JP2007519860A - 複列式転がり軸受 - Google Patents

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Abstract

複列式転がり軸受（１）は、一体形成された軸受輪（２）および軸方向に配置された２個の軸受輪（３）ならびに前記の軸受輪間に配置された転動体（４，５）を含む、その際、第一の転動体列（６）の転動体（４）は第一の直径（ｄ1）を有し、第二の転動体列（７）の転動体（５）は第一の転動体列（６）の転動体（４）の直径（ｄ1）と異なる第二の直径（ｄ2）を有し、およびその際、転動体（４、５）はセラミック材料から成り、第一の転動体列（６）の接触角（α1）は第二の転動体列（７）の接触角（α2）と異なる。

Description

本発明は、一体形成された軸受輪および軸方向に配置された２個の軸受輪から成り、ならびにその間に配置された転動体から成り、第一の転動体列の転動体が第一の直径を有し、および第二の転動体列の転動体が第一の転動体列の転動体の直径と異なる第二の直径を有す複列式転がり軸受に関する。
同種類の形式の転がり軸受は、例えば、特許文献１に記述されている。前記構造の軸受は、例えば、高性能自動車、すなわちレーシングスポーツ、に導入されている。特にレーシングカーの伝達装置の軸はこの様な軸受で支持されている。ここでは軸受の回転数と剛性に対する要求が非常に高いため、軸受は４点接触で実装されることがある。もちろんその伝達力は最大となる。従って、同等の高い負荷および高い回転数において、周知の転がり軸受は急速に、その限界に達する。
英国特許第１５２０１８号明細書
従って、本発明は、前記に挙げた形式の転がり軸受を、特にレーシングカーの伝達装置に発生するような非常に高い回転数における強い力を受けるために好適であるように再構成する課題を基礎とする。
本発明による前記課題の解決は、両方の転動体列の転動体がセラミック材料から成り、一方の転動体列の接触角が他方の転動体列の接触角と異なることを特徴とする。
好ましくは一体形成された軸受輪は軸受の外輪であり、２個の軸受輪は内輪である。
一方の転動体列の接触角として５°から３５°の範囲の値が有効とされている。これに対して他方の転動体列の接触角は１０°から６０°の範囲の接触角が優先的に導入されている。
レーシングスポーツにおける前記に挙げた応用において既に周知な様に、外輪は好ましくは１部材として成形されたフランジを有す。前記フランジはその軸線方向位置に関して転動体列の内の一方の中心に配置されている。
軸受への潤滑剤の理想的な供給のため、２個の軸受輪の当り面の接触部に潤滑開口部を設けている。さらに外輪には潤滑開口部、特に潤滑孔、を設けることができる。
好ましくは転動体列は、軸受輪の肩に、少なくとも一方の肩に備えられたケージを有す。長所として、２個の軸受輪の一方の肩にケージが備えられている。ケージの材料として樹脂、好ましくはＰＥＥＫ（ポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂）が有効とされている。
転動体は、好ましくは球で造られている。その場合、軸受はアンギュラー玉軸受の形態を採る。
提案の転がり軸受は好ましくは、稼動中に非常に高い回転数および高い温度を有する、特にレーシングカーにおける、伝達装置の構成部品に使用される。
本発明の意図する提案は、極限の条件の下で良好な運転挙動および比較的長い寿命を示す転がり軸受を造ることである。高い回転数および高い稼動温度が生じるレーシングカーの伝達装置に使用されることが最も好適である。
図は本発明の実施例を示す。
前図に示した転がり軸受１は、一体形成された軸受輪、厳密に言えば外輪２、ならびに２個の軸受輪、すなわち内輪３を有す。外輪２と（２部品から成る）内輪３の間には、セラミック材料から成る球形状の転動体４および５が配置されている。転がり軸受の中のセラミック球は、技術の水準では球状であることが周知である。転動体４および５はそれぞれ１列の転動体列６および７を形成する。
転がり軸受１は、ここではアンギュラー玉軸受として造られている。すなわち転動体４，５とその軸受輪２，３内それぞれの滑路の接触部は半径方向に対して、ある角度に配置されている。接触角は、両方の転動体列６および７に対してα1およびα2と記されている。第一の転動体列６の接触角α1は、５°から３５°の範囲にある。これに対して第二の転動体列７の接触角α2は、１０°から６０°にある。
さらに両方の転動体列６および７には、直径の異なるｄ1およびｄ2の球４、５が使用される。第一の転動体列６の直径ｄ1は、第二の転動体列７の直径ｄ2より明白に小さい。これは好ましくは、直径ｄ2の５０％から８０％の範囲にある。
両方の転動体列６および７のピッチ円は、異なる。第一の転動体列６のピッチ円は、第二の転動体列７のそれより小さい。好ましくは、第一の転動体列６のピッチ円半径は、第二の転動体列７のピッチ円の８５％および９５％になる。
これらの図から見て取れる様に外輪２は、その半径の外側周辺がフランジ８に変わって行くように造られている。フランジは、複数の貫通孔を有し、それにより外輪２を機械部品に固定することができる。フランジ８の軸線方向の位置は、第一の転動体列６の軸線方向位置と正確に一致する。
両方の内輪３、３は、それらの当り面９で互いに向き合う位置にある。ここで潤滑油開口部１０が配置されていることが示されている。これによって転動体４、５と滑路との間の接触部分に潤滑剤を供給することができる。
両方の転動体列６、７は、良く知られている様にケージ１１を有す。これは樹脂、好ましくはＰＥＥＫ（ポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂）から成る。両方の内輪３はそれぞれ、ケージ１１が密着して備えられた肩１２を有す。
軸受輪２、３内の球４と５およびその滑路との間の潤滑は、良く知られている様に、稼動中の摩擦が少なくなるように選定される。同様のことが両方の転動体列の軸受ゆるみ（隙間）の選定にも有効である。
複列式転がり軸受の断面図である（図２に基づく断面Ａ−Ｂ）。 この軸受の側面図である。

