(57)【要約】      （修正有）【課題】外部諸元を考慮した設計によって、焼き付きの発生を防止した耐久性に優れたころ軸受、特に、ヘリカルギアのギアインナ用の軸受としての使用に好適なころ軸受を提供する。【解決手段】一対の軌道輪と、該第一対の軌道輪の間に配置される円筒ころまたは針状ころと、を有するころ軸受であって、ころ接触面圧［Ｐ］（ＭＰａ）と、ころの公転ピッチ直径［ｄｍ］（ｍｍ）と、ころ軸受の使用回転数［Ｎ］（ｒ／ｍｉｎ．）と、ころ軸受への供給油量［Ｖ］（ｍｌ／ｍｉｎ．）とが、１００ｍｌ／ｍｉｎ．以下の油量の領域において、    ［Ｖ］≧０．０９０８・ｅｘｐ（０．９７０９・Ｘ）        Ｘ＝（１０＾８）・［Ｐ］・［ｄｍ］・［Ｎ］の式を満足することを特徴とするころ軸受。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の軌道輪と、該第一対の軌道輪の間に配置される円筒ころまたは針状ころと、を有するころ軸受であって、
ころ接触面圧［Ｐ］（ＭＰａ）と、ころの公転ピッチ直径［ｄｍ］（ｍｍ）と、ころ軸受の使用回転数［Ｎ］（ｒ／ｍｉｎ．）と、ころ軸受への供給油量［Ｖ］（ｍｌ／ｍｉｎ．）とが、１００ｍｌ／ｍｉｎ．以下の油量の領域において、
［Ｖ］≧０．０９０８・ｅｘｐ（０．９７０９・Ｘ）
Ｘ＝（１０＾８）・［Ｐ］・［ｄｍ］・［Ｎ］
の式を満足することを特徴とするころ軸受。
【請求項２】
ヘリカルギアのギアインナ用の軸受として使用されることを特徴とする請求項１記載のころ軸受。
【請求項３】
リングギアと、該リングギアの軸心に配置されるサンギアと、該リングギアとサンギアとに噛み合って回転するプラネタリギアとを具備するギアボックスにおいて、前記プラネタリギアのギアインナ用の軸受として使用されることを特徴とする請求項１または２記載のころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒ころ軸受または針状ころ（本発明において「ころ軸受」と総称する）、特に、ヘリカルギアのギアインナ用の軸受としての使用に好適なころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にころ軸受の許容回転数は、ころ（転動体に同じ）の公転ピッチ直径「Ｄｍ（ｍｍ）」と回転速度「Ｎ（ｒｐｍ）」との積「Ｄｍ・Ｎ」で決まることが知られ、荷重が大きい場合には、定格荷重に対する比「Ｃ／Ｐ」によって決まる補正係数「ｆ１」を前記「Ｄｍ・Ｎ」に乗じた値「ｆ１・Ｄｍ・Ｎ」が用いられている。
また、内輪軌道に鍔を具備する円筒ころ軸受について、ころに発生する３種類のモーメント（Ｓ、Ｕ、Ｃ）の関係を規定（Ｓ＞Ｕ＋Ｃ）したり、ころの端面と鍔との摺接点における作用する力（ｑ）と滑り速度（ｖ）との積（ｑ・ｖ）を６０ｋｇｆ・ｍ／ｓ以下としたりして、摩擦増防止並びに焼き付き防止を図っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−８２４６４号公報（第３−５頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、自動車の自動変速機（ＡＴ）用のプラネタリギアの様にヘリカルギアのギアインナ用の軸受として負荷相対回転状態で用いられる場合、モーメントが大きいため、前記「Ｄｍ・Ｎ」または「ｆ１・Ｄｍ・Ｎ」によって求めた値よりも小さい値で、焼き付きが生じることがあり、ヘリカルギアのギアインナ用の軸受に適用できる新しい許容回転数を求める式が必要とされていた。
また、前記特許文献１に開示された発明は、内輪軌道に鍔を具備する円筒ころ軸受についてのものであるため、鍔を具備しない円筒ころ軸受には適用できなかった。
【０００５】
本発明は、前記必要に応えるためになされたものであり、外部諸元を考慮した設計によって、焼き付きの発生を防止した耐久性に優れたころ軸受を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明のころ軸受は、一対の軌道輪と、該第一対の軌道輪の間に配置される円筒ころまたは針状ころと、を有するころ軸受であって、
ころ接触面圧［Ｐ］（ＭＰａ）と、ころの公転ピッチ直径［ｄｍ］（ｍｍ）と、ころ軸受の使用回転数［Ｎ］（ｒ／ｍｉｎ．）と、ころ軸受への供給油量［Ｖ］（ｍｌ／ｍｉｎ．）とが、１００ｍｌ／ｍｉｎ．以下の油量の領域において、
［Ｖ］≧０．０９０８・ｅｘｐ（０．９７０９・Ｘ）
Ｘ＝（１０＾８）・［Ｐ］・［ｄｍ］・［Ｎ］
の式を満足することを特徴とする。
（２）また、ヘリカルギアのギアインナ用の軸受として使用されることを特徴とする。
（３）さらに、リングギアと、該リングギアの軸心に配置されるサンギアと、該リングギアとサンギアとに噛み合って回転するプラネタリギアとを具備するギアボックスにおいて、前記プラネタリギアのギアインナ用の軸受として使用されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るころ軸受は、発明者等の調査研究の成果であって、ころ軸受の許容回転数が、ころの最大接触面圧「Ｐｍａｘ」ところの公転速度「Ｖ」との積「Ｐｍａｘ・Ｖ」（以下「転がりＰＶ値」と称する）によって決まるという新たな知見、並びに、該転がりＰＶ値が前記式（１）および（２）を満足する限り、焼き付きが発生しないという知見に基づくものであるため、以下のような効果を奏する。
（ｉ）本発明のころ軸受は前記（式１）および（式２）を満足するため、焼き付きが発生しない。
