JP2003269468A

JP2003269468A - ころ軸受

Info

Publication number: JP2003269468A
Application number: JP2002068603A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Matsuyama; 博樹松山; Akiyuki Suzuki; 章之鈴木; Yasunari Abo; 康成阿保
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2002-03-13
Filing date: 2002-03-13
Publication date: 2003-09-25
Also published as: DE60302085D1; EP1344953A3; EP1344953B1; EP1344953A2; US6817768B2; DE60302085T2; US20030198420A1

Abstract

(57)【要約】【課題】ころ軸受において、耐焼付き特性を向上させる
こと。【解決手段】円錐ころ４の大径側端面４Ａについて、所
定の平滑面としたうえで、所定深さの谷を散在させてい
る。このような散在する谷があれば、潤滑油が溜まりや
すくなって、しかも、そこに保持されやすくなる。これ
により、円錐ころ４と軌道輪（３）の鍔部（７）とのす
べり接触部分において、潤滑油膜が途切れずに介在する
ようになるなど、潤滑性が向上することになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ころ軸受に係り、
詳しくは、ころ端面の表面粗さに基づく耐焼付き特性の
改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】円錐ころ軸受は、内輪部材と外輪部材と
の間に複数の円錐ころを介在させている。内輪部材の軸
方向両端部には、円錐ころの大径側と小径側の両端面を
すべり接触で案内する案内面を有する鍔部が設けられて
いる。この鍔部と円錐ころとの接触部分は、油、グリー
ス等の潤滑剤で潤滑されるようになっている。このよう
な円錐ころの端面と内輪部材の鍔部の案内面は、表面仕
上げの際の研磨加工の方法により、異なった微視的表面
形状を有する。

【０００３】このような微視的表面形状について図１０
を参照して説明すると、４Ａは、円錐ころの大径側端
面、８は、内輪部材の鍔部における案内面である。大径
側端面４Ａには、表面仕上げ加工で形成される多数の研
磨痕Ｔ１が周方向にのみ残存する形の微視的表面形状を
有している。なお、内輪部材３の案内面８には、同様
に、円周方向にのみ研磨痕Ｔ２が残存している。このよ
うな研磨痕は、円錐ころや内輪部材を軸中心に一定方向
に回転し、一定の砥石により研磨することで得られる微
視的表面形状である。ここで、図中のＡは、円錐ころの
大径側端面４Ａと内輪部材の案内面８とのすべり接触部
位である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らが、上述し
た一般的な構造を有する円錐ころ軸受に対する耐焼付き
特性についての試験を行ったところ高荷重あるいは高速
回転時に比較的短い時間で焼付きが発生することを確認
した。

【０００５】そこで、高荷重あるいは高速回転時におけ
る耐焼付き特性の向上を図るための検討を進めたとこ
ろ、上述した大径側端面４Ａにおいては前記研磨痕Ｔ１
が残存する微視的形状により潤滑油が周方向に移動しや
すくなって溜まりにくくなっていた。

【０００６】そのため、前記すべり接触部位Ａにおいて
潤滑油分が不足して潤滑油膜の形成が難しくなり、潤滑
油膜の切れや焼付きなどの耐焼付き特性が低下すること
が判明した。

【０００７】したがって、本発明は、ころ軸受におい
て、ころ端面における周方向における潤滑油の貯溜性能
を高めることでその耐焼付き特性を向上できるようにす
ることを解決課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の第１のころ軸受
は、内輪部材と外輪部材との間に複数のころを介在させ
るとともに、前記内輪部材と前記外輪部材とのうち少な
くとも一方の部材の軸方向端部に、前記ころの端面をす
べり接触で案内する案内面を有する鍔部を設けたもの
で、前記ころの端面の三次元表面粗さが、次の条件式
(１)および(２)を共に満たす値に規定されている。

【０００９】Ｓａ≦０．１μｍ …(１) ０．１５μｍ≦Ｓｖｋ≦０．３０μｍ …(２) ただし、Ｓａは、ころ端面における算術平均粗さ、Ｓｖ
ｋは、ころ端面における減衰谷深さである。

