JP3892213B2 - 4-point contact ball bearing - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は4点接触玉軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、4点接触玉軸受は、内外輪の軌道溝を構成する曲面の曲率、および、その曲面とボールとの接触角を、軸受中心を境界にして対称にしている。
【0003】
上記構成の4点接触玉軸受によれば、ラジアル方向のいわゆる純ラジアル荷重以外の外部荷重が加わるとボールは軌道溝上で転がり運動をしながら横方向に回転するスピン運動をする。このスピン運動によって、内輪と外輪との間に充填された潤滑剤が、軌道溝とボールとの間に引っ張り込まれて、軌道溝とボールとの接触部を潤滑する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記4点接触玉軸受では、純ラジアル荷重を受けた場合、または、モーメント荷重が小さい場合、ボールは転がり運動のみし、スピン運動しないために、軌道溝とボールとの接触部にグリースが供給されず、部分的にグリースの供給不良が生じて、早期の焼付に到ってしまうという問題がある。
【0005】
そこで、本発明の目的は、純ラジアル荷重だけが働いた場合でもボールにスピン運動を常に起こして、潤滑不良を防止できる4点接触玉軸受を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1の発明の4点接触玉軸受は、ボールが内輪軌道面に2点で接触すると共に、外輪軌道面に2点で接触する4点接触玉軸受であって、上記内輪軌道面および外輪軌道面において、軸受中心に関して、軸方向両側の軌道面の曲率半径が異なり、上記内輪軌道面の上記軸方向一方側の上記軌道面と、上記内輪軌道面の上記軸方向他方側の上記軌道面と、上記外輪軌道面の上記軸方向一方側の上記軌道面と、上記外輪軌道面の上記軸方向他方側の上記軌道面とは、曲率半径が互いに異なることを特徴としている。
【0007】
上記請求項1の発明の4点接触玉軸受によれば、上記軸受中心に関して、軸方向両側の軌道面の曲率半径が異なり、上記軸受中心に関して内輪軌道面の軸方向一方側の軌道面と、軸受中心に関して内輪軌道面の軸方向他方側の軌道面と、軸受中心に関して外輪軌道面の軸方向一方側の軌道面と、軸受中心に関して外輪軌道面の軸方向他方側の軌道面とは、曲率半径が互いに異なるから、接触楕円の大きさが異なる。そのため、純ラジアル荷重のみが働いた場合でも、荷重バランスが崩れ、ボールがスピン運動する。その結果、軸受内部に充填された潤滑剤でボールの接触部が潤滑され、ボール全体が十分に潤滑されて、早期の焼付を防げ、軸受寿命を長くできる。
【0008】
また、請求項2の発明の4点接触玉軸受は、請求項1に記載の4点接触玉軸受において、上記軸方向両側の上記軌道面は、異なる円弧面であることを特徴としている。
【0009】
上記請求項2の発明の4点接触玉軸受によれば、上記軸方向両側の軌道面は、異なる円弧面であるから、軌道面の設計が容易になる。
【0010】
また、請求項3の発明の4点接触玉軸受は、請求項1または2に記載の4点接触玉軸受において、上記内輪軌道面または外輪軌道面の少なくとも一方において、軸受中心に関して、軸方向両側の軌道面とボールとの接触角が互いに異なることを特徴としている。
【0011】
上記請求項3の発明の4点接触玉軸受によれば、上記軸受中心に関して、軸方向両側の軌道面とボールとの接触角が互いに異なるから、純ラジアル荷重のみが働いた場合でも、荷重バランスが崩れ、ボールがスピン運動する。その結果、軸受内部の潤滑剤でボールの接触部が潤滑され、ボール全体が十分に潤滑されて、早期の焼付を防げ、軸受寿命を延ばせる。
【0012】
また、請求項4の発明の4点接触玉軸受は、上記軌道面両側の上記軌道面は、上記軸受中心において、滑らかに連なっていることを特徴としている。
【0013】
