JP2000130446A - 転がり軸受 - Google Patents
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- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 4
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
- F16C19/24—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly
- F16C19/28—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly with two or more rows of rollers
-
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C13/00—Rolls, drums, discs, or the like; Bearings or mountings therefor
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-
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- F16C2240/00—Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
- F16C2240/40—Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/18—Mechanical movements
- Y10T74/18056—Rotary to or from reciprocating or oscillating
- Y10T74/18296—Cam and slide
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 厚壁状の外リースを有する転がり軸受におい
て外レースの球面状の輪郭を、外リースが円筒状の対応
転動路上を転動している場合に生じる最大ヘルツ圧力が
減少されるように、しかも外レースの軸が傾倒した場合
に限界値を越えないように構成する。 【解決手段】 外レース６，９の球面状の輪郭７，１０
が、角縁を形成することなく互いに移行し合う、複数の
円弧から構成されていて、長い曲率半径Ｋ１を有する中
央の円弧と、短い曲率半径Ｋ２，Ｋ３を有する外側の円
弧との、曲率半径の互いの比が、２：１乃至５：１であ
るようにした。
て外レースの球面状の輪郭を、外リースが円筒状の対応
転動路上を転動している場合に生じる最大ヘルツ圧力が
減少されるように、しかも外レースの軸が傾倒した場合
に限界値を越えないように構成する。 【解決手段】 外レース６，９の球面状の輪郭７，１０
が、角縁を形成することなく互いに移行し合う、複数の
円弧から構成されていて、長い曲率半径Ｋ１を有する中
央の円弧と、短い曲率半径Ｋ２，Ｋ３を有する外側の円
弧との、曲率半径の互いの比が、２：１乃至５：１であ
るようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、転がり軸受であっ
て、ころまたは球として形成された転動体が設けられて
おり、該転動体が内側転動路と外側転動路との間に配置
されており、厚壁状の外レースが設けられており、該外
レースの内側表面が外側転動路を形成し、該外レースの
外側表面が、円筒形または平らな対応転動路上で直接転
動するために設けられていて、球面状（長手方向断面図
で見て円弧状）の輪郭を有している形式のものに関す
る。
て、ころまたは球として形成された転動体が設けられて
おり、該転動体が内側転動路と外側転動路との間に配置
されており、厚壁状の外レースが設けられており、該外
レースの内側表面が外側転動路を形成し、該外レースの
外側表面が、円筒形または平らな対応転動路上で直接転
動するために設けられていて、球面状（長手方向断面図
で見て円弧状）の輪郭を有している形式のものに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】このような形式の転がり軸受は、走行ロ
ーラ、支持ローラ、カムローラとして公知であり、これ
らの転がり軸受は厚壁状の外レースで、たいていカム板
または直線案内路として形成された対応転動路に高い半
径方向の負荷を伝達することができる。不整合に起因す
る付加的な縁部の負荷を避けるために、外レースの外周
面は球面状に成形されている。このような成形プロファ
イルは、たいていある一定の曲率半径によって規定され
