JP2009103282A - Roller bearing - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、つば付き軌道輪を有するころ軸受に関する。 The present invention relates to a roller bearing having a flanged ring.
つば付き軌道輪は、この軌道面の両側方又は一側方に該軌道面から突き出たつばが一体形成され、該軌道面と該つば間で該軌道面の側縁からラジアル方向及びアキシアル方向に凹む研削逃げを有している。軌道面を転がるころは、ころ端面とつばとの滑り接触で案内される。このため、つばところ端面間の潤滑が図られている。一般機械、特に、潤滑油量等に制限がある箇所で使用される軸受や、潤滑装置が故障しても直ちに焼付けを生じさせないよう性能が要求される軸受においては、ころ端面とつば間で油膜切れを起こし難くすることにより、耐焼付き性能を高める工夫がなされている。 The collar ring with a collar is formed by integrally forming a collar protruding from the raceway surface on both sides or one side of the raceway surface, and radially and axially from the side edge of the raceway surface between the raceway surface and the collar. Has a recessed grinding relief. The roller rolling on the raceway surface is guided by sliding contact between the roller end surface and the collar. For this reason, lubrication between the end surfaces of the collars is achieved. In general machinery, especially bearings used in places where the amount of lubricating oil is limited, and bearings that require performance so that seizure does not occur immediately even if the lubrication device fails, an oil film is formed between the roller end face and the collar. By making it difficult to cut, a device for improving seizure resistance has been devised.
図4に従来例のつば付近のアキシアル断面を示すように、ころ端面41とつば42間の案内すきまを、ころ中心軸側に近づくほど広がる楔空間を形成することにより、ころ端面41とつば42間に油が入り込み易くすることが広く行なわれている。
また、ころ端面41やつば42の滑り接触面43の粗さを向上させたり、ころ端面41と面取り部44との交点P1と、つば42の滑り接触面43と研削逃げ45との交点P2の位置関係を調整したりすることにより耐焼付き性能の向上が図られている(特許文献1、特許文献2参照)。
As shown in FIG. 4 which shows an axial cross section in the vicinity of the collar of the conventional example, by forming a wedge space in which the guide clearance between the
Further, the roughness of the sliding
しかしながら、上記のような従来例は、ころ端面とつば間で油膜が形成され易くすることはできても、潤滑油の供給量に限界があったり、潤滑油の供給に異常が生じたり、ころに負荷されるアキシアル荷重が大きく、ころがスキューしたりすると、油膜切れが起こり、早期にころ端面とつば間に焼付きを起こす恐れがある。 However, in the conventional example as described above, although an oil film can be easily formed between the roller end face and the collar, there is a limit to the amount of lubricating oil supplied, an abnormality occurs in the lubricating oil supply, If the axial load applied to the roller is large and the rollers are skewed, the oil film may be cut, and there is a risk of seizing between the roller end face and the collar at an early stage.
そこで、この発明の課題は、ころ端面とつば間に油膜切れが起こったときの焼付きを生じ難くすることにある。 Accordingly, an object of the present invention is to make it difficult for seizure to occur when an oil film break occurs between the roller end face and the collar.
