JPS635609B2 - - Google Patents

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JPS635609B2
JPS635609B2 JP61237275A JP23727586A JPS635609B2 JP S635609 B2 JPS635609 B2 JP S635609B2 JP 61237275 A JP61237275 A JP 61237275A JP 23727586 A JP23727586 A JP 23727586A JP S635609 B2 JPS635609 B2 JP S635609B2
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JP
Japan
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raceway
tapered roller
tapered
bearing
rollers
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JP61237275A
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Magunasu Kerusutoroomu Eriku
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Esu Kaa Efu Ind Toreedeingu Ando Dev Co Bv
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Esu Kaa Efu Ind Toreedeingu Ando Dev Co Bv
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Publication date
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    • 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
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    • F16C19/364—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 a single row of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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  • Rolling Contact Bearings (AREA)

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、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
輪間に装置された円錐ころとを有する円錐ころ軸
受における上記円錐ころの傾斜（スキユー）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
較べて摩擦が大になり、寿命が短かくなることは
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号で公知であり、又、円筒ころを同様に
保持器で制御することも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）
で公知である。
しかしながら円錐ころ軸受において円錐ころを
回転中に負の傾斜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
された円錐ころの一方或いは双方の端面が軌道に
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、この摩擦が軸受の軸心
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、これによつて円錐ころが傾斜
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１０は内側軌道１１ａを有する円錐
ないし内輪１１と、外側軌道１２ａを有するカツ
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が軸受の軸心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１１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では、内側軌道１１ａは軸
受の軸心Ａ１を中心とする直線の創成線１６の回
転によつて創成される円錐面であり、上記創成線
１６は頂点Ｌ１で軸受の軸心に交わる。また、外
側軌道１２ａも同様に直線の創成線１７で創成さ
れる円錐面を有し、この創成線１７も頂点Ｌ１で
軸受の軸心Ａ１に交わる。軸受の軸心Ａ１に対し
て上記夫々の創成線１６が角度α１、１７が角度
α２で交わり、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、軸受が設計荷重をう
けたとき、円錐ころ１３は頂点Ｌ１で軸受の軸心
Ａ１に交わる回転軸心Ａ２を有する様に設計され
ている。これ等の形状寸法関係により、完全なこ
ろがり接触が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が、こ
れは、軌道１１ａ，１２ａと、円錐ころ１３との
周辺転動速度が夫々創成線１６，１７に沿い等し
いからである。換言すれば、創成線１６，１７は
等しい周転円の転動運動の線を示し、理論的等速
線とも称する。
通常の軸受１０の回転中、内輪１１に加わる外
側荷重Ｐ１は、ころに作用する垂直接触荷重Ｎ１
（第５図参照）を生じ、この荷重は外輪１２に加
わる垂直反力荷重Ｎ０（第５図参照）を生じる。
これ等の荷重は等しくなく、また反対なので、フ
ランジ１４からの第３の力Rrbがころの力平衡を
得るのに必要である。外部荷重Ｐ１とＰ２は夫々
軸方向と、半径方向との成分Ｐ１ＡとＰ１Ｒ，Ｐ
２ＡとＰ２Ｒを有している。円錐ころ１３が回転
するとき、フランジ１４はころの軸方向右端面１
３ａに接触し、この接触は内輪１１と円錐ころ１
３との間に摩擦力fa，fbを生じる。内輪が回転す
るとき、これ等の摩擦力は円錐ころ１３を或る角
度Ｂ（第２図）傾斜させるモーメントを生じ、こ
の角度Ｂは円錐ころ１３の回転軸心Ａ２と、軸受
の軸心Ａ１を含む平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、この傾斜が各
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
fs１，fs４を生じ、軌道上の摩擦力fs２，fs４が
内輪１１と外輪１２の軸方向荷重成分Ｐ１Ａ，Ｐ
２Ａと夫々同一方向に延びるとき、円錐ころは負
の角度で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Ｐ