る。球面状の構造に並行して、円筒状の外側プロフィー
ルによる解決策も提供されているが、この解決策におい
てもわずかな角度の誤差ですでに高い縁部応力が生じ
る。高い半径方向の負荷に基づき、球面状のプロフィー
ルを有する外レースにおいては、最大のヘルツ圧力を低
下させるために、できるだけ大きい半径を有していると
有利である。
ーラ、支持ローラ、カムローラとして公知であり、これ
らの転がり軸受は厚壁状の外レースで、たいていカム板
または直線案内路として形成された対応転動路に高い半
径方向の負荷を伝達することができる。不整合に起因す
る付加的な縁部の負荷を避けるために、外レースの外周
面は球面状に成形されている。このような成形プロファ
イルは、たいていある一定の曲率半径によって規定され
る。球面状の構造に並行して、円筒状の外側プロフィー
ルによる解決策も提供されているが、この解決策におい
てもわずかな角度の誤差ですでに高い縁部応力が生じ
る。高い半径方向の負荷に基づき、球面状のプロフィー
ルを有する外レースにおいては、最大のヘルツ圧力を低
下させるために、できるだけ大きい半径を有していると
有利である。
【０００３】ドイツ連邦共和国特許出願公開第４２００
３８１号明細書によれば、外レースではなく、転動体と
して使用されたころが、有利な形式で樽状に形成された
転がり軸受が公知である。各ころの輪郭は、端部領域で
は曲率半径ｒ１によって規定され、所定の箇所で円筒状
の形に移行している。各ころは、中空のころとして形成
されており、また、ころが転動する、支承体の転動路は
内側の支承レースの円筒面と、外側の支承レースの円筒
面とによって形成されている。
３８１号明細書によれば、外レースではなく、転動体と
して使用されたころが、有利な形式で樽状に形成された
転がり軸受が公知である。各ころの輪郭は、端部領域で
は曲率半径ｒ１によって規定され、所定の箇所で円筒状
の形に移行している。各ころは、中空のころとして形成
されており、また、ころが転動する、支承体の転動路は
内側の支承レースの円筒面と、外側の支承レースの円筒
面とによって形成されている。
【０００４】ドイツ連邦共和国特許第２９３５０２３号
明細書によれば、ころの少なくとも幾つかに、軸線方向
断面図で見て、先の鋭い縁部または丸味のつけられた縁
部なしでころのプロフィール全体に沿って互いに移行し
合う、種々異なる曲率半径を有する少なくとも３つの区
分を有する外周面を備えた軸受が公知である。この場
合、ころの中央区分の両側の区分は、中央区分の曲率半
径よりも短い曲率半径を有している。しかしながらこの
公知の軸受の軸受転動路は、円筒状ではなく、やはり湾
曲して構成されている。
明細書によれば、ころの少なくとも幾つかに、軸線方向
断面図で見て、先の鋭い縁部または丸味のつけられた縁
部なしでころのプロフィール全体に沿って互いに移行し
合う、種々異なる曲率半径を有する少なくとも３つの区
分を有する外周面を備えた軸受が公知である。この場
合、ころの中央区分の両側の区分は、中央区分の曲率半
径よりも短い曲率半径を有している。しかしながらこの
公知の軸受の軸受転動路は、円筒状ではなく、やはり湾
曲して構成されている。
【０００５】円筒状の対応転動路上を転動するために設
けられるべき厚壁状の外レースは、これらの２つの従来
技術のものには開示されてはいない。
けられるべき厚壁状の外レースは、これらの２つの従来
技術のものには開示されてはいない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、厚壁状の外リースを有する転がり軸受において外レ
ースの球面状の輪郭を、外リースが円筒状の対応転動路
上を転動している場合に生じる最大ヘルツ圧力が減少さ
れるように、しかも外レースの軸が傾倒した場合に限界
値を越えないように構成することである。
は、厚壁状の外リースを有する転がり軸受において外レ
ースの球面状の輪郭を、外リースが円筒状の対応転動路
上を転動している場合に生じる最大ヘルツ圧力が減少さ
れるように、しかも外レースの軸が傾倒した場合に限界
値を越えないように構成することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題は、冒頭に記載
した装置において、外レースの球面状の輪郭が、角縁を
形成することなく互いに移行し合う、複数の円弧から構
成されていて、長い曲率半径を有する中央の円弧と、短
い曲率半径を有する外側の円弧との、曲率半径の互いの
比が、２：１乃至５：１であることによって解決され
た。
した装置において、外レースの球面状の輪郭が、角縁を
形成することなく互いに移行し合う、複数の円弧から構
成されていて、長い曲率半径を有する中央の円弧と、短
