(57)【要約】【課題】  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られるのは勿論のこと、軸方向の省スペース化及び低トルク化を図ると共に、更なる高剛性化を図ることができ、更には取り扱いが容易な軸受ユニットを提供する。【解決手段】  転がり軸受１００と、該転がり軸受１００を介して軸１７の端部を支持するハウジング１８と、該ハウジング１８に転がり軸受１００を押し付け固定する外輪押え１５とを備えた軸受ユニットであって、転がり軸受１００が、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である単列玉軸受とされている。【選択図】      図１
2006097872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり軸受と、該転がり軸受を介して軸の端部を支持するハウジングと、該ハウジングに前記転がり軸受を押し付け固定する外輪押えとを備えた軸受ユニットであって、
前記転がり軸受が、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とされた単列玉軸受であることを特徴とする軸受ユニット。
【請求項２】
転がり軸受と、該転がり軸受を介して軸の端部を支持するハウジングと、該ハウジングに前記転がり軸受を押し付け固定する外輪押えとを備えた軸受ユニットであって、
前記転がり軸受が、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とされた複列玉軸受であることを特徴とする軸受ユニット。
【請求項３】
前記転がり軸受の外輪及び内輪の少なくとも一方の軸方向端部に環状シール体を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載した軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば産業機械、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軸受ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一つの転がり軸受で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られるものとしては、クロスローラ軸受（例えば特許文献１及び特許文献２参照）、４点接触玉軸受（例えば特許文献３及び特許文献４参照）が知られている。
クロスローラ軸受は、図３０に示すように、内輪１と外輪２の間に円筒形の多数のころ３が転動自在に配設されており、４点接触玉軸受は、図３１に示すように、内輪４と外輪５との間に多数の玉６が転動自在に配設されている。また、転がり軸受を組み合わせることで、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ものとしては、２列組合せ深みぞ玉軸受や、図３２に示すように、内輪７と外輪８との間に複数の玉９が転動可能に配設されたアンギュラ玉軸受を組み合わせた２列組合せアンギュラ玉軸受等がある（例えば特許文献５及び特許文献６参照）。
【０００３】
しかしながら、クロスローラ軸受の場合は、転動体が円筒形のころ３で、且つ軌道溝１ａ，２ａに対してころ３の転がり接触面が線接触しているので、トルクが大きく、しかも、軸やハウジングに組み込んだ時のわずかな変形により、前記線接触部分の接触状態が不均一となり、トルクむらが発生しやすい。
４点接触玉軸受では、転動体が玉６なので、純アキシアル荷重を受ける場合又はラジアル荷重よりアキシアル荷重が優勢な場合、同寸法のクロスローラ軸受よりトルクが小さい一方で、アキシアル荷重に対してラジアル荷重が優勢な場合、又は純ラジアル荷重を受ける場合、各玉６は軌道溝４ａ，５ａと４点で接触するため、玉６と軌道溝４ａ，５ａとのスピン滑りが大きく、トルクが大きい。
【０００４】
また、アーム形ロボットの旋回関節部等にクロスローラ軸受や４点接触玉軸受を使用する場合、アーム先端での部品保持時のオーバーハング荷重等によるアーム先端部のたわみを極力小さくするために、軸受内部にあらかじめ、予圧をかけてモーメント剛性を増加させる対策もとられるが、これらの軸受で予圧をかけると、トルクが極端に増加し、駆動モータの高馬力化やトルクむらを含む回転不良等の問題が発生しやすくなる。
【０００５】