【００１０】本発明の第２のころ軸受は、内輪部材と外
輪部材との間に複数のころを介在させるとともに、前記
内輪部材と前記外輪部材とのうち少なくとも一方の部材
の軸方向端部に、前記ころの端面をすべり接触で案内す
る案内面を有する鍔部を設けたもので、前記鍔部の案内
面の三次元表面粗さが、上記条件式(１)および(２)を共
に満たす値に規定されている。

【００１１】本発明者らの実験によれば、実施形態で示
すように、ころ端面あるいは鍔部の案内面の表面粗さ
が、上述した条件式に規定されていると、耐焼付き特性
を大幅に向上させることができた。

【００１２】ここで、Ｓａ≦０．１μｍかつ０．１５μ
ｍ≦Ｓｖｋ≦０．３０μｍで規定される表面とは、所定
の平滑面上に所定深さの谷が散在する表面であり、相対
滑りする部材表面間における潤滑油の貯溜性を効果的に
高めることができる。

【００１３】上記算術平均粗さＳａは、表面の平滑さを
表している。このＳａ値が、０．１μｍより大きいと、
ころ軸受の相対すべり部に要求される円滑なすべり運動
を保つことができない。また、相対すべり部の摩擦が大
きく回転トルクが過大になるとともに、高荷重作用時に
焼付きを生じやすい。

【００１４】上記減衰谷深さＳｖｋは、表面に存在し、
油の保持性能に影響を及ぼす谷の深さを表している。こ
のＳｖｋ値が、０．１５μｍより小さいと、上記平滑面
との差が小さいため、平滑面に谷が散在する形態とはい
えなくなり、十分な潤滑油貯溜性を発揮することができ
ない。一方、０．３μｍより大きいと、谷が深くなり過
ぎて、上記同様、ころ軸受の相対すべり部に要求される
円滑なすべり運動をかえって阻害する。また、谷が深過
ぎる場合には、上記Ｓａ値も０．１μｍより大きくな
る。

【００１５】また、平滑面に谷が散在とは、谷が存在す
るが多すぎず、かつ複数の谷が一定方向、例えば周方
向、径方向等にそろっていないことを意味する。谷が多
すぎる場合は、上記Ｓａ値が０．１μｍより大きくな
る。

【００１６】また、谷が全くない場合は、上記平滑面と
谷が同化した状態であるから、Ｓｖｋ値が０．１５μｍ
より小さくなる。また、存在しても少なすぎる場合は、
測定箇所によっては全く谷が存在しないことが多くなる
ため、Ｓｖｋの測定値は０．１５μｍより小さくなるこ
とが多くなる。

【００１７】よって、上記ＳａとＳｖｋを上記範囲に規
定することで、谷の散在の程度も規定できる。

【００１８】本発明における上記特徴的な表面を規定す
るために、従来から用いられＪＩＳ規格で規定されてい
る二次元の表面粗さパラメータが適用できない理由を以
下で説明する。

【００１９】上記したように、本発明の表面は、所定の
平滑面上に所定深さの谷が散在することに特徴がある
が、当該散在する谷を、表面の測定箇所によらず、ある
いは谷の向きによらず、確実に検出し、的確に定量化を
行うことで、この表面形状を規定する必要がある。

【００２０】ここで、このような表面を従来の二次元表
面粗さパラメータで規定すべく、一直線上のプロファイ
ル測定をすると、測定箇所によっては谷が存在したりし
なかったりする。さらに、谷の長さ方向と測定直線の方
向が一致する場合としない場合では、表面のプロファイ
ルは大きく異なり、粗さパラメータの値も大きく異な
る。

【００２１】よって、二次元表面粗さパラメータは、た
とえ同一の部材表面であっても測定箇所や測定方向で大
きく異なる。つまり、表面の微視的形状によっては、測
定ごとのばらつきが大きく、的確に表面の微視的形状を
規定することが至極困難である。

