JPH08277837A - ラジアル玉軸受の予圧付与方法と予圧を付与されたラジアル玉軸受装置 - Google Patents
ラジアル玉軸受の予圧付与方法と予圧を付与されたラジアル玉軸受装置Info
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- JPH08277837A JPH08277837A JP7080481A JP8048195A JPH08277837A JP H08277837 A JPH08277837 A JP H08277837A JP 7080481 A JP7080481 A JP 7080481A JP 8048195 A JP8048195 A JP 8048195A JP H08277837 A JPH08277837 A JP H08277837A
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- outer ring
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- balls
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
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- F16C19/163—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls with angular contact
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- F16C25/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for wear or play
- F16C25/06—Ball or roller bearings
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- F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
- F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
- F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
- F16C35/07—Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element
- F16C35/077—Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element between housing and outer race ring
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 玉軸受自体の耐久性確保とターボ機械等の性
能確保とを両立可能な予圧付与方法並びに構造を得る。 【構成】 内輪１０ａと外輪１１と玉１２、１２とから
成る玉軸受９ａを、予圧を付与していない状態で、回転
軸２とホルダ筒１９の内側との間に装着する。次いで、
ホルダ筒１９を傾斜させる事により、上記内輪１０ａの
中心軸と外輪１１の中心軸とを傾斜させる。この傾斜に
基づいて、上記玉１２、１２に予圧を付与する。
能確保とを両立可能な予圧付与方法並びに構造を得る。 【構成】 内輪１０ａと外輪１１と玉１２、１２とから
成る玉軸受９ａを、予圧を付与していない状態で、回転
軸２とホルダ筒１９の内側との間に装着する。次いで、
ホルダ筒１９を傾斜させる事により、上記内輪１０ａの
中心軸と外輪１１の中心軸とを傾斜させる。この傾斜に
基づいて、上記玉１２、１２に予圧を付与する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明に係るラジアル玉軸受の
予圧付与方法と予圧を付与されたラジアル玉軸受装置
は、例えばガスタービン、或は圧縮機等のターボ機械の
回転軸を回転自在に支持する為に利用する。
予圧付与方法と予圧を付与されたラジアル玉軸受装置
は、例えばガスタービン、或は圧縮機等のターボ機械の
回転軸を回転自在に支持する為に利用する。
【０００２】
【従来の技術】高速で回転するターボ機械の回転軸を支
承する為に従来から、玉軸受と円筒ころ軸受とを組み合
わせた転がり軸受装置が広く使用されている。この様な
転がり軸受装置を構成する円筒ころ軸受は、上記回転軸
を回転自在に支承すると共に、温度変化等に起因する回
転軸或はハウジングの軸方向（アキシャル方向）に亙る
伸縮を吸収する。又、玉軸受は、上記回転軸のアキシャ
ル方向に亙る位置決めを図ると共に、この回転軸に加わ
るアキシャル荷重を支承する。
承する為に従来から、玉軸受と円筒ころ軸受とを組み合
わせた転がり軸受装置が広く使用されている。この様な
転がり軸受装置を構成する円筒ころ軸受は、上記回転軸
を回転自在に支承すると共に、温度変化等に起因する回
転軸或はハウジングの軸方向（アキシャル方向）に亙る
伸縮を吸収する。又、玉軸受は、上記回転軸のアキシャ
ル方向に亙る位置決めを図ると共に、この回転軸に加わ
るアキシャル荷重を支承する。
【０００３】一般的にターボ機械の性能は、回転軸のア
キシャル方向に亙るガタ（遊び）に大きく影響され、こ
のガタが小さい程、性能は（著しく）向上する。この様
な回転軸のアキシャル方向に亙るガタは、上記玉軸受の
アキシャル隙間に起因し、このアキシャル隙間が小さい
程ガタが小さくなる事が周知である。又、複数の玉軸受
を組み合わせる事で構成される組み合わせ軸受の場合に
は、上記ガタの原因となるアキシャル隙間は、玉軸受単
体のアキシャル隙間ではなく、組み合わせ軸受全体とし
ての組み合わせアキシャル隙間である事も、従来から知
られている。この為従来から、図１１に示す様な軸受装
置により、ターボ機械の回転軸を支持する事が行なわれ
ている。
キシャル方向に亙るガタ（遊び）に大きく影響され、こ
のガタが小さい程、性能は（著しく）向上する。この様
な回転軸のアキシャル方向に亙るガタは、上記玉軸受の
アキシャル隙間に起因し、このアキシャル隙間が小さい
程ガタが小さくなる事が周知である。又、複数の玉軸受
を組み合わせる事で構成される組み合わせ軸受の場合に
は、上記ガタの原因となるアキシャル隙間は、玉軸受単
体のアキシャル隙間ではなく、組み合わせ軸受全体とし
ての組み合わせアキシャル隙間である事も、従来から知
られている。この為従来から、図１１に示す様な軸受装
置により、ターボ機械の回転軸を支持する事が行なわれ
ている。
【０００４】この図１１に示した軸受装置は、ターボ機
