JPH1037952A - 複合軸受け - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、高速回転用の多層構造軸受けにお
いて、中間リングに等配分の安定した回転速度を付与
し、摩擦抵抗を軽減することを目的としている。 【構成】 内輪と外輪の間にある中間リングにボール又
はローラなどの転動体の保持穴を設け、該保持穴に転動
体を挿入し、該中間リングをはさむ該中間リングのすぐ
内側にある軸あるいは内輪或いは中間リングと、該中間
リングのすぐ外側にある外輪或いはスリーブ或いは中間
リングとで、ころがり軸受けを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高速回転に最適な、ボ
ールまたはローラなどの転動体と流体軸受けを組み合わ
せた複合型の軸受けに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の高速回転用の軸受けでは、高速回
転における振動や、摩擦による温度上昇を減らす目的
で、相対速度を減少させるため数層の軸受け構成として
いる。例えば、図１６に示す特開昭６０ー４９１１７に
見られるように、内輪と外輪の間に中間リングを置き、
中間リングと内輪、外輪それぞれの間で転がるボールを
組み合わせたころがり軸受けを２層構造としたものや、
特開平６ー５８３２８に見られるように、軸とスリーブ
の間に浮動ブッシュと称する潤滑剤の中で軸の回りに自
由に回転し得る中間リングを用いたものが知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】多層構造の軸受けで
は各層で回転速度を等分することが好ましいが、図１６
に示すボールベアリングを２層に組み合わせたものは、
中間リング１２ｘの回転力が中間リング１２ｘと内外の
ボール１３ｘ，１４ｘのころがり摩擦力に頼っているの
で、内側と外側の転がり摩擦力に差異や変動があると、
中間リング１２ｘの回転速度的が変動したり、等分に減
速した回転速度を得ることが困難となっていた。また図
１７に示す中間リング３Ｙを用いた流体軸受けでは、調
速機構を持たないので、中間リング３Ｙの速度がその内
側と外側にある流体の摩擦抵抗に差異がある場合、等分
に減速した回転速度を得ることができなかったり、回転
速度が変動したりする問題点があった。本発明では上記
の従来技術の欠点を無くし、ほぼ等分に回転速度を減速
し、摩擦力が少なく、振動の小さい複合軸受けを提供す
ることにある。

【０００４】

【問題点を解決するための手段】内輪または外輪、或い
は隣り合う中間リングと流体軸受けを構成する中間リン
グに転動体を挿入するホールまたは長穴を設け、該中間
リングをはさむ内輪または中間リングあるいは外輪に接
するボール或いはローラなどの転動体を回転自由に挿入
し、これら転動体が該中間リングを挟む外輪、内輪ある
いは中間リングによりころがり軸受けを構成する。

【０００５】

【作用】作用を内輪と外輪の間に１層の中間リングを持
つ複合軸受けで、軸回転の場合について説明する。軸が
回転するとこれに嵌合している内輪が軸と同一角速度で
回転する。このとき中間リングに挿入された転動体は、
内輪の回転に伴い自転しながら外輪の内側を公転する。
転動体は中間リングのホールまたは長穴へ挿入されてい
るため、中間リングをその回転方向へ押すので、中間リ
ングは転動体の公転周期に一致した回転速度で回転す
る。ラジアルベアリングの場合、軸の回転速度をＮ0、
内輪の転動体の転がり面の直径をＤ1、外輪の転動体の
転がり面の直径をＤ2とすると、ボールの公転速度Ｎは
数１となる。通常のボールベアリングの場合Ｄ1／（Ｄ1
＋Ｄ2）は０．４程度であるが、中間リングの外側では
中間リングの厚み分速度が内側より大きくなるので、ほ
ぼ等分に減速したすべり速度が得られる。また、外輪回
転の場合は、中間リングの回転速度は数２で示され、Ｄ
2＞Ｄ1であるので中間リングの回転速度はＮ0／２より
大きいが、中間リングの内側では厚み分周速が小さくな
るので、中間リングの内外の流体軸受けのすべり速度Ｖ
は同じで数３で表され、これは内輪単独のすべり速度の
ほぼ１／２となる。

