JP2005226794A - 転がり軸受装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】鉄道車両用軸受装置において、フレッチング摩耗粉が転がり軸受内に侵入することを防止する。
【解決手段】後蓋8には、内輪2の端面2aと当接する当接面A側に取付け溝8bを形成する。この取付け溝8bに、端面2aとの間に所定の隙間Tをもたせて、磁気回路15を設ける。
【選択図】図2

Description

本発明は、転がり軸受内部への異物の侵入を抑制するのに有効な構造を備えた転がり軸受装置に係り、特に、車輪を固定する車軸等に好適に用いられる転がり軸受装置に関する。
車輪を固定する車軸等に用いられる転がり軸受装置としては、例えば鉄道車両の車軸に用いられる鉄道車両用軸受装置が知られている(例えば特許文献1〜3参照)。
例えば図6に示すように、このような鉄道車両用軸受装置では、転がり軸受として複列の円すいころ軸受10を用いている。
そして、円すいころ軸受10の内輪2の端面2a、2bにそれぞれ当接して配置される端面部材として、後ろ蓋80および油切り5を備えて転がり軸受装置を構成している。
特開平11−336774号公報 特開2001−27254号公報 特開2001−41231号公報
しかしながら、このような鉄道車両用軸受装置にあっては、鉄道車両の走行に伴って車軸100に曲げモーメントが繰り返し掛かる。そのため、円すいころ軸受10の内輪2と後ろ蓋80との当接面A、および内輪2と油切り52との当接面Bに、繰り返し応力がそれぞれ発生する。そのため、このような繰返し応力により、当接面Aおよび当接面Bにフレッチング摩耗と呼ばれる表面損傷が生じる場合がある。
通常、端面部材である油切り5および後ろ蓋80は、焼ならしを施しただけの炭素鋼である。そのため、フレッチング摩耗が進行すると、当接面Aおよび当接面Bに、酸化鉄などの強磁性体からなる摩耗粉が生じる。そして、この摩耗粉が転がり軸受の径方向外方に移動して転がり軸受内の潤滑剤に混入し、潤滑剤を劣化させるという問題がある。また、この摩耗粉が転がり軸受内でラップ剤として作用して、転がり軸受内での各部の隙間を増大させて、振動や騒音の原因になるという問題がある。これにより、転がり軸受装置の寿命を低下させるおそれもある。なお、鉄道車両では、車両の構造上、曲げモーメントによる繰返し応力の発生はやむを得ない。
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、転がり軸受内へのフレッチング摩耗による摩耗粉の混入を抑制し、転がり軸受装置の寿命を向上させることを目的としている。
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、内輪および外輪からなる軌道輪と、前記軌道輪の転走面同士の間で画成される軌道部に転動自在に介装される複数の転動体と、を少なくとも備えた転がり軸受装置において、前記軌道部の端部の近傍に永久磁石を備えており、当該永久磁石の磁気力によって、酸化鉄などの強磁性体からなる摩耗粉を捕捉して、前記軌道部内への当該摩耗粉の侵入を防止するようになっている。
また、請求項2に記載の発明は、軸の一端部が内嵌する内輪と、その内輪の外周に形成された転走面に対向する転走面を内周に有する外輪と、前記内輪および外輪の転走面同士の間で画成される軌道部に転動自在に介装される複数の転動体と、前記内輪の少なくとも一方の端面に当接して配置される端面部材と、を備えた転がり軸受装置であって、前記端面部材には、前記内輪の端面と当接面側に、永久磁石を、前記内輪の端面との間に軸方向に所定の隙間をもたせて取り付けることを特徴としている。
請求項1または2に記載の発明によれば、フレッチング摩耗による摩耗粉が、永久磁石の磁気力によって捕捉されて吸着される。したがって、摩耗粉が転がり軸受内まで侵入して潤滑剤に混入することを抑制し、転がり軸受装置の寿命を向上させることができる。
なお、請求項2に記載の発明のように、内輪の端面と永久磁石との間には、軸方向において所定の隙間を設けておくことが好ましい。すなわち、軸方向に隙間を設けておけば、永久磁石は、軸方向に向かう力を内輪の端面から直接受けない。そのため、永久磁石自身が摩耗することが防止される。
また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の転がり軸受装置であって、前記永久磁石は、前記内輪の端面に沿って円環状に配置することを特徴としている。
