JPWO2005103515A1 - 複合転がり軸受 - Google Patents

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Abstract

複合転がり軸受（１）は、外輪（２）と、この外輪（２）の両端面の内周側部分（２ａ、２ｂ）および円形内周面（２ｃ）に対して所定間隔で対峙する第１、第２および第３の受け面（３ａ、３ｂ、３ｃ）を備えた溝形断面の円環状の内輪（３）とを有している。外輪（２）の一方の端面部分（２ａ）と内輪（３）の第１の受け面（３ａ）の間、および外輪２の他方の端面（２ｂ）と内輪（３）の第２の受け面（３ｂ）の間には、スラスト軸受用の複数個のコロ（４）が介装され、外輪（２）の円形内周面（２ｃ）と内輪（３）の第３の受け面（３ｃ）の間にはラジアル軸受用の複数個のコロ（５）が介装されている。コロ（５）は、スラスト軸受用のコロ（４）のリテーナ（６、７）の内端に形成したリテーナ部分（８ａ、８ａ）によって、スラスト方向の位置が規定されている。

Description

本発明は、ラジアル方向とスラスト方向の荷重を受けることのできる複合転がり軸受に関するものである。特に、摩擦抵抗が小さく、製造が容易な複合転がり軸受に関するものである。
工作機械などの回転テーブル用の軸受としては、一般に、ラジアル方向とスラスト方向の双方の荷重を受けることのできる複合型の円筒ころ軸受が知られている。図５に示すように、複合円筒ころ軸受１００は、円環状の外輪１０２と、この外輪１０２の両端面の内周側部分１０２ａ、１０２ｂおよび円形内周面１０２ｃに所定間隔で対峙する第１、第２および第３の受け面１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃを備えた溝形断面の円環状の内輪１０３とを有している。外輪１０２の一方の端面内周側部分１０２ａと内輪１０３の第１の受け面１０３ａの間、および外輪１０２の他方の端面内周側部分１０２ｂと内輪１０３の第２の受け面１０３ｂの間には、それぞれ、スラスト荷重を受けるための複数個のスラスト軸受用のコロ１０４が介装されている。また、外輪１０２の円形内周面１０２ｃと内輪１０３の第３の受け面１０３ｃの間にはラジアル荷重を受けるための複数個のラジアル軸受用のコロ１０５が介装されている。
内輪１０３は、第２および第３の受け面１０３ｂ、１０３ｃが形成された本体部分１１０と、第１の受け面１０３ａが形成された円環状の板部材１１１とから構成されており、この板部材１１１はボルト１１２によって本体部分１１０に固定されている。
スラスト軸受用のコロ１０４は、リテーナ１０７によって転動自在の状態で、外輪１０２の一方の端面内周側部分１０２ａと内輪１０３の第１の受け面１０３ａの間、および外輪１０２の他方の端面内周側部分１０２ｂと内輪１０３の第２の受け面１０３ｂの間に保持されている。これに対して、ラジアル軸受用のコロ１０５は、内輪１０３の第３の受け面１０３ｃに形成した矩形断面の円環状凹部１０９によって、転動自在の状態で、外輪１０２の円形内周面１０２ｃと内輪１０３の第３の受け面１０３ｃの間に保持されている。また、当該円環状凹部１０９の両側の側面部分によって、スラスト方向（軸受１００の中心線Ｌの方向）の位置決めが行われている。
この構成の複合円筒ころ軸受１００では、ラジアル軸受用のコロ１０５が内輪１０３に形成した円環状凹部１０９によって保持されている。このため、内輪１０３が回転すると、当該ラジアル軸受用のコロ１０５が円環状凹部１０９に沿って自転しながら公転する。よって、コロ１０５と円環状凹部１０９の間には滑り摩擦力が働き、コロ１０５に大きな摩擦抵抗が作用するという問題がある。
また、内輪１０３の受け面１０３ｃに形成した円環状凹部１０９の底面および両側面はコロ１０５が転動する軌道面であるので、これらの面を精度良く形成する必要がある。円形外周面あるいは円形内周面を軌道面となるように加工する場合に比べて、このような円環状凹部１０９を精度良く加工することは困難である。円環状凹部１０９を精度良く仕上げることができないと、複合円筒ころ軸受１００を工作機械などの回転テーブルに組み込んだ場合に、精度の高い位置決めを行うことができないなどの問題が発生する。
本発明の課題は、ラジアル軸受用の転動体を保持するための円環状凹部を形成する必要が無く、しかも、転動体の摩擦抵抗を低減可能な複合転がり軸受を提案することにある。
上記の課題を解決するために、本発明の複合転がり軸受は、
円形内周面、および当該円形内周面の両端に連続している端面部分を備えた第１の軌道輪と、
一方の前記端面部分に所定間隔で対峙している第１の受け面、他方の前記端面部分に所定間隔で対峙している第２の受け面、および前記円形内周面に所定間隔で対峙している第３の受け面を備えた溝形断面部分が形成された第２の軌道輪と、
一方の前記端面部分と前記第１の受け面によって規定されるスラスト軸受用の第１の円環状軌道に挿入されたスラスト軸受用の複数個の第１の転動体と、
他方の前記端面部分と前記第２の受け面によって規定されるスラスト軸受用の第２の円環状軌道に挿入されたスラスト軸受用の複数個の第２の転動体と、
