JP2001107951A - 円錐ころ軸受 - Google Patents
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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
- 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
- F16C19/34—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 both radial and axial load
- F16C19/36—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 both radial and axial load with a single row of rollers
- F16C19/364—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 both radial and axial load with a single row of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone
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- F16C2240/40—Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
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- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】円錐ころ軸受において、使用対象に対する組み
付け時の状況に関係なく、要求される回転トルクを得る
ときの予圧が過剰になったり不足したりする現象を回避
できるようにし、耐焼付性や剛性などの特性を安定的に
確保できるようにすること。 【解決手段】円錐ころ軸受１において、予圧を付与して
いない自由状態のときに、各円錐ころ４の外接円錐のコ
ーンセンタＰ２から内輪２の大端面に沿う平面Ｘまでの
軸方向直線距離Ｌｒを、内輪２の軌道面のコーンセンタ
Ｐ１から内輪２の大端面に沿う平面Ｘまでの軸方向直線
距離Ｌｉよりも大きくした、正オフセットと呼ぶ形態に
する。そして、正オフセットの量について、０．０６≦
（Ｌｒ−Ｌｉ）／｛（Ｌｒ＋Ｌｉ）／２｝≦０．６に管
理する。
付け時の状況に関係なく、要求される回転トルクを得る
ときの予圧が過剰になったり不足したりする現象を回避
できるようにし、耐焼付性や剛性などの特性を安定的に
確保できるようにすること。 【解決手段】円錐ころ軸受１において、予圧を付与して
いない自由状態のときに、各円錐ころ４の外接円錐のコ
ーンセンタＰ２から内輪２の大端面に沿う平面Ｘまでの
軸方向直線距離Ｌｒを、内輪２の軌道面のコーンセンタ
Ｐ１から内輪２の大端面に沿う平面Ｘまでの軸方向直線
距離Ｌｉよりも大きくした、正オフセットと呼ぶ形態に
する。そして、正オフセットの量について、０．０６≦
（Ｌｒ−Ｌｉ）／｛（Ｌｒ＋Ｌｉ）／２｝≦０．６に管
理する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、円錐ころ軸受に関
する。ここでの円錐ころ軸受は、例えば自動車のトラン
スミッション装置の回転軸や自動車のデファレンシャル
装置の入・出力軸などの支持軸受として用いられるもの
が挙げられる。
する。ここでの円錐ころ軸受は、例えば自動車のトラン
スミッション装置の回転軸や自動車のデファレンシャル
装置の入・出力軸などの支持軸受として用いられるもの
が挙げられる。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の円錐ころ軸受は、一般的
に、図５に示すように、内輪２の軌道面のコーンセンタ
と、外輪３の軌道面のコーンセンタと、円錐ころ４のコ
ーンセンタとを、すべて内輪２の中心線Ｏ上の一点Ｑで
合致させるような設計になっている。但し、内・外輪お
よび円錐ころにおける製造公差により、僅かなずれはあ
