JP3789698B2 - 自動調心ころ軸受 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、各種の機器、例えば鉄鋼，産業機械等に用いられる自動調心ころ軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
従来、複列の自動調心ころ軸受として、図４に示すように、ころ５３の端面を案内する案内輪５５を、内輪５１と外輪５２との間に設けたものがあり、案内輪５５は内輪５１の外径面と保持器５４の内径面との両方で案内される（例えば、特開昭５４−１１３７４４号公報、特公昭４６−２９８０１号公報）。
【０００３】
このような案内輪付きの自動調心ころ軸受においては、案内輪５５の回転数は保持器５４の回転数とほぼ同一となり、ころ５３の端面と案内輪５５との滑り速度が遅くなる。そのため、滑り面で油膜形成が生じ難く、案内輪５５の摩耗の原因となる。
【０００４】
また、両列のころ５３は、互いに軸心がハ字状に開くように、内輪５１の軌道面を転走するが、案内輪５５は、このようにハ字状に開いたころ５３の互いにＶ字状を成す端面に側面が沿う逆台形状の断面形状とされている。そのため、案内輪５５は、図５（Ｂ）に接触部ａを太線で示すように、ころ端面外径部に線接触することになる。図５（Ａ）に示す案内輪５５の断面では、その内径端付近から外径部までの範囲ａ′が、ころ端面接触部となる。
このように、従来の自動調心ころ軸受は、案内輪５５がころ端面外径部で線接触する形状のため、接触面積が大きく、油膜が形成され難い。その結果、ころ５３の挙動によって、案内輪５５が摩耗するという現象が発生することがある。また、油膜形成の不十分による潤滑不足は、軸受温度の上昇を招く。
【０００５】
この発明の目的は、案内輪のころ端面との滑り接触部に油膜が形成され易く、案内輪の摩耗が軽減でき、軸受温度の上昇を低く抑えることのできる自動調心ころ軸受を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の自動調心ころ軸受は、隣合うころ列間に介在してころの端面を案内する案内輪を、内輪と外輪との間に設け、前記ころを保持する保持器を設けた自動調心ころ軸受において、前記案内輪の内径面と内輪の外径面との隙間を、案内輪の外径面と保持器の内径面との隙間より小さくして、前記案内輪を内輪の外径面のみで案内されるものとしたことを特徴とする。
このように、案内輪を内輪案内とすることで、案内輪は内輪回転数に近い回転数で回転することになり、ころ公転数よりも速い速度で回転する。そのため、ころと案内輪の滑り速度が大きくなって、その滑り面に油膜が形成され易くなる。その結果、案内輪の摩耗が軽減され、軸受温度の上昇も低く抑えられる。
【０００７】
この発明において、案内輪ところ端面との接触は、案内輪の内径部ところ端面の外周部とで点接触となるようにしても良い。
このように点接触とすることで、案内輪のころ端面との接触面積が小さくなって、油膜が形成され易くなる。そのため潤滑性能が向上し、案内輪が摩耗し難くなると共に、軸受温度の上昇が抑制される。
この発明において、案内輪の断面形状を、この案内輪の側面ところ端面との間に内径側が狭まる楔形断面形状の隙間が生じる形状としても良い。これによって、案内輪ところ端面との接触が、ころ端面の外周部で点接触となる。
このように、案内輪ところ端面間に楔形の隙間が生じることで、その滑り接触面に潤滑油が入り易くなり、潤滑性能が向上する。
【０００８】
この発明において、案内輪の外径面と保持器の内径面との隙間は、保持器の位置が軸受中心に対して変動可能な最大範囲まで偏っても、案内輪の外径面に保持器の内径面が接しないだけの寸法とする。
保持器のころを保持するポケットの内面ところの外面との間には、若干の隙間がある。そのため、軸受の設置姿勢によっては、また軸受に大荷重が作用したときに、保持器は軸受の中心から偏ることがある。このような保持器の偏りによって、保持器が案内輪に接すると、案内輪は保持器との摩擦による連れ回りで、回転数が増大し、この発明の案内輪の回転数の内輪回転数に近づける効果が十分に得られない。しかし、上記のように、保持器が最大範囲まで偏っても、案内輪に接しないだけの隙間寸法としておくことで、案内輪の保持器との連れ回りが確実に防止され、案内輪の回転数を常に内輪回転数に近い回転数とできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図１と共に説明する。この自動調心ころ軸受は、内輪１と外輪２との間に、ころ３を複列に介在させ、隣合うころ列Ｌ１，Ｌ２間に案内輪５を設け、案内輪５を内輪案内としたものである。各列Ｌ１，Ｌ２のころ３は、各列Ｌ１，Ｌ２毎に設けた保持器４のポケットに保持される。