【００２２】本発明の散在する谷は、前記のごとく、複
数の谷が一定方向に揃っていないものであるから、その
表面粗さを測定する場合、測定箇所や測定の向きによっ
て、大きく表面プロファイルが異なり、前記表面の微視
的形状の規定が困難となるわけである。

【００２３】一方、上記Ｓａ、Ｓｖｋを含む三次元表面
粗さパラメータは、一直線上の表面プロファイルではな
く、所定の平面領域内の三次元表面形状より求めるパラ
メータであるため、例えばある程度以内の間隔で表面上
に谷等の特定形状が存する場合（散在する）等には、ほ
ぼ確実にこれらを検出し、数量、寸法等を定量化でき
る。

【００２４】よって、本発明では、三次元表面粗さパラ
メータを適用した。

【００２５】また、数ある三次元表面粗さパラメータの
中で、ＳａとＳｖｋを選択したのは、所定の平滑面上に
谷が散在するという本願発明に特徴的な微視的表面形状
を規定するのに最適だからである。

【００２６】なお、このような特殊な表面を定量的に規
定するために、三次元表面粗さパラメータが有効かつ必
要であることは、特開２０００−２０５２７５号公報に
も記載されている。

【００２７】また、本発明における上記谷とは、ドット
状ではなく、筋状のものを言う。

【００２８】

【発明の実施の形態】図１および図２を参照して本実施
の形態に係る円錐ころ軸受を説明する。図１は、その一
部を破断して示す斜視図、図２は、円錐ころの大径側端
面の正面図である。

【００２９】まず、図１を参照して、円錐ころ軸受１
は、外輪部材２、内輪部材３、その両輪部材２，３間に
介在する状態で組み込まれた複数個の円錐ころ４、およ
び各円錐ころ４を保持する保持器５により構成されてい
る。円錐ころ４と両部材２，３は、油またはグリース等
で潤滑されている。

【００３０】内輪部材３は円錐台状に形成されていると
ともに、その先すぼまりの端縁部と、底広がりの端縁部
とのそれぞれに鍔部６,７を形成している。

【００３１】鍔部６,７のうち大径側の鍔部７は、各円
錐ころ４の大径側端面４Ａを案内面８ですべり接触する
状態で案内するように構成している。なお、Ｐは、その
中央部における円形状の浅い凹みであり、この外形成形
時に形成されるものである。

【００３２】そして、本実施形態においては、円錐ころ
４の大径側端面４Ａに対して、その三次元表面粗さが、
次の条件式(１)および(２)を共に満たす値に規定されて
いることに特徴を有する。

【００３３】Ｓａ≦０．１μｍ …(１) ０．１５μｍ≦Ｓｖｋ≦０．３０μｍ …(２) ただし、Ｓａは、ころ端面における算術平均粗さ、Ｓｖ
ｋは、ころ端面における減衰谷深さであり、それぞれ、
以下のように定義される。

【００３４】算術平均粗さＳａは、二次元のＲａを三次
元に拡張したもので、表面形状曲面と平均面で囲まれた
部分の体積を測定面積で割ったものである。平均面をＸ
Ｙ面、縦方向をＺ軸とし、測定された表面形状曲線をＺ
＝ｆ（ｘ，ｙ）とするとき、次式で定義される。

【００３５】

【数１】ただし、Ｌｘ：ｘ方向測定長、Ｌｙ：ｙ方向測定長、
ｘ：測定面上のｘ方向座標、ｙ：測定面上のｙ方向座標
である。

【００３６】デジタルの形では、次式のようになる。

【００３７】

【数２】ただし、η（ｘ_i，ｙ_j）：座標（ｘ_i，ｙ_j）における縦
方向の高さ、Ｍ：ｘ方向の離散データ数、Ｎ：ｙ方向の
離散データ数、ｘ_i：ｉ番目のｘ方向座標、ｙ_j：ｊ番目
のｙ方向座標である。

