JP2023072956A

JP2023072956A - tapered roller bearing

Info

Publication number: JP2023072956A
Application number: JP2021185716A
Authority: JP
Inventors: 靖天野; Yasushi Amano; 剛野村; Takeshi Nomura; 拓美東海林; Takumi Shoji
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2021-11-15
Filing date: 2021-11-15
Publication date: 2023-05-25

Abstract

To provide a tapered roller bearing that can restrain the occurrence of seizure even under a severe use environment.SOLUTION: A tapered roller bearing 1 comprises inner rings 2, outer rings 4 and 5, and a plurality of tapered rollers 7 arranged between the inner rings 2 and the outer rings 4 and 5. The inside diameter of the inner rings 2 is 200 mm or less. The tapered roller bearing 1 is used under a load that is 0.2 or more times as high as a basic dynamic load rating. The inner rings 2 comprise large flange surfaces 23a and 23b with which large diameter end surfaces 71a of the plurality of tapered rollers 7 are in contact. A plurality of concave parts are formed in at least one of the large flange surfaces 23a and 23b, and contact regions in the large diameter end surfaces 71a with the large flange surfaces 23a and 23b.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、円錐ころ軸受に関する。 The present invention relates to tapered roller bearings.

下記特許文献１には、内輪と、外輪と、内輪と外輪との間に配置された複数の円錐ころとを備える円錐ころ軸受が記載されている。 Patent Document 1 listed below describes a tapered roller bearing including an inner ring, an outer ring, and a plurality of tapered rollers arranged between the inner ring and the outer ring.

特開２０２１－１２７８３４号公報JP 2021-127834 A

円錐ころ軸受の中には、鉄鋼圧延機のロールを支持するために用いられるものがある。一方、鉄鋼圧延機により、従来よりも硬い圧延材（例えば高張力鋼や電磁鋼板等）を圧延する場合が考えられる。この場合、圧延材の変形抵抗が大きくなるため、圧延材に作用する圧力を増加させる必要がある。これに対し、単に圧延荷重を増加させると、ロールと圧延材との間の接触圧力が高くなることでロールが扁平に変形してしまうおそれがあり、圧延荷重を増加させても狙いの厚さの板材を製造することができない可能性がある。そこで、ロールを小径化し、ロールと圧延材との間の接触面積を減少させて高い面圧を発生させることで、従来と同程度の圧延荷重で硬い圧延材の圧延を実現可能とすることが考えられる。 Some tapered roller bearings are used to support the rolls of steel rolling mills. On the other hand, it is conceivable that steel rolling mills roll materials that are harder than before (for example, high-strength steel, electrical steel sheets, etc.). In this case, since the deformation resistance of the rolled material increases, it is necessary to increase the pressure acting on the rolled material. On the other hand, if the rolling load is simply increased, the contact pressure between the rolls and the material to be rolled increases, which may cause the rolls to deform flatly. There is a possibility that it will not be possible to manufacture a plate material of Therefore, by reducing the diameter of the roll and reducing the contact area between the roll and the material to generate high contact pressure, it is possible to roll a hard material with the same rolling load as before. Conceivable.

しかし、ロールの小径化に合わせて軸受も小型化する必要があるが、軸受が小型化すると軸受のラジアル荷重及びアキシアル荷重に対する耐性（負荷能力）が低下する。ラジアル荷重に関しては、小径化に伴ってロールが弾性変形しやすくなり、ロールから軸受に作用するラジアル荷重が減少する。そのため、軸受のラジアル荷重に対する耐性が低下したとしても、軸受に作用するラジアル荷重も減少することで互いの影響が相殺され、結果として軸受への影響は小さい。 However, as the diameter of the roll is reduced, the size of the bearing also needs to be reduced. However, when the size of the bearing is reduced, the resistance (load capacity) of the bearing to radial load and axial load is lowered. As for the radial load, as the diameter of the roll is reduced, the roll is more likely to be elastically deformed, and the radial load acting on the bearing from the roll is reduced. Therefore, even if the resistance of the bearing to the radial load is lowered, the radial load acting on the bearing is also reduced, so that the mutual effects are canceled out, and as a result the effect on the bearing is small.

一方、アキシアル荷重はロールの小径化によって変化しない。そのため、軸受を小型化した場合、アキシアル荷重に対する耐性の低下の影響が問題となり得る。例えば、円錐ころ軸受においては、円錐ころの大径端面と内輪の大鍔面との間の接触面によりアキシアル荷重が受けられる場合がある。この場合において当該接触面に高い荷重（面圧）が作用すると、荷重の増加により接触面に存在する油膜の厚さが減少し、結果として油膜が切れやすくなり、焼付きが発生してしまうおそれがある。 On the other hand, the axial load does not change as the roll diameter is reduced. Therefore, when the bearing is downsized, the effect of reduced resistance to axial load may become a problem. For example, in tapered roller bearings, the contact surface between the large-diameter end surface of the tapered roller and the large flange surface of the inner ring may receive an axial load. In this case, if a high load (surface pressure) acts on the contact surface, the thickness of the oil film existing on the contact surface decreases due to the increase in load, and as a result, the oil film is likely to break and seizure may occur. There is

そこで、本発明は、厳しい使用環境下でも焼付きの発生を抑制することができる円錐ころ軸受を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a tapered roller bearing capable of suppressing the occurrence of seizure even under a severe usage environment.

