JPS61501278A - 片方向に負荷可能な複列アンギユラ玉軸受 - Google Patents

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】 片方向に負荷可能な複列アンギュラ玉軸受この発明は、その間に軸受の球を取り 囲む軌道輪を備え、力が作用したときに球が軌道輪の肩に支えられるようになっ ている片方向に負荷可能な複列アンギュラ五軸受に関する。

これまでにまだ軸方向片側にかつ半径方向に負荷可能な複列アンギュラ玉軸受は 存在しないので、従来常に二つの片方向１１アンギユラ玉軸受を並置してタンデ ム軸受としていた。それ故に反対向きの二つの力方向にはそれぞれ球を支えるこ とができる二つずつの高い肩が存在している。

かかる複列アンギュラ玉軸受を提供している企業のカタログに見られるように、 この問題の解決方法は二十年以上前から変化していない０例を挙げるならばエス ケーエフ（ＳＫＦ）社の１９６４年３月（Ｄ　ｄ　４０００）及び１９８２年の カタログ及びエフエイジ−（ＦＡＧ）社の１９７９年及び１９８３年（４１１２ ５ＤＡ）のカタログがあり、これらカタログにおいては、更にその上に二対のか かる単列軸受が相前後して配置されており、これら二対の内の各一対の軸受が異 なる力方向に対し用意されていることが述へられている。

かかる複列アンギュラ五軸受が非常に場所を取ることは、特に最後に述べたカタ ログ先−目見れば知ることができる。しかしながらこのことは周知のかつ至ると ころで実際に等しく用いられているこの軸受形式の唯一の欠点ではなく、球の支 障のない走行が得られるように二つの単列軸受を相互に結合することがどんな煩 わしさをもたらすかは専門家の知るところである。

一系列に属する単列軸受は一般には一様に必要な圧力角に設定されているが、軸 受が支持すべき荷重がどのように軸受に作用するかに応じて、圧力角は約１５° ないし４５°の間を変動し得る。

全ての製品においてプラスとマイナスの誤差が生じることは全ての実務家に知ら れている。軸受の軌道輪に対し当てはまることであるが、切削加工しなければな らなし・と′きにはこのことは特に適用される。従って二つの単列軸受を相互に 結合するに先立って、軸受を非常に精密に測定しなければならないが、これは今 日でも少なくとも人手により管理されなければならない、このことは内側輪郭ば かりでなく外側輪郭に対しても適用される。このことが非常に手のかかりかつ高 価の措置であるということは、詳しく説明するまでもない、なぜならばもし相互 に適合する一対が発見できないときには研暦をぬり直さなければならず、その際 もちろん不良品が副次的に生じるのは避けられない。

これに加えて、これら単列軸受に十分な数の珪を装着すると５には、装着溝又は 軌道輪の偏心移動の回走性が必要であるということが別の欠点として生じ、これ ら全ての方策はかかる軸受の加工及び組み立てを著しく困難にする。

これら諸欠点は専門家には二、三十年来知られており、これら諸欠点を除くこと をあれこれと試みた専門家がいなかったということは全く考えられない−０しか しながら現実には今に至るもなお進歩が認められていない。

両方の球軌道のための一つの軌道輪が共通であり他の軌道輪が分割されているよ うな、０及びＸ方向の力を受ける複列アンギュラ玉軸受が存在するという長年に わたりありふれた事実が、同方向に向いた複列アンギュラ玉軸受において使用可 能であろうとい、う着想にまで至ったことは全く無かった。

エフエイジ−（ＦＡＧ）社の１９７９年のカタログ第９３ページ及び多数の特許 明細書、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第１８２５８０５号明細書はかか る解決法を示しており、この明細書の第１ページに両軌道輪が完全に同軸である ことが重要であると強調されている。

仮にこの解決法を同じ向きのこれに関連した種類の軸受に転用しようとしても、 常に一連の欠点を甘受しなければならないであろう、すなわち一つのｔｌＬ道輪 の諸部分が相互に又は他の軌道輪に適合していなければならず、研磨し直さなけ ればならないなどということが生じる。かかる既知の方策及び他の軸受で既知の 方策を同じ向きのタンデム軸受に適用するのは容易にはできない。

