JP2004176833A - 玉軸受 - Google Patents
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Abstract
【課題】良好な潤滑状態を維持しながら、疲れ寿命の向上を図ることができる玉軸受を提供する。
【解決手段】内周面に外輪軌道を設けた外輪と、外周面に内輪軌道を設けた内輪と、外輪軌道と内輪軌道との間に配設された複数の玉と、玉を転動自在に保持する保持器とを備えた玉軸受において、内輪軌道を、転動面と、その両側に配置した軌道面とにより構成し、転動面の曲率半径RAを玉の直径Dの52%以下とし、その両側の軌道面の曲率半径RBを玉の直径Dの52%より大きく形成する。
【選択図】 図1
【解決手段】内周面に外輪軌道を設けた外輪と、外周面に内輪軌道を設けた内輪と、外輪軌道と内輪軌道との間に配設された複数の玉と、玉を転動自在に保持する保持器とを備えた玉軸受において、内輪軌道を、転動面と、その両側に配置した軌道面とにより構成し、転動面の曲率半径RAを玉の直径Dの52%以下とし、その両側の軌道面の曲率半径RBを玉の直径Dの52%より大きく形成する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、比較的高温、高速、高負荷で用いられる玉軸受であって、特に自動車用のオルタネータ等に用いられる玉軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のオルタネータに用いる玉軸受は、内輪に設けた内輪軌道を一つの球面とし、その曲率半径を玉の直径の50.9〜51.2%に設定して、オルタネータの回転軸の片端に設置されたプーリとエンジンのクランクシャフトのプーリとの間に掛渡された無端ベルトによって引っ張られて駆動されるときの変位による疲れ寿命の向上を図っている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−27870号公報(第2頁
【0002】、第3頁
【0010】、第3図、第1図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の技術においては、内輪軌道の全ての面を玉の直径の52%以下としているため、疲れ寿命の向上には有効であるが、オルタネータに用いる玉軸受のように無端ベルトの引っ張りによる負荷が高い場合には、潤滑不良による焼付きが発生しやすくなるという問題がある。
【0005】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、良好な潤滑状態を維持しながら、疲れ寿命の向上を図ることができる手段を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、内周面に外輪軌道を設けた外輪と、外周面に内輪軌道を設けた内輪と、前記外輪軌道と内輪軌道との間に配設された複数の玉と、該玉を転動自在に保持する保持器とを備えた玉軸受において、前記内輪軌道を、転動面と、該転動面の両側に配置した軌道面とにより構成し、前記転動面の曲率半径を玉の直径の52%以下とし、その両側の前記軌道面の曲率半径を玉の直径の52%より大きく形成したことを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明による玉軸受の実施の形態について説明する。図1は本発明の実施の形態を示す半断面図、図2は実施の形態の作動状態を示す説明図である。
図1において、1は転がり軸受としての玉軸受である。
【0008】
2は外輪であり、合金鋼等の鋼材で製作され、その内周面に玉軸受1の外輪軌道が設けられ、その外周面は円筒面に成形されており、図示しないハウジング等に嵌合して固定される。
3は内輪であり、合金鋼等の鋼材で製作され、その外周面に玉軸受1の内輪軌道が設けられ、その内周面は円筒面に成形されており、図示しない回転軸等に嵌合して連動して回転する。
【0009】
4は保持器であり、樹脂材料やこれをガラス繊維等の繊維で強化した樹脂材料等により冠状に成形された冠型保持器等である。
5は転動体としての玉であり、合金鋼等の鋼材で製作され、互いの接触を防止するための保持器4に保持されて所定のピッチで複数設けられ、外輪2に設けた外輪軌道とこれに対向する内輪3に設けた内輪軌道との間に転動自在に配設される。
【0010】
6はシールド板であり、合金鋼等の板材で製作された芯金6aと、芯金6aの周りにゴム材料で成形されたシール体6bとで構成されて玉5の両側に配置され、シール体6bの外周端を外輪2の内周面に嵌合して係止すると共にその内周部に設けられたリップ部6cを内輪3の外周面に摺接して接触式のシールを構成しており、外部からの塵芥や泥水の浸入を防止すると共に潤滑剤としてのグリースを玉5の周囲の空間7に封止する。
【0011】
なお、シールド板6は上記の両側密封形に限らず、片側密封形のものであってもよく、非接触式やシールド板6のない開放形のものであってもよい。
なお、図1に示す矢印Aは玉軸受1の軸方向を、矢印Rは玉軸受1の半径方向を示す。
図1、図2において、内輪3の内輪軌道は、内輪軌道の中央部に位置して玉5が転動する面8a(転動面8aという。)の曲率半径RAとその両側に連続して形成した内輪軌道は構成するが玉5が接触しない面8b(軌道面8bという。)の曲率半径RBとが異なる複合R形状で構成されている。