前記円形内周面と前記第３の受け面によって規定されるラジアル軸受用の第３の円環状軌道に挿入されたラジアル軸受用の複数個の第３の転動体と、
前記第１の転動体を、転動自在の状態で、前記第１の円環状軌道内に保持しているスラスト軸受用の第１のリテーナと、
前記第２の転動体を、転動自在の状態で、前記第２の円環状軌道内に保持しているスラスト軸受用の第２のリテーナと、
前記第１のリテーナおよび前記第２のリテーナの端から前記第３の円環状軌道内に延び、前記第３の転動体を転動自在の状態で当該軌道内に保持しているラジアル軸受用の第３のリテーナ部分とを有していることを特徴としている。
ここで、前記第２の軌道輪は、前記第１の受け面が形成された端面を備えた第１の円環状部材と、前記第２の受け面が形成された端面を備えた第２の円環状部材と、前記第１の円環状部材と前記第２の円環状部材の間に同軸状態に挟まれ、前記第３の受け面が形成された円形外周面を備えた第３の円環状部材とから構成することができる。
また、スラスト軸受用の前記第１および第２のリテーナは、円周方向に沿って一定の角度間隔で前記第１および第２の転動体を回転自在の状態で保持している保持穴（ポケット）を備えた構成とすることができる。
さらに、前記第１のリテーナに形成されている前記第３のリテーナ部分の先端面と、前記第２のリテーナに形成されている前記第３のリテーナ部分の先端面との間に、前記第３の転動体が保持された構成とすることができる。
この代わりに、前記第１のリテーナに形成されている前記第３のリテーナ部分および前記第２のリテーナに形成されている前記第３のリテーナ部分を、着脱可能な状態で相互に連結し、これらの間に、円周方向に沿って一定の角度間隔で前記第３の転動体を回転自在の状態で保持している保持穴を形成することもできる。
スラスト軸受およびラジアル軸受用の転動体としては円柱状のコロを用いることができる。
次に、本発明の複合転がり軸受は、
円形外周面、および当該円形外周面の両端に連続している端面部分を備えた第１の軌道輪と、
一方の前記端面部分に所定間隔で対峙している第１の受け面、他方の前記端面部分に所定間隔で対峙している第２の受け面、および前記円形外周面に所定間隔で対峙している第３の受け面を備えた溝形断面部分が形成された第２の軌道輪と、
一方の前記端面部分と前記第１の受け面によって規定されるスラスト軸受用の第１の円環状軌道に挿入されたスラスト軸受用の複数個の第１の転動体と、
他方の前記端面部分と前記第２の受け面によって規定されるスラスト軸受用の第２の円環状軌道に挿入されたスラスト軸受用の複数個の第２の転動体と、
前記円形外周面と前記第３の受け面によって規定されるラジアル軸受用の第３の円環状軌道に挿入されたラジアル軸受用の複数個の第３の転動体と、
前記第１の転動体を、転動自在の状態で、前記第１の円環状軌道内に保持しているスラスト軸受用の第１のリテーナと、
前記第２の転動体を、転動自在の状態で、前記第２の円環状軌道内に保持しているスラスト軸受用の第２のリテーナと、
前記第１のリテーナおよび前記第２のリテーナの端から前記第３の円環状軌道内に延び、前記第３の転動体を転動自在の状態で当該軌道内に保持しているラジアル軸受用の第３のリテーナ部分とを有していることを特徴としている。
ここで、前記第２の軌道輪は、前記第１の受け面が形成された端面を備えた第１の円環状部材と、前記第２の受け面が形成された端面を備えた第２の円環状部材と、前記第１の円環状部材と前記第２の円環状部材の間に同軸状態に挟まれ、前記第３の受け面が形成された円形内周面を備えた第３の円環状部材とから構成することができる。
また、スラスト軸受用の前記第１および第２のリテーナは、円周方向に沿って一定の角度間隔で前記第１および第２の転動体を回転自在の状態で保持している保持穴（ポケット）を備えた構成とすることができる。
さらに、前記第１のリテーナに形成されている前記第３のリテーナ部分の先端面と、前記第２のリテーナに形成されている前記第３のリテーナ部分の先端面との間に、前記第３の転動体が保持された構成とすることができる。
この代わりに、前記第１のリテーナおよび第２のリテーナに形成されているラジアル軸受用の前記第３のリテーナ部分を、着脱可能な状態で相互に連結し、これらの間に、円周方向に沿って一定の角度間隔で前記第３の転動体を回転自在の状態で保持している保持穴を形成することもできる。
さらにまた、スラスト軸受およびラジアル軸受用の転動体としては円柱状のコロを用いることができる。
図１は、本発明に係る複合転がり軸受の断面図である。
図２は、図１の複合転がり軸受の分解斜視図である。
図３（ａ）〜（ｃ）は、リテーナの別の例を示す部分平面展開図、ｂ−ｂ線で切断した部分の断面図およびｃ−ｃ線で切断した部分の断面図である。
図４は、複合転がり軸受の別の形態を示す断面図である。
図５は、従来の複合転がり軸受の断面図である。
 符号の説明
１、１Ａ 複合転がり軸受、２ 外輪（第１の軌道輪）
２ａ、２ｂ 端面、２ｃ 円形内周面
２Ａ 外輪（第２の軌道輪）、２ｄ 第１の受け面
２ｅ 第２の受け面、２ｆ 第３の受け面