【００３８】減衰谷深さＳｖｋは、二次元のＲｖｋを三
次元に拡張したもので、平滑面上に存在する谷の深さを
表すものである。

【００３９】Ｓｖｋを求めるためには、まず、測定面上
の各点の高さη（ｘ_i，ｙ_j）を求め、この面全体のベア
リングカーブを求める。次にこれを用いて、ＩＳＯ規格
１３５６５−２に規定されるＲｖｋ（Ｒｅｄｕｃｅｄ
ｖａｌｌｅｙｄｅｐｔｈ）を算出するのと同様の方法
で算出する。

【００４０】実際には、後記解析ソフトを用いれば、ベ
アリングカーブを求めると同時に算出できる。

【００４１】以下、詳細に本実施形態の特徴について説
明する。

【００４２】まず、円錐ころ４の大径側端面４Ａを、前
記条件式を満足する表面粗さにする構造について説明す
ると、この実施形態では、図２で示すように、該大径側
端面４Ａに凹溝の条痕のような微視的な所定深さの谷を
所定の密度で散在させることにより、大径側端面４Ａの
表面粗さが前記両式を満たすようにしている。なお、大
径側端面４Ａの中央部には、円形状の浅い凹みＰが形成
されており、この凹みＰにおいては研磨加工がない。こ
のように円錐ころ４の大径側端面４Ａに所定深さの谷が
所定の密度で散在していると、その表面粗さは平滑面上
に所々に細長い凹部が存する形態となる。

【００４３】図３を参照して、谷９を散在させる研磨加
工について説明する。

【００４４】円錐ころ４は、例えば、研磨用円盤状砥石
１０における研磨作用面１１に対して、研磨するための
接触と該接触位置からの退避とをきわめて短時間ごとに
繰り返すとともに、そのときに、円錐ころ４を、その軸
心周りで一定速度で回転させながら研磨する。また、こ
の時に、上記砥石とは別の遊離砥粒を大径端面と研磨作
用面間に導入する。

【００４５】詳述すると、円錐ころ４をチャックなど支
持具（図示せず）で支持する状態で、円錐ころ４の大径
側端面４Ａを砥石１０の研磨作用面１１に対して遠近移
動（図３におけるＹ方向に沿う往復移動）できるよう対
向させ、研磨作用面１１と大径側端面４Ａとが平行とな
るこの対向状態が変わらないまま支持具を円錐ころ４の
軸心周りで所定速度で回転（図３におけるＲ方向を円周
方向とする一定向きの回転）させることで円錐ころ４を
所定速度で回転させる。そして、研磨機に備える制御手
段の制御によって、支持具をＹ方向で移動させて、きわ
めて短時間、円錐ころ４の大径側端面４Ａが砥石１０に
研磨されるように接触させ、ただちに研磨位置から退避
させることを繰り返す。これにより、円錐ころ４の大径
側端面４Ａにおいては円錐ころ４が上記のように回転し
ていることもあって、円錐ころ４の大径側端面４Ａに対
する砥石１０による研磨方向が一定とならない状態でそ
の研磨がなされる。したがって、砥石１０の砥粒によっ
て、所定の平滑面が形成されるとともに、主に前記遊離
研粒の切削作用により、多数の谷が、図２で示すよう
に、円錐ころ４の大径側端面４Ａに散在される。

【００４６】図４を参照して、谷９を残存させる他の研
磨加工方法について説明する。図４において、１２は、
軸心回りに所定の回転速度で矢印１３向きに自転する研
磨加工軸であって、この加工軸１２の端面１２ａは所定
の凹曲面に形成された研磨加工面(砥石面)となってい
る。円錐ころ４は矢印１３向きに自転しながら図中矢印
１４方向にその大径側端面４Ａを加工軸１２の端面１２
ａに沿いその端面１２ａに対して接触状態で公転するよ
うにして搬送される。また、この時に、上記砥石とは別
の遊離砥粒を大径端面と研磨作用面間に導入する。