【0012】
転動面8aは、図1にCで示す中心を持つ曲率半径RAの球面で形成される図1に挟み角θで示す範囲の面であり、玉軸受1にかかる荷重が定格荷重の10%である場合に玉5が内輪軌道に接触しながら転動するときの接触楕円に1.2を乗じた大きさの楕円を全て含むように形成された面である。
つまり、図2に示す玉軸受1が、オルタネータ等のプーリに掛けられた無端ベルト等によって引っ張られて軸方向に変位したときに、玉5が内輪軌道に形成する走行跡が残る面の外端と曲率半径RAの中心Cとを結んだ線と半径方向のとのなす角度δを中心Cを通る半径方向の両側に配し、上記の接触楕円を考慮して形成された面である。
【0013】
軌道面8bは、転動面8aの軸方向外側の両側に配置された曲率半径RBの球面であり、転動面8aとの接続部は互いの接線を共有するように構成されており、曲率半径RBの中心は、曲率半径RAの中心Cを頂点とした挟み角θの辺上にそれぞれ位置して転動面8aの両側で軌道面8bと滑らかに接続される。
上記の構成の作用について説明する。
【0014】
本実施の形態の転動面8aの曲率半径RAは、玉5の直径Dの52%以下であり、軌道面8bの曲率半径RBは、玉5の直径Dの52%より大きく形成されている。
これにより、転動面8aにおいては、その曲率半径RAを玉5の直径Dに近く設定しているので、玉5と転動面8aとの接触楕円を大きく確保して接触面圧が低く抑えられる。
【0015】
また、転動面8aの両側に配置した軌道面8bの曲率半径RBを接続の滑らかさを保ちながら大きくなるように設定しているので、潤滑剤、例えばグリースの流入を容易にし、良好な潤滑性を確保している。
このような本実施の形態の効果を示すグラフを図3に示す。
図3は、JIS B 1513に規定されている呼び番号6303相当の玉軸受1を基本に、流動性の劣るグリースを用いた比較品とその比較品の内輪3の内輪軌道に本実施の形態の複合R形状を適用した複合R品とを供試品とし、停止と回転速度13500/minとの間を往復する加減速試験によって評価した結果である。
【0016】
なお、試験に用いたグリースは、試験の結果を顕著なものとするために、通常用いられるポリアルファオレフィン等の基油にウレア化合物等の増ちょう剤を混合したグリースに替えて、グリースの流動性が劣るエーテル系の基油にウレア化合物等の増ちょう剤を混合したグリースを用いて実施した。
図3に示すように、上記加減速試験における比較品の寿命は約200時間程度であるのに対して、本実施の形態の複合R品は400時間以上の寿命を有しており、約2倍の寿命の延長効果が認められ、潤滑性が向上していることが分かる。
【0017】
以上説明したように、本実施の形態では、内輪の内輪軌道の転動面の曲率半径RAを玉の直径Dに近い52%以下に設定したことによって、玉と転動面との接触楕円を大きく確保することができ、接触面圧を低く抑えて疲れ寿命を向上することができる。
また、転動面の両側に形成した軌道面の曲率半径RBを玉の直径Dの52%より大きくなるように設定したことによって、潤滑剤の流入を容易とすることができ、良好な潤滑性を確保して高負荷においても玉軸受の焼付きを防止することができる。
【0018】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明は、内輪の内輪軌道の転動面の両側に軌道面を形成し、転動面の曲率半径を玉の直径の52%以下とし、その両側の軌道面の曲率半径を玉の直径の52%より大きくした複合R形状としたことによって、疲れ寿命の向上を図ると共に良好な潤滑性を確保して玉軸受の焼付きを防止することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す半断面図
【図2】実施の形態の作動状態を示す説明図
【図3】実施の形態の効果を示すグラフ
【符号の説明】
1 玉軸受
2 外輪
3 内輪
4 保持器
5 玉
6 シールド板
6a 芯金
6b シール体
6c リップ部
7 空間
8a 転動面
8b 軌道面
【発明の属する技術分野】
本発明は、比較的高温、高速、高負荷で用いられる玉軸受であって、特に自動車用のオルタネータ等に用いられる玉軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のオルタネータに用いる玉軸受は、内輪に設けた内輪軌道を一つの球面とし、その曲率半径を玉の直径の50.9〜51.2%に設定して、オルタネータの回転軸の片端に設置されたプーリとエンジンのクランクシャフトのプーリとの間に掛渡された無端ベルトによって引っ張られて駆動されるときの変位による疲れ寿命の向上を図っている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−27870号公報(第2頁
【0002】、第3頁
【0010】、第3図、第1図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の技術においては、内輪軌道の全ての面を玉の直径の52%以下としているため、疲れ寿命の向上には有効であるが、オルタネータに用いる玉軸受のように無端ベルトの引っ張りによる負荷が高い場合には、潤滑不良による焼付きが発生しやすくなるという問題がある。
