JP3035818B2 - 玉軸受 - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/04—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
- F16C19/06—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/58—Raceways; Race rings
- F16C33/583—Details of specific parts of races
- F16C33/585—Details of specific parts of races of raceways, e.g. ribs to guide the rollers
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2240/00—Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
- F16C2240/40—Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
- F16C2240/70—Diameters; Radii
- F16C2240/76—Osculation, i.e. relation between radii of balls and raceway groove
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、電気・情
報・鉄鋼などの産業分野に用いられる各種機械や、各種
の工作機械、産業機械などに用いられる玉軸受に関す
る。
報・鉄鋼などの産業分野に用いられる各種機械や、各種
の工作機械、産業機械などに用いられる玉軸受に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】自動車、電気・情報・鉄鋼などの産業の
分野に用いられる各種機械や、各種の工作機械、産業機
械などに用いられる玉軸受の一例としての図１に示す深
溝玉軸受１は、起動トルクや動摩擦トルクなどのトルク
が低くかつ長寿命が要求される。
分野に用いられる各種機械や、各種の工作機械、産業機
械などに用いられる玉軸受の一例としての図１に示す深
溝玉軸受１は、起動トルクや動摩擦トルクなどのトルク
が低くかつ長寿命が要求される。
【０００３】図１に例示された玉軸受としての深溝玉軸
受１は、円環状に形成された内輪２と外輪３とこれら内
輪２と外輪３との間に転動自在に設けられた玉４とを備
えている。
受１は、円環状に形成された内輪２と外輪３とこれら内
輪２と外輪３との間に転動自在に設けられた玉４とを備
えている。
【０００４】前記内輪２の内周面には図示中二点鎖線Ｑ
で示す回転軸５が固定するようになっている。内輪２は
回転軸５と一体に、回転軸５の軸線Ｐ１回りに前記外輪
３に対して回転自在となっている。
で示す回転軸５が固定するようになっている。内輪２は
回転軸５と一体に、回転軸５の軸線Ｐ１回りに前記外輪
３に対して回転自在となっている。
【０００５】前記内輪２および外輪３のそれぞれの前記
玉４と接触する面（外周面及び内周面）６，７に断面円
弧状の溝８，９を形成している。前記深溝玉軸受１の内
輪２および外輪３に形成された溝８，９は、一般的に、
その曲率半径がそれぞれ前記玉４の直径ｄａの５２％と
なるように形成されている。
玉４と接触する面（外周面及び内周面）６，７に断面円
弧状の溝８，９を形成している。前記深溝玉軸受１の内
輪２および外輪３に形成された溝８，９は、一般的に、
その曲率半径がそれぞれ前記玉４の直径ｄａの５２％と
なるように形成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の深溝玉
軸受１は、回転軸５の軸線Ｐから内輪２の溝８の底であ
る内輪溝直径３６と外輪３の溝９の底である外輪溝直径
３７までの距離が互いに異なること、及び玉４に対する
溝８，９の曲率方向が異なるため、内輪２の溝８におけ
る玉４との最大接触面圧が、外輪３の溝９における玉４
との最大接触面圧より高くなっている。
軸受１は、回転軸５の軸線Ｐから内輪２の溝８の底であ
る内輪溝直径３６と外輪３の溝９の底である外輪溝直径
３７までの距離が互いに異なること、及び玉４に対する
溝８，９の曲率方向が異なるため、内輪２の溝８におけ
る玉４との最大接触面圧が、外輪３の溝９における玉４
との最大接触面圧より高くなっている。
【０００７】このため、内輪２の外周面６に形成された
溝８において、接触面がうろこ状にはがれる所謂フレー
キングが発生しやすくなり、深溝玉軸受１の寿命が短く
なる傾向にある。
溝８において、接触面がうろこ状にはがれる所謂フレー
キングが発生しやすくなり、深溝玉軸受１の寿命が短く
なる傾向にある。
【０００８】また、前述した距離の差及び曲率方向の差
によって、内輪２の溝８における前記玉４との接触面の
面積より、外輪３の溝９における玉４との接触面の面積
が大きくなる。このため、内輪２の方が外輪３より接触
圧力が大きくなり内輪２の方が早期に剥離して結果的に
深溝玉軸受１の寿命が短くなる傾向にある。
によって、内輪２の溝８における前記玉４との接触面の
面積より、外輪３の溝９における玉４との接触面の面積
が大きくなる。このため、内輪２の方が外輪３より接触