械の一種であるスクリューコンプレッサを構成するロー
タ１を固定した回転軸２の一端を、ハウジング３に支持
する為のものである。尚、上記回転軸２の他端は上記ハ
ウジング３に対して、円筒ころ軸受により回転及び軸方
向に亙る変位自在に支持されるが、この部分の構造は本
発明と関係ないので、図示及び説明を省略する。
械の一種であるスクリューコンプレッサを構成するロー
タ１を固定した回転軸２の一端を、ハウジング３に支持
する為のものである。尚、上記回転軸２の他端は上記ハ
ウジング３に対して、円筒ころ軸受により回転及び軸方
向に亙る変位自在に支持されるが、この部分の構造は本
発明と関係ないので、図示及び説明を省略する。
【０００５】上記回転軸２の一端をハウジング３に支持
する為の軸受装置は、１対のアンギュラ型の玉軸受４、
５を組み合わせる事で構成される。両玉軸受４、５を構
成する玉６、６の接触角の方向は、互いに逆方向（本例
では所謂背面組合せ＝ＤＢ）としている。又、上記各玉
軸受４、５を構成する外輪８、８の端面同士を突き当て
た状態で、これら各玉軸受４、５を構成する内輪７、７
同士を互いに近づける方向に押圧して、これら両玉軸受
４、５の内部隙間を負にしている。即ち、上記各玉６、
６の転動面と上記各外輪８、８内周面の外輪軌道及び上
記各内輪７、７外周面の内輪軌道を弾性変形させつつ、
上記転動面と外輪軌道及び内輪軌道とを弾性的に当接さ
せる、所謂予圧を付与した状態としている。従って、上
記軸受装置は上記ハウジング３の内側に回転軸２を、ラ
ジアル方向及びアキシャル方向に亙るがたつきなく支持
する。
する為の軸受装置は、１対のアンギュラ型の玉軸受４、
５を組み合わせる事で構成される。両玉軸受４、５を構
成する玉６、６の接触角の方向は、互いに逆方向（本例
では所謂背面組合せ＝ＤＢ）としている。又、上記各玉
軸受４、５を構成する外輪８、８の端面同士を突き当て
た状態で、これら各玉軸受４、５を構成する内輪７、７
同士を互いに近づける方向に押圧して、これら両玉軸受
４、５の内部隙間を負にしている。即ち、上記各玉６、
６の転動面と上記各外輪８、８内周面の外輪軌道及び上
記各内輪７、７外周面の内輪軌道を弾性変形させつつ、
上記転動面と外輪軌道及び内輪軌道とを弾性的に当接さ
せる、所謂予圧を付与した状態としている。従って、上
記軸受装置は上記ハウジング３の内側に回転軸２を、ラ
ジアル方向及びアキシャル方向に亙るがたつきなく支持
する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図１１に示した様に１
対の玉軸受４、５を組み合わせて成る軸受装置の場合に
は、高速回転に伴って予圧が上昇する為、玉軸受４、５
の寿命が十分に確保しにくい。即ち、スクリューコンプ
レッサ等のターボ機械の回転軸は運転時に相当に高速で
回転する。この為、上記各玉軸受４、５を構成する玉
６、６に作用する遠心力により、これら各玉６、６が、
外輪８、８内周面の外輪軌道に強く押し付けられる。こ
の様にして各玉６、６から外輪軌道に加えられる押し付
け力に基づき、上記外輪８、８の端面同士を押し付け合
う力が強くなる。この状態では、上記アキシャル荷重Ｆ
a を支承する側の玉軸受４（又は５）の内輪７は、上記
アキシャル荷重Ｆa により、このアキシャル荷重Ｆa の
作用方向（例えば図１１の左方）に押されている。従っ
て、このアキシャル荷重Ｆa を支承する側の玉軸受４
（又は５）に付与された予圧は、設定時に付与された予
圧に加えて、上記遠心力に基づく内部発生予圧が付加さ
れたものになる。従って、ターボ機械の運転時には、上
記アキシャル荷重Ｆa を支承する側の玉軸受４（又は
５）の予圧が過大になり、この玉軸受４（又は５）を構
成する玉６、６の転動面と外輪軌道及び内輪軌道との接
触面圧が大きくなる。この結果、これら転動面、外輪軌
道、内輪軌道の疲れ寿命を十分に確保する事が難しくな
る。
対の玉軸受４、５を組み合わせて成る軸受装置の場合に
は、高速回転に伴って予圧が上昇する為、玉軸受４、５
の寿命が十分に確保しにくい。即ち、スクリューコンプ
レッサ等のターボ機械の回転軸は運転時に相当に高速で
回転する。この為、上記各玉軸受４、５を構成する玉
６、６に作用する遠心力により、これら各玉６、６が、
外輪８、８内周面の外輪軌道に強く押し付けられる。こ
の様にして各玉６、６から外輪軌道に加えられる押し付
け力に基づき、上記外輪８、８の端面同士を押し付け合
う力が強くなる。この状態では、上記アキシャル荷重Ｆ
a を支承する側の玉軸受４（又は５）の内輪７は、上記
アキシャル荷重Ｆa により、このアキシャル荷重Ｆa の
作用方向（例えば図１１の左方）に押されている。従っ
て、このアキシャル荷重Ｆa を支承する側の玉軸受４
（又は５）に付与された予圧は、設定時に付与された予
圧に加えて、上記遠心力に基づく内部発生予圧が付加さ
れたものになる。従って、ターボ機械の運転時には、上
記アキシャル荷重Ｆa を支承する側の玉軸受４（又は
５）の予圧が過大になり、この玉軸受４（又は５）を構
成する玉６、６の転動面と外輪軌道及び内輪軌道との接
触面圧が大きくなる。この結果、これら転動面、外輪軌
道、内輪軌道の疲れ寿命を十分に確保する事が難しくな
る。
【０００７】この為従来は、上記玉軸受４、５を大型化
したり、或は上記軸受装置に予圧を付与せず、これら各
玉軸受４、５の内部に正の隙間を形成したりして、これ
ら玉軸受４、５の寿命確保を図っていた。大型化により
玉軸受４の負荷容量を大きくすれば、十分な寿命を確保
する事が比較的容易に行なえる。又、予圧付与を行なわ
ないと、その分上記接触面圧を低減できて、上記転動
面、外輪軌道、内輪軌道の疲れ寿命を確保し易くなる。
したり、或は上記軸受装置に予圧を付与せず、これら各
玉軸受４、５の内部に正の隙間を形成したりして、これ
ら玉軸受４、５の寿命確保を図っていた。大型化により
玉軸受４の負荷容量を大きくすれば、十分な寿命を確保
する事が比較的容易に行なえる。又、予圧付与を行なわ
ないと、その分上記接触面圧を低減できて、上記転動
面、外輪軌道、内輪軌道の疲れ寿命を確保し易くなる。
【０００８】但し、玉軸受４、５の大型化は、コスト並
びに重量の増大だけでなく、軸受装置部分の回転抵抗の
増大により、ターボ機械の性能低下に結び付く為、好ま
しくない。又、予圧付与を行なわずに各玉軸受４、５の
内部に正の隙間を形成すると、ハウジング３に対してロ
ータ１がアキシャル方向及びラジアル方向に変位可能に
なって（ガタが発生して）、ロータリコンプレッサ等の
性能が悪化する原因となる。
びに重量の増大だけでなく、軸受装置部分の回転抵抗の
増大により、ターボ機械の性能低下に結び付く為、好ま
しくない。又、予圧付与を行なわずに各玉軸受４、５の
内部に正の隙間を形成すると、ハウジング３に対してロ
