JP2000065069A - 玉軸受 - Google Patents
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- F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
- F16C33/6637—Special parts or details in view of lubrication with liquid lubricant
- F16C33/6685—Details of collecting or draining, e.g. returning the liquid to a sump
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 トラクション係数が高い潤滑油環境下での軌
道輪の早期はくりを良好に防止して玉軸受の長寿命化を
図ると共に、軸受コストの低減を図る。 【解決手段】 固定側軌道輪と回転側軌道輪との間に複
数の玉が配設され、滑り率が５％、４０°Ｃ条件下でト
ラクション係数が０．０７以上である潤滑油環境下にて
使用される玉軸受において、少なくとも回転側軌道輪の
溝半径を、玉直径をＤｗとした場合に０．５３Ｄｗ以上
０．５８Ｄｗ以下とし、且つ、軌道輪の硬さをＨＲＣ５
８以上ＨＲＣ６４以下とする。
道輪の早期はくりを良好に防止して玉軸受の長寿命化を
図ると共に、軸受コストの低減を図る。 【解決手段】 固定側軌道輪と回転側軌道輪との間に複
数の玉が配設され、滑り率が５％、４０°Ｃ条件下でト
ラクション係数が０．０７以上である潤滑油環境下にて
使用される玉軸受において、少なくとも回転側軌道輪の
溝半径を、玉直径をＤｗとした場合に０．５３Ｄｗ以上
０．５８Ｄｗ以下とし、且つ、軌道輪の硬さをＨＲＣ５
８以上ＨＲＣ６４以下とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、玉軸受に関し、特
に自動変速機用潤滑油（Automatic TransmissionFlui
d：以下、ＡＴＦと略称する。）等のようなトラクショ
ン係数が高い潤滑油を媒体とした使用条件下、例えば、
自動車の変速機部などに使用される玉軸受に関する。
に自動変速機用潤滑油（Automatic TransmissionFlui
d：以下、ＡＴＦと略称する。）等のようなトラクショ
ン係数が高い潤滑油を媒体とした使用条件下、例えば、
自動車の変速機部などに使用される玉軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＪＩＳＢ１５１８の転がり軸受の動定格
荷重及び定格寿命の計算方法に示されているように、深
みぞ玉軸受、アンギュラ玉軸受では、その基本動ラジア
ル定格荷重の計算において、玉の直径をＤｗとした場合
に内輪の溝半径が０．５２Ｄｗの値を越えず、且つ、外
輪の溝半径が０．５３Ｄｗを越えないことが規定されて
いる。
荷重及び定格寿命の計算方法に示されているように、深
みぞ玉軸受、アンギュラ玉軸受では、その基本動ラジア
ル定格荷重の計算において、玉の直径をＤｗとした場合
に内輪の溝半径が０．５２Ｄｗの値を越えず、且つ、外
輪の溝半径が０．５３Ｄｗを越えないことが規定されて
いる。
【０００３】これは、軌道輪の溝半径を上記の値より大
きくすると動定格荷重が減少し、転がり計算寿命が低下
することが考えられるためである。従って、軌道輪の溝
半径をできるだけ小さくすることにより、軌道面の接触
面圧を小さくして軸受の長寿命化を図るのが従来からの
考え方である。
きくすると動定格荷重が減少し、転がり計算寿命が低下
することが考えられるためである。従って、軌道輪の溝
半径をできるだけ小さくすることにより、軌道面の接触
面圧を小さくして軸受の長寿命化を図るのが従来からの
考え方である。
【０００４】これらの転がり軸受の潤滑には、スピンド
ル油、タービン油をはじめとした流動性に優れた潤滑油
が使用されているが、一方で、歯車等の軸受周辺部品の
潤滑油との共通化を図るべく、ギヤ油、マシン油等も使
用されている。
ル油、タービン油をはじめとした流動性に優れた潤滑油
が使用されているが、一方で、歯車等の軸受周辺部品の
潤滑油との共通化を図るべく、ギヤ油、マシン油等も使
用されている。
【０００５】ところで、転がり軸受は様々な使用環境下
で用いられるが、例えば、歯車を案内する部位等に装着
されて転がり負荷荷重を支えるラジアル玉軸受では、潤
滑油として軸受の転がり特性に適しない、摩擦係数が高
くなるＡＴＦ等の潤滑油を使用した場合等においては、
