JP2008095916A - 鍔付ころ軸受 - Google Patents

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Abstract

【課題】高荷重、高速回転下で使用される場合に於いても、各円すいころ6の大径側端面10と、大径側鍔部8の内側面11との摺接部の耐焼き付き性を確保できる構造を、低コストで実現する。
【解決手段】上記各円すいころ6の大径側端面10及び上記大径側鍔部8の内側面11に、それぞれ黒染処理を施す事により、四酸化三鉄被膜(Fe3 4 )13、13を形成する。又、これら各四酸化三鉄被膜13、13の被膜形成時の被膜厚さを、それぞれ0.3〜3μmの範囲に規制する。これにより、上記課題を解決できる。
【選択図】図1

Description

この発明は、例えば圧延機ロール等の鉄鋼機械、建設機械、風力発電装置等の各種産業機械の回転支持部を構成する鍔付ころ軸受の改良に関する。特に本発明は、高荷重、高速回転下に於いても、耐焼き付き性を十分に確保できる鍔付ころ軸受の実現を図るものである。
各種機械装置の回転支持部に転がり軸受が組み込まれているが、大きな荷重が加わる回転支持部を構成する為の転がり軸受としては、転動体としてころ(円筒ころ、円すいころ、或いは球面ころ)を使用したころ軸受が使用されている。図3〜5は、この様なころ軸受の1例として、大きなラジアル荷重及びアキシアル荷重が加わる回転支持部に組み込む、円すいころ軸受1を示している。この円すいころ軸受1は、内周面に円すい凹面状の外輪軌道2を有する外輪3と、外周面に円すい凸面状の内輪軌道4を有する内輪5と、これら外輪軌道2と内輪軌道4との間に転動自在に設けた、複数の円すいころ6、6とから成る。又、これら各円すいころ6、6は、それぞれの外周面を上記外輪軌道2及び内輪軌道4に転がり接触する、円すい凸面状の転動面7としている。又、上記内輪5の外周面両端部のうち、大径側端部には大径側鍔部8を、小径側端部には小径側鍔部9を、それぞれ全周に亙って形成している。
上述の様な円すいころ軸受1の運転時に上記各円すいころ6、6は、図4に示す様に、上記外輪軌道2及び内輪軌道4の大径側に片寄った状態で、自転しつつ公転して、上記外輪3と内輪5との相対回転を自在とする。この様な円すいころ軸受1の運転時に、上記各円すいころ6、6の大径側端面10と、上記大径側鍔部8の内側面11とは、ヘルツの弾性接触理論から明らかな通り、図5に斜格子で示す様な接触楕円12部分で接触する。この接触楕円12部分に於ける、上記大径側端面10と内側面11との接触状態は、滑りを伴う転がり接触となる為、摩擦を抑える面からは厳しい条件である。この為、特に大きな荷重を支承する場合や、高速回転で運転する場合、更には潤滑条件が厳しい(例えば微量潤滑)状態で運転する場合等に、摺接部(接触楕円12部分)での温度上昇が著しくなり、かじりや焼き付き等の損傷を起こす可能性がある。
又、ころとして軸方向に亙って直径が変化しない円筒ころを使用した円筒ころ軸受の場合、運転時に、円筒ころの中心軸と内輪及び外輪の中心軸とが非平行になる、所謂スキューが発生する場合がある。この様なスキューが発生すると、各円筒ころの軸方向両端面が、対向する鍔の内側面と擦れ合い、摩擦に基づく温度上昇を生じる。従って、円筒ころ軸受の場合にも、使用条件が厳しい場合には、焼き付き等の損傷を生じる可能性がある。
この為、上述の様な焼き付き等の損傷を防止する為に、従来から種々の技術が提案されている。例えば、特許文献1〜3には、ころの軸方向端面や鍔部の内側面に、仕上加工(超仕上加工等の研削加工)を施して表面粗さを向上させたり、更には、潤滑油を保持する為の溝や凹部を加工する発明が開示されている。この様な発明を実施すれば、上記各ころの軸方向端面と上記鍔部の内側面との焼き付きを防止する事はできるが、加工コストの上昇が問題となる。
