JP2006220174A - 複列玉軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】 高速仕様に対応できると共に、部品点数を削減して高精度化及び高剛性化を実現できる複列玉軸受を低コストで提供する。
【解決手段】 外輪１１の複列軌道溝１２ａ，１２ｂと内輪１３の複列軌道溝１４ａ，１４ｂとの間に複数の玉１６が周方向に転動自在に配設され、被写体の周囲を回転するＣＴスキャナ装置の回転体の回転支持部に用いられる複列玉軸受１０であって、外輪１１を複数の部材１１ａ，１１ｂに分割して、各分割部材１１ａ，１１ｂにそれぞれ軌道溝を形成することで複列軌道溝１２ａ，１２ｂとすると共に、内輪１３の複列軌道溝１４ａ，１４ｂを有する部材を一体とし、且つ分割部材１１ａ，１１ｂに嵌め合い部１９を設けて、該嵌め合い部１９の軸方向位置を調整することで正負のすきまを調整し、更に、内輪１３を軸と一つの部材で一体化すると共に、外輪１１をハウジングと一つの部材で一体化する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば産業用ロボット、工作機械、医療器械等の回転支持部に用いる複列玉軸受に関し、特に被写体の周囲を回転するＣＴスキャナ装置の回転体の回転支持部に用いるのに好適な複列玉軸受に関する。

従来、ＣＴスキャナ装置の回転体の回転支持部には、組合せアンギュラ玉軸受や複列アンギュラ玉軸受の外輪をハウジングに、内輪をＸ線発生装置等を備えた回転体の回転軸に組込んだもの等が用いられている（例えば特許文献１参照）。
図３は２個の組合せアンギュラ玉軸受１の外輪２をハウジング３に、内輪４をＸ線発生装置等を備えた回転体の回転軸５に組込んだ例であり、回転軸５にはプーリ機構等により回転力が付与される。

また、回転軸５にはＸ線発生装置等を備えた回転体が装着される装着部材６がボルト７を介して取り付けられ、該装着部材６には内輪押え８が一体に形成されている。更に、ハウジング３には外輪押え９がボルト９ａ等を介して取り付けられている。
特開２００２−１３０２５９号公報

ところで、ＣＴスキャン装置用の軸受には、静音化とともに、医療時間を短縮して患者の負担軽減を図ることや、心臓等の動いている臓器の撮影が可能とするため、高速仕様に対応することが要求されている。
また、組合せアンギュラ玉軸受や複列アンギュラ玉軸受等をハウジングや軸に組込んだ構造では、部品点数が多くなることから、高い精度や剛性を得るためには精密な加工による寸法管理が必要になり、コスト高になる。
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、高速仕様に対応することができると共に、部品点数を削減してコンパクト化、高精度化及び高剛性化を実現することができる複列玉軸受を低コストで提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、外輪の複列軌道溝と内輪の複列軌道溝との間に複数の玉が周方向に転動自在に配設された複列玉軸受であって、
前記外輪を複数の部材に分割して、各分割部材の内の２つの分割部材にそれぞれ軌道溝を形成することで前記複列軌道溝とすると共に、前記内輪の前記複列軌道溝を有する部材を一体とし、且つ前記分割部材に嵌め合い部を設けて、該嵌め合い部の軸方向位置を調整することで正負のすきまを調整し、更に、前記内輪を軸と一つの部材で一体化すると共に、前記外輪をハウジングと一つの部材で一体化したことを特徴とする。
請求項２に係る発明は、請求項１において、複列の玉の中心間距離Ｌと玉ピッチ円直径Ｄとの比Ｌ／Ｄを０．１以下としたことを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２において、被写体の周囲を回転するＣＴスキャナ装置の回転体の回転支持部に用いることを特徴とする。