本発明の円錐ころ軸受は、内輪と、外輪と、内輪と外輪との間に配置された複数の円錐ころと、を備える円錐ころ軸受であって、内輪の内径は、２００ｍｍ以下であり、円錐ころ軸受は、基本動定格荷重の０．２倍以上の荷重を受けた状態で使用され、内輪は、複数の円錐ころの大径端面が接触する大鍔面を有し、大鍔面、及び大径端面における大鍔面との接触領域の少なくとも一方には、複数の凹部が形成されている。 A tapered roller bearing of the present invention is a tapered roller bearing comprising an inner ring, an outer ring, and a plurality of tapered rollers arranged between the inner ring and the outer ring, wherein the inner ring has an inner diameter of 200 mm or less, and has a tapered roller bearing. The roller bearing is used under a load of 0.2 times or more of the basic dynamic load rating. A plurality of recesses are formed in at least one of the contact regions of the large-diameter end face with the large flange face.

この円錐ころ軸受は、例えば鉄鋼圧延機のロールを支持するために、基本動定格荷重の０．２倍以上の荷重を受けた状態で使用される。また、この円錐ころ軸受では、内輪の内径が２００ｍｍ以下であり、上述したとおり、従来のものよりも小径化された鉄鋼圧延機のロールを支持するために用いられた場合に、円錐ころの大径端面と内輪の大鍔面との間の接触面に高い荷重が作用する。このように、この円錐ころ軸受は、厳しい使用環境下で使用される。この点、この円錐ころ軸受では、内輪の大鍔面、及び円錐ころの大径端面における大鍔面との接触領域の少なくとも一方に、複数の凹部が形成されている。これにより、複数の凹部が潤滑剤の溜まりとして機能することで潤滑剤を切れにくくすることができ、大鍔面と大径端面との間の接触面における焼付きの発生を抑制することができる。このように、この円錐転がり軸受によれば、厳しい使用環境下でも焼付きの発生を抑制することができる。 This tapered roller bearing is used under a load of 0.2 times or more of the basic dynamic load rating, for example, to support the rolls of a steel rolling mill. Further, in this tapered roller bearing, the inner diameter of the inner ring is 200 mm or less, and as described above, when used to support the rolls of a steel rolling mill having a diameter smaller than that of the conventional one, the tapered rollers have a large diameter. A high load acts on the contact surface between the radial end surface and the large flange surface of the inner ring. Thus, this tapered roller bearing is used under severe operating conditions. In this regard, in this tapered roller bearing, a plurality of recesses are formed in at least one of the large flange surface of the inner ring and the contact area of the large-diameter end surface of the tapered roller with the large flange surface. As a result, the plurality of concave portions function as reservoirs of lubricant, making it difficult for the lubricant to run out, and it is possible to suppress the occurrence of seizure on the contact surface between the large flange surface and the large diameter end surface. . Thus, according to this tapered rolling bearing, it is possible to suppress the occurrence of seizure even under severe operating conditions.

複数の凹部は、大径端面の全面にわたって形成されていてもよい。この場合、焼付きの発生を一層抑制することができる。 A plurality of recesses may be formed over the entire surface of the large-diameter end surface. In this case, the occurrence of seizure can be further suppressed.

複数の凹部は、大鍔面及び接触領域の両方に形成されていてもよい。この場合、焼付きの発生を一層抑制することができる。 A plurality of recesses may be formed in both the large collar surface and the contact area. In this case, the occurrence of seizure can be further suppressed.

本発明の円錐ころ軸受は、複数の円錐ころを回転可能に保持する保持器を更に備え、保持器は、複数の円錐ころを回転可能に保持する本体部と、本体部から円錐ころの大径端面と向かい合うように径方向の内側に向けて延在する延在部と、を有していてもよい。この場合、延在部が設けられていることにより潤滑剤が内輪の大鍔面と円錐ころの大径端面と間の接触面に供給されやすくなり、焼付きの発生を一層抑制することができる。 The tapered roller bearing of the present invention further includes a retainer that rotatably retains the plurality of tapered rollers. The retainer includes a body portion that rotatably retains the plurality of tapered rollers, and a large diameter portion of the tapered rollers extending from the body portion. and an extending portion extending radially inward so as to face the end face. In this case, since the extended portion is provided, the lubricant is easily supplied to the contact surface between the large flange surface of the inner ring and the large diameter end surface of the tapered roller, so that the occurrence of seizure can be further suppressed. .