【０００６】

【数１】 Ｎ＝Ｎ0×Ｄ1／(Ｄ1＋Ｄ2)

【０００７】

【数２】 Ｎ＝Ｎ0×Ｄ2／(Ｄ1＋Ｄ2)

【０００８】

【数３】 Ｖ＝π・Ｎ0×Ｄ1・Ｄ2／(Ｄ1＋Ｄ2)

【０００９】

【実施例】以下、図示した実施例に基づき本発明を説明
する。図１は本発明の第１実施例で、内輪２と外輪本体
１０及びこれに軸受け隙間を持って挿入された中間リン
グ４と、この中間リング４の一端側のボール保持部５に
円周上等間隔にボール保持穴を成形し、このボール保持
穴に挿入されたボール７から構成される。中間リング４
はその内面及び外面においてそれぞれ内輪及び外輪と流
体軸受け１５、１４を構成する。内輪２及び外輪のボー
ル受け部１１にはその断面がボールの半径より若干大き
めの半径の転動溝８、１３が円周上に成形されており、
この溝に中間リング４に保持されたボール７をころがる
ようにおき、ボールベアリングが形成されている。ボー
ル受け部１１はハウジング９との間に隙間を持たせ、さ
らに厚みを薄くしたたわみ部１２により外輪本体１０と
つながっている。軸１に内輪２が嵌合しており、軸受け
の軸方向位置が軸１の段付き部端面と内輪を挟むスペー
サ１７により位置決めされる。外輪本体１０がハウジン
グ９と押さえプレート１６により狭持される。

【００１０】本実施例の作用を軸回転の場合について説
明する。軸１の回転に伴って内輪２が回転する。内輪２
に接触しているボール７は外輪のボール受け部１１の転
動溝内を自転しながら公転する。このときの公転速度Ｎ
は、軸の回転速度をＮ0、内輪２の転動面８の直径をＤ
1、外輪１０のボール受け部１１の転動溝内径をＤ2とす
ると、数１となる。このときボール７を保持している中
間リング４はボール７と同じ公転速度で回転するので、
内輪２の外周面に対し相対速度（Ｎ0ーＮ）を持ち、外
輪に対しＮの相対速度をもつことになる。Ｄ１はＤ２よ
り小さいため、中間リング４の回転速度は軸の回転速度
Ｎ０の１／２より小さいが、中間リングの外側では中間
リングの厚み分速度が内側より大きくなるので、ほぼ等
分に減速したすべり速度が得られる。また、外輪回転の
場合は、中間リング４の回転速度は数２で示され、Ｄ2
＞Ｄ1であるので中間リング４の回転速度はＮ0／２より
大きいが、中間リングの内側では厚み分周速が小さくな
るので、中間リング４の内外の流体軸受けのすべり速度
の比ははほぼ同じとなる。

【００１１】流体軸受けは、偏心して回転したときくさ
び効果により負荷を支持できるため、内輪２と外輪本体
１０の半径方向の相対的な変位が必要となる。ボールが
一般のボールベアリングで用いられているような鋼球の
場合、半径方向の弾性変形と、流体軸受けで負荷を支持
するに足る変位とはほぼ同じオーダであり、精密な回転
を必要とする場合、ボールベアリングによる振動やボー
ルの位置による円周方向での軸受けの剛性の変化によ
り、軸心が変動するなどを避ける必要がある。そこで外
輪１０のボール受け部１１の肉厚を薄くし、その外周が
ハウジングと接触するのを回避し、なおかつたわみ部１
２により外輪１０と結合することにより、ボールに加わ
る半径方向の負荷によりたわみ部１２がたわんで半径方
向に偏心し振動などを吸収することができる。高速回転
のみが必要な場合は、ボール受け部の逃げやたわみ部は
設けなくてもよい。流体軸受けには真円軸受けでも良い
し、ヘリングボーン溝を流体軸受けを構成する部材の一
方の面に円周方向に成形した動圧軸受けが良いが、空気
を潤滑剤として使用する場合、あるいは潤滑油を自己保
持する場合はヘリングボーン型の動圧軸受けとする。ま
た、潤滑剤としてオイルをエアーに混合して図１の矢印
ｂに示すように右側方向から供給する場合（供給装置お
よび経路は図示せず）は、オイルを右から左へ送るスパ
イラル溝が、内輪内面、及び外輪内面か、中間リングの
内面及び外面に成形される。これにより、すべり軸受け
部に常に新しいオイルが供給されなおかつ、ボールベア
リング部にも潤滑油が供給されて、冷却と潤滑の２つの
効果があり、より高速回転に対応できる。流体軸受け型
式やの潤滑方法については、以下の実施例でも本実施例
と同様である。

