(57)【要約】      （修正有）【課題】一対の軌道輪に形成した位置決め孔に嵌挿した位置決め部材により芯ずれを抑制した製造が容易で低コストな構造を提供すること。【解決手段】内方部材３、３1を一対の軌道輪３ａ、３ａ1で形成し、この一対の軌道輪に位置決め孔１３ａ、１３ｂを設け、この位置決め孔に位置決め部材１４を嵌挿することにより、一対の軌道輪の径方向の芯ずれを抑制し、両軌道輪を多数の固定用ボルト１６により締結したＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受１、１1において、一対の軌道輪の対向する端面１０ａ、１０ｂが平坦面で形成され、固定用ボルト１６で締結することにより端面同士が当接してボール４と軌道面６、７との間に定位置予圧が付与されており、ボール４の直径をＤｂとし、このボールの中心から内方部材の内径までの半径方向寸法をｈとしたとき、Ｄｂ／ｈ≦０．２６に設定されている。【選択図】図１
2016061317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に２列の軌道面を有する外方部材と、この外方部材の内側に配置され、外周に２列の軌道面を有する内方部材と、前記外方部材の軌道面と内方部材の軌道面との間に組み込まれた２列のボールと、このボールを保持する保持器とからなり、前記内方部材を一対の軌道輪で形成し、この一対の軌道輪に位置決め孔を設け、この位置決め孔に位置決め部材を嵌挿することにより、前記一対の軌道輪の径方向の芯ずれを抑制し、両軌道輪を多数の固定用ボルトにより締結したＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受において、
前記一対の軌道輪の対向する端面が平坦面で形成され、前記固定用ボルトで締結することにより前記端面同士が当接して前記ボールと軌道面との間に定位置予圧が付与されており、
前記ボールの直径をＤｂとし、このボールの中心から前記内方部材の内径までの半径方向寸法をｈとしたとき、Ｄｂ／ｈ≦０．２６に設定されていることを特徴とするＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受。
【請求項２】
内周に２列の軌道面を有する外方部材と、この外方部材の内側に配置され、外周に２列の軌道面を有する内方部材と、前記外方部材の軌道面と内方部材の軌道面との間に組み込まれた２列のボールと、このボールを保持する保持器とからなり、前記内方部材を一対の軌道輪で形成し、この一対の軌道輪に位置決め孔を設け、この位置決め孔に位置決め部材を嵌挿することにより、前記一対の軌道輪の径方向の芯ずれを抑制し、両軌道輪を多数の固定用ボルトにより締結したＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受において、
前記一対の軌道輪の対向する端面が平坦面で形成され、前記固定用ボルトで締結することにより前記端面同士が当接して前記ボールと軌道面との間に定位置予圧が付与されており、
前記固定用ボルトの中心から前記内方部材の外径までの半径方向寸法をＡとし、前記固定用ボルトの中心から前記内方部材の内径までの半径方向寸法をＢとしたとき、Ｂ＞Ａに設定されていることを特徴とするＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受。
【請求項３】
前記複列アンギュラ玉軸受が背面配列であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受。
【請求項４】
前記ＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受の軸受総幅をＬとしたとき、前記ボールの直径Ｄｂと軸受総幅Ｌとの比が、Ｄｂ／Ｌ≧０．２１に設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受。
【請求項５】
