JPS62110017A - 円錐ころ軸受における円錐ころの傾斜制御装置 - Google Patents

円錐ころ軸受における円錐ころの傾斜制御装置

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JPS62110017A
JPS62110017A JP61237275A JP23727586A JPS62110017A JP S62110017 A JPS62110017 A JP S62110017A JP 61237275 A JP61237275 A JP 61237275A JP 23727586 A JP23727586 A JP 23727586A JP S62110017 A JPS62110017 A JP S62110017A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は外周に内側軌道を有する内輪と、Ｉ：内輪輪
の内側軌道との１ｉｉｌに環状空間を保つ外側軌道を内
周に有する外輪と、Ｌ記内輪の内側軌道と外側軌道とに
接触して自転、公転する様に上記円輪間に装置された円
錐ころとを有する円錐ころ軸受におけるＬ記円錐ころの
傾斜（スキュー）制御装置に関する。
軸受の内輪の外周の内側軌道と、外輪の内周の外側軌道
の間に装着された転動体が軸受の回転中に負の傾斜角を
とると、正の傾斜角をとる場合に較べて＋９４擦か大に
なり、寿命か短かくなることは知られている。
このため球面ころ軸受のころを回転中に負の傾斜角をと
らない様に制御することは米国特許第３９９０７５３号
て公知であり、又、円筒ころを同様に保持器て制御する
ことも１９７８年出願の米国特許出願第４０４７８７号
（対応日本特許公開昭５０−７７７４７号）て公知であ
る。
しかしながら円錐ころ軸受において円錐ころを回転中に
負の傾滑角をとらない様に制御することは従来知られて
いない。
゛　　従来の円錐ころ軸受において、円錐ころが負の傾
斜角をとるのは、内、外両輪の軌道の間に装着された円
錐ころの−・方或いは双方の端面か軌道に設けられたフ
ランジに接触し、回転中はそのフランジとの間に摩擦が
生じ、この摩擦か軸受の軸心に交わる円錐ころの軸心を
中心として円錐ころを傾斜させようとし、これによって
円錐ころか傾斜するからである。
このことを第１．２図を参照して説明すると、円錐ころ
軸受ＩＯは内側軌道１１ａを有する円錐ないし内輪１１
と、外側軌道１２ａを有するカップないし外輪１２とを
備えている。軌道１１ａ　、　１２ａは環状空間をその
間に形成し、その環状空間内には複数の円錐ころ１３か
軸受の軸心Ａ１を中心にして相対的に回転する様に装着
されている。内輪Ｉ＋はフランジ１４を有し、このフラ
ンジは円錐ころ１３の右端面１３ａに接触する。
通常の円錐ころ軸受ては、内側軌道１１ａは軸受の軸心
Ａｌを中心とする直線の創成線１６の回転によって創成
される円錐面であり、上記創成線１６は頂点Ｌｌで軸受
の軸心に交わる。また、外側軌道Ｉ２ａも同様に直線の
創成線１７て創成される円錐面を有し、この創成線１７
も頂点Ｌｌて軸受の軸心Ａｌに交わる。軸受の軸心層に
対して上記夫々の創成線１６が角度α１．１７か角度α
２て交わり、上記両創成線１６と１７の間の角度はα３
である。
通常の円錐ころ軸受では、軸受か設計荷重をうけたとき
、円錐ころ１３は頂点Ｌｌで軸受の軸心Ａｔに交わる回
転軸心Ａ２を有する様に設計されている。
これ等の形状・を法関係により、完全なころがり接触か
理論的に円錐ころと内、外軌道との間に軸受の回転中に
存在すると推定されるか、これは、軌道１１ａ　、　１
２ａと、円錐ころ１３との周辺転勤速度が夫々１’ｌｌ
或線１５．１７に沿い等しいからである。換言すれば、
創成線１６．１７は笠しい周転内の転勤運動の線を示し
、理論的等速線とも称する。
通常の軸受ｌＯの回転中、内輪１１に加わる外側前玉Ｐ
Ｉは、ころに作用する眞直接触荷重旧（第５図参照）を
生し、この荷重は外輪１２に加わるル直反力荷重ＮＯ（
第５図参照）を生じる。これ等の荷重は等しくなく、ま
た反対なのて、フランジ１４からの第３の力Ｒｒｂかこ
