JP2004308792A

JP2004308792A - Double row integral angular bearing and gearing device using the same

Info

Publication number: JP2004308792A
Application number: JP2003103447A
Authority: JP
Inventors: Minoru Tanaka; 実田中
Original assignee: TS Corp
Current assignee: Nabtesco Corp
Priority date: 2003-04-07
Filing date: 2003-04-07
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2023-04-07
Also published as: JP4515039B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an angular bearing capable of improving a filling rate without remarkably increasing a width dimension of the bearing, and improving the load capacity. <P>SOLUTION: This angular bearing 1 comprises balls 10, a ball-cage 12 holding the balls, and inner and outer rings 14, 16. The inner and outer rings respectively have inner and outer raceway faces 14a, 14b kept into contact with the balls at specific contact angles θ<SB>1</SB>, θ<SB>2</SB>to the radial direction. A zigzag recessed part receiving the balls of a plurality of rows 18a, 18b is formed on a peripheral face of one ball-cage 12, and the balls of the plurality of rows 18a, 18b different from each other in pitch circle diameters d<SB>1</SB>, d<SB>2</SB>are arranged in the axial direction of the angular bearing at intervals (a) less than ball diameters D<SB>1</SB>, D<SB>2</SB>. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンギュラ軸受およびそれを用いた歯車装置に関する。より詳しくは、本発明は、特に、産業ロボット用減速機などのような過酷なモーメント荷重が作用する条件下で使用されるアンギュラ玉軸受およびそれを用いた減速機などのような歯車装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平９−２６４３２１号公報
【特許文献２】特開平１１−３２５０６０号公報
【特許文献３】特公昭４３−４７２１号公報
【特許文献４】特公昭４４−２６２４２号公報
【０００３】
一般に、アンギュラ軸受は、図８に示すように、転動体１０と、転動体１０を保持する保持器１２と、転動体１０の内外論軌道面１４ａ、１６ａを有し、かつ、転動体１０と内外軌道面１４ａ、１６ａとがラジアル方向に対して所定の接触角θをもって接触する内外輪１４、１６とを具備した構成となっている。
【０００４】
この構成のため、アンギュラ軸受においては、ラジアル荷重と一方向のアキシャル荷重とを負荷可能である。なお、アンギュラ軸受は、図８に示すように一つのアンギュラ軸受に転動体（玉）１０を一列に配置したものや、図１０に示すように一つのアンギュラ軸受に転動体（玉）１０を二列に配置したものがある（なお、図１０では保持器の図示を省略している）が、これはアンギュラ軸受が大きくなる。
【０００５】
また、特許文献１（特開平９−２６４３２１号公報）に記載されているように、アンギュラ軸受は用途および負荷の大きさによって、単列で使用したり、複数のアンギュラ軸受を用いて複列で正面合わせや背面合わせで組合わせて使用している。しかし、複列で組合わせて使用すると、軸受の大きさが大きくなると言う問題がある。
【０００６】
従来、アンギュラ軸受の負荷能力を向上させるには、軌道輪の肉厚を大きくしたり、転動体の個数を多くしたり、転動体と内外輪軌道面の曲率半径を最適にすることが一般的に採用されている。
【０００７】
アンギュラ軸受の負荷能力を向上させるに当たって、従来のように、軌道輪の肉厚を大きくしたり、転動体の配列を並列に配置したりすると軸受全体の大きさが大きくなり、軸受の組付け箇所の制約を受け易くなり、コンパクト化の要請に対処できないという制約がある。
【０００８】
また、転動体個数を多くしようとても、充填できる転動体の数にも限界がある。例えば、図１１に示すような産業ロボット用減速機の軸受に使用される従来のアンギュラ軸受の場合、転動体の充填率は８５％以下である。ここに、充頃率とは転動体の直径（Ｄ）を転動体数（Ｎ）で乗した距離を転動体のピッチ円直径上の円周長さ（Ｌ）で除した百分率（１００×Ｄ×Ｎ／Ｌ）を言う。このように、保持器を有する従来のアンギュラ軸受では、充填率は精々８５％である。
【０００９】
