどし処理を施して所望の表面硬さにして形成されている。
【００２１】
第２内輪５は、外周面が第１内輪４の内周面に当接し内周面が後述する回転軸に外嵌するよう軸方向円筒状に延びる軸外嵌部５２と、前記軸外嵌部５２の軸方向一端側に第１内輪２から外輪３にかけて拡径して外周面に斜接玉軸受１ｂ用の第２内輪軌道溝５１が形成され内周面に前記回転軸が当接する軌道部５３と、前記軌道部５３の軸方向端部から軸方向他端側に軸方向に向けて延びその軸方向他端側の端面が外輪３の軸方向一端側の端面に所要の隙間１１を隔てて対向するシール部５４とから構成されている。
【００２２】
第２内輪５の軌道部５３の構造をさらに詳しく説明すると、この軌道部５３は、第１内輪４の軸方向一方側端面に当接するよう軸外嵌部５２の軸方向一端側から径方向外向きに折り曲げられた環状の第１径方向部５３ａと、第１径方向部５３ａから軸方向一方側に向けて円弧状に拡径する環状の円弧状部５３ｂと、この円弧状部５３ｂから径方向に向けて延びる環状の第２径方向部５３ｃとから構成されている。そして、第２内輪５の軌道部５３においては、第２径方向部５３ｃに前記シール部５４が連接されているとともに、円弧状部５３ｂの外周面は円弧状に形成されることで前記第２内輪軌道溝５１を構成する。
【００２３】
外輪３は、軸受鋼（ＳＵＪ）等を用いて、焼入れ・焼もどし処理を施して所望の表面硬さに形成されている。外輪３の内周面には、ラジアル玉軸受１ａ用の深溝の第１外輪軌道溝３１が形成されており、かつ、内周面の片縁部には斜接玉軸受１ｂ用の第２外輪軌道溝３２が形成されている。
【００２４】
転がり軸受装置１の組み立て手順について説明する。
【００２５】
第１内輪４と外輪３の中心軸を互いに偏心させておき、複数の玉６を第１内輪４の第１内輪軌道溝４１と外輪３の第１外輪軌道溝３１に沿って転動可能に介装させる。第１内輪４と外輪３の中心軸を合わせ、保持器８を装着して玉６を周方向等間隔に保持させる。
【００２６】
第２内輪５の第２内輪軌道溝５１に沿って、複数の玉７を配置させ、保持器９を装着して玉７を周方向等間隔に保持させる。
【００２７】
第２内輪５の軸外嵌部５２の外周面に第１内輪４が圧入され、軌道部５３の第１径方向部５３ａを第１内輪４の軸方向端面に当接させて、後述するように、玉７に予圧が付与されないように位置決めする。第１内輪４と第２内輪５が一体回転可能となる。玉７は、第２内輪５の第２内輪軌道溝５１と、外輪３の第２外輪軌道溝３２に沿って転動する。
【００２８】
斜接玉軸受１ｂは、回転軸に過大なモーメントが発生した際に、当該モーメント荷重を受けるように構成されている。すなわち、ラジアル荷重はラジアル玉軸受１ａにて受け、斜接玉軸受１ｂは、ラジアル荷重を受けずモーメント荷重のみを受けるように構成されている。例えば、玉７には予圧が付与されず、玉７と、第２内輪軌道溝５１ならびに第２外輪軌道溝３２との間には、隙間が形成されていたり、あるいは、玉７と、第２内輪軌道溝５１ならびに第２外輪軌道溝３２が、予圧を付与されない状態にて接触していてもよい。モーメント荷重が作用しない時には、玉７は、第２内輪軌道溝５１ならびに第２外輪軌道溝３２に対して空転状態となり、回転軸にモーメントが発生した時のみ、第２内輪軌道溝５１ならびに第２外輪軌道溝３２に対して転接してモーメント荷重を受ける。
【００２９】
内外輪２，３間にグリースが充填され、第１内輪４と外輪３の軸方向一端がシール部材１０にて閉蓋されるとともに、軸方向他端は第２内輪５のシール部５４と外輪３との間にラビリンスとなる隙間１１が形成されている。
【００３０】
図２を用いて、転がり軸受装置１の使用状態について説明する。
【００３１】
第２内輪５の軸外嵌部５２が、片持ち梁状の回転軸１２の外周面に圧入固定される。回転軸１２は図の左方向（矢印Ａ方向）に延設され、その先端にてギアやベルト等が設置され、回転軸１２から動力が出力されたり、入力されたりする。転がり軸受装置１は、斜接玉軸受１ｂを回転軸１２の先端側に配置して、回転軸１２の基部に装着される。回転軸１２には、第２内輪５の軌道部５３の外面に沿うバックアップ部１４が形成されている。また、外輪３は、ハウジング等の固定部１３に圧入固定される。転がり軸受装置１によって、回転軸１２が固定部１３に対して回転自在に支持される。
【００３２】
回転軸１２に過大なモーメント荷重Ｍが作用しない状態では、斜接玉軸受１ｂの玉７は、第２内輪軌道溝５１ならびに第２外輪軌道溝３２に対して空転し、ラジアル荷重は、ラジアル玉軸受１ａのみにて受ける。
【００３３】
回転軸１２に過大なモーメント荷重Ｍが作用すると、斜接玉軸受１ｂの玉７が第２内輪軌道溝５１ならびに第２外輪軌道溝３２に転接し、実質的に斜接玉軸受１ｂにて当該モーメント荷重Ｍを受ける。なお、ラジアル玉軸受１ａでは、玉６と軌道溝３１，４１の間に存在する隙間分だけ、第１内輪４と外輪３が相対的に移動し、わずかにモーメント荷重Ｍを受ける。
【００３４】
このように構成された転がり軸受装置によると、ラジアル荷重は単列のラジアル玉軸受１ａにて受けるため、トルクを小さく抑えることができる。また、過大なモーメント荷重が負荷された場合には、実質的に当該モーメント荷重を斜接玉軸受１ｂにて受けることができ、軸受寿命の低下や、玉６，７が軌道の肩に乗り上げるのを防止でき、モーメント剛性が向上する。
