JPH08210358A - ころがり軸受 - Google Patents

ころがり軸受

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JPH08210358A
JPH08210358A JP7314879A JP31487995A JPH08210358A JP H08210358 A JPH08210358 A JP H08210358A JP 7314879 A JP7314879 A JP 7314879A JP 31487995 A JP31487995 A JP 31487995A JP H08210358 A JPH08210358 A JP H08210358A
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JP
Japan
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rolling
bearing
rolling elements
indentation
outer ring
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JP7314879A
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Antonio Gabelli
ガベーリ アントニオ
Pieter Abraham Veenhuizen
アブラハム フェーンハイゼン ピータ
Vries Gerardus De
デ ブリーズ ゲラルダス
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SKF Industrial Trading and Development Co BV
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 異物の存在による圧痕の発生で短命化される
ことのないころがり軸受を提供することを目的する。 【解決手段】 複数の転動体のための環状の軸受空間を
形成する外輪そして内輪を有し、外輪６及び内輪が鋼材
でできているころがり軸受において、少なくとも一つの
転動体が他の転動体よりも高い硬度あるいは高い剛性の
材料で作られている。軌道面とほぼ同硬度の転動体との
間での圧力を受ける圧痕物質により生じた圧痕、特に圧
痕の周縁での突出部分は硬度の高い転動体が圧痕部位を
潰してしまい、軌道面はスムーズな面７へと回復する。
小さな穴４だけが残るが、軸受の運転特性には悪影響を
もたらさない。この小さな穴４には少量の潤滑剤の油が
集まり、転動体の潤滑の助けとなる。又、応力集中によ
る亀裂や摩耗の発生の虞れが根本的に抑制される。さら
に、軸受は、より静かに回転するようになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、転動体を配するた
めの軸受空間を形成する外輪そして内輪を有するころが
り軸受であって、外輪及び内輪が鋼材よりできているこ
ろがり軸受に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通常、かかるころがり軸受の転動体も、
外輪そして内輪と同様に、やはり鋼材でつくられてい
る。特に外輪そして内輪とほぼ同じ硬度特性をもった鋼
材で作られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】軸受の回転中、転動体
は外輪及び内輪の軌道面を転動する。軌道面あるいは転
動体上に存在するどのような不純物、例えば摩耗により
生じた物質でもこれらの部材の間で圧せられる。硬度の
高い摩耗物質、例えば軸受の部材の摩耗により生じた、
あるいは外部から侵入した鋼の小さな物質はかかる圧縮
に抵抗を示し、軌道面と転動体の両方に非常に小さな圧
痕をもたらすようになる。
【０００４】特に、軌道面における圧痕は軸受の有効寿
命に悪い影響をもたらす。又、軌道面の摩耗に起因する
非円滑走行そして増大した遊びにより、軸受の運転中の
騒音をひどくする。
【０００５】これらの圧痕はクレータのような形をな
し、小さな中央穴の周縁に、上方にもち上げられて軌道
面から突出する部分を伴う形態となっている。一方、転
動体も又、凹んだ形をなしている。転動体に作用する荷
重の周期的特性のため、通常、圧痕の周縁での高応力集
中の部位に亀裂そして疲労が発生する。
【０００６】かかる有害な圧痕の原因となる物質に対
し、シールやフィルタを設けて軸受を保護することが従
来提案されているが、このような物質の侵入を完全に防
止しきれず、したがって圧痕の発生は回避できていな
い。
【０００７】本発明の目的は、上述の圧痕の発生による
影響を軽減することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、複数の転動体のうち少なくとも一つの転動体が他
の転動体の材料よりも硬度の高い材料で作られているこ
とにより達成される。
【０００９】問題としている軌道面とほぼ同硬度の転動
体との間での圧力を受ける圧痕物質により生じたどのよ
うな圧痕、特に圧痕の周縁で突出した部分は硬度の高い
転動体が圧痕部位を転動する際に潰してしまう。これに
よって、軌道面はスムーズなものへと回復する。小さな
穴だけが残るが、これは軸受の運転特性には悪影響をも
たらさない。この小さな穴には少量の潤滑剤の油が集ま
るので、潤滑剤が不足ぎみのときには転動体の潤滑の助
けとなる。又、応力集中、したがって亀裂や摩耗の発生
の虞れが根本的に抑制される。さらに、軸受は、より静
かに回転するようになる。
【００１０】複数の転動体のうち少なくとも一つの転動
体は十分な硬度特性（５ｋｇ荷重のビッカース硬度が１
３ＧＰａで弾性係数（ヤング率）が２８０ＧＰａ以上）
をもったどんな材料、好ましくはセラミック材、すなわ
ち、エンジニアリングセラミック材料、例えば、サイア
ロン（sialons ）を含む窒化ケイ素(silicon nitride)
、炭化ケイ素(silicon carbide) そして酸化アルミニ
ウム（アルミナセラミックス, alminium oxide) 、ある
いは超硬合金（cemented carbides ）のようなサーメッ
ト（cermets ）で作ることができる。通常、他の転動体
は外輪や内輪に用いられている鋼材の機械的特性とほぼ
同じ特性の鋼材で作られる。
【００１１】すべての転動体がセラミック材で作られて
いるようなころがり軸受は公知である。かかる軸受で
は、すべての転動体が軌道面で同じ圧潰作用を生ずると
いうことから、突出した周囲をもつ圧痕は回避できる。
【００１２】しかし、この公知の軸受では、これらの転
動体の高い硬度と剛性特性に起因し、外輪そして内輪に
生ずる応力も高いものとなって、かかる形式の軸受では
結果的に寿命が短くあるいは負荷容量が小さくなってし
まう。
【００１３】本発明の軸受では、殆ど転動体が鋼材で作
られており、接触するもの同士で変形が等しく分担され
る結果、応力が低くなって軸受の動荷重容量が確保され
る。
【００１４】最も好ましい形態としては、セラミック材
は窒化ケイ素である。
【００１５】ころがり軸受内での不釣合を防止するため
に、高い硬度の少なくとも二つの転動体が周方向に等し
い間隔の位置に配されるのが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
にもとづいて本発明をさらに詳細に説明する。
【００１７】図１は通常の転動体の軸受で、圧痕を誇張
して示す外輪の一部の側面図である。
【００１８】図２は、少なくとも一個の転動体が他の転
動体よりも硬度の高い本発明のころがり軸受で、小さな
穴を誇張して示す外輪の一部の側面図である。
【００１９】図１において、ころがり軸受の外輪１（他
の部材は図示されていない）は、軌道面２を有し、該軌
道面２上を転動体が転動する。転動体の表面そして軌道
面上の固体異物は突状の縁あるいは突出部分５により囲
まれた小さな穴４をもつクレータのような圧痕を生じ
る。
【００２０】これらの突部５が順次応力集中を生じ、転
動体自体にも圧痕を発生させる。
【００２１】軸受の外輪そして内輪さらに転動体におけ
るかかる圧痕の存在は、早期の疲労そして亀裂の発生を
もたらす。又、軸受に高い振動や騒音をもたらす。
【００２２】本発明によると、少なくとも一個の転動体
が他の転動体よりも高い硬度あるいは剛性を有し、例え
ば、セラミックや超硬合金でつくられている。かかる高
硬度の転動体は、圧痕３上を転動する際に、図２に見ら
れるように少なくとも突出部分５を潰してしまう。
【００２３】図２において、図示の外輪６の突出部分は
すでに圧潰され、外輪６の損傷を受けていない通常の面
８と同じように平らな面７となっている。圧痕により生
じた小さな穴４はそのまま残っている。
【００２４】少なくとも一つの転動体が他よりも高硬度
あるいは高剛性となっていて、軸受の軌道輪における疲
労そしてそれによる亀裂や摩耗の生ずる程度は、通常の
軸受における場合よりも著しく低い。小さな穴４の存在
は軌道面８そして転動体により良い潤滑状態をもたら
す。この穴４には潤滑剤の油分が集められ、潤滑特性を
向上させる。
【００２５】
【発明の効果】本発明は以上のように、複数の転動体の
うち少なくとも一つの転動体が他の転動体よりも高硬度
あるいは高剛性に作られているので、軸受の負荷容量を
低下することなく、従来圧痕の周囲に生じていた突出部
分を平にすることにより圧痕の影響を回避できて軸受を
長寿命化すると共に、さらには、圧痕の小さな穴に潤滑
剤が集められるので、潤滑が促進せられ円滑な静かな軸
受運転をもたらすという効果を得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の軸受の外輪の側面図で、圧痕を誇張して
示している。
【図２】本発明の軸受の外輪の側面図で、軌道面の小さ
な穴を誇張して示している。
【符号の説明】
６ 外輪
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アントニオ ガベーリ オランダ国、3402 ジーピー、 イーゼル スタイン、ブリルヤーントホーフ ２ (72)発明者 ピータ アブラハム フェーンハイゼン オランダ国、5051 イーエー ゴイレ、セ ントヤコブスバーン 39 (72)発明者 ゲラルダス デ ブリーズ オランダ国、3432 ジーエル ニューベガ イン、ベルグバール 88

