多列組合せ玉軸受
【課題】非常に大きなスラスト荷重が負荷されてもグリースによる良好な潤滑状態を維持して焼付きなどの不具合を防止することができる多列組合せ玉軸受を提供する。
【解決手段】玉径Ｄａ／軸受幅Ｂ＞０．５５、且つ玉径Ｄａ／断面高さＨ＞０．５０である少なくとも２列のアンギュラ玉軸受１１が多列組合せされてなる多列組合せ玉軸受１０であって、玉１４の中心は、アンギュラ玉軸受１１の幅中心ＣＬに対して、背面側にオフセットされており、少なくとも１つのアンギュラ玉軸受１１は、正面側に外輪１２と内輪１３間を密封するシール部材１６を備える。
【解決手段】玉径Ｄａ／軸受幅Ｂ＞０．５５、且つ玉径Ｄａ／断面高さＨ＞０．５０である少なくとも２列のアンギュラ玉軸受１１が多列組合せされてなる多列組合せ玉軸受１０であって、玉１４の中心は、アンギュラ玉軸受１１の幅中心ＣＬに対して、背面側にオフセットされており、少なくとも１つのアンギュラ玉軸受１１は、正面側に外輪１２と内輪１３間を密封するシール部材１６を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多列組合せ玉軸受に関し、特に、ラジアル荷重に比べて大きなスラスト荷重を負荷する用途、例えば、電動射出成形機用ボールねじサポート転がり軸受、あるいはダイカストマシン用ボールねじサポート転がり軸受、電動サーボプレス機用ボールねじサポート転がり軸受など、軸方向に大きな荷重を受けて回転する用途に適用される多列組合せ玉軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック製品を製造する方法としては、射出成形による方法が一般的である。射出成形では成形材料がポリアミド（ＰＡ）・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）などの熱可塑性樹脂の場合、軟化する温度に加熱したプラスチック（通常１８０〜４５０℃）に対し、射出圧を加えて金型に充填し成形する。この成形過程においては、型に充填されたプラスチックが固化するまで、型の内部圧力を保持する必要があり、「型締め」と称される。
【０００３】
従来の射出成形機の型締めは、型締め力を与える方法として、油圧制御によるシリンダ駆動方式が主であった。しかし、最近では大量の油を用いず、環境にやさしく、省エネ性に優れる高トルクモータを用いた電動サーボ制御によるボールねじ駆動方式が開発・実用化され始めている。
【０００４】
図９及び図１０は、電動式の射出成形機１０１を示し、型締めユニット１０２と射出ユニット１０３を備える。型締めユニット１０２は、リアプラテン１０４、可動プラテン１０５および固定プラテン１０６を有し、可動プラテン１０５と固定プラテン１０６間に配置した金型１０７をリアプラテン１０４と可動プラテン１０５の間に配置した型締め機構１０８により、型開閉および型締めする。
【０００５】
型締め機構１０８は、トグル構造を有し、型締め用モータ１０９によってリアプラテン１０４に軸支された型締め用ボールねじ１１０が駆動回転されると、クロスヘッド１１１が前後移動して伸縮し、これによって可動プラテン１０５が前後に移動する。型締め用ボールねじ１１０は、サポート軸受１１２によってリアプラテン１０４に軸支されている。
【０００６】
また、可動プラテン１０５には、型成形後の製品を金型１０７から突き出すためのイジェクタピン１４０を作動させる駆動機構１４１が配置されている。この駆動機構１４１は、モータとボールねじとを備え、ボールねじのねじ軸をなすイジェクタ軸１４２を回転することでイジェクタピン１４０を移動させる。このイジェクタ軸用ボールねじはサポート軸受（図示せず）によって可動プラテン１０５に軸支されている。
【０００７】
射出ユニット１０３はリアプレート１１３、可動プレート１１４およびフロントプレート１１５を有し、フロントプレート１１５のシリンダアセンブリ１１６中に配置された計量・射出用スクリュー１１７の基部が可動プレート１１４の前面（型締めユニット側）にサポート軸受１１８（スクリュースリーブ）を介して軸支されている。計量・射出用スクリュー１１７は、成形用の樹脂を計量し、溶融・混練するときに、可動プレート１１４に取付けられた図示しない計量用モータで駆動回転される。
【０００８】
図１０にも示すように、可動プレート１１４には、後面にボールナット１２０が固定されており、これに螺合された射出用ボールねじ１２１がリアプレート１１３に軸支され、射出機構１２２を構成している。射出用ボールねじ１２１は、サポート軸受１２３でリアプレート１１３に軸支され、リアプレート１１３に取付けられた射出用モータ１２４で駆動される。
【０００９】
また、射出ユニット１０３には、駆動用モータ１５０によりボールねじ１５１を正回転あるいは逆回転させることで、シリンダアセンブリ１１６を固定プラテン１０６に対して前後進させるノズルタッチ機構１５３が設けられている。ノズルタッチ機構１５３は、シリンダアッセンブリ１１６に取り付けられている先端のノズル１１６ａを所定の力で、固定プラテン１０６に取り付けられている金型１０７に押し付ける。このノズルタッチ用ボールねじ１５１は、サポート軸受（図示せず）で軸支されている。
【００１０】
射出成形機１０１による射出成形手順としては、まず固形の樹脂ペレットを入れたホッパー１６０からシリンダアセンブリ１１６内にペレットを供給する。ペレットは、温められたシリンダアセンブリ１１６内で溶融され、計量・射出用スクリュー１１７の回転によって溶融した樹脂が撹拌されている。射出成形時には、射出用モータ１２４が正方向に駆動されて射出用ボールねじ１２１が正回転し、可動プレート１１４が前進してシリンダアセンブリ１１６内部の溶融樹脂が計量・射出用スクリュー１１７によって金型１０７内に射出される。この射出時の射出用ボールねじ１２１の回転速度は、内径５０ｍｍの軸受で毎分３０００回転程度に達する。その後、毎分数回転の低回転速度で射出用ボールねじ１２１を回転させて一定時間、樹脂を押し出す圧力を保持する。
【００１１】
また、計量用モータが駆動されて計量・射出用スクリュー１１７が回転し、新たに樹脂が計量・混練される。このとき射出・計量スクリュー１１７は、送り込む樹脂の圧力に押されて後退するが、射出用モータ１２４によって背圧が掛けられており、混練と溶融が十分に行われるようになっている。計量が終わった段階では、ノズル１１６ａからの樹脂漏れを防止するために、射出用モータ１２４が逆転して射出・計量スクリュー１１７をわずかに後退させてサックバックが行われる。
【００１２】
シリンダアセンブリ１１６から樹脂を金型１０７内に押し出す圧力は、製品によっては１０００トンを超えるものもあり、射出用ボールねじ１２１及びサポート軸受１２３は、その圧力を受けることになる。また型締軸についても、この射出時の圧力に抗する力で金型１０７を締めておく必要があるため、型締め用ボールねじ１１０及びそのサポート軸受１１２にも大きな軸方向の力が負荷される。
【００１３】