すべりを生じやすくなり、摩擦係数の増加や温度上昇に
よって短時間にて軌道輪にはくりが生じることが確認さ
れている。
で用いられるが、例えば、歯車を案内する部位等に装着
されて転がり負荷荷重を支えるラジアル玉軸受では、潤
滑油として軸受の転がり特性に適しない、摩擦係数が高
くなるＡＴＦ等の潤滑油を使用した場合等においては、
すべりを生じやすくなり、摩擦係数の増加や温度上昇に
よって短時間にて軌道輪にはくりが生じることが確認さ
れている。
【０００６】ＡＴＦは、トルクコンバータ、歯車機構、
油圧機構、湿式クラッチなどを内蔵する自動変速機に用
いられる潤滑油であり、自動変速機の機構を円滑に作動
させるために、熱媒体や摩擦材の潤滑、適正な摩擦特性
の維持などの多くの機能を有することが求められる。
油圧機構、湿式クラッチなどを内蔵する自動変速機に用
いられる潤滑油であり、自動変速機の機構を円滑に作動
させるために、熱媒体や摩擦材の潤滑、適正な摩擦特性
の維持などの多くの機能を有することが求められる。
【０００７】このトラクション係数が高いＡＴＦ環境下
において使用される転がり軸受において、例えばラジア
ル玉軸受の場合、回転輪である内輪の差動すべりが大き
くなり、Ｐｖ値（接触面圧と速度の積）が最も高くなる
位置が軌道輪中心（図３参照）ではなく、接触楕円内の
少し外れた二箇所（図４参照）となり、接線力が増加す
るため、Ｊ１ＳＢ１５１８によって規定されている転が
り計算寿命より短時間にてはくりを生じることを確認し
た。
において使用される転がり軸受において、例えばラジア
ル玉軸受の場合、回転輪である内輪の差動すべりが大き
くなり、Ｐｖ値（接触面圧と速度の積）が最も高くなる
位置が軌道輪中心（図３参照）ではなく、接触楕円内の
少し外れた二箇所（図４参照）となり、接線力が増加す
るため、Ｊ１ＳＢ１５１８によって規定されている転が
り計算寿命より短時間にてはくりを生じることを確認し
た。
【０００８】転がり軸受の軌道輪の溝半径を変化させて
軸受寿命の向上を図る技術としては、例えば実開平５−
８６０２６号公報に示すように、外側軌道輪及び内側軌
道輪の内の少なくとも一方の軌道輪を硬度がＨＲＣ６５
以上の粉末高速度鋼で形成すると共に、該軌道輪の溝半
径Ｒと転動体半径ｒとの比率ρ（Ｒ／ｒ）を、軸受鋼で
形成した軌道輪の溝半径Ｒ0 と転動体半径ｒ0 との比率
ρ0 （Ｒ0 ／ｒ0 ）で除した値（ρ／ρ0 ）を１．０〜
１．１２とすることにより、トルクや微小すべりを低減
して軸受の温度上昇を抑制し、これにより、軸受寿命の
向上を図るようにしたものが知られている。
軸受寿命の向上を図る技術としては、例えば実開平５−
８６０２６号公報に示すように、外側軌道輪及び内側軌
道輪の内の少なくとも一方の軌道輪を硬度がＨＲＣ６５
以上の粉末高速度鋼で形成すると共に、該軌道輪の溝半
径Ｒと転動体半径ｒとの比率ρ（Ｒ／ｒ）を、軸受鋼で
形成した軌道輪の溝半径Ｒ0 と転動体半径ｒ0 との比率
ρ0 （Ｒ0 ／ｒ0 ）で除した値（ρ／ρ0 ）を１．０〜
１．１２とすることにより、トルクや微小すべりを低減
して軸受の温度上昇を抑制し、これにより、軸受寿命の
向上を図るようにしたものが知られている。
【０００９】また、特開平７−２３８９８号公報に示す
ように、内輪（回転輪）の溝半径を外輪の溝半径より大
きくした総玉軸受とすることにより、高温時・高速時に
おける玉のすべりを低減すると共に熱影響を少なくし、
回転トルクを小さくして、転がり寿命を長くするように
したものが知られている。
ように、内輪（回転輪）の溝半径を外輪の溝半径より大
きくした総玉軸受とすることにより、高温時・高速時に
おける玉のすべりを低減すると共に熱影響を少なくし、
回転トルクを小さくして、転がり寿命を長くするように
したものが知られている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実開平
５−８６０２６号公報に開示された技術においては、外
側軌道輪及び内側軌道輪の内の少なくとも一方の軌道輪
を硬度がＨＲＣ６５以上の粉末高速度鋼で形成している
ため軸受コストが高くなり、しかも、トラクション係数
が高いＡＴＦ使用環境下において使用される軸受ではな
く、工作機械にて使用される流動性が高いスピンドル油
での環境を想定しているため、単純に軌道輪の溝半径を
変えても、ＡＴＦ使用環境下では軸受の温度上昇を低減
させるのみで、耐はくり対策としては期待できない。
５−８６０２６号公報に開示された技術においては、外
側軌道輪及び内側軌道輪の内の少なくとも一方の軌道輪
を硬度がＨＲＣ６５以上の粉末高速度鋼で形成している