【００３５】
第１内輪４，外輪３，玉列６からなるラジアル玉軸受１ａに、第２内輪５ならびに玉列７を別途追加して斜接玉軸受１ｂを構成することで、共通のラジアル玉軸受１ａでもって、第２内輪５を変更するだけで、負荷されるモーメント荷重の大きさの違いに対応できる。すなわち、従来から一般的に使用されているラジアル玉軸受１ａを用い、部品の共通化を図りながら、容易にモーメント荷重に対する負荷容量の異なる軸受を安価に提供できる。
【００３６】
なお、第２内輪５の形状は、上記実施の形態のものに限らず、第１内輪４に固定されるとともに、玉７が転接する第２内輪軌道溝５１を有したものであればよい。例えば、回転軸１２にバックアップ部１４が不要なように、軌道部５３を厚肉としたもの等であってもよい。
【００３７】
内輪２は、鍛造品である第１内輪４と、プレス成形品である第２内輪５の組み合わせに限るものではなく、鍛造品どうしの組み合わせや、プレス成形品どうしの組み合わせとしてもよく、外輪３もプレス成形品としてもよい。
【００３８】
図３に、転がり軸受装置１の変形例を示す。
【００３９】
この変形例は、内輪２を一体ものとしたことを特徴とするものである。
【００４０】
内輪２は、軸受鋼（ＳＵＪ）等を用いて、焼入れ・焼もどし処理を施して所望の表面硬さに形成されている。内輪２の外周面には、ラジアル玉軸受１ａ用の深溝の第１内輪軌道溝２１と、斜接玉軸受１ｂ用の第２内輪軌道溝２２が、軸方向に並んで形成されている。
【００４１】
転がり軸受装置１の組み立て手順は、内外輪２，３の中心軸を互いに偏心させておき、軸方向一端からラジアル玉軸受１ａ用の玉６を第１内輪軌道溝２１と第１外輪軌道溝３１に沿って転動可能に介装させるとともに、軸方向他端から斜接玉軸受１ｂ用の玉７を、第２内輪軌道溝２２と第２外輪軌道溝３２に沿って転動可能に介装させる。内外輪２，３の中心軸を合わせ、玉６，７をそれぞれ保持器８，９にて周方向等間隔に保持させる。
【００４２】
ラジアル玉軸受１ａは、ラジアル荷重を受ける他、玉６と軌道溝２１，３１の間に存在する隙間によって、回転軸にモーメントが発生した際に、当該隙間分だけ内外輪２，３が相対的に移動し、わずかにモーメント荷重を受ける。
【００４３】
斜接玉軸受１ｂは、ラジアル荷重を受けず、回転軸にモーメントが発生した際に、当該モーメント荷重のみを受けるように構成されている。すなわち、モーメント荷重を受けない時は、玉７は内外輪２，３に対して空転状態とし、回転軸にモーメントが発生した時のみ内外輪２，３に対して転接してモーメント荷重を受けるように、玉７と軌道溝２２，３２との間に隙間を形成したり、あるいは玉７に予圧を付与せずに玉７と軌道溝２２，３２を接触させ、実質的にモーメント荷重を受けるように構成されている。
【００４４】
内外輪２，３間にグリースが充填され、軸方向両端がそれぞれシール部材１０，１０にて閉蓋される。
【００４５】
転がり軸受装置１は、内輪２が片持ち梁状の回転軸の外周に圧入固定されるとともに、外輪３が固定部に固定されることにより、回転軸を回転自在に支持する。
【００４６】
このように構成された転がり軸受装置１においても、前記実施の形態と同様の効果が得られる。
【００４７】
なお、前記各例において、グリース密封構造に限らず、オイル潤滑で使用する転がり軸受装置に適用してもよい。この場合、シール部材１０，５４は不要となる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の転がり軸受装置によると、ラジアル荷重は単列のラジアル玉軸受にて受けるため、トルクを小さく抑えることができる。また、過大なモーメント荷重が負荷された場合には、実質的に当該モーメント荷重を斜接玉軸受にて受けることができ、軸受寿命の低下や、玉が軌道の肩に乗り上げるのを防止でき、モーメント剛性が向上するという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における転がり軸受装置の半分の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態における転がり軸受装置の使用状態の半分の断面図である。
【図３】本発明の変形例における転がり軸受装置の半分の断面図である。
【符号の説明】
１転がり軸受装置
１ａラジアル玉軸受
１ｂ斜接玉軸受
２内輪
３外輪
４第１内輪
５第２内輪
６，７玉
１２回転軸
１３固定部
２１，４１第１内輪軌道溝
２２，５１第２内輪軌道溝
３１第１外輪軌道溝
３２第２外輪軌道溝[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rolling bearing device that rotatably supports a rotating shaft with respect to a fixed portion.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, rolling bearing devices have been used in vehicles and various machine tools to rotatably support a base portion of a cantilevered rotating shaft with respect to a fixed portion such as a housing.
