JP2003120687A - 円すいころ軸受およびその加工方法 - Google Patents
円すいころ軸受およびその加工方法Info
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 円すいころの頭部Ｒ面の寸法ばらつきに起因
する内輪の大つば部と円すいころの頭部Ｒ面との接触位
置の変化を極力小さく抑えることができ、この接触位置
の変化によて接触位置が大つば部の当接面から外れるこ
とを確実に防止することができる円すいころ軸受を提供
する。 【解決手段】 円すいころ軸受は、内輪１、外輪２およ
び複数の円すいころ３を備える。内輪１には、円すいこ
ろ３の頭部Ｒ面３ａに当接する大つば部１ａが形成され
ている。大つば部１ａには、円すいころ３の頭部Ｒ面３
ａと当接する中凸Ｒ形状の当接面１ｃが形成されてい
る。円すいころ３においては、頭部Ｒ面３ａが形成さ
れ、頭部Ｒ面３ａとチャンファ３ｃ間は、連続した曲面
になるように丸められている。
する内輪の大つば部と円すいころの頭部Ｒ面との接触位
置の変化を極力小さく抑えることができ、この接触位置
の変化によて接触位置が大つば部の当接面から外れるこ
とを確実に防止することができる円すいころ軸受を提供
する。 【解決手段】 円すいころ軸受は、内輪１、外輪２およ
び複数の円すいころ３を備える。内輪１には、円すいこ
ろ３の頭部Ｒ面３ａに当接する大つば部１ａが形成され
ている。大つば部１ａには、円すいころ３の頭部Ｒ面３
ａと当接する中凸Ｒ形状の当接面１ｃが形成されてい
る。円すいころ３においては、頭部Ｒ面３ａが形成さ
れ、頭部Ｒ面３ａとチャンファ３ｃ間は、連続した曲面
になるように丸められている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内輪、外輪および
複数の円すいころを備える円すいころ軸受およびその加
工方法に関する。
複数の円すいころを備える円すいころ軸受およびその加
工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、内輪、外輪および複数の円すい
ころを構成要素とする円すいころ軸受においては、各円
すいころを支持するために、内輪に各円すいころの端部
に当接される大つば部が形成されている。
ころを構成要素とする円すいころ軸受においては、各円
すいころを支持するために、内輪に各円すいころの端部
に当接される大つば部が形成されている。
【０００３】このような円すいころ軸受の構成について
図９を参照しながら説明する。図９は従来の円すいころ
軸受の主要部構成を模式的に示す断面図である。
図９を参照しながら説明する。図９は従来の円すいころ
軸受の主要部構成を模式的に示す断面図である。
【０００４】円すいころ軸受は、図９に示すように、内
輪１０１、外輪１０２および複数の円すいころ１０３を
備える。内輪１０１には、円すいころ１０３の頭部Ｒ面
１０３ａに当接する大つば部１０１ａが形成されてい
る。この大つば部１０１ａにおける円すいころ１０３の
頭部Ｒ面１０３ａとの当接面は、所定の半径Ｒ0を有す
る球面状に形成されている。また、円すいころ１０３の
頭部Ｒ面１０３ａは、所定の半径Ｒ0を有する球面状に
形成されている。円すいころ軸受の駆動時には、円すい
ころ１０３が内輪１０１の軌道面１０１ｂ上で転がり、
同時に、円すいころ１０３の頭部Ｒ面１０３ａと大つば
部１０１ａ間には相対的な滑りが発生し、大つば部１０
１ａは円すいころ１０３に作用する軸方向荷重を支持す
ることになる。
輪１０１、外輪１０２および複数の円すいころ１０３を
備える。内輪１０１には、円すいころ１０３の頭部Ｒ面
１０３ａに当接する大つば部１０１ａが形成されてい
る。この大つば部１０１ａにおける円すいころ１０３の
頭部Ｒ面１０３ａとの当接面は、所定の半径Ｒ0を有す
る球面状に形成されている。また、円すいころ１０３の
頭部Ｒ面１０３ａは、所定の半径Ｒ0を有する球面状に
形成されている。円すいころ軸受の駆動時には、円すい
ころ１０３が内輪１０１の軌道面１０１ｂ上で転がり、
同時に、円すいころ１０３の頭部Ｒ面１０３ａと大つば
部１０１ａ間には相対的な滑りが発生し、大つば部１０
１ａは円すいころ１０３に作用する軸方向荷重を支持す
ることになる。
【０００５】しかしながら、円すいころ１０３の頭部Ｒ
面１０３ａの半径Ｒ0と内輪１０１の大つば部１０１ａ
における当接面の半径とが一致するので、大つば部１０
１ａと頭部Ｒ面１０３ａとの接点が大つば部１０１ａの
当接面における研削仕上加工面から外れ、駆動トルクが
増大するとともに、滑り摩耗が偏って発生する。
面１０３ａの半径Ｒ0と内輪１０１の大つば部１０１ａ
における当接面の半径とが一致するので、大つば部１０
１ａと頭部Ｒ面１０３ａとの接点が大つば部１０１ａの
当接面における研削仕上加工面から外れ、駆動トルクが
増大するとともに、滑り摩耗が偏って発生する。
【０００６】このような問題を解決するために、内輪の
大つば部を断面形状が直線形状になるように構成したも
の、また上記大つば部と頭部の接触位置を内輪の軌道面
に近づけるように構成したものがある。これらの円すい
ころ軸受について図１０および図１１を参照しながら説
明する。図１０は従来の円すいころ軸受における内輪の
大つば部を断面形状が直線形状になるように構成した例
を示す図、図１１は従来の円すいころ軸受における大つ
ば部と頭部の接触位置を内輪の軌道面に近づけるように
構成した例を示す図である。
大つば部を断面形状が直線形状になるように構成したも
の、また上記大つば部と頭部の接触位置を内輪の軌道面
に近づけるように構成したものがある。これらの円すい
ころ軸受について図１０および図１１を参照しながら説
明する。図１０は従来の円すいころ軸受における内輪の
大つば部を断面形状が直線形状になるように構成した例
を示す図、図１１は従来の円すいころ軸受における大つ
ば部と頭部の接触位置を内輪の軌道面に近づけるように
構成した例を示す図である。
【０００７】内輪の大つば部を断面形状が直線形状にな
るように構成した円すいころ軸受においては、図１０に
示すように、大つば部１０１ａ'における円すいころ１
０３の頭部Ｒ面１０３ａとの当接面Ｓが直線状の断面形
状を有するように形成され、この当接面Ｓにおける頭部
Ｒ面１０３ａとの接点が研削仕上加工面から外れること
が防止される。本例では、大つば部１０１ａ'における
断面形状が直線状に形成された当接面Ｓ（研削仕上加工
面）の長さがｈ'であり、この当接面上の位置Ｃｐで、
円すいころ１０３の頭部Ｒ面１０３ａが当接するように
構成されている。
るように構成した円すいころ軸受においては、図１０に
示すように、大つば部１０１ａ'における円すいころ１
０３の頭部Ｒ面１０３ａとの当接面Ｓが直線状の断面形
状を有するように形成され、この当接面Ｓにおける頭部
Ｒ面１０３ａとの接点が研削仕上加工面から外れること
が防止される。本例では、大つば部１０１ａ'における
断面形状が直線状に形成された当接面Ｓ（研削仕上加工
面）の長さがｈ'であり、この当接面上の位置Ｃｐで、