３ 内輪（第２の軌道輪）、３ａ 第１の受け面
３ｂ 第２の受け面、３ｃ 第３の受け面
３Ａ 内輪（第１の軌道輪）、３ｄ、３ｅ 端面
３ｆ 円形外周面、４ コロ、５ コロ
６、６Ａ、７、７Ａ リテーナ、８ａ、８ｂ リテーナ部分
９ 第１の円環状部材、１０ 第２の円環状部材
１１ 第３の円環状部材、１７ 円環状端板部分
１８ 円形内周板部分、２４ 第１の円環状部材
２５ 第２の円環状部材、２６ 第３の円環状部材
３１ 円環状端板部分、３２ 円形外周板部分
以下に、図面を参照して、本発明を適用した複合転がり軸受を説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明に係る複合転がり軸受の断面図であり、図２はその分解斜視図である。これらの図に示すように、本例の複合転がり軸受１は、円形内周面２ｃ、および当該円形内周面２ｃの両端に連続している端面部分２ａ、２ｂを備えた円環状の外輪（第１の軌道輪）２と、端面部分２ａに所定間隔で対峙している第１の受け面３ａ、他方の端面部分２ｂに所定間隔で対峙している第２の受け面３ｂ、および円形内周面２ｃに所定間隔で対峙している第３の受け面３ｃを備えた溝形断面部分が形成された円環状の内輪（第２の軌道輪）３とを有している。
外輪２の端面部分２ａと内輪３の第１の受け面３ａによってスラスト軸受用の第１の円環状軌道が規定され、ここには、スラスト軸受用の複数個の円柱状のコロ４（第１の転動体）が挿入されている。同様に、外輪２の他方の端面部分２ｂと内輪３の第２の受け面３ｂによってスラスト軸受用の第２の円環状軌道が規定されており、ここにも、スラスト軸受用の複数個の円柱状のコロ４（第２の転動体）が挿入されている。これに対して、外輪２の円形内周面２ｃと内輪３の第３の受け面３ｃによってラジアル軸受用の第３の円環状軌道が規定されており、ここにも、ラジアル軸受用の複数個の円柱状のコロ５（第３の転動体）が挿入されている。本例では、負荷容量の向上およびスキュー対策のために、総コロ型のラジアル軸受が構成されている。
また、スラスト軸受用の第１の円環状軌道内にはスラスト軸受用の第１のリテーナ６が挿入されている。第１のリテーナ６には円周方向に沿って一定の角度間隔でコロ保持穴６ａが形成されており、コロ４が各コロ保持穴６ａ内に転動自在の状態で保持されている。同様に、他方のスラスト軸受用の第２の円環状軌道内にもスラスト軸受用の第２のリテーナ７が挿入されており、ここにも、円周方向に沿って一定の角度間隔でコロ保持穴７ａが形成されている。各コロ保持穴７ａには、コロ４が転動自在の状態で保持されている。
ここで、第１のリテーナ６の内端には、ラジアル軸受用の第３の円環状軌道内に向けて円環状に突出したスラスト軸受用の第３のリテーナ部分８ａが一体形成されている。同様に、他方の第２のリテーナ７の内端にも、第３の円環状軌道内に向けて円環状に突出したスラスト軸受用の第３のリテーナ部分８ｂが一体形成されている。これらの第３のリテーナ部分８ａ、８ｂによって、ラジアル軸受用のコロ５のスラスト方向（軸受中心線Ｌの方向）の位置が規定されており、これらの間において、各コロ５が転動自在の状態に保持されている。
次に、内輪３は、第１の受け面３ａが形成されている大径の第１の円環状部材９と、この円環状部材９と同径で第２の受け面３ｂが形成されている第２の円環状部材１０と、これら円環状部材９、１０に挟まれた小径の第３の円環状部材１１から構成されている。第３の円環状部材１１の円形外周面が第３の受け面３ｃとされている。これら円環状部材９〜１１の中心には同軸状態に同径の軸孔１２、１３、１４が形成されている。また、各円環状部材９〜１１は、締結用ボルト１６によって締結固定されている。
このよう構成された複合転がり軸受１は、例えば、外輪２を工作機械の回転テーブルの軸受部に固定し、内輪３を回転テーブルの回転軸に固定して使用される。本例の複合転がり軸受１では、スラスト軸受用のコロ４を保持している第１および第２のリテーナの一部を利用して、ラジアル軸受用のコロ５を保持するようにしている。よって、従来のように、ラジアル軸受用の軌道面（受け面３ｃ）にコロを保持するための円環状凹部を形成する必要がない。よって、内輪３の受け面３ｃを単なる円形外周面にすることができるので、加工が容易になる。この結果、当該受け面３ｃを高精度に仕上げることができ、加工コストを抑えることができる。
また、ラジアル軸受用のコロ５は、第１および第２のリテーナ６、７に形成した第３のリテーナ部分８ａ、８ｂによって保持されている。これらのリテーナ６、７の回転速度とコロ５の公転速度は近い値であるので、内輪３に形成した円環状凹部にコロ５を保持する場合に比べて、コロ５の滑り摩擦抵抗を低減できる。
なお、転動体として円柱状のコロを用いているが、他の形状の転動体を用いることも可能である。
また、リテーナ部分８ａ、８ｂによって、ラジアル軸受用のコロ５の保持穴を形成することも可能である。例えば、図３に示すように、一方のリテーナ部分８ｂの先端面８ｃから一定間隔で櫛歯状に突起８ｄを形成する。また、各突起８ｄの先端に係合突起８ｅを形成する。他方のリテーナ部分８ａの先端面には、係合突起８ｅが嵌り込む係合溝８ｆを形成しておく。双方のリテーナ部分８ａ、８ｂを相互に連結することにより、コロ５の保持穴８ｇが形成される。
