JP6912065B2 - 転がり深溝玉軸受 - Google Patents

Description

本発明は、軸受に関し、特に転がり深溝玉軸受に関する。

保持ブラケットを持つ深溝玉軸受でもフルボールの深溝玉軸受でもボールとチャンネル間の滑り摩擦の問題を解決することができず、保持ブラケットを持つ深溝玉軸受はボールと保持ブラケット間の摩擦によってボールとチャンネルとの滑り摩擦を引き起こし、フルボールの深溝玉軸受は、作動する時隣接する２つのボールが同時に負荷を受けるため、２つのボールが接触する時、ボールとチャンネル間の摩擦抵抗が急激に増加し、滑り摩擦が発生し、特に高速重負荷時には、ボールと軸受のチャンネルが非常に磨耗して燃焼しやすく、使用寿命が短くて、高いレベルの需要を満たすことができない。フルボールの深溝玉軸受について、その構造上の特徴は保持ブラケットがなくて、外輪及び内輪にボール充填ギャップが設計され、普通の軸受よりもより多くのボールを充填できることであり、このような軸受は保持ブラケット及びフェルールと転動体との摩擦がないので、摩擦力が小さくて高感度であるので、航空宇宙、航空及び海洋装置の飛行姿勢及び方向制御システムで広く使用されている。しかし、このようなフルボール軸受は軸受の外輪と軸受の内輪の側面にそれぞれギャップが設置されることが多く、外輪と内輪のボール充填ギャップを位置合わせした後、ボールを充填するためのボール充填ギャップを形成する。負荷力を向上させたが、外輪と内輪のボール充填ギャップを位置合わせした後、ボールが通過する可能性があり、軸方向の力が加えられる時、ボールがギャップから落下して軸受が係止されて、正常に回転できなくなる危険性があり、安全上の問題がある。

従来技術の欠点に対して、本発明は、ボールと軸受のチャンネルが純粋な転がりを実現し、高い線速度、大きな負荷力、低騒音、高い信頼性、長寿命である転がり深溝玉軸受を提供するとともに、ボール充填ギャップがなくて、組み立てが簡単である転がり深溝玉軸受を提出する。

上記の目的を達成するために、本発明は以下の技術的解決手段によって達成される。

転がり深溝玉軸受であって、軸受の外輪、軸受の内輪、複数のボール及びプロファイルドローラーを備え、軸受の内輪と軸受の外輪間にボールとプロファイルドローラーが設置され、ボールとプロファイルドローラーが間隔を置いて配置される。

更に、前記プロファイルドローラーの中央に凹溝が設置され、凹溝深さｅの値を０．０３ｍｍ＜ｅ＜ｄ１／３とし、ｄ１がボールの直径である。

更に、前記プロファイルドローラーの直径ｄａと内外輪の間隔ｈとの関係は、ｈ−ｄａ＝０．００５〜０．２ｍｍであり、ｈが（Ｄ２−ｄ２）／２であり、Ｄ２が外輪の内径であり、ｄ２が内輪の外径である。

更に、前記ボールとプロファイルドローラーとの間の間隙ｓの値を０．０３ｍｍ＜ｓ＜ｅとし、ｅがプロファイルドローラーの凹溝深さである。

本発明のフルボール深溝玉軸受は、ボールと軸受のチャンネルが純粋な転がりを実現し、摩擦係数が小さくて、耐えられる線速度が高くて、大きな負荷力、低騒音、高い信頼性であり、特にボール充填ギャップがないので、組み立てが便利である。

本発明の転がり深溝玉軸受の用途は、冶金、電力、建設機械、建築材料、エネルギーなどの産業の発展を促進するだけでなく、自動車、風力、ハイエンド工作機械、高速鉄道、航空宇宙及び軍事防衛などのハイエンド分野の応用も満足させることができる。

図１は本発明の実施例の正面図である。 図２は図１のＡ−Ａ方向の断面図である。 図３はプロファイルドローラーを示す図面である。

以下、図面を組み合わせて本発明をさらに詳しく説明する。

［実施例］
図１及び図２に示すように、転がり深溝玉軸受であって、軸受の外輪１、軸受の内輪２、複数のボール３及びプロファイルドローラー４を備え、軸受の外輪１と軸受の内輪２との間にボール３とプロファイルドローラー４が設置され、ボール３とプロファイルドローラー４が間隔を置いて配置される。

図３に示すように、前記プロファイルドローラー４の凹溝の曲面断面は円弧、対数スパイラル等の他の曲線で構成されてもよいし、直線で構成されてもよい。凹溝曲面の設計によりボール３の軸方向及び半径方向の位置決めを実現する。製造誤差を考えて、凹溝深さｅ＞０．０３ｍｍとし、凹溝深さｅが小さすぎると、プロファイルドローラー４が落下しやすいので、軸受の通常の作動を満たすことができない。凹溝深さｅが大きすぎると、加工の困難さが増加し、総合的に考えると、凹溝深さｅは好ましくは０．０３ｍｍ〜ｄ１／３であり、ｄ１がボールの直径である。

