JPH09329139A - 自動調心ころ軸受 - Google Patents
自動調心ころ軸受Info
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- JPH09329139A JPH09329139A JP8150785A JP15078596A JPH09329139A JP H09329139 A JPH09329139 A JP H09329139A JP 8150785 A JP8150785 A JP 8150785A JP 15078596 A JP15078596 A JP 15078596A JP H09329139 A JPH09329139 A JP H09329139A
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- raceway
- raceway surface
- inner ring
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- raceway surfaces
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
- F16C19/34—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
- F16C19/38—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C23/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for aligning or positioning
- F16C23/06—Ball or roller bearings
- F16C23/08—Ball or roller bearings self-adjusting
- F16C23/082—Ball or roller bearings self-adjusting by means of at least one substantially spherical surface
- F16C23/086—Ball or roller bearings self-adjusting by means of at least one substantially spherical surface forming a track for rolling elements
Landscapes
- Support Of The Bearing (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高炭素クロム軸受鋼を用いて経済的に、割れ
にくい自動調心ころ軸受の内輪を製造する。 【解決手段】 高炭素クロム軸受鋼よりなる内輪10の焼
入の際に軌道面12と内周面14の冷却速度に差をつけて内
周面14を軌道面12よりも遅く冷やし、軌道面14近傍を圧
縮応力状態にする。
にくい自動調心ころ軸受の内輪を製造する。 【解決手段】 高炭素クロム軸受鋼よりなる内輪10の焼
入の際に軌道面12と内周面14の冷却速度に差をつけて内
周面14を軌道面12よりも遅く冷やし、軌道面14近傍を圧
縮応力状態にする。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は抄紙機のドライヤロ
ール等で使用される自動調心ころ軸受に関する。
ール等で使用される自動調心ころ軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】抄紙機等で使用される自動調心ころ軸受
は、テーパ穴を持った内輪をロールネックのテーパ部に
比較的高いはめあい応力で固定して使用され、かつ、内
輪に繰り返し転がり応力を受ける。特にドライヤーロー
ル支持部は高温の蒸気の影響で油膜ができにくく、スミ
アリングの発生を招きやすい。そして、このスミアリン
グが軸受の寿命に大きく影響する。
は、テーパ穴を持った内輪をロールネックのテーパ部に
比較的高いはめあい応力で固定して使用され、かつ、内
輪に繰り返し転がり応力を受ける。特にドライヤーロー
ル支持部は高温の蒸気の影響で油膜ができにくく、スミ
アリングの発生を招きやすい。そして、このスミアリン
グが軸受の寿命に大きく影響する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】抄紙機向け等の大型軸
受の場合、製品が肉厚であるため、内輪全体を高硬度に
焼入れするため焼入れ性の良い材料を使用する。その結
果、内輪の表面と内部の冷却速度の差により最終的に軌
道面に引張応力が残留する場合がある。厚肉品を表面と
内部において硬度差がないように焼入れする場合には表
面と内部において冷却速度差があり、内部が遅れてマル
テンサイト変体による体積膨張を生ずるため、軌道面近
傍は引張応力状態となるのである。軌道面に引張応力が
残留すると軸受寿命に不利に作用するため問題となる。