上記課題を解決するため、この発明は、つばが一体形成された軌道輪を有するころ軸受において、上記つばに、ころ端面にアキシアル方向に臨むぬすみ部をラジアル方向に一部分かつ軸受中心軸回りの周方向全周に亘って形成し、そのぬすみ部に摺動部材を固着させ、上記つば及び上記摺動部材を、上記ころ端面との摺動面にした構成を特徴とするものである。
具体的には、つばに、ころ端面にアキシアル方向に臨むぬすみ部をラジアル方向に一部分かつ軸受中心軸回りの周方向全周に亘って形成し、そのぬすみ部に摺動部材を固着させれば、全周に亘ってころ端面とつば間の案内を可能とし、その案内すきまの拡大を避けながらも、摺動部材をころ端面と軌道輪間に介在させ、つば及び摺動部材を、ころ端面が滑り接触する摺動面にすることができる。
ころ端面がつばとラジアル方向に一部分かつ周方向全周に亘って滑り接触すれば、ころの案内をつばでしっかりと行うことができる。これと同時に、ころ端面が摺動部材と滑り接触すれば、ころ端面とつば間で油膜切れが起こったとしても、ころ端面とつばの接触面圧が高まることが防止されると共に、摺動部材の滑り接触が得られる。摺動部材の滑り接触が得られる分、ころ端面とつば間の焼付きは生じ難くなる。
したがって、この発明によれば、ころ端面とつば間で油膜切れが起こった場合でも、ころ端面とつばの焼付きを生じ難くすることができる。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a roller bearing having a race ring integrally formed with a collar, wherein the collar includes a portion of a thin portion facing the axial direction on the end face of the roller in the radial direction and a circumference around the center axis of the bearing. It is formed over the entire circumference of the direction, and a sliding member is fixed to the shank, and the collar and the sliding member are formed as a sliding surface with the roller end surface.
Specifically, if a brim portion facing the axial direction is formed on the end surface of the roller in a radial direction partially over the entire circumference in the circumferential direction around the bearing central axis, and a sliding member is fixed to the bristle portion. The roller end surface and the collar can be guided over the entire circumference, and the sliding member is interposed between the roller end surface and the raceway ring while avoiding an increase in the guide clearance, and the collar and the sliding member are inserted into the roller end surface. It can be set as the sliding surface which carries out sliding contact.
If the roller end surface is in sliding contact with the collar partly in the radial direction and over the entire circumference, the roller can be guided firmly with the collar. At the same time, if the roller end surface is in sliding contact with the sliding member, even if an oil film breakage occurs between the roller end surface and the collar, the contact surface pressure between the roller end surface and the collar is prevented from increasing, and the sliding member Sliding contact is obtained. As the sliding contact of the sliding member is obtained, seizure between the roller end face and the collar is less likely to occur.
Therefore, according to the present invention, even when an oil film breakage occurs between the roller end surface and the collar, seizure between the roller end surface and the collar can be made difficult to occur.
上記摺動部材は、ポリイミド、フッ素樹脂、ポリアミド等の樹脂の射出成形又はコーティング、接着等でぬすみ部に固着させることができる。なお、摺動部材の摩擦抵抗がつばより小さいことは勿論である。 The sliding member can be fixed to the shading portion by injection molding, coating, adhesion, or the like of a resin such as polyimide, fluororesin, or polyamide. Of course, the frictional resistance of the sliding member is smaller than the collar.
好ましくは、上記摺動部材を、上記つばより先にころ端面と接触するように固着させ、その摺動部材を、上記ころ端面から受ける押圧力に応じて該ころ端面が上記つばに接触するまで弾性圧縮変形を生じ得るものとした構成を採用するとよい。
摺動部材は、軌道輪の一部であるつばより剛性が低いが、つばより先にころ端面と接触するように固着されている。このため、摺動部材のみでころを案内する間は、ころ端面とつばの滑り接触がなく、ころ端面とつば間で油膜切れが起こったとしても、ころ端面とつば間の焼付きが生じる恐れはない。
ころ端面とつばの滑り接触がない状態を得れば、軸受内部における摩耗粉の発生が抑制されるので、潤滑油の供給量を増さなくとも、ころ端面とつば間に摩耗粉が介在して潤滑条件が悪化することも生じ難くなり、これらの焼付きが生じ難くなる。
仮に、ころがスキューを生じたり、ころにアキシアル荷重が負荷されたりしても、摺動部材は、ころ端面から受ける押圧力に応じて該ころ端面がつばに接触するまで弾性圧縮変形を生じ得る。ころの案内を摺動部材のみで案内することができなくなっても、摺動部材が弾性圧縮変形を生じているため、ころ端面との滑り接触が得られる。これと同時に、ころ端面がつばとも滑り接触するため、ころはしっかりと案内される。このとき、ころ端面とつば間で油膜切れが起こったとしても、ころ端面はつば及び摺動部材と滑り接触するため、上記のように焼付き難い。
上記ころのスキュー等が無くなれば、摺動部材が弾性回復するため、再び、ころ端面と摺動部材のみが滑り接触する状態に戻る。
したがって、この発明によれば、潤滑油の供給量を増すことなく、ころ端面とつば間に油膜切れが起こったときの焼付きを生じ難くすることができる。
Preferably, the sliding member is fixed so as to come into contact with the roller end surface before the collar, and the sliding member is moved until the roller end surface comes into contact with the collar according to the pressing force received from the roller end surface. It is preferable to adopt a configuration that can cause elastic compression deformation.
