JP2002048146A

JP2002048146A - ころ軸受

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Publication number: JP2002048146A
Application number: JP2001042163A
Authority: JP
Inventors: Toru Takehara; 徹竹原; Hirohisa Mihara; 弘久三原; Kiyohito Matsubayashi; 清仁松林; Yuji Nakano; 裕司中野
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2000-05-22
Filing date: 2001-02-19
Publication date: 2002-02-15
Anticipated expiration: 2021-02-19
Also published as: JP4465895B2; US20020051594A1; US6464398B2; EP1158192A3; EP1158192A2; DE60125861T2; DE60125861D1; EP1158192B1

Abstract

(57)【要約】【課題】コスト上昇を抑えつつ、劣悪な潤滑条件下で
も、かじり、焼き付き等の損傷が発生しにくくする。【解決手段】大径側鍔部８の内側面１１が円周方向に
関して、内輪５の軸方向にうねる量を、アキシアル振れ
δとする。上記内側面１１と円すいころ６の頭部１０と
の接触部の合成粗さをσとする。δ≦８μｍ且つσ≦
０．２２μｍRMS 、又は、δ≦１２μｍ且つσ≦０．１
８μｍRMS 、又は、δ≦１６μｍ且つσ≦０．１３μｍ
RMS を満たす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば鉄道車両
の駆動装置や車軸、自動車のデファレンシャルギヤ、そ
の他の機械装置全般の回転支持部を構成するころ軸受の
改良に関する。そして、請求項１に係るころ軸受は、内
径が２０〜２００mm程度の小型から中型の総ての型式の
ころ軸受に適用できるものであり、請求項２に係るころ
軸受は、円すいころ軸受に関するものであって、特に適
用可能な大きさは問わない。特に、本発明のころ軸受
は、このころ軸受を組み込んだ回転支持部に存在する潤
滑油量が少ない場合や潤滑油が短時間で枯渇した場合
に、ころ軸受の焼き付きやかじりを防止したり、更に
は、潤滑装置が故障した場合に、ころ軸受が直ちに焼き
付きを起こさない様にするものである。

【０００２】

【従来の技術】各種機械装置の回転支持部にころ軸受が
組み込まれているが、大きな荷重が加わる回転支持部を
構成する為のころ軸受としては、転動体としてころ（円
筒ころ、円すいころ、或は球面ころ）を使用したころ軸
受が使用されている。図１〜３は、この様なころ軸受の
１例として、大きなラジアル荷重及びアキシアル荷重が
加わる回転支持部に組み込む、円すいころ軸受１を示し
ている。この円すいころ軸受１は、内周面に円すい凹面
状の外輪軌道２を有する外輪３と、外周面に円すい凸面
状の内輪軌道４を有する内輪５と、これら外輪軌道２と
内輪軌道４との間に転動自在に設けた、複数の円すいこ
ろ６、６とから構成する。又、これら各円すいころ６、
６は、外周面を上記外輪軌道２及び内輪軌道４に接触す
る、円すい凸面状の転動面７としている。又、上記内輪
５の外周面両端部のうち、大径側端部には大径側鍔部８
を、小径側端部には小径側鍔部９を、それぞれ形成して
いる。

【０００３】上述の様な円すいころ軸受１の運転時に上
記各円すいころ６、６は、図２に示す様に、上記外輪軌
道２及び内輪軌道４の大径側に片寄った状態で、自転し
つつ公転して、上記外輪３と内輪５との相対回転を自在
とする。この様な円すいころ軸受１の運転時に、上記各
円すいころ６、６の大径側端面である頭部１０と、上記
大径側鍔部８の内側面１１とは、ヘルツの弾性接触理論
から明らかな通り、図３に斜格子で示す様な接触楕円１
２部分で接触する。この接触楕円１２部分に於ける、上
記頭部１０と内側面１１との接触状態は、滑りを伴う転
がり接触となる為、摩擦を抑える面からは厳しい条件で
ある。この為、上記円すいころ軸受１に供給される潤滑
油が過少であったり枯渇したりすると、著しい場合に
は、焼き付き等の損傷を起こす可能性がある。尚、焼き
付き等の損傷は、円すいころ軸受１を初めとするころ軸
受の各所で発生する可能性があるが、最も条件が厳し
く、損傷が発生し易いのは、上記頭部１０と内側面１１
との接触部である。本発明は、この接触部での損傷防止
を意図しているものであり、これに伴って、本明細書で
言う焼き付きとは、上記頭部１０と内側面１１との接触
部での焼き付きを言う。

【０００４】上述の様な焼き付きの発生を防止する為に
従来から、次の(1) 〜(7) の様な技術が知られている。 (1) 特開平７−９１４５２号公報、同７−１０３２４３
号公報、同１０−１１０７３３号公報、特許第２５０８
１７８号公報等に記載されている様に、円すいころの頭
部や大径側鍔部の内側面を、粗さを向上させたり、或は
プラトー加工等により、潤滑油が保持され易い形状にす
る。 (2) 潤滑油中に、耐焼き付き性や耐摩耗性を向上させる
為の、極圧添加剤を添加する。 (3) 特開平９−１７７７７４号公報、同９−２８７６１
６号公報、同１１−１３２２４２号公報、実開平７−８
６２８号公報等に記載されている様に、円すいころの頭
部や大径側鍔部の内側面に、化学改質膜やセラミック膜
を形成する。 (4) 特開平７−２５９８６４号公報、同８−１３５６６
４号公報、同８−１３５６６６号公報、同９−３２８５
９号公報、同１０−４７３６０号公報、同１１−１４１
５５７号公報等に記載されている様に、ころ軸受の内部
又はころ軸受の周辺部分に、潤滑油を一時的に溜める油
溜や、グリースを蓄えるリザーバを設け、潤滑状態が悪
化した場合には、これら油溜やリザーバから給油する事
により焼き付きを防止する。 (5) 特開平４−３３１８１３号公報、同７−１２１３３
号公報、同１０−１９６６６０号公報、実用新案登録第
２５８４６２３号公報等に記載されている様に、ころの
端面と面取り部との連続部のエッジを丸める等により、
ころがスキューして接触楕円の一部が面取部にはみ出し
た場合でも、この接触部に発生するエッジロードを緩和
する。 (6) 実開平６−６３９３２号公報、実用新案登録第２５
３８２６３号公報等に記載されている様に、ころ軸受を
密封構造とし、このころ軸受の内部に注入した潤滑剤が
流失する事を防止する。 (7) 特開平９−１９６０６８号公報、同９−２３６１３
１号公報等に記載されている様に、ころの端部の形状を
工夫し、このころの端面と鍔部の内側面との接触点高さ
（ころの転動面からの径方向距離）を零とし、この接触
点での滑りをなくす。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の(1) 〜(7) に示
した、従来の焼き付き防止の為の技術のうち、(1)(3)
(4)(6)(7) の５通りの技術は、特殊仕様のころ軸受を対
象としているものであり、一般的なころ軸受には適用で
きないか、仮に適用できてもコストが嵩むものが多い。
(3) に示した技術のうちには、比較的低コストで処理可
能なものもあるが、得られた皮膜の耐久性や再生能力の
面で問題があり、初期性能はともかく、経時的変化（劣
化、摩耗）により効果を得られなくなる。