前記位置決め部材をリーマボルトとしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９に、医療機器の一種であるＣＴスキャナ装置１００の一例を示す。ＣＴスキャナ装置１００は、Ｘ線などを照射して病理症状を診断解析する装置である。ＣＴスキャナ装置１００は、開口部１０１Ａが設けられた検査部１０１と、人体等の被検査体１１０が載せられ、検査部１０１の開口部１０１Ａ内を移動可能な寝台部１０２とを備えている。検査部１０１には、Ｘ線照射装置１０３と検出部１０４とが直径方向で対向して配置されたリング状の回転体１０５（ガントリ）が設けられている。回転体１０５は、軸受１を介して、円筒状をなす固定部１０６に回転自在に支持されている。
【０００３】
このＣＴスキャナ装置１００は、Ｘ線照射装置１０３からＸ線を照射した状態で、回転体１０５を寝台部１０２の周囲で回転させて、被検査体１１０を透過したＸ線を検出部１０４で検出することにより、被検査体１１０の断面画像が得られるようになっている。
【０００４】
ＣＴスキャナ装置１００においては、検査部１０１の開口部１０１Ａを、被検査体１１０が通過できる程度の寸法（概ね直径１ｍ程度）に形成し、かつ、ＣＴスキャナ装置１００自体の小型化を実現するために、軸受１を配置する回転支持部１０７のスペースを小さくする必要がある。そのため、軸受１には、ボールのピッチ円直径に対するボール直径が著しく小さい、いわゆる超薄肉型の複列アンギュラ玉軸受が使用される。超薄肉型の複列アンギュラ玉軸受とは、内径６５０ｍｍ以上で、転動体の直径Ｄｂと転動体のピッチ円直径ＰＣＤとの比Ｄｂ／ＰＣＤの値が０．０３以下のものをいう。
【０００５】
特許文献１に、内方部材が一対の軌道輪からなり、この一対の軌道輪に位置決め孔を設け、この位置決め孔に位置決め部材を嵌挿することにより、前記一対の軌道輪の径方向の芯ずれを抑制し、両軌道輪を多数の固定用ボルトにより締結したＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受が記載されている。このＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受は、従来からある一対の軌道輪間のインロー構造を廃止し、位置決め孔に嵌挿した位置決め部材により一対の軌道輪の芯ずれを抑制したものであり、製造が容易で低コスト化を可能にするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−９２２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＣＴスキャナ装置用軸受は、患者の不安を軽減し臓器の委縮を防止するために、更なる高速化や静粛性が求められる。特許文献１に記載のＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受は、製造が容易で低コストという面では優れているが、上記の要求に対して、改善の余地を残している。この問題に着目した。
【０００８】
上記の問題に鑑み、本発明は、位置決め孔に位置決め部材を嵌挿することにより芯ずれを抑制した製造が容易で低コストな構造をベースにし、今後の更なる高速化や静粛性に対応できるＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受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】
【０００９】
本発明者らは、位置決め孔に位置決め部材を嵌挿することにより芯ずれを抑制した製造が容易で低コストな構造をベースにし、更なる高速化や静粛性に向けて、種々の検討と検証を行い、以下の知見を得たことにより本発明に至った。
【００１０】
（１）ＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受の構造面の検討
位置決め孔に嵌挿した位置決め部材により一対の軌道輪の芯ずれを抑制した構造のＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受（以下、前提構造の複列アンギュラ玉軸受という）では、必要最小限の本数（例えば、３本）の位置決め部材を用いて一対の軌道輪の芯出しを行った状態で、多数の固定用ボルトで締結する。この前提構造の複列アンギュラ玉軸受は、更なる高速回転領域における異音について敏感であることが判明した。その理由は、一対の軌道輪間にインロー構造がなく、固定用ボルトのみによる締結構造による影響が考えられる。
