JP3200125U - Angular contact ball bearings - Google Patents
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Abstract
【課題】幅狭の2列背面組合せアンギュラ玉軸受において、玉中心と接触楕円の溝肩部側端部を結んだ線の延長線がシール収容溝を回避することで、シール収容溝に荷重が負荷されることがないようにしたアンギュラ玉軸受を提供する。【解決手段】内輪102、及び外輪101にシール収容溝121、122が形成され、外輪101の軌道溝と内輪102の軌道溝との間に多数の玉103が転動自在に配設された幅狭の2列背面組合せアンギュラ玉軸受において、玉103の中心Oと、玉103と内輪軌道溝の接触部P2に形成される接触楕円の溝肩部側端部Qを結んだ延長線L3が、シール収容溝121、122に干渉せず、内輪と内輪に嵌挿された軸との接触面を通るように接触角θを設定した。【選択図】図2In a narrow double-row back side angular contact ball bearing, an extension line of a line connecting a ball center and a contact ellipse groove shoulder side end avoids the seal accommodation groove, so that a load is applied to the seal accommodation groove. An angular ball bearing that is prevented from being loaded is provided. Seal receiving grooves 121 and 122 are formed in an inner ring 102 and an outer ring 101, and a width in which a large number of balls 103 are rotatably disposed between a raceway groove of the outer ring 101 and a raceway groove of the inner ring 102. In the narrow two-row back side angular contact ball bearing, an extension line L3 connecting the center O of the ball 103 and the groove ellipse side end Q of the contact ellipse formed at the contact portion P2 of the ball 103 and the inner ring raceway groove, The contact angle θ was set so as to pass through the contact surface between the inner ring and the shaft fitted in the inner ring without interfering with the seal housing grooves 121 and 122. [Selection] Figure 2
Description
本考案は、例えば産業機械、工作機械、ロボット、医療機器、半導体/液晶製造装置、光学及びオプトエレクトロニクス装置等に用いられる玉軸受に関し、特にラジアル荷重と両方向のアキシアル荷重、特に大きなモーメント荷重が負荷として作用されるアンギュラ玉軸受に関する。 The present invention relates to ball bearings used in, for example, industrial machines, machine tools, robots, medical equipment, semiconductor / liquid crystal manufacturing devices, optical and optoelectronic devices, and in particular, radial loads and axial loads in both directions, particularly large moment loads. The present invention relates to an angular ball bearing that acts as
一般に、アンギュラ玉軸受には深溝玉軸受のようなシールは装着されていない。したがって、例えば図10に示すように、ハウジング1と軸2との間に単列のアンギュラ玉軸受3A,3Bを2列に並設し、内輪3aを間座で構成される内輪押え4及び軸受ナット5で固定すると共に、外輪3bを外輪抑え6で固定した場合、アンギュラ玉軸受3A,3Bの接触角を表す接触点の法線方向の延長線L1は、内輪3a及び外輪3bの溝肩部3c及び3dを通り、軸2又は内輪押え4やハウジング1、又は外輪押え6を通過するようになる。
In general, angular ball bearings are not equipped with seals like deep groove ball bearings. Therefore, as shown in FIG. 10, for example, the single-row angular
アンギュラ玉軸受3A,3Bに外部荷重が負荷として付加されたとき、内輪3a及び外輪3b間に介装された玉でなる転動体3eと内輪3a及び外輪3bの溝間の接触部に生じる所謂転動体荷重は、図10で矢視するように、接触角を表す接触部の法線方向で、転動体3eから内輪3a及び外輪3bの溝接触部間に向かって発生する。特に、モーメント荷重の比率が大きい場合、一部の転動体3e(主として180°対向位置)の転動体荷重が極端に大きくなる。
When an external load is applied as a load to the
図10に示すようにシールを有さないアンギュラ玉軸受では、図10(a)に示すように接触角が30°程度である場合には、転動体荷重の方向は、アンギュラ玉軸受3A,3Bの双方とも内輪3aの溝肩部3cを通り、軸2の軸受装着部を通ることになり、図10(b)のように、接触角が60°程度である場合には、転動体荷重の方向は、アンギュラ玉軸受3Aでは内輪3aの溝肩部3cを通り、軸2の内輪押えとなる段部3fを通ることになり、アンギュラ玉軸受3Bでは内輪3aの溝肩部3cを通り、内輪押え4を通って軸2の軸受装着部に達することになる。
In the angular ball bearing having no seal as shown in FIG. 10, when the contact angle is about 30 ° as shown in FIG. 10 (a), the direction of the rolling element load is the
このように、シールを有さないアンギュラ玉軸受3A,3Bでは、内輪3a及び外輪3bがこれらと接触する軸2やハウジング1及び内輪押え4や外輪押え6によってバックアップされているので、内輪3a及び外輪3bの溝肩部3c及び3dのみで転動体荷重を負担するわけではないので、溝肩部3c及び3dが変形することはなく転動体荷重を支持することができる。
As described above, in the
このため、特許文献1に示される、外輪の軌道溝と内輪の軌道溝との間に多数の玉が転動自在に配設された単列の玉軸受において、軸方向断面幅Bと半径方向断面高さHとの断面寸法比(B/H)が(B/H)<0.63とする幅狭のアンギュラ玉軸受でも、シールを設けない場合には内輪又は外輪の溝肩部のみで転動体荷重を負担することはなく、溝肩部が変形することはなく転動体荷重を支持することができる(図11参照)。 For this reason, in the single row ball bearing shown in Patent Document 1 in which a large number of balls are rotatably arranged between the outer ring raceway groove and the inner ring raceway groove, the axial cross-sectional width B and the radial direction Even with narrow angular contact ball bearings with a cross-sectional dimension ratio (B / H) to (B / H) <0.63, only the groove shoulders of the inner ring or outer ring can be used. The rolling element load is not borne, and the groove shoulder is not deformed, and the rolling element load can be supported (see FIG. 11).