The sliding member has a lower rigidity than the collar that is a part of the race, but is fixed so as to come into contact with the roller end surface before the collar. For this reason, there is no sliding contact between the roller end face and the collar while the roller is guided only by the sliding member, and even if an oil film breakage occurs between the roller end face and the collar, seizure may occur between the roller end face and the collar. There is no.
If there is no sliding contact between the roller end face and the collar, the generation of wear powder inside the bearing is suppressed, so there is no wear powder between the roller end face and the collar without increasing the amount of lubricating oil supplied. As a result, the lubrication conditions are less likely to deteriorate, and these seizures are less likely to occur.
Even if the roller is skewed or an axial load is applied to the roller, the sliding member can be elastically compressed and deformed until the roller end surface comes into contact with the collar according to the pressing force received from the roller end surface. . Even if it becomes impossible to guide the roller only by the sliding member, the sliding member is elastically compressed and deformed, so that sliding contact with the roller end surface is obtained. At the same time, since the roller end face is in sliding contact with the collar, the roller is firmly guided. At this time, even if an oil film breakage occurs between the roller end surface and the collar, the roller end surface is in sliding contact with the collar and the sliding member, and thus is difficult to seize as described above.
When the skew of the roller disappears, the sliding member recovers elastically, so that the roller end surface and the sliding member are again brought into the sliding contact state.
Therefore, according to the present invention, it is possible to make it difficult to cause seizure when an oil film breakage occurs between the roller end face and the collar without increasing the supply amount of the lubricating oil.
なお、ころ軸受は、内外輪の一方又は両方がつば付き軌道輪とされ、内外輪の一方又は両方のつばでころをアキシアル方向両側から受けることにより、ころのスキューを抑制するようになっている。上記摺動部材は、ころをアキシアル方向両側から受けるための両つばに固着させておけば、ころがスキューを生じたときの焼付きを防止することができる。 In addition, one or both of the inner and outer rings of the roller bearing is a raceway with a collar, and the roller skew is suppressed by receiving the roller from both sides in the axial direction with one or both collars of the inner and outer rings. . If the sliding member is fixed to both collars for receiving the roller from both sides in the axial direction, seizure when the roller is skewed can be prevented.
この発明は、円筒ころ軸受、円すいころ軸受、又は自動調心ころ軸受のつば付き軌道輪に対して適用することができる。
中でも、円筒ころ軸受は、内外輪の一方を両つば付きの軌道輪とし、他方を片つば付き軌道輪又はつば無し軌道輪とし、上記ころを円筒ころとした構成のため、ころにアキシアル荷重が負荷されない使用条件、又はアキシアル荷重の負荷が比較的に小さい使用条件で採用されるものである。このような使用条件を前提とする円筒ころ軸受は、上記ころ端面が上記摺動部材のみと滑り接触する運転条件に設定し易く、この発明に特に適している。
The present invention can be applied to a raceway with a flange of a cylindrical roller bearing, a tapered roller bearing, or a self-aligning roller bearing.
