JP2002257142A - ころ軸受 - Google Patents

ころ軸受

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JP2002257142A
JP2002257142A JP2001055724A JP2001055724A JP2002257142A JP 2002257142 A JP2002257142 A JP 2002257142A JP 2001055724 A JP2001055724 A JP 2001055724A JP 2001055724 A JP2001055724 A JP 2001055724A JP 2002257142 A JP2002257142 A JP 2002257142A
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JP
Japan
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roller bearing
roller
collar
cylindrical roller
ridge
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Application number
JP2001055724A
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English (en)
Inventor
Osamu Fujii
修 藤井
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NSK Ltd
Original Assignee
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
    • 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
    • F16C19/225Details of the ribs supporting the end of the rollers
    • 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
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58Raceways; Race rings
    • F16C33/583Details of specific parts of races
    • F16C33/585Details of specific parts of races of raceways, e.g. ribs to guide the rollers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 研削逃げがころの面取りよりも大きい場合に
おいても、つば面やころの端面にカジリや早期焼付きが
生じにくく、アキシアル荷重の負荷能力が大きいころ軸
受を提供する。 【解決手段】 内輪1と、外輪と、内輪1と前記外輪と
の間に転動自在に配設された複数のころ2と、を備える
とともに、内輪1がつば3を有し、該つば3の根元に研
削逃げ1cを備える円筒ころ軸受において、つば3のつ
ば面1aと研削逃げ1cとの境界に形成され、且つころ
2の端面2aと接触する稜部1dを曲面状とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般産業,鉄鋼,
鉄道,建設,自動車,工作機械等の種々の分野において
使用されるころ軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のころ軸受としては、例えば、図1
0の要部断面図に示すような円筒ころ軸受がある。図1
0の円筒ころ軸受は、内輪1と、図示しない外輪と、内
輪1と前記外輪との間に転動自在に配設された複数のこ
ろ2と、で構成されているNJ形の円筒ころ軸受であ
る。
【0003】そして、内輪1の外周面の片端部にはつば
3が径方向外方に突出して設けられていて、該つば3,
3の根元、すなわち、つば3のつば面1a(ころを案内
し保持する軸方向にほぼ垂直な面)と内輪1の軌道面1
bとが交差する部分には、研削逃げ1c,1cが設けら
れている。また、前記外輪の内周面の両端部にもつばが
径方向内方に突出して設けられていて、該つばの根元に
は研削逃げが設けられている。この研削逃げ1cの大き
さは、軸受のサイズによって異なる。
【0004】また、ころ2の端面2aはころ2の転動面
2bに対して直角をなしており、つば面1aは軌道面1
bに対して鈍角をなしている。よって、ころ2の端面2
aとつば面1aとは鋭角をなしていて、ころ2の端面2
aとつば面1aとの間には径方向外方に向かって徐々に
大きくなるすきまが形成されている。そして、このすき
まによって、軸受内部への潤滑油の供給が容易となって
いる。
【0005】なお、円筒ころ軸受には、内輪及び外輪の
いずれか一方の軌道輪に2つのつばが設けられていて、
他方の軌道輪にはつばが設けられていないタイプと、内
輪及び外輪のいずれか一方の軌道輪に2つのつばが設け
られていて、他方の軌道輪にも1つのつばが設けられて
いるタイプとがある。そして、このような円筒ころ軸受
の中でも内輪及び外輪の双方につばを有するNJ,NU
P,NF,NH形の円筒ころ軸受は、その構造からアキ
シアル荷重を負荷することができる。
【0006】一方、ころ軸受のラジアル荷重の負荷能力
を大きくするためには、ころ有効長さを大きくすること
が望ましい。しかし、ころの面取り2cの加工上の制約
から、その大きさは必然的に決まってくる。また、ラジ