（実施の形態２）
図４は、複合転がり軸受１の別の例を示す断面図である。本例の複合転がり軸受１Ａは、円環状の内輪（第１の軌道輪）３Ａと、この内輪３Ａの両端面の外周側部分３ｄ、３ｅおよび円形外周面３ｆに対して所定の間隔を開けて対峙する第１、第２および第３の受け面２ｄ、２ｅ、２ｆを備えている溝形断面の円環状の外輪２Ａ（第２の軌道輪）とを有している。
また、内輪３Ａの一方の端面外周側部分３ｄと外輪２Ａの第１の受け面２ｄの間、および内輪３Ａの他方の端面外周側部分３ｅと外輪２Ａの第２の受け面２ｅの間には、スラスト荷重を支持可能な複数のスラスト軸受用のコロ４が介装されており、内輪３Ａの円形外周面３ｆと外輪２Ａの第３の受け面２ｆの間にはラジアル荷重を支持可能な複数のラジアル軸受用のコロ５が介装されている。これらのコロ４およびコロ５は、一対のリテーナ６、７によって転動自在の状態で保持されている。
本例の外輪２Ａは、第１の受け面２ｄが形成された第１の円環状部材２４と、第２の受け面２ｅが形成された第２の円環状部材２５と、これら円環状部材２４、２５に挟まれている第３の円環状部材２６とから構成されており、第３の円環状部材２６の円形内周面が第３の受け面２ｆとして機能する。これら円環状部材２４〜２６の外径寸法は同一とされている。また、円環状部材２４、２５の中心の貫通孔２７、２８の直径は、内輪３Ａの軸孔２９の直径よりも大きく形成されている。円環状部材２４〜２６は締結ボルト３０によって積層固定されている。
スラスト軸受用の第１および第２のリテーナ６Ａ、７Ａの外端には、ラジアル軸受用の第３のリテーナ部分８ａ、８ｂが形成されており、これらのリテーナ部分８ａ、８ｂによって、コロ５のスラスト方向の位置が規定されている。
本例の複合転がり軸受１Ａを用いても、上記の複合転がり軸受１を用いる場合と同様な作用効果が得られる。
なお、転動体として円柱状のコロを用いているが、他の形状の転動体を用いることも可能である。
本発明の複合転がり軸受では、スラスト軸受用の第１および第２のリテーナの端に、ラジアル軸受用の第３のリテーナ部分を形成してある。したがって、従来のように、軌道輪の軌道面に、ラジアル軸受用の転動体のスラスト方向の位置決めを行うための円環状凹部を形成する必要がない。
リテーナによってラジアル軸受用の転動体が保持されており、リテーナの回転速度は転動体の公転速度に近い。よって、軌道面に形成した円環状凹部に転動体を保持する場合に比べて、転動体に作用する滑り摩擦抵抗を小さくすることができる。また、ラジアル軸受用の軌道面に円環状凹部を追加工する必要がないので、製造が容易になる。
本発明は、ラジアル方向とスラスト方向の荷重を受けることのできる複合転がり軸受に関するものである。特に、摩擦抵抗が小さく、製造が容易な複合転がり軸受に関するものである。
工作機械などの回転テーブル用の軸受としては、一般に、ラジアル方向とスラスト方向の双方の荷重を受けることのできる複合型の円筒ころ軸受が知られている。図５に示すように、複合円筒ころ軸受１００は、円環状の外輪１０２と、この外輪１０２の両端面の内周側部分１０２ａ、１０２ｂおよび円形内周面１０２ｃに所定間隔で対峙する第１、第２および第３の受け面１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃを備えた溝形断面の円環状の内輪１０３とを有している。外輪１０２の一方の端面内周側部分１０２ａと内輪１０３の第１の受け面１０３ａの間、および外輪１０２の他方の端面内周側部分１０２ｂと内輪１０３の第２の受け面１０３ｂの間には、それぞれ、スラスト荷重を受けるための複数個のスラスト軸受用のコロ１０４が介装されている。また、外輪１０２の円形内周面１０２ｃと内輪１０３の第３の受け面１０３ｃの間にはラジアル荷重を受けるための複数個のラジアル軸受用のコロ１０５が介装されている。
内輪１０３は、第２および第３の受け面１０３ｂ、１０３ｃが形成された本体部分１１０と、第１の受け面１０３ａが形成された円環状の板部材１１１とから構成されており、この板部材１１１はボルト１１２によって本体部分１１０に固定されている。
スラスト軸受用のコロ１０４は、リテーナ１０７によって転動自在の状態で、外輪１０２の一方の端面内周側部分１０２ａと内輪１０３の第１の受け面１０３ａの間、および外輪１０２の他方の端面内周側部分１０２ｂと内輪１０３の第２の受け面１０３ｂの間に保持されている。これに対して、ラジアル軸受用のコロ１０５は、内輪１０３の第３の受け面１０３ｃに形成した矩形断面の円環状凹部１０９によって、転動自在の状態で、外輪１０２の円形内周面１０２ｃと内輪１０３の第３の受け面１０３ｃの間に保持されている。また、当該円環状凹部１０９の両側の側面部分によって、スラスト方向（軸受１００の中心線Ｌの方向）の位置決めが行われている。