い曲率半径を有する外側の円弧との、曲率半径の互いの
比が、２：１乃至５：１であることによって解決され
た。
【０００８】
【発明の効果】このような球面状の輪郭を形成すること
によって、外レースの転動運転時に、外レースの長手方
向軸が対応転動路に対して傾けられた場合、つまり対応
転動路に対して外レースの傾倒が生じた場合に、対応転
動路に関連して外レース軸を平行に配置して調節したヘ
ルツ圧力の最大値は超過されない。
によって、外レースの転動運転時に、外レースの長手方
向軸が対応転動路に対して傾けられた場合、つまり対応
転動路に対して外レースの傾倒が生じた場合に、対応転
動路に関連して外レース軸を平行に配置して調節したヘ
ルツ圧力の最大値は超過されない。
【０００９】外レースの球面状の輪郭は３つの円弧から
構成されていてよい。この場合、長い曲率半径を有する
中央の円弧と、短い曲率半径を有する、前記中央の円弧
にそれぞれ隣り合う外側の円弧との、曲率半径の互いの
比が、２：１乃至５：１である。また外レースの球面状
の輪郭が５つの円弧から構成されていてよい。この場
合、円弧の曲率半径の値はそれぞれ外レースの中央から
軸線方向で外方に向かって減少する。要するに、外レー
スの球面状の輪郭が多数の円弧から構成されていてもよ
く、この場合、円弧の曲率半径の値は、中央の最大値か
ら軸線方向で端部に向かって単調に減少する。
構成されていてよい。この場合、長い曲率半径を有する
中央の円弧と、短い曲率半径を有する、前記中央の円弧
にそれぞれ隣り合う外側の円弧との、曲率半径の互いの
比が、２：１乃至５：１である。また外レースの球面状
の輪郭が５つの円弧から構成されていてよい。この場
合、円弧の曲率半径の値はそれぞれ外レースの中央から
軸線方向で外方に向かって減少する。要するに、外レー
スの球面状の輪郭が多数の円弧から構成されていてもよ
く、この場合、円弧の曲率半径の値は、中央の最大値か
ら軸線方向で端部に向かって単調に減少する。
【００１０】このような転がり軸受では、中央の円弧の
曲率半径の長さと、外レースの幅との比が３：１乃至
６：１であってよい。転がり軸受は支持ローラとして形
成されてよく、この場合、内側転動路は内レースの外側
表面である。しかしまた、転がり軸受がカムローラとし
て形成されていてよく、この場合、内側転動路はピンの
一方の軸線方向端部の外側表面であり、ピンの他方の軸
線方向端部が固定用ネジ山を有している。
曲率半径の長さと、外レースの幅との比が３：１乃至
６：１であってよい。転がり軸受は支持ローラとして形
成されてよく、この場合、内側転動路は内レースの外側
表面である。しかしまた、転がり軸受がカムローラとし
て形成されていてよく、この場合、内側転動路はピンの
一方の軸線方向端部の外側表面であり、ピンの他方の軸
線方向端部が固定用ネジ山を有している。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に図面に基づき本発明の実施の
形態を詳説する。
形態を詳説する。
【００１２】図１に示した本発明の転がり軸受１はカム
ローラとして形成されており、一方の端部が固定用ねじ
山２として形成されているピン１を有している。このピ
ン１の他方の端部は、転がり軸受の転動体として形成さ
れた円筒形のころ４のための円筒形状の内側転動路３を
形成する。ころ４のかわりに球を使用することも可能で
ある。外側転動路５が、厚壁状の外レース６の内側表面
によって形成され、この外レース６は、内側転動路を有
するピン１の端部と、ころ４とを取り囲む。図１には、
ころ４の異なる２つの配置および構成の可能性が示され
ている。図１の上方半分には、長いころ４が直接互いに
接触している一方、下方半分では短いころ４が軸線方向
に互いに間隔をおいて配置されている。つまり、長いこ
ろ４、短いころ４、または球もカムローラに使用するこ
とができる。
ローラとして形成されており、一方の端部が固定用ねじ
山２として形成されているピン１を有している。このピ
ン１の他方の端部は、転がり軸受の転動体として形成さ
れた円筒形のころ４のための円筒形状の内側転動路３を
形成する。ころ４のかわりに球を使用することも可能で
ある。外側転動路５が、厚壁状の外レース６の内側表面
によって形成され、この外レース６は、内側転動路を有
するピン１の端部と、ころ４とを取り囲む。図１には、
ころ４の異なる２つの配置および構成の可能性が示され
ている。図１の上方半分には、長いころ４が直接互いに
接触している一方、下方半分では短いころ４が軸線方向
に互いに間隔をおいて配置されている。つまり、長いこ
ろ４、短いころ４、または球もカムローラに使用するこ
とができる。
【００１３】本発明による外リース６は、断面図で見
て、複数の円弧から構成されている球面状の輪郭７を有