２列組合せ玉軸受の場合は、それぞれの単列軸受において、玉と内外輪の軌道溝間は２点接触であるので低トルク化は図れるものの、単列軸受の２倍の軸方向幅スペースが必要となり、コンパクト化の点で、クロスローラ軸受や４点接触玉軸受に劣る。また、標準のアンギュラ玉軸受の場合、封入グリースを外部に漏らさないことや異物やごみ等を軸受内部に混入させないためのシールが装着されていない等の問題もあり、仮にシールを装着すると、今まで以上に軸方向幅が増加してしまう。
【０００６】
図３４は、２列組合せアンギュラ玉軸受を回転軸の端部に装着した従来の軸受ユニットの一例を示すものである。
この軸受ユニットは、ラジアル荷重、両方向のアキシャル荷重及びモーメント荷重を負荷するために２列組合せとされ、外輪８及び内輪７はそれぞれ外輪押え１５や内輪間座１６ａ及び軸受ナット１６ｂを介して軸１７やハウジング１８に固定されているが、軸受にシールの装着がないため、軸受両端側のハウジング１８内径部に外部からの異物や油の侵入を防止するためのオイルシール１９を装着する必要があり、軸方向のスペースがかなり長くなっている。
【０００７】
更に、２列組合せ玉軸受で、省スペース化を目的として、極薄肉の深みぞ玉軸受やアンギュラ玉軸受（図３３参照）を組み合わせたものがあり、一例として、図３５に示すように、内輪７及び外輪８はそれぞれ内輪押え１０や外輪押え１１を介して軸１２やハウジング１３にボルト１４を利用して締結され、外輪押え１１は外輪８の外径面の一部、内輪押え１０は軸１２の外径面の一部に嵌合して、軸１２を介して軸受と芯がずれないように位置決めされている。
【０００８】
これらの極薄肉の２列組合せ玉軸受を組み込んだ軸受ユニットは省スペース化の点では有利であるが、内外輪７，８のリング肉厚が非常に薄く、内外輪７，８の剛性が低いため、加工精度が出にくく、且つ軸１２やハウジング１３に組み込んだ際、内輪押え１０や外輪押え１１等の押し付け力により変形しやすく、組み込み精度の確保に手間を要する等の問題がある。
【０００９】
また、場合によっては、組み込み時の変形により内外輪７，８の軌道溝が歪み、各玉９と軌道溝との接触部間で偏荷重が加わったり、玉９の円滑な転がり運動が阻害されることがある。
【特許文献１】実公平１−４４８０６号公報
【特許文献２】特開昭６３−２１３４５７号公報
【特許文献３】特開平１１−６２９９０号公報
【特許文献４】特開２００３−１３９１４５号公報
【特許文献５】実開平５−６６３２７号公報
【特許文献６】特開２００３−２７８７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
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、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られるのは勿論のこと、軸方向の省スペース化及び低トルク化を図ることができると共に、更なる高剛性化を図ることができ、更には組込性の容易化及び設計の簡素化を図ることができる軸受ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、転がり軸受と、該転がり軸受を介して軸の端部を支持するハウジングと、該ハウジングに前記転がり軸受を押し付け固定する外輪押えとを備えた軸受ユニットであって、
前記転がり軸受が、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とされた単列玉軸受であることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る発明は、転がり軸受と、該転がり軸受を介して軸の端部を支持するハウジングと、該ハウジングに前記転がり軸受を押し付け固定する外輪押えとを備えた軸受ユニットであって、
前記転がり軸受が、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とされた複列玉軸受であることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２において、前記転がり軸受の外輪及び内輪の少なくとも一方の軸方向端部に環状シール体を設けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項１に係る発明では、例えば図４及び図２２を参照して、軸受ユニットに組み込まれる転がり軸受が、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玉軸受１００であり、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）が（Ｂ／Ｈ）＜０．６３とされている。