上記請求項4の発明の4点接触玉軸受によれば、上記軸方向両側の軌道面は、軸受中心において、滑らかに連なっているから、軸受中心の軌道面上をボールが転がっても、ボールの損傷を防止でき、かつ、その軌道面で生じる剥離を防止できる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1,第2の実施の形態の4点接触玉軸受を図1を用いて説明する。この4点接触玉軸受は、図1に示すように、内輪軌道面5が形成された内輪1と、外輪軌道面6が形成された外輪2と、内輪1と外輪2との間に配置された複数のボール3(図1では1つのみ示す)とを備えている。上記ボール3は、内輪軌道面5に2点で接触すると共に、外輪軌道面6に2点で接触している。なお、図示しないが、上記内輪1と外輪2との間にはシールを設けて、内部間に水や埃などが入り込むのを防止し、また、複数のボール3を保持器で周方向に一定間隔をあけて保持している。
【0015】
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態の4点接触玉軸受によれば、内輪軌道面5は、軸受中心Cに関して、軸方向両側の異なる円弧面7,8からなる。また、上記外輪軌道面6も、軸受向中心Cに関して、軸方向両側の異なる円弧面9,10からなっている。つまり、上記円弧面7と円弧面8とは互いに異なる曲率半径を有すると共に、円弧面9と円弧面10とは互いに異なる曲率半径を有する。すなわち、上記円弧面7,8,9,10では、ボール3との接触点P1,P2において曲率半径は互いに異なり、ボール3との接触点P3,P4においても曲率半径は互いに異なっている。
【0016】
上記構成の4点接触玉軸受によれば、接触点P1,P2,P3,P4において、曲率半径が異なるから、接触楕円の大きさが異なる。そのため、純ラジアル荷重のみが働いた場合でも、荷重バランスが崩れ、ボール3がスピン運動する。その結果、上記内輪1と外輪2との間に充填された潤滑剤でボール3の接触部が潤滑され、ボール3の全体が十分に潤滑されて、早期の焼付を防げ、軸受寿命を長くできる。
【0017】
また、上記内輪軌道面5,外輪軌道面6は、軸受中心Cに関して、軸方向両側の異なる円弧面7,8,円弧面9,10であるから、内輪軌道面5,外輪軌道面6の設計が容易である。
【0018】
上記第1の実施の形態では、接触点P1,P2,P3,P4において曲率半径は異なっていたが、接触点P1,P2の曲率半径が互いに異なっているだけでもよく、または、接触点P3,P4の曲率半径が互いに異なっているだけでもよい。要するに、上記内輪軌道面5と外輪軌道面6の少なくとも一方において、接触点P1,P2,P3,P4の曲率半径が互いに異なっていればよい。
【0019】
また、上記第1の実施の形態では、内輪軌道面5は異なる円弧面7,8からなり、外輪軌道面6も異なる円弧面9,10からなっていたが、内輪軌道面5および外輪軌道面6は、断面が異なる楕円、双曲線または放物線からなってもよい。また、上記内輪軌道面5および外輪軌道面6は、断面が1つの楕円、双曲線または放物線であってもよい。
【0020】
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態の4点接触玉軸受によれば、内輪軌道面5は、軸受中心Cに関して、軸方向両側の軌道面7,8とボール3との接触角A1,A2が互いに異なり、また、外輪軌道面6は、軸受中心Cに関して、軸方向両側の軌道面9,10とボール3との接触角A3,A4が互いに異なる。また、上記接触角A1と接触角A4とが等しく、上記接触角A2と接触角A3とが等しくなっている。
【0021】
上記構成の4点接触玉軸受によれば、接触角A1と接触角A2とが異なり、接触角A3と接触角A4とが異なるから、純ラジアル荷重のみが働いた場合でも、荷重バランスが崩れ、ボール3がスピン運動する。その結果、上記内輪1と外輪2との間に充填された潤滑剤でボール3の接触部が潤滑され、ボール3の全体が十分に潤滑されて、早期の焼付を防げ、軸受寿命を長くできる。
【0022】