【００４７】まず、円錐ころ４が搬送位置ａにあると
き、その大径側端面４Ａは、研磨加工軸１２の研磨加工
面１２ａにより研磨されるとともに、前記遊離砥粒の切
削作用により第１方向に谷が形成される。次に、円錐こ
ろ４が搬送位置ｂにあるとき、同様に、大径側端面４Ａ
に対して第１方向とは異なる第２方向にも谷が形成され
る。さらに、円錐ころ４が搬送位置ｃにあるとき、同様
に、大径側端面４Ａに対して第１方向や第２方向とは異
なる第３方向にも谷が形成される。このようにして、円
錐ころ４の大径側端面４Ａは矢印１４方向への搬送の途
中で砥石面で研磨されつつ、遊離砥粒の切削作用により
多数の谷９が、一定とならない方向に散在することにな
る。

【００４８】この場合の谷９の形態は、説明の都合で円
錐ころ４が３つの搬送位置ａ，ｂ，ｃにおいて３つの方
向とした。実際は、円錐ころ４および研磨加工軸１２が
共に自転しているため、円錐ころ４の大径側端面４Ａ全
体にほぼ均等に一定でない方向に複数の谷９が散在する
ことになる。また、前記研磨加工面の形状、研石の種
類、遊離砥粒の種類、粒径、形状、導入量、研磨加工軸
の回転数、ころ自転の回転数、公転速度、ころ端面と前
記加工面の接触力等の研磨条件を適切に設定することに
より所定のころ端面粗さに仕上げることができる。

【００４９】この研磨方法に基づいて所定の谷が散在し
ている円錐ころ４を備える実施形態品と従来品とに対し
て貧潤滑条件として無給油焼付き試験を行うとともに、
さらに少量給油試験を行った。この試験条件を説明す
る。

【００５０】従来品および実施形態品は、共に、内径３
５．９ｍｍφ、外径７２．２ｍｍφ、幅２５．４ｍｍの
円錐ころ軸受を用いる。

【００５１】従来品の仕様は次の通りである。

【００５２】すなわち、内輪部材３の大径側鍔部６にお
ける案内面８は、一定方向（一定の周方向回転）の研磨
加工により、研磨が施され、十点平均粗さＲｚで０．４
４μｍとする。円錐ころ４の大径側端面４Ａの表面粗さ
は、スルーフィード加工機により、一定方向（一定の周
方向回転）研磨加工が施され、Ｓａ値を０．０６８μ
ｍ、Ｓｖｋ値を０．１２８μｍにしている。

【００５３】また、実施形態品の仕様は次の通りであ
る。

【００５４】すなわち、内輪部材３の大径側鍔部６にお
ける案内面８の粗さを、上記従来品と同じにする。

【００５５】円錐ころ４の大径側端面４Ａの粗さを、上
述した方法により、一定でない方向の複数の谷が散在す
る状態に研磨し、Ｓａ値を０．０９９μｍ、Ｓｖｋ値を
０．２８６μｍとする。このときの砥石は、例えば、ア
ルミナ系砥粒等、一般的に使用されるもの、結合剤も樹
脂系ボンド等一般的に使用されるものを用いた。遊離砥
粒は、上記砥石を構成する砥粒と同じものを用いた。具
体的には、砥粒をアルミナ系とし、粒径は４０〜７０μ
ｍ、結合剤は樹脂系である。

【００５６】なお、上記の粗さ測定は、３次元表面粗さ
測定機であるテーラーホブソン社製タリスキャン１５０
を用いて以下の方法により測定した。これを図５に示
す。図５は、円錐ころ４の大径側端面４Ａを示す。

【００５７】測定位置は、円錐ころ４の大径側端面４Ａ
の図５に示す位置とする。この円錐ころ４は、ソケット
等の治具で試料テーブルに固定される。

【００５８】測定サイズは、半径方向０．８ｍｍ×円周
方向０．８ｍｍとする。なお、円錐ころ４が小さくて、
上記のサイズでは測定できない場合、０．５ｍｍ×０．
５ｍｍ以上とする。

【００５９】測定間隔は、半径方向、円周方向いずれも
５μｍとする。スキャン速度は、１０００ｍｍ／ｓとす
る。粗さフィルタは、ガウシアンフィルタを用いる。カ
ットオフ長さは、０．２５ｍｍとする。