【０００６】又、残りの(2)(5)の技術のうち、(2) の技
術は、潤滑剤の性状を変える事による対策であり、或る
程度の効果はあるにしても、ころ軸受そのものの改良で
はない。従って、より高度の焼き付き防止を図る為に
は、ころ軸受そのものの改良と併用する事が望まれる。
更に、残りの(5) の技術は、焼き付き防止効果は高い
が、加工コストが嵩む。この為、使用できる範囲を広げ
る為には、より低コストで同様の焼き付き防止効果を得
られる技術の実現が望まれている。本発明は、この様な
事情に鑑みて、内部諸元を最適化する事により、特殊な
処理や特殊な形状・機能を付加する事なく、十分な耐焼
き付き性を有するころ軸受を実現すべく発明したもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のころ軸受のう
ち、請求項１に記載したころ軸受は、前述した従来のこ
ろ軸受（円筒ころ軸受、ニードル軸受、円すいころ軸
受、自動調心ころ軸受を含む）と同様に、内周面に外輪
軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有する内輪
と、外周面を上記外輪軌道及び内輪軌道に接触する転動
面とし、軸方向端面を上記外輪の端部内周面と上記内輪
の端部外周面とのうちの少なくとも一方の周面に形成し
た鍔部の内側面に摺接させる摺接面とした複数のころと
を備える。

【０００８】特に、請求項１に記載したころ軸受に於い
ては、上記鍔部の内側面に存在する円周方向のうねりの
最頂部と最底部とのアキシアル方向に関するずれをアキ
シアル振れδとし、上記摺接面の二乗平均粗さσ₁ と上
記鍔部の内側面の二乗平均粗さσ₂ との合成粗さ（σ₁ ²
＋σ₂ ²）^1/2 を鍔／ころ合成粗さσとした場合に、この
鍔／ころ合成粗さσと上記アキシアル振れδとが、次の
のうちの少なくとも１つの条件を満たす。 δ≦８μｍ、且つ、σ≦０．２２μｍRMS δ≦１２μｍ、且つ、σ≦０．１８μｍRMS δ≦１６μｍ、且つ、σ≦０．１３μｍRMS 又、好ましくは、次のの条件を満たす。 δ≦８μｍ、且つ、σ≦０．１６μｍRMS 更に、より好ましくは、次のの条件を満たす。 δ≦４μｍ、且つ、σ≦０．１６μｍRMS

【０００９】一方、請求項２に記載したころ軸受は、や
はり前述した従来のころ軸受（円すいころ軸受）と同様
に、内周面に円すい凹面状の外輪軌道を有する外輪と、
外周面に円すい凸面状の内輪軌道を有する内輪と、外周
面を上記外輪軌道及び内輪軌道に接触する円すい凸面状
の転動面とし、軸方向端面を上記外輪の端部内周面と上
記内輪の端部外周面とのうちの少なくとも一方の周面に
形成した鍔部の内側面に摺接させる摺接面とした複数の
円すいころとを備える。

【００１０】特に、請求項２に記載したころ軸受に於い
ては、上記鍔部の内側面に存在する円周方向のうねりの
最頂部と最底部とのアキシアル方向に関するずれをアキ
シアル振れδとし、上記摺接面の二乗平均粗さσ₁ と上
記鍔部の内側面の二乗平均粗さσ₂ との合成粗さ（σ₁ ²
＋σ₂ ²）^1/2 を鍔／ころ合成粗さσとし、ｄｍを単位を
mmとして表したころ軸受のピッチ円直径とし、βを上記
各円すいころのコーン角の１／２とし、Ｌを単位をmmと
して表した上記各円すいころの軸方向長さとし、θｆを
上記鍔部の内側面が上記外輪及び内輪の中心軸に対し直
交する仮想平面に対する傾斜角度である鍔角度とした場
合に、上記鍔／ころ合成粗さσと単位をμｍとした上記
アキシアル振れδとが、次の(a)(b)(c) のうちの少なく
とも１つの条件を満たす。

【数２】又、好ましくは、次の(d) の条件を満たす。

【数３】更に、より好ましくは、次の(e) の条件を満たす。

【数４】

【００１１】次に、上述した各発明を規定する条件のう
ち、上記アキシアル振れδの概念に就いて、図４〜５に
より説明する。尚、以下の説明は、本発明の効果が最も
顕著に現れる、円すいころ軸受の場合で説明するが、本
発明のうち、請求項１に係る発明は、軌道輪に鍔部を有
するころ軸受であれば、円すいころ軸受に限らず、円筒
ころ軸受（ニードル軸受を含む）、自動調心ころ軸受に
も適用できる。これに対して、請求項２に係る発明は、
円すいころ軸受に限って適用するものである。

【００１２】前述の図１〜２に示す様な円すいころ軸受
を構成する内輪５の外周面大径側端部に形成した大径側
鍔部８の内側面１１は、部分円すい凹面状である。この
様な内側面１１を加工する場合、この部分円すい凹面の
中心αと上記内輪５の中心βとを一致させようとはする
が、不可避的な製造誤差によりこれら両中心同士が、図
５に誇張して示す様に、同図のｘ分ずれた状態で、上記
内側面１１が加工される場合がある。この様に、内側面
１１の中心αと内輪５の中心βとが不一致になった場
合、この内側面１１が円周方向に亙りうねった如き形状
になる。言い換えれば、この内側面１１のうちで円すい
ころ６の頭部１０と接触する部分の軸方向（図５の左右
方向）に関する位置が円周方向に関して一定ではなくな
り、その最頂部と最底部との差が図５のδ分となる。こ
の差δを、上記アキシアル振れとする。尚、この様なア
キシアル振れδは、上記図５に示す様に両中心α、βが
互いに平行のままずれた場合の他、これら両中心α、β
が非平行の場合、或は上記内側面１１に元々凹凸（うね
り）が存在する場合でも生じる。何れの場合でも、上記
内側面１１のうちで円すいころ６の頭部１０と接触する
部分の最頂部と最底部との軸方向位置の差が、上記アキ
シアル振れδとなる。