【００１２】なお、偏心が少ない軽荷重の場合や、超高
速回転では、外輪のボール受け部の逃がしや、たわみ部
１２は成形しなくても良い。

【００１３】また、外輪を変形させずに、樹脂などの弾
性変形の大きい材質のボール或いは中空ボールを用い
て、ボール自身をたわみ易くし、偏心を得易くしてもよ
い。

【００１４】図２は本発明の第２実施例である。これは
中間リング２４の両端側に、ボール保持部５，５’を設
けたものである。新しく設けた外輪のボール転動部１
１’も既存のボール転動部１１と同様に、厚みを薄く
し、肉厚の薄いたわみ部１２’により外輪本体２０とつ
ながっている。上記第１実施例では、中間リング４の回
転力がボール５が中間リングを押す力と、内輪と中間リ
ングの流体軸受け部における流体の粘性力であり、中間
リングと外輪との流体軸受け部では中間リングの回転を
止めようとする流体の粘性力が働くため、中間リングの
回転力が軸方向でアンバランスになる。流体の粘性力が
小さい場合は第１実施例で十分対応できるが、粘性力が
大きい場合、軸方向の回転力のアンバランスが大きくな
り、中間リング４と内輪２、あるいは外輪１０が接触し
焼きつきなどの好ましくない結果となる。そこで図２に
示すように、中間リング２４の両端にボールベアリング
を設けることにより中間リング２４の回転力を増すとと
もに、回転力の軸方向アンバランスを解消する。作用は
第１実施例と同様である。効果は、中間リング２４の回
転力が両側のボールベアリング及び内輪と中間リングの
流体による粘性力により得られるので、軸方向で力がバ
ランスしており、中間リング２４が傾いたりせず、より
安定した回転を得られる。

【００１５】本実施例における外輪のボール受け部１１
の逃げやたわみ部１２は上記第１実施例で述べた理由に
より設けなくても良い。以下の実施例でも同様である。

【００１６】図３は本発明の第３実施例である。これは
中間リングのすべり軸受け部をボールベアリング部の両
側においたものである。中央付近にボール転動溝を成形
した内輪３２と、これに対応して、ボール転動溝を成形
した肉厚の薄いボール受け部２１と、中央付近にボール
保持穴を成形した中間リング３５と、ボール７でボール
ベアリングを構成し、内輪３２と外輪３０、３０’と中
間リング３５により、ボールベアリングをはさんで両側
に流体軸受１４、１５、１４’、１５’を設けている。
ボール受け部２１は肉厚のさらに薄いたわみ部１２a，
１２a’を介して外輪本体３０、３０’につながって偏
心を容易にしている。本実施例の場合、作用は上記実施
例と同様であるが、効果として、粘性抵抗は増加する
が、軸受けの負荷容量が増加し、上記第２実施例に示す
ボール２列の場合よりも半径方向の変形が容易であり、
空気などの粘性抵抗の小さい流体を潤滑剤として用いる
ときに有効である。