【００１１】
（２）軸受取付スペース
ＣＴスキャナ装置は機種ごとに使用される軸受の取付スペースが決まっており、軸受の外径寸法、内径寸法および幅寸法を変更することができないという制限がある。また、軸受に組込まれる転動体としてのボールの直径は略一定である。このような制限を考慮して種々思考した結果、ボールのピッチ円直径ＰＣＤBALLを上げることにより、内方部材を構成する一対の軌道輪の肉厚を増加させる可能性に着目した。
【００１２】
（３）音響が良好な限界回転数の検証
軸受取付スペースが一定の条件で、種々のボールのピッチ円直径ＰＣＤBALL、軌道輪肉厚を有する前提構造の複列アンギュラ玉軸受を製作し、音響が良好な（異音が発生しない）限界回転数を測定した。その結果、軸受取付スペースが同じでも、異音が発生しない限界回転数に差があることが判明した。
【００１３】
（４）新規なパラメータの着想
前項の検証結果を分析し、更なる高速化に対応できる前提構造の複列アンギュラ玉軸受の指標として、次の２つの新規なパラメータを見出し、本発明に至った。
〔第１のパラメータ〕：ボールの直径Ｄｂと、ボールの中心から内方部材の内径までの半径方向寸法ｈとの寸法関係
〔第２のパラメータ〕：固定用ボルトの中心から、内方部材の外径までの半径方向寸法Ａと内方部材の内径までの半径方向寸法Ｂとの寸法関係
【００１４】
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、内周に２列の軌道面を有する外方部材と、この外方部材の内側に配置され、外周に２列の軌道面を有する内方部材と、前記外方部材の軌道面と内方部材の軌道面との間に組み込まれた２列のボールと、このボールを保持する保持器とからなり、前記内方部材を一対の軌道輪で形成し、この一対の軌道輪に位置決め孔を設け、この位置決め孔に位置決め部材を嵌挿することにより、前記一対の軌道輪の径方向の芯ずれを抑制し、両軌道輪を多数の固定用ボルトにより締結したＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受において、前記一対の軌道輪の対向する端面が平坦面で形成され、前記固定用ボルトで締結することにより前記端面同士が当接して前記ボールと軌道面との間に定位置予圧が付与されており、前記ボールの直径をＤｂとし、このボールの中心から前記内方部材の内径までの半径方向寸法をｈとしたとき、Ｄｂ／ｈ≦０．２６に設定されていることを特徴とする。
【００１５】
また、第２の発明は、内周に２列の軌道面を有する外方部材と、この外方部材の内側に配置され、外周に２列の軌道面を有する内方部材と、前記外方部材の軌道面と内方部材の軌道面との間に組み込まれた２列のボールと、このボールを保持する保持器とからなり、前記内方部材を一対の軌道輪で形成し、この一対の軌道輪に位置決め孔を設け、この位置決め孔に位置決め部材を嵌挿することにより、前記一対の軌道輪の径方向の芯ずれを抑制し、両軌道輪を多数の固定用ボルトにより締結したＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受において、前記一対の軌道輪の対向する端面が平坦面で形成され、前記固定用ボルトで締結することにより前記端面同士が当接して前記ボールと軌道面との間に定位置予圧が付与されており、前記固定用ボルトの中心から前記内方部材の外径までの半径方向肉厚をＡとし、前記固定用ボルトの中心から前記内方部材の内径までの半径方向肉厚をＢとしたとき、Ｂ＞Ａに設定されていることを特徴とする。
【００１６】
上記の構成により、製造が容易で低コスト化が図れ、今後の更なる高速化や静粛性に対応できるＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受を実現することができる。
【００１７】
具体的には、上記の複列アンギュラ玉軸受は背面配列とすることが好ましい。これにより、作用点間距離が広くなり、より高剛性になるので、モーメント荷重に対して有利となる。
【００１８】