特許文献２（特開平１１−３２５０６０号公報）には、保持器を無くし総ボール（玉）として充填率を増加させた軸受が開示されている。しかし、この特許文献２に開示された総ボール転がり軸受では、図１１に示したような、より過酷なモーメントが発生する産業ロボット用減速機などに使用すると、アンギュラ軸受は転動体（玉）同士が擦り合うことにより、転動体（玉）の表面に鉢巻状の傷が付き軸受寿命を低下させる場合がある。
【００１０】
また、特許文献３（特公昭４３−４７２１号公報）および特許文献４（特公昭４４−２６２４２号公報）には、一つのアンギュラ軸受に２組の保持器によりピッチ円直径が異なる二列の玉軸受を軸方向に玉直径より大きな間隔を開けて配置することが開示されている。しかし、特許文献３、特許文献４に開示されたアンギュラ軸受では二列の玉軸受を軸方向に玉直径より大きな間隔を開けて配置しているので、前述した特許文献１において複列で組合わせて使用した場合と同様に軸受の大きさが大きくなると言う問題がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述したような従来技術に付随する問題を解消して、軸受の幅寸法を従来の単列の軸受と略同程度として著しく大きくすることがなく、しかも負荷能力を向上させることができるアンギュラ軸受を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、転動体と、転動体を保持する保持器と、転動体の内外軌道面を有し、かつ、転動体と内外軌道面とがラジアル方向に対して所定の接触角を持って接触する内外輪とを具備するアンギュラ軸受において、ピッチ円直径が異なる複数列の転動体が該アンギュラ軸受の軸方向に間隔を開けて配置されており、隣接する該複数列の転動体の軸方向中心間隔が転動体の軸方向寸法未満であることを特徴とする複列式一体アンギュラ軸受により上述した目的を達成する。
【００１３】
従来のアンギュラ軸受と同様に本発明のアンギュラ軸受の転動体としては、ころや玉を用いることができる。本発明においては、特に実施例に示すように、前記転動体が玉であり、複数列の転動体に対して一つの保持器があり、該該保持器の周面に複数列の玉を受ける凹部が千鳥状に形成されていることが好ましい。この凹部に玉を受けることにより、玉は保持器の周方向に千鳥状に交互に配列され、転動体の充填率を８５％以上にすることもできる。後述する実施例においては充填率は１１５％である。
【００１４】
更に、本発明においては、転動体が玉であり、前記複数列の玉の接触角を異なる角度に設定することにより、用途に応じて（例えば、過大なラジアル荷重や過大なアキシャル荷重が発生する場合）、複列の転動体（玉）の接触角を互いに違う接触角にして、各列の転動体（玉）に、それぞれ過大なラジアル荷重および過大なアキシャル荷重に対応させることが可能となる。例えば、一方の列の接触角を０°に近づけることにより、ラジアル荷重に強くでき、また、他方の列の接触角を９０°に近づけることにより、アキシャル荷重に強くできる。このようにして、ラジアル荷重およびアキシャル荷重にともに強い軸受とすることができる。
更に、本発明は、上述したような本発明に係る複列式一体アンギュラ軸受を、減速機や増速機などの歯車装置に用いることを提案する。本発明の軸受を歯車装置に用いることによって、歯車装置をコンパクトで、高モーメント荷重剛性とすることができる。また、本発明の軸受を産業ロボット用減速機等に使用する場合に、内輪軌道面を軸に形成することも可能である。
【００１５】
【実施の形態】
以下、本発明の実施例を図示した図面を参照して、本発明を詳細に説明する。図１は本発明の複列式一体アンギュラ軸受１の一実施例の断面図である。図１において、この実施例のアンギュラ軸受１は、転動体１０と、転動体１０を保持する保持器１２と、内外輪１４、１６とから構成されている。この実施例の転動体１０は玉である。内外輪１４、１６は転動体（玉）１０の内外軌道面１４ａ、１６ａを有しており、転動体（玉）１０と内外軌道面１４ａ、１６ａとがラジアル方向に対して所定の接触角θを持って接触している。
【００１６】
この実施例において、転動体（玉）１０は複数列（図示した実施例では２列）１８ａ、１８ｂ配設されており、各列１８ａ、１８ｂには、転動体１０（玉）が周方向にそれぞれｎ１個、ｎ２個、共通の保持器１２に、アンギュラ軸受１の回転軸心Ｘを中心として異なるピッチ円直径ｄ_１、ｄ_２で設けられている。
【００１７】
複数列１８ａ、１８ｂの転動体（玉）１０は、アンギュラ軸受１の軸方向に間隔ａを開けて配置されている。互いに隣接する該複数列１８ａ、１８ｂの転動体（玉）１０の軸方向中心間隔ａが転動体（玉）１０の軸方向寸法未満となっており、図示した実施例では転動体１０は玉のため、その直径Ｄ_１またはＤ_２の小さい方未満となっている。
【００１８】
アンギュラ軸受１の軸方向厚さＨと内外輪１４、１６の半径方向幅Ｗとの関係は、Ｗ≧Ｈとすることが好ましい。なお、図示した実施例ではＷ＝Ｈとしている。
【００１９】
保持器１２は、図３に示すように、その主要部が円錐面となっており、その円錐面１２の周方向に第１列１８ａの転動体（玉）を受ける凹部１２ａが形成されており、第１列１８ａの凹部１２ａから軸方向に間隔ａを開けて第２列１８ｂの転動体（玉）を受ける凹部１２ｂが形成されている。ここに、周方向に見た場合に、凹部１２ｂは隣合う凹部１２ａの中間位置に位置しており、前述した間隔ａを有していることにより、保持器１２の周面に複数列１８ａ、１８ｂの玉１０を受ける凹部１２ａ、１２ｂが千鳥状に形成されている。
【００２０】
なお、複数列における周方向の転動体１０（玉）の数ｎ_１、ｎ_２は等しく、すなわち、ｎ_１＝ｎ_２とすることが好ましく、また、複数列における転動体１０（玉）の直径Ｄ_１、Ｄ_２は等しく、すなわち、Ｄ_１＝Ｄ_２としてもよい。
【００２１】
複数列１８ａ、１８ｂの転動体（玉）１０のピッチ円直径ｄ_１、ｄ_２上の円周長さＬ_１、Ｌ_２は、円周率をπとすると、
Ｌ_１＝πｄ_１、
Ｌ_２＝πｄ_２
である。従って、第１列１８ａの転動体（玉）１０の充填率は、
【００２２】
【数式１】

