DE60022833T2

DE60022833T2 - Kugellager

Info

Publication number: DE60022833T2
Application number: DE60022833T
Authority: DE
Inventors: Takayuki Fujisawa-shi Yatabe; Hisato Fujisawa-shi Yamamoto; Yasuhisa Fujisawa-shi Terada; Takashi Fujisawa-shi Ogawa; Tsuyoshi Fujisawa-shi Koushi; Hiroya Fujisawa-shi Achiha; Shoji Fujisawa-shi Noguchi
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1999-07-19
Filing date: 2000-07-19
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2020-07-20
Also published as: CN1260483C; US20030086629A1; US6524008B1; US7077575B2; EP1070864B1; US20050074192A1; EP1070864A1; DE60022833D1; US6719458B2; CN1284614A

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kugellager und insbesondere ein Kugellager, das verwendet wird, eine Drehwelle zu lagern, die in einem Motor in einem Lüftermotor eines Elektroreinigers für den Hausgebrauch oder in einem Gebläse einer Klimaanlage für den Hausgebrauch und die bei einer hohen Geschwindigkeit mit einer geringen Belastung in solch einer Weise gedreht werden soll, dass die Drehwelle in Bezug auf ein Gehäuse frei gedreht werden kann.
Herkömmlich wird solch ein Kugellager 1, wie in der 11 gezeigt, viel in solch einer Weise verwendet, um eine Drehwelle zu lagern, die in verschiedenen Vorrichtungen angeordnet ist, dass sie in Bezug auf ein Gehäuse frei gedreht werden kann. Das Kugellager 1 weist einen Außenring 3 auf, der auf der inneren Umfangsoberfläche desselben einen Tief-Nut-Typ der Außenring-Lauffläche 2 enthält, die einen bogenförmigen Abschnitt hat, einen Innenring 5, der auf der äußeren Umfangsoberfläche desselben eine Innenringlauffläche 4 enthält, die einen bogenförmigen Abschnitt hat, und eine Mehrzahl von Kugeln 6, jeweils zwischen die Innenring- und die Außenring-Lauffläche 2 und 4 eingesetzt, um frei zu rollen; und, der Außenring 3, der Innenring 5 und die Kugeln 6 sind alle aus Lagerstahl, z. B. SUJ2 oder M50, Keramik oder dergleichen hergestellt. Die Kugeln 6 werden jeweils durch einen Halter 7 in solch einer Weise gehalten, dass sie in der Lage sind zu rollen, während sie voneinander beabstandet sind. Auch sind an den inneren Umfangsoberflächen der zwei Endabschnitte des Außenrings 3 die äußeren Umfangskantenabschnitte der Dichtungsringe 8 und 8 befestigt, während die inneren Umfangskantenabschnitte der Dichtungsringe 8 und 8 jeweils angeordnet sind, um nahe und gegenüberliegend zu den äußeren Umfangsoberflächen der zwei Endabschnitte des Innenrings 5 zu sein.
Übrigens wird in dem Fall des herkömmlichen Kugellagers 1 im Wesentlichen, wo der Durchmesser der jeweiligen Kugeln 6 ausgedrückt wird als Db, der Krümmungsradius der Abschnittsform der Außenring-Lauffläche 2 als Ro' ausgedrückt, und der Krümmungsradius der Abschnittsform der Innenring-Lauffläche 4 wird als Ri' ausgedrückt, wobei sich die folgenden Gleichungen gründen; d. h., 0,50 < Ro'/Db ≤ 0,53, und 0,50 < Ri'/Db ≤ 0,52. Auch wo der Außendurchmesser des Außenrings 3 als D ausgedrückt wird, wird der Innendurchmesser des Innenrings 5 als d ausgedrückt, und der Teilungs kreisdurchmesser (P. C. D.) der jeweiligen Kugeln 6 wird als Dp' ausgedrückt, wobei die folgende Gleichung begründet wird; d. h., Dp' ≠ (D + d)/2. Mit anderen Worten, es wird die Gleichung verwendet, d. h., Dp'/(D + d)/2 ≠ 1, und die jeweiligen Kugeln werden im Wesentlichen in der Mitte der äußeren Umfangsoberfläche des Außenringsring 3 und der inneren Umfangsoberfläche des Innenrings 5 in Bezug auf die Durchmesserrichtung des Kugellagers 1 positioniert.
In dem Fall, wo das Kugellager 1 verwendet wird, das aufgebaut ist, wie oben beschrieben, ist die Drehwelle des Lüftermotors, angeordnet in einer Saugvorrichtung, die in einem Elektroreiniger verwendet wird, der Außenring 3 in einem Gehäuse eingesetzt und befestigt, während der Innenring 5 aufgesetzt und befestigt auf der Drehwelle ist.
Das vorerwähnte herkömmliche Kugellager 1 hat einen im Wesentlichen zweckbedingten Aufbau, der für den Zusammenbau in einen der verschiedenen Drehlagerabschnitte abzielt, wird aber nicht bevorzugt, unter der Bedingung bei niedriger Belastung und hoher Drehzahl angewendet zu werden, und demzufolge ist das Drehmoment (der Drehmomentwiderstand) derselben nicht immer niedrig. Andererseits hat es zunehmend eine Forderung gegeben, um das Drehmoment des Drehlagerabschnittes zu reduzieren, um in der Lage zu sein, mit dem Ansteigen der Tendenz, um Energie einzusparen, der letzten Jahre umzugehen. In Anbetracht solcher Umstände ist es eine dringende Notwendigkeit ein Kugellager zu realisieren, das nicht nur ein kleines Drehmoment vorsieht, sondern auch in den Drehlagerabschnitt einbezogen werden kann, der sich bei einer hohen Drehzahl mit einer niedrigen Belastung dreht. Als die einfachste Art, um das Drehmoment zu reduzieren, kann erwartet werden, dass als Schmiermittel, um in dem Abschnitt angewandt zu werden, in dem die Kugeln 6 angeordnet sind, ein Schmiermittel verwendet wird, das eine niedrige Viskosität hat. Es gibt jedoch eine Grenze für die Drehmomentreduzierung, die durch das Reduzieren der Viskosität des Schmiermittels realisiert werden kann, und demzufolge, um in der Lage zu sein, eine große Drehmomentreduzierung zu realisieren, ist es notwendig, den Aufbau des Kugellagers selbst zu verändern.
In dem Fall, wo das Drehmoment des Drehlagerabschnittes bei einer hohen Drehzahl mit einer niedrigen Belastung, durch das Verändern der Spezifikationen des Kugellagers reduziert wird, kann die Verwendung des Kugellagers, dessen Durchmesser und der durchmesser-bezogenen Bauteile in der Abmessung reduziert ist, eine ziemlich große Drehmomentreduzierung realisieren. Jedoch in diesem Fall ist es notwendig, den Innendurchmesser eines Gehäuses, in das der Außenring eingesetzt und befestigt wird, zu reduzieren, was nachteilig die Veränderung der Anordnung der verbleibenden Bauteile des Drehlagerabschnittes erfordert. Sogar in dem Fall, in dem der Durchmesser und seine zugehörigen Bauteile des Kugellagers in der Abmessung einfach reduziert werden, verbleibt noch eine Möglichkeit, dass eine ausreichende Reduzierung des Drehmoments nicht realisiert werden kann. Ein herkömmliches Kugellager ist z. B. aus der US 3292 980 A bekannt, das alle Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 zeigt.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung beabsichtigt ein Eliminieren der vorerwähnten Nachteile, die in dem herkömmlichen Kugellager gefunden werden.
Demzufolge ist es ein Ziel der Erfindung, ein Kugellager zu schaffen, das nicht nur einen niedrigen Drehmomentaufbau realisieren kann, sondern auch in einem Gehäuse, ähnlich wie bei einem herkömmlichen Kugellager, zusammengebaut werden kann.
Zum Erreichen des vorerwähnten Zieles ist entsprechend des ersten Aspektes der Erfindung ein Kugellager vorgesehen, das ähnlich zu dem vorerwähnten herkömmlichen Kugellager einen Außenring aufweist, der auf der inneren Umfangsoberfläche desselben eine Außenring-Lauffläche enthält, die einen bogenförmigen Abschnitt enthält; eine Innenring, der die äußere Umfangsoberfläche desselben enthält, eine Innenring-Lauffläche, die einen bogenförmigen Abschnitt enthält; und jeweils eine Mehrzahl von Kugeln und rollbar zwischen den Außenring- und den Innenringlaufflächen eingesetzt.
Besonders in dem Kugellager entsprechend der Erfindung, wo der Außendurchmesser des Außenrings als D ausgedrückt wird, wird der Innendurchmesser des Innenrings als d ausgedrückt, wobei der Teilungskreisdurchmesser der jeweiligen Kugeln als Dp ausgedrückt wird, der Durchmesser des Nutbodens einer Innenringlauffläche, dessen maximale Umfangsbeanspruchung (294 MPa) 30 kgf/mm² unter der Bedingung, dass in einem Fall, wo d in dem Bereich 6–10 mm ist, die Interferenz des Innenrings 11 μm beträgt und in dem Fall, wo d in dem Bereich von mehr als 10 mm bis zu 18 mm ist, die Interferenz des Ringes 12 μm beträgt, als Di, x = Db/(D – d)/2), und y = Dp/(D + d)/2 ausgedrückt wird, den folgenden Gleichungen (1) bis (2) genügt wird, und auch der folgenden Gleichung (3) kann vorzugsweise Genüge getan werden; d. h., x ≥ 0,3 (1) y < 1,0 (2) y ≥ (D – d)/(D + d)x + 2Di/(D + d) (3)
Auch wird vorzugsweise, wo der Durchmesser der jeweiligen Kugeln als Db ausgedrückt wird, der Krümmungsradius der Abschnittsform der Außenring-Lauffläche als Ro ausgedrückt, und der Krümmungsradius der Abschnittsform der Innenring-Lauffläche wird als Ri ausgedrückt, wobei den folgenden Gleichungen (4) und (5) Genüge getan werden kann: d. h., 0,53 < Ro/Db ≤ 0,65 (4) 0,52 < Ri/Db ≤ 0,65 (5).