圧力が大きくなり内輪２の方が早期に剥離して結果的に
深溝玉軸受１の寿命が短くなる傾向にある。
【０００９】又、外輪３では内輪２に比べ玉４との接触
だ円（接触面の面積）が大きく、トルクが大及び発熱の
発生の占める割合が大きくなり結果的に軸受全体のトル
クおよび発熱の増大をもたらす。
だ円（接触面の面積）が大きく、トルクが大及び発熱の
発生の占める割合が大きくなり結果的に軸受全体のトル
クおよび発熱の増大をもたらす。
【００１０】従って、本発明の目的は、内輪におけるフ
レーキング及び外輪におけるトルク、摩擦および摩擦に
よる発熱を抑制して、寿命を長くすることができる玉軸
受を提供することにある。
レーキング及び外輪におけるトルク、摩擦および摩擦に
よる発熱を抑制して、寿命を長くすることができる玉軸
受を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するために、本発明の玉軸受は、内輪と外輪とこれ
ら内輪と外輪との間に転動自在に設けられた玉とを備
え、前記内輪および外輪の前記玉との接触面それぞれに
周方向に沿って断面円弧状の溝を形成した玉軸受におい
て、前記内輪の円弧状の溝を、その曲率半径が前記玉の
直径の５０．５％以上でかつ５２％未満の範囲となるよ
うに形成し、前記外輪の円弧状の溝を、その曲率半径が
前記玉の直径の５２．５％以上でかつ５５．０％以下の
範囲となるように形成したことを特徴としている。そし
て内輪と外輪との発生トルク差を考慮すると、内輪と
玉、または外輪と玉の間に発生する最大接触面圧のう
ち、小さい方の面圧が大きい方の面圧の８５〜１００％
の範囲となるように形成することが望ましい。
達成するために、本発明の玉軸受は、内輪と外輪とこれ
ら内輪と外輪との間に転動自在に設けられた玉とを備
え、前記内輪および外輪の前記玉との接触面それぞれに
周方向に沿って断面円弧状の溝を形成した玉軸受におい
て、前記内輪の円弧状の溝を、その曲率半径が前記玉の
直径の５０．５％以上でかつ５２％未満の範囲となるよ
うに形成し、前記外輪の円弧状の溝を、その曲率半径が
前記玉の直径の５２．５％以上でかつ５５．０％以下の
範囲となるように形成したことを特徴としている。そし
て内輪と外輪との発生トルク差を考慮すると、内輪と
玉、または外輪と玉の間に発生する最大接触面圧のう
ち、小さい方の面圧が大きい方の面圧の８５〜１００％
の範囲となるように形成することが望ましい。
【００１２】前記玉軸受は、外輪の溝の曲率半径を大き
くすることによって、外輪の溝における玉との接触面積
が小さくなって外輪の玉との最大接触面圧が大きくな
る。また、内輪の溝の曲率半径を小さくすることによっ
て、内輪の溝における玉との接触面積が大きくなって内
輪の玉との最大接触面圧が小さくなる。
くすることによって、外輪の溝における玉との接触面積
が小さくなって外輪の玉との最大接触面圧が大きくな
る。また、内輪の溝の曲率半径を小さくすることによっ
て、内輪の溝における玉との接触面積が大きくなって内
輪の玉との最大接触面圧が小さくなる。
【００１３】このため、外輪における最大接触面圧と内
輪における最大接触面圧との差が小さくなって、内輪に
おけるフレーキングを抑制することができる。さらに外
輪における接触面積が小さくなりかつ内輪における接触
面積が大きくなるので、外輪における起動トルクなどの
トルク、摩擦および発熱を抑制することができる。
輪における最大接触面圧との差が小さくなって、内輪に
おけるフレーキングを抑制することができる。さらに外
輪における接触面積が小さくなりかつ内輪における接触
面積が大きくなるので、外輪における起動トルクなどの
トルク、摩擦および発熱を抑制することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図１及び図２を参照して説明する。なお、構成が従来
と共通である部分を示す図１は重複を避けるため従来と
同一部分には同一符号を付して共用する。
て図１及び図２を参照して説明する。なお、構成が従来
と共通である部分を示す図１は重複を避けるため従来と
同一部分には同一符号を付して共用する。
【００１５】玉軸受としての深溝玉軸受１は、自動車、
電気・情報・鉄鋼などの産業の分野に用いられる各種機
械や、各種の工作機械、産業機械などに用いられる転が
り軸受であって、図１に示すように、内輪２と外輪３と
玉４とを備えている。
電気・情報・鉄鋼などの産業の分野に用いられる各種機
械や、各種の工作機械、産業機械などに用いられる転が
り軸受であって、図１に示すように、内輪２と外輪３と
玉４とを備えている。
【００１６】内輪２は、円環状に形成され、その内周面
に図中二点鎖線Ｑで示す回転軸５が固定するようになっ
ており、この回転軸５の軸線Ｐ回りに回転軸５と一体
に、前記外輪３に対して回転自在となっている。
に図中二点鎖線Ｑで示す回転軸５が固定するようになっ
ており、この回転軸５の軸線Ｐ回りに回転軸５と一体
に、前記外輪３に対して回転自在となっている。
【００１７】外輪３は、内輪２の外径より大きな内径を
有する円環状に形成されている。玉４は、球形に形成さ
れ、かつ内輪２の外周面６と外輪３の内周面７に接する
とともに前記内輪２と外輪３との間に転動自在に設けら
れている。玉４は、前記内輪２と外輪３と間の相対的な
回転を、互いに外輪３及び内輪２に伝えないようになっ
ている。