【００１３】尚、この様なアキシアル振れδの測定は、
次の様にして行なう。先ず、真円度測定器のターンテー
ブルの上面に上記内輪５を、上記大径側鍔部８を下にし
た状態で載置する。そして、これらターンテーブルの回
転中心と内輪５の中心とのずれが最小になる様に、この
内輪５の内輪軌道４の芯出しを行なう。この状態で、上
記大径側鍔部８の内側面１１のうちで円すいころ６の頭
部１０と接触する部分に上記真円度測定器の触針を当
て、上記ターンテーブルを回転させて、上記内側面１１
のうねりを測定する。そして、この測定値の最大値と最
小値との差を、上記アキシアル振れδとする。

【００１４】

【作用】上述の様に構成する本発明のころ軸受の場合に
は、製造コストの上昇を抑えつつ、潤滑不良の条件下で
運転した場合にも、かじりや焼き付き等の損傷が発生し
にくくなる。即ち、アキシアル振れδも、ころの摺接面
と鍔部の内側面とに関する合成粗さσも、その値を小さ
くする程、上記損傷の発生防止に有効である。但し、上
記アキシアル振れδ又は上記合成粗さσの何れか一方の
みを小さくして、上記損傷防止効果を高くしようとする
と、高度の加工精度を実現しなくてはならず、製造コス
トが嵩む。これに対して本発明の場合には何れも、上記
アキシアル振れδと上記合成粗さσとの相乗効果により
上記損傷防止効果を高くしている為、これらアキシアル
振れδ及び合成粗さσ毎の加工精度は、それ程高度であ
る必要はない。この為、上述の様に製造コストの上昇を
抑えつつ、上記損傷防止効果を高くできる。

【００１５】次に、上記アキシアル振れδ及び合成粗さ
σを小さく抑える事により、上記損傷の発生防止を図れ
る理由に就いて説明する。先ず、上記アキシアル振れδ
は、大径側鍔部８の内側面１１と各円すいころ６の頭部
１０とが接触する各接触部の接触面圧のばらつきの最大
値を下げる面から有効である。即ち、前述の様なアキシ
アル振れδが全く存在しない（δ＝０である）、理想的
な内輪５の場合には、複数の円すいころ６の頭部１０と
上記内側面１１との接触部が、外輪３と内輪５との間に
加わるアキシアル荷重を均等に支承する。従って、何れ
の接触部でも接触面圧が過大になる事はない。耐焼き付
き性は、この接触部の接触面圧Ｐと滑り速度Ｖとの積で
あるＰＶ値が小さく、発熱量が少ない程向上するので、
上述の様に接触面圧のばらつきの最大値を抑える事によ
り、耐焼き付き性の向上を図れる。これに対して、上記
アキシアル振れδが大きい、言い換えれば上記内側面１
１に大きなうねりが存在すると、複数の円すいころ６の
頭部１０と上記内側面１１との各接触部が、外輪３と内
輪５との間に加わるアキシアル荷重を均等には支承せ
ず、このうねりの頂部での接触面圧が底部での接触面圧
よりも高くなる。この為、上記ＰＶ値が部分的に高くな
り、発熱量が多くなって、当該部分で焼き付きが発生し
易くなり、上記耐焼き付き性が低下する。

【００１６】又、合成粗さσは、上記大径側鍔部８の内
側面１１と円すいころ６の頭部１０とが接触する接触部
に良好な油膜が形成される様にして、この接触部で金属
同士が直接接触する、所謂金属接触が発生するのを防止
する面から規制する。即ち、上記合成粗さσの値が大き
い状態、即ち、上記内側面１１と頭部１０との一方又は
双方の表面粗さが大きい（粗い）場合には、金属表面に
存在する微小な凹凸の頂部が、相手表面と油膜を介する
事なく、直接接触し易い状態となる。この様な状態で
は、接触部に働く摩擦が大きくなり、上記耐焼き付き性
が低下する。

【００１７】以上に述べた通り本発明のころ軸受は何れ
も、上記アキシアル振れδ及び合成粗さσを小さく抑え
る事により、耐焼き付き性を向上させているので、上記
内側面１１と頭部１０との接触部に取り込まれる潤滑油
の量が少なくても、かじりや焼き付き等の損傷を防止で
きる。しかも、上記アキシアル振れδ及び合成粗さσの
個々の値を極端に小さくしなくても、十分な耐焼き付き
性を得られるので、この耐焼き付き性を高める事に伴う
コスト上昇を小さく抑える事ができる。

【００１８】

【実施例】本発明の効果を確認する為に行なった実験に
関し、先ず、請求項１に係る発明の場合に就いて説明す
る。実験は、内径が７０mm、外径が１５０mmの、図１〜
３に示す様な円すいころ軸受１を用いて、図６に示す様
な実験装置により行なった。この実験装置は、ハウジン
グ１３の内側に回転軸１４を、試験片である上記円すい
ころ軸受１と、別のサポート軸受１５とにより回転自在
に支承した状態で、上記回転軸１４を図示しない駆動モ
ータにより回転駆動自在とした。そして、この様な実験
装置を使用して、上記円すいころ軸受１のアキシアル振
れδ及び合成粗さσを種々変え、各円すいころ軸受１の
耐焼付性を評価する試験を行なった。試験条件は、次の
通りである。回転速度：６，０００min^-1 スラスト荷重：１１，０００Ｎ給油停止前給油量：１リットル／min 潤滑油：ギア油｛１．８×１０^-4ｍ²
／ｓ（１８０ｃＳｔ）／４０℃｝接触部のＰＶ値：６００（ＭPa・ｍ／ｓ）この様な条件で行なった実験に使用した、各円すいころ
軸受１のアキシアル振れδ及び合成粗さσを次表に示
す。又、上記耐焼き付き性に関する実験の結果を次表及
び図７〜９に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】上記表中で、耐焼き付き性を表す焼き付き
までの時間（焼き付き時間）は、円すいころ軸受１の内
輪５を、潤滑油を供給しつつ上述した運転条件で運転し
た状態で、この円すいころ軸受１への潤滑油の供給を停
止し、停止後、焼き付きが発生するまでの時間で表して
いる。尚、焼き付きの発生は、上記内輪５を回転させる
為に要するトルクが急上昇する事で検知した。

【００２１】上述の様にして行なった実験の結果を表し
た表１の判定項目中に示した符号のうち、「×」は焼き
付き時間が４０秒以下ものを、「○」は同じく６０〜１
００秒のものを、「◎」は同じく１３０秒以上のもの
を、それぞれ表している。この様に３つのグループへの
分類は、上記実験の結果を、図７に示す様な分布を表す
グラフに整理した後に行なった。この図７から明かな通
り、耐焼き付き性は、上述した「×」「○」「◎」の３
つのグループに分かれる。又、図８は、上記表１に示し
たアキシアル振れδと合成粗さσと焼き付き時間との関
係を三次元グラフに表したものである。更に、図９は、
耐焼き付き性が向上する領域を明確にする為、上記図８
を平面グラフに表したものである。