本発明の円錐ころ軸受は、ラジアル荷重以上のアキシアル荷重を受けた状態で使用されるように構成されていてもよい。この場合、内輪の大鍔面と円錐ころの大径端面と間の接触面において焼付きが発生しやすくなるが、この円錐ころ軸受によれば、そのような場合でも焼付きの発生を抑制することができる。 The tapered roller bearing of the present invention may be configured to be used under an axial load greater than the radial load. In this case, seizure tends to occur on the contact surface between the large flange surface of the inner ring and the large-diameter end surface of the tapered roller. be able to.

本発明によれば、厳しい使用環境下でも焼付きの発生を抑制することができる円錐ころ軸受を提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the tapered roller bearing which can suppress generation|occurrence|production of seizure even under severe use environment.

実施形態に係る円錐ころ軸受の周辺部の断面図である。It is a cross-sectional view of the peripheral portion of the tapered roller bearing according to the embodiment. 円錐ころ軸受の断面図である。1 is a cross-sectional view of a tapered roller bearing; FIG. 円錐ころ軸受の一部分の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a portion of a tapered roller bearing; （ａ）は、複数の凹部を示す図であり、（ｂ）は、複数の凹部を示す断面図である。(a) is a diagram showing a plurality of recesses, and (b) is a cross-sectional view showing a plurality of recesses. 変形例に係る円錐ころ軸受の一部分の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of part of a tapered roller bearing according to a modification;

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。 An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals are used for the same or corresponding elements, and overlapping descriptions are omitted.

図１に示される円錐ころ軸受１は、鉄鋼圧延機のロールＲ（例えばワークロール）のネック部Ｎを支持するロールネック軸受として構成されている。円錐ころ軸受１は、軸箱（チョック）Ｃ内に配置されている。円錐ころ軸受１は、多列円錐ころ軸受であり、ラジアル荷重及びアキシアル荷重の両方を受けることができる。円錐ころ軸受１には、ロールの弾性変形を修正して圧延材の形状制御を行うための径方向のロールベンディングによるラジアル荷重と、軸方向のロールシフトやミスアライメントによるアキシアル荷重とを支持する機能が求められるためである。 A tapered roller bearing 1 shown in FIG. 1 is configured as a roll neck bearing that supports a neck portion N of a roll R (for example, a work roll) of a steel rolling mill. A tapered roller bearing 1 is arranged in an axle box (chock) C. As shown in FIG. The tapered roller bearing 1 is a multi-row tapered roller bearing and can receive both radial load and axial load. The tapered roller bearing 1 has a function of supporting a radial load due to roll bending in the radial direction for controlling the shape of the rolled material by correcting the elastic deformation of the roll, and an axial load due to roll shift and misalignment in the axial direction. This is because

図１及び図２に示されるように、円錐ころ軸受１は、一対の内輪２と、第１外輪４と、一対の第２外輪５と、複数の円錐ころ７と、複数の保持器８と、一対のシールユニット１０と、を備えている。円錐ころ軸受１は、例えば、軸方向Ａにおける円錐ころ軸受１の中心を通り且つ軸方向Ａに垂直な面（一対の内輪２の間の境界面）に関して面対称に構成されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, a tapered roller bearing 1 includes a pair of inner rings 2, a first outer ring 4, a pair of second outer rings 5, a plurality of tapered rollers 7, and a plurality of cages 8. , and a pair of seal units 10 . The tapered roller bearing 1 is, for example, plane-symmetrical with respect to a plane passing through the center of the tapered roller bearing 1 in the axial direction A and perpendicular to the axial direction A (boundary plane between the pair of inner rings 2).

一対の内輪２は、軸方向Ａに沿って並ぶように配置されており、互いに接触している。内輪２は、軌道面２１及び内面２２を有している。内面２２は、ネック部Ｎと嵌め合わされる。一対の内輪２の内面２２の間の境界部には円筒状の中間シール９１が配置されており、中間シール９１により内面２２同士の間が封止されている。各内面２２には溝部２２ａが形成されており、中間シール９１は溝部２２ａ内に配置されている。 The pair of inner rings 2 are arranged side by side along the axial direction A and are in contact with each other. The inner ring 2 has a raceway surface 21 and an inner surface 22 . The inner surface 22 is mated with the neck portion N. A cylindrical intermediate seal 91 is arranged at the boundary between the inner surfaces 22 of the pair of inner rings 2 , and the intermediate seal 91 seals the inner surfaces 22 . A groove portion 22a is formed in each inner surface 22, and the intermediate seal 91 is arranged in the groove portion 22a.