有する円環状に形成されている。玉４は、球形に形成さ
れ、かつ内輪２の外周面６と外輪３の内周面７に接する
とともに前記内輪２と外輪３との間に転動自在に設けら
れている。玉４は、前記内輪２と外輪３と間の相対的な
回転を、互いに外輪３及び内輪２に伝えないようになっ
ている。
【００１８】前記内輪２および外輪３のそれぞれの前記
外周面６及び前記内周面７には、それぞれ内輪２および
外輪３の周方向に沿って断面円弧状の溝８，９が形成さ
れている。前記溝８，９は、それぞれ前記玉４に沿うよ
うな溝形状となるように形成されている。
外周面６及び前記内周面７には、それぞれ内輪２および
外輪３の周方向に沿って断面円弧状の溝８，９が形成さ
れている。前記溝８，９は、それぞれ前記玉４に沿うよ
うな溝形状となるように形成されている。
【００１９】前記内輪２の外周面６に形成された溝８
は、その曲率半径が前記玉４の直径ｄａの５０．５％以
上でかつ５２％未満の範囲となるように形成されてい
る。前記外輪３の内周面７に形成された溝９は、その曲
率半径が前記玉４の直径ｄａの５２．０％以上でかつ５
５．０％以下の範囲となるように形成されている。
は、その曲率半径が前記玉４の直径ｄａの５０．５％以
上でかつ５２％未満の範囲となるように形成されてい
る。前記外輪３の内周面７に形成された溝９は、その曲
率半径が前記玉４の直径ｄａの５２．０％以上でかつ５
５．０％以下の範囲となるように形成されている。
【００２０】前述した構成によれば、外輪３の溝９の曲
率半径を従来一般的に用いられている玉４の直径ｄａの
５２．０％以上とし、かつ内輪２の溝８の曲率半径を玉
４の直径ｄａの５２％より小さくした。このため、前記
溝８における内輪２と玉４との接触面の面積と、前記溝
９における外輪３と玉４との接触面の面積とが、互いに
略等しくなり、この差が従来の深溝玉軸受より小さくな
る。
率半径を従来一般的に用いられている玉４の直径ｄａの
５２．０％以上とし、かつ内輪２の溝８の曲率半径を玉
４の直径ｄａの５２％より小さくした。このため、前記
溝８における内輪２と玉４との接触面の面積と、前記溝
９における外輪３と玉４との接触面の面積とが、互いに
略等しくなり、この差が従来の深溝玉軸受より小さくな
る。
【００２１】このため、外輪３と玉４との最大接触面圧
が従来の深溝玉軸受より大きくなるとともに、内輪２と
玉４との最大接触面圧が従来の深溝玉軸受より小さくな
って、前記外輪３と玉４との最大接触面圧と内輪２と玉
４との最大接触面圧との差が小さくなる。
が従来の深溝玉軸受より大きくなるとともに、内輪２と
玉４との最大接触面圧が従来の深溝玉軸受より小さくな
って、前記外輪３と玉４との最大接触面圧と内輪２と玉
４との最大接触面圧との差が小さくなる。
【００２２】したがって、内輪２におけるフレーキング
を抑制することができ、かつ外輪３における起動トルク
などのトルク、摩擦および摩擦による発熱を抑制するこ
とができる。したがって、深溝玉軸受１の寿命を長くす
ることができる。
を抑制することができ、かつ外輪３における起動トルク
などのトルク、摩擦および摩擦による発熱を抑制するこ
とができる。したがって、深溝玉軸受１の寿命を長くす
ることができる。
【００２３】外輪３の溝９の曲率半径を玉４の直径ｄａ
の５２．５％とし、かつ内輪２の溝８の曲率半径を玉４
の直径ｄａの５１％とした場合で、一例として日本工業
規格（ＪＩＳ）Ｂ１５１３で規定されている深溝玉軸受
６２０６において、動等価荷重を９．８ｋＮで用いた際
に、内輪２の玉４との最大接触面圧が３．４０ＧＰａと
なり、外輪３の玉４との最大接触面圧が３．８ＧＰａと
なる。
の５２．５％とし、かつ内輪２の溝８の曲率半径を玉４
の直径ｄａの５１％とした場合で、一例として日本工業
規格（ＪＩＳ）Ｂ１５１３で規定されている深溝玉軸受
６２０６において、動等価荷重を９．８ｋＮで用いた際
に、内輪２の玉４との最大接触面圧が３．４０ＧＰａと
なり、外輪３の玉４との最大接触面圧が３．８ＧＰａと
なる。
【００２４】これに対し、溝８，９の曲率半径以外は同
一形状、寸法とし、内輪２および外輪３の溝８，９の曲
率半径が玉４の直径ｄａの５２％となるように形成され
た従来の深溝玉軸受においては、同じように基本動定格
荷重が１９．５ｋＮでかつ動等価荷重を９．８ｋＮで用
いた際に、内輪２の玉４との最大接触面圧が３．９０Ｇ
Ｐａとなり、外輪３の玉４との最大接触面圧が３．２３
ＧＰａとなる。
一形状、寸法とし、内輪２および外輪３の溝８，９の曲
率半径が玉４の直径ｄａの５２％となるように形成され
た従来の深溝玉軸受においては、同じように基本動定格
荷重が１９．５ｋＮでかつ動等価荷重を９．８ｋＮで用
いた際に、内輪２の玉４との最大接触面圧が３．９０Ｇ
Ｐａとなり、外輪３の玉４との最大接触面圧が３．２３
ＧＰａとなる。
【００２５】このように、従来の深溝玉軸受では内輪２
の最大接触面圧の方が外輪３の最大接触面圧より約２０
％以上大きいのに対し、本発明の深溝玉軸受では、内輪
２と外輪３の最大接触面圧の互いの差を減少させること
ができる。
の最大接触面圧の方が外輪３の最大接触面圧より約２０
％以上大きいのに対し、本発明の深溝玉軸受では、内輪
２と外輪３の最大接触面圧の互いの差を減少させること
ができる。
【００２６】さらに、内外輪２，３の最大接触面圧のう
ち高い方の面圧は、本発明の深溝玉軸受が、従来の深溝
玉軸受に比べて、約１５％減少している。深溝玉軸受の