この構成の複合円筒ころ軸受１００では、ラジアル軸受用のコロ１０５が内輪１０３に形成した円環状凹部１０９によって保持されている。このため、内輪１０３が回転すると、当該ラジアル軸受用のコロ１０５が円環状凹部１０９に沿って自転しながら公転する。よって、コロ１０５と円環状凹部１０９の間には滑り摩擦力が働き、コロ１０５に大きな摩擦抵抗が作用するという問題がある。
また、内輪１０３の受け面１０３ｃに形成した円環状凹部１０９の底面および両側面はコロ１０５が転動する軌道面であるので、これらの面を精度良く形成する必要がある。円形外周面あるいは円形内周面を軌道面となるように加工する場合に比べて、このような円環状凹部１０９を精度良く加工することは困難である。円環状凹部１０９を精度良く仕上げることができないと、複合円筒ころ軸受１００を工作機械などの回転テーブルに組み込んだ場合に、精度の高い位置決めを行うことができないなどの問題が発生する。
本発明の課題は、ラジアル軸受用の転動体を保持するための円環状凹部を形成する必要が無く、しかも、転動体の摩擦抵抗を低減可能な複合転がり軸受を提案することにある。
上記の課題を解決するために、本発明の複合転がり軸受は、
円形内周面、および当該円形内周面の両端に連続している端面部分を備えた第１の軌道輪と、
一方の前記端面部分に所定間隔で対峙している第１の受け面、他方の前記端面部分に所定間隔で対峙している第２の受け面、および前記円形内周面に所定間隔で対峙している第３の受け面を備えた溝形断面部分が形成された第２の軌道輪と、
一方の前記端面部分と前記第１の受け面によって規定されるスラスト軸受用の第１の円環状軌道に挿入されたスラスト軸受用の複数個の第１の転動体と、
他方の前記端面部分と前記第２の受け面によって規定されるスラスト軸受用の第２の円環状軌道に挿入されたスラスト軸受用の複数個の第２の転動体と、
前記円形内周面と前記第３の受け面によって規定されるラジアル軸受用の第３の円環状軌道に挿入されたラジアル軸受用の複数個の第３の転動体と、
前記第１の転動体を、転動自在の状態で、前記第１の円環状軌道内に保持しているスラスト軸受用の第１のリテーナと、
前記第２の転動体を、転動自在の状態で、前記第２の円環状軌道内に保持しているスラスト軸受用の第２のリテーナと、
前記第１のリテーナおよび前記第２のリテーナの端から前記第３の円環状軌道内に延び、前記第３の転動体を転動自在の状態で当該軌道内に保持しているラジアル軸受用の第３のリテーナ部分とを有していることを特徴としている。
ここで、前記第２の軌道輪は、前記第１の受け面が形成された端面を備えた第１の円環状部材と、前記第２の受け面が形成された端面を備えた第２の円環状部材と、前記第１の円環状部材と前記第２の円環状部材の間に同軸状態に挟まれ、前記第３の受け面が形成された円形外周面を備えた第３の円環状部材とから構成することができる。
また、スラスト軸受用の前記第１および第２のリテーナは、円周方向に沿って一定の角度間隔で前記第１および第２の転動体を回転自在の状態で保持している保持穴（ポケット）を備えた構成とすることができる。
さらに、前記第１のリテーナに形成されている前記第３のリテーナ部分の先端面と、前記第２のリテーナに形成されている前記第３のリテーナ部分の先端面との間に、前記第３の転動体が保持された構成とすることができる。
この代わりに、前記第１のリテーナに形成されている前記第３のリテーナ部分および前記第２のリテーナに形成されている前記第３のリテーナ部分を、着脱可能な状態で相互に連結し、これらの間に、円周方向に沿って一定の角度間隔で前記第３の転動体を回転自在の状態で保持している保持穴を形成することもできる。
スラスト軸受およびラジアル軸受用の転動体としては円柱状のコロを用いることができる。
次に、本発明の複合転がり軸受は、
円形外周面、および当該円形外周面の両端に連続している端面部分を備えた第１の軌道輪と、
一方の前記端面部分に所定間隔で対峙している第１の受け面、他方の前記端面部分に所定間隔で対峙している第２の受け面、および前記円形外周面に所定間隔で対峙している第３の受け面を備えた溝形断面部分が形成された第２の軌道輪と、
一方の前記端面部分と前記第１の受け面によって規定されるスラスト軸受用の第１の円環状軌道に挿入されたスラスト軸受用の複数個の第１の転動体と、
他方の前記端面部分と前記第２の受け面によって規定されるスラスト軸受用の第２の円環状軌道に挿入されたスラスト軸受用の複数個の第２の転動体と、
前記円形外周面と前記第３の受け面によって規定されるラジアル軸受用の第３の円環状軌道に挿入されたラジアル軸受用の複数個の第３の転動体と、
前記第１の転動体を、転動自在の状態で、前記第１の円環状軌道内に保持しているスラスト軸受用の第１のリテーナと、
前記第２の転動体を、転動自在の状態で、前記第２の円環状軌道内に保持しているスラスト軸受用の第２のリテーナと、
前記第１のリテーナおよび前記第２のリテーナの端から前記第３の円環状軌道内に延び、前記第３の転動体を転動自在の状態で当該軌道内に保持しているラジアル軸受用の第３のリテーナ部分とを有していることを特徴としている。