上記のＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受の軸受総幅をＬとしたとき、前記ボールの直径Ｄｂと軸受総幅Ｌとの比を、Ｄｂ／Ｌ≧０．２１に設定することが好ましい。これにより、小スペース化に対応可能となる。
【００１９】
上記の位置決め部材をリーマボルトとしたことにより、位置決め作業性がよく、市販品が適宜採用でき、品質面、コスト面で好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、製造が容易で低コスト化が図れ、今後の更なる高速化や静粛性に対応できるＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受の縦断面図である。
【図２】図１とは周方向の異なる位置における縦断面図である。
【図３】図１および図２とは周方向の異なる位置における縦断面図である。
【図４】図１のＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受の組立前のアキシャルすきまを示す縦断面図である。
【図５】図１のＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受の右側面図である。
【図６】限界回転数の測定結果を示すグラフである。
【図７】開発過程の知見を説明するためのＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受の縦断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受の縦断面図である。
【図９】ＣＴスキャナ装置を示す概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の第１の実施形態に係るＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受を図１〜６に基づいて説明する。
【００２３】
図１〜３は本実施形態のＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受の縦断面図であり、図５は一部横断面を含む部分的な右側面図である。図１〜３は、断面する周方向の位置がそれぞれ異なり、図１は図５のＥ−Ｅ線における縦断面、図２は図５のＦ−Ｆ線における縦断面、図３は図５のＧ−Ｇ線における縦断面をそれぞれ示す。はじめに、本実施形態のＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受（以下、単に複列アンギュラ玉軸受ともいう）の全体的な構成を説明し、続いて、特徴的な構成を説明する。
【００２４】
まず、図５に基づいて、本実施形態の複列アンギュラ玉軸受１の概要を説明する。複列アンギュラ玉軸受１は、外方部材２、内方部材３、転動体としてのボール４および保持器５を主な構成とする。内方部材３は、一対の軌道輪３ａ、３ｂで形成され、図５のＥ−Ｅ線において固定用ボルト１６により締付固定されている。固定用ボルト１６による締結箇所は、周方向に適宜の間隔をあけて多数設けられている。
【００２５】
図５のＥ−Ｅ線と異なる周方向位置のＦ−Ｆ線において、内方部材３にリーマボルト１４が嵌挿され、位置決めされている。さらに異なる周方向位置のＧ−Ｇ線において取付孔８、１８が設けられている。取付孔８、１８は、周方向に適宜の間隔をあけて多数設けられている。本実施形態の複列アンギュラ玉軸受１は、ボール４の直径Ｄｂとピッチ円直径ＰＣＤBALL（図１参照）との比Ｄｂ／ＰＣＤBALLを０．０３以下とした超薄肉型の複列アンギュラ玉軸受で、片列で１１０〜１４０個程度の多数のボール４が組み込まれている。
【００２６】
次に、本実施形態の複列アンギュラ玉軸受１の縦断面を説明する。図１に示すように、外方部材２と内方部材３は共にリング状で、同芯状に配置されている。内方部材３は、一対の軌道輪３ａ、３ｂからなり、軌道輪３ａ、３ｂの互いに当接する端面１０ａ、１０ｂは平坦面で形成され、インロー構造とはなっていない。外方部材２には、内周に２列の軌道面６、６が形成され、内方部材２を形成する一対の軌道輪３ａ、３ｂのそれぞれの外周には、外方部材２の軌道面６、６に対向する軌道面７、７が形成されている。外方部材２の軌道面６、６と内方部材３の軌道面７、７との間に２列のボール４が組み込まれている。保持器５は、外方部材２と内方部材３との間に配置され、各列のボール４が周方向に所定間隔で保持されている。