内輪２には、大鍔部２３、第１小鍔部２４及び第２小鍔部２５が設けられている。大鍔部２３は、軸方向Ａにおける一方側を向いた第１大鍔面２３ａと、軸方向Ａにおける他方側を向いた第２大鍔面２３ｂと、を有している。第１大鍔面２３ａ及び第２大鍔面２３ｂは、円環状に形成されており、軌道面２１に連続している。第１大鍔面２３ａ及び第２大鍔面２３ｂには、後述する円錐ころ７の大径端面７１ａが接触する。 The inner ring 2 is provided with a large flange portion 23 , a first small flange portion 24 and a second small flange portion 25 . The large brim portion 23 has a first large brim surface 23a facing one side in the axial direction A and a second large brim surface 23b facing the other side in the axial direction A. As shown in FIG. The first large brim surface 23 a and the second large brim surface 23 b are formed in an annular shape and are continuous with the raceway surface 21 . A large-diameter end surface 71a of a tapered roller 7, which will be described later, contacts the first large flange surface 23a and the second large flange surface 23b.

第１小鍔部２４は第１小鍔面２４ａを有しており、第２小鍔部２５は第２小鍔面２５ａを有している。第１小鍔面２４ａ及び第２小鍔面２４ｂは、円環状に形成されており、大鍔部２３とは反対側において軌道面２１に連続している。第１小鍔面２４ａ及び第２小鍔面２５ａには、後述する円錐ころ７の小径端面７２ｂが接触する。 The first small brim portion 24 has a first small brim surface 24a, and the second small brim portion 25 has a second small brim surface 25a. The first small flange surface 24 a and the second small flange surface 24 b are formed in an annular shape and are continuous with the raceway surface 21 on the side opposite to the large flange portion 23 . A small-diameter end surface 72b of the tapered roller 7, which will be described later, contacts the first small flange surface 24a and the second small flange surface 25a.

内輪２の内径は、２００ｍｍ以下である。内輪２の内径とは、軸方向Ａから見た場合における内面２２同士の間の距離（直径）である。 The inner diameter of the inner ring 2 is 200 mm or less. The inner diameter of the inner ring 2 is the distance (diameter) between the inner surfaces 22 when viewed from the axial direction A.

一対の第２外輪５は、軸方向Ａにおいて第１外輪４を挟むように配置されている。第１外輪４は、一対の内輪２における中央側の部分と径方向において向かい合っている。第２外輪５は、一対の内輪２における端部側の部分と径方向において向かい合っている。 The pair of second outer rings 5 are arranged so as to sandwich the first outer ring 4 in the axial direction A. As shown in FIG. The first outer ring 4 faces the central portion of the pair of inner rings 2 in the radial direction. The second outer ring 5 faces the end portions of the pair of inner rings 2 in the radial direction.

第２外輪５は、軌道面５１及び外面５２を有している。外面５２は、軸箱Ｃの内面Ｃａ（図１）と嵌め合わされる。第１外輪４と第２外輪５との間には円筒状の間座９２が介在している。外面５２には溝部５２ａが形成されており、溝部５２ａには円環状のＯリング９４が配置されている。Ｏリング９４により外面５２と軸箱Ｃの内面Ｃａとの間が封止されている。 The second outer ring 5 has a raceway surface 51 and an outer surface 52 . The outer surface 52 is mated with the inner surface Ca of the axle box C (FIG. 1). A cylindrical spacer 92 is interposed between the first outer ring 4 and the second outer ring 5 . A groove portion 52a is formed in the outer surface 52, and an annular O-ring 94 is arranged in the groove portion 52a. An O-ring 94 seals between the outer surface 52 and the inner surface Ca of the axle box C. As shown in FIG.

複数の円錐ころ７は、複数の第１円錐ころ７Ａと、複数の第２円錐ころ７Ｂと、を含んでいる。第１円錐ころ７Ａは、内輪２の軌道面２１と第２外輪５の軌道面５１との間に配置されている。第１円錐ころ７Ａは、転動時に外周面（転動面）において軌道面２１，５１と転がり接触する。第２円錐ころ７Ｂは、内輪２の軌道面２１と第１外輪４の軌道面４１との間に配置されている。第２円錐ころ７Ｂは、転動時に外周面（転動面）において軌道面２１，５１と転がり接触する。複数の円錐ころ７は、複数列（この例では４列）に配置されている。 The multiple tapered rollers 7 include multiple first tapered rollers 7A and multiple second tapered rollers 7B. The first tapered rollers 7A are arranged between the raceway surface 21 of the inner ring 2 and the raceway surface 51 of the second outer ring 5 . The first tapered rollers 7A are in rolling contact with the raceway surfaces 21, 51 on the outer peripheral surface (rolling surface) during rolling. The second tapered rollers 7B are arranged between the raceway surface 21 of the inner ring 2 and the raceway surface 41 of the first outer ring 4 . The second tapered rollers 7B are in rolling contact with the raceway surfaces 21 and 51 on the outer peripheral surface (rolling surface) during rolling. A plurality of tapered rollers 7 are arranged in a plurality of rows (four rows in this example).