上記第2の実施の形態では、接触角A1と接触角A2とが異なり、かつ、接触角A3と接触角A4とが異なっていたが、接触角A1と接触角A2とが異なるか、または、接触角A3と接触角A4とが異なればよい。要するに、上記内輪軌道面5と外輪軌道面6との少なくとも一方において、2つの接触角A1,A2(A3,A4)が互いに異なっていればよい。
【0023】
また、上記第2の実施の形態でも、第1の実施の形態と同様に、内輪軌道面5および外輪軌道面6は、断面が異なる楕円、双曲線または放物線、または、1つの楕円、双曲線または放物線であってもよい。言うまでもないが、内輪軌道面5は、軸受中心Cに関して、軸方向両側の異なる円弧面7,8からなってもよいし、外輪軌道面6も、軸受中心Cに関して、軸方向両側の異なる円弧面9,10からなってもよい。
【0024】
また、例えば、上記円弧面7の曲率半径をボール径の52.5%、円弧面8の曲率半径をボール径の52%、円弧面9の曲率半径をボール径の54.5%、円弧面10の曲率半径をボール径の55.5%、接触角A1と接触角A4を23°、接触角A2と接触角A3を25.5°に設定すれば、軸方向両側の円弧面7,8,9,10は、軸受中心Cにおいて、滑らかに連なっている。その結果、上記軸受中心Cの内輪軌道面5,外輪軌道面6上をボール3が転がっても、ボール3が損傷せず、かつ、その内輪軌道面5,外輪軌道面6で剥離も発生しない。
【0025】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項1の発明の4点接触玉軸受は、軸受中心に関して、軸方向両側の軌道面におけるボールとの接触点において、曲率半径が異なり、上記内輪軌道面の上記軸方向一方側の上記軌道面と、上記内輪軌道面の上記軸方向他方側の上記軌道面と、上記外輪軌道面の上記軸方向一方側の上記軌道面と、上記外輪軌道面の上記軸方向他方側の上記軌道面とは、曲率半径が互いに異なるから、接触楕円の大きさが異なり、荷重バランスが崩れ、ボールがスピン運動する。その結果、軸受内部の潤滑剤でボールの接触部が潤滑され、ボール全体が十分に潤滑されて、早期の焼付を防げ、軸受寿命を長くできる。
【0026】
請求項2の発明の4点接触玉軸受は、上記軸方向両側の軌道面は、異なる円弧面であるから、軌道面の設計が容易になる。
【0027】
請求項3の発明の4点接触玉軸受は、軸受中心に関して、軸方向両側の軌道面とボールとの接触角が互いに異なるから、純ラジアル荷重のみが働いた場合でも、荷重バランスが崩れ、ボールがスピン運動し、ボール全体が潤滑剤で十分に潤滑されて、早期の焼付を防げ、軸受寿命を延ばせる。
【0028】
請求項4の発明の4点接触玉軸受は、上記軸方向両側の軌道面は、軸受中心において、滑らかに連なっているから、軸受中心の軌道面上をボールが転がっても、ボールの損傷を防止でき、かつ、その軌道面で生じる剥離を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本発明の第1,第2の実施の形態の4点接触玉軸受の要部の概略断面図である。
【符号の説明】
1 内輪
2 外輪
3 ボール
5 内輪軌道面
6 外輪軌道面
7,8,9,10 円弧面
A1,A2,A3,A4 接触角
C 軸受中心
P1,P2,P3,P4 接触点[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a four-point contact ball bearing.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in the four-point contact ball bearing, the curvature of the curved surface constituting the raceway groove of the inner and outer rings and the contact angle between the curved surface and the ball are made symmetric with respect to the bearing center.