外輪２は、内径面の略全面が、軸受中心を中心とする球面状の軌道面２ａとさている。ころ３は、外径面が外輪２の球面状の軌道面２ａに沿った円弧状断面の曲面とされ、両側の端面は、平坦面状とされて、外径縁に円弧状断面の面取りが施されている。内輪１は、外径面に２列に円弧状断面の軌道面１ａ，１ａが形成され、両軌道面１ａ，１ａは、互いに若干、軸受幅面の外側を向くように形成されている。したがって、これら内外の軌道面１ａ，２ａ間に介在した各列Ｌ１，Ｌ２のころ３，３は、そのころ中心軸が互いにハ字状に開く。内輪１の外径面における両軌道面１ａ，１ａの外径面部１ｂは、円筒面状の案内輪案内面とされている。
【００１０】
保持器４は、円筒状部４ａと、この円筒状部４ａの軸方向外側端から内径側に延びる内鍔部４ｂとを有する逆Ｌ字状断面形状のものとされ、円筒状部４ａに、複数個のころ３を１個ずつ保持するポケット４ｃが形成されている。保持器４は、内鍔部４ｂの内径面が内輪１に近接して案内される内輪案内形式のものであっても、ころ３で案内される転動体案内形式のものであっても良い。
【００１１】
案内輪５は、内輪１の中央の外径面部１ｂと、保持器４の円筒状部４ａの内径面との間に設けられている。案内輪５は、この案内輪５の内径面と内輪１の外径面部１ｂとの隙間Ｂを、案内輪５の外径面と保持器４の内径面との隙間Ａよりも小さくすることで、内輪１の外径面部１ｂのみで案内されるものとしてある。また、上記隙間Ａは、保持器４の位置が軸受中心に対して変動可能な最大範囲まで偏っても、案内輪５の外径面に保持器４の内径面が接しないだけの寸法としてある。案内輪５の断面形状は、両側面が各列Ｌ１，Ｌ２のころ３の端面に沿う傾斜面となった逆台形状の断面形状とされている。各部品の材質は、案内輪５が鋳鉄または炭素鋼製とされ、内外輪１，２およびころ３は、軸受鋼製とされている。
【００１２】
この構成の自動調心ころ軸受によると、案内輪５を内輪案内としたため、案内輪５は内輪回転数に近い回転数で回転することになり、ころ３の公転数よりも速い速度で回転する。そのため、ころ３の端面と案内輪５との滑り速度が大きくなって、その滑り面となる案内輪側面およびころ端面に油膜が形成され易くなる。その結果、案内輪５の摩耗が軽減され、軸受温度の上昇も低く抑えられる。
また、案内輪５と保持器４との寸法Ａを、保持器４が軸受中心に対して最大範囲まで偏っても案内輪５に接しないだけの寸法としたため、軸受の設置姿勢や、軸受に作用する荷重にかかわらず、案内輪５は内輪回転数に近い回転数で回転することになり、上記の作用，効果が確保される。
【００１３】
図２および図３は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態の自動調心ころ軸受は、図１の軸受に対して、案内輪５Ａの形状を異ならせたものであり、その他の構成は図１の軸受と同じである。
この実施形態では、案内輪５Ａの断面形状を、この案内輪５Ａの側面ところ端面との間に内径側が狭まる楔形断面形状の隙間ｄが生じる形状としてある。これにより、案内輪５Ａところ３の端面との接触が、ころ端面の外周部で点接触となる。案内輪５Ａは、具体的には矩形状の断面形状としてあり、ころ３が内輪１に対して傾くことで、楔状断面形状の隙間ｄが生じている。案内輪５Ａの両側面の外径縁および内径縁は、図３（Ａ）に示すように、断面が円弧状等となる面取が施されている。
【００１４】
この構成の場合、案内輪５Ａが、図３（Ｂ）に示すように、ころ３の端面に対して、ころ端面外周部の接触点Ｐで点接触することになって、両者間の接触面積が小さくなる。また、案内輪５Ａところ端面間に楔形の隙間ｄが形成され、潤滑油が入り易くなる。これらのため、案内輪５Ａの摩耗が抑制され、また潤滑性能が向上する。潤滑性能が向上するため、温度上昇も低く抑えられる。
【００１５】
【発明の効果】
この発明の自動調心ころ軸受は、案内輪を内輪の外径面のみで案内されるものとしたため、案内輪は内輪回転数に近い回転数で回転することになり、ころと案内輪の滑り速度が大きくなって、油膜が形成され易くなり、その結果、案内輪の摩耗が軽減され、軸受温度の上昇も低く抑えられる。
案内輪の外径面と保持器の内径面との隙間は、保持器が軸受中心に対して最大範囲まで偏っても、案内輪に接しないだけの寸法としたため、軸受の設置姿勢にかかわらず、また軸受に作用する荷重の大きさにかかわらず、上記の各作用，効果が得られる。