各円錐ころ７は、円錐状（円錐台状）に形成されており、大径側の頭部７１と、小径側の尾部７２と、を有している。頭部７１側における円錐ころ７の端面は、円形状の大径端面７１ａとなっており、尾部７２側における円錐ころ７の端面は、円形状の小径端面７２ａとなっている。大径端面７１ａの直径は、小径端面７２ａの直径よりも大きい。 Each tapered roller 7 is formed in a conical shape (truncated conical shape) and has a head portion 71 on the large diameter side and a tail portion 72 on the small diameter side. The end face of the tapered roller 7 on the head portion 71 side is a circular large diameter end face 71a, and the end face of the tapered roller 7 on the tail portion 72 side is a circular small diameter end face 72a. The diameter of the large-diameter end surface 71a is larger than the diameter of the small-diameter end surface 72a.

第１円錐ころ７Ａは、大径端面７１ａが軸方向Ａにおける中央側を向くように配置されており、第２円錐ころ７Ｂは、大径端面７１ａが軸方向Ａにおける端部側を向くように配置されている。複数の第１円錐ころ７Ａ及び複数の第２円錐ころ７Ｂの各々は、軌道面４１と軌道面５１との間において一定の間隔で回転可能となるように、保持器８によって保持されている。 The first tapered roller 7A is arranged so that the large-diameter end face 71a faces the center side in the axial direction A, and the second tapered roller 7B is arranged so that the large-diameter end face 71a faces the end side in the axial direction A. are placed. Each of the plurality of first tapered rollers 7A and the plurality of second tapered rollers 7B is held by a retainer 8 so as to be rotatable between the raceway surfaces 41 and 51 at regular intervals.

転動時には、各第１円錐ころ７Ａの大径端面７１ａが内輪２の第１大鍔面２３ａと滑り接触し、各第１円錐ころ７Ａの小径端面７２ａが内輪２の第１小鍔面２４ａと滑り接触する。また、各第２円錐ころ７Ｂの大径端面７１ａが内輪２の第２大鍔面２３ｂと滑り接触し、各第２円錐ころ７Ｂの小径端面７２ａが内輪２の第２小鍔面２５ａと滑り接触する。円錐ころ軸受１に作用するアキシアル荷重は、主に、大径端面７１ａと第１大鍔面２３ａ及び第２大鍔面２３ｂとの間の接触面により受けられる。 During rolling, the large-diameter end surface 71a of each first tapered roller 7A is in sliding contact with the first large flange surface 23a of the inner ring 2, and the small-diameter end surface 72a of each first tapered roller 7A is in contact with the first small flange surface 24a of the inner ring 2. sliding contact with Also, the large-diameter end surface 71a of each second tapered roller 7B is in sliding contact with the second large flange surface 23b of the inner ring 2, and the small-diameter end surface 72a of each second tapered roller 7B is in sliding contact with the second small flange surface 25a of the inner ring 2. Contact. The axial load acting on the tapered roller bearing 1 is mainly received by the contact surfaces between the large-diameter end surface 71a and the first large flange surface 23a and the second large flange surface 23b.

一対のシールユニット１０は、軸方向Ａにおける第２外輪５の両端部にそれぞれ取り付けられ、内輪２と第２外輪５との間を封止している。図２及び図３に示されるように、シールユニット１０は、シールド部材１１と、シールド部材１１に取り付けられた接触部材１２と、を有している。シールド部材１１は、例えば鋼等の金属材料により円環状に形成されており、底壁部１３と、内側壁部１４と、外側壁部１５と、を有している。シールド部材１１は、外側壁部１５が第２外輪５の内面５３と嵌め合わされることにより、第２外輪５の端部に固定されている。接触部材１２は、例えばゴム等の弾性材料により円環状に形成されている。接触部材１２は、シールド部材１１の内側壁部１４と嵌め合わされることにより、シールド部材１１に固定されている。接触部材１２の先端部は、内輪２の外面２７に接触している。 A pair of seal units 10 are attached to both ends of the second outer ring 5 in the axial direction A to seal between the inner ring 2 and the second outer ring 5 . As shown in FIGS. 2 and 3 , the seal unit 10 has a shield member 11 and a contact member 12 attached to the shield member 11 . The shield member 11 is formed in an annular shape from a metal material such as steel, and has a bottom wall portion 13 , an inner wall portion 14 and an outer wall portion 15 . The shield member 11 is fixed to the end portion of the second outer ring 5 by fitting the outer wall portion 15 with the inner surface 53 of the second outer ring 5 . The contact member 12 is formed in an annular shape from an elastic material such as rubber. The contact member 12 is fixed to the shield member 11 by being fitted with the inner wall portion 14 of the shield member 11 . A tip portion of the contact member 12 is in contact with the outer surface 27 of the inner ring 2 .