ため軸受コストが高くなり、しかも、トラクション係数
が高いＡＴＦ使用環境下において使用される軸受ではな
く、工作機械にて使用される流動性が高いスピンドル油
での環境を想定しているため、単純に軌道輪の溝半径を
変えても、ＡＴＦ使用環境下では軸受の温度上昇を低減
させるのみで、耐はくり対策としては期待できない。
【００１１】一方、特開平７−２３８９８号公報に開示
された技術では、内輪（回転輪）の溝半径を玉直径Ｄｗ
の６１±２％、外輪（固定輪）の溝半径を玉直径Ｄｗの
５６±２％としているため、総玉軸の場合では転動体の
数が多いため接触面圧が小さくなるものの、一般的な深
みぞ玉軸受の場合には、例えばＰ（動等価荷重）／Ｃ
（ＪＩＳ動定格荷重）＝０．５として回転輪の溝半径を
玉直径Ｄｗの５９％とすると、接触面圧Ｐmax が４５０
ｋｇｆ／ｍｍ2 以上となって転がり軌道面に塑性変形が
生じてしまい、軸受としての機能を満たすことが困難と
なる。
された技術では、内輪（回転輪）の溝半径を玉直径Ｄｗ
の６１±２％、外輪（固定輪）の溝半径を玉直径Ｄｗの
５６±２％としているため、総玉軸の場合では転動体の
数が多いため接触面圧が小さくなるものの、一般的な深
みぞ玉軸受の場合には、例えばＰ（動等価荷重）／Ｃ
（ＪＩＳ動定格荷重）＝０．５として回転輪の溝半径を
玉直径Ｄｗの５９％とすると、接触面圧Ｐmax が４５０
ｋｇｆ／ｍｍ2 以上となって転がり軌道面に塑性変形が
生じてしまい、軸受としての機能を満たすことが困難と
なる。
【００１２】本発明はかかる不都合を解消するためにな
されたものであり、トラクション係数が高い潤滑油環境
下での軌道輪の早期はくりを良好に防止して長寿命化を
図ることができると共に、コスト低減を図ることができ
る玉軸受を提供することを目的とする。
されたものであり、トラクション係数が高い潤滑油環境
下での軌道輪の早期はくりを良好に防止して長寿命化を
図ることができると共に、コスト低減を図ることができ
る玉軸受を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明に係る玉軸受は、固定側軌道輪と回転側軌
道輪との間に複数の玉が配設され、滑り率が５％、４０
°Ｃ条件下でトラクション係数が０．０７以上である潤
滑油環境下にて使用される玉軸受において、少なくとも
回転側軌道輪の溝半径を、玉直径をＤｗとした場合に
０．５３Ｄｗ以上０．５８Ｄｗ以下とし、且つ、軌道輪
の硬さをＨＲＣ５８以上ＨＲＣ６４以下としたことを特
徴とする。この場合、回転側軌道輪の溝半径を固定側軌
道輪の溝半径より大きくするのが好ましい。
めに、本発明に係る玉軸受は、固定側軌道輪と回転側軌
道輪との間に複数の玉が配設され、滑り率が５％、４０
°Ｃ条件下でトラクション係数が０．０７以上である潤
滑油環境下にて使用される玉軸受において、少なくとも
回転側軌道輪の溝半径を、玉直径をＤｗとした場合に
０．５３Ｄｗ以上０．５８Ｄｗ以下とし、且つ、軌道輪
の硬さをＨＲＣ５８以上ＨＲＣ６４以下としたことを特
徴とする。この場合、回転側軌道輪の溝半径を固定側軌
道輪の溝半径より大きくするのが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図を参照して説明する。図１は片もち型寿命試験機の
概略図、図２は軌道輪の溝半径と軸受寿命との関係を示
すグラフ図、図３は軌道輪中心にはくりが生じた状態を
示す図、図４は軌道輪の接触楕円内の少し外れた二箇所
の位置にはくりが生じた状態を示す図である。
を図を参照して説明する。図１は片もち型寿命試験機の
概略図、図２は軌道輪の溝半径と軸受寿命との関係を示
すグラフ図、図３は軌道輪中心にはくりが生じた状態を
示す図、図４は軌道輪の接触楕円内の少し外れた二箇所
の位置にはくりが生じた状態を示す図である。
【００１５】表１に実施形態例及び比較例に用いたラジ
アル玉軸受諸元の一覧を示す。寿命試験に用いたラジア
ル玉軸受は、外径φ６２ｍｍ、内径φ３０ｍｍ、幅１６
ｍｍの６２０６深みぞ玉軸受である。実施形態例及び比
較例の軸受において、それぞれ軌道輪の溝半径を変えて
軸受を組立て、軸受すきまは普通すきまとした。ここ
で、実施形態例については内輪、外輪共に軌道輪の溝半
径（溝Ｒ）を玉直径Ｄｗの５３％以上５８％以下とし、
比較例については内輪、外輪共に軌道輪の溝半径（溝
Ｒ）を玉直径Ｄｗの５０．５％以上６０％以下とした。
アル玉軸受諸元の一覧を示す。寿命試験に用いたラジア
ル玉軸受は、外径φ６２ｍｍ、内径φ３０ｍｍ、幅１６
ｍｍの６２０６深みぞ玉軸受である。実施形態例及び比
較例の軸受において、それぞれ軌道輪の溝半径を変えて