る。
に、図５に示すように、内輪２の軌道面のコーンセンタ
と、外輪３の軌道面のコーンセンタと、円錐ころ４のコ
ーンセンタとを、すべて内輪２の中心線Ｏ上の一点Ｑで
合致させるような設計になっている。但し、内・外輪お
よび円錐ころにおける製造公差により、僅かなずれはあ
る。
【０００３】このような円錐ころ軸受では、使用対象へ
の組み付け時において、所要のアキシャル荷重を予圧と
して付与することにより、内輪の軌道面の径大側端縁に
設けられる径方向外向きの鍔部に対する円錐ころの大端
面の接触形態を管理して、回転トルクを調整するように
している。
の組み付け時において、所要のアキシャル荷重を予圧と
して付与することにより、内輪の軌道面の径大側端縁に
設けられる径方向外向きの鍔部に対する円錐ころの大端
面の接触形態を管理して、回転トルクを調整するように
している。
【０００４】なお、通常は、使用対象の種類ごとに要求
される回転トルクが異なるので、要求される回転トルク
を目標にして予圧を増減調整するようにしている。
される回転トルクが異なるので、要求される回転トルク
を目標にして予圧を増減調整するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
円錐ころ軸受では、使用対象に組み付けるにあたって、
組み付け時の状況に応じて、円錐ころの大端面と内輪の
鍔部内面との接触部位における油膜パラメータΛが変化
するために、仮に一定の予圧を付与したときでも回転ト
ルクが大幅にばらついてしまうので、組み付け時の状況
によっては、要求される回転トルクを得るときの予圧が
過剰になったり不足したりする結果になることが判っ
た。ちなみに、予圧を過剰にかけると、円錐ころ軸受の
耐焼付性が低下し、また、予圧が不足すると、円錐ころ
軸受の剛性が低下することになる。したがって、組み付
け時の状況によって円錐ころ軸受の耐焼付性や剛性など
の特性が定まらなくなると言える。
円錐ころ軸受では、使用対象に組み付けるにあたって、
組み付け時の状況に応じて、円錐ころの大端面と内輪の
鍔部内面との接触部位における油膜パラメータΛが変化
するために、仮に一定の予圧を付与したときでも回転ト
ルクが大幅にばらついてしまうので、組み付け時の状況
によっては、要求される回転トルクを得るときの予圧が
過剰になったり不足したりする結果になることが判っ
た。ちなみに、予圧を過剰にかけると、円錐ころ軸受の
耐焼付性が低下し、また、予圧が不足すると、円錐ころ
軸受の剛性が低下することになる。したがって、組み付
け時の状況によって円錐ころ軸受の耐焼付性や剛性など
の特性が定まらなくなると言える。
【０００６】前述した油膜パラメータΛは、周知のよう
に、Λ＝ｈ／σで求められる。ｈは油膜厚さ、σは合成
粗さである。合成粗さσは、内輪の鍔部内面の粗さσ１
と円錐ころの大端面の粗さσ２とをそれぞれ二乗して、
加算した結果の平方根、つまり、σ＝√（σ１2＋σ
２2）で求められる。このうち、粗さσ１、σ２は、製
造公差を含むものの管理できるが、油膜厚さｈは、例え
ば回転数や温度変化に伴う潤滑油の粘度変化に応じて変
化する。
に、Λ＝ｈ／σで求められる。ｈは油膜厚さ、σは合成
粗さである。合成粗さσは、内輪の鍔部内面の粗さσ１
と円錐ころの大端面の粗さσ２とをそれぞれ二乗して、
加算した結果の平方根、つまり、σ＝√（σ１2＋σ
２2）で求められる。このうち、粗さσ１、σ２は、製
造公差を含むものの管理できるが、油膜厚さｈは、例え
ば回転数や温度変化に伴う潤滑油の粘度変化に応じて変
化する。
【０００７】つまり、円錐ころ軸受の組み付け時におけ
る環境温度に応じて、予圧と回転トルクとの相関関係が
変化するので、前述したように要求される回転トルクを
得るために必要な予圧に過不足が生じるのである。
る環境温度に応じて、予圧と回転トルクとの相関関係が
変化するので、前述したように要求される回転トルクを
得るために必要な予圧に過不足が生じるのである。
【０００８】このような事情に鑑み、本発明は、円錐こ
ろ軸受において、使用対象に対する組み付け時の状況に
関係なく、要求される回転トルクを得るときの予圧が過
剰になったり不足したりする現象を回避できるように
し、耐焼付性や剛性などの特性を安定的に確保できるよ
うにすることを目的としている。