ータ１がアキシャル方向及びラジアル方向に変位可能に
なって（ガタが発生して）、ロータリコンプレッサ等の
性能が悪化する原因となる。
【０００９】この様に、ターボ機械の回転軸を１対の玉
軸受４、５を組み合わせて成る軸受装置により支承した
場合には、ターボ機械の性能確保と軸受装置の耐久性確
保とを両立させる事が難しい。この為、単列の玉軸受に
より、この回転軸を支承する事が考えられる。ところが
従来は、単列の玉軸受によっても、ターボ機械の性能確
保と軸受装置の耐久性確保とを両立させる事が難しかっ
た。
軸受４、５を組み合わせて成る軸受装置により支承した
場合には、ターボ機械の性能確保と軸受装置の耐久性確
保とを両立させる事が難しい。この為、単列の玉軸受に
より、この回転軸を支承する事が考えられる。ところが
従来は、単列の玉軸受によっても、ターボ機械の性能確
保と軸受装置の耐久性確保とを両立させる事が難しかっ
た。
【００１０】何となれば、従来はハウジング３の内周面
と回転軸２の外周面との間に単列の玉軸受を装着した
後、この玉軸受に予圧を付与する技術が知られていなか
った。この為、回転軸２をハウジング３の内側に単列の
玉軸受により支持し、しかもこの玉軸受に予圧を付与し
た状態にする為には、予め予圧を付与した玉軸受を、上
記回転軸２とハウジング３との間に装着する必要があっ
た。ところが、予め予圧を付与した玉軸受の外輪をハウ
ジング３に内嵌したり、或は回転軸２に外嵌したりする
作業は困難で、無理に行なうと予圧量が過大になった
り、更には玉を傷付ける原因となる。この様に予圧量が
過大になったり玉が傷付いた玉軸受を高速回転させる
と、早期に焼き付く原因となる。勿論、予圧を付与して
いない単列玉軸受を回転軸２とハウジング３との間に組
み付ける事は可能であるが、ガタの存在により性能確保
が難しくなる事は、前述した軸受装置の場合と同様であ
る。この為従来は、単列の玉軸受を使用する場合は、上
記ガタを小さくできる３点接触型の玉軸受、又は４点接
触型の玉軸受と言った、特殊な玉軸受を使用していた。
ところが、これらの特殊な玉軸受は、軌道面の加工が面
倒で、製作費が嵩む事が避けられない。
と回転軸２の外周面との間に単列の玉軸受を装着した
後、この玉軸受に予圧を付与する技術が知られていなか
った。この為、回転軸２をハウジング３の内側に単列の
玉軸受により支持し、しかもこの玉軸受に予圧を付与し
た状態にする為には、予め予圧を付与した玉軸受を、上
記回転軸２とハウジング３との間に装着する必要があっ
た。ところが、予め予圧を付与した玉軸受の外輪をハウ
ジング３に内嵌したり、或は回転軸２に外嵌したりする
作業は困難で、無理に行なうと予圧量が過大になった
り、更には玉を傷付ける原因となる。この様に予圧量が
過大になったり玉が傷付いた玉軸受を高速回転させる
と、早期に焼き付く原因となる。勿論、予圧を付与して
いない単列玉軸受を回転軸２とハウジング３との間に組
み付ける事は可能であるが、ガタの存在により性能確保
が難しくなる事は、前述した軸受装置の場合と同様であ
る。この為従来は、単列の玉軸受を使用する場合は、上
記ガタを小さくできる３点接触型の玉軸受、又は４点接
触型の玉軸受と言った、特殊な玉軸受を使用していた。
ところが、これらの特殊な玉軸受は、軌道面の加工が面
倒で、製作費が嵩む事が避けられない。
【００１１】本発明のラジアル玉軸受の予圧付与方法と
予圧を付与されたラジアル玉軸受装置はこの様な事情に
鑑みて発明したもので、単列の玉軸受を所望位置に組み
付けた後、予圧を付与できる様にする事により、軸受部
分の耐久性確保とターボ機械の性能確保とを両立させる
ものである。
予圧を付与されたラジアル玉軸受装置はこの様な事情に
鑑みて発明したもので、単列の玉軸受を所望位置に組み
付けた後、予圧を付与できる様にする事により、軸受部
分の耐久性確保とターボ機械の性能確保とを両立させる
ものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明のラジアル玉軸受
の予圧付与方法と予圧を付与されたラジアル玉軸受装置
のうち、請求項１に記載したラジアル玉軸受の予圧付与
方法は、内周面に深溝型の外輪軌道を有する外輪と、外
周面に深溝型の内輪軌道を有する内輪と、上記外輪軌道
と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の玉とを
備えたラジアル玉軸受に予圧を付与すべく、上記外輪の
中心軸と上記内輪の中心軸とを相対的に傾斜させる事に
より、上記複数の玉のうちの一部の玉の転動面と上記外
輪軌道及び内輪軌道との間のラジアル方向及びアキシャ
ル方向の正の隙間をなくす。
の予圧付与方法と予圧を付与されたラジアル玉軸受装置
のうち、請求項１に記載したラジアル玉軸受の予圧付与
方法は、内周面に深溝型の外輪軌道を有する外輪と、外
周面に深溝型の内輪軌道を有する内輪と、上記外輪軌道
と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の玉とを
備えたラジアル玉軸受に予圧を付与すべく、上記外輪の
中心軸と上記内輪の中心軸とを相対的に傾斜させる事に
より、上記複数の玉のうちの一部の玉の転動面と上記外
輪軌道及び内輪軌道との間のラジアル方向及びアキシャ
ル方向の正の隙間をなくす。
【００１３】又、請求項２に記載した予圧を付与された
ラジアル玉軸受装置は、軸に外嵌固定された内輪と、こ
の軸の周囲にこの軸に対する相対回転自在に配置された
周囲部材と、この周囲部材に形成されて上記軸が挿通さ
れた円孔と、この円孔の内側に緩く嵌合した円筒状のホ
ルダ筒と、このホルダ筒の端部で上記円孔外に突出した
部分に形成された鍔部と、上記ホルダ筒に内嵌固定され
た外輪と、上記内輪の外周面に全周に亙って形成された
深溝型の内輪軌道と、上記外輪の内周面に全周に亙って
形成された深溝型の外輪軌道と、この外輪軌道と上記内
輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の玉と、上記
鍔部と上記周囲部材の外端面との間の円周方向一部にの
み挟持されたスペーサとを備える。そして、このスペー
サの厚さに応じた分だけ上記内輪の中心軸と上記外輪の
中心軸とが傾斜している。
ラジアル玉軸受装置は、軸に外嵌固定された内輪と、こ
の軸の周囲にこの軸に対する相対回転自在に配置された
周囲部材と、この周囲部材に形成されて上記軸が挿通さ
れた円孔と、この円孔の内側に緩く嵌合した円筒状のホ
ルダ筒と、このホルダ筒の端部で上記円孔外に突出した
部分に形成された鍔部と、上記ホルダ筒に内嵌固定され
た外輪と、上記内輪の外周面に全周に亙って形成された
深溝型の内輪軌道と、上記外輪の内周面に全周に亙って
形成された深溝型の外輪軌道と、この外輪軌道と上記内
輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の玉と、上記
鍔部と上記周囲部材の外端面との間の円周方向一部にの
み挟持されたスペーサとを備える。そして、このスペー
サの厚さに応じた分だけ上記内輪の中心軸と上記外輪の
中心軸とが傾斜している。
【００１４】
【作用】上述の様に構成される本発明のラジアル玉軸受
の予圧付与方法と予圧を付与されたラジアル玉軸受装置
によれば、単列の玉軸受を所望位置に組み付けた後、予
圧を付与できる。この為、軸受部分の耐久性確保とター
ボ機械の性能確保とを両立させる事ができる。即ち、単
列の玉軸受を構成する外輪と内輪とを、互いの中心軸同
士を一致させ、予圧を付与していない状態で所定位置に
組み付ける事で、これら外輪及び内輪と玉とを損傷する
事なく、組み付け作業を行なえる。そして、組み付け後
に上記外輪の中心軸と上記内輪の中心軸とを相対的に傾
斜させれば、玉軸受を構成する複数の玉のうちの一部の
玉の転動面が外輪軌道と内輪軌道との間で挟持されて、
予圧を付与された状態となる。この結果、上記外輪と内
輪とが、ラジアル方向及びアキシャル方向に亙るがたつ
きなく、相対回転自在に組み合わされる。上記複数の玉
のうちの残りの玉の転動面は、外輪軌道と内輪軌道との
間で挟持されず、これら残りの玉への予圧付与は行なわ
れない。勿論、予圧を付与された一部の玉と予圧を付与
されない残りの玉とは、上記外輪と内輪との相対回転に
伴って次々に入れ替わる。
の予圧付与方法と予圧を付与されたラジアル玉軸受装置
によれば、単列の玉軸受を所望位置に組み付けた後、予
圧を付与できる。この為、軸受部分の耐久性確保とター
ボ機械の性能確保とを両立させる事ができる。即ち、単
列の玉軸受を構成する外輪と内輪とを、互いの中心軸同
士を一致させ、予圧を付与していない状態で所定位置に
組み付ける事で、これら外輪及び内輪と玉とを損傷する
事なく、組み付け作業を行なえる。そして、組み付け後
に上記外輪の中心軸と上記内輪の中心軸とを相対的に傾
斜させれば、玉軸受を構成する複数の玉のうちの一部の
玉の転動面が外輪軌道と内輪軌道との間で挟持されて、
予圧を付与された状態となる。この結果、上記外輪と内
輪とが、ラジアル方向及びアキシャル方向に亙るがたつ
きなく、相対回転自在に組み合わされる。上記複数の玉
のうちの残りの玉の転動面は、外輪軌道と内輪軌道との
間で挟持されず、これら残りの玉への予圧付与は行なわ
れない。勿論、予圧を付与された一部の玉と予圧を付与
されない残りの玉とは、上記外輪と内輪との相対回転に
伴って次々に入れ替わる。
【００１５】又、上記一部の玉に付与する予圧の大きさ
（玉軸受内部に発生する予圧量）は、上記外輪の中心軸
と上記内輪の中心軸との傾斜角度を調整する事で、自由
に調節できる。又、ラジアル剛性、アキシャル剛性、モ
ーメント剛性に関しては、上記一部の玉の総てがこれら
各剛性の向上に寄与する為、十分に確保できる。尚、本
発明の効果をより多く得る為には、外輪軌道と内輪軌道
との一方が転動面と２個所で当接し、他方が１個所で接
触する、所謂３点接触型の玉軸受、或は外輪軌道と内輪
軌道との両方が転動面と２個所ずつで当接する所謂４点
接触型の玉軸受を使用する事が効果がある。これら３点
接触型、或は４点接触型の玉軸受は、一般的な（転動面
と外輪軌道及び内輪軌道とが１点ずつで接触する）深溝
型の玉軸受に比べて、同じ予圧量を得る為に必要な傾斜
角度が小さくて済む。従って、一般的な深溝型玉軸受を
使用した場合に比べて、他の条件を同じとした場合に、
アキシャル剛性及びモーメント剛性を高くできる。
（玉軸受内部に発生する予圧量）は、上記外輪の中心軸
と上記内輪の中心軸との傾斜角度を調整する事で、自由
に調節できる。又、ラジアル剛性、アキシャル剛性、モ
ーメント剛性に関しては、上記一部の玉の総てがこれら
各剛性の向上に寄与する為、十分に確保できる。尚、本
発明の効果をより多く得る為には、外輪軌道と内輪軌道
との一方が転動面と２個所で当接し、他方が１個所で接
触する、所謂３点接触型の玉軸受、或は外輪軌道と内輪
軌道との両方が転動面と２個所ずつで当接する所謂４点
接触型の玉軸受を使用する事が効果がある。これら３点
接触型、或は４点接触型の玉軸受は、一般的な（転動面
と外輪軌道及び内輪軌道とが１点ずつで接触する）深溝
型の玉軸受に比べて、同じ予圧量を得る為に必要な傾斜
角度が小さくて済む。従って、一般的な深溝型玉軸受を
使用した場合に比べて、他の条件を同じとした場合に、
アキシャル剛性及びモーメント剛性を高くできる。
【００１６】
【実施例】図１〜２は本発明の第一実施例を示してい
る。本実施例は、一般的な深溝型の玉軸受９を使用し
て、所定部分に装着後、この玉軸受９に予圧を付与した
場合を示している。本発明を実施する場合、この玉軸受
９を構成する内輪１０を例えば回転軸の外周面に外嵌固
定し、同じく外輪１１を例えばハウジングの内周面に内
嵌固定する。この嵌合固定作業の際には、これら内輪１
０の中心軸と外輪１１の中心軸とは互いに一致させたま
まにする。又、複数の玉１２、１２には、何れも予圧を
付与していない。即ち、総ての玉１２、１２の転動面と
内輪１０外周面の内輪軌道１３と外輪１１内周面の外輪
軌道１４とは、非接触若しくは軽く当接しているのみで
ある。従って、上記嵌合固定作業に伴って上記玉１２、
１２に過大な予圧付与が行なわれたり、或は玉１２、１
２が傷んだりする可能性はない。
る。本実施例は、一般的な深溝型の玉軸受９を使用し
て、所定部分に装着後、この玉軸受９に予圧を付与した
場合を示している。本発明を実施する場合、この玉軸受
９を構成する内輪１０を例えば回転軸の外周面に外嵌固
定し、同じく外輪１１を例えばハウジングの内周面に内
嵌固定する。この嵌合固定作業の際には、これら内輪１
０の中心軸と外輪１１の中心軸とは互いに一致させたま
まにする。又、複数の玉１２、１２には、何れも予圧を
付与していない。即ち、総ての玉１２、１２の転動面と
内輪１０外周面の内輪軌道１３と外輪１１内周面の外輪
軌道１４とは、非接触若しくは軽く当接しているのみで
ある。従って、上記嵌合固定作業に伴って上記玉１２、
１２に過大な予圧付与が行なわれたり、或は玉１２、１
２が傷んだりする可能性はない。
【００１７】上述の様に、互いの中心軸を一致させた状
態で、内輪１０と外輪１１とを所定位置に嵌合固定した
ならば、内輪１０の中心軸と外輪１１の中心軸との少な
くとも一方を変位させ、これら両中心軸同士を相対的に
傾斜させる。図１〜２の実施例では、内輪１０を矢印イ
方向に少し傾斜させた状態を考える。この様に内輪１０
を傾斜させる結果、上記内輪軌道１３の一部が、上記複
数の玉１２、１２のうちの一部の玉１２、１２の転動面
の一部に押し付けられ、当該玉１２、１２の転動面の直