しかしながら、特許文献1に開示されている幅狭のアンギュラ玉軸受で、図12に示すように、シール付きアンギュラ玉軸受として接触角を大きくすると、玉の接触部における法線方向の延長線がシールを収容する溝部を通ることになり、バックアップされていない内輪の溝肩部のみで転動体荷重を負担することになり、玉と内輪及び外輪の溝接触部の弾性変形に加えて溝肩部の弾性変形が生じ、剛性の低下を招くことになる。また、転動体荷重が大きい場合には溝肩部に破断や欠けが生じてしまうなどの問題点がある。 However, in the narrow angular contact ball bearing disclosed in Patent Document 1, as shown in FIG. 12, when the contact angle is increased as a sealed angular contact ball bearing, the extension line in the normal direction at the contact portion of the ball is sealed. The rolling element load will be borne only by the groove shoulder of the inner ring that has not been backed up, in addition to the elastic deformation of the groove contact part of the ball, the inner ring, and the outer ring. Elastic deformation occurs, leading to a decrease in rigidity. In addition, when the rolling element load is large, there is a problem that the groove shoulder portion is broken or chipped.
この対策として、例えば特許文献2には、シールを収納する溝等を形成した場合に、内輪及び外輪の少なくとも一方の溝肩部のみで転動体荷重を負担することがないようにしたアンギュラ玉軸受が開示されている。図13に示すように、少なくとも円周方向の一部に内輪溝肩部102cよりも径の小さい凹段部122bが形成された内輪102、及び少なくとも円周方向の一部に外輪溝肩部よりも径の大きい凹段部が形成された外輪101の、少なくとも一方を備え、前記外輪101の軌道溝101aと前記内輪102の軌道溝102aとの間に多数の玉103が転動自在に配設された幅狭の単列のアンギュラ玉軸受100において、前記玉103と前記外輪及び内輪との接触部P1,P2における法線方向の延長線L1が前記凹段部122bに干渉しないように接触角θを設定している。
As a countermeasure, for example,
しかしながら、軸受剛性向上のためにアンギュラ玉軸受にあらかじめ予圧を付加したり、外部からの大きな荷重(特にモーメント荷重)が負荷された場合は、接触角が溝肩部寄りにずれる(つまり、荷重を負荷していない初期の接触角よりも大きくなる)ため、荷重方向がシール溝と干渉する場合が懸念される。 However, when preload is applied to the angular ball bearing in advance to improve bearing rigidity, or when a large external load (especially moment load) is applied, the contact angle shifts closer to the groove shoulder (that is, the load is reduced). Therefore, there is a concern that the loading direction may interfere with the seal groove.
そこで、本考案は上述した従来例の有する問題点に着目してなされたものであり、予め軸受に付加される予圧荷重や外部荷重(特にモーメント荷重)を想定して、最大荷重が負荷された条件での玉と内外輪間の接触楕円を計算し、玉中心と接触楕円の溝肩端部を結んだ線の延長線が確実にシール溝部を回避することで、シール溝部に荷重が負荷されることがないようにしたアンギュラ玉軸受を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention has been made paying attention to the problems of the above-described conventional example, and the maximum load is applied assuming a preload load or external load (especially moment load) applied to the bearing in advance. Calculate the contact ellipse between the ball and the inner and outer rings under the conditions, and the extension line of the line connecting the ball center and the groove shoulder end of the contact ellipse surely avoids the seal groove, so that the load is applied to the seal groove. It is an object of the present invention to provide an angular contact ball bearing that is prevented from being damaged.
