JPH0842577A - グリース封入転がり軸受 - Google Patents
グリース封入転がり軸受Info
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- JPH0842577A JPH0842577A JP18022094A JP18022094A JPH0842577A JP H0842577 A JPH0842577 A JP H0842577A JP 18022094 A JP18022094 A JP 18022094A JP 18022094 A JP18022094 A JP 18022094A JP H0842577 A JPH0842577 A JP H0842577A
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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
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/32—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
- F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
- F16C33/6603—Special parts or details in view of lubrication with grease as lubricant
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 グリース封入転がり軸受において、できるだ
け低いコストでセラミック軸受並みの高性能が得られる
ようにする。 【構成】 鋼製の内・外輪１，２の間にグリースととも
に装入される転動体３の一部を鋼製、他をセラミックス
製３Ｂとし、セラミックス製転動体３Ｂの複数個を鋼製
転動体３Ａの間に分散配置することにより、セラミック
ス製転動体３Ｂがラジアル荷重負荷領域に常に少なくと
も１個存在するようにして、大きなラジアル荷重を支え
るようにした。
け低いコストでセラミック軸受並みの高性能が得られる
ようにする。 【構成】 鋼製の内・外輪１，２の間にグリースととも
に装入される転動体３の一部を鋼製、他をセラミックス
製３Ｂとし、セラミックス製転動体３Ｂの複数個を鋼製
転動体３Ａの間に分散配置することにより、セラミック
ス製転動体３Ｂがラジアル荷重負荷領域に常に少なくと
も１個存在するようにして、大きなラジアル荷重を支え
るようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車や各種の電気機
器等に広く使用されているラジアル荷重用のグリース封
入転がり軸受に関する。
器等に広く使用されているラジアル荷重用のグリース封
入転がり軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】グリース封入の転がり軸受、例えば玉軸
受は、自動車の電装部品等の一般的な部品に広く使用さ
れている。従来のものは、内・外輪が軸受鋼のような鋼
製で、その間には同じく鋼製の玉がグリースとともに装
入されている。
受は、自動車の電装部品等の一般的な部品に広く使用さ
れている。従来のものは、内・外輪が軸受鋼のような鋼
製で、その間には同じく鋼製の玉がグリースとともに装
入されている。
【０００３】近年、自動車部品については、省エネルギ
ーのために、小型化、軽量化とともに、高性能化が求め
られており、それに伴い、上記の玉軸受は、高荷重、高
速回転、高温という厳しい条件下で使用されるようにな
っている。
ーのために、小型化、軽量化とともに、高性能化が求め
られており、それに伴い、上記の玉軸受は、高荷重、高
速回転、高温という厳しい条件下で使用されるようにな
っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の鋼製のグリース
封入玉軸受は、上記のような厳しい使用条件下では、軌
道面に金属疲労による剥離その他の損傷が発生するほ
か、高温によりグリースの分解が促進され、劣化したグ
リースでは十分な潤滑効果が発揮できないために、剥離
を生じやすく、長寿命が期待できない。
封入玉軸受は、上記のような厳しい使用条件下では、軌
道面に金属疲労による剥離その他の損傷が発生するほ
か、高温によりグリースの分解が促進され、劣化したグ
リースでは十分な潤滑効果が発揮できないために、剥離
を生じやすく、長寿命が期待できない。
【０００５】一方、小型、軽量で高性能の軸受として
は、セラミック軸受があり、これは、既に一部の分野で
使用されている。
は、セラミック軸受があり、これは、既に一部の分野で
