特開 2024-74598 軸受

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024074598

(43)【公開日】2024-05-31

(54)【発明の名称】軸受

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/58 20060101AFI20240524BHJP

   F16C 19/06 20060101ALI20240524BHJP

【ＦＩ】

F16C33/58

F16C19/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022185871

(22)【出願日】2022-11-21

(71)【出願人】

【識別番号】000102692

【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】福田 真人

(72)【発明者】

【氏名】岡田 尚弘

【テーマコード（参考）】

3J701

【Ｆターム（参考）】

3J701AA03

3J701AA32

3J701AA42

3J701AA52

3J701AA62

3J701BA53

3J701BA54

3J701BA55

3J701BA69

3J701DA12

3J701EA03

3J701FA31

3J701FA44

3J701XB03

3J701XB31

3J701XB37

3J701XB50

(57)【要約】

【課題】より低予算で、長寿命化を可能にした軸受を提供する。
【解決手段】軸受１０１は、内輪１Ａと、内輪１Ａの外周側に配置される外輪１Ｂとを備える。内輪１Ａの軌道面１１および外輪１Ｂの軌道面１２のいずれかの一部の範囲のみが、算術平均粗さＲａが０．１μｍ以下、スキューネスＲｓｋ＜０、圧縮残留応力が７００ＭＰａ以上の第１領域である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内輪と、
前記内輪の外周側に配置される外輪とを備える軸受であって、
前記内輪の軌道面および前記外輪の軌道面のいずれかの一部の範囲のみが、算術平均粗さＲａが０．１μｍ以下、スキューネスＲｓｋ＜０、圧縮残留応力が７００ＭＰａ以上の第１領域である、軸受。

【請求項2】

前記内輪の前記軌道面および前記外輪の前記軌道面の双方の一部の範囲のみが前記第１領域である、請求項１に記載の軸受。

【請求項3】

前記軌道面上に配置される転動体をさらに備え、
前記内輪および前記外輪の回転軸が延びる軸方向について、前記第１領域の寸法は、前記軌道面と前記転動体の転動面とが接触する最も大きい接触領域の長径の１２０％越え１５０％以下である、請求項１または２に記載の軸受。

【請求項4】

前記軌道面上に配置される転動体をさらに備え、
前記内輪および前記外輪の回転軸が延びる軸方向について、前記第１領域の寸法は、前記軌道面と前記転動体の転動面とが接触する最も大きい接触領域の長径の１００％越え１２０％以下である、請求項１または２に記載の軸受。

【請求項5】

前記軌道面における前記第１領域以外の第２領域の算術平均粗さＲａが０．１μｍ以下であり、
前記第１領域と前記第２領域との境界での、前記軌道面の接線に垂直な方向についての凸部の高さが０．４μｍ以下である、請求項１または２に記載の軸受。

【請求項6】

前記軌道面上に配置される転動体をさらに備え、
前記内輪および前記外輪の回転軸が延びる軸方向について、前記第１領域の寸法は、前記軌道面と前記転動体の転動面とが接触する最も大きい接触領域の長径の８５％越え１００％以下である、請求項５に記載の軸受。

【請求項7】

前記軌道面上に配置される転動体をさらに備え、
前記軌道面と前記転動体の転動面との最大接触面圧の５０％以上の接触面圧が加わる領域のみが前記第１領域である、請求項６に記載の軸受。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は軸受に関する。

【背景技術】

【0002】

軸受の長寿命化の方法として、従来より、以下の各技術が開示されている。特開２００４－２６３７６８号公報（特許文献１）には、大きな非金属介在物を含む低清浄度鋼に対しバニシング加工を施すことで、非金属介在物を粉砕および小径化し、軸受を長寿命化する技術が提案されている。特開２００４－１１６５６９号公報（特許文献２）には、軌道面にバニシング加工を施すことで、その表面の硬さをＨＲＣ６５以上とし、その表面の中心線平均粗さＲａを０．１μｍ以下とする方法が提案されている。

