JP2002147469A - 鍔付円筒ころ軸受 - Google Patents
鍔付円筒ころ軸受Info
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- JP2002147469A JP2002147469A JP2001249762A JP2001249762A JP2002147469A JP 2002147469 A JP2002147469 A JP 2002147469A JP 2001249762 A JP2001249762 A JP 2001249762A JP 2001249762 A JP2001249762 A JP 2001249762A JP 2002147469 A JP2002147469 A JP 2002147469A
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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
- F16C19/24—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 radial load mainly
- F16C19/26—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 radial load mainly with a single row 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
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- F16C19/28—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 radial load mainly 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
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/58—Raceways; Race rings
- F16C33/60—Raceways; Race rings divided or split, e.g. comprising two juxtaposed rings
- F16C33/605—Raceways; Race rings divided or split, e.g. comprising two juxtaposed rings with a separate retaining member, e.g. flange, shoulder, guide ring, secured to a race ring, adjacent to the race surface, so as to abut the end of the rolling elements, e.g. rollers, or the cage
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 外向、内向各鍔部8、10の内側面11、1
1と円筒ころ5の軸方向端面との当接部の耐焼き付き性
を向上させて、この当接部でのアキシアル負荷能力を向
上させる。 【解決手段】 アキシアル荷重を支承する際に互いに当
接する、上記外向、内向各鍔部8、10の内側面11、
11と円筒ころ5の軸方向端面とのうちの少なくとも一
方の面に、硬度がHv900以上の化合物層と拡散硬化層
とから成る、緻密な窒化層を形成する。これにより、上
記課題を解決する。
1と円筒ころ5の軸方向端面との当接部の耐焼き付き性
を向上させて、この当接部でのアキシアル負荷能力を向
上させる。 【解決手段】 アキシアル荷重を支承する際に互いに当
接する、上記外向、内向各鍔部8、10の内側面11、
11と円筒ころ5の軸方向端面とのうちの少なくとも一
方の面に、硬度がHv900以上の化合物層と拡散硬化層
とから成る、緻密な窒化層を形成する。これにより、上
記課題を解決する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明に係る鍔付円筒ころ
