JP4501090B2 - 高い回転数用の玉軸受 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の玉軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
玉軸受を高い回転数に適したものとするための手段は、既に多く提案されている。そのため中空玉又はセラミツク玉の使用が一般に公知である。例えばハウジング及び軸受によりこの中に回転可能に支持される軸において、温度変化によるハウジング及び軸の異なる軸線方向膨張を補償するため、このように構成される軸受を、玉が軸線方向に移動可能な可動軸受として使用しようとすれば、一方の転動面を平らに形成される玉軸受を使用することが、例えば欧州特許第３４２１７２号明細書から容易に考えられる。肩部のない平らな転動面の範囲では、軸線方向移動を問題なく行うことができる。しかし多くの事例において、この手段はまだ充分でない。特に玉と平らな転動面との点接触のため、これらの部分に摩耗が生じることがある。高い回転数にとって正しい予荷重又は半径方向遊隙が設けられないと、この危険は一層高まる。即ち高すぎる予荷重では、摩擦従って軸受温度が許容できないほど高まる。高い回転数における可動軸受は、とりわけ機関軸において必要とされる。
【０００３】
今までの課題は、ハウジングに対して軸線方向に可動に組込まれるスピンドル軸受の使用によって解決された。この解決策の欠点は、狭い遊隙では作動変化により移動可能性がもはや保証されないか、又は大きい移動力が必要とされることである。この欠点は、特別な装置例えば高い費用を伴う直線軸受により一部解決される。円筒ローラ軸受を使用する場合、回転数が限られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明の課題は、これらの欠点を持たず、玉が軸線方向に移動可能な点接触の可動軸受でも非常に高い回転数（例えばｎ×ｄｍ＞１０６）において摩耗がなく荷重に関して最適な軸受を生じる玉軸受を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題の解決は請求項１の特徴部分に示されている。請求項２ないし５は好ましい構成を含んでいる。
【０００６】
玉にセラミツクを使用し、レースにドイツ国家規格ＤＩＮ１７００６による材料Ｘ３０ＣｒＭｏＮ１５−１を使用することによって、既に一層高い質の軸受が得られる。なぜならば、この材料が、従来の転がり軸受鋼より潤滑に対する要求が少なく、その高い純度のため、大きい交番曲げ強度及び良好な耐食性を持っているからである。しかし重要なことは、正しい軸受遊隙の設定である。即ち非常に高い回転数では、内レースが広がり、しばしば大きすぎる予荷重を生じ、軸受に更に荷重をかける。さて内レースの穴直径の０．０００５ないし０．０００７倍の半径方向遊隙が選ばれると、これらの状態が起こらないことがわかった。これにより軸上への充分なはまりが行われ、ハウジング内に有利な作動遊隙も得られるので、前述した範囲は特に適している。
【０００７】
２つの図により本発明を以下に説明する。
【０００８】
【実施例】
図１によれば、本発明による玉軸受は外レース１、内レース２及びその間に設けられる玉から成り、玉３は普通の保持器４により案内されかつ保持される。５は軸受の両端面にある覆い又は密封板である。両方のレース１及び２又はＸ３０ＣｒＭｏＮ１５−１から成っている。玉３は小さい重量のセラミツクから成り、従って鋼製の玉より小さい遠心力従って高い回転数が得られる。請求項による半径方向遊隙の設定により、高い回転数における荷重によく耐える玉軸受が得られる。
【０００９】
ここで可動軸受効果は、内レース２の転動面２′が平らな面から成ることによって得られる。図２によれば、外レース１にある平らな転動面１′によって可動軸受効果が得られる。なおこの軸受は図１のそれに一致している。
【００１０】
大量生産軸受では軸受の周囲部分に後でなお合わせることが必要なこともあるので、それぞれ平らな転動面１′又は２′に円錐形状を設け、かつ／又は内レースの穴を円錐状に形成することができる。いずれの場合もそれぞれのレースの軸線方向移動によって、半径方向遊隙を減少することができる、後者の場合、レースのはまり面も円錐状に形成せねばならない。
【００１１】
平らな転動面の僅かに凸な輪郭形成により、可動軸受においてしばしば起こるそれぞれのレースの軸線方向移動は妨げられない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による軸受の半分の縦断面図である。
【図２】図１による軸受の変形側の縦断面図である。
【符号の説明】
１ 外レース
２ 内レース
３ 玉

Claims (5)

  1. 肩部を持つレースと縦断面が平らな転動面を持つレースとから成る玉軸受において、玉（３）がセラミックから成り、両方のレースがドイツの国家規格ＤＩＮ１７００６による材料Ｘ３０ＣｒＭｏＮ１５−１から製造されており、軸受の半径方向遊隙即ちレース（１又は２）と玉（３）との間の隙間が内レース（２）の穴直径の０．０００５〜０．０００７倍の範囲にあることを特徴とする、高い回転数用の玉軸受。
  2. 平らな転動面（１′，２′）が円錐形状を持っていることを特徴とする、請求項１に記載の玉軸受。
  3. 内レース（２）の穴が円錐状に形成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の玉軸受。
  4. 平らな転動面が玉に対して僅か凸な輪郭を持っていることを特徴とする、請求項１に記載の玉軸受。
  5. 軸受が一方の側又は両側に覆い又は密閉板（５）を備えていることを特徴とする、請求項１〜４の１つに記載の玉軸受。
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