JPH0810014B2 - Ceramic bearing unit - Google Patents
Ceramic bearing unitInfo
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- JPH0810014B2 JPH0810014B2 JP32927588A JP32927588A JPH0810014B2 JP H0810014 B2 JPH0810014 B2 JP H0810014B2 JP 32927588 A JP32927588 A JP 32927588A JP 32927588 A JP32927588 A JP 32927588A JP H0810014 B2 JPH0810014 B2 JP H0810014B2
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Description
【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明はセラミックス製内レースとセラミックス製外
レースとによって構成されたセラミックス製軸受をハウ
ジングに収納したセラミックス軸受ユニットに関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial field of application> The present invention relates to a ceramic bearing unit in which a ceramic bearing constituted by a ceramic inner race and a ceramic outer race is housed in a housing.
<従来の技術> 従来より、回転軸をフレームに取り付ける際に、滑り
軸受或いは転がり軸受等の軸受が用いられている。<Prior Art> Conventionally, a bearing such as a sliding bearing or a rolling bearing has been used when a rotary shaft is attached to a frame.
前記転がり軸受は、機械フレーム等に形成されたハウ
ジングに嵌合される外レースと回転軸を嵌合する内レー
スとの間にボール,ローラ,ニードル等の転動体を設け
て構成されている。前記転がり軸受は使用される転動体
によって、ボールベアリング,ローラベアリング,ニー
ドルベアリング等の種類があり、また荷重の受けかたに
よってラジアル軸受,スラスト軸受等の種類がある(特
公昭49−41231号公報等)。これらの軸受の中で深溝ボ
ールベアリングやアンギュラボールベアリング及びテー
パーローラベアリング等の軸受はスラスト荷重及びラジ
アル荷重を同時に支承することが出来る軸受として利用
されている。The rolling bearing is configured by providing rolling elements such as balls, rollers and needles between an outer race fitted to a housing formed in a machine frame or the like and an inner race fitted to a rotary shaft. There are various types of rolling bearings, such as ball bearings, roller bearings, needle bearings, etc., depending on the rolling elements used, and radial bearings, thrust bearings, etc., depending on how the load is received (Japanese Patent Publication No. 49-41231). etc). Among these bearings, bearings such as deep groove ball bearings, angular ball bearings and tapered roller bearings are used as bearings capable of simultaneously supporting thrust load and radial load.
前記滑り軸受には、鋼,鋳鉄,銅等の金属支持体上に
ホワイトメタル層を積層形成すると共に、該メタル層を
機械加工によって所定の径に仕上げて構成したものや、
銅,砲金等の金属支持体に含油合金層を積層したり、或
いは埋設して構成したものがある。The slide bearing is formed by laminating a white metal layer on a metal support such as steel, cast iron or copper, and finishing the metal layer to a predetermined diameter by machining,
There is a structure in which an oil-impregnated alloy layer is laminated or embedded on a metal support such as copper or gun metal.
前記金属支持体をスリーブ状に形成して構成した軸受
はラジアル荷重を支承するためのラジアル軸受として用
いられ(特公昭49−18885号公報等)、また金属支持体
をディスク状に形成して構成した軸受はスラスト荷重を
支承するための軸受として用いられている(特公昭49−
687号公報等)。The bearing formed by forming the metal support in the shape of a sleeve is used as a radial bearing for bearing a radial load (Japanese Patent Publication No. 18885/1974), and the metal support is formed in the shape of a disk. Bearings are used as bearings for bearing thrust loads (Japanese Patent Publication No. 49-
687 publication).
上記転がり軸受及び滑り軸受には夫々固有の特徴があ
り、使用に際しては夫々の軸受が有する特徴を考慮して
最も適当なもを採用している。The rolling bearing and the sliding bearing have their own unique characteristics, and the most suitable bearing is adopted in consideration of the characteristics of each bearing.
また上記の如き転がり軸受或いは滑り軸受をハウジン
グ内に収納して構成した軸受ユニットは機械産業,装置
産業等に於いて広く用いられている。Further, the bearing unit configured by housing the rolling bearing or the sliding bearing as described above in the housing is widely used in the machine industry, the equipment industry and the like.
<発明が解決しようとする課題> 上記軸受ユニットに於いて、転がり軸受を用いた場合
には、軸受に転がり疲労によるフレーキングが発生する
ため必然的に寿命が定まり、また耐熱性が低く、更に構
成部品点数が多いことからコストが高いという問題があ
り、また滑り軸受を用いた場合には、軸と滑り軸受の内
周面とが滑り接触するため、長期間使用する間に軸が痩
せてくる虞がある。<Problems to be Solved by the Invention> In the above bearing unit, when a rolling bearing is used, flaking due to rolling fatigue occurs in the bearing, so that the life is inevitably determined and the heat resistance is low. There is a problem that the cost is high due to the large number of components, and when a sliding bearing is used, the shaft and the inner peripheral surface of the sliding bearing make sliding contact, so the shaft becomes thin during long-term use. May come.