軸受は、例えば、圧延機用ロールの端部に固設した支持
軸や、歯車伝達装置を構成するはすば歯車を固設した回
転軸等、使用時にラジアル荷重だけでなくアキシアル荷
重が加わる回転軸を、ハウジング等の固定部分に対し回
転自在に支持する為に使用する。
軸受は、例えば、圧延機用ロールの端部に固設した支持
軸や、歯車伝達装置を構成するはすば歯車を固設した回
転軸等、使用時にラジアル荷重だけでなくアキシアル荷
重が加わる回転軸を、ハウジング等の固定部分に対し回
転自在に支持する為に使用する。
【0002】
【従来の技術】圧延機用ロールの端部に固設した支持軸
や、鉄道車両を駆動する為の歯車伝達装置を構成するは
すば歯車を固設した回転軸には、使用時に、ラジアル荷
重の他にアキシアル荷重が加わる。従って、これらの回
転軸をハウジングに対し回転自在に支持する為の転がり
軸受は、ラジアル荷重だけでなく、アキシアル荷重も支
承できるものでなければならない。この為に、従来一般
的には、上記回転軸を上記ハウジングに対し、接触角の
方向を互いに異ならせた、少なくとも1対の円すいころ
軸受により支承していた。
や、鉄道車両を駆動する為の歯車伝達装置を構成するは
すば歯車を固設した回転軸には、使用時に、ラジアル荷
重の他にアキシアル荷重が加わる。従って、これらの回
転軸をハウジングに対し回転自在に支持する為の転がり
軸受は、ラジアル荷重だけでなく、アキシアル荷重も支
承できるものでなければならない。この為に、従来一般
的には、上記回転軸を上記ハウジングに対し、接触角の
方向を互いに異ならせた、少なくとも1対の円すいころ
軸受により支承していた。
【0003】ところが、円すいころ軸受により上記回転
軸を支承した場合には、この円すいころ軸受の隙間調整
が非常に面倒になる。特に、上記ハウジング部分の温度
は、季節変化により、更には周辺機器が発生する熱の影
響等により、大きく変化する。この様な大きな温度変化
に拘らず、上記円すいころ軸受が焼き付いたり、或はが
たついたりしない様にする為には、この円すいころ軸受
の内部隙間の調整を厳密に行なう必要があり、面倒であ
る。
軸を支承した場合には、この円すいころ軸受の隙間調整
が非常に面倒になる。特に、上記ハウジング部分の温度
は、季節変化により、更には周辺機器が発生する熱の影
響等により、大きく変化する。この様な大きな温度変化
に拘らず、上記円すいころ軸受が焼き付いたり、或はが
たついたりしない様にする為には、この円すいころ軸受
の内部隙間の調整を厳密に行なう必要があり、面倒であ
る。
【0004】この様な面倒を解消する為に従来から、上
記回転軸を上記ハウジングに支持する為の転がり軸受と
して、図9に示す様な、鍔付の軌道輪を有する円筒ころ
軸受を使用する事が提案されている。例えば、N型、N
U型等の円筒ころ軸受の場合、ラジアル荷重を支承でき
てもアキシアル荷重は支承できないが、この図9に示し
た鍔付円筒ころ軸受1は、転動体である円筒ころ5の軸
方向端面と内、外輪2、3の周面端部に設けた鍔部8、
10の内側面との係合に基づいて、上記アキシアル荷重
を支承自在としている。
記回転軸を上記ハウジングに支持する為の転がり軸受と
して、図9に示す様な、鍔付の軌道輪を有する円筒ころ
軸受を使用する事が提案されている。例えば、N型、N
U型等の円筒ころ軸受の場合、ラジアル荷重を支承でき
てもアキシアル荷重は支承できないが、この図9に示し
た鍔付円筒ころ軸受1は、転動体である円筒ころ5の軸
方向端面と内、外輪2、3の周面端部に設けた鍔部8、
10の内側面との係合に基づいて、上記アキシアル荷重
を支承自在としている。
【0005】即ち、この様な鍔付円筒ころ軸受1は、内
輪2と、外輪3と、鍔輪4と、複数個の円筒ころ5と、
保持器6とを備える。このうちの内輪2は、外周面の中
間部に円筒形の内輪軌道7を、同じく両端部に外向鍔部
8、8を、それぞれ設けている。又、上記外輪3は、内
周面の一端部(図9の右端部)を除く部分に円筒形の外
輪軌道9を、同じくこの一端部に内向鍔部10を、それ
ぞれ設けている。又、上記鍔輪4は、上記外輪3の軸方
向他端面(図9の左端面)に突き当てた状態で設けてお
り、この外輪3の内周面のうち上記外輪軌道9よりも直
径方向内方に突出する部分を、やはり内向鍔部10とし
ている。又、上記複数個の円筒ころ5は、上記保持器6
