(57)【要約】【課題】  外輪の芯ずれや傾斜が発生しない工作機械用組合わせアンギュラ玉軸受を提供すること。【解決手段】  工作機械ハウジングに外径面がすきま嵌めされ反カウンタボア側が連続した一体形の外輪２と、工作機械主軸に内径面が締り嵌めされる内輪３ａ、３ｂと、外輪２と内輪３ａ、３ｂの両軌道面間に転動自在に配される複数の転動体５ａ５ｂと、複数の転動体５ａ５ｂの周方向相互間隔を一定に保持する保持器４ａ、４ｂとによって工作機械用組合わせアンギュラ玉軸受を構成する。【選択図】図１
2005113950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械ハウジングに外径面がすきま嵌めされる外輪と、工作機械主軸に内径面が締り嵌めされる内輪と、前記外輪と内輪の両軌道面間に転動自在に配される複数の転動体と、前記複数の転動体の周方向相互間隔を一定に保持する保持器とで構成されたアンギュラ玉軸受を２個用い、これら２個のアンギュラ玉軸受の内輪を互いに当接させて組合せた工作機械用組合わせアンギュラ玉軸受において、
前記２個のアンギュラ玉軸受の外輪を、その反カウンタボア側が連続した一体形外輪としたことを特徴とする工作機械用組合わせアンギュラ玉軸受。
【請求項２】
前記一体形外輪の両カウンタボア側内径面にオイルシールを嵌合したことを特徴とする請求項１記載の工作機械用組合わせアンギュラ玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外輪を一体形にした工作機械用組合わせアンギュラ玉軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械の主軸支持構造においては、要求される加工効率（生産性）や加工品位（被削物真円度）によって異なる軸受配列が採用される。すなわち、加工効率や加工品位によって主軸回転速度、主軸剛性、主軸サイズ（軸径）、精度および潤滑法などが変わるため、これらに対応して軸受配列も最適のものが採用される。
【０００３】
図３に示す軸受配列は旋盤やマシニングセンタなどに多用されるものである。主軸１０の固定側（加工物側）は、ラジアル荷重のみを受ける複列円筒ころ軸受１１と、アキシアル荷重のみを受ける組合わせアンギュラ玉軸受１２で支持される。主軸１０の自由側（反加工物側）は単列円筒ころ軸受１３によって支持される。
【０００４】
複列円筒ころ軸受１１はラジアル荷重のみを受けるため、その外輪外径面はハウジング１４に対して締り嵌めされる。これに対して組合わせアンギュラ玉軸受１２は、アキシアル荷重のみを受けラジアル荷重は受けないように、図４のようにその外輪１２ａ外径面はハウジング１４に対してすきま嵌めされる。
【０００５】
このため、組合わせアンギュラ玉軸受１２は図５（Ａ）のように外輪１２ａをハウジング１４に取付ける際に芯ずれや傾斜が発生しやすく、それ故軸受本来の性能が十分に発揮されないおそれがある。また、アンギュラ玉軸受１２を２個使用する関係で取付けの手間がかかる上、夫々のアンギュラ玉軸受１２の内輪１２ｂのカウンタボア側が必ず対向するように方向性を確認して慎重に取付ける必要があるため作業効率がよくない。さらに、グリース潤滑の場合は各アンギュラ玉軸受１２の外輪１２ａの左右両側内径面に夫々オイルシールを嵌合させなければならない上、外輪１２ａのすきま嵌めした外径面から軸受内に異物が侵入するおそれがあり、軸受の潤滑信頼性が低下する可能性がある。
【０００６】
なお、従来のアンギュラ玉軸受としては図６（Ａ）〜（Ｃ）が知られている。図６（Ａ）は工作機械用アンギュラ玉軸受であって、外輪２１を一体形にすると共に、内輪２２ａ、２２ｂ相互間に間座２３を配している（特許文献１参照）。保持器２４に保持された球状の転動体２５は外輪２１および内輪２２ａ、２２ｂと約６０度の接触角で接している。この型式の組合わせアンギュラ玉軸受は外輪２１が一体形であるので芯ずれや傾斜の問題については図４の軸受よりも有利であり、予圧を負荷できるという利点もあるが、次のような欠点がある。
１．内外輪分離型のため、取扱いが容易でない。