このような電動サーボ制御による射出成形機１０１の型締め用ボールねじサポート軸受１１２、イジェクタ軸用ボールねじサポート軸受、射出用ボールねじサポート軸受１２３、ノズルタッチ用ボールねじサポート軸受及び計量・射出用スクリュー支持軸受１１８では、ボールねじの回転支持と型締め時等における大きな軸方向荷重を負荷可能とするため、転動体として接触角４０〜６５°を有する大径玉を用い、大きな軸方向荷重を負荷した際の内外輪軌道面の面圧上昇を抑えて転がり疲れ寿命の延長を図った特殊な専用ボールねじサポート軸受が使用され始めている。
【００１４】
また、内輪軌道及び外輪軌道を、軸受の軸方向における中心線に対して、冠形保持器のポケットの開口側に偏った位置に配置することで、ポケット開口側の軸受空間内に封入されたグリースを、玉、内外輪及び冠形保持器の回転により相互に接触させて各軌道及びポケット内に流し込み、グリースによる潤滑状況を改善して焼き付き寿命を延ばし、軸受性能の向上を図ったグリース封入軸受が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００４−１８３６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従来、射出成形機１０１の各軸に適用されるボールねじサポート軸受としては、図１１に示すように、複数のボールねじサポート用アンギュラ玉軸受２０１が組み合されてなる多列組合せ玉軸受２００が、グリース潤滑されて使用されることが多い。各アンギュラ玉軸受２０１は、外輪２０２と、内輪２０３と、外内輪２０２、２０３間に接触角αで転動自在に配設された大径の玉２０４と、玉２０４を回動自在に保持する保持器２０５と、を備える。
【００１７】
しかしながら、従来のボールねじサポート用アンギュラ玉軸受２０１によると、運転中にグリースが軸受２０１の外部に漏れて潤滑不良を起こし、早期に破損にいたる場合があった。このような早期の破損を防止するため、定期的にグリースを軸受２０１に補充することも可能であるが、軸受２０１の周辺部品にグリースを補充するための経路を備える必要があり、機構が複雑となる。また、補充したグリースも運転中に徐々に外部に漏れ出して機械周辺を汚してしまうという問題点があった。
【００１８】
一般的によく使われる深溝玉軸受などでは、軸受の端面にシール部材を装着することで、グリースの飛散防止やグリース漏れによる早期損傷を防ぐ技術があるが、射出成形機１０１用のボールねじサポート軸受２０１は、高い負荷容量を確保するために玉２０４の径をできるだけ大きくする必要があり、玉２０４の両端のスペースが狭くなって、シール部材を装着し難い問題があった。
【００１９】
また、特許文献１のグリース封入軸受では、内輪軌道及び外輪軌道がポケットの開口側にオフセットされているので、シール部材を装着するスペースが確保し難く、更に、転動体として大径玉を使用すると、軸受サイズ、特に、軸受幅が大きくなってしまう問題があった。本射出成形機用途では、大きな軸方向荷重に対応するため、少なくとも２列以上（標準的な仕様では３〜４列組合せ）の多列組合せで軸受を配置する必要があり、軸受の軸方向幅を大きくすることは射出成形機全体のスペース増につながるなどの不具合が生じる。
【００２０】
本発明は、上述した課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、非常に大きなスラスト荷重が負荷されてもグリースによる良好な潤滑状態を維持して焼付きなどの不具合を防止することができる多列組合せ玉軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 外径面に内輪軌道が形成された内輪と、内径面に外輪軌道が形成された外輪と、前記内輪軌道と前記外輪軌道との間に所定の接触角を持って配置された複数の玉と、前記複数の玉を転動自在に保持する保持器と、を備え、玉径Ｄａ／軸受幅Ｂ＞０．５５、且つ玉径Ｄａ／断面高さＨ＞０．５０である少なくとも２列のアンギュラ玉軸受が多列組合せされてなる多列組合せ玉軸受であって、
前記玉の中心は、前記アンギュラ玉軸受の幅中心に対して、背面側にオフセットされており、
少なくとも１つの前記アンギュラ玉軸受は、正面側に前記外輪と前記内輪間を密封するシール部材を備えることを特徴とする多列組合せ玉軸受。
（２） 前記保持器は、円環部と、前記円環部から円周方向に等間隔で軸方向に突出形成された複数の柱部と、を備える冠形保持器であり、
前記円環部は、前記アンギュラ玉軸受の背面側に配置されていることを特徴とする（１）に記載の多列組合せ玉軸受。
（３） 前記外輪の正面側の溝肩には、カウンターボア部が形成されると共に、前記シール部材が装着されることを特徴とする（１）又は（２）に記載の多列組合せ玉軸受。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の多列組合せ玉軸受によれば、玉径Ｄａ／軸受幅Ｂ＞０．５５、且つ玉径Ｄａ／断面高さＨ＞０．５０である大径玉を有するアンギュラ玉軸受が多列組合せされてなる多列組合せ玉軸受において、玉の中心が、アンギュラ玉軸受の幅中心に対して、背面側にオフセットされているので、玉の正面側のスペースを広く確保することができ、このスペースに多くのグリースを封入して長期間に亘って良好な潤滑状態を維持し、焼付きなどの不具合を防止することができる。また、スペースが確保された正面側に外輪と内輪間を密封するシール部材の装着が可能となり、グリースの飛散防止による機械周辺部の汚染や、グリース漏れによる玉軸受の早期損傷を防止することができる。さらに、２列のアンギュラ玉軸受を背面組合せすることで、組合せ玉軸受の両側をシール部材でシールすることができ、外部へのグリース漏れが防止されて組合せ玉軸受の内部にグリースを保持しておくことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る多列組合せ玉軸受の断面図である。
【図２】図１に示すアンギュラ玉軸受の断面図である。
【図３】３列のアンギュラ玉軸受からなる多列組合せ玉軸受の断面図である。
【図４】３列のアンギュラ玉軸受からなる他の多列組合せ玉軸受の断面図である。
【図５】４列のアンギュラ玉軸受からなる多列組合せ玉軸受の断面図である。
【図６】４列のアンギュラ玉軸受からなる他の多列組合せ玉軸受の断面図である。
【図７】本発明の変形例に係るアンギュラ玉軸受の断面図である。
【図８】本発明の他の変形例に係るアンギュラ玉軸受の断面図である。
【図９】一般的な電動式射出成形機の正面図である。
【図１０】一般的な電動式射出成形機の要部拡大図である。
【図１１】従来の多列組合せ玉軸受の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施形態に係る多列組合せ玉軸受について図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態に係る多列組合せ玉軸受は、図９及び図１０で説明した型締め用ボールねじサポート軸受、イジェクタ軸用ボールねじサポート軸受、射出用ボールねじサポート軸受、ノズルタッチ用ボールねじサポート軸受として組み付けられるものであるが、ここでは多列組合せ玉軸受のみ図示して説明する。
【００２５】