円すいころ１０３の頭部Ｒ面１０３ａが当接するように
構成されている。
【０００８】さらに、トルクを小さくするために、上記
大つば部１０１ａ'と頭部Ｒ面１０３ａの接触位置を内
輪１０１の軌道面１０１ｂに近づけるように構成された
ものがある。具体的には、図１１（ａ），（ｂ）に示す
ように、大つば部１０１ａ'と頭部Ｒ面１０３ａの接触
位置およびコーンセンタＣｃを含む円周方向断面での大
つば部１０１ａ'と頭部Ｒ面１０３ａの接触長さを２ｗ
とし、内輪１０１の軌道面１０１ｂから上記接触位置Ｃ
ｐまでの高さをΔｈとすると、上記高さΔｈを小さくし
て上記接触位置Ｃｐを内輪１０１の軌道面１０１ｂに近
づけるように構成されているとともに、円すいころ１０
３の頭部Ｒ面１０３ａの半径Ｒ0'を大つば部１０１ａ'
の半径Ｒ0の９０％に設定することにより、上記接触長
さ２ｗを小さくし、できる限りトルクを小さくするよう
に構成されている。
大つば部１０１ａ'と頭部Ｒ面１０３ａの接触位置を内
輪１０１の軌道面１０１ｂに近づけるように構成された
ものがある。具体的には、図１１（ａ），（ｂ）に示す
ように、大つば部１０１ａ'と頭部Ｒ面１０３ａの接触
位置およびコーンセンタＣｃを含む円周方向断面での大
つば部１０１ａ'と頭部Ｒ面１０３ａの接触長さを２ｗ
とし、内輪１０１の軌道面１０１ｂから上記接触位置Ｃ
ｐまでの高さをΔｈとすると、上記高さΔｈを小さくし
て上記接触位置Ｃｐを内輪１０１の軌道面１０１ｂに近
づけるように構成されているとともに、円すいころ１０
３の頭部Ｒ面１０３ａの半径Ｒ0'を大つば部１０１ａ'
の半径Ｒ0の９０％に設定することにより、上記接触長
さ２ｗを小さくし、できる限りトルクを小さくするよう
に構成されている。
【０００９】次に、内輪１０１の大つば部１０１ａ'、
それと円すいころ頭部Ｒ面１０３との接触位置、円すい
ころ１０３の頭部Ｒ面１０３ａにおけるチャンファ（面
取り部）の関係について図１２および図１３を参照しな
がら説明する。図１２（ａ）は従来の円すいころ軸受の
内輪を示す断面図、図１２（ｂ）は従来の円すいころ軸
受の内輪に設けられた大つば部周囲を拡大して示す断面
図、図１２（ｃ）は従来の円すいころ軸受の円すいころ
を示す図、図１３は内輪の大つば部と円すいころ頭部と
の接触位置およびその周辺部位の寸法関係を示す断面図
である。
それと円すいころ頭部Ｒ面１０３との接触位置、円すい
ころ１０３の頭部Ｒ面１０３ａにおけるチャンファ（面
取り部）の関係について図１２および図１３を参照しな
がら説明する。図１２（ａ）は従来の円すいころ軸受の
内輪を示す断面図、図１２（ｂ）は従来の円すいころ軸
受の内輪に設けられた大つば部周囲を拡大して示す断面
図、図１２（ｃ）は従来の円すいころ軸受の円すいころ
を示す図、図１３は内輪の大つば部と円すいころ頭部と
の接触位置およびその周辺部位の寸法関係を示す断面図
である。
【００１０】ここで、内輪１０１においては、図１２
（ａ）に示すように、最大外径をＤ'とし、大つば部１
０１ａ'の付根までの直径Ｄ0'とし、軌道面１０１ｂの
円すい角をαとする。また、図１２（ｂ）に示すよう
に、内輪１０１の大つば部１０１ａ'においては、その
面取りの半径をＲcとし、大つば部１０１ａ'に形成され
ている逃げ部１０１ｄにおいては、その一方のエッジか
ら大つば部１０１ａ'の当接面Ｓまでの長さをＡ、他方
のエッジ（軌道面１０１ｂ側）から大つば部１０１ａ'
の当接面Ｓまでの長さをＣとする。また、大つば部１０
１ａ'における円すいころ１０３の頭部Ｒ面１０３ａと
の接触位置Ｃpからチャンファ１０３ｃのエッジまでの
長さをBとする。上記大つば部１０１ａ'における長さＡ
は、大つば部１０１ａ'の旋削により決定される。
（ａ）に示すように、最大外径をＤ'とし、大つば部１
０１ａ'の付根までの直径Ｄ0'とし、軌道面１０１ｂの
円すい角をαとする。また、図１２（ｂ）に示すよう
に、内輪１０１の大つば部１０１ａ'においては、その
面取りの半径をＲcとし、大つば部１０１ａ'に形成され
ている逃げ部１０１ｄにおいては、その一方のエッジか
ら大つば部１０１ａ'の当接面Ｓまでの長さをＡ、他方
のエッジ（軌道面１０１ｂ側）から大つば部１０１ａ'
の当接面Ｓまでの長さをＣとする。また、大つば部１０
１ａ'における円すいころ１０３の頭部Ｒ面１０３ａと
の接触位置Ｃpからチャンファ１０３ｃのエッジまでの
長さをBとする。上記大つば部１０１ａ'における長さＡ
は、大つば部１０１ａ'の旋削により決定される。
【００１１】さらに、円すいころ１０３においては、図
１２（ｃ）に示すように、長さをｌとし、円すい角をβ
とする。この円すいころ１０３の頭部Ｒ面１０３ａは半
径ｒの球面状に形成され、その球面状部分の直径はｄで
ある。また、円すいころ１０３の頭部Ｒ面１０３ａの中
央部には、直径ｃの逃げ部１０３ｂが形成され、また頭
部Ｒ面１０３ａの縁部１０３ｃには、面取り加工が施さ
れている。この面取り加工が施されている縁部（以下、
チャンファという）１０３ｃは、図中に示すａ，ｂの寸
法関係を有する形状になるように構成されている。チャ
ンファ１０３ｃの寸法ａは、円すいころ１０３の鍛造時
のｒ寸法（図１２（ｃ）を参照）と研削（ころ転動面）
の寸法の連結によって決定される。
１２（ｃ）に示すように、長さをｌとし、円すい角をβ
とする。この円すいころ１０３の頭部Ｒ面１０３ａは半
径ｒの球面状に形成され、その球面状部分の直径はｄで
ある。また、円すいころ１０３の頭部Ｒ面１０３ａの中
央部には、直径ｃの逃げ部１０３ｂが形成され、また頭
部Ｒ面１０３ａの縁部１０３ｃには、面取り加工が施さ
れている。この面取り加工が施されている縁部（以下、
チャンファという）１０３ｃは、図中に示すａ，ｂの寸
法関係を有する形状になるように構成されている。チャ
ンファ１０３ｃの寸法ａは、円すいころ１０３の鍛造時
のｒ寸法（図１２（ｃ）を参照）と研削（ころ転動面）
の寸法の連結によって決定される。
【００１２】このような寸法関係を有する内輪１０１の
大つば部１０１ａ'と円すいころ１０３とは、図１３に
示すような寸法関係で接触する。ここで、図１３に示す
寸法Δ1，Δ2，ｈ，ｈ'，δ1は、次の各式により表され
る。
大つば部１０１ａ'と円すいころ１０３とは、図１３に
示すような寸法関係で接触する。ここで、図１３に示す
寸法Δ1，Δ2，ｈ，ｈ'，δ1は、次の各式により表され
る。
【００１３】
Δ1＝Ａ−ａ …（１）
Δ2＝Ｂ−Ａ …（２）
ｈ≒｛（ｄ−ｃ）／２｝−Ａ …（３）
ｈ'≒｛（Ｄ'−Ｄ0'）／２−Ｒ｝−Ａ …（４）
δ1＝ｃ−ｂ …（５）
ここで、例えば、Δ2は０．０１〜０．３ｍｍ程度であ
り、ｃ（図１２（ｃ）を参照）またはΔ1と同様に小さ
い。また、δ1は零より大きく、例えば０．４ｍｍ以上
である。
り、ｃ（図１２（ｃ）を参照）またはΔ1と同様に小さ
い。また、δ1は零より大きく、例えば０．４ｍｍ以上
である。
【００１４】次に、内輪１０１の大つば部１０１ａ'と
円すいころ１０３の頭部Ｒ面１０３ａとの間の隙間につ