となる。同様に、第２列１８ｂの転動体（玉）１０の充填率は、
【００２３】
【数式２】

となる。図示した実施例の複列式一体アンギュラ軸受においては、複列に転動体（玉）１０が配列されているので、軸受全体としての転動体（玉）１０の充填率は、
【００２４】
【数式３】

となり、前述したように、保持器を有する従来のアンギュラ軸受では、充填率は精々８５％であったのに比較し、本発明によれば、８５％を越える充填率を達成することができ、この実施例においては充填率は１１５％であった。
【００２５】
しかも、本発明においては、複数列の転動体（玉）１０を転動体の軸方向に中心間隔が転動体の軸方向寸法未満となるようにして、図３に示すように千鳥状に配列しているので、軸受の幅寸法を（従来の単列のものと同等程度と）著しく大きくすることなく、転動面を複列にして転動体の個数を可及的に増加させ、モーメント荷重剛性と軸受容量とを向上させた複列式一体アンギュラ軸受が提供される。
【００２６】
本発明における複数列１８ａ、１８ｂの玉１０の接触角θを図１および図４に示すように、等しくしてもよいが、図５に示すように複数列１８ａ、１８ｂの玉１０の接触角をθ１、θ２と異ならせてもよい。
【００２７】
このようにして、用途に応じて（例えば、過大なラジアル荷重や過大なアキシャル荷重が発生する場合）、複数列１８ａ、１８ｂの転動体（玉）１０の接触角θ_１、θ_２を互いに異ならせて、各列の転動体（玉）に、それぞれ過大なラジアル荷重および過大なアキシャル荷重に対応させることが可能となる。例えば、一方の列の接触角を０°に近づけることにより、ラジアル荷重に強くでき、また、他方の列の接触角を９０°に近づけることにより、アキシャル荷重に強くできる。このようにして、ラジアル荷重およびアキシャル荷重にともに強い軸受とすることができる。
【００２８】
また、保持器１２は薄板状の後半から打ち抜いて形成したものでもよいが、ナイロン系樹脂などの合成樹脂製の保持器としてもよい。樹脂保持器とすることによって容易に案かに製作できる。
【００２９】
図６は本発明の実施例の軸受を用いた歯車装置（図示した実施例は産業ロボット用減速機）の一例を示す断面図である。図６において、支持ブロック２３本体は、円板状部２７および円板状部２７に突設した柱状部３１からなる。円板状部２７の表面には隣接柱状部３１間に所定深さの軸受装着孔２７ｂおよび支持ブロック２３をフレーム等にボルト結合するための螺子孔２７ｃを形成している。支持ブロック２３の一部をなす端円板３５を支持ブロックの柱状部３１にピン（図示せず）により一体的に結合しており、端円板３５を支持ブロックの柱状部３１にボルト３４によって固定している。螺子孔３１ｅはボルト３４の締結孔であり、柱状部３１に形成されている。
【００３０】
端円板３５には、柱状部３１のピン孔に対応してピン孔（図示せず）を穿ち、螺子孔３１ｅに対応してボルト貫通孔３５ｃを穿ち、前述の円板状部２７に形成した軸受装着孔２７ｂに対応して軸受装着孔３５ｄを形成している。軸受装着孔２７ｂ、３５ｄにそれぞれコロ軸受３７、３９を装着し、該軸受３７、３９間にピニオン３３の自転運動を取出すピンとしてクランクピン４１を回転可能に両端支持している。クランクピン４１はその回転軸線に対し偏心配置した２つのクランク部４１ａ、４１ｃを有し、ピニオン３３がクランク部４１ａ、４１ｃに嵌合されている。
【００３１】
ピニオン３３は外周面にペリサイクロイド曲線への等距離曲線からなる歯形の外歯を有し、クランクピン４１のクランク部４１ａまたは４１ｃに軸受４５を介して係合するピン孔３３ｂを具備する。さらにピニオン３３の中心部から半径方向に放射状に延在し支持ブロック２３に形成した柱状部４１より僅かに大きい寸法の柱状部用溝（図示せず）を形成している。
【００３２】
本実施例においては支持ブロック２３の円板状部２７および端円板３５の外周部に本発明に係る複列式一体アンギュラ軸受１、１を装着し、ハブ４０を回転可能に支持している。ハブ４０は車両の駆動スプロケットを駆動するもので、その内周面に、ピニオン３３の外周に形成した外歯の歯数より僅かに多い数の内歯を形成している。ピニオン３３の柱状部用溝は支持ブロック２３の柱状部３１により形成される柱状部３１に遊嵌合しており、クランクピン４１の自転運動によりそのクランク部４１ａ、４１ｃの中心軸線がクランクピン４１の回転軸線に対して公転運動することにより２つのピニオン３３は偏心公転運動され、外歯がハブ４０の内歯歯車と係合する。
【００３３】
