JPH0118293B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、１列のボールを持ち、ボールにプ
レストレスを加えながら組み立てられる形式のボ
ールベアリングに関する。 この種のボールベアリングは、同軸となつてい
る２つの転動面を持ち、またころがり軸の囲りの
完全な回転対称性を持つている。したがつて各ボ
ールのプレストレスは均一である。 このような構造により、この種のベアリング
は、その組立て方法に関して重大な不都合を持つ
ている。実際、この組立てを可能にするために
は、ボールの数および転動面の包込み角を双方と
も減少させる必要があり、しかも一方の側部に開
放するボール保持孔を持つた櫛形のケージまたは
互にかしめられ、非常に幅広いセパレータを持つ
た２つの部分からなるケージを利用しなければな
らない。したがつてベアリングの荷重の伝達能力
はそれだけ小さい。 この発明は、同じ寸法および同じ材料で、非常
に高められた荷重伝達能力を有することができる
ベアリングを提供することを目的とする。 上記目的を達成するためのこの発明は、一方が
固定された内外側レースと、両レースの転動面間
に配置されたボール列とを具え、各ボールにプレ
ストレスを加えて組み立てられるボールベアリン
グにおいて、固定レースの転動面は、 (a) ボールに荷重が常時加わる支持面領域と、 (b) ボールに荷重が徐々に加わる領域部分、ボー
ルから荷重が徐々に除去される領域部分および
両領域部分に隣接してボールに完全に荷重が加
わらない領域部分を含む遷移領域とからなり、 支持面領域および遷移領域は転動面の変位によ
つて交互に形成されていることを特徴とするもの
である。 実際には、ベアリングのレースを貫通し、遷移
領域の完全に荷重がかからない領域部分に開口す
るボール導入孔とその孔のための着脱可能なプラ
グを設け、さらにベアリングを以下のように組立
てることにより、かなり多数のボールを備えるこ
とが可能である。内外２つのレースとケージを同
心的に配置し、ケージのボール保持孔を導入孔に
対向する位置にもたらし、導入孔を通してボール
をその保持孔の中に導入し、ケージのつぎの保持
孔が導入孔に対向する位置にもたらされるまで一
方のレースを他方に対して回転させ、導入孔を通
してその保持孔の中に第２のボールを導入し、ケ
ージの保持孔が多数のボールで完全に満たされる
まで同じことを繰り返し、導入孔にプラグを装着
する。導入孔はベアリングの通常の使用中に完全
に荷重が加わらない遷移領域に開口しているた
め、その孔の存在によつていかなるボールの飛出
しも、いかなる特別な摩耗も、いかなる騒音も生
じない。 さらに、荷重が加わらない遷移領域の存在は、
ベアリングに作用する荷重が１つ以上の明確に定
められた方向を持つような多くの場合において不
利益にならない。それは車輛の車輪のベアリング
の場合であり、勿論その領域がそれらの荷重に対
して正しく位置しているという条件のもとにおい
てである。 荷重が加わらない遷移領域は、ベアリングの転
動面を局所的にずらせることによつて得られ、場
合によつてはそのずれはベアリングの円周上で周
期的に繰り返されることができる。 この発明のベアリングはつぎのような重要な他
の１つの利点を持つている。ベアリングにおい
て、許容できないレベルの摩擦を避けるために、
ボールの半径ｒよりもわずかに大きな半径Ｒを持
ち、その比が例えばｒ／Ｒ＝0.94となるように転
動面を研削することが知られている。そのことか
ら、ベアリングにその軸線と直角なモーメント、
例えば自動車の車輪のためのベアリングの場合の
ように傾斜モーメントが作用するとき、転動面と
ボールとの接点は軸線方向に移動し、その結果一
方のレースが他方のレースに対して角度的にずれ
るということになる。 １つのボールベアリングのみによつて、回転部
分に対する非常に正確な方向案内作用が要求され
るときは、１列のボールを使用する従来のベアリ
ングでは不可能である。それは構造上傾斜モーメ
ントのもとで実質的な振動を許すからである。例
えば転動面の輪郭を頂部が尖つた形状とすること
により、各ボール上に接触するレース１個につき
２つの接触領域を作り、それにより傾斜モーメン
トに対する剛性を保証する手段はよく知られてい