【0003】

特開２０１９－０９５０４４号公報（特許文献３）には、転動部品におけるファイバーフローと、軌道面とのなす角度が大きい場合に、転動部品内の非金属介在物と母材との隙間が開口き裂として働くことで発生する軸受の早期破損を抑制する技術が開示される。具体的には、特許文献３では、転動部品の軌道面となるべき面にバニシング加工が施される。これにより、軌道面は算術平均粗さＲａが０．１μｍ以下、スキューネスＲｓｋ＜０、圧縮残留応力が７００ＭＰａ以上となる。これにより軌道面に露出した非金属介在物と母材との隙間が埋められ、非金属介在物と母材との隙間が開口き裂として働くことが抑制される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４－２６３７６８号公報

【特許文献2】特開２００４－１１６５６９号公報

【特許文献3】特開２０１９－０９５０４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

バニシング加工は一般的な砥石を用いた加工と比較して加工時間が長く、加工コストが高い点が課題である。砥石を用いた加工では軌道面と同じ形状をした砥石が用いられ、軌道面の全面が同時に加工される。一方、バニシング加工では、軌道面とツール先端との接触範囲が砥石加工における軌道面と砥石との接触範囲に比べて小さい。バニシング加工では、軌道面となるべき面を有する軌道輪（転動部品）を回転させながら、面上に押し付けたツールを軸方向に沿って移動させることで加工がなされる。そのためバニシング加工は砥石での加工に比べて加工時間が長い。さらにバニシング加工に用いられるツールは砥石よりも高価である。バニシング加工は砥石での加工に比べて、軸受の製品１個当たりに費やされるツールのコストが高くなる。このようなバニシング加工の課題およびそれを解決する手段について、上記の各特許文献には提案されていない。

【0006】

本開示は上記の課題に鑑みなされたものである。本開示の目的は、より低予算で、長寿命化を可能にした軸受を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示に従った軸受は、内輪と、内輪の外周側に配置される外輪とを備える。内輪の軌道面および外輪の軌道面のいずれかの一部の範囲のみが、算術平均粗さＲａが０．１μｍ以下、スキューネスＲｓｋ＜０、圧縮残留応力が７００ＭＰａ以上の第１領域である。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、より低予算で、長寿命化を可能にした軸受を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】深溝玉軸受の構造を示す概略断面図である。

【図2】図１の深溝玉軸受の一部を拡大し、第１領域の第１例を示す概略図である。

【図3】内輪軌道面における玉の接触領域を示す概略図である。

【図4】図２中の点線で囲まれた領域ＩＶの概略拡大断面図である。

【図5】図１の深溝玉軸受の一部を拡大し、第１領域の第２例を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して、本実施の形態について説明する。なお説明の便宜上、軸方向Ａ、径方向Ｒおよび周方向Ｃが導入される。

【0011】

本実施の形態は、たとえば深溝玉軸受に適用される。図１は、深溝玉軸受の構造を示す概略断面図である。図１を参照して、深溝玉軸受１０１は、内輪１Ａと、外輪１Ｂと、複数の玉４と、保持器１５とを主に備えている。

【0012】

内輪１Ａは、環形状からなり、外周面に後述の内輪軌道面１１を有している。外輪１Ｂは、環形状からなり、内周面に外輪軌道面１２を有している。外輪１Ｂは、内輪軌道面１１が外輪軌道面１２に対向するように内輪１Ａの外周側に配置されている。

【0013】

玉４は、保持器１５により内輪１Ａおよび外輪１Ｂの周方向に沿った円環状の軌道面上において所定のピッチで並べて配置されており、当該軌道上を転動自在に保持されている。玉４は、玉転動面４０を有し、当該玉転動面４０において内輪軌道面１１および外輪軌道面１２に接触している。このような構成により、深溝玉軸受１０１の内輪１Ａおよび外輪１Ｂは、互いに相対的に回転可能となっている。内輪１Ａ、外輪１Ｂ、玉４は、たとえばＪＩＳ規格ＳＵＪ２からなっている。保持器１５は、たとえばＪＩＳ規格ＳＰＣＣからなっている。