この実施例においては、軸受の幅寸法を著しく大きくすることなく、負荷能力を向上させることができる本発明のアンギュラ軸受を過酷なモーメント荷重が作用する産業ロボット用減速機に採用しているので、産業ロボットを大型化することなく大きなモーメント荷重を支えることができる。
【００３４】
図７に本発明の軸受を産業ロボット用減速機等に使用した別の実施例を示している。この図７に示す実施例においては、本発明に係るアンギュラ軸受の内輪軌道面を軸（実施例においては、円板状部２７の周面）に形成している。この構成により、アンギュラ軸受をコンパクトにでき、大型化することなく大きなモーメント荷重を支えることができる産業ロボットが提供される。
【００３５】
図６および図７に示した実施例では本発明に係るアンギュラ軸受を産業ロボット用減速機等に使用したが、減速機に限らず増速機など、歯車装置に用いることができる。また、本発明に係るアンギュラ軸受は産業ロボットに限られるものではなく、軸受の幅寸法を著しく大きくすることなく、充填率を高め、アンギュラ軸受の負荷能力を向上させることが要求される機器に採用することができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、軸受の幅寸法を著しく大きくすることなく、充填率を高め、アンギュラ軸受の負荷能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複列式一体アンギュラ軸受の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施例のアンギュラ軸受の保持器上での玉の配列を示す斜視図である。
【図３】図２に示した実施例の保持器を示し、（ａ）は部分斜視図、（ｂ）は上面図である。
【図４】図１に示した実施例の上部の部分断面図である。
【図５】他の実施例の上部の部分断面図である。
【図６】図１に示した実施例の軸受を用いた歯車装置を示す断面図である。
【図７】本発明の軸受の内輪を歯車装置の軸に一体的に形成した実施例を示す断面図である。
【図８】従来のアンギュラ軸受の一例を示す断面図である。
【図９】図８に示すアンギュラ軸受の保持器上での玉の配列を示す斜視図である。
【図１０】従来の別のアンギュラ軸受を示す断面図である。
【図１１】従来のアンギュラ軸受を用いた従来の歯車装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１アンギュラ軸受
１０転動体（玉）
１２保持器
１４内輪
１４ａ内軌道面
１６外輪
１６ａ外軌道面
１８ａ、１８ｂ転動体（玉）列
Ｄ_１、Ｄ_２玉の直径
ｄ_１、ｄ_２ピッチ円直径
θ_１、θ_２接触角[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an angular bearing and a gear device using the same. More specifically, the present invention particularly relates to an angular ball bearing used under conditions where a severe moment load acts, such as a speed reducer for an industrial robot, and a gear device such as a speed reducer using the same.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1] JP-A-9-264321 [Patent Document 2] JP-A-11-325060 [Patent Document 3] JP-B-43-4721 [Patent Document 4] JP-B-44-262242 ]
Generally, as shown in FIG. 8, the angular bearing has a rolling element 10, a retainer 12 for holding the rolling element 10, and internal and external raceway surfaces 14 a and 16 a of the rolling element 10. The inner and outer race surfaces 14a and 16a are provided with inner and