ろ軸受において、使用対象に対する組み付け時の状況に
関係なく、要求される回転トルクを得るときの予圧が過
剰になったり不足したりする現象を回避できるように
し、耐焼付性や剛性などの特性を安定的に確保できるよ
うにすることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本願出願人は、予圧を付
与していない自由状態において円錐ころのコーンセンタ
を内輪軌道面のコーンセンタに対してオフセットさせる
ことを考え、鋭意研究した。このオフセットの形態とし
て、次の２つがある。
与していない自由状態において円錐ころのコーンセンタ
を内輪軌道面のコーンセンタに対してオフセットさせる
ことを考え、鋭意研究した。このオフセットの形態とし
て、次の２つがある。
【００１０】（ａ）予圧を付与していない自由状態にお
いて各円錐ころの外接円錐のコーンセンタと内輪中心線
との交点の位置を、内輪軌道面のコーンセンタと内輪中
心線との交点の位置よりも内輪側に近づけた、負オフセ
ットと呼ぶ形態。この負オフセットでは、円錐ころの公
転時に当該円錐ころの大端面側が公転方向に先行した姿
勢で内輪の鍔部内面に対して接触する形態となる。
いて各円錐ころの外接円錐のコーンセンタと内輪中心線
との交点の位置を、内輪軌道面のコーンセンタと内輪中
心線との交点の位置よりも内輪側に近づけた、負オフセ
ットと呼ぶ形態。この負オフセットでは、円錐ころの公
転時に当該円錐ころの大端面側が公転方向に先行した姿
勢で内輪の鍔部内面に対して接触する形態となる。
【００１１】（ｂ）予圧を付与していない自由状態にお
いて各円錐ころの外接円錐のコーンセンタと内輪中心線
との交点の位置を、内輪軌道面のコーンセンタと内輪中
心線との交点の位置よりも内輪側から遠ざけた、正オフ
セットと呼ぶ形態。この正オフセットでは、円錐ころの
公転時に当該円錐ころの小端面側が公転方向に先行した
姿勢で円錐ころの大端面が内輪の鍔部内面に対して接触
する形態となる。
いて各円錐ころの外接円錐のコーンセンタと内輪中心線
との交点の位置を、内輪軌道面のコーンセンタと内輪中
心線との交点の位置よりも内輪側から遠ざけた、正オフ
セットと呼ぶ形態。この正オフセットでは、円錐ころの
公転時に当該円錐ころの小端面側が公転方向に先行した
姿勢で円錐ころの大端面が内輪の鍔部内面に対して接触
する形態となる。
【００１２】そして、上記両形態について油膜パラメー
タを変化させたときの回転トルクのばらつきを調べた結
果、負オフセットの量を大きくするに従い、円錐ころの
大端面と内輪の鍔部との接触部位の摩擦係数の絶対値が
小さくなるものの、摩擦係数のばらつき幅が広がる傾向
を示すが、正オフセットの量を大きくするに従い、摩擦
係数の絶対値が大きくなるものの、摩擦係数のばらつき
幅が狭くなる傾向を示すことが判った。このことは、実
施形態での説明に用いる図３および図４に示されてい
る。
タを変化させたときの回転トルクのばらつきを調べた結
果、負オフセットの量を大きくするに従い、円錐ころの
大端面と内輪の鍔部との接触部位の摩擦係数の絶対値が
小さくなるものの、摩擦係数のばらつき幅が広がる傾向
を示すが、正オフセットの量を大きくするに従い、摩擦
係数の絶対値が大きくなるものの、摩擦係数のばらつき
幅が狭くなる傾向を示すことが判った。このことは、実
施形態での説明に用いる図３および図４に示されてい
る。
【００１３】このような鋭意研究の結果、正オフセット
としたうえで、その量を適正範囲に規定することが好ま
しいとの知見を得て、本発明をなし得た。
としたうえで、その量を適正範囲に規定することが好ま
しいとの知見を得て、本発明をなし得た。
【００１４】本発明の円錐ころ軸受は、回転中心軸線に
対して傾斜した軌道面を有する内・外輪間に複数の円錐
ころが介入され、かつ使用対象に対する組み付け時に所
要のアキシャル荷重が予圧として付与されるもので、予
圧を付与しない状態において各円錐ころの外接円錐のコ
ーンセンタと内輪中心線との交点から内輪の大端面に沿
う平面までの軸方向直線距離Ｌｒを、予圧を付与しない
状態において内輪の外径軌道面のコーンセンタと内輪中
心線との交点から内輪の大端面に沿う平面までの軸方向
直線距離Ｌｉよりも大きく設定したオフセット構造とさ