軸受を組立て、軸受すきまは普通すきまとした。ここ
で、実施形態例については内輪、外輪共に軌道輪の溝半
径（溝Ｒ）を玉直径Ｄｗの５３％以上５８％以下とし、
比較例については内輪、外輪共に軌道輪の溝半径（溝
Ｒ）を玉直径Ｄｗの５０．５％以上６０％以下とした。
【００１６】
【表１】
【００１７】寿命試験に用いた軸受の材料は、実施形態
例及び比較例共にＳＵＪ２である。また、実施形態例及
び比較例共に内輪、外輪に同一の加工、熱処理を行うと
共に、残留オーステナィト量を０〜２０％、軌道輪の表
面粗さを０．０１〜０．０４μｍＲａ、玉（転動体）の
表面硬さをＨＲＣ６３、玉の表面粗さを０．００３〜
０．０１０μｍＲａとし、実施形態例の軌道輪の表面硬
さについてはＨＲＣ５８以上ＨＲＣ６４以下とし、比較
例の軌道輪の表面硬さについてはＨＲＣ５６以上ＨＲＣ
６２以下とした。
例及び比較例共にＳＵＪ２である。また、実施形態例及
び比較例共に内輪、外輪に同一の加工、熱処理を行うと
共に、残留オーステナィト量を０〜２０％、軌道輪の表
面粗さを０．０１〜０．０４μｍＲａ、玉（転動体）の
表面硬さをＨＲＣ６３、玉の表面粗さを０．００３〜
０．０１０μｍＲａとし、実施形態例の軌道輪の表面硬
さについてはＨＲＣ５８以上ＨＲＣ６４以下とし、比較
例の軌道輪の表面硬さについてはＨＲＣ５６以上ＨＲＣ
６２以下とした。
【００１８】次に、軸受寿命試験方法について説明す
る。実施形態例１〜１０、比較例１〜６の各ラジアル玉
軸受を、図１に示す片もち型寿命試験機にセットし、試
験温度１００°Ｃ、試験荷重Ｆｒ＝９８０ｋｇｆ（ＪＩ
Ｓ規格でのＰ／Ｃ＝０．５相当）、試験回転数ｎ＝３３
００ｒｐｍの内輪回転、試験回数を各ｎ＝１０にて寿命
試験を行った。
る。実施形態例１〜１０、比較例１〜６の各ラジアル玉
軸受を、図１に示す片もち型寿命試験機にセットし、試
験温度１００°Ｃ、試験荷重Ｆｒ＝９８０ｋｇｆ（ＪＩ
Ｓ規格でのＰ／Ｃ＝０．５相当）、試験回転数ｎ＝３３
００ｒｐｍの内輪回転、試験回数を各ｎ＝１０にて寿命
試験を行った。
【００１９】また、潤滑油は、表２に示すナフテン系鉱
油（滑り率５％、４０°Ｃ条件下でトラクション係数μ
＝０．０６）及び市販合成トラクション油（滑り率５
％、４０°Ｃ条件下でトラクション係数μ＝０．０９）
の２種類を用意し、この試験ではまず市販合成トラクシ
ョン油を用いた。なお、図１において符号１はラジアル
玉軸受、２は外輪（固定側）、３は内輪（回転側）、４
は玉、５はシャフト、６はハウジング、７は負荷レバ
ー、８は油浴槽、９はフィルターである。
油（滑り率５％、４０°Ｃ条件下でトラクション係数μ
＝０．０６）及び市販合成トラクション油（滑り率５
％、４０°Ｃ条件下でトラクション係数μ＝０．０９）
の２種類を用意し、この試験ではまず市販合成トラクシ
ョン油を用いた。なお、図１において符号１はラジアル
玉軸受、２は外輪（固定側）、３は内輪（回転側）、４
は玉、５はシャフト、６はハウジング、７は負荷レバ
ー、８は油浴槽、９はフィルターである。
【００２０】更に、軸受寿命試験の終了の判定は、初期
振動値の５倍となった時点で試験を中断してはくり（フ
レーキング）を確認した。試験打ち切り時間は、ＪＩＳ
Ｂ１５１８による転がり軸受の計算寿命がＬｃａｌ５２
％（軌道輪の溝半径を玉直径の５２％とした場合の計算
寿命）＝４０時間であるため、その５倍の２００時間と
した。
振動値の５倍となった時点で試験を中断してはくり（フ
レーキング）を確認した。試験打ち切り時間は、ＪＩＳ
Ｂ１５１８による転がり軸受の計算寿命がＬｃａｌ５２
％（軌道輪の溝半径を玉直径の５２％とした場合の計算
寿命）＝４０時間であるため、その５倍の２００時間と
した。
【００２１】
【表２】
【００２２】ここで、一般的なトラクション油とトラク
ション特性の関係として、「潤滑、第３３巻、第１１号
（１９８８）ｐ８１１〜８１５：（社）日本トライボロ
ジー学会編集、（株）養賢堂発行」に示されているよう
に、２円筒試験機を用い、周速４．１ｍ／ｓ、すべり率
５％での最大トラクション係数μ（４０°Ｃ条件下）
を、表２の各トラクション油の特性として表している。
ション特性の関係として、「潤滑、第３３巻、第１１号
（１９８８）ｐ８１１〜８１５：（社）日本トライボロ
ジー学会編集、（株）養賢堂発行」に示されているよう
に、２円筒試験機を用い、周速４．１ｍ／ｓ、すべり率
５％での最大トラクション係数μ（４０°Ｃ条件下）
を、表２の各トラクション油の特性として表している。
【００２３】潤滑油として表２に示す市販合成トラクシ
ョン油を用いた場合の軸受寿命試験の結果を表３及び図