outer rings

14 and 16 that come into contact with the radial direction at a predetermined contact angle θ.
[0004]
Due to this configuration, a radial load and an axial load in one direction can be applied to the angular bearing. As shown in FIG. 8, the rolling element (ball) 10 is arranged in a row in one angular bearing, or two rolling elements (balls) 10 are arranged in one angular bearing as shown in FIG. Some are arranged in rows (note that the cage is not shown in FIG. 10), but this requires an angular bearing.
[0005]
Further, as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-264321), angular bearings can be used in a single row or in multiple rows using a plurality of angular bearings, depending on the application and the size of the load. They are used in front-to-back or back-to-back combinations. However, there is a problem that the size of the bearing increases when used in combination in a double row.
[0006]
Conventionally, to improve the load capacity of angular bearings, it is common to increase the thickness of the bearing ring, increase the number of rolling elements, and optimize the radius of curvature of the rolling elements and the inner and outer raceway surfaces. Has been adopted.
[0007]
In order to improve the load capacity of the angular bearing, increasing the thickness of the bearing ring or arranging the rolling elements in parallel as in the past increases the overall size of the bearing, and , And there is a restriction that the demand for compactness cannot be dealt with.
[0008]
Also, since the number of rolling elements is to be increased, the number of rolling elements that can be filled is limited. For example, in the case of a conventional angular bearing used for a bearing of a reduction gear for an industrial robot as shown in FIG. 11, the filling factor of the rolling elements is 85% or less. Here, the filling rate is a percentage (100 × D) obtained by dividing the distance obtained by multiplying the diameter (D) of the rolling element by the number of rolling elements (N) by the circumferential length (L) on the pitch circle diameter of the rolling element. × N / L). As described above, in the conventional angular bearing having the cage, the filling rate is at most 85%.
[0009]
Patent Literature 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-325060) discloses a bearing in which a cage is eliminated and a filling rate is increased as a total ball (ball). However, when the total ball rolling bearing disclosed in Patent Document 2 is used for a reduction gear for an industrial robot in which a more severe moment is generated, as shown in FIG. 11, the angular bearing is composed of rolling elements (balls). Rubbing may result in a headband-shaped scratch on the surface of the rolling element (ball), which may shorten the bearing life.
[0010]
Further, Patent Document 3 (Japanese Patent Publication No. 43-4721) and Patent Document 4 (Japanese Patent Publication No. 44-24242) disclose two rows of balls having different pitch circle diameters by two sets of cages in one angular bearing. It is disclosed that the bearings are axially spaced apart from the ball diameter. However, in the angular bearings disclosed in Patent Literature 3 and Patent Literature 4, two rows of ball bearings are arranged at an interval larger than the ball diameter in the axial direction. There is a problem that the size of the bearing increases as in the case where the bearing is used.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the problems associated with the prior art as described above, and does not significantly increase the width of the bearing so as to be substantially the same as that of the conventional single-row bearing. An object of the present invention is to provide an angular bearing that can be used.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, the rolling element, the retainer for holding the rolling element, and the inner and outer raceway surfaces of the rolling element, and the rolling element and the inner and outer raceway surfaces have a predetermined contact angle with respect to the radial direction. In an angular bearing having inner and outer rings that come into contact with each other, a plurality of rows of rolling elements having different pitch circle diameters are arranged at intervals in the axial direction of the angular bearing, and an axial direction of the adjacent plurality of rows of rolling elements is provided. The above object is achieved by a double-row integral angular bearing, wherein the center interval is smaller than the axial dimension of the rolling element.
[0013]
As with the conventional angular bearing, rollers and balls can be used as the rolling elements of the angular bearing of the present invention. In the present invention, particularly as shown in the embodiment, the rolling element is a ball, and there is one cage for a plurality of rows of rolling elements, and a plurality of rows of balls are received on the peripheral surface of the cage. Preferably, the recesses are formed in a staggered manner. By receiving the balls in the concave portions, the balls are alternately arranged in a staggered manner in the circumferential direction of the cage, and the filling factor of the rolling elements can be made 85% or more. In the example described later, the filling rate is 115%.
[0014]
Furthermore, in the present invention, the rolling element is a ball, and by setting the contact angles of the plurality of rows of balls to different angles, depending on the application (for example, an excessive radial load or an excessive axial load is generated). Case), the contact angles of the double-row rolling elements (balls) are set to different contact angles, so that the rolling elements (balls) in each row can correspond to an excessive radial load and an excessive axial load, respectively. . For example, by making the contact angle of one row close to 0 °, it is possible to withstand a radial load, and by making the contact angle of the other row close to 90 °, it is possible to withstand an axial load. In this way, a bearing that is strong against both radial load and axial load can be obtained.
Furthermore, the present invention proposes to use the double-row type integral angular bearing according to the present invention as described above for a gear device such as a speed reducer or a speed increasing device. By using the bearing of the present invention in a gear device, the gear device can be made compact and have high moment load rigidity. Further, when the bearing of the present invention is used for a reduction gear for an industrial robot or the like, it is also possible to form the inner raceway surface on a shaft.
[0015]
Embodiment
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments of the present invention. FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of a double-row type integral angular bearing 1 according to the present invention. 1, the angular bearing 1 of this embodiment includes a rolling element 10, a retainer 12 for holding the rolling element 10, and inner and