案内輪ところ端面との接触が、ころ端面の外周部で点接触となるようにした場合は、接触面積の低減により油膜が形成され易くなり、その結果、案内輪の摩耗が軽減され、軸受温度の上昇も低く抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る自動調心ころ軸受の部分断面図である。
【図２】この発明の他の実施形態に係る自動調心ころ軸受の部分断面図である。
【図３】（Ａ）は同軸受の案内輪の断面図、（Ｂ）はその案内輪ところ端面との接触部を示す説明図である。
【図４】従来例の部分断面図である。
【図５】（Ａ）は、同従来例の案内輪の断面図、（Ｂ）はその案内輪ところ端面との接触部を示す説明図である。
【符号の説明】
１…内輪
２…外輪
３…ころ
４…保持器
５…案内輪
５Ａ…案内輪
５Ｂ…案内輪
Ａ，Ｂ…隙間
Ｌ１，Ｌ２…ころ列
【発明の属する技術分野】
この発明は、各種の機器、例えば鉄鋼，産業機械等に用いられる自動調心ころ軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
従来、複列の自動調心ころ軸受として、図４に示すように、ころ５３の端面を案内する案内輪５５を、内輪５１と外輪５２との間に設けたものがあり、案内輪５５は内輪５１の外径面と保持器５４の内径面との両方で案内される（例えば、特開昭５４−１１３７４４号公報、特公昭４６−２９８０１号公報）。
【０００３】
このような案内輪付きの自動調心ころ軸受においては、案内輪５５の回転数は保持器５４の回転数とほぼ同一となり、ころ５３の端面と案内輪５５との滑り速度が遅くなる。そのため、滑り面で油膜形成が生じ難く、案内輪５５の摩耗の原因となる。
【０００４】
また、両列のころ５３は、互いに軸心がハ字状に開くように、内輪５１の軌道面を転走するが、案内輪５５は、このようにハ字状に開いたころ５３の互いにＶ字状を成す端面に側面が沿う逆台形状の断面形状とされている。そのため、案内輪５５は、図５（Ｂ）に接触部ａを太線で示すように、ころ端面外径部に線接触することになる。図５（Ａ）に示す案内輪５５の断面では、その内径端付近から外径部までの範囲ａ′が、ころ端面接触部となる。
このように、従来の自動調心ころ軸受は、案内輪５５がころ端面外径部で線接触する形状のため、接触面積が大きく、油膜が形成され難い。その結果、ころ５３の挙動によって、案内輪５５が摩耗するという現象が発生することがある。また、油膜形成の不十分による潤滑不足は、軸受温度の上昇を招く。
【０００５】
この発明の目的は、案内輪のころ端面との滑り接触部に油膜が形成され易く、案内輪の摩耗が軽減でき、軸受温度の上昇を低く抑えることのできる自動調心ころ軸受を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の自動調心ころ軸受は、隣合うころ列間に介在してころの端面を案内する案内輪を、内輪と外輪との間に設け、前記ころを保持する保持器を設けた自動調心ころ軸受において、前記案内輪の内径面と内輪の外径面との隙間を、案内輪の外径面と保持器の内径面との隙間より小さくして、前記案内輪を内輪の外径面のみで案内されるものとしたことを特徴とする。
このように、案内輪を内輪案内とすることで、案内輪は内輪回転数に近い回転数で回転することになり、ころ公転数よりも速い速度で回転する。そのため、ころと案内輪の滑り速度が大きくなって、その滑り面に油膜が形成され易くなる。その結果、案内輪の摩耗が軽減され、軸受温度の上昇も低く抑えられる。
【０００７】
この発明において、案内輪ところ端面との接触は、案内輪の内径部ところ端面の外周部とで点接触となるようにしても良い。
このように点接触とすることで、案内輪のころ端面との接触面積が小さくなって、油膜が形成され易くなる。そのため潤滑性能が向上し、案内輪が摩耗し難くなると共に、軸受温度の上昇が抑制される。
この発明において、案内輪の断面形状を、この案内輪の側面ところ端面との間に内径側が狭まる楔形断面形状の隙間が生じる形状としても良い。これによって、案内輪ところ端面との接触が、ころ端面の外周部で点接触となる。
このように、案内輪ところ端面間に楔形の隙間が生じることで、その滑り接触面に潤滑油が入り易くなり、潤滑性能が向上する。
【０００８】
この発明において、案内輪の外径面と保持器の内径面との隙間は、保持器の位置が軸受中心に対して変動可能な最大範囲まで偏っても、案内輪の外径面に保持器の内径面が接しないだけの寸法とする。