In particular, the cylindrical roller bearing has a configuration in which one of the inner and outer rings is a race ring with both collars, the other is a race ring with one collar or a race ring without collar, and the roller is a cylindrical roller. It is employed under operating conditions where no load is applied or where the axial load is relatively small. Cylindrical roller bearings premised on such usage conditions are easy to set to operating conditions in which the roller end face is in sliding contact with only the sliding member, and is particularly suitable for the present invention.
上記ぬすみ部は、上記つばのラジアル方向先端部、ラジアル方向中間部、又は、上記軌道輪の軌道面の側縁から凹む研削逃げと一連で形成することができる。
中でも、ぬすみ部を上記研削逃げと一連で形成し、上記ころ端面と転動面をつなぐころ面取りとの間に空間が生じるように固着させておけば、上記摺動部材が弾性圧縮変形を生じるとき、上記空間を形成する部分に変形を逃がすことができ、摺動部材がころ端面に追随した変形を生じ易くなり、ころ端面と摺動部材の滑り接触をより確実にすることができる。
The thinning portion can be formed in series with a radial relief of the collar, an intermediate portion in the radial direction, or a grinding relief recessed from a side edge of the raceway surface of the raceway.
In particular, if the slack portion is formed in series with the grinding relief and is fixed so as to create a space between the roller end face and the roller chamfer connecting the rolling surface, the sliding member is elastically deformed. At this time, deformation can be released to the portion forming the space, and the sliding member is likely to be deformed following the roller end surface, so that the sliding contact between the roller end surface and the sliding member can be further ensured.
上記摺動部材は、上記ころ端面と滑り接触するため、上記ころの公転に伴い、上記軸受中心軸回りの周方向の回転力を受けることになる。
ここで、上記ぬすみ部の内面に、部分的に深さを増した凹みを形成しておけば、上記摺動部材は、ぬすみ部に射出成形したり、コーティングにより固着させられるので、その凹み内にも摺動部材の一部を形成することができる。
その凹みの内面と摺動部材とを上記周方向に係合させておけば、摺動部材が係合により回り止めされるので、上記ころ端面と摺動部材の滑り接触をより安定して得ることができる。
Since the sliding member is in sliding contact with the roller end face, it receives a rotational force in the circumferential direction around the bearing center axis as the roller revolves.
Here, if a recess having a partially increased depth is formed on the inner surface of the slidable part, the sliding member can be fixed to the slidable part by injection molding or coating. Also, a part of the sliding member can be formed.
If the inner surface of the dent and the sliding member are engaged in the circumferential direction, the sliding member is prevented from rotating by the engagement, so that the sliding contact between the roller end surface and the sliding member can be obtained more stably. be able to.
上述のように、この発明は、上記つばに、ころ端面にアキシアル方向に臨むぬすみ部をラジアル方向に一部分かつ軸受中心軸回りの周方向全周に亘って形成し、そのぬすみ部に摺動部材を固着させ、上記つば及び上記摺動部材を、上記ころ端面との摺動面にした構成の採用により、ころ端面とつば間に油膜切れが起こったときの焼付きを生じ難くすることができる。 As described above, according to the present invention, in the collar, a thin portion facing the roller end surface in the axial direction is formed in a part in the radial direction over the entire circumference in the circumferential direction around the bearing central axis, and a sliding member is formed on the thin portion. By adopting a structure in which the collar and the sliding member are made to be a sliding surface with the roller end surface, seizure can be made difficult to occur when an oil film breakage occurs between the roller end surface and the collar. .
以下、この発明の実施形態を図1、図2に基づいて説明する。
図1は、実施形態に係るころ軸受のアキシアル断面を半分だけ示している。図2は、図1の軌道輪1の外観斜視を周方向一部分だけ示している。
図1、図2に示すように、実施形態に係るころ軸受は、内外輪の一方を両つば10、10が一体形成された軌道輪1とし、ころ2が円筒ころからなる円筒ころ軸受に構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows only half the axial cross section of the roller bearing according to the embodiment. FIG. 2 shows a perspective view of the outer appearance of the bearing ring 1 of FIG.