いて図１４を参照しながら説明する。図１４は内輪の大
つば部と円すいころ頭部との間の隙間を模式的に示す断
面図である。
円すいころ１０３の頭部Ｒ面１０３ａとの間の隙間につ
いて図１４を参照しながら説明する。図１４は内輪の大
つば部と円すいころ頭部との間の隙間を模式的に示す断
面図である。
【００１５】内輪１０１の大つば部１０１ａ'の当接面
Ｓと円すいころ１０３の頭部Ｒ面１０３ａとの間におい
ては、図１４に示すように、隙間が生じる。ここで、上
記隙間を、接触位置Ｃpから長さ（ｈ−Δ２）離れた位
置における隙間の寸法をΔtとすると、隙間の寸法Δt
は、次の（６）式により表される。
Ｓと円すいころ１０３の頭部Ｒ面１０３ａとの間におい
ては、図１４に示すように、隙間が生じる。ここで、上
記隙間を、接触位置Ｃpから長さ（ｈ−Δ２）離れた位
置における隙間の寸法をΔtとすると、隙間の寸法Δt
は、次の（６）式により表される。
【００１６】
Δt＝（ｈ−Δ２）2／（２ｒ） …（６）
上記（６）式から、隙間の寸法Δtは、円すいころ１０
３の頭部Ｒ面１０３ａの半径ｒに反比例するので、小さ
いな値になる。また、円すいころ１０３の頭部Ｒ面１０
３ａが大つば部１０１ａ'との接触により摩耗すると、
頭部Ｒ面１０３ａが大つば部１０１ａに対し全面的に接
触する場合がある。
３の頭部Ｒ面１０３ａの半径ｒに反比例するので、小さ
いな値になる。また、円すいころ１０３の頭部Ｒ面１０
３ａが大つば部１０１ａ'との接触により摩耗すると、
頭部Ｒ面１０３ａが大つば部１０１ａに対し全面的に接
触する場合がある。
【００１７】次に、円すいころ１０３の頭部Ｒ面１０３
ａの半径ｒのばらつきに伴う接触位置Ｃpの変化につい
て図１５および図１６を参照しながら説明する。図１５
および図１６は円すいころの頭部の半径のばらつきに伴
う接触位置Ｃpの変化を模式的に示す図である。
ａの半径ｒのばらつきに伴う接触位置Ｃpの変化につい
て図１５および図１６を参照しながら説明する。図１５
および図１６は円すいころの頭部の半径のばらつきに伴
う接触位置Ｃpの変化を模式的に示す図である。
【００１８】円すいころ１０３の頭部Ｒ面１０３ａの半
径ｒは、加工精度上ばらつき、このばらつきに伴い接触
位置Ｃpは変化する。ここでは、図１５に示すように、
加工精度上のばらつきにより、円すいころ１０３の頭部
Ｒ面１０３ａが半径ｒの球面状に加工された場合と半径
（ｒ−Δr）の球面状に加工された場合を想定し、この
ようなばらつきが生じた場合の接触位置Ｃpの変化を例
にして説明する。
径ｒは、加工精度上ばらつき、このばらつきに伴い接触
位置Ｃpは変化する。ここでは、図１５に示すように、
加工精度上のばらつきにより、円すいころ１０３の頭部
Ｒ面１０３ａが半径ｒの球面状に加工された場合と半径
（ｒ−Δr）の球面状に加工された場合を想定し、この
ようなばらつきが生じた場合の接触位置Ｃpの変化を例
にして説明する。
【００１９】円すいころ１０３の頭部Ｒ面１０３ａの半
径がｒの場合における接触位置をＣp、半径（ｒ−Δr）
の場合における接触位置をＣp'、両者の半径方向におけ
る差（即ち頭部Ｒ面１０３ａの半径のばらつきによる接
触位置の移動変化量）をΔとすると、接触位置の移動変
化量Δは、次の（７）式により表される。
径がｒの場合における接触位置をＣp、半径（ｒ−Δr）
の場合における接触位置をＣp'、両者の半径方向におけ
る差（即ち頭部Ｒ面１０３ａの半径のばらつきによる接
触位置の移動変化量）をΔとすると、接触位置の移動変
化量Δは、次の（７）式により表される。
【００２０】
Δ＝Δｒ・sin（β／２） …（７）
ここで、βは円すいころ１０３の円すい角である。
【００２１】例えば、Δr＝±４mmとし、β／２＝１．
９２π／１８０〜２．７５π／１８０とすると、Δ＝
０．１３±０．１９ｍｍとなる。ここで、図１３のΔ2
の寸法が０．０１〜０．３ｍｍの範囲にあるとすると、
内輪１０１のつば逃げ部１０１ｃ内に、接触位置に相当
する位置が入り込み、円すいころ１０３の頭部Ｒ面１０
３ａが、つば逃げ部１０１ｃのエッジに当たることにな
る。
９２π／１８０〜２．７５π／１８０とすると、Δ＝
０．１３±０．１９ｍｍとなる。ここで、図１３のΔ2
の寸法が０．０１〜０．３ｍｍの範囲にあるとすると、
内輪１０１のつば逃げ部１０１ｃ内に、接触位置に相当
する位置が入り込み、円すいころ１０３の頭部Ｒ面１０
３ａが、つば逃げ部１０１ｃのエッジに当たることにな
る。
【００２２】次に、円すいころ１０３の頭部Ｒ面１０３
ａの半径のばらつきに伴い、接触位置Ｃpが変化しない
場合を考える。この場合、図１６に示すように、頭部Ｒ
面１０３ａの半径のばらつきに応じて円すいころ１０３
の頭部Ｒ面１０３ａにおける接触位置Ｃｐでの接線方向
への角度（傾斜角度）が変化する。この傾斜角度の変化
分をΔθ'とすると、この変化分Δθ'は次の（８）式に
より表される。
ａの半径のばらつきに伴い、接触位置Ｃpが変化しない
場合を考える。この場合、図１６に示すように、頭部Ｒ
面１０３ａの半径のばらつきに応じて円すいころ１０３
の頭部Ｒ面１０３ａにおける接触位置Ｃｐでの接線方向
への角度（傾斜角度）が変化する。この傾斜角度の変化
分をΔθ'とすると、この変化分Δθ'は次の（８）式に
より表される。
【００２３】
Δθ'＝（Δｒ／ｒ）・sin（β／２） …（８）
例えば、Δr＝±４mmとし、β／２＝１．９２π／１８
０〜２．７５π／１８０とすると、Δθ'＝±１．４８
×１０-3〜２．１３×１０-3となる。
０〜２．７５π／１８０とすると、Δθ'＝±１．４８
×１０-3〜２．１３×１０-3となる。
【００２４】次に、円すいころ１０３のスキュー角につ
いて図１７および図１８を参照しながら説明する。図１
７は内輪の大つば部と円すいころの頭部との接触位置を
含む断面図、図１８は円すいころのスキューに伴うスキ
ュー角の変化状態を示す断面図である。
いて図１７および図１８を参照しながら説明する。図１
７は内輪の大つば部と円すいころの頭部との接触位置を
含む断面図、図１８は円すいころのスキューに伴うスキ
ュー角の変化状態を示す断面図である。
【００２５】内輪１０１の大つば部１０１ａ'と円すい
ころ１０３の頭部Ｒ面１０３ａ間における円周方向の寸
法関係は、図１７（ｂ）に示すような関係を有する。ま
た、図１７（ｃ）に示す寸法関係を有する。図１７
（ｃ）は図１７（ｂ）のＡ−Ａ線に沿って得られた断面
図である。図１７（ｂ），（ｃ）中の各寸法は、次の
（９）〜（１２）の各式で表される。
ころ１０３の頭部Ｒ面１０３ａ間における円周方向の寸
法関係は、図１７（ｂ）に示すような関係を有する。ま
た、図１７（ｃ）に示す寸法関係を有する。図１７
（ｃ）は図１７（ｂ）のＡ−Ａ線に沿って得られた断面
図である。図１７（ｂ），（ｃ）中の各寸法は、次の
（９）〜（１２）の各式で表される。
【００２６】
ｌΔ2=４｛Ｄ0・ｄ／（Ｄ0＋ｄ）｝（Ｂ＋ａ） …（９）
ｌΔ'2=４｛Ｄ0・ｄ／（Ｄ0＋ｄ）｝
｛（Ｄ'−Ｄ0）／２−Ｒc＋ａ｝ …（１０）
また、大つば部１０１ａ'と円すいころ１０３の頭部Ｒ