【００２７】
本実施形態の複列アンギュラ玉軸受１は、ボール４を２列に配置し、両列の軸受部分は背面配列となっている。転動体荷重の作用線の交点は、ボール４の中心を結ぶピッチ円の半径方向外側に位置する。ボール４と軌道面６、７は接触角αをもって接触しており、接触角αは、例えば３０°程度とされる。一対の軌道輪３ａ、３ｂにより内方部材３を形成しているので、複列アンギュラ玉軸受１をモーメント荷重に有利な背面配列とし、一対の軌道輪３ａ、３ｂの端面１０ａ、１０ｂを突き合わせることにより、軸受すきま（予圧、あるいは微小なすきま）を容易に設定することができる。複列アンギュラ玉軸受１を背面配列とすることにより、作用点間距離が広くなり、より高剛性になるので、モーメント荷重に対して有利となる。
【００２８】
軌道輪３ａ、３ｂは、外側の外周を小径にして肩落とし部１２が形成されている。この肩落とし部１２は外方部材２の内周に装着したシール部材１１の内径端部と協働してラビリンスを形成する。肩落とし部１２の外径を等しくすることにより、両側で共通のシール部材１１を使用することが可能となる。
【００２９】
図５のＦ−Ｆ線における縦断面図である図２に基づいて、一対の軌道輪３ａ、３ｂの芯ずれを抑制するための構成を説明する。前述したように、軌道輪３ａ、３ｂの互いに当接する端面１０ａ、１０ｂは平坦面に形成されている。軌道輪３ａ、３ｂには、位置決め部材としてのリーマボルト１４を嵌挿するため、貫通孔の形態で、位置決め孔としてのリーマ孔１３ａ、１３ｂが設けられ、各位置決め孔１３ａ、１３ｂの外側部には、座ぐり部１３ｃ、１３ｄが設けられている。本実施形態では、リーマ孔１３ａ、１３ｂは、周方向に等間隔で３個所に設けられている。リーマ孔１３ａ、１３ｂとリーマボルト１４の嵌め合い部は最低２個所あれば、上下方向、回転方向の位置を決めることができるが、３個所あれば、より安定して位置決めすることができる。
【００３０】
リーマボルト１４は、外径部分を高精度に仕上げたものであり、嵌め合い時、軌道輪３ａ、３ｂのリーマ孔１３ａ、１３ｂとの間のすきまを規制することが可能である。このときの嵌め合いは、固定用ボルト１６（図１参照）の外径と嵌挿孔９ｂの内径との間のすきまをＣ１とし、図２に示すリーマボルト１４の外径とリーマ孔１３ａ、１３ｂの内径との間のすきまをＣ２としたとき、すきまＣ１＞すきまＣ２の関係にする必要がある。リーマボルト１４とリーマ孔１３ａ、１３ｂとは、可能であれば、現合（現物合せ）が理想である。位置決め部材をリーマボルト１４としたことにより、位置決め作業性がよく、市販品が適宜採用でき、品質面、コスト面で好ましい。
【００３１】
複列アンギュラ玉軸受１の組立方法として、外方部材２の軌道面６、６の内側に２列に保持器５を配置し、そのポケットにボール４、４を組込んだ後、内方部材３を形成する一対の軌道輪３ａ、３ｂをボール４、４の半径方向内側に挿入し、軌道輪３ａ、３ｂの端面１０ａ、１０ｂが当接する方向に押し込む。そして、外方部材２の軸方向両端の内径面に設けられたシール取付溝にシール１１、１１を装着し、内部に潤滑油としてのグリースを封入する。
【００３２】
上記のように一対の軌道輪３ａ、３ｂを組込んで、ボール４と両軌道面６、７とが当接した状態を図４に示す。この状態では、一対の軌道輪３ａ、３ｂの端面１０ａ、１０ｂの間にセットアキシャルすきまδｂが設けられている。このセットアキシャルすきまδｂは、モーメント荷重が負荷された際の軌道輪３ａ、３ｂの軸方向最大変形量δａに対して、少なくともδａ＜δｂとなるように設定することが望ましい。
【００３３】
その後、一対の軌道輪３ａ、３ｂに設けられたリーマ孔１３ａ、１３ｂにリーマボルト１４を嵌挿し、リーマボルト１４にナット１５を螺合させて仮固定する。これにより、一対の軌道輪３ａ、３ｂの芯が合った状態で位置決めされる。この状態では、まだ、セットアキシャルすきまδｂは残存している。
【００３４】