【００１４】
そして、この単列玉軸受１００を、図５に示すように、２列組合せとしてハウジング１８に挿入し、内輪１０２を内輪間座１６ａ及び軸受ナット１６ｂを介して軸１７に固定すると共に、外輪押え１５をハウジング１８のフランジ部１８ａ側から挿入して、外輪１０１を軸方向に押し付け固定し、軸受両端側のハウジング１８内径部に外部からの異物や油の侵入を防止するためのオイルシール１９を装着している。
【００１５】
ここで、国際標準化機構（ＩＳＯ）で規定されている寸法系列が１８（例えば６８００）、１９（例えば６９０１）、１０（例えば６００３）、０２（例えば７２０５Ａ）、０３（例えば７３０７Ａ）の標準玉軸受では、軸受内径寸法がφ５ｍｍ〜φ１００ｍｍにおいては、上述の断面寸法比（Ｂ／Ｈ）は０．８２〜１．１７に設定されている。
また、軸受内径寸法がφ５ｍｍ〜φ５００ｍｍにおいては、上述の断面寸法比（Ｂ／Ｈ）は０．６３〜１．１７に設定されている。
【００１６】
したがって、これらの玉軸受の断面寸法比（Ｂ／Ｈ）の最大値１．１７の約１／２倍、すなわち、０．６３未満に設定することで、従来の標準単列玉軸受で最も幅狭の玉軸受より幅狭で、且つ従来の標準単列玉軸受の軸方向幅スペース以内に、請求項１に係る玉軸受を２列組み合わせて配置することができる。
また、組み合わせる２個の玉軸受の断面寸法比（Ｂ／Ｈ）を同一にする必要はなく、例えば片方を０．６２、もう一方を０．５８としてもよい。組み合わせる両軸受を同一幅とした場合は、前記断面寸法比（Ｂ／Ｈ）を０．６０以下にするのが望ましい。
【００１７】
ここで、図２５及び図２６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２３参照：内輪を例示）及び半径方向の断面２次モーメントＩ（図２４参照：Ｉ＝ｂｈ3 ／１２で計算）を比較した結果を示している。
【００１８】
また、図２７及び図２８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。
【００１９】
いずれの軸受も（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、請求項１に係る発明では、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。
【００２０】
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。
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。
【００２１】
また、各玉が内外輪の軌道溝に対して常に２点で接触するので、４点接触玉軸受のような玉の大きなスピンによるトルクの増加を抑制することができ、更には、クロスローラ軸受に比べて転がり抵抗が低くなるので低トルク化を実現することができる。
更に、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。
【００２２】
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、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、回転速度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。
以上より、請求項１に係る幅狭の単列玉軸受を用い、更にハウジングや外輪押え等の部品と共に軸受ユニット化することで、従来の軸受ユニットと比べて省スペース化を図ることができると共に、機械等への組込性の容易化や設計の簡素化を図ることができる。
【００２３】
請求項２に係る発明は、例えば図１７及び図１８を参照して説明すると、転がり軸受が、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た複列の玉軸受２００であり、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とされている。
【００２４】
