JPH07110029A - 総玉軸受 - Google Patents
総玉軸受Info
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- JPH07110029A JPH07110029A JP5253415A JP25341593A JPH07110029A JP H07110029 A JPH07110029 A JP H07110029A JP 5253415 A JP5253415 A JP 5253415A JP 25341593 A JP25341593 A JP 25341593A JP H07110029 A JPH07110029 A JP H07110029A
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- Japan
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- balls
- ball bearing
- bearing
- full ball
- ball
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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
- F16C2240/00—Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
- F16C2240/30—Angles, e.g. inclinations
-
- 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
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- F16C2240/40—Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
- F16C2240/46—Gap sizes or clearances
-
- 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
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/44—Centrifugal pumps
- F16C2360/45—Turbo-molecular pumps
Landscapes
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】異音が発生したり焼付きが発生したりするのを
防止することができると共に、回転トルクを小さくする
ことができる総玉軸受を提供する。 【構造】円周方向すきまSを、玉3の1個分以上で且つ
中心角で40°以下になるように設定して、玉3どうし
が干渉するのを抑制した。
防止することができると共に、回転トルクを小さくする
ことができる総玉軸受を提供する。 【構造】円周方向すきまSを、玉3の1個分以上で且つ
中心角で40°以下になるように設定して、玉3どうし
が干渉するのを抑制した。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、内輪軌道と外輪軌道
との間に、保持器を用いることなく多数の玉を介在して
いる総玉軸受に関する。
との間に、保持器を用いることなく多数の玉を介在して
いる総玉軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、磁気軸受装置のタッチダウン
軸受、ターボ分子ポンプ用軸受、及びX線管用軸受等、
高速回転用の転がり軸受として、総玉軸受が用いられて
いる。この総玉軸受は、内輪軌道と外輪軌道との間に、
転動体としての多数の玉を、相互に接離可能に介在して
いるものである。この総玉軸受においては、可能な限り
多くの玉が介在されており、従って、各玉を軌道に沿っ
て一方向に寄せ集めた状態で生じる円周方向すきまは、
玉の1個分以下(中心角でほぼ10°以下)になってい
る。
軸受、ターボ分子ポンプ用軸受、及びX線管用軸受等、
高速回転用の転がり軸受として、総玉軸受が用いられて
いる。この総玉軸受は、内輪軌道と外輪軌道との間に、
転動体としての多数の玉を、相互に接離可能に介在して
いるものである。この総玉軸受においては、可能な限り
多くの玉が介在されており、従って、各玉を軌道に沿っ
て一方向に寄せ集めた状態で生じる円周方向すきまは、
玉の1個分以下(中心角でほぼ10°以下)になってい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の総玉軸受
は、玉どうしを一定間隔に保持するための保持器を構成