使用されている。
【０００６】しかしながら、現在のセラミック軸受は、
材料が高価であるため、構成要素すべてがセラミックス
製ではなく、玉のみをセラミックス製としたものであ
り、それでも製品価格が高いため、利用範囲が限られ、
自動車部品等の一般的な部品にはまだ採用されるには至
っていない。
材料が高価であるため、構成要素すべてがセラミックス
製ではなく、玉のみをセラミックス製としたものであ
り、それでも製品価格が高いため、利用範囲が限られ、
自動車部品等の一般的な部品にはまだ採用されるには至
っていない。
【０００７】したがって、本発明は、鋼製のグリース封
入転がり軸受の一部にセラミック部品を取り込むこと
で、できるだけ低いコストでセラミック軸受並みの高性
能が得られるようにすることを課題としている。
入転がり軸受の一部にセラミック部品を取り込むこと
で、できるだけ低いコストでセラミック軸受並みの高性
能が得られるようにすることを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、内・外輪が鋼
製で、その間にグリースが封入されている転がり軸受に
おいて、転動体は鋼製転動体とセラミックス製転動体と
からなり、セラミックス製転動体は、ラジアル荷重負荷
領域に常に少なくとも１個存在するように、鋼製転動体
の間に分散配置されている。
製で、その間にグリースが封入されている転がり軸受に
おいて、転動体は鋼製転動体とセラミックス製転動体と
からなり、セラミックス製転動体は、ラジアル荷重負荷
領域に常に少なくとも１個存在するように、鋼製転動体
の間に分散配置されている。
【０００９】なお、前述のセラミックス製転動体の径
は、鋼製転動体の無負荷時の径以下で、その破断限界時
の径より大に設定するのが好ましい。
は、鋼製転動体の無負荷時の径以下で、その破断限界時
の径より大に設定するのが好ましい。
【００１０】
【作用】ラジアル荷重負荷領域には必ずセラミックス製
転動体が存在し、これが大きなラジアル荷重の大部分を
支える。
転動体が存在し、これが大きなラジアル荷重の大部分を
支える。
【００１１】また、軌道面には、接触状態の異なるセラ
ミックス製転動体と鋼製転動体とが交互に接触するよう
になるから、軌道面に微小な傷が生じても、硬質なセラ
ミックス製転動体によってならされることになる。
ミックス製転動体と鋼製転動体とが交互に接触するよう
になるから、軌道面に微小な傷が生じても、硬質なセラ
ミックス製転動体によってならされることになる。
【００１２】さらに、セラミックス製転動体の熱容量が
大きいので、軌道輪が高温化せず、グリースの分解が抑
えられ、グリースの劣化による潤滑能力低下に起因する
軌道面の剥離が抑制されることになる。
大きいので、軌道輪が高温化せず、グリースの分解が抑
えられ、グリースの劣化による潤滑能力低下に起因する
軌道面の剥離が抑制されることになる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の詳細を図１および図２に示す
一実施例に基づいて説明する。図１は、グリース封入玉
軸受の縦断面図、図２は、玉配置状況を模式的に示す側
面図である。図中、符号１は内輪、２は外輪、３Ａは鋼
製の玉，３Ｂはセラミックス製の玉、４はシール、５は
保持器である。
一実施例に基づいて説明する。図１は、グリース封入玉
軸受の縦断面図、図２は、玉配置状況を模式的に示す側
面図である。図中、符号１は内輪、２は外輪、３Ａは鋼
製の玉，３Ｂはセラミックス製の玉、４はシール、５は
保持器である。
【００１４】内輪１および外輪２は、軸受鋼（ＪＩＳ規
格ＳＵＪ−２）などからなり、その間にはグリースが塗
布されてシール４より密封されている。
格ＳＵＪ−２）などからなり、その間にはグリースが塗
布されてシール４より密封されている。
【００１５】鋼製の玉３Ａは、内・外輪１，２と同様の
軸受鋼などからなり、セラミックス製の玉３Ｂは窒化け
い素を主体とする焼結体からなる。セラミックス製玉３
Ｂの個数は、３個以上であればよいが、最適の個数とし
ては、玉３の総個数のほぼ半数、すなわち鋼製玉３Ａと
ほぼ同数が望ましい。実施例では、図２に示すように、
総個数７個のうち、４個を鋼製玉３Ａとし、３個をセラ
ミックス製玉３Ｂとしている。
軸受鋼などからなり、セラミックス製の玉３Ｂは窒化け
い素を主体とする焼結体からなる。セラミックス製玉３
Ｂの個数は、３個以上であればよいが、最適の個数とし
ては、玉３の総個数のほぼ半数、すなわち鋼製玉３Ａと
ほぼ同数が望ましい。実施例では、図２に示すように、
総個数７個のうち、４個を鋼製玉３Ａとし、３個をセラ
ミックス製玉３Ｂとしている。
【００１６】そして、一般のラジアル軸受では、ラジア
ル荷重負荷領域に常に３個の玉が存在し、これらの玉で