この発明は、軸受の加工及び組み立てを簡単化し、かつ軸受体積と負荷雰量との 比を改善する新しいタンデム複列アンギュラ玉軸受を開発することを課題として いる。

この発明は、他の種類の軸受においてそれ自体周知である複数の特徴の組み合わ せにより、この課題を解決している。基本的な特徴は両軌道輪がそれぞれ一部品 から成るということにあり、これは装着溝などを有する軸受において知られた事 実である。従ってこの手段は非常に幅が狭く背の低い構造を可能にし、特に球軌 道の直径が異なる大きさであるときにそうである。なぜならばそのときは球軌道 を互いに近づけることができるからであり、これは同様に他の軸受（異なる大さ さの球を有する軸受を含めて）において知られた特徴であるが、正にタンデム軸 受において特に効果を発揮する。この一部品から成る軌道輪はコンパクトな構造 をもたらすばかりでなく、両軌道を同時研磨することができるという長所を備え ているので、軌道の頂点線が絶対的に平行に走りかつ正確に相互に調和している 。このことは両軌道輪の両方の軌道に対して成り立つ。

しかしながらこれを可能にするためには、そもそも他の型の軸受においては知ら れているけれど、一部品から成る軌道輪の組み合わせにおいて特に効果を現わす 更に二つの別の特徴が必要である。

タンデム軸受が特に大きい半径方向兼軸方向の力を支持しなければならないとき には、力方向における特別に高い肩が必要であり、かかる肩はこの軸受において それぞれ片側に置かれておりつまり同方向に向いている。この発明の第２の特徴 に基づき、肩が垂直な球の直径の約４５％まで球の周囲にかぶさり、しかも両方 の球系列においてそうなっているように肩が構成されていることにより、この肩 が得られる。

しかしながらもしこの発明の第３の特徴によりこれが可能になっていないならば 、複列アンギュラ玉軸受の球装着と組み立ては再び困難であったであろう、すま わちこの発明のこの特徴に基づき、荷重を支持するこの肩に対向する少なくとも 一つの軌道輪端部が、それに従属する球の頂点から軌道輪外縁に対しほぼ平行に 延びるか、又はこの頂点の付近で終わっている。

その際軌道輪の内の一つが両方の球軌道の球を装着できるか、又は両方の軌道輪 が各一つの球軌道の球を装着でき、その後に軌道輪を相互に押し込むことができ るということが達成される。

従って一部品から成る軌道輪と軌道輪端部の特徴付けられた張り出し部とにより 、十分な数の球先装着できしかも装着溝も他の補助手段も必要としない一体のタ ンデム軸受を製作できる。

軌道輪端部はこの発明の趣旨に沿って軸受外側輪郭に完全に平行に延びることが でき、しかしながらまた僅かに下がるように構成されるか又は球頂点の付近で終 わることもできる。

かかる軸受を組み立てて供給しようとするならば、通常の脱落防止具を用いるこ とができる。

この発明のかかる特徴及びその他の特許請求の範囲の中で強調されておりかつ図 面に示されている。

第１図はこの発明に基づく軸受の基本構造を。

第２図は軌道輪直径の大５さが異なる一実施例を、第３図は大きさの異なる軌道 輪直径と直径の異なる球とを有する一実施例を、 第４図は各軌道輪が別々に球を装着された軸受の組み立てを、第５図は一つの軌 道輪の中での二つの球軌道の組み込みを、それぞれ示している。

全ての図面において同一の部品は、その詳細が多少異なって構成されていても、 同一の符号を付けられている。

第１図においては基本的に標準の片方向に負荷可能な複列７ンギユラ玉軸受が図 示され１おり、この軸受においては球軌道３゜４の直径が同じ大きさであり、か つ球３０．４０の直径が同じ大きさである。符号には力の方向を示す。

外側の軌道輪１は二つの肩１０．１１を有し、この肩は殆ど球３０．４０の中央 にまで達しているので、肩は垂直に延びる直径の約４５％に広がっており、従っ て水モに延びる球直径のそばまで広がっており、従って肩の高ざについての要求 される最善状態に達している。なぜならばこの発明に基づく構造においては５０ ％以上が可能であるとしても、何ら追加される長所をもたらさないからである。

肩１０．１１は図示されているより高くすることができるように、肩は適用例に 応じてより低くすることもできる。それ故に４５％という記載は最善の負荷支持 のための標準寸法に過ぎず。

