JPH11325092A - セラミックス製軸受の取付構造 - Google Patents
セラミックス製軸受の取付構造Info
- Publication number
- JPH11325092A JPH11325092A JP12771298A JP12771298A JPH11325092A JP H11325092 A JPH11325092 A JP H11325092A JP 12771298 A JP12771298 A JP 12771298A JP 12771298 A JP12771298 A JP 12771298A JP H11325092 A JPH11325092 A JP H11325092A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inner ring
- shaft
- bearing
- mpa
- ceramic
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 セラミックス製軸受をセラミックス製軸に
容易に取り付けることができ、しかも、使用時に割れや
クリープが生じないセラミックス製軸受の取付構造を提
供する。 【解決手段】 セラミックス製軸受１の内輪は窒化珪素
からなり、軸６も窒化ケイ素からなる。使用時に上記内
輪２に発生する円周引っ張り応力を２００ＭＰa以下か
つ５０ＭＰaになるように、軸６と内輪４との締めしろ
を設定している。
容易に取り付けることができ、しかも、使用時に割れや
クリープが生じないセラミックス製軸受の取付構造を提
供する。 【解決手段】 セラミックス製軸受１の内輪は窒化珪素
からなり、軸６も窒化ケイ素からなる。使用時に上記内
輪２に発生する円周引っ張り応力を２００ＭＰa以下か
つ５０ＭＰaになるように、軸６と内輪４との締めしろ
を設定している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、高温や
腐食環境などで使用すれば好適なセラミックス製軸受の
取付構造に関する。
腐食環境などで使用すれば好適なセラミックス製軸受の
取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、セラミックス製軸受の取付構造と
しては、セラミックス製軸受のセラミックスの内輪にセ
ラミックス製の軸を締めしろを付与しながら圧入して、
上記内輪を軸に取り付けるようにしたものがある。
しては、セラミックス製軸受のセラミックスの内輪にセ
ラミックス製の軸を締めしろを付与しながら圧入して、
上記内輪を軸に取り付けるようにしたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のセラミックス製軸受の取付構造では、軸と内輪とが
共に弾性率の高いセラミックス製であるため、変形が殆
ど生じない。このため、軸受の内輪を軸に締めしろを付
与しながら圧入するときに、上記軸の圧入が困難である
という問題がある。また、セラミックスは金属に比較し
て脆いので、圧入時に内輪または軸に割れが発生し易い
という問題がある。
来のセラミックス製軸受の取付構造では、軸と内輪とが
共に弾性率の高いセラミックス製であるため、変形が殆
ど生じない。このため、軸受の内輪を軸に締めしろを付
与しながら圧入するときに、上記軸の圧入が困難である
という問題がある。また、セラミックスは金属に比較し
て脆いので、圧入時に内輪または軸に割れが発生し易い
という問題がある。
【０００４】そこで、本発明の目的は、セラミックス製
軸受の内輪をセラミックス製軸に取り付けるときに、内
輪や軸に容易に割れが生じなく、かつ容易に取り付ける
ことができるセラミックス製軸受の取付構造を提供する
ことにある。
軸受の内輪をセラミックス製軸に取り付けるときに、内
輪や軸に容易に割れが生じなく、かつ容易に取り付ける
ことができるセラミックス製軸受の取付構造を提供する
ことにある。
【０００５】
【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の発明のセラミックス製軸受の取付構造
は、少なくとも内輪が窒化珪素系のセラミックスである
セラミックス製軸受を、窒化珪素系のセラミックスの軸
に取り付けたセラミックス製軸受の取付構造において、
使用時に上記内輪に生じる引っ張り応力が２００ＭＰa
かつ５０ＭＰa以下になるように、上記軸と上記内輪と
の間の締めしろを設定したことを特徴としている。
め、請求項１の発明のセラミックス製軸受の取付構造
は、少なくとも内輪が窒化珪素系のセラミックスである
セラミックス製軸受を、窒化珪素系のセラミックスの軸
に取り付けたセラミックス製軸受の取付構造において、
使用時に上記内輪に生じる引っ張り応力が２００ＭＰa
かつ５０ＭＰa以下になるように、上記軸と上記内輪と
の間の締めしろを設定したことを特徴としている。
【０００６】請求項１の発明のセラミックス製軸受の取
付構造においては、使用時に上記内輪に生じる引っ張り
応力が２００ＭＰa以下になるように、上記軸と上記内
輪との間の締めしろを設定している。このように締めし
ろを設定していると、取付け時に、内輪を加熱または軸
を冷却して、内輪に軸を容易に嵌合できる。しかも、使
用時に内輪に生じる引っ張り応力を２００ＭＰa以下に
しているので、内輪に割れが生じないことが分かった。