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the roller bearing according to the embodiment is configured as a cylindrical roller bearing in which one of the inner and outer rings is a race ring 1 integrally formed with both
図3(a)は、図1の軌道輪1のつば10付近を拡大して示している。図1、図3(a)に示すように、軌道輪1のつば10ところ2のころ端面21間に、アキシアル断面で視てころ中心軸側に近づくほどに広がる楔空間状の案内すきまが設定されている。これは、つば10ところ2のころ端面21間に潤滑油が入り込み易くするためであり、そのような目的がなければ、つば10ところ端面21間が平行間隔となる案内すきまにすることも可能である。
FIG. 3 (a) shows an enlarged view of the vicinity of the
つば10に、ころ端面21にアキシアル方向に臨むぬすみ部11がラジアル方向に一部分かつ軸受中心軸回りの周方向全周に亘って形成されている。
ぬすみ部11は、軌道輪1の軌道面12の側縁13、13からラジアル方向及びアキシアル方向に凹む研削逃げと一連で形成されている。
In the
The
図2、図3(a)に示すように、ぬすみ部11の内面に、部分的に深さをラジアル方向及びアキシアル方向に増した凹み14が上記周方向の複数個所に形成されている。 As shown in FIG. 2 and FIG. 3A, recesses 14 whose depths are partially increased in the radial direction and the axial direction are formed in a plurality of locations in the circumferential direction.
上記ぬすみ部11に、摺動部材15が射出成形により固着させられている。摺動部材15は、アキシアル方向に関してつば10よりころ端面21側に位置するように固着させられている。このため、摺動部材15は、つば10より先にころ端面21とアキシアル方向に接触することができる。
A sliding
合成樹脂の射出成形で形成された摺動部材15は、金属製の軌道輪1の一部であるつば10より剛性が低い。このため、図1に示すころ2がスキューを生じたり、ころ2にアキシアル荷重が負荷されたりした結果、つば10より先にころ端面21と接触する摺動部材15は、図3(b)に示すように、ころ端面21から受ける押圧力に応じて圧縮される。
The sliding
図1に示すころ2の案内を摺動部材15のみで行う間は、図3(a)に示すように、ころ端面21とつば10の滑り接触がない。この状態で、ころ端面21とつば10間で油膜切れが起こったとしても、ころ端面21とつば10間の焼付きが生じる恐れはなく、また、軸受内部における摩耗粉の発生が抑制される。このため、潤滑油の供給量を増さなくとも、ころ端面21とつば10間に摩耗粉が介在して潤滑条件が悪化することが生じ難くなり、これらの焼付きが生じ難くい。
While the
摺動部材15を形成する合成樹脂は、図3(b)に示すように、上記ころ端面21から受ける押圧力に応じてころ端面21がつば10に接触するまで弾性圧縮変形を生じ得るものとされている。図1に示すころ2のスキューやアキシアル荷重の負荷により、摺動部材15のみでころ2を案内することができなくなっても、摺動部材15が弾性圧縮変形を生じている。このため、図3(b)に示すように、ころ端面21と摺動部材15の滑り接触が得られる。これと同時に、ころ端面21がつば10とも滑り接触するため、図1に示すころ2はしっかりと案内される。このとき、ころ端面21とつば10間で油膜切れが起こったとしても、つば10及び摺動部材15が、ころ端面21と滑り接触する摺動面として機能している。このため、ころ端面21とつば10の接触面圧が高まることが防止されると共に、ころ端面21と摺動部材15との滑り接触が得られる。摺動部材15との滑り接触が得られる分、ころ端面21とつば10間の焼付きは生じ難くい。
As shown in FIG. 3B, the synthetic resin forming the sliding
上記スキュー等が無くなれば、摺動部材15が弾性回復するため、再び、ころ端面21と摺動部材15のみが滑り接触する図3(a)の状態に戻る。
したがって、この実施形態に係るころ軸受は、潤滑油の供給量を増すことなく、ころ端面21とつば10間に油膜切れが起こったときの焼付きを生じ難くすることができる。
When the skew or the like disappears, the sliding
Therefore, the roller bearing according to this embodiment can hardly cause seizure when an oil film breakage occurs between the