受の場合、製品が肉厚であるため、内輪全体を高硬度に
焼入れするため焼入れ性の良い材料を使用する。その結
果、内輪の表面と内部の冷却速度の差により最終的に軌
道面に引張応力が残留する場合がある。厚肉品を表面と
内部において硬度差がないように焼入れする場合には表
面と内部において冷却速度差があり、内部が遅れてマル
テンサイト変体による体積膨張を生ずるため、軌道面近
傍は引張応力状態となるのである。軌道面に引張応力が
残留すると軸受寿命に不利に作用するため問題となる。
【０００４】なお、特開平６−３０７４５７号公報で
は、高いはめあい応力下で使用した場合でも内輪に割損
が生じることが防止できるように、内輪の材料として浸
炭鋼（肌焼鋼）を採用することが提案されているが、浸
炭処理または浸炭窒化処理を要することからコストアッ
プとなり経済的でない。
は、高いはめあい応力下で使用した場合でも内輪に割損
が生じることが防止できるように、内輪の材料として浸
炭鋼（肌焼鋼）を採用することが提案されているが、浸
炭処理または浸炭窒化処理を要することからコストアッ
プとなり経済的でない。
【０００５】そこで、本発明の目的は、自動調心ころ軸
受を、高炭素クロム軸受鋼を用いて経済的に、高いはめ
あい応力下でも長期使用に耐えられるようにすることで
ある。
受を、高炭素クロム軸受鋼を用いて経済的に、高いはめ
あい応力下でも長期使用に耐えられるようにすることで
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の自動調心ころ軸受は、軸受鋼よりなる内輪
の内周面を軌道面よりも遅く冷やして軌道面と内周面の
冷却速度に差をつけ、軌道面近傍を圧縮応力状態にした
ものである。
め、本発明の自動調心ころ軸受は、軸受鋼よりなる内輪
の内周面を軌道面よりも遅く冷やして軌道面と内周面の
冷却速度に差をつけ、軌道面近傍を圧縮応力状態にした
ものである。
【０００７】内輪の内周面を軌道面よりも遅く冷やして
軌道面と内周面の冷却速度に差をつけることにより、内
周面側のミクロ組織を不完全焼入れ組織とする。たとえ
ば、冷却剤の供給量、供給時間、冷却剤の冷却能のいず
れか又は複数を、軌道面側と内周面側とで異ならせるこ
とよって、冷却速度差をつけることができる。その結
果、軌道面側に比べて内周面側が、焼入れにより生じる
体積膨張が少なくなり、軌道面に圧縮応力が残留するこ
ととなる。
軌道面と内周面の冷却速度に差をつけることにより、内
周面側のミクロ組織を不完全焼入れ組織とする。たとえ
ば、冷却剤の供給量、供給時間、冷却剤の冷却能のいず
れか又は複数を、軌道面側と内周面側とで異ならせるこ
とよって、冷却速度差をつけることができる。その結
果、軌道面側に比べて内周面側が、焼入れにより生じる
体積膨張が少なくなり、軌道面に圧縮応力が残留するこ
ととなる。
【０００８】結果として、内輪の内周面の硬度が軌道面
の硬度より低くなる。内周面と軌道面の硬度差はＨＲＣ
５以上とするのが好ましい。
の硬度より低くなる。内周面と軌道面の硬度差はＨＲＣ
５以上とするのが好ましい。
【０００９】内輪の材料に焼き入れ性を落とした材料す
なわち低ジョミニ鋼を採用することにより、軌道面と内
径面の冷却速度差が内周面のミクロ組織を不完全焼入れ
組織とする上で有効に作用する。前記軸受鋼のジョミニ
値は、肉厚にもよるが、８／１６″〜１２／１６″の範
囲内に設定するのが好ましい。
なわち低ジョミニ鋼を採用することにより、軌道面と内
径面の冷却速度差が内周面のミクロ組織を不完全焼入れ
組織とする上で有効に作用する。前記軸受鋼のジョミニ
値は、肉厚にもよるが、８／１６″〜１２／１６″の範
囲内に設定するのが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１にプランマブロックタイプの
自動調心ころ軸受の例を示す。自動調心ころ軸受は、外
周面に複列軌道（１２）を持った内輪（１０）と、内周
面に球面軌道（２２）を持った外輪（２０）と、内・外
輪（１０，２０）の軌道（１２，２２）間に転動自在に
組み込まれた複列のたる形ころ（３０）と、各列のころ
（３０）を所定間隔に保持する保持器（４０）を主要な
構成要素とし、外輪（２０）はハウジング（６０）と嵌
合し、内輪（１０）は、テーパ穴（１４）にて、ロール
（５０）に嵌合したテーパスリーブ（５２）と嵌合し、
ナット（５４）で軸方向に固定されている。なお、図示
した構造のほか、ロール（５０）にテーパ部を形成し、
このテーパ部に直接、内輪（１０）のテーパ穴（１４）
を嵌合させることもある。
自動調心ころ軸受の例を示す。自動調心ころ軸受は、外
周面に複列軌道（１２）を持った内輪（１０）と、内周
面に球面軌道（２２）を持った外輪（２０）と、内・外
輪（１０，２０）の軌道（１２，２２）間に転動自在に
組み込まれた複列のたる形ころ（３０）と、各列のころ
（３０）を所定間隔に保持する保持器（４０）を主要な
構成要素とし、外輪（２０）はハウジング（６０）と嵌
合し、内輪（１０）は、テーパ穴（１４）にて、ロール