１Ａ，Ｐ２Ａとほゞ同一方向に夫々延びる。
この様に軸受の回転中、円錐ころが負の傾斜角
をとると、反対の正の傾斜角をとる場合に較べて
摩擦が大で、使用寿命が短かい。
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、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。
本発明は上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
間に装着する円錐ころの向きは自ら定まり、これ
によつて軸受の回転中、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ころを負に
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、外側軌道が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。
次に本発明の実施例を説明する。
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５１０の円錐ころの中線Ｍか
ら描かれた等速線５１６，５１７は、頂点Ｌ１で
軸受の軸心Ａ１に交わり、この位置で円錐ころ５
１３の回転軸心Ａ２も軸受の軸心Ａ１に交わる。
内、外の軌道５１１ａ，５１２ａの創成線５１６
ａ，５１７ａは、他の位置の頂点Ｌ２で交わる。
この頂点Ｌ２は円錐ころの円錐角の頂点でもあつ
て、円錐ころの回転軸心Ａ２上にある。そして、
その頂点Ｌ２は、軸受が荷重を受けているとき、
等速線５１６，５１７で挟まれた領域の内側にあ
る。尚、この実施例では、内、外両輪５１１，５
１２は頂点Ｌ１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で加速される。内、外両輪５１１，５
１２が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５１１ａ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。円錐ころ５１３の加、
減速の領域は、外側軌道５１２ａでは反対であ
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で生じる傾
斜モーメントは内側軌道５１１ａで生じる傾斜モ
ーメントに優るが、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
て設け、内側軌道には中線Ｍの前後一対の逃げ５
１１ｃ，５１１ｄを円錐ころ５１３の端部に隣接
して設けてあるからである。これ等の逃げは判り
易くするために著しく誇張してあるが、実際は円
錐ころの平均の直径の約0.00025倍程度の深さが
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つて
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５１３は第４図の様に正の傾斜角
Ｂをとる。この様に傾斜すると、摩擦力fs３，fs
４が円錐ころ５１３と、外側軌道５１２ａとに生
じ、摩擦力fs１，fs２が円錐ころ５１３と、内側
軌道５１１ａとに夫々生じる。内、外両軌道５１
１ａ，５１２ａの摩擦力fs２，fs４の軸方向成分
が第３図に示す方向、すなわち、外部荷重Ｐ２，
Ｐ１の軸方向荷重成分Ｐ２Ａ，Ｐ１Ａ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
Ａ２が軸受の軸心Ａ１と同平面にないとき、円錐
ころ５１３は正に傾斜する。前述のごとく、ころ
が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でもつ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つの逃げを設けたが、これに
限定される軌道の表面の粗さないし摩擦係数を外
側軌道の方で大きくしてもよい。
以上で明らかな様に、本発明によれば正の傾斜
角で円錐ころが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、従つて、使用寿命は頗る長くなる。
尚、図示、説明した実施例は好適なものである
が、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で種々
に設計を変更して実施することができる。
【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、５
１２は外輪、５１２ａは外側軌道、Ａ１は軸受の
軸心、Ａ２は円錐ころの回転軸心、Ｌ１は等速線
の頂点、Ｌ２は創成線ないし円錐ころの円錐角の
頂点、Ｍは円錐ころの中線、５１３は円錐ころ、
５１６ａ，５１７ａは創成線を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 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 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 特許請求の範囲１又は２の円錐ころ軸受にお
    ける内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)

Applications Claiming Priority (2)

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US05/686,030 US4065191A (en) 1976-05-13 1976-05-13 Roller skew control for tapered roller bearings
US686030 2000-10-11

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JPS62110017A JPS62110017A (ja) 1987-05-21
JPS635609B2 true JPS635609B2 (ja) 1988-02-04

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JP61237275A Granted JPS62110017A (ja) 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
JP61237274A Granted JPS62110016A (ja) 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

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JP (3) JPS52151441A (ja)
DE (1) DE2720887A1 (ja)
FR (1) FR2351305A1 (ja)
GB (1) GB1568579A (ja)
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