Claims (14)

  1. 一体形成された軸受輪（２）、および
    軸線方向に配置された２個の軸受輪（３）、（３）ならびに
    それらの間に配置された転動体（４、５）、を有する複列式転がり軸受（１）であって、
    ここで、第一の転動体列（６）の転動体（４）が第一の直径（ｄ1）を有し、第二の転動体列（７）の転動体（５）が、第一の転動体列（６）の転動体（４）の直径（ｄ1）と異なる第二の直径（ｄ2）を有しており、
    転動体（４，５）がセラミック材料から成り、第一の転動体列（６）の接触角（α1）が第二の転動体列（７）の接触角（α2）と異なることを特徴とする転がり軸受。
  2. 一体形成された軸受輪（２）を転がり軸受（１）の外輪とすること、および２個の軸受輪（３）、（３）をその内輪とすることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
  3. 前記第一の転動体列（６）の接触角（α1）が５°から３５°の範囲にあることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の転がり軸受。
  4. 前記第二の転動体列（７）の接触角（α2）が１０°から６０°の範囲にあることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の転がり軸受。
  5. 前記外輪（２）は、一体成形されたフランジ（８）を有すことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の転がり軸受。
  6. 前記フランジ（８）は、その軸線方向位置に関して転動体列（６）または、転動体列（７）の内の一方の中心に配置されていること特徴とする請求項５に記載の転がり軸受。
  7. ２個の軸受輪（３）、（３）の当り面（９）の接触部において潤滑開口部（１０）が設けられていること特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の転がり軸受。
  8. 前記外輪（２）が潤滑開口部、特に潤滑孔を有すことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の転がり軸受。
  9. 前記転動体列（６、７）は、ケージ（１１）を有するとともに、該ケージは少なくとも軸受輪（２，３）の一方の肩（１２）に配置されたことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の転がり軸受。
  10. ケージ（１１）が、２個の軸受（３）のそれぞれの肩（１２）に備えられていることを特徴とする請求項９に記載の転がり軸受。
  11. ケージ（１１）が樹脂、好ましくはＰＥＥＫから成ることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の転がり軸受。
  12. 転動体（４、５）が球であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の転がり軸受。
  13. アンギュラー転がり軸受として造られた請求項１から１２のいずれか一項に記載の転がり軸受。
  14. 稼動中に非常に高い回転数および高い温度を有する、好ましくはレーシングカーにおける、伝達装置の構成部品であることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の転がり軸受。
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