軌道輪３ａ、３ｂをリーマボルト１４、ナット１５により位置決めした状態で、図１に示すように、固定用ボルト１６を嵌挿孔９ｂに挿入し、ねじ孔９ａに螺合させ、軌道輪３ａ、３ｂの端面１０ａ、１０ｂが当接するまで締め付けて固定する。固定用ボルト１６は周方向に多数設けられている。このように端面１０ａ、１０ｂが当接するまでねじ込んで締結すると、前述したセットアキシャルすきまδｂがなくなり、軸受隙間として、定位置予圧による適切な予圧（例えば、−３０〜−１０μｍ程度)が左右２列の軌道輪３ａ、３ｂで均一に得られ、高剛性で安定した軸受性能を得ることができる。
【００３５】
本実施形態の複列アンギュラ玉軸受１は、一対の軌道輪３ａ、３ｂにインロー構造を設けていないので、製造が容易で低コスト化が図れる。
【００３６】
図５のＧ−Ｇ線における縦断面図である図３に示すように、取付孔８、１８が設けられている。外方部材２に設けられた取付孔８は、例えば、図９に示すＣＴスキャナ装置１００の固定部１０６にボルト（図示省略）により締め付け固定される。内方部材３に設けられた取付孔１８は、回転体１０５にボルト（図示省略）により締め付け固定される。取付孔８、１８は、周方向に多数設けられている。
【００３７】
軸受の内径、外径が軸もしくはハウジングに嵌め合される通常の使用状態では、内方部材を形成する一対の軌道輪が軸と嵌まり合うことで径方向の芯ずれは規制されるが、ＣＴスキャナ用複列アンギュラ玉軸受１は、使用機器の相手部材に軸受幅面でボルトにより締め付け固定されるので、２列の軌道輪３ａ、３ｂが相対的に径方向にずれ、特にモーメント荷重作用時にはその影響が大きく、予圧抜け等の問題が懸念される使用状態である。このような厳しい使用状態であるが、患者の不安を軽減し臓器の委縮を防止するために、今後、更なる高速化や静粛性が求められる。
【００３８】
本実施形態のＣＴスキャナ用複列アンギュラ玉軸受１の全体的な構成を説明したが、次に特徴的な構成を説明する。本実施形態の複列アンギュラ玉軸受１の特徴的な構成は、位置決め孔に嵌挿した位置決め部材により一対の軌道輪の芯ずれを抑制した構造をベースにし、第１のパラメータとして、ボールの直径Ｄｂと、ボールの中心から内方部材の内径までの半径方向寸法ｈとの寸法関係をＤｂ／ｈ≦０．２６に設定したことである。また、第２のパラメータとして、固定用ボルトの中心を基準として、この中心から、内方部材の外径までの半径方向肉厚Ａと内方部材の内径までの半径方向肉厚Ｂとの寸法関係をＢ＞Ａに設定したことである。
【００３９】
具体的には、図１を参照して、本実施形態の複列アンギュラ玉軸受１では、取付フランジ２ａを除いた部分における外方部材２の半径方向の肉厚は、せん断応力、熱処理変形およびシール溝を考慮して、最大限に薄肉化し、ボール４のピッチ円直径ＰＣＤBALLを最大限に大きくした寸法に設定されている。これにより、ボール４の個数を増やすことができると共に、内方部材３の半径方向の肉厚は最大限に厚肉化され、負荷容量と剛性を増加させている。
【００４０】
ボール４の直径をＤｂと、このボール４の中心から内方部材３の内径までの半径方向寸法をｈとの比は、Ｄｂ／ｈ＝０．２６であり、すなわちＤｂ／ｈ≦０．２６に設定されている。ボール４の中心を結んだピッチ円は、ピッチ円直径ＰＣＤBALLを有する。
【００４１】
また、固定用ボルト１６の中心から内方部材３の外径までの半径方向寸法Ａと、固定用ボルト１６の中心から内方部材３の内径までの半径方向寸法Ｂとは、Ｂ／Ａ＝１．５７であり、すなわちＢ＞Ａに設定されている。固定用ボルト１６の中心を結んだピッチ円は、ピッチ円直径ＰＣＤBOLTを有する。固定用ボルト１６の嵌挿孔９ｂ、ねじ孔９ａは、モーメント荷重に対して有利になるように軌道輪３ａ、３ｂの外径までの必要な肉厚を考慮して、できるだけ外径側に設けられる。したがって、固定用ボルト１６の中心から内方部材３の外径までの半径方向寸法Ａは略一定であり、ボール４のピッチ円直径ＰＣＤBALL寸法増に対応して大きくなる。その結果、ボルト１６の中心から内方部材３の内径までの半径方向寸法Ｂを増加させることができる。
【００４２】
本実施形態の複列アンギュラ玉軸受１は、以上の寸法関係に設定されているので、今後の更なる高速化と静粛化を実現することができる。
【００４３】
さらに、ボール４の直径Ｄｂと軸受総幅Ｌとの比が、Ｄｂ／Ｌ≧０．２１に設定されている。これにより、小スペース化に対応可能となる。