In dem Fall des vorerwähnten Kugellagers entsprechend des ersten Aspektes der Erfindung kann nicht nur die ausreichende Haltbarkeit sicher gestellt werden, sondern auch die Drehmomentreduzierung kann besonders ohne Verändern des Außendurchmessers des Außenrings realisiert werden.
D. h., um der Gleichung (2) zu genügen wird die Mehrzahl der Kugeln auf der Innendurchmesserseite des Kugellagers positioniert. Dies kann das Moment, das notwendig ist, um diese Kugeln zum Rollen zu bringen, reduzieren, um dadurch in der Lage zu sein, das Rotations-Drehmoment des Kugellagers zu reduzieren.
Auf diese Weise können sogar beim Reduzieren des Rotations-Drehmoments des Kugellagers, um der Gleichung (1) zu genügen, durch Sicherstellen des Durchmessers Db der Kugeln, die Kontaktellipsen in den Kontaktabschnitten zwischen den Kugeln und der Außenring-Lauffläche am übermäßigen Vermindern in der Abmessung gehindert werden, was Brinell-Eindrücke am Auftreten in der Außenring-Lauffläche hindert.
Außerdem, um der Gleichung (3) zu genügen, kann durch das Sichern des Teilungskreisdurchmessers Dp der Kugeln, sogar wenn der Innenring auf der Drehwelle versetzt ist, die Beanspruchung in Umfangsrichtung in dem Innenring am übermäßigen Erhöhen gehindert werden, was den Innenring gegen eine Beschädigung, z. B. das Auftreten eines Risses, verhindert werden.
Übrigens hängt in der Gleichung (3) die Innenring-Lauffläche (der Nutboden) Di von dem passenden Standard js5, spezifiziert in dem JIS, und von der Festigkeit ab, die von dem Innenring gefordert wird. D. h., entsprechend des js5 beträgt der obere Grenzwert des Übermasses eines Innenrings in dem Fall eines Innenrings, der einen Innendurchmesser von 6–10 mm hat, 11 μm, und beträgt in dem Fall eines Innenrings, der einen Innendurchmesser von 10–18 mm hat, 12 μm.
Außerdem werden der Außenring, der Innenring und die Mehrzahl der Kugeln vorzugsweise aus Lagerstahl hergestellt. Allgemein hat die Innenring-Laufoberfläche Di, die einen Einfluss auf die Dicke des Nutbodens des Innenrings hat, in solch einer Weise spezifiziert, dass die maximale Beanspruchung von Lagerstahl von 137,2 MPa (14 kgf/mm²) oder weniger sein kann. Jedoch kann tatsächlich in Abhängigkeit der Auswahl des Materials des Innenrings und in Abhängigkeit von der Veränderung der Wärmebehandlung desselben die Dicke der Nut bis zu einer Beanspruchung von 294 Mpa (30 kgf/mm²) reduziert werden. Aus diesem Grund wird die Innenring-Lauffläche Di auf einen Wert festgelegt, bei dem die maximale Umfangsbeanspruchung 294 MPa (30 kgf/mm²) vorsieht.
Übrigens wird in Bezug auf das Verhältnis R₁/D₀ zwischen dem Durchmesser jeder Kugel D₀ und dem Krümmungsradius R₁ der Abschnittsform der Innenring-Lauffläche, wie in einem Lüftermotor, der in einem Gebläse in einer Klimatisierungsvorrichtung verwendet wird, wenn der Lüftermotor bei einer Drehzahl von 10000 min^–1 (U/min) oder weniger verwendet wird, das Verhältnis derart festgelegt, dass es 0,52 < R₁/D₀ ≤ 0,65 beträgt; aber wenn in einem Lüftermotor, der in einer Saugvorrichtung eines Elektroreinigers verwendet wird, wenn der Lüftermotor bei einer Drehzahl von 20000 min^–1 (U/min) oder mehr verwendet wird, das Verhältnis vorzugsweise derart festgelegt werden, dass es 0,53 </D₀ ≤ 0,65 beträgt.
Überdies können durch das Genügen der oben vorgestellten Gleichungen (4) und (5) die Kontaktellipsen, die in den Kontaktabschnitten zwischen den Rolloberflächen der Kugeln und der Außenring-Lauffläche und der Innenring-Lauffläche gebildet sind, in der Abmessung reduziert werden, so dass der Rollwiderstand und der Spin, die durch die Kontaktellipsenabschnitte während der Drehung verursacht werden, reduziert werden können, um dadurch in der Lage zu sein, das Rotations-Drehmoment des Kugellagers zu reduzieren. Übrigens wird in dem Fall, in dem die Werte von R₀/D_b und R_i/D_b 0,65 überschreiten und die Erhöhung übermäßig ist, die Fläche von jeder der Kontaktellipsen übermäßig reduziert, was es schwierig macht, die Rollermüdungslebensdauer der Außenring- und der Innenring-Lauffläche zu sichern; und insbesondere in dem Fall der Außenring-Lauffläche treten Brinell-Eindrücke leicht auf. Aus diesen Gründen werden die oberen Grenzwerte von R₀/D_b und R_i/D_b auf 0,65 festgelegt.
Beim Erreichen des oben vorgestellten Zieles ist entsprechend des zweiten Aspektes ist ein Kugellager entsprechend des Anspruchs 1 der Erfindung für die Verwendung in einem Elektroreiniger vorgesehen, der einen Außenring, hergestellt aus Lagerstahl, aufweist und der auf der inneren Umfangsoberfäche desselben eine Außenring-Lauffläche enthält, die einen bogenförmigen Abschnitt enthält; einen Innenring, der aus Lagerstahl hergestellt ist und der auf der äußeren Umfangsoberfläche desselben eine Innenring-Lauffläche enthält, die einen bogenförmigen Abschnitt enthält; und eine Mehrzahl von Kugeln, jeweils aus Lagerstahl hergestellt und rollbar zwischen die Außenring-Lauffläche und die Innenring-Lauffläche eingesetzt.
Und, das vorliegende Kugellager vom Elektroreiniger ist in den Drehlagerabschnitt des Elektroreinigers einbezogen und wird in solch einer Weise verwendet, dass der Außenring feststehend ist und der Innenring bei einer Drehzahl von 40000–60000 min^–1 (U/min) gedreht wird.
Insbesondere in dem Kugellager entsprechend des zweiten Aspektes der Erfindung, wo der Durchmesser der jeweiligen Kugeln als Db ausgedrückt wird, wird der Krümmungsradius der Abschnittsform der Außenring-Lauffläche als Ro ausgedrückt, und der Krümmungsradius der Abschnittsform der Innenring-Lauffläche als Ri ausgedrückt wird, wobei den folgenden Gleichungen (1) und (2) genügt werden kann; d. h., 0,58 ≤ Ro/Db ≤ 0,61 (1) 0,52 ≤ Ri/Db ≤ 0,61 (2)
In dem Fall des oben aufgebauten Kugellagers für einen Elektroreiniger entsprechend des zweiten Aspektes der Erfindung kann nicht nur eine ausreichende Haltbarkeit sicher gestellt werden, sondern auch eine ausreichende Rotations-Drehmomentreduzierung kann insbesondere ohne Reduzierung des Außendurchmessers des Außenrings realisiert werden.
D. h., indem den obigen Gleichungen (1) und (2) genügt wird, können die Kontaktellipsen, die in den Kontaktabschnitten zwischen den Rolloberflächen der Kugeln und der Außenring-Lauffläche und der Innenring-Lauffläche gebildet werden, in der Abmessung reduziert werden, so dass der Rollwiderstand und der Spin, die in den Kontaktellipsenabschnitten während der Drehung hervorgerufen werden, reduziert werden, um dadurch in der Lage zu sein, das Rotations-Drehmoment des Kugellagers zu reduzieren.
Übrigens, der Grund, warum, wie oben beschrieben, die Verhältnisse der Krümmungsradien der Abschnittsform der Außenring-Lauffläche Ri zu dem Durchmesser der jeweiligen Kugeln Db jeweils in den Bereich von 58–61% festgelegt wird, ist wie folgt. D. h., wenn sich diese Verhältnisse erhöhen, vermindern sich die jeweils in den Kontaktabschnitten gebildeten Kontaktellipsen in der Abmessung, um dadurch in der Lage zu sein, das Rotations-Drehmoment des Kugellagers zu reduzieren. Demzufolge wird es bevorzugt, um das Rotations-Drehmoment des Kugellagers zu reduzieren, diese Verhältnisse (d. h., Ro/Db und Ri/Db) zu erhöhen. Andererseits erhöhen sich in dem Fall, in dem diese Verhältnisse erhöht werden, die Oberflächendrücke der jeweiligen Kontaktabschnitte, was die Lebensdauer bei Ablösung der Außenring-Lauffläche und der Innenring-Lauffläche vermnindert. Hierin zeigt die 10 das Verhältnis zwischen den oben vorgestellten Verhältnissen und der Lebensdauer bei Ablösung der äußeren und der inneren Laufflächen unter den Betriebsbedingung (Rotations-Drehzahl = 60000 min^–1 (U/min), und die Vorlast von 49 N (5 kgf) eines gewöhnlichen Kugellagers für einen Elektroreiniger (der äußere Durchmesser D eines Außenrings = 22 mm, der innere Durchmesser d eines Innenrings = 8 mm, und die Breite B des Kugellagers = 7 mm).
Wie eindeutig aus der 10 gesehen werden kann, ist es im Wesentlichen, wenn die Haltbarkeit des Rotations-Lagerabschnittes in die Überlegung einbezogen wird, nicht ratsam, äußere und innere Laufflächen zu bilden, die solch große Krümmungsradien haben, die die Verhältnisse (d. h., Ro/Db und Ri/Db) von mehr als 56% vorsehen. Andererseits hängt, wie in einem Kugellager eines Elektroreinigers, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht, wenn ein Kugellager unter den Bedingungen verwendet wird, dass der Drehabschnitt bei einer hohen Drehzahl mit einer niedrigen Belastung gedreht wird und Staub, wie das Pulver der Bürstenreibung, in den Einsetzabschnitt des Kugellagers eindringen kann, die Lebensdauer des Kugellagers in vielen Fällen von dem Auftreten von dem Anfall mehr, als von dem Eintreten des Ablösens während der Lebensdauer ab. Infolge der verbesserten Drehzahl der Drehung des Rotations-Lagerabschnittes tritt solch ein Eindringen in vielen Fällen in dem Bereich von 2000–3000 Stunden auf. Demzufolge ist es nicht angebracht, dass, um eine Ablöse-Lebensdauer zu erhalten, die beträchtlich 2000–3000 Stunden überschreitet, die oben vorgestellten Verhältnisse (d. h., die Verhältnisse betragen ungefähr 50%), wegen dieser Erhöhungen des Rotations-Drehmomentes des Kugellagers, reduziert werden. Wenn solche Umstände in die Überlegung einbezogen werden, kann in dem Fall, in dem die oben genannten Verhältnisse jeweils in den Bereich von 58–61% festgelegt werden, nicht nur eine ausreichende Lebensdauer gegen Ablösung praktisch sicher gestellt werden, sondern auch das Drehmoment des Kugellagers kann in einem ausreichenden grad reduziert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Darstellung, teilweise geschnitten, eines ersten Beispiels eines Modus für das Ausführen der Erfindung;
