JP7073214B2 - 複列ころ軸受 - Google Patents

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Description

この発明は、ころ軸受、特にくし形保持器を備えた複列ころ軸受に関する。
複列の円筒ころ軸受や自動調心ころ軸受といった複列ころ軸受は、複数のころを環状に配置したころ列を複列に設けたものであり、この複列ころ軸受には、従来、特許文献1や特許文献2に示すような、いわゆる“くし形保持器”が多用されている。
このくし形保持器は、複列のころ列の間に設けられる環状部と、この環状部の側面から延び、各列のころを保持する複数の柱部とによって構成されており、複列ころ軸受に好適な保持器である。
図4には、従来の自動調心ころ軸受を示している。
この従来の自動調心ころ軸受は、内径面に球面状に窪んだ軌道面11aを有する外輪11と、外径面に球面状に窪んだ二列の軌道面12aを有する内輪12と、前記外輪11と内輪12の間に二列に配置され、転動面が球面状に膨らんだ複数のころ13と、前記環状に配置される各列のころ13を保持する保持器14とを備えている。この保持器14は、二列のころ列の間に設けられる環状部14aと、この環状部14aの側面から延び、二列のころ13を保持する複数の柱部14bとによって構成され、環状部14aは各列にそれぞれ一つずつ二列に設けられている。そして、環状部14aと内輪12の外径面との間には、案内輪15を設けている。
かかる自動調心ころ軸受においては、図4に示すように、軸受の径方向に延びる中心線をy軸、回転軸をx軸、軸受の接触角をα、ころの長さをLとしたとき、前記ころ13の端面は下式の直線上にある線分として定義され、ころ13の端面と保持器14の環状部14aとの間に最小距離Cが設けられている。
y=±(1/tanα)x+L/(2sinα)
特開2015-132320号公報 特開2017-078380号公報
ところが、前記くし形保持器のころを保持する柱部は、ころを片持ちで保持しているので、くし形保持器を備える複列ころ軸受を高速で回転させると、ころの挙動が安定せず、軸受の発熱が大きくなるという課題があった。
特に、自動調心ころ軸受は、軌道面と転動面がそれぞれ球面状であるため、ころが比較的スキューしやすい。
そこで、この発明は、くし形保持器を備えた複列ころ軸受において、高速回転時のころの挙動を安定させ、軸受の発熱や摩擦損失が小さい複列ころ軸受を提供しようとするものである。
前記の課題を解決するために、この発明は、内径面に軌道面を有する外輪と、外径面に軌道面を有する内輪と、前記外輪と内輪の間に二列に配置された複数のころと、前記環状に配置される各列のころを保持する保持器とを備え、前記保持器が、二列のころ列の間に配置される環状部と、この環状部の側面から延び、各列のころを転動自在に保持する複数の柱部とからなる複列ころ軸受において、前記各列のころの端面と前記保持器の環状部の側面の最小距離Cが、ころの最大直径をDとしたとき、0.003×D+0.12mmよりも小さい構成を採用したものである。
すなわち、ころの端面を環状部の側面で積極的に支持することで、ころのスキューと軸方向の変位を抑制することができ、軸受の発熱や摩擦損失が小さい軸受を提供することができる。ころのスキューは柱部ところの外径面でも抑制することができるが、環状部は柱部よりも剛性が高い点、ころの軸方向の変位を抑制できる点でより好適である。さらに、この発明者らは、ころの端面と環状部の側面の距離を制限することで、高速回転時の発熱が改善することを実験検証し、前記数値範囲の設定に至ったものである。
また、前記ころの外径面と前記柱部の側面の最小距離Bと前記最小距離Cを1.0≦B/C≦1.5の関係とすることで、ころのスキューをさらに抑制することができる。くし形保持器が軸受の軸方向に移動すると、前記最小距離Cは一方列においてはより小さくなるが、他方列では大きくなるため、他方列におけるスキューの抑制効果が小さくなる。一方、最小距離Bは保持器の軸方向位置の影響を受け難いため、安定してころのスキューを抑制することができる。
また、前記環状部の側面を前記ころの端面と平行に構成することで、ころのスキューに加えてチルトを抑制することができ、軸受の発熱や摩擦損失をさらに小さくすることができる。すなわち、ころの端面と環状部の側面を面接触させることで、ころの上下左右方向の傾きを抑制することができる。
また、前記環状部を、各列のころに対して単一の共通部材で構成とすることで、最小距離Cの管理が容易となり、より堅実に軸受の発熱や摩擦損失を抑えることができる。すなわち、図4に示すような二つの環状体からそれぞれ柱部を延ばす構成に比べて、環状部の軸方向肉厚、ひいては、最小距離Cの管理が容易となる。
また、前記環状部の軸方向の中央部に肉抜き部を設けることで、発熱に伴う摩擦抵抗の増大を抑制することができる。保持器に線膨張係数の大きい材質を適用した場合、軸受の発熱によって最小距離Cが消失し、環状部の側面ところの端面に高い摩擦抵抗を生じる可能性がある。このため、前記環状部の軸方向の中央部に肉抜き部を設けることで、熱膨張する体積を小さくできるほか、最小距離Cが消失しても、環状部が弾性変形することで、摩擦抵抗を小さくすることができる。