outer rings

14 and 16. The rolling element 10 of this embodiment is a ball. The inner and

outer races

14, 16 have inner and outer raceway surfaces 14a, 16a of the rolling element (ball) 10, and the rolling element (ball) 10 and the inner and outer raceway surfaces 14a, 16a have a predetermined contact angle θ with respect to the radial direction. Have contact.
[0016]
In this embodiment, the rolling elements (balls) 10 are arranged in a plurality of rows (two rows in the illustrated embodiment) 18a, 18b, and the rolling elements 10 (balls) are arranged in each

row

18a, 18b in the circumferential direction. The n1, n2, and common cages 12 are provided with different pitch circle diameters d ₁ and d ₂ around the rotation axis X of the angular bearing 1.
[0017]
The rolling elements (balls) 10 in the plurality of

rows

18a, 18b are arranged at intervals a in the axial direction of the angular bearing 1. The axial center distance a of the rolling elements (balls) 10 of the plurality of

rows

18a and 18b adjacent to each other is smaller than the axial dimension of the rolling elements (balls) 10, and in the illustrated embodiment, the rolling elements 10 Therefore, it has become less than the smaller of the diameter D ₁ or D _2.
[0018]
It is preferable that the relationship between the axial thickness H of the angular bearing 1 and the radial width W of the inner and

outer rings

14 and 16 is W ≧ H. In the illustrated embodiment, W = H.
[0019]
As shown in FIG. 3, the main part of the retainer 12 is a conical surface, and a concave portion 12 a that receives the rolling elements (balls) in the first row 18 a is formed in the circumferential direction of the conical surface 12. The recesses 12b for receiving the rolling elements (balls) of the second row 18b are formed at an interval a in the axial direction from the recesses 12a of the first row 18a. Here, when viewed in the circumferential direction, the concave portion 12b is located at an intermediate position between the adjacent concave portions 12a, and has the above-described interval a, so that the plurality of rows 18a, The

recesses

12a and 12b for receiving the ball 10 of 18b are formed in a staggered manner.
[0020]
Note that the numbers n ₁ and n ₂ of the rolling elements 10 (balls) in the circumferential direction in the plurality of rows are preferably equal, that is, n ₁ = n _2, and the diameter of the rolling elements 10 (balls) in the plurality of rows. D ₁ and D ₂ may be equal, that is, D ₁ = D ₂ .
[0021]
The circumferential lengths L ₁ , L ₂ on the pitch circle diameters d ₁ , d ₂ of the rolling elements (balls) 10 in the plurality of

rows

18 a, 18 b are as follows:
L ₁ = πd ₁ ,
L ₂ = πd ₂
It is. Therefore, the filling rate of the rolling elements (balls) 10 in the first row 18a is
[0022]
[Formula 1]

It becomes. Similarly, the filling rate of the rolling elements (balls) 10 in the second row 18b is
[0023]
[Formula 2]

