JP2014062574A - タンデム型複列アンギュラ玉軸受 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】外輪1aの大径側外輪軌道6aの軸方向片側に大径側外輪係り代部17を、軸方向他側に大径側外輪溝肩部12aを設け、外輪1aの小径側外輪軌道7aの軸方向片側に小径側外輪係り代部18を、軸方向他側に小径側外輪溝肩部13bを設ける。大径側ラジアル隙間S1と、大径側玉列の各玉5aの外接円の直径寸法D5aと、大径側外輪係り代部17の内径寸法d17とが、S1<(D5a−d17)≦S1+0.0018D5aの関係を満たすと共に、小径側ラジアル隙間S2と、小径側玉列の各玉5bの外接円の直径寸法D5bと、小径側外輪係り代部18の内径寸法d18とがS2<(D5b−d18)≦S2+0.0018D5bの関係を満たす。
【選択図】図1
Description
又、前記内輪2は、外周面に、互いの外径が異なる、複列アンギュラ型の大径側内輪軌道8、小径側内輪軌道9を設けている。又、前記大径側、小径側両保持器3、4は、全体を円環状に構成すると共に、円周方向等間隔の複数箇所にポケット10、11を有する。又、前記大径側玉列を構成する各玉5a、5aは、前記大径側保持器3の各ポケット10、10内に保持された状態で、前記大径側外輪軌道6と前記大径側内輪軌道8との間に転動自在に設けられている。又、前記小径側玉列を構成する各玉5b、5bは、前記小径側保持器4の各ポケット11、11内に保持された状態で、前記小径側外輪軌道7と前記小径側内輪軌道9との間に転動自在に設けられている。又、この状態で、前記大径側玉列を構成する各玉5a、5aと前記小径側玉列を構成する各玉5b、5bとに、互いに同じ向きの(並列組み合わせ型の)接触角が付与されている。これら両列の接触角θ1、θ2の大きさは、同じにする(θ1=θ2)事もできるし、異ならせる(θ1≠θ2)事もできる。
但し、前記特許文献3に記載されたタンデム型複列アンギュラ玉軸受の場合、前記大径側外輪軌道の軸方向片側部分に設けた溝肩部の内径が、大径側玉列を構成する各玉の外接円の直径よりも相当に小さく、前記小径側外輪軌道の軸方向片側部分に設けた溝肩部の内径も、小径側玉列を構成する各玉の外接円の直径よりも相当に小さい。この様なタンデム型複列アンギュラ玉軸受の場合、外輪の内径側に、内輪側組立品を挿入する作業の際、この内輪側組立品を比較的大きく変形(例えば、熱膨張、弾性変形)させて、組み付ける必要がある。この為、前述した様に前記内輪側組立品を外輪の内径側に挿入する際の弾性変形量が比較的大きいと、前記タンデム型複列アンギュラ玉軸受に組み込む各玉の数を十分に多くする事が難しく、結果として、タンデム型複列アンギュラ玉軸受の負荷容量を大きくする事が難しくなる。
又、上述の様に、前記内輪側組立品を弾性変形させて組み付ける際、前記各玉の転動面と、前記外輪の各溝肩部とが強く当接すると(擦れ合うと)、これら各玉の転動面に傷等の損傷が発生する可能性がある。
このうちの外輪は、内周面の軸方向片側に直径が比較的大きい大径側外輪軌道を、同じく軸方向他側に直径が比較的小さい小径側外輪軌道を、それぞれ有する。又、この大径側外輪軌道の軸方向片側の隣接する部分に前記大径側玉列を構成する各玉の外接円の直径寸法よりも小さい内径寸法を有する大径側外輪係り代部が、同じく軸方向他側部分に前記大径側玉列を構成する各玉の外接円の直径寸法よりも小さい内径寸法を有する大径側外輪溝肩部が、それぞれ設けられている。一方、前記小径側外輪軌道の軸方向片側の隣接する部分に前記小径側玉列を構成する各玉の外接円の直径寸法よりも小さい内径寸法を有する小径側外輪係り代部が、同じく軸方向他側部分に前記小径側玉列を構成する各玉の外接円の直径寸法よりも小さい内径寸法を有する小径側外輪溝肩部が、それぞれ設けられている。