そして、この複列玉軸受２００をハウジング１８に挿入し、内輪２０２を内輪間座１６ａ及び軸受ナット１６ｂを介して軸１７に固定すると共に、外輪押え１５をハウジング１８のフランジ部１８ａ側から挿入して、外輪２０１を軸方向に押し付け固定し、軸受両端側のハウジング１８内径部に外部からの異物や油の侵入を防止するためのオイルシール１９を装着している。
【００２５】
複列玉軸受において、断面寸法比（Ｂ２／Ｈ２）を以上のような設定とすることで、請求項１に係る単列の幅狭玉軸受を２列組合せとした場合と同様、従来の標準単列玉軸受の軸方向幅スペース内に請求項２に係る複列玉軸受を配置することが可能となり、また、予圧をかけたり、モーメント荷重を負荷すること等も可能となる。その他の作用効果は請求項１に係る単列の幅狭玉軸受を２列組合せとした場合と同様である。
【００２６】
図２９は、各種軸受の計算モーメント剛性の比較である。
同一サイズ（計算例は、軸受名番７９０６Ａ（接触角３０°）相当で、内外径寸法が同じ場合：内輪内径φ３０ｍｍ、外輪外径φ４７ｍｍ）では、請求項１に係る単列の幅狭アンギュラ玉軸受（接触角３０°：総玉軸受の計算例）を２列組合せ、且つ内外輪の軌道溝曲率を変化させた本発明例Ａ〜Ｅは、いずれもクロスローラ軸受、標準２列組合せアンギュラ玉軸受及び４点接触玉軸受に比べてモーメント剛性が高くなっており、例えば本発明例Ｂは、クロスローラ軸受の２．４倍、従来の標準２列組合せアンギュラ玉軸受の１．９倍、４点接触玉軸受の３．３倍のモーメント剛性を保持させることが可能である。
【００２７】
なお、それぞれの設計予圧すき間は、本発明例Ａ〜Ｅ、標準２列組合せアンギュラ玉軸受及び４点接触玉軸受は−０．０１０ｍｍ、クロスローラ軸受は−０．００１ｍｍと実用上の標準的な値として計算している。
また、本発明の軸受ユニットに使用され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、おおむね、軸受幅（Ｂ）又は（Ｂ２／２）の３０〜９０％が望ましい。
【００２８】
更に、本発明の軸受ユニットに使用される転がり軸受としてアンギュラ玉軸受に適用した場合、軸受の接触角は必要な剛性（例えば、モーメント剛性）及び要求トルクにより選ばれるが、おおむね１０〜６０°の範囲が望ましい。
更に、荷重の方向や大きさに合わせて、必要に応じて、組み合わせた各軸受の接触角を変えてもかまわない。
更には、内外輪の軌道溝の曲率半径は、要求される剛性やトルク特性に応じて、５１〜６０％Ｄａ（Ｄａ：玉径）、好ましくは５２〜５６％Ｄａ、より好ましくは５２〜５４％Ｄａ程度とする。また、内外輪のそれぞれの軌道溝曲率半径は同一でなくともよいし、組み合される軸受間や複列玉軸受の各列間で異なっていてもよい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、軸受ユニットに組み込まれる転がり軸受を、単列玉軸受の場合に、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）を（Ｂ／Ｈ）＜０．６３とし、複列玉軸受の場合に、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）を（Ｂ２／Ｈ２）＜１．２とすることで、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、更には、周辺構造設計の簡素化及び組込性の容易化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図１は本発明の第１の態様の実施の形態の一例である軸受ユニットを説明するための一部を破断した図、図２は図１の左側面図、図３はフランジ部の変形例、図４は図１の軸受ユニットに組み込まれる単列玉軸受を説明するための要部断面図、図５〜図１６は単列玉軸受の変形例を示す図、図１７は本発明の第２の態様の実施の形態の一例である軸受ユニットを説明するための一部を破断した図、図１８は図１７の軸受ユニットに組み込まれる複列玉軸受の要部断面図、図１９〜図２１は複列玉軸受の変形例を説明するための要部断面図である。
【００３１】
本発明の第１の態様の実施の形態の一例である軸受ユニット２０は、図１及び図４に示すように、転がり軸受が、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総玉のアンギュラ玉軸受１００とされ、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）が（Ｂ／Ｈ）＜０．６３とされている。
【００３２】