[0003]
The rolling bearing device is, for example, a radial ball bearing in which a ball train is interposed between inner and outer rings so as to be able to roll. The inner ring is fitted on a rotating shaft, and the outer ring is fixed to a fixed portion. The shaft is rotatably supported with respect to the fixed part.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
A cantilever-shaped rotating shaft is provided with a gear, a belt, or the like at the tip thereof, and power is output from the rotating shaft or vice versa. Therefore, a force perpendicular to the axis acts on the tip side of the rotating shaft, and a moment is generated in the rotating shaft with the rotation.
[0005]
In particular, when an excessive moment load is applied to the radial ball bearing, there is a problem that the bearing life is shortened or the ball rides on the shoulder of the raceway, and the moment rigidity becomes insufficient and the use becomes impossible.
[0006]
Therefore, when a double row deep groove radial ball bearing is used in order to increase the moment rigidity, a radial load is received by both rows of deep groove ball bearings, resulting in a new problem of increased torque.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a rolling bearing device including a radial ball bearing and an oblique contact ball bearing, and is arranged concentrically arranged between inner and outer races and axially arranged between these inner and outer races so as to be capable of rolling. It is composed of a ball train for radial ball bearings and a ball train for oblique contact ball bearings, and at least one of the inner and outer races has a ball race for radial ball bearings and an oblique contact ball bearing. When the ball train for the oblique contact ball bearing is positioned in a state in which no preload is applied and no moment load is applied to the rotating shaft to be fitted. When the ball is idled with respect to the ball raceway for the oblique contact ball bearing and a moment load is generated on the rotary shaft, the ball contact for the contact ball bearing is contacted to receive the moment load.