また、摺動部材15は、ころ端面21と転動面22をつなぐころ面取り23との間に空間が生じるように固着されている。摺動部材15が弾性圧縮変形を生じるとき、上記空間を形成する部分に変形を逃がすことができる。このため、摺動部材15は、ころ端面21に追随した変形を生じ易くなっており、ころ端面21と摺動部材15の滑り接触をより確実にすることができる。
The sliding
上記摺動部材15を形成する材料は、負荷されるアキシアル荷重に応じて、上記弾性圧縮変形が得られる限り適宜に選択することができる。摺動部材15の剛性が高いほど、ころ端面21とつば10の滑り接触が避け易くなるため、高面圧用摺動材料を用いることが好ましい。高面圧用摺動部材は、常温での許容面圧が50[MPa]以上のものである。例えば、接着によりぬすみ部11に固着させるときは、商品名:ベアリーFL9000(NTN精密樹脂株式会社製)を用いることができ、射出成形やコーティングによりぬすみ部11に固着させるときは、商品名:ベアリーPI5001(NTN精密樹脂株式会社製)を用いることができる。
The material for forming the sliding
上記摺動部材15は、ぬすみ部11に射出成形されているため、図2、図3(b)に示すように、部分的に深さが増した各凹み14に入り込んでおり、軸受中心軸回りの周方向に係合することができる。図1に示すころ2の公転に伴い、摺動部材15は、上記軸受中心軸回りの周方向の回転力を受けるが、上記係合により回り止めされる。このため、ころ端面21と摺動部材15の滑り接触をより安定して得ることができる。
Since the sliding
なお、図2に示す凹み14の数、形状等は、ころ端面21がつば10及び摺動部材15の両方と滑り接触する状態で摺動部材15の回り止めが得られる限り適宜に変更することができる。
さらに、ぬすみ部11等の内面の表面粗さが粗いほど、射出成形された摺動部材15の固着性が高まる。このため、ぬすみ部11は、旋削加工することにより内面の表面粗さを粗くしている。
It should be noted that the number, shape, etc. of the
Furthermore, the stickiness of the injection-molded sliding
この実施形態では、N形円筒ころ軸受を例に説明したが、NU形、NJ形、NF形、NUP形、及びNH形のそれぞれにおいても、各軌道輪のつばに同様にして摺動部材を固着させることができる。スキュー及びアキシアル荷重に伴う焼付きを防止する目的からすれば、ころ軸受の有する全てのつばに摺動部材を固着させることが最も好ましい。円すいころ軸受のように、焼付きが負荷側のつばに極端に片寄って生じ得る場合は、負荷側のつばにのみ摺動部材を固着させてもよい。 In this embodiment, the N-type cylindrical roller bearing has been described as an example. However, in each of the NU-type, NJ-type, NF-type, NUP-type, and NH-type, the sliding member is similarly applied to the collar of each bearing ring. Can be fixed. For the purpose of preventing seizure due to skew and axial load, it is most preferable to fix the sliding members to all the collars of the roller bearing. In the case where seizure can occur extremely close to the flange on the load side as in a tapered roller bearing, the sliding member may be fixed only to the flange on the load side.
1 軌道輪
2 ころ
10 つば
11 ぬすみ部
12 軌道面
14 凹み
15 摺動部材
21 ころ端面
22 転動面
23 ころ面取り
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
US20220341466A1 (en) * | 2021-04-22 | 2022-10-27 | SKF Aerospace France S.A.S | Rolling bearing with improved lifetime |
US11965555B2 (en) * | 2021-04-22 | 2024-04-23 | SKF Aerospace France S.A.S | Rolling bearing with improved lifetime |
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2007
- 2007-10-25 JP JP2007277704A patent/JP2009103282A/en active Pending
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