径方向反対位置が上記外輪軌道１４に押し付けられる。
この状態で、上記一部の玉１２、１２には予圧が付与さ
れ、各玉１２、１２と内輪軌道１３及び外輪軌道１４と
の接触角がαi となる。上記両中心軸同士が傾斜してい
る為、この接触角αi は各玉１２、１２毎に一様ではな
く、円周方向位置に応じて変化する。そして、各軌道１
３、１４から玉１２、１２に加わる荷重（＝転動体荷重
＝アキシャル荷重、ラジアル荷重、モーメント荷重）
も、上記接触角αi に応じて変化する。
態で、内輪１０と外輪１１とを所定位置に嵌合固定した
ならば、内輪１０の中心軸と外輪１１の中心軸との少な
くとも一方を変位させ、これら両中心軸同士を相対的に
傾斜させる。図１〜２の実施例では、内輪１０を矢印イ
方向に少し傾斜させた状態を考える。この様に内輪１０
を傾斜させる結果、上記内輪軌道１３の一部が、上記複
数の玉１２、１２のうちの一部の玉１２、１２の転動面
の一部に押し付けられ、当該玉１２、１２の転動面の直
径方向反対位置が上記外輪軌道１４に押し付けられる。
この状態で、上記一部の玉１２、１２には予圧が付与さ
れ、各玉１２、１２と内輪軌道１３及び外輪軌道１４と
の接触角がαi となる。上記両中心軸同士が傾斜してい
る為、この接触角αi は各玉１２、１２毎に一様ではな
く、円周方向位置に応じて変化する。そして、各軌道１
３、１４から玉１２、１２に加わる荷重（＝転動体荷重
＝アキシャル荷重、ラジアル荷重、モーメント荷重）
も、上記接触角αi に応じて変化する。
【００１８】例えば、図１（Ａ）に矢印イで示す様に内
輪１０を傾斜させた場合に、玉１２、１２の円周方向位
置と接触角αi 及び転動体荷重Ｑi との関係は、図２に
示す様になる。この図２の横軸は、玉１２、１２の円周
方向位置（図１（Ｂ）参照）を表す角度ψである。この
図２から明らかな通り、傾斜方向に位置する玉１２、１
２の接触角αi 及び転動体荷重Ｑi が大きくなるが、傾
斜方向に対して９０度側方に位置する玉１２、１２の接
触角αi 及び転動体荷重Ｑi は小さくなる。接触角αi
が大きな玉１２、１２は比較的大きな予圧が付与された
状態であり、接触角αi が小さな玉１２、１２は、付与
された予圧が小さいか、或は全く予圧が付与されていな
い（接触角αi ＝０の玉１２）状態である。尚、図２の
縦軸には接触角αi の絶対値を示しており、方向は示し
ていない。例えば、０〜９０度及び２７０〜３６０度の
範囲で接触角αi の方向は互いに同じであるが、９０〜
２７０度の範囲ではこれとは逆方向になる。従って、単
列の玉軸受であるが、両方向のアキシャル荷重を支承で
きる。
輪１０を傾斜させた場合に、玉１２、１２の円周方向位
置と接触角αi 及び転動体荷重Ｑi との関係は、図２に
示す様になる。この図２の横軸は、玉１２、１２の円周
方向位置（図１（Ｂ）参照）を表す角度ψである。この
図２から明らかな通り、傾斜方向に位置する玉１２、１
２の接触角αi 及び転動体荷重Ｑi が大きくなるが、傾
斜方向に対して９０度側方に位置する玉１２、１２の接
触角αi 及び転動体荷重Ｑi は小さくなる。接触角αi
が大きな玉１２、１２は比較的大きな予圧が付与された
状態であり、接触角αi が小さな玉１２、１２は、付与
された予圧が小さいか、或は全く予圧が付与されていな
い（接触角αi ＝０の玉１２）状態である。尚、図２の
縦軸には接触角αi の絶対値を示しており、方向は示し
ていない。例えば、０〜９０度及び２７０〜３６０度の
範囲で接触角αi の方向は互いに同じであるが、９０〜
２７０度の範囲ではこれとは逆方向になる。従って、単
列の玉軸受であるが、両方向のアキシャル荷重を支承で
きる。
【００１９】例えば、上記玉軸受９を、スクリューコン
プレッサ等のターボ機械に組み込んだ場合、この玉軸受
９にはスラスト荷重が加わる。これに対して、本発明の
方法により予圧を付与された玉軸受９では、単列の玉軸
受であるにも拘らず、両方向のアキシャル荷重を支承で
きる。しかも、アキシャル方向の転動体荷重Ｑi が大き
な玉１２、１２程接触角αi も大きくなる為、一部の玉
１２、１２のみで大きなスラスト荷重を十分に支持でき
る。言い換えれば、スラスト荷重を一部の玉１２、１２
のみで支承しても、十分な負荷容量を確保して、焼き付
き等の故障の発生を防止できる。
プレッサ等のターボ機械に組み込んだ場合、この玉軸受
９にはスラスト荷重が加わる。これに対して、本発明の
方法により予圧を付与された玉軸受９では、単列の玉軸
受であるにも拘らず、両方向のアキシャル荷重を支承で
きる。しかも、アキシャル方向の転動体荷重Ｑi が大き
な玉１２、１２程接触角αi も大きくなる為、一部の玉
１２、１２のみで大きなスラスト荷重を十分に支持でき
る。言い換えれば、スラスト荷重を一部の玉１２、１２
のみで支承しても、十分な負荷容量を確保して、焼き付
き等の故障の発生を防止できる。
【００２０】尚、上記中心軸を傾斜させる方向とラジア
ル荷重が加わる方向との関係は特に定めないが、ラジア
ル剛性を確保する面からは、これら両方向に互いに一致
させる事が好ましい。元々ラジアル荷重は、荷重の作用
方向前側と後側とに位置する玉１２、１２が主として支
承し、作用方向両側に位置する玉１２、１２は殆ど若し
くは全く支承しない。従って、本発明がラジアル荷重支
承に関して、従来に比べて不利になる事はない。又、ラ
ジアル荷重とアキシャル荷重とが合わさって、玉１２、
１２の転動面と内輪軌道１３及び外輪軌道１４との当接
部の面圧が上昇するのを防止し、玉軸受９の耐久性向上
を図る為には、上記両方向を互いに９０度ずらせても良
い。
ル荷重が加わる方向との関係は特に定めないが、ラジア
ル剛性を確保する面からは、これら両方向に互いに一致
させる事が好ましい。元々ラジアル荷重は、荷重の作用
方向前側と後側とに位置する玉１２、１２が主として支
承し、作用方向両側に位置する玉１２、１２は殆ど若し
くは全く支承しない。従って、本発明がラジアル荷重支
承に関して、従来に比べて不利になる事はない。又、ラ
ジアル荷重とアキシャル荷重とが合わさって、玉１２、
１２の転動面と内輪軌道１３及び外輪軌道１４との当接
部の面圧が上昇するのを防止し、玉軸受９の耐久性向上
を図る為には、上記両方向を互いに９０度ずらせても良
い。
【００２１】次に、図３〜６は本発明の第二実施例を示
している。本実施例の場合には、内輪１０ａ外周面の内
輪軌道１３ａと玉１２の転動面とが２個所で接触し、外
輪１１内周面の外輪軌道１４と転動面とが１個所のみで
接触する、所謂３点接触型の玉軸受９ａで、本発明を実
施する状態を示している。上記内輪１０ａは、１対の内
輪素子１５ａ、１５ｂの端面同士を突き合わせる状態に
組み合わせる事で、深溝型の上記内輪軌道１３ａを形成
している。そして、図５に示す様に、上記玉１２の転動
面がこの内輪軌道１３ａに均一に当接した状態では、こ