そして、この単列玉軸受１００を、図１及び図５に示すように、２列正面組合せ（接触角が逆ハの字形）としてハウジング１８に挿入し、内輪１０２を内輪間座１６ａ及び軸受ナット１６ｂを介して軸１７に固定すると共に、外輪押え１５をハウジング１８のフランジ部１８ａ側から挿入して、外輪１０１を軸方向に押し付け固定し、軸受両端側のハウジング１８内径部に外部からの異物や油の侵入を防止するためのオイルシール１９を装着している。
【００３３】
また、ハウジング１８のフランジ部１８ａが機械台座２４等にボルト２１によって固定され、外輪押え１５のフランジ部１５ａがハウジング１８のフランジ部１８ａにボルト２３によって固定されている。なお、図１及び図２において符号２２は、ボルト２１の頭部を挿通させるために外輪押え１５のフランジ部１５ａに設けられた挿通穴である。
更に、この実施の形態では、互いに隣り合う外輪１０１間に予めΔａのすきまを設けると共に、ハウジング１８のフランジ部１８ａと外輪押え１５のフランジ部１５ａとの間に適正なすぎまΔＳ（ΔＳ＞Δａ）を設けてある。
【００３４】
そして、ボルト２３をすきまΔａがなくなるまで締め込むことで、軸受に適正な予圧が付与され、低振動及び高回転精度を確保することができる。予圧量の増減はすきまΔａの値の大小で調整可能である。
なお、大きな剛性を要求されない場合は予圧を付与せずにすきま設定とした軸受を使用しても良い。また、ハウジング１８のフランジ部１８ａの形状は特に限定されず、例えば図３に示すような角型形状等を採用しても良い。更に、軸受に環状シール体を用いた場合や外部からの異物や油の侵入が少ない等の条件の場合には、軸受の両端側に装着されたオイルシール１９の一方或いは両方を取り除いた構造としても構わない。この場合、軸受ユニットの軸方向スペースを更に短くすることができる。
【００３５】
ここで、この実施の形態では、アンギュラ玉軸受１００を２列正面組合せとし、図３４に示す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。
【００３６】
これにより、ラジアル荷重と両方向のアキシアル荷重及び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、更には、周辺構造設計の簡素化及び組込性の容易化を図ることができる。
もちろん、必要に応じて、軸受ユニットに使用する転がり軸受として、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。因みにアンギュラ玉軸受１００の接触角は例えば３０°としている。
【００３７】
なお、本実施形態では、玉１０３のピッチ円直径は次式（１）のとおりとしているが、軸受１列あたりの玉数を増やして更にモーメント剛性を増加させたい場合は、次式（２）を採用して、玉１０３のピッチ円直径を外輪側にずらして図６に示す構造としてもよいし、必要に応じて次式（３）を採用して逆に玉１０３のピツチ円直径を内輪１０２側にずらしてもよい（図示せず）。
玉のピッチ円直径＝（内輪内径＋外輪外径）／２        …（１）
玉のピッチ円直径＞（内輪内径＋外輪外径）／２        …（２）
玉のピッチ円直径＜（内輪内径＋外輪外径）／２        …（３）
【００３８】
また、必要に応じて、図７に示すように、組み合わされる左右の玉軸受の玉ピッチ円直径を同―値とせずともよいし、組み合わされる左右の玉軸受の玉１０３の径を同一値としなくてもよい。加えて、組み合わせる２個の玉軸受の断面寸法比（Ｂ／Ｈ）は同一でなく、例えば玉径の小さい方を（Ｂ／Ｈ）＝０．２８、玉径の大きい方を（Ｂ／Ｈ）＝０．６２としても構わない。更に、玉１０３の軸方向ピッチも軸方向中心でなくともよく、シールや保持器の装着有無やモーメントの作用点間距離の確保等のために玉１０３の軸方向ピッチを軸方向にずらしてもよい。
【００３９】
図８は、軸方向の一方の端部に環状シール体１０４を装着したアンギュラ玉軸受１００を２列正面組み合わせとしたものである。
軸方向の一方の端部に環状シール体１０４を装着したアンギュラ玉軸受１００を２列組み合わせて機械等に取り付けた後（シール取り付け面を外側に向けて組み合わせる）は、軸受使用中に外部からの異物やごみ等の侵入及び封入グリースの外部への洩れを防止することが可能である。
環状シール体１０４は、この実施の形態では、外輪１０１のシール溝１０４ａに押し込んで挿入する非接触型（内輪１０２と非接触）で金属芯金１０５の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）１０６とし、組み合わせ端面と反対側のみ環状シール体１０４を装着して省スペース化を図っている。