使用時の引っ張り応力が２００ＭＰa以上にすると、割
れが生じることが分かった。また、上記引っ張り応力が
５０ＭＰa未満だとクリープが生じ、５０ＭＰa以上だと
クリープが生じないことが分かった。
付構造においては、使用時に上記内輪に生じる引っ張り
応力が２００ＭＰa以下になるように、上記軸と上記内
輪との間の締めしろを設定している。このように締めし
ろを設定していると、取付け時に、内輪を加熱または軸
を冷却して、内輪に軸を容易に嵌合できる。しかも、使
用時に内輪に生じる引っ張り応力を２００ＭＰa以下に
しているので、内輪に割れが生じないことが分かった。
使用時の引っ張り応力が２００ＭＰa以上にすると、割
れが生じることが分かった。また、上記引っ張り応力が
５０ＭＰa未満だとクリープが生じ、５０ＭＰa以上だと
クリープが生じないことが分かった。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
により詳細に説明する。
により詳細に説明する。
【０００８】図１は、本発明の一実施の形態のセラミッ
クス製軸受の取付構造を示す断面図である。図１に示す
ように、セラミックス製軸受１は、内輪２と外輪３と玉
４と保持器５とを有する。上記内輪２と外輪３と玉４と
は窒化珪素製であり、保持器５は金属に銀メッキを施し
たものである。
クス製軸受の取付構造を示す断面図である。図１に示す
ように、セラミックス製軸受１は、内輪２と外輪３と玉
４と保持器５とを有する。上記内輪２と外輪３と玉４と
は窒化珪素製であり、保持器５は金属に銀メッキを施し
たものである。
【０００９】この軸受１を窒化珪素製の軸６に取り付け
るのに、上記内輪２を加熱膨張させ、拡大した内輪２の
内周面２ａに上記軸６を挿入する。次に、上記内輪２を
冷却して、この冷却に伴う上記内周面２ａの収縮によっ
て、内輪２を軸６に固定する。
るのに、上記内輪２を加熱膨張させ、拡大した内輪２の
内周面２ａに上記軸６を挿入する。次に、上記内輪２を
冷却して、この冷却に伴う上記内周面２ａの収縮によっ
て、内輪２を軸６に固定する。
【００１０】使用時に上記内輪２に発生する円周引っ張
り応力が２００ＭＰa以下になるように、かつ、使用時
に上記内輪２に発生する円周引っ張り応力が５０ＭＰa
以上になるように設定している。
り応力が２００ＭＰa以下になるように、かつ、使用時
に上記内輪２に発生する円周引っ張り応力が５０ＭＰa
以上になるように設定している。
【００１１】試験は、図１に示す軸受を用いた。試験軸
受は７個で、内輪２,外輪３,玉４とも下の表１に示すよ
うに窒化珪素製で、熱間等静圧圧縮成形装置(ＨＩＰ)で
成形している。内輪２の内径は３０mmφである。
受は７個で、内輪２,外輪３,玉４とも下の表１に示すよ
うに窒化珪素製で、熱間等静圧圧縮成形装置(ＨＩＰ)で
成形している。内輪２の内径は３０mmφである。
【００１２】
【表１】 一方、試験条件は、下の表２に示すように、上記試験軸
受に５８８０Ｎの荷重を掛けて、試験軸受を８０００回
転／分で回転させた。潤滑油としてタービン油を使用
し、給油温度は、７０±２℃とした。
受に５８８０Ｎの荷重を掛けて、試験軸受を８０００回
転／分で回転させた。潤滑油としてタービン油を使用
し、給油温度は、７０±２℃とした。
【００１３】
【表２】 上記表１の７個の軸受を上記表２の試験条件の下で試験
したところ、下の表３に示す結果となった。表３は、サ
ンプル１〜７の試験軸受の内輪と軸に対する異なる締め
しろΔｄ(μｍ)と円周応力σ(ＭＰａ)と外観調査の結果
を示したものである。
したところ、下の表３に示す結果となった。表３は、サ
ンプル１〜７の試験軸受の内輪と軸に対する異なる締め
しろΔｄ(μｍ)と円周応力σ(ＭＰａ)と外観調査の結果
を示したものである。
【００１４】
【表３】 表３から分かるように、円周応力が５０〜２００ＭＰａ
の範囲内では、外観調査において異常は認められなかっ
た。しかし、円周応力が２００ＭＰa以上の２１０ＭＰa
では、短時間で内輪割損が現れた。また、円周応力が５
０ＭＰa以下の４２ＭＰaでは、内輪にクリープが発生し
た。したがって、軸受を問題なく使用するためには、内
輪に発生する円周応力を５０〜２００ＭＰａの範囲にす
ることが必要であることがわかった。
の範囲内では、外観調査において異常は認められなかっ
た。しかし、円周応力が２００ＭＰa以上の２１０ＭＰa
では、短時間で内輪割損が現れた。また、円周応力が５
０ＭＰa以下の４２ＭＰaでは、内輪にクリープが発生し
た。したがって、軸受を問題なく使用するためには、内
輪に発生する円周応力を５０〜２００ＭＰａの範囲にす
ることが必要であることがわかった。
【００１５】なお、内輪に発生する円周応力σは、下記
の(１)式で計算して求めたものである。
の(１)式で計算して求めたものである。
【００１６】 σ＝Ｐm・{(ＤB 2＋ｄB 2)／(ＤB 2−ｄB 2)} ・・・（１）但 し、 Ｐm＝Δｄ・[(ｄB／ＥB)・{(ＤB 2＋ｄB 2)／(ＤB 2−ｄB 2)＋νB} ＋(ｄB／ＥS)・(１−νS)]-1 ここで、 σ ：軸受内輪に発生する円周応力 ＤB：軸受内輪の外径(mm) ｄB：軸受内輪の内径(mm) ＤS：軸の外径(mm) Δｄ（＝ＤS−ｄB）：軸受内輪と軸の締めしろ ＥB：軸受内輪のヤング率(Mpa) νB：軸受内輪のポアソン比 ＥS：軸のヤング率(Mpa) νS：軸のポアソン比 以上述べたように、３０ｍｍφの軸に対して締めしろΔ