請求項3に記載の発明によれば、永久磁石が軸受の全周に亘って形成される。これにより、転がり軸受内部へのフレッチング摩耗粉の侵入を、転がり軸受の全周で好適に抑制可能である。
また、請求項4に記載の発明は、請求項2または3に記載の転がり軸受装置であって、前記永久磁石は、前記端面部材に対して、非磁性部材を介して取り付けることを特徴としている。
請求項4に記載の発明によれば、永久磁石の磁気力が端面部材に漏れ出ることが抑制されるから、磁気力を内輪の端面側に、より効果的に作用させることができる。
また、請求項5に記載の発明は、請求項2〜4のいずれか1項に記載の転がり軸受装置であって、前記永久磁石は、フェライト磁石であることを特徴としている。
請求項5に記載の発明によれば、永久磁石を安価にすることができる。
また、請求項6に記載の発明は、請求項2〜5のいずれか1項に記載の転がり軸受装置であって、前記永久磁石の両極に、ポールピースをそれぞれ配して磁気回路を構成することを特徴としている。
請求項6に記載の発明によれば、構成された磁気回路によって磁気力を強くすることができる。これにより、摩耗粉をより強く吸着することができる。したがって、摩耗粉の転がり軸受内への侵入をより好適に抑制し得る。
また、請求項7に記載の発明は、請求項2〜6のいずれか1項に記載の転がり軸受装置であって、前記所定の隙間は、0.5mm以上1mm以下であることを特徴としている。
ここで、「所定の隙間」は、永久磁石のみを使用している場合には、永久磁石自身の端面と内輪の端面との隙間であり、永久磁石の両極に、ポールピースをそれぞれ配して磁気回路を構成する場合には、ポールピースも含めた磁気回路の構成部材の端面と内輪の端面との隙間をいう。
前記所定の隙間が0.5mm未満だと、磁気力によって吸着した摩耗粉が所定の隙間に堆積して、所定の隙間を埋めてしまう可能性が生じる。所定の隙間が埋まってしまうと、一度捕捉した摩耗粉の一部が脱落して転がり軸受内へ侵入したり、あるいは、堆積した摩耗粉を介して永久磁石(または磁気回路)と内輪の端面とが接触することによって、永久磁石(または磁気回路)が軸方向に向かう力を受けて破損するおそれがある。また、所定の隙間が1mmを超えると、磁気力の作用が減少するため、摩耗粉を十分に捕捉する上で望ましいとはいえない。
すなわち、請求項7に記載の発明によれば、この所定の隙間を、0.5mm以上1mm以下としているため、所定の隙間に摩耗粉の堆積があっても、隙間が埋まることがほとんどなく、且つ磁気力が好適に作用して、摩耗粉を効果的に捕捉することができる。
また、請求項8に記載の発明は、請求項2〜7のいずれか1項に記載の転がり軸受装置であって、前記端面部材は、前記車輪側の端面に装着される後蓋であることを特徴としている。
例えば鉄道車両の走行に伴って車軸に繰り返し掛かる曲げモーメントで発生する繰り返し応力は、転がり軸受の内輪と後蓋との当接面で特に大きく作用する。したがって、請求項8に記載の発明によれば、少なくとも内輪と後蓋との当接面側に永久磁石(または磁気回路)を取り付けるため、転がり軸受内部へのフレッチング摩耗粉の侵入を抑制する上で効果的である。
また、請求項9に記載の発明は、請求項1〜8のいずれか1項に記載の転がり軸受装置であって、前記転がり軸受装置は、鉄道車両の車軸に組込まれることを特徴としている。
通常、鉄道車両は、車両の構造上、曲げモーメントによる繰返し応力が車軸と転がり軸受装置との間に発生することはやむを得ない。そこで、請求項1〜8のいずれか1項に記載の転がり軸受装置を鉄道車両の車軸に組込めば、転がり軸受内へのフレッチング摩耗による摩耗粉の混入を抑制し、転がり軸受装置の寿命を向上させた鉄道車両用軸受装置を提供することができる。
本発明によれば、フレッチング摩耗粉が軸受内に混入することを抑制し、転がり軸受装置の寿命を向上させることができる。
以下、本発明に係る転がり軸受装置の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図1は、本発明の転がり軸受装置を使用してなる鉄道車両用軸受装置を説明する説明図であり、同図では、鉄道車両用軸受装置を、軸線を含む断面で示している。
同図に示すように、この鉄道車両用軸受装置は、転がり軸受として複列の円すいころ軸受10を用いている。この円すいころ軸受10の基本構造は、図6で示した従来のものと同様な構成であるため、詳しい説明は適宜省略する。なお、上記従来例と同一部品には、同一の符号を付して説明する。