2 ist eine grafische Darstellung des technischen Umfangs der Erfindung;
3 ist eine Darstellung, teilweise geschnitten, eines zweiten Beispieles eines Modus zum Ausführen der Erfindung;
die 4(A) und 4(B) zeigen Prüfvorrichtungen, die verwendet werden, um die Wirkungen der Erfindung zu bestätigen; insbesondere ist 4(A) eine Endansicht derselben und 4(B) ist eine Schnittdarstellung derselben;
die 5(A), 5(B) und 5(C) sind grafische Darstellungen der Ergebnisse einer Prüfung, die ausgeführt wurde, um den Einfluss eines Teilungskreisdurchmessers in dem Rotations-Drehmoment des Kugellagers zu bestätigen;
die 6(A) und 6(B) sind Säulendiagramme der Ergebnisse einer Prüfung, die ausgeführt wurde, um die Einflüsse der Verhältnisse der Krümmungsradien der äußeren und inneren Ringlaufflächen auf den Kugeldurchmesser bei dem Rotations-Drehmoment des Kugellagers zu bestätigen;
7 sind Säulendiagramme der Ergebnisse einer Prüfung, die ausgeführt wurde, um die Einflüsse des Unterschieds in dem Teilungskreisdurchmesser in Bezug auf eine Beziehung zwischen dem ANDELON-Wert und dem Motorgeräusch zu bestätigen;
8 ist eine Darstellung, teilweise geschnitten, eines dritten Beispieles eines Modus zum Ausführen der Erfindung;
9 eine grafische Darstellung der Ergebnisse einer Prüfung, die ausgeführt wurde, um die Wirkungen der Erfindung zu bestätigen;
10 ist eine grafische Darstellung der Einflüsse der Verhältnisse der Krümmungsradien der Außenring- und Innenring-Lauffläche auf den Kugeldurchmesser in der Lebensdauer während der Ablösung der Außenring- und Innenring-Lauffläche; und
11 ist eine Darstellung, teilweise geschnitten, eines herkömmlichen Kugellagers.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Nunmehr zeigt die 1 ein erstes Beispiel eines Modus zum Ausführen der Erfindung. Entsprechend des vorliegenden Modus weist ein Kugellager 1a, ähnlich zu dem bekannten, herkömmlichen Kugellager 1, das in der vorerwähnten 11 erwähnt ist, einen Außenring 3a auf, der auf der inneren Umfangsoberfläche derselben einen Tief-Nut-Typ der Außenring-Lauffläche 2a aufweist, die einen bogenförmigen Abschnitt hat, einen Innenring 5a, der auf der äußeren Oberfläche desselben eine Innenring-Lauffläche 4a enthält, die einen bogenförmigen Abschnitt enthält, und eine Mehrzahl von Kugeln 6, die jeweils zwischen die Außenring-Lauffläche und die Innenring-Lauffläche 2a und 4a eingesetzt sind, um frei zu rollen. Die Kugeln 6 werden jeweils durch einen Halter 7 in solch einer Weise gehalten, dass sie in der Lage sind zu rollen, während sie voneinander beabstandet sind. Auch sind an den inneren Umfangsoberflächen der zwei Endabschnitte des Außenrings 3a die äußeren Umfangskantenabschnitte der Dichtungsringe 8 und 9 befestigt, während die inneren Umfangskantenabschnitte der Dichtungsringe 8 und 9 jeweils angeordnet sind, um nahe, aber gegenüberliegend zu der äußeren Umfangsoberflächen der zwei Endabschnitte des Innenrings 5a zu sein.
Der Außenring 3a, der Innenring 5a und die Mehrzahl der Kugeln 6 werden vorzugsweise aus Lagerstahl, z. B. SUJ2, M50 oder dergleichen, in diesem Ausführungsbeispiel gefertigt. Es ist jedoch möglich, sie, wenn dies erforderlich ist, mit einem Stahl, einer Keramik oder dergleichen in Stelle des Lagerstahles herzustellen. Insbesondere in dem Fall des Kugellagers 1a entsprechend der Erfindung, in dem der Außendurchmesser des Außenrings 3a als D ausgedrückt wird, wird der Innendurchmesser des Innenrings als d ausgedrückt, der Teilungskreisdurchmesser der jeweiligen Kugeln 6 wird als Dp ausgedrückt, der Durchmesser einer Innenring-Lauffläche, deren maximale Umfangsbeanspruchung 294 MPa (30 kgf/mm²) unter der Bedingung vorsieht, in einem Fall, in dem d in dem Bereich von 6–10 mm ist, wobei die Interferenz des Innenrings 11 μm beträgt, und in dem Fall, in dem d in dem Bereich von mehr als 10 μm bis zu 18 mm ist, die Interferenz des Innenrings 12 μm beträgt, als Di, x = Db/((D – d)/2)), und y = Dp/(D + d)/2), ausgedrückt wird, den folgenden Gleichungen (1) bis (2) genügt werden kann, und auch der folgenden Gleichung (3) vorzugsweise genügt werden kann; d. h., x ≥ 0,3 (1) y < 1,0 (2) y ≥ ((D – d)/(D + d)x + 2Di/(D + d) (3)
Auch dort, wo der Durchmesser der jeweiligen Kugeln 6 als Db ausgedrückt wird, wird der Krümmungsradius der Abschnittsform der Außenring-Lauffläche 2a als Ro ausgedrückt, und der Krümmungsradius der Abschnittsform der Innenring-Lauffläche 4a wird als Ri ausgedrückt, kann den folgenden Gleichungen (4) und (5) genügt werden: d. h., 0,53 < Ro/Db ≤ 0,65 (4) 0,52 < Ri/Db ≤ 0,65 (5).
In dem Fall, in dem das wie oben aufgebaute Kugellager 1a verwendet wird, um zu lagern, ist z. B. die Drehwelle eines Lüftermotors für eine Saugvorrichtung, die in einem Elektroreiniger verwendet wird, der Außenring 3a in das Gehäuse eingesetzt und befestigt, während der Innenring auf der Drehwelle aufgesetzt und befestigt ist. Übrigens ist das Kugellager 1a entsprechend der Erfindung ein Kugellager, das nicht nur verwendet wird, um die Drehwelle eines im Haushalt verwendeten Elektroreinigers eines Gebläses einer im Haushalt verwendeten Klimaanlage zu lagern, sondern auch unter einer Niedrigbelastung und einer Hochdrehzahlbedingung verwendet wird. Noch genauer, in Bezug auf die Abmessung des Kugellagers 1a, ist der Außendurchmesser D des Außenritngs 3a in dem Bereich von 15–40 mm, der Innendurchmesser d des Innenrings 5a in dem Bereich von 6–18 mm, und die Breite B des Kugellagers 1a in dem Bereich von 5–12 mm.
Übrigens, kann ein Fall, in dem der Innendurchmesser d des Innenrings 5a geringer als 6 mm ist, kann ebenso in den Umfang der Erfindung fallen. In diesem Fall drückt D₁ in der Gleichung (3) den Durchmesser eines Innenring-Lauffläche aus, der die maximale Umfangsbeanspruchung von 294 MPa (30 kgf/mm²) unter der Bedingung vorsieht, dass die Interferenz des Innenrings durch eine gekrümmte Linie ausdrückt, die die folgenden drei Punkte gestattet, um glatt miteinander überzugehen, d. h., einen ersten Punkt, an dem die Interferenz des Innenrings 6 μm für den Innendurchmesser des In nenrings von 5 mm beträgt, einen zweiten Punkt, wo die Interferenz des Innenrings 2 μm für den Innendurchmesser des Innenrings von 4 mm beträgt, und einen dritten Punkt, an dem die Interferenz des Innenrings 1 μm für den Innendurchmesser des Innenrings von 3 mm beträgt. D. h., auf der Grundlage der gekrümmten Linie, die die oben genannten drei Punkte gestattet, die in rechtwinkligen Koordinaten gezeichnet sind, in denen der Innendurchmesser des Innenrings d in einer der vertikalen oder in einer horizontalen Achsen derselben und die Interferenz des Innenrings auf der anderen Achse gezeigt ist, um glatt miteinander überzugehen, wird eine Innenring-Lauffläche erhalten, deren maximale Umfangsbeanspruchung 294 MPa vorsieht und der Durchmesser der vorhandenen Innenring-Lauffläche als D, ausgedrückt wird. In dem Fall, in dem der Innendurchmesser d geringer als 6 mm ist, gibt es eine Möglichkeit, dass nicht nur der Außenring-Außendurchmesser D weniger als 15 mm sein kann, sondern auch die Breite B kann geringer als 5 mm sein.
In dem Fall des Kugellagers, das wie oben vorgestellt aufgebaut ist, kann nicht nur eine ausreichende Haltbarkeit sicher gestellt werden, sondern auch, ohne insbesondere den Außendurchmesser des Außenrings zu reduzieren, eine ausreichende Drehmomentreduzierung realisiert werden. Nunmehr wird nachstehend eine Beschreibung von solchen Merkmalen des vorliegenden Kugellagers 1a in Bezug auf die 2 gegeben. Hierin ist in der 2 jeweils das vorerwähnte x = Db/((D – d)/2) durch die horizontale Achse gezeigt, und y = DP/(D + d)/2) ist durch die vertikale Achse gezeigt; und ein dreieckiger Abschnitt, dessen drei Seiten durch drei gerade Linien A, B und C abgerundet und auch durch karierte Markierungen gezeigt sind, zeigt den Umfang der Erfindung. Übrigens zeigt eine gerade Linie D, die nach unten des dreieckigen Abschnittes angeordnet ist, einen Abschnitt, in dem die Dicke des Innenrings 5a in dem vorerwähnten Innenring-Laufflächenabschnitt 4a 0 vorsieht. Demzufolge kann abwärts der geraden Linie D das vorliegenden Kugellager nicht begründet werden.