また、前記二列のころ列の間に前記保持器のみを配置し、前記二列のころ列の間に保持器以外の部品を有しない構成とすることで、軸受の発熱や摩擦損失をさらに小さくすることができる。すなわち、図4に示すような前記二列のころ列の間に案内輪等がある場合に比べて、ころ端面の摺動面積を小さくすることができる。
また、この発明を内径面に球面状に窪んだ軌道面を有する外輪と、外径面に球面状に窪んだ二列の軌道面を有する内輪と、前記外輪と内輪の間に二列に配置され、転動面が球面状に膨らんだ複数のころと、前記二列をなすころの列と列の間に環状部を有し、前記環状部の側面から延びる複数の柱部で前記ころを転動自在に保持する保持器を備えた自動調心ころ軸受に適用することで、とりわけ優れた効果を発揮することができる。自動調心ころ軸受は、前記軌道面と転動面がそれぞれ球面状であるため、ころが比較的スキューしやすく、この発明が好適な軸受形式である。
ここで、軸受の径方向に延びる中心線をy軸とし、回転軸をx軸としたとき、前記ころの端面は下式の直線上にある線分として定義される。
y=±(1/tanα)x+L/(2sinα) α:軸受の接触角、L:ころの長さ
以上のように、この発明によれば、くし形保持器を備えた複列ころ軸受のころの挙動を安定させることができ、高速回転時の軸受の発熱や摩擦損失が小さい軸受を提供することができる。
この発明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1のA-A線断面図である。 この発明の複列ころ軸受に使用する保持器の一例を示す斜視図である。 従来の自動調心ころ軸受の部分断面図である。
以下、この発明の実施の形態を図1~図3に基づいて説明する。
図1~図3の実施形態は、自動調心ころ軸受に適用した例である。
この自動調心ころ軸受は、内径面に球面状に窪んだ軌道面1aを有する外輪1と、外径面に球面状に窪んだ二列の軌道面2aを有する内輪2と、前記外輪1と内輪2の間に二列に配置され、転動面が球面状に膨らんだ複数のころ3と、前記環状に配置される各列のころ3を保持する保持器4とを備えている。
この保持器4は、二列のころ列の間に設けられる環状部4aと、この環状部4aの側面から延び、二列のころ3を保持する複数の柱部4bとによって構成され、環状部4aは各列に対して単一の部材によって構成され、環状部4aと内輪2の外径面との間には、案内輪等は設けていない。
かかる自動調心ころ軸受においては、軸受の径方向に延びる中心線をy軸、回転軸をx軸、軸受の接触角をα、ころの長さをLとしたとき、前記ころ3の端面は下式の直線上にある線分として定義され、ころ3の端面と保持器4の環状部4aとの間に最小距離Cが設けられている。
y= ±(1/tanα)x+L/(2sinα)
前記保持器4は、高力黄銅製であり、環状部4aの側面ところ3の端面の最小距離Cは、ころの最大直径Dに対し、0.003×D+0.12mmよりも小さく設定されている。
また、図2に示すように、ころ3の外径面と柱部4bの側面の最小距離Bと前記最小距離Cの関係は、B/C=1.08となっている。
実験検証にあたり、最小距離Cの係数0.003を0、0.002、0.011、0.020に変更した軸受の高速回転試験(軸受内径φ80mm、ラジアル荷重:0.05×軸受の基本静定格荷重、内輪回転速度:3,750min-1、循環給油潤滑)を実施したところ、係数が小さいほど軸受温度は低くなり、係数が0の軸受は0.020の軸受に対し温度が10℃低かった(温度/係数:40℃/0、42℃/0.002、45℃/0.011、50℃/0.020)。すなわち、最小距離Cが小さいほど軸受の発熱が小さいことが検証され、製造誤差や熱膨張を踏まえた寸法設定として、前記数値範囲の設定に至った。また、同保持器4は、環状部4aの側面がころ3の端面と平行を成しており、ころ3を離間する柱部4bは単一の環状部4aの両側面から延びる構成となっている。また、同軸受は二列をなすころ3の列と列の間に保持器4以外の部品が存在せず、ころ3の端面は保持器4のみと摺動する。
図3は、図1の保持器4の環状部4aに肉抜き部4cを設けた例であり、環状部4aの外径面に略V形の円周溝が形成されている。環状部4aに肉抜き部4cを設けるという構成は、線膨張係数が比較的大きい樹脂保持器に好適な構成であり、また、金属よりも弾性係数が低いため、仮に最小距離Cが消失しても、環状部4a(側面部)が容易に弾性変形することができる。
この発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲において、さらに種々の形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内の全ての変更を含む。
1 :外輪
1a :軌道面
2 :内輪
2a :軌道面
3 :ころ
4 :保持器
4a :環状部
4b :柱部
4c :肉抜き部

