JPS62270825A - 円筒ころ軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〈産業上の利用分野〉 本発明は、モーター等に使用されろ円筒ころ軸受に関す
る。

〈従来の技術〉 中、大型モーターには、円筒ころ軸受と玉軸受との組合
わせが一般的に採用されているが、この場合、使用中に
異常音（金属的な音圧レベルの高い音で、運転条件によ
り連続的あるいは間歇的に発生し、一般的にきしり音と
呼ばれろ）が生じ易く、その対策として軸受の組み付は
後のすきま（残留すきま）を小さくするとか、特公昭４
４−１５６８９号のように外輪軌道面に浅い円筒溝を設
ける等が実施されている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかし、軸受の組み付は後のすきま（残留すきま）を小
さくするには、軸受すきまの範囲を小さく仕上げなけれ
ばならず、また軸と内輪のはめめいを選択組合わせしな
ければならず、軸受の加工と組み付けに手間がかかり、
費用高となる。また最近モーターが高速化してきている
か、この場合残留すきまが小さいと発熱が大きく温度上
昇が高くなり、ますますすきま選定が難しくなってきて
いる。また特公昭４４−１５６８９号のように外輪軌道
面に浅い円周溝を設ける対策ら十分な効果を奏すること
ができないといわれている。

円筒ころ軸受は、ラノアル荷重下で使用されるが、この
場合潤滑剤の粘性と撹拌抵抗でころの自転、公転に遅れ
を生じ易く、自転、公転に遅れを生ずることは、転がり
面にすべりが発生していることを示し、このすべりと転
がり面の潤滑油膜状態とのある関係下できしり音が発生
すると考えられている。このことは残留すきまを小さく
すると、すべりが小さくなりきしり音が発生しにくくな
ることでも分かる。

そこで、この発明の目的は、転がり面の潤滑油膜状態に
改善を与えて、きしり音の発生を防止することにある。

く問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、本発明の円筒ころ軸受におい
ては、外輪軌道が多角形状の曲面からなり、上記多角形
状の曲面は複数の構成曲面を一定の位相角度で配置して
接続して形成され、上記多角形状の曲面は隣り合った構
成曲面同士の接続点で共通接平面を持つように形成され
てい゛ることを特徴としている。

く作用〉 外輪軌道が多角形状となっているため、外輪軌道面の潤
滑油膜（グリース油膜）が厚くなり、このため、ころの
すべりによる外輪加振力が減衰され、きしり音の発生が
防止される。

また、上記多角形状の曲面は複数の構成曲面を一定の位
相角度で配置して形成され、隣り合ったｈ’ｌＪ成曲面
は、その接続点で共通接平面を持つようにしているから
、連続したスムーズな曲面が筒単に得られ、多角形状に
よる軸受振動の増大が防止される。

〈実施例〉 以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第１図は本発明の円筒ころ軸受の断面図であって、１は
内周に軌道２を形成した外輪、３は外周に軌道４を形成
した内輪、５は外輪軌道２と内輪軌道４との間に保持器
６により円周略等間隔に配列された円筒ころである。そ
して上記外輪軌道２は第２図にその輪郭を示すように三
角形状の曲面に形成されている。上記三角形状の曲面２
は、６Ｏ度ずつの位相角度に配置され、接続点て共通接
平面、断面でみて共通接線を持つようにして接続された
６個の構成曲面ＡＢ、ＢＣ，ＣＤ、ＤＥ、ＥＦ。

ＦＡからなる。この三角形状の曲面、すなわち構成曲面
ＡＢ、ＢＣ，ＣＤ、ＤＥ、ＥＦ、ＦＡは次のようにして
定められろ。

一般に２つの曲線 ｙ＝「（ｘ） ｙ−ｇ（ｘ） が、点（ＫＯ，ｙｏ）において共通接線をもつ必要十分
条件は、 ｆ（ｘｏ）−ｇ（ｘｏ） ｒ’　（ｘｏ）＝ｇ’　（ｘｏ）である。

いま、三角形状の曲面２を、基準となる楕円形を原点の
囲りに３０°および１５０°回転させた曲線の一部すな
わち構成曲面ＡＢ、ＣＤと６０°（点Ｂ（ｘｏ、ｙｏ）
）、１２０°（点Ｃ（ＸＯ’　＋ｙｏ′）　）の点で接
する長袖、短軸が各々Ｘ、　Ｙ軸と一致する［前回形を
合わせたものとする。

すなわち、 構成曲面ＡＢ（０°〜６０°）は（１）式の楕円を３０
°回転させた曲面、 構成曲面ＢＣ（６０°〜１２０°）は（２）式の楕円に
よる曲面、 構成曲面ＣＤ（１２０°〜１８０°）は（１）式の楕円
を１５０°回転した曲面、 構成曲面ＤＥ（１８０°〜２４０°）は（２）式の楕円
を＋２０°回転した曲面、 構成曲面ＥＦ（２４０°〜３００°）は（１）式の楕円
を２７０°回転した曲面、 構成曲面ＦＡ（３００°〜３６０°）は（２）式の楕円
を２４０°回転した曲面 とする。