It becomes. In the double-row type integral angular bearing of the illustrated embodiment, since the rolling elements (balls) 10 are arranged in a double row, the filling rate of the rolling elements (balls) 10 as the entire bearing is:
[0024]
(Equation 3)

As described above, in the conventional angular bearing having the retainer, the filling rate was at most 85%, but according to the present invention, the filling rate exceeding 85% could be achieved. In this example, the filling factor was 115%.
[0025]
Moreover, in the present invention, a plurality of rows of rolling elements (balls) 10 are arranged in a staggered manner as shown in FIG. 3 such that the center interval in the axial direction of the rolling elements is smaller than the axial dimension of the rolling elements. Because the bearing width is not greatly increased (equivalent to that of the conventional single row), the number of rolling elements is increased as much as possible by using two rows of rolling surfaces, And a double-row integral angular bearing with improved bearing capacity.
[0026]
The contact angles θ of the balls 10 in the

plural rows

18a and 18b in the present invention may be equal as shown in FIGS. 1 and 4, but the contact angles of the balls 10 in the

plural rows

18a and 18b as shown in FIG. May be different from θ1 and θ2.
[0027]
In this way, depending on the application (for example, when an excessive radial load or an excessive axial load is generated), if the contact angles θ ₁ and θ ₂ of the rolling elements (balls) 10 in the plurality of

rows

18a and 18b are different from each other. Thus, the rolling elements (balls) in each row can be made to correspond to an excessive radial load and an excessive axial load, respectively. For example, by making the contact angle of one row close to 0 °, it is possible to withstand a radial load, and by making the contact angle of the other row close to 90 °, it is possible to withstand an axial load. In this way, a bearing that is strong against both radial load and axial load can be obtained.
[0028]
The retainer 12 may be formed by punching out the latter half of a thin plate, but may be a retainer made of a synthetic resin such as a nylon resin. By using a resin retainer, it can be easily and creatively manufactured.
[0029]
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of a gear device using a bearing according to the embodiment of the present invention (the illustrated embodiment is a reduction gear for an industrial robot). In FIG. 6, the main body of the support block 23 includes a disk-shaped portion 27 and a columnar portion 31 protruding from the disk-shaped portion 27. On the surface of the disc-shaped portion 27, a bearing mounting hole 27b of a predetermined depth and a screw hole 27c for bolting the support block 23 to a frame or the like are formed between the adjacent columnar portions 31. An end disk 35 forming a part of the support block 23 is integrally connected to the column 31 of the support block by a pin (not shown), and the end disk 35 is connected to the column 31 of the support block by a bolt 34. It is fixed. The screw hole 31 e is a fastening hole for the bolt 34, and is formed in the column 31.
[0030]
A pin hole (not shown) is formed in the end disk 35 corresponding to the pin hole of the columnar portion 31 and a bolt through hole 35c is formed in the end disk 35 corresponding to the screw hole 31e. The bearing mounting hole 35d is formed corresponding to the bearing mounting hole 27b.

Roller bearings

37 and 39 are mounted in the

bearing mounting holes

27b and 35d, respectively, and crank pins 41 are rotatably supported at both ends as pins for taking out the rotation of the pinion 33 between the

bearings

37 and 39. The crank pin 41 has two

crank portions

41a and 41c eccentrically arranged with respect to its rotation axis, and the pinion 33 is fitted to the crank

portions

41a and 41c.
[0031]
The pinion 33 has external teeth of a tooth shape formed of an equidistant curve to a pericycloid curve on the outer peripheral surface, and is provided with a pin hole 33 b that engages with the

crank portion

41 a or 41 c of the crank pin 41 via a bearing 45. Further, a column-shaped groove (not shown) extending radially from the center of the pinion 33 in the radial direction and having a size slightly larger than the column-shaped portion 41 formed in the support block 23 is formed.
[0032]
In the present embodiment, the double row integral

angular bearings

1 and 1 according to the present invention are mounted on the outer peripheral portions of the disc-shaped portion 27 and the end disc 35 of the support block 23, and the hub 40 is rotatably supported. . The hub 40 drives a drive sprocket of the vehicle, and has an inner peripheral surface having a slightly larger number of internal teeth than the number of external teeth formed on the outer periphery of the pinion 33. The column portion groove of the pinion 33 is loosely fitted to the column portion 31 formed by the column portion 31 of the support block 23, and the central axis of the