【００４０】
図９は、軸方向の両端部に環状シール体１０４を装着したアンギュラ玉軸受１００を示したものである。
軸方向の両端部に環状シール体１０４を装着したアンギュラ玉軸受１００を機械等に取り付けた後は、軸受使用中に外部からの異物やごみ等の侵入を防止すると共に、軸受取扱い時や軸やハウジングヘの組込み時においても、異物やごみ等の侵入及び封入グリースの外部への洩れを防止することが可能となる。
【００４１】
更に剛性が必要な場合は、図１０及び図１１に示すように、軸受ユニットに使用する転がり軸受として、３列以上の多列組み合わせとしても構わない。
更には、モーメント荷重や両方のアキシアル荷重を負荷するためには、２列以上の組み合わせ軸受とする必要があるが、荷重条件や方向に応じて使用条件上で可能であれば、単列軸受で使用してもかまわない。
【００４２】
また、本実施形態では、軸受ユニットに使用する転がり軸受をアンギュラ玉軸受としているが、深みぞ玉軸受等その他の玉軸受としてもよい。環状シール体は、図８及び図９で示した非接触型ではなく、接触型の金属芯金補強タイプのゴムシール（ゴム材質は、例えばニトリルゴム・アクリルゴムやフッ素ゴム）でもよいし、外輪１０１のシール溝に加締め加工する金属シールド板でもかまわない。また、環状シール体を内輪１０２側のシール溝に押し込んで挿入したり、又は加締め加工で取り付けるようにしてもよい（外輪と接触又は非接触する構造）。
【００４３】
内輪１０２、外輪１０１及び玉１０３の材料は、標準的な使用条件では軸受鋼（例えば、ＳＵＪ２、ＳＵＪ３など）とするが、使用環境に応じて、例えば真空用途などでは、耐食材料であるステンレス系材料（例えば、ＳＵＳ４４０Ｃ等のマルテンサイト系ステンレス鋼材やＳＵＳ３０４等のオーステナイト系ステンレス鋼材、ＳＵＳ６３０等の析出硬化系ステンレス鋼材など）、チタン合金やセラミック系材料（例えば、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＳｉＣ、Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 等）を採用してもよい。
潤滑方法も特に限定されず、一般的な使用環境では、鉱油系グリースや合成油系（例えば、リチウム系、ウレア系等）のグリースや油を使用でき、真空用途などではフッ素系グリースまたはフッ素系の油、あるいはフッ素樹脂、ＭｏＳ2 などの固体潤滑剤を使用することができる。
【００４４】
図１２は、軸方向の一方の端部（組合せ側端面と反対側の端部）に環状シール体１０４を装着し、且つ玉１０３を転動可能に保持する保持器１１０を備えたアンギュラ玉軸受１００を２列正面組み合わせとしたものである。
保持器１１０としては、例えば、図１３〜図１６（ａ）に示すように、円環部１１１と、該円環部１１１の一端部に周方向に略等間隔で複数箇所軸方向に突設された柱部１１２と、各柱部１１２間に形成されて玉１０３を周方向に転動可能に保持するポケット部１１３とを備えた柔軟性のある冠形保持器を採用している。
保持器１１０の材質は、例えば、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等の合成樹脂材とし、必要に応じて、合成樹脂材にガラス繊維や炭素繊維等の補強材を混入した材料を用いる。
【００４５】
また、この実施の形態では、軸受の負荷容量や剛性を上げるために、隣り合う玉１０３間の円周方向ピッチは極力小さくし、できる限り玉数を多くしている。更に、玉１０３の軸方向ピッチをできるだけ組合せ側端面の反対側にずらし（図１２：Ｘ1 ＞Ｘ2 ）、保持器１１０の円環部１１１が軸受組合せ端面側になるように配置している。
なお、総玉軸受の場合も、環状シール体の装着の有無等、必要に応じて同様に玉の軸方向ピッチを幅中央ではなく、軸方向の左右いずれかの方向（軸受合わせ端面側、あるいは反対側）にずらしてもかまわない。
【００４６】
保持器付きの軸受は、回転が１方向の連続回転や大きなモーメント荷重が加わる条件等、各玉の接触角の変化による公転速度のばらつきが発生しやすい条件等で、総玉軸受を使用した場合の玉間の接触や玉つまりが生じやすい用途で低トルク、低発熱等の点で、より良い効果を発揮する。
更に、本実施形態のように、ポケット部１１３の入り口部を玉径より若干小さくして引っかかり（パチン代）を設ければ、内輪１０２及び外輪１０１に組み込む際、玉１０３の脱落がなく軸受の組立が容易である。