（５０）に嵌合したテーパスリーブ（５２）と嵌合し、
ナット（５４）で軸方向に固定されている。なお、図示
した構造のほか、ロール（５０）にテーパ部を形成し、
このテーパ部に直接、内輪（１０）のテーパ穴（１４）
を嵌合させることもある。
【００１１】自動調心ころ軸受は外輪軌道の中心が軸受
中心に一致しているため調心性があり、ハウジングの加
工や荷重による軸のたわみなどで生じる内輪と外輪の傾
きのある場合にも使用できるようになっている。また、
ラジアル荷重、両方向のアキシャル荷重およびこれらの
合成荷重を負荷する能力が大きいので、振動、衝撃荷重
を受ける用途に適している。
中心に一致しているため調心性があり、ハウジングの加
工や荷重による軸のたわみなどで生じる内輪と外輪の傾
きのある場合にも使用できるようになっている。また、
ラジアル荷重、両方向のアキシャル荷重およびこれらの
合成荷重を負荷する能力が大きいので、振動、衝撃荷重
を受ける用途に適している。
【００１２】図２および図３に、呼び番号２３０７６Ｋ
で表される自動調心ころ軸受の内輪を対象として行った
比較テストの結果を示す。テストはそれぞれ表１に示す
条件でテストピース（内輪）に熱処理を施したもので、
その結果は表２のとおりである。
で表される自動調心ころ軸受の内輪を対象として行った
比較テストの結果を示す。テストはそれぞれ表１に示す
条件でテストピース（内輪）に熱処理を施したもので、
その結果は表２のとおりである。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】 実施例 実施例のものにおける内輪は、材質をＳＵＪ３、そのジ
ョミニ値を１１．８／１６″としたものである。
ョミニ値を１１．８／１６″としたものである。
【００１５】図２（Ａ）は、縦軸に硬さ（ＨＲＣ）、横
軸に軌道面からの距離（ｍｍ）をとって内輪の断面硬度
分布を示したグラフである。黒丸は同図中の略図に示す
ようにテーパ穴付き内輪の肉厚の厚い側の軌道面から所
定の距離における硬さをプロットしたものであり、白丸
は肉厚の薄い側の軌道面から所定の距離における硬さを
プロットしたものである。同図より、軌道面付近の硬さ
が約６１ＨＲＣであるのに対して内周面の硬さは約５５
ＨＲＣとなっていることが分かる。
軸に軌道面からの距離（ｍｍ）をとって内輪の断面硬度
分布を示したグラフである。黒丸は同図中の略図に示す
ようにテーパ穴付き内輪の肉厚の厚い側の軌道面から所
定の距離における硬さをプロットしたものであり、白丸
は肉厚の薄い側の軌道面から所定の距離における硬さを
プロットしたものである。同図より、軌道面付近の硬さ
が約６１ＨＲＣであるのに対して内周面の硬さは約５５
ＨＲＣとなっていることが分かる。
【００１６】図２（Ｂ）は、縦軸に残留応力（ＭＰ
ａ）、横軸に軌道面からの距離（ｍｍ）をとってテスト
ピースの熱処理後の残留応力分布を示したグラフであ
る。同図より、軌道面から０．５ｍｍの範囲にわたって
圧縮残留応力状態となっていることが分かる。
ａ）、横軸に軌道面からの距離（ｍｍ）をとってテスト
ピースの熱処理後の残留応力分布を示したグラフであ
る。同図より、軌道面から０．５ｍｍの範囲にわたって
圧縮残留応力状態となっていることが分かる。
【００１７】比較例 比較例のものにおける内輪は、材質がＳＵＪ３Ｚ１でそ
のジョミニ値は１４／１６″であった。
のジョミニ値は１４／１６″であった。
【００１８】図３（Ａ）は、縦軸に硬さ（ＨＲＣ）、横
軸に軌道面からの距離（ｍｍ）をとったグラフであっ
て、内輪の熱処理後の断面硬度分布を示している。黒丸
は同図中の略図に示すようにテーパ穴付き内輪の肉厚の
厚い側の軌道面から所定の距離における硬さをプロット
したものであり、白丸は肉厚の薄い側の軌道面から所定
の距離における硬さをプロットしたものである。同図よ
り、ほぼ全体的に約６１ＨＲＣの硬さであることが分か
る。
軸に軌道面からの距離（ｍｍ）をとったグラフであっ
て、内輪の熱処理後の断面硬度分布を示している。黒丸
は同図中の略図に示すようにテーパ穴付き内輪の肉厚の
厚い側の軌道面から所定の距離における硬さをプロット
したものであり、白丸は肉厚の薄い側の軌道面から所定
の距離における硬さをプロットしたものである。同図よ
り、ほぼ全体的に約６１ＨＲＣの硬さであることが分か
る。
【００１９】図３（Ｂ）は、縦軸に残留応力（ＭＰ
ａ）、横軸に軌道面からの距離（ｍｍ）をとったグラフ
であって、内輪の熱処理後の残留応力分布を示してい
る。同図より、軌道面から０．１ｍｍ程度まではほぼ０
ＭＰａであるが、それを越えると引張残留応力状態とな
っていることが分かる。
ａ）、横軸に軌道面からの距離（ｍｍ）をとったグラフ
であって、内輪の熱処理後の残留応力分布を示してい
る。同図より、軌道面から０．１ｍｍ程度まではほぼ０
ＭＰａであるが、それを越えると引張残留応力状態とな
っていることが分かる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の自動調心
ころ軸受は、高炭素クロム軸受鋼よりなる内輪の焼入の