【0014】

図２は、図１の深溝玉軸受の一部を拡大し、第１領域の第１例を示す概略図である。図２を参照して、ここでは内輪軌道面１１の一部の範囲のみが、第１領域１３である。第１領域１３は、算術平均粗さＲａが０．１μｍ以下、スキューネスＲｓｋ＜０、圧縮残留応力が７００ＭＰａ以上である。第１領域１３は、たとえばバニシング加工が施された加工領域であってもよいが、それ以外の方法により算術平均粗さＲａなどが上記の数値範囲を満足する領域であってもよい。第１領域１３は、内輪１Ａと外輪１Ｂとの回転軸（内輪１Ａおよび外輪１Ｂの中央を通る中心線Ｏ（図１参照）に沿う軸）が延びる軸方向Ａについて、内輪軌道面１１の少なくとも接触領域１４の中央の位置およびそれに隣接する部分に形成される。特に内輪軌道面１１の接触領域１４の中央と第１領域１３の中央とが同じ位置であるように形成されることが好ましい。たとえばアキシアル荷重が付加される場合、玉４と、内輪１Ａおよび外輪１Ｂとの軸方向Ａの位置は、相対的に少しずれる場合がある。そのように多少の位置ずれが起こった場合であっても、少なくとも第１領域１３は、軸方向Ａについて玉４と軌道面（内輪軌道面１１および外輪軌道面１２）との接触領域１４の中央を含む領域となる。

【0015】

この場合、第１領域１３は、軸方向Ａについての内輪軌道面１１の一方（図２の左側）および他方（図２の右側）の端部には形成されない。一方、第１領域１３は、複数の玉４が並ぶ周方向Ｃについては、内輪軌道面１１の１周の全体に形成されることが好ましい。つまり第１領域１３は、軸方向Ａにおける内輪軌道面１１の中央部において、周方向Ｃの全体に形成されることが好ましい。

【0016】

図２の内輪１Ａの下方には、内輪軌道面１１と玉転動面４０とが接触する部分を平面視すなわち径方向Ｒに沿って視線が延びるように見た態様を示している（図２中に示す座標軸とは異なる）。内輪軌道面１１と玉転動面４０とが接触する部分である接触領域１４は、長径が２ａ、短径が２ｂの楕円形状となる。なお接触領域１４の楕円形状は、通常は軸方向Ａに長径２ａが延び、周方向Ｃに短径２ｂが延びるように形成される。

【0017】

たとえばバニシング加工が施された第１領域１３は、表面の圧縮残留応力の平均値が７００ＭＰａ以上となっており、表面の硬度の平均値が６０ＨＲＣ以上となっている。また第１領域１３は、表面の算術平均粗さＲａが０．１μｍ以下となっている。

【0018】

図３は、内輪軌道面における玉の接触領域を示す概略図である。図２および図３を参照して、軸方向Ａの中央部では玉４と内輪１Ａの内輪軌道面１１とが互いに接触し、楕円形状の接触領域１４が周方向Ｃ（図２の紙面奥行方向であり図３の上下方向）に間隔をあけて複数生じる。１つの玉４に対し１つの接触領域１４が生じるため、接触領域１４は玉４の数だけ生じる。深溝玉軸受１０１内の荷重分布により、各玉４の接触面圧は互いに異なる値となる。このため図３に示すように、各玉４の接触領域１４は、長径２ａ、短径２ｂが互いに異なる。具体的には、複数の玉４のうち接触面圧が最大となる玉４の接触領域１４の長径２ａおよび短径２ｂの値が最も大きくなる。たとえば図３に示すように、３つ並ぶ接触領域１４のうち最も上の接触領域１４が最も大きく、その接触領域１４から離れた位置の接触領域１４ほど小さくなる。このように接触面圧が最大となる玉４の接触領域１４を、以降において「最も大きい接触領域１４」と呼ぶ。

【0019】

軸方向Ａについて、第１領域１３の寸法は、最も大きい接触領域１４の長径２ａの１２０％越え１５０％以下である。ただし、加工時間を短縮し、バニシング加工ツールの長寿命化および加工コスト低減を図るためには、軸方向Ａの第１領域１３の寸法は、最も大きい接触領域１４の長径２ａの１００％越え１２０％以下であることがより好ましい。なお軸方向Ａの第１領域１３の寸法は、最も大きい接触領域１４の長径２ａの８５％越え１００％以下であることがいっそう好ましい。