[0003]
According to the four-point contact ball bearing configured as described above, when an external load other than a so-called pure radial load in the radial direction is applied, the ball performs a spin motion that rotates in the lateral direction while rolling on the raceway groove. By this spin motion, the lubricant filled between the inner ring and the outer ring is pulled between the raceway groove and the ball, and lubricates the contact portion between the raceway groove and the ball.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above four-point contact ball bearing, when a pure radial load is applied, or when the moment load is small, the ball only rolls and does not spin, so that grease is applied to the contact portion between the raceway groove and the ball. There is a problem that the grease is not supplied and a supply failure of the grease partially occurs, leading to early seizure.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a four-point contact ball bearing that can always cause a spin motion in a ball even when only a pure radial load is applied, thereby preventing poor lubrication.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the four-point contact ball bearing of the invention of claim 1 is a four-point contact ball bearing in which the ball contacts the inner ring raceway surface at two points and contacts the outer ring raceway surface at two points. In the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface, the radius of curvature of the raceway surfaces on both axial sides differs with respect to the bearing center, the raceway surface on the one axial side of the inner ring raceway surface, and the axis of the inner ring raceway surface. and the raceway surface of the direction other side, and the axial direction one side of the raceway surface of the outer ring raceway surface, and the axial direction other side of the raceway surface of the outer ring raceway surface, that the radii of curvature are different from each other It is a feature.
[0007]
According to the four-point contact ball bearing of the first aspect of the invention, with respect to the bearing center, the radius of curvature of the raceway surfaces on both sides in the axial direction is different, and the raceway surface on one axial side of the inner ring raceway surface with respect to the bearing center; and the other axial side of the raceway surface of the inner ring raceway surface with respect to the bearing center, and the raceway surface of the one axial side of the outer ring raceway surface with respect to the bearing center, and the other axial side of the raceway surface of the outer ring raceway surface with respect to the bearing center, songs Since the radius of radii are different from each other, the size of the contact ellipse is different. Therefore, even when only a pure radial load is applied, the load balance is lost and the ball spins. As a result, the contact portion of the ball is lubricated with the lubricant filled in the bearing, and the entire ball is sufficiently lubricated to prevent premature seizure and extend the life of the bearing.
[0008]
A four-point contact ball bearing according to a second aspect of the invention is the four-point contact ball bearing according to the first aspect, wherein the raceway surfaces on both sides in the axial direction are different circular arc surfaces.
[0009]
According to the four-point contact ball bearing of the second aspect of the present invention, the raceway surfaces on both sides in the axial direction are different arc surfaces, so that the design of the raceway surface becomes easy.
[0010]
A four-point contact ball bearing according to a third aspect of the invention is the four-point contact ball bearing according to the first or second aspect, wherein at least one of the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface is provided on both axial sides with respect to the bearing center. The contact angle between the raceway surface and the ball is different from each other.
[0011]
According to the four-point contact ball bearing of the invention of
[0012]
The four-point contact ball bearing according to the invention of claim 4 is characterized in that the raceway surfaces on both sides of the raceway surface are smoothly connected at the center of the bearing.
[0013]
According to the four-point contact ball bearing of the invention of claim 4, the raceway surfaces on both axial sides are smoothly connected at the center of the bearing, so that even if the ball rolls on the raceway surface of the bearing center, Can be prevented, and peeling that occurs on the raceway surface can be prevented.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the four-point contact ball bearing of the first and second embodiments of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the four-point contact ball bearing is disposed between an inner ring 1 having an inner
[0015]
(First embodiment)
According to the four-point contact ball bearing of the first embodiment of the present invention, the inner
[0016]
According to the four-point contact ball bearing having the above-described configuration, the radius of curvature is different at the contact points P1, P2, P3, and P4, and therefore the size of the contact ellipse is different. Therefore, even when only a pure radial load is applied, the load balance is lost, and the