る。しかし、この技術は摩擦の程度が高く、およ
びその結果として受入れることができない発熱と
摩耗とをもたらす。 これに対し、固定されたレースを含み、軸線に
直角な定められた方向のモーメントを受けるよう
に適合されるこの発明のベアリングにおいては、
ベアリングが外部からの力を受けない自由な状態
で、そのモーメントに直角な直径の両側に荷重が
加わらない少なくとも１つの遷移領域が供給さ
れ、この直径上の両端に、組立時にそのモーメン
トに対して反対方向の軸線方向の成分を有するプ
レストレスを作り出す支持面領域が供給される。
ベアリングはこのとき、対象としているモーメン
トに対して完全に剛的であつて、しかも実質上滑
りなしに動作する。 車輛の車輪に作用する傾斜モーメントの場合が
そうであるように、モーメントが互いに反対の２
つの方向に作用する場合には、最適の解決方法は
各方向に３つの支持面領域を設けることであり、
各支持面領域は交互に変る６つの荷重がかからな
い遷移領域によつて分離される。これらの計12の
領域はベアリングの周囲上に規則正しく分布して
いる。 さらに、モーメントが１つの方向において他の
方向におけるよりもかなり大きな価をとることが
あり得るならば、そのモーメントに直角な直径上
の端部に配置されている支持面領域が、組立て時
にそれぞれプレストレスを創出し、その軸線方向
成分が価の大きなモーメントの方向を指向してい
ることが望ましい。 この発明の別の目的は、荷重が加わらない遷移
領域と支持面領域とを交互に持つベアリングの研
削装置を提供することにある。この種の装置はフ
ランス特許第1401983号に記載の形式のものであ
つて、この発明によれば所定位置にあつて回転
し、レースの内面を研削する砥石車と、モータに
よつて駆動される回転スピンドルと、このスピン
ドルにその軸線と直角をなすように弾性変形可能
な結合手段を介して、一方の面において取付けら
れたワークピース支持プレートと、このワークピ
ース支持プレートの他方の面に設けられて該プレ
ートにベアリングのレースを同心的に保持する手
段とを具え、ワークピース支持プレートにはカム
が設けられ、このカムに偏移手段が係合し、この
偏移手段はスピンドルの回転中ワークピース支持
プレートを軸線方向に偏移させるようになつてい
ることを特徴とする研削装置が提供される。 この発明が、図面を参照して以下に一層詳しく
説明されるが、図面はいくつかの実施例を表わし
ているだけである。 第１図から第５図までは自動車の駆動前輪の枢
着部２に内蔵されたボールベアリング１を表わし
ている。ベアリングの外側のレース３は、公知の
技術によつて、枢着部２の中に装着されて固定さ
れている。外側のレース３は外側の転動面４をも
つている。第１図には、枢着部２によつて支持さ
れた２つの球継手５の一方、およびブレーキシユ
ーと舵取り挺子（図には示されていない）とを固
定するために枢着部に設けた孔６が見られる。 ベアリング１はまたケージ９のセパレータ部８
によつて分離され、回転する内側のレース１１の
転動面１０をころがるボール７もまた含んでい
る。内側のレース１１には、公知の技術によつ
て、等速駆動継手のスタブ軸および車輪支持フラ
ンジ（図には示されていない）が固定される。内
側の転動面１０はベアリングのＸ−Ｘ軸線の囲り
で回転研削され、その輪郭は、第２図から第５図
までに示されているように、第２図の面Ｐ内で交
叉抱持形となつているボールの半径よりも大きな
半径の２つの円弧１２，１３から構成されるよう
にしてもよい。その結果、この転動面１０上に自
由に置かれたボールはそこで、有利には25゜と45゜
の間にある角αの方向の２つの接点を見出す（第
２図）。 この例では非回転の外側の転動面４もまたなる
べく交叉形の２つの円弧で構成された輪郭を持つ
ており、その結果この転動面４の内側に自由に置
かれたチエツクボールは、そこで前と同じ角αを
なしている対称面Ｐの両側にある２つの接点を見
出す。しかしながら、この転動面４の半分の部分
の対称線Ｑは、面Ｐに対して軸線方向に両側に交
互にずらされている。 より正確には、上の垂直断面２Ａ−２Ａおよび
それに対してそれぞれ120゜および240゜にある２Ｂ
−２Ｂおよび２Ｃ−２Ｃの各断面においては、線