ここで、前記第２の軌道輪は、前記第１の受け面が形成された端面を備えた第１の円環状部材と、前記第２の受け面が形成された端面を備えた第２の円環状部材と、前記第１の円環状部材と前記第２の円環状部材の間に同軸状態に挟まれ、前記第３の受け面が形成された円形内周面を備えた第３の円環状部材とから構成することができる。
また、スラスト軸受用の前記第１および第２のリテーナは、円周方向に沿って一定の角度間隔で前記第１および第２の転動体を回転自在の状態で保持している保持穴（ポケット）を備えた構成とすることができる。
さらに、前記第１のリテーナに形成されている前記第３のリテーナ部分の先端面と、前記第２のリテーナに形成されている前記第３のリテーナ部分の先端面との間に、前記第３の転動体が保持された構成とすることができる。
この代わりに、前記第１のリテーナおよび第２のリテーナに形成されているラジアル軸受用の前記第３のリテーナ部分を、着脱可能な状態で相互に連結し、これらの間に、円周方向に沿って一定の角度間隔で前記第３の転動体を回転自在の状態で保持している保持穴を形成することもできる。
さらにまた、スラスト軸受およびラジアル軸受用の転動体としては円柱状のコロを用いることができる。
以下に、図面を参照して、本発明を適用した複合転がり軸受を説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明に係る複合転がり軸受の断面図であり、図２はその分解斜視図である。これらの図に示すように、本例の複合転がり軸受１は、円形内周面２ｃ、および当該円形内周面２ｃの両端に連続している端面部分２ａ、２ｂを備えた円環状の外輪（第１の軌道輪）２と、端面部分２ａに所定間隔で対峙している第１の受け面３ａ、他方の端面部分２ｂに所定間隔で対峙している第２の受け面３ｂ、および円形内周面２ｃに所定間隔で対峙している第３の受け面３ｃを備えた溝形断面部分が形成された円環状の内輪（第２の軌道輪）３とを有している。
外輪２の端面部分２ａと内輪３の第１の受け面３ａによってスラスト軸受用の第１の円環状軌道が規定され、ここには、スラスト軸受用の複数個の円柱状のコロ４（第１の転動体）が挿入されている。同様に、外輪２の他方の端面部分２ｂと内輪３の第２の受け面３ｂによってスラスト軸受用の第２の円環状軌道が規定されており、ここにも、スラスト軸受用の複数個の円柱状のコロ４（第２の転動体）が挿入されている。これに対して、外輪２の円形内周面２ｃと内輪３の第３の受け面３ｃによってラジアル軸受用の第３の円環状軌道が規定されており、ここにも、ラジアル軸受用の複数個の円柱状のコロ５（第３の転動体）が挿入されている。本例では、負荷容量の向上およびスキュー対策のために、総コロ型のラジアル軸受が構成されている。
また、スラスト軸受用の第１の円環状軌道内にはスラスト軸受用の第１のリテーナ６が挿入されている。第１のリテーナ６には円周方向に沿って一定の角度間隔でコロ保持穴６ａが形成されており、コロ４が各コロ保持穴６ａ内に転動自在の状態で保持されている。同様に、他方のスラスト軸受用の第２の円環状軌道内にもスラスト軸受用の第２のリテーナ７が挿入されており、ここにも、円周方向に沿って一定の角度間隔でコロ保持穴７ａが形成されている。各コロ保持穴７ａには、コロ４が転動自在の状態で保持されている。
ここで、第１のリテーナ６の内端には、ラジアル軸受用の第３の円環状軌道内に向けて円環状に突出したスラスト軸受用の第３のリテーナ部分８ａが一体形成されている。同様に、他方の第２のリテーナ７の内端にも、第３の円環状軌道内に向けて円環状に突出したスラスト軸受用の第３のリテーナ部分８ｂが一体形成されている。これらの第３のリテーナ部分８ａ、８ｂによって、ラジアル軸受用のコロ５のスラスト方向（軸受中心線Ｌの方向）の位置が規定されており、これらの間において、各コロ５が転動自在の状態に保持されている。
次に、内輪３は、第１の受け面３ａが形成されている大径の第１の円環状部材９と、この円環状部材９と同径で第２の受け面３ｂが形成されている第２の円環状部材１０と、これら円環状部材９、１０に挟まれた小径の第３の円環状部材１１から構成されている。第３の円環状部材１１の円形外周面が第３の受け面３ｃとされている。これら円環状部材９〜１１の中心には同軸状態に同径の軸孔１２、１３、１４が形成されている。また、各円環状部材９〜１１は、締結用ボルト１６によって締結固定されている。
このように構成された複合転がり軸受１は、例えば、外輪２を工作機械の回転テーブルの軸受部に固定し、内輪３を回転テーブルの回転軸に固定して使用される。本例の複合転がり軸受１では、スラスト軸受用のコロ４を保持している第１および第２のリテーナの一部を利用して、ラジアル軸受用のコロ５を保持するようにしている。よって、従来のように、ラジアル軸受用の軌道面（受け面３ｃ）にコロを保持するための円環状凹部を形成する必要がない。よって、内輪３の受け面３ｃを単なる円形外周面にすることができるので、加工が容易になる。この結果、当該受け面３ｃを高精度に仕上げることができ、加工コストを抑えることができる。
また、ラジアル軸受用のコロ５は、第１および第２のリテーナ６、７に形成した第３のリテーナ部分８ａ、８ｂによって保持されている。これらのリテーナ６、７の回転速度とコロ５の公転速度は近い値であるので、内輪３に形成した円環状凹部にコロ５を保持する場合に比べて、コロ５の滑り摩擦抵抗を低減できる。