[0008]
The specific application object of the rolling bearing device is not particularly limited, and can be widely applied to a portion that rotatably supports a cantilevered rotating shaft of a vehicle or various machine tools.
[0009]
The inner ring may be a rotating ring, the outer ring may be a fixed ring, the inner ring may be a fixed ring, and the outer ring may be a rotating ring.
[0010]
Radial ball bearings receive a radial load, and when a moment is generated in the rotating shaft due to a gap existing between the ball and the inner and outer races, the inner and outer races move relatively by the amount of the gap. Is subject to moment load.
[0011]
The oblique contact ball bearing is configured not to receive a radial load and to receive only the moment load when a moment is generated on the rotating shaft. That is, when no moment load is received, the ball is in an idle state with respect to the raceway, and only when a moment is generated on the rotating shaft, it comes into contact with the raceway and receives the moment load. In this way, a gap is formed between the ball and the raceway, or the ball and the raceway without preloading the ball, so that the ball rolls on or off the raceway depending on the presence or absence of moment load. contacting the wheel, Ru undergo substantial moment load.
[0012]
According to the rolling bearing device of the present invention, it is provided with a radial ball bearing that receives a radial load and an oblique contact ball bearing that receives only a moment load by the rotating shaft, and the radial load is received by a single row radial ball bearing. Torque can be kept small. Further, when an excessive moment load is applied, the moment load can be substantially received by the oblique contact ball bearing.
[0013]
Specifically, it is a rolling bearing device including a radial ball bearing and an oblique contact ball bearing, and the inner ring and the outer ring arranged concentrically, and the inner ring and the outer ring are arranged side by side so as to be capable of rolling. The inner ring includes a first inner ring having a first inner ring raceway groove for a radial ball bearing and a second inner line for the oblique contact ball bearing. The outer ring has a first outer ring raceway groove for a radial ball bearing and a second outer ring raceway groove for a slant ball bearing, and the outer ring has a second inner ring having an inner ring raceway groove. A ball train is arranged so as to roll along the first inner ring raceway groove of the first inner ring and the first outer ring raceway groove of the outer ring, and the ball train for the oblique contact ball bearing is arranged on the second inner ring. A second inner ring raceway groove and a second outer ring raceway groove of the outer ring are disposed so as to be able to roll, and a rotation shaft is disposed on the inner ring. Is deposited, the outer ring is fixed to the fixed portion, the ball train for the angular contact ball bearing in the angular contact ball bearing is positioned in a state in which the preload is not applied, when the moment load to the rotary shaft does not act, the When idling with respect to the second inner ring raceway groove and the second outer ring raceway groove, and when a moment load is generated on the rotating shaft, the second inner ring raceway groove and the second outer ring raceway groove are subjected to the moment load. It is a rolling contact.
[0014]
Thus, by adding a second inner ring and a ball array separately to the radial ball bearing composed of the first inner ring, the outer ring, and the ball array, the oblique contact ball bearing is configured, so that the second By changing the inner ring, it is possible to cope with the difference in the magnitude of the moment load applied.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0016]
FIG. 1 is a half sectional view of the rolling bearing device 1, and FIG. 2 is a half sectional view showing the usage state thereof.
[0017]
In FIG. 1, a rolling bearing device 1 includes an inner ring 2 and an outer ring 3 provided concentrically, and two rows of balls 6 and 7 interposed between the inner and outer rings 2 and 3 in the axial direction. Yes.
[0018]
The inner ring 2 includes a first inner ring 4 and a second inner ring 5.
[0019]
The first inner ring 4 is formed to have a desired surface hardness by performing quenching and tempering treatment using bearing steel (SUJ) or the like. On the outer peripheral surface of the first inner ring 4, a deep first inner ring raceway groove 41 for the radial ball bearing 1 a is provided.
[0020]
The second inner ring 5 is formed by press-forming a thin steel plate and applying a quenching and tempering treatment to a desired surface hardness.
[0021]
The second inner ring 5 has an axial outer fitting portion 52 extending in an axial cylindrical shape so that the outer peripheral surface is in contact with the inner peripheral surface of the first inner ring 4 and the inner peripheral surface is externally fitted to a rotation shaft, which will be described later. A track in which the diameter of the portion 52 is increased from the first inner ring 2 to the outer ring 3 on one end side in the axial direction, the second inner ring raceway groove 51 for the oblique contact ball bearing 1b is formed on the outer peripheral surface, and the rotary shaft contacts the inner peripheral surface. And the end surface on the other end side in the axial direction extends from the end portion in the axial direction of the track portion 53 to the other end side in the axial direction. It is comprised from the seal part 54 which opposes at a distance.