【００４４】
次に、本実施形態に至るまでの種々の検討、検証と知見を補足説明する。
［ＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受の構造面の検討］
位置決め孔に嵌挿した位置決め部材により一対の軌道輪の芯ずれを抑制した構造のＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受では、必要最小限の本数（例えば、３本）の位置決め部材を用いて一対の軌道輪の芯出しを行った状態で、多数の固定用ボルトで締結する。この前提構造の複列アンギュラ玉軸受は、更なる高速回転領域における異音について敏感であることが判明した。その理由は、一対の軌道輪間にインロー構造がなく、固定用ボルトのみによる締結構造による影響が考えられる。
【００４５】
[軸受取付スペース]
ＣＴスキャナ装置は機種ごとに使用される軸受の取付スペースが決まっており、軸受の外径寸法、内径寸法および幅寸法を変更することができないという制限がある。また、軸受に組込まれる転動体としてのボールの直径は略一定である。このような制限を考慮して種々思考した結果、ボールピッチ円直径ＰＣＤBALLを上げることにより、内方部材を構成する一対の軌道輪の肉厚を増加させる可能性に着目した。
【００４６】
[音響が良好な限界回転数の検証]
軸受取付スペースが一定の条件で、種々のボールピッチ円直径ＰＣＤBALL、軌道輪の肉厚を有する前提構造の複列アンギュラ玉軸受を製作し、音響が良好な（異音が発生しない）限界回転数を測定した。その結果、軸受取付スペースが同じでも、異音が発生しない限界回転数に差があることが判明した。
【００４７】
上記の検証内容を具体的に説明する。図７に開発過程で製作した複列アンギュラ玉軸受の一例を示す。図７は、図５のＥ−Ｅ線における縦断面図に対応する。この複列アンギュラ玉軸受１’では、ボール４の直径Ｄｂと、ボール４の中心から内方部材３’の内径までの半径方向寸法ｈとの比Ｄｂ／ｈが０．３１となっている。また、固定用ボルト１６の中心から、内方部材３’の外径までの半径方向寸法Ａと内方部材３’の内径までの半径方向寸法Ｂは、ほぼ同じで、Ａ≒Ｂとなっている。この寸法関係の他にも、種々のサンプルを製作した。
【００４８】
種々の寸法関係のサンプルについて、異音が発生しない音響が良好な限界回転数を測定した。測定結果を図６に示す。その結果、位置決め孔に嵌挿した位置決め部材により一対の軌道輪の芯ずれを抑制した構造のＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受では、更なる高速回転領域（例えば、２００ｍｉｎ-1以上）における異音について敏感であることが検証できた。また、軸受取付スペースが同じでも、異音が発生しない限界回転数に差があることが判明した。
【００４９】
この測定結果により、図６に示すように、Ｄｂ／ｈが０．２６を境にして、限界回転数が飛躍的に向上することが判明した。この限界回転数の顕著傾向は、ＣＴスキャナ装置用複列アンギュラ玉軸受１には、前述したように、非常に多くのボールが組み込まれており、このボールが高速で転動する際に予圧抜けが生じた部位における微妙な挙動により発生する異音の性質によるものと考えられる。また、このパラメータと同傾向を示すＡとＢの寸法関係も見出した。これは、前述したように、固定用ボルト１６の中心から内方部材３の外径までの半径方向寸法Ａは、ボール４のピッチ円直径ＰＣＤBALL寸法増に対応して大きくなるためと考えられる。
【００５０】
[新規なパラメータの着想]
以上の検証結果を分析し、更なる高速化に対応できる前提構造の複列アンギュラ玉軸受の指標として、次の２つの新規なパラメータを見出した。
〔第１のパラメータ〕：ボールの直径Ｄｂと、ボールの中心から内方部材の内径までの半径方向寸法ｈとの寸法関係
〔第２のパラメータ〕：固定用ボルトの中心を基準として、この中心から、内方部材の外径までの半径方向肉厚Ａと内方部材の内径までの半径方向肉厚Ｂとの寸法関係
【００５１】
そして、第１のパラメータとして、Ｄｂ／ｈ≦０．２６に設定すること、また、第２のパラメータとして、Ｂ＞Ａに設定することにより、異音が発生しない限界回転数が飛躍的に向上し、本実施形態に至った。異音が発生しない限界回転数が向上する理由は、内方部材３の剛性がアップすることにより、モーメント荷重が作用したとき、転動体荷重の低い部位での予圧抜けを防止できることが考えられる。