本発明の目的は、セラミックス製内レースとセラミッ
クス外レースとを組み合わせて構成したセラミックス製
軸受をハウジング内に収納したセラミックス軸受ユニッ
トを提供するものである。An object of the present invention is to provide a ceramics bearing unit in which a ceramics bearing formed by combining a ceramics inner race and a ceramics outer race is housed in a housing.
<課題を解決するための手段> 上記課題を解決するために本発明のセラミックス軸受
ユニットは、中心に軸を嵌合するための軸孔を形成し且
つ外周面に軸心上の複数の点を中心とし且つ夫々異なる
半径を有する球面を連続させた凸状曲面を形成すると共
に軸の端面と当接する当接面を形成したセラミックス製
内レースと、内周面に前記セラミックス製内レースに形
成した凸状曲面と適合する凹状曲面を形成すると共に該
凹状曲面を滑り面として前記セラミックス製内レースを
回転可能に収納するセラミックス製外レースと、前記セ
ラミックス製外レースを回転不能に収納すると共に取付
孔を形成したハウジングとにより構成したものである。<Means for Solving the Problems> In order to solve the above problems, the ceramic bearing unit of the present invention has a shaft hole for fitting a shaft in the center and a plurality of points on the shaft center on the outer peripheral surface. A ceramic inner race formed with a convex curved surface in which spherical surfaces each having a center and different radii are connected to each other and an abutting surface for abutting an end face of a shaft is formed, and the inner race is formed with the ceramic inner race. A ceramic outer race that rotatably accommodates the ceramic inner race by forming a concave curved surface that matches the convex curved surface and using the concave curved surface as a sliding surface, and a mounting hole that non-rotatably accommodates the ceramic outer race And a housing formed with.
<作用> 上記手段によれば、中心に軸を嵌合するための軸孔を
形成すると共に外周面に軸心上の複数の点を中心として
夫々異なる半径を有する球面を連続させた凸状曲面を形
成すると共に軸の端面と当接する当接面を形成したセラ
ミックス製内レース(以下『内レース』という)と、内
周面に前記内レースの凸状曲面と適合する凹面を形成す
ると共に該凹面を滑り面として前記内レースを回転可能
に収納するセラミックス製外レース(以下『外レース』
という)とを組み合わせてセラミックス製軸受を構成す
ると共に、前記外レースをハウジング内に回転不能に収
納し、且つ前記ハウジングにこのセラミックス軸受ユニ
ットを所定位置に取り付けるための取付孔を形成したの
で、取付孔を介してセラミックス軸受ユニットを機械装
置等に於ける所定位置に固着すると共に、軸を内レース
に形成した軸孔に嵌合することで、スラスト荷重或いは
ラジアル荷重が作用する軸を所定位置に於いて支持する
ことが出来る。<Operation> According to the above means, the convex curved surface is formed by forming the shaft hole for fitting the shaft at the center and continuously forming the spherical surface having different radii about the plurality of points on the outer peripheral surface as the centers. And a ceramic inner race (hereinafter referred to as "inner race") that forms an abutment surface that comes into contact with the end surface of the shaft, and a concave surface that matches the convex curved surface of the inner race A ceramic outer race that rotatably accommodates the inner race with the concave surface as the sliding surface (hereinafter referred to as "outer race").
The above is used to form a ceramic bearing, and the outer race is non-rotatably housed in the housing, and a mounting hole for mounting the ceramic bearing unit at a predetermined position is formed in the housing. By fixing the ceramic bearing unit to a predetermined position in a machine or the like through the hole and fitting the shaft into the shaft hole formed in the inner race, the shaft on which the thrust load or radial load acts can be set to the predetermined position. Can be supported in.
<実施例> 以下上記手段を適用した軸受の実施例を図を用いて説
明する。<Example> An example of a bearing to which the above means is applied will be described below with reference to the drawings.
〔第1実施例〕 第1図(A)はセラミックス軸受ユニットの断面説明
図、第1図(B)は正面説明図、第2図はセラミックス
軸受ユニットの使用状態に於ける説明図である。[First Embodiment] FIG. 1 (A) is a cross-sectional explanatory view of a ceramics bearing unit, FIG. 1 (B) is a frontal explanatory view, and FIG. 2 is an explanatory diagram of a ceramics bearing unit in use.