【００２２】前述の様な条件で行なった耐焼き付き性に
関する実験の結果を表した前記表１及び上記図８〜９か
ら、次の様な事が分かる。先ず、図８の三次元グラフか
ら、耐焼き付き性が高い場合（符号「○」）又は極めて
高い場合（符号「◎」）は、アキシアル振れδ及び合成
粗さσが小さい部分に集中している。反対に、耐焼き付
き性が低い場合（符号「×」）は、上記アキシアル振れ
δ及び合成粗さσが大きい部分に存在する。

【００２３】次に、直交座標面を上記アキシアル振れδ
と上記合成粗さσとで表した上記図９を耐焼き付き性向
上の面から見た場合に、上記直交座標面は、次の〜
の、５種類の領域に分けられる事が分かる。 δ≦８μｍ、且つ、σ≦０．２２μｍRMS この領域は、上記アキシアル振れδを比較的小さくした
領域で、上記合成粗さσが比較的大きくても耐焼き付き
性を高く（符号「○」以上）できる。 δ≦１２μｍ、且つ、σ≦０．１８μｍRMS この領域は、上記アキシアル振れδを或る程度小さくし
た領域で、上記合成粗さσが或る程度大きくても、耐焼
き付き性を高く（符号「○」以上）できる。 δ≦１６μｍ、且つ、σ≦０．１３μｍRMS この領域は、上記合成粗さσを或る程度小さくした領域
で、上記アキシアル振れδが或る程度大きくても、耐焼
き付き性を高く（符号「○」以上）できる。 δ≦８μｍ、且つ、σ≦０．１６μｍRMS この領域は、上記アキシアル振れδをより小さくした領
域で、耐焼き付き性が極めて高い状態（符号「◎」）の
出現率が高くなる。 δ≦４μｍ、且つ、σ≦０．１６μｍRMS この領域は、上記アキシアル振れδを更に小さくした領
域で、耐焼き付き性が極めて高い状態（符号「◎」）の
出現率がより高くなる。以上より、耐焼き付き性を向上
させる領域は、上記のうちの少なくとも１つの条
件を満たせば良い。好ましくは上記の領域、更に好ま
しくは上記の領域が適している。

【００２４】以上の説明は、円すいころ軸受に就いて行
なったが、本発明のうち、請求項１に係る発明は、鍔を
有する総てのころ軸受（例えば、円筒ころ軸受、ニード
ル軸受、自動調心ころ軸受等）に適用可能である。又、
鉄道車両用、自動車用のころ軸受に限定する事なく、総
ての機械装置用のころ軸受に適用可能である。軸受サイ
ズに就いても、小型から中型だけでなく、それ以上のサ
イズの軸受でも効果がある事は十分に予測できる。

【００２５】次に、請求項２に係る発明を完成する過程
で行なった検討結果に就いて、図１０〜図１５を参照し
つつ説明する。尚、上述した様な、請求項１に係る発明
は、総てのころ軸受に適用できる代わりに、十分な効果
を得られる事が確認できたのは、内径が２０〜２００mm
程度の小型から中型のものである。これに対して、請求
項２に係る発明の場合には、効果を得られる型式が円す
いころ軸受に限定されるのに対して、大きさに関する限
定はないものである。

【００２６】図２に示す様な構造を有し、内径Ｒが７０
mm、外径Ｄが１５０mm、幅Ｂが３８mm、ピッチ円直径ｄ
ｍが９９mm、コーン角２β（図２参照）が８．５°、円
すいころ６の頭部１０の直径ｄ₆ が２１．５mm、この円
すいころ６の軸方向長さＬが２４mm、円すいころ６の数
が１３個、内輪５の大径側端部外周面に形成した大径側
鍔部８の内側面１１がこの内輪５の中心軸に対し直交す
る仮想平面に対する傾斜角度である鍔角度θｆが２０°
である円すいころ軸受１（以下「軸受Ａ」とする）を、
次の条件で運転した状態でのトルクを求める。この運転
条件とは、回転速度が６０００min^-1 、スラスト荷重が
１１０００Ｎ、使用潤滑油が４０℃での動粘度が１８０
ｃＳｔのもの、接触部のＰＶ値が６００Ｍｐａ・ｍ／
ｓ、軸受温度が６０℃、油膜厚さｈが０．０６８μｍで
ある。

【００２７】この様な運転条件の下で、上記仕様の円す
いころ軸受１のトルクのうち、上記大径側鍔部８の内側
面１１と上記各円すいころ６の大径側端面である頭部１
０との摩擦に基づくトルクの値Ｍｓを、次の（１）式で
計算する。Ｍｓ＝ｅ・μ・ cosβ・Ｆａ・ｅｘｐ（−１．８Λ^1.2 ） −−− （１）尚、この（１）式中、ｅは上記各円すいころ６の頭部１
０の接点位置、μは摩擦係数、βは上記各円すいころ６
のコーン角の１／２、Ｆａはアキシアル荷重、Λは油膜
パラメータで、Λ＝ｈ／σ（ｈ：鍔／ころ間の油膜厚
さ、σ：鍔／ころ合成粗さ）である。この油膜パラメー
タΛの詳細に関しては、例えば、転がり軸受工学編集委
員会が編集し、養賢堂が１９７５年に発行した、「転が
り軸受工学」の１７７〜１７９頁に記載されている。
又、上記（１）式は、「NSK TECHNICAL JOURNAL 649
“ころ軸受の摩擦とＥＨＬ転がり粘性抵抗”」に記載さ
れて従来から知られたものである。

【００２８】上述の様な（１）式により上記円すいころ
軸受１の回転時に、回転に対する抵抗として生じるトル
クのうちで上記各円すいころ６の頭部１０と上記内側面
１１との摩擦に基づくトルクを、これら各円すいころ６
毎に発生する（１個毎の）発熱量に換算すると、約７０
Ｗとなる。この様にして求めた、７０Ｗなる値（１個毎
発熱量）は、過去の実験データを元に、前述した様な仕
様を有する円すいころ軸受１を前述した条件で運転した
場合の発熱量を公式化した、前記（１）式による値であ
って、前述した様なアキシアル振れδは考慮に入れてい
ない（アキシアル振れδ＝０としている）。又、油膜パ
ラメータΛに関しては、前記油膜厚さｈ（＝０．０６８
μｍ）と鍔／ころ合成粗さσとを元に、Λ＝０．４５と
した。