Ｑは0.01mmから0.05mm程度の価−h₁だけ第１の方
向に（第２図から第５図までを見れば左に向つ
て）ずらされている。したがつて、内側のレース
１１にいかなる荷重も加えられないときは、ベア
リングの対称面Ｐと前述の角αをなすプレストレ
スF₁は、外側の転動面４からボールを介して内
側の転動面１０に向つて伝達され、その反作用は
F′₁＝−F₁である。そのうえこの領域では、ボー
ル７はベアリングのレース１１の回転中各レース
にただ１つの接点をもち、実質上純粋のころがり
であつて実質上F₁に直角な軸線Z₁−Z₁の囲りを
回転する。 第３図は断面２Ａ−２Ａと約60゜の角をなす第
１図の断面３Ａ−３Ａ、および断面３Ａ−３Ａか
らそれぞれ120゜および240゜の所にある断面３Ｂ−
３Ｂおよび３Ｃ−３Ｃにおけるボールの位置を図
式的に示している。これらの断面においては、固
定の転動面４の対称線Ｑは、Ｐ面に対して前記の
場合とは逆方向に、すなわち第２図から第５図ま
での右に向つて0.01mmから0.05mm程度の＋h₂だけ
第２の方向にずらされている。その結果、内側の
レース１１にいかなる荷重も加えられていないと
きは、対称面Ｐと前述の角αをなすプレストレス
F₂は、外側の転動面４からボールを介して内側
の転動面１０に向つて伝達され、その反作用は
F′₂＝−F₂である。そのうえ、ボールはベアリン
グの動作中この領域でF₂に実質上直角な軸線Z₂
−Z₂の囲りを各転動面についてただ１つの接点を
もつて、実質上純粋のころがりとして回転する。 第４図は断面２Ａ−２Ａに対して90゜、断面３
Ａ−３Ａおよび２Ｂ−２Ｂに対して30°の所にあ
る断面４−４における２つの転動面およびボール
を図式的に表わしている。この断面４−４におい
ては、２つの転動面は、Ｐ面内で一致している対
称線Ｑを持つている（価h₃＝Ｏ）。転動面の大き
さは、ボールに該転動面から実質的にいかなる荷
重も加わらず、しかもわずかな間隙（0.05mmから
0.1mm程度）をもつようなものである。この断面
４−４に対して60゜、120゜、180゜、240゜および300゜
にある他の５つの断面においても同様である。 これらの６つの断面の１つ、例えば断面４−４
に対して180゜にあり、第５図に示されている断面
５−５においては、２つのレースの転動面間にボ
ールを装入することを可能にするために、着脱可
能なプラグ１５を備えた導入孔１４がベアリング
の転動面間に開口している。そのプラグ１５は球
形の凹形表面１６を内端に持つており、その凹面
はベアリングの中心Ｏに中心を合わされており、
ボールに荷重が全くかからない領域で、内側のレ
ースの転動面１０およびケージ９と共働して、ボ
ールの外側の案内を可能にしている。プラグ１５
は導入孔１４の中にねじ込まれ、そのことが案内
面となる表面１６の半径方向の位置を高い精度で
調節することを可能にしている。この表面１６の
形状により、プラグ１５の角度方向の位置は無関
係で、表面１６は半径方向の位置が正しくされあ
れば、外側の転動面４の中心線の連続性を保証す
る。 ベアリング１はこのようにして、断面２Ａ−２
Ａ，２Ｂ−２Ｂ，２Ｃ−２Ｃの両側に１つの方向
の３個の支持面領域１７、断面３Ａ−３Ａ，３Ｂ
−３Ｂ，３Ｃ−３Ｃの両側に領域１７とは交互す
る他の方向の３個の支持面領域１８、および上の
断面２Ａ−２Ａに対してほぼ30゜、90゜、150゜、
210゜、270゜、330゜にある６個の短い遷移領域１９
を持つている（第１図）。これらの遷移領域１９
はボールが１つのプレストレスの領域からつぎの
領域に移行するときに回転軸線を変えることを可
能にする。 軸線Ｘ−Ｘに直角な鉛直方向から見た、ベアリ
ングの上方部分の部分展開図が第６図に示されて
いる。この図において固定のレース３の転動面は
実線で示され、回転するレース１１の転動面は破
線で示されている。図面を見やすくするために、
ボールとの接点は図面の面内で起るかのように示
されており、固定のレース３の転動面の非直線性
は非常に誇張されている。転動面の波形は明瞭な
表示を可能にするために大幅に誇張されているこ
ともまた理解される。そのうえ実際には、領域１
７，１８，１９の間の遷移は漸進的である。 転動面の一方の縁を考えると、第１図の断面２
Ａ−２Ａの両側に支持面領域１７の全体に亘つて
