JPH03223518A

JPH03223518A - 軸受装置

Info

Publication number: JPH03223518A
Application number: JP2019790A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Adachi; 正宏足立
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-01-29
Filing date: 1990-01-29
Publication date: 1991-10-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、たとえばころがり軸受などの軸受装置に関す
る。

従来の技術従来の軸受装置は、基本的に外輪と内輪との間に転動体
を介在させ、この転動体を保持器によって保持した構成
を有している。内輪または外輪を高速で回転させた場合
、その最高回転数には限界があることが一般的に知られ
ている。このような最高回転数の限界は、発熱や焼付き
に起因するものであり、かつ、発熱や焼付きは転動体と
その転動体を内輪と外輪との間で保持する保持器とのす
べり接触、および転動体と内輪あるいは外輪とのすべり
接触による摩擦によって生じている。

一般に、最高回転数の限界を示す１つの目安として、ｄ
ｍ・ｎ値が採用されている。すなわち、ｄｍ−ｎ＝　一
定ここに、ｄｍ：転動体のピッチ円直径［ｍｍ］ｎ　：回
転数［ｒｐｍ］という関係が成立しており、最高回転数は、ｄｍ・ｎ−
一定で示される値を超えることはできず、従来の軸受装
置にはこのような最高回転数に限界があるという問題が
あった。

発明が解決しようとする課題したがって本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し
、発熱や焼付きを生じることなく、最高回転数を向上す
ることができるようにした軸受装置を提供することであ
る。

課題を解決するための手段本発明は、外輪と内輪との間に中間転走輪を設け、中間
転走輪と外輪との間および中間転走輪と内輪との間に、
転動体を介在したことを特徴とする軸受装置である。

また本発明は、前記中間転走輪は、複数個設けられてお
り、各中間転走輪間に前記転動体を介在したことを特徴
とする。

さらに本発明は、前記中間転送輪は、内輪および外輪に
直接すべり接触していることを特徴とする。

作　　用本発明に従えば、外輪と内輪との間に中間転走輪が設け
られ、中間転走輪と外輪との間および中間転走輪と内輪
との間には転動体が介在されるのて、外輪は中間転走輪
に対して発熱や焼付きを生じることなく最高回転数まで
回転させることができ、また内輪は中間転走輪に対して
最高回転数まで回転駆動することができる。したがって
、中間転走輪は外輪と内輪との相対回転数の間の回転数
で回転することになり、これによって内輪と外輪とは相
対的に最高回転数の２倍の回転数で回転することが可能
となる。

また本発明に従えば、外輪と内輪との間に複数の中間転
走輪を設け、各中間転走輪間に前記転動体を介在するよ
うにしたので、内輪と外輪との相対的な回転数を前記中
間転走輪の（個数＋１）×ｄｍ−ｎまで上げることがで
きる。

さらに本発明に従えば、中間転送輪に内輪および外輪が
すべり接触するようにしたので、転動体を設ける必要が
なくなり、部品点数を少なくすることができ、構成を簡
略化して安価に製造することができる。

実施例第１図は本発明の一実施例の軸受装置１を示す断面図て
あり、第２図は第１図の切断面線■−■から見た断面図
である。軸受装置１は、直円筒状の外輪２と内輪３との
間に中間転走輪４．５を設け、外輪２と中間転走輪４と
の間、内輪３と中間転走輪５との間、および各中間転走
輪４．５間には、球状の転動体６が周方向に亘って複数
個介在される。外輪２と中間転走輪４との間に介在され
る複数の転動体６ａ、各中間転走輪４．５間に介在され
る複数の転動体６ｂ、および中間転走輪５と内輪３との
間に介在される複数の転動体６ｃは、保持器７ａ、７ｂ
、７ｃによって周方向に等間隔をあけてそれぞれ保持さ
れている。前記外輪２には、同軸でかつ半径方向に隙間
をあけて直円筒状のゲージング８が取付けられている。

このようにして転動体６を介して支持される外輪２、内
輪３および中間転走輪４，５は、共通な一直線上に軸線
１１を有している。

第３図は、軸受装Ｗ１の動作を説明するための図である
。内輪３の回転が停止した状態で、外輪２が回転駆動さ
れた場合について説明する。ただし、各転動体６ａ、６
ｂ、６ｃは、外輪２、内輪３および中間転走輪４，５に
それぞれ等しい幸擦係数で接触しているものとする。ま
た便宜上、円運動を直線運動として説明する。外輪２の
速度を■１とし、中間転走輪４の速度を■２とし、中間
転走輪５の速度をＶ３とし、内輪３の速度をＶ４とした
とき、これらの間にそれぞれ介在される転動体６ａ、６
ｂ、６ｃの速度ｖｌ、ｖ２．ｖ３は、第１式〜第３式に
よって示される。