次に、（１）式の基準楕円形か決まっている時に、（２
）式の係数ｃ、　ｄを、共通接線を持つように次のよう
にして定めろ。

を３０°回転させた構成曲面ＡＢの曲線の方程式は、 を代入して、 ｂ’（ＪＴｘ＋ｙ）”＋ａ”（−Ｘ＋　ｆｉｙ）”＝　
４　ａ２ｂ！ｂ’（３ｘ”　＋　２ＪＴｘｙ＋　ｙつ＋
ａ’（ｘ２−２Ｆ３ｘｙ＋　３ｙ’）＝　４ａ’ｂ２ （ａ”　＋　３ｂ２）ｘ’　＋　２ＪＴ（ｂ”−ａ”）
ｘｙ　＋　（３ａ’　＋　ｂ’）ｙ”＝　４ａ”ｂ”　
　　　　　　　　　　・・・・・・・・・（３）となる
。

そして、点Ｂでの座標を求めるために、Ｘ＝Ｘ、。

Ｙ＝Ｙｏ−、／ＴＸｏを代入すると、次のようになる。

（ａ’＋３ｂ２）ｘｏ”　＋　６（ｂ”−ａすｘｏ’　
＋　３（３ａ’　＋　ｂ２）ｘｏ’＝　４ａ２ｂ” （４ａ２＋　１２ｂすｘｏ”＝４ａ”ｂ２．−−−−・
（４：）点Ｂ（Ｘｏ、ｙｏ）は第１象限内だから（４）
式を解くと、次の如くなる。

（５ａ）、（５ｂ）で表わされる点が（２）式を満足し
なければならないから、（２）式にＸ”　Ｘｏ　、　Ｙ
　＝　Ｙｏ　＝Ａ／ＴＸＯを代入して、 次に（３）式の両辺をＸで微分すると、２ｘ（ａ”　＋
　３ｂつ＋２ａ／Ｔ（ｂ”　−ａ”）ｙ　＋−２ＪＴ（
ｂ’−ａ”）ｘｙ’＋２ｙｙ’　（３ａ”＋ｂり＝０ （２ＪＴ（ｂ’−ａ２）ｘ＋２（３ａ２＋　ｂすｙ）　
ｙ’＝　−２（ａ’＋　３ｂ’）ｘ　−２／／Ｔ（ｂ”
−ａすｙここで点Ｂにおける（３）式の楕円の傾きを求
めろために、（７）式にＸ　””　Ｘ　ｏ　、　Ｙ　＝
　Ｙ　ｏ　＝　ｆ３Ｘ　ｏを代入して、次の（８）式を
得る。

一方、（２）式の楕円の点Ｂにおける傾きは、（２）式
の両辺をＸで微分して、 そして、Ｘ　＝　Ｘｏ　、　　ｙ　＝　＃ｘｏを代入し
て、点Ｂにおける構成曲面ＢＡの接線、点Ｂにおけろ構
成曲面ＢＣの接線が一致して、共通接線とするために、
（８）式と（９）式の右辺が等しいとおいて、となる。

重連の（６）、（１０）式より、ｃ、　ｄをａ、ｂを用
いて表すため、 を得ろ。

（ＩＩ）式を（ｌＯ）式に代入して、 を得る。

したがって、求める（２）式の楕円は、となる。

上記解析に基づいて、基準とする楕円形をすなわち、 構成曲面ＡＢは、 ３９９７０ｘ”　−３５ＸＶ　＋　３９９０７’　＝　
３９９６　Ｘ　１０’構成曲面ＢＣは、 残りの部分は構成曲面ＡＢ、ＢＣをそれぞれ１２０°、
２４０°回転させて得られる。

このようにして、構成曲面ＡＢ、ＢＣ，ＣＤ、ＤＥ、Ｅ
Ｆ、ＦＡを連結することによって、接続点Ａ。

Ｉ３．Ｃ，Ｄ、Ｅ、、Ｆで共通接線を持ったスムーズな
三角形状の曲面２が得られる。

下記の第１表に上記の如く形成した三角形状の軌道面を
もつ円筒ころ軸受ＮＵ３１２と真円の軌道面をもつ円筒
ころ軸受ＮＵ３１２とのきしり音を比較したテスト結果
を示す。

第１表 上記実験データより外輪軌道を三角形状とすることによ
り、きしり音の発生が防止されたことか分かる。

上記実施例では、外輪軌道面は三角形状にしたが、二角
形状（楕円）または四角形状にしてもよい。

また、構成曲面は楕円の一部に限らず、サイクロイド等
の曲線を用いてもよい。

〈発明の効果〉 以上より明らかなように、本発明は、上記の如く構成し
ているので、外輪軌道円周方向に連続したスムーズな曲
面が簡単に得られ、外輪軌道面に適当な厚みの潤滑油膜
が形成され、きしり音の発生が防止されろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図。 第３図は第１図の外輪軌道の輪郭の説明図である。 １・・・外輪、２・・・軌道、３・・・内輪、４・・・
軌道、５・・円筒ころ、６・・・保持器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）外輪軌道が多角形状の曲面からなり、上記多角形
   状の曲面は複数の構成曲面を一定の位相角度で配置して
   接続して形成され、上記構成曲面は隣り合った構成曲面
   同士の接続点で共通接平面を持つように形成されている
   ことを特徴とする円筒ころ軸受。
2. （２）上記多角形状の曲面は三角形状の曲面であり、上
   記構成曲面は楕円面の一部である特許請求の範囲第１項
   に記載の円筒ころ軸受。