際に軌道面と内周面の冷却速度に差をつけて内周面を軌
道面よりも遅く冷やし、軌道面近傍を圧縮応力状態にし
たものであるから、軌道面近傍が圧縮応力状態であるこ
とにより、嵌合による引張応力を緩和し、潤滑不具合
（油膜切れ）等による不具合を防止することができる。
しかも、本発明は、浸炭焼入等の追加の処理を要するこ
となく、熱処理条件を変更するだけで経済的に実施をす
ることができる。
ころ軸受は、高炭素クロム軸受鋼よりなる内輪の焼入の
際に軌道面と内周面の冷却速度に差をつけて内周面を軌
道面よりも遅く冷やし、軌道面近傍を圧縮応力状態にし
たものであるから、軌道面近傍が圧縮応力状態であるこ
とにより、嵌合による引張応力を緩和し、潤滑不具合
（油膜切れ）等による不具合を防止することができる。
しかも、本発明は、浸炭焼入等の追加の処理を要するこ
となく、熱処理条件を変更するだけで経済的に実施をす
ることができる。
【００２１】また、焼入温度と残留オーステナイト量の
間に比例関係があり、焼入温度が高くなるほど残留オー
ステナイト量が多くなることは知られているとおりであ
るが、本発明によれば焼入温度が従来に比べて低くなる
ため、残留オーステナイト量が少なくなり経年変化がよ
くなるという効果も得られる。
間に比例関係があり、焼入温度が高くなるほど残留オー
ステナイト量が多くなることは知られているとおりであ
るが、本発明によれば焼入温度が従来に比べて低くなる
ため、残留オーステナイト量が少なくなり経年変化がよ
くなるという効果も得られる。
【図１】自動調心ころ軸受の構造を例示する縦断面図で
ある。
ある。
【図２】実施例を説明するためのグラフであって、
（Ａ）は軌道面からの距離と硬さの関係を示し、（Ｂ）
は軌道面からの距離と残留応力分布を示す。
（Ａ）は軌道面からの距離と硬さの関係を示し、（Ｂ）
は軌道面からの距離と残留応力分布を示す。
【図３】比較例を説明するためのグラフであって、
（Ａ）は軌道面からの距離と硬さの関係を示し、（Ｂ）
は軌道面からの距離と残留応力分布を示す。
（Ａ）は軌道面からの距離と硬さの関係を示し、（Ｂ）
は軌道面からの距離と残留応力分布を示す。
１０ 内輪 １２ 軌道 １４ テーパ穴 ２０ 外輪 ２２ 軌道 ３０ たる形ころ ４０ 保持器 ５０ ロール ５２ テーパスリーブ ５４ ナット ６０ ハウジング
Claims (6)
- 【請求項１】 高炭素クロム軸受鋼よりなる内輪の焼入
の際に軌道面と内周面の冷却速度に差をつけて内周面を
軌道面よりも遅く冷やし、軌道面近傍を圧縮応力状態に
したことを特徴とする、高いはめあい応力下で使用され
る自動調心ころ軸受。 - 【請求項２】 内輪の内周面の硬度を軌道面の硬度より
下げたことを特徴とする請求項１の自動調心ころ軸受。 - 【請求項３】 内周面と軌道面の硬度差をＨＲＣ５以上
としたことを特徴とする請求項２の自動調心ころ軸受。 - 【請求項４】 前記鋼を低ジョミニ鋼としたことを特徴
とする請求項１の自動調心ころ軸受。 - 【請求項５】 前記鋼のジョミニ値が８／１６″〜１２
／１６″の範囲内にあることを特徴とする請求項４の自
動調心ころ軸受。 - 【請求項６】 抄紙機用であることを特徴とする請求項
１、２、３、４又は５の自動調心ころ軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15078596A JP3905577B2 (ja) | 1996-06-12 | 1996-06-12 | 自動調心ころ軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15078596A JP3905577B2 (ja) | 1996-06-12 | 1996-06-12 | 自動調心ころ軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09329139A true JPH09329139A (ja) | 1997-12-22 |
| JP3905577B2 JP3905577B2 (ja) | 2007-04-18 |
Family
ID=15504387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15078596A Expired - Fee Related JP3905577B2 (ja) | 1996-06-12 | 1996-06-12 | 自動調心ころ軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3905577B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6585834B1 (en) * | 1997-07-10 | 2003-07-01 | Skf Engineering And Research Centre B.V. | Method for performing a heat treatment of metallic rings, and bearing ring thus obtained |