【００２９】次に、アキシアル振れδがある状態を考え
る。前述の図５に関する説明から明らかな通り、大径側
鍔部８の内側面１１と円すいころ６の頭部１０との当接
部の面圧は、この内側面１１が振れた側（最頂部側）で
高くなり、その逆側（最底部側）では低くなる。そし
て、上記内側面１１と頭部１０との当たりの強弱、即
ち、上記最頂部での面圧と上記最底部での面圧との差
は、上記アキシアル振れδに比例して大きくなる。この
様な面圧の差に就いて、個々の円すいころ６毎に着目
し、最も当たりが強い（面圧が高い）鍔／円すいころ
（１３個の円すいころ６のうちで最頂部に位置し、最も
面圧が高い組み合わせ）と、最も当たりが弱い鍔／円す
いころ（１３個の円すいころ６のうちで最底部に位置
し、最も面圧が低い組み合わせ）とに就いて、力の釣り
合いからその大きさを求める。円すいころ６の頭部１０
に働く力は、前記「転がり軸受工学」の８３頁に記載さ
れた、（４−６）式及び（４−７）式から求める。又、
軌道面（外輪軌道２及び内輪軌道４）に働く力ｑは、上
記円すいころ６を長手方向に分割して、チルトやクラウ
ニングがあった場合でも計算できる、次の（２）式から
求める。この（２）式は、HARRIS著「ROLLING BEARINGA
NALYSIS Third edition 」の２３５頁に、（６．１１
２）式として記載された式である。

【００３０】

【数５】尚、この（２）式のｑの単位はＮ、ｋｗは円すいころの
長さ［mm］（図２のＬ）である。又、ｋはこの円すいこ
ろの分割数で、ｗは分割された部分の単位長さである。
又、δ_e は、内輪及び外輪ところとの接近量で、単位は
μｍである。

【００３１】上述の様にして、アキシアル振れδによる
力の変化を考慮する事により、前述の（１）式を使用し
た場合と同様に、円すいころ６に関して１個毎の発熱
量、更にはアキシアル振れδと発熱量との関係を求める
事ができる。この様にして求めた、アキシアル振れδと
発熱量との関係を、図１０に示す。この図１０に示した
２本の線のうち、上側の線αは、最頂部に位置して最も
面圧が高くなる円すいころ６に関する、アキシアル振れ
δと発熱量との関係を、下側の線βは、最底部に位置し
て最も面圧が低くなる円すいころ６に関する、アキシア
ル振れδと発熱量との関係を、それぞれ示している。
尚、各円すいころ６は、公転運動に伴って、上記最頂部
と上記最底部とを交互に移動する為、個々の鍔／円すい
ころの（瞬間毎の）発熱量は、上記２本の線α、βを含
めその間の値となる。但し、焼き付きやかじりが発生す
るか否かは、このうちの最大値（上側の線αの縦軸位
置）で決まる。従って、上記焼き付きやかじりの発生を
防止できる条件は、上記上側の線αを用いて決定できる
事になる。

【００３２】この様な観点で上記図１０の上側の線αに
関して、前述の図７〜９にその結果を示した実験に基づ
き、焼き付き防止に効果があるとされた閾値として規定
した、アキシアル振れδの値、８μｍ、１２μｍ、１６
μｍを見る。これら３通りのアキシアル振れδに対応す
る、円すいころ６の１個当たりの鍔／円すいころの発熱
量は、それぞれ７７Ｗ、８１．４Ｗ、８５．７Ｗであ
る。一方、これら各場合に焼き付き防止の為に確保すべ
き鍔／ころ合成粗さσは、前述のの様に、それぞ
れ０．２２μｍRMS 、０．１８μｍRMS 、０．１３μｍ
RMS であるから、これら各合成粗さσの値に関して、こ
ろ１個当りの鍔／ころの発熱量が、７７Ｗ、８１．４
Ｗ、８５．７Ｗが閾値となり、これら各値以上になると
焼き付くと判断される。尚、前述のに好ましい範囲と
して示したアキシアル振れδの値である、８μｍに対応
する、鍔／ころ合成粗さσの値０．１６μｍRMS の場合
の鍔／円すいころの発熱量は７７Ｗとなる、更に、より
好ましい範囲として前述のに示したアキシアル振れδ
の値である４μｍに対応する、鍔／円すいころ合成粗さ
σの値０．１６μｍRMS の場合の鍔／円すいころの発熱
量は７２．７Ｗとなる。

【００３３】この様な解析手法を、大きさが異なる他の
３種類の軸受（軸受Ｂ、Ｃ、Ｄ）の円すいころ軸受に適
用して、発熱量により焼き付きを防止できる条件を規定
できる事を確認する。先ず、大きさが異なる上記３種類
の円すいころ軸受の場合でアキシアル振れが無い（δ＝
０）場合に、前述した様な仕様を有する軸受Ａの円すい
ころ軸受と円すいころ１個当たりの発熱量が同一になる
様に、運転条件を設定し（面圧、滑り速度から求め）
た。そして、この大きさの異なる３種類の円すいころ軸
受に関して、上記図１０を求めた場合と同じ様にして、
アキシアル振れδを大きくした場合に於ける、アキシア
ル振れδと鍔／円すいころの発熱量との関係を求めた。
その結果を図１１〜１３に示す。これら図１１〜１３を
基に、鍔／円すいころの発熱量の最大値が前述した焼き
付きを防止する為の閾値である、７７Ｗ、８１．４Ｗ、
８５．７Ｗと等しくなる時のアキシアル振れδを求め
た。更に、好ましい範囲とした鍔／円すいころの発熱量
７７Ｗ、より好ましい範囲とした鍔／ころの発熱量７
２．７Ｗと等しくなる時のアキシアル振れδを、上記図
１１〜１３より求めた。

【００３４】これら図１１〜１３のうち、先ず図１１
は、内径Ｒが２００mm、外径Ｄが２８０mm、幅Ｂが５１
mm、ピッチ円直径ｄｍが２４０mm、コーン角２β（図２
参照）が２°、円すいころ６の頭部１０の直径ｄ₆ が１
９．２mm、この円すいころ６の軸方向長さＬが３５mm、
円すいころ６の数が３２個、内輪５の大径側端部外周面
に形成した大径側鍔部８の内側面１１がこの内輪５の中
心軸に対し直交する仮想平面に対する傾斜角度である鍔
角度θｆが１２°である円すいころ軸受１（軸受Ｂ）に
就いての計算結果を表している。この場合に、アキシア
ル振れが無い（δ＝０）場合に発熱量が約７０Ｗとなる
運転条件は、回転速度が２４００min^-1 、スラスト荷重
が６９５６００Ｎ、使用潤滑油の５０℃での動粘度が
１．０８×１０^-4ｍ² ／Ｓ（１０８ｃＳｔ）、接触部の
ＰＶ値が２９０ＭＰａ・ｍ／ｓ、軸受温度が６０℃、油
膜厚さｈが０．０６６μｍとなる。

【００３５】そして、この条件のままアキシアル振れδ
を大きくしていくと、図１１に２本の線で示した発熱量
が求められる。油膜パラメータΛが等しい場合には、円
すいころ軸受１の大径側鍔部８の内側面１１と円すいこ
ろ６の頭部１０との当接部で焼き付き及びかじりが発生
するか否かは、軸受寸法によらずに、部分的な鍔／円す
いころ部分の発熱量で決まる。従って、前記閾値７７
Ｗ、８１．４Ｗ、８５．７Ｗと等しくなる時のアキシア
ル振れδがその限界値（アキシアル振れδに関する閾
値）となるから、図１１の上側の線から、それぞれ４４
μｍ、７４μｍ、１０４μｍが、アキシアル振れδに関
する閾値として得られる。更に、好ましい範囲として示
した鍔／円すいころの発熱量７７Ｗに対応する、アキシ
アル振れδの閾値は４４μｍ、より好ましい範囲として
示した鍔／円すいころの発熱量７２．７Ｗに関するアキ
シアル振れδの閾値は１５μｍとなる。

【００３６】次に、図１２は、内径Ｒが３０mm、外径Ｄ
が７２mm、幅Ｂが２０．７５mm、ピッチ円直径ｄｍが５
１mm、コーン角２β（図２参照）が７°、円すいころ６
の頭部１０の直径ｄ₆ が１１．７mm、この円すいころ６
の軸方向長さＬが１３mm、円すいころ６の数が１３個、
内輪５の大径側端部外周面に形成した大径側鍔部８の内
側面１１がこの内輪５の中心軸に対し直交する仮想平面
に対する傾斜角度である鍔角度θｆが１３°である円す
いころ軸受１（軸受Ｃ）に就いての計算結果を表してい
る。この場合に、アキシアル振れが無い（δ＝０）場合
に発熱量が約７０Ｗとなる運転条件は、回転速度が１２
１００min^-1 、スラスト荷重が１１７６０Ｎ、使用潤滑
油の５０℃での動粘度が１．０８×１０^-4ｍ² ／Ｓ（１
０８ｃＳｔ）、接触部のＰＶ値が９００ＭＰａ・ｍ／
ｓ、軸受温度が６０℃、油膜厚さｈが０．０６７μｍと
なる。

【００３７】そして、この条件のままアキシアル振れδ
を大きくしていくと、図１２に２本の線で示した発熱量
が求められる。やはり、油膜パラメータΛが等しい場合
には、円すいころ軸受１の大径側鍔部８の内側面１１と
円すいころ６の頭部１０との当接部で焼き付き及びかじ
りが発生するか否かは、軸受寸法によらずに、部分的な
鍔／円すいころ部分の発熱量で決まる。従って、前記閾
値７７Ｗ、８１．４Ｗ、８５．７Ｗと等しくなる時のア
キシアル振れδがその限界値（アキシアル振れδに関す
る閾値）となるから、図１２の上側の線から、それぞれ
８μｍ、１４μｍ、１９μｍが、アキシアル振れδに関
する閾値として得られる。更に、好ましい範囲として示
した鍔／円すいころの発熱量７７Ｗに対応する、アキシ
アル振れδの閾値は８μｍ、より好ましい範囲として示
した鍔／円すいころの発熱量７２．７Ｗに関するアキシ
アル振れδの閾値は１μｍとなる。

【００３８】更に、図１３は、内径Ｒが２８mm、外径Ｄ
が７２mm、幅Ｂが２７mm、ピッチ円直径ｄｍが５０mm、
コーン角２β（図２参照）が１０°、円すいころ６の頭
部１０の直径ｄ₆ が１２．４mm、この円すいころ６の軸
方向長さＬが１４mm、円すいころ６の数が１１個、内輪
５の大径側端部外周面に形成した大径側鍔部８の内側面
１１がこの内輪５の中心軸に対し直交する仮想平面に対
する傾斜角度である鍔角度θｆが１８°である円すいこ
ろ軸受１（軸受Ｄ）に就いての計算結果を表している。
この場合に、アキシアル振れが無い（δ＝０）場合に発
熱量が約７０Ｗとなる運転条件は、回転速度が１３２０
０min^-1 、スラスト荷重が９２００Ｎ、使用潤滑油の５
０℃での動粘度が１．０８×１０^-4ｍ² ／Ｓ（１０８ｃ
Ｓｔ）、接触部のＰＶ値が１０９０ＭＰａ・ｍ／ｓ、軸
受温度が６０℃、油膜厚さｈが０．０６８μｍとなる。

【００３９】そして、この条件のままアキシアル振れδ
を大きくしていくと、図１３に２本の線で示した発熱量
が求められる。やはり油膜パラメータΛが等しい場合に
は、円すいころ軸受１の大径側鍔部８の内側面１１と円
すいころ６の頭部１０との当接部で焼き付き及びかじり
が発生するか否かは、軸受寸法によらずに、部分的な鍔
／円すいころ部分の発熱量で決まる。従って、前記閾値
７７Ｗ、８１．４Ｗ、８５．７Ｗと等しくなる時のアキ
シアル振れδがその限界値（アキシアル振れδに関する
閾値）となるから、図１３の上側の線から、それぞれ５
μｍ、９μｍ、１２μｍが、アキシアル振れδに関する
閾値として得られる。更に、好ましい範囲として示した
鍔／円すいころの発熱量７７Ｗに対応する、アキシアル
振れδの閾値は５μｍ、より好ましい範囲として示した
鍔／円すいころの発熱量７２．７Ｗに関するアキシアル
振れδの閾値は２μｍとなる。

【００４０】上述の様にして円すいころ軸受１の諸元を
変えつつ行ない、図１０〜１３にその結果を示した計算
結果から、閾値の発熱量に関して、次の(1) 〜(3) の事
が分かる。 (1) ピッチ円直径ｄｍで代表される軸受寸法が大きい
程、アキシアル振れδの限界値が大きくなる。 (2) 円すいころ６のコーン角２βが大きい程、アキシア
ル振れδの限界値が小さくなる。 (3) 円すいころ６の軸方向長さＬが大きい程、アキシア
ル振れδの限界値が小さくなる。又、大径側鍔部８の内
側面１１と円すいころ６の頭部１０との当接部の接触状
態は、アキシアル振れδに対しこの円すいころ６の母線
方向に作用する。従って、このアキシアル振れδが上記
当接部に作用する大きさ（押圧面に加わる大きさ）は、
上記大径側鍔部８の内側面１１の鍔角度θｆによって異
なり、δ・ cosθｆで表される。