【0020】

図４は、図２中の点線で囲まれた領域ＩＶの概略拡大断面図である。図４および図３を参照して、内輪軌道面１１は、算術平均粗さＲａなどが上記の数値範囲を満足する第１領域１３の他に、第１領域１３以外の第２領域１３Ｎを有する。第２領域１３Ｎは第１領域１３の上記算術平均粗さＲａ、スキューネスＲｓｋ、および圧縮残留応力の少なくともいずれかについて、第１領域１３の数値範囲の条件を満たさない。第２領域１３Ｎはバニシング加工がなされない非加工領域であってもよい。第１領域１３（たとえば加工領域）と第２領域１３Ｎ（たとえば非加工領域）との境界は境界部１３Ｂ（たとえば加工境界部）である。すなわち内輪軌道面１１は、第１領域１３と、第２領域１３Ｎと、境界部１３Ｂとからなる。

【0021】

第２領域１３Ｎは、算術平均粗さＲａが０．１μｍ以下である。また第２領域１３Ｎは、表面の圧縮残留応力の平均値が４００ＭＰａ以下であり、表面の硬度の平均値が５８ＨＲＣ以上である。第２領域１３Ｎをこのような算術平均粗さＲａとするために、第２領域１３Ｎは超仕上げ加工により、上記数値範囲の算術平均粗さＲａとなっている。

【0022】

境界部１３Ｂでは、内輪軌道面１１が凸部を形成している。境界部１３Ｂは、図４の（軸方向Ａおよび径方向Ｒに沿う）断面における内輪軌道面１１に沿う方向について、ある幅を有してもよい。つまり図４における凸部により第１領域１３および第２領域１３Ｎに比べて内輪１Ａが回転する中心線Ｏに対する外側を向くように盛り上がっている領域の全体をここでは境界部１３Ｂと考える。内輪軌道面１１の接線に垂直な方向に凸部が盛り上がる高さＨは０．４μｍ以下であることが好ましい。内輪軌道面１１の接線に垂直な方向とは、内輪軌道面１１から内輪１Ａが回転する中心線Ｏに対する外側を向く方向である。当該凸部は、内輪軌道面１１からその接線に垂直に内輪１Ａの回転の外側を向くように盛り上がっている。当該凸部高さは０．４μｍ以下であることがより好ましい。なお図４の境界部１３Ｂの凸部は、たとえばバニシング加工により不可避的に形成される。

【0023】

再度図２を参照して、玉４の内部の径方向Ｒ下向きの矢印は、玉４が内輪軌道面１１と接触するために玉転動面４０から内輪軌道面１１に及ぼされる面圧を示す。その中でも図２中央の最大の矢印は、上記の接触するための面圧のうち最大である最大接触面圧Ｐ_ｍａｘを示す。特に第２領域１３Ｎの算術平均粗さＲａが０．１μｍ以下であり、高さＨが０．４μｍ以下であるとき、内輪軌道面１１においては、内輪軌道面１１と玉転動面４０との最大接触面圧Ｐ_ｍａｘの５０％以上の接触面圧が加わる領域のみが、（バニシング加工が施された）第１領域１３であってもよい。

【0024】

図５は、図１の深溝玉軸受の一部を拡大し、第１領域の第２例を示す概略図である。図５を参照して、ここでは図２に対して、外輪１Ｂの外輪軌道面１２に第１領域１３を有している点において異なっている。この場合も第１領域１３にはバニシング加工が施されてもよい。このように、外輪１Ｂの外輪軌道面１２の一部の範囲のみが第１領域１３とされてもよい。

【0025】

また深溝玉軸受１０１（図１参照）は、図２と図５との双方の特徴を有してもよい。つまり深溝玉軸受１０１は、内輪軌道面１１および外輪軌道面１２の双方の一部の範囲のみが第１領域１３であってもよい。

【0026】

（パラメータの測定方法）
各パラメータの測定方法は次の通りである。算術平均粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１に準拠して算出される数値であり、接触式または非接触式の表面粗さ計などを用いて測定される。圧縮残留応力は、軸受部品の表面の一部を切り出した後、その表面を電解研磨し、Ｘ線回折装置を用いることにより測定できる。軌道面の硬度は、一般公知のロックウェル硬さ試験により測定できる。すなわち荷重をかけた状態で圧子の押し込み深さを測定し、そこから軌道面の硬度が算出される。