する外周面を有している。この場合、隣り合う２つの円
弧は角縁を形成することなく互いに移行する。つまり円
弧の隣り合う端部が共通の接線を有している。図１から
図５に基づく実施例において、球面状の輪郭７を有する
外リース６は、長い曲率半径Ｋ１を有する円弧と、この
円弧に隣り合う２つの、それぞれが短い曲率半径Ｋ２を
有する円弧とから形成されている。曲率半径Ｋ１の、各
曲率半径Ｋ２に対する比は、２：１乃至５：１である。
曲率半径Ｋ１の長さおよび外リース６の幅Ｂの比は、
３：１乃至６：１である。
て、複数の円弧から構成されている球面状の輪郭７を有
する外周面を有している。この場合、隣り合う２つの円
弧は角縁を形成することなく互いに移行する。つまり円
弧の隣り合う端部が共通の接線を有している。図１から
図５に基づく実施例において、球面状の輪郭７を有する
外リース６は、長い曲率半径Ｋ１を有する円弧と、この
円弧に隣り合う２つの、それぞれが短い曲率半径Ｋ２を
有する円弧とから形成されている。曲率半径Ｋ１の、各
曲率半径Ｋ２に対する比は、２：１乃至５：１である。
曲率半径Ｋ１の長さおよび外リース６の幅Ｂの比は、
３：１乃至６：１である。
【００１４】図２および図３には、ピン１の外レース６
の２つの異なる位置が、対応転動路８に関連して示され
ており、この対応転動路８上を球面状の輪郭を有する外
レース６が転動する。この対応転動路８は、円筒形また
は平らな表面であってよい。図２では、外レース６の回
転軸は対応転動路８に対して平行に移動する一方で、図
３では外レース６の回転軸は対応転動路８に対して傾け
られて配置されている。つまり図３において外レース６
は、対応転動路８に対して傾倒されて配置されている。
の２つの異なる位置が、対応転動路８に関連して示され
ており、この対応転動路８上を球面状の輪郭を有する外
レース６が転動する。この対応転動路８は、円筒形また
は平らな表面であってよい。図２では、外レース６の回
転軸は対応転動路８に対して平行に移動する一方で、図
３では外レース６の回転軸は対応転動路８に対して傾け
られて配置されている。つまり図３において外レース６
は、対応転動路８に対して傾倒されて配置されている。
【００１５】図６による外レース６は、５つの円弧から
構成された球面状の輪郭１０を有している。外レース６
の中央から端部へ向かってそれぞれ短い曲率半径Ｋ２を
有する円弧は、軸線方向で、長い曲率半径Ｋ１を有する
円弧の後に続き、この曲率半径Ｋ２を有する円弧の後
に、より短い曲率半径Ｋ３を有する円弧が続く。これら
の曲率半径Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３の値は、中央の最大値から
端部へ向かって単調に減少する。
構成された球面状の輪郭１０を有している。外レース６
の中央から端部へ向かってそれぞれ短い曲率半径Ｋ２を
有する円弧は、軸線方向で、長い曲率半径Ｋ１を有する
円弧の後に続き、この曲率半径Ｋ２を有する円弧の後
に、より短い曲率半径Ｋ３を有する円弧が続く。これら
の曲率半径Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３の値は、中央の最大値から
端部へ向かって単調に減少する。
【００１６】図５では、外レース６の軸線方向で、長い
曲率半径Ｋ１を有する円弧の領域に、短い曲率半径Ｋ２
を有する２つの円弧の領域１２が接続する。図６に示さ
れた外レース９では、図５の円弧の領域に相応する領域
１１，１２の後に、軸線方向で、それぞれ最も短い曲率
半径Ｋ３を有する円弧の、より小さい領域１３が付加的
に続く。
曲率半径Ｋ１を有する円弧の領域に、短い曲率半径Ｋ２
を有する２つの円弧の領域１２が接続する。図６に示さ
れた外レース９では、図５の円弧の領域に相応する領域
１１，１２の後に、軸線方向で、それぞれ最も短い曲率
半径Ｋ３を有する円弧の、より小さい領域１３が付加的
に続く。
【００１７】複数の円弧から形成される球面状の輪郭を
有する本発明による外レース６によって、対応転動路８
と関連して生じるヘルツ圧力を著しく減少させ、外レー
スの軸が傾倒した場合に限界値を越えないという結果が
得られた。
有する本発明による外レース６によって、対応転動路８
と関連して生じるヘルツ圧力を著しく減少させ、外レー
スの軸が傾倒した場合に限界値を越えないという結果が
得られた。
【図１】カムローラとして形成された本発明による転が
り軸受の部分的な断面図である。
り軸受の部分的な断面図である。
【図２】対応転動路に対して平行な長手方向軸を有す
る、円筒状の対応転動路で転動するカムローラの側面図
である。
る、円筒状の対応転動路で転動するカムローラの側面図
である。
【図３】対応転動路に対して傾けられた（傾倒された）