図１に示すように、プロファイルドローラー４の直径ｄａと内外輪の間隔ｈとの関係は、ｈ−ｄａ＝０．００５〜０．２ｍｍであり、ｈが（Ｄ２−ｄ２）／２であり、Ｄ２が外輪の内径であり、ｄ２が内輪の外径である。ｈ−ｄａの値が小さすぎると、プロファイルドローラー４が内外輪とロックして係止しやすい。ｈ−ｄａの値が大きすぎると、プロファイルドローラー４と内外輪との隙間が大きすぎるので、位置決めの役割を果たすことができないだけでなく、揺れ、大騒音が発生しやすくて、さらには通常の作動に影響を与える。このため、ｈ−ｄａ値の設定は、製造誤差、組み立て誤差、及び動的プロセス全体におけるさまざまな要因の影響を考慮する必要がある。プロファイルドローラー４が作動過程には力を受けないように確保する必要があるだけでなく、同時に位置決めの役割を果たす必要がある。転動体はそれぞれ大きい間隔と小さい間隔で配置され、即ち隣接する２つのボール３の間にプロファイルドローラー４を配置し、作動する時、ボール３が負荷を受けるが、プロファイルドローラー４が負荷を受けない。運動過程には、各ボール３とプロファイルドローラー４は公転するとともに自転し、間隔を置いて配置されて、ボール３の自転方向が同じであるので、この時、ボール３が負荷を受けて純粋な転がり摩擦が発生し、摩擦係数が小さく、プロファイルドローラー４がボール３と摩擦接触して逆方向に自転するが、負荷を受けないので、摩擦係数が小さくて、ほとんど摩擦抵抗が発生しない。このように、特に高速重負荷時には、従来のフルボール深溝玉軸受が作動する時ボールと軸受のチャンネル間の摩擦抵抗が急激に増加して、滑り摩擦が発生する問題を効果的に解決しており、これによってボール３とチャンネルとの純粋な転がり摩擦を実現する。

図１に示すように、ボール３とプロファイルドローラー４との間の間隙ｓの設計は必ずプロファイルドローラー４の凹溝深さに合わせる必要があり、間隙が小さすぎると、ボールの係止が発生しやすくて、高速重負荷の時には直ちに磨耗して燃焼することがあり、間隙が大きすぎると、ボールは揺れ、大騒音が発生しやすくて、正常的な作動に影響を与える。このため、ボール３とプロファイルドローラー４との間隙ｓの値が０．０３ｍｍ＜ｓ＜ｅであり、ｅがプロファイルドローラー４の凹溝深さである。

本発明は、ボールとチャンネルが純粋な転がり摩擦を実現できない問題を解決するだけでなく、フルボール軸受の組み立て困難及び組み立て欠陥の問題を解決し、これによりボールとチャンネルとの摩擦抵抗を大幅に削減し、高速重負荷の条件下では、その効果はさらに顕著になる。

本発明は、単列深溝玉軸受だけでなく、多列深溝玉軸受及びアンギュラ玉軸受にも適用可能であり、冶金、電力、建設機械、建築材料、エネルギーなどの産業の発展を促進するだけでなく、自動車、風力、ハイエンド工作機械、高速鉄道、航空宇宙及び軍事防衛などのハイエンドの応用も満足させることができる。

以上のように、単に本発明の技術的内容による実施例だけで、当業者であれば本発明のうえで作った改良、変化はすべて本発明によって主張された特許の範囲に属し、本実施例に開示されたものに限定されない。

Claims (2)

1. 転がり深溝玉軸受であって、軸受の外輪、軸受の内輪、複数のボール及びプロファイルドローラーを備え、軸受の内輪と外輪との間にボールとプロファイルドローラーが設置され、ボールとプロファイルドローラーが間隔を置いて配置され、前記プロファイルドローラーの中央に凹溝が設置され、前記ボールとプロファイルドローラーとの間の間隙ｓの設計は前記プロファイルドローラーの凹溝深さに合わせ、前記間隙ｓの値が０．０３ｍｍ＜ｓ＜ｅであり、ｅがプロファイルドローラーの凹溝深さであり、前記プロファイルドローラーの直径ｄａと内外輪の間隔ｈとの関係は、ｈ−ｄａ＝０．００５〜０．２ｍｍであり、ｈが（Ｄ２−ｄ２）／２であり、Ｄ２が外輪の内径であり、ｄ２が内輪の外径である、転がり深溝玉軸受。
2. 凹溝深さｅの値が０．０３ｍｍ＜ｅ＜ｄ１／３であり、ｄ１がボールの直径である、請求項１に記載の深溝玉軸受。

Images