[0022]
The structure of the raceway portion 53 of the second inner ring 5 will be described in more detail. This raceway portion 53 is radially outward from one axial end side of the shaft outer fitting portion 52 so as to come into contact with one axial end surface of the first inner race 4. An annular first radial portion 53a bent in the direction, an annular arc-shaped portion 53b that expands in an arc shape from the first radial direction portion 53a toward one side in the axial direction, and a diameter from the arc-shaped portion 53b. It is comprised from the cyclic | annular 2nd radial direction part 53c extended toward a direction. In the raceway portion 53 of the second inner ring 5, the seal portion 54 is connected to the second radial direction portion 53c, and the outer peripheral surface of the arc-shaped portion 53b is formed in an arc shape so that the second An inner ring raceway groove 51 is formed.
[0023]
The outer ring 3 is formed to have a desired surface hardness by performing quenching and tempering treatment using bearing steel (SUJ) or the like. A deep outer ring raceway groove 31 for the radial ball bearing 1a is formed on the inner peripheral surface of the outer ring 3, and a second outer ring for the oblique contact ball bearing 1b is formed on one edge of the inner peripheral surface. A track groove 32 is formed.
[0024]
The assembly procedure of the rolling bearing device 1 will be described.
[0025]
The central axes of the first inner ring 4 and the outer ring 3 are decentered from each other so that the balls 6 can roll along the first inner ring raceway groove 41 of the first inner ring 4 and the first outer ring raceway groove 31 of the outer ring 3. Interpose. The center axes of the first inner ring 4 and the outer ring 3 are aligned, and a cage 8 is attached to hold the balls 6 at equal intervals in the circumferential direction.
[0026]
A plurality of balls 7 are arranged along the second inner ring raceway groove 51 of the second inner ring 5, and a cage 9 is attached to hold the balls 7 at equal intervals in the circumferential direction.
[0027]
The first inner ring 4 is press-fitted into the outer peripheral surface of the shaft outer fitting portion 52 of the second inner ring 5, and the first radial portion 53a of the track portion 53 is brought into contact with the axial end surface of the first inner ring 4, as will be described later. Next, the ball 7 is positioned so that no preload is applied. The first inner ring 4 and the second inner ring 5 can rotate integrally. The ball 7 rolls along the second inner ring raceway groove 51 of the second inner ring 5 and the second outer ring raceway groove 32 of the outer ring 3.
[0028]
The oblique contact ball bearing 1b is configured to receive the moment load when an excessive moment is generated on the rotating shaft. That is, the radial load is received by the radial ball bearing 1a, and the oblique contact ball bearing 1b is configured to receive only the moment load without receiving the radial load. For example, no preload is applied to the ball 7, and a gap is formed between the ball 7 and the second inner ring raceway groove 51 and the second outer ring raceway groove 32, or the ball 7 and the second The inner ring raceway groove 51 and the second outer ring raceway groove 32 may be in contact with each other in a state where no preload is applied. When the moment load is not applied, the balls 7 are idled with respect to the second inner ring raceway groove 51 and the second outer ring raceway groove 32, and only when the moment is generated on the rotating shaft, the second inner ring raceway groove 51 and the second Rollingly contacts the outer ring raceway groove 32 and receives a moment load.
[0029]
Grease is filled between the inner and outer rings 2 and 3, one axial end of the first inner ring 4 and the outer ring 3 is closed by the seal member 10, and the other axial end is the seal portion 54 of the second inner ring 5 and the outer ring. A gap 11 serving as a labyrinth is formed between the two.
[0030]
The use state of the rolling bearing device 1 will be described with reference to FIG.