この円すいころ軸受10は、車輪(不図示)を固定する車軸100の一端部が内嵌する内輪2と、その内輪2の外周に形成された転走面2cに対向する転走面1cを内周に有する外輪1と、を軌道輪として備えている。そして、これら内輪2および外輪1の転走面2c、1c同士の間で画成される軌道部に、転動体である複数の円すいころ3が転動自在に介装される。なお、円すいころ3は、円すいころ軸受10の円周方向で等間隔になるように保持器4によって保持されている。
そして、この鉄道車両用軸受装置は、円すいころ軸受10の内輪2の端面2a、2bにそれぞれ当接して配置される端面部材として、後蓋8および油切り5を備えている。また、この鉄道車両用軸受装置は、円すいころ軸受10内のグリースを密封する構造を備えている。具体的には、円すいころ軸受10の両端の開口部を塞ぐように、各端面にシールケース7がそれぞれ配設されている。シールケース7は、一端が外輪1に固定されており、他端が端面部材の溝に摺接している。そして、このシールケース7の内側にはオイルシール6が固定されており、軸受内のグリースを密封可能になっている。なお、鉄道車両用軸受装置は、前蓋9を用いて軸方向からボルトによって車軸100に固定される。
さらに、この鉄道車両用軸受装置は、前記軌道部の端部の近傍に、磁気回路15を備えている。
次に、この磁気回路の構成について図2、図3および図4を適宜参照して詳しく説明する。なお、図2は、軌道部の端部の近傍に備えられた磁気回路の部分(図1のZ部)を拡大して図示する部分拡大図、図3は、磁気回路を構成している部分を説明するために、磁気回路の一部を破断して示す説明的斜視図であり、また、図4は、図2のC方向から磁気回路15を見た矢視図である。
図2に示すように、後蓋8には、磁気回路15を取り付ける取付け溝8bが形成されている。取付け溝8bの形成される位置は、後蓋8の外周側、且つ内輪2の端面2aとの当接面A側(同図に示すY部)である。取付け溝8bの形状は、当接面Aに沿って、つまり内輪2の端面2a円周方向に沿って、後蓋8の外周側の全周に亘って溝状に加工される。
また、同図に示すように、磁気回路15は、永久磁石12と、永久磁石12のN極側に配されたポールピース13と、永久磁石12のS極側に配されたポールピース14と、から構成されている。なお、永久磁石12には、フェライト磁石を使用している。
そして、この磁気回路15が非磁性部材16に嵌め込まれている。すなわち、磁気回路15は、取付け溝8bに対し、非磁性部材16を介して取り付けられる。また、この磁気回路15は、端面2aとの間で軸方向に所定の隙間Tをもたせて取り付けられる。なお、所定の隙間Tは、0.5mm以上1mm以下に設定されている。
より詳しくは、図2および図3に示すように、非磁性部材16は、取付け溝8bの形状に整合する内外径をもって円環状に形成されている。また、非磁性部材16には、横断面がコ字状の溝16aが当接面A側に形成されている。一方、磁気回路15を構成する永久磁石12、ポールピース13およびポールピース14は、図2〜4に示すように、非磁性部材16のコ字状の溝16aに整合する内外径をもってそれぞれ円環状に形成されており、後蓋8の外周側の全周に亘って非磁性部材16を介して取付け溝8bに嵌め込み可能に形成されている。
ここで、取付け溝8bへの非磁性部材16および磁気回路15の取り付け方法は、例えば接着剤によって接着して固定することができる。あるいは、取付け溝8bの外径形状に対して、しめ代をもたせて非磁性部材16の内径を形成し、これを圧入してもよい。また、非磁性部材16のコ字状の溝に取り付けられる磁気回路15についても、同様に接着や圧入、またはそれらの組み合わせによって取り付け可能である。さらにまた、止めねじ等によって非磁性部材16および磁気回路15を取付け溝8bに固定するようにしてもよい。
このように磁気回路を構成することによって、永久磁石12の一群の磁束線が閉路をなして形成されるため、永久磁石12の磁気力を強くすることができる。具体的には、ポールピース13、14の両端部13a、13b、14a、14bでの磁束密度が大きくなる。また、後蓋8に対して非磁性部材16を介して磁気回路15が取り付けられているため、ポールピース13、14の端部13b、14bから後蓋8への磁気力の漏れが少なくなる。これにより、磁気力を当接面A側に、より効果的に作用させることができるようになっている。