ｄを６〜２４μｍに設定して、内輪に発生する円周応力
を５０〜２００ＭＰａにしていると、軸への内輪の嵌合
を、内輪と加熱と軸の冷却によって無理なく行うことが
できることが分かった。
ｄを６〜２４μｍに設定して、内輪に発生する円周応力
を５０〜２００ＭＰａにしていると、軸への内輪の嵌合
を、内輪と加熱と軸の冷却によって無理なく行うことが
できることが分かった。
【００１７】上記実施の形態では、内輪を加熱し、焼き
ばめによって内輪を軸に固定したが、軸を冷却し、冷や
しばめによって内輪を軸に固定してもよい。また、焼き
ばめと冷やしばめとを組み合わせて用いてもよい。
ばめによって内輪を軸に固定したが、軸を冷却し、冷や
しばめによって内輪を軸に固定してもよい。また、焼き
ばめと冷やしばめとを組み合わせて用いてもよい。
【００１８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１の発明のセラミックス軸受取付構造は、使用時に窒化
珪素製の内輪に生じる引っ張り応力が２００ＭＰa以下
かつ５０ＭＰa以上になるように、上記窒化珪素製の軸
と上記内輪との間の締めしろを設定しているので、軸へ
の内輪の取付けを無理なく行うことができる。
１の発明のセラミックス軸受取付構造は、使用時に窒化
珪素製の内輪に生じる引っ張り応力が２００ＭＰa以下
かつ５０ＭＰa以上になるように、上記窒化珪素製の軸
と上記内輪との間の締めしろを設定しているので、軸へ
の内輪の取付けを無理なく行うことができる。
【００１９】しかも、内輪や軸に割れが生じなく、か
つ、クリープが生じないという利点を有する。
つ、クリープが生じないという利点を有する。
【図１】 本発明の一実施の形態のセラミックス軸受取
付構造の断面図である。
付構造の断面図である。
１…軸受、 ２…内輪、 ６…軸。
Claims (1)
- 【請求項１】 少なくとも内輪が窒化珪素系のセラミッ
クスであるセラミックス製軸受を、窒化珪素系のセラミ
ックスの軸に取り付けたセラミックス製軸受の取付構造
において、 使用時に上記内輪に生じる引っ張り応力が２００ＭＰa
以下かつ５０ＭＰa以上になるように、上記軸と上記内
輪との間の締めしろを設定したことを特徴とするセラミ
ックス製軸受の取付構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12771298A JPH11325092A (ja) | 1998-05-11 | 1998-05-11 | セラミックス製軸受の取付構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12771298A JPH11325092A (ja) | 1998-05-11 | 1998-05-11 | セラミックス製軸受の取付構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11325092A true JPH11325092A (ja) | 1999-11-26 |
Family
ID=14966850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12771298A Pending JPH11325092A (ja) | 1998-05-11 | 1998-05-11 | セラミックス製軸受の取付構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11325092A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007009950A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Jtekt Corp | Ｖ型プーリ式無段変速機 |
| JP2009092083A (ja) * | 2007-10-03 | 2009-04-30 | Otics Corp | カムシャフト |
-
1998
- 1998-05-11 JP JP12771298A patent/JPH11325092A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007009950A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Jtekt Corp | Ｖ型プーリ式無段変速機 |
| JP2009092083A (ja) * | 2007-10-03 | 2009-04-30 | Otics Corp | カムシャフト |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20050912 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050927 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20051128 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20060704 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |