(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールが内輪軌道面に２点で接触すると共に、外輪軌道面に２点で接触する４点接触玉軸受であって、
上記内輪軌道面および外輪軌道面において、軸受中心に関して、軸方向両側の軌道面の曲率半径が異なり、
上記軸受中心に関して上記内輪軌道面の軸方向一方側の軌道面と、上記軸受中心に関して上記内輪軌道面の軸方向他方側の軌道面と、上記軸受中心に関して上記外輪軌道面の軸方向一方側の軌道面と、上記軸受中心に関して上記外輪軌道面の軸方向他方側の軌道面とは、曲率半径が互いに異なることを特徴とする４点接触玉軸受。
【請求項２】
請求項１に記載の４点接触玉軸受において、
上記軸方向両側の上記軌道面は、異なる円弧面であることを特徴とする４点接触玉軸受。
【請求項３】
請求項１または２に記載の４点接触玉軸受において、
上記内輪軌道面または外輪軌道面の少なくとも一方において、軸受中心に関して、軸方向両側の軌道面とボールとの接触角が互いに異なることを特徴とする４点接触玉軸受。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つに記載の４点接触玉軸受において、
上記軸方向両側の上記軌道面は、上記軸受中心において、滑らかに連なっていることを特徴とする４点接触玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は４点接触玉軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、４点接触玉軸受は、内外輪の軌道溝を構成する曲面の曲率、および、その曲面とボールとの接触角を、軸受中心を境界にして対称にしている。
【０００３】
上記構成の４点接触玉軸受によれば、ラジアル方向のいわゆる純ラジアル荷重以外の外部荷重が加わるとボールは軌道溝上で転がり運動をしながら横方向に回転するスピン運動をする。このスピン運動によって、内輪と外輪との間に充填された潤滑剤が、軌道溝とボールとの間に引っ張り込まれて、軌道溝とボールとの接触部を潤滑する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記４点接触玉軸受では、純ラジアル荷重を受けた場合、または、モーメント荷重が小さい場合、ボールは転がり運動のみし、スピン運動しないために、軌道溝とボールとの接触部にグリースが供給されず、部分的にグリースの供給不良が生じて、早期の焼付に到ってしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、純ラジアル荷重だけが働いた場合でもボールにスピン運動を常に起こして、潤滑不良を防止できる４点接触玉軸受を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明の４点接触玉軸受は、ボールが内輪軌道面に２点で接触すると共に、外輪軌道面に２点で接触する４点接触玉軸受であって、上記内輪軌道面および外輪軌道面において、軸受中心に関して、軸方向両側の軌道面の曲率半径が異なり、上記内輪軌道面の上記軸方向一方側の上記軌道面と、上記内輪軌道面の上記軸方向他方側の上記軌道面と、上記外輪軌道面の上記軸方向一方側の上記軌道面と、上記外輪軌道面の上記軸方向他方側の上記軌道面とは、曲率半径が互いに異なることを特徴としている。
【０００７】
上記請求項１の発明の４点接触玉軸受によれば、上記軸受中心に関して、軸方向両側の軌道面の曲率半径が異なり、上記軸受中心に関して内輪軌道面の軸方向一方側の軌道面と、軸受中心に関して内輪軌道面の軸方向他方側の軌道面と、軸受中心に関して外輪軌道面の軸方向一方側の軌道面と、軸受中心に関して外輪軌道面の軸方向他方側の軌道面とは、曲率半径が互いに異なるから、接触楕円の大きさが異なる。そのため、純ラジアル荷重のみが働いた場合でも、荷重バランスが崩れ、ボールがスピン運動する。その結果、軸受内部に充填された潤滑剤でボールの接触部が潤滑され、ボール全体が十分に潤滑されて、早期の焼付を防げ、軸受寿命を長くできる。
【０００８】
また、請求項２の発明の４点接触玉軸受は、請求項１に記載の４点接触玉軸受において、上記軸方向両側の上記軌道面は、異なる円弧面であることを特徴としている。
【０００９】
上記請求項２の発明の４点接触玉軸受によれば、上記軸方向両側の軌道面は、異なる円弧面であるから、軌道面の設計が容易になる。
【００１０】
また、請求項３の発明の４点接触玉軸受は、請求項１または２に記載の４点接触玉軸受において、上記内輪軌道面または外輪軌道面の少なくとも一方において、軸受中心に関して、軸方向両側の軌道面とボールとの接触角が互いに異なることを特徴としている。
【００１１】
上記請求項３の発明の４点接触玉軸受によれば、上記軸受中心に関して、軸方向両側の軌道面とボールとの接触角が互いに異なるから、純ラジアル荷重のみが働いた場合でも、荷重バランスが崩れ、ボールがスピン運動する。その結果、軸受内部の潤滑剤でボールの接触部が潤滑され、ボール全体が十分に潤滑されて、早期の焼付を防げ、軸受寿命を延ばせる。
【００１２】
また、請求項４の発明の４点接触玉軸受は、上記軌道面両側の上記軌道面は、上記軸受中心において、滑らかに連なっていることを特徴としている。
【００１３】
上記請求項４の発明の４点接触玉軸受によれば、上記軸方向両側の軌道面は、軸受中心において、滑らかに連なっているから、軸受中心の軌道面上をボールが転がっても、ボールの損傷を防止でき、かつ、その軌道面で生じる剥離を防止できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１,第２の実施の形態の４点接触玉軸受を図１を用いて説明する。この４点接触玉軸受は、図１に示すように、内輪軌道面５が形成された内輪１と、外輪軌道面６が形成された外輪２と、内輪１と外輪２との間に配置された複数のボール３(図１では１つのみ示す)とを備えている。上記ボール３は、内輪軌道面５に２点で接触すると共に、外輪軌道面６に２点で接触している。なお、図示しないが、上記内輪１と外輪２との間にはシールを設けて、内部間に水や埃などが入り込むのを防止し、また、複数のボール３を保持器で周方向に一定間隔をあけて保持している。
【００１５】
(第１の実施の形態)
本発明の第１の実施の形態の４点接触玉軸受によれば、内輪軌道面５は、軸受中心Ｃに関して、軸方向両側の異なる円弧面７,８からなる。また、上記外輪軌道面６も、軸受向中心Ｃに関して、軸方向両側の異なる円弧面９,１０からなっている。つまり、上記円弧面７と円弧面８とは互いに異なる曲率半径を有すると共に、円弧面９と円弧面１０とは互いに異なる曲率半径を有する。すなわち、上記円弧面７,８,９,１０では、ボール３との接触点Ｐ１,Ｐ２において曲率半径は互いに異なり、ボール３との接触点Ｐ３,Ｐ４においても曲率半径は互いに異なっている。
【００１６】
上記構成の４点接触玉軸受によれば、接触点Ｐ１,Ｐ２,Ｐ３,Ｐ４において、曲率半径が異なるから、接触楕円の大きさが異なる。そのため、純ラジアル荷重のみが働いた場合でも、荷重バランスが崩れ、ボール３がスピン運動する。その結果、上記内輪１と外輪２との間に充填された潤滑剤でボール３の接触部が潤滑され、ボール３の全体が十分に潤滑されて、早期の焼付を防げ、軸受寿命を長くできる。
【００１７】
また、上記内輪軌道面５,外輪軌道面６は、軸受中心Ｃに関して、軸方向両側の異なる円弧面７,８,円弧面９,１０であるから、内輪軌道面５,外輪軌道面６の設計が容易である。
【００１８】
上記第１の実施の形態では、接触点Ｐ１,Ｐ２,Ｐ３,Ｐ４において曲率半径は異なっていたが、接触点Ｐ１,Ｐ２の曲率半径が互いに異なっているだけでもよく、または、接触点Ｐ３,Ｐ４の曲率半径が互いに異なっているだけでもよい。要するに、上記内輪軌道面５と外輪軌道面６の少なくとも一方において、接触点Ｐ１,Ｐ２,Ｐ３,Ｐ４の曲率半径が互いに異なっていればよい。
【００１９】
また、上記第１の実施の形態では、内輪軌道面５は異なる円弧面７,８からなり、外輪軌道面６も異なる円弧面９,１０からなっていたが、内輪軌道面５および外輪軌道面６は、断面が異なる楕円、双曲線または放物線からなってもよい。また、上記内輪軌道面５および外輪軌道面６は、断面が１つの楕円、双曲線または放物線であってもよい。
【００２０】
(第２の実施の形態)
本発明の第２の実施の形態の４点接触玉軸受によれば、内輪軌道面５は、軸受中心Ｃに関して、軸方向両側の軌道面７,８とボール３との接触角Ａ１,Ａ２が互いに異なり、また、外輪軌道面６は、軸受中心Ｃに関して、軸方向両側の軌道面９,１０とボール３との接触角Ａ３,Ａ４が互いに異なる。また、上記接触角Ａ１と接触角Ａ４とが等しく、上記接触角Ａ２と接触角Ａ３とが等しくなっている。
【００２１】
上記構成の４点接触玉軸受によれば、接触角Ａ１と接触角Ａ２とが異なり、接触角Ａ３と接触角Ａ４とが異なるから、純ラジアル荷重のみが働いた場合でも、荷重バランスが崩れ、ボール３がスピン運動する。その結果、上記内輪１と外輪２との間に充填された潤滑剤でボール３の接触部が潤滑され、ボール３の全体が十分に潤滑されて、早期の焼付を防げ、軸受寿命を長くできる。
【００２２】
上記第２の実施の形態では、接触角Ａ１と接触角Ａ２とが異なり、かつ、接触角Ａ３と接触角Ａ４とが異なっていたが、接触角Ａ１と接触角Ａ２とが異なるか、または、接触角Ａ３と接触角Ａ４とが異なればよい。要するに、上記内輪軌道面５と外輪軌道面６との少なくとも一方において、２つの接触角Ａ１,Ａ２(Ａ３,Ａ４)が互いに異なっていればよい。
【００２３】
また、上記第２の実施の形態でも、第１の実施の形態と同様に、内輪軌道面５および外輪軌道面６は、断面が異なる楕円、双曲線または放物線、または、１つの楕円、双曲線または放物線であってもよい。言うまでもないが、内輪軌道面５は、軸受中心Ｃに関して、軸方向両側の異なる円弧面７,８からなってもよいし、外輪軌道面６も、軸受中心Ｃに関して、軸方向両側の異なる円弧面９,１０からなってもよい。
【００２４】
また、例えば、上記円弧面７の曲率半径をボール径の５２．５％、円弧面８の曲率半径をボール径の５２％、円弧面９の曲率半径をボール径の５４．５％、円弧面１０の曲率半径をボール径の５５．５％、接触角Ａ１と接触角Ａ４を２３°、接触角Ａ２と接触角Ａ３を２５．５°に設定すれば、軸方向両側の円弧面７,８,９,１０は、軸受中心Ｃにおいて、滑らかに連なっている。その結果、上記軸受中心Ｃの内輪軌道面５,外輪軌道面６上をボール３が転がっても、ボール３が損傷せず、かつ、その内輪軌道面５,外輪軌道面６で剥離も発生しない。
【００２５】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１の発明の４点接触玉軸受は、軸受中心に関して、軸方向両側の軌道面におけるボールとの接触点において、曲率半径が異なり、上記内輪軌道面の上記軸方向一方側の上記軌道面と、上記内輪軌道面の上記軸方向他方側の上記軌道面と、上記外輪軌道面の上記軸方向一方側の上記軌道面と、上記外輪軌道面の上記軸方向他方側の上記軌道面とは、曲率半径が互いに異なるから、接触楕円の大きさが異なり、荷重バランスが崩れ、ボールがスピン運動する。その結果、軸受内部の潤滑剤でボールの接触部が潤滑され、ボール全体が十分に潤滑されて、早期の焼付を防げ、軸受寿命を長くできる。
【００２６】
請求項２の発明の４点接触玉軸受は、上記軸方向両側の軌道面は、異なる円弧面であるから、軌道面の設計が容易になる。
【００２７】
請求項３の発明の４点接触玉軸受は、軸受中心に関して、軸方向両側の軌道面とボールとの接触角が互いに異なるから、純ラジアル荷重のみが働いた場合でも、荷重バランスが崩れ、ボールがスピン運動し、ボール全体が潤滑剤で十分に潤滑されて、早期の焼付を防げ、軸受寿命を延ばせる。
【００２８】
請求項４の発明の４点接触玉軸受は、上記軸方向両側の軌道面は、軸受中心において、滑らかに連なっているから、軸受中心の軌道面上をボールが転がっても、ボールの損傷を防止でき、かつ、その軌道面で生じる剥離を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明の第１,第２の実施の形態の４点接触玉軸受の要部の概略断面図である。
【符号の説明】
１  内輪
２  外輪
３  ボール
５  内輪軌道面
６  外輪軌道面
７,８,９,１０  円弧面
Ａ１,Ａ２,Ａ３,Ａ４  接触角
Ｃ  軸受中心
Ｐ１,Ｐ２,Ｐ３,Ｐ４  接触点
【図１】
0003892213.tif 000002