これに対し、上述の様な焼き付き等の損傷を防止する為に、表面被膜処理を行なう事も従来から提案されている。例えば特許文献4には、ころの軸方向端面や鍔部の内側面を、セラミック系材料(TiN、CrN、TiAlN等)により被覆する発明が開示されている。この様な特許文献4に記載された発明によれば、摺接部での金属接触を防止できると共に、滑り摩擦を低減できる為、焼き付き等の損傷が生じる事を防止できる。但し、TiN、CrN、TiAlN等のセラミック系材料は、高硬度の被膜を構成する為、摺接する相手面の摩耗を抑える為に、被膜形成前の母材の表面及び被膜形成後の被膜面に、表面粗さを向上させる為の仕上加工を施す必要がある。又、TiN、CrN、TiAlN等のセラミック系材料自体が高価である為、やはりコストの上昇が問題となる。
ところで、鉄系製品の防錆性を高める事を目的として、所謂黒染処理が従来から利用されている。この黒染処理は、鉄系製品の表面を、化学的な安定性が高く、耐食性(防錆性)を有する四酸化三鉄被膜により覆う事により行なわれ、簡易且つ安価に実施する事ができる。近年、この様な黒染処理を、防錆以外の目的で利用する事が考えられ始めている。例えば特許文献5〜7には、黒染処理を施す事により、転がり軸受を構成する軌動輪部材の軌道面や転動体の転動面を不活性化させ、水素脆性に基づく早期剥離の発生を防止する発明が開示されている。但し、上記特許文献5〜7に記載された何れの発明も、転がり接触面(軌道面及び転動面)で生じる問題を対象とするものであり、摩擦が著しくなる滑り接触面(摺接部)での耐焼き付き性を確保する事を意図したものではない。
特開平7−103243号公報 特開平7−91452号公報 特開平10−110733号公報 特開平9−177774号公報 特開平2−190615号公報 実開平6−43349号公報 特開2002−70873号公報
本発明の鍔付ころ軸受は、上述の様な事情に鑑み、高荷重、高速回転下で使用される場合に於いても、ころの軸方向端面と鍔部の側面との摺接部の耐焼き付き性を確保できる構造を、低コストで実現すべく発明したものである。
本発明の鍔付ころ軸受は、従来から知られた鍔付ころ軸受と同様に、1対の軌道輪部材と、1対の軌道面と、複数個のころと、鍔部とを備える。
このうちの1対の軌道輪部材は、互いに同心に配置されている。
又、上記1対の軌道面は、これら両軌道輪部材のうちで、互いに対向する面に形成されている。
又、上記複数個のころは、上記両軌道面同士の間に転動自在に設けられている。
又、上記鍔部は、上記両軌動輪部材のうちの少なくとも一方の軌動輪部材の端部に、相手側の軌動輪部材に向けて突出する状態で、全周に亙り設けられている。又、上記鍔部の(片方の)側面は、上記各ころの軸方向端面に対向させている。
特に、請求項1に記載した本発明の鍔付ころ軸受に於いては、少なくとも上記各ころの軸方向端面と上記鍔部の側面とのうちの何れか一方の面に、四酸化三鉄被膜(Fe3 4 )を形成している。
上述の様な請求項1に記載した発明を実施する場合には、例えば請求項2に記載した様に、上記鍔付ころ軸受を、鍔付ラジアルころ軸受とする。そして、上記1対の軌道輪部材を、内輪及び外輪とし、上記1対の軌道面を、内輪の外周面に設けられた内輪軌道及び外輪の内周面に設けられた外輪軌道とする。
尚、上述した請求項2に記載した発明の場合には、上記内輪(又は外輪)の軸方向端部に設けられた鍔部の内側面を、各ころの軸方向端面に対して対向させる。
又は、例えば請求項3に記載した様に、上記鍔付ころ軸受を、鍔付スラストころ軸受とする。そして、上記1対の軌道輪部材を、スラスト軌道輪とし、上記1対の軌道面を、これら両スラスト軌道輪の互いに対向する軸方向端面に設けられた1対のスラスト軌道とする。