【００６０】上記測定では、下記〜を行う。試料
テーブルをＸ方向(半径方向に相当)に移動することによ
り、スタイラス(触針)をＸ方向に平行にスキャンする。
Ｘ方向の１スキャン毎に試料テーブルをＹ方向(円周
方向に相当)に移動する。上記、を繰り返すこと
により、データ取得を完了する。生のデータを水平化
し、球面形状を除去する。うねり成分を除去し、粗さ
成分を抽出する。

【００６１】ここで、上記方法で得られた表面粗さか
ら、Ｓａとベアリング曲線とを求める。これは、解析ソ
フト「タリマップ」で前記定義した方法により自動的に
算出することができる。

【００６２】図６に、上記粗さの測定で得られた実施品
における円錐ころの大径端面４Ａのベアリングカーブを
示す。

【００６３】図中、Ｓｖｋは、減衰谷深さ（Ｒｅｄｕｃ
ｅｄｖａｌｌｅｙｄｅｐｔｈ）、Ｓｋは、主粗さ深
さ（Ｃｏｒｅｒｏｕｇｈｎｅｓｓｄｅｐｔｈ）、Ｓ
ｐｋは、減衰山高さ（Ｒｅｄｕｃｅｄｓｕｍｍｉｔ
ｈｅｉｇｈｔ）、Ｓｒ１は、上側ベアリング領域（Ｕｐ
ｐｅｒｂｅａｒｉｎｇａｒｅａ）、Ｓｒ２は、下側
ベアリング領域（Ｌｏｗｅｒｂｅａｒｉｎｇａｒｅ
ａ）、Ｓａ１は、上記Ｓｐｋに等価な三角形の面積（Ａ
ｒｅａｏｆｔｒｉａｎｇｌｅｅｑｕｉｖａｌｅｎ
ｔｔｏｔｈｅｓｕｍｍｉｔｓ）、Ｓａ２は、上記
Ｓｖｋに等価な三角形の面積（Ａｒｅａｏｆｔｒｉ
ａｎｇｌｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｔｏｔｈｅｖ
ａｌｌｅｙｓ）である。これらは、それぞれＩＳＯ規格
１３５６５−２に規定されるＲｖｋ，Ｒｋ，Ｒｐｋ，Ｒ
ｒ１，Ｒｒ２，Ｒａ１，Ｒａ２を三次元に拡張したもの
である。

【００６４】図７に、上記粗さの測定で得られた従来品
における円錐ころの大径端面４Ａのベアリングカーブを
示す。図７中の記号は、図６と同意である。

【００６５】図６と図７のベアリングカーブを比較する
と、実施品のＳｖｋとＳａ２の値が従来品より相当大き
いことがわかるが、これは実施品に存する谷が深いこと
を意味する。

【００６６】なお、本願発明では、ＳｖｋとＳａを前記
値とするが、両条件を満たす表面では、散在する複数の
谷が一方向にそろわず、種々の方向に残存することがわ
かった。すなわち、周方向や径方向に複数の谷がそろっ
て残存する表面では上記両条件を満たさなかった。

【００６７】ここで、無給油焼付き試験、および少量給
油試験は、従来品３つと、実施形態品の３つに対して行
った。また、この試験は、試験機(図示省略)に対して共
に一対の円錐ころ軸受を背面合わせの形態で組み込んで
行った。また、円錐ころ軸受は共に、試験機により内輪
部材３が回転させられる。

【００６８】まず、無給油焼付き試験について説明す
る。

【００６９】内輪部材３の回転速度は３８００ｒ／ｍｉ
ｎとする。この回転速度へは１５秒以内に到達させる。
外輪部材３に対して８ｋＮのアキシアル荷重Ｆａを負荷
する。潤滑は、ギヤオイル(ＳＡＥ８５Ｗ−９０)を円錐
ころ４の大径側端面４Ａと内輪部材３の大径側鍔部６の
案内面８など内輪組立品に塗布してから試験機に組み込
み、それから１０分間放置し、この放置の後で運転す
る。ギヤオイルの油温と室温は、共に試験時に１８〜１
９℃とする。