していないので、玉と保持器、及び軌道輪と保持器との
摩擦による発熱を抑制することができるという利点があ
る。しかし、特に高速運転時において、玉の進み遅れが
顕著に現れ、玉どうしが干渉し易い。この結果、異音が
発生したり、焼付が発生したりするほか、軸受自体の回
転トルクが大きいという問題があった。
は、玉どうしを一定間隔に保持するための保持器を構成
していないので、玉と保持器、及び軌道輪と保持器との
摩擦による発熱を抑制することができるという利点があ
る。しかし、特に高速運転時において、玉の進み遅れが
顕著に現れ、玉どうしが干渉し易い。この結果、異音が
発生したり、焼付が発生したりするほか、軸受自体の回
転トルクが大きいという問題があった。
【0004】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
ものであり、異音が発生したり、焼付が発生したりする
のを防止することができると共に、回転トルクを小さく
することができる総玉軸受を提供することを目的とす
る。
ものであり、異音が発生したり、焼付が発生したりする
のを防止することができると共に、回転トルクを小さく
することができる総玉軸受を提供することを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
のこの発明の総玉軸受は、内輪軌道と外輪軌道との間
に、多数の玉を相互に接離可能に介在している総玉軸受
において、各玉を軌道に沿って一方向に寄せ集めた状態
で生じる円周方向すきまを、当該玉の1個分以上で且つ
中心角で40°以下になるように設定したことを特徴と
する。
のこの発明の総玉軸受は、内輪軌道と外輪軌道との間
に、多数の玉を相互に接離可能に介在している総玉軸受
において、各玉を軌道に沿って一方向に寄せ集めた状態
で生じる円周方向すきまを、当該玉の1個分以上で且つ
中心角で40°以下になるように設定したことを特徴と
する。
【0006】
【作用】上記の構成の総玉軸受によれば、円周方向すき
まを、玉の1個分以上で且つ中心角で40°以下になる
ように設定しているので、玉どうしが干渉するのを抑制
することができる。即ち、この発明は、円周方向すきま
を従来よりも大きくすれば、玉どうしが干渉するのを抑
制することができることを見出し、かかる知見に基づい
てなされたものである。
まを、玉の1個分以上で且つ中心角で40°以下になる
ように設定しているので、玉どうしが干渉するのを抑制
することができる。即ち、この発明は、円周方向すきま
を従来よりも大きくすれば、玉どうしが干渉するのを抑
制することができることを見出し、かかる知見に基づい
てなされたものである。
【0007】
【実施例】以下この発明の実施例について、添付図面を
参照しながら詳述する。図1はこの発明の総玉軸受の一
実施例を示す一部欠截正面図である。この総玉軸受は、
外輪1の軌道11と内輪2の軌道21との間に、多数の
玉3を、保持器によって相互の間隔を規制することな
く、つまり相互の接近及び離反を許容した状態で介在し
ている深溝型のものであり、上記外輪1の内周と内輪2
の外周には、玉3を外輪1の軌道11と内輪2の軌道2
1との間に導入するための切欠き12,22が形成され
ている。この総玉軸受は、各玉3を軌道11,12に沿
って一方向に寄せ集めた状態で、一端部に位置する玉3
と他端部に位置する玉3との間に生じる隙間つまり円周
方向すきまSが、当該玉3の1個分以上で且つ中心角θ
で40°以下になるように設定されている。
参照しながら詳述する。図1はこの発明の総玉軸受の一
実施例を示す一部欠截正面図である。この総玉軸受は、
外輪1の軌道11と内輪2の軌道21との間に、多数の
玉3を、保持器によって相互の間隔を規制することな
く、つまり相互の接近及び離反を許容した状態で介在し
ている深溝型のものであり、上記外輪1の内周と内輪2
の外周には、玉3を外輪1の軌道11と内輪2の軌道2
1との間に導入するための切欠き12,22が形成され
ている。この総玉軸受は、各玉3を軌道11,12に沿
って一方向に寄せ集めた状態で、一端部に位置する玉3
と他端部に位置する玉3との間に生じる隙間つまり円周
方向すきまSが、当該玉3の1個分以上で且つ中心角θ
で40°以下になるように設定されている。
【0008】上記円周方向すきまSは、総玉軸受の種類
に応じて次式(I)に基づいて算出される玉数によって
必然的に決まる値であり、この式(I)に基づく限り、
総玉軸受として所望の軸受性能を発揮させ得る範囲にお
いて、中心角θが40°を超えることはない。 Z=(171°〜160°)/sin-1(d/D) …式(I) Z:玉数(小数点以下は切捨て) d:玉の直径 D:玉のピッチ円直径 上記の構成の総玉軸受によれば、その円周方向すきまS