ろの力平衡を得るのに必要である。外部筒、ｌｐｔとＰ
２は夫々軸方向と、半径方向との成分ＰＩ八とＰＩＲ、
Ｐ２ＡとＰＡＲを有している。
円錐ころ１３か回転するとき、フランジ！４はころの軸
方向右端面１３ａに接触し、この接触は内輪１１と円錐
ころ１３との間にＪ９！擦力ｒａ、　ｌを生しる。内輪
か回転するとき、これ等の摩擦力は円錐ころ１３を成る
角度Ｂ（：ｊＳ２図）傾斜させるモーメントを生し、こ
の角度Ｂは円錐ころ１３の回転軸心Ａ２と、軸受の軸心
へ１を含むモ面との間の角度である。この状態は好まし
くない、というのは、この傾斜か各円錐ころを軌道に対
し軸方向へ摺動させるからである。この摺動は軌道と円
錐ころとの間に摩擦力ｆｓｌ　、　ｆｓ４を生し、軌道
りの摩擦力ｆｓ２　、　ｒｓ４か内輪１１．外輪１２の
軸方向荷重成分ＰＩＡ　、　ＰＥＡと夫々同一方向に延
びるとき１円錐ころは負の角度て傾斜したと称するので
ある。負の傾斜角Ｂは第２図に示され、第１図に示す如
く、摩擦力ｆｓ２とｆｓ４は内輪１１と外輪１２の軸方
向成分ＰＩ＾、Ｐ２Ａとはソ同一方向に夫々延びる。
この様に軸受の回転中、円錐ころか負の傾斜角をとると
、反対の正の傾斜角をとる場合に較べて摩擦が大て、使
用寿命か短かい。
そこで本発明は、軸受の回転中に円錐ころに非負の傾斜
角ないし正の傾斜角をとらせるために、外輪の外側軌道
は円筒面、内輪の内側軌道は円錐面とし、１１つ円錐こ
ろを＃ｉ！！４させる前記両軌道における傾斜モーメン
トのうち外側軌道におけるものを内側軌道におけるもの
よりも大にしたことを特徴とする特 本発明はＬ記の様に外輪の外側軌道を円筒面。
内輪の内側軌道を円錐面とすると、その両軌道の間に装
看する円錐ころの向きは自ら定まり、これによって軸受
の回転中、外側軌道には円錐ころを中線を中心にして正
に傾斜させようとする傾斜モーメントを、内側軌道には
反対に円錐ζろを負に傾斜させようとする傾斜モーメン
トを夫々生じさせる様にし、この外側軌道に生じる傾斜
モーメントを内側軌道に生じる傾斜モーメントよりも大
きくして各円錐ころを非負ないし正の傾斜角度に傾ける
のである。
外側軌道の傾斜モーメントを内側軌道よりも大にするに
は、外側軌道か円錐ころの両端部の中間に接触する部位
に環状逃げを設け、内側軌道には円錐ころの中線の外方
に一対の逃げを設けてもよいし、外輪の外側軌道の摩擦
係数を内輪の内側軌道よりも大にしてもよい。
次に本発明の詳細な説明する。
第３．４図は本発明の一実施例を示すもので。
図示の円錐ころ軸受５１Ｏの円錐ころの中線Ｍから描か
れた等速線５１６　、５１７は、頂点Ｌｌて軸受の軸心
へｌに交わり、この位ｔて円錐ころ５１３の回転軸６肩
も軸受の軸心Ａｌに交わる。内、外の軌道５１１ａ、　
５１２ａの創成線５１６ａ、　５１７ａは、他の位置の
頂点Ｌ２て交わる。この頂点Ｌ２は円錐ころの円錐角の
頂点でもあって、円錐ころの回転軸心Ａ２ｋにある。そ
して、この頂点Ｌ２は、軸受が荷重を受けているとき、
等速線５１６　、５１７て挾まれた領域の内側にある。
尚、この実施例では、内、外両輪ｓｔｔ　、　５１２は
頂点ＬｌとＬ２の間で相対運動を行う。
荷重下の軸受の回転中、内側軌道５１１ａにおける中線
Ｍから左のころ５１３の部分は、内側軌道５１１ａて加
速される。内、外両輪Ｓｉｔ　、　５１２か図示の方向
へ運動しているとき、中線Ｍの右のころ５１３の部分は
、内側軌道５ｌｌａで減速される。この加、減速の作用
は第４図で見て反時計方向に円錐ころ５１３を傾斜させ
ようとする傾斜モーメントを生じる９円錐ころ５１３の
加、減速の領域は、外側軌道５１２ａては反対てあり、
外側軌道で生じるこの結果の傾斜モーメントは円錐ころ
５１３を時計方向へ傾斜させようとする。しかしながら
、外側軌道５１２ａて生じる傾斜モーメントは内側軌道
５１１ａて生じる傾斜モーメントに優るか、これは外側
軌道に浅い中心溝ないし逃げ５１２ｂを円錐ころの中線
Ｍに隣接してｊＲけ、内側軌道には中線Ｍ（７］前後に
一対の逃げ５１１ｃ、’　５１１ｄを円錐ころ５１３の
端部に隣接して設けであるからである。これ等の逃げは