寿命計算の基礎となるLundberg-Palmgren の理論は、応
力が大きくなれば寿命が短くなるとの理論式で成り立っ
ている。このため、前述したように本発明の深溝玉軸受
は最大接触面圧が減少しているので、寿命が長くなる。
ち高い方の面圧は、本発明の深溝玉軸受が、従来の深溝
玉軸受に比べて、約１５％減少している。深溝玉軸受の
寿命計算の基礎となるLundberg-Palmgren の理論は、応
力が大きくなれば寿命が短くなるとの理論式で成り立っ
ている。このため、前述したように本発明の深溝玉軸受
は最大接触面圧が減少しているので、寿命が長くなる。
【００２７】また、前記動定格荷重９．８ｋＮで用いた
際に従来の深溝玉軸受においては、内輪２と玉４との接
触面の面積が１．９２ｍｍ2 となりかつ外輪３と玉４と
の接触面の面積が２．２ｍｍ2 となっており、外輪３の
接触面の面積が内輪２の接触面の面積の約１．２倍とな
っている。
際に従来の深溝玉軸受においては、内輪２と玉４との接
触面の面積が１．９２ｍｍ2 となりかつ外輪３と玉４と
の接触面の面積が２．２ｍｍ2 となっており、外輪３の
接触面の面積が内輪２の接触面の面積の約１．２倍とな
っている。
【００２８】これに対し、本発明の深溝玉軸受１におい
ては、外輪２の溝９の曲率半径を玉４の直径ｄａの５
２．５％とし、かつ内輪２の溝８の曲率半径を玉４の直
径ｄａの５１％とした場合には、内輪２と玉４との接触
面の面積が２．２１ｍｍ2 となりかつ外輪３と玉４との
接触面の面積が２．２２ｍｍ2 となっており、内外輪
２，３の玉４との接触面の面積が互いに略等しくなって
いる。このため、外輪３と玉４との間に生じる起動トル
クなどのトルクおよび摩擦を抑制することができる。
ては、外輪２の溝９の曲率半径を玉４の直径ｄａの５
２．５％とし、かつ内輪２の溝８の曲率半径を玉４の直
径ｄａの５１％とした場合には、内輪２と玉４との接触
面の面積が２．２１ｍｍ2 となりかつ外輪３と玉４との
接触面の面積が２．２２ｍｍ2 となっており、内外輪
２，３の玉４との接触面の面積が互いに略等しくなって
いる。このため、外輪３と玉４との間に生じる起動トル
クなどのトルクおよび摩擦を抑制することができる。
【００２９】また、前述したトルクは、前記接触面の大
きさや差動すべりや弾性ヒステリシスが関係する。外輪
３の接触面の方が内輪２の接触面より前記軸線Ｐからの
距離が大きいため、玉４との相対的な動きは内輪２と外
輪３とで互いに異なる。このため、前記内外輪２，３の
トルクの発生割合にも差が生じることとなる。
きさや差動すべりや弾性ヒステリシスが関係する。外輪
３の接触面の方が内輪２の接触面より前記軸線Ｐからの
距離が大きいため、玉４との相対的な動きは内輪２と外
輪３とで互いに異なる。このため、前記内外輪２，３の
トルクの発生割合にも差が生じることとなる。
【００３０】したがって、内輪２の溝８の曲率半径と外
輪３の溝９の曲率半径との組み合わせによれば、最もト
ルクおよび摩擦が小さくなる接触面の面積の組み合わせ
がある。このトルクの発生割合の差を考慮すると、前記
接触面の面積は、内輪２および外輪３の玉４との最大接
触面圧のうち小さい方の面圧が大きい方の面圧の８５％
から１００％の範囲となるように形成されるのが望まし
い。
輪３の溝９の曲率半径との組み合わせによれば、最もト
ルクおよび摩擦が小さくなる接触面の面積の組み合わせ
がある。このトルクの発生割合の差を考慮すると、前記
接触面の面積は、内輪２および外輪３の玉４との最大接
触面圧のうち小さい方の面圧が大きい方の面圧の８５％
から１００％の範囲となるように形成されるのが望まし
い。
【００３１】従来の深溝玉軸受においては、内外輪２，
３の玉４との接触面の面積が一義的に決まってしまうの
に対し、本発明の深溝玉軸受１においては、内外輪２，
３間のトルクおよび摩擦の差を最小にできる曲率半径の
組み合わせで溝８，９を形成することができる。したが
って、従来の深溝玉軸受に比較して低トルクおよび低摩
擦化をはかることが可能となる。
３の玉４との接触面の面積が一義的に決まってしまうの
に対し、本発明の深溝玉軸受１においては、内外輪２，
３間のトルクおよび摩擦の差を最小にできる曲率半径の
組み合わせで溝８，９を形成することができる。したが
って、従来の深溝玉軸受に比較して低トルクおよび低摩
擦化をはかることが可能となる。
【００３２】また、深溝玉軸受１においては、内輪２お
よび外輪３のうち固定される側の応力繰り返し数が、回
転する側の応力繰り返し数より大きくなる傾向がある。
このため、外輪３を固定し内輪２を回転させると、外輪
３の応力繰り返し数の方が大きくなるため、外輪３の接
触面の面積を内輪２の接触面の面積より大きくして外輪
３の最大接触面圧を小さくするのが望ましい。又、内輪
２を固定し外輪３を回転させる際には、内輪２の接触面
の面積を外輪３の接触面の面積より大きくして内輪２の
最大接触面圧を小さくするのが望ましい。
よび外輪３のうち固定される側の応力繰り返し数が、回
転する側の応力繰り返し数より大きくなる傾向がある。
このため、外輪３を固定し内輪２を回転させると、外輪
３の応力繰り返し数の方が大きくなるため、外輪３の接
触面の面積を内輪２の接触面の面積より大きくして外輪
３の最大接触面圧を小さくするのが望ましい。又、内輪
２を固定し外輪３を回転させる際には、内輪２の接触面
の面積を外輪３の接触面の面積より大きくして内輪２の