の玉１２と内輪軌道１３ａとの接触角は、レストアング
ルであるαr となる。
している。本実施例の場合には、内輪１０ａ外周面の内
輪軌道１３ａと玉１２の転動面とが２個所で接触し、外
輪１１内周面の外輪軌道１４と転動面とが１個所のみで
接触する、所謂３点接触型の玉軸受９ａで、本発明を実
施する状態を示している。上記内輪１０ａは、１対の内
輪素子１５ａ、１５ｂの端面同士を突き合わせる状態に
組み合わせる事で、深溝型の上記内輪軌道１３ａを形成
している。そして、図５に示す様に、上記玉１２の転動
面がこの内輪軌道１３ａに均一に当接した状態では、こ
の玉１２と内輪軌道１３ａとの接触角は、レストアング
ルであるαr となる。
【００２２】この様な３点接触型の玉軸受９ａを例えば
ハウジングの内周面と回転軸の外周面との間に組み付け
た後、上記内輪１０ａを図３に矢印ロで示す方向に傾斜
させると、前述した第一実施例と同様に、複数の玉のう
ちの一部の玉１２に予圧が付与される。特に、本実施例
の場合には、玉１２の接触角が内輪軌道１３ａに対する
ものと外輪軌道１４に対するものとで相違する。即ち、
各玉１２と内輪軌道１３ａとの接触角はαi となり、各
玉１２と外輪軌道１４との接触角はαe となる。そし
て、玉１２と内輪軌道１３ａとの接触角αi は、円周方
向に亙って図４に示す様に変化し、玉１２と外輪軌道１
４との接触角αe は、円周方向に亙って図６に示す様に
変化する。そして、上記内輪軌道１３ａ、外輪軌道１４
から各玉１２に加わる転動体荷重Ｑi 、Ｑe も、図４、
６に示す様に、上記接触角αi 、αe に応じて変化す
る。
ハウジングの内周面と回転軸の外周面との間に組み付け
た後、上記内輪１０ａを図３に矢印ロで示す方向に傾斜
させると、前述した第一実施例と同様に、複数の玉のう
ちの一部の玉１２に予圧が付与される。特に、本実施例
の場合には、玉１２の接触角が内輪軌道１３ａに対する
ものと外輪軌道１４に対するものとで相違する。即ち、
各玉１２と内輪軌道１３ａとの接触角はαi となり、各
玉１２と外輪軌道１４との接触角はαe となる。そし
て、玉１２と内輪軌道１３ａとの接触角αi は、円周方
向に亙って図４に示す様に変化し、玉１２と外輪軌道１
４との接触角αe は、円周方向に亙って図６に示す様に
変化する。そして、上記内輪軌道１３ａ、外輪軌道１４
から各玉１２に加わる転動体荷重Ｑi 、Ｑe も、図４、
６に示す様に、上記接触角αi 、αe に応じて変化す
る。
【００２３】尚、本実施例の場合、内輪軌道１３ａ側の
接触角αi は、前記レストアングルαr よりも小さくは
ならない。又、上記内輪側での転動体荷重Ｑi は、上記
内輪１０ａを構成する１対の内輪素子１５ａ、１５ｂの
うちの一方の内輪素子のみが支承するのではなく、円周
方向位置に応じて異なる内輪素子１５ａ、１５ｂが、上
記転動体荷重Ｑi を支承する。例えば、図３で矢印ロ方
向に内輪１０ａを傾斜させた場合には、図４のａ範囲で
は一方（図３の左方）の内輪素子１５ａが上記転動体荷
重Ｑi を支承し、同じくｂ範囲では他方（図３の右方）
の内輪素子１５ｂが上記転動体荷重Ｑi を支承する。外
輪軌道１４側に関しては、前述した第一実施例と同様で
ある。
接触角αi は、前記レストアングルαr よりも小さくは
ならない。又、上記内輪側での転動体荷重Ｑi は、上記
内輪１０ａを構成する１対の内輪素子１５ａ、１５ｂの
うちの一方の内輪素子のみが支承するのではなく、円周
方向位置に応じて異なる内輪素子１５ａ、１５ｂが、上
記転動体荷重Ｑi を支承する。例えば、図３で矢印ロ方
向に内輪１０ａを傾斜させた場合には、図４のａ範囲で
は一方（図３の左方）の内輪素子１５ａが上記転動体荷
重Ｑi を支承し、同じくｂ範囲では他方（図３の右方）
の内輪素子１５ｂが上記転動体荷重Ｑi を支承する。外
輪軌道１４側に関しては、前述した第一実施例と同様で
ある。
【００２４】次に、図７は、請求項２に対応する本発明
の第三実施例として、より具体化された構造を示してい
る。回転軸２の端部には１対の内輪素子１５ａ、１５ｂ
から成る内輪１０ａを外嵌し、更にナット１６によりこ
れら両内輪素子１５ａ、１５ｂを段部１７に押し付け
て、上記回転軸２に固定している。この回転軸２の周囲
には周囲部材であるハウジング３を設け、このハウジン
グ３に形成した円孔１８に、上記回転軸２を挿通してい
る。又、この円孔１８の内側には円筒状のホルダ筒１９
を緩く嵌合している。即ち、このホルダ筒１９は、上記
円孔１８の内径よりも少しだけ小さな外径を有し、ホル
ダ筒１９を円孔１８に挿入した状態では、このホルダ筒
１９が大きくがたつく事はないが、この円孔１８内で少
しだけ傾斜できる様にしている。
の第三実施例として、より具体化された構造を示してい
る。回転軸２の端部には１対の内輪素子１５ａ、１５ｂ
から成る内輪１０ａを外嵌し、更にナット１６によりこ
れら両内輪素子１５ａ、１５ｂを段部１７に押し付け
て、上記回転軸２に固定している。この回転軸２の周囲
には周囲部材であるハウジング３を設け、このハウジン
グ３に形成した円孔１８に、上記回転軸２を挿通してい
る。又、この円孔１８の内側には円筒状のホルダ筒１９
を緩く嵌合している。即ち、このホルダ筒１９は、上記
円孔１８の内径よりも少しだけ小さな外径を有し、ホル
ダ筒１９を円孔１８に挿入した状態では、このホルダ筒
１９が大きくがたつく事はないが、この円孔１８内で少
しだけ傾斜できる様にしている。
【００２５】この様なホルダ筒１９の端部で上記円孔１
８外に突出した部分には、外向フランジ状の鍔部２０を
形成し、この鍔部２０の片側面（図７の左側面）と上記
ハウジング３の外端面（図７の右端面）とを対向させて
いる。又、上記ホルダ筒１９には外輪１１を内嵌し、ナ
ット２１によりこの外輪１１を係止鍔部２２に押し付け
て、この外輪１１を上記ホルダ筒１９に固定している。
上記内輪１０ａの外周面に全周に亙って形成された深溝
型の内輪軌道１３ａ、１３ｂと上記外輪１１の内周面に
全周に亙って形成された深溝型の外輪軌道１４との間に
は複数の玉１２、１２を、転動自在に設けている。更
に、上記鍔部２０の片側面と上記ハウジング３の外端面
との間にはスペーサ２３を、円周方向一部のみ挟持して
いる。従って、上記内輪１０ａの中心軸と上記外輪１１
の中心軸とは、このスペーサ２３の厚さに応じた分だけ
傾斜している。この様に傾斜した状態で上記鍔部２０は
上記ハウジング３の外端面に、ボルト等により結合固定
している。尚、図示は省略したが、必要に応じて上記複
数の玉１２、１２は、円環状の保持器に設けたポケット
の内側に転動自在に保持する。
８外に突出した部分には、外向フランジ状の鍔部２０を
形成し、この鍔部２０の片側面（図７の左側面）と上記
ハウジング３の外端面（図７の右端面）とを対向させて