れ、かつ、前記オフセット量が、０．０６≦（Ｌｒ−Ｌ
ｉ）／｛（Ｌｒ＋Ｌｉ）／２｝≦０．６に管理されてい
る。
対して傾斜した軌道面を有する内・外輪間に複数の円錐
ころが介入され、かつ使用対象に対する組み付け時に所
要のアキシャル荷重が予圧として付与されるもので、予
圧を付与しない状態において各円錐ころの外接円錐のコ
ーンセンタと内輪中心線との交点から内輪の大端面に沿
う平面までの軸方向直線距離Ｌｒを、予圧を付与しない
状態において内輪の外径軌道面のコーンセンタと内輪中
心線との交点から内輪の大端面に沿う平面までの軸方向
直線距離Ｌｉよりも大きく設定したオフセット構造とさ
れ、かつ、前記オフセット量が、０．０６≦（Ｌｒ−Ｌ
ｉ）／｛（Ｌｒ＋Ｌｉ）／２｝≦０．６に管理されてい
る。
【００１５】要するに、本発明は、円錐ころの大端面と
内輪の鍔部との接触状態を強める傾向としたうえで、そ
の度合いを適正に規定している。これにより、組み付け
時に予圧を付与するにあたって、環境温度の高低差など
に起因して油膜パラメータが変化した場合でも、回転ト
ルクのばらつき幅が狭くなる。つまり、使用対象に円錐
ころ軸受を組み付けるときの状況が変わっても、要求さ
れる回転トルクを確保するための予圧の付与度合いが変
化しにくくなる。
内輪の鍔部との接触状態を強める傾向としたうえで、そ
の度合いを適正に規定している。これにより、組み付け
時に予圧を付与するにあたって、環境温度の高低差など
に起因して油膜パラメータが変化した場合でも、回転ト
ルクのばらつき幅が狭くなる。つまり、使用対象に円錐
ころ軸受を組み付けるときの状況が変わっても、要求さ
れる回転トルクを確保するための予圧の付与度合いが変
化しにくくなる。
【００１６】なお、オフセット量の上限値は、円錐ころ
の大端面と内輪の鍔部との接触部位の摩擦係数の絶対値
が著しく大きくならないように選定し、また、下限値
は、油膜パラメータの変化に伴う摩擦係数のばらつき幅
が著しく広くならないように選定している。
の大端面と内輪の鍔部との接触部位の摩擦係数の絶対値
が著しく大きくならないように選定し、また、下限値
は、油膜パラメータの変化に伴う摩擦係数のばらつき幅
が著しく広くならないように選定している。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の詳細を図面に示す実施形
態に基づいて説明する。
態に基づいて説明する。
【００１８】図１ないし図４に本発明の一実施形態を示
している。図１は、円錐ころ軸受を使用対象に組み付け
た状態を示す上半分の断面図、図２は、予圧を付与して
いない自由状態の円錐ころ軸受を示す上半分の断面図、
図３は、コーンセンタのオフセット形態と回転トルクと
の関係を示す図表、図４は、コーンセンタのオフセット
量と摩擦係数との関係を示す図表である。
している。図１は、円錐ころ軸受を使用対象に組み付け
た状態を示す上半分の断面図、図２は、予圧を付与して
いない自由状態の円錐ころ軸受を示す上半分の断面図、
図３は、コーンセンタのオフセット形態と回転トルクと
の関係を示す図表、図４は、コーンセンタのオフセット
量と摩擦係数との関係を示す図表である。
【００１９】図例の円錐ころ軸受１は、内輪２と、外輪
３と、複数の円錐ころ４と、保持器５とを備えており、
基本構成は一般的に周知の構成になっている。
３と、複数の円錐ころ４と、保持器５とを備えており、
基本構成は一般的に周知の構成になっている。
【００２０】この円錐ころ軸受１は、図１に示すよう
に、ケース６と回転軸７との間に組み付けられて、所要
のアキシャル荷重からなる予圧が付与される。
に、ケース６と回転軸７との間に組み付けられて、所要
のアキシャル荷重からなる予圧が付与される。
【００２１】なお、内・外輪２，３および円錐ころ４
は、例えばＳＡＥ規格５１２０鋼，４３２０鋼などの浸
炭用鋼や、ＪＩＳ規格ＳＵＪ２（高炭素クロム軸受鋼）
などに対して、通常の焼入れ焼き戻し処理の他、浸炭処
理または浸炭窒化処理とその後の焼入れおよび焼き戻し
処理とを含む硬化処理を適宜施したものとされる。
は、例えばＳＡＥ規格５１２０鋼，４３２０鋼などの浸
炭用鋼や、ＪＩＳ規格ＳＵＪ２（高炭素クロム軸受鋼）
などに対して、通常の焼入れ焼き戻し処理の他、浸炭処
理または浸炭窒化処理とその後の焼入れおよび焼き戻し