本実施例のセラミックス軸受ユニットは、スラスト荷
重が作用する軸を支承するに際し、該軸を軸受ユニット
の一方の面のみで支承し得るように構成されたものであ
る。The ceramic bearing unit of the present embodiment is configured so that when the shaft on which the thrust load acts is supported, the shaft can be supported only on one surface of the bearing unit.
図に於いて、セラミックス軸受ユニットAは内レース
1と外レース2及びハウジング3によって構成されてい
る。前記内レース1及び外レース2はアルミナ或いはPS
Z等の酸化物系セラミック原料を成形型に充填しプレス
成形によって成形し、約1500〜1600℃で焼成して形成さ
れている。In the figure, a ceramic bearing unit A is composed of an inner race 1, an outer race 2 and a housing 3. The inner race 1 and the outer race 2 are made of alumina or PS
It is formed by filling an oxide-based ceramic raw material such as Z into a molding die, molding by press molding, and firing at about 1500 to 1600 ° C.
前記内レース1の内周面には、該内レース1の軸心4
と一致して、軸Bのジャーナル部B1を嵌合するための軸
孔5が形成されている。On the inner peripheral surface of the inner race 1, the axial center 4 of the inner race 1 is
A shaft hole 5 for fitting the journal portion B 1 of the shaft B is formed in conformity with.
また内レース1の外形には、凸状曲面1aが形成されて
いる。前記内レース1の端面は、軸Bの端面B2と当接す
るための当接面1bとして形成されている。A convex curved surface 1a is formed on the outer shape of the inner race 1. The end face of the inner race 1 is formed as an abutment surface 1b for abutting the end face B 2 of the shaft B.
前記凸状曲面1aは、後述する外レース2の内周面に形
成した凹面2cと滑り接触する摺動面となる面である。こ
の凸状曲面1aは軸心4上に有る複数の点を中心とし、該
中心から夫々所定の半径を持って形成された球面を連続
させて形成されている。The convex curved surface 1a is a surface serving as a sliding surface that makes sliding contact with a concave surface 2c formed on the inner peripheral surface of the outer race 2 described later. The convex curved surface 1a is formed by arranging a plurality of points on the axis 4 as a center and connecting spherical surfaces formed with respective predetermined radii from the center.
前記当接面1bは、軸Bに形成した端面B2と当接して該
軸Bに作用するスラスト荷重が伝達されるため、軸心4
に対し精度の高い直角面を持って形成されている。また
当接面1bは、後述するハウジング3の端面3bよりも突出
した位置に設定されており、これにより該面1bに軸Bの
端面B2が当接するときに、端面B2がハウジング3の端面
に接触することが無いように構成されている。The contact surface 1b contacts the end surface B 2 formed on the shaft B, and the thrust load acting on the shaft B is transmitted to the contact surface 1b.
On the other hand, it is formed with a highly accurate right-angled surface. The contact surface 1b is set at a position that protrudes from the end face 3b of the housing 3 to be described later, thereby when the said surface 1b end face B 2 of the shaft B is in contact, the end face B 2 of the housing 3 It is configured so as not to contact the end face.
前記軸孔5は、軸Bのジャーナル部B1を嵌合して該軸
Bに作用するラジアル荷重が伝達される。このため、軸
孔5は軸Bのジャーナル部B1の径に対応した径と所定公
差を持って形成されている。The journal portion B 1 of the shaft B is fitted into the shaft hole 5, and the radial load acting on the shaft B is transmitted. Therefore, the shaft hole 5 is formed with a predetermined tolerance with respect to the diameter of the journal portion B 1 of the shaft B.
外レース2には、内周面に内レース1に形成した凸状
曲面1aと適合する凹面2cが形成されている。外レース2
の外形は、円筒状の外周部2aと、端面2bとによって形成
されている。前記外周部2aは、ハウジング3に形成した
収納孔3cに装着される際の嵌合面となる面であり、この
ため外周部2aは軸心4に対し平行に形成されると共に所
定の径と所定公差を持って形成されている。The outer race 2 has a concave surface 2c formed on the inner peripheral surface thereof and adapted to the convex curved surface 1a formed on the inner race 1. Outside race 2
The outer shape of is formed by a cylindrical outer peripheral portion 2a and an end surface 2b. The outer peripheral portion 2a is a mating surface when it is mounted in the housing hole 3c formed in the housing 3. Therefore, the outer peripheral portion 2a is formed parallel to the axis 4 and has a predetermined diameter. It is formed with a certain tolerance.