又、前記大径側保持器は、直径が比較的大きい円環状であり、円周方向複数箇所にポケットを有する。
又、前記小径側保持器は、直径が比較的小さい円環状であり、円周方向複数箇所にポケットを有する。
又、前記小径側玉列を構成する複数個の玉は、前記小径側保持器の各ポケット内に保持された状態で、前記小径側外輪軌道と前記小径側内輪軌道との間に転動自在に設けられている。
そして、前記大径側玉列を構成する各玉と前記小径側玉列を構成する各玉とに、互いに同じ向きの接触角が付与されている。
更に、前記小径側玉列の小径側ラジアル隙間をS2とし、前記小径側玉列を構成する各玉の外接円の直径寸法をD2とし、前記小径側外輪係り代部の内径寸法をd2とした場合に、S2<(D2−d2)≦S2+0.0018D2の関係を満たす様に、各部の寸法S2、D2、d2を規制する。
尚、大径側、小径側各ラジアル隙間S1、S2とは、タンデム型複列アンギュラ玉軸受の組み立て状態、且つ、回転機械装置に組み込んでいない状態に於いて、大径側、小径側各玉列の一方にのみ玉が配置されたと仮定した場合の、内輪(又は外輪)を、外輪(又は
内輪)に対して径方向に変位させた際の、それぞれの変位量を言う。
先ず、組み立て時に各玉の転動面に傷等の損傷が発生しない理由は、外輪に設けた大径側外輪係り代部、及び小径側外輪係り代部の各玉に対する係合量(係り代量)を、前述の様な範囲に規制しているからである。即ち、本発明の場合、タンデム型複列アンギュラ玉軸受の大径側玉列の大径側ラジアル隙間をS1とし、この大径側玉列を構成する各玉の外接円の直径寸法をD1とし、前記大径側外輪係り代部の内径寸法をd1とした場合に、S1<(D1−d1)≦S1+0.0018D1の関係を満たすと共に、小径側玉列の小径側ラジアル隙間をS2とし、小径側玉列を構成する各玉の外接円をD2とし、前記小径側外輪係り代部の内径寸法をd2とした場合に、S2<(D2−d2)≦S2+0.0018D2の関係を満たす様に、各寸法S1、S2、D1、d1、D2、d2を規制している。この為、前記内輪側組立品は負すきまの状態で前記外輪の内径側に挿入されるが、常温における僅かな弾性変形、或いは外輪と内輪側組立品とに温度差を与えて熱膨張(収縮)による寸法変化(焼き嵌め/冷し嵌め)、更には玉及び外内輪軌道に圧痕が発生しない程度の弾性変形(無理嵌め)、等の組立方法により内輪側組立品を外輪に挿入する事ができる。この様に、組み立て時において玉の軌道面等は損傷を受けないので、軸受回転時に異音又は騒音が発生する等して軸受の寿命が低下する事はない。
又、前記大径側外輪軌道6aの軸方向片側(図1の左側)の隣接する部分に大径側外輪係り代部17を設けている。この大径側外輪係り代部17の前記大径側外輪軌道6a側の端部の内径寸法d17(特許請求の範囲のd1に相当)は、大径側玉列を構成する各玉5aの外接円の直径寸法D5a(特許請求の範囲のD1に相当)よりも小さい(d17<D5a)。
又、前記大径側外輪軌道6aの軸方向他側部分(図1の右側)に、大径側外輪溝肩部12aを設けている。この大径側外輪溝肩部12aの前記大径側外輪軌道6a側の端部の内径寸法d12aは、前記大径側玉列を構成する各玉5aの外接円の直径寸法D5aよりも小さい(d12a<D5a)。
更に、前記小径側外輪軌道7aの軸方向他側部分に、小径側外輪溝肩部13bを設けている。この小径側外輪溝肩部13bの前記小径側外輪軌道7a側の端部の内径寸法d13bは、前記小径側玉列を構成する各玉5bの外接円の直径寸法D5bよりも小さい(d13b<D5b)。
更に、前記タンデム型複列アンギュラ玉軸受の小径側玉列の小径側ラジアル隙間S2と、前記小径側玉列を構成する各玉5bの外接円の直径寸法をD5bと、前記小径側外輪係り代部18の内径寸法をd18とが、S2<(D5b−d18)≦S2+0.0018D5bの関係を満たしている。