次に、上述した構成からなる鉄道車両用軸受装置の作用・効果について説明する。
この鉄道車両用軸受装置は、台車に取り付けられて車体の重量を支持するものであるが、通常、鉄道車両は、車両の構造上、曲げモーメントによる繰返し応力が車軸と鉄道車両用軸受装置との間で発生することはやむを得ない。そのため、軸受内へのフレッチング摩耗による摩耗粉が混入するおそれがある。
しかし、上述した構成の鉄道車両用軸受装置によれば、内輪2の端面2aと後蓋8の端面との間、つまり当接面Aが擦れてフレッチングが発生し、フレッチング摩耗による摩耗粉が、車軸100の回転による遠心力で当接面Aに沿って径方向外方に移動しても、磁気回路15の磁気力によって摩耗粉が途中で捕捉されて吸着される。これにより、それ以上、摩耗粉の移動が阻止される。したがって、摩耗粉が円すいころ軸受10内まで侵入して潤滑剤に混入することを抑制し、潤滑剤の性能を長時間維持して、鉄道車両用軸受装置の寿命を向上させることができる。
また、内輪2の端面2aと磁気回路15との間には、軸方向において所定の隙間Tを設けている。そのため、磁気回路15を構成する部材は、軸方向に向かう力を端面2aから直接受けない。したがって、磁気回路15を構成する部材自身が摩耗することが防止される。
また、この鉄道車両用軸受装置では、上記所定の隙間Tを、0.5mm以上1mm以下となるように設定している。そのため、所定の隙間Tに摩耗粉の堆積があっても、隙間が埋まることがほとんどなく、且つ磁気力が好適に作用して、摩耗粉を効果的に捕捉することができる。すなわち、所定の隙間が0.5mm未満だと、磁気力によって吸着した摩耗粉が所定の隙間に堆積して、所定の隙間を埋めてしまう可能性が大きくなる。所定の隙間が埋まってしまうと、一度捕捉した摩耗粉の一部が脱落して円すいころ軸受10内へ侵入したり、あるいは、堆積した摩耗粉を介して磁気回路15と内輪2の端面2aとが接触することによって、磁気回路15が軸方向に向かう力を受けて破損するおそれがある。また、所定の隙間が1mmを超えると、磁気力の作用が減少するため、摩耗粉を十分に捕捉する上で望ましいとはいえない。
また、この鉄道車両用軸受装置では、端面部材のうち、後蓋8に、磁気回路15を構成している。通常、鉄道車両の走行に伴って車軸に繰り返し掛かる曲げモーメントで発生する繰り返し応力は、転がり軸受の内輪と後蓋との当接面Aで特に大きく作用する。したがって、内輪2と後蓋8との当接面A側に磁気回路15を取り付ければ、円すいころ軸受10内部へのフレッチング摩耗粉の侵入を抑制する上で特に効果的である。
また、この鉄道車両用軸受装置では、磁気回路15は、内輪2の端面2aに沿って円環状に配置されている。これにより磁気回路15が軸受の全周に亘って形成される。そのため、円すいころ軸受10内部へのフレッチング摩耗粉の侵入を、円すいころ軸受10の全周に亘って好適に抑制可能である。
また、この鉄道車両用軸受装置では、磁気回路15は、後蓋8に対して、非磁性部材16を介して取り付けている。これにより、磁気回路15の磁気力が後蓋8に漏れ出ることが抑制される。したがって、磁気力を内輪2の端面2a側に、より効果的に作用させることができる。
また、この鉄道車両用軸受装置では、磁気回路15を構成する永久磁石に、フェライト磁石を使用している。これにより、磁気回路を安価にすることができる。
以上説明したように、この鉄道車両用軸受装置によれば、フレッチングによる摩耗粉が、円すいころ軸受10内に混入することが抑制され、鉄道車両用軸受装置の寿命を向上させることができる。
なお、本発明に係る転がり軸受装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、本発明に係る転がり軸受装置を鉄道車両用軸受装置に適用した例で説明しているが、これに限定されず、例えば車輪を固定する車軸等に用いられて、内輪の端面に当接して配置される端面部材を備える転がり軸受装置であれば本願発明を適用可能である。また、上記実施形態では、転がり軸受は円すいころ軸受10を例として説明しているが、これに限定されず、例えば円筒ころ軸受にも適用可能である。
また、上記実施形態では、永久磁石12の両極に、ポールピース13、14をそれぞれ配して磁気回路15を構成しているが、これに限定されず、例えば図5に示すように、永久磁石12のみを取り付けて、転がり軸受内にフレッチングによる摩耗粉が混入することを抑制する構成としてもよい。しかし、摩耗粉をより強く吸着して、摩耗粉の転がり軸受内への侵入をより好適に抑制する上では、永久磁石の両極に、ポールピースをそれぞれ配して磁気回路を構成することが望ましい。
