JP2002054640A - 転がり軸受 - Google Patents

転がり軸受

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JP2002054640A
JP2002054640A JP2000241240A JP2000241240A JP2002054640A JP 2002054640 A JP2002054640 A JP 2002054640A JP 2000241240 A JP2000241240 A JP 2000241240A JP 2000241240 A JP2000241240 A JP 2000241240A JP 2002054640 A JP2002054640 A JP 2002054640A
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JP
Japan
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inner ring
rotating shaft
ring
fretting
crowning
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Pending
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JP2000241240A
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English (en)
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Kunio Fukuda
邦男 福田
Akiyoshi Honda
暁良 本田
Tetsuro Unno
鉄郎 海野
Yoshihiko Shirosaki
喜彦 城崎
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NSK Ltd
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NSK Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C23/00Bearings for exclusively rotary movement adjustable for aligning or positioning
    • F16C23/06Ball or roller bearings
    • F16C23/08Ball or roller bearings self-adjusting
    • F16C23/082Ball or roller bearings self-adjusting by means of at least one substantially spherical surface
    • F16C23/086Ball or roller bearings self-adjusting by means of at least one substantially spherical surface forming a track for rolling elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
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    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22Bearings 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
    • F16C19/34Bearings 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
    • F16C19/38Bearings 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 two or more rows of rollers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C2240/40Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
    • F16C2240/50Crowning, e.g. crowning height or crowning radius