（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態の多列組合せ玉軸受１０は、２列のアンギュラ玉軸受１１Ａ，１１Ｂが背面組合せされて構成されている。図２にも示すように、各アンギュラ玉軸受１１（１１Ａ，１１Ｂ）は、内周面に外輪軌道１２ａを有する外輪１２と、外周面に内輪軌道１３ａを有する内輪１３と、外輪軌道１２ａと内輪軌道１３ａとの間に所定の接触角αを持って転動自在に配置される複数の玉１４と、該玉１４を転動自在に保持する冠形保持器１５と、シール部材１６と、を備える。
なお、以下の説明において、アンギュラ玉軸受１１の幅方向において、玉１４の中心に対して接触角αを表す線Ｌが外輪１２を通過する側（図２において左側）の軸受端面側を背面側とし、その反対側の軸受端面側を正面側と言うものとする。
【００２６】
本実施形態のアンギュラ玉軸受１１では、内外径及び幅寸法がＩＳＯ規格の標準軸受に相当する一方、玉１４の玉径Ｄａは、大きな軸方向荷重を負荷できるように、標準的な軸受と比較して大きく設定されており、玉径Ｄａ／軸受幅Ｂ＞０．５５、且つ玉径Ｄａ／断面高さＨ＞０．５０となっている。さらに、内輪、外輪の強度、保持器、シールの配置性などを考慮した場合、Ｄａ／Ｂ＜０．９、Ｄａ／Ｈ＜０．７５が望ましい。また、接触角αも大きな値、例えば、４０〜６５°に設定されている。
【００２７】
また、外輪１２の背面側の溝肩１２ｂは、外輪軌道１２ａが背面側において長くなるように、正面側の溝肩１２ｃよりも径方向内側、本実施形態では、略玉１４のピッチ円直径（Ｐ．Ｃ．Ｄ．）付近まで延出して形成されている。また、溝肩１２ｃには、カウンターボア１２ｄが内周面に形成される。このカウンターボア１２ｄは、アンギュラ玉軸受１１の組立時、玉１４を挿入する際に必要な形状である。
【００２８】
また、内輪１３の正面側の溝肩１３ｃは、内輪軌道１３ａが正面側において長くなるように、背面側の溝肩１３ｂよりも径方向外側、本実施形態では、略玉１４のピッチ円直径（Ｐ．Ｃ．Ｄ．）付近まで延出して形成されている。
【００２９】
なお、外内輪１２、１３の溝肩１２ｂ、１３ｃの高さを略玉１４のピッチ円直径（Ｐ．Ｃ．Ｄ．）まで高くしたのは、大きな軸方向荷重が負荷されたとき、玉１４が溝肩１２ｂ、１３ｃに乗り上げないようにし（つまり、内外輪軌道と玉との弾性接触域が溝肩部エッジ部に干渉しない）、また、軸方向荷重に対する負荷容量をより大きくするためである。
【００３０】
冠形保持器１５は、円環部１５ａと、円環部１５ａから円周方向に等間隔で軸方向に突出形成された複数の柱部１５ｂと、から構成され、各柱部１５ｂ間には、玉１４の転動面の曲率半径より僅かに大きな曲率半径を有する球面状のポケットが複数個、円周方向に所定の間隔で形成されている。この冠形保持器１５は、玉案内方式とされ、例えば、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂などの合成樹脂を射出成形することにより形成される。なお、冠形保持器１５としては、他の案内方式であってもよく、また、金属製であってもよい。
【００３１】
シール部材１６は、アンギュラ玉軸受１１の正面側に配置され、例えば、心材である金属板をゴムなどの弾性体によって覆って環状に形成されている。シール部材１６の外周部は、外輪１２の内周面の正面側端部に設けられた溝１２ｅに圧入・固定され、シール部材１６の内周部は、内輪１３の外周面の正面側端部に設けられた溝１３ｄに摺接して、アンギュラ玉軸受１１の内部に封入されたグリースの流出を防止する。なお、シール部材１６は、非接触型と接触型のいずれであってもよく、動トルクを小さくしたい場合には非接触型、グリースの密閉性を向上させたい場合には接触型とするなど、必要に応じて選択可能である。
【００３２】
ここで、外輪１２の内周面に形成された外輪軌道１２ａ及び内輪１３の外周面に形成された内輪軌道１３ａは、アンギュラ玉軸受１１の幅方向の中心ＣＬに対して、δだけ背面側にオフセットして形成されている。また、外輪軌道１２ａ及び内輪軌道１３ａが背面側にオフセットされることで、玉１４の中心も、アンギュラ玉軸受１１の幅方向の中心ＣＬに対して、δだけ背面側にオフセットされる（Ｌ１＜Ｌ２）。これにより、高い軸方向負荷容量を確保するために玉１４の直径を大径とすると、従来のアンギュラ玉軸受では、玉１４の側方のスペースが狭くなり、シール部材１６の装着がし難くなるのに対して、本実施形態のアンギュラ玉軸受１１では、アンギュラ玉軸受１１の正面側にシール部材１６を装着するためのスペースを確保することができ、シール部材１６の装着が可能となる。
【００３３】
また、冠形保持器１５の円環部１５ａは、アンギュラ玉軸受１１の背面側に配置されており、アンギュラ玉軸受１１は、玉１４の背面側へのオフセットと協働して、正面側にスペースを確保することができ、また、冠形保持器１５と干渉することなく、シール部材１６を装着することができる。
【００３４】
さらに、冠形保持器１５は、玉１４の中心が背面側にオフセットされて軸方向幅が狭くなった部分に円環部１５ａを配置するため、円環部１５ａの肉厚が薄くなり、冠形保持器１５、特に円環部１５ａの剛性が小さくなる。しかし、射出成形機１０１のボールねじサポート用途で使用されるアンギュラ玉軸受１１は、回転速度が最大でもｄｍＮ相当で２５万以下（毎分３０００回転程度）と低速であり、且つボールねじの動方向移動ストロークから回転数もせいぜい１０〜２０回転程度と小さいので、円環部１５ａの剛性が実質的に問題となることはない。従って、玉１４の中心を背面側にオフセットし、外輪１２の正面側にカウンターボア１２ｄを設けることで、正面側に形成される内部スペースを大きくして、該スペースに多くのグリースを封入することができる。
【００３５】
また、背面側においては、溝肩１２ｂの内周面と円環部１５ａの外周面間、及び円環部１５ａの内周面と溝肩１３ｂの外周面間の各径方向隙間Ｃが狭くなっているので、封入されたグリースの背面側への漏れが防止される。複数のアンギュラ玉軸受１１が多列組合せ玉軸受１０に組み付けられた後は、装着されたシール部材によって、グリース漏れが問題となることはないが、このように径方向隙間Ｃを狭くして背面側のグリース漏れを防止することで、アンギュラ玉軸受１１単体での取扱いが容易となる。
【００３６】
また、本実施形態のアンギュラ玉軸受１１では、玉径の小さい軸受と比較して、設計的な関係から正面側の外輪内径（カウンターボア部内径Ｄｅ）が大きくなる。即ち、正面側の半径方向開口幅Ｗ（（Ｄｅ−Ｄｉ）／２、Ｄｉ：内輪１３の溝肩１３ｃの外径）が大きくなるので、同じオフセット量とした場合、グリースを封入可能な空間容積が小径玉の軸受に比べて増加するメリットがあり、長期間に亘って良好な潤滑条件を維持するのに寄与する。
【００３７】