アル荷重の負荷能力を大きくするためには、研削逃げ1
cの大きさをころの面取り2cよりも小さくすることが
望ましい。しかしながら、研削逃げ1cの大きさを極端
に小さくすると、アキシアル荷重が負荷された時につば
3に対する応力集中を招くことになるので、アキシアル
荷重の負荷能力を低下させてしまうことになる。
【0007】これらのことから、ころの面取り2c及び
研削逃げ1cの大きさは、ラジアル荷重の負荷能力とつ
ば3の強度(アキシアル荷重の負荷能力)とのバランス
を考えた上で設計される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記のような円筒ころ
軸受にアキシアル荷重が負荷されると、ころ2は内輪1
及び外輪の対向するつば3に接触してアキシアル荷重を
受ける。この時、研削逃げ1cがころの面取り2cより
小さいと、つば面1aところの面取り2cの一部とが接
触することとなり、逆に研削逃げ1cがころの面取り2
cよりも大きいと、つば面1aと研削逃げ1cとの境界
に形成される稜部1eがころ2の端面2aに接触するこ
ととなる。
【0009】この2つのケースで大きな問題となるのは
後者の方である。つまり、ころの面取り2cは角状では
ないから、つば面1aと接触してもその接触部位におけ
る面圧はそれほど大きくはならないが、稜部1eは角状
であるため接触部位における面圧が非常に大きくなっ
て、つば面1aやころ2の端面2aにカジリや早期焼付
きが生じやすくなる。このような理由から、円筒ころ軸
受に負荷することができるアキシアル荷重の大きさは、
制約を受けていた。
【0010】そこで本発明は、このような従来のころ軸
受が有する問題点を解決し、研削逃げがころの面取りよ
りも大きい場合においても、つば面やころの端面にカジ
リや早期焼付きが生じにくく、アキシアル荷重の負荷能
力が大きいころ軸受を提供することを課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発
明のころ軸受は、内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪
との間に転動自在に配設された複数のころと、を備える
とともに、前記内輪及び前記外輪の少なくとも一方がつ
ばを有し、該つばの根元に研削逃げを備えるころ軸受に
おいて、前記つばのつば面と前記研削逃げとの境界に形
成され、且つ前記ころの端面と接触する稜部を曲面状と
したことを特徴とする。
【0012】前記稜部を曲面状としたので、前記稜部と
前記ころの端面との接触による面圧が小さく抑えられ
る。また、前記稜部を曲面状とすると、角状の場合と比
較して前記つば面(前記稜部)と前記ころの端面との接
触位置が軸受中心軸に近くなるので、接触部位のすべり
速度が小さくなる。これらのことから、前記研削逃げが
ころの面取りよりも大きい場合においても、前記つば面
や前記ころの端面にカジリや早期焼付きが生じにくい。
したがって、本発明のころ軸受は、アキシアル荷重の負
荷能力が大きい。
【0013】なお、内輪と、外輪と、前記内輪と前記外
輪との間に転動自在に配設された複数のころと、を備え
るとともに、前記内輪及び前記外輪の少なくとも一方が
つばを有し、該つばの根元に研削逃げを備えるころ軸受
において、前記つばを有する軌道輪の軌道面と前記研削
逃げとの境界に形成され、且つ前記ころの転動面と接触
する稜部を曲面状とすることは好ましい。
【0014】そうすれば、前記稜部と前記ころの転動面
との接触による面圧が小さく抑えられるので、ころの転
動面に対するエッジロードが抑制される。このことか
ら、このようなころ軸受は、大きなラジアル荷重を負荷
することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明に係るころ軸受の実施の形
態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。図1は、本発
明のころ軸受の一実施形態である円筒ころ軸受の構造を
示す要部断面図である。なお、図1の円筒ころ軸受の構
造は、図10の従来の円筒ころ軸受の構造とほぼ同様で
あるので、異なる部分のみ説明し同様の部分の説明は省
略する。また、図1においては、図10と同一又は相当
する部分には図10と同一の符号を付してある。
【0016】図1の円筒ころ軸受にアキシアル荷重が負
荷されると、ころ2は内輪1及び外輪の対向するつば3
に接触してアキシアル荷重を受ける。この時、図1のよ
うに研削逃げ1cがころの面取り2cよりも大きいと、
つば面1aと研削逃げ1cとの境界に形成される稜部1
dがころ2の端面2aに接触することとなる。ころ2の
端面2aに接触する稜部1dが角状であると、接触部位
における面圧が非常に大きくなるが、本実施形態の円筒
ころ軸受においては稜部1dは曲面状とされているの
で、稜部1dところ2の端面2aとの接触による面圧が
小さく抑えられる。
【0017】また、稜部1dが曲面状であるため、角状
の場合と比較してつば面1a(稜部1d)ところ2の端
面2aとの接触位置が軸受中心軸に近くなるので、接触
部位のすべり速度が小さくなる。これらのことから、研
削逃げ1cがころの面取り2cよりも大きい場合におい
ても、つば面1aやころ2の端面2aにカジリや早期焼
付きが生じにくいので、本実施形態の円筒ころ軸受はア
キシアル荷重の負荷能力が大きい。
【0018】このような本実施形態の円筒ころ軸受は、
一般産業,鉄鋼,鉄道,建設,自動車,工作機械等の種
々の分野において好適に使用可能である。次に、上記の
ような円筒ころ軸受について、回転試験により性能を評
価した結果について説明する。試験軸受には呼び番号N
J308の円筒ころ軸受を使用し、10.5kNのラジ
アル荷重Frと0.4kNのアキシアル荷重Faを負荷