Zuerst in dem Fall des Kugellagers 1a entsprechend der Erfindung, um der Gleichung (2) zu genügen, wird die Dicke des Außenrings 3a in Bezug auf die Richtung des Durchmessers des Kugellagers größer als die Dicke des Innenrings 5a festgelegt, und die Positionen der Kugeln 6 (d. h., deren Teilungskreisdurchmesser) auf der Seite des Innendurchmessers des Kugellagers 1a angeordnet. D. h., durch das Herstellen des Kugellagers 1a unterhalb der graden Linie A in der 2 kann das Moment, dass notwendig ist, die Kugeln 6 zu rollen, reduziert werden, um dadurch in der Lage zu sein, das Rotations-Drehmoment des Kugellagers 1a zu reduzieren. Auf diese Weise ist es sogar in dem Fall, in dem das Rotations Drehmoment des Kugellagers 1a reduziert ist, nicht notwendig, den Außendurchmesser D des Außenrings 3a über den herkömmlichen Auf bau zu ändern und somit ist es nicht notwendig, den Innendurchmesser des Gehäuses zu ändern, in den der Außenring 3a eingesetzt und befestigt werden soll. Demzufolge kann das Gehäuse, das herkömmlich verwendet wird, verwendet werden, wie es ist.
Übrigens, damit ohne den Außendurchmesser D des Außenrings 3a zu reduzieren, der Teilungskreisdurchmesser D₀ reduziert wird, um dadurch in der Lage zu sein das Drehmoment zu reduzieren, ist y < 1, wie in der Gleichung (2) festgelegt. Jedoch um in der Lage zu sein, das Drehmoment ausreichend zu reduzieren, wird vorzugsweise der wert von y gleich zu oder geringer als 0,95 festgelegt, und noch genauer, der Wert von y kann gleich zu oder geringer als 0,9 festgelegt werden. Der untere Grenzwert von y wird durch die gerade Linie C, gezeigt in der 2, begrenzt.
Auch um der Gleichung (5) zu genügen, können durch Sichern des Durchmessers Db der Kugeln 6 die Kontaktellipsen in den Kontaktabschnitten zwischen den Rolloberflächen der Kugeln 6 und der Außenring-Lauffläche 2a gehindert werden, übermäßig in der Abmessung reduziert zu werden, was seinerseits Brinell-Eindrücke, die in der Außenring-Lauffläche 2a verursacht werden, am Auftreten hindern kann. D. h., der Durchmesser Db der Kugeln 6 wird in solch einer Weise gesichert, dass das Kugellager 1a auf der rechten Seite der geraden Linie B in der 2 hergestellt werden kann. Übrigens ist die Außenring-Lauffläche 2a in solch einer Weise aufgebaut, dass sich nicht nur der Querschnitt, der sich in der axialen Richtung des Kugellagers 1a erstreckt, eine konkave Oberfläche ist, sondern auch sein Querschnitt, der sich in der Umfangsrichtung des Kugellagers 1a erstreckt, ist auch eine konkave Oberfläche. Die so aufgebaute Außenring-Lauffläche 2a ist in der Ausbeutefestigkeit in Bezug auf die Presskraft, die darauf angewandt wird, kleiner als die Innenring-Lauffläche 4a, deren Querschnitt, der sich in der Umfangsrichtung der Kugellager 1a erstreckt, eine konvexe Oberfläche ist. Somit ist es, sogar wenn der Krümmungsradius Ro des Querschnitts der Außenring-Lauffläche 2a erhöht ist, um die Kontaktellipse in der Abmessung zu reduzieren, in dem Fall, in dem der Durchmesser Db der Kugeln 6 in einem bestimmten Maß gesichert ist, möglich, die Kontaktellipsen zu hindern, in der Abmessung übermäßig reduziert zu werden. Noch genauer, durch das Erfüllen der Gleichung (1) wird der maximale Oberflächendruck, der auf die Außenring-Lauffläche 2a angewandt werden soll, nach unten auf 1960 MPa (200 kgf/mm²) oder weniger gesteuert, was es möglich macht, die Brinell-Eindrücke zu hindern, in der Außenring-Lauffläche 2a verursacht zu werden.
Außerdem ist es, um der Gleichung (3) zu genügen, in dem Fall, wo der Teilungskreisdurchmesser Dp der Kugeln 6 gesichert ist, um dadurch den Innenring 5a auf die Drehwelle aufzusetzen, möglich, die Umfangsbeanspruchungen, die in der Innenlauffläche 5a verursacht werden, am übermäßigen Anwachsen zu hindern. D. h., der Teilungs kreisdurchmesser Dp und der Durchmesser Db der Kugelns 6 werden begrenzt, um aufwärts der geraden Linie C in der 2 vorhanden zu sein. Übrigens, wenn das Kugellager 1a in gebrauch ist, ist der Innenring 5a auf der Drehwelle durch enges Aufsetzen auf der Drehwelle aufgesetzt und befestigt. Demzufolge wird auf den Innenring 5a, wenn er in Gebrauch ist, eine Zugbeanspruchung angewandt, die in der Umfangsrichtung desselben wirkt. In dem Fall, wo die Zugbeanspruchung übermäßig groß wird, gibt es die Möglichkeit, dass dort eine Beschädigung, wie z. B. ein Riss in dem Innenring 5a hervorgerufen wird. Jedoch kann in dem Fall, in dem die Gleichung (3) erfüllt wird, die maximale Zugbeanspruchung herunter auf 294 Mpa (30 kgf/mm²) oder weniger gesteuert werden, was es möglich macht, den Innenring 5a gegen solch eine Beschädigung zu schützen.
Zusätzlich können, indem den oben genannten Gleichungen (4) und (5) genügt wird, die Kontaktellipsen, die in den Kontaktellipsenabschnitten zwischen den Rolloberflächen der Kugeln 6 und der Außenring-Lauffläche und dem Innenring-Lauffläche gebildet werden, in der Abmessung reduziert werden, so dass der Rollwiderstand und der Spin, die in den Kontaktellipsenabschnitten während der Drehung hervorgerufen werden, reduziert werden können, um dadurch in der Lage zu sein, das Rotations-Drehmoment des Kugellagers 1a zu reduzieren.
Als nächstes zeigt die 3 ein zweites Beispiel entsprechend eines Modus für das Ausführen der Erfindung. In dem vorliegenden Beispiel ist in dem zentralen Abschnitt der inneren Umfangsoberfläche des Außenrings 3b, in dem eine Außenring-Lauffläche 2a gebildet ist, ein mittlerer Vorsprungsabschnitt 15 gebildet, der einen Durchmesser hat, der ausreichend kleiner als die Durchmesser der zwei Endabschnitte der inneren Umfangsoberfläche in der axialen Richtung derselben ist. Und zwischen den zwei Seitenoberflächen des zentralen Vorsprungsabschnittes 15 und den Innenoberflächen der Dichtungsringe 8, 8 dessen äußere Umfangskanten jeweils an den zwei Endabschnitten der inneren Umfangsoberfläche des Außenrings 3b befestigt sind, sind ausgesparte Abschnitte 16, 16 gebildet, die sich jeweils über den gesamten Umfang der zugehörigen Oberflächen erstrecken. Diese ausgesparten Halteabschnitte 16, 16 funktionieren jeweils als Schmierstoffspeicherabschnitte und können das Schmieröl zu den Kontaktabschnitten zwischen den Rolloberflächen der Kugeln 6 und der Außenring-Lauffläche 2a, der Innenring-Lauffläche 4a über einen langen Zeitraum kontinuierlich zuführen. In dem Fall der Erfindung, da die Dicke des Außenrings 3b in der Richtung des Durchmessers desselben, groß festgelegt ist, können die Kapazitäten der ausgesparten Halteabschnitte 16, 16 erhöht werden, und folglich kann die gehaltene Menge von Schmierstoff erhöht werden, um dadurch in der Lage zu sein, die Haltbarkeit des Kugella gers 1b zu verbessern. Die verbleibenden Abschnitte des Aufbaus und der Betrieb des vorliegenden Beispiels sind zu jenem des vorhergehenden beschriebenen ersten Beispiel ähnlich.
Nunmehr wird nachstehend eine Beschreibung der Ergebnisse der Prüfungen gegeben, die für die Bestätigung der Wirkungen des ersten Aspektes der Erfindung ausgeführt worden sind. Insbesondere wurden die folgenden drei Arten von Prüfungen ausgeführt; d. h., eine Prüfung (ein erster Test), der ausgeführt wurde, um den Einfluss des Teilungskreisdurchmessers D_P der Kugel 6 auf das Rotations-Drehmoment zu kennen; eine Prüfung (ein zweiter Test), ausgeführt um den Einfluss der Krümmungsradien der Abschnittsformen der jeweiligen Laufflächen während des Rotations-Drehmomentes des Kugellagers zu kennen; und eine Prüfung (ein dritter Test), ausgeführt um die Einflüsse des Teilungskreisdurchmessers D_P der Kugeln 6 auf das Geräusch, das durch dem Motor erzeugt wird, zu kennen. In diesen Prüfungen wurde, mit Ausnahme von einem teil von ihnen, ein Kugellager eines Typs mit tiefer Nut verwendet, in dem der Außendurchmesser D des Außenrings 3a 22 mm beträgt, der Innendurchmesser d des Innenrings 5a 8 mm beträgt und die Breite B des Lagers 7 mm beträgt. Wie später diskutiert werden wird wurden in diesen Prüfungen elf Arten von Ausführungsbeispielen vorbereitet, die unter den technischen Umfang der Erfindung fallen, und sieben Arten von Vergleichsbeispielen, die nicht unter den technischen Umfang der Erfindung fallen, d. h., eine Gesamtsumme von achtzehn Arten von Prüfungsbeispielen. Der Außenring 3a, der Innenring 5a und die Kugeln 5 waren alle aus SUJ2 hergestellt.
Ausführungsbeispiel 1