| WO2005068862A1 (ja) * | 2004-01-15 | 2005-07-28 | Ntn Corporation | 転がり軸受および鋼の熱処理方法 |
| JP2007100867A (ja) * | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Ntn Corp | プランマブロック |
| US7334943B2 (en) | 2003-02-28 | 2008-02-26 | Ntn Corporation | Differential support structure, differential's component, method of manufacturing differential support structure, and method of manufacturing differential's component |
| US7438477B2 (en) | 2001-11-29 | 2008-10-21 | Ntn Corporation | Bearing part, heat treatment method thereof, and rolling bearing |
| US7490583B2 (en) | 2002-10-17 | 2009-02-17 | Ntn Corporation | Full-type rolling bearing and roller cam follower for engine |
| CN102041365A (zh) * | 2011-01-25 | 2011-05-04 | 洛阳升华感应加热有限公司 | 淬火设备的工件自动找正机构 |
-
1996
- 1996-06-12 JP JP15078596A patent/JP3905577B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6585834B1 (en) * | 1997-07-10 | 2003-07-01 | Skf Engineering And Research Centre B.V. | Method for performing a heat treatment of metallic rings, and bearing ring thus obtained |
| US7438477B2 (en) | 2001-11-29 | 2008-10-21 | Ntn Corporation | Bearing part, heat treatment method thereof, and rolling bearing |
| US7490583B2 (en) | 2002-10-17 | 2009-02-17 | Ntn Corporation | Full-type rolling bearing and roller cam follower for engine |
| US7334943B2 (en) | 2003-02-28 | 2008-02-26 | Ntn Corporation | Differential support structure, differential's component, method of manufacturing differential support structure, and method of manufacturing differential's component |
| WO2005068862A1 (ja) * | 2004-01-15 | 2005-07-28 | Ntn Corporation | 転がり軸受および鋼の熱処理方法 |
| JP2007100867A (ja) * | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Ntn Corp | プランマブロック |
| CN102041365A (zh) * | 2011-01-25 | 2011-05-04 | 洛阳升华感应加热有限公司 | 淬火设备的工件自动找正机构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3905577B2 (ja) | 2007-04-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050708 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051011 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051212 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060704 |
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