ラジアル荷重を受けるようになっているが、本発明で
は、上記した所定複数個のセラミックス製玉３Ｂを鋼製
玉３Ａの間に分散配置することで、少なくとも１個のセ
ラミックス製玉３Ｂが常にラジアル荷重負荷領域に存在
するようにしている。
ル荷重負荷領域に常に３個の玉が存在し、これらの玉で
ラジアル荷重を受けるようになっているが、本発明で
は、上記した所定複数個のセラミックス製玉３Ｂを鋼製
玉３Ａの間に分散配置することで、少なくとも１個のセ
ラミックス製玉３Ｂが常にラジアル荷重負荷領域に存在
するようにしている。
【００１７】さらに、セラミックス製玉３Ｂの径は、鋼
製玉３Ａの径と同径でもよいが、ラジアル荷重による鋼
製玉３Ａの圧縮変形を考慮し、鋼製玉３Ａの無負荷時の
径より小径にすることが望ましく、その値は、鋼製玉３
Ａの破断限界時の径より大に設定されていればよい。要
するに、鋼製玉３Ａがラジアル荷重により破壊されない
範囲内で、同荷重により若干圧縮変形したとき、セラミ
ックス製玉３Ｂが内・外輪１，２の両軌道面に接触する
ようにしておくことが望ましい。
製玉３Ａの径と同径でもよいが、ラジアル荷重による鋼
製玉３Ａの圧縮変形を考慮し、鋼製玉３Ａの無負荷時の
径より小径にすることが望ましく、その値は、鋼製玉３
Ａの破断限界時の径より大に設定されていればよい。要
するに、鋼製玉３Ａがラジアル荷重により破壊されない
範囲内で、同荷重により若干圧縮変形したとき、セラミ
ックス製玉３Ｂが内・外輪１，２の両軌道面に接触する
ようにしておくことが望ましい。
【００１８】上記の構成において、ラジアル荷重負荷領
域には３個の玉３が存在するが、そのうちの１個は必ず
セラミックス製玉３Ｂである。このセラミックス製玉３
Ｂが大きなラジアル荷重の大部分を支えるから、鋼製玉
３Ａのストレスが軽減され、全体として高荷重での使用
が可能になる。
域には３個の玉３が存在するが、そのうちの１個は必ず
セラミックス製玉３Ｂである。このセラミックス製玉３
Ｂが大きなラジアル荷重の大部分を支えるから、鋼製玉
３Ａのストレスが軽減され、全体として高荷重での使用
が可能になる。
【００１９】この場合、セラミックス製玉３Ｂが鋼製玉
３Ａより小径であると、ラジアル荷重が小さいときは、
鋼製玉３Ａのみが内・外輪１，２に接して、この鋼製玉
３Ａだけで荷重が支えられるが、ラジアル荷重が所定以
上になったときは、その荷重により鋼製玉３Ａが圧縮変
形して、硬質のセラミックス製玉３Ｂが内・外輪１，２
に接するようになり、このセラミックス製玉３Ｂと鋼製
玉３Ａとで荷重が分担して支えられる。このように、高
荷重は両種の玉３Ａ，３Ｂに均等的に支えられ、いずれ
か一方の玉に負荷が集中しないから、無理なく高荷重を
支えられる。
３Ａより小径であると、ラジアル荷重が小さいときは、
鋼製玉３Ａのみが内・外輪１，２に接して、この鋼製玉
３Ａだけで荷重が支えられるが、ラジアル荷重が所定以
上になったときは、その荷重により鋼製玉３Ａが圧縮変
形して、硬質のセラミックス製玉３Ｂが内・外輪１，２
に接するようになり、このセラミックス製玉３Ｂと鋼製
玉３Ａとで荷重が分担して支えられる。このように、高
荷重は両種の玉３Ａ，３Ｂに均等的に支えられ、いずれ
か一方の玉に負荷が集中しないから、無理なく高荷重を
支えられる。
【００２０】また、内・外輪１，２の軌道面には、硬度
や平滑度等の違いで接触状態の異なるセラミックス製玉
３Ｂと鋼製玉３Ａとが交互に接触するようになる。その
ため、内・外輪１，２と同種金属である鋼製玉３Ａとの
間で微小な焼き付きや剥離等が生じても、これらの傷は
セラミックス製玉３Ｂの接触によりならされることにな
り、大きな損傷にならずに済む。
や平滑度等の違いで接触状態の異なるセラミックス製玉
３Ｂと鋼製玉３Ａとが交互に接触するようになる。その
ため、内・外輪１，２と同種金属である鋼製玉３Ａとの
間で微小な焼き付きや剥離等が生じても、これらの傷は
セラミックス製玉３Ｂの接触によりならされることにな
り、大きな損傷にならずに済む。
【００２１】さらに、セラミックス製玉３Ｂは熱容量が
大きく、熱伝導率も低いので、内・外輪１，２は高温化
しない。そのため、グリースの分解が抑えられ、グリー
スの寿命が延びるとともに、グリースの劣化による潤滑
能力低下に起因する軌道面の剥離が抑制される。
大きく、熱伝導率も低いので、内・外輪１，２は高温化
しない。そのため、グリースの分解が抑えられ、グリー
スの寿命が延びるとともに、グリースの劣化による潤滑
能力低下に起因する軌道面の剥離が抑制される。
【００２２】上記のような作用を確認するための試験を
行ったので、説明する。試料軸受としてＪＩＳ規格呼び
番号６３０２密封型を用いた。
行ったので、説明する。試料軸受としてＪＩＳ規格呼び
番号６３０２密封型を用いた。
【００２３】試料は（イ）従来品、（ロ）本発明実施