２に示す。なお、図２は内外輪の溝半径を同一とした実
施形態例１〜６、比較例１〜４についての溝半径と寿命
比（Ｌ１０寿命／計算寿命Ｌｃａｌ５２％）との関係を
示す。
ョン油を用いた場合の軸受寿命試験の結果を表３及び図
２に示す。なお、図２は内外輪の溝半径を同一とした実
施形態例１〜６、比較例１〜４についての溝半径と寿命
比（Ｌ１０寿命／計算寿命Ｌｃａｌ５２％）との関係を
示す。
【００２４】
【表３】
【００２５】表３から明らかなように、実施形態例１〜
３については、Ｌ１０寿命がそれぞれ１７６時間、１８
７時間、１９８時間と計算寿命より４倍以上長寿命とな
っているのが判る。はくりの発生は外輪に集中し、はく
り個数はそれぞれ５／１０個、３／１０個、２／１０個
であり、はくり位置は図３のＡタイプ（軌道輪中心）で
あった。このはくり寿命の延長効果は内輪の溝半径を玉
直径の５３〜５５％としたことにより、差動すべりがＪ
ＩＳＢ１５１８の規格（玉直径の５２％）に比べて低下
し、一方、外輪の接触面圧が上昇して外輪にはくり発生
が集中した。
３については、Ｌ１０寿命がそれぞれ１７６時間、１８
７時間、１９８時間と計算寿命より４倍以上長寿命とな
っているのが判る。はくりの発生は外輪に集中し、はく
り個数はそれぞれ５／１０個、３／１０個、２／１０個
であり、はくり位置は図３のＡタイプ（軌道輪中心）で
あった。このはくり寿命の延長効果は内輪の溝半径を玉
直径の５３〜５５％としたことにより、差動すべりがＪ
ＩＳＢ１５１８の規格（玉直径の５２％）に比べて低下
し、一方、外輪の接触面圧が上昇して外輪にはくり発生
が集中した。
【００２６】また、実施形態例４〜６については、それ
ぞれＬ１０寿命が１８１時間、１５９時間、１５４時間
と計算寿命より長寿命となっているのが判る。はくり発
生は内輪に集中し、はくり個数はそれぞれ２／１０個、
４／１０個、５／１０個であり、はくりの位置は図３の
Ａタイプであり、最犬接触面圧位置にてはくりが発生し
ている。これは、内輪の溝半径が５６％、５７％、５８
％と大きくなったため、接触面圧が高くなったことによ
る。
ぞれＬ１０寿命が１８１時間、１５９時間、１５４時間
と計算寿命より長寿命となっているのが判る。はくり発
生は内輪に集中し、はくり個数はそれぞれ２／１０個、
４／１０個、５／１０個であり、はくりの位置は図３の
Ａタイプであり、最犬接触面圧位置にてはくりが発生し
ている。これは、内輪の溝半径が５６％、５７％、５８
％と大きくなったため、接触面圧が高くなったことによ
る。
【００２７】実施形態例７〜９については、内輪の溝半
径を玉直径の５３％として、軌道輪の表面硬さをＨＲＣ
５８〜６４まで違えた試験であるが、表面硬さの上昇と
ともにＬ１０寿命もそれぞれ１４０時間、１９９時間、
２００時間となって計算寿命より大幅に長寿命となって
いるのが判る。
径を玉直径の５３％として、軌道輪の表面硬さをＨＲＣ
５８〜６４まで違えた試験であるが、表面硬さの上昇と
ともにＬ１０寿命もそれぞれ１４０時間、１９９時間、
２００時間となって計算寿命より大幅に長寿命となって
いるのが判る。
【００２８】実施形態例１０については、内輪（回転
輪）の溝半径を玉直径の５５％、外輪（固定輪）の溝半
径を玉直径の５２％とすることにより、外輪に発生する
最大接触面圧の低下したため、２００時間に達してもは
くり発生しなかった。
輪）の溝半径を玉直径の５５％、外輪（固定輪）の溝半
径を玉直径の５２％とすることにより、外輪に発生する
最大接触面圧の低下したため、２００時間に達してもは
くり発生しなかった。
【００２９】これに対し、比較例１，２について、内輪
の溝半径が玉直径の５０．５％、５２％であるため、差
動すべり値が外輪に比べて高くなり、内輪にはくり発生
が集中してＬ１０寿命はそれぞれ３０時間、３３時間と
計算寿命以下であった。また、はくり個数は共に１０／
１０個であり、また、はくりの位置は図４のＢタイプで
あった。
の溝半径が玉直径の５０．５％、５２％であるため、差
動すべり値が外輪に比べて高くなり、内輪にはくり発生
が集中してＬ１０寿命はそれぞれ３０時間、３３時間と
計算寿命以下であった。また、はくり個数は共に１０／
１０個であり、また、はくりの位置は図４のＢタイプで
あった。
【００３０】また、比較例３〜４については、内輪の溝
半径が玉直径の５９％、６０％と大きいため内輪軌道輪
に作用する差動すべりは小さくなるが、接触面圧が上昇
するため内輪はくりが１０／１０個と多発し、Ｌ１０寿
命は２０時間、１１時間と計算寿命の１／２以下となっ
た。
半径が玉直径の５９％、６０％と大きいため内輪軌道輪
に作用する差動すべりは小さくなるが、接触面圧が上昇