【００１７】図４は本発明の第４実施例である。これは
上記第３実施例において、内輪の一方の端面にフランジ
部３３を、外輪の一方の端面に内側にフランジ部３４を
設け、これらと中間リング３５の両端面とで流体スラス
ト軸受け３６，３７を構成したものである。上記第１〜
３実施例では内輪及び外輪にはボール転動溝が成形して
あり、この中をボールが転がるため、軽いスラスト荷重
はボールにより支持できるが大きなスラスト荷重は支持
できない。そこで、図４に示すように矢印ａのスラスト
荷重が軸に作用する場合、内輪３２のフランジ部３３と
中間リング３５の端面とでスラスト軸受け３６を形成
し、外輪のフランジ部３４と中間リング３５’の端面と
でスラスト軸受け３７を形成する。このとき、各スラス
ト軸受けにおける相対速度はラジアル軸受けの場合と同
じで、スラスト軸受け３６ではＮ0ーＮで、スラスト軸
受け３７ではＮである。スラスト軸受けとしては、内輪
か中間リングの一方に、及び外輪か中間リングの一方に
ヘリングボーン溝を成形したものか、内側へ流体を押し
込むスパイラル溝を成形したものか、ティルティングパ
ッド方式が採用される。

【００１８】図５は本発明の第５実施例で、第１実施例
において、転動体としてボールの代わりにローラを用い
たものである。図５に示すように、この場合、内輪３２
の外周及び外輪のローラ受け部５１の内面には、転動体
の転がる転動溝がなくフラットな面となっている。した
がってこの軸受けでは軸方向の規制はローラ４７の軸方
向への摩擦力のみであるため、軸方向に動く可能性があ
る。そこで、第４実施例と同様に内輪のフランジ部３３
と中間リング３５の端面とで流体スラスト軸受け３６を
形成し、外輪のフランジ部３４と中間リング３５’の端
面とで流体スラスト軸受け３７を形成し、スラスト荷重
を支持する。ローラ４７には中空パイプ構造とすること
により大きな変位がとれ、中空のボールより製作が容易
であること、また内輪外輪に転動溝を成形する必要が無
く、流体軸受け部１４、１５のの間隙の管理が、ローラ
４７の直径に対する中間リング３４の内径及び厚みのコ
ントロール、ならびに内輪の外形及び外輪の内径の寸法
管理でよいため、ボールを用いた場合よりも容易である
ことから、コストが安くなる効果がある。

【００１９】ボールをローラに置き換える構造は、第１
実施例に適用した図５のみでな、他の実施例にも適用で
きる。図６は第４実施例のボールをローラに置き換えた
本発明の第６実施例を示す。作用および機能は第４実施
例と同様であり、コストが安くなる効果が得られる。

【００２０】図７は本発明の第７実施例で、図７の矢印
ａ方向にスラスト力を受ける場合のスラスト軸受けへの
適用例である。中央部がくり貫かれた円盤状の内輪６２
と、厚みの薄いボール受け部７１がさらに肉厚の薄いた
わみ部７２で外輪本体７０と連結された外輪により、内
側のボール保持穴にボール６７を保持した中間プレート
６４が軸方向に挟みこまれて流体スラスト軸受け７４、
７５及び転がりスラスト軸受け６５を形成している。内
輪６２と外輪のボール受け部７１にはボールの半径より
若干大きい半径のボール転動溝７８及び７７が円周状に
成形されている。今、軸６１が回転しそれに伴って、軸
のフランジ部６３に押しつけられている内輪６２が軸と
同一速度で回転する。それに伴ってボール６７が転動溝
７７上を転がるが、内輪の転動溝７８と外輪の転動溝７
７は同一半径であるので、ボール６７の公転速度は軸の
回転速度の１／２となる。ボール６７の公転速度（回転
数）と中間プレートの公転速度（回転数）は同じである
ので、内輪６２と中間リング６４の流体軸受け７４にお
ける相対速度は軸回転速度の１／２となり、中間リング
６４と外輪の流体軸受け７５における相対速度も１／２
となる。潤滑油はエアーと一緒に矢印ｂから供給され軸
受け内を通って矢印ｃへ抜けていく。流体軸受けとして
は動圧を発生するティルティングパッド軸受けあるいは
ヘリングボーン溝軸受け、または遠心力が大きい場合は
内側へ潤滑油を押し込むスパイラル溝軸受けが採用され
る。本発明によりスラスト軸受けにおいても相対速度を
半減することが可能となる。