面１０３ａ間の隙間ΔｈまたはΔｈ'は、 Δｈ＝1/2（1/ｒ−1/R）[D0・ｄ/(D0＋d)](B＋a)/R …（１１） Δｈ'＝1/2（1/ｒ−1/R）[D0・ｄ/(D0＋d)] [(D'−D0)/２−Rc＋a)／R …（１２） と表される。
面１０３ａ間の隙間ΔｈまたはΔｈ'は、 Δｈ＝1/2（1/ｒ−1/R）[D0・ｄ/(D0＋d)](B＋a)/R …（１１） Δｈ'＝1/2（1/ｒ−1/R）[D0・ｄ/(D0＋d)] [(D'−D0)/２−Rc＋a)／R …（１２） と表される。
【００２７】ここで、円すいころ１０３がスキューする
と、図１８（ａ），（ｂ）から、そのスキュー角Δθs
またはΔθs'（＞Δθs）は、次の（１３），（１４）
式により表される。
と、図１８（ａ），（ｂ）から、そのスキュー角Δθs
またはΔθs'（＞Δθs）は、次の（１３），（１４）
式により表される。
【００２８】
Δθs＝４Δｈ／ｌΔ …（１３）
Δθs'＝４Δｈ'／ｌΔ' …（１４）
ここで、Δθs＝２ψ、ψ＝Δｈ／ｌΔ2の関係を有す
る。
る。
【００２９】円すいころ１０３がスキューすると、図１
８（ｂ）に示すように、内輪１０１の軌道面１０１ｂは
スキューモーメントM'を受ける。これに対して、円すい
ころ１０３に作用する軸方向力Ｆが円すいころ１０３の
頭部Ｒ面１０３ａでの反作用となり、回転モーメントＭ
（＝Ｆ・ｌΔ／２）がスキューモーメントＭ'と釣り合っ
てスキュー角Δθsが決まる。ここで、ｌΔが大きくな
り、Δｈが小さくなるほど、スキュー角Δθsは小さく
なる。ここでは、スキュー角Δθs＜Δθs'の関係があ
るので、スキューにより円すいころ１０３がエッジ当り
をすると、このエッジ当りが内輪１０１の大つば部１０
１ａ'の外側および内側に発生することにある。
８（ｂ）に示すように、内輪１０１の軌道面１０１ｂは
スキューモーメントM'を受ける。これに対して、円すい
ころ１０３に作用する軸方向力Ｆが円すいころ１０３の
頭部Ｒ面１０３ａでの反作用となり、回転モーメントＭ
（＝Ｆ・ｌΔ／２）がスキューモーメントＭ'と釣り合っ
てスキュー角Δθsが決まる。ここで、ｌΔが大きくな
り、Δｈが小さくなるほど、スキュー角Δθsは小さく
なる。ここでは、スキュー角Δθs＜Δθs'の関係があ
るので、スキューにより円すいころ１０３がエッジ当り
をすると、このエッジ当りが内輪１０１の大つば部１０
１ａ'の外側および内側に発生することにある。
【００３０】次に、上述の各円すいころ軸受の内輪の大
つば部および円すいころの頭部の加工方法について図１
９および図２０を参照しながら説明する。図１９（ａ）
は内輪の大つば部をＲ形状に研削加工する方法、図１９
（ｂ）は内輪の大つば部を直線形状の断面形状を有する
大つば部に研削加工する方法を模式的に示す図、図２０
は円すいころの頭部を研削加工する方法を模式的に示す
図である。
つば部および円すいころの頭部の加工方法について図１
９および図２０を参照しながら説明する。図１９（ａ）
は内輪の大つば部をＲ形状に研削加工する方法、図１９
（ｂ）は内輪の大つば部を直線形状の断面形状を有する
大つば部に研削加工する方法を模式的に示す図、図２０
は円すいころの頭部を研削加工する方法を模式的に示す
図である。
【００３１】内輪１０１の大つば部１０１ａの研削にお
いて、大つば部１０１における円すいころ１０３の頭部
Ｒ面１０３ａとの当接面を所定の半径を有する球面状に
形成する場合、図１９（ａ）に示すように、カップ砥石
２０１が用いられる。この場合、内輪１０１に相当する
ワーク２００がＹ軸を中心に回転され、カップ砥石２０
１は、上記Ｙ軸に対して所定角度傾斜したＸ１軸を中心
に回転される。
いて、大つば部１０１における円すいころ１０３の頭部
Ｒ面１０３ａとの当接面を所定の半径を有する球面状に
形成する場合、図１９（ａ）に示すように、カップ砥石
２０１が用いられる。この場合、内輪１０１に相当する
ワーク２００がＹ軸を中心に回転され、カップ砥石２０
１は、上記Ｙ軸に対して所定角度傾斜したＸ１軸を中心
に回転される。
【００３２】また、大つば部1０１ａにおける円すいこ
ろ１０３の頭部Ｒ面１０３ａとの当接面を直線状の断面
形状を有する面に形成する場合、図１９（ｂ）に示すよ
うに、円すい状の研削面を有する砥石２０２が用いられ
る。この場合、内輪１０１に相当するワーク２０１がＹ
軸を中心に回転され、砥石２０２は、Ｘ２軸を中心に回
転される。
ろ１０３の頭部Ｒ面１０３ａとの当接面を直線状の断面
形状を有する面に形成する場合、図１９（ｂ）に示すよ
うに、円すい状の研削面を有する砥石２０２が用いられ
る。この場合、内輪１０１に相当するワーク２０１がＹ
軸を中心に回転され、砥石２０２は、Ｘ２軸を中心に回
転される。
【００３３】円すいころ１０３の頭部Ｒ面１０３ａの研
削は、図２０（ａ）に示すように、スルーフィード加工
により行われる。このスルーフィード加工においては、
ローディングパイプ２０５から円すいころ１０３に相当
するワーク２０４を連続的に供給する。この供給された
ワーク２０４は、回転ケージ２０９に保持され、順に砥
石２０３に向けて送られる。そして、ワーク２０４の頭
部Ｒ面１０３ａに相当する部位が砥石２０３により研削
され、この研削後のワーク２０４は、回転ケージ２０９
からかき出し板２０６によりかき出され、出口案内板２
０７に案内されながらアウトシュート２０８に送られ
る。
削は、図２０（ａ）に示すように、スルーフィード加工
により行われる。このスルーフィード加工においては、
ローディングパイプ２０５から円すいころ１０３に相当
するワーク２０４を連続的に供給する。この供給された
ワーク２０４は、回転ケージ２０９に保持され、順に砥
石２０３に向けて送られる。そして、ワーク２０４の頭
部Ｒ面１０３ａに相当する部位が砥石２０３により研削
され、この研削後のワーク２０４は、回転ケージ２０９
からかき出し板２０６によりかき出され、出口案内板２
０７に案内されながらアウトシュート２０８に送られ
る。
【００３４】ここで、上記スルーフィード加工には、図
２０（ｂ）に示すマグネットシュータイプ方式と、図２
０（ｃ）に示す加圧盤方式とがある。
２０（ｂ）に示すマグネットシュータイプ方式と、図２
０（ｃ）に示す加圧盤方式とがある。
【００３５】マグネットシュー方式においては、図２０
（ｂ）に示すように、回転ケージ２０９の下方にマグネ
ットシュー２１０が配置され、このマグネットシュー２
１０を回転ケージ２０９と逆向きに回転させることによ
り、回転ケージ２０９に保持されたワーク２０４が、そ
の軸を中心に回転される。
（ｂ）に示すように、回転ケージ２０９の下方にマグネ
ットシュー２１０が配置され、このマグネットシュー２
１０を回転ケージ２０９と逆向きに回転させることによ
り、回転ケージ２０９に保持されたワーク２０４が、そ
の軸を中心に回転される。
【００３６】加圧盤方式においては、図２０（ｃ）に示
すように、回転ケージ２０９の上方に加圧盤２１１を配
置し、その下方に下盤２１２が配置されている。加圧盤
２１１は、回転ケージ２０９に保持されているワーク２