伸びている長さｌの支持プラトー１７Ａ、および
そのプラトー１７Ａの両側に荷重が徐々に加わり
および荷重が徐々に除去される領域部分を形成す
る斜面１９Ａが見られる。その斜面の中央は第１
図の４−４断面のように完全に荷重が加わらない
領域部分に対応する。長さｔのこれらの斜面１９
Ａは支持面領域１７に隣接する２つの遷移領域１
９に亘つて伸びており、遷移領域１９における支
持面領域１７とは反対側の端は隣接する２つの支
持面領域１８に亘つて伸びる支持面なしのプラト
ー１８Ａに接続している。転動面の他方の縁の配
置は以上記載されたものとは反対で、全体はベア
リングの周囲に亘つて周期的に再現される。 ベアリングの回転するレース１１が方向ｆ（第
６図で左から右に）に回転すると仮定し、プラト
ー１７Ａの両端２２間をころがるボール７Ｃに加
わる実質上一定の荷重に関して、ボール７Ａにつ
いては50％の荷重が除去され、ボール７Ｂについ
ては50％の荷重が加わる瞬間の状態を第６図に図
式的に示した。これらのボール７Ａ，７Ｂはこの
瞬間、支持プラトー１７Ａの一端２２から測つて
長さｔの約1/4の所にある。 遷移領域１９に基因するベアリングの能力の損
失を制限するために、その遷移領域は小さな長さ
を持つていなければならない。そのうえ、支持プ
ラトー１７ＡのピツチＰ＝ｌ＋ｔおよび斜面１９
Ａの長さｔはボール７の直径ｄおよび数Ｎに関与
して選ばれる。その結果ボールの荷重が除去され
る期間と他のボールの荷重が加わる期間とが一致
し、したがつて与えられたプラトーの上でころが
つているボールの全体的な圧力が実質上一定とな
り、荷重が加わりおよび荷重が除去される段階に
はそのことを感じさせない。 ケージ９によつて定義される２つのボールの間
の間隔をｅとすれば、考えている場合について簡
単につぎの関係式を作ることができる。 Ｐ＝ｋ（ｄ＋ｅ）＋ｔ／２ (1) ここでｋはプラトーの上で荷重がかかつている
ボールの数を表わす。 ピツチＰのプラトーが３＋３＝６あると仮定す
ると、ボールの総数は下式によつて表わすことが
できる。 Ｎ＝6P／（ｄ＋ｅ） (2) すなわち、関係式(1)を使えば、 Ｎ＝〔6k（ｄ＋ｅ）＋3t〕／（ｄ＋ｅ） ＝6k＋3t／（ｄ＋ｅ） (3) 和（ｄ＋ｅ）は連続する２つのボールの中心か
ら中心までの距離を表わす。 第６図に示されているように、プラトー当りの
ボールの数ｋを３とすれば、Ｎの総数を比ｔ／
（ｄ＋ｅ）の関数として与えてつぎの表を作るこ
とができる。

【表】 第６図で直線的な形となつている斜面１９Ａの
展開された形を変形すれば、ボールの50％の荷重
が除去されおよび50％の荷重が加わる位置はもは
やｔ／４の距離ではなく、例えば支持プラトーの
一端２２からｔ／８の距離で得ることができる。
関係式(1)および(3)はこのときにはつぎのようにな
る。 Ｐ＝ｋ（ｄ＋ｅ）＋３／４ｔ (1)′ および Ｎ＝6k（ｄ＋ｅ）＋９／２ｔ／（ｄ＋ｅ）＝6k＋９／２
ｔ／（ｄ＋ｅ）
(3)′ この場合には、つぎの表を作ることができる。

【表】 ベアリングの組立てはつぎのようにして行なう
ことができる。 内側のレース１１およびケージ９が困難なしに
外側のレース３の内部に導入される。プラグ１５
が引き抜かれ、ボール導入孔１４の正面にボール
保持孔が位置するようにケージ９の位置が定めら
れる。このときボールを転動面４，１０間に導入
することができ、ついで内側のレース１１を回転
させながら導入されたボールをころがし、導入孔
１４の正面につぎのボール保持孔が来るまで、ケ
ージ９を回転させる。すべてのボールが導入され
るまで同じことを繰り返す。 ボールの導入が容易であることは明白である。
断面５−５でボールにいかなる荷重も及ぼさない
からである。他方のボールが転動し、支持面領域
１７，１８に対応する部分に到達するとき、それ
らはプレストレスF₁，F₂をかけられる。このよ
うにして、プレストレスを望ましい価にすること
が非常に容易に得られる。それは一般に２ミクロ
ンの誤差にクラス分けされる転動面およびボール
の製作寸法にのみ依存する。 使用中、ベアリング１は実質的に中心Ｏを通る
鉛直荷重Ｆ、および同様に点Ｏを通る傾斜モーメ
ントＭを受ける。固定の転動面４が上記のような