上記目的を達成するために、請求項1に係る考案は、外輪の軌道溝と内輪の軌道溝との間に多数の玉が転動自在に配設された2列背面組合せアンギュラ玉軸受において、それぞれ対向する軸受端面と反対側の軸受端面にそれぞれ、環状シール体を挿入するシール収容溝を構成する凹段部が形成され、前記組合せアンギュラ玉軸受を構成する各単列軸受の軸方向断面幅Bと半径方向断面高さHとの断面寸法比B/HがB/H<0.63を満たし、前記玉の中心と、前記玉と前記内輪の軌道溝の接触部に形成される接触楕円の溝肩部側端部とを結んだ延長線が、前記凹段部に干渉せず、前記内輪と前記内輪に嵌挿された軸との接触面を通るように接触角を設定したことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a two-row rear combination angular contact ball bearing in which a large number of balls are rotatably disposed between a raceway groove of an outer ring and a raceway groove of an inner ring. Each of the single-row bearings constituting the combination angular ball bearing has a concave step portion that constitutes a seal receiving groove into which the annular seal body is inserted, on the bearing end surface opposite to the bearing end surface facing each other. A cross sectional dimension ratio B / H between B and the radial cross sectional height H satisfies B / H <0.63, and a contact ellipse formed at the center of the ball and a contact portion between the ball and the raceway groove of the inner ring. The contact angle is set so that the extension line connecting the groove shoulder side end of the groove passes through the contact surface between the inner ring and the shaft inserted into the inner ring without interfering with the concave stepped part. It is a feature.
また、請求項2に係る考案は、外輪の軌道溝と内輪の軌道溝との間に多数の玉が転動自在に配設された幅狭の複列のアンギュラ玉軸受において、接触角は、ハの字構成であり、軸受両端面に、環状シール体を挿入するシール収容溝を構成する凹段部が形成され、軸方向断面幅B2と半径方向断面高さH2との断面寸法比B2/H2がB2/H2<1.2を満たし、前記玉の中心と、前記玉と前記内輪の軌道溝の接触部に形成される接触楕円の溝肩部側端部とを結んだ延長線が、前記凹段部に干渉せず、前記内輪と前記内輪に嵌挿された軸との接触面を通るように接触角を設定したことを特徴としている。
Further, the invention according to
さらに、請求項3に係る考案は、請求項1又は2に係る考案において、前記凹段部は、前記環状シール体を挿入するシール収容溝及び対向するシールラビリンス部で構成されていることを特徴としている。さらにまた、請求項4に係る考案は、請求項1乃至3の何れか1つに係る考案において、前記環状シール体は、前記凹段部に対して、接触及び非接触の何れかとなるように構成されていることを特徴としている。
Further, the invention according to
ここで、幅狭のアンギュラ玉軸受としては、標準アンギュラ玉軸受(78xx、79xx、70xx、72xx、73xxシリーズ等)に当てはまらないサイズ、すなわち、少なくとも例えば単列アンギュラ玉軸受の場合、軸方向断面幅Bと半径方向断面高さHとの断面寸法比(B/H)が(B/H)<0.63とする幅狭の単列アンギュラ玉軸受であり、複列アンギュラ玉軸受の場合、軸方向断面幅B2と半径方向断面高さH2との断面寸法比(B2/H2)が(B2/H2)<1.2とする幅狭の複列アンギュラ玉軸受である。
更に、アンギュラ玉軸受の接触角としては、内輪及び外輪の溝肩の高さ・玉径と軸受幅の比率・シール溝の形状や大きさによって変わるが、概ね60°以下、望ましくは50°以下、さらに望ましくは40°以下がよいが、20°未満の場合は、許容アキシアル荷重や許容モーメント荷重が低下するので好ましくない。
Here, as the narrow angular contact ball bearing, a size not applicable to a standard angular contact ball bearing (78xx, 79xx, 70xx, 72xx, 73xx series, etc.), that is, at least in the case of a single row angular contact ball bearing, for example, the axial sectional width B is a single row angular contact ball bearing with a cross-sectional dimension ratio (B / H) of B and radial cross section height H (B / H) <0.63, and in the case of a double row angular contact ball bearing, This is a narrow double-row angular contact ball bearing in which the cross-sectional dimension ratio (B2 / H2) between the cross-sectional width B2 and the radial cross-sectional height H2 is (B2 / H2) <1.2.
Furthermore, the contact angle of the angular ball bearing varies depending on the groove shoulder height of the inner ring and the outer ring, the ratio of the ball diameter and the bearing width, and the shape and size of the seal groove, but is generally 60 ° or less, preferably 50 ° or less. More preferably, the angle is 40 ° or less, but if it is less than 20 °, the allowable axial load and the allowable moment load decrease, which is not preferable.
