JPH03189415A - テンションプーリ等の玉軸受 - Google Patents

テンションプーリ等の玉軸受

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JPH03189415A
JPH03189415A JP1330022A JP33002289A JPH03189415A JP H03189415 A JPH03189415 A JP H03189415A JP 1330022 A JP1330022 A JP 1330022A JP 33002289 A JP33002289 A JP 33002289A JP H03189415 A JPH03189415 A JP H03189415A
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JP
Japan
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ball bearing
less
oil film
rolling element
lubricant
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JP1330022A
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English (en)
Inventor
Shunei Goto
俊英 後藤
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH03189415A publication Critical patent/JPH03189415A/ja
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58Raceways; Race rings
    • F16C33/583Details of specific parts of races
    • F16C33/585Details of specific parts of races of raceways, e.g. ribs to guide the rollers
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    • F16C33/66Special parts or details in view of lubrication
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    • F16C33/664Retaining the liquid in or near the bearing
    • F16C33/6651Retaining the liquid in or near the bearing in recesses or cavities provided in retainers, races or rolling elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
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    • F16C19/06Bearings 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
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、テンションプーリ等に使用する玉軸受、更
に詳しくは、寒冷時に発生する異音現象を防止すること
ができる玉軸受に関する。
〔従来の技術〕
例えば、第8図と第9図に示すように、自動車における
エンジンのタイミングベルト用テンションプーリ1は、
単列深みぞ玉軸受2又は復列玉軸受を使用して揺動軸3
に回動自在となるよう担止され、オートテンショナ4で
ベルト5を緊張する方向の回動力が付勢されている。
上記玉軸受2は要求機構上角振れを少なくする工夫がな
されているが、その他は通常の玉軸受と同一であり、潤
滑はグリース潤滑が採用されている。
特に単列深みぞ玉軸受2の場合、外輪2aはベルト5で
押し付けられてはいるものの、モーメント荷重方向、軸
方向は自由度が大きい。
ところで、寒冷時には軸受転走面に対する潤滑剤の供給
は不安定となり、転がり摩擦係数の変動によるスティッ
クスリップに起因して外輪の自動振動を起し、俗に言う
冷時異常音が生じる。
この異常音は、玉軸受、1rfI?fI剤だけでなく、
エンジン固有振動、回転振動、ベルト張力等多くの要因
が重なって発生するが、特に玉軸受においては、転がり
接触部の転がり摩擦係数の微小変化に伴うステインクス
リップに大きく起因することは先に述べた通りである。
転がり摩擦係数の変動は、転がり接触部の潤滑状態の変
動によるもので、常に安定した潤滑状態、油膜が得られ
ておれば摩擦係数の変動は少ない。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、従来の玉軸受は、転動体の表面が超仕上加工面
に仕上げられているため、表面の保油性が悪く油膜形成
能力に劣り、寒冷時など接触部への潤滑剤の供給が不安
定になると前記したように冷時異常音が発生するという
問題がある。
そこでこの発明の課題は、寒冷時などにおいても転がり
接触部に常に安定した潤滑状態、油膜が得られ、転がり
摩擦係数の変動を少なくして冷時異常音の発生を防ぐこ
とができるテンションプーリ等の玉軸受を促供すること
にある。
〔課題を解決するための手段〕
上記のような課題を解決するため、この発生は、転動体
の表面に独立した微小な凹形状のくぼみを無数にランダ
ムに形成し、転動体表面の表面粗さのパラメータSK値
が−11!が−1,0以下、微小くぼみの平均面積が8
0μ■2以下となるようにした構成を採用したものであ
る。
〔作用〕
転動体の表面に独立した微小なくぼみを無数にランダム
に形成し、転動体の表面粗さをパラメータSK値が−1
,0以下、微小くぼみの平均面積が80μml以下とな
るようにしたので、微小なくぼみが、l′I′I滑剤の
溜り場所及び接触部への補給用バケットとして作用し、
転動体との接触部は安定した油膜を形成することができ
、寒冷時など接触部への潤滑剤の供給が不安定となりや
すい時でも潤滑剤の存在により異常音の発生を防ぐこと
ができる。
(実施例〕 以下、この発明の実施例を添付図面の第1図乃至第7図
に基づいて説明する。
第1図のように、自動車エンジンのタイミングヘルド用
テンションプーリに使用される玉軸受11は外輪12と