【0027】

（作用効果）
本実施の形態に係る軸受（深溝玉軸受１０１）は、内輪１Ａと、内輪１Ａの外周側に配置される外輪１Ｂとを備える。内輪１Ａの軌道面（内輪軌道面１１）および外輪１Ｂの軌道面（外輪軌道面１２）のいずれかの一部の範囲のみが、算術平均粗さＲａが０．１μｍ以下、スキューネスＲｓｋ＜０、圧縮残留応力が７００ＭＰａ以上の第１領域１３である。

【0028】

軸受の内輪１Ａおよび外輪１Ｂの軌道面のうち、特に加工の必要性が高い限られた範囲のみにバニシング加工が実施される。このため、軌道面の全体がバニシング加工される場合に比べて加工時間を短縮しつつ、バニシング加工による最低限の軸受の長寿命化の効果を得ることができる。また軌道面の全体が加工される場合に比べてバニシング加工ツールの使用量が少なくなるため、当該ツールの摩耗および損傷を抑制できる。なお、内輪の前記軌道面および前記外輪の前記軌道面の双方の一部の範囲のみが上記の第１領域１３であってもよい。これにより上記の効果をいっそう高められる。

【0029】

上記軸受は、軌道面上に配置される転動体（玉４）をさらに備え、内輪１Ａおよび外輪１Ｂの回転軸が延びる軸方向Ａについて、第１領域１３の寸法は、軌道面（内輪軌道面１１、外輪軌道面１２）と転動体の転動面（玉転動面４０）とが接触する最も大きい接触領域１４の長径２ａの１２０％越え１５０％以下であってもよい。軸受の運転中に衝撃荷重および振動等により、軌道面と転動面との接触領域１４の位置および範囲が大きくばらつく恐れがある場合には、上記のように第１領域１３の範囲を決めることが好ましい。接触領域１４が意図した領域よりも大きくばらつきかなり外側に接触した場合、その接触した部分が第１領域１３となっていなければ、損傷および低寿命に繋がる懸念があるため、安全を見る観点から、第１領域１３を広めに設けることが好ましい。これにより、たとえば第１領域１３が最も大きい接触領域１４の長径２ａの１５０％であれば、軌道面の全体をバニシング加工する場合に比べて、第１領域１３の範囲を削減できる。

【0030】

上記軸受は、軌道面上に配置される転動体（玉４）をさらに備え、内輪１Ａおよび外輪１Ｂの回転軸が延びる軸方向Ａについて、第１領域１３の寸法は、軌道面（内輪軌道面１１、外輪軌道面１２）と転動体の転動面（玉転動面４０）とが接触する最も大きい接触領域１４の長径２ａの１００％越え１２０％以下であってもよい。直前段落の場合に比べて軸受の運転中における軌道面と転動面との接触領域１４の位置および範囲のばらつきが小さくても、軸受の寸法および形状の精度、隙間のばらつき等により、軌道面と転動面との接触領域１４の位置および範囲がばらつく可能性がある。この場合、第１領域１３の寸法を上記のように比較的大きくすることにより、軌道面と転動面との接触領域１４の位置および範囲がばらつき想定した位置よりかなり外側となったとしても、その位置における軌道面が第１領域１３となっていることにより、損傷および短寿命化を抑制できる。たとえば第１領域１３が最も大きい接触領域１４の長径２ａの１２０％の寸法であれば、軌道面の全体をバニシング加工する場合に比べて、第１領域１３の範囲を削減できる。

【0031】

上記軸受は、軌道面における第１領域１３以外の第２領域１３Ｎの算術平均粗さＲａが０．１μｍ以下である。第１領域１３と第２領域１３Ｎとの境界である境界部１３Ｂでの、軌道面の接線に垂直な方向についての凸部の高さが０．４μｍ以下である。なおこのことは、上記のように第１領域１３の寸法が、軌道面と転動体の転動面とが接触する最も大きい接触領域１４の長径２ａの１２０％越え１５０％以下である場合、および第１領域１３の寸法が軌道面と転動体の転動面とが接触する最も大きい接触領域１４の長径２ａの１００％越え１２０％以下である場合のそれぞれにおいて成立してもよい。