【００２１】図８は本発明の第８実施例で、上記した第
７実施例の図７において内輪、外輪及び中間リングをＬ
字断面とし、ボールベアリング部分をラジアル軸受け構
成としたものである。断面がＬ字の内輪８２と、ボール
保持部が内側にあるＬ字の中間リング８４と、断面がＬ
字の外輪８０と、中間リング８４のボール保持部に支持
されたボール６７により構成される。矢印ａのスラスト
力の変化により、流体スラスト軸受け７４、７５の間隙
が変化するため、外輪８０のボール受け部に転動溝８１
が円周上に成形されているが、内輪８３のボール接触面
にはボール転動溝が無く、内輪８３の軸方向への動きを
規制しないようにしている。軸６１が回転して、ボール
６７が内輪の回りを公転するとき、中間リングはボール
により押されボール６７の公転速度で、回転する。ボー
ルの公転速度は、第１実施例と同様である。本実施例は
ラジアル荷重が小さくスラスト荷重が大きい場合に適す
る。本実施例ではボールの代わりにローラを用いること
もできる。

【００２２】図９は本発明の第９の実施例で、上記第８
実施例で図８に示すボールと流体軸受けの位置を入れ替
えたものである。ボール６７が中間リング９４のボール
保持穴に保持され、内輪９２と外輪９１により狭持され
ている。ラジアルベアリングは内輪のラジアル部９３と
中間リング９４及び外輪のラジアル部９０の間ですべり
軸受け９７，９６が形成される。この場合、外輪９１に
は転動溝９０を成形するが、内輪９２のボールとの接触
面には、溝を成形しない。この場合、ボールの転動によ
る公転速度は軸回転速度の１／２であり、内輪ラジアル
部９３と中間リング９４の軸受け面の相対速度は軸回転
速度の１／２となり、また、外輪のラジアル部９０の軸
受け面と中間リング９４の軸受け面の相対速度も軸回転
速度の１／２となる。内輪９２のボール受け面には溝が
ないため、半径方向にはラジアル軸受けのクリアランス
の範囲で自由に動きうるので、荷重を支持するための偏
心を与えることが容易である。本実施例では、外輪のボ
ール受け部にたわみを持たせる必要がない。また、図示
しないが、ボール転動位置をラジアルベアリングよりも
内側とすることもできる。

【００２３】図１０は本発明の第１０実施例で、ラジア
ルとスラスト軸受けの両方を中間リングを設けた流体軸
受けとしたものである。断面がＬ字形状をした内輪９２
及び外輪９１には曲がり部においてボール６７の半径よ
り若干大きい半径の転動溝１０３，１０４が円周上に成
形してある。断面がＬ字形状をした中間リングには、曲
がり部にボール保持用の穴が成形されており、ボール６
７が保持される。中間リングのラジアル部１０１と内輪
のラジアル部９３及び外輪のラジアル部９０で流体ラジ
アル軸受け９６，９７が構成され、中間リングのスラス
ト部１００と内輪のスラスト部９２及び外輪のスラスト
部９１により、流体スラスト軸受け１０５，１０６が構
成される。各軸受けにおける相対速度はボールが接して
いる内輪及び外輪の直径差で決まり、内輪のボール転動
位置の直径をＤ１’，外輪のボール転動位置の直径をＤ
２’とすると、ボールの公転速度Ｎ’は、数４となる。
本実施例では、大きなラジアルとスラストの両方の荷重
を支持することができる。

【００２４】

【数４】 Ｎ＝Ｎ0×Ｄ1’／(Ｄ1’＋Ｄ2’)