を、少なくとも玉3の1個分以上に設定しており、従来
の総玉軸受のそれよりも広くなっているので、特に高速
回転時において、玉3の進み遅れが生じるのを抑制する
ことができる。このため、玉3どうしが干渉するのを抑
制することができ、ひいては、異音が発生したり、焼付
が発生したりするのを防止することができる。また、軸
受自体の回転トルクを小さくすることができる。
に応じて次式(I)に基づいて算出される玉数によって
必然的に決まる値であり、この式(I)に基づく限り、
総玉軸受として所望の軸受性能を発揮させ得る範囲にお
いて、中心角θが40°を超えることはない。 Z=(171°〜160°)/sin-1(d/D) …式(I) Z:玉数(小数点以下は切捨て) d:玉の直径 D:玉のピッチ円直径 上記の構成の総玉軸受によれば、その円周方向すきまS
を、少なくとも玉3の1個分以上に設定しており、従来
の総玉軸受のそれよりも広くなっているので、特に高速
回転時において、玉3の進み遅れが生じるのを抑制する
ことができる。このため、玉3どうしが干渉するのを抑
制することができ、ひいては、異音が発生したり、焼付
が発生したりするのを防止することができる。また、軸
受自体の回転トルクを小さくすることができる。
【0009】図2は、従来の総玉軸受(比較例1)及び
本願発明に係る総玉軸受(実施例)を、下記の条件で寿
命試験を行なった結果を示すグラフ図である。参考まで
に保持器を構成した従来の軸受(比較例2)の寿命試験
結果についても示している。 (1) 試料 実施例 アンギュラ型総玉軸受(型番3NC708C-2V相
当品) セラミックス玉 玉数11 比較例1 アンギュラ型総玉軸受(型番3NC708C-1V) セラミックス玉 玉数12 比較例2 保持器付アンギュラ型玉軸受(型番3NC708
C ) セラミックス玉 玉数7 (2) 試験条件 回転数 75000rpm 軸受荷重 1.5kgf(予圧) 潤滑 グリース潤滑 雰囲気 真空10-3Torr 図2より、従来の総玉軸受の寿命は100時間程度であ
るのに対して、本願発明に係る総玉軸受の寿命は500
0時間以上であり、本願発明に係る総玉軸受は、寿命を
大幅に延ばすことができることが明らかである。なお、
従来の総玉軸受の寿命原因はグリースの枯渇であり、保
持器付軸受の寿命原因は焼付きである。
本願発明に係る総玉軸受(実施例)を、下記の条件で寿
命試験を行なった結果を示すグラフ図である。参考まで
に保持器を構成した従来の軸受(比較例2)の寿命試験
結果についても示している。 (1) 試料 実施例 アンギュラ型総玉軸受(型番3NC708C-2V相
当品) セラミックス玉 玉数11 比較例1 アンギュラ型総玉軸受(型番3NC708C-1V) セラミックス玉 玉数12 比較例2 保持器付アンギュラ型玉軸受(型番3NC708
C ) セラミックス玉 玉数7 (2) 試験条件 回転数 75000rpm 軸受荷重 1.5kgf(予圧) 潤滑 グリース潤滑 雰囲気 真空10-3Torr 図2より、従来の総玉軸受の寿命は100時間程度であ
るのに対して、本願発明に係る総玉軸受の寿命は500
0時間以上であり、本願発明に係る総玉軸受は、寿命を
大幅に延ばすことができることが明らかである。なお、
従来の総玉軸受の寿命原因はグリースの枯渇であり、保
持器付軸受の寿命原因は焼付きである。
【0010】図3は、総玉軸受の玉数と当該軸受を回転
させた際の軸受温度との関係を示すグラフ図である。こ
のグラフ図は、玉数を10個、11個、及び12個とし
た各アンギュラ型総玉軸受(型番3NC708C-2V相当品:セ
ラミックス玉)を、200時間回転させた際の軸受の温
度を測定して得られたものである。なお、試験条件につ
いては上記(2) と同じであり、試験結果は、試料数各5
個の平均値である。図3より明らかなように、玉数が少
ないほど、つまり、円周方向すきまSが大きいほど、軸
受の昇温を抑制して、その焼付きを有効に防止できるこ
とが明らかである。
させた際の軸受温度との関係を示すグラフ図である。こ
のグラフ図は、玉数を10個、11個、及び12個とし
た各アンギュラ型総玉軸受(型番3NC708C-2V相当品:セ
ラミックス玉)を、200時間回転させた際の軸受の温
度を測定して得られたものである。なお、試験条件につ
いては上記(2) と同じであり、試験結果は、試料数各5
個の平均値である。図3より明らかなように、玉数が少
ないほど、つまり、円周方向すきまSが大きいほど、軸
受の昇温を抑制して、その焼付きを有効に防止できるこ
とが明らかである。
【0011】図4は、円周方向すきまSと軸受の回転ト
ルクとの関係を示すグラフ図である。このグラフ図は、
円周方向すきまSを、中心角θで5°、10.5°、1