するため内輪はくりが１０／１０個と多発し、Ｌ１０寿
命は２０時間、１１時間と計算寿命の１／２以下となっ
た。
【００３１】比較例５，６については、他の比較例と比
べて寿命は長いものの、軌道輪の表面硬さがＨＲＣ５６
と低いため、Ｌ１０寿命が６７、５４時間と、実施形態
例と比べて短い結果となった。
べて寿命は長いものの、軌道輪の表面硬さがＨＲＣ５６
と低いため、Ｌ１０寿命が６７、５４時間と、実施形態
例と比べて短い結果となった。
【００３２】なお、上記実施の形態では、玉軸受として
深みぞ玉軸受を例に採ったが、これに代えて、アンギュ
ラ玉軸受、自動調心玉軸受、スラスト玉軸受についても
同様の作用効果を得ることができる。
深みぞ玉軸受を例に採ったが、これに代えて、アンギュ
ラ玉軸受、自動調心玉軸受、スラスト玉軸受についても
同様の作用効果を得ることができる。
【００３３】また、上記実施の形態では、軸受鋼２種を
通常熱処理したものを用いたが、寸法安定化処理を施す
ことにより、軸受性能をより向上させることができ、ま
た、軸受鋼に代えて肌焼鋼を用いても同様の作用効果を
得ることができる。
通常熱処理したものを用いたが、寸法安定化処理を施す
ことにより、軸受性能をより向上させることができ、ま
た、軸受鋼に代えて肌焼鋼を用いても同様の作用効果を
得ることができる。
【００３４】次に、表４に潤滑油として表２に示すナフ
テン系鉱油を用いた場合の軸受寿命試験の結果を示す。
寿命試験には実施形態例１，５，１０の軸受と、比較例
１，３，５の軸受を使用し、試験方法及び条件について
は市販合成トラクション油を用いた場合と同一とした。
テン系鉱油を用いた場合の軸受寿命試験の結果を示す。
寿命試験には実施形態例１，５，１０の軸受と、比較例
１，３，５の軸受を使用し、試験方法及び条件について
は市販合成トラクション油を用いた場合と同一とした。
【００３５】
【表４】
【００３６】表４から明らかなように、実施形態例１，
５，１０については、２００時間に至っても軌道輪には
くりが生じなかった。これに対し、比較例３について
は、内輪の接触面圧が高くなって内輪にはくりが発生し
た。また、Ｌ１０寿命は６４時間であり、市販合成トラ
クション油を用いた場合のＬ１０寿命と比較してほぼ３
倍程度寿命が長くなった。
５，１０については、２００時間に至っても軌道輪には
くりが生じなかった。これに対し、比較例３について
は、内輪の接触面圧が高くなって内輪にはくりが発生し
た。また、Ｌ１０寿命は６４時間であり、市販合成トラ
クション油を用いた場合のＬ１０寿命と比較してほぼ３
倍程度寿命が長くなった。
【００３７】比較例５については、軌道輪の表面硬さが
ＨＲＣ５６と低いため、軌道表面近傍が塑性変形しやす
くなり、Ｌ１０寿命が１１８時間であった。また、市販
合成トラクション油を用いた場合のＬ１０寿命と比較し
約２倍程度寿命が長くなった。これは、トラクション係
数が低いナフテン系鉱油を使用したことによって接線力
が低下したことが考えられ、転がり疲労における相当応
力の減少が作用したものである。
ＨＲＣ５６と低いため、軌道表面近傍が塑性変形しやす
くなり、Ｌ１０寿命が１１８時間であった。また、市販
合成トラクション油を用いた場合のＬ１０寿命と比較し
約２倍程度寿命が長くなった。これは、トラクション係
数が低いナフテン系鉱油を使用したことによって接線力
が低下したことが考えられ、転がり疲労における相当応
力の減少が作用したものである。
【００３８】また、比較例１については、２００時間に
至ってもはくりが生じなかった。これは、トラクション
係数が０．０６以下の低い値であれば、早期はくりが発
生しないためである。
至ってもはくりが生じなかった。これは、トラクション
係数が０．０６以下の低い値であれば、早期はくりが発
生しないためである。
【００３９】なお、使用温度が１５０°Ｃ以上となる条
件下では寸法安定化処理を施した軸受を用いることが望
ましい。
件下では寸法安定化処理を施した軸受を用いることが望
ましい。
【００４０】
【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
によれば、トラクション係数が高い潤滑油を媒体とした
使用条件下で玉軸受に作用するすべりを低減する一方で
最大接触面圧を低くすることができる軌道輪の溝半径を
設定しているので、早期はくりを良好に防止することが
でき、この結果、トラクション係数が高い潤滑油環境下
での玉軸受の長寿命化を図ることができるという効果が
得られる。
によれば、トラクション係数が高い潤滑油を媒体とした
使用条件下で玉軸受に作用するすべりを低減する一方で