ｖ２＝Ｖ２＋Ｖ３　　　　　　　　　・・（２）・３−
Ｖ３＋Ｖ４　　　　　　　　　　・・（３）すなわち、
転動体６ａの速度ｖｌは、その転動体６ａが挟持されて
いる外輪２と中間転走輪４との平均速度であり、また転
動体６ｂの速度ｖ２は、各中間転走輪４，５の平均速度
であり、転動体６Ｃの速度ｖ３は中間転走輪５と内輪３
との平均速度である。もつと詳しく述べると、外輪２を
矢符Ｘ方向に動かすと転動体６ａがころがり、その中心
点０１が中間転走輪４に対して速度ｖ１で矢符Ｘ方向に
移動し、外輪２は中間転走輪４に対して２Ｘｖｌの速度
でＸ方向に移動する。

同様に、中間転送輪４の速度Ｖ２の移動によって転動体
６ｂも転動し、その中心点ｏ２が中間転走輪５に対して
速度■２でＸ方向に移動し、中間転走輪４は中間転走輪
５に対して２×■２の速度で矢符Ｘ方向に移動する。ま
た同様に転動体６Ｃもころがり、その中心点ｏ３が内輪
３に対して速度■３で矢符Ｘ方向に移動し、中間転走輪
５は内輪３に対して２×Ｖ３の速度でＸ方向に移動する
。

したがって、外輪２の内輪３に対する移動速度ΣＶ１は
、 ΣＶｌ　＝　２ｙｖｌ　＋　２ＸＶ２　＋２ｘｖ３２　
（Ｖ　１　＋Ｖ２＋Ｖ３）　　　　　　・・・（４）と
なる。したがって、転動体６ａ、６ｂ、６ｃの各直径が
等しい場合において、ｖｌ＝ｖ２＝ｖ３　　　　　　　　　　　・・・（５）
であり、外輪２の速度Σ■１は、 Σ■１＝２×３　ｖｌ −６・ｖｌ　　　　　　　　　　　・（６）となる。ま
た、中間転走輪４の内輪３に対する速度Σ■２は、 Σ■２−４・ｖｌ　　　　　　　　　　　・・（７）と
なり、また中間転走輪５の内輪３に対する速度ΣＶ３は
、 Σ■３−２・ｖｌ　　　　　　　　　　　−（８）すな
わち、ｄｍ・ｎ値で示される最高回転数の限界は、転動
体６ａ、６ｂ、６ｃ、保持部材７ａ７ｂ、７ｃ、各転動
体６ａ〜６Ｃ１内外輪２．３および転走輪４．５の各接
触面との間のすべり摩擦によって生じるものであるから
、転動体６ａ〜６ｃの速度Ｖｌ、Ｖ２．Ｖ３に比例して
いる。したがって第４図に示されるように、α個の中間
転走輪４ａ、４ｂ、・・・、４αを設けることによって
、転動体６の列数はα＋１列となり、最高回転数の限界
は、（α＋１）・ｄｍ・ｎ　　　　　　　　　　・（９）と
なる。このことは最高回転数の限界が、α個の中間転走
輪を設けることによって、中間転走輪が設けられていな
い構成に対して（α＋１）倍太きくなる効果をもつこと
を示しており、したがって本実施例の軸受装Ｎ１では、
入力側と出力側との相対的な最高回転数の差を３（−α
＋１＝２＋１）倍の速度まで許容することができる。

第５［２Ｉは、本発明の他の実施例の軸受装置１１を示
す断面図である。本実施例の軸受装置１１は、外周面１
２が円錐台状に形成され、内周軌道面１３が直円筒状に
形成された外輪１４と、外周軌道面１５が直円筒状に形
成され、内周面１６が前記外輪１４の外周面１２とは逆
方向に先細状である内輪１７と、これらの外輪１４と内
輪１７との間に介在される中間転走輪１８と、外輪１４
と中間転走輪１８との間および中間転走輪１８と内輪１
７との間に介在される直円筒状の転動体１９とを含む。

外輪１４の外周面１２は、外筒体２０の内周面に形成さ
れた傾斜面２１に接触しており、また内輪１７の内周面
１６は軸棒２２の傾斜面２３に当接している。各転動体
１つは、保持部材２４によって中間転走輪１８に関して
半径方向内方側に２列、および半径方向外方側に２列が
それぞれ周方向に等間隔をあけて保持されている。また
、前記外輪１４、内輪１７、中間転走輪１８、外筒体２
０、および軸部棒２２は、共通な回転軸線１２を有して
いる。