[0017]
Further, since the inner
[0018]
In the first embodiment, the curvature radii are different at the contact points P1, P2, P3, and P4. However, the curvature radii of the contact points P1 and P2 may be different from each other, or the contact points P3, P2, The curvature radii of P4 may be different from each other. In short, it is only necessary that at least one of the inner
[0019]
In the first embodiment, the inner
[0020]
(Second embodiment)
According to the four-point contact ball bearing of the second embodiment of the present invention, the inner
[0021]
According to the four-point contact ball bearing configured as described above, the contact angle A1 is different from the contact angle A2, and the contact angle A3 is different from the contact angle A4. Therefore, even when only a pure radial load is applied, the load balance is lost. The
[0022]
In the second embodiment, the contact angle A1 is different from the contact angle A2, and the contact angle A3 is different from the contact angle A4. However, the contact angle A1 is different from the contact angle A2, or It is sufficient that the contact angle A3 and the contact angle A4 are different. In short, it is only necessary that at least one of the inner
[0023]
Also in the second embodiment, as in the first embodiment, the inner
[0024]
Further, for example, the radius of curvature of the
[0025]
【The invention's effect】
As is clear from the above, the four-point contact ball bearing of the invention of claim 1 has different radii of curvature at the contact points with the balls on the raceway surfaces on both sides in the axial direction with respect to the bearing center, and the shaft of the inner ring raceway surface. The raceway surface on one side in the direction, the raceway surface on the other axial side of the inner ring raceway surface, the raceway surface on the one axial side of the outer ring raceway surface, and the other axial direction of the outer ring raceway surface. the above raceway surface side, since the radius of curvature are different from each other, different sizes of the contact ellipse, unbalances the load, the ball is spinning motion. As a result, the contact portion of the ball is lubricated by the lubricant inside the bearing, and the entire ball is sufficiently lubricated to prevent premature seizure and extend the bearing life.
[0026]
In the four-point contact ball bearing according to the second aspect of the invention, the raceway surfaces on both sides in the axial direction are different circular arc surfaces, so that the raceway surface can be easily designed.
[0027]
In the four-point contact ball bearing of the invention of
[0028]
In the four-point contact ball bearing of the invention of claim 4, the raceway surfaces on both axial sides are smoothly connected at the center of the bearing. Therefore, even if the ball rolls on the raceway surface of the bearing center, the ball is damaged. It is possible to prevent the peeling that occurs on the raceway surface.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a main part of a four-point contact ball bearing according to first and second embodiments of the present invention.
[Explanation of symbols]
1
Claims (4)
上記内輪軌道面および外輪軌道面において、軸受中心に関して、軸方向両側の軌道面の曲率半径が異なり、
上記軸受中心に関して上記内輪軌道面の軸方向一方側の軌道面と、上記軸受中心に関して上記内輪軌道面の軸方向他方側の軌道面と、上記軸受中心に関して上記外輪軌道面の軸方向一方側の軌道面と、上記軸受中心に関して上記外輪軌道面の軸方向他方側の軌道面とは、曲率半径が互いに異なることを特徴とする4点接触玉軸受。A four-point contact ball bearing in which the ball contacts the inner ring raceway surface at two points and contacts the outer ring raceway surface at two points,
In the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface, the radius of curvature of the raceway surfaces on both axial sides differs with respect to the bearing center.
The raceway surface on one axial side of the inner ring raceway surface with respect to the bearing center, the raceway surface on the other axial side of the inner ring raceway surface with respect to the bearing center, and the axially one side of the outer ring raceway surface with respect to the bearing center. A four-point contact ball bearing , wherein the raceway surface and the raceway surface on the other axial side of the outer ring raceway surface with respect to the bearing center have different radii of curvature.
上記軸方向両側の上記軌道面は、異なる円弧面であることを特徴とする4点接触玉軸受。The four-point contact ball bearing according to claim 1,
The four-point contact ball bearing, wherein the raceway surfaces on both sides in the axial direction are different circular arc surfaces.
上記内輪軌道面または外輪軌道面の少なくとも一方において、軸受中心に関して、軸方向両側の軌道面とボールとの接触角が互いに異なることを特徴とする4点接触玉軸受。The four-point contact ball bearing according to claim 1 or 2,
A four-point contact ball bearing, wherein at least one of the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface has different contact angles between the raceway surfaces on both axial sides and the ball with respect to the bearing center.
上記軸方向両側の上記軌道面は、上記軸受中心において、滑らかに連なっていることを特徴とする4点接触玉軸受。In the four-point contact ball bearing according to any one of claims 1 to 3,
The four-point contact ball bearing, wherein the raceway surfaces on both sides in the axial direction are smoothly continuous at the center of the bearing.
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