また、上記実施形態では、磁気回路15を構成している部材と、内輪2の端面2aとの間に所定の隙間Tをもたせて取り付けており、この所定の隙間Tを0.5mm以上1mm以下となるように設定しているが、これに限定されるものではない。すなわち、当該箇所に隙間をもたせて取り付けてあれば、例えばその隙間を0.5mm未満としたり、あるいは摩耗粉を吸着可能な距離であれば1mmを超えても本発明の作用・効果を生じるものである。しかし、所定の隙間に摩耗粉の堆積があっても、隙間が埋まることがほとんどなく、且つ磁気力が好適に作用して、摩耗粉を効果的に捕捉する上では、この所定の隙間Tを0.5mm以上1mm以下となるように設定することが望ましい。なお、「所定の隙間」は、例えば図5に示すように、永久磁石12のみを使用している場合には、永久磁石12自身の端面と内輪2の端面2aとの隙間であり、磁気回路15を構成する場合には、例えば図2に示すように、ポールピース13、14も含めた磁気回路15の構成部材の端面と内輪2の端面2aの隙間をいう。
また、上記実施形態では、磁気回路15を、車輪側の端面に装着される後蓋8に備えた例で説明したが、これに限定されず、端面部材のうち、他方の端面である当接面B側(図1参照)の油切り5に対して、上述した磁気回路15を構成してもよい。また、両端面(当接面A、B側)の各端面部材である後蓋8および油切り5にそれぞれ磁気回路15を構成してもよい。また、内輪2の端面2aに溝加工を施し、磁気回路を装着してもよい。なお、例えば鉄道車両では、その走行に伴って車軸に繰り返し掛かる曲げモーメントで発生する繰り返し応力は、転がり軸受の内輪と後蓋との当接面側で特に大きく作用することを考慮すれば、少なくとも内輪と後ろ蓋との当接面側に磁気回路を取り付ければ、転がり軸受内部へのフレッチング摩耗粉の侵入を抑制する上で効果的である。
また、上記実施形態では、磁気回路15を内輪2の端面2aに沿って全周に亘って円環状に配置しているが、これに限定されず、例えば円周方向に沿って所定間隔ごとに複数個に分割して設けてもよい。しかし、転がり軸受内部へのフレッチング摩耗粉の侵入を、転がり軸受の全周で好適に抑制する上では、全周に亘って円環状に配置することが望ましい。なお、永久磁石12を、上述のような円環状の形態に加工する上では、例えば合成ゴムあるいはプラスチックに磁性をもつ金属粉末を加えてなる、いわゆるゴム磁石やプラスチック磁石を使用すれば、容易に円環状に成形可能である。
また、上記実施形態では、永久磁石12には、フェライト磁石を使用しているが、これに限定されず、例えばKS鋼、OP磁石、アルニコなどを使用することができる。しかし、磁気回路を安価に構成する上では永久磁石に、フェライト磁石を使用することが望ましい。
また、上記実施形態では、磁気回路15を後蓋8に対して、非磁性部材16を介して取り付けているが、これに限定されず、磁気回路15を後蓋8の取付け溝8bに直接取り付けてもよい。しかし、磁気回路からの磁気力が端面部材に漏れ出ることを抑制して、磁気力を内輪の端面側に、より効果的に作用させる上では、非磁性部材を介して取り付けることが望ましい。
本発明に係る鉄道車両用軸受装置を説明する説明図である。 図1のZ部を拡大して図示する部分拡大図である。 本発明に係る磁気回路を説明する斜視図である。 本発明に係る磁気回路を説明する図2のC方向での矢視図である。 本発明の、他の実施形態を説明する説明図である。 従来の鉄道車両用軸受装置を説明する説明図である。
符号の説明
1 外輪
1c (外輪の)転走面
2 内輪
2a (内輪の)端面
2c (内輪の)転走面
4 保持器
5 油切り
6 オイルシール
7 シールケース
8 後蓋
8b 取付け溝
9 前蓋
10 円すいころ軸受(転がり軸受)
12 永久磁石
13、14 ポールピース
15 磁気回路
16 非磁性部材
80 後蓋
100 車軸
A 当接面
B 当接面
T 所定の隙間

Claims (9)

  1. 内輪および外輪からなる軌道輪と、前記軌道輪の転走面同士の間で画成される軌道部に転動自在に介装される複数の転動体と、を少なくとも備えた転がり軸受装置において、