尚、上述した請求項3に記載した発明の場合には、上記スラスト軌動輪の外周縁部(又は内周縁部)に設けられた鍔部の内周面(又は外周面)を、各ころの軸方向端面に対向させる。
又、上述の様な請求項1〜3に記載した発明を実施する場合に好ましくは、例えば請求項4に記載した様に、被膜形成以前の状態で、鍔部の側面の表面粗さの値を、この鍔部を設けた軌動輪部材に形成された軌道面の表面粗さの値に比べて大きくする。そして、四酸化三鉄被膜を、少なくともこの鍔部の側面に形成する。
又、上述の様な請求項1〜4に記載した発明を実施する場合に好ましくは、例えば請求項5に記載した様に、被膜形成以前の状態で、各ころの軸方向端面の表面粗さの値を、これら各ころの転動面の表面粗さの値に比べて大きくする。そして、四酸化三鉄被膜を、少なくともこれら各ころの軸方向端面に形成する。
尚、上述した請求項4及び請求項5に於いて、表面粗さの値を対比する際には、触針式表面粗さ測定器や光波干渉式表面粗さ測定器等を用いて測定した数値等を基に、中心線平均粗さ(Ra )、二乗平均粗さ(RMS)、最大高さ粗さ(Rmax )等を求めて対比する。
又、上述の様な請求項1〜5に記載した発明を実施する場合に好ましくは、例えば請求項6に記載した様に、被膜形成時の被膜厚さを、0.3〜3μmとする。
又、上述の様な請求項1〜6に記載した発明を実施する場合に、例えば請求項7に記載した様に、両軌動輪部材の全面に四酸化三鉄被膜を形成し、そして、この様な軌動輪部材を有する鍔付ころ軸受を、補修交換用(予備用)の軸受として使用する。
尚、請求項7に記載した発明を実施する場合には、鍔付ころ軸受を構成する複数個のころの全面にも、四酸化三鉄被膜を形成する事もできる。
上述の様に構成する本発明の鍔付ころ軸受によれば、各ころの軸方向端面と鍔部の側面(ラジアルころ軸受の場合には鍔部の内側面、スラストころ軸受の場合には鍔部の内周面又は外周面)との摺接部の耐焼き付き性を確保する為の構造を、低コストで実現できる。
即ち、上記各ころの軸方向端面と上記鍔部の側面とのうち、少なくとも一方の面に形成した四酸化三鉄被膜は、軸受材料として一般的に使用されるSUJ2(高炭素クロム軸受鋼)に比べて摩擦係数が低いと共に、潤滑油を保持し易い多孔質層を構成する。又、四酸化三鉄被膜の最表面の硬度は約350〜500Hv程度であり、SUJ2製のころの軸方向端面(或いは鍔部の側面)の硬度(約650〜770Hv)に比べて低くなる。この為、四酸化三鉄被膜は、所謂固体潤滑剤の軟質被膜と同様の役割を果たし、摺接部での摩擦を低減し、摩擦熱の発生を抑える事ができる。従って、特に大きな荷重を支承する場合や、高速回転で運転する場合等にも、摺接部での温度上昇を抑え、かじりや焼き付き等の損傷が発生する事を有効に防止できる。
又、上述した様な四酸化三鉄被膜を形成する為の黒染処理は、表面粗さを向上させる為の仕上加工を行なう場合、或いは、セラミック系被膜を(例えばPVD法等により)形成する場合に比べて、低コストで実施できる。この結果、本発明の場合には、上記各ころの軸方向端面と上記鍔部の側面との摺接部の耐焼き付き性を確保する為の構造を、低コストで実現できる。
又、前述した様に、四酸化三鉄被膜は、耐食性を有する為、例えば請求項7に記載した様に、鍔付ころ軸受を構成する1対の軌動輪部材の全面に四酸化三鉄被膜を形成すれば、摺接部での焼き付きを防止できると共に、鍔付ころ軸受全体の防錆性を高められる。又、この場合には、黒染処理を、軌動輪部材に対して、部分的(鍔部の側面だけ)ではなく全体的に施す為、作業効率を向上させる事も可能になる。この様に、両軌動輪部材の全面に黒染処理を施した(四酸化三鉄被膜を形成した)鍔付ころ軸受の用途としては、補修交換用の部品として長期間保管される予備用の軸受(補修用軸受)として使用できる他、潮風等に曝らされる風力発電装置の回転支持部等に組み込んで使用できる。