内輪13の間に多数の鋼球転動体14を組込んだ構造に
なっている。
前記鋼球転動体14の表面は、独立した微小な門形状の
くぼみを無数にランダムに設けた微小粗面14aに形成
され、この微小粗面14aは、表面ネ■さのパラメータ
SK値が−1,0以下、微小くぼみの平均面積が玉軸受
の音響レヘルの劣化を少なくするため80μIIz以下
、平均等価円直径10μm以下、微小くぼみの面積比率
10〜40%になっている。
上記のような転動面の粗面条件を得るための表面加工処
理は、特殊なバレル研磨によって、所望する仕上面を得
ることができる。第2図は上記微小粗面14aの断面粗
さ形状を示しており、同図のごとく、平面に凹部を形成
し、平面から飛び出す凸部が生しないような特殊表面で
ある。
前記パラメータSK値とは、表面粗さの分布曲線の歪み
度(SKEWNESS)を指し、ガウス分布のような対
称形分布はSK値が0となるが、パラメータSK値を−
1,0以下とした設定値は、表面凹部の形状、分布が加
工条件により油膜形成に有利な範囲である。
なお、玉軸受11における外輪12及び内輪13の軌道
面は超仕上加工が好ましいが研削加工仕上面でもよい。
次に、内外輪の表面及び鋼球転動体の表面を超仕」二げ
加工した従来の玉軸受と、内外輪の表面は超仕上げ加工
で鋼球転動体の表面はランダムな方向のくぼみを設け、
微小才n面に形成したこの発明の軸受とを用いて行った
寿命試験の結果を説明する。
超仕上げ加工の内外輪と鋼球転動体の表面は0゜2μm
 Reaax以下、ランダムな方向の微小札面は2μw
+Rnaxである。
また、使用した試験装置は、第3図に概略図で示したよ
うなラジアル荷重試験機21を用い回転軸22に試験軸
受Aを取付け、荷重を与えて試験を行なうものである。
また、試験条件は以下の通りである。
ラジアル荷重    500にgP 回  転  数     350Orpm潤  滑 剤
    タービン油 上記の条件で各試験軸受に対して行なった転動体寿命試
験の結果を第4図に示す。
上記の試験結果から明らかなように、10%破1員確率
は従来の玉軸受が45時間であるのに対し、この発明の
玉軸受は125時間と大幅に長寿命を示した。
一般に油膜パラメータと油膜形成率には第5図に示す関
係があり、寿命の観点からも油膜パラメータは大きい方
が良いと言われているが、寿命試験結果からも明らかな
通り、−概にΔだけでは説明できない。
鋼球転動体仕上面の油膜形成状況の確認及び耐ピーリン
グ性について、2円筒の試験機を用いて、自由転がり条
件下で、上記した本発明の試験軸受鋼球及び従来の試験
軸受鋼球と同一仕上面の円筒試片を用いて加速ビーリン
グ試験を行なった。油膜形成状況の確認は、直流通電方
式により行なった。
試験条件 最大接触面圧  227Kgf/■2 周        速    4 、2 m /sec
 (2000rpm )潤 滑 剤     タービン
油 (試験条件で10cst) 4 、8 X 10’ (4hr) 繰り返し負荷回数 この試験による油膜の形成率は、第6図と第7図に示す
通りであり、本発明の試験軸受の仕上面の油膜形成率は
、従来の試験軸受に比較して運転開始時で20%程度油
膜形成率が向上した。
また、繰り返し負荷回数1.2XIO’で本発明の仕上
面試片はほぼ完全に油膜を形成することが確認された。
更に、従来の試験軸受の仕上面では、長さ0.1叩程度
のビーリングの発生、進展が多数認められるのに対し、
本発明の仕」二面では、損傷は認められなかった。
上記のように、通常の超仕上面の軌道輪と鋼球転動体の
転勤に比べ、軌道輪を超仕上、鋼球転動体に微小なくぼ
みを設けたこの発明の玉軸受は、無数の微小なくぼみが
潤滑剤の溜り場所、接触部への補給用ハケントとして作
用し、安定油膜厚さを得ることが可能であり、寒冷時な
ど接触部への潤滑剤の供給が不安定となる時でも、油膜
を形成するに十分な潤滑剤が存在又は供給することがで
き、冷時の異常音の発生を防ぐことができる。
〔効果〕
以」〕のように、この発明によると、玉軸受における転
動体の表面をランダムな微小粗面に形成し、この微小粗
面の粗さを一定範囲に抑えるようにしたので、転勤面の
油膜形成に有利となり、寒冷時においても接触部への潤
滑剤の供給が安定し、転がり摩擦係数の変動が少なく、
テンションプーリ等の玉軸受における冷時異常音の発生
を防くことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係る玉軸受の断面図、第2図は鋼球
転動体の表面粗さ形状を示す拡大断面図、第3図は寿命
試験装置の概略図、第4図は寿命試験の結果を示すグラ
フ、第5図は油膜パラメータと油膜形成率を示す関係図
、第6図と第7図は玉軸受における従来とこの発明の油
膜形成率を示すグラフ、第8図はテンションブーりの正
面図、第9図は同上の縦断側面図である。 11・・・・・・玉軸受、    12・・・・・・外
輪、13・・・・・・内輪、     14・・・・・
・転動体、14a・・・・・・微小粗面。 同 代理人 鎌 1)  文 第1図 第3図 第2図 第4図 寿 (Hours)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)転動体の表面に独立した微小な凹形状のくぼみを
    無数にランダムに形成し、転動体表面の表面粗さのパラ
    メータSK値が−1.0以下、微小くぼみの平均面積が
    80μm^2以下となるようにしたテンションプーリ等
    の玉軸受。
JP1330022A 1989-12-20 1989-12-20 テンションプーリ等の玉軸受 Pending JPH03189415A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2709311A1 (fr) * 1992-02-27 1995-03-03 Ntn Toyo Bearing Co Ltd Organe de roulement à résistance améliorée, notamment rouleau de palier de roulement .
WO1996019678A1 (en) * 1994-12-22 1996-06-27 Ntn Corporation Ball for ball bearings
NL1006971C2 (nl) * 1997-09-08 1999-03-09 Skf Ind Trading & Dev Wentellager met verbeterde wenteloppervlakken.

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