本発明によれば、内輪の複列軌道溝を有する部材を一体としているので２つ以上の部品を嵌め合わせたり、ボルト止めする必要がなく、玉ピッチ円径をより小さく設定することができる。
従って、通常、ｄｍｎ（ｄｍ：玉ピッチ円直径、ｎ：許容回転数）で許容値が決められている許容回転数ｎの値を玉ピッチ円直径ｄｍを小さく設定することで大きくすることができ、これにより、高速仕様に対応することができる。
また、内輪を軸と一つの部材で一体化すると共に、外輪をハウジングと一つの部材で一体化しているので、部品点数が削減されて、コンパクト化、高剛性化及び高精度化を実現することができると共に、音響や寿命にも優れた効果を発揮することができる。

以下、本発明の実施の形態の一例を図を参照して説明する。
図１は本発明の実施の形態の一例である複列玉軸受を説明するための要部断面図、図２は本発明の他の実施の形態である複列玉軸受を説明するための要部断面図である。なお、各実施の形態共に、被写体の周囲を回転するＣＴスキャナ装置の回転体の回転支持部に用いる複列玉軸受を例に採る。

本発明の実施の形態の一例である複列玉軸受１０は、図１に示すように、外輪１１の複列軌道溝１２ａ，１２ｂと内輪１３の複列軌道溝１４ａ，１４ｂとの間に保持器１５を介して複数の玉１６が周方向に転動自在に配設されている。
保持器１５は、例えば樹脂製とされ、周方向に分割されたものを互いに接続して用いられる。また、外輪１１の軸方向の両端部内径面に形成された周溝１７には止め輪型の非接触シール１８が装着され、軸受空間内のグリース等の漏れを防止している。

ここで、この実施の形態では、外輪１１を２つの部材１１ａ，１１ｂに分割して、各分割部材１１ａ，１１ｂにそれぞれ軌道溝１２ａ，１２ｂを形成することで前記複列軌道溝１２ａ．１２ｂとすると共に、内輪１３を分割することなく複列軌道溝１４ａ，１４ｂを有する部材を一体として、複列の玉１６の中心間距離Ｌと玉ピッチ円直径Ｄとの比Ｌ／Ｄを０．１以下とし、更に、内輪１３をＣＴスキャン装置のＸ線発生装置等を備えた回転体の回転軸と一つの部材で一体化すると共に、外輪１１をＣＴスキャン装置のハウジングと一つの部材で一体化している。

分割部材１１ａ，１１ｂは互いに軸方向に嵌合される嵌め合い部１９を有しており、一方の分割部材１１ａの嵌め合い部１９の面には軸方向にねじ孔２０が形成され、他方の分割部材１１ｂにはねじ孔２０と略同心に配置されるボルト挿通孔２１が軸方向に貫通して形成されている。
そして、分割部材１１ｂのねじ挿通孔２１からボルト２２を挿入して該ボルト２２のねじ部を分割部材１１ａのねじ孔２０に螺合することにより２つの分割部材１１ａ，１１ｂが締結されて外輪１１が構成される。

このとき、ボルト２２の締め付け力を調整して嵌め合い部１９の軸方向位置を調整することで正負の軸受すきまを管理することができる。即ち、軸受剛性をより高める場合は、ボルト２２の締め付け力を増して負すきまとして予圧を付与することができ、或いはボルト２２による締結時に所定のすきま（正）とすることができる。
内輪１３の端面には、ＣＴスキャン装置のＸ線発生装置等を備えた回転体に連結するためのボルト孔２３が形成されている。

このようにこの実施の形態では、内輪１３を分割することなく一体としているので２つ以上の部品を嵌め合わせたり、ボルト止めする必要がなく、玉ピッチ円直径Ｄをより小さく設定することができ、また、正負の軸受すきまの管理は、嵌め合い部１９の軸方向長さと複列軌道溝１２ａ，１２ｂの間隔を調整することで行うこともできる。
従って、通常、ｄｍｎ（ｄｍ：玉ピッチ円直径、ｎ：許容回転数）で許容値が決められている許容回転数ｎの値を玉ピッチ円直径ｄｍを小さく設定することで大きくすることができ、これにより、高速仕様に対応することができる。