【００４７】
保持器の形状は、本実施形態に限定されず、各玉１０３間に配置するセパレータタイプの保持器の他、いずれの方式でもよい。また、材料も合成樹脂材ではなく、金属材料でもかまわない。
また、図１６（ｂ）は図１６（ａ）と基本構造は同様な冠形保持器であるが、円環部１１１の少なくとも円周方向の一箇所で互いに隣り合うポケット部１１３間を予め切断して、各切断面間に所定のすき間を持たせた構造としている。
【００４８】
このような構造を採用することで、保持器と内外輪との熱膨張係数差及び保持器の寸法精度や真円度のばらつきにより、転動体ピッチ円径と保持器のポケットピッチ円径がずれた場合でも、片持ち形状であることによる半径方向の柔軟性と、各切断面間のすき間による円周方向の弾力的変形（円周方向の柔軟性）を兼ね備えることとなるため、玉１０３とポケット部１１３間の突っ張り力を緩衝して、保持器の損傷や摩耗を防止すると共に、玉１０３とポケット部１１３内面とのすべり接触抵抗によるトルクむらや発熱をより軽減することができる。
【００４９】
また、本発明の玉軸受は、構造上、使用玉径が小さくなるため、保持器の円環部１１１の半径方向の厚みは厚くできず（図１２からも理解できるように、保持器は内輪外径と外輪内径との間の空隙部に適度なすき間を設けて位置決めさせる必要があり、この内輪外径と外輪内径との間の空隙部は玉径と略比例関係にあるので狭い）、更に、幅狭構造により、軸方向の間隙部も狭く、軸方向厚みも薄くせざるを得ない。
【００５０】
このため、標準サイズの軸受より保持器の円環部が極めて小さく、真円度等の寸法精度を出しにくくなるので、円環部１１１を図１６（ｂ）のようにした保持器構造は、特に上述した保持器の損傷や摩耗防止効果及びトルクむらや発熱の軽減効果が得られる。
また、対象とする用途は、軸受のｄｍｎ値（ｄｍ：転がり軸受の転動体ピッチ円直径（ｍｍ）とｎ：回転速度（ｍｉｎ-1）との積）がせいぜい２０万〜３０万以下の場合が多く、これらの用途に本発明を適用する場合、図１６（ｂ）のような保持器構造としても、遠心力による悪影響は発生しない。なお、必要に応じて、円環部１１１の切断箇所は円周方向で２カ所以上としても構わない。この場合、切断箇所は、可能な限り円周方向で等分とすることが望ましい。
【００５１】
次に、図１７及び図１８を参照して、本発明の第２の態様の実施の形態の一例である軸受ユニットを説明する。
本発明の第２の態様の実施の形態の一例である軸受ユニット３０は、図１７及び図１８に示すように、転がり軸受が、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た複列総玉アンギュラ玉軸受２００とされており、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、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。
【００５２】
そして、この複列玉軸受２００をハウジング１８に挿入し、内輪２０２を内輪間座１６ａ及び軸受ナット１６ｂを介して軸１７に固定すると共に、外輪押え１５をハウジング１８のフランジ部１８ａ側から挿入して、外輪２０１を軸方向に押し付け固定し、軸受両端側のハウジング１８内径部に外部からの異物や油の侵入を防止するためのオイルシール１９を装着している。
【００５３】
また、ハウジング１８のフランジ部１８ａと外輪押え１５のフランジ部１５ａとの間には適正なすぎま（図示せず）を設けてあり、ボルト２３を適正なトルクで締め込むことで軸受が変形することなく固定される。なお、軸受には予め予圧を設定してもよく、或いはすきま設定としてもよい。
ここで、この実施の形態では、複列玉軸受２００とし、７２０８Ａ（接触角３０°）の２列組合せアンギュラ玉軸受から置き換えた場合を例に採る。
【００５４】
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、本実施形態の軸受ユニット３０に使用されるアンギュラ玉軸受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。
【００５５】
これにより、ラジアル荷重と両方向のアキシアル荷重及び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、更には、周辺構造設計の簡素化及び組込性の容易化を図ることができる。