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の転動体のための環状の軸受空間を
    形成する外輪そして内輪を有し、外輪及び内輪が鋼材で
    できているころがり軸受において、少なくとも一つの転
    動体が他の転動体よりも高い硬度あるいは高い剛性の材
    料で作られていることを特徴とするころがり軸受。
  2. 【請求項２】 少なくとも一つの転動体は、５ｋｇの荷
    重で測定したビッカース硬度が１３ＧＰａ以上であるこ
    ととする請求項１に記載のころがり軸受。
  3. 【請求項３】 少なくとも一つの転動体の弾性係数が２
    ８０ＧＰａ以上であることとする請求項１又は請求項２
    に記載のころがり軸受。
  4. 【請求項４】 少なくとも一つの転動体がエンジニアリ
    ングセラミック材あるいはサーメットで作られ、他の転
    動体は鋼材で作られていることとする請求項１ないし請
    求項３のうちの一つに記載のころがり軸受。
  5. 【請求項５】 セラミック材が窒化ケイ素、サイアロ
    ン、炭化ケイ素、酸化アルミニウムそして超硬合金のう
    ちの一つで作られていることとする請求項４に記載のこ
    ろがり軸受。
  6. 【請求項６】 高硬度の少なくとも二つの転動体が周方
    向に等間隔に配置されていることとする請求項１ないし
    請求項５のうちの一つに記載のころがり軸受。
JP7314879A 1994-11-09 1995-11-09 ころがり軸受 Pending JPH08210358A (ja)

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