図1は、請求項1、2、4〜6に対応する、本発明の実施の形態の1例を示している。尚、本例の特徴は、コストを抑えた構造で、円すいころ6の大径側端面10と大径側鍔部8の内側面11との摺接部の耐焼き付き性を向上する点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述した図3〜5に示した従来構造と同様であるから、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
尚、本例の場合には、上記各円すいころ6、及び、1対の軌動輪部材である内輪5並びに外輪3として、それぞれSUJ2製(表面硬度約Hv650〜770)のものを使用している。
本例の場合、図1に斜格子模様で示す様に、上記各円すいころ6の大径側端面10及び上記大径側鍔部8の内側面11に、それぞれ四酸化三鉄被膜(Fe3 4 )13、13を形成している。又、これら各四酸化三鉄被膜13、13の被膜形成時の被膜厚さは、それぞれ0.3〜3μm(好ましくは0.5〜1.5μm)の範囲内に規制している。
上述の様に構成する本例の場合、特に大きな荷重を支承する場合や、高速回転で運転する場合、更には潤滑条件が厳しい状態で運転する場合にも、摺接部の温度上昇を抑えて、かじりや焼き付き等の損傷が生じる事を防止できる。即ち、上記各円すいころ6の大径側端面10及び上記大径側鍔部8の内側面11に形成した、上記各四酸化三鉄被膜13、13は、SUJ2に比べて摩擦係数が低いと共に、潤滑油を保持し易い多孔質層を構成する。又、上記各四酸化三鉄被膜13、13の最表面の硬度は約Hv350〜500程度となり、被膜処理を施さない状態での、上記各円すいころ6の大径側端面10(及び大径側鍔部8の内側面11)の表面の硬度(約Hv650〜770)に比べて低くなる。この為、上記各四酸化三鉄被膜13、13は、所謂固体潤滑剤の軟質被膜と同様の役割を果たし、摺接部での摩擦を低減し、摩擦熱の発生を抑える事ができる。
具体的には、上記各円すいころ6の大径側端面10と、上記大径側鍔部8の内側面11との間に、上記各四酸化三鉄被膜13、13が介在する事により、摺接部に作用する摩擦力を小さくすると共に、油膜切れを防止できる為、摩擦熱の発生を抑える事ができる。又、上記各四酸化三鉄被膜13、13自身が摩耗する事で、上記各面10、11が摩耗する事を防止できる。又、これら各四酸化三鉄被膜13、13の表面から発生した摩耗粉や脱落片は、潤滑油と共に再度摺接部に入り込んだり、更には、被膜面に付着した状態で押し延ばされる事で、上記摺接部の摩擦を低減する。この結果、本例の場合には、上記各円すいころ6の大径側端面10と上記大径側鍔部8の内側面11との摺接部で、かじりや焼き付き等の損傷が発生する事を効果的に防止できる。
又、本例の場合には、上記各四酸化三鉄被膜13、13を形成する為に、所謂黒染処理の中でも一般的な、低温加熱(130〜160℃)の苛性ソーダ(NaOH)水溶液中に浸漬して行なう方法を採用している。この様な黒染処理は、表面粗さを向上させる為の仕上加工(潤滑油を保持する為の溝や凹部の加工を行なう場合も含む)を行なう場合や、セラミック系被膜を(例えばPVD法等により)形成する場合に比べて、低コストで実施できる。従って、本例の場合には、上記各円すいころ6の大径側端面10と上記大径側鍔部8の内側面11との摺接部の耐焼き付き性を確保する為の構造を、低コストで得られる。
更に、上記各四酸化三鉄被膜13、13の表面は、上述の様に、使用により摩耗(したり押し延ばされたり)する為、使用を継続する間に平滑な面に均されていく(表面粗さが小さくなる)。この為、前述した高硬度のセラミック系材料の場合の様に、被膜面の表面粗さが問題となる事がなく、表面粗さを向上させる為の仕上加工(超仕上加工等の研削加工)を省略する事ができる。従って、本例の場合には、上記各四酸化三鉄被膜13、13の表面、及び母材である大径側端面10及び内側面11には、仕上加工を施さず、前記各円すいころ6の転動面7、及び、内輪軌道4並びに外輪軌道2に対してのみ、仕上加工を施している。