最大接触面圧を低くすることができる軌道輪の溝半径を
設定しているので、早期はくりを良好に防止することが
でき、この結果、トラクション係数が高い潤滑油環境下
での玉軸受の長寿命化を図ることができるという効果が
得られる。
【００４１】また、軌道輪を硬度がＨＲＣ６５以上の高
価な粉末高速度鋼で形成する必要がないため、玉軸受の
コスト低減を図ることができるという効果が得られる。
価な粉末高速度鋼で形成する必要がないため、玉軸受の
コスト低減を図ることができるという効果が得られる。
【図１】片もち型寿命試験機の概略図である。
【図２】軌道輪の溝半径と軸受寿命との関係を示すグラ
フ図である。
フ図である。
【図３】軌道輪中心にはくりが生じた状態を示す図であ
る。
る。
【図４】軌道輪の接触楕円内の少し外れた二箇所の位置
にはくりが生じた状態を示す図である。
にはくりが生じた状態を示す図である。
１…ラジアル玉軸受 ２…外輪（固定輪） ３…内輪（回転軸） ４…玉 ５…シャフト ６…ハウジング ７…負荷レバー ８…油浴槽 ９…フィルター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三田村 宣晶 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内 (72)発明者 村上 保夫 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内 (72)発明者 鈴木 寛 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内 (72)発明者 林 善貴 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内 Ｆターム(参考） 3J101 AA02 BA55 DA01 EA02 FA31 FA44 GA01 GA11
Claims (1)
- 【請求項１】 固定側軌道輪と回転側軌道輪との間に複
数の玉が配設され、滑り率が５％、４０°Ｃ条件下でト
ラクション係数が０．０７以上である潤滑油環境下にて
使用される玉軸受において、少なくとも回転側軌道輪の
溝半径を、玉直径をＤｗとした場合に０．５３Ｄｗ以上
０．５８Ｄｗ以下とし、且つ、軌道輪の硬さをＨＲＣ５
８以上ＨＲＣ６４以下としたことを特徴とする玉軸受。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10239142A JP2000065069A (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | 玉軸受 |
| US09/379,748 US6152605A (en) | 1998-08-25 | 1999-08-24 | Ball bearing |
| DE19940308A DE19940308A1 (de) | 1998-08-25 | 1999-08-25 | Kugellager |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10239142A JP2000065069A (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | 玉軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000065069A true JP2000065069A (ja) | 2000-03-03 |
Family
ID=17040395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10239142A Pending JP2000065069A (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | 玉軸受 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6152605A (ja) |
| JP (1) | JP2000065069A (ja) |
| DE (1) | DE19940308A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| EP1070864B1 (en) | 1999-07-19 | 2005-09-28 | NSK Ltd. | Ball bearing |
| JP3664058B2 (ja) * | 1999-09-07 | 2005-06-22 | 日産自動車株式会社 | トラクションドライブ用転動体およびその製造方法 |