Abstract

(57)【要約】 【課題】フレッチングの発生を効果的に抑制できる転が
り軸受を提供する。 【解決手段】回転軸1と内輪10とは、嵌合したときに
ルーズフィットとなる径寸法をそれぞれ有し、内輪10
の端部近傍内周には、クラウニング部10e、10fが
形成されているので、内輪10のエッジロードを低減で
き、それにより例えばグリースの塗布や表面処理を施す
ことなく内輪10及び回転軸1の当接面にフレッチング
などが生じることを抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フレッチングなど
を抑制する転がり軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】ハウジングに対して回転軸を支持する転
がり軸受において、内輪に静止荷重が付与される場合に
は、内輪回転荷重・外輪静止荷重となり、内輪に不釣り
合い荷重が付与される場合には、内輪静止荷重・外輪回
転荷重となる。通常、内輪静止荷重・外輪回転荷重の場
合は、内外輪をそれぞれタイトフィットにするが、回転
軸の熱膨張を無視できない場合には、内輪と回転軸とを
ルーズフィットにすることが行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、内輪と回転
軸とをルーズフィットにすると、内輪と回転軸とが微視
的に非拘束状態におかれるため振動しやすくなって、内
輪及び回転軸の当接面にフレッチングが生ずる恐れがあ
ることが判っている。フレッチングとは、当接面に微少
な振動が存在するときに生ずる表面損傷をいい、酸化な
どの化学的反応を伴うことが多い。このようなフレッチ
ングにより生じた酸化粉が、軸受内部に侵入して、その
寿命を著しく短縮させる恐れがある。
【0004】内輪と回転軸とのルーズフィット状態を維
持しながらも、かかるフレッチングを抑制するために、
内輪と回転軸との間にグリースなどの潤滑剤を塗布する
ことが行われている。しかしながら、グリースは、使用
している間に内輪と回転軸との間から徐々にしみ出して
くるものであるため、定期的に補給が必要となるが、か
かる補給の度に回転軸から内輪を分解するのは手間がか
かる。
【0005】一方、内輪と回転軸とのルーズフィット状
態を維持しながらも、かかるフレッチングを抑制するた
めに、回転軸の外周面に窒化処理や無電解メッキなどの
表面処理を行って、表面硬度を向上させることが考えら
れる。しかしながら、これらの表面処理に当たっては処
理設備が必要であり、また処理の手間がかかり、製造コ
ストが増大する。
【0006】本発明は、かかる従来技術の問題に鑑み、
比較的低コストにも関わらず、フレッチングの発生を効
果的に抑制できる転がり軸受を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の転がり軸受は、
ハウジングに取り付けられる外輪と、回転軸を支持する
内輪と、前記外輪と前記内輪との間に配置された複数の
転動体とを有し、前記回転軸と前記内輪とは、嵌合した
ときにルーズフィットとなる径寸法をそれぞれ有し、前
記内輪の端部近傍内周には、クラウニング部が形成され
ているものである。
【0008】
【作用】本発明の転がり軸受によれば、ハウジングに取
り付けられる外輪と、回転軸を支持する内輪と、前記外
輪と前記内輪との間に配置された複数の転動体とを有
し、前記回転軸と前記内輪とは、嵌合したときにルーズ
フィットとなる径寸法をそれぞれ有し、前記内輪の端部
近傍内周には、クラウニング部が形成されているので、
前記内輪のエッジロードを低減でき、それにより例えば
グリースの塗布や表面処理を施すことなく前記内輪及び
前記回転軸の当接面にフレッチングなどが生じることを
抑制できる。尚、前記回転軸の外周面に当接する前記内
輪の内周面の面粗度Raは、0.1μm以下であると好
ましい
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。図1は、本実施の形
態にかかる自動調心ころ軸受の軸線方向断面図である。
図2は、図1のII部を拡大して示す図である。図1にお
いて、複列の自動調心ころ軸受は、回転軸1の外周に嵌
合する内輪10と、ハウジング2に取り付けられた外輪
20と、内輪10と外輪20との間に二列に配置された
転動体としてのころ30と、保持器40とからなる。本
実施の形態においては、回転軸1と内輪10とはルーズ
フィットの径寸法関係を有する。ルーズフィットとは、
回転軸1の外径よりも内輪10の内径の方が大きい状態
で嵌合することをいう。
【0010】内輪10は、外周に内輪軌道面10a、1
0bを形成している。外輪20は、内周に外輪軌道面2
0a、20bを形成し、また外輪軌道面20a、20b
の間には、油供給用の油路21を形成している。内輪軌
道面10a、10bと、外輪軌道面20a、20bは、
樽形のころ30の外形に相補する形状の曲面を有し、従
って内輪軌道面10aと外輪軌道面20aとに沿って、
左方のころ30が転動自在となっており、一方、内輪軌
道面10bと外輪軌道面20bとに沿って、右方のころ
30が転動自在となっている。
【0011】内輪10は、回転軸1に対する嵌合を容易
にするため、内周面両端に断面が円弧状のR部10c、
10dを形成している。更にその内方内周面に、内輪1
0はクラウニング部10e、10fを形成している。ク
ラウニング部10e、10fは、図2に示すように、軸
繊線に対して所定角度θ(例えば10度以下)で傾いた
円錐状面又は円弧面となっている。尚、内輪10の軸線
方向長(幅)をBとし、内輪10のクラウニング部10
e、10fを除く直線円筒部の軸線方向長(幅)をLと
し、内輪10の内径をdとしたときに、0.8×B≦L
≦0.95×Bの範囲内で、クラウニング量Δ(={ク
ラウニング部10e、10fの最大径−内輪10の内径
d}/2)は、以下の式を満たすと好ましい。 (d/2)・(3/1000)≦Δ≦(d/2)・(1/100) (1) ただし、内輪10の内周部における直線円筒部(Lの範
囲)と、クラウニング部10e、10fとは、滑らかに
つながっていることを条件とする。ここで、クラウニン
グという名称にこだわらず、クラウニング部10e、1
0fはテーパ状の曲面(円錐面、球面、非球面など)を
有せば足りる。
【0012】左方のころ30と右方のころ30とをそれ
ぞれ保持するようにして、保持器40が設けられてい
る。保持器40の軸線方向中央には、ころ30の側面に
当接するようにしてフランジ40aが形成されており、
ころ30のスキュー制御を行っている。
【0013】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。回転軸1が回転することによって内輪10と外輪2