凸状曲面1aの形状と凹面2cの形状とが完全に一致する
ことは必要では無く、例えば凸状曲面1aが曲面と円錐面
との複合曲面で構成されている場合、凹面2cの形状を凸
状曲面1aを構成する曲面と一致した曲面で形成すること
が可能であり、また凸状曲面1aが曲面のみで形成されて
いる場合、凹面2cの形状を凸状曲面1aに形成された曲面
と該曲面の略中央部に形成した逃げ溝との複数曲面で構
成することも可能である。即ち、凸状曲面1aと凹面2cと
は必ずしも全面接触する必要は無く、両者の接触面積を
少なくすることによって、滑りにより発生する発熱を少
なくすることが可能となる。It is not necessary that the shape of the convex curved surface 1a and the shape of the concave surface 2c are completely the same.For example, when the convex curved surface 1a is composed of a complex curved surface and a conical surface, the shape of the concave surface 2c is convex. It is possible to form a curved surface that matches the curved surface that forms the curved surface 1a, and when the convex curved surface 1a is formed only by a curved surface, the shape of the concave surface 2c is the curved surface formed on the convex curved surface 1a. It is also possible to form a plurality of curved surfaces with an escape groove formed in the approximate center of the curved surface. That is, the convex curved surface 1a and the concave surface 2c do not necessarily have to be in full contact with each other, and by reducing the contact area between them, it is possible to reduce the heat generated by slippage.
前記外レース2には軸心4と一致している軸Bを貫通
するための貫通孔2dが形成されている。The outer race 2 is formed with a through hole 2d for penetrating the axis B which coincides with the axis 4.
ハウジング3はアルミニウム又は鋳鉄等の金属或いは
プラスチック等によって形成されている。前記ハウジン
グ3はボス部3aと該ボス部3aの端部に形成した楕円形の
フランジ3bとによって構成されている。前記ハウジング
3のボス部3aには外レース2を回転不能に収納するため
の収納孔3cが軸心4と一致して形成されている。前記収
納孔3cはハウジング3を貫通して形成することが可能で
あるが、本実施例では底部3dを有する止まり孔として形
成されている。この底部3dには、軸Bを貫通するための
孔3eが軸心4と一致して形成されている。The housing 3 is made of metal such as aluminum or cast iron, or plastic. The housing 3 is composed of a boss portion 3a and an elliptical flange 3b formed at the end of the boss portion 3a. A housing hole 3c for housing the outer race 2 in a non-rotatable manner is formed in the boss portion 3a of the housing 3 so as to coincide with the shaft center 4. The housing hole 3c can be formed so as to penetrate the housing 3, but in the present embodiment, it is formed as a blind hole having a bottom portion 3d. A hole 3e for penetrating the axis B is formed in the bottom portion 3d so as to coincide with the axis 4.
前記収納孔3cには、該孔3cに内レース1及び外レース
2を収納したとき、内レース1が脱落することを防止す
るための係止リング6が着脱可能に装着されている。A locking ring 6 is detachably attached to the housing hole 3c for preventing the inner race 1 from falling off when the inner race 1 and the outer race 2 are housed in the hole 3c.
前記の如く形成されたハウジング3の収納孔3c内レー
ス及び外レース2を収納する場合は、外レース2を収納
孔3cの開放側から挿入してハウジング3の底部3dに達す
るまで圧入することで、該外レース2をハウジング3に
回転不能に収納することが出来る。次いでこの外レース
2に内レース1を収納すると共に、係止リング6を収納
孔3cに装着することで、ハウジング3の収納孔3cに外レ
ース2を回転不能に、且つ内レース1を回転可能に収納
してセラミックス軸受ユニットAを構成することが出来
る。When housing the inner race and the outer race 2 of the housing hole 3c of the housing 3 formed as described above, the outer race 2 is inserted from the open side of the housing hole 3c and press-fitted until it reaches the bottom portion 3d of the housing 3. The outer race 2 can be housed in the housing 3 in a non-rotatable manner. Next, the inner race 1 is housed in the outer race 2 and the locking ring 6 is mounted in the housing hole 3c so that the outer race 2 cannot be rotated in the housing hole 3c of the housing 3 and the inner race 1 can be rotated. The ceramic bearing unit A can be housed in.
前記フランジ3bには、ハウジング3に内レース1及び
外レース2を収納して構成したセラミックス軸受ユニッ
トAを例えば機械装置の所定位置に取り付けるための取
付孔7が形成されている。The flange 3b is formed with a mounting hole 7 for mounting the ceramic bearing unit A, which is formed by housing the inner race 1 and the outer race 2 in the housing 3, at a predetermined position of, for example, a mechanical device.