なお、転動体として円柱状のコロを用いているが、他の形状の転動体を用いることも可能である。
また、リテーナ部分８ａ、８ｂによって、ラジアル軸受用のコロ５の保持穴を形成することも可能である。例えば、図３に示すように、一方のリテーナ部分８ｂの先端面８ｃから一定間隔で櫛歯状に突起８ｄを形成する。また、各突起８ｄの先端に係合突起８ｅを形成する。他方のリテーナ部分８ａの先端面には、係合突起８ｅが嵌り込む係合溝８ｆを形成しておく。双方のリテーナ部分８ａ、８ｂを相互に連結することにより、コロ５の保持穴８ｇが形成される。
（実施の形態２）
図４は、複合転がり軸受１の別の例を示す断面図である。本例の複合転がり軸受１Ａは、円環状の内輪（第１の軌道輪）３Ａと、この内輪３Ａの両端面の外周側部分３ｄ、３ｅおよび円形外周面３ｆに対して所定の間隔を開けて対峙する第１、第２および第３の受け面２ｄ、２ｅ、２ｆを備えている溝形断面の円環状の外輪２Ａ（第２の軌道輪）とを有している。
また、内輪３Ａの一方の端面外周側部分３ｄと外輪２Ａの第１の受け面２ｄの間、および内輪３Ａの他方の端面外周側部分３ｅと外輪２Ａの第２の受け面２ｅの間には、スラスト荷重を支持可能な複数のスラスト軸受用のコロ４が介装されており、内輪３Ａの円形外周面３ｆと外輪２Ａの第３の受け面２ｆの間にはラジアル荷重を支持可能な複数のラジアル軸受用のコロ５が介装されている。これらのコロ４およびコロ５は、一対のリテーナ６、７によって転動自在の状態で保持されている。
本例の外輪２Ａは、第１の受け面２ｄが形成された第１の円環状部材２４と、第２の受け面２ｅが形成された第２の円環状部材２５と、これら円環状部材２４、２５に挟まれている第３の円環状部材２６とから構成されており、第３の円環状部材２６の円形内周面が第３の受け面２ｆとして機能する。これら円環状部材２４〜２６の外径寸法は同一とされている。また、円環状部材２４、２５の中心の貫通孔２７、２８の直径は、内輪３Ａの軸孔２９の直径よりも大きく形成されている。円環状部材２４〜２６は締結ボルト３０によって積層固定されている。
スラスト軸受用の第１および第２のリテーナ６Ａ、７Ａの外端には、ラジアル軸受用の第３のリテーナ部分８ａ、８ｂが形成されており、これらのリテーナ部分８ａ、８ｂによって、コロ５のスラスト方向の位置が規定されている。
本例の複合転がり軸受１Ａを用いても、上記の複合転がり軸受１を用いる場合と同様な作用効果が得られる。
なお、転動体として円柱状のコロを用いているが、他の形状の転動体を用いることも可能である。
本発明の複合転がり軸受では、スラスト軸受用の第１および第２のリテーナの端に、ラジアル軸受用の第３のリテーナ部分を形成してある。したがって、従来のように、軌道輪の軌道面に、ラジアル軸受用の転動体のスラスト方向の位置決めを行うための円環状凹部を形成する必要がない。
リテーナによってラジアル軸受用の転動体が保持されており、リテーナの回転速度は転動体の公転速度に近い。よって、軌道面に形成した円環状凹部に転動体を保持する場合に比べて、転動体に作用する滑り摩擦抵抗を小さくすることができる。また、ラジアル軸受用の軌道面に円環状凹部を追加工する必要がないので、製造が容易になる。
本発明に係る複合転がり軸受の断面図である。 図１の複合転がり軸受の分解斜視図である。 （ａ）〜（ｃ）は、リテーナの別の例を示す部分平面展開図、ｂ−ｂ線で切断した部分の断面図およびｃ−ｃ線で切断した部分の断面図である。 複合転がり軸受の別の形態を示す断面図である。 従来の複合転がり軸受の断面図である。
符号の説明
１、１Ａ 複合転がり軸受、２ 外輪（第１の軌道輪）
２ａ、２ｂ 端面、２ｃ 円形内周面
２Ａ 外輪（第２の軌道輪）、２ｄ 第１の受け面
２ｅ 第２の受け面、２ｆ 第３の受け面
３ 内輪（第２の軌道輪）、３ａ 第１の受け面
３ｂ 第２の受け面、３ｃ 第３の受け面
３Ａ 内輪（第１の軌道輪）、３ｄ、３ｅ 端面
３ｆ 円形外周面、４ コロ、５ コロ
６、６Ａ、７、７Ａ リテーナ、８ａ、８ｂ リテーナ部分
９ 第１の円環状部材、１０ 第２の円環状部材
１１ 第３の円環状部材、１７ 円環状端板部分
１８ 円形内周板部分、２４ 第１の円環状部材
２５ 第２の円環状部材、２６ 第３の円環状部材

Claims (12)

  1. 円形内周面、および当該円形内周面の両端に連続している端面部分を備えた第１の軌道輪と、
    一方の前記端面部分に所定間隔で対峙している第１の受け面、他方の前記端面部分に所定間隔で対峙している第２の受け面、および前記円形内周面に所定間隔で対峙している第３の受け面を備えた溝形断面部分が形成された第２の軌道輪と、
    一方の前記端面部分と前記第１の受け面によって規定されるスラスト軸受用の第１の円環状軌道に挿入されたスラスト軸受用の複数個の第１の転動体と、
    他方の前記端面部分と前記第２の受け面によって規定されるスラスト軸受用の第２の円環状軌道に挿入されたスラスト軸受用の複数個の第２の転動体と、