Ro/Db = 0,60
Ri/Db = 0,60
x = Db/((D – d)/2) = 0,45
y = Dp/((D + d)/2) = 0,45
Anzahl der Kugeln = 8

Ausführungsbeispiel 2

Ro/Db = 0,60
Ri/Db = 0,60
x = Db/((D – d)/2) = 0,34
y = Dp/((D + d)/2) = 0,89
Anzahl der Kugeln 10

Ausführungsbeispiel 3

Ro/Db = 0,60
Ri/Db = 0,60
x = Db/((D – d)/2) = 0,57
y = Dp/((D + d)/2) = 0,90
Anzahl der Kugeln 6

Ausführungsbeispiel 4

Ro/Db = 0,60
Ri/Db = 0,60
x = Db/((D – d)/2) = 0,45
y = Dp/((D + d)/2) = 0,85
Anzahl der Kugeln 7

Ausführungsbeispiel 5

Ro/Db = 0,60
Ri/Db = 0,60
x = Db/((D – 1)/2) = 0,34
y = Dp/((D + d)/2) = 0,79
Anzahl der Kugeln 9

Ausführungsbeispiel 6

Ro/Db = 0,56
Ri/Db = 0,56
x = Db/((D – d)/2) = 0,45
y = Dp/((D + d)/2) = 0,92
Anzahl der Kugeln 8

Ausführungsbeispiel 7

Ro/Db = 0,60
Ri/Db = 0,60
x = Db/((D – d)/2) = 0,45
y = Dp/((D + d)/2) = 0,92
Anzahl der Kugeln 8

Ausführungsbeispiel 8

Ausführungsbeispiel 9

Ro/Db = 0,56
Ri/Db = 0,56
x = Db/((D – d)/2) = 0,34
y = Dp/((D + d)/2) = 0,79
Anzahl der Kugeln 10

Ausführungsbeispiel 10

Ro/Db = 0,60
Ri/Db = 0,60
x = Db/((D – d)/2) = 0,34
y = Dp/((D + d)/2) = 0,79
Anzahl der Kugeln 10

Ausführungsbeispiel 11

Ro/Db = 0,65
Ri/Db = 0,65
x = Db/((D – d)/2) = 0,34
y = Dp/((D + d)/2) = 0,79
Anzahl der Kugeln 10

Vergleichsbeispiel 1

Ro/Db = 0,60
Ri/Db = 0,60
x = Db/((D – d)/2) = 0,57
y = Dp/((D + d)/2) = 1,00
Anzahl der Kugeln 7

Vergleichsbeispiel 2

Ro/Db = 0,60
Ri/Db = 0,60
x = Db/((D – d)/2) = 0,45
y = Dp/((D + d)/2) = 1,00
Anzahl der Kugeln 9

Vergleichsbeispiel 3

Ro/Db = 0,60
Ri/Db = 0,60
x = Db/((D – d)/2) = 0,34
y = Dp/((D + d)/2) = 0,1,00
Anzahl der Kugeln 11

Vergleichsbeispiel 4

Ro/Db = 0,51
Ri/Db = 0,51
x = Db/((D – d)/2) = 0,45
y = Dp/((D + d)/2) = 0,92
Anzahl der Kugeln 8

Vergleichsbeispiel 5

Ro/Db = 0,53
Ri/Db = 0,52
x = Db/((D – d)/2) = 0,45
y = Dp/((D + d)/2) = 0,92
Anzahl der Kugeln 8

Vergleichsbeispiel 6

Ro/Db = 0,51
Ri/Db = 0,51
x = Db/((D – d)/2) = 0,34
y = Dp/((D + d)/2) = 0,79
Anzahl der Kugeln 10

Vergleichsbeispiel 7

Ro/Db = 0,53
Ri/Db = 0,52
x = Db/((D – d)/2) = 0,34
y = Dp/((D + d)/2) = 0,79
Anzahl der Kugeln 10