次に、上記の如く構成したセラミックス軸受ユニット
Aによって、スラスト荷重とラジアル荷重とが同時に作
用する軸Bを支承する場合について説明する。Next, a case will be described in which the shaft B on which the thrust load and the radial load simultaneously act is supported by the ceramic bearing unit A configured as described above.
第2図に示すように、外レース2に内レース1を回転
可能に収納すると共に、ハウジング3に外レース2を回
転不能に収納して構成されたセラミックス軸受ユニット
Aは、内レース1に形成した軸孔5に軸Bのジャーナル
部B1が嵌合され、且つ内レース1に形成した当接面1bに
軸Bの端面B2が当接した状態で機械装置等の所定位置に
ボルト等によって固着されている。As shown in FIG. 2, the inner race 1 is rotatably accommodated in the outer race 2, and the outer race 2 is non-rotatably accommodated in the housing 3. The journal B 1 of the shaft B is fitted into the shaft hole 5 and the end face B 2 of the shaft B is in contact with the contact face 1b formed in the inner race 1, and the bolt or the like is attached to a predetermined position of the machine or the like. Is stuck by.
前記状態に於いて、内レース1の外周に形成した凸状
曲面1aと外レース2の内周面に形成した凹面2cとが互い
に接触して滑り面を構成している。このとき軸Bには、
スラスト荷重Fsとラジアル荷重Frとがかかっており、こ
れらの荷重によって合成荷重Fが作用している。In the above state, the convex curved surface 1a formed on the outer periphery of the inner race 1 and the concave surface 2c formed on the inner peripheral surface of the outer race 2 are in contact with each other to form a sliding surface. At this time, the axis B is
A thrust load Fs and a radial load Fr are applied, and the combined load F acts on these loads.
前記スラスト荷重Fsは軸Bの端面B2を介して内レース
1に伝達され、またラジア荷重Frは軸Bのジャーナル部
B1を介して内レース1に伝達される。そして合成荷重F
の作用方向に応じた位置に於いて、内レース1に形成し
た凸状曲面1aが外レース2に形成した凹面2cと接触し、
該位置で摺動する。The thrust load Fs is transmitted to the inner race 1 via the end surface B 2 of the shaft B, and the radial load Fr is the journal portion of the shaft B.
It is transmitted to inner race 1 via B 1 . And the combined load F
The convex curved surface 1a formed on the inner race 1 comes into contact with the concave surface 2c formed on the outer race 2 at a position corresponding to the action direction of
It slides in this position.
このとき、凸状曲面1aと凹面2cとの接触位置では、合
成荷重Fによって凹面2cと接線方向の分力が発生する。
前記分力は、内レース1を軸心4の方向に付勢する調心
力として作用し、外レース2に形成した凹面2cと内レー
ス1に形成した凸状曲面1aとのクリアランスに関わら
ず、軸Bを軸心4と一致させるように作用する。即ち、
軸Bが回転すると遠心力によって、該軸Bは前記凸状曲
面1aと凹面2cとの間にクリアランスに応じた偏心回転を
する。このとき内レース1に前記調心力を作用するた
め、該調心力が前記遠心力に打ち勝って常に内レース1
を、即ち、軸Bを軸心4に一致させるように作用する。At this time, at the contact position between the convex curved surface 1a and the concave surface 2c, a component force in the tangential direction with the concave surface 2c is generated by the combined load F.
The component force acts as a centering force for urging the inner race 1 in the direction of the axis 4, and regardless of the clearance between the concave surface 2c formed on the outer race 2 and the convex curved surface 1a formed on the inner race 1, It acts so that the axis B coincides with the axis 4. That is,
When the shaft B rotates, the shaft B is eccentrically rotated between the convex curved surface 1a and the concave surface 2c according to a clearance due to a centrifugal force. At this time, since the centering force acts on the inner race 1, the centering force overcomes the centrifugal force and the inner race 1 is always operated.
, That is, the axis B is aligned with the axis 4.