最大接触面圧を小さくするのが望ましい。
【００３３】以下に、前記実施形態の深溝玉軸受１の作
用を確かめるために行った寿命試験の結果について、図
２を参照して述べる。なお、本実験では、深溝玉軸受に
おいて、外輪３を固定しかつ内輪２および回転軸５を回
転している。図２は、深溝玉軸受６２０６において、内
輪２を回転させ、動定格荷重を９．８ｋＮとし、内輪２
の回転数を１５００ｒｐｍとした時の鉱油中での転がり
疲れ寿命試験の結果を示している。
用を確かめるために行った寿命試験の結果について、図
２を参照して述べる。なお、本実験では、深溝玉軸受に
おいて、外輪３を固定しかつ内輪２および回転軸５を回
転している。図２は、深溝玉軸受６２０６において、内
輪２を回転させ、動定格荷重を９．８ｋＮとし、内輪２
の回転数を１５００ｒｐｍとした時の鉱油中での転がり
疲れ寿命試験の結果を示している。
【００３４】図２において、一点鎖線で示す比較例１
は、理論式で求めた従来の深溝玉軸受の寿命を示し、二
点鎖線で示す比較例２は、従来の深溝玉軸受の寿命試験
を行って得られた寿命（図示中に△で示す）を示し、図
中実線で示す本発明品は内輪２の溝８の曲率半径を玉４
の直径ｄａの５１％としかつ外輪３の溝９の曲率半径を
５２．５％とした深溝玉軸受１の寿命試験を行って得ら
れた寿命（図示中に〇で示す）を示している。
は、理論式で求めた従来の深溝玉軸受の寿命を示し、二
点鎖線で示す比較例２は、従来の深溝玉軸受の寿命試験
を行って得られた寿命（図示中に△で示す）を示し、図
中実線で示す本発明品は内輪２の溝８の曲率半径を玉４
の直径ｄａの５１％としかつ外輪３の溝９の曲率半径を
５２．５％とした深溝玉軸受１の寿命試験を行って得ら
れた寿命（図示中に〇で示す）を示している。
【００３５】また、図２において、横軸は、それぞれの
深溝玉軸受の寿命を、比較例１における同一群の軸受の
うち９０％の軸受がフレーキングを起こさずに回転でき
る総回転数、所謂定格疲れ寿命を１とする比で示してお
り、縦軸は、寿命つまり総回転数を増加させたときの累
積破損確率を示している。
深溝玉軸受の寿命を、比較例１における同一群の軸受の
うち９０％の軸受がフレーキングを起こさずに回転でき
る総回転数、所謂定格疲れ寿命を１とする比で示してお
り、縦軸は、寿命つまり総回転数を増加させたときの累
積破損確率を示している。
【００３６】比較例２は、前述した定格疲れ寿命を示す
点Ｒ２が比較例１の定格疲れ寿命を示す点Ｒ１の３．５
倍の寿命となっている。これに対し、本発明品は、前記
定格疲れ寿命を示す点Ｒが比較例１の点Ｒ１の６．５倍
の寿命となっている。したがって、本発明の深溝玉軸受
１は、従来の深溝玉軸受に比較して、約１．８倍長寿命
であることが明らかになった。
点Ｒ２が比較例１の定格疲れ寿命を示す点Ｒ１の３．５
倍の寿命となっている。これに対し、本発明品は、前記
定格疲れ寿命を示す点Ｒが比較例１の点Ｒ１の６．５倍
の寿命となっている。したがって、本発明の深溝玉軸受
１は、従来の深溝玉軸受に比較して、約１．８倍長寿命
であることが明らかになった。
【００３７】また、図中に〇および△で示す実測値から
の引き出し線に示されたＡ，Ｂ，Ｃはそれぞれ外輪３、
内輪２、玉４にフレーキングが生じたことを示してい
る。比較例２では、最大接触面圧が高い内輪２および玉
４にフレーキングが生じている。本発明品では、主に外
輪３および玉４にフレーキングが生じている。これは、
内輪２と外輪３の玉４とのそれぞれの接触面の面積を互
いに略等しくしたので、固定した外輪３のほうが応力繰
り返し数が大きいために生じている。
の引き出し線に示されたＡ，Ｂ，Ｃはそれぞれ外輪３、
内輪２、玉４にフレーキングが生じたことを示してい
る。比較例２では、最大接触面圧が高い内輪２および玉
４にフレーキングが生じている。本発明品では、主に外
輪３および玉４にフレーキングが生じている。これは、
内輪２と外輪３の玉４とのそれぞれの接触面の面積を互
いに略等しくしたので、固定した外輪３のほうが応力繰
り返し数が大きいために生じている。
【００３８】また、本実験においては、従来の深溝玉軸
受の実験結果を示す比較例２では、外輪３を固定したた
めに外輪３の応力繰り返し数が大きくなっているので、
内輪２と外輪３の互いの最大接触面圧の差が緩和されて
いると考えられる。しかし、内輪２を固定した場合には
内輪２の応力繰り返し数が大きくなるため、より一層寿
命が短くなることが予想される。
受の実験結果を示す比較例２では、外輪３を固定したた
めに外輪３の応力繰り返し数が大きくなっているので、
内輪２と外輪３の互いの最大接触面圧の差が緩和されて
いると考えられる。しかし、内輪２を固定した場合には
内輪２の応力繰り返し数が大きくなるため、より一層寿
命が短くなることが予想される。
【００３９】本発明においては、玉４との最大接触面圧
および応力繰り返し数に応じて、適宜内輪２および外輪
３の溝８，９の曲率半径を設定することが可能である。
本発明の深溝玉軸受１は、前述した内輪２の溝８の曲率
半径が玉４の直径ｄａの５１％でかつ外輪３の溝９の曲
率半径が玉４の直径ｄａの５２．５％に形成された前記
深溝玉軸受１に制約されるものでなく、前記溝８，９の
曲率半径を、軸受のトルクを低減することを優先するか
または寿命を長くすることを優先するかで、玉４との最
大接触面圧の小さい方の面圧が大きい方の面圧の８５％
〜１００％となる範囲内で適宜設定するのが望ましい。