判り易くするために著しく誇張しであるか、実際は円錐
ころのモ均の直径の約（＋、（１０（１２５倍程鹿の深
さかあればよい。これにより内側軌道５１１ａは同一個
所の外側軌道よりも大きい圧力で円錐ころの中線Ｍに隣
接して一個所でころに接触し、外側軌道は同一個所の内
側軌道よりも大きい圧力をもって中線の両側の２個所で
円錐ころに接触する。この結果、円錐ころ５１コは第″
４図の様に正の傾側角Ｂをとる。この様に傾斜すると、
摩擦力ｆｓ３　、　ｒｓ４か円錐ころ５１３と、外側軌
道５Ｉ２ａとに生し、摩擦力ｆｓｌ　、　ｒｓ２か円錐
ころ５１３と、内側軌道５１１ａとに夫々生しる。内、
外両軌１ｔｉ５１１ａ、　５１２ａの１９！擦力ｒｓ２
　、　ｆｓ４の軸方向成分か第３図に示す方向、すなわ
ち、外部前Ｂｐｚ、　ｐｔの軸方向前用成分Ｐ２＾。
ＰＩへの方向に対して反対方向へ夫々向くと共に、円錐
ころの軸心へ２が軸受の軸心Ａｔと同モ面にないとき１
円錐ころ５１３は正に傾斜する。前述のごとく、ころか
正に傾斜しているとき、この軸受５１０は、負に傾斜す
る円錐ころてもって同様に負荷された軸受よりも全体の
摩擦は小さく、長い使用寿命の下で回転する。
この実施例では外側軌道の傾斜モーメントを内側軌道よ
りも大きくするため外側軌道には円錐ころの中線に接触
する部分に１つの逃げ、内側軌道には中線の前後に２つ
の逃げを設けたか、これに限定される軌道の表面の粗さ
ないし１９！４！ｌ係数を外側軌道の方で大きくしても
よい。
以りで明らかな様に、本発明によれば正の傾斜角で円錐
ころか回転する新規な円錐ころ軸受を提供できる。この
円錐ころ軸受の摩擦は非常に小さく、従って、使用寿命
は頗る長くなる。
尚、ＩＡ示、説Ｉｌｌ　ｌ、た実施例は好適なものであ
るか、本発明はこの実施例に限定されることなく特許請
求の範囲に記載された技術思想の枠内て種々に設計を変
更して実施することかてきる。
【図面の簡単な説明】
第１図は力のベクトルが示されている従来の円錐ころ軸
受の部分断面図、第２図は第１図の２−２線から見た部
分平面図、第３図は本発明の一実施例の第１図と同様な
部分断面図、第４図は第３図の４−４線から見た部分平
面図で。 図中、５１１は内輪、５１１ａは内側軌道、５１２は外
輪、　５１２ａは外側軌道、　ＡＩは軸受の軸心、Ａ２
は円錐ころの回転軸心、Ｌｌは等連線の頂点、Ｌ２は創
成線ないし円錐ころの円錐角の頂点１Ｍは円錐ころの中
線、５１３は円錐ころ、５１６ａ、　５１７ａは創成線
を示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）外周に内側軌道を有する内輪と、上記内輪の内側
    軌道との間に環状空間を保つ外側軌道を内周に有する外
    輪と、上記両輪の内側軌道と外側軌道とに接触して自転
    、公転する様に上記両輪間に装着された円錐ころとを有
    する円錐ころ軸受において、 上記外側軌道は円筒面、内側軌道は円錐面とし、且つ円
    錐ころを傾斜させる前記両軌道における傾斜モーメント
    のうち外側軌道におけるものを内側軌道におけるものよ
    りも大にしたことを特徴とする円錐ころ軸受における円
    錐ころの傾斜制御装置。
  2. （２）特許請求の範囲（１）の円錐ころ軸受における円
    錐ころの傾斜制御装置において、外側軌道は円錐ころの
    両端部の中間に接触する部位に環状逃げを有し、内側軌
    道は円錐ころの中線の外方に一対の逃げを有する円錐こ
    ろ軸受における円錐ころの傾斜制御装置。
  3. （３）特許請求の範囲（１）又は（２）の円錐ころ軸受
    における円錐ころの傾斜制御装置において、外輪の外側
    軌道の摩擦係数を内輪の内側軌道よりも大にした円錐こ
    ろ軸受における円錐ころの傾斜制御装置。
JP61237275A 1976-05-13 1986-10-07 円錐ころ軸受における円錐ころの傾斜制御装置 Granted JPS62110017A (ja)

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