尚、前記大径側、小径側各ラジアル隙間S1、S2とは、タンデム型複列アンギュラ玉軸受の組み立て状態、且つ、回転機械装置に組み込んでいない状態に於いて、大径側、小径側各玉列の一方にのみ玉が配置された(大径側ラジアル隙間S1の場合には、大径側玉列のみ、小径側ラジアル隙間S2の場合は、小径側玉列のみに玉が配置された)と仮定した場合の、内輪2a(又は外輪1a)を、外輪1a(又は内輪2a)に対して径方向に変位させた際の、それぞれの変位量を言う。
一方、前記規制範囲のうちの上限値(S1+0.0018D5a及びS2+0.0018D5b)は、前記外輪1aの内径側に前記内輪側組立品16を挿入する際に、各玉5a、5bの転動面に傷等の損傷を与えない値である。即ち、外輪1aに内輪側組立品16を挿入する際に、外輪1aを加熱膨張させると共に内輪側組立品16を冷却収縮させ、更には各玉5a、5b及び各外内輪軌道(6a〜9a)に圧痕が発生しない程度に弾性変形させた状態で挿入する事により、前記規制範囲の上限による組み立てが可能となる。尚、前記規制範囲の上限値は、線膨張係数が1.2×10−5[K−1]である外輪1aと内輪側組立品16との温度差が150[K]の場合であり、外輪1a又は内輪側組立品16の何れか一方のみを加熱又は冷却する場合、各上限値は(D5a−d17)≦S1+0.0012D5a及び(D5b−d18)≦S2+0.0012D5bとなる。
更に、前記小径側外輪軌道7aの軸方向片側の端部と、前記小径側外輪係り代部18との連続部20を、角部がなく、滑らかな状態に形成している。
又、前記大径側外輪係り代部17及び前記小径側外輪係り代部18は、軸方向片側に向かうに従い大径となる部分円錐面形状としている。本形状により、外輪1aの内径側に内輪側組立品16を挿入する際に、大径側、小径側両外輪係り代部17、18を案内面とする事で組合せ作業を容易とすると共に、各玉5a、5bが外輪1aの内周面(外輪係り代部)と接触する軸方向距離を短くする事で圧痕等の損傷発生を防止している。
尚、本例のタンデム型複列アンギュラ玉軸受を構成する内輪2aの大径側内輪軌道8aの軸方向両側部分に設けた、大径側内輪溝肩部21a、21bのうち、軸方向他側の大径側内輪溝肩部21b、及び小径側内輪軌道9aの軸方向両側部分に設けた小径側内輪溝肩部22a、22bのうち、軸方向片側の小径側内輪溝肩部22aの形状は、前述した従来構造とは異なる。又、本例の場合、前述した従来構造の場合と異なり、大径側玉列を構成する各玉5aの直径と、小径側玉列を構成する各玉5bの直径とを異ならせている(小径側玉列を構成する各玉5bの直径を大きくしている)。その他のタンデム型複列アンギュラ玉軸受の構造は、前述した従来構造と同様である。
先ず、組み立て時に各玉の転動面に傷等の損傷が発生しない理由は、前記外輪1aに設けた大径側外輪係り代部17、及び小径側外輪係り代部18と、前記各玉5a、5bとの係合量(係り代量)を、前述の様な範囲に規制しているからである。即ち、本発明の場合、タンデム型複列アンギュラ玉軸受の大径側玉列の大径側ラジアル隙間をS1とし、大径側玉列を構成する各玉5aの外接円の直径寸法をD5aとし、前記大径側外輪係り代部17の前記大径側外輪軌道6a側の端部の内径寸法をd17とした場合に、S1<(D5a−d17)≦S1+0.0018D5aの関係を満たすと共に、小径側玉列の小径側ラジアル隙間をS2とし、前記小径側玉列を構成する各玉5bの外接円の直径寸法をD5bとし、前記小径側外輪係り代部18の内径寸法をd18とした場合に、S2<(D5b−d18)≦S2+0.0018D5bの関係を満たす様に、各寸法S1、S2、D5a、d17、D5b、d18を規制している。この為、前記内輪側組立品は負すきまの状態で前記外輪の内径側に挿入されるが、常温における僅かな弾性変形、或いは外輪と内輪側組立品とに温度差を与えて熱膨張(収縮)による寸法変化(焼き嵌め/冷し嵌め)、更には玉及び外内輪軌道に圧痕が発生しない程度の弾性変形(無理嵌め)、等の組立方法により内輪側組立品を外輪に挿入する事ができる。この様に、組み立て時において玉の軌道面等は損傷を受けないので、異音又は騒音が発生して軸受の寿命が低下する事はない。
