JP2007100934A - 自動調心ころ軸受 - Google Patents

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千景 赤井
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NTN Corp
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C23/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for aligning or positioning
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    • F16C23/08—Ball or roller bearings self-adjusting
    • F16C23/082—Ball or roller bearings self-adjusting by means of at least one substantially spherical surface
    • F16C23/086—Ball or roller bearings self-adjusting by means of at least one substantially spherical surface forming a track for rolling elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C19/22—Bearings 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
    • F16C19/34—Bearings 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
    • F16C19/38—Bearings 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

Abstract

【課題】ころの内端面と案内輪の側面との接触境界領域における局部摩耗を防止することである。
【解決手段】案内輪５の側面６の案内面６ａと逃げ面６ｂとの境界部に丸め６ｃを施すとともに、案内輪５の側面６と接触するころ３の内端面の面取り７のエッジ部に丸め７ａを施すことにより、ころ３の内端面と案内輪５の側面６との接触境界領域における局部的な高い接触面圧の発生をなくし、これらの接触境界領域における局部摩耗を防止できるようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動調心ころ軸受に関する。
自動調心ころ軸受には、本発明の実施形態を示す図１のように、２列の軌道１ａが設けられた内輪１と、内輪１の各軌道１ａに対向する軌道２ａが設けられた外輪２と、内輪１と外輪２の軌道１ａ、２ａ間に配列された２列のころ３と、これらのころ３を保持する保持器４と、ころ３の列間に配置された案内輪５とを備え、各ころ３の内端面を案内輪５の側面６で案内するようにしたものがある。
従来は、図４に示すように、案内輪５の側面６は、傾斜するころ３の内端面に沿わされる傾斜した案内面６ａと、ころ３と接触しない垂直な逃げ面６ｂとで形成されており、案内面６ａの部分がころ３の内端面と摺接して、その逃げ面６ｂとの境界がころ３の内端面との接触境界となる。また、ころ３の内端面の外周には面取り７が設けられ、この面取り７のエッジ部が案内輪５の側面６との接触境界となる。
この種の自動調心ころ軸受におけるころの内端面と案内輪の側面との摺接部での摩耗を防止する手段としては、ころの内端面と案内輪の間に潤滑剤含有ポリマを充填する手段（例えば、特許文献１参照）や、案内輪を潤滑成分を含有する合成樹脂で形成する手段（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
特開平１１−３０２３２号公報（第１図） 特開２００５−２４０２６号公報（第１図）
上述した従来の自動調心ころ軸受では、互いに接触するころと案内輪との間で、相手方の面との接触境界となる案内輪の案内面と逃げ面との境界部やころの内端面の外周エッジ部が、相手方の面と局部的に高い接触面圧で摺接し、これらの接触境界領域で局部摩耗が発生して、軸受寿命が短くなる問題がある。この局部摩耗は、ころのスキュー等によって、案内輪の案内面ところの内端面との間に傾きの差が生じると、さらに加速される。
なお、前記摺接部での摩耗防止手段として提案された案内輪を潤滑成分含有樹脂で形成する特許文献２に記載の手段は、ころの内端面側の局部摩耗は防止できるが、案内輪の側面側の局部摩耗は防止できない。また、ころの内端面と案内輪の間に潤滑剤含有ポリマを充填する特許文献１に記載の手段は、充填した潤滑剤含有ポリマが接触境界領域から逃げやすく、いずれの側の局部摩耗もあまり低減できない。
そこで、本発明の課題は、ころの内端面と案内輪の側面との接触境界領域における局部摩耗を防止することである。
上記の課題を解決するために、本発明は、２列の軌道が設けられた内輪と、前記内輪の各軌道に対向する軌道が設けられた外輪と、これらの内輪と外輪の軌道間に配列された２列のころと、これらのころを保持する保持器と、前記ころの列間に配置されてころの内端面を側面で案内する案内輪とを備え、前記案内輪の側面が、前記ころの内端面に沿わされる案内面と、ころの内端面と接触しない逃げ面で形成された自動調心ころ軸受において、前記案内輪の側面の案内面と逃げ面との境界部を丸めた構成を採用した。
すなわち、案内輪の側面の案内面と逃げ面との境界部を丸めることにより、案内輪の側面のころの内端面への接触境界領域における局部的な高い接触面圧の発生をなくし、この接触境界領域での局部摩耗を防止できるようにした。
また、本発明は、２列の軌道が設けられた内輪と、前記内輪の各軌道に対向する軌道が設けられた外輪と、これらの内輪と外輪の軌道間に配列された２列のころと、これらのころを保持する保持器と、前記ころの列間に配置されてころの内端面を側面で案内する案内輪とを備えた自動調心ころ軸受において、前記案内輪の側面と接触する前記ころの内端面の外周エッジ部を丸めた構成も採用した。
すなわち、案内輪の側面と接触するころの内端面の外周エッジ部を丸めることにより、ころの内端面の案内輪の側面への接触境界領域における局部的な高い接触面圧の発生をなくし、この接触境界領域での局部摩耗を防止できるようにした。
前記丸めの丸め寸法Ｒは０．２ｍｍ以上とするのが望ましい。丸め寸法Ｒが０．２ｍｍ未満では、局部的な接触面圧を十分に低減できないからである。
本発明の自動調心ころ軸受は、案内輪の側面を形成する案内面と逃げ面との境界部を丸めるようにしたので、案内輪の側面のころの内端面への接触境界領域における局部的な高い接触面圧の発生をなくし、この接触境界領域での局部摩耗を防止することができる。
また、本発明の自動調心ころ軸受は、案内輪の側面と接触するころの内端面の外周エッジ部を丸めるようにもしたので、ころの内端面の案内輪の側面への接触境界領域における局部的な高い接触面圧の発生をなくし、この接触境界領域での局部摩耗を防止することができる。
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。この自動調心ころ軸受は、図１に示すように、２列の軌道１ａが設けられた内輪１と、内輪１の各軌道１ａに対向する軌道２ａが設けられた外輪２と、内輪１と外輪２の軌道１ａ、２ａ間に配列された２列のころ３と、これらのころ３を保持する保持器４と、ころ３の列間に配置された案内輪５とを備え、各ころ３の内端面が案内輪５の側面６で案内されるようになっている。なお、２列のころ３は一体の保持器４に保持され、内輪１の両端部には各ころ３の外端面を案内する鍔１ｂが設けられている。
図２に示すように、前記案内輪５の側面６は、傾斜するころ３の内端面に沿わされる傾斜した案内面６ａところ３と接触しない垂直な逃げ面６ｂとで形成されており、案内面６ａと逃げ面６ｂとの境界部に、丸め寸法Ｒが０．２ｍｍ以上の丸め６ｃが施されている。したがって、案内輪５の側面６のころ３の内端面への接触境界領域に局部的な高い接触面圧が発生することはなく、この接触境界領域での局部摩耗が防止される。
また、前記ころ３の内端面の外周には面取り７が設けられ、この面取り７のエッジ部にも、丸め寸法Ｒが０．２ｍｍ以上の丸め７ａが施されている。したがって、ころ３の内端面の案内輪５の側面６への接触境界領域にも局部的な高い接触面圧が発生することはなく、この接触境界領域での局部摩耗も防止される。
図３は、前記案内輪５側の丸め６ｃの丸め寸法Ｒを変化させて、ころ３の内端面との接触境界領域での最大接触面圧Ｐmaxを計算した結果を示す。計算した自動調心ころ軸受の寸法は内径４５ｍｍ、外径１１３ｍｍ、幅３６ｍｍとし、案内面６ａと逃げ面６ｂ間の傾斜角度は１３°とした。丸め寸法Ｒが０．２ｍｍ以上では最大接触面圧Ｐmaxは４０００ＭＰａ以下と低く、丸め寸法Ｒが０．２ｍｍ未満になると最大接触面圧Ｐmaxは急激に増大し、局部摩耗が発生しやすくなる。なお、ころ３側の丸め７ａの丸め寸法Ｒを変化させた計算結果は省略するが、図３のグラフとほぼ同じ結果が得られた。
上述した実施形態では、２列のころを一体の保持器で保持し、内輪の両端部に鍔を設けたが、本発明に係る自動調心ころ軸受は、各列のころを別々の保持器で保持し、内輪の両端部に鍔のないものにも適用することができる。
自動調心ころ軸受の実施形態を示す縦断面図 図１のころの内端面と案内輪の側面との接触部を拡大して示す断面図 案内輪側の丸め寸法Ｒを変化させて、ころの内端面との接触境界領域での最大接触面圧Ｐmaxを計算した結果を示すグラフ 従来の自動調心ころ軸受におけるころの内端面と案内輪の側面との接触部を拡大して示す断面図
符号の説明
１ 内輪
２ 外輪
１ａ、２ａ 軌道
１ｂ 鍔
３ ころ
４ 保持器
５ 案内輪
６ 側面
６ａ 案内面
６ｂ 逃げ面
６ｃ 丸め
７ 面取り
７ａ 丸め