により保持した状態で、上記内輪軌道7と上記外輪軌道
9との間に転動自在に設けている。
輪2と、外輪3と、鍔輪4と、複数個の円筒ころ5と、
保持器6とを備える。このうちの内輪2は、外周面の中
間部に円筒形の内輪軌道7を、同じく両端部に外向鍔部
8、8を、それぞれ設けている。又、上記外輪3は、内
周面の一端部(図9の右端部)を除く部分に円筒形の外
輪軌道9を、同じくこの一端部に内向鍔部10を、それ
ぞれ設けている。又、上記鍔輪4は、上記外輪3の軸方
向他端面(図9の左端面)に突き当てた状態で設けてお
り、この外輪3の内周面のうち上記外輪軌道9よりも直
径方向内方に突出する部分を、やはり内向鍔部10とし
ている。又、上記複数個の円筒ころ5は、上記保持器6
により保持した状態で、上記内輪軌道7と上記外輪軌道
9との間に転動自在に設けている。
【0006】この様に構成する鍔付円筒ころ軸受1は、
上記各円筒ころ5の軸方向両端面を、上記1対の外向鍔
部8、8と上記1対の内向鍔部10、10とにそれぞれ
対向させて、これら各円筒ころ5とこれら各鍔部8、1
0との間で両方向のアキシアル荷重を支承自在としてい
る。即ち、上述の様に構成する鍔付円筒ころ軸受1によ
り、前記回転軸を前記ハウジングに対し回転自在に支持
すれば、この回転軸に加わるアキシアル荷重を、上記鍔
付円筒ころ軸受1を介して上記ハウジングにより支承で
きる。この様な鍔付円筒ころ軸受1を使用すれば、この
鍔付円筒ころ軸受1を上記回転軸とハウジングとの間に
組み付ける際の調整作業が容易になる。
上記各円筒ころ5の軸方向両端面を、上記1対の外向鍔
部8、8と上記1対の内向鍔部10、10とにそれぞれ
対向させて、これら各円筒ころ5とこれら各鍔部8、1
0との間で両方向のアキシアル荷重を支承自在としてい
る。即ち、上述の様に構成する鍔付円筒ころ軸受1によ
り、前記回転軸を前記ハウジングに対し回転自在に支持
すれば、この回転軸に加わるアキシアル荷重を、上記鍔
付円筒ころ軸受1を介して上記ハウジングにより支承で
きる。この様な鍔付円筒ころ軸受1を使用すれば、この
鍔付円筒ころ軸受1を上記回転軸とハウジングとの間に
組み付ける際の調整作業が容易になる。
【0007】尚、上述の様な鍔付円筒ころ軸受1により
アキシアル荷重を支承した場合、このアキシアル荷重
は、上記円筒ころ5の両端面と、何れかの外向鍔部8及
び内向鍔部10との当接部(滑り接触部)のみで支承す
る事になる。従って、この当接部は、大きなアキシアル
荷重を支承しつつ高速で滑り接触する事になり、当接圧
(P)と滑り速度(V)との積であるPV値が大きくな
る。従って、特に大きなアキシアル荷重を支承させる場
合や、潤滑条件が厳しい(例えば微量潤滑)状態で運転
する場合に、上記当接部でかじりや焼き付き等の損傷が
発生する事を防止する為には、この当接部の仕様に就い
て特別な考慮が必要となる。
アキシアル荷重を支承した場合、このアキシアル荷重
は、上記円筒ころ5の両端面と、何れかの外向鍔部8及
び内向鍔部10との当接部(滑り接触部)のみで支承す
る事になる。従って、この当接部は、大きなアキシアル
荷重を支承しつつ高速で滑り接触する事になり、当接圧
(P)と滑り速度(V)との積であるPV値が大きくな
る。従って、特に大きなアキシアル荷重を支承させる場
合や、潤滑条件が厳しい(例えば微量潤滑)状態で運転
する場合に、上記当接部でかじりや焼き付き等の損傷が
発生する事を防止する為には、この当接部の仕様に就い
て特別な考慮が必要となる。
【0008】この為に図示の例では、上記円筒ころ5の
軸方向端面と当接する、上記外向、内向各鍔部8、10
の内側面11、11を、先端側(外向鍔部8、8の場合
には外径側、内向鍔部10、10の場合には内径側)に
向かう程、これら外向、内向各鍔部8、10を設けた内
輪2又は外輪3の軸方向外方に向かう方向に(外開き
に)傾斜させている。この様な構成を採用すると、上記
円筒ころ5の軸方向端面と上記内側面11との当接部の
周辺に、この当接部に向かう程厚さが小さくなる楔状の
空間が形成される。この結果、上記当接部の周囲に存在
する潤滑油が、上記円筒ころ5の転動に伴って上記空間
内に取り込まれ、上記当接部に強固な油膜を形成する。
そして、この油膜の形成により、この当接部で金属接触
が発生するのを防止して、上述したかじりや焼き付き等