上述の様に、上記大径側端面10及び内側面11に仕上加工を施さない事により、コストを抑えられると共に、以下の様な効果が得られる。即ち、上述の様な苛性ソーダ水溶液を用いた黒染処理を行なう場合、四酸化三鉄被膜は、苛性ソーダ水溶液(処理液)との濡れ性から、母材の表面粗さの値が小さい(表面が緻密である)場合よりも、表面粗さの値が或る程度大きい(表面が粗い)場合に、より高い密着性を発揮できる。この為、本例の場合の様に、上記転動面7に比べて表面粗さの値が大きくなる上記大径側端面10に、上記四酸化三鉄被膜13を強く密着させる事ができる。又、同様に、上記内輪軌道4に比べて表面粗さの値が大きくなる、上記大径側鍔部8の内側面11に、上記四酸化三鉄被膜13を強く密着させる事ができる。
尚、前述した様に、上記各四酸化三鉄被膜13、13の被膜面には、使用により摩耗や欠け等を生じる為、本例の場合には、被膜面として十分な厚さを長期間に亙り確保する為に、被膜形成時の被膜厚さの下限値を、0.3μmとしている。但し、被膜厚さを無制限に大きくすると、被膜を形成する為の処理時間が多く必要となり、コストが嵩む原因となる為、本例の場合には、上記各四酸化三鉄被膜13、13の被膜形成時の被膜厚さの上限値を、3μmとしている。
次に、本発明の効果を確認する為に行なったファレックス試験の実施方法と、その結果とに就いて説明する。先ず、本発明の効果を確認する為に行なったファレックス試験に就いて、図2により簡単に説明する。本試験は、円すいころ6及び大径側鍔部8にそれぞれ相当する、円柱状のジャーナルピン14と、それぞれの先端面に断面略V字形の凹面を設けた1対のVブロック15、15とを使用して行なう。具体的には、上記ジャーナルピン14を、主軸16の取付孔内に支持ピン17により支持した状態で、このジャーナルピン14を、この主軸16により回転させる。そして、この状態で、このジャーナルピン14の外周面に、上記両Vブロック15、15の凹面を所定の力(荷重)で押し付けて、これら両面を摺接させる。焼き付き発生の有無は、上記主軸16に備えたトルクセンサの値により確認し(焼き付きが発生した場合には、トルクセンサの値が急上昇する)、焼き付きの発生が認められなければ、上記両Vブロック15、15により負荷させる荷重を徐々に大きくしていき、焼き付きが発生した時点(焼き付き限界荷重に達した時点)で試験を終了する。
又、上述の様なファレックス試験には、試料として、ジャーナルピン14と1対のVブロック15、15との組み合わせを合計5組用意した。これら5組の試料のうち、4組の試料(実施例)には、苛性ソーダ水溶液中に約1時間浸漬する事により黒染処理を施し、表面に四酸化三鉄被膜を形成したのに対し、残りの1組の試料(比較例)は、黒染処理を施さないままの状態とした。又、苛性ソーダ水溶液の温度と耐焼き付き性の効果との関係を確認する為に、上記4組の試料には、温度の異なる4種類(130℃、140℃、150℃、160℃)の苛性ソーダ水溶液を用いてそれぞれ黒染処理を施した。尚、上記5組の試料は全て、ジャーナルピン14及び1対のVブロック15、15共に、SUJ2にズブ焼き(焼き入れ油中への浸漬)による熱処理を施したものを使用した。
そして、次に示す条件で、上記5組の試料を対象に、ファレックス試験を行なった。尚、試験では、実際の使用条件に比べて遥かに厳しいものとなる、Vブロックにより負荷される荷重が9800Nに達した時点で、焼き付き発生の有無に拘わらず、試験を終了した。
試験条件
ジャーナルピンの回転速度 :191min-1
Vブロックにより負荷される荷重:1分間に450Nの割合で増加