長手方向軸を有する、図２に基づくカムローラの側面図
である。
長手方向軸を有する、図２に基づくカムローラの側面図
である。
【図４】３つの円弧から構成される輪郭を有するカムロ
ーラの外レースの長手方向断面図である。
ーラの外レースの長手方向断面図である。
【図５】図４に相応する３つの円弧領域を有する外レー
スを示した概略図である。
スを示した概略図である。
【図６】図５に対して変化された、５つの円弧領域から
成る外レースの輪郭を示した概略図である。
成る外レースの輪郭を示した概略図である。
１ ピン、 ２ 固定用ねじ山、 ３ 内側転動路、
４ ころ、 ５ 外側転動路、 ６ 外レース、 ７
球面状の輪郭、 ８ 対応転動路、 ９ 外レース、
１０ 球面状の輪郭、 １１ 長い曲率半径を有する円
弧領域、 １２，１３ 短い曲率半径を有する円弧領
域、 Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３ 曲率半径、 Ｂ外レースの幅
４ ころ、 ５ 外側転動路、 ６ 外レース、 ７
球面状の輪郭、 ８ 対応転動路、 ９ 外レース、
１０ 球面状の輪郭、 １１ 長い曲率半径を有する円
弧領域、 １２，１３ 短い曲率半径を有する円弧領
域、 Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３ 曲率半径、 Ｂ外レースの幅
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハインツ シェーファース ドイツ連邦共和国 エアランゲン アグネ ス−ザッパー−シュトラーセ 18 (72)発明者 イェルク ヴェーバー ドイツ連邦共和国 フォルヒハイム フォ ン−グッテンベルク−シュトラーセ 23
Claims (6)
- 【請求項１】 転がり軸受であって、ころ（４）または
球として形成された転動体が設けられており、該転動体
が内側転動路（３）と外側転動路（５）との間に配置さ
れており、厚壁状の外レース（６，９）が設けられてお
り、該外レース（６，９）の内側表面が外側転動路を形
成し、該外レース（６，９）の外側表面が、円筒形また
は平らな対応転動路（８）上で直接転動するために設け
られていて、球面状（長手方向断面図で見て円弧状）の
輪郭（７，１０）を有している形式のものにおいて、 外レース（６，９）の球面状の輪郭（７，１０）が、角
縁を形成することなく互いに移行し合う、複数の円弧か
ら構成されていて、長い曲率半径（Ｋ１）を有する中央
の円弧と、短い曲率半径（Ｋ２，Ｋ３）を有する外側の
円弧との、曲率半径の互いの比が、２：１乃至５：１で
あることを特徴とする、転がり軸受。 - 【請求項２】 外レース（６）の球面状の輪郭（７）が
３つの円弧から構成されており、長い曲率半径（Ｋ１）
を有する中央の円弧と、短い曲率半径（Ｋ２，Ｋ３）を
有する、前記中央の円弧にそれぞれ隣り合う外側の円弧
との、曲率半径の互いの比が、２：１乃至５：１であ
る、請求項１記載の転がり軸受。 - 【請求項３】 外レース（９）の球面状の輪郭（１０）
が５つの円弧から構成されており、これらの円弧の曲率
半径（Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３）の値が、それぞれ、外レース
（９）の中央から軸線方向で外方に向かって減少する、
請求項１記載の転がり軸受。 - 【請求項４】 外レースの球面状の輪郭が多数の円弧か
ら構成されており、これらの円弧の曲率半径の値が、中
央の最大値から軸線方向で端部に向かって単調に減少す
る、請求項１記載の転がり軸受。 - 【請求項５】 中央の円弧の曲率半径（Ｋ１）の長さ
と、外レース（６，９）の幅（Ｂ）との比が、３：１乃
至６：１である、請求項１記載の転がり軸受。 - 【請求項６】 転がり軸受がカムローラとして形成され
ていて、内側転動路（３）がピン（１）の一方の軸線方
向端部の外側表面であり、ピン（１）の他方の軸線方向
端部が固定用ねじ山を有している、請求項１記載の転が
り軸受。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19848705.3 | 1998-10-22 | ||
| DE19848705 | 1998-10-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000130446A true JP2000130446A (ja) | 2000-05-12 |
Family
ID=7885282
Family Applications (1)
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