品、（ハ）比較品の計３つで、従来品では７個の玉がす
べて軸受鋼（ＪＩＳ規格ＳＵＪ−２）製、本発明実施品
では、４個の玉が軸受鋼で、３個がセラミックスであ
り、配置状態は図２に示す通りである。このセラミック
ス製玉の径は７．９３７、鋼製の玉の径は、７．９４２
である。比較品では７個の玉すべてがセラミックス製で
ある。
品、（ハ）比較品の計３つで、従来品では７個の玉がす
べて軸受鋼（ＪＩＳ規格ＳＵＪ−２）製、本発明実施品
では、４個の玉が軸受鋼で、３個がセラミックスであ
り、配置状態は図２に示す通りである。このセラミック
ス製玉の径は７．９３７、鋼製の玉の径は、７．９４２
である。比較品では７個の玉すべてがセラミックス製で
ある。
【００２４】試料のその他の部分の材料は、従来品、本
発明実施品、比較品とも同一で、内・外輪は軸受鋼（Ｓ
ＵＪ−２）、保持器は６６ナイロン、シールはアクリル
樹脂で、グリースには合成油グリースを使用した。
発明実施品、比較品とも同一で、内・外輪は軸受鋼（Ｓ
ＵＪ−２）、保持器は６６ナイロン、シールはアクリル
樹脂で、グリースには合成油グリースを使用した。
【００２５】そして、試験条件として、ラジアル荷重＝
１００ｋｇｆ、回転数＝２００００ｒｐｍ、軸受温度＝
１５０℃として、各試料のグリース寿命（時間）を測定
したところ、次のような結果を得た。
１００ｋｇｆ、回転数＝２００００ｒｐｍ、軸受温度＝
１５０℃として、各試料のグリース寿命（時間）を測定
したところ、次のような結果を得た。
【００２６】 （イ）従来品 ……… ５４３ｈｒ （ロ）本発明実施品 ………１３７０ｈｒ （ハ）比較品 ………１５００ｈｒ この試験結果から、本発明実施品では、グリースの分解
が抑制されて、その寿命が、総玉セラミックス製の比較
品と同程度の長寿命となっていることが明らかで、グリ
ースの分解に起因する軌道面の剥離も効果的に抑制され
ていると考えられる。
が抑制されて、その寿命が、総玉セラミックス製の比較
品と同程度の長寿命となっていることが明らかで、グリ
ースの分解に起因する軌道面の剥離も効果的に抑制され
ていると考えられる。
【００２７】なお、上記の実施例にはグリース封入玉軸
受を示したが、本発明は、グリース封入のころ軸受にも
実施可能で、上記の玉に適用した条件をそのままころに
適用すればよい。
受を示したが、本発明は、グリース封入のころ軸受にも
実施可能で、上記の玉に適用した条件をそのままころに
適用すればよい。
【００２８】
【発明の効果】本発明では、転動体の一部をセラミック
ス製とすることにより、高荷重、高速回転、高温等の厳
しい使用条件下でも長寿命である軸受が得られ、しか
も、セラミックス部品が少ないので、コストがかさま
ず、転動体のすべてがセラミックス部品からなる軸受と
同程度の高性能を安価に実現することができる。
ス製とすることにより、高荷重、高速回転、高温等の厳
しい使用条件下でも長寿命である軸受が得られ、しか
も、セラミックス部品が少ないので、コストがかさま
ず、転動体のすべてがセラミックス部品からなる軸受と
同程度の高性能を安価に実現することができる。
【図１】本発明の一実施例に係るグリース封入玉軸受の
縦断面図。
縦断面図。
【図２】玉配置状況を模式的に示す側面図。
１ 内輪 ２ 外輪 ３Ａ 鋼製玉 ３Ｂ セラミックス製玉
Claims (2)
- 【請求項１】 内・外輪が鋼製で、その間にグリースが
封入されている転がり軸受において、 転動体は鋼製転動体とセラミックス製転動体とからな
り、セラミックス製転動体は、ラジアル荷重負荷領域に
常に少なくとも１個存在するように、鋼製転動体の間に
分散配置されている、ことを特徴とするグリース封入転
がり軸受。 - 【請求項２】 セラミックス製転動体の径は、鋼製転動
体の無負荷時の径以下で、その破断限界時の径より大に
設定されている、請求項１のグリース封入転がり軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6180220A JP3062675B2 (ja) | 1994-08-01 | 1994-08-01 | グリース封入転がり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6180220A JP3062675B2 (ja) | 1994-08-01 | 1994-08-01 | グリース封入転がり軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0842577A true JPH0842577A (ja) | 1996-02-13 |
| JP3062675B2 JP3062675B2 (ja) | 2000-07-12 |
Family