および応力繰り返し数に応じて、適宜内輪２および外輪
３の溝８，９の曲率半径を設定することが可能である。
本発明の深溝玉軸受１は、前述した内輪２の溝８の曲率
半径が玉４の直径ｄａの５１％でかつ外輪３の溝９の曲
率半径が玉４の直径ｄａの５２．５％に形成された前記
深溝玉軸受１に制約されるものでなく、前記溝８，９の
曲率半径を、軸受のトルクを低減することを優先するか
または寿命を長くすることを優先するかで、玉４との最
大接触面圧の小さい方の面圧が大きい方の面圧の８５％
〜１００％となる範囲内で適宜設定するのが望ましい。
【００４０】また、内輪２と外輪３のうち固定される側
の応力繰り返し数が大きくなるので、内輪２と外輪３の
玉４とのそれぞれの接触面の面積を略等しくなるように
溝８，９を形成するのではなく、固定される側の最大接
触面圧が回転する側の最大接触面圧より小さくなるよう
に溝８，９を形成するのがさらに望ましい。
の応力繰り返し数が大きくなるので、内輪２と外輪３の
玉４とのそれぞれの接触面の面積を略等しくなるように
溝８，９を形成するのではなく、固定される側の最大接
触面圧が回転する側の最大接触面圧より小さくなるよう
に溝８，９を形成するのがさらに望ましい。
【００４１】前述した事柄を考慮すると、前記内輪２の
溝８の曲率半径を玉４の直径ｄａの５０．５％以上でか
つ５２％未満とし、前記外輪３の溝９の曲率半径を玉４
の直径ｄａの５２．０％以上でかつ５５．０％以下とす
るとともに、内輪２と外輪３の玉４との最大接触面圧の
うち低い方の面圧が高い方の面圧の８５％から１００％
の範囲とするのが望ましい。このような構成にすること
により、従来の深溝玉軸受のように溝８，９の曲率半径
を玉４の直径ｄａの５２％に形成されたものと比較し
て、長寿命でかつ低トルク、低摩擦の玉軸受を得ること
ができる。
溝８の曲率半径を玉４の直径ｄａの５０．５％以上でか
つ５２％未満とし、前記外輪３の溝９の曲率半径を玉４
の直径ｄａの５２．０％以上でかつ５５．０％以下とす
るとともに、内輪２と外輪３の玉４との最大接触面圧の
うち低い方の面圧が高い方の面圧の８５％から１００％
の範囲とするのが望ましい。このような構成にすること
により、従来の深溝玉軸受のように溝８，９の曲率半径
を玉４の直径ｄａの５２％に形成されたものと比較し
て、長寿命でかつ低トルク、低摩擦の玉軸受を得ること
ができる。
【００４２】なお、以上は、本発明を図１の深溝玉軸受
１について説明したものであるが、深溝玉軸受に限ら
ず、アキシアル玉軸受をはじめ溝の曲率半径が従来内外
輪とも玉の直径の５２％で設計されているすべての玉軸
受に適用することができ、内外輪の溝の曲率半径を本発
明の範囲で組合せることにより低トルク、低寿命の軸受
を提供できる。
１について説明したものであるが、深溝玉軸受に限ら
ず、アキシアル玉軸受をはじめ溝の曲率半径が従来内外
輪とも玉の直径の５２％で設計されているすべての玉軸
受に適用することができ、内外輪の溝の曲率半径を本発
明の範囲で組合せることにより低トルク、低寿命の軸受
を提供できる。
【００４３】
【発明の効果】本発明によると、外輪の溝の曲率半径を
大きくすることによって、外輪の溝における玉との接触
面積が小さくなって外輪の玉との最大接触面圧が大きく
なる。また、内輪の溝の曲率半径を小さくすることによ
って、内輪の溝における玉との接触面積が大きくなって
内輪の玉との最大接触面圧が小さくなる。
大きくすることによって、外輪の溝における玉との接触
面積が小さくなって外輪の玉との最大接触面圧が大きく
なる。また、内輪の溝の曲率半径を小さくすることによ
って、内輪の溝における玉との接触面積が大きくなって
内輪の玉との最大接触面圧が小さくなる。
【００４４】このため、外輪における最大接触面圧と内
輪における最大接触面圧との差が小さくなって、内輪に
おけるフレーキングを抑制することができ、かつ外輪に
おける接触面積が小さくなりかつ内輪における接触面積
が大きくなるので、外輪における起動トルクなどのトル
ク、摩擦および摩擦による発熱を抑制することができる
ので、寿命を長くすることができる。
輪における最大接触面圧との差が小さくなって、内輪に
おけるフレーキングを抑制することができ、かつ外輪に
おける接触面積が小さくなりかつ内輪における接触面積
が大きくなるので、外輪における起動トルクなどのトル
ク、摩擦および摩擦による発熱を抑制することができる
ので、寿命を長くすることができる。
【図１】玉軸受としての深溝玉軸受の一部を拡大して示
す断面図。
す断面図。
【図２】本発明品と比較例について深溝玉軸受６２０６
を例とした寿命試験などで得られた結果を示す図。
を例とした寿命試験などで得られた結果を示す図。
１…深溝玉軸受（玉軸受） ２…内輪 ３…外輪 ４…玉 ６…内輪の外周面（接触面） ７…外輪の内周面（接触面） ８…溝 ９…溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16C 33/58 F16C 33/32
Claims (2)
- 【請求項１】内輪と外輪とこれら内輪と外輪との間に転
動自在に設けられた玉とを備え、前記内輪および外輪の
前記玉との接触面それぞれに周方向に沿って断面円弧状
の溝を形成した玉軸受において、 前記内輪の円弧状の溝を、その曲率半径が前記玉の直径
の５０．５％以上でかつ５２％未満の範囲となるように