5°、19.5°、30°にそれぞれ設定した各5個の
アンギュラ型総玉軸受(型番3NC708相当品:セラミック
ス玉)の、3000rpm回転時における回転トルク
を、下記試験装置、試験方法、及び試験条件によって測
定した結果得られた平均値である。 (1) 試験装置 図5に示すように、総玉軸受の内輪2を回転させる回転
軸41を、第1の空気軸受42によって中立状態に支持
し、総玉軸受の外輪1を固定するトルク検出用ハウジン
グ43を、第2の空気軸受44によって浮揚状態に支持
する構造であり、上記内輪2には、非接触の空気荷重装
置45によって、回転軸41を介してアキシャル荷重を
負荷できるようになっている。このアキシャル荷重は任
意に調整可能である。また、上記回転軸41は、エアー
タービン46によって、速度調整可能に回転駆動できる
ようになっている。
ルクとの関係を示すグラフ図である。このグラフ図は、
円周方向すきまSを、中心角θで5°、10.5°、1
5°、19.5°、30°にそれぞれ設定した各5個の
アンギュラ型総玉軸受(型番3NC708相当品:セラミック
ス玉)の、3000rpm回転時における回転トルク
を、下記試験装置、試験方法、及び試験条件によって測
定した結果得られた平均値である。 (1) 試験装置 図5に示すように、総玉軸受の内輪2を回転させる回転
軸41を、第1の空気軸受42によって中立状態に支持
し、総玉軸受の外輪1を固定するトルク検出用ハウジン
グ43を、第2の空気軸受44によって浮揚状態に支持
する構造であり、上記内輪2には、非接触の空気荷重装
置45によって、回転軸41を介してアキシャル荷重を
負荷できるようになっている。このアキシャル荷重は任
意に調整可能である。また、上記回転軸41は、エアー
タービン46によって、速度調整可能に回転駆動できる
ようになっている。
【0012】上記トルク検出用ハウジング43に作用す
る回転トルクは、トルク検出器47によって検出可能で
あり、その検出信号はAMP48を介してX−Y記録計
49に入力されている。また、回転軸41の回転速度
は、非接触の回転速度検出器50及びタコメータ51に
よって検出可能であり、その検出信号は上記X−Y記録
計49に入力されている。 (2) 試験方法 総玉軸受の内輪2に、空気荷重装置45によってアキシ
ャル荷重を負荷した状態で、エアータービン46によっ
て、総玉軸受の内輪2を4000rpm以上に回転させ
た後、エアータービン46を止めて惰性回転させ、30
00rpm回転時における回転トルクを測定した。 (3) 試験条件 アキシャル荷重 2kgf 潤滑 玉に固体潤滑剤をコーティング
(AgI.P. 処理) 雰囲気 大気中 温度 常温 図4から、従来の総玉軸受(円周方向すきまSが中心角
θでほぼ10°以下)に対して、これよりも円周方向す
きまSが大きい本願発明に係る総玉軸受の方が、回転ト
ルクが小さいことが明らかである。また、円周方向すき
まSが大きいほど、総玉軸受の回転トルクが小さくなる
ことが明らかである。
る回転トルクは、トルク検出器47によって検出可能で
あり、その検出信号はAMP48を介してX−Y記録計
49に入力されている。また、回転軸41の回転速度
は、非接触の回転速度検出器50及びタコメータ51に
よって検出可能であり、その検出信号は上記X−Y記録
計49に入力されている。 (2) 試験方法 総玉軸受の内輪2に、空気荷重装置45によってアキシ
ャル荷重を負荷した状態で、エアータービン46によっ
て、総玉軸受の内輪2を4000rpm以上に回転させ
た後、エアータービン46を止めて惰性回転させ、30
00rpm回転時における回転トルクを測定した。 (3) 試験条件 アキシャル荷重 2kgf 潤滑 玉に固体潤滑剤をコーティング
(AgI.P. 処理) 雰囲気 大気中 温度 常温 図4から、従来の総玉軸受(円周方向すきまSが中心角
θでほぼ10°以下)に対して、これよりも円周方向す
きまSが大きい本願発明に係る総玉軸受の方が、回転ト
ルクが小さいことが明らかである。また、円周方向すき
まSが大きいほど、総玉軸受の回転トルクが小さくなる
ことが明らかである。
【0013】なお、この発明の総玉軸受は、上記アンギ
ュラ型以外の種々の総玉軸受について適用して実施する
ことができる。
ュラ型以外の種々の総玉軸受について適用して実施する
ことができる。
【0014】
【発明の効果】以上のように、この発明の総玉軸受によ
れば、円周方向すきまを、玉の1個分以上で且つ中心角
で40°以下になるように設定しているので、玉どうし
が干渉するのを抑制することができる。このため、高速
回転時において異音が発生したり焼付きが発生したりす
るのを、効果的に防止することができると共に、軸受自
体の回転トルクを小さくすることができるという特有の
効果を奏する。