【００２５】図１１は本発明の第１１実施例である。上
記第１０実施例では中間リングと内輪及び外輪の相対回
転速度がほぼ１／２に近い値をとるが、回転数をさらに
高速にしたい場合にはさらに相対速度を下げる必要があ
る。図１１は中間リングを２層用いて、それぞれ内輪１
１２と内側中間リング１１５の相対速度、内側中間リン
グ１１５と外側中間リング１１４の相対速度、及び外輪
１２０と外側中間リング１１４の相対速度を、それぞれ
軸回転速度の約１／３にしようとするものである。内輪
１１２と外輪１２０との間に一端側にボールを保持する
穴を設けた内側中間リング１１５、及び内側中間リング
１１５のボール保持穴位置と反対側にボール保持穴を持
つ外側中間リング１１４を挿入している。内側中間リン
グ１１５のボール保持穴には内輪１１２のボール転動溝
と外側中間リング１１４のボール転動溝とに接してボー
ル１０７’が挿入され、外側中間リング１１４のボール
保持穴には、外輪１２０のボール転動溝と内側中間リン
グ１１５の転動溝に接するようにボール１０７が挿入さ
れている。内輪と内側中間リング間で流体軸受け１２１
が形成され、内側中間リング１１５と外側中間リング１
１４の間で、流体軸受け１２２が形成され、外側中間リ
ング１１４と外輪１２０の間で流体軸受け１２３が成形
されている。いま内輪のボール転動溝の直径をＤ１、外
側中間リング１１４のボール転動溝の内直径をＤ３、内
側中間リング１１５のボール転動溝の直径をＤ４、外輪
１２０のボール転動溝の内直径をＤ２とする。内側及び
外側の中間リングの回転速度をそれぞれＮ１及びＮ２、
軸の回転速度をＮ0とすると、Ｎ１は数５となり、Ｎ２
は数６となる。ボールの直径が軸受けの直径に比べて十
分小さいとすると、ほぼＮ１＝２・Ｎ０／３、Ｎ２＝Ｎ
０／３となる。このように本実施例では、各流体軸受け
における相対速度を約１／３づつに低減することができ
る。摩擦力は速度の２乗に比例するので１／９になる
が、軸受け数が３倍に増えており、さらに同じ負荷容量
を得ようとする場合、ギャップを１／２にする必要があ
るので、摩擦力の低減は４０％程度が可能である。

【００２６】

【数５】 Ｎ1＝Ｎ0・Ｄ1・（Ｄ2＋Ｄ4）／（Ｄ1・Ｄ
2＋Ｄ1・Ｄ4＋Ｄ3・Ｄ4）

【００２７】

【数６】 Ｎ2＝Ｎ0・Ｄ1・Ｄ4／（Ｄ1・Ｄ2＋Ｄ1・
Ｄ4＋Ｄ3・Ｄ4）

【００２８】図１２は本発明の第１２実施例で、上記第
１１実施例では、ボールベアリングが内側中間リングと
外側中間リングでそれぞれ互いに反対側にあるため、力
のバランスが悪くなる。そこで、図１２に示すように内
側中間リング１２５の軸方向両側にボールを保持する穴
をを設け、外側中間リングと内輪間でボールベアリング
１３５、１３５’を構成する。外側中間リングの１２４
の中央にローラ１３６を保持する長穴を設け、これにロ
ーラ１３６を挿入し、内側中間リング１２５と外輪１３
０にてローラベアリングを構成する。外側中間リング１
２４のボールベアリング部１３５、１３５’の外径側
は、外輪１３０との間で流体軸受け１３３、１３３’を
構成する。また内側中間リング１２５のローラ１３６を
受けている部分の内側は、内輪１３２との間で流体軸受
け１３４を構成する。それぞれの中間リングにおける相
対的な回転速度は上記第１１実施例で述べたのと同じで
ある。本実施例の場合、力のバランスがよくローラ１３
６を組み込んだ分摩擦は増加するが、第１１実施例のば
あいより安定している。また同じ効果が得られる。