ID=16079506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6180220A Expired - Fee Related JP3062675B2 (ja) | 1994-08-01 | 1994-08-01 | グリース封入転がり軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3062675B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10162473A1 (de) * | 2001-12-19 | 2003-07-10 | Fag Kugelfischer Ag & Co Kg | Wälzlager in Tiefbohreinrichtung |
| FR2835025A1 (fr) * | 2002-01-18 | 2003-07-25 | Skf Ab | Palier a roulement rigide a billes |
| DE10233938A1 (de) * | 2002-07-25 | 2004-02-12 | Lucas Automotive Gmbh | Maschinenelement mit zwischen beweglichen Bauteilen angeordneten Wälzkörpern |
| CN103697065A (zh) * | 2013-12-12 | 2014-04-02 | 洛阳轴研科技股份有限公司 | 一种用于超高速电主轴的角接触球轴承 |
| WO2016139622A1 (en) * | 2015-03-04 | 2016-09-09 | Husqvarna Ab | Chainsaw guide bar with hybrid bearing assembly |
-
1994
- 1994-08-01 JP JP6180220A patent/JP3062675B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10162473A1 (de) * | 2001-12-19 | 2003-07-10 | Fag Kugelfischer Ag & Co Kg | Wälzlager in Tiefbohreinrichtung |
| DE10162473B4 (de) * | 2001-12-19 | 2005-12-01 | Fag Kugelfischer Ag & Co. Ohg | Wälzlager in Tiefbohreinrichtung |
| FR2835025A1 (fr) * | 2002-01-18 | 2003-07-25 | Skf Ab | Palier a roulement rigide a billes |
| WO2003062655A1 (fr) * | 2002-01-18 | 2003-07-31 | Aktiebolaget Skf | Palier a roulement rigide a billes |
| DE10233938A1 (de) * | 2002-07-25 | 2004-02-12 | Lucas Automotive Gmbh | Maschinenelement mit zwischen beweglichen Bauteilen angeordneten Wälzkörpern |
| DE10233938B4 (de) * | 2002-07-25 | 2007-09-13 | Lucas Automotive Gmbh | Elektromechanische Bremsanlage mit einem Maschinenelement mit zwischen beweglichen Bauteilen angeordneten Wälzkörpern |
| CN103697065A (zh) * | 2013-12-12 | 2014-04-02 | 洛阳轴研科技股份有限公司 | 一种用于超高速电主轴的角接触球轴承 |
| WO2016139622A1 (en) * | 2015-03-04 | 2016-09-09 | Husqvarna Ab | Chainsaw guide bar with hybrid bearing assembly |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3062675B2 (ja) | 2000-07-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 8 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080512 |
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