処理とを含む硬化処理を適宜施したものとされる。
【００２２】このような円錐ころ軸受１を使用対象に対
して組み込むときの手順について簡単に説明する。ま
ず、円錐ころ軸受１の円錐ころ４および内・外輪２，３
を各々使用対象となるケース６および回転軸７に組み込
む。この後、円錐ころ軸受１に所要のアキシャル荷重を
かけた状態で、円錐ころ軸受１の内・外輪２，３を相対
回転させることにより、円錐ころ４および内・外輪２，
３の接触状態を馴染ませてから、円錐ころ軸受１に要求
される回転トルクを目標として、内・外輪２，３を相対
回転させながら、付与する予圧を調整する。
して組み込むときの手順について簡単に説明する。ま
ず、円錐ころ軸受１の円錐ころ４および内・外輪２，３
を各々使用対象となるケース６および回転軸７に組み込
む。この後、円錐ころ軸受１に所要のアキシャル荷重を
かけた状態で、円錐ころ軸受１の内・外輪２，３を相対
回転させることにより、円錐ころ４および内・外輪２，
３の接触状態を馴染ませてから、円錐ころ軸受１に要求
される回転トルクを目標として、内・外輪２，３を相対
回転させながら、付与する予圧を調整する。
【００２３】次に、本発明の特徴を説明する。
【００２４】まず、予圧を付与していない自由状態にお
いて内輪２の軌道面のコーンセンタＰ１と各円錐ころ４
の外接円錐のコーンセンタＰ２とを内輪２の中心線Ｏ上
に配置するとともに、中心線Ｏ上において各円錐ころ４
の外接円錐のコーンセンタＰ２の位置を内輪２の軌道面
のコーンセンタＰ１の位置よりも内輪２側から遠ざけ
た、正オフセットと呼ぶ形態にする。なお、図中のＰ
３，Ｐ４は、円錐ころ４単体のコーンセンタである。
いて内輪２の軌道面のコーンセンタＰ１と各円錐ころ４
の外接円錐のコーンセンタＰ２とを内輪２の中心線Ｏ上
に配置するとともに、中心線Ｏ上において各円錐ころ４
の外接円錐のコーンセンタＰ２の位置を内輪２の軌道面
のコーンセンタＰ１の位置よりも内輪２側から遠ざけ
た、正オフセットと呼ぶ形態にする。なお、図中のＰ
３，Ｐ４は、円錐ころ４単体のコーンセンタである。
【００２５】詳しくは、正オフセットとは、予圧を付与
しない状態において各円錐ころ４の外接円錐のコーンセ
ンタＰ２から内輪２の大端面に沿う平面Ｘまでの軸方向
直線距離Ｌｒを、内輪２の軌道面のコーンセンタＰ１か
ら内輪２の大端面に沿う平面Ｘまでの軸方向直線距離Ｌ
ｉよりも大きくすることを言う。つまり、Ｌｒ−Ｌｉ＞
０の関係である。
しない状態において各円錐ころ４の外接円錐のコーンセ
ンタＰ２から内輪２の大端面に沿う平面Ｘまでの軸方向
直線距離Ｌｒを、内輪２の軌道面のコーンセンタＰ１か
ら内輪２の大端面に沿う平面Ｘまでの軸方向直線距離Ｌ
ｉよりも大きくすることを言う。つまり、Ｌｒ−Ｌｉ＞
０の関係である。
【００２６】そして、正オフセットの量について、０．
０６≦（Ｌｒ−Ｌｉ）／｛（Ｌｒ＋Ｌｉ）／２｝≦０．
６に管理する。
０６≦（Ｌｒ−Ｌｉ）／｛（Ｌｒ＋Ｌｉ）／２｝≦０．
６に管理する。
【００２７】なお、正オフセットとすれば、円錐ころ４
の小端面側が公転方向に先行した姿勢で円錐ころ４の大
端面４ａが内輪２の鍔部２ａ内面に対して接触する形態
となり、円錐ころ４の大端面４ａと内輪２の鍔部２ａと
の接触状態が強まる傾向となる。この場合、円錐ころ４
の大端面４ａと内輪２の鍔部２ａ内面との接触部位に対
して潤滑油が必要以上に流入しにくくなるので、前記接
触部位における油膜の厚さが変化しにくくなる。
の小端面側が公転方向に先行した姿勢で円錐ころ４の大
端面４ａが内輪２の鍔部２ａ内面に対して接触する形態
となり、円錐ころ４の大端面４ａと内輪２の鍔部２ａと
の接触状態が強まる傾向となる。この場合、円錐ころ４
の大端面４ａと内輪２の鍔部２ａ内面との接触部位に対
して潤滑油が必要以上に流入しにくくなるので、前記接
触部位における油膜の厚さが変化しにくくなる。
【００２８】次に、上述したように正オフセットとした
うえで、その量を適正範囲に規定することが有利となる
理由について、図３および図４に示す実験データに基づ
いて説明する。
うえで、その量を適正範囲に規定することが有利となる
理由について、図３および図４に示す実験データに基づ
いて説明する。
【００２９】まず、図３に、オフセットの形態と回転ト