また内レース1に形成した凸状曲面1aと外レース2に
形成した凹面2cとが滑り接触することにより、該接触面
に於いて発熱するが、内レース1及び外レース2がセラ
ミックスによって形成されているため、セラミックス軸
受ユニットAに対する熱の影響が少ない。即ち、セラミ
ックス軸受ユニットAが熱によって劣化することが無
い。また熱膨張係数が約8〜11×10-6/℃であるため、
熱膨張による過大な熱応力が発生することも無い。Further, when the convex curved surface 1a formed on the inner race 1 and the concave surface 2c formed on the outer race 2 come into sliding contact with each other, heat is generated at the contact surface, but the inner race 1 and the outer race 2 are formed of ceramics. Therefore, the influence of heat on the ceramic bearing unit A is small. That is, the ceramic bearing unit A does not deteriorate due to heat. Also, since the coefficient of thermal expansion is about 8-11 × 10 -6 / ° C,
Excessive thermal stress due to thermal expansion does not occur.
〔第2実施例〕 第3図(A),(B)はセラミックス軸受ユニットの
第2実施例の説明図であり、同図(A)は正面説明図、
同図(B)は断面説明図である。図に於いて前述の実施
例と同一部及び同一の機能を有する部分には同一の符号
を付して説明を省略する。[Second Embodiment] FIGS. 3A and 3B are explanatory views of a second embodiment of the ceramic bearing unit, and FIG. 3A is a front explanatory view,
FIG. 3B is a cross sectional view. In the figure, the same parts and parts having the same functions as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
本実施例のセラミックス軸受ユニットは、スラスト荷
重が作用する軸を支承するに際し、該軸を軸受ユニット
の二面の何れかで支承し得るように構成されたものであ
る。The ceramic bearing unit of the present embodiment is configured so that when the shaft on which the thrust load acts is supported, the shaft can be supported on either of the two surfaces of the bearing unit.
図に於いて、内レース8の外周であって長手方向略中
央部には凸状曲面となるリング状の凸条8aが形成されて
いる。この凸条8aは軸心4に中心を有する球面状に形成
することが出来るが、前述の実施例と同様に、球面と円
錐面との複合曲面として形成することも可能である。
尚、第3図(B)には凸条8aを球面と円錐曲面との複合
曲面で形成した場合を示している。In the figure, a ring-shaped ridge 8a, which is a convex curved surface, is formed on the outer periphery of the inner race 8 and at a substantially central portion in the longitudinal direction. The ridge 8a can be formed in a spherical shape having the center at the axis 4, but it can also be formed as a compound curved surface of a spherical surface and a conical surface as in the above-described embodiment.
Incidentally, FIG. 3 (B) shows a case where the ridge 8a is formed by a compound curved surface of a spherical surface and a conical curved surface.
内レース8の両端面は、軸孔5に軸Bが嵌合されたと
き、該軸Bの端面B2と当接する当接面8bとして形成され
ており、本実施例では同図(B)に示すように当接面8b
はハウジング10の端面から突出して構成されている。即
ち、内レース8の長さはハウジング10の幅よりも長く形
成されている。Both end faces of the inner race 8, when the axis B is fitted into the shaft hole 5, the end face B 2 of the shaft B is formed as a contact with contact surface 8b, the figure in the present embodiment (B) Contact surface 8b as shown in
Is configured to project from the end surface of the housing 10. That is, the length of the inner race 8 is formed longer than the width of the housing 10.
外レース9は、組み合わせたときに、内周面に内レー
ス8の外周に形成した凸条8aと適合する凹面9cが形成さ
れる2つの半体11,12によって構成されている。前記半
体11,12は前述の実施例に於いて説明した内レース1及
び外レース2と同一の製法によって成形されている。The outer race 9 is composed of two halves 11 and 12 which, when combined, have a concave surface 9c which is formed on the inner peripheral surface of the inner race 8 so as to match the convex strip 8a. The halves 11 and 12 are molded by the same manufacturing method as the inner race 1 and the outer race 2 described in the above-mentioned embodiment.
ハウジング10は本実施例にあっては、図に示すように
嵌合される軸の軸心方向とハウジング10の取付方向とが
直角方向をなすように構成されている。In the present embodiment, the housing 10 is configured so that the axial direction of the fitted shaft and the mounting direction of the housing 10 are at right angles as shown in the drawing.
またハウジング10に形成した収納孔10cは貫通孔とし
て形成されている。このように形成した収納孔10cと外
レース9を収納するには、該収納孔10cに半体11又は12
を圧入し、次いで内レース8を嵌入した後、残りの半体
12又は11を圧入して構成することが可能である。また予
め内レース8を半体11,12の間に回転可能に収納して該
半体11,12を接着或いは融着して軸受を構成し、これを
収納孔10cに圧入して構成することも可能である。The housing hole 10c formed in the housing 10 is formed as a through hole. In order to store the storage hole 10c thus formed and the outer race 9, the half body 11 or 12 is placed in the storage hole 10c.