２．接触角が６０度と大きく、高速回転には不向きである。
３．接触角が大きいため軸受の幅が広くなり、図４の軸受よりも余分の取付けスペースを要する。
【０００７】
図６（Ｂ）は内輪２６と外輪２７がともに一体形の非分離型組合せアンギュラ玉軸受であって、内外輪２６、２７間に保持器２８ａ、２８ｂに保持された転動体２９ａ、２９ｂが左右対称に収容されている。この軸受は内外輪２６、２７が一体形であるため取扱いが容易であるが、次のような欠点がある。
１．内外輪一体形のため、軸受に予圧を負荷することができない。
２．組立上の理由から玉数が制限され、このため軸受剛性や許容荷重が小さい。
【０００８】
図６（Ｃ）は自動車の従動車輪に使用される外輪一体形のハブ輪用非分離型組合せアンギュラ玉軸受であって、車輪ハブ３０の内径面に一体形外輪３１の外径面が締り嵌めされて外輪回転で使用される（特許文献２参照）。２つの内輪３２ａ、３２ｂの内径面は図示しない車軸の外径面に締り嵌めされ、外輪３１と内輪３２ａ、３２ｂとの間に保持器３３ａ、３３ｂに保持された複数の転動体３４ａ、３４ｂが収容される。従って、この種の組合せアンギュラ玉軸受では外輪３１が一体形であるか否かに拘わらず、車輪ハブ３０に締り嵌めされるため取付誤差は元々小さい。自動車ハブ用軸受で外輪を一体化しているのは取付作業の工数削減のためのみであり、取付誤差の低減を目的としたものではない。
【特許文献１】実開平６−７３４５０
【特許文献２】特開２００２−２１８５８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図４の組合わせアンギュラ玉軸受は、
１．図５（Ａ）のように芯ずれや傾斜が発生しやすい。
２．アンギュラ玉軸受を２個使用するので取付けの手間がかかる。
３．方向性を確認する必要性から作業効率がよくない。
４．外輪のすきま嵌めした外径面から軌道面に異物が侵入するおそれがある。
５．グリース潤滑の場合は各アンギュラ玉軸受の外輪の左右両側内径面に夫々オイルシールを嵌合させなければならない。
以上の課題がある。
【００１０】
本発明は、これら課題を解決した工作機械用組合わせアンギュラ玉軸受を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、工作機械ハウジングに外径面がすきま嵌めされる外輪と、工作機械主軸に内径面が締り嵌めされる内輪と、前記外輪と内輪の両軌道面間に転動自在に配される複数の転動体と、前記複数の転動体の周方向相互間隔を一定に保持する保持器とで構成されたアンギュラ玉軸受を２個用い、これら２個のアンギュラ玉軸受の内輪を互いに当接させて組合せた工作機械用組合わせアンギュラ玉軸受において、前記２個のアンギュラ玉軸受の外輪を、その反カウンタボア側が連続した一体形外輪としたことを特徴とする工作機械用組合わせアンギュラ玉軸受に係るものである。
【００１２】
このように外輪を一体形にすることによって、外輪の芯ずれ・傾斜などの前述した課題を有効に解決することができる。
【００１３】
なお、前記組合わせアンギュラ玉軸受をグリース潤滑する場合は、一体形外輪の両カウンタボア側内径面にオイルシールを嵌合する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は以上ように組合わせアンギュラ玉軸受において外輪を一体形にしたので、
１．外輪の隣り合う軌道面の位置が相対的に固定され、主軸組込み時の取付誤差（芯ずれや傾斜）が低減されるから、軸受の持つ本来の性能が十分に発揮される。
２．主軸への組込みを二列同時に行うことができるため、予圧確認が不要になる。
３．方向性の確認が不要であり、間違った方向性の不良品発生が皆無となる。
４．方向性確認が不要なため組立工数が削減され取扱いが簡素になる。
５．グリース潤滑においては左右２つのオイルシールだけで軸受内部にグリースを保持することができ、しかも外輪外径面からの異物の侵入がなく、軸受の潤滑信頼性ないし潤滑寿命が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１６】