従って２５％まで又はそれより幾分低い肩の高さもこの発明の枠内において可能 である。

軌道輪１の自由端１２の内側輪郭はこの軌道輪ｌの外側輪郭１３に平行に延びか つ球４０の頂点４１から始まっているので、＠運輸１を球４０を越えて左側から 押し込むことができる。

軌道輪２は軌道輪ｌに対し鏡面対称的に等しく構成されており、従って高い肩２ ０．２１及び自由端１２と同様の張り出し部２２を有する。第１図の実施例にお いてはしかしながら内側輪郭２２は球３０の頂点３１から下向きに上゛がってお り、従って外側輪郭２３に完全に平行ではない。

この図面において複列アンギュラ玉軸受が負荷の際にどのように挙動するかが１ ４及び２４のところに示されている。すなわち軸受の負荷の際には球３０．４０ は１５又は２５に当接するので、１４．２４のところでは小さいリング状隙間が 発生し、この隙間は図において誇張して描かれている０球保持器はこの図におい て上半部では省略されている。なぜならば球が軌道輪の中で相互に密に接触して いるように、軌道輪に球を装着するという別の可能性も存在するからである。

第２図は第１図に示す実施例に対する変形例を示す、軌道輪１．２は内側輪郭の 延び具合に関してもはや完全に等しくはなく又は鏡面対称的に合同ではない、肩 １０．１１又は２０．２１は同様に存在するけれども形状は異なっている。これ に対する根拠は第５図により後に説明する。また内側輪郭は１２のところで外側 輪郭１３に対し平行に延びているけれども、しかしながらそれは球４０の頂点４ １の下で始まっている。これについてはまた第５図の説明のときに詳述する。

軌道輪２は軌道輪１と異なって構成されている。その自由端２２は軸受端部まで 延びておらず短く、それにより材料と重量が節約される。

第１図に示す実施例に比べて重大な差異は、両法軌道３，４の直径が異なった大 きさであるということである。それにより軸受がコンパクトになり、球軌道３， ４を更に相互に接近して設けることが達成される。この実施例においては肩１０ ．１１又は２０．２１の高さが等しくないので軸受の負荷容量は第１図に示す実 施例と若干具なっているけれども、外形寸法と負荷容量との比を考慮するならば 、この負荷容量はここでも周知の片方向に負荷可能な複列アンギュラ玉軸受の場 合よりも大きい。

第３図においては球軌道３，４の直径も球３０．４０の直径もそれぞれ大ささが 異なる変形例が図示されている０球軌道４は球軌道３より大きい直径を有し、球 ４０は球３ｏより小さい直径を有する。これはこの発明に基づく複列アンギュラ 玉軸受の最善の構造の一つであり、他の変形も可能である。軌道の直径が異なら ないのに対し球の直径だけを異にすること、又はその反対にすること、又は直径 の小さい球を直径の小さい球軌道に配列することが有利な場合もあり得る。

最後の二つの図面にはこの発明の長所が明らかに開示ざセている。見通し易くす るために個々の部分は図面上分解されて示されている。

第４図においては内軟運輸１，２が別々に球３０又は球４０を装着できるこの発 明に基づく軸受が示されており、その際この発明の考え方の可能な変形の中のど れをよりどころにしてこの構造が選ばれているかは発明上重要ではない。

内軟運輸１．２は鏡面対称的に合同で、軌道輪直径は大きさが等しくなく、球直 径は大きさが等しい、一つの軌道輪の軌道が他の軌道輪の球を越えて押し込める ように、この組み立て方法においては内側輪郭は１２及び２２のところで球３０ ．４０の頂点いるときには、一つの軸受ユニ１．トが形成され、この二ニー２ト が軸上にはめて軸と共にハウジングの中に押し込むことができるか、又はこのユ ニットだけをハウジングの中に押し込むことができるように１両軌道輪を機械部 分の外部で押し込んで阻み合わせることができる。しかしながら珠付きの外側の 軌道輪ｌをハウジングの中に押し込み、そして球付きの内側の軌道輪２を軸上に はめ、この画部分を外側の軌道輪１の中に押し込んではめ合うことも可能である 。

第５図に示す実施例において１士両球３０．４０が軌道輪１又は２の中の一つに 挿入され、その除法は軌道輪端部１２の幾分かぶさっている内側輪郭により軌道 輪の中に保持されている。その後に他の軌道輪が押し込まれる。ここでもＥ記の 全ての組み立て方法が可能である。