０４をその上方から下盤２１２に向けて押圧し、下盤２
１２は、回転ケージ２０９と逆向きに回転駆動される。
これにより、回転ケージ２０９に保持されたワーク２０
４が、その軸を中心に回転される。
すように、回転ケージ２０９の上方に加圧盤２１１を配
置し、その下方に下盤２１２が配置されている。加圧盤
２１１は、回転ケージ２０９に保持されているワーク２
０４をその上方から下盤２１２に向けて押圧し、下盤２
１２は、回転ケージ２０９と逆向きに回転駆動される。
これにより、回転ケージ２０９に保持されたワーク２０
４が、その軸を中心に回転される。
【００３７】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の円すい
ころ軸受においては、稼動時の発生トルクを小さくする
ために、内輪１０１の大つば部１０１ａ'と円すいころ
１０３の頭部Ｒ面１０３ａとの接触位置Ｃｐを内輪１０
１の軌道面１０１ｂに近づける（図１１（ｂ）に示すΔ
ｈを小さくする）ように構成され、また、円すいころ１
０３の頭部Ｒ面１０３ａの半径を大つば部１０１ａ'の
半径の９０％に設定することにより、接触長さ２ｗ（図
１１（ｂ）を参照）を小さくするように構成されてい
る。
ころ軸受においては、稼動時の発生トルクを小さくする
ために、内輪１０１の大つば部１０１ａ'と円すいころ
１０３の頭部Ｒ面１０３ａとの接触位置Ｃｐを内輪１０
１の軌道面１０１ｂに近づける（図１１（ｂ）に示すΔ
ｈを小さくする）ように構成され、また、円すいころ１
０３の頭部Ｒ面１０３ａの半径を大つば部１０１ａ'の
半径の９０％に設定することにより、接触長さ２ｗ（図
１１（ｂ）を参照）を小さくするように構成されてい
る。
【００３８】しかしながら、円すいころ１０３の頭部Ｒ
面１０３ａの球面形状を規定する半径寸法が加工精度上
ばらつくことに伴い内輪１０１の大つば部１０１ａ'と
円すいころ１０３の頭部Ｒ面１０３ａとの接触位置が変
化するので、この接触位置の変化により大つば部１０１
ａ'と頭部Ｒ面１０３ａとの接触位置が大つば部１０１
ａ'の当接面Ｓから外れ、エッジ当りが生じることがあ
る。
面１０３ａの球面形状を規定する半径寸法が加工精度上
ばらつくことに伴い内輪１０１の大つば部１０１ａ'と
円すいころ１０３の頭部Ｒ面１０３ａとの接触位置が変
化するので、この接触位置の変化により大つば部１０１
ａ'と頭部Ｒ面１０３ａとの接触位置が大つば部１０１
ａ'の当接面Ｓから外れ、エッジ当りが生じることがあ
る。
【００３９】また、上記接触位置の変化を小さくなるよ
うに抑制するためには、円すいころ１０３の頭部Ｒ面１
０３ａの球面形状を規定する半径寸法のばらつきを極力
小さくする必要があるが、このばらつきを小さくするこ
とは加工上非常に難しい。
うに抑制するためには、円すいころ１０３の頭部Ｒ面１
０３ａの球面形状を規定する半径寸法のばらつきを極力
小さくする必要があるが、このばらつきを小さくするこ
とは加工上非常に難しい。
【００４０】本発明の目的は、円すいころの頭部Ｒ面の
寸法ばらつきに起因する内輪の大つば部と円すいころの
頭部Ｒ面との接触位置の変化を極力小さく抑えることが
でき、この接触位置の変化によて接触位置が大つば部の
当接面から外れることを確実に防止することができる円
すいころ軸受およびその加工方法を提供することにあ
る。
寸法ばらつきに起因する内輪の大つば部と円すいころの
頭部Ｒ面との接触位置の変化を極力小さく抑えることが
でき、この接触位置の変化によて接触位置が大つば部の
当接面から外れることを確実に防止することができる円
すいころ軸受およびその加工方法を提供することにあ
る。
【００４１】
【課題を解決するための手段】本発明は、内輪、外輪お
よび複数の円すいころを備える円すいころ軸受におい
て、前記内輪には中凸Ｒ形状の断面形状を有する大つば
部が形成され、前記円すいころの前記大つば部に対向す
る端面には頭部Ｒ面とチャンファとが形成され、前記頭
部Ｒ面と前記チャンファ間が連続的な曲面となるように
丸められていることを特徴とする。
よび複数の円すいころを備える円すいころ軸受におい
て、前記内輪には中凸Ｒ形状の断面形状を有する大つば
部が形成され、前記円すいころの前記大つば部に対向す
る端面には頭部Ｒ面とチャンファとが形成され、前記頭
部Ｒ面と前記チャンファ間が連続的な曲面となるように
丸められていることを特徴とする。
【００４２】また、本発明は、内輪、外輪および複数の
円すいころを備える円すいころ軸受の加工方法におい
て、前記内輪に中凸Ｒ形状の断面形状を有する大つば部
を形成し、前記円すいころの前記大つば部に対向する端
面に頭部Ｒ面とチャンファとを形成し、前記頭部Ｒ面と
前記チャンファ間を連続的な曲面となるように丸めるこ
とを特徴とする。
円すいころを備える円すいころ軸受の加工方法におい
て、前記内輪に中凸Ｒ形状の断面形状を有する大つば部
を形成し、前記円すいころの前記大つば部に対向する端
面に頭部Ｒ面とチャンファとを形成し、前記頭部Ｒ面と
前記チャンファ間を連続的な曲面となるように丸めるこ
とを特徴とする。
【００４３】本発明では、内輪に中凸Ｒ形状の断面形状
を有する大つば部を形成することによって、円すいころ
の頭部Ｒ面の寸法ばらつきに起因する内輪の大つば部と
円すいころの頭部Ｒ面との接触位置の変化が極力小さく
抑えられる。また、円すいころの大つば部に対向する端
面に形成された頭部Ｒ面とチャンファ間が連続的な曲面
となるように丸められていることによって、円すいころ
がスキューした際に頭部Ｒ面とチャンファ間の境界部位
と内輪の大つば部とが当たるエッジ当りの発生を回避す
ることができる。
を有する大つば部を形成することによって、円すいころ
の頭部Ｒ面の寸法ばらつきに起因する内輪の大つば部と
円すいころの頭部Ｒ面との接触位置の変化が極力小さく
抑えられる。また、円すいころの大つば部に対向する端
面に形成された頭部Ｒ面とチャンファ間が連続的な曲面
となるように丸められていることによって、円すいころ
がスキューした際に頭部Ｒ面とチャンファ間の境界部位
と内輪の大つば部とが当たるエッジ当りの発生を回避す
ることができる。
【００４４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。
て図面を参照しながら説明する。
【００４５】図１は本発明の一実施の形態に係る円すい
ころ軸受の主要部構成を示す断面図、図２は図１の内輪
の大つば部の周囲を拡大して示す断面図、図３（ａ）は
図１の円すいころの正面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の
Ａ−Ａ線に沿って得られた断面図、図３（ｃ）は図３
（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って得られた断面図である。
ころ軸受の主要部構成を示す断面図、図２は図１の内輪
の大つば部の周囲を拡大して示す断面図、図３（ａ）は
図１の円すいころの正面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の