本考案によれば、幅狭の単列アンギュラ玉軸受及び複列アンギュラ玉軸受の場合に、前記玉の中心と、前記玉と前記内輪の軌道溝の接触部に形成される接触楕円の溝肩部側端部を結んだ延長線が、前記凹段部に干渉せず、前記内輪と前記内輪に嵌挿された軸との接触面を通るように接触角を設定したので、内輪及び外輪の少なくとも一方の溝肩部のみで転動体荷重を負担することを確実に防止して、シールを有する幅狭のアンギュラ玉軸受で、溝肩部が変形することはなく転動体荷重を支持することができるという効果が得られる。 According to the present invention, in the case of narrow single-row angular contact ball bearings and double-row angular contact ball bearings, a contact ellipse groove shoulder formed at the contact center between the center of the ball and the race groove of the ball and the inner ring. Since the extension line connecting the end portions on the part side does not interfere with the concave stepped portion, and the contact angle is set so as to pass through the contact surface between the inner ring and the shaft fitted into the inner ring, the inner ring and the outer ring It is possible to reliably prevent the rolling element load from being borne only by at least one groove shoulder, and to support the rolling element load without deformation of the groove shoulder with a narrow angular ball bearing having a seal. The effect that it can be obtained.
以下、本考案の実施の形態を図を参照して説明する。図1は本考案の第1の態様(請求項1に対応)の実施の形態に用いられる単列玉軸受を説明するための要部断面図、図2は、本考案の第1の態様(請求項1に対応)の実施の形態の一例であり、図1の単列玉軸受を2列組み合わせた状態を示す要部断面図である。
本考案の第1の態様(請求項1に対応)の実施の形態に用いられる単列玉軸受100は、図1に示すように、外輪101の軌道溝101aと内輪102の軌道溝102aとの間に多数の玉103が転動自在に配設された単列のアンギュラ玉軸受100において、軸方向断面幅Bと半径方向断面高さH(=(外輪外径D−内輪内径d)/2)との断面寸法比
(B/H)を(B/H)<0.63としている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of an essential part for explaining a single row ball bearing used in an embodiment of the first aspect of the present invention (corresponding to claim 1), and FIG. 2 is a first aspect of the present invention ( It is an example of an embodiment of (corresponding to claim 1), and is a main part sectional view showing a state in which two rows of single row ball bearings of FIG. 1 are combined.
As shown in FIG. 1, a single
ここで、本考案の第1の態様(請求項1に対応)の実施の形態では、図2に示すように、アンギュラ玉軸受100を2列背面組合せとし、7208A(接触角30°)の2列組合せアンギュラ玉軸受と置き換える場合を例に採る。
7208Aのアンギュラ玉軸受は、内輪内径φ40mm、外輪外径φ80mm、軸方向断面幅(軸受単体幅)Bが18mmであるので、断面寸法比(B/H)=0.9である。したがって、本実施形態のアンギュラ玉軸受100では、断面寸法比(B/H)=0.45(内輪内径及び外輪外径はそのままで、軸方向断面幅(軸受単体幅)を9mmとした)としている。これにより、ラジアル荷重と両方向のアキシアル荷重、モーメント荷重を受けることができると共に、軸方向寸法で1/2の省スペース化、低トルク化及び更なる高剛性化を図ることができる。
もちろん、必要に応じて、アンギュラ玉軸受100の断面寸法比(B/H)を0.45未満或いは0.45を超える(但し(B/H)<0.63)ように設定してもかまわない。
Here, in the embodiment of the first aspect (corresponding to claim 1) of the present invention, as shown in FIG. 2, the
The 7208A angular contact ball bearing has an inner ring inner diameter φ40 mm, an outer ring outer diameter φ80 mm, and an axial sectional width (bearing single body width) B of 18 mm, so the sectional dimension ratio (B / H) = 0.9. Therefore, in the
Of course, if necessary, the cross-sectional dimension ratio (B / H) of the
このように、B/H<0.63とする理由は以下の通りである。
図3及び図4はそれぞれ標準的に使用されている極薄肉玉軸受(軸受内径:φ38.1mm,軸受外径:φ47.625mm,軸受幅:4.762mm,前記断面寸法比(B/H)=1)を基準とし、軸受外径及び軸受幅を変えずに、軸受内径を変化させた場合(即ち、(B/H)の値を変化させた場合)の内外輪リングの半径方向の変形特性(図5参照:内輪を例示)及び半径方向の断面2次モーメントI(図6参照:I=bh3 /12で計算)を比較した結果を示している。
Thus, the reason why B / H <0.63 is as follows.
3 and 4 are standard thin ball bearings (bearing inner diameter: φ38.1 mm, bearing outer diameter: φ47.625 mm, bearing width: 4.762 mm, cross-sectional dimension ratio (B / H)) = 1) as a reference, the inner and outer ring rings are deformed in the radial direction when the bearing inner diameter is changed without changing the bearing outer diameter and bearing width (that is, when the value of (B / H) is changed). FIG. 6 shows a result of comparison between characteristics (see FIG. 5: an example of an inner ring) and radial sectional moment of inertia I (see FIG. 6: calculated by I = bh3 / 12).