このような２列のアンギュラ玉軸受１１は、図１に示すように、背面組合せされて多列組合せ玉軸受１０として組み付けられる。単体のアンギュラ玉軸受１１では、正面側にのみシール部材１６が配設されているが、２列のアンギュラ玉軸受１１を背面組合せすることで、組合せ玉軸受１０の両側をシール部材１６でシールすることができ、外部へのグリース漏れが防止されて多列組合せ玉軸受１０の内部にグリースを保持しておくことができる。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態の多列組合せ玉軸受１０によれば、玉径Ｄａ／軸受幅Ｂ＞０．５５、且つ玉径Ｄａ／断面高さＨ＞０．５０である大径の玉１４を有するアンギュラ玉軸受１１が多列組合せされてなる多列組合せ玉軸受１０において、玉１４の中心が、アンギュラ玉軸受１１の幅中心ＣＬに対して、背面側にオフセットされているので、玉１４の正面側のスペースを広く確保することができ、このスペースに多くのグリースを封入して長期間に亘って良好な潤滑状態を維持し、焼付きなどの不具合を防止することができる。また、スペースが確保された正面側に外輪１２と内輪１３間を密封するシール部材１６の装着が可能となるので、グリースの飛散防止による機械周辺部の汚染や、グリース漏れによる玉軸受１１の早期損傷を防止することができる。
なお、Ｄａ／Ｂ＞０．６５、Ｄａ／Ｈ＞０．６５とすれば、更に軸方向荷重の負荷容量が増大し、玉１４の溝肩１２ｂ、１３ｃへの乗り上げを防止することができる。
【００３９】
また、保持器は円環部１５ａと複数の柱部１５ｂとを備える冠形保持器１５であり、円環部１５ａがアンギュラ玉軸受１１の背面側に配置されているので、アンギュラ玉軸受１１の正面側にスペースを確保して、冠形保持器１５と干渉することなく、シール部材１６を装着することができる。
【００４０】
更に、外輪１２の正面側の溝肩１２ｃにカウンターボア１２ｄが形成されると共に、シール部材１６が装着されるので、正面側にグリース封入スペースを確保することができ、アンギュラ玉軸受１１内に多量のグリースを封入することができる。また、シール部材１６によってグリースの漏えいを防止して、良好な潤滑状態を長期間維持することができる。
【００４１】
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。
【００４２】
例えば、上記実施形態では、２列のアンギュラ玉軸受が背面組合せされた多列組合せ玉軸受について説明したが、本発明は、３列以上のアンギュラ玉軸受が多列組合せされたものにも適用することができる。また、必要に応じて、少なくとも一部の軸受間に、内輪間座及び外輪間座を設けた構成としてもよい。
【００４３】
図３及び図４は、３列のアンギュラ玉軸受１１（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ）が組合された多列組合せ玉軸受１０を示し、アンギュラ玉軸受１１Ａ、１１Ｂは、背面組合せで配列される一方、アンギュラ玉軸受１１Ｂ、１１Ｃは、並列組合せで配列されている。これにより、多列組合せ玉軸受１０は、両方向からの軸方向荷重を負荷することができるとともに、一方側からの大きな軸方向荷重（図中、外輪に左方から右方に向かって作用する荷重）を負荷することができる。
【００４４】
また、図３に示す多列組合せ玉軸受１０は、両端のアンギュラ玉軸受１１Ａ、１１Ｃにのみシール部材１６を装着しており、中央のアンギュラ玉軸受１１Ｂのシール部材１６を省いても、グリースが外部に漏れることはない。一方、図４に示す多列組合せ玉軸受１０は、中央のアンギュラ玉軸受１１Ｂにもシール部材１６を装着しており、この場合には、単独のアンギュラ玉軸受１１（多列組合せ玉軸受１０に組み付け前）での取扱い時に、グリースの漏れや、外部からのゴミの侵入を防ぐことができる。従って、中央に配置されるアンギュラ玉軸受１１Ｂのシール部材１６は、必要に応じて装着すればよい。
【００４５】
図５及び図６は、４列のアンギュラ玉軸受１１（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ）が組合された多列組合せ玉軸受１０を示し、アンギュラ玉軸受１１Ａ、１１Ｂは、背面組合せで配列される一方、アンギュラ玉軸受１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄは、並列組合せで配列されている。これにより、多列組合せ玉軸受１０は、両方向からの軸方向荷重を負荷することができるとともに、一方側からの大きな軸方向荷重（図中外輪に左方から右方に向かって作用する荷重）を負荷することができる。
【００４６】
なお、図５及び図６の各アンギュラ玉軸受１１は、いずれも内径（ｄ）５０ｍｍ、外径（Ｄ）１１０ｍｍ、軸方向幅（Ｂ）２７ｍｍ、玉径（Ｄａ）１９．０５０ｍｍ、であり、Ｄａ／Ｂ＝０．７１、Ｄａ／Ｈ＝０．６４に設定されている。
また、図５のアンギュラ玉軸受１１は、玉１５の接触角（α）を６０°とし、冠形保持器１５として、玉案内樹脂保持器を使用する一方、図６のアンギュラ玉軸受１１は、玉１５の接触角（α）を５０°とし、冠形保持器１５として、内輪案内銅合金保持器を使用している。
【００４７】
また、上記実施形態では、外輪１２の溝肩１２ｃにカウンターボアが設けられているが、図７に示すように、内輪１３の溝肩１３ｂの外周面にカウンターボア１３ｅが形成されてもよい。この場合、背面側にグリースを封入するスペースが形成され、封入グリース量が増大する。
【００４８】
さらに、上記実施形態では、片持ちの冠形保持器１５が使用されているが、保持器剛性が要求される場合には、図８に示すように、もみ抜き保持器や打抜き保持器などの両リングタイプの保持器１７が用いられてもよい。両リングタイプの保持器１７は、一対の円環部１７ａ、１７ａと、一対の円環部１７ａ、１７ａ同士を軸方向に連結する複数の柱部１７ｂと、によってポケット１８が形成されている。
【符号の説明】
【００４９】
１０ 多列組合せ玉軸受
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ アンギュラ玉軸受
１２ 外輪
１２ａ 外輪軌道
１２ｂ、１２ｃ 溝肩
１２ｄ カウンターボア
１３ 内輪
１３ａ 内輪軌道
１３ｂ、１３ｃ 溝肩
１３ｅ カウンーボア
１４ 玉
１５ 冠形保持器（保持器）
１５ａ、１７ａ 円環部
１５ｂ、１７ｂ 柱部
１６ シール部材
１７ 保持器
Ｂ 軸受幅
ＣＬ 幅中心
Ｄａ 玉径
Ｈ 断面高さ
α 接触角
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多列組合せ玉軸受に関し、特に、ラジアル荷重に比べて大きなスラスト荷重を負荷する用途、例えば、電動射出成形機用ボールねじサポート転がり軸受、あるいはダイカストマシン用ボールねじサポート転がり軸受、電動サーボプレス機用ボールねじサポート転がり軸受など、軸方向に大きな荷重を受けて回転する用途に適用される多列組合せ玉軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック製品を製造する方法としては、射出成形による方法が一般的である。射出成形では成形材料がポリアミド（ＰＡ）・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）などの熱可塑性樹脂の場合、軟化する温度に加熱したプラスチック（通常１８０〜４５０℃）に対し、射出圧を加えて金型に充填し成形する。この成形過程においては、型に充填されたプラスチックが固化するまで、型の内部圧力を保持する必要があり、「型締め」と称される。