【0032】

上記の、第２領域１３Ｎの算術平均粗さＲａが０．１μｍ以下であり、境界部１３Ｂでの凸部の高さが０．４μｍ以下である軸受は、軌道面上に配置される転動体（玉４）をさらに備え、内輪１Ａおよび外輪１Ｂの回転軸が延びる軸方向Ａについて、第１領域１３の寸法は、軌道面（内輪軌道面１１、外輪軌道面１２）と転動体の転動面（玉転動面４０）とが接触する最も大きい接触領域１４の長径２ａの８５％越え１００％以下であってもよい。

【0033】

このようにすれば、上記と同様に、想定外の使用条件により接触領域１４の範囲が第１領域１３の外にはみ出た場合でも、軸受が極端に短寿命となることを防ぐことができる。つまり第２領域１３Ｎの算術平均粗さＲａが０．１μｍ以下すなわち第１領域１３の算術平均粗さＲａと同程度となれば、第２領域１３Ｎであっても玉転動面４０に与える負荷は第１領域１３と同程度となる。このためたとえ第２領域１３Ｎに玉転動面４０が接触し大きな面圧が加わったとしても、それに起因する玉転動面４０の損傷が抑制され、玉転動面４０の接触が許容される。

【0034】

また境界部１３Ｂに玉転動面４０が接触し大きな面圧が加わったとしても、境界部１３Ｂの凸部の高さＨが低いため、境界部１３Ｂが玉転動面４０に損傷を与える可能性を低減できる。軸方向Ａについて第１領域１３の寸法が接触領域１４の寸法の１００％以下であれば、接触領域１４は、第１領域１３と第２領域１３Ｎとの境界（境界部１３Ｂ）を通り、第２領域１３Ｎに入ることとなる。このため境界部１３Ｂの凸部高さＨを低くすることで、玉転動面４０の損傷を抑制できる。

【0035】

なお、第１領域１３と第２領域１３Ｎとは算術平均粗さＲａに目立った差異が認められなかったとしても、硬度および残留圧縮応力に著明な差異が認められれば、両領域を識別可能である。さらに、たとえ第１領域１３と第２領域１３Ｎとの硬度および残留圧縮応力の平均値に差異がない場合であっても、第１領域１３と第２領域１３Ｎと間には境界部１３Ｂを有するため、少なくともこれを目印として、第１領域１３と第２領域１３Ｎとの識別が可能である。加えて、特に第１領域１３がバニシング加工がなされた加工領域である場合、バニシング加工はある程度の粗さを持った面に対して、その粗さを押しつぶすような加工をするため、加工ピッチと同周期の特徴的なうねりが発生する。このことからも、第１領域１３と第２領域１３Ｎとの識別が可能である。

【0036】

以上の次第で第１領域１３の軸方向Ａの寸法をさらに狭くし、最も大きい接触領域１４の軸方向Ａの長径２ａ以下とすれば、加工時間をさらに短くできる。具体的には、たとえば第１領域１３と接触領域１４との軸方向Ａの寸法を同じにすれば、軌道面の全体をバニシング加工する場合に比べて、第１領域１３の範囲を削減できる。

【0037】

さらに上記軸受は、軌道面上に配置される転動体（玉４）をさらに備え、第１領域１３の寸法が接触領域１４の長径２ａ以下である場合の中でも、軌道面と転動面との最大接触面圧Ｐ_ｍａｘの５０％以上の接触面圧が加わる領域のみが第１領域１３であってもよい。この場合、接触領域１４の寸法の８７％程度の寸法の領域が第１領域１３となり、軌道面の全体をバニシング加工する場合に比べて、第１領域１３の範囲を削減できる。

【0038】

実際には最大接触面圧Ｐ_ｍａｘの５０％以上の面圧が加わる領域のみが、バニシング加工がなされていない場合に軸受寿命を短縮させる懸念がある領域である。大きな面圧が加わることにより損傷を与える可能性が高まるためである。このため、接触領域１４の位置ずれが起こりにくいような高い回転精度の条件下で運転する場合には、最大接触面圧Ｐ_ｍａｘの５０％以上が加わり低寿命を引き起こす可能性がある領域のみを第１領域１３とすることで、いっそう第１領域１３を狭くすることが好ましい。軌道面と転動面との接触面圧の高い部分のみをバニシング加工すれば、加工時間削減、ツール長寿命化の効果を得ながら、軸受の長寿命化の効果も十分に得ることができる。