0とが相対回転を行うと、内輪軌道面10aと外輪軌道
面21aとに沿って、左方のころ30が転動し、内輪軌
道面10bと外輪軌道面22aとに沿って、右方のころ
30が転動するが、このときころ30と共に周方向に回
転移動する保持器40のフランジ40aが、ころ30の
側面に当接することによって、ころ30の傾きを抑える
ようになっている。このようなスキュー制御を行うこと
によって、ころ30に適切な転動を行わせ、それにより
軸受の発熱を極力抑制することができる。
【0014】図3は、本実施の形態の自動調心ころ軸受
に対して、クラウニング部が設けられていない点以外は
同一の構成を有する自動調心ころ軸受を示す図である。
内輪110と回転軸1とはルーズフィットの径寸法関係
を有するため、図3に示す自動調心ころ軸受が動作する
際に、内輪110と回転軸1との間に作用する力によっ
て、図3に示すように、それら周面の面圧分布SD2が
得られる。かかる面圧分布SD2によれば、内輪110
の両端内周に形成されたR部110c、110dに隣接
する領域で面圧が上昇する、いわゆるエッジロード現象
が生じていることが判る。
【0015】かかるエッジロード現象は、ルーズフィッ
トの径寸法関係を有する内輪110と回転軸1とにおい
て、内輪110が回転軸1に対して傾動的に振動してい
ることを示している。すなわちエッジロードの生じた領
域では、微少振動する内輪110の内周面と回転軸1の
外周面とが強くたたき合うため、フレッチングが生じや
すくなる。また、エッジロードの生じた領域ではクリー
プなどの問題も生じやすい。
【0016】これに対し、本実施の形態によれば、内輪
10のR部10c、10dの内方内周面に、クラウニン
グ部10e、10fが形成されているので、たとえ内輪
10と回転軸1とがルーズフィットの径寸法関係を有
し、そのために内輪10に傾動運動が生じても、クラウ
ニング部10e、10fは回転軸1の外周面に強く当た
ることがなくなる。従って、クラウニング部10e、1
0fの形状を調整することによって、図1に示すように
軸線方向にわたって均一な面圧分布SD1を得ることが
できる。
【0017】かかる面圧分布SD1によれば、エッジロ
ード現象が生じていないことが判り、従ってフレッチン
グやクリープなどの不具合を抑制することができる。
尚、回転軸1の外周面に当接する内輪10の内周面の粗
さを調整することによって、フレッチングやクリープな
どの不具合を更に抑制することができる。かかる内周面
の面粗度Raは0.1μm以下であると好ましい。
【0018】以上、本発明を実施の形態を参照して説明
してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈さ
れるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることは
もちろんである。たとえば、本発明は自動調心ころ軸受
のみならず、玉軸受等他の転がり軸受にも適用可能であ
る。
【0019】
【発明の効果】本発明の転がり軸受によれば、ハウジン
グに取り付けられる外輪と、回転軸を支持する内輪と、
前記外輪と前記内輪との間に配置された複数の転動体と
を有し、前記回転軸と前記内輪とは、嵌合したときにル
ーズフィットとなる径寸法をそれぞれ有し、前記内輪の
端部近傍内周には、クラウニング部が形成されているの
で、前記内輪のエッジロードを低減でき、それにより例
えばグリースの塗布や表面処理を施すことなく前記内輪
及び前記回転軸の当接面にフレッチングなどが生じるこ
とを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態にかかる自動調心ころ軸受の
軸線方向断面図である。
【図2】図1のII部を拡大して示す図である。
【図3】本実施の形態の自動調心ころ軸受に対して、ク
ラウニング部が設けられていない点以外は同一の構成を
有する自動調心ころ軸受を示す図である。
【符号の説明】
10 内輪 10e、10f クラウニング部 20 外輪 30 ころ 40 保持器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 海野 鉄郎 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 城崎 喜彦 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 AA15 AA32 AA43 AA52 AA62 BA53 FA35

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハウジングに取り付けられる外輪と、 回転軸を支持する内輪と、 前記外輪と前記内輪との間に配置された複数の転動体と
    を有し、 前記回転軸と前記内輪とは、嵌合したときにルーズフィ
    ットとなる径寸法をそれぞれ有し、前記内輪の端部近傍
    内周には、クラウニング部が形成されている転がり軸
    受。
JP2000241240A 2000-08-09 2000-08-09 転がり軸受 Pending JP2002054640A (ja)

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JP2000241240A JP2002054640A (ja) 2000-08-09 2000-08-09 転がり軸受

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JP2000241240A JP2002054640A (ja) 2000-08-09 2000-08-09 転がり軸受

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ID=18732454

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010045932A1 (de) * 2008-10-21 2010-04-29 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Wälzlager

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010045932A1 (de) * 2008-10-21 2010-04-29 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Wälzlager

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