【０００３】
従来の射出成形機の型締めは、型締め力を与える方法として、油圧制御によるシリンダ駆動方式が主であった。しかし、最近では大量の油を用いず、環境にやさしく、省エネ性に優れる高トルクモータを用いた電動サーボ制御によるボールねじ駆動方式が開発・実用化され始めている。
【０００４】
図９及び図１０は、電動式の射出成形機１０１を示し、型締めユニット１０２と射出ユニット１０３を備える。型締めユニット１０２は、リアプラテン１０４、可動プラテン１０５および固定プラテン１０６を有し、可動プラテン１０５と固定プラテン１０６間に配置した金型１０７をリアプラテン１０４と可動プラテン１０５の間に配置した型締め機構１０８により、型開閉および型締めする。
【０００５】
型締め機構１０８は、トグル構造を有し、型締め用モータ１０９によってリアプラテン１０４に軸支された型締め用ボールねじ１１０が駆動回転されると、クロスヘッド１１１が前後移動して伸縮し、これによって可動プラテン１０５が前後に移動する。型締め用ボールねじ１１０は、サポート軸受１１２によってリアプラテン１０４に軸支されている。
【０００６】
また、可動プラテン１０５には、型成形後の製品を金型１０７から突き出すためのイジェクタピン１４０を作動させる駆動機構１４１が配置されている。この駆動機構１４１は、モータとボールねじとを備え、ボールねじのねじ軸をなすイジェクタ軸１４２を回転することでイジェクタピン１４０を移動させる。このイジェクタ軸用ボールねじはサポート軸受（図示せず）によって可動プラテン１０５に軸支されている。
【０００７】
射出ユニット１０３はリアプレート１１３、可動プレート１１４およびフロントプレート１１５を有し、フロントプレート１１５のシリンダアセンブリ１１６中に配置された計量・射出用スクリュー１１７の基部が可動プレート１１４の前面（型締めユニット側）にサポート軸受１１８（スクリュースリーブ）を介して軸支されている。計量・射出用スクリュー１１７は、成形用の樹脂を計量し、溶融・混練するときに、可動プレート１１４に取付けられた図示しない計量用モータで駆動回転される。
【０００８】
図１０にも示すように、可動プレート１１４には、後面にボールナット１２０が固定されており、これに螺合された射出用ボールねじ１２１がリアプレート１１３に軸支され、射出機構１２２を構成している。射出用ボールねじ１２１は、サポート軸受１２３でリアプレート１１３に軸支され、リアプレート１１３に取付けられた射出用モータ１２４で駆動される。
【０００９】
また、射出ユニット１０３には、駆動用モータ１５０によりボールねじ１５１を正回転あるいは逆回転させることで、シリンダアセンブリ１１６を固定プラテン１０６に対して前後進させるノズルタッチ機構１５３が設けられている。ノズルタッチ機構１５３は、シリンダアッセンブリ１１６に取り付けられている先端のノズル１１６ａを所定の力で、固定プラテン１０６に取り付けられている金型１０７に押し付ける。このノズルタッチ用ボールねじ１５１は、サポート軸受（図示せず）で軸支されている。
【００１０】
射出成形機１０１による射出成形手順としては、まず固形の樹脂ペレットを入れたホッパー１６０からシリンダアセンブリ１１６内にペレットを供給する。ペレットは、温められたシリンダアセンブリ１１６内で溶融され、計量・射出用スクリュー１１７の回転によって溶融した樹脂が撹拌されている。射出成形時には、射出用モータ１２４が正方向に駆動されて射出用ボールねじ１２１が正回転し、可動プレート１１４が前進してシリンダアセンブリ１１６内部の溶融樹脂が計量・射出用スクリュー１１７によって金型１０７内に射出される。この射出時の射出用ボールねじ１２１の回転速度は、内径５０ｍｍの軸受で毎分３０００回転程度に達する。その後、毎分数回転の低回転速度で射出用ボールねじ１２１を回転させて一定時間、樹脂を押し出す圧力を保持する。
【００１１】
また、計量用モータが駆動されて計量・射出用スクリュー１１７が回転し、新たに樹脂が計量・混練される。このとき射出・計量スクリュー１１７は、送り込む樹脂の圧力に押されて後退するが、射出用モータ１２４によって背圧が掛けられており、混練と溶融が十分に行われるようになっている。計量が終わった段階では、ノズル１１６ａからの樹脂漏れを防止するために、射出用モータ１２４が逆転して射出・計量スクリュー１１７をわずかに後退させてサックバックが行われる。
【００１２】
シリンダアセンブリ１１６から樹脂を金型１０７内に押し出す圧力は、製品によっては１０００トンを超えるものもあり、射出用ボールねじ１２１及びサポート軸受１２３は、その圧力を受けることになる。また型締軸についても、この射出時の圧力に抗する力で金型１０７を締めておく必要があるため、型締め用ボールねじ１１０及びそのサポート軸受１１２にも大きな軸方向の力が負荷される。
【００１３】
このような電動サーボ制御による射出成形機１０１の型締め用ボールねじサポート軸受１１２、イジェクタ軸用ボールねじサポート軸受、射出用ボールねじサポート軸受１２３、ノズルタッチ用ボールねじサポート軸受及び計量・射出用スクリュー支持軸受１１８では、ボールねじの回転支持と型締め時等における大きな軸方向荷重を負荷可能とするため、転動体として接触角４０〜６５°を有する大径玉を用い、大きな軸方向荷重を負荷した際の内外輪軌道面の面圧上昇を抑えて転がり疲れ寿命の延長を図った特殊な専用ボールねじサポート軸受が使用され始めている。
【００１４】
また、内輪軌道及び外輪軌道を、軸受の軸方向における中心線に対して、冠形保持器のポケットの開口側に偏った位置に配置することで、ポケット開口側の軸受空間内に封入されたグリースを、玉、内外輪及び冠形保持器の回転により相互に接触させて各軌道及びポケット内に流し込み、グリースによる潤滑状況を改善して焼き付き寿命を延ばし、軸受性能の向上を図ったグリース封入軸受が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００４−１８３６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従来、射出成形機１０１の各軸に適用されるボールねじサポート軸受としては、図１１に示すように、複数のボールねじサポート用アンギュラ玉軸受２０１が組み合されてなる多列組合せ玉軸受２００が、グリース潤滑されて使用されることが多い。各アンギュラ玉軸受２０１は、外輪２０２と、内輪２０３と、外内輪２０２、２０３間に接触角αで転動自在に配設された大径の玉２０４と、玉２０４を回動自在に保持する保持器２０５と、を備える。
【００１７】
しかしながら、従来のボールねじサポート用アンギュラ玉軸受２０１によると、運転中にグリースが軸受２０１の外部に漏れて潤滑不良を起こし、早期に破損にいたる場合があった。このような早期の破損を防止するため、定期的にグリースを軸受２０１に補充することも可能であるが、軸受２０１の周辺部品にグリースを補充するための経路を備える必要があり、機構が複雑となる。また、補充したグリースも運転中に徐々に外部に漏れ出して機械周辺を汚してしまうという問題点があった。
【００１８】