潤滑油 :ISO VG320相当
潤滑方法 :浸漬
以上の様な条件により行なった試験の結果を、以下の表1に示す。
Figure 2008095916
この表1に示した通り、黒染処理を施さず、表面に四酸化三鉄被膜を形成しなかった試料(比較例)は、上記両Vブロック15、15により負荷される荷重が6370Nに達した時点で、焼き付きが発生した。これに対し、温度条件は異なるものの黒染処理を施した4組の試料(実施例)は、上記両Vブロック15、15により負荷される荷重が9800Nに達しても、焼き付きを生じる事はなかった。この結果から、少なくとも130〜160℃の範囲に設定された苛性ソーダ水溶液に浸漬する事により形成された四酸化三鉄被膜は、摺接部での耐焼き付き性を向上できる事が確認できた。
前述した実施の形態に於いては、鍔付ころ軸受として、円すいころ軸受を使用した場合に就いて説明したが、円すいころ軸受に限らず、円筒ころ軸受や自動調心ころ軸受等、鍔を有するころ軸受であれば、本発明を適用する事ができる。又、ラジアルころ軸受に限らず、スラストころ軸受であっても、本発明を適用する事ができる。又、四酸化三鉄被膜を形成する為の黒染処理として、苛性ソーダ水溶液を用いた方法のみを取り上げて説明したが、従来から知られた、乾式酸化法、過熱水蒸気法、溶融硝酸塩法、酸性着色法、陽極酸化法、アルカリ着色法等の黒染処理を用いる事もできる。
本発明の実施の形態の1例を示す、円すいころ軸受の半部断面図。 本発明の効果を確認する為に使用した試験装置の一部を示す模式図。 本発明の対象となる円すいころ軸受の部分切断斜視図。 同じく、円すいころ軸受の半部断面図。 ころの軸方向端面と鍔部の内側面との接触状態を示す、図4のA透視矢視図。
符号の説明
1 円すいころ軸受
2 外輪軌道
3 外輪
4 内輪軌道
5 内輪
6 円すいころ
7 転動面
8 大径側鍔部
9 小径側鍔部
10 大径側端面
11 内側面
12 接触楕円
13 四酸化三鉄被膜
14 ジャーナルピン
15 Vブロック
16 主軸
17 支持ピン

Claims (7)

  1. 互いに同心に配置された1対の軌道輪部材と、これら両軌道輪部材のうちで互いに対向する面に形成された1対の軌道面と、これら両軌道面同士の間に転動自在に設けられた複数個のころと、上記両軌動輪部材のうちの少なくとも一方の軌動輪部材の端部に、相手側の軌動輪部材に向けて突出する状態で全周に亙り設けられ、その側面を、上記各ころの軸方向端面に対向させた鍔部とを備えた鍔付ころ軸受に於いて、少なくともこれら各ころの軸方向端面と鍔部の側面とのうちの何れか一方の面に、四酸化三鉄被膜が形成されている事を特徴とする鍔付ころ軸受。
  2. 鍔付ころ軸受が、鍔付ラジアルころ軸受であり、1対の軌道輪部材が、内輪と外輪とであり、1対の軌道面が、内輪の外周面に設けられた内輪軌道と外輪の内周面に設けられた外輪軌道とである、請求項1に記載した鍔付ころ軸受。
  3. 鍔付ころ軸受が、鍔付スラストころ軸受であり、1対の軌道輪部材が、スラスト軌道輪であり、1対の軌道面が、これら両スラスト軌道輪の互いに対向する軸方向端面に設けられた1対のスラスト軌道である、請求項1に記載した鍔付ころ軸受。
  4. 鍔部の側面に四酸化三鉄被膜が形成されており、この四酸化三鉄被膜を形成する以前の状態で、この鍔部の側面の表面粗さの値が、この鍔部を設けた軌動輪部材に形成された軌道面の表面粗さの値に比べて大きい、請求項1〜3のうちの何れか1項に記載した鍔付ころ軸受。
  5. 各ころの軸方向端面に四酸化三鉄被膜が形成されており、この四酸化三鉄被膜を形成する以前の状態で、これら各ころの軸方向端面の表面粗さの値が、これら各ころの転動面の表面粗さの値に比べて大きい、請求項1〜4のうちの何れか1項に記載した鍔付ころ軸受。