【００７０】この無給油焼付き試験の結果を図８に示
す。図８の縦軸は焼付きまでの時間(単位：時間：分：
秒)を示す。内輪部材３の回転がロックされるか、火花
が発生すると焼付きと判断する。具体的に、従来品１は
７分３０秒、従来品２は１２分１３秒、従来品３は３分
２７秒で焼付きが発生したが、実施形態品１は４８分２
３秒、実施形態品２は５８分４２秒、実施形態品３は１
時間９分５９秒で焼付きが発生した。

【００７１】このように、同一の回転速度、同一のアキ
シアル荷重Ｆａおよび同一の潤滑条件下において、従来
品１〜３は１３分以内で焼付きが発生したが、実施形態
品１〜３は４８分間以上で焼付きが発生した。すなわ
ち、実施形態品は、従来品に対して数倍以上の耐焼付き
性を有する。

【００７２】次に、少量給油試験について説明する。

【００７３】内輪部材３の回転速度は３８００ｒ／ｍｉ
ｎとする。外輪部材２に対して１０ｋＮのアキシアル荷
重Ｆａを１ｋＮずつステップアップして負荷する。この
ときのアキシアル荷重Ｆａの各ステップアップ毎におけ
る１ステップの保持時間を５分間とする。潤滑は、ギヤ
オイル(ＳＡＥ８５Ｗ−９０)を毎分３ミリリットル、内
輪部材３の大径側の鍔部７に滴下する。ギヤオイルの油
温は、試験時に１８〜１９℃とする。

【００７４】この少量給油試験の結果を図９に示す。図
９の縦軸は、焼付き時におけるアキシアル荷重Ｆａ(単
位：ｋＮ)を示す。内輪部材３の回転がロックされる
か、火花が発生するか、軸受が過大昇温(２００℃)した
ときに、焼付きと判断する。具体的に、従来品１は１８
ＫＮ、従来品２は１６ＫＮ、従来品３は１８ＫＮで焼付
きが発生したが、実施例１は２７ＫＮ、実施例２は２８
ＫＮ、実施例３は３０ＫＮで焼付きが発生した。

【００７５】このように、同一の回転速度、同一の潤滑
条件下で、アキシアル荷重Ｆａを増大していくと、従来
品１〜３では、１６〜１８ＫＮのアキシアル荷重Ｆａで
焼付きが発生し、実施形態品１〜３では、２７〜３０Ｋ
Ｎのアキシアル荷重Ｆａで焼付きが発生した。すなわ
ち、実施形態品では、従来品に対してほぼ１．５倍以上
の耐焼付き性を有する。

【００７６】このような試験結果から明らかなように、
実施形態品は、無給油あるいは少量給油のいずれにおい
ても、円錐ころ４の大径側端面４Ａおよび内輪部材の案
内面の焼付きを従来品よりも大幅に抑制できるようにな
る。

【００７７】以上のことから明らかであるように、本実
施形態では、円錐ころ４の大径側端面４Ａが所定の平滑
面に所定の谷が散在するように表面加工されるので、前
記した焼付きを大幅に抑制できるようになる。

【００７８】なお、本発明は、上述の実施形態に限定さ
れるものではなく、以下の実施形態にも適用することが
できる。

【００７９】（１）上記実施形態では、円錐ころ４の大
径側端面４Ａに所定の谷を散在させて、鍔部７の案内面
８に円周方向に沿う谷を残すようにしたものを示した
が、鍔部７の案内面８に所定の谷を散在させるようなも
のにしてもよい。この場合も、上記実施形態と同様に、
焼付きや摩耗等の不具合は抑制されることになる。さら
に、円錐ころ４の端面と鍔部７の案内面の両方に、所定
の谷を散在させるようにしてもよい。