形態をもつ故に、ベアリングは荷重Ｆに対してだ
けでなく、モーメントＭに対しても完全に剛的で
ある。すなわち内側のレース１１が固定されるス
タブ軸等に水平荷重が加わることにより第１図で
左から右を向くモーメントＭが作用すると仮定す
れば（第１２図にモーメントＭの方向が別の形で
表現されている。）、このモーメントは断面２Ａ−
２Ａ内にあるボールをその応力F₁が増大する方
向に移動させようとし、直径方向の反対側の断面
３Ｂ−３Ｂ内にあるボールについても同様にボー
ルをその応力F₂が増大する方向に移動させよう
とする。しかしながら内側のレース１１は固定の
転動面４が上記のような形態をもつため、モーメ
ントＭによつて外側のレース３に対していかなる
回転も行なわず、完全に剛的である。 モーメントが反対方向に作用するときは、ベア
リングの上下部における支持面領域１７，１８の
２つの支持プラトーには荷重がかからず、前記と
は逆に応力F₁，F₂を減少させようとするが、こ
の場合ベアリングの２つのレース３，１１間のい
かなる相対的な回転も阻止するのは他の４個の支
持面領域における支持プラトーである。 なによりもまず、歩道の縁に対して車輪のリム
が横からぶつかるときには、非常に大きな傾斜モ
ーメントがベアリングに加わることが知られてい
る。したがつて、最大の傾斜モーメントが第１図
示のモーメントＭと反対方向となるので、車輪の
外側が第２図において左にあることが望ましいだ
ろう。 このようにして、ベアリングの上部領域におい
ては、事故による横方向の衝撃の際に、ボール７
Ａ，７Ｂ、およびそれらの間にある２つのボール
７Ｃは例外的に通常の接触とは反対側の縁２３に
接触するようになり、このようにして瞬間的な過
大な荷重の一部を第６図の２つのボール７Ｄのよ
うに解放する。同じ有利な現象が、勿論ベアリン
グの下部領域でも生じ、それよりも少ない程度に
中間部の領域でも生じる。 このようにして、歩道に対する衝撃の際に、ベ
アリングが局所的に破壊する危険が著しく低下さ
せられる。 このベアリング１はまたボールの殆ど純粋のこ
ろがりによつて、すなわち荷重のもとでの最少の
発熱および摩耗をもつて動作することにも注目し
なければならない。そのうえ、転動面が大きな包
込み角をもつているため、半径方向および軸線方
向の荷重による応力に対しても傾斜モーメントに
対しても大きな強度を持つている。実際、ケージ
は閉じられたボール保持孔を持つた簡単な薄いリ
ングとすることができ、前記のような方法による
ベアリングの組立ての結果、転動面は例えば150゜
程度の大きな包込み角２β，２γを持つことがで
きる（第４図）。 方向が交互に変るモーメントを受けるベアリン
グについては、各方向に少なくとも３個の支持面
領域を備えなければならない。これらのプラトー
の数の増大は、ベアリング能力の低下、および遷
移領域１９の数の増大の結果、ボールの回転軸線
の変化の数の増加を招くから、この数を３に限る
のが好ましい。しかしながらただ１つの方向のモ
ーメントだけを考えればよい他の応用において
は、２つの支持面領域１７，１８で十分であろう
ということは明らかである。 さらに上記実施例においてはボールの荷重の除
去は、固定の転動面４が純粋に軸線方向に変位す
ることによつて行なわれる。変形として、この転
動面の変位は半径方向の成分を持つことができる
だろう。またはベアリングがＦのような半径方向
の荷重のみを受けるときには、この変位は純粋に
半径方向であることさえもできるだろう。荷重が
除去される領域はこのときはただ１つで、直径方
向に関しこの荷重とは反対側の位置にある。 第７，８図は、ベアリング１のような、ベアリ
ングを内蔵する駆動前輪のピボツト、ハブの２つ
のアセンブリを表わしている。ピボツト２４は、
２つの玉継手２６，２７により軸２５の囲りを回
転する。このピボツト２４の孔２８は、高い表面
硬度を持つように処理され、前記ベアリング１の
固定レース４のように周期的な軸線方向のずれを
もつて研削された転動面２９を持つている。第７
図の例においては、車輪支持フランジ３０は軸線
方向の延長部３１を持つており、それは孔２８を
貫通し、その孔の内側等速駆動継手３２に固定さ
れている。延長部３１の周囲には、表面硬化後、
ベアリング１の回転するレース１１のように、完