いる。又、上記ホルダ筒１９には外輪１１を内嵌し、ナ
ット２１によりこの外輪１１を係止鍔部２２に押し付け
て、この外輪１１を上記ホルダ筒１９に固定している。
上記内輪１０ａの外周面に全周に亙って形成された深溝
型の内輪軌道１３ａ、１３ｂと上記外輪１１の内周面に
全周に亙って形成された深溝型の外輪軌道１４との間に
は複数の玉１２、１２を、転動自在に設けている。更
に、上記鍔部２０の片側面と上記ハウジング３の外端面
との間にはスペーサ２３を、円周方向一部のみ挟持して
いる。従って、上記内輪１０ａの中心軸と上記外輪１１
の中心軸とは、このスペーサ２３の厚さに応じた分だけ
傾斜している。この様に傾斜した状態で上記鍔部２０は
上記ハウジング３の外端面に、ボルト等により結合固定
している。尚、図示は省略したが、必要に応じて上記複
数の玉１２、１２は、円環状の保持器に設けたポケット
の内側に転動自在に保持する。
【００２６】本実施例は、この様に構成する為、回転軸
２とハウジング３との間に玉軸受９ａを装着した後、こ
の玉軸受９ａを構成する内輪１０ａの中心軸と上記外輪
１１の中心軸とを傾斜させて予圧を付与する作業を、容
易且つ確実に行なえる。尚、この様に内輪１０ａの中心
軸と上記外輪１１の中心軸とを傾斜させる事で発生する
各玉１２、１２間の接触角の相違は、玉とポケットとの
間に干渉力を発生させたり、各玉１２、１２の転動面と
内輪軌道１３ａと外輪軌道１４との間に滑りを発生させ
る原因となる。この様な問題に対しては、ポケット形状
の変更（円周方向に長いポケットを形成する）、最適材
料の組み合わせを採用する（内輪１０、１０ａ、外輪１
１と玉１２、１２とを耐摩耗性材料により構成したり、
或は異種材料同士を接触させる組み合わせを採用する）
事で、次述する実験結果からも明らかな通り、実用上問
題のないレベルにできる。
２とハウジング３との間に玉軸受９ａを装着した後、こ
の玉軸受９ａを構成する内輪１０ａの中心軸と上記外輪
１１の中心軸とを傾斜させて予圧を付与する作業を、容
易且つ確実に行なえる。尚、この様に内輪１０ａの中心
軸と上記外輪１１の中心軸とを傾斜させる事で発生する
各玉１２、１２間の接触角の相違は、玉とポケットとの
間に干渉力を発生させたり、各玉１２、１２の転動面と
内輪軌道１３ａと外輪軌道１４との間に滑りを発生させ
る原因となる。この様な問題に対しては、ポケット形状
の変更（円周方向に長いポケットを形成する）、最適材
料の組み合わせを採用する（内輪１０、１０ａ、外輪１
１と玉１２、１２とを耐摩耗性材料により構成したり、
或は異種材料同士を接触させる組み合わせを採用する）
事で、次述する実験結果からも明らかな通り、実用上問
題のないレベルにできる。
【００２７】図８は本発明が玉軸受の耐久性に及ぼす影
響を知る為に行なった実験に使用した玉軸受を、図９〜
１０はその実験の結果を、それぞれ表している。実験に
使用した玉軸受９ａは、図８から明らかな通り、１対の
内輪素子１５ａ、１５ｂにより構成される内輪１０ａを
備えた、３点接触型の玉軸受である。内輪１０ａ及び外
輪１１は耐熱軸受鋼（Ｍ５０）により造り、玉１２はセ
ラミック（窒化珪素）により造った。玉１２の外径は１
４．２８８mm、内輪１０ａの内径は６０mm、幅は２６．
５mm、外輪１１の外径は１１０mm、幅は２１mmとし、玉
の数は１６個とした。
響を知る為に行なった実験に使用した玉軸受を、図９〜
１０はその実験の結果を、それぞれ表している。実験に
使用した玉軸受９ａは、図８から明らかな通り、１対の
内輪素子１５ａ、１５ｂにより構成される内輪１０ａを
備えた、３点接触型の玉軸受である。内輪１０ａ及び外
輪１１は耐熱軸受鋼（Ｍ５０）により造り、玉１２はセ
ラミック（窒化珪素）により造った。玉１２の外径は１
４．２８８mm、内輪１０ａの内径は６０mm、幅は２６．
５mm、外輪１１の外径は１１０mm、幅は２１mmとし、玉
の数は１６個とした。
【００２８】この様な玉軸受９ａを構成する外輪１１の
中心軸を、図７に示す様な構造により、内輪１０ａの中
心軸に対して２０分傾斜させ、次の条件で１００時間の
連続運転をし、試験前後に於ける各部の表面形状を精密
粗さ計で測定した。尚、範囲のある値は、その範囲内で
変動させた事を表す。 回転数 １００００〜２２０００r.p.m. ラジアル荷重 ５０〜１５０kgf スラスト荷重 ０kgf 給油温度 ４０℃ 給油量 ３リットル／ｍｉｎ
中心軸を、図７に示す様な構造により、内輪１０ａの中
心軸に対して２０分傾斜させ、次の条件で１００時間の
連続運転をし、試験前後に於ける各部の表面形状を精密
粗さ計で測定した。尚、範囲のある値は、その範囲内で
変動させた事を表す。 回転数 １００００〜２２０００r.p.m. ラジアル荷重 ５０〜１５０kgf スラスト荷重 ０kgf 給油温度 ４０℃ 給油量 ３リットル／ｍｉｎ
【００２９】実験結果を表す図９〜１０のうち、図９は
試験前の表面形状を、図１０は試験後の表面形状を、そ
れぞれ表している。又、各図の（Ａ）は内輪軌道１３ａ
の表面形状を、（Ｂ）は同じく内輪軌道１３ｂの表面形
状を、（Ｃ）は外輪軌道１４の表面形状を、それぞれ表
している。各図の縦軸は表面の凹凸を約２０００倍に拡
大して示している。又、横軸は各軌道の曲率中心に対す
る角度を表すもので、１度が約１ｍｍに対応している。
試験後の表面形状を表している図１０と試験前の表面形
状を表している図９とを比較すれば明らかな通り、本発
明によって各部の摩耗が促進される事は殆どない。又、
各玉１２にも全く異常は見られなかった。これらの事か
ら、本発明が十分に実用的な予圧付与方法である事が分
る。
試験前の表面形状を、図１０は試験後の表面形状を、そ
れぞれ表している。又、各図の（Ａ）は内輪軌道１３ａ
の表面形状を、（Ｂ）は同じく内輪軌道１３ｂの表面形
状を、（Ｃ）は外輪軌道１４の表面形状を、それぞれ表
している。各図の縦軸は表面の凹凸を約２０００倍に拡
大して示している。又、横軸は各軌道の曲率中心に対す
る角度を表すもので、１度が約１ｍｍに対応している。
試験後の表面形状を表している図１０と試験前の表面形
状を表している図９とを比較すれば明らかな通り、本発
明によって各部の摩耗が促進される事は殆どない。又、
各玉１２にも全く異常は見られなかった。これらの事か
ら、本発明が十分に実用的な予圧付与方法である事が分
る。
【００３０】
【発明の効果】本発明のラジアル玉軸受の予圧付与方法
と予圧を付与されたラジアル玉軸受装置は、以上に述べ
た通り構成され作用するので、軸受部分の耐久性確保と
ターボ機械の性能確保とを両立させる事ができる。又、
単列の玉軸受で構成できる為、組み合わせ軸受により軸
受装置を構成する場合に比べて軸方向寸法が小さくな
り、ターボ機械の小型軽量化を図れる。
と予圧を付与されたラジアル玉軸受装置は、以上に述べ