【００８０】（２）上記実施形態では、内輪部材に鍔部
を備えるものを示したが、外輪部材に鍔部を備える形態
のころ軸受にも本発明を適用することができる。

【００８１】（３）上記実施形態では、円錐ころ軸受に
ついて説明したが、本発明は、円柱形状や樽形状のころ
を内輪部材と外輪部材との間に介在させて構成している
ころ軸受に対しても適用可能である。この場合、ころ両
端の端面、もしくは軸方向での荷重が強く作用する側の
端面のみ所定の谷を散在させることができる。また、こ
ろの端面がすべり接触する内輪部材もしくは外輪部材の
軸方向端部に備える鍔部の案内面に所定の谷を散在させ
ることができる。

【００８２】

【発明の効果】本発明では、ころの端面、または内輪部
材や外輪部材の鍔部の案内面を、平滑面にしたうえで所
定の谷を散在させているから、それらのすべり接触相手
の表面状態に関係なく、そのすべり接触箇所に対して潤
滑剤の保持が円滑になされる。したがって、ころの端面
と鍔部の案内面とのすべり接触部分から潤滑油膜が途切
れることを抑制できるから、摩擦に伴う発熱を抑制する
ことができて、焼付き寿命の向上に貢献できるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る円錐ころ軸受をその一
部を破断して示す斜視図

【図２】図１の円錐ころの大径側端面の正面図

【図３】円錐ころ端面の研磨方法の説明に用いる概念図

【図４】円錐ころ端面の他の研磨方法の説明に用いる図

【図５】三次元表面粗さの測定の説明に用いる円錐ころ
の大径側端面の平面図

【図６】実施形態品における円錐ころの大径側端面のベ
アリングカーブを示す図

【図７】従来品における円錐ころの大径側端面のベアリ
ングカーブを示す図

【図８】実施形態品と従来品それぞれの円錐ころの大径
側端面に対する無給油焼付き試験の結果を示す図

【図９】実施形態品と従来品それぞれの円錐ころの大径
側端面に対する少量給油焼付き試験の結果を示す図

【図１０】従来におけるころと鍔部とのそれぞれの谷を
示す正面図

【符号の説明】

１円錐ころ軸受２外輪部材３内輪部材４円錐ころ４Ａ大径側の端面７鍔部９谷

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者阿保康成大阪市中央区南船場三丁目５番８号光洋精工株式会社内Ｆターム(参考） 3J101 AA16 AA25 AA42 AA54 AA62 BA53 BA54 BA57 CA11 DA11 EA63 FA32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内輪部材と外輪部材との間に複数のころを
介在させるとともに、前記内輪部材と前記外輪部材との
うち少なくとも一方の部材の軸方向端部に、前記ころの
端面をすべり接触で案内する案内面を有する鍔部を設け
たころ軸受であって、ころ端面の三次元表面粗さが、次
の条件式(１)および(２)を共に満たす値に規定されてい
る、ころ軸受。Ｓａ≦０．１μｍ …(１) ０．１５μｍ≦Ｓｖｋ≦０．３０μｍ …(２) ただし、Ｓａは、粗さ曲線に基づく算術平均粗さ、Ｓｖ
ｋは、粗さ曲線に基づく減衰谷深さである。
【請求項２】内輪部材と外輪部材との間に複数のころを
介在させるとともに、前記内輪部材と前記外輪部材との
うち少なくとも一方の部材の軸方向端部に、前記ころの
端面をすべり接触で案内する案内面を有する鍔部を設け
たころ軸受であって、前記鍔部の案内面の三次元表面粗
さが、次の条件式(１)および(２)を共に満たす値に規定
されている、ころ軸受。Ｓａ≦０．１μｍ …(１) ０．１５μｍ≦Ｓｖｋ≦０．３０μｍ …(２) ただし、Ｓａは、粗さ曲線に基づく算術平均粗さ、Ｓｖ
ｋは、粗さ曲線に基づく減衰谷深さである。
【請求項３】請求項１または２に記載のころ軸受であっ
て、前記ころが、円錐ころである、ころ軸受。