全な回転体に研削された転動面３３が設けられて
いる。ボール７はピボツト２４の半径方向の導入
孔３４を通つて導入され、ケージ９のセパレータ
部によつて分離されるパツキング３５がこのケー
ジの両側に置かれている。 第８図の実施例においては、等速継手３２Ａ
は、正面の歯車３６を介して、フランジ３０の延
長部３１に同軸なように結合されている。軸線方
向の固定は、フランジ３０の外側の面に当接する
フランジ３８を外側に有する連結棒３７を、等速
継手の外側の端部にねじ込むことによつて得られ
る。 第１図から第８図までの実施例においては、主
要な半径方向の荷重および傾斜モーメントに関し
て固定状態であるのは外側のレースであるのに対
して、第９、第１０図はベアリングに加えられる
これらの主要な応力に対して固定状態であるのは
内側のレースである他の実施例を示している。し
たがつて、これらの第９、第１０図については、
前記のように周期的にずらされているのは内側の
レースの転動面である。これらは、トレーラの車
軸の車輪や前輪駆動車輛の後輪のようなから回り
車輪または単に支持しているだけの車輪に適用さ
れる。 第９図では固定の半径方向のフランジ４０を持
つている車輪３９は、車軸の肩部４２とナツト４
４によつて締められた座金４３との間に固定され
ているベアリング１Ａの内側のリング４１を受け
る。車輪の固定のフランジ４６を支持している外
側のレース４５は完全に回転体の転動面を有して
いる。ボール７を導入する孔１４は内側のレース
４１に半径方向に作られ、孔１４のプラグ１５は
球形の凸形表面４７を外端に持つており、その面
の曲率中心は回転軸線Ｘ−Ｘ上で、転動面の対称
面Ｐ内にある。この凸形が第１図から第８図まで
における表面１６の凹形と同じように、プラグ１
５Ａを単に半径方向に正しく位置させることによ
つて、内側の転動面の中心線の連続性を保証する
ことを可能にする。車輪３９に埋め込まれた爪４
８が組立ての際に、半径方向の荷重および傾斜モ
ーメントに対する固定のレース４１の正確な位置
を保証することを可能にする。ケージ９および図
面には示されていないパツキングがこのベアリン
グを完全にする。 第１０図の実施例は、車体に固定するための雌
ねじを切られた孔５０を備えたフランジ４９が、
内側のレース４１に設けられていることによつて
のみ前記実施例と異なつている。凸形の表面を持
つたプラグ１５Ａ、およびケージ９と車輪支持フ
ランジ４６が前記と同様に示されている。 この発明によるベアリングの各実施例におい
て、転動面のための交叉形の断面の形状を示し
た。変形として、この形状はボールの半径よりも
わずかに大きな半径をもつた、例えば楕円形また
は擬似楕円形のような、他の形を持つことができ
る。しかしながら、交叉抱持形または楕円形がこ
の発明の範囲の中で好ましい。それは固定の転動
面の対称面から極めて小さな周期的なずれをもた
せることによつて、傾斜モーメントに対するベア
リングの強度を得ることを可能にするからであ
る。 第１１図は、第７、第８図のものの１つに適用
されるこの発明による固定レースの転動面の研削
装置を図式的に表わしている。孔２８の中を予め
回転体に粗削りされ、表面焼入れされたピボツト
２４の固定の転動面２９が前記のような正確な形
に、すなわち基準垂直面に対して周期的に軸線方
向にずれている一定形状の断面を持つように研削
される。この垂直な基準面内に配置される砥石車
５１はワークに対する半径方向の接近運動と、そ
の固有の軸線の囲りでの回転運動のみを付与され
る。基準面に平行で、60乃至200rpmの速度で回
転するワークピース支持プレート５２は、ピボツ
ト２４を心出しするためのリング５３および連結
棒５５によつてプレート５２に平行に結合されて
いるプレート５４、すなわちピボツトのクランプ
装置を支持している。ワークピース支持プレート
５２は図示しないモータによつて駆動される研削
機のスピンドル５７に、環状に規則正しく配列さ
せられた可撓性の一連の薄板５６を介して連結さ
れている。これらの薄板５６は実質上研削しよう
とする転動面２９の中心Ｏに収束するような方向
に向けられている。 支持プレート５２はその周面に、ローラ５９に
常時当接して回転する軸線方向のカム５８を有
し、ローラ５９は可撓性アーム６２のほぼ鉛直な