crank portions

41 a and 41 c is moved by the rotation of the crank pin 41. The two pinions 33 are eccentrically revolved by the orbital movement with respect to the rotation axis of, and the external teeth engage with the internal gear of the hub 40.
[0033]
In this embodiment, the angular bearing of the present invention, which can improve the load capacity without significantly increasing the width of the bearing, is employed in an industrial robot reducer in which a severe moment load acts. A large moment load can be supported without increasing the size of the industrial robot.
[0034]
FIG. 7 shows another embodiment in which the bearing of the present invention is used for a speed reducer for an industrial robot or the like. In the embodiment shown in FIG. 7, the inner raceway surface of the angular bearing according to the present invention is formed on a shaft (in the embodiment, the peripheral surface of the disc-shaped portion 27). With this configuration, an industrial robot that can make the angular bearing compact and can support a large moment load without increasing the size is provided.
[0035]
In the embodiments shown in FIGS. 6 and 7, the angular bearing according to the present invention is used for a reduction gear for an industrial robot, but can be used not only for a reduction gear but also for a gear device such as a speed increasing gear. In addition, the angular bearing according to the present invention is not limited to industrial robots, and is used in equipment that is required to increase the filling rate and improve the load capacity of the angular bearing without significantly increasing the width of the bearing. can do.
[0036]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a filling rate can be raised and the load capacity of an angular bearing can be improved, without making the width dimension of a bearing remarkably large.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a double-row type integral angular bearing of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an arrangement of balls on a retainer of the angular bearing according to one embodiment of the present invention.
3A and 3B show the cage of the embodiment shown in FIG. 2, wherein FIG. 3A is a partial perspective view and FIG. 3B is a top view.
FIG. 4 is a partial sectional view of the upper part of the embodiment shown in FIG. 1;
FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the upper part of another embodiment.
FIG. 6 is a sectional view showing a gear device using the bearing of the embodiment shown in FIG. 1;
FIG. 7 is a sectional view showing an embodiment in which the inner ring of the bearing of the present invention is formed integrally with the shaft of the gear device.
FIG. 8 is a sectional view showing an example of a conventional angular bearing.
9 is a perspective view showing an arrangement of balls on a cage of the angular bearing shown in FIG. 8;
FIG. 10 is a sectional view showing another conventional angular bearing.
FIG. 11 is a sectional view showing a conventional gear device using a conventional angular bearing.
[Explanation of symbols]
1 angular bearing 10 rolling element (ball)
12 retainer 14 inner ring 14a in the raceway surface 16 outer ring 16a outside

raceway surface

18a, 18b rolling elements (balls) column _D 1, the diameter _d 1 of the _{D 2} balls, _{d 2} pitch diameter theta _1, theta ₂ contact angle

Claims

転動体と、転動体を保持する保持器と、転動体の内外軌道面を有し、かつ、転動体と内外軌道面とがラジアル方向に対して所定の接触角を持って接触する内外輪とを具備するアンギュラ軸受において、ピッチ円直径が異なる複数列の転動体が該アンギュラ軸受の軸方向に間隔を開けて配置されており、隣接する該複数列の転動体の軸方向中心間隔が転動体の軸方向寸法未満であることを特徴とする複列式一体アンギュラ軸受。A rolling element, a retainer for holding the rolling element, and an inner and outer ring having inner and outer raceway surfaces of the rolling element, and the rolling element and the inner and outer raceway contacting with a predetermined contact angle in the radial direction. A plurality of rows of rolling elements having different pitch circle diameters are arranged at intervals in the axial direction of the angular bearing, and the axial center distance between the adjacent rows of rolling elements is equal to the rolling elements. A double-row integral angular bearing having a dimension less than the axial dimension of

前記転動体が玉であり、複数列の転動体に対して一つの保持器があり、該保持器の周面に複数列の玉を受ける凹部が千鳥状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の複列式一体アンギュラ軸受。The rolling element is a ball, and there is one cage for a plurality of rows of rolling elements, and concave portions for receiving a plurality of rows of balls are formed in a zigzag pattern on a peripheral surface of the cage. The double row integral angular bearing according to claim 1.

前記転動体が玉であり、前記複数列の玉の接触角を異なる角度に設定したことを特徴とする請求項１または２に記載の複列式一体アンギュラ軸受。3. The double-row integral angular bearing according to claim 1, wherein the rolling elements are balls, and the contact angles of the plurality of rows of balls are set to different angles.

請求項１〜３の何れか１項に記載の複列式一体アンギュラ軸受を用いたことを特徴とする歯車装置。A gear device using the double-row type integral angular bearing according to claim 1.