[0031]
The shaft outer fitting portion 52 of the second inner ring 5 is press-fitted and fixed to the outer peripheral surface of the cantilever-shaped rotating shaft 12. The rotating shaft 12 extends in the left direction (arrow A direction) in the figure, and a gear, a belt, or the like is installed at the tip thereof, and power is output or input from the rotating shaft 12. In the rolling bearing device 1, the oblique contact ball bearing 1 b is disposed on the distal end side of the rotating shaft 12 and is mounted on the base portion of the rotating shaft 12. A backup portion 14 is formed on the rotating shaft 12 along the outer surface of the track portion 53 of the second inner ring 5. The outer ring 3 is press-fitted and fixed to a fixing part 13 such as a housing. The rotating shaft 12 is rotatably supported by the rolling bearing device 1 with respect to the fixed portion 13.
[0032]
In a state where an excessive moment load M does not act on the rotary shaft 12, the balls 7 of the oblique contact ball bearing 1b idle with respect to the second inner ring raceway groove 51 and the second outer ring raceway groove 32, and the radial load is a radial ball. It is received only by the bearing 1a.
[0033]
When an excessive moment load M is applied to the rotary shaft 12, the balls 7 of the oblique contact ball bearing 1b are brought into rolling contact with the second inner ring raceway groove 51 and the second outer ring raceway groove 32, and substantially the oblique contact ball bearing 1b Moment load M is received. In the radial ball bearing 1a, the first inner ring 4 and the outer ring 3 move relative to each other by a gap existing between the ball 6 and the raceway grooves 31 and 41, and receive a moment load M slightly.
[0034]
According to the rolling bearing device configured as described above, since the radial load is received by the single-row radial ball bearing 1a, the torque can be suppressed small. In addition, when an excessive moment load is applied, the moment load can be substantially received by the oblique contact ball bearing 1b, and the bearing life is reduced, and the balls 6 and 7 run on the shoulder of the raceway. Can be prevented and the moment rigidity is improved.
[0035]
By adding a second inner ring 5 and a ball array 7 separately to the radial ball bearing 1a composed of the first inner ring 4, the outer ring 3, and the ball array 6, the oblique contact ball bearing 1b is configured, thereby providing a common radial ball bearing 1a. Therefore, only by changing the second inner ring 5, it is possible to cope with the difference in the magnitude of the applied moment load. That is, it is possible to easily provide a bearing having a different load capacity with respect to the moment load at a low cost while using the radial ball bearing 1a that has been generally used in the past and sharing parts.
[0036]
The shape of the second inner ring 5 is not limited to that of the above-described embodiment, and may be any shape as long as it is fixed to the first inner ring 4 and has the second inner ring raceway groove 51 to which the balls 7 are in rolling contact. For example, the track portion 53 may be thick so that the backup shaft 14 is not necessary for the rotating shaft 12.
[0037]
The inner ring 2 is not limited to the combination of the first inner ring 4 that is a forged product and the second inner ring 5 that is a press-formed product, and may be a combination of forged products or a combination of press-formed products. May also be a press-molded product.
[0038]
FIG. 3 shows a modification of the rolling bearing device 1.
[0039]
This modification is characterized in that the inner ring 2 is integrated.
[0040]
The inner ring 2 is formed to have a desired surface hardness by performing quenching and tempering treatment using bearing steel (SUJ) or the like. On the outer peripheral surface of the inner ring 2, a first inner ring raceway groove 21 for a deep groove for the radial ball bearing 1a and a second inner ring raceway groove 22 for the oblique contact ball bearing 1b are formed side by side in the axial direction.
[0041]
The assembly procedure of the rolling bearing device 1 is such that the central axes of the inner and outer rings 2 and 3 are decentered from each other, and the ball 6 for the radial ball bearing 1a is inserted into the first inner ring raceway groove 21 and the first outer ring raceway groove 31 from one end in the axial direction. The ball 7 for the oblique contact ball bearing 1b is interposed from the other axial end so as to be able to roll along the second inner ring raceway groove 22 and the second outer ring raceway groove 32. Let The central axes of the inner and outer rings 2 and 3 are aligned, and the balls 6 and 7 are held at equal intervals in the circumferential direction by the cages 8 and 9, respectively.
[0042]
The radial ball bearing 1a receives a radial load, and when a moment is generated in the rotating shaft due to a gap existing between the ball 6 and the raceway grooves 21 and 31, the inner and outer rings 2 and 3 are relatively moved by the gap. To receive a moment load.