After press-fitting and then inserting the inner race 8, the remaining half
It is possible to press-fit 12 or 11. The inner race 8 is rotatably housed between the halves 11 and 12 in advance, and the halves 11 and 12 are bonded or fused to form a bearing, which is press-fitted into the housing hole 10c. Is also possible.
前述の各実施例に於いて説明した、内レース1と外レ
ース2及び内レース8と外レース9との組み合わせによ
る夫々の軸受とハウジング3,10との組み合わせは、これ
らの実施例に限定されるものでは無く、例えば、内レー
ス1と外レース2とによって構成した軸受とハウジング
10とを組み合わせて軸受ユニットAとすることが可能で
あり、また内レース8と外レース9とによって構成した
軸受とハウジング3とを組み合わせて軸受ユニットAと
することが可能である。The combinations of the respective bearings and the housings 3 and 10 by the combination of the inner race 1 and the outer race 2 and the inner race 8 and the outer race 9 described in each of the above-described embodiments are limited to these embodiments. But a bearing and a housing composed of an inner race 1 and an outer race 2, for example.
The bearing unit A can be combined with 10 and the bearing formed by the inner race 8 and the outer race 9 can be combined with the housing 3 to form the bearing unit A.
またハウジング3の収納孔3cに形成した底部3dは必ず
しも形成しなくとも良く、ハウジング10に形成した収納
孔10cのように貫通孔であっても良い。The bottom portion 3d formed in the housing hole 3c of the housing 3 does not necessarily have to be formed, and may be a through hole like the housing hole 10c formed in the housing 10.
<発明の効果> 以上詳細に説明したように、本発明のセラミックス軸
受ユニットによれば、中心に軸を嵌合するための軸孔を
形成し且つ外周面に軸心上の複数の点を中心とし且つ夫
々異なる半径を有する球面を連続させた凸状曲面を形成
すると共に軸の端面と当接する当接面を形成したセラミ
ックス製内レースと、内周面に前記内レースの凸状曲面
と適合する凹面を形成すると共に該凹面を滑り面として
前記内レースを回転可能に収納するセラミックス製外レ
ースとを組み合わせてセラミックス製軸受を構成すると
共に、前記外レースをハウジング内に回転不能に収納
し、且つ前記ハウジングにセラミックス軸受ユニットを
所定位置に取り付けるための取付孔を形成したので、取
付孔を介してセラミックス軸受ユニットを機械装着等に
於ける所定位置に固着すると共に、軸を内レースに形成
した軸孔に嵌合することで、スラスト荷重或いはラジア
ル荷重が作用する軸を所定位置に於いて支持することが
出来る。<Effects of the Invention> As described in detail above, according to the ceramic bearing unit of the present invention, the shaft hole for fitting the shaft is formed in the center and a plurality of points on the shaft center are formed on the outer peripheral surface. And an inner race made of ceramics in which a convex curved surface formed by connecting spherical surfaces each having a different radius is formed and an abutting surface for abutting the end face of the shaft is formed, and the inner curved surface is fitted with the convex curved surface of the inner race. A ceramic bearing is formed by combining a concave outer surface and a ceramic outer race that rotatably accommodates the inner race with the concave surface as a sliding surface, and the outer race is non-rotatably accommodated in the housing. In addition, since the mounting hole for mounting the ceramics bearing unit at a predetermined position is formed in the housing, the ceramics bearing unit can be mounted on a machine through the mounting hole. By fixing the shaft in a predetermined position and fitting the shaft into the shaft hole formed in the inner race, the shaft on which the thrust load or the radial load acts can be supported at the predetermined position.
このため、機械装置等に外レースを収納するために精
度の良い穴を形成する必要がなく、使い勝手の良い、且
つ汎用性の高いセラミックス軸受ユニットを構成するこ
とが出来る。Therefore, it is not necessary to form a highly accurate hole for accommodating the outer race in the mechanical device or the like, and it is possible to configure a ceramic bearing unit that is easy to use and has high versatility.
また外レースの内周面に形成した凹面を内レースに形
成した凸状曲面と適合した曲面とすることで、凸状曲面
と凹面との接触面を滑り面として構成することが出来
る。このため軸と軸受との間に滑りが発生することが無
く、従って軸の痩せが無い。Further, by making the concave surface formed on the inner peripheral surface of the outer race a curved surface that matches the convex curved surface formed on the inner race, the contact surface between the convex curved surface and the concave surface can be configured as a sliding surface. For this reason, slippage does not occur between the shaft and the bearing, and therefore the shaft does not become thin.