ルクとの関係を示している。ここでは、試験軸受とし
て、型番Ｍ８６６４９Ｒ／１０で示される円錐ころ軸受
において、オフセットしていないもの（Ｌｒ−Ｌｉ＝
０）と、正オフセットとしたもの（Ｌｒ−Ｌｉ＞０）
と、負オフセットとしたもの（Ｌｒ−Ｌｉ＜０）の３つ
を用意し、縦型回転トルク測定機で回転トルクを計測し
た。そして、試験軸受を使用前に防錆油中に浸漬塗布し
て、予圧（アキシャル荷重）を５．５ＫＮとし、油膜パ
ラメータΛを０．３と０．８の２パターンにした。な
お、油膜パラメータΛが０．３のとき、内輪２の回転数
を１０ｒｐｍ、０．８のとき、内輪２の回転数を５０ｒ
ｐｍとする。
ルクとの関係を示している。ここでは、試験軸受とし
て、型番Ｍ８６６４９Ｒ／１０で示される円錐ころ軸受
において、オフセットしていないもの（Ｌｒ−Ｌｉ＝
０）と、正オフセットとしたもの（Ｌｒ−Ｌｉ＞０）
と、負オフセットとしたもの（Ｌｒ−Ｌｉ＜０）の３つ
を用意し、縦型回転トルク測定機で回転トルクを計測し
た。そして、試験軸受を使用前に防錆油中に浸漬塗布し
て、予圧（アキシャル荷重）を５．５ＫＮとし、油膜パ
ラメータΛを０．３と０．８の２パターンにした。な
お、油膜パラメータΛが０．３のとき、内輪２の回転数
を１０ｒｐｍ、０．８のとき、内輪２の回転数を５０ｒ
ｐｍとする。
【００３０】なお、油膜パラメータΛは、周知のよう
に、Λ＝ｈ／σで求められる。ｈは油膜厚さ、σは合成
粗さである。合成粗さσは、内輪２の鍔部２ａ内面の粗
さσ１と円錐ころ４の大端面４ａの粗さσ２とをそれぞ
れ二乗して、加算した結果の平方根、つまり、σ＝√
（σ１2＋σ２2）で求められる。このうち、合成粗さ
は、製造公差を含むものの管理できるが、油膜厚さｈ
は、例えば温度変化に伴う潤滑油の粘度変化に応じて変
化する。
に、Λ＝ｈ／σで求められる。ｈは油膜厚さ、σは合成
粗さである。合成粗さσは、内輪２の鍔部２ａ内面の粗
さσ１と円錐ころ４の大端面４ａの粗さσ２とをそれぞ
れ二乗して、加算した結果の平方根、つまり、σ＝√
（σ１2＋σ２2）で求められる。このうち、合成粗さ
は、製造公差を含むものの管理できるが、油膜厚さｈ
は、例えば温度変化に伴う潤滑油の粘度変化に応じて変
化する。
【００３１】結果は、図３から明らかなように、油膜パ
ラメータΛが０．３のときと０．８のときとでは、オフ
セットしていないものおよび負オフセットとしたものは
回転トルクが大きく変化したが、正オフセットとしたも
のは回転トルクがごく僅かに変化した程度であった。
ラメータΛが０．３のときと０．８のときとでは、オフ
セットしていないものおよび負オフセットとしたものは
回転トルクが大きく変化したが、正オフセットとしたも
のは回転トルクがごく僅かに変化した程度であった。
【００３２】また、図４に、オフセット量と摩擦係数と
の関係を示している。ここでは、試験軸受を使用前に防
錆油中に浸漬塗布して、予圧（アキシャル荷重）を５．
５ＫＮとし、軸受回転数を５０ｒｐｍとして、環境温度
を９℃〜２７℃に変化させることにより油膜パラメータ
Λを種々変化させている。
の関係を示している。ここでは、試験軸受を使用前に防
錆油中に浸漬塗布して、予圧（アキシャル荷重）を５．
５ＫＮとし、軸受回転数を５０ｒｐｍとして、環境温度
を９℃〜２７℃に変化させることにより油膜パラメータ
Λを種々変化させている。
【００３３】結果は、図４から明らかなように、負オフ
セットの量を大きくするに従い、円錐ころ４の大端面４
ａと内輪２の鍔部２ａとの接触部位の摩擦係数μの絶対
値が小さくなるものの、摩擦係数μのばらつき幅が広が
る傾向を示すのに対して、正オフセットの量を大きくす
るに従い、摩擦係数μの絶対値が大きくなるものの、摩
擦係数μのばらつき幅が狭くなる傾向を示すことが判
る。
セットの量を大きくするに従い、円錐ころ４の大端面４
ａと内輪２の鍔部２ａとの接触部位の摩擦係数μの絶対
値が小さくなるものの、摩擦係数μのばらつき幅が広が
る傾向を示すのに対して、正オフセットの量を大きくす
るに従い、摩擦係数μの絶対値が大きくなるものの、摩
擦係数μのばらつき幅が狭くなる傾向を示すことが判
る。
【００３４】このような実験において、まず、図３に示
す結果から、正オフセットとすることが油膜パラメータ
Λの変化に伴う回転トルクのばらつきを抑制するうえで