もちろん、必要に応じて、上記断面寸法比（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。因みにアンギュラ玉軸受２００の接触角は、例えば３０°としている。
【００５６】
図１９は、モーメント剛性を上げるため、複列総玉アンギュラ玉軸受２００で玉ピッチ円直径を外径側にずらした例であり、図２０は、複列総玉アンギュラ玉軸受２００で各列の玉径や玉ピッチ円直径を変えた例であり、図２１は、軸方向の両端部に環状シール体１０４を装着した複列総玉アンギュラ玉軸受２００で、モーメント剛性を上げるため、玉ピッチ円直径を外径側にずらした例である。
なお、第２の態様の実施の形態のいずれの例の場合も、環状シール体、保持器等の構造や装着の有無の他、構造や軸受材料、潤滑方法等に関する適用例は、上記第１の態様の実施の形態で記載した単列玉軸受に準ずる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の態様の実施の形態の一例である軸受ユニットを説明するための一部を破断した図である。
【図２】図１の左側面図である。
【図３】フランジ部の変形例である。
【図４】図１の軸受ユニットに組み込まれる単列玉軸受を説明するための要部断面図である。
【図５】図４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。
【図６】単列玉軸受の変形例を２列組み合わせた状態を示す要部断面図である。
【図７】単列玉軸受の変形例と図４の単列玉軸受とを２列組み合わせた状態を示す要部断面図である。
【図８】単列玉軸受の変形例を２列組み合わせた状態を示す要部断面図である。
【図９】単列玉軸受の変形例を説明するための要部断面図である。
【図１０】図４の単列玉軸受を３列組み合わせた状態を示す要部断面図である。
【図１１】図４の単列玉軸受を４列組み合わせた状態を示す要部断面図である。
【図１２】単列玉軸受の変形例を２列組み合わせた状態を示す要部断面図である。
【図１３】保持器の径方向に沿う断面図である。
【図１４】保持器を径方向内側から見た部分斜視図である。
【図１５】図１３の矢印Ｂ方向から見た図である。
【図１６】（ａ）は図１３の矢印Ａ方向から見た図、（ｂ）は（ａ）の変形例を示す図である。
【図１７】本発明の第２の態様の実施の形態の一例である軸受ユニットを説明するための一部を破断した図である。
【図１８】図１７の軸受ユニットに組み込まれる複列玉軸受の要部断面図である。
【図１９】複列玉軸受の変形例を説明するための要部断面図である。
【図２０】複列玉軸受の変形例を説明するための要部断面図である。
【図２１】複列玉軸受の変形例を説明するための要部断面図である。
【図２２】請求項１に係る発明の軸受ユニットを説明するための一部を破断した図である。
【図２３】内輪の半径方向の変形量を説明するための説明図である。
【図２４】内輪の断面２次モーメントの計算方法を説明するための説明図である。
【図２５】断面寸法比（Ｂ／Ｈ）と半径方向の内外輪の変形量との関係を示すグラフ図である。
【図２６】断面寸法比（Ｂ／Ｈ）と断面２次モーメントＩとの関係を示すグラフ図である。
【図２７】断面寸法比（Ｂ／Ｈ）と半径方向の内外輪の変形量との関係を示すグラフ図である。
【図２８】断面寸法比（Ｂ／Ｈ）と断面２次モーメントＩとの関係を示すグラフ図である。
【図２９】各種軸受での計算モーメント剛性の比較を示すグラフ図である。
【図３０】クロスローラ軸受の要部断面図である。
【図３１】４点接触玉軸受の要部断面図である。
【図３２】従来の２列組合せアンギュラ玉軸受の要部断面図である。
【図３３】従来の極薄肉断面の２列組合せアンギュラ玉軸受の要部断面図である。
【図３４】従来の軸受ユニットを説明するための一部を破断した図である。
【図３５】従来の極薄肉断面の２列組合せアンギュラ玉軸受を軸に取り付けた状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１５  外輪押え
１７  軸
１８  ハウジング
２０，３０  軸受ユニット
１００  単列玉軸受（転がり軸受）
１０１  外輪
１０２  内輪
１０４  環状シール体
２００  複列玉軸受（転がり軸受）
２０１  外輪
２０２  内輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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