円錐ころ軸受１は、基本動定格荷重（Ｃｒ）の０．２倍以上の荷重を受けた状態で使用されるように軸受ハウジングに設置される。すなわち、円錐ころ軸受１は、そのような荷重を受けた状態で使用されるように構成されている。鉄鋼圧延機においてロールを支持するために用いられる場合、円錐ころ軸受１には、基本動定格荷重の０．２倍以上の極めて大きな荷重が作用する（鉄鋼圧延機のベンダー荷重）。基本動定格荷重とは、軸受が１００万回転の基本定格寿命（９０％寿命）に耐えられるように設定された一定の大きさの静止荷重である。また、円錐ころ軸受１は、ラジアル荷重以上のアキシアル荷重を受けた状態で使用されるように構成されている。すなわち、使用時に円錐ころ軸受１に作用するアキシアル荷重は、使用時に円錐ころ軸受１に作用するラジアル荷重以上である。 A tapered roller bearing 1 is installed in a bearing housing so as to be used under a load of 0.2 times or more of the basic dynamic load rating (Cr). That is, tapered roller bearing 1 is configured to be used under such a load. When used to support rolls in a steel rolling mill, the tapered roller bearing 1 is subjected to a very large load that is at least 0.2 times the basic dynamic load rating (bender load of the steel rolling mill). The basic dynamic load rating is a static load of a certain magnitude set so that the bearing can withstand a basic rating life (90% life) of 1 million revolutions. Further, the tapered roller bearing 1 is configured to be used under an axial load greater than the radial load. That is, the axial load acting on the tapered roller bearing 1 during use is greater than the radial load acting on the tapered roller bearing 1 during use.

円錐ころ軸受１では、各内輪２の第１大鍔面２３ａ及び第２大鍔面２３ｂ、並びに各円錐ころ７の大径端面７１ａに、複数の凹部２０が形成されている。この例では、複数の凹部２０は、第１大鍔面２３ａの全面、第２大鍔面２３ｂの全面、及び大径端面７１ａの全面にわたって形成されている。複数の凹部２０は、円錐ころ７の小径端面７２ｂ、並びに内輪２の第１小鍔面２４ａ及び第２小鍔面２５ａには形成されていない。 In the tapered roller bearing 1 , a plurality of recesses 20 are formed in the first large flange surface 23 a and the second large flange surface 23 b of each inner ring 2 and the large diameter end surface 71 a of each tapered roller 7 . In this example, the plurality of recesses 20 are formed over the entire surface of the first large flange surface 23a, the entire surface of the second large flange surface 23b, and the entire large diameter end surface 71a. The plurality of recesses 20 are not formed in the small diameter end face 72b of the tapered roller 7 and the first small flange surface 24a and the second small flange surface 25a of the inner ring 2 .

図４（ａ）及び図４（ｂ）に示されるように、この例では、多数の凹部２０が、ランダムな位置に形成されている。図４（ａ）及び図４（ｂ）では第１大鍔面２３ａに形成された凹部２０が示されているが、第２大鍔面２３ｂ及び大径端面７１ａにも同様に凹部２０が形成されている。凹部２０は、微小な凹みによって構成されている。凹部２０は、第１大鍔面２３ａに垂直な方向から見た場合に、例えば楕円形状に形成されている。凹部２０の深さは、凹部２０が潤滑剤（潤滑油）の溜まりとして機能することができる程度の深さに設定されている。 As shown in FIGS. 4(a) and 4(b), in this example, many recesses 20 are formed at random positions. 4(a) and 4(b) show the concave portion 20 formed in the first large flange surface 23a, the concave portion 20 is similarly formed in the second large flange surface 23b and the large diameter end surface 71a. It is The recessed portion 20 is configured by minute recesses. The recessed portion 20 is formed, for example, in an elliptical shape when viewed from a direction perpendicular to the first large brim surface 23a. The depth of the concave portion 20 is set to a depth that allows the concave portion 20 to function as a pool of lubricant (lubricating oil).

凹部２０は、例えば第１大鍔面２３ａにショットピーニング加工を施すことにより形成され得る。ショットピーニング加工とは、鉄又は非鉄金属の小さな球体を高速で金属表面に衝突させる処理である。或いは、凹部２０は、凹凸パターンを第１大鍔面２３ａ上に転写することにより形成されてもよい。この場合、複数の凹部２０は、一定の間隔を空けて並ぶように配置されてもよい。
［作用及び効果］ The recess 20 can be formed, for example, by subjecting the first large brim surface 23a to shot peening. Shot peening is a process in which small spheres of ferrous or non-ferrous metal are struck at high speed against a metal surface. Alternatively, the concave portion 20 may be formed by transferring the concave/convex pattern onto the first large brim surface 23a. In this case, the plurality of recesses 20 may be arranged side by side at regular intervals.
[Action and effect]