軸６１にボールベアリング６０を介して軸支さ
れ、このアーム６２は研削機のフレーム６３に固
定され、有効長さが調節可能となつている。アー
ム６２の可撓性は大きく、薄板５６のそれははる
かに小さい。バランスウエイト６４が、ワークピ
ース支持プレート５２、研削しようとするピボツ
ト２４および締付装置５４の全体の釣合をとるた
めに支持プレート５２に設けられている。 この装置はつぎのように動作する。 支持プレート５２の回転中、カム５８はローラ
５９の側から矢印ｇの方向に向けられた軸線方向
の推力を受け、その強さはカム５８の高さに比例
する。薄板５６が可撓性であるため、プレート５
２はカムの変位を非常に小さな尺度で再現しなが
ら、中心Ｏに関してわずかに振動する。ローラ５
９の変位とプレート５２の隣接する点の変位の比
は、アーム６２と薄板５６との弾性の比によつて
定義される。 例えば、カム５８と転動面２９との間の縮少比
を１／500とすることができ、その場合には、カ
ム５８の５mmの振動は５×１／500＝0.01mm、す
なわち研削しようとする転動面２９の10ミクロン
の変位に対応するＯの囲りの回転をひき起す。転
動面２９の転位はこのようにしてカム５８の変位
を再現し、この縮少は摩擦力または慣性力なしに
実現され、したがつて望まれる精度および再現性
のあらゆる特性を持つている。 第９、第１０図の例において、固定の内側のレ
ースの転動面は、いわゆる外部研削構造物を使つ
て研削されることができる。この研削構造物によ
る転動面の軸線方向の変位の原理は、第１１図の
原理と同様であることは当業者にとつては明らか
であろう。 変形として、薄板５６は例えば３個の前記と同
様に方向づけられた可撓性の柱、またはローラ５
９の効果のもとでほぼ点Ｏを通る固定軸の囲りの
ピボツトの回転を保証することができるあらゆる
他の結合装置で置き換えられることができる。 固定の転動面の変位に半径方向の成分を与えた
いときは、これに関するフランス特許第1401983
号の教えを適用すれば十分である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるボールベアリングの第
１実施例の一部断面図、第２図は第１図を２Ａ−
２Ａ，２Ｂ−２Ｂ，２Ｃ−２Ｃ線のいずれか１つ
に沿つて切つたより大きな尺度の詳細な断面図、
第３図は第１図を３Ａ−３Ａ，３Ｂ−３Ｂ，３Ｃ
−３Ｃ線のいずれか１つに沿つた切つた第２図と
同様の詳細断面図、第４、第５図は第１図を４−
４線および５−５線に沿つて切つた第２図と同様
の詳細断面図、第６図は同上の一部の図式的な展
開図、第７図から第１０図まではこの発明のベア
リングのそれぞれ異なる実施例の軸線方向断面
図、第１１図はこの発明のベアリングの研削装置
の実施例の図式的な軸線方向断面図、第１２図は
この発明の作用を説明するための概略図である。 １，１Ａ……ベアリング、４，１０，２９，３
３……転動面、７……ボール、１７，１８……支
持面領域、１９……遷移領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一方が固定された内外側レース３，１１と、
   両レースの転動面４，１０間に配置されたボール
   ７列とを具え、各ボール７にプレストレスを加え
   て組み立てられるボールベアリングにおいて、固
   定レース３の転動面４は、 (a) ボールに荷重が常時加わる支持面領域１７，
   １８と、 (b) ボールに荷重が徐々に加わる領域部分、ボー
   ルから荷重が徐々に除去される領域部分および
   両領域部分に隣接してボールに完全に荷重が加
   わらない領域部分を含む遷移領域１９とからな
   り、 支持面領域１７，１８および遷移領域１９は転
   動面４の変位によつて交互に形成されていること
   を特徴とするボールベアリング。 ２ 着脱可能なプラグ１５を備えたボール導入孔
   １４がベアリング１のレースを貫通して設けら
   れ、この孔１４が遷移領域１９の完全に荷重がか
   からない領域部分に開口していることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のボールベアリン
   グ。 ３ 半径方向を向いたボール導入孔１４にプラグ