た通り構成され作用するので、軸受部分の耐久性確保と
ターボ機械の性能確保とを両立させる事ができる。又、
単列の玉軸受で構成できる為、組み合わせ軸受により軸
受装置を構成する場合に比べて軸方向寸法が小さくな
り、ターボ機械の小型軽量化を図れる。
【図１】本発明の第一実施例を示しており、（Ａ）は玉
軸受の部分断面図、（Ｂ）は玉の配列状態を（Ａ）の側
方から見た状態で示す図。
軸受の部分断面図、（Ｂ）は玉の配列状態を（Ａ）の側
方から見た状態で示す図。
【図２】玉の位置と接触角及び転動体荷重との関係を示
す線図。
す線図。
【図３】本発明の第二実施例を示す、玉軸受の部分断面
図。
図。
【図４】玉の位置と内輪側での接触角及び転動体荷重と
の関係を示す線図。
の関係を示す線図。
【図５】内輪の中心軸と外輪の中心軸とが一致した状態
での接触角の状態を示す、玉軸受の部分断面図。
での接触角の状態を示す、玉軸受の部分断面図。
【図６】玉の位置と外輪側での接触角及び転動体荷重と
の関係を示す線図。
の関係を示す線図。
【図７】本発明の第三実施例を示す断面図。
【図８】実験に使用した玉軸受の部分断面図。
【図９】試験前の表面形状を示す線図。
【図１０】試験後の表面形状を示す線図。
【図１１】従来の軸受装置を組み込んだスクリューコン
プレッサの要部断面図。
プレッサの要部断面図。
１ ロータ ２ 回転軸 ３ ハウジング ４、５ 玉軸受 ６ 玉 ７ 内輪 ８ 外輪 ９、９ａ 玉軸受 １０、１０ａ 内輪 １１ 外輪 １２ 玉 １３、１３ａ、１３ｂ 内輪軌道 １４ 外輪軌道 １５ａ、１５ｂ 内輪素子 １６ ナット １７ 段部 １８ 円孔 １９ ホルダ筒 ２０ 鍔部 ２１ ナット ２２ 係止鍔部 ２３ スぺーサ
Claims (2)
- 【請求項１】 内周面に深溝型の外輪軌道を有する外輪
と、外周面に深溝型の内輪軌道を有する内輪と、上記外
輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の
玉とを備えたラジアル玉軸受に予圧を付与すべく、上記
外輪の中心軸と上記内輪の中心軸とを相対的に傾斜させ
る事により、上記複数の玉のうちの一部の玉の転動面と
上記外輪軌道及び内輪軌道との間のラジアル方向及びア
キシャル方向の正の隙間をなくす事を特徴とするラジア
ル玉軸受の予圧付与方法。 - 【請求項２】 軸に外嵌固定された内輪と、この軸の周
囲にこの軸に対する相対回転自在に配置された周囲部材
と、この周囲部材に形成されて上記軸が挿通された円孔
と、この円孔の内側に緩く嵌合した円筒状のホルダ筒
と、このホルダ筒の端部で上記円孔外に突出した部分に
形成された鍔部と、上記ホルダ筒に内嵌固定された外輪
と、上記内輪の外周面に全周に亙って形成された深溝型
の内輪軌道と、上記外輪の内周面に全周に亙って形成さ
れた深溝型の外輪軌道と、この外輪軌道と上記内輪軌道
との間に転動自在に設けられた複数の玉と、上記鍔部と
上記周囲部材の外端面との間の円周方向一部にのみ挟持
されたスペーサとを備え、このスペーサの厚さに応じた
分だけ上記内輪の中心軸と上記外輪の中心軸とが傾斜し
ている、予圧を付与されたラジアル玉軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08048195A JP3572710B2 (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | ラジアル玉軸受の予圧付与方法と予圧を付与されたラジアル玉軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08048195A JP3572710B2 (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | ラジアル玉軸受の予圧付与方法と予圧を付与されたラジアル玉軸受装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08277837A true JPH08277837A (ja) | 1996-10-22 |
| JP3572710B2 JP3572710B2 (ja) | 2004-10-06 |
Family
ID=13719476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08048195A Expired - Fee Related JP3572710B2 (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | ラジアル玉軸受の予圧付与方法と予圧を付与されたラジアル玉軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3572710B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015133582A1 (ja) * | 2014-03-06 | 2015-09-11 | Ntn株式会社 | 計算方法、計算装置、計算システム、アンギュラ玉軸受および機械装置 |
| JP2015169258A (ja) * | 2014-03-06 | 2015-09-28 | Ntn株式会社 | アンギュラ玉軸受および機械装置 |
| JP2015169287A (ja) * | 2014-03-07 | 2015-09-28 | Ntn株式会社 | 計算方法、計算装置および計算システム |
| JP2018021585A (ja) * | 2016-08-02 | 2018-02-08 | 日東工器株式会社 | スイベルジョイント |
-
1995
- 1995-04-05 JP JP08048195A patent/JP3572710B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015133582A1 (ja) * | 2014-03-06 | 2015-09-11 | Ntn株式会社 | 計算方法、計算装置、計算システム、アンギュラ玉軸受および機械装置 |
| JP2015169258A (ja) * | 2014-03-06 | 2015-09-28 | Ntn株式会社 | アンギュラ玉軸受および機械装置 |
| JP2015169287A (ja) * | 2014-03-07 | 2015-09-28 | Ntn株式会社 | 計算方法、計算装置および計算システム |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3572710B2 (ja) | 2004-10-06 |
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