【0005】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、良好な潤滑状態を維持しながら、疲れ寿命の向上を図ることができる手段を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、内周面に外輪軌道を設けた外輪と、外周面に内輪軌道を設けた内輪と、前記外輪軌道と内輪軌道との間に配設された複数の玉と、該玉を転動自在に保持する保持器とを備えた玉軸受において、前記内輪軌道を、転動面と、該転動面の両側に配置した軌道面とにより構成し、前記転動面の曲率半径を玉の直径の52%以下とし、その両側の前記軌道面の曲率半径を玉の直径の52%より大きく形成したことを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明による玉軸受の実施の形態について説明する。図1は本発明の実施の形態を示す半断面図、図2は実施の形態の作動状態を示す説明図である。
図1において、1は転がり軸受としての玉軸受である。
【0008】
2は外輪であり、合金鋼等の鋼材で製作され、その内周面に玉軸受1の外輪軌道が設けられ、その外周面は円筒面に成形されており、図示しないハウジング等に嵌合して固定される。
3は内輪であり、合金鋼等の鋼材で製作され、その外周面に玉軸受1の内輪軌道が設けられ、その内周面は円筒面に成形されており、図示しない回転軸等に嵌合して連動して回転する。
【0009】
4は保持器であり、樹脂材料やこれをガラス繊維等の繊維で強化した樹脂材料等により冠状に成形された冠型保持器等である。
5は転動体としての玉であり、合金鋼等の鋼材で製作され、互いの接触を防止するための保持器4に保持されて所定のピッチで複数設けられ、外輪2に設けた外輪軌道とこれに対向する内輪3に設けた内輪軌道との間に転動自在に配設される。
【0010】
6はシールド板であり、合金鋼等の板材で製作された芯金6aと、芯金6aの周りにゴム材料で成形されたシール体6bとで構成されて玉5の両側に配置され、シール体6bの外周端を外輪2の内周面に嵌合して係止すると共にその内周部に設けられたリップ部6cを内輪3の外周面に摺接して接触式のシールを構成しており、外部からの塵芥や泥水の浸入を防止すると共に潤滑剤としてのグリースを玉5の周囲の空間7に封止する。
【0011】
なお、シールド板6は上記の両側密封形に限らず、片側密封形のものであってもよく、非接触式やシールド板6のない開放形のものであってもよい。
なお、図1に示す矢印Aは玉軸受1の軸方向を、矢印Rは玉軸受1の半径方向を示す。
図1、図2において、内輪3の内輪軌道は、内輪軌道の中央部に位置して玉5が転動する面8a(転動面8aという。)の曲率半径RAとその両側に連続して形成した内輪軌道は構成するが玉5が接触しない面8b(軌道面8bという。)の曲率半径RBとが異なる複合R形状で構成されている。
【0012】
転動面8aは、図1にCで示す中心を持つ曲率半径RAの球面で形成される図1に挟み角θで示す範囲の面であり、玉軸受1にかかる荷重が定格荷重の10%である場合に玉5が内輪軌道に接触しながら転動するときの接触楕円に1.2を乗じた大きさの楕円を全て含むように形成された面である。
つまり、図2に示す玉軸受1が、オルタネータ等のプーリに掛けられた無端ベルト等によって引っ張られて軸方向に変位したときに、玉5が内輪軌道に形成する走行跡が残る面の外端と曲率半径RAの中心Cとを結んだ線と半径方向のとのなす角度δを中心Cを通る半径方向の両側に配し、上記の接触楕円を考慮して形成された面である。
【0013】
軌道面8bは、転動面8aの軸方向外側の両側に配置された曲率半径RBの球面であり、転動面8aとの接続部は互いの接線を共有するように構成されており、曲率半径RBの中心は、曲率半径RAの中心Cを頂点とした挟み角θの辺上にそれぞれ位置して転動面8aの両側で軌道面8bと滑らかに接続される。
上記の構成の作用について説明する。
【0014】
本実施の形態の転動面8aの曲率半径RAは、玉5の直径Dの52%以下であり、軌道面8bの曲率半径RBは、玉5の直径Dの52%より大きく形成されている。
これにより、転動面8aにおいては、その曲率半径RAを玉5の直径Dに近く設定しているので、玉5と転動面8aとの接触楕円を大きく確保して接触面圧が低く抑えられる。
【0015】
また、転動面8aの両側に配置した軌道面8bの曲率半径RBを接続の滑らかさを保ちながら大きくなるように設定しているので、潤滑剤、例えばグリースの流入を容易にし、良好な潤滑性を確保している。
このような本実施の形態の効果を示すグラフを図3に示す。
図3は、JIS B 1513に規定されている呼び番号6303相当の玉軸受1を基本に、流動性の劣るグリースを用いた比較品とその比較品の内輪3の内輪軌道に本実施の形態の複合R形状を適用した複合R品とを供試品とし、停止と回転速度13500/minとの間を往復する加減速試験によって評価した結果である。
【0016】
なお、試験に用いたグリースは、試験の結果を顕著なものとするために、通常用いられるポリアルファオレフィン等の基油にウレア化合物等の増ちょう剤を混合したグリースに替えて、グリースの流動性が劣るエーテル系の基油にウレア化合物等の増ちょう剤を混合したグリースを用いて実施した。