    前記円形内周面と前記第３の受け面によって規定されるラジアル軸受用の第３の円環状軌道に挿入されたラジアル軸受用の複数個の第３の転動体と、
    前記第１の転動体を、転動自在の状態で、前記第１の円環状軌道内に保持しているスラスト軸受用の第１のリテーナと、
    前記第２の転動体を、転動自在の状態で、前記第２の円環状軌道内に保持しているスラスト軸受用の第２のリテーナと、
    前記第１のリテーナおよび前記第２のリテーナの端から前記第３の円環状軌道内に延び、前記第３の転動体を転動自在の状態で当該軌道内に保持しているラジアル軸受用の第３のリテーナ部分とを有している複合転がり軸受。
  2. 請求の範囲第１項において、
    前記第２の軌道輪は、
    前記第１の受け面が形成された端面を備えた第１の円環状部材と、
    前記第２の受け面が形成された端面を備えた第２の円環状部材と、
    前記第１の円環状部材と前記第２の円環状部材の間に同軸状態に挟まれ、前記第３の受け面が形成された円形外周面を備えた第３の円環状部材とから構成されている複合転がり軸受。
  3. 請求の範囲第１項において、
    前記第１および第２のリテーナは、円周方向に沿って一定の角度間隔で前記第１および第２の転動体を回転自在の状態で保持している保持穴を備えている複合転がり軸受。
  4. 請求の範囲第１項において、
    前記第１のリテーナに形成されている前記第３のリテーナ部分の先端面と、前記第２のリテーナに形成されている前記第３のリテーナ部分の先端面との間に、前記第３の転動体が保持されている複合転がり軸受。
  5. 請求の範囲第１項において、
    前記第１のリテーナに形成されている前記第３のリテーナ部分および前記第２のリテーナに形成されている前記第３のリテーナ部分は着脱可能な状態で相互に連結されており、これらの間には、円周方向に沿って一定の角度間隔で前記第３の転動体を回転自在の状態で保持している保持穴が形成されている複合転がり軸受。
  6. 請求の範囲第１項において、
    前記第１、第２および第３の転動体は円柱状のコロである複合転がり軸受。
  7. 円形外周面、および当該円形外周面の両端に連続している端面部分を備えた第１の軌道輪と、
    一方の前記端面部分に所定間隔で対峙している第１の受け面、他方の前記端面部分に所定間隔で対峙している第２の受け面、および前記円形外周面に所定間隔で対峙している第３の受け面を備えた溝形断面部分が形成された第２の軌道輪と、
    一方の前記端面部分と前記第１の受け面によって規定されるスラスト軸受用の第１の円環状軌道に挿入されたスラスト軸受用の複数個の第１の転動体と、
    他方の前記端面部分と前記第２の受け面によって規定されるスラスト軸受用の第２の円環状軌道に挿入されたスラスト軸受用の複数個の第２の転動体と、
    前記円形外周面と前記第３の受け面によって規定されるラジアル軸受用の第３の円環状軌道に挿入されたラジアル軸受用の複数個の第３の転動体と、
    前記第１の転動体を、転動自在の状態で、前記第１の円環状軌道内に保持しているスラスト軸受用の第１のリテーナと、
    前記第２の転動体を、転動自在の状態で、前記第２の円環状軌道内に保持しているスラスト軸受用の第２のリテーナと、
    前記第１のリテーナおよび前記第２のリテーナの端から前記第３の円環状軌道内に延び、前記第３の転動体を転動自在の状態で当該軌道内に保持しているラジアル軸受用の第３のリテーナ部分とを有している複合転がり軸受。
  8. 請求の範囲第７項において、
    前記第２の軌道輪は、
    前記第１の受け面が形成された端面を備えた第１の円環状部材と、
    前記第２の受け面が形成された端面を備えた第２の円環状部材と、
    前記第１の円環状部材と前記第２の円環状部材の間に同軸状態に挟まれ、前記第３の受け面が形成された円形内周面を備えた第３の円環状部材とから構成されている複合転がり軸受。
  9. 請求の範囲第７項において、
    前記第１および第２のリテーナは、円周方向に沿って一定の角度間隔で前記第１および第２の転動体を回転自在の状態で保持している保持穴を備えている複合転がり軸受。
  10. 請求の範囲第７項において、
    前記第１のリテーナに形成されている前記第３のリテーナ部分の先端面と、前記第２のリテーナに形成されている前記第３のリテーナ部分の先端面との間に、前記第３の転動体が保持されている複合転がり軸受。
  11. 請求の範囲第７項において、
    前記第１のリテーナに形成されている前記第３のリテーナ部分および前記第２のリテーナに形成されている前記第３のリテーナ部分は着脱可能な状態で相互に連結されており、これらの間には、円周方向に沿って一定の角度間隔で前記第３の転動体を回転自在の状態で保持している保持穴が形成されている複合転がり軸受。
  12. 請求の範囲第７において、
    前記第１、第２および第３の転動体は円柱状のコロである複合転がり軸受。
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