【００５２】
次に、本発明の第２の実施形態を図８に基づいて説明する。本実施形態の複列アンギュラ玉軸受は、外方部材に取付フランジを設けず、外方部材を軸方向に貫通する取付孔（図示省略）を設けたものである。図８は、第１の実施形態の図５のＥ−Ｅ線における縦断面に対応するものである。図５のＦ−Ｆ線およびＧ−Ｇ線における第１の実施形態の縦断面は機能的に同様である。同様の機能を有する部位には、同一の符号（下付文字を除く）を付して、第１の実施形態における構成、作用効果についての説明を準用する。以下に第１の実施形態と異なる部分を説明する。
【００５３】
本実施形態の複列アンギュラ玉軸受１1は、ボール４のピッチ円直径ＰＣＤBALLを第１の実施形態に比べてさらに大きくした寸法に設定されている。これにより、ボール４の個数をさらに増やすことができると共に、内方部材３1の半径方向の肉厚をさらに厚肉化でき、負荷容量と剛性を一層増加させている。
【００５４】
本実施形態では、ボール４の直径Ｄｂと、ボール４の中心から内方部材３1の内径までの半径方向寸法ｈとの比が、Ｄｂ／ｈ＝０．２１であり、すなわちＤｂ／ｈ≦０．２６に設定されている。
【００５５】
また、固定用ボルト１６の中心から内方部材３1の外径までの半径方向寸法Ａと、固定用ボルト１６の中心から内方部材３1の内径までの半径方向寸法Ｂとの関係は、Ｂ／Ａ＝２．２９であり、すなわちＢ＞Ａに設定されている。
【００５６】
本実施形態の複列アンギュラ玉軸受１1は、以上の寸法関係に設定されているので、今後の更なる高速化と静粛化を実現することができる。
【００５７】
さらに、ボール４の直径Ｄｂと軸受総幅Ｌとの比が、Ｄｂ／Ｌ≧０．２１に設定されている。これにより、小スペース化に対応可能となる。
【００５８】
以上説明した実施形態では、位置決め部材としてリーマボルトを例示したが、これに限られず、位置決めピンとしてもよい。位置決めピンとリーマ孔との嵌め合いを適度のしまり嵌めにしておけば、位置決めピンの固定手段は不要である。また、位置決めピンは、市販品が適宜採用でき、品質面、コスト面で好ましい。
【００５９】
また、本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々の形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【符号の説明】
【００６０】
１          ＣＴスキャナ用複列アンギュラ玉軸受
２          外方部材
３          内方部材
３ａ        軌道輪
３ｂ        軌道輪
４          転動体
５          保持器
６          軌道面
７          軌道面
８          取付孔
９ａ        ねじ孔
９ｂ        貫通孔
１０ａ      端面
１０ｂ      端面
１３ａ      位置決め孔
１３ｂ      位置決め孔
１４        リーマボルト
１６        固定用ボルト
１８        取付孔
１００      ＣＴスキャナ装置
Ａ          半径方向肉厚
Ｂ          半径方向肉厚
Ｄｂ        ボールの直径
ｈ          半径方向寸法
Ｌ          軸受総幅
ＰＣＤBALL  ボールのピッチ円直径
ＰＣＤBOLT  固定用ボルトのピッチ円直径
α        接触角
δｂ      セットアキシャルすきま
【図１】
2016061317.tif 000003
【図２】
2016061317.tif 000004
【図３】
2016061317.tif 000005
【図４】
2016061317.tif 000006
【図５】
2016061317.tif 000007
【図６】
2016061317.tif 000008
【図７】
2016061317.tif 000009
【図８】
2016061317.tif 000010
【図９】
2016061317.tif 000011