Nunmehr wurde zuerst die vorerwähnten achtzehn Arten der Beispiele, die die fünf Ausführungsbeispiele 1–5 und die drei Vergleichsbeispiele 1–3 verwenden, d. h., die Gesamtsumme von acht Arten von Beispielen, der Einfluss von dem Teilungskreisdurchmesser Dp der Kugeln 6 auf das Rotations-Drehmoment des Kugellagers unter Verwendung solch einer Testvorrichtung 9, wie in der 3 gezeigt, bestätigt. Die Testvorrichtung 9 weist eine Drehwelle 10 und ein Gehäuse 11 auf, die miteinander konzentrisch angeordnet sind. Beim Messen des vorerwähnten Rotations-Drehmomentes wurden die Kugellager 1a, die denselben Aufbau haben, zwischen der äußeren Umfangsoberfläche der Drehwelle 10 und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses 11 zusammengebaut und, danach, wurde die Drehwelle 10 gedreht, wodurch das Rotati ons-Drehmoment, das auf den vorauslaufenden Endabschnitt eines Armes 12, befestigt an der äußeren Umfangsoberfläche des Gehäuses, angewandt wurde, durch einen Belastungssensor 13 gemessen. Übrigens, in jedem Beispiel wurde der Schmierstoff, der für die Schmierung in den Kugellagern 1a, 1a und den zwei Endabschnitten der Kugellager 1a, 1a angewandt wurde, durch Dichtungsringe 8, 8, jeweils einer nicht-Kontakt-Art (siehe 1) abgedichtet. Auch wurde die Testvorrichtung bei Raumtemperatur in der Luft betrieben. Außerdem wurde eine Vorlast von 49 N (5 kgf) auf die jeweiligen Kugellager 1a, 1a unter Verwendung einer Feder angewandt. Die Rotations-Drehzahl (d_nn = das Produkt des Teilungskreisdurchmessers und der Anzahl der Drehungen pro Minute) der Drehwelle 10 wurde in dem Bereich von Verhunderttausend zu Neunhunderdtausend (400000 bis 900000) d_nn verändert und das Drehzahl-Drehmoment nach dem Verlauf von 10 min von dem Start des Betriebs der Testvorrichtung wurde gemessen.
Das Ergebnis der auf diese Weise ausgeführten Test sind in der 4 gezeigt. In der 4(A) zeigt die Beziehung zwischen der Drehzahl und dem Rotations-Drehmoment in dem Ausführungsbeispiel 3 und im Vergleichsbeispiel 1, in dem nur der Wert von y = Dp/((D + d)/2) und die Anzahl der Kugeln verändert wurden. Auch zeigt (B) die Beziehung zwischen der Rotations-Drehzahl in den Ausführungsbeispielen 1 und 4 und das Vergleichsbeispiel 2, in dem nur der Wert von y = Dp/((D + d)/2) und die Anzahl der Kugeln verändert wurden. Außerdem zeigt (C) die Beziehung zwischen dem Rotations-Drehmoment in den Ausführungsbeispielen 2, 5 und dem Vergleichsbeispiel 3, in dem nur der Wert von y = Dp/(CD + d)/2) und die Anzahl der Kugeln verändert wurden. Und in den 4(A)–(C) wird der Wert des Rotations-Drehmomentes in 900.000 d_nn in den jeweiligen Vergleichsbeispielen angenommen, um 1 zu sein, und die Werte des Drehmomentes, das bei den verbleibenden Rotations-Drehzahlen (d_nn) auftritt, wird wie die Verhältnisse in Bezug auf den Referenzwert, d. h., auf 1 ausgedrückt.
Ähnliche Prüfungen, wie in der 1 und 2 gezeigt, wurden während des Veränderns der Abmessungen der Kugellager vorgenommen und, entsprechend der Ergebnisse dieser Prüfungen ist es bestätigt worden, dass das Reduzieren der Größe des Teilungskreisdurchmessers beim Reduzieren des Rotations-Drehmomentes des Lagers effektiv ist.
Tabelle 1
Tabelle 2
Übrigens wurden die Ergebnisse der Prüfungen, die in diesen Tabellen 1 und 2 gezeigt sind, die Prüfungen und die Ergebnisse, die in der Tabelle 1 gezeigt sind, unter Verwendung eines Lagers einer Tief-Nut-Art ausgeführt, in dem der Außendurchmesser D eines Außenrings 3a 22 mm ist, der Innendurchmesser d eines Innenrings 4a 8 mm ist und die Breite B des Lagers 7 mm ist. Auch wurde das Verhältnis der Schmierstoffmenge in Bezug auf die Kapazität eines Spaltes, der sich zwischen dem Außenring 3a und dem Innenring 4a erstreckt (d. h., das Schmierstoff-Füllverhältnis) auf 35% festgelegt, und die Rotations-Drehzahl wurde auf 1800 min^–1 festgelegt. Andererseits wurden die Prüfungen, deren Ergebnisse in der Tabelle 2 gezeigt sind, unter Verwendung eines Kugellagers einer Tief-Nut-Art ausgeführt, in der dem der Außendurchmesser D eines Außenrings 3a 32 mm ist, der Innendurchmesser d eines Innenrings 4a 15 mm ist und die Breite B des Lagers 9 mm ist. Auch wurde das Verhältnis der Schmierstoffmenge in Bezug auf die Kapazität eines Spaltes, der sich zwischen dem Außenring 3a und dem Innenring 4a erstreckt auf 30% festgelegt, und die Rotations-Drehzahl des Motors wurde auf 1800 min^–1 festgelegt. Hierin betagt die Einheit, die verwendet wurde, um den Wert des in den Tabellen 1 und 2 gezeigten Rotations-Drehmomentes auszudrücken, mN·cm.
Wie eindeutig aus den 5(A) bis (C) und aus den Tabellen 1, 2 gesehen werden kann, kann durch Reduzieren des Wertes des Teilungskreisdurchmessers D_P das Rotations-Drehmoment des Kugellagers ungeachtet der Abmessung des Kugellagers reduziert werden.
Als nächstes wurden von den vorerwähnten achtzehn Arten von Beispielen, unter Verwendung der fünf Ausführungsbeispiele 6–11 und der drei Vergleichsbeispiele 4–7, d. h., eine Gesamtsumme von zehn Arten von Beispielen, die Einflüsse der Krümmungsradien Ro der Abschnittsform der Außenring-Lauffläche 2a und der Krümmungsradius Ri der Abschnittsform der Innenring-Lauffläche 4a beim Rotations-Drehmoment des Kugellagers, wie in der 3 gezeigt, auch durch die Prüfungsvorrichtung 9 bestä tigt. Die Prüfungsbedingungen waren dieselben wie in der vorerwähnten Prüfung, die auf dem Teilungskreisdurchmesser D_P ausgeführt wurde.
Die Ergebnisse dieser auf diese Art und Weise ausgeführten Prüfungen sind in den 6(A) und 6(B) gezeigt. Die 6(A) zeigt die Werte des Rotations-Drehmomentes bei einer Rotationsdrehzahl von 900000 d_nn jeweils in den Ausführungsbeispielen 6–8 und in den Vergleichsbeispielen 4, 5, in denen nur die Verhältnisse der Krümmungsradien Ro, Ri der Außen- und der Innenring-Laufflächen zu dem Kugeldurchmesser Db verändert wurden. Auch zeigt die 6(B) die Werte des Rotations-Drehmomentes bei der Rotations-Drehzahl von 900000 d_nn jeweils in den Ausführungsbeispielen 9–11 und in den Vergleichsbeispielen 6, 7, in denen nur die Verhältnisse der Krümmungsradien Ro, ri zu dem Kugeldurchmesser verändert wurden. In beiden 6(A) und 6(B) wird der Wert des Rotations-Drehmomentes bei einer Rotations-Drehzahl von 900000 d_nn in dem Vergleichsbeispiel, der in dem Rotations-Drehmoment am größten ist, angenommen 1 zu sein, und die Werte des jeweiligen Rotations-Drehmomentes in den verbleibenden Rotations-Drehzahlen d_nn werden als die Verhältnisse in Bezug auf den Referenzwert ausgedrückt. Wie eindeutig aus den 5(A)–(C) gesehen werden kann, kann durch das Reduzieren der Werte der Verhältnisse der Krümmungsradien Ro, Ri zu dem Kugeldurchmesser Db das Rotations-Drehmoment reduziert werden.
In der nächsten Tabelle 3 werden die Einflüsse der Krümmungsradien der Abschnittsformen der Laufflächen auf die Werte des Rotations-Drehmomentes unter Verwendung von zahlenmäßigen Werten noch genauer gezeigt. Die Prüfungen und deren Ergebnisse, die in der Tabelle 3 gezeigt sind, wurden unter Verwendung eines Kugellagers einer Tief-Nut-Art ausgeführt, in dem der Außendurchmesser D eines Außenrings 3a 22 mm beträgt, der Innendurchmesser d eines Innenrings 4a 8 mm beträgt und die Breite B des Lagers 7 mm beträgt. Und, das Verhältnis der Schmierstoffmenge in Bezug auf die Kapazität eines Spaltes, der sich zwischen dem Außenring 3a und dem Innenring 4a erstreckt, wurde auf 30% festgelegt und die Rotationsdrehzahl des Motors wurde auf 1800 min^–1 festgelegt. Auch wurde der Krümmungsradius der Außenring-Lauffläche 2a unverändert bei R₀/D_b = 0,53 unverändert gelassen, während nur der Krümmungsradius der Innenring-Lauffläche 4a in zwei Wegen verändert wurde, d. h., R₁/D_b wurde auf 0,51 und 0,52 unverändert gelassen. Übrigens als eine Einheit des Wertes des in der Tabelle 1 gezeigten Drehmomentes wird auch mN cm verwendet.
Tabelle 3 zeigt auch, dass durch das Erhöhen des Wertes der Verhältnisse der Krümmungsradien R₀, R₁ der jeweiligen Laufflächen zu dem Durchmesser D_b der Rollkörper das Drehmoment der Kugellager reduziert werden kann.
Tabelle 3
Als nächstes wird nachstehend die Beschreibung der dritten Prüfung gegeben, die ausgeführt wurde, um die Einflüsse des Teilungskreisdurchmessers D_P der Kugeln 6 auf den ANDELON-Wert und das Motorgeräusch zu kennen. Zuerst wurde die Prüfung, die auf die Bestätigung der Einflüsse des Teilungskreisdurchmessers D_P der Kugel 6 und der Durchmesser D_b der Kugeln 6 auf den ANDELON-Wert unter Verwendung eines Kugellagers einer Tief-Nut-Art ausgeführt, in dem der Außendurchmesser D des Außenrings 3a 22 mm ist, der Innendurchmesser d eines Innenrings 4a 8 mm ist, die Breite B des Lagers 7 mm ist und das Schmierstoff-Füllverhältnis auf 35% festgelegt wird. Unter dieser Bedingung wurden zwei Arten von Beispielen vorbereitet, zwei oder mehr Beispiele für jede der Arten: in einer der zwei Arten wird der Teilungskreisdurchmesser D_P der Kugeln 6 auf 15 mm festgelegt und der Durchmesser D_b der Kugeln 6 wird auf 3,97 mm (5/32 Zoll) festgelegt; und, mit anderen Worten, der Teilungskreisdurchmesser D_P der Kugeln 6 wird auf 13 mm festgelegt, und der Durchmesser D_b der Kugeln 6 wird auf 3,18 mm (1/8 Zoll) festgelegt. Und die ANDELON-Werte (Hoch-Band) wurden gemessen. Die Ergebnisse der Messung werden in der nächsten Tabelle 4 gezeigt.