【００２９】図１３は本発明の第１３実施例で、３層の
中間リングを用いて、それぞれの相対速度を約１／４づ
つに下げるものである。最内周の第１中間リング１４７
及び最外周の第３中間リング１４６には軸方向両側にボ
ール保持用のホールが設けてあり、それぞれのホールに
は、それぞれボール１０７、１０７’、１０８、１０
８’が挿入してあり、内輪１４２と第２中間リング１４
５間でボールベアリングを形成し、第２中間リング１４
５と外輪１４０でボールベアリングを形成している。ま
た、第２中間リング１４５には中央に円周方向に等ピッ
チに複数の長穴が設けてあり、この長穴にローラ１３６
が挿入され、第１中間リング１４７と第３中間リング１
４６とでローラベアリングを構成する。ローラベアリン
グを構成している第３中間リングの外側と外輪１４０の
対向面、及び内輪１４２と第１中間リング１４７のロー
ラベアリングを構成する部分の内側面とで流体軸受け１
４４及び１３４が構成されている。今内輪１４２のボー
ル転動溝の直径をＤ１、第２中間リング１４５の内側の
ボール転動溝の直径をＤ３、第１中間リング１４７のロ
ーラ転動面の直径をＤ４、第３中間リング１４５のロー
ラ転動面の内直径をＤ５、第２中間リング１４５の外側
のボール転動溝の直径をＤ６、外輪１４０のボール転動
溝の内直径をＤ２とし、軸の回転速度をＮ０とすると、
第１中間リング１４７の回転速度Ｎ１は数７となり、第
２中間リング１４５の回転速度Ｎ２は、数８となり、第
３中間リング１４４の回転速度Ｎ３は、数９となる。ボ
ール１０７、１０７’、１０８、１０８’の直径及びロ
ーラ１３６の直径が軸受け直径Ｄ１〜Ｄ６に比べ十分小
さいとき、それぞれの中間リングの回転速度は、おおよ
そＮ１＝３・Ｎ０／４，Ｎ２＝Ｎ０／２，Ｎ３＝Ｎ０／
４となり、約１／４に減速される。この場合、流体軸受
け部分は１３４と１４４の２カ所であるため、摩擦抵抗
は１／８に減少する。

【００３０】

【数７】 Ｎ1＝Ｎ0×Ｄ1・(Ｄ2・Ｄ4＋Ｄ2・Ｄ5＋Ｄ4・Ｄ
6)／(Ｄ1・Ｄ2・Ｄ4＋Ｄ1・Ｄ2・Ｄ5＋Ｄ1・Ｄ4・Ｄ6＋Ｄ2・Ｄ
3・Ｄ5)

【００３１】

【数８】 Ｎ2＝Ｎ0×Ｄ1・Ｄ4・(Ｄ2＋Ｄ6)／(Ｄ1・Ｄ2・
Ｄ4＋Ｄ1・Ｄ2・Ｄ5＋Ｄ1・Ｄ4・Ｄ6＋Ｄ2・Ｄ3・Ｄ5)

【００３２】

【数９】 Ｎ3＝Ｎ0×Ｄ1・Ｄ4・Ｄ6／(Ｄ1・Ｄ2・Ｄ4＋Ｄ
1・Ｄ2・Ｄ5＋Ｄ1・Ｄ4・Ｄ6＋Ｄ2・Ｄ3・Ｄ5)

【００３３】図１４は本発明の第１４実施例で、ボール
ベアリングのみで多層軸受けを構成したものである。第
１中間リング１５４及び第２中間リング１５５にはボー
ルを保持するホールが設けてありそれぞれのホールには
ボール１５１及び１５１’が挿入してある。第１中間リ
ング１５４は単独の保持器を有するボール１５３を介し
て内輪１５２との間でボールベアリングを構成し、第２
中間リング１５５のボール１５１’を受けている反対側
の面では、単独の保持器を有するボール１５３’により
外輪１５０との間でボールベアリングを構成し荷重を支
持している。いま、内輪１５２のボール１５１’のボー
ル転動溝直径をＤ１、及び第２中間リングのボール１５
１’のボール転動面の内直径をＤ２、第１中間リングの
ボール１５１のボール転動溝の直径をＤ３外輪１５０の
ボール１５１のボール転動溝の直径をＤ３とすると、第
１中間リングの回転速度Ｎ１は、軸回転速度をＮ０とす
ると、数４で示され、第２中間リングの回転速度は数５
となる。これは第１０実施例と同じである。このようボ
ールベアリングだけの多層構造によっても、相対的な回
転速度を減少することができる。