【0039】

以上のように、接触領域１４に対する第１領域１３の軸方向Ａの寸法は、軸受の形状、寸法精度、および軸受の運転条件から算出できる。接触領域１４の位置ずれが起こりやすい軸受の形状、寸法精度、運転条件である場合には、第１領域１３の軸方向Ａの寸法を接触領域１４の軸方向Ａの寸法に対して長くしておくことが好ましい。この場合は位置ずれにより図２の設計時に想定した接触位置から軸方向に大きく離れた位置に接触領域１４が生じる可能性がある。このため、設計時に想定した接触位置から軸方向に大きく離れた位置が接触領域１４となっても部材の損傷を防ぐ観点から、軸方向Ａのより広い範囲に第１領域１３を設けることが好ましい。逆に、接触領域１４の位置ずれが起こりにくい軸受の形状、寸法精度、運転条件である場合には、第１領域１３の軸方向Ａの寸法を接触領域１４の軸方向Ａの寸法に対して短くしても、その短い範囲内に接触領域１４が収まるため十分である。第１領域１３を狭めることで、加工時間を短縮し、バニシング加工ツールの長寿命化を図り、加工コストを削減できる。

【実施例0040】

６２０６と呼ばれる種類の図１の深溝玉軸受１０１の外輪軌道面１２に、図２、図５の最大接触面圧Ｐ_ｍａｘが３．００ＧＰａ作用する場合を例に説明する。この場合、最も大きい接触領域１４（図２、図５参照）は、長軸半径ａ＝１．４７ｍｍ、短軸半径ｂ＝０．２１ｍｍ（短軸直径２ｂ＝０．４２ｍｍ）の楕円形状となる。よって接触領域１４の長軸の直径は２ａ＝２．９４ｍｍとなり、これは内輪軌道面１１、外輪軌道面１２の軸方向Ａの長さＷ（約７．５ｍｍ）の約４０％に相当する。軸受の形状および寸法の精度、隙間のばらつきを考慮し、第１領域１３の１２０％の軸方向Ａ寸法の接触領域１４とした場合、バニシング加工の第１領域１３の軸方向Ａの寸法Ｌ（図２、図５参照）は３．５ｍｍとなる。Ｌ＝３．５ｍｍは、内輪軌道面１１、外輪軌道面１２の軸方向Ａの長さの約５０％に相当する。

【実施例0041】

実施例１と同様の深溝玉軸受１０１を用いた場合に、第１領域１３の寸法が最も大きい接触領域１４の長径２ａの１５０％であれば、軌道面の全体をバニシング加工する場合に比べて、第１領域１３の範囲を約４０％削減できる。また軌道面の全体をバニシング加工する場合に比べて、加工時間を約４０％削減でき、バニシングツールの寿命を１．７倍にできる。

【0042】

第１領域１３の寸法が最も大きい接触領域１４の長径２ａの１２０％であれば、軌道面の全体をバニシング加工する場合に比べて、第１領域１３の範囲を約５０％削減でる。また軌道面の全体をバニシング加工する場合に比べて、加工時間を約５０％削減でき、バニシングツールの寿命を２倍にできる。

【0043】

第１領域１３と接触領域１４との軸方向Ａの寸法を同じにすれば、軌道面の全体をバニシング加工する場合に比べて、第１領域１３の範囲を約６０％削減できる。また軌道面の全体をバニシング加工する場合に比べて、加工時間を約６０％削減でき、バニシングツールの寿命を２．５倍にできる。

【0044】

さらに、６２０６を用いて、上記の最大接触面圧Ｐｍａｘの５０％以上の面圧が作用する領域のみを第１領域１３とした場合、第１領域１３の軸方向Ａの寸法は約２．５５ｍｍとなる。このとき、第１領域１３の寸法が最も大きい接触領域１４の長径２ａの約８７％である。このようにすれば、軌道面の全体をバニシング加工する場合に比べて、第１領域１３の範囲を約８０％削減できる。また軌道面の全体をバニシング加工する場合に比べて、加工時間を約８０％削減でき、バニシングツールの寿命を４．３倍にできる。

【0045】

以上に述べた実施の形態に含まれる各例に記載した特徴を、技術的に矛盾のない範囲で適宜組み合わせるように適用してもよい。

【0046】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。