Ａ−Ａ線に沿って得られた断面図、図３（ｃ）は図３
（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って得られた断面図である。
【００４６】円すいころ軸受は、図１に示すように、内
輪１、外輪２および複数の円すいころ３を備える。内輪
１には、円すいころ３の頭部Ｒ面３ａに当接する大つば
部１ａが形成されている。具体的には、図２に示すよう
に、内輪１においては、大つば部１ａ、軌道面１ｂが形
成され、大つば部１ａと軌道面１ｂの間には、逃げ溝１
ｄが形成されている。大つば部１ａには、円すいころ３
の頭部Ｒ面３ａと当接する中凸Ｒ形状の当接面１ｃが形
成されている。ここで、この中凸形状の当接面１ｃを規
定する半径寸法をＲとし、この当接面１ｃの円すいころ
３側への突出量をδとすると、上記半径寸法Ｒは、次の
（１５）式により、突出量δは、次の（１６）式により
表される。
輪１、外輪２および複数の円すいころ３を備える。内輪
１には、円すいころ３の頭部Ｒ面３ａに当接する大つば
部１ａが形成されている。具体的には、図２に示すよう
に、内輪１においては、大つば部１ａ、軌道面１ｂが形
成され、大つば部１ａと軌道面１ｂの間には、逃げ溝１
ｄが形成されている。大つば部１ａには、円すいころ３
の頭部Ｒ面３ａと当接する中凸Ｒ形状の当接面１ｃが形
成されている。ここで、この中凸形状の当接面１ｃを規
定する半径寸法をＲとし、この当接面１ｃの円すいころ
３側への突出量をδとすると、上記半径寸法Ｒは、次の
（１５）式により、突出量δは、次の（１６）式により
表される。
【００４７】
Ｒ＝ｈ／（２Δθ） …（１５）
δ＝（ｈ／２）2／２Ｒ …（１６）
ここで、Δθは大つば部１ａでの接線角、ｈは当接面１
ｃの幅である。
ｃの幅である。
【００４８】円すいころ３においては、図３（ａ）に示
すように、大径側端面の中央に逃げ部３ｂが形成されて
いる。また、大径側端面には頭部Ｒ面３ａが形成され、
その縁部にはチャンファ３ｃが形成されている。頭部Ｒ
面３ａとチャンファ３ｃ間は、図３（ｂ），（ｃ）に示
すように、連続した曲面になるように丸められている。
頭部Ｒ面３ａは、半径Ｒの球面状に形成されている。
すように、大径側端面の中央に逃げ部３ｂが形成されて
いる。また、大径側端面には頭部Ｒ面３ａが形成され、
その縁部にはチャンファ３ｃが形成されている。頭部Ｒ
面３ａとチャンファ３ｃ間は、図３（ｂ），（ｃ）に示
すように、連続した曲面になるように丸められている。
頭部Ｒ面３ａは、半径Ｒの球面状に形成されている。
【００４９】このように構成された円すいころ軸受にお
いては、上記大つば部１ａにおける接線角Δθを、頭部
Ｒ面３ａの寸法のばらつきにより発生する円すいころ３
のばらつき角Δθ'（図１６を参照）以上になるよう
に、Ｒ寸法および突出量δを選定すれば、円すいころ３
の頭部Ｒ面３ａの寸法のばらつきによるΔθ'の傾きを
吸収することが可能になる。
いては、上記大つば部１ａにおける接線角Δθを、頭部
Ｒ面３ａの寸法のばらつきにより発生する円すいころ３
のばらつき角Δθ'（図１６を参照）以上になるよう
に、Ｒ寸法および突出量δを選定すれば、円すいころ３
の頭部Ｒ面３ａの寸法のばらつきによるΔθ'の傾きを
吸収することが可能になる。
【００５０】ここで、例えばｈ＝０．８ｍｍ〜１．６ｍ
ｍとし、Ｒ＝２７０〜３７０ｍｍ、δ＝０．３〜０．８
μｍと選定することができる。このように寸法で規定さ
れる中凸形状を大つば部１ａに形成することによって、
円すいころ３の頭部Ｒ面３ａの寸法のばらつきによるΔ
θ'の傾きを吸収することが可能になる。
ｍとし、Ｒ＝２７０〜３７０ｍｍ、δ＝０．３〜０．８
μｍと選定することができる。このように寸法で規定さ
れる中凸形状を大つば部１ａに形成することによって、
円すいころ３の頭部Ｒ面３ａの寸法のばらつきによるΔ
θ'の傾きを吸収することが可能になる。
【００５１】また、円すいころ３において、頭部Ｒ面３
ａとチャンファ３ｃ間を連続した曲面になるように丸め
ることによって、円すいころ３がスキューした際に頭部
Ｒ面３ａとチャンファ３ｃ間の境界部位と内輪１の大つ
ば部１ａとが当たるエッジ当りの発生を回避することが
できる（図１７と対比）。
ａとチャンファ３ｃ間を連続した曲面になるように丸め
ることによって、円すいころ３がスキューした際に頭部
Ｒ面３ａとチャンファ３ｃ間の境界部位と内輪１の大つ
ば部１ａとが当たるエッジ当りの発生を回避することが
できる（図１７と対比）。
【００５２】次に、内輪１の大つば部１ａの加工につい
て図４および図５を参照しながら説明する。図４は図１
の内輪の大つば部の加工条件を模式的に示す図、図５は
図１の内輪の大つば部の加工を実現するための機構を模
式的に示す図である。
て図４および図５を参照しながら説明する。図４は図１
の内輪の大つば部の加工条件を模式的に示す図、図５は
図１の内輪の大つば部の加工を実現するための機構を模
式的に示す図である。
【００５３】大つば部１ａの形状において、半径寸法Ｒ
を２７０Rとし、つば幅hを１〜１．６ｍｍとする場合を
考える。この場合の大つば部１ａにおける突出量δは、
図４および上記（１６）式から、 δ＝（ｈ／２）2／２Ｒ＝（０．５〜０、８）2／（２×２７０） ＝０．４６〜１．２μｍ となる。また、この突出量δ分の加工に用いる砥石幅寸
法ｈtに関しては、ｈt＝４ｍｍとすれば、δt＝７．４
μｍとなる。
を２７０Rとし、つば幅hを１〜１．６ｍｍとする場合を
考える。この場合の大つば部１ａにおける突出量δは、
図４および上記（１６）式から、 δ＝（ｈ／２）2／２Ｒ＝（０．５〜０、８）2／（２×２７０） ＝０．４６〜１．２μｍ となる。また、この突出量δ分の加工に用いる砥石幅寸
法ｈtに関しては、ｈt＝４ｍｍとすれば、δt＝７．４
μｍとなる。
【００５４】このようなストロークが小さい場合におい
ては、図５に示すような切込み機構が考えられる。この
機構では、ドレッサ２２（例えばダイア切込み）を用い
て、砥石２１を、内輪１に相当するワーク２０における
大つば部２０ａの当接面２０ｃに平行なｘ方向にサーボ
モータ駆動し、同時にｙ'方向にドレッサ２２をδt（砥
石ｈtに対し）前後にストロークさせるようにサーボモ
ータ駆動することにより、砥石２１の研削面を修正し、
次に砥石インデックスを行い、当接面２０ｃの研削加工
を行う。
ては、図５に示すような切込み機構が考えられる。この
機構では、ドレッサ２２（例えばダイア切込み）を用い
て、砥石２１を、内輪１に相当するワーク２０における
大つば部２０ａの当接面２０ｃに平行なｘ方向にサーボ
モータ駆動し、同時にｙ'方向にドレッサ２２をδt（砥
石ｈtに対し）前後にストロークさせるようにサーボモ
ータ駆動することにより、砥石２１の研削面を修正し、
次に砥石インデックスを行い、当接面２０ｃの研削加工
を行う。
【００５５】次に、円すいころ３の頭部Ｒ面３ａとチャ
ンファ３ｃ間を連続した曲面になるように丸める加工方