   １５がねじ込まれ、このプラグ１５はベアリング
   １の軸線Ｘ−Ｘの上に中心を持つた球形の内側表
   面１６を有していることを特徴とする特許請求の
   範囲第２項記載のボールベアリング。 ４ 各ボール７を分離するための閉じられたボー
   ル保持孔を持つケージ９を含むことを特徴とする
   特許請求の範囲第２項又は第３項記載のボールベ
   アリング。 ５ 半径方向における単一方向の荷重のみを受け
   る固定レースを含み、固定レースの直径上におけ
   る荷重とは反対側の端部にただ１つの遷移領域を
   有し、この遷移領域は固定レースの転動面の半径
   方向の変位によつて得られることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１
   項に記載のボールベアリング。 ６ ベアリングの軸線に直角に定められた方向の
   モーメントを受けるための固定レース３を含むボ
   ールベアリングであつて、そのモーメントＭに直
   角な直径の両側に少なくとも１つの遷移領域１９
   を含み、その直径上の両端にそのモーメントと反
   対方向の軸線方向の成分を有するプレストレスを
   組立て時に作り出す支持面領域１７，１８を含む
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第４
   項までのいずれか１項に記載のボールベアリン
   グ。 ７ 支持面領域１７，１８および遷移領域１９
   が、固定レース３の転動面４の軸線方向の周期的
   な変位によつて得られることを特徴とする特許請
   求の範囲第６項記載のボールベアリング。 ８ ベアリングの軸線に直角に定められた、対向
   する２つの方向に作用するモーメントを受ける場
   合に適合され、荷重がかからない６個の遷移領域
   １９によつて分離された、各方向に３個の支持面
   領域１７，１８を交互に有し、これらの12個の領
   域がベアリング１の周囲に規則正しく分布させら
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第６項
   ないし第７項までのいずれか１項に記載のボール
   ベアリング。 ９ ベアリングの軸線に直角に定められた、対向
   する２つの方向に作用するモーメントを受け、そ
   のモーメントが１つの方向において他の方向にお
   けるよりもはるかに大きな価となる場合に適合さ
   れ、支持面領域１７，１８がこのモーメントに直
   角な直径上の両端に配置され、支持面領域１７，
   １８のそれぞれが、大きな価となるモーメントの
   方向を向く軸線方向成分を持つプレストレスを組
   立て時に作り出すことを特徴とする特許請求の範
   囲第６項から第８項までのいずれか１項に記載の
   ボールベアリング。 １０ 各転動面４，１０が交叉抱持形の輪郭を有
   していることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   から第９項までのいずれか１項に記載のボールベ
   アリング。 １１ 所定位置にあつて回転し、レース２４の内
   面を研削する砥石車５１と、モータによつて駆動
   される回転スピンドル５７と、このスピンドル５
   ７にその軸線と直角をなすように弾性変形可能な
   結合手段５６を介して、一方の面において取付け
   られたワークピース支持プレート５２と、このワ
   ークピース支持プレート５２の他方の面に設けら
   れて該プレートにベアリングのレース２９を同心
   的に保持する手段５３とを具え、ワークピース支
   持プレート５２にはカム５８が設けられ、このカ
   ム５８に偏移手段５９が係合し、偏移手段５９は
   スピンドル５７の回転中ワークピース支持プレー
   ト５２を軸線方向に偏移させるようになつている
   ことを特徴とするボールベアリングの研削装置。 １２ 弾性変形可能な結合手段５６がスピンドル
   ５７の軸線に対して傾斜させられ、中心線がレー
   ス２４の中心Ｏに収束する複数の可撓性要素を含
   んでいることを特徴とする特許請求の範囲第１１
   項記載の研削装置。