一般的によく使われる深溝玉軸受などでは、軸受の端面にシール部材を装着することで、グリースの飛散防止やグリース漏れによる早期損傷を防ぐ技術があるが、射出成形機１０１用のボールねじサポート軸受２０１は、高い負荷容量を確保するために玉２０４の径をできるだけ大きくする必要があり、玉２０４の両端のスペースが狭くなって、シール部材を装着し難い問題があった。
【００１９】
また、特許文献１のグリース封入軸受では、内輪軌道及び外輪軌道がポケットの開口側にオフセットされているので、シール部材を装着するスペースが確保し難く、更に、転動体として大径玉を使用すると、軸受サイズ、特に、軸受幅が大きくなってしまう問題があった。本射出成形機用途では、大きな軸方向荷重に対応するため、少なくとも２列以上（標準的な仕様では３〜４列組合せ）の多列組合せで軸受を配置する必要があり、軸受の軸方向幅を大きくすることは射出成形機全体のスペース増につながるなどの不具合が生じる。
【００２０】
本発明は、上述した課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、非常に大きなスラスト荷重が負荷されてもグリースによる良好な潤滑状態を維持して焼付きなどの不具合を防止することができる多列組合せ玉軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 外径面に内輪軌道が形成された内輪と、内径面に外輪軌道が形成された外輪と、前記内輪軌道と前記外輪軌道との間に所定の接触角を持って配置された複数の玉と、前記複数の玉を転動自在に保持する保持器と、を備え、玉径Ｄａ／軸受幅Ｂ＞０．５５、且つ玉径Ｄａ／断面高さＨ＞０．５０である少なくとも２列のアンギュラ玉軸受が多列組合せされてなる多列組合せ玉軸受であって、
前記玉の中心は、前記アンギュラ玉軸受の幅中心に対して、背面側にオフセットされており、
少なくとも１つの前記アンギュラ玉軸受は、正面側に前記外輪と前記内輪間を密封するシール部材を備えることを特徴とする多列組合せ玉軸受。
（２） 前記保持器は、円環部と、前記円環部から円周方向に等間隔で軸方向に突出形成された複数の柱部と、を備える冠形保持器であり、
前記円環部は、前記アンギュラ玉軸受の背面側に配置されていることを特徴とする（１）に記載の多列組合せ玉軸受。
（３） 前記外輪の正面側の溝肩には、カウンターボア部が形成されると共に、前記シール部材が装着されることを特徴とする（１）又は（２）に記載の多列組合せ玉軸受。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の多列組合せ玉軸受によれば、玉径Ｄａ／軸受幅Ｂ＞０．５５、且つ玉径Ｄａ／断面高さＨ＞０．５０である大径玉を有するアンギュラ玉軸受が多列組合せされてなる多列組合せ玉軸受において、玉の中心が、アンギュラ玉軸受の幅中心に対して、背面側にオフセットされているので、玉の正面側のスペースを広く確保することができ、このスペースに多くのグリースを封入して長期間に亘って良好な潤滑状態を維持し、焼付きなどの不具合を防止することができる。また、スペースが確保された正面側に外輪と内輪間を密封するシール部材の装着が可能となり、グリースの飛散防止による機械周辺部の汚染や、グリース漏れによる玉軸受の早期損傷を防止することができる。さらに、２列のアンギュラ玉軸受を背面組合せすることで、組合せ玉軸受の両側をシール部材でシールすることができ、外部へのグリース漏れが防止されて組合せ玉軸受の内部にグリースを保持しておくことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る多列組合せ玉軸受の断面図である。
【図２】図１に示すアンギュラ玉軸受の断面図である。
【図３】３列のアンギュラ玉軸受からなる多列組合せ玉軸受の断面図である。
【図４】３列のアンギュラ玉軸受からなる他の多列組合せ玉軸受の断面図である。
【図５】４列のアンギュラ玉軸受からなる多列組合せ玉軸受の断面図である。
【図６】４列のアンギュラ玉軸受からなる他の多列組合せ玉軸受の断面図である。
【図７】本発明の変形例に係るアンギュラ玉軸受の断面図である。
【図８】本発明の他の変形例に係るアンギュラ玉軸受の断面図である。
【図９】一般的な電動式射出成形機の正面図である。
【図１０】一般的な電動式射出成形機の要部拡大図である。
【図１１】従来の多列組合せ玉軸受の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施形態に係る多列組合せ玉軸受について図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態に係る多列組合せ玉軸受は、図９及び図１０で説明した型締め用ボールねじサポート軸受、イジェクタ軸用ボールねじサポート軸受、射出用ボールねじサポート軸受、ノズルタッチ用ボールねじサポート軸受として組み付けられるものであるが、ここでは多列組合せ玉軸受のみ図示して説明する。
【００２５】
（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態の多列組合せ玉軸受１０は、２列のアンギュラ玉軸受１１Ａ，１１Ｂが背面組合せされて構成されている。図２にも示すように、各アンギュラ玉軸受１１（１１Ａ，１１Ｂ）は、内周面に外輪軌道１２ａを有する外輪１２と、外周面に内輪軌道１３ａを有する内輪１３と、外輪軌道１２ａと内輪軌道１３ａとの間に所定の接触角αを持って転動自在に配置される複数の玉１４と、該玉１４を転動自在に保持する冠形保持器１５と、シール部材１６と、を備える。
なお、以下の説明において、アンギュラ玉軸受１１の幅方向において、玉１４の中心に対して接触角αを表す線Ｌが外輪１２を通過する側（図２において左側）の軸受端面側を背面側とし、その反対側の軸受端面側を正面側と言うものとする。
【００２６】
本実施形態のアンギュラ玉軸受１１では、内外径及び幅寸法がＩＳＯ規格の標準軸受に相当する一方、玉１４の玉径Ｄａは、大きな軸方向荷重を負荷できるように、標準的な軸受と比較して大きく設定されており、玉径Ｄａ／軸受幅Ｂ＞０．５５、且つ玉径Ｄａ／断面高さＨ＞０．５０となっている。さらに、内輪、外輪の強度、保持器、シールの配置性などを考慮した場合、Ｄａ／Ｂ＜０．９、Ｄａ／Ｈ＜０．７５が望ましい。また、接触角αも大きな値、例えば、４０〜６５°に設定されている。
【００２７】
また、外輪１２の背面側の溝肩１２ｂは、外輪軌道１２ａが背面側において長くなるように、正面側の溝肩１２ｃよりも径方向内側、本実施形態では、略玉１４のピッチ円直径（Ｐ．Ｃ．Ｄ．）付近まで延出して形成されている。また、溝肩１２ｃには、カウンターボア１２ｄが内周面に形成される。このカウンターボア１２ｄは、アンギュラ玉軸受１１の組立時、玉１４を挿入する際に必要な形状である。
【００２８】
また、内輪１３の正面側の溝肩１３ｃは、内輪軌道１３ａが正面側において長くなるように、背面側の溝肩１３ｂよりも径方向外側、本実施形態では、略玉１４のピッチ円直径（Ｐ．Ｃ．Ｄ．）付近まで延出して形成されている。
【００２９】