また、図7及び図8についてもそれぞれ標準的に使用されている極薄肉玉軸受(軸受内径:φ63.5mm,軸受外径:φ76.2mm,軸受幅:6.35mm,前記断面寸法比(B/H)=1)を基準とし、軸受外径及び軸受幅を変えずに、軸受内径を変化させた場合(即ち、(B/H)の値を変化させた場合)の内外輪リングの半径方向の変形特性及び半径方向の断面2次モーメントIを比較した結果を示している。 7 and 8 are also used as standard thin ball bearings (bearing inner diameter: φ63.5 mm, bearing outer diameter: φ76.2 mm, bearing width: 6.35 mm, cross-sectional dimension ratio (B / H) = 1) as a reference, the radius of the inner and outer ring rings when the bearing inner diameter is changed without changing the bearing outer diameter and bearing width (that is, when the value of (B / H) is changed) The result of having compared the deformation characteristic of a direction and the cross-sectional secondary moment I of the radial direction is shown.
何れの軸受も(B/H)=0.63未満で、剛性の増加率勾配の変化が顕著に出ている。すなわち、断面2次モーメントIの増加は顕著になり、半径方向の内外輪リングの変形量の減少は飽和状態となる。
従って、本実施形態では、従来の極薄肉軸受で問題となる内外輪製作時の旋盤加工や研磨加工時の加工力による軸受変形を防止することができ、真円度や偏肉等の軸受精度を向上させることができる。
In any of the bearings, (B / H) = 0.63, and the change in the rigidity increase rate gradient is remarkable. That is, the increase in the secondary moment I of the cross section becomes significant, and the decrease in the deformation amount of the inner and outer ring in the radial direction becomes saturated.
Therefore, in this embodiment, it is possible to prevent bearing deformation due to lathe processing during inner / outer ring production or processing force during polishing processing, which is a problem with conventional ultra-thin bearings, and bearing accuracy such as roundness and uneven thickness Can be improved.
また、軸やハウジングに組み込んだ場合(特に、軸やハウジングとすきま嵌合で組み込んだ場合)、内輪押えや外輪押え等で軸受を固定した時の内外輪の変形(特に真円度の悪化)を抑制することができると共に、変形によって生じるトルク不良や回転精度不良、あるいは、発熱増大、摩耗や焼付き等の不具合を防止することができる。 Deformation of inner and outer rings when bearings are fixed with inner ring retainers and outer ring retainers (especially when they are assembled with a clearance fit with the shaft or housing). In addition, it is possible to prevent torque defects and rotational accuracy defects caused by deformation, or problems such as increased heat generation, wear and seizure.
なお、単列玉軸受は、1列では、予圧をかけたりモーメント荷重を負荷することは困難であるが、2列以上の多列組合せとすることで、ラジアル荷重、アキシアル荷重及びモーメント荷重を負荷することが可能となる。 Single-row ball bearings are difficult to apply preload or moment load in one row, but by combining multiple rows of two or more rows, radial load, axial load and moment load can be applied. It becomes possible to do.
幅寸法が従来の標準単列玉軸受の約半分となることで、玉径も従来の玉軸受の半分程度となるが、逆に1列あたりの玉数が増加し、軸受剛性は従来の玉軸受に対して増加する。また、旋回ロボットのアーム継ぎ手部分等に適用する場合では、低速の揺動回転がほとんどであるので、玉径を小さくしたことにより軸受の負荷容量が低下しても、転がり疲れ寿命時間が実用上で問題となることはない。
その他の産業機械、工作機械、ロボット、医療機器、半導体/液晶製造装置、光学及びオプトエレクトロニクス装置などでも、回転数が低い用途や揺動回転用途が多いので、転がり疲れ寿命時間が問題となることはほとんどない。
When the width dimension is about half that of the conventional standard single row ball bearing, the ball diameter is also about half that of the conventional ball bearing, but conversely the number of balls per row is increased and the bearing rigidity is increased. Increased against bearings. In addition, when applied to the arm joint of a turning robot, etc., low-speed oscillating rotation is almost the case, so even if the bearing load capacity is reduced by reducing the ball diameter, the rolling fatigue life time is practical. There is no problem.
Other industrial machines, machine tools, robots, medical equipment, semiconductor / liquid crystal manufacturing equipment, optical and optoelectronic equipment, etc., have many applications with low rotation speeds and rocking rotations, so rolling fatigue life time becomes a problem. There is almost no.