有利となることが判るであろう。
す結果から、正オフセットとすることが油膜パラメータ
Λの変化に伴う回転トルクのばらつきを抑制するうえで
有利となることが判るであろう。
【００３５】また、図４に示す結果から、正オフセット
とするにあたって、その適正範囲を特定する必要がある
ことが判るであろう。そして、図４に示す結果に基づい
て、オフセット量の適正範囲のうち、上限値は、円錐こ
ろ４の大端面４ａと内輪２の鍔部２ａとの接触部位の摩
擦係数μの絶対値が著しく大きくならないように余裕を
みて「０．６」を選定し、また、下限値は、摩擦係数μ
のばらつき幅があまり広くならないように余裕をみて
「０．０６」を選定している。このオフセット量の好ま
しい適正範囲としては、例えば０．０６〜０．３６を選
定することができる。
とするにあたって、その適正範囲を特定する必要がある
ことが判るであろう。そして、図４に示す結果に基づい
て、オフセット量の適正範囲のうち、上限値は、円錐こ
ろ４の大端面４ａと内輪２の鍔部２ａとの接触部位の摩
擦係数μの絶対値が著しく大きくならないように余裕を
みて「０．６」を選定し、また、下限値は、摩擦係数μ
のばらつき幅があまり広くならないように余裕をみて
「０．０６」を選定している。このオフセット量の好ま
しい適正範囲としては、例えば０．０６〜０．３６を選
定することができる。
【００３６】以上説明したように、この実施形態での円
錐ころ軸受１では、使用対象に対して組み付ける状況が
種々変わっても、その状況に関係なく、要求される回転
トルクを得るときの予圧が過剰になったり不足したりす
る現象を回避できるようになる。したがって、組み付け
後の円錐ころ軸受１における耐焼付性や剛性などの特性
を安定的に確保できるようになるから、使用対象の性能
安定化に貢献できるようになる。
錐ころ軸受１では、使用対象に対して組み付ける状況が
種々変わっても、その状況に関係なく、要求される回転
トルクを得るときの予圧が過剰になったり不足したりす
る現象を回避できるようになる。したがって、組み付け
後の円錐ころ軸受１における耐焼付性や剛性などの特性
を安定的に確保できるようになるから、使用対象の性能
安定化に貢献できるようになる。
【００３７】なお、本発明は上記実施形態のみに限定さ
れるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。
れるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。
【００３８】（１）上記実施形態において、内・外輪
２，３の軌道面あるいは円錐ころ４の外周面に対してク
ラウニングを施したものも本発明に含まれる。
２，３の軌道面あるいは円錐ころ４の外周面に対してク
ラウニングを施したものも本発明に含まれる。
【００３９】（２）上記実施形態において、内輪２の鍔
部２ａの内面を球面形状に形成したものも本発明に含ま
れる。
部２ａの内面を球面形状に形成したものも本発明に含ま
れる。
【００４０】
【発明の効果】本発明の円錐ころ軸受では、使用対象に
対する組み付け時の状況に関係なく、要求される回転ト
ルクを得るときの予圧が過剰になったり不足したりする
現象を回避できるようになる。したがって、組み付け後
の円錐ころ軸受における耐焼付性や剛性などの特性を安
定的に確保できるようになるから、使用対象の性能安定
化に貢献できるようになる。
対する組み付け時の状況に関係なく、要求される回転ト
ルクを得るときの予圧が過剰になったり不足したりする
現象を回避できるようになる。したがって、組み付け後
の円錐ころ軸受における耐焼付性や剛性などの特性を安
定的に確保できるようになるから、使用対象の性能安定
化に貢献できるようになる。
【図１】本発明の一実施形態にかかる円錐ころ軸受を使
用対象に組み付けた状態を示す上半分の断面図
用対象に組み付けた状態を示す上半分の断面図
【図２】図１の円錐ころ軸受について予圧を付与してい
ない自由状態を示す上半分の断面図
ない自由状態を示す上半分の断面図
【図３】コーンセンタのオフセット形態と回転トルクと
の関係を示す図表
の関係を示す図表
【図４】コーンセンタのオフセット量と摩擦係数との関
係を示す図表
係を示す図表
【図５】従来例の円錐ころ軸受について予圧を付与して