保持器のころを保持するポケットの内面ところの外面との間には、若干の隙間がある。そのため、軸受の設置姿勢によっては、また軸受に大荷重が作用したときに、保持器は軸受の中心から偏ることがある。このような保持器の偏りによって、保持器が案内輪に接すると、案内輪は保持器との摩擦による連れ回りで、回転数が増大し、この発明の案内輪の回転数の内輪回転数に近づける効果が十分に得られない。しかし、上記のように、保持器が最大範囲まで偏っても、案内輪に接しないだけの隙間寸法としておくことで、案内輪の保持器との連れ回りが確実に防止され、案内輪の回転数を常に内輪回転数に近い回転数とできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図１と共に説明する。この自動調心ころ軸受は、内輪１と外輪２との間に、ころ３を複列に介在させ、隣合うころ列Ｌ１，Ｌ２間に案内輪５を設け、案内輪５を内輪案内としたものである。各列Ｌ１，Ｌ２のころ３は、各列Ｌ１，Ｌ２毎に設けた保持器４のポケットに保持される。
外輪２は、内径面の略全面が、軸受中心を中心とする球面状の軌道面２ａとさている。ころ３は、外径面が外輪２の球面状の軌道面２ａに沿った円弧状断面の曲面とされ、両側の端面は、平坦面状とされて、外径縁に円弧状断面の面取りが施されている。内輪１は、外径面に２列に円弧状断面の軌道面１ａ，１ａが形成され、両軌道面１ａ，１ａは、互いに若干、軸受幅面の外側を向くように形成されている。したがって、これら内外の軌道面１ａ，２ａ間に介在した各列Ｌ１，Ｌ２のころ３，３は、そのころ中心軸が互いにハ字状に開く。内輪１の外径面における両軌道面１ａ，１ａの外径面部１ｂは、円筒面状の案内輪案内面とされている。
【００１０】
保持器４は、円筒状部４ａと、この円筒状部４ａの軸方向外側端から内径側に延びる内鍔部４ｂとを有する逆Ｌ字状断面形状のものとされ、円筒状部４ａに、複数個のころ３を１個ずつ保持するポケット４ｃが形成されている。保持器４は、内鍔部４ｂの内径面が内輪１に近接して案内される内輪案内形式のものであっても、ころ３で案内される転動体案内形式のものであっても良い。
【００１１】
案内輪５は、内輪１の中央の外径面部１ｂと、保持器４の円筒状部４ａの内径面との間に設けられている。案内輪５は、この案内輪５の内径面と内輪１の外径面部１ｂとの隙間Ｂを、案内輪５の外径面と保持器４の内径面との隙間Ａよりも小さくすることで、内輪１の外径面部１ｂのみで案内されるものとしてある。また、上記隙間Ａは、保持器４の位置が軸受中心に対して変動可能な最大範囲まで偏っても、案内輪５の外径面に保持器４の内径面が接しないだけの寸法としてある。案内輪５の断面形状は、両側面が各列Ｌ１，Ｌ２のころ３の端面に沿う傾斜面となった逆台形状の断面形状とされている。各部品の材質は、案内輪５が鋳鉄または炭素鋼製とされ、内外輪１，２およびころ３は、軸受鋼製とされている。
【００１２】
この構成の自動調心ころ軸受によると、案内輪５を内輪案内としたため、案内輪５は内輪回転数に近い回転数で回転することになり、ころ３の公転数よりも速い速度で回転する。そのため、ころ３の端面と案内輪５との滑り速度が大きくなって、その滑り面となる案内輪側面およびころ端面に油膜が形成され易くなる。その結果、案内輪５の摩耗が軽減され、軸受温度の上昇も低く抑えられる。
また、案内輪５と保持器４との寸法Ａを、保持器４が軸受中心に対して最大範囲まで偏っても案内輪５に接しないだけの寸法としたため、軸受の設置姿勢や、軸受に作用する荷重にかかわらず、案内輪５は内輪回転数に近い回転数で回転することになり、上記の作用，効果が確保される。
【００１３】
図２および図３は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態の自動調心ころ軸受は、図１の軸受に対して、案内輪５Ａの形状を異ならせたものであり、その他の構成は図１の軸受と同じである。
この実施形態では、案内輪５Ａの断面形状を、この案内輪５Ａの側面ところ端面との間に内径側が狭まる楔形断面形状の隙間ｄが生じる形状としてある。これにより、案内輪５Ａところ３の端面との接触が、ころ端面の外周部で点接触となる。案内輪５Ａは、具体的には矩形状の断面形状としてあり、ころ３が内輪１に対して傾くことで、楔状断面形状の隙間ｄが生じている。案内輪５Ａの両側面の外径縁および内径縁は、図３（Ａ）に示すように、断面が円弧状等となる面取が施されている。
【００１４】