なお、外内輪１２、１３の溝肩１２ｂ、１３ｃの高さを略玉１４のピッチ円直径（Ｐ．Ｃ．Ｄ．）まで高くしたのは、大きな軸方向荷重が負荷されたとき、玉１４が溝肩１２ｂ、１３ｃに乗り上げないようにし（つまり、内外輪軌道と玉との弾性接触域が溝肩部エッジ部に干渉しない）、また、軸方向荷重に対する負荷容量をより大きくするためである。
【００３０】
冠形保持器１５は、円環部１５ａと、円環部１５ａから円周方向に等間隔で軸方向に突出形成された複数の柱部１５ｂと、から構成され、各柱部１５ｂ間には、玉１４の転動面の曲率半径より僅かに大きな曲率半径を有する球面状のポケットが複数個、円周方向に所定の間隔で形成されている。この冠形保持器１５は、玉案内方式とされ、例えば、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂などの合成樹脂を射出成形することにより形成される。なお、冠形保持器１５としては、他の案内方式であってもよく、また、金属製であってもよい。
【００３１】
シール部材１６は、アンギュラ玉軸受１１の正面側に配置され、例えば、心材である金属板をゴムなどの弾性体によって覆って環状に形成されている。シール部材１６の外周部は、外輪１２の内周面の正面側端部に設けられた溝１２ｅに圧入・固定され、シール部材１６の内周部は、内輪１３の外周面の正面側端部に設けられた溝１３ｄに摺接して、アンギュラ玉軸受１１の内部に封入されたグリースの流出を防止する。なお、シール部材１６は、非接触型と接触型のいずれであってもよく、動トルクを小さくしたい場合には非接触型、グリースの密閉性を向上させたい場合には接触型とするなど、必要に応じて選択可能である。
【００３２】
ここで、外輪１２の内周面に形成された外輪軌道１２ａ及び内輪１３の外周面に形成された内輪軌道１３ａは、アンギュラ玉軸受１１の幅方向の中心ＣＬに対して、δだけ背面側にオフセットして形成されている。また、外輪軌道１２ａ及び内輪軌道１３ａが背面側にオフセットされることで、玉１４の中心も、アンギュラ玉軸受１１の幅方向の中心ＣＬに対して、δだけ背面側にオフセットされる（Ｌ１＜Ｌ２）。これにより、高い軸方向負荷容量を確保するために玉１４の直径を大径とすると、従来のアンギュラ玉軸受では、玉１４の側方のスペースが狭くなり、シール部材１６の装着がし難くなるのに対して、本実施形態のアンギュラ玉軸受１１では、アンギュラ玉軸受１１の正面側にシール部材１６を装着するためのスペースを確保することができ、シール部材１６の装着が可能となる。
【００３３】
また、冠形保持器１５の円環部１５ａは、アンギュラ玉軸受１１の背面側に配置されており、アンギュラ玉軸受１１は、玉１４の背面側へのオフセットと協働して、正面側にスペースを確保することができ、また、冠形保持器１５と干渉することなく、シール部材１６を装着することができる。
【００３４】
さらに、冠形保持器１５は、玉１４の中心が背面側にオフセットされて軸方向幅が狭くなった部分に円環部１５ａを配置するため、円環部１５ａの肉厚が薄くなり、冠形保持器１５、特に円環部１５ａの剛性が小さくなる。しかし、射出成形機１０１のボールねじサポート用途で使用されるアンギュラ玉軸受１１は、回転速度が最大でもｄｍＮ相当で２５万以下（毎分３０００回転程度）と低速であり、且つボールねじの動方向移動ストロークから回転数もせいぜい１０〜２０回転程度と小さいので、円環部１５ａの剛性が実質的に問題となることはない。従って、玉１４の中心を背面側にオフセットし、外輪１２の正面側にカウンターボア１２ｄを設けることで、正面側に形成される内部スペースを大きくして、該スペースに多くのグリースを封入することができる。
【００３５】
また、背面側においては、溝肩１２ｂの内周面と円環部１５ａの外周面間、及び円環部１５ａの内周面と溝肩１３ｂの外周面間の各径方向隙間Ｃが狭くなっているので、封入されたグリースの背面側への漏れが防止される。複数のアンギュラ玉軸受１１が多列組合せ玉軸受１０に組み付けられた後は、装着されたシール部材によって、グリース漏れが問題となることはないが、このように径方向隙間Ｃを狭くして背面側のグリース漏れを防止することで、アンギュラ玉軸受１１単体での取扱いが容易となる。
【００３６】
また、本実施形態のアンギュラ玉軸受１１では、玉径の小さい軸受と比較して、設計的な関係から正面側の外輪内径（カウンターボア部内径Ｄｅ）が大きくなる。即ち、正面側の半径方向開口幅Ｗ（（Ｄｅ−Ｄｉ）／２、Ｄｉ：内輪１３の溝肩１３ｃの外径）が大きくなるので、同じオフセット量とした場合、グリースを封入可能な空間容積が小径玉の軸受に比べて増加するメリットがあり、長期間に亘って良好な潤滑条件を維持するのに寄与する。
【００３７】
このような２列のアンギュラ玉軸受１１は、図１に示すように、背面組合せされて多列組合せ玉軸受１０として組み付けられる。単体のアンギュラ玉軸受１１では、正面側にのみシール部材１６が配設されているが、２列のアンギュラ玉軸受１１を背面組合せすることで、組合せ玉軸受１０の両側をシール部材１６でシールすることができ、外部へのグリース漏れが防止されて多列組合せ玉軸受１０の内部にグリースを保持しておくことができる。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態の多列組合せ玉軸受１０によれば、玉径Ｄａ／軸受幅Ｂ＞０．５５、且つ玉径Ｄａ／断面高さＨ＞０．５０である大径の玉１４を有するアンギュラ玉軸受１１が多列組合せされてなる多列組合せ玉軸受１０において、玉１４の中心が、アンギュラ玉軸受１１の幅中心ＣＬに対して、背面側にオフセットされているので、玉１４の正面側のスペースを広く確保することができ、このスペースに多くのグリースを封入して長期間に亘って良好な潤滑状態を維持し、焼付きなどの不具合を防止することができる。また、スペースが確保された正面側に外輪１２と内輪１３間を密封するシール部材１６の装着が可能となるので、グリースの飛散防止による機械周辺部の汚染や、グリース漏れによる玉軸受１１の早期損傷を防止することができる。
なお、Ｄａ／Ｂ＞０．６５、Ｄａ／Ｈ＞０．６５とすれば、更に軸方向荷重の負荷容量が増大し、玉１４の溝肩１２ｂ、１３ｃへの乗り上げを防止することができる。
【００３９】
また、保持器は円環部１５ａと複数の柱部１５ｂとを備える冠形保持器１５であり、円環部１５ａがアンギュラ玉軸受１１の背面側に配置されているので、アンギュラ玉軸受１１の正面側にスペースを確保して、冠形保持器１５と干渉することなく、シール部材１６を装着することができる。
【００４０】
更に、外輪１２の正面側の溝肩１２ｃにカウンターボア１２ｄが形成されると共に、シール部材１６が装着されるので、正面側にグリース封入スペースを確保することができ、アンギュラ玉軸受１１内に多量のグリースを封入することができる。また、シール部材１６によってグリースの漏えいを防止して、良好な潤滑状態を長期間維持することができる。
【００４１】
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。
【００４２】
例えば、上記実施形態では、２列のアンギュラ玉軸受が背面組合せされた多列組合せ玉軸受について説明したが、本発明は、３列以上のアンギュラ玉軸受が多列組合せされたものにも適用することができる。また、必要に応じて、少なくとも一部の軸受間に、内輪間座及び外輪間座を設けた構成としてもよい。