| US6474872B2 (en) * | 1999-10-16 | 2002-11-05 | Nsk Ltd. | Ball bearing |
| US20030215169A1 (en) * | 1999-10-22 | 2003-11-20 | Minebea Co., Ltd. | Rolling bearing |
| JP2002181050A (ja) * | 2000-03-16 | 2002-06-26 | Nsk Ltd | 転がり摺動部材とその製造方法及び転がり摺動ユニット |
| JP2002098155A (ja) * | 2000-09-21 | 2002-04-05 | Nsk Ltd | 情報機器用小型モータの転がり軸受 |
| US7163091B2 (en) * | 2003-05-16 | 2007-01-16 | Bendix Commercial Vehicle Systems Llc | Rotor with locking pins |
| JP2007205429A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Jtekt Corp | ピニオン軸用玉軸受 |
| CN102195423B (zh) * | 2011-05-20 | 2012-11-21 | 国电联合动力技术有限公司 | 一种固定轴支撑的双定子永磁直驱风力发电机 |
| US9115761B2 (en) | 2013-06-03 | 2015-08-25 | Honeywell International Inc. | Ball bearing assembly notification mechanism |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3370899A (en) * | 1966-06-15 | 1968-02-27 | Phillip R. Eklund | Combination thrust and radial ball bearing |
| FR2367217A1 (fr) * | 1976-10-07 | 1978-05-05 | Mueller Georg Kugellager | Roulements a billes pour charge radiale, a contact oblique pour charge radiale et a contact oblique pour charge axiale |
| JPS5631524A (en) * | 1979-08-23 | 1981-03-30 | Nippon Seiko Kk | Ball bearing |
| JPS5631525A (en) * | 1979-08-23 | 1981-03-30 | Nippon Seiko Kk | Ball bearing |
| JPS6030819A (ja) * | 1983-08-01 | 1985-02-16 | Kioritz Corp | クランク軸軸受装置 |
-
1998
- 1998-08-25 JP JP10239142A patent/JP2000065069A/ja active Pending
-
1999
- 1999-08-24 US US09/379,748 patent/US6152605A/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-08-25 DE DE19940308A patent/DE19940308A1/de not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19940308A1 (de) | 2000-03-09 |
| US6152605A (en) | 2000-11-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050720 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071122 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071218 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080208 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080826 |