形成し、 前記外輪の円弧状の溝を、その曲率半径が前記玉の直径
の５２．５％以上でかつ５５．０％以下の範囲となるよ
うに形成したことを特徴とする玉軸受。 - 【請求項２】前記内輪と玉、または外輪と玉の間に発生
する最大接触面圧のうち、小さい方の面圧が大きい方の
面圧の８５〜１００％の範囲にあることを特徴とする請
求項１記載の玉軸受。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9288717A JP3035818B2 (ja) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | 玉軸受 |
| GB9822959A GB2330628B (en) | 1997-10-21 | 1998-10-20 | Rolling bearing |
| US09/175,949 US6082906A (en) | 1997-10-21 | 1998-10-21 | Rolling bearing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9288717A JP3035818B2 (ja) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | 玉軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11125259A JPH11125259A (ja) | 1999-05-11 |
| JP3035818B2 true JP3035818B2 (ja) | 2000-04-24 |
Family
ID=17733779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9288717A Expired - Fee Related JP3035818B2 (ja) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | 玉軸受 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6082906A (ja) |
| JP (1) | JP3035818B2 (ja) |
| GB (1) | GB2330628B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6568856B2 (en) | 2000-12-04 | 2003-05-27 | Nsk Ltd. | Rolling bearing |
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|---|---|---|---|---|
| JP2001082462A (ja) * | 1998-11-17 | 2001-03-27 | Nsk Ltd | 複列玉軸受 |
| JP2000240663A (ja) * | 1998-12-24 | 2000-09-05 | Nsk Ltd | 玉軸受 |
| DE60022833T2 (de) | 1999-07-19 | 2006-03-23 | Nsk Ltd. | Kugellager |
| JP2001090736A (ja) * | 1999-07-19 | 2001-04-03 | Nsk Ltd | 玉軸受 |
| JP2007170680A (ja) * | 1999-07-19 | 2007-07-05 | Nsk Ltd | 玉軸受 |
| DE10057861A1 (de) * | 2000-11-21 | 2002-05-23 | Mkl Miniaturkugellager Gmbh | Kugellager und Kugellagereinheit |
| JP2002357226A (ja) | 2001-03-28 | 2002-12-13 | Nsk Ltd | 玉軸受 |
| JP2002310161A (ja) * | 2001-04-09 | 2002-10-23 | Nsk Ltd | 転がり玉軸受 |
| US6827496B2 (en) * | 2001-08-28 | 2004-12-07 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Four-point contact ball bearing |
| WO2005057030A1 (ja) * | 2003-12-11 | 2005-06-23 | Koyo Seiko Co., Ltd. | ピニオン軸支持用軸受装置 |
| WO2005057029A1 (ja) * | 2003-12-11 | 2005-06-23 | Koyo Seiko Co., Ltd. | ピニオン軸支持用軸受装置およびピニオン軸支持装置 |
| DE102009037571A1 (de) * | 2009-08-14 | 2011-02-17 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Wälzlager |
| IT1399977B1 (it) * | 2010-04-20 | 2013-05-09 | Skf Ab | Gruppo mozzo ruota a due corone di corpi volventi |