いない自由状態を示す上半分の断面図
いない自由状態を示す上半分の断面図
１ 円錐ころ軸受 ２ 内輪 ２ａ 内輪の鍔部 ３ 外輪 ４ 円錐ころ ４ａ 円錐ころの大端面 ５ 保持器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J012 AB04 BB03 FB12 3J101 AA15 AA16 AA25 AA32 AA42 AA54 AA62 BA02 BA53 BA55 FA41 GA01 GA11
Claims (1)
- 【請求項１】回転中心軸線に対して傾斜した軌道面を有
する内・外輪間に複数の円錐ころが介入され、かつ使用
対象に対する組み付け時に所要のアキシャル荷重が予圧
として付与される円錐ころ軸受であって、 予圧を付与しない状態において各円錐ころの外接円錐の
コーンセンタと内輪中心線との交点から内輪の大端面に
沿う平面までの軸方向直線距離Ｌｒを、 予圧を付与しない状態において内輪の外径軌道面のコー
ンセンタと内輪中心線との交点から内輪の大端面に沿う
平面までの軸方向直線距離Ｌｉよりも大きく設定したオ
フセット構造とされ、 かつ、前記オフセット量が、０．０６≦（Ｌｒ−Ｌｉ）
／｛（Ｌｒ＋Ｌｉ）／２｝≦０．６に管理されている、
ことを特徴とする円錐ころ軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29085099A JP3857475B2 (ja) | 1999-10-13 | 1999-10-13 | 円錐ころ軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29085099A JP3857475B2 (ja) | 1999-10-13 | 1999-10-13 | 円錐ころ軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001107951A true JP2001107951A (ja) | 2001-04-17 |
| JP3857475B2 JP3857475B2 (ja) | 2006-12-13 |
Family
ID=17761303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29085099A Expired - Fee Related JP3857475B2 (ja) | 1999-10-13 | 1999-10-13 | 円錐ころ軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3857475B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004055227A1 (de) * | 2004-11-17 | 2006-05-18 | Fag Kugelfischer Ag & Co. Ohg | Kegelrollenlager |
| JP2012246997A (ja) * | 2011-05-27 | 2012-12-13 | Ntn Corp | 転がり軸受のなじみ運転装置および製造方法 |
-
1999
- 1999-10-13 JP JP29085099A patent/JP3857475B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004055227A1 (de) * | 2004-11-17 | 2006-05-18 | Fag Kugelfischer Ag & Co. Ohg | Kegelrollenlager |
| JP2012246997A (ja) * | 2011-05-27 | 2012-12-13 | Ntn Corp | 転がり軸受のなじみ運転装置および製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3857475B2 (ja) | 2006-12-13 |
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Legal Events
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