【００３４】図１５は本発明の第１５実施例で、３層の
転がり軸受けの場合を示したものである。本実施例は図
１３に示す第１２実施例における流体軸受け１４４及び
１４７をローラベアリングに置き換えたもので、回転速
度の振り分けは第１３実施例と同等である。本実施例で
は流体による粘性抵抗が小さく、摩擦による抵抗を小さ
くできより高速回転が可能である。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、中間リングを用いて多
層の軸受けを構成したとき、各軸受けにおける回転速度
を等分に減速できるので、回転による摩擦抵抗を減ら
し、温度上昇を低く抑え得ることができるので、より高
速回転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の複合軸受けの要部断面
図。

【図２】本発明の第２実施例の複合軸受けの要部断面図

【図３】本発明の第３実施例の複合軸受けの要部断面
図。

【図４】本発明の第４実施例の複合軸受けの要部断面図

【図５】本発明の第５実施例の複合軸受けの要部断面
図。

【図６】本発明の第６実施例の複合軸受けの要部断面
図。

【図７】本発明の第７実施例の複合軸受けの要部断面
図。

【図８】本発明の第８実施例の複合軸受けの要部断面
図。

【図９】本発明の第９実施例の複合軸受けの要部断面図

【図１０】本発明の第１０実施例の複合軸受けの要部断
面図。

【図１１】本発明の第１１実施例の複合軸受けの要部断
面図

【図１２】本発明の第１２実施例の複合軸受けの要部断
面図。

【図１３】本発明の第１３実施例の複合軸受けの要部断
面図。

【図１４】本発明の第１４実施例の複合軸受けの要部断
面図。

【図１５】本発明の第１７実施例の複合軸受けの要部断
面図。

【図１６、１７】従来の複合複合軸受けの要部断面図。

【符号の説明】

１，６１，１Ｙ 軸 ２，２２，３２，６２，７２，８２，１５２，１６２，
１１ｘ 内輪 ４，２４，３５，６４，８４，１０１，１２ｘ，３Ｙ
中間リング ５，６５ ボール保持部 ６，６６ テー
パ部 ７，６７，１０７，１０８，１５１，１５３，１６３，
１６４ ボール １３ｘ，１４ｘ ボール ８，１３，７７，７８，８１，８８，１０３，１０４
ボール転動溝 １０，２０，３０，４０，５２ 外輪本体 ７０，８０，９０，１３７，１５０、１７０ 外輪本
体 １１，２１，５１，１１１ ボール受け部 １
２，１１０たわみ部 １４，１５，９６，９
７，１２１，１２２，１２３ 流体軸受け １３３，１３４ 流体軸受け １６，２６
ベアリング押さえ １７，２７，８７，１１７，１３８ スペーサ ３３ 内輪フランジ部 ３４ 外輪フランジ部 ３６，３７，７４，７５，１０５，１０６ 流体スラス
ト軸受け ４７，１３６，１６６，１６７，１６８ ローラ ６３ 軸フランジ部 ８１，９３ 内輪ラ
ジアル部 １００ 中間リングスラスト部 ９１ 外輪スラス
ト部 １１２，１４２ 内輪本体 １１４，１２４，１４５，１５５，１６５ 第２中間
リング １１５，１２５，１４７，１５４，１７２ 第１中間
リング １４６，１７１ 第３中間リング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸あるいは内輪とスリーブあるいは外輪と
   の間に１ないし数個の中間リングを挿入し、軸あるいは
   内輪と中間リング及び中間リングと外輪あるいはスリー
   ブ間で、流体あるいは転動体を介して、２ないし数層の
   軸受けを構成する複合軸受けにおいて、中間リングにボ
   ール又はローラなどの転動体の保持穴を設け、該保持穴
   に転動体を挿入し、該中間リングをはさむ該中間リング
   のすぐ内側にある軸あるいは内輪或いは中間リングと、
   該中間リングのすぐ外側にある外輪或いはスリーブ或い
   は中間リングとで、ころがり軸受けを構成したことを特
   徴とする複合軸受け。