しながら、所定の回転数で回転させて、その時の軸受の
温度を測定した。なお、円筒ころ軸受の潤滑は、油浴潤
滑(潤滑油は日石三菱株式会社製の商品名タービンオイ
ルVG68)により行った。
【0019】試験結果を図2のグラフに示す。グラフの
縦軸は軸受の温度を示し、横軸は軸受(内輪)の回転数
を示している。また、グラフ中の□印が本実施形態の円
筒ころ軸受の結果を示し、●印が比較例である従来品の
円筒ころ軸受の結果を示している。グラフから分かるよ
うに、どの回転数においても、本実施形態の円筒ころ軸
受の方が比較例よりも軸受の温度が低かった。これは、
本実施形態の円筒ころ軸受は稜部1dが曲面状とされて
いるので、稜部1dところ2の端面2aとの接触による
面圧が小さく抑えられて、該接触による発熱が小さくな
っているためであると考えられる。
【0020】なお、円筒ころ軸受には種々のタイプがあ
るが、本発明のころ軸受は、NJ形(図3参照)やNF
形(図4参照)等の種々のタイプの円筒ころ軸受に適用
可能であることは勿論である。また、NUP形(図5参
照)やNH形(図6参照)等のような、つば輪を備える
タイプの円筒ころ軸受にも適用可能である。さらに、単
列円筒ころ軸受に限らず複列円筒ころ軸受にも適用可能
である。
【0021】また、本実施形態においては、ころ軸受の
例として円筒ころ軸受をあげて説明したが、本発明のこ
ろ軸受は、他の種類のころ軸受にも適用可能であること
は勿論である。例えば、図7に示すような円すいころ軸
受や図8に示すような自動調心ころ軸受にも適用可能で
あり、その場合も前述と同様の効果を奏する。さらに、
本発明をつば面ではなく軌道輪の軌道面に対して適用す
れば、大きなラジアル荷重が負荷された際に、ころの転
動面に対するエッジロードが緩和されるという効果があ
る。
【0022】このような円筒ころ軸受について、図9を
参照しながら説明する。なお、図9の円筒ころ軸受の構
造は、図10の円筒ころ軸受の構造とほぼ同様であるの
で、異なる部分のみ説明し同様の部分の説明は省略す
る。また、図9においては、図10と同一又は相当する
部分には図10と同一の符号を付してある。図9の円筒
ころ軸受にラジアル荷重が負荷されると、内輪1の軌道
面1bと研削逃げ1cとの境界に形成される稜部1fが
ころ2の転動面2bに接触することとなる。
【0023】ころ2の転動面2bに接触する稜部1fが
角状であると、接触部位における面圧が非常に大きくな
るが、図9から分かるように、稜部1fは曲面状とされ
ているので、稜部1fところ2の転動面2bとの接触に
よる面圧が小さく抑えられる。よって、ころ2の転動面
2bに対するエッジロードが抑制されるので、この円筒
ころ軸受は大きなラジアル荷重を負荷することができ
る。
【0024】
【発明の効果】以上のように、本発明のころ軸受は、つ
ば面と研削逃げとの境界に形成され且つころの端面と接
触する稜部を曲面状としたので、研削逃げがころの面取
りよりも大きい場合においても、つば面やころの端面に
カジリや早期焼付きが生じにくく、アキシアル荷重の負
荷能力が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のころ軸受の一実施形態である円筒ころ
軸受の構造を示す要部断面図である。
【図2】軸受の回転数と軸受の温度との相関を示すグラ
フである。
【図3】NJ形円筒ころ軸受の構造を示す断面図であ
る。
【図4】NF形円筒ころ軸受の構造を示す断面図であ
る。
【図5】NUP形円筒ころ軸受の構造を示す断面図であ
る。
【図6】NH形円筒ころ軸受の構造を示す断面図であ
る。
【図7】円すいころ軸受の構造を示す断面図である。
【図8】自動調心ころ軸受の構造を示す断面図である。
【図9】軌道輪の軌道面と研削逃げとの境界に形成され
る稜部を曲面状とした円筒ころ軸受の構造を示す要部断
面図である。
【図10】従来の円筒ころ軸受の構造を示す要部断面図
である。
【符号の説明】
1 内輪 1a つば面 1b 軌道面 1c 研削逃げ 1d 稜部 2 ころ 2a 端面 2b 転動面 2c ころの面取り 3 つば

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪と
    の間に転動自在に配設された複数のころと、を備えると
    ともに、前記内輪及び前記外輪の少なくとも一方がつば
    を有し、該つばの根元に研削逃げを備えるころ軸受にお
    いて、前記つばのつば面と前記研削逃げとの境界に形成
    され、且つ前記ころの端面と接触する稜部を曲面状とし
    たことを特徴とするころ軸受。
JP2001055724A 2001-02-28 2001-02-28 ころ軸受 Pending JP2002257142A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009520938A (ja) * 2005-12-21 2009-05-28 シエフレル・コマンデイトゲゼルシヤフト 転がり軸受及びその製造方法
DE102004006313B4 (de) * 2003-02-18 2013-12-19 Ntn Corp. Zylinderrollenlager

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US8459876B2 (en) 2005-12-21 2013-06-11 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Rolling bearing and method for the production thereof
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