れば、円周方向すきまを、玉の1個分以上で且つ中心角
で40°以下になるように設定しているので、玉どうし
が干渉するのを抑制することができる。このため、高速
回転時において異音が発生したり焼付きが発生したりす
るのを、効果的に防止することができると共に、軸受自
体の回転トルクを小さくすることができるという特有の
効果を奏する。
【図1】この発明の総玉軸受の一実施例を示す一部欠截
正面図である。
正面図である。
【図2】寿命試験結果を示すグラフ図である。
【図3】玉数と、軸受を回転させた際の軸受温度との関
係を示すグラフ図である。
係を示すグラフ図である。
【図4】円周方向すきまと軸受の回転トルクとの関係を
示すグラフ図である。
示すグラフ図である。
【図5】回転トルクの試験装置を示す概略図である。
1 外輪 11 軌道 2 内輪 21 軌道 3 玉 S 円周方向すきま θ 中心角
Claims (1)
- 【請求項1】内輪軌道と外輪軌道との間に、多数の玉を
相互に接離可能に介在している総玉軸受において、 各玉を軌道に沿って一方向に寄せ集めた状態で生じる円
周方向すきまを、当該玉の1個分以上で且つ中心角で4
0°以下になるように設定したことを特徴とする総玉軸
受。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5253415A JPH07110029A (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | 総玉軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5253415A JPH07110029A (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | 総玉軸受 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07110029A true JPH07110029A (ja) | 1995-04-25 |
Family
ID=17251077
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5253415A Pending JPH07110029A (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | 総玉軸受 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07110029A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7712967B2 (en) | 2006-05-17 | 2010-05-11 | Jtekt Corporation | Ball bearing |
JP2011190848A (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Nagoya Bearing Co Ltd | 耐熱単列深溝玉軸受 |
JP2013117308A (ja) * | 2011-12-01 | 2013-06-13 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | 転がり軸受を備えた真空ポンプ |
-
1993
- 1993-10-08 JP JP5253415A patent/JPH07110029A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7712967B2 (en) | 2006-05-17 | 2010-05-11 | Jtekt Corporation | Ball bearing |
JP2011190848A (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Nagoya Bearing Co Ltd | 耐熱単列深溝玉軸受 |
JP2013117308A (ja) * | 2011-12-01 | 2013-06-13 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | 転がり軸受を備えた真空ポンプ |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040713 |
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A521 | Written amendment |
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