2、2a 内輪
3 大径側保持器
4 小径側保持器
5a、5b 玉
6、6a 大径側外輪軌道
7、7a 小径側外輪軌道
8、8a 大径側内輪軌道
9、9a 小径側内輪軌道
10 ポケット
11 ポケット
12、12a 大径側外輪溝肩部
13、13b 小径側外輪溝肩部
14a、14b 大径側内輪溝肩部
15a、15b 小径側内輪溝肩部
16 内輪側組立品
17 大径側外輪係り代部
18 小径側外輪係り代部
19 連続部
20 連続部
21a、21b 大径側内輪溝肩部
22a、22b 小径側内輪溝肩部
Claims (2)
- 外輪と、内輪と、大径側保持器と、小径側保持器と、大径側玉列を構成する複数個の玉と、小径側玉列を構成する複数個の玉とを備えており、
前記外輪は、内周面の軸方向片側に大径側外輪軌道を、同じく軸方向他側に直径がこの大径側外輪軌道よりも小さい小径側外輪軌道を、それぞれ有し、この大径側外輪軌道の軸方向片側の隣接する部分に、前記大径側玉列を構成する各玉の外接円の直径寸法よりも小さい内径寸法を有する大径側外輪係り代部が、同じく軸方向他側部分に前記大径側玉列を構成する各玉の外接円の直径寸法よりも小さい内径寸法を有する大径側外輪溝肩部が、それぞれ設けられていて、前記小径側外輪軌道の軸方向片側の隣接する部分に、前記小径側玉列を構成する各玉の外接円の直径寸法よりも小さい内径寸法を有する小径側外輪係り代部が、同じく軸方向他側部分に、前記小径側玉列を構成する各玉の外接円の直径寸法よりも小さい内径寸法を有する小径側外輪溝肩部が、それぞれ設けられており、
前記内輪は、外周面の軸方向片側に大径側内輪軌道を、同じく軸方向他側に直径がこの大径側内輪軌道よりも小さい小径側内輪軌道を、それぞれ有し、この大径側内輪軌道の軸方向両側部分に、前記大径側玉列を構成する各玉の内接円の直径寸法よりも大きい外径寸法を有する大径側内輪溝肩部が設けられていて、前記小径側軌道輪の軸方向両端部に、前記小径側玉列を構成する各玉の内接円の直径寸法よりも大きい内径寸法を有する小径側内輪溝肩部が設けられており、
前記大径側保持器は、円周方向複数箇所にポケットを有する円環状であり、
前記小径側保持器は、円周方向複数箇所にポケットを有する、直径が前記大径側保持器よりも小さい円環状であり、
前記大径側玉列を構成する複数個の玉は、前記大径側保持器の各ポケット内に保持された状態で、前記大径側外輪軌道と前記大径側内輪軌道との間に転動自在に設けられており、
前記小径側玉列を構成する複数個の玉は、前記小径側保持器の各ポケット内に保持された状態で、前記小径側外輪軌道と前記小径側内輪軌道との間に転動自在に設けられており、
前記大径側玉列を構成する各玉と前記小径側玉列を構成する各玉とに、互いに同じ向きの接触角が付与されているタンデム型複列アンギュラ玉軸受に於いて、
前記大径側玉列の大径側ラジアル隙間をS1とし、前記大径側玉列を構成する各玉の外接円の直径寸法をD1とし、前記大径側外輪係り代部の内径寸法をd1とした場合に、S1≦(D1−d1)≦S1+0,0018D1の関係を満たし、
前記小径側玉列の小径側ラジアル隙間をS2とし、前記小径側玉列を構成する各玉の外接円の直径寸法をD2とし、前記小径側外輪係り代部の内径寸法をd2とした場合に、S2≦(D2−d2)≦S2+0,0018D2の関係を満たす事を特徴としたタンデム型複列アンギュラ玉軸受。 - 前記大径側外輪係り代部と、前記大径側外輪軌道との連続部、及び前記小径側外輪係り代部と、前記小径側外輪軌道との連続部が、角部がなく、滑らかに形成されている請求項1に記載したタンデム型複列アンギュラ玉軸受。
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