軸棒２２の軸線１２方向一端部２５の外周面には、外ね
じ２６が刻設されており、この外ねじ２６にはナツト２
７が螺着される。ナツト２７は、内輪１７の端部２５側
の軸直角方向の端面２８に当接しており、したがってナ
ツト２７を締め付けることによって、内輪１７は軸棒２
２の傾斜面２３に沿って押込まれてゆき、これによって
半径方向外方に拡径する。このような構成によって転動
体１９の外周面と内輪１７の外周軌道面１５および中間
転走輪１８との間のバックラッシュの発生を防止するこ
とができる。また、外筒体２０の一端部２９の内周面に
は内ねじ３０が刻設されており、この内ねじ３０にはナ
ツト３１が螺着される。

このナツト３１は、外輪１４の軸ｔｉｌｌ　２方向一方
便（第５図の左方側）の端面３２に当接しており、ナツ
ト３１を締め付けることによって外輪１４は、軸線１２
方自他方側（第５図の右方側）に押圧されて外筒体２０
の傾斜面２１に沿って半径方向内方に縮径される。これ
によって、中間転走輪１８に関して半径方向外方側に配
置されている転動体１９と外輪１４の内周軌道面１３お
よび中間転走輪１８の間のバックラッシュの発生を防止
することができる。

このような構成を有する軸受装置１１においてもまた、
中間転走輪１８を介在させることによって、軸棒２２と
外筒体２０の相対的な回転速度の差を中間転走輪１８を
設けない構成に比べて大きく向上することができる。

本発明のさらに他の実施例として、第６図に示されるラ
ジアル玉軸受３５に対しても、中間転走輪３６を外輪３
７と内輪３８との間に転動体３９をそれぞれ介在して、
外輪３７と内輪３８との相対的な回転速度の差を大きく
することができる。

また本発明の他の実施例として、第７図に示されるよう
に、中間転走輪３６の半径線方向両側に配置される転動
体として、直円柱状のころ４０を介在させる針状ころ軸
受４１に対しても、本発明を好適に実施することができ
る。

さらに本発明の他の実施例として、第８図に示される円
錐ころ軸受４２に対しても本発明を好適に実施すること
ができる。

さらに本発明の池の実施例として、第９図に示されるア
ンギュラ玉軸受４３に関してもまた本発明を好適に実施
することができ、さらに第１０図に示されるように、複
合玉軸受４４てあってもよいさらに前述の実施例では、転動体を介在するようにした
けれども、本発明の他の実施例として、内輪、外輪およ
び中間転送輪を相互に直接すべり接触させる構成に関し
ても、本発明を好適に実施することが可能である。

発明の効果本発明によれば、外輪と内輪との間に転動体によって挟
まれた中間転走輪を設けるようにしたので、外輪と内輪
との相対的な回転速度差を格段に大きくすることが可能
となり、大きな回転速度であっても円滑に軸支すること
ができる。

また本発明によれば、中間転走輪を複数個設けることに
よって、外輪と内輪との相対的な回転速度差を格段に大
きくすることができ、これによってより一層大きな速度
で本発明の軸受装置（こ取イ寸けられる回転体を軸支す
ることができる。

さらに本発明によれば、中間転送輪を内輪および外輪に
直接すべり接触するように構成されるので、転動体を設
ける必要がなくなり、部品点数を削減して構成を簡略化
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１（２１は本発明の一実施例の軸受装置１を示す断面
図、第２［２Ｉは第１図の切断面線■−■力）ら見た断
面図、第３図は軸受装置１の動作を説明するための図、
第４図は軸受装置１のさら番こ一般的な動作を説明する
ための図、第５図は本発明の他の実施例の軸受装置１１
を示す断面図、第６図番ｉ本発明のさらに他の実施例の
ラジアル玉軸受装置３５を示す断面図、第７図は本発明
のさら（こ他の実施例の針状ころ軸受装置４１を示す断
面図、第８図はさらに本発明の他の実施例の円錐ころ軸
受装置４２を示す断面図、第９図は本発明のさらに他の
実施例の複列アンギュラ玉軸受装置４３を示す断面図、
第１０図は本発明のさらに他の実施例の複合玉軸受装置
４４を示す断面図である。１．１１．３５，４１，４２，４３．４４・・・軸受装
置、２，１４．３７・・・外輪、３，１７．３８・・・
内輪、４，５，１８．３６・・・中間転走輪、６゜１９
．３９．４０・・・転動体

Claims

【特許請求の範囲】

（１）外輪と内輪との間に中間転走輪を設け、中間転走
輪と外輪との間および中間転走輪と内輪との間に、転動
体を介在したことを特徴とする軸受装置。
（２）前記中間転走輪は、複数個設けられており、各中
間転走輪間に前記転動体を介在したことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の軸受装置。
（３）前記中間転送輪は、内輪および外輪に直接すべり
接触していることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の軸受装置。