法について図６ないし図８を参照しながら説明する。図
６は円すいころ３の頭部Ｒ面３ａとチャンファ３ｃ間を
連続した曲面になるように丸める加工方法の原理を模式
的に示す図、図７は図６の加工原理を用いた加圧盤方式
の加工機の要部詳細を示す図、図８は図６の加工原理を
用いたマグネット方式の加工機の要部詳細を示す図であ
る。
ンファ３ｃ間を連続した曲面になるように丸める加工方
法について図６ないし図８を参照しながら説明する。図
６は円すいころ３の頭部Ｒ面３ａとチャンファ３ｃ間を
連続した曲面になるように丸める加工方法の原理を模式
的に示す図、図７は図６の加工原理を用いた加圧盤方式
の加工機の要部詳細を示す図、図８は図６の加工原理を
用いたマグネット方式の加工機の要部詳細を示す図であ
る。
【００５６】円すいころ３の頭部Ｒ面３ａとチャンファ
３ｃ間を連続した曲面になるように丸める加工方法とし
ては、スルーフィード方式により丸め加工を行う方法が
適用可能である。原理的には、図６（ａ），（ｂ）に示
すように、幅狭の弾性カップ砥石３１を円すいころ３に
相当するワーク３０の外形面に対して角度γ分傾けて、
ワーク３０の所定部位（頭部Ｒ面に対応する部位３０ａ
とチャンファに対応する部位３０ｃ間の面）を加工す
る。ここで、カップ砥石３１としては、外径ＤG、幅ＢG
の砥石が用いられる。また、微粒砥石を使用し、頭部Ｒ
面に対応する部位３０ａとチャンファに対応する部位３
０ｃ間の面の粗さ向上を図ることが重要である。また、
砥石周速は低速の方がよい。ワーク３０は軸ＸBの周り
に回転され、カップ砥石３１は、上記角度γ分傾けられ
た軸ＸGの周りに回転駆動される。この加工により、頭
部Ｒ面３ａとチャンファ３ｃ間の面は、図３（ｂ）また
は（ｃ）に示すような連続した曲面に加工される。そし
て、この面形状の評価は、例えば図３（ｃ）に示すよう
に、逃げ部３bを避けた断面で行われる。
３ｃ間を連続した曲面になるように丸める加工方法とし
ては、スルーフィード方式により丸め加工を行う方法が
適用可能である。原理的には、図６（ａ），（ｂ）に示
すように、幅狭の弾性カップ砥石３１を円すいころ３に
相当するワーク３０の外形面に対して角度γ分傾けて、
ワーク３０の所定部位（頭部Ｒ面に対応する部位３０ａ
とチャンファに対応する部位３０ｃ間の面）を加工す
る。ここで、カップ砥石３１としては、外径ＤG、幅ＢG
の砥石が用いられる。また、微粒砥石を使用し、頭部Ｒ
面に対応する部位３０ａとチャンファに対応する部位３
０ｃ間の面の粗さ向上を図ることが重要である。また、
砥石周速は低速の方がよい。ワーク３０は軸ＸBの周り
に回転され、カップ砥石３１は、上記角度γ分傾けられ
た軸ＸGの周りに回転駆動される。この加工により、頭
部Ｒ面３ａとチャンファ３ｃ間の面は、図３（ｂ）また
は（ｃ）に示すような連続した曲面に加工される。そし
て、この面形状の評価は、例えば図３（ｃ）に示すよう
に、逃げ部３bを避けた断面で行われる。
【００５７】次に、上記加工原理を用いた加工機として
は、図７に示す加圧盤方式のものと、図８に示すマグネ
ット方式のものとがある。
は、図７に示す加圧盤方式のものと、図８に示すマグネ
ット方式のものとがある。
【００５８】加圧盤方式においては、図７に示すよう
に、案内板３５に案内されながら供給されたワーク３０
を保持する保持器３３が設けられ、保持器３３の上方に
は加圧盤３２が、その下方には下盤３４がそれぞれ配置
されている。保持器３３には、ワーク３０が所定の間隔
で保持され、所定の方向に回転駆動される。加圧盤３２
は、保持器３３に保持されているワーク３０をその上方
から下盤３４に向けて押圧し、下盤３４は、保持器３３
と逆向きに回転駆動される。これにより、保持器３３に
保持されたワーク３０が、その軸を中心に回転する。即
ち、ワーク３０は自転する。
に、案内板３５に案内されながら供給されたワーク３０
を保持する保持器３３が設けられ、保持器３３の上方に
は加圧盤３２が、その下方には下盤３４がそれぞれ配置
されている。保持器３３には、ワーク３０が所定の間隔
で保持され、所定の方向に回転駆動される。加圧盤３２
は、保持器３３に保持されているワーク３０をその上方
から下盤３４に向けて押圧し、下盤３４は、保持器３３
と逆向きに回転駆動される。これにより、保持器３３に
保持されたワーク３０が、その軸を中心に回転する。即
ち、ワーク３０は自転する。
【００５９】そして、保持器３３に保持されているワー
ク３０の間隔に応じて弾性砥石３１が位置決めされてい
る。ここで、弾性砥石３１を使用するのは、ワーク３０
の位置に応じて砥石の当り部が変化し、厳密には幾何学
的に誤差が発生するので、これを吸収するためである。
また、弾性砥石３１は、定圧（F）でワーク３０に対し
て押し付けられ、ワーク３０の位置変化分をシリンダ
ー、絞りダンピングなどの手段で吸収する。さらに、本
方式は現在の頭部研削盤にて対応可能である。
ク３０の間隔に応じて弾性砥石３１が位置決めされてい
る。ここで、弾性砥石３１を使用するのは、ワーク３０
の位置に応じて砥石の当り部が変化し、厳密には幾何学
的に誤差が発生するので、これを吸収するためである。
また、弾性砥石３１は、定圧（F）でワーク３０に対し
て押し付けられ、ワーク３０の位置変化分をシリンダ
ー、絞りダンピングなどの手段で吸収する。さらに、本
方式は現在の頭部研削盤にて対応可能である。
【００６０】マグネット方式においては、図８に示すよ
うに、保持器３３の下方に下盤３６が配置され、下盤３
６の下方にマグネット３７が配置されている。この方式
においては、保持器３３をインデックスさせ定位置で砥
石３１により、加工する。このとき、マグネット３７の
磁力により加工力をワーク３０に与えることになる。
うに、保持器３３の下方に下盤３６が配置され、下盤３
６の下方にマグネット３７が配置されている。この方式
においては、保持器３３をインデックスさせ定位置で砥
石３１により、加工する。このとき、マグネット３７の
磁力により加工力をワーク３０に与えることになる。
【００６１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
内輪に中凸Ｒ形状の断面形状を有する大つば部を形成す
ることによって、円すいころの頭部Ｒ面の寸法ばらつき
に起因する内輪の大つば部と円すいころの頭部Ｒ面との
接触位置の変化を極力小さく抑えることができ、また、
円すいころの大つば部に対向する端面に形成された頭部
Ｒ面とチャンファ間が連続的な曲面となるように丸めら
れていることによって、円すいころがスキューした際に
頭部Ｒ面とチャンファ間の境界部位と内輪の大つば部と
が当たるエッジ当りの発生を回避することができる。
内輪に中凸Ｒ形状の断面形状を有する大つば部を形成す
ることによって、円すいころの頭部Ｒ面の寸法ばらつき
に起因する内輪の大つば部と円すいころの頭部Ｒ面との
接触位置の変化を極力小さく抑えることができ、また、
円すいころの大つば部に対向する端面に形成された頭部
Ｒ面とチャンファ間が連続的な曲面となるように丸めら
れていることによって、円すいころがスキューした際に