【００４１】これらの事を基にして、種々のパラメータ
を組み合せてその関係を調べると、ｄｍ／｛ tan（２
β）・Ｌ｝とδ・ cosθｆとがほぼ比例関係にある事が
分かった。図１４は、この様に比例関係にある事が分か
った両値のうち、ｄｍ／｛ｔａｎ（２β）・Ｌ｝を横軸
に、δ・ cosθｆ（単位：μｍ）を縦軸に、それぞれ表
した線図である。この様な図１４に表した４本の直線の
うち、上側３本の直線は、ぞれぞれ鍔／円すいころの発
熱量が７７Ｗ、８１．４Ｗ、８５．７Ｗに対応して、上
記ｄｍ／｛ tan（２β）・Ｌ｝とδ・ cosθｆ（単位：
μｍ）との関係を表しており、それぞれが、鍔／ころ合
成粗さσが、０．２２μｍRMS （０．１６μｍRMS ）、
０．１８μｍRMS 、０．１３μｍRMS に相当する場合に
焼き付き及びかじりが発生するアキシアル振れδの限界
値（閾値）に対応する。又、残りの下側１本の直線は、
鍔／円すいころの発熱量が７２．７Ｗに対応して、鍔／
ころ合成粗さσが、０．１６μｍRMS の場合に焼き付き
及びかじりが発生するアキシアル振れδの限界値に対応
する。

【００４２】上記直線を表わす式を最小自乗法で求める
と、それぞれ、 (a) 上記発熱量に関する閾値７７Ｗ（σ＝０．２２μｍ
RMS である場合の焼き付き限界）に関して δ・ cosθｆ＝０．２１ｄｍ／｛ tan（２β）・Ｌ）＋
０．９６ (b) 上記発熱量に関する閾値８１．４Ｗ（σ＝０．１８
μｍRMS である場合の焼き付き限界）に関して δ・ cosθｆ＝０．３６ｄｍ／｛ tan（２β）・Ｌ）＋
１．２８ (c) 上記発熱量に関する閾値８５．７Ｗ（σ＝０．１３
μｍRMS である場合の焼き付き限界）に関して δ・ cosθｆ＝０．５１ｄｍ／｛ tan（２β）・Ｌ）＋
１．６８ (d) 上記発熱量に関する閾値７７Ｗ（σ＝０．１６μｍ
RMS である場合の好ましい焼き付き限界）に関して δ・ cosθｆ＝０．２１ｄｍ／｛ tan（２β）・Ｌ）＋
０．９６ (e) 上記発熱量に関する閾値７２．７Ｗ（σ＝０．１６
μｍRMS である場合のより好ましい焼き付き限界）に関
して δ・ cosθｆ＝０．０７２ｄｍ／｛ tan（２β）・Ｌ）
＋０．１８となる。尚、上記（ａ）〜（ｅ）に示した各式中、ｄｍ
及びＬの単位はｍｍ、δはμｍである。そして、上記鍔
／ころ合成粗さσを所定値以下に抑えると共に、アキシ
アル振れδを上記(a) 〜(e) で表される直線より下側に
なる様に抑えれば、焼き付き及びかじりを防止する事が
できる。

【００４３】これらの事を整理すると、焼き付き及びか
じりを防止できるアキシアル振れδの値は、以下の(a)
〜(e) の条件式で表される。尚、（ａ）〜（ｅ）に示し
た各式中、δの単位はμｍ、ｄｍ及びＬの単位はｍｍで
ある。又、粗さσの各限界値に就いては、後述する様に
軸受サイズ（ｄｍ）により異なるので、ここでは、便宜
上、「〜μｍRMS 相当の粗さ」としている。

【数６】且つ、σ≦０．２２μｍRMS 相当の粗さ

【数７】且つ、σ≦０．１８μｍRMS 相当の粗さ

【数８】且つ、σ≦０．１３μｍRMS 相当の粗さ

【数９】且つ、σ≦０．１６μｍRMS 相当の粗さ

【数１０】且つ、σ≦０．１６μｍRMS 相当の粗さ

【００４４】尚、上記(a) 〜(e) に示した５種類の条件
式は、何れも、油膜パラメータΛが０．４５である場合
のアキシアル振れδの値を規制したものである。一方、
この油膜パラメータΛは、鍔／ころ間の油膜厚さｈと、
鍔／ころ合成粗さσとから、Λ＝ｈ／σで表されるの
で、油膜パラメータΛが等しくても油膜厚さｈが変化す
ると、許容される鍔／ころ合成粗さσは変化する。そこ
で、前述した、互いに仕様が異なる４種類の円すいころ
軸受に就いて、ピッチ円直径ｄｍと油膜厚さｈとの比
を、一番目の円すいころ軸受（軸受Ａ）との関係で求め
た。その結果を図１５に示す。この図１５は、縦軸に上
記ピッチ円直径ｄｍと油膜厚さｈとの比を、上記一番目
の円すいころ軸受に関する値との関係で示し、横軸にピ
ッチ円直径ｄｍを示している。この様な図１５から明ら
かな通り、ピッチ円直径ｄｍが大きい程油膜厚さｈが大
きくなり、許容される鍔／ころ合成粗さσも大きくな
る。

【００４５】この様な図１５に記載された結果から、許
容される鍔／ころ合成粗さσの限界値を、上記一番目の
円すいころ軸受（軸受Ａ）に相当する値として求める
と、上記(a) 〜(e) は次の様になる。 (a) の、σ≦０．２２μｍRMS に相当する粗さは、 σ≦0.22×（３×10^-6ｄｍ² ＋ 0.0044ｄｍ＋0.53）μ
ｍRMS (b) の、σ≦０．１８μｍRMS に相当する粗さは、 σ≦0.18×（３×10^-6ｄｍ² ＋ 0.0044ｄｍ＋0.53）μ
ｍRMS (c) の、σ≦０．１３μｍRMS に相当する粗さは、 σ≦0.13×（３×10^-6ｄｍ² ＋ 0.0044ｄｍ＋0.53）μ
ｍRMS (d)(e)の、σ≦０．16μｍRMS に相当する粗さは、 σ≦0.16×（３×10^-6ｄｍ² ＋ 0.0044ｄｍ＋0.53）μ
ｍRMS となる。尚、上記各式中、ｄｍの単位はｍｍである。

【００４６】以上の結果を基に、アキシアル振れδと鍔
／ころ合成粗さσとの関係を、第一番目の仕様の円すい
ころ軸受（軸受Ａ）に関する実験の結果と解析とによっ
て一般化して表すと、上記アキシアル振れδと鍔／ころ
合成粗さσとを、次の(a) 〜(c) のうちの何れかの関係
を満たす様に管理すれば、優れた耐焼き付き性及び耐か
じり性を有する円すいころ軸受を得られる事が分かる。
尚、これら各式中、δの単位はμｍ、ｄｍ及びＬの単位
はｍｍである。