第２図及び第５図の中に示したように、内側軌道輪の内側輪郭２２は球の頂点を 越えて延びている。

国際ｖ４査報告 ＡＭＮＥｘτＯＴＥＩｉ：　ｒＮＴＥＲＮＡ’ｌ’ｒＯＮＡＬ　ＳＥｙυＩＣＨ ＲＥＰＯＲＴ　ＯＮ！ＮＴＥＲＮＡＴＺＯＮＡｊ、　ＡＰＭ、ＩＣＡＴＩＯＮ　 Ｎｏ、　Ｐ−ルＥ　８５０００４７　（ＳＡ　、　ｆ３９０３）

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．その間に軸受の球を取り囲む軌道輪を備え、力が作用したときに球が軌道輪 の肩に支えられるようになっている片方向に負荷可能な複列アンギュラ玉軸受に おいて、それ目体既知の下記の特徴 ａ）両軌道輪（１，２）がそれぞれ一部品から成り、ｂ）加えられる力（Ｋ）の 方向に置かれた軌道輪（１，２）の肩（１０，１１又は２０，２１）が垂直な球 直径の約４５％まで球周囲を包み込み、 ｃ）これら肩（１０，１１又は２０，２１）に対向する軌道輪端部（１２又は／ 及び２２）の内の少なくとも一つ（１２又は／及び２２）が、それに従属する球 （３０，４０）の頂点（３１又は／及び４１）から外に向かって軌道輪（１，２ ）の外側輪郭（１３，２３）にほぼ平行に延びている、 を組み合わせることを特徴とする片方向に負荷可能なアンギュラ玉軸受。
2. ２．それ目体既知の方法で球軌道（３，４）の直径が同じ大きさであることを特 徴とする請求の範囲第１項記載の複列アンギュラ玉軸受。
3. ３．それ自体既知の方法で両球軌道（３，４）の球（３０，４０）の直径が等し いことを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項記載の複列アンギュラ玉軸受。
4. ４．球軌道（３，４）の直径が等しくないことを特徴とする請求の範囲第１項又 は３項記載の複列アンギュラ玉軸受。
5. ５．両球軌道（３，４）の球（３０，４０）の直径が等しくないことを特徴とす る請求の範囲第１項、第２項又は第４項のいずれか１項に記載の複列アンギュラ 玉軸受。
6. ６．内側軌道輪（２）も外側軌道輪（１）もそれぞれ一部品から成ることを特徴 とする請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか１項に記載の複列アンギュラ玉 軸受。
7. ７．両軌道輪（１，２）が鏡面対称的に合同なことを特徴とする請求の範囲第１ 項ないし第６項のいずれか１項に記載の複列アンギュラ玉軸受。
8. ８．加わる負荷を支持する全ての肩（１０，１１又は２０，２１）の高さが等し いことを特徴とする請求の範囲第１項ないし第７項のいずれか１項に記載の複列 アンギュラ玉軸受。
9. ９．両軌道輪（１，２）の内側輪郭がその負荷ざれない部分（１４，２４）にお いて、それぞれ従属する球（３０，４０）の頂点（３１，４１）から軌道輪（１ ，２）の外側輪郭（１３，２３）にほぼ平行に延びていることを特徴とする請求 の範囲第１項ないし第８項のいずれか１項に記載の複列アンギュラ玉軸受。
10. １０．軌道輪（１，２）の内側輪郭がその負荷されない部分（１４又は２４）に おいて、その軌道輪に従属する球（３０又は４０）の肩（３１又は４１）にほん の少しだけかぶさり、その後軌道輪（１，２）の外側輪郭（１３又は２３）にほ ぼ平行に廷びていることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第８項のいずれか １項に記載の複列アンギュラ玉軸受。
11. １１．両球軌道（３，４）の球（３０，４０）が保持器（５）を装備して軌道輪 （１，２）の中に挿入できることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第１０項 のいずれか１項に記載の複列アンギュラ玉軸受。
12. １２．内側軌道輪（２）の負荷されない張り出し部（２３）が外側軌道輪（１） の張り出し部（１３）と異なる厚さを有することを特徴とする請求の範囲第１項 ないし第１１項のいずれか１項に記載の複列アンギュラ玉軸受。