図１に示すように、本発明に係る工作機械用組合わせアンギュラ玉軸受１は、一体形の外輪２と、左右２つの内輪３ａ、３ｂと、これら内輪３ａ、３ｂと外輪２との間で左右２つの保持器４ａ、４ｂに保持された複数の球状の転動体５ａ、５ｂで構成される。転動体５ａ、５ｂは、外輪２の内径面に形成された左右一対の軌道面２ａ、２ｂと、内輪３ａ、３ｂの外径面に形成された軌道面３ａ１、３ｂ１との間に転動自在に挟み込まれている。外輪２の両側はカウンターボア側とされ、外輪２の中央の反カウンターボア側が一体化された構造になっている。また内輪３ａ、３ｂのカウンターボア側は互いに向き合って当接されている。本発明の組合わせアンギュラ玉軸受１はこのように外輪２が一体形であるため取扱いが簡単であり、工作機械主軸への組込み時に常に図５（Ｂ）のような安定した姿勢を維持し、図５（Ａ）のような誤取付が発生するおそれがない。本発明は入れ溝付き玉軸受を使用することも可能であり、この場合は内輪３ａ、３ｂのカウンターボアがなく軌道面３ａ１、３ｂ１の両肩部は同じ高さとなる。なお、図１はアキシアル荷重用アンギュラ玉軸受ＨＴＡ０２０ＤＢ（φ１００×φ１５０×２２．５×２列、接触角４０°）の外輪２を一体形としたものである。
【００１７】
図２は本発明の組合わせアンギュラ玉軸受１’をグリース潤滑で使用する場合の変形例であって、外輪２の左右の内径面にオイルシール６ａ、６ｂを嵌合したものである。その他は図１の組合わせアンギュラ玉軸受１と同じである。この組合わせアンギュラ玉軸受１’では外輪２が一体形であるため外輪外径面に異物が侵入する隙間がなく、このためオイルシール６ａ、６ｂが左右の２つだけで済むから従来の組合わせアンギュラ玉軸受のオイルシール使用数に比べて半減でき、オイルシールとその取付工数を削減することができる。
【００１８】
以上、本発明の一実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した技術的思想の同一性を維持する限り種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る工作機械用組合わせアンギュラ玉軸受の断面図。
【図２】本発明の変形実施形態に係る工作機械用組合わせアンギュラ玉軸受の断面図。
【図３】工作機械主軸の支持構造の断面図。
【図４】従来の工作機械用組合わせアンギュラ玉軸受の断面図。
【図５】（Ａ）は従来の組合わせアンギュラ玉軸受を工作機械主軸に誤取付けにより傾斜して取付けた状態の断面図、（Ｂ）は本発明に係る組合わせアンギュラ玉軸受を工作機械主軸に取付けた状態の断面図。
【図６】（Ａ）は外輪一体形で分離型の従来の工作機械用アンギュラ玉軸受の断面図、（Ｂ）は内外輪一体形の非分離型の従来の組合せアンギュラ玉軸受の断面図、（Ｃ）は外輪一体形の従来の自動車ハブ用非分離型組合せアンギュラ玉軸受の断面図。
【符号の説明】
【００２０】
１     アンギュラ玉軸受
２     外輪
２ａ、２ｂ    軌道面
３ａ、３ｂ    内輪
３ａ１、３ｂ１       軌道面
４ａ、４ｂ    保持器
５ａ、５ｂ    転動体
６ａ、６ｂ    オイルシール
１０   主軸
１１   複列円筒ころ軸受
１２   組合わせアンギュラ玉軸受
１２ａ 外輪
１２ｂ 内輪
１３   単列円筒ころ軸受
１４   ハウジング
２１   外輪
２２ａ 内輪
２３   間座
２４   保持器
２５   転動体
２６   内輪
２７   外輪
２８ａ、２８ｂ       保持器
２９ａ、２９ｂ       転動体
３０   車輪ハブ
３１   外輪
３２ａ、３２ｂ       内輪
３３ａ、３３ｂ       保持器
３４ａ、３４ｂ       転動体
【図１】
2005113950.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005113950.tif 000006
【図５】
2005113950.tif 000007
【図６】
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