頭部Ｒ面とチャンファ間の境界部位と内輪の大つば部と
が当たるエッジ当りの発生を回避することができる。
【図１】本発明の一実施の形態に係る円すいころ軸受の
主要部構成を示す断面図である。
主要部構成を示す断面図である。
【図２】図１の内輪の大つば部の周囲を拡大して示す断
面図である。
面図である。
【図３】（ａ）は図１の円すいころの正面図、（ｂ）は
図３（ａ）のＡ−Ａ線に沿って得られた断面図、（ｃ）
は図３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って得られた断面図であ
る。
図３（ａ）のＡ−Ａ線に沿って得られた断面図、（ｃ）
は図３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って得られた断面図であ
る。
【図４】図１の内輪の大つば部の加工条件を模式的に示
す図である。
す図である。
【図５】図１の内輪の大つば部の加工を実現するための
機構を模式的に示す図である。
機構を模式的に示す図である。
【図６】図１の円すいころの頭部Ｒ面とチャンファ間を
連続した曲面になるように丸める加工方法の原理を模式
的に示す図である。
連続した曲面になるように丸める加工方法の原理を模式
的に示す図である。
【図７】図６の加工原理を用いた加圧盤方式の加工機の
要部詳細を示す図である。
要部詳細を示す図である。
【図８】図６の加工原理を用いたマグネット方式の加工
機の要部詳細を示す図である。
機の要部詳細を示す図である。
【図９】従来の円すいころ軸受の主要部構成を模式的に
示す断面図である。
示す断面図である。
【図１０】従来の円すいころ軸受における内輪の大つば
部を断面形状が直線形状になるように構成した例を示す
図である。
部を断面形状が直線形状になるように構成した例を示す
図である。
【図１１】従来の円すいころ軸受における大つば部と頭
部の接触位置を内輪の軌道面に近づけるように構成した
例を示す図である。
部の接触位置を内輪の軌道面に近づけるように構成した
例を示す図である。
【図１２】（ａ）は従来の円すいころ軸受の内輪を示す
断面図、（ｂ）は従来の円すいころ軸受の内輪に設けら
れた大つば部周囲を拡大して示す断面図、（ｃ）は従来
の円すいころ軸受の円すいころを示す図である。
断面図、（ｂ）は従来の円すいころ軸受の内輪に設けら
れた大つば部周囲を拡大して示す断面図、（ｃ）は従来
の円すいころ軸受の円すいころを示す図である。
【図１３】内輪の大つば部と円すいころ頭部との接触位
置およびその周辺部位の寸法関係を示す断面図である。
置およびその周辺部位の寸法関係を示す断面図である。
【図１４】内輪の大つば部と円すいころ頭部との間の隙
間を模式的に示す断面図である。
間を模式的に示す断面図である。
【図１５】円すいころの頭部の半径のばらつきに伴う接
触位置Ｃpの変化を模式的に示す図である。
触位置Ｃpの変化を模式的に示す図である。
【図１６】円すいころの頭部の半径のばらつきに伴う接
触位置Ｃpの変化を模式的に示す図である。
触位置Ｃpの変化を模式的に示す図である。
【図１７】内輪の大つば部と円すいころの頭部との接触
位置を含む断面図である。
位置を含む断面図である。
【図１８】円すいころのスキューに伴うスキュー角の変
化状態を示す断面図である。
化状態を示す断面図である。
【図１９】（ａ）は内輪の大つば部をＲ形状に研削加工
する方法、（ｂ）は内輪の大つば部を直線形状の断面形
状を有する大つば部に研削加工する方法を模式的に示す
図である。
する方法、（ｂ）は内輪の大つば部を直線形状の断面形
状を有する大つば部に研削加工する方法を模式的に示す
図である。
【図２０】円すいころの頭部を研削加工する方法を模式
的に示す図である。
的に示す図である。
１ 内輪
１ａ 大つば部
２ 外輪
３ 円すいころ
３ａ 頭部Ｒ面
３ｃ チャンファ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ１６Ｃ 33/36 Ｆ１６Ｃ 33/36
33/64 33/64
Claims (2)
- 【請求項１】 内輪、外輪および複数の円すいころを備
える円すいころ軸受において、前記内輪には中凸Ｒ形状
の断面形状を有する大つば部が形成され、前記円すいこ
ろの前記大つば部に対向する端面には頭部Ｒ面とチャン
ファとが形成され、前記頭部Ｒ面と前記チャンファ間が
連続的な曲面となるように丸められていることを特徴と
する円すいころ軸受。 - 【請求項２】 内輪、外輪および複数の円すいころを備
える円すいころ軸受の加工方法において、前記内輪に中
凸Ｒ形状の断面形状を有する大つば部を形成し、前記円
すいころの前記大つば部に対向する端面に頭部Ｒ面とチ
ャンファとを形成し、前記頭部Ｒ面と前記チャンファ間
を連続的な曲面となるように丸めることを特徴とする円
すいころ軸受の加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001321732A JP2003120687A (ja) | 2001-10-19 | 2001-10-19 | 円すいころ軸受およびその加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001321732A JP2003120687A (ja) | 2001-10-19 | 2001-10-19 | 円すいころ軸受およびその加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003120687A true JP2003120687A (ja) | 2003-04-23 |
Family
ID=19138901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001321732A Pending JP2003120687A (ja) | 2001-10-19 | 2001-10-19 | 円すいころ軸受およびその加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003120687A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2009520936A (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 |
| JP2009520934A (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 | 改善された曲げ縁を持つ転がり軸受 |
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-
2001
- 2001-10-19 JP JP2001321732A patent/JP2003120687A/ja active Pending
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