円錐ころ軸受１は、例えば鉄鋼圧延機のロールを支持するために、基本動定格荷重の０．２倍以上の荷重を受けた状態で使用される。また、円錐ころ軸受１では、内輪２の内径が２００ｍｍ以下であり、上述したとおり、従来のものよりも小径化された鉄鋼圧延機のロールを支持するために用いられた場合に、円錐ころ７の大径端面７１ａと内輪２の大鍔面２３ａ，２３ｂとの間の接触面に高い荷重が作用する。このように、円錐ころ軸受１は、厳しい使用環境下で使用される。この点、円錐ころ軸受１では、内輪２の第１大鍔面２３ａ及び第２大鍔面２３ｂ、並びに円錐ころ７の大径端面７１ａに、複数の凹部２０が形成されている。これにより、複数の凹部２０が潤滑剤の溜まりとして機能することで潤滑剤を切れにくくすることができ、大鍔面２３ａ，２３ｂと大径端面７１ａとの間の接触面における焼付きの発生を抑制することができる。このように、円錐ころ軸受１によれば、耐アキシアル性能を高めることができ、厳しい使用環境下でも焼付きの発生を抑制することができる。 The tapered roller bearing 1 is used under a load of 0.2 times or more of the basic dynamic load rating, for example, to support the rolls of a steel rolling mill. In addition, in the tapered roller bearing 1, the inner diameter of the inner ring 2 is 200 mm or less, and as described above, when used to support the rolls of a steel rolling mill having a smaller diameter than the conventional ones, the tapered rollers 7 A high load acts on the contact surface between the large-diameter end surface 71a of the inner ring 2 and the large flange surfaces 23a and 23b of the inner ring 2 . Thus, the tapered roller bearing 1 is used under severe operating environments. In this regard, in the tapered roller bearing 1 , a plurality of recesses 20 are formed in the first large flange surface 23 a and the second large flange surface 23 b of the inner ring 2 and the large diameter end surface 71 a of the tapered roller 7 . As a result, the plurality of recesses 20 function as reservoirs for the lubricant, making it difficult for the lubricant to run out, thereby preventing seizure on the contact surfaces between the large flange surfaces 23a and 23b and the large diameter end surface 71a. can be suppressed. As described above, according to the tapered roller bearing 1, it is possible to improve the axial resistance performance, and it is possible to suppress the occurrence of seizure even under a severe operating environment.

複数の凹部２０が、大径端面７１ａの全面にわたって形成されている。この場合、焼付きの発生を一層抑制することができる。 A plurality of recesses 20 are formed over the entire surface of the large-diameter end face 71a. In this case, the occurrence of seizure can be further suppressed.

複数の凹部２０が、大鍔面２３ａ，２３ｂ及び大径端面７１ａの両方に形成されている。これにより、焼付きの発生を一層抑制することができる。 A plurality of recesses 20 are formed on both the large flange surfaces 23a, 23b and the large diameter end surface 71a. This makes it possible to further suppress the occurrence of seizure.

円錐ころ軸受１が、ラジアル荷重以上のアキシアル荷重を受けた状態で使用されるように構成されている。この場合、内輪２の第１大鍔面２３ａ及び第２大鍔面２３ｂと円錐ころ７の大径端面７１ａとの間の接触面において焼付きが発生しやすくなるが、円錐ころ軸受１によれば、そのような場合でも焼付きの発生を抑制することができる。 A tapered roller bearing 1 is configured to be used under an axial load greater than a radial load. In this case, the contact surfaces between the first large flange surface 23a and the second large flange surface 23b of the inner ring 2 and the large-diameter end surface 71a of the tapered roller 7 are likely to be seized. If so, it is possible to suppress the occurrence of seizure even in such a case.

本発明は、上記実施形態及び変形例に限られない。例えば、各構成の材料及び形状には、上述した材料及び形状に限らず、様々な材料及び形状を採用することができる。上記実施形態では円錐ころ軸受１が密封されていたが、円錐ころ軸受１は密封されていなくてもよい。 The present invention is not limited to the above embodiments and modifications. For example, the material and shape of each configuration are not limited to the materials and shapes described above, and various materials and shapes can be adopted. Although the tapered roller bearing 1 is sealed in the above embodiment, the tapered roller bearing 1 may not be sealed.

上記実施形態では複数の凹部２０が大径端面７１ａの全面にわたって形成されていたが、複数の凹部２０は、大径端面７１ａにおける大鍔面２３ａ，２３ｂとの接触領域（大径端面７１ａにおける外周に沿った縁部）のみに形成されていてもよい。この場合にも、上記実施形態と同様に、焼付きの発生を抑制することができる。また、複数の凹部２０が形成される領域を小さくすることで、生産性を高めて低コスト化を図ることができる。一方、上記実施形態のように複数の凹部２０が形成される領域が広い場合、潤滑性能を効果的に高めることができる。大径端面７１ａの中央に逃がし部（凹部）が形成されている場合、大径端面７１ａにおいて逃がし部が形成されていない領域のみに複数の凹部２０が形成されていてもよい。 In the above-described embodiment, the plurality of recesses 20 are formed over the entire surface of the large-diameter end surface 71a. edge)). Also in this case, it is possible to suppress the occurrence of seizure as in the above embodiment. Further, by reducing the area where the plurality of recesses 20 are formed, productivity can be improved and cost reduction can be achieved. On the other hand, when the area in which the plurality of recesses 20 are formed is large as in the above embodiment, the lubricating performance can be effectively improved. When a relief portion (recess) is formed in the center of the large-diameter end face 71a, a plurality of recesses 20 may be formed only in a region of the large-diameter end face 71a where the relief portion is not formed.