（ｉｉ）また、前記（式１）および（式２）が外部諸元であるころ軸受への供給油量［Ｖ］を含んでいるから、発生するモーメンントが大きなヘリカルギアのギアインナ用の軸受として使用される場合であっても、所定の供給油量が保証されて焼き付きの発生が防止される。
（ｉｉｉ）したがって、プラネタリギアのギアインナ用の軸受として、特に、ヘリカルプラネタリギアのギアインナ用の軸受として使用しても、焼き付きの発生が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明に係るころ軸受には、焼き付きが発生しないことを以下の試験により確認した。
（軸受）
図１は本発明の実施形態に係るころ軸受けの試験に用いた軸受（仕様Ａ）を示す模式図である。たとえば、仕様Ａのころ軸受は、外径３．５ｍｍ×長さ１０．８ｍｍで、外径１５ｍｍのピニオンシャフト（ＳＵＪ２、ズブ焼き品）２の外周に１１本×２列配置されたもので、動定格荷重が２３．６ｋＮ、静定格荷重が２８．０ｋＮである。
さらに、試験に用いた仕様Ａ、Ｂ、Ｃ（表４参照）のころ軸受けは、何れも軸受形式や、材料・熱処理は同一のものであって、それぞれ、ころの大きさやクラウニング形状が変更され、軸受の寸法が異なっている。
【０００９】
（試験方法）
図２は図１に示す軸受の温度測定位置および潤滑供給方法を示す模式図である。図２において、ピニオンシャフト２の中心には軸方向の油孔２１と、半径方向の油孔２２とが設けられ、ころ１の軸方向の略中央部に潤滑油が供給され、該潤滑油はワッシャ３１、３２を軽油して軸受外に流れ出している（図中、矢印にて示す）。なお、ワッシャ３１は鋼（製（Ｆｅ製ワッシャ）、ワッシャ３２が銅製（Ｃｕ製ワッシャ）である。
また、ピニオンシャフト２の外周面に近い位置で、ころ１の軸方向の略中央部に相当する位置に熱電対４が埋め込まれ、当該位置の温度を測定している。
【００１０】
（ギヤ諸元）
表１および表２は本発明の実施形態に係るころ軸受けの試験に用いた軸受が設置されるギヤ諸元および負荷条件である。表１および表２において、軸受１はねじれ角２３°のハスバ歯車であるプラネタリーギヤに設置され、キャリアの入力回転数に対して、プラネタリーギヤの回転数は、８．５倍になっている。
【００１１】
（潤滑条件）
表３は本発明の実施形態に係るころ軸受けの試験に用いた潤滑条件である。表３において、タンク内温度５０°のＡＴＦ（Ｔ−Ｖ）を、後述の油量だけ供給している。なお、焼き付き発生を判断する評価時間は６０分である。
【００１２】
【表１】
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【表２】
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【表３】
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【表４】
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【００１３】
（試験結果）
表４は本発明の実施形態に係るころ軸受けの試験結果である。表４において、潤滑油量［Ｖ］と、面圧（Ｐ）と、回転速度（Ｎ）とを変更している。なお、公転ピッチ直径（ｄｍ）は１３．５７４ｍｍである。また、転がりＰＶ値は（［Ｐ］・［ｄｍ］・［Ｎ］）であって、表４には転がりＰＶ値に１０＾８（１０の８乗）をかけた値を示している。
たとえば、油量５０ｍｌ／ｍｉｎ．で、転がりＰＶ値が６．７０／１０＾８［ＭＰａ・ｍｍ・ｒ／ｍｉｎ．］では焼き付きが発生している（表４において「＊＊」にて示す）。一方、これと同じ油量でも転がりＰＶ値が６．４５／１０＾８［ＭＰａ・ｍｍ・ｒ／ｍｉｎ．］および５．８９／１０＾８［ＭＰａ・ｍｍ・ｒ／ｍｉｎ．］の場合は、焼き付きが発生していない（表４において「＊」にて示す）。
【００１４】
図３は表３に示す試験結果を片対数グラフにまとめたものであって、縦軸が潤滑油量［Ｖ］、横軸は（転がりＰＶ値・１０＾８）である。
図３において、焼き付きが発生する条件（×印）と焼き付きが発生しない条件（黒丸および黒四角）とのプロットから、焼き付き限界を求めると、１００ｍｌ／ｍｉｎ．以下の油量の領域において、
［Ｖ］≧０．０９０８・ｅｘｐ（０．９７０９・Ｘ）
このとき、Ｘ＝（１０＾８）・［Ｐ］・［ｄｍ］・［Ｎ］
となる。よって、かかる式の妥当性が検証されたことになる。
【００１５】
なお、以上は一例であるが、本発明に係るその他の軸受においても、同様に前式の妥当性が検証されている。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明は以上の構成であるから、耐焼き付き性に優れた各種ころ軸受およびスラストニードル軸受として広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係るころ軸受けの試験に用いた軸受を示す模式図。
【図２】図１に示す軸受の温度測定位置および潤滑供給方法を示す模式図。
【図３】表４に示す試験結果を図示する相関図。
【符号の説明】
【００１８】
１ ころ
２ ピニオンシャフト
４ 熱電対
２１ 軸方向の油孔
２２ 半径方向の油孔
３１ Ｆｅ製ワッシャ
３２ Ｃｕ製ワッシャ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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