Claims (6)

  1. 内径面に軌道面を有する外輪と、外径面に軌道面を有する内輪と、前記外輪と内輪の間に二列に環状に配置される複数のころと、前記環状に配置される各列のころを転動自在に保持する保持器とを備え、前記保持器が、二列のころ列の間に配置される環状部と、この環状部の側面から延び、各列のころを転動自在に保持する複数の柱部とからなる複列ころ軸受において、前記各列のころの端面と前記保持器の環状部の側面の最小距離Cが、ころの最大直径をDとしたとき、0.003×D+0.12mmよりも小さく、前記ころの外径面と前記柱部の側面の最小距離Bと、前記最小距離Cとの関係が1.0≦B/C≦1.5を満たすことを特徴とする複列ころ軸受。
  2. 前記環状部の側面が前記ころの端面と平行であることを特徴とする請求項記載の複列ころ軸受。
  3. 前記環状部が、各列のころに対して単一の共通部材で構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の複列ころ軸受。
  4. 前記環状部の軸方向の中央部に肉抜き部を設けたことを特徴とする請求項1~のいずれかに記載の複列ころ軸受。
  5. 前記二列のころ列の間に、前記保持器のみを配置したことを特徴とする請求項1~のいずれかに記載の複列ころ軸受。
  6. 前記外輪の内径面に球面状に窪む軌道面、前記内輪の外径面に球面状に窪む二列の軌道面を有し、前記外輪と内輪の間に、転動面が球面状に膨らむころが配置され、軸受の径方向に延びる中心線をy軸、回転軸をx軸、軸受の接触角をα、ころの長さをLとしたとき、前記ころの端面は下式の直線上にある線分として定義される自動調心形式であることを特徴とする請求項1~のいずれかに記載の複列ころ軸受。
    y=±(1/tanα)x+L/(2sinα)
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010034282A1 (de) 2008-09-25 2010-04-01 Schaeffler Kg Käfig für wälzkörper mit schmiereinrichtung

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60201113A (ja) * 1984-03-24 1985-10-11 Nippon Seiko Kk 複列自動調心ころ軸受
DE20020397U1 (de) * 2000-12-08 2001-02-15 Skf Gmbh, 97421 Schweinfurt Kammkäfig für ein Pendelrollenlager
US8007184B2 (en) * 2004-11-24 2011-08-30 Nsk Ltd. Self-aligning roller bearing with retainer and manufacturing method for self-aligning roller bearing retainer
JP4803031B2 (ja) * 2004-11-24 2011-10-26 日本精工株式会社 自動調心ころ軸受用保持器の製造方法
JP2007303608A (ja) * 2006-05-12 2007-11-22 Nsk Ltd 保持器付複列ころ軸受
JP2008075758A (ja) * 2006-09-21 2008-04-03 Ntn Corp 自動調心ころ軸受
JP2009068592A (ja) * 2007-09-13 2009-04-02 Nsk Ltd 保持器付自動調心ころ軸受及び自動調心ころ軸受用保持器の製造方法
US9797440B2 (en) * 2015-04-09 2017-10-24 Aktiebolaget Skf Bearing
JP2017078480A (ja) * 2015-10-21 2017-04-27 日本精工株式会社 自動調心ころ軸受
FR3087236B1 (fr) * 2018-10-11 2020-11-27 Ntn Snr Roulements Procede de fabrication d’une cage monobloc massive de roulement a rotule, cage et roulement a rotule associes

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010034282A1 (de) 2008-09-25 2010-04-01 Schaeffler Kg Käfig für wälzkörper mit schmiereinrichtung

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