Tabelle 4
Wie aus der Tabelle 4, die die Ergebnisse der vorerwähnten Prüfungen, wie in der Erfindung zeigt, eindeutig gesehen werden kann, können in dem Fall, in dem der Teilungskreisdurchmesser D_P der Kugeln 6 reduziert ist, um dadurch den Durchmesser D_b der Kugeln 6 zu reduzieren, die ANDELON-werte verbessert werden. Als Grund dafür wird angenommen, dass die Reduzierung in dem Durchmesser der Kugeln 6 die kineti sche Energie der Kugeln 6 reduziert, um dadurch die Vibrationskräfte, die durch die Kugeln 5 erzeugt werden, zu reduzieren.
Auch wurde eine Prüfung vorgenommen, um die Werte der Motorgeräusche zu kennen, die erzeugt werden, wenn die Kugellager, die unterschiedliche Teilungskreisdurchmesser D_P haben, aber dieselben ANDELON-Werte haben, tatsächlich in einen Motor einbezogen werden. In diesen Prüfungen wurde ein Kugellager einer Tief-Nut-Art verwendet, in dem der Außendurchmesser D eines Außenrings 3a 32 mm beträgt, der Innendurchmesser d eines Innenrings 5a 15 mm beträgt und die Breite B 9 mm beträgt. Unter dieser Bedingung wurden zwei Arten von Beispielen vorbereitet, zwei oder mehr Beispiele für jede Art: d. h., in einer der zwei Arten ist der Teilungskreisdurchmesser D_P der Kugel auf 21,5 mm festgelegt, in dem anderen wird der Teilungskreisdurchmesser der Kugel D_P auf 23 mm festgelegt. Insbesondere wurden in diesen Prüfungen nach den jeweiligen ANDELON-Werten (Hoch-Band) die Beispiele der zwei Arten gemessen, wobei die Motorgeräusche gemessen wurden, die in einem Zustand erzeugt wurden, in dem die jeweiligen Kugellager in den Motor einbezogen sind. Die gemessenen Ergebnisse dieser Prüfung sind in der 7 gezeigt.
In der 7 sind sechs Markierungen für jede der zwei Arten von Beispielen gezeigt, die unterschiedliche Teilungskreisdurchmesser D_P haben, d. h., eine Gesamtsumme von zwölf Markierungen. Von diesen zwölf Markierungen drückt eine weiße runde Markierung die Durchschnittswerte der Motorgeräusche aus, die erzeugt wurden, wenn das Kugellager verwendet wurde, dessen Teilungskreisdurchmesser D_P 21,5 mm beträgt, wobei jeweils eine weiße dreieckige Markierung den Maximalwert desselben ausdrückt und eine weiße rechteckige Markierung den Minimalwert desselben ausdrückt; und eine schwarze runde Markierung den Durchschnittswert der Motorgeräusche ausdrückt, die erzeugt wurden, wenn das Kugellager verwendet wurde, dessen Teilungskreisdurchmesser D_P 23 mm beträgt, wobei jeweils eine dreieckige Markierung den Maximalwert desselben ausdrückt und eine schwarze rechteckige Markierung den Minimalwert desselben ausdrückt.
Wie eindeutig aus der 7 gesehen werden kann, die die Ergebnisse der oben vorgestellten Prüfungen zeigt, kann sogar in dem Fall, in dem der Teilungskreisdurchmesser D_P reduziert ist, wenn sich der ANDELON-Wert verschlechtert hat, eine Erhöhung in dem Wert des Motorgeräusches verhindert werden, das erzeugt wird, wenn das Kugellager tatsächlich in den Motor einbezogen ist. Als Grund dafür wird angenommen, dass in dem Fall, in dem der Teilungskreisdurchmesser D_P reduziert ist, an Stelle des Reduzierens der Durchmesser D_b der Kugeln, um dadurch die Anzahl der Kugeln zu erhöhen, der Durchmesser der Kugeln D_b und demzufolge von den Schwingungskompo nenten der Kugeln reduziert werden, wobei die Anzahl der Resonanzspitzen, die in dem Resonanzbereich in Bezug auf den Motor enthalten sind, reduziert wird, was sich vorteilhaft im Geräusch auswirkt. Dies bedeutet, dass es für den Zweck des Reduzierens des Motorgeräuschs nicht notwendig ist, den ANDELON-Wert zu sehr zu reduzieren. Mit anderen Worten, ohne eine scharte Qualitätssteuerung für den Zweck des Reduzierens des ANDELON-Wertes besonders auszuführen, kann das Motorgeräusch reduziert werden. Demzufolge kann die Reduzierung in dem Motorgeräusch ohne ein besonderes Erhöhen der Kosten des Kugellagers vorgenommen werden.
Nunmehr zeigt die 8 ein drittes Beispiel eines Modus für das Ausführen der Erfindung. Entsprechend des vorliegenden Modus weist ein Kugellager 1a, ähnlich zu dem herkömmlichen bekannten Kugellager 1, das in der vorerwähnten 5 gezeigt ist, einen Außenring 3c auf, der auf der inneren Umfangsoberfläche desselben eine Tief-Nut-Art der Außenring-Lauffläche 2c enthält, die einen bogenförmigen Abschnitt hat, einen Innenring 5c, der auf der äußeren Umfangsoberfläche desselben eine Innenring-Lauffläche 4c enthält, die einen bogenförmigen Abschnitt hat, und eine Mehrzahl von Kugeln 6, jeweils zwischen die Außenring-Lauffläche und die Innenring-Lauffläche 2c und 4c eingesetzt, um frei zu drehen. Diese Kugeln 6 werden jeweils durch einen Halter 7 in solch einer Weise gehalten, dass sie in der Lage sind, zu rollen, während sie voneinander beabstandet sind. Auch gibt es an den inneren Umfangsoberflächen der zwei Endabschnitte des Außenrings 3c die äußeren Umfangskantenabschnitte der Dichtungsringe 8 und 8 befestigt, während die inneren Umfangskantenabschnitte der Dichtungsringe 8 und 8 jeweils angeordnet sind, um nahe zu, aber zu den äußeren Umfangsoberflächen der zwei Endabschnitte des Innenrings 5c gegenüberliegend zu sein.
Insbesondere in dem Fall des Kugellagers 1c entsprechend der Erfindung, wo der Durchmesser der jeweiligen Kugeln 6 als D_b ausgedrückt wird, wird der Krümmungsradius der Abschnittsform der Außenring-Lauffläche 2c als Ro ausgedrückt und der Krümmungsradius der Abschnittsform der Innenring-Lauffläche 4c wird als Ri ausgedrückt, wobei den folgenden Gleichungen (1) und (2) genügt werden kann; d. h., 0,58 ≤ Ro/Db ≤ 0,61 (1) 0,52 ≤ Ri/Db ≤ 0,61 (2)
In dem Fall, in dem das Kugellager 1a, das aufgebaut ist, wie oben erwähnt, verwendet wird, um die Drehwelle eines Lüftermotors für eine Saugvorrichtung, die in einem Elektroreiniger verwendet wird, zu lagern, wird der Außenring 3c in ein feststehendes Gehäuse eingesetzt und befestigt, während der Innenring 5c auf die Drehwelle aufgesetzt und befestigt wird. Übrigens ist das Kugellager 1c entsprechend der Erfindung ein Kugellager, das nicht nur verwendet wird, um die Drehwelle eines Gebläses eines im Haushalt verwendeten Elektroreinigers zu lagern, sondern wird auch unter der Bedingung der Niedrig-Last und der Hoch-Drehzahl verwendet. Noch genauer in Bezug auf die Abmessung des Kugellagers 1c ist der Außendurchmesser D des Außenrings 3c in dem Bereich von 15–40 mm, der Innendurchmesser d des Innenrings %c in dem Bereich von 6–18 mm und die Breite B des Kugellagers 1c ist in dem Bereich von 5–12 mm.
In dem Fall des Kugellagers 1c, das, wie oben beschrieben, entsprechend der Erfindung aufgebaut ist, kann nicht nur eine ausreichende Haltbarkeit sicher gestellt werden, sondern kann auch, ohne insbesondere den äußeren Durchmesser des Außenrings zu reduzieren, eine ausreichende Drehmomentreduzierung realisiert werden. D. h., indem den oben vorgestellten Gleichungen (1) und (2) Genüge getan wird, können die Kontaktellipsen, die in den Kontaktabschnitten zwischen den Rolloberflächen der Kugeln 6 und der Außenring-Lauffläche und der Innenring-Lauffläche 2c, 4c gebildet sind, in der Abmessung reduziert werden, so dass der Rollwiderstand und der Spin, die in den Kontaktellipsenabschnitten während der Drehung verursacht werden, reduziert werden können, um dadurch in der Lage zu sein, das Rotations-Drehmoment des Kugellagers 1c zu reduzieren.
Nunmehr wird nachstehend eine Beschreibung der Ergebnisse einer Prüfung gegeben, die ausgeführt wurde, um die Wirkungen des zweiten Aspektes der Erfindung zu bestätigen. Die Prüfung wurde unter Verwenden einer Tief-Nut-Art des Kugellagers ausgeführt, in dem der Außendurchmesser D eines Außenrings 3c 22 mm beträgt, der Innendurchmesser d eines Innenrings 5c 8 mm beträgt und die Breite des Kugellagers 7 mm beträgt. Wie nachstehend beschrieben wird, waren zwei Arten von Ausführungsbeispielen vorbereitet, die in den technischen Umfang der Erfindung fallen und zwei Arten von Vergleichsbeispielen, die nicht in den technischen Umfang der Erfindung fallen, d. h., eine Gesamtsumme von vier Arten von Beispielen. Der Außenring 3c, der Innenring 5c und die Kugeln sind aus dem Stahl SUJ2 hergestellt.
Ausführungsbeispiel 1