    前記軌道部の端部の近傍に永久磁石を備えており、当該永久磁石の磁気力によって、酸化鉄などの強磁性体からなる摩耗粉を捕捉して、前記軌道部内への当該摩耗粉の侵入を防止するようになっていることを特徴とする転がり軸受装置。
  2. 軸の一端部が内嵌する内輪と、その内輪の外周に形成された転走面に対向する転走面を内周に有する外輪と、前記内輪および外輪の転走面同士の間で画成される軌道部に転動自在に介装される複数の転動体と、前記内輪の少なくとも一方の端面に当接して配置される端面部材と、を備えた転がり軸受装置であって、
    前記端面部材には、前記内輪の端面との当接面側に、永久磁石を、前記内輪の端面との間に軸方向に所定の隙間をもたせて取り付けることを特徴とする転がり軸受装置。
  3. 前記永久磁石は、前記内輪の端面に沿って円環状に配置することを特徴とする請求項2に記載の転がり軸受装置。
  4. 前記永久磁石は、前記端面部材に対して、非磁性部材を介して取り付けることを特徴とする請求項2または3に記載の転がり軸受装置。
  5. 前記永久磁石は、フェライト磁石であることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の転がり軸受装置。
  6. 前記永久磁石の両極に、ポールピースをそれぞれ配して磁気回路を構成することを特徴とする請求項2〜5のいずれか1項に記載の転がり軸受装置。
  7. 前記所定の隙間は、0.5mm以上1mm以下であることを特徴とする請求項2〜6のいずれか1項に記載の転がり軸受装置。
  8. 前記端面部材は、前記車輪側の端面に装着される後蓋であることを特徴とする請求項2〜7のいずれか1項に記載の転がり軸受装置。
  9. 前記転がり軸受装置は、鉄道車両の車軸に組込まれることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の転がり軸受装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008138281A1 (de) * 2007-05-15 2008-11-20 Schaeffler Kg Dichtungsanordnung für ein wälzlager
WO2009000251A1 (de) * 2007-06-26 2008-12-31 Schaeffler Kg Lagerkäfig bzw. lagerring mit permanentmagnetisierung zur reduzierung der anzahl von partikeln im lagerraum
FR2988149A1 (fr) * 2012-03-15 2013-09-20 Ntn Snr Roulements Unite de roulement comprenant des moyens de filtration magnetique.
WO2016013463A1 (ja) * 2014-07-25 2016-01-28 Ntn株式会社 転がり軸受

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008138281A1 (de) * 2007-05-15 2008-11-20 Schaeffler Kg Dichtungsanordnung für ein wälzlager
WO2009000251A1 (de) * 2007-06-26 2008-12-31 Schaeffler Kg Lagerkäfig bzw. lagerring mit permanentmagnetisierung zur reduzierung der anzahl von partikeln im lagerraum
FR2988149A1 (fr) * 2012-03-15 2013-09-20 Ntn Snr Roulements Unite de roulement comprenant des moyens de filtration magnetique.
WO2016013463A1 (ja) * 2014-07-25 2016-01-28 Ntn株式会社 転がり軸受
US10094424B2 (en) 2014-07-25 2018-10-09 Ntn Corporation Rolling bearing

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