この構成の場合、案内輪５Ａが、図３（Ｂ）に示すように、ころ３の端面に対して、ころ端面外周部の接触点Ｐで点接触することになって、両者間の接触面積が小さくなる。また、案内輪５Ａところ端面間に楔形の隙間ｄが形成され、潤滑油が入り易くなる。これらのため、案内輪５Ａの摩耗が抑制され、また潤滑性能が向上する。潤滑性能が向上するため、温度上昇も低く抑えられる。
【００１５】
【発明の効果】
この発明の自動調心ころ軸受は、案内輪を内輪の外径面のみで案内されるものとしたため、案内輪は内輪回転数に近い回転数で回転することになり、ころと案内輪の滑り速度が大きくなって、油膜が形成され易くなり、その結果、案内輪の摩耗が軽減され、軸受温度の上昇も低く抑えられる。
案内輪の外径面と保持器の内径面との隙間は、保持器が軸受中心に対して最大範囲まで偏っても、案内輪に接しないだけの寸法としたため、軸受の設置姿勢にかかわらず、また軸受に作用する荷重の大きさにかかわらず、上記の各作用，効果が得られる。
案内輪ところ端面との接触が、ころ端面の外周部で点接触となるようにした場合は、接触面積の低減により油膜が形成され易くなり、その結果、案内輪の摩耗が軽減され、軸受温度の上昇も低く抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る自動調心ころ軸受の部分断面図である。
【図２】この発明の他の実施形態に係る自動調心ころ軸受の部分断面図である。
【図３】（Ａ）は同軸受の案内輪の断面図、（Ｂ）はその案内輪ところ端面との接触部を示す説明図である。
【図４】従来例の部分断面図である。
【図５】（Ａ）は、同従来例の案内輪の断面図、（Ｂ）はその案内輪ところ端面との接触部を示す説明図である。
【符号の説明】
１…内輪
２…外輪
３…ころ
４…保持器
５…案内輪
５Ａ…案内輪
５Ｂ…案内輪
Ａ，Ｂ…隙間
Ｌ１，Ｌ２…ころ列
Claims (3)
- 隣合うころ列間に介在してころの端面を案内する案内輪を、内輪と外輪との間に設け、前記ころを保持する保持器を設けた自動調心ころ軸受において、前記案内輪の内径面と内輪の外径面との隙間を、案内輪の外径面と保持器の内径面との隙間より小さくして、前記案内輪を内輪の外径面のみで案内されるものとし、案内輪の外径面と保持器の内径面との隙間は、保持器の位置が軸受中心に対して変動可能な最大範囲まで偏っても、案内輪の外径面に保持器の内径面が接しないだけの寸法としたことを特徴とする自動調心ころ軸受。
- 案内輪ところ端面との接触が、案内輪の内径部ところ端面の外周部とで点接触となるようにした請求項１記載の自動調心ころ軸受。
- 案内輪の断面形状を、この案内輪の側面ところ端面との間に内径側が狭まる楔形断面形状の隙間が生じる形状とした請求項２記載の自動調心ころ軸受。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32213499A JP3789698B2 (ja) | 1999-11-12 | 1999-11-12 | 自動調心ころ軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32213499A JP3789698B2 (ja) | 1999-11-12 | 1999-11-12 | 自動調心ころ軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001140875A JP2001140875A (ja) | 2001-05-22 |
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Family
ID=18140318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32213499A Expired - Fee Related JP3789698B2 (ja) | 1999-11-12 | 1999-11-12 | 自動調心ころ軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP7544315B2 (ja) * | 2020-05-18 | 2024-09-03 | 中西金属工業株式会社 | 自動調心ころ軸受用保持器 |
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1999
- 1999-11-12 JP JP32213499A patent/JP3789698B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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