また、本実施形態における幅狭玉軸受の適正な玉径は、シール等の装着有無により変化するが、剛性を増加させるため、極端に玉径を小さくすると、玉と内外輪の軌道溝との接触部間の面圧が増加し、耐圧痕性が低下する虞れがあるため、概ね、軸受幅(B)又は(B2/2)の30〜90%が望ましい。 In addition, the appropriate ball diameter of the narrow ball bearing in the present embodiment varies depending on the presence or absence of a seal or the like, but in order to increase rigidity, if the ball diameter is extremely reduced, the ball and the inner and outer ring raceway grooves Since the contact pressure between the contact portions increases and the pressure scar resistance may be lowered, approximately 30 to 90% of the bearing width (B) or (B2 / 2) is desirable.
そして、本実施形態では、単列玉軸受100の片側に環状シール体120を設けると共に、多数の玉103を円周方向に位置決めする保持器130を配設している。
すなわち、図1に示すように、外輪101及び内輪102の例えば右側の片側端面に環状シール体120を収容する凹段部としてのシール収容溝121及び122が配設されている。
In this embodiment, an
That is, as shown in FIG. 1, seal
環状シール体120は逆L字状に形成した金属芯金125で補強した補強タイプのゴムシール(例えばニトリルゴム・アクリルゴムやフッ素ゴム)126で構成されている。ゴムシール126は、外周部に外輪101と嵌合する嵌合部126aが形成され、内周部に内輪102と接触するリップ部126bが形成されている。
外輪101のシール収容溝121は、外輪101の軌道溝101aに連接する傾斜内周面101bの右端側に比較的浅い段部121aと、この段部121aの底部に円周方向に形成された環状シール体120の嵌合部126aを押し込んで挿入する浅い嵌合凹部121bとを有する構成とされている。
The
The
また、内輪102のシール収容溝122は、内輪の軌道溝102aの左右両端に連接する円筒外周面102bにおける軌道溝102aの右側の溝肩部102cの右端側に比較的深い段部122aと、この段部122aの底面に円周方向に形成した環状シール体120の内周面に形成されたリップ部126bが接触する浅い収容凹部122bとを有する構成とされている。
Further, the
さらに、保持器130は、玉103を収容するポケット部131を挟んで軸方向に延長する一対の円環状部132a及び132bを有し、これら円環状部132a及び132bが内輪102の円筒外周面102bを案内面として装着されている。
そして、環状シール体120側の円環状部132bには内輪102の円筒外周面102bとシール収容溝122との交点に形成される交点エッジ部123と対向する内周面に交点エッジ部123との接触を回避する断面半円形の凹状溝部133が円周方向に形成されている。
Furthermore, the
The
この保持器130は、切削により製作された銅合金などの金属材料、ポリアミド、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等の合成樹脂材料、さらにはガラス繊維やカーボン繊維等の補強材を添加した強化材入り合成樹脂材料等で製作されている。保持器130を樹脂材料で形成する場合には、切削成形及び射出成形の何れをも適用することができる。
The
このように、保持器130の案内面の右端側に形成された交点エッジ部123と対向する内周面に凹状溝部133が円周方向に形成されているので、この交点エッジ部123が保持器130の内周面と接触することを確実に防止することができ、環状シール体120側の円環状部132bの幅を広くして断面積を大きくすることにより強度を確保しながら、保持器130の摩耗を確実に防止することができる。
As described above, since the
また、案内面の一部に設けられた凹状溝部133は、グリース潤滑の場合、グリースを保持する貯留部としての役割を果たすことができ、加えて案内面近傍に位置するため、案内面に適度に潤滑油を供給する効果もあり、潤滑特性の面からも、長期に亘って耐摩耗性を保持することができる。
Further, the
また、本実施形態では、予め軸受に負荷される予圧荷重や外部荷重(特にモーメント荷重)を想定して、最大荷重が負荷された条件での玉と内外輪間の接触楕円を計算し、玉103の中心Oと、玉103と内輪102の軌道溝102aの接触部P2に形成される接触楕円の溝肩部側端部Qを結んだ延長線L3が、収容凹部122bと干渉することのないように、接触角θが設定されている。このため、延長線L3と平行で収納凹部122bと接する平行線L2との距離ΔがΔ>0とされている。ここで、接触角θは、内輪及び外輪の溝肩の高さ・玉径と軸受幅の比率・シールの収納凹部122bの形状や大きさによって変わるが、概ね60°以下、望ましくは50°以下、さらに望ましくは40°以下がよいが、20°未満の場合は、許容アキシアル荷重や許容モーメント荷重が低下するので好ましくない。
Further, in the present embodiment, assuming a preload load or an external load (especially moment load) preliminarily applied to the bearing, a contact ellipse between the ball and the inner and outer rings under the condition of the maximum load is calculated. An extension line L3 that connects the center O of the
このように、接触角θを設定することにより、転動体荷重の付加方向となる玉103の中心Oと、接触部P2に形成される接触楕円の溝肩部側端部Qの法線方向の延長線L3が環状シール体120を収納する収納凹部122bに対して距離Δ(>0)だけ離れた位置を通ることになり、転動体荷重を内輪の溝肩部のみで負担することを確実に防止して、図1で鎖線図示の内輪押え140でバックアップされる内輪102及び内輪102に嵌挿された軸(図示せず)で転動体荷重を受けることができ、溝肩部102cが変形して剛性の低下を招くことなく転動体荷重を受けることができる。したがって、幅狭のアンギュラ玉軸受で、大きなモーメント荷重が付加された場合でも溝肩部102cで破断や欠けが生じることがなく、軸受寿命を長期化することができる。
Thus, by setting the contact angle θ, the normal direction of the center O of the