【数１１】又、好ましくは、次の(d) の条件を満たす様に管理すれ
ば、上記耐焼き付き性及び耐かじり性をより向上させる
事ができる。

【数１２】更に、より好ましくは、次の(e) の条件を満たす様に管
理すれば、上記耐焼き付き性及び耐かじり性を更に向上
させる事ができる。

【数１３】これら（ｄ）（ｅ）に示した各式に関しても、δの単位
はμｍ、ｄｍ及びＬの単位はｍｍである。

【００４７】尚、以上の結果は、円すいころ軸受の場合
の計算結果であり、円筒ころ軸受（ニードル軸受を含
む）には、ころのコーン角２βが０°なので、そのまま
適用する事はできない。但し、円筒ころ軸受の場合は、
アキシアル荷重を受けるころ軸受としての解析が確立し
ているので、その理論を適用して同様に計算できる（例
えば「ころがり軸受実用ハンドブック」、エッシェマン
他編著、吉武立雄訳、岡本純三監訳、工業調査会、１９
９６年、ＰＰ１８２〜１８４参照）。又、内径が２０〜
２００mm程度の、小型から中型のころ軸受に就いては、
前述した通り、円すいころ軸受に限らず、円筒ころ軸受
の場合であっても、前述した様に、 δ≦８μｍ、且つ、σ≦０．２２μｍRMS δ≦１２μｍ、且つ、σ≦０．１８μｍRMS δ≦１６μｍ、且つ、σ≦０．１３μｍRMS のうちの何れかの条件を満たす事により、優れた耐焼き
付き性及び耐かじり性を有するころ軸受を得られる。

【００４８】

【発明の効果】本発明のころ軸受は、以上に述べた通り
構成され作用するので、劣悪な潤滑条件下でも、かじ
り、焼き付き等の損傷を発生するまでに要する時間を長
くして、ころ軸受を組み込んだ各種回転支持部分の信頼
性及び耐久性の向上を図れる。しかも、加工精度を極端
に高くする必要がないので、コスト上昇も低く抑える事
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の対象となる円すいころ軸受の部分切断
斜視図。

【図２】同じく部分断面図。

【図３】ころの端面と鍔部の内側面との接触状態を示
す、図２のＡ矢視透視図。

【図４】内輪外周面の大径側鍔部の内側面のアキシアル
振れδに就いて説明する為の、内輪の斜視図。

【図５】同じく外径側から見た状態で示す模式図。

【図６】本発明の効果を確認する為に行なった実験に使
用した試験装置の断面図。

【図７】この実験結果の分布状態を示す棒グラフ。

【図８】この実験の結果を示す、三次元グラフ。

【図９】同じく平面グラフ。

【図１０】請求項２に係る発明を完成する時点で、第一
番目の仕様を有する円すいころ軸受に関して、アキシア
ル振れと発熱量との関係に就いて検討した結果を示す線
図。

【図１１】同じく第二番目の仕様を有する円すいころ軸
受に関して、アキシアル振れと発熱量との関係に就いて
検討した結果を示す線図。

【図１２】同じく第三番目の仕様を有する円すいころ軸
受に関して、アキシアル振れと発熱量との関係に就いて
検討した結果を示す線図。

【図１３】同じく第四番目の仕様を有する円すいころ軸
受に関して、アキシアル振れと発熱量との関係に就いて
検討した結果を示す線図。

【図１４】ｄｍ／｛ｔａｎ（２β）・Ｌ｝とδ・ cosθ
ｆとの関係を検討した結果を示す線図。

【図１５】ピッチ円直径と油膜厚さとの関係を検討した
結果を示す線図。

【符号の説明】

１円すいころ軸受２外輪軌道３外輪４内輪軌道５内輪６円すいころ７転動面８大径側鍔部９小径側鍔部１０頭部１１内側面１２接触楕円１３ハウジング１４回転軸１５サポ−ト軸受

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松林清仁神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号日本精工株式会社内 (72)発明者中野裕司神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号日本精工株式会社内Ｆターム(参考） 3J101 AA16 AA25 AA32 AA42 AA54 AA62 BA57 FA33 GA01 GA11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周
面に内輪軌道を有する内輪と、外周面を上記外輪軌道及
び内輪軌道に接触する転動面とし、軸方向端面を上記外
輪の端部内周面と上記内輪の端部外周面とのうちの少な
くとも一方の周面に形成した鍔部の内側面に摺接させる
摺接面とした複数のころとを備えたころ軸受に於いて、
上記鍔部の内側面に存在する円周方向のうねりの最頂部
と最底部とのアキシアル方向に関するずれをアキシアル
振れδとし、上記摺接面の二乗平均粗さσ₁ と上記鍔部
の内側面の二乗平均粗さσ₂ との合成粗さ（σ₁ ²＋
σ₂ ²）^1/2 を鍔／ころ合成粗さσとした場合に、この鍔
／ころ合成粗さσと上記アキシアル振れδとが、次の
のうちの少なくとも１つの条件を満たす事を特徴と
するころ軸受。 δ≦８μｍ、且つ、σ≦０．２２μｍRMS δ≦１２μｍ、且つ、σ≦０．１８μｍRMS δ≦１６μｍ、且つ、σ≦０．１３μｍRMS
【請求項２】内周面に円すい凹面状の外輪軌道を有す
る外輪と、外周面に円すい凸面状の内輪軌道を有する内
輪と、外周面を上記外輪軌道及び内輪軌道に接触する円
すい凸面状の転動面とし、軸方向端面を上記外輪の端部
内周面と上記内輪の端部外周面とのうちの少なくとも一
方の周面に形成した鍔部の内側面に摺接させる摺接面と
した複数の円すいころとを備えたころ軸受に於いて、上
記鍔部の内側面に存在する円周方向のうねりの最頂部と
最底部とのアキシアル方向に関するずれをアキシアル振
れδとし、上記摺接面の二乗平均粗さσ₁ と上記鍔部の
内側面の二乗平均粗さσ₂ との合成粗さ（σ₁ ²＋σ₂ ²）
^1/2 を鍔／ころ合成粗さσとし、ｄｍを単位をmmとして
表したころ軸受のピッチ円直径とし、βを上記各円すい
ころのコーン角の１／２とし、Ｌを単位をmmとして表し
た上記各円すいころの軸方向長さとし、θｆを上記鍔部
の内側面が上記外輪及び内輪の中心軸に対し直交する仮
想平面に対する傾斜角度である鍔角度とした場合に、上
記鍔／ころ合成粗さσと単位をμｍとした上記アキシア
ル振れδとが、次の(a)(b)(c) のうちの少なくとも１つ
の条件を満たす事を特徴とするころ軸受。【数１】