また、内輪１３を軸と一つの部材で一体化すると共に、外輪１１をハウジングと一つの部材で一体化しているので、部品点数が削減されて、コンパクト化、高剛性化及び高精度化を実現することができると共に、音響や寿命にも優れた効果を発揮することができる。 更に、軸、ハウジングの嵌め合い部の影響が少なくなるため、嵌め合いや温度変化による軸受内部すきまの変化が小さくなり、特に、軸、ハウジングが軸受と強度、線膨張係数が異なる場合に効果が大きい。

更に、外輪１１の各分割部材１１ａ，１１ｂをＤＦ組合せ（正面組合せ）とすることにより、軸に許容されるミスアライメント（取付誤差）を大きくとることができる。
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施の形態では、外輪１１を２つの部材１１ａ，１１ｂに分割した場合を例に採ったが、外輪１１を３つ或いはそれ以上に分割してもよい。図２は外輪１１を３つの部材１１ａ，１１ｃ，１１ｄに分割した例であり、具体的には、図１に対して、分割部材１１ｂを２つに分割して分割部材１１ｃ，１１ｄとしている。

そして、分割部材１１ａ，１１ｃは互いに軸方向に嵌合される嵌め合い部３０を有し、分割部材１１ｃ，１１ｄは互いに径方向に嵌合される嵌め合い部３１を有している。
また、分割部材１１ｃには分割部材１１ａのねじ孔２０と略同心に配置されるボルト挿通孔２１が軸方向に貫通して形成されると共に、止め輪型の非接触シール１８が装着される周溝１７が形成され、分割部材１１ｄには分割部材１１ａの軌道溝１２ａと共に複列軌道溝１２ａ，１２ｂを形成する軌道溝１２ｂが形成されている。その他の構成及び作用効果については、上記実施の形態と同様である。

また、上記実施の形態では、被写体の周囲を回転するＣＴスキャナ装置の回転体の回転支持部に用いる複列玉軸受を例に採ったが、これに限定されず、ＣＴスキャン装置以外の医療器械の他、産業用ロボット、工作機械等の回転支持部に用いる複列玉軸受に本発明を適用してもよい。
その他、上記実施の形態において例示した外輪、複列軌道溝、内輪、複列軌道溝、玉、分割部材、嵌め合い部、軸、ハウジング等の材質，形状，寸法，形態，数，配置個所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

本発明の実施の形態の一例である複列玉軸受を説明するための要部断面図である。 本発明の他の実施の形態である複列玉軸受を説明するための要部断面図である。 従来のＣＴスキャン装置の軸受部を示す要部断面図である。

符号の説明

１０ 複列玉軸受
１１ 外輪
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ 分割部材
１２ａ，１２ｂ 複列軌道溝
１３ 内輪
１４ａ，１４ｂ 複列軌道溝
１６ 玉
１９，３０，３１ 嵌め合い部

Claims (3)

1. 外輪の複列軌道溝と内輪の複列軌道溝との間に複数の玉が周方向に転動自在に配設された複列玉軸受であって、
   前記外輪を複数の部材に分割して、各分割部材の内の２つの分割部材にそれぞれ軌道溝を形成することで前記複列軌道溝とすると共に、前記内輪の前記複列軌道溝を有する部材を一体とし、且つ前記分割部材に嵌め合い部を設けて、該嵌め合い部の軸方向位置を調整することで正負のすきまを調整し、更に、前記内輪を軸と一つの部材で一体化すると共に、前記外輪をハウジングと一つの部材で一体化したことを特徴とする複列玉軸受。
2. 複列の玉の中心間距離Ｌと玉ピッチ円直径Ｄとの比Ｌ／Ｄを０．１以下としたことを特徴とする請求項１に記載した複列玉軸受。
3. 被写体の周囲を回転するＣＴスキャナ装置の回転体の回転支持部に用いることを特徴とする請求項１又は２に記載した複列玉軸受。

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