Claims (3)

  1. ２列の軌道が設けられた内輪と、前記内輪の各軌道に対向する軌道が設けられた外輪と、これらの内輪と外輪の軌道間に配列された２列のころと、これらのころを保持する保持器と、前記ころの列間に配置されてころの内端面を側面で案内する案内輪とを備え、前記案内輪の側面が、前記ころの内端面に沿わされる案内面と、ころの内端面と接触しない逃げ面で形成された自動調心ころ軸受において、前記案内輪の側面の案内面と逃げ面との境界部を丸めたことを特徴とする自動調心ころ軸受。
  2. ２列の軌道が設けられた内輪と、前記内輪の各軌道に対向する軌道が設けられた外輪と、これらの内輪と外輪の軌道間に配列された２列のころと、これらのころを保持する保持器と、前記ころの列間に配置されてころの内端面を側面で案内する案内輪とを備えた自動調心ころ軸受において、前記案内輪の側面と接触する前記ころの内端面の外周エッジ部を丸めたことを特徴とする自動調心ころ軸受。
  3. 前記丸めの丸め寸法Ｒを０．２ｍｍ以上とした請求項１または２に記載の自動調心ころ軸受。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103089806A (zh) * 2013-01-31 2013-05-08 烟台光洋精密轴承有限公司 一种用于转向轮的双列圆锥滚子轴承及其长寿命设计方法
JP2020079646A (ja) * 2014-10-08 2020-05-28 日本精工株式会社 自動調心ころ軸受

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