[0043]
The oblique contact ball bearing 1b is configured not to receive a radial load and to receive only the moment load when a moment is generated on the rotating shaft. That is, when no moment load is applied, the ball 7 is in an idle state with respect to the inner and outer rings 2 and 3 so that the ball 7 is in contact with the inner and outer rings 2 and 3 only when a moment is generated on the rotating shaft. In addition, a gap is formed between the ball 7 and the raceway grooves 22 and 32, or the ball 7 and the raceway grooves 22 and 32 are brought into contact with each other without applying a preload to the ball 7 so that the moment load is substantially received. It is configured.
[0044]
Grease is filled between the inner and outer rings 2 and 3, and both ends in the axial direction are closed by seal members 10 and 10, respectively.
[0045]
In the rolling bearing device 1, the inner ring 2 is press-fitted and fixed to the outer periphery of the cantilever-shaped rotating shaft, and the outer ring 3 is fixed to the fixed portion, so that the rotating shaft is rotatably supported.
[0046]
Also in the rolling bearing device 1 configured in this way, the same effect as in the above embodiment can be obtained.
[0047]
In each of the above examples, the present invention may be applied not only to the grease sealing structure but also to a rolling bearing device used for oil lubrication. In this case, the seal members 10 and 54 are unnecessary.
[0048]
【The invention's effect】
According to the rolling bearing device of the present invention, since the radial load is received by the single-row radial ball bearing, the torque can be kept small. In addition, when an excessive moment load is applied, the moment load can be substantially received by the oblique contact ball bearing, and the bearing life can be prevented from being reduced and the balls can be prevented from riding on the shoulder of the raceway. The effect that moment rigidity improves is acquired.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a half sectional view of a rolling bearing device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a half sectional view of the rolling bearing device in use according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a half sectional view of a rolling bearing device according to a modification of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rolling bearing apparatus 1a Radial ball bearing 1b Diagonal contact ball bearing 2 Inner ring 3 Outer ring 4 First inner ring 5 Second inner ring 6, 7 Ball 12 Rotating shaft 13 Fixed part 21, 41 First inner ring raceway groove 22, 51 Second inner ring raceway Groove 31 First outer ring raceway groove 32 Second outer ring raceway groove

Claims

A rolling bearing device including a radial ball bearing and an oblique contact ball bearing,
Consists of inner and outer races arranged concentrically, and a ball train for radial ball bearings and a ball train for oblique contact ball bearings that are interposed between the inner and outer races in an axial direction so as to roll.
At least one of the inner and outer races is formed integrally with a ball race for a radial ball bearing and a ball race for an oblique contact ball bearing,
In the oblique contact ball bearing, the ball array for the oblique contact ball bearing is positioned in a state in which no preload is applied, and when a moment load does not act on the rotating shaft to be fitted, the ball raceway for the oblique contact ball bearing In contrast, the rolling bearing device is characterized in that when the wheel rotates idly and a moment load is generated on the rotating shaft, the ball bearing for the oblique contact ball bearing is contacted to receive the moment load.

A rolling bearing device including a radial ball bearing and an oblique contact ball bearing,
Consists of an inner ring and an outer ring arranged concentrically, and a ball array for radial ball bearings and a ball array for oblique contact ball bearings interposed between the inner and outer rings so as to be capable of rolling in an axial direction.
The inner ring includes a first inner ring having a first inner ring raceway groove for a radial ball bearing and a second inner ring having a second inner ring raceway groove for a diagonal contact ball bearing,
The outer ring has a first outer ring raceway groove for radial ball bearings and a second outer ring raceway groove for oblique contact ball bearings,
The ball array for the radial ball bearing is arranged to roll along the first inner ring raceway groove of the first inner ring and the first outer ring raceway groove of the outer ring,
The ball array for the oblique contact ball bearing is arranged to roll along the second inner ring raceway groove of the second inner ring and the second outer ring raceway groove of the outer ring,
A rotation shaft is attached to the inner ring, and the outer ring is fixed to a fixed portion,
In the oblique contact ball bearing, the ball array for the oblique contact ball bearing is positioned in a state where no preload is applied, and when no moment load is applied to the rotating shaft, the second inner ring raceway groove and the second outer ring raceway groove are provided. When a moment load is generated on the rotating shaft, the rolling bearing device is in contact with the second inner ring raceway groove and the second outer ring raceway groove so as to receive the moment load.