なお、上記実施形態では、玉軸受100の右側に環状シール体120を配設した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、玉軸受100の左側に環状シール体120を配設するようにしてもよく、さらには両側に環状シール体120を配設するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、円環状部132bに形成する凹状溝部133を断面半円形状に形成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、断面四角形状、断面三角形状、断面楕円状等の交点エッジ部123との接触を回避できる形状であれば任意の形状とすることができる。
In addition, although the said embodiment demonstrated the case where the
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the
次に、図9を参照して、本考案の第2の態様(請求項2に対応)の実施の形態の一例である複列アンギュラ玉軸受を説明する。
この複列アンギュラ玉軸受200は、外輪201の複列軌道溝201a,201bと内輪202の複列軌道溝202a,202bとの間に多数の玉203が転動自在に配設され、軸方向断面幅B2と半径方向断面高さH2(=(外輪外径D2−内輪内径d2)/2)との断面寸法比(B2/H2)が(B2/H2)<1.2とされており、玉ピッチ円直径が半径方向断面高さの中央に設定されている。
Next, with reference to FIG. 9, a double-row angular contact ball bearing which is an example of an embodiment of the second aspect of the present invention (corresponding to claim 2) will be described.
In this double row angular
そして、外輪201及び内輪202の左右側面に夫々第1の実施形態と同様のシール収容溝121及び122が形成され、これらシール収容溝121及び122に環状シール体120が左右対象に収容されている。
ここで、この実施の形態では、複列玉軸受200を7208A(接触角35°)の2列組合せアンギュラ玉軸受に置き換えた場合を例に採る。
And the seal | sticker accommodation groove |
Here, in this embodiment, a case where the double
7208Aは、内輪内径φ40mm、外輪外径φ80mm、軸方向断面幅(軸受単体幅):Bが18mmであるので、断面寸法比(B/H)=0.9である。したがって、本実施形態のアンギュラ玉軸受200では、断面寸法比(B2/H2)=0.90(内輪外径及び外輪外径はそのままで、軸方向断面幅(軸受単体幅):B2を18mmとした)としている。これにより、ラジアル荷重と両方向のアキシアル荷重、モーメント荷重を受けることができるのは勿論のこと、軸方向寸法で1/2の省スペース化、低トルク化及び更なる高剛性化を図ることができる。
7208A has an inner ring inner diameter φ40 mm, an outer ring outer diameter φ80 mm, and an axial cross-sectional width (bearing single body width): B is 18 mm, so the cross-sectional dimension ratio (B / H) = 0.9. Therefore, in the
もちろん、必要に応じて、断面寸法比(B2/H2)を0.90未満或いは0.90を超える(但し、(B2/H2)<1.2)ように設定してもよい。
そして、アンギュラ玉軸受200の接触角は、前述した第1の実施形態と同様に、転動体荷重の付加方向となる玉203の中心Oと、接触部P2に形成される接触楕円の溝肩部側端部Qの法線方向の延長線L3が環状シール体120を収納する収納凹部122bに対して距離Δ(>0)だけ離れた位置を通るように設定されている。
Of course, if necessary, the cross-sectional dimension ratio (B2 / H2) may be set to be less than 0.90 or more than 0.90 (provided that (B2 / H2) <1.2).
The contact angle of the
この第2の実施形態でも、予め軸受に負荷される予圧荷重や外部荷重(特にモーメント荷重)を想定して、最大荷重が負荷された条件での玉と内外輪間の接触楕円を計算し、玉203の中心Oと、玉203と内輪202の軌道溝202aの接触部P2に形成される接触楕円の溝肩部側端部Qを結んだ延長線L3が、収容凹部122bと干渉することのないように接触角θが設定されているので、大きな転動体荷重が付加されたときに、この転動体荷重を溝肩部のみで負担することはなく、内輪押えでバックアップされた内輪202及びこれに嵌挿される軸(図示せず)で受けることができ、溝肩部の変形を抑制して溝肩部の破断や欠けを確実に防止することができ、幅狭の複列アンギュラ軸受の寿命を長期化することができる。
Also in this second embodiment, assuming a preload load or an external load (especially moment load) loaded in advance on the bearing, the contact ellipse between the ball and the inner and outer rings under the condition where the maximum load is applied is calculated. An extension line L3 connecting the center O of the
また、保持器のない複列総玉アンギュラ玉軸受でもよく、環状シール体、保持器等の構造や装着の有無の他、構造に関する適用例は、上記第1の実施形態で記載した単列玉軸受に準ずる。また、上記第1の態様の実施の形態と同様に、予圧及びすきまの何れの条件で使用してもよい。 Further, a double row full ball angular contact ball bearing without a cage may be used, and in addition to the structure of the annular seal body, the cage, etc. and the presence / absence of mounting, application examples related to the structure are the single row balls described in the first embodiment. Same as bearings. Moreover, you may use on any conditions of a preload and a clearance gap similarly to embodiment of the said 1st aspect.