上記実施形態では複数の凹部２０が内輪２の大鍔面２３ａ，２３ｂ及び円錐ころ７の大径端面７１ａの両方に形成されていたが、複数の凹部２０は、大鍔面２３ａ，２３ｂ及び大径端面７１ａの少なくとも一方に形成されていればよく、大鍔面２３ａ，２３ｂのみに形成されていてもよいし、大径端面７１ａのみに形成されていてもよい。この場合にも、上記実施形態と同様に、焼付きの発生を抑制することができる。 In the above-described embodiment, the plurality of recesses 20 are formed in both the large flange surfaces 23a, 23b of the inner ring 2 and the large diameter end surface 71a of the tapered roller 7. It may be formed on at least one of the radial end surfaces 71a, and may be formed only on the large flange surfaces 23a and 23b, or may be formed only on the large diameter end surface 71a. Also in this case, it is possible to suppress the occurrence of seizure as in the above embodiment.

図５に示される変形例のように保持器８が構成されてもよい。この変形例では、保持器８は、複数の円錐ころ７を回転可能に保持する本体部８１に加えて、本体部８１から円錐ころ７の大径端面７１ａと向かい合うように径方向の内側に向けて延在する延在部８２と、を有している。本体部８１は、全体として略円環状に形成されており、本体部８１には複数の円錐ころ７を配置するための複数の開口（ポケット）８１ａが形成されている。延在部８２は、例えば、円環状に形成されており、本体部８１の端部から径方向の内側に向けて軸方向Ａと垂直に延在している。このような変形例によっても、上記実施形態と同様に、焼付きの発生を抑制することができる。また、延在部８２が設けられていることより潤滑剤が内輪２の大鍔面２３ａ，２３ｂと円錐ころ７の大径端面７１ａと間の接触面に供給されやすくなり、焼付きの発生を一層抑制することができる。また、延在部８２が設けられていることより、保持器８の強度を高めることもできる。 The retainer 8 may be configured as in the modification shown in FIG. In this modified example, the retainer 8 has a main body portion 81 that rotatably holds the plurality of tapered rollers 7 , and is directed radially inward from the main body portion 81 so as to face the large-diameter end surfaces 71 a of the tapered rollers 7 . and an extension portion 82 that extends along the length thereof. The main body portion 81 is formed in a substantially annular shape as a whole, and is formed with a plurality of openings (pockets) 81a for arranging a plurality of tapered rollers 7 therein. The extending portion 82 is formed, for example, in an annular shape, and extends perpendicularly to the axial direction A radially inward from the end portion of the main body portion 81 . Such a modified example can also suppress the occurrence of seizure in the same manner as in the above-described embodiment. In addition, since the extended portion 82 is provided, the lubricant is easily supplied to the contact surfaces between the large flange surfaces 23a and 23b of the inner ring 2 and the large diameter end surface 71a of the tapered roller 7, thereby preventing seizure. can be further suppressed. Moreover, the strength of the retainer 8 can be increased by providing the extended portion 82 .

１…円錐ころ軸受、２…内輪、４…第１外輪、５…第２外輪、８…保持器、２０…凹部、２３ａ…第１大鍔面、２３ｂ…第２大鍔面、７１ａ…大径端面、８１…本体部、８２…延在部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Tapered roller bearing 2... Inner ring 4... First outer ring 5... Second outer ring 8... Cage 20... Recess 23a... First large brim surface 23b... Second large brim surface 71a... Large Radial end face, 81...Main body part, 82...Extension part.

Claims

inner ring;
an outer ring;
A tapered roller bearing comprising a plurality of tapered rollers arranged between the inner ring and the outer ring,
The inner diameter of the inner ring is 200 mm or less,
The tapered roller bearing is used under a load of 0.2 times or more of the basic dynamic load rating,
The inner ring has a large flange surface with which the large-diameter end surfaces of the plurality of tapered rollers contact,
A tapered roller bearing, wherein a plurality of recesses are formed in at least one of the large flange surface and a contact region of the large-diameter end surface with the large flange surface.

2. The tapered roller bearing according to claim 1, wherein said plurality of recessed portions are formed over the entire surface of said large-diameter end surface.

3. The tapered roller bearing according to claim 1, wherein said plurality of concave portions are formed in both said large flange surface and said contact area.

further comprising a retainer that rotatably retains the plurality of tapered rollers;
The retainer includes a main body portion that rotatably holds the plurality of tapered rollers, an extension portion that extends radially inward from the main body portion so as to face the large-diameter end surfaces of the tapered rollers, The tapered roller bearing according to any one of claims 1 to 3, having

The tapered roller bearing according to any one of claims 1 to 4, which is configured to be used under an axial load greater than or equal to a radial load.