  6. 四酸化三鉄の被膜厚さが、0.3〜3μmである、請求項1〜5のうちの何れか1項に記載した鍔付ころ軸受。
  7. 両軌動輪部材の全面に四酸化三鉄被膜が形成されており、鍔付ころ軸受が、補修交換用に使用されるものである、請求項1〜6のうちの何れか1項に記載した鍔付ころ軸受。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012132971A1 (ja) * 2011-03-25 2012-10-04 株式会社ジェイテクト ころ軸受
EP2754903A1 (en) * 2013-01-15 2014-07-16 Jtekt Corporation Bearing for wind turbine generator
DE102014212315A1 (de) * 2014-06-26 2015-12-31 Aktiebolaget Skf Vorrichtung für ein Wälzlager und Verfahren zu Herstellung einer Vorrichtung für ein Wälzlager
CN106321624A (zh) * 2015-07-01 2017-01-11 舍弗勒技术股份两合公司 圆锥滚子轴承

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012132971A1 (ja) * 2011-03-25 2012-10-04 株式会社ジェイテクト ころ軸受
JP2012215288A (ja) * 2011-03-25 2012-11-08 Jtekt Corp ころ軸受
CN103429917A (zh) * 2011-03-25 2013-12-04 株式会社捷太格特 滚子轴承
US9011019B2 (en) 2011-03-25 2015-04-21 Jtekt Corporation Roller bearing
EP2754903A1 (en) * 2013-01-15 2014-07-16 Jtekt Corporation Bearing for wind turbine generator
JP2014137075A (ja) * 2013-01-15 2014-07-28 Jtekt Corp 風力発電用軸受
DE102014212315A1 (de) * 2014-06-26 2015-12-31 Aktiebolaget Skf Vorrichtung für ein Wälzlager und Verfahren zu Herstellung einer Vorrichtung für ein Wälzlager
US9732792B2 (en) 2014-06-26 2017-08-15 Aktiebolaget Skf Component of a rolling-element bearing and method for manufacturing a component of a rolling-element bearing
DE102014212315B4 (de) * 2014-06-26 2021-06-10 Aktiebolaget Skf Vorrichtung für ein Wälzlager und Verfahren zu Herstellung einer Vorrichtung für ein Wälzlager
CN106321624A (zh) * 2015-07-01 2017-01-11 舍弗勒技术股份两合公司 圆锥滚子轴承
CN106321624B (zh) * 2015-07-01 2019-09-13 舍弗勒技术股份两合公司 圆锥滚子轴承

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