本考案のアンギュラ玉軸受は、例えば、産業機械、工作機械、ロボット、医療機器、半導体/液晶製造装置、光学及びオプトエレクトロニクス装置向け等、特にラジアル荷重と両方向のアキシアル荷重、特に大きなモーメント荷重が負荷として作用されるアンギュラ玉軸受に好適に利用できる。 Angular contact ball bearings of the present invention are used for industrial machines, machine tools, robots, medical equipment, semiconductor / liquid crystal manufacturing equipment, optical and optoelectronic equipment, etc., especially for radial loads and axial loads in both directions, especially for large moment loads. It can utilize suitably for the angular ball bearing operated as.
100 単列玉軸受
101 外輪
101a 外輪軌道溝
102 内輪
102a 内輪軌道溝
102c 溝肩部
103 玉
120 環状シール体
121,122 シール収容溝
123 交点エッジ部
130 保持器
131 ポケット部
132a,132b 円環状部
133 凹状溝部
200 複列玉軸受
201 外輪
201a,201b 外輪軌道溝
202 内輪
202a,202b 内輪軌道溝
203 玉
100 single
Claims (4)
それぞれ対向する軸受端面と反対側の軸受端面にそれぞれ、環状シール体を挿入するシール収容溝を構成する凹段部が形成され、
前記組合せアンギュラ玉軸受を構成する各単列軸受の軸方向断面幅Bと半径方向断面高さHとの断面寸法比B/HがB/H<0.63を満たし、
前記玉の中心と、前記玉と前記内輪の軌道溝の接触部に形成される接触楕円の溝肩部側端部とを結んだ延長線が、前記凹段部に干渉せず、前記内輪と前記内輪に嵌挿された軸との接触面を通るように接触角を設定したことを特徴とする組合せアンギュラ玉軸受。 In a two-row back side angular contact ball bearing in which a large number of balls are rotatably arranged between the outer ring raceway groove and the inner ring raceway groove,
Each of the bearing end surfaces opposite to the bearing end surfaces facing each other is formed with a concave step portion that constitutes a seal housing groove into which the annular seal body is inserted,
The cross-sectional dimension ratio B / H between the axial cross-sectional width B and the radial cross-sectional height H of each single row bearing constituting the combined angular ball bearing satisfies B / H <0.63.
An extension line connecting the center of the ball and the ball shoulder side end portion of the contact ellipse formed at the contact portion of the ball and the raceway groove of the inner ring does not interfere with the concave step portion, and the inner ring A combined angular contact ball bearing characterized in that a contact angle is set so as to pass through a contact surface with a shaft fitted into the inner ring.
接触角は、ハの字構成であり、
軸受両端面に、環状シール体を挿入するシール収容溝を構成する凹段部が形成され、
軸方向断面幅B2と半径方向断面高さH2との断面寸法比B2/H2がB2/H2<1.2を満たし、
前記玉の中心と、前記玉と前記内輪の軌道溝の接触部に形成される接触楕円の溝肩部側端部とを結んだ延長線が、前記凹段部に干渉せず、前記内輪と前記内輪に嵌挿された軸との接触面を通るように接触角を設定したことを特徴とする複列のアンギュラ玉軸受。 In a narrow double-row angular contact ball bearing in which a large number of balls are rotatably arranged between the outer ring raceway groove and the inner ring raceway groove,
The contact angle is a C-shaped configuration,
On both end surfaces of the bearing, a recessed step portion that forms a seal housing groove into which the annular seal body is inserted is formed,
The cross-sectional dimension ratio B2 / H2 between the axial cross-sectional width B2 and the radial cross-sectional height H2 satisfies B2 / H2 <1.2,
An extension line connecting the center of the ball and the ball shoulder side end portion of the contact ellipse formed at the contact portion of the ball and the raceway groove of the inner ring does not interfere with the concave step portion, and the inner ring A double-row angular contact ball bearing characterized in that a contact angle is set so as to pass through a contact surface with a shaft fitted into the inner ring.
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