【００４３】
図３及び図４は、３列のアンギュラ玉軸受１１（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ）が組合された多列組合せ玉軸受１０を示し、アンギュラ玉軸受１１Ａ、１１Ｂは、背面組合せで配列される一方、アンギュラ玉軸受１１Ｂ、１１Ｃは、並列組合せで配列されている。これにより、多列組合せ玉軸受１０は、両方向からの軸方向荷重を負荷することができるとともに、一方側からの大きな軸方向荷重（図中、外輪に左方から右方に向かって作用する荷重）を負荷することができる。
【００４４】
また、図３に示す多列組合せ玉軸受１０は、両端のアンギュラ玉軸受１１Ａ、１１Ｃにのみシール部材１６を装着しており、中央のアンギュラ玉軸受１１Ｂのシール部材１６を省いても、グリースが外部に漏れることはない。一方、図４に示す多列組合せ玉軸受１０は、中央のアンギュラ玉軸受１１Ｂにもシール部材１６を装着しており、この場合には、単独のアンギュラ玉軸受１１（多列組合せ玉軸受１０に組み付け前）での取扱い時に、グリースの漏れや、外部からのゴミの侵入を防ぐことができる。従って、中央に配置されるアンギュラ玉軸受１１Ｂのシール部材１６は、必要に応じて装着すればよい。
【００４５】
図５及び図６は、４列のアンギュラ玉軸受１１（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ）が組合された多列組合せ玉軸受１０を示し、アンギュラ玉軸受１１Ａ、１１Ｂは、背面組合せで配列される一方、アンギュラ玉軸受１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄは、並列組合せで配列されている。これにより、多列組合せ玉軸受１０は、両方向からの軸方向荷重を負荷することができるとともに、一方側からの大きな軸方向荷重（図中外輪に左方から右方に向かって作用する荷重）を負荷することができる。
【００４６】
なお、図５及び図６の各アンギュラ玉軸受１１は、いずれも内径（ｄ）５０ｍｍ、外径（Ｄ）１１０ｍｍ、軸方向幅（Ｂ）２７ｍｍ、玉径（Ｄａ）１９．０５０ｍｍ、であり、Ｄａ／Ｂ＝０．７１、Ｄａ／Ｈ＝０．６４に設定されている。
また、図５のアンギュラ玉軸受１１は、玉１５の接触角（α）を６０°とし、冠形保持器１５として、玉案内樹脂保持器を使用する一方、図６のアンギュラ玉軸受１１は、玉１５の接触角（α）を５０°とし、冠形保持器１５として、内輪案内銅合金保持器を使用している。
【００４７】
また、上記実施形態では、外輪１２の溝肩１２ｃにカウンターボアが設けられているが、図７に示すように、内輪１３の溝肩１３ｂの外周面にカウンターボア１３ｅが形成されてもよい。この場合、背面側にグリースを封入するスペースが形成され、封入グリース量が増大する。
【００４８】
さらに、上記実施形態では、片持ちの冠形保持器１５が使用されているが、保持器剛性が要求される場合には、図８に示すように、もみ抜き保持器や打抜き保持器などの両リングタイプの保持器１７が用いられてもよい。両リングタイプの保持器１７は、一対の円環部１７ａ、１７ａと、一対の円環部１７ａ、１７ａ同士を軸方向に連結する複数の柱部１７ｂと、によってポケット１８が形成されている。
【符号の説明】
【００４９】
１０ 多列組合せ玉軸受
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ アンギュラ玉軸受
１２ 外輪
１２ａ 外輪軌道
１２ｂ、１２ｃ 溝肩
１２ｄ カウンターボア
１３ 内輪
１３ａ 内輪軌道
１３ｂ、１３ｃ 溝肩
１３ｅ カウンーボア
１４ 玉
１５ 冠形保持器（保持器）
１５ａ、１７ａ 円環部
１５ｂ、１７ｂ 柱部
１６ シール部材
１７ 保持器
Ｂ 軸受幅
ＣＬ 幅中心
Ｄａ 玉径
Ｈ 断面高さ
α 接触角
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外径面に内輪軌道が形成された内輪と、内径面に外輪軌道が形成された外輪と、前記内輪軌道と前記外輪軌道との間に所定の接触角を持って配置された複数の玉と、前記複数の玉を転動自在に保持する保持器と、を備え、玉径Ｄａ／軸受幅Ｂ＞０．５５、且つ玉径Ｄａ／断面高さＨ＞０．５０である少なくとも２列のアンギュラ玉軸受が多列組合せされてなる多列組合せ玉軸受であって、
前記玉の中心は、前記アンギュラ玉軸受の幅中心に対して、背面側にオフセットされており、
少なくとも１つの前記アンギュラ玉軸受は、正面側に前記外輪と前記内輪間を密封するシール部材を備えることを特徴とする多列組合せ玉軸受。
【請求項２】
前記保持器は、円環部と、前記円環部から円周方向に等間隔で軸方向に突出形成された複数の柱部と、を備える冠形保持器であり、
前記円環部は、前記アンギュラ玉軸受の背面側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の多列組合せ玉軸受。
【請求項３】
前記外輪の正面側の溝肩には、カウンターボア部が形成されると共に、前記シール部材が装着されることを特徴とする請求項１又は２に記載の多列組合せ玉軸受。
【請求項１】
外径面に内輪軌道が形成された内輪と、内径面に外輪軌道が形成された外輪と、前記内輪軌道と前記外輪軌道との間に所定の接触角を持って配置された複数の玉と、前記複数の玉を転動自在に保持する保持器と、を備え、玉径Ｄａ／軸受幅Ｂ＞０．５５、且つ玉径Ｄａ／断面高さＨ＞０．５０である少なくとも２列のアンギュラ玉軸受が多列組合せされてなる多列組合せ玉軸受であって、
前記玉の中心は、前記アンギュラ玉軸受の幅中心に対して、背面側にオフセットされており、
少なくとも１つの前記アンギュラ玉軸受は、正面側に前記外輪と前記内輪間を密封するシール部材を備えることを特徴とする多列組合せ玉軸受。
【請求項２】
前記保持器は、円環部と、前記円環部から円周方向に等間隔で軸方向に突出形成された複数の柱部と、を備える冠形保持器であり、
前記円環部は、前記アンギュラ玉軸受の背面側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の多列組合せ玉軸受。
【請求項３】
前記外輪の正面側の溝肩には、カウンターボア部が形成されると共に、前記シール部材が装着されることを特徴とする請求項１又は２に記載の多列組合せ玉軸受。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−８７８６５（Ｐ２０１３−８７８６５Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２８９２３（Ｐ２０１１−２２８９２３）
【出願日】平成２３年１０月１８日（２０１１．１０．１８）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１８日（２０１１．１０．１８）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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