| CN104105801B (zh) | 2011-12-08 | 2018-11-02 | Ntn株式会社 | 轴承部件、滚动轴承和制造它们的方法 |
| JP6268711B2 (ja) * | 2013-01-30 | 2018-01-31 | 日本精工株式会社 | 多点接触玉軸受及びその製造方法 |
| CN105264248B (zh) | 2013-06-06 | 2018-04-10 | Ntn株式会社 | 轴承部件及滚动轴承 |
| CN105264247B (zh) | 2013-06-06 | 2018-04-17 | Ntn株式会社 | 轴承部件及滚动轴承 |
| WO2014196430A1 (ja) | 2013-06-06 | 2014-12-11 | Ntn株式会社 | 軸受部品および転がり軸受 |
| WO2014196429A1 (ja) | 2013-06-06 | 2014-12-11 | Ntn株式会社 | 軸受部品および転がり軸受 |
| DE102013221685A1 (de) * | 2013-10-25 | 2015-04-30 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Wälzlager |
| CN106402162A (zh) * | 2016-10-25 | 2017-02-15 | 浙江大学 | 非圆滚道滚动轴承 |
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|---|---|---|---|---|
| US2142477A (en) * | 1930-04-14 | 1939-01-03 | Gen Motors Corp | Bearing |
| US2142478A (en) * | 1933-09-16 | 1939-01-03 | Gen Motors Corp | Bearing device |
| GB835421A (en) * | 1955-08-05 | 1960-05-18 | Vyzk Ustav Pro Valiva Loziska | High speed bearing |
| US3370899A (en) * | 1966-06-15 | 1968-02-27 | Phillip R. Eklund | Combination thrust and radial ball bearing |
| GB1257658A (ja) * | 1969-04-22 | 1971-12-22 | ||
| 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 |
| JPS5631525A (en) * | 1979-08-23 | 1981-03-30 | Nippon Seiko Kk | Ball bearing |
| FR2502713A1 (fr) * | 1981-03-25 | 1982-10-01 | Glaenzer Spicer Sa | Roulement a billes et ses applications, notamment dans un moyeu de roue de vehicule |
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| HUT64023A (en) * | 1991-03-22 | 1993-11-29 | Sandoz Ag | Process for producing aminoguanidine derivatives and pharmaceutical compositions comprising such compounds |
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| JPH09177795A (ja) * | 1995-12-26 | 1997-07-11 | Ntn Corp | 玉軸受 |
-
1997
- 1997-10-21 JP JP9288717A patent/JP3035818B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-10-20 GB GB9822959A patent/GB2330628B/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-10-21 US US09/175,949 patent/US6082906A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Also Published As
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|---|---|
| GB2330628B (en) | 2000-01-12 |
| US6082906A (en) | 2000-07-04 |
| GB9822959D0 (en) | 1998-12-16 |
| GB2330628A (en) | 1999-04-28 |
| JPH11125259A (ja) | 1999-05-11 |
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