またセラミックス軸受ユニットを内レースと外レース
及びハウジングによって構成することが出来るため、従
来の転がり軸受と比較して部品点数を削減することが出
来、このためコストを減少させることが出来る。Further, since the ceramic bearing unit can be composed of the inner race, the outer race and the housing, the number of parts can be reduced as compared with the conventional rolling bearing, and therefore the cost can be reduced.
また従来の滑り軸受では支承することが困難であった
スラスト荷重とラジアル荷重とが同時に作用する軸であ
っても、合理的に支承することが出来る等の特徴を有す
るものである。Further, it has a feature that it is possible to rationally support even a shaft on which a thrust load and a radial load simultaneously act, which is difficult to support by a conventional plain bearing.
第1図(A)はセラミックス軸受ユニットの断面説明
図、第1図(B)は正面説明図、第2図はセラミックス
軸受ユニットの使用状態に於ける説明図、第3図
(A),(B)はセラミックス軸受ユニットの第2実施
例の説明図であり、同図(A)は正面説明図、同図
(B)は断面説明図である。 Aはセラミックス軸受ユニット、Bは軸、B1はジャーナ
ル部、B2は端面、1,8は内レース、1aは凸状曲面、1b,8b
は当接面、2,9は外レース、2aは外周部、2bは端面、2c,
9cは凹面、3,10はハウジング、3c,10cは収納孔4は軸
心、5は軸孔、6は係止リング、7は取付孔、8aは凸
条、11,12は半体である。FIG. 1 (A) is a cross-sectional explanatory view of the ceramics bearing unit, FIG. 1 (B) is a frontal explanatory view, FIG. 2 is an explanatory view of the ceramics bearing unit in use, and FIGS. 2B is an explanatory view of the second embodiment of the ceramic bearing unit, FIG. 3A is a front explanatory view, and FIG. 2B is a sectional explanatory view. A is a ceramic bearing unit, B is a shaft, B 1 is a journal part, B 2 is an end face, 1 and 8 are inner races, 1 a is a convex curved surface, 1 b and 8 b
Is a contact surface, 2 and 9 are outer races, 2a is an outer peripheral portion, 2b is an end surface, 2c,
9c is a concave surface, 3 and 10 are housings, 3c and 10c are receiving holes 4, 5 is a shaft hole, 5 is a shaft hole, 6 is a locking ring, 7 is a mounting hole, 8a is a ridge, and 11 and 12 are half bodies. .
Claims (1)
つ外周面に軸心上の複数の点を中心とし且つ夫々異なる
半径を有する球面を連続させた凸状曲面を形成すると共
に軸の端面と当接する当接面を形成したセラミックス製
内レースと、内周面に前記セラミックス製内レースに形
成した凸状曲面と適合する凹状曲面を形成すると共に該
凹状曲面を滑り面として前記セラミックス製内レースを
回転可能に収納するセラミックス製外レースと、前記セ
ラミックス製外レースを回転不能に収納すると共に取付
孔を形成したハウジングとにより構成したことを特徴と
するセラミックス軸受ユニット。1. A convex curved surface is formed in which a shaft hole for fitting a shaft is formed in the center and a continuous spherical surface centered at a plurality of points on the axis and having different radii is formed on the outer peripheral surface. And an inner race made of ceramics, which forms an abutting surface that comes into contact with the end face of the shaft, and a concave curved surface that matches the convex curved surface formed on the inner race made of ceramics is formed on the inner peripheral surface and the concave curved surface is used as a sliding surface. A ceramic bearing unit comprising: a ceramic outer race that rotatably accommodates the ceramic inner race; and a housing that non-rotatably accommodates the ceramic outer race and has a mounting hole formed therein.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32927588A JPH0810014B2 (en) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | Ceramic bearing unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP32927588A JPH0810014B2 (en) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | Ceramic bearing unit |
Publications (2)
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---|---|
JPH02176214A JPH02176214A (en) | 1990-07-09 |
JPH0810014B2 true JPH0810014B2 (en) | 1996-01-31 |
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ID=18219628
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP32927588A Expired - Fee Related JPH0810014B2 (en) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | Ceramic bearing unit |
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JP (1) | JPH0810014B2 (en) |
Families Citing this family (3)
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---|---|---|---|---|
DE102013110409A1 (en) * | 2013-09-20 | 2015-03-26 | Martin Berger | Hydrodynamic plain bearing |
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DE202016105071U1 (en) | 2016-09-13 | 2016-11-03 | Martin Berger | Hydrodynamic plain bearing and exhaust gas turbocharger |
-
1988
- 1988-12-28 JP JP32927588A patent/JPH0810014B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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JPH02176214A (en) | 1990-07-09 |
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