図3に示すように、上記加減速試験における比較品の寿命は約200時間程度であるのに対して、本実施の形態の複合R品は400時間以上の寿命を有しており、約2倍の寿命の延長効果が認められ、潤滑性が向上していることが分かる。
【0017】
以上説明したように、本実施の形態では、内輪の内輪軌道の転動面の曲率半径RAを玉の直径Dに近い52%以下に設定したことによって、玉と転動面との接触楕円を大きく確保することができ、接触面圧を低く抑えて疲れ寿命を向上することができる。
また、転動面の両側に形成した軌道面の曲率半径RBを玉の直径Dの52%より大きくなるように設定したことによって、潤滑剤の流入を容易とすることができ、良好な潤滑性を確保して高負荷においても玉軸受の焼付きを防止することができる。
【0018】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明は、内輪の内輪軌道の転動面の両側に軌道面を形成し、転動面の曲率半径を玉の直径の52%以下とし、その両側の軌道面の曲率半径を玉の直径の52%より大きくした複合R形状としたことによって、疲れ寿命の向上を図ると共に良好な潤滑性を確保して玉軸受の焼付きを防止することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す半断面図
【図2】実施の形態の作動状態を示す説明図
【図3】実施の形態の効果を示すグラフ
【符号の説明】
1 玉軸受
2 外輪
3 内輪
4 保持器
5 玉
6 シールド板
6a 芯金
6b シール体
6c リップ部
7 空間
8a 転動面
8b 軌道面
Claims (1)
- 内周面に外輪軌道を設けた外輪と、外周面に内輪軌道を設けた内輪と、前記外輪軌道と内輪軌道との間に配設された複数の玉と、該玉を転動自在に保持する保持器とを備えた玉軸受において、
前記内輪軌道を、転動面と、該転動面の両側に配置した軌道面とにより構成し、前記転動面の曲率半径を玉の直径の52%以下とし、その両側の前記軌道面の曲率半径を玉の直径の52%より大きく形成したことを特徴とする玉軸受。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002344861A JP2004176833A (ja) | 2002-11-28 | 2002-11-28 | 玉軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002344861A JP2004176833A (ja) | 2002-11-28 | 2002-11-28 | 玉軸受 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004176833A true JP2004176833A (ja) | 2004-06-24 |
Family
ID=32706185
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002344861A Pending JP2004176833A (ja) | 2002-11-28 | 2002-11-28 | 玉軸受 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004176833A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2711571A3 (en) * | 2012-09-19 | 2014-07-09 | Jtekt Corporation | Rolling bearing with lubricant pockets in the raceway |
JP2016020735A (ja) * | 2014-06-19 | 2016-02-04 | 日本精工株式会社 | リニアガイド装置 |
CN106763157A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-05-31 | 江苏万达特种轴承有限公司 | 线性接触式单排球结构滚轮轴承 |
-
2002
- 2002-11-28 JP JP2002344861A patent/JP2004176833A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2711571A3 (en) * | 2012-09-19 | 2014-07-09 | Jtekt Corporation | Rolling bearing with lubricant pockets in the raceway |
US8858086B2 (en) | 2012-09-19 | 2014-10-14 | Jtekt Corporation | Rolling bearing |
JP2016020735A (ja) * | 2014-06-19 | 2016-02-04 | 日本精工株式会社 | リニアガイド装置 |
CN106763157A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-05-31 | 江苏万达特种轴承有限公司 | 线性接触式单排球结构滚轮轴承 |
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