Ro/Db = 0,58
Ri/Db = 0,58

Ausführungsbeispiel 2

Ro/Db = 0,61
Ri/Db = 0.61

Vergleichsbeispiel 1

Ro/Db = 0,56
Ri/Db = 0,51

Vergleichsbeispiel 2

Ro/Db = 0,56
Ri/Db = 0,56

Nunmehr wurden in den Prüfungen, die die vorerwähnten vier Arten von Beispielen verwenden, die Einflüsse der Krümmungsradien Ro der Abschnittsform der Außenring-Lauffläche 2c und die Einflüsse der Krümmungsradien Ri der Abschnittsform der Innenring-Lauffläche 4c auf das Rotationsdrehmoment des Kugellagers durch die, wie in den 4(A) und 4(B) gezeigten Prüfvorrichtung 9, bestätigt. Die Prüfvorrichtung 9 weist eine Drehwelle 10 und ein Gehäuse 11 auf, die konzentrisch miteinander angeordnet sind. Beim Messen des Rotations-Drehmomentes des Kugellagers zwischen der äußeren Umfangsoberfläche der Drehwelle 10 und der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses 11 waren die Kugellager 1c, 1c, die dieselben Spezifikationen haben, zusammengebaut, die Drehwelle 10 wurde gedreht und das Drehmoment, das auf den vorauslaufenden Endabschnitt des einen Armes 12, befestigt an der äußeren Umfangsoberfläche des Gehäuses 11, angewandt wurde, wurde durch den Lastsensor 13 gemessen. Übrigens wurde in allen der Beispiele ein Schmierstoff für die Schmierung in den Kugellagern 1c, 1c gespeichert, die zwei Endabschnitte der Kugellager 1c, 1c wurden durch Dichtungsringe 8, 8 abgedichtet, wobei jeder von denen ein Nicht-Kontakt-Typ (siehe 8) war. Auch wurde die Prüfvorrichtung bei Raumtemperatur in der Luft betrieben. Außerdem wurde ein Vorlast von 49 N (5 kgf) auf die Kugellager 1c, 1c durch eine Feder 14 angewandt. Die Drehzahl der Drehwelle 10 wurde in dem Bereich von 40.000–60.000 min^–1 verändert und das Rotations-Drehmoment des Kugellagers nach dem verlauf von 10 Minuten von dem Start des Betriebs der Prüfvorrichtung wurde für jede Drehzahl gemessen.
Die Ergebnisse der auf diese Art und Weise ausgeführten Prüfung wurden in den 9 gezeigt. In der 9 zeigt jeweils eine durchgehende Linie die Prüfungsergebnisse von dem Ausführungsbeispiel 1, eine gestrichelte Linie b zeigt die Prüfungsergebnisse von dem Ausführungsbeispiel 2, eine Punkt-Strich-Linie c zeigt die Prüfungsergebnisse von dem Vergleichsbeispiel 1 und eine Zwei-Punkt-Strich-Linie d zeigt die Prüfungsergebnisse von dem Vergleichsbeispiel 2. Wie aus der 9 eindeutig gesehen werden kann, kann durch reduzieren der werte der Verhältnisse der Krümmungsradien Ro, Ri der jeweiligen Laufflächen zu dem Kugeldurchmesser Db das Rotationsdrehmoment des Kugellagers reduziert werden.
Da ein Kugellager entsprechend des ersten Aspektes der Erfindung aufgebaut ist und in der vorerwähnten Art und Weise arbeitet, kann das vorliegende Kugellager den Rotationswiderstand oder das Rotations-Drehmoment der Rotations-Lagerabschnitte von verschiedenen Maschinen und Vorrichtungen reduzieren, um dadurch in der Lage zu sein, Energie zu sparen, wenn solche Maschinen und Vorrichtungen in Betrieb sind.
Da zusätzlich ein Kugellager für einen Elektroreiniger entsprechend des zweiten Aspektes der Erfindung in der vorerwähnten Art und Weise aufgebaut ist und betrieben wird, kann das vorliegende Kugellager nicht nur eine praktische, ausreichende Haltbarkeit sicherstellen, sondern auch den Rotations-widerstand oder das Rotations-Drehmoment des Rotations-Lagerabschnittes des Elektroreinigers reduzieren, um dadurch in der Lage zu sein, Energie zu sparen, wenn solch ein Elektroreiniger in Betrieb ist.
Während die Erfindung in Verbindung mit dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben worden ist, wird es für jene, die Fachleute auf dem Gebiet der Technik sind offensichtlich, dass verschiedene Veränderungen und Modifikationen dann vorgenommen werden können, ohne von dem Umfang der Erfindung, wie durch die beigefügten Ansprüche bestimmt, abzuweichen.

Claims

Kugellager, das aufweist: einen Außenring (3a), der auf seiner inneren Umfangsoberfläche eine Außenring-Lauffläche (2a) aufweist, die einen bogenförmigen Abschnitt hat; einen Innenring (5a), der auf seiner äußeren Umfangsoberfläche eine Innenring-Lauffläche (4a) enthält, die einen bogenförmigen Abschnitt hat; und eine Mehrzahl von Kugeln (6), jeweils rollbar zwischen die Außen- und die Innenring-Laufflächen eingesetzt, wo der Außendurchmesser des Außenrings ausgedrückt wird als D, der Innendurchmesser des Innenrings ausgedrückt wird als d, der Teilungskreisdurchmesser der jeweiligen Kugeln ausgedrückt wird als Dp, der Durchmesser der Kugeln ausgedrückt wird als Db, gekennzeichnet durch die folgenden Gleichungen (1), (2), (3) und (4): x = Db/{D – d)/2} (1), y = Dp/{D + d)/2} (2), x ≥ 0,3, (3)und y < 1,0 (4).
Kugellager nach Anspruch 1, wobei, wo der Durchmesser der jeweiligen Kugeln ausgedrückt wird als Db, der Krümmungsradius der Abschnittsform der Außenring-Lauffläche ausgedrückt wird als Ro und der Krümmungsradius der Abschnittsform der Innenring-Lauffläche ausgedrückt wird als Ri, den folgenden Gleichungen (5) und (6) erfüllt sind: 0,53 < Ro/Db ≤ 0,65 (5),und 0,52 < Ri/Db ≤ 0,65 (6).
Kugellager nach Anspruch 2, wobei der Durchmesser der Innenring-Lauffläche, dessen maximale Umfangsbeanspruchung 294 MPa (30 kg/mm²) unter der Bedingung beträgt, dass in dem Fall, in dem d in dem Bereich 6–10 mm ist, die Interferenz des Innenrings 11 μm beträgt, und in dem Fall, wo d in dem Bereich von mehr als 10 mm bis zu 18 mm ist, die Interferenz des Innenrings 12 μm beträgt, ausgedrückt wird als Di, der folgenden Gleichung (7) genügt wird: y ≥/{D – d)/(D + d)}x + 2Di/(D + d) (7).
Kugellager nach Anspruch 1, wobei in dem Fall, wo der Innendurchmesser d des Innenrings kleiner als 6 mm ist, unter der Bedingung, dass die Interferenz des Innenrings durch eine gekrümmte Linie ausgedrückt wird, die die folgenden drei Punkte gestattet, die in rechtwinkligen Koordinaten aufgezeichnet werden, in denen der Innenringdurchmesser d in einer vertikalen oder horizontalen Achse derselben und die Innenringinterferenz in der anderen gezeigt ist, ein erster Punkt, wo die Innenringbeeinträchtigung 6 μm für den Innenring-Innendurchmesser von 5 mm beträgt, ein zweiter Punkt, wo die Innenringinterferenz 2 μm für den Innenring-Innendurchmesser von 4 mm beträgt, und ein dritter Punkt, wo die Innenringinterferenz 1 μm für den Innenring-Innendurchmesser von 3 mm beträgt, wenn der Durchmesser der Innenring-Lauffläche, der die maximale Umfangsbeanspruchung von 294 MPa (30 kgf/mm²) vorsieht, als Di ausgedrückt wird, der folgenden Gleichung (8) genügt wird: y ≥/{D – d)/(D + d)}x + 2Di/(D + d) (8).
Kugellager nach Anspruch 1, wobei der Außenring, der Innenring und die Kugeln aus Lagerstahl hergestellt sind.
Kugellager nach Anspruch 1, wobei der Wert von y gleich zu oder kleiner als 0,95 gesetzt wird.
Kugellager nach Anspruch 1, wobei der Wert von y gleich zu oder kleiner als 0,9 gesetzt wird.
Kugellager nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7 für die Verwendung in einem Elektroreiniger, wobei das Kugellager in den Drehlagerabschnitt des Elektroreinigers einbezogen ist und in solch einer Weise verwendet wird, dass der Außenring feststehend ist und der Innenring mit einer Drehzahl von 40,000–60,000 min^–1 gedreht wird, wobei, wenn der Durchmesser der jeweiligen Kugeln als Db ausgedrückt wird, der Krümmungsradius der Abschnittsform der Außenring-Lauffläche als Ro ausgedrückt wird und der Krümmungsradius der Abschnittsform der Innenring-Lauffläche als Ri ausgedrückt wird, wobei den folgenden Gleichungen (1) und (2) genügt wird: 0,58 ≤ Ro/Db ≤ 0,61(1);und 0,58 ≤ Ri/Db ≤ 0,61(2).
Kugellager nach Anspruch 8, wobei der Außenring, der Innenring und die Kugeln aus Lagerstahl hergestellt sind.