の損傷が発生する事を防止する。
軸方向端面と当接する、上記外向、内向各鍔部8、10
の内側面11、11を、先端側(外向鍔部8、8の場合
には外径側、内向鍔部10、10の場合には内径側)に
向かう程、これら外向、内向各鍔部8、10を設けた内
輪2又は外輪3の軸方向外方に向かう方向に(外開き
に)傾斜させている。この様な構成を採用すると、上記
円筒ころ5の軸方向端面と上記内側面11との当接部の
周辺に、この当接部に向かう程厚さが小さくなる楔状の
空間が形成される。この結果、上記当接部の周囲に存在
する潤滑油が、上記円筒ころ5の転動に伴って上記空間
内に取り込まれ、上記当接部に強固な油膜を形成する。
そして、この油膜の形成により、この当接部で金属接触
が発生するのを防止して、上述したかじりや焼き付き等
の損傷が発生する事を防止する。
【0009】又、図10〜12に示した別例の場合に
は、上述の図9に示した構造の場合と同様、外向、内向
各鍔部8、10の内側面11、11を傾斜させると共
に、円筒ころ5aの軸方向両端面の一部でそれぞれ上記
内側面11、11に当接する部分に、クラウニング1
2、12を施している。そして、鍔付円筒ころ軸受1a
の中心軸と直交する方向に存在する仮想平面に対する上
記内側面11の傾斜角度θと、上記クラウニング12の
曲率半径rとを規制する事により、この内側面11に対
する上記円筒ころ5aの軸方向端面の当接状態を適切に
している。
は、上述の図9に示した構造の場合と同様、外向、内向
各鍔部8、10の内側面11、11を傾斜させると共
に、円筒ころ5aの軸方向両端面の一部でそれぞれ上記
内側面11、11に当接する部分に、クラウニング1
2、12を施している。そして、鍔付円筒ころ軸受1a
の中心軸と直交する方向に存在する仮想平面に対する上
記内側面11の傾斜角度θと、上記クラウニング12の
曲率半径rとを規制する事により、この内側面11に対
する上記円筒ころ5aの軸方向端面の当接状態を適切に
している。
【0010】即ち、これら内側面11と円筒ころ5aの
軸方向端面との当接部には、図12に斜格子で表す様
な、周知の接触楕円が形成される。この様な接触楕円
は、上記当接部にかじりや焼き付き等の損傷が発生する
のを防止する観点からは、その面積をできる限り大きく
して、上記当接部の当接圧を低減するのが好ましい。こ
れに対して、上記接触楕円が上記内側面11からはみ出
す(厳密に言えば、はみ出した場合には接触楕円とは言
えないが、説明の便宜上、接触楕円の語を使用する。)
と、この接触楕円のうち、この内側面11からはみ出し
ていない残りの部分での当接圧が増大すると共に、この
内側面11の周縁部分にエッジロードに基づく過大面圧
が加わり易くなる為、好ましくない。
軸方向端面との当接部には、図12に斜格子で表す様
な、周知の接触楕円が形成される。この様な接触楕円
は、上記当接部にかじりや焼き付き等の損傷が発生する
のを防止する観点からは、その面積をできる限り大きく
して、上記当接部の当接圧を低減するのが好ましい。こ
れに対して、上記接触楕円が上記内側面11からはみ出
す(厳密に言えば、はみ出した場合には接触楕円とは言
えないが、説明の便宜上、接触楕円の語を使用する。)
と、この接触楕円のうち、この内側面11からはみ出し
ていない残りの部分での当接圧が増大すると共に、この
内側面11の周縁部分にエッジロードに基づく過大面圧
が加わり易くなる為、好ましくない。
【0011】この為、図示の例では、上記内側面11の
傾斜角度θと上記クラウニング12の曲率半径rとを規
制して、支承すべき所定の大きさのアキシアル荷重が加
わった状態で、上記接触楕円が上記内側面11に収まる
範囲内でできる限り大きくなる様にしている。これと共
に、上記接触楕円の中心が上記内側面11の径方向中央
付近に位置する様にし、この接触楕円が上記内側面11
からはみ出した場合でも、このはみ出し量を最小限に抑
えられる様にしている。これにより、上記内側面11と
上記円筒ころ5aの軸方向端面との当接部に過大面圧が
加わらない様にして、この当接部で焼き付き等の損傷が
発生するのを防止し、この当接部で支承し得るアキシア
ル荷重をより大きくしている。尚、上記接触楕円の面積
及び中心位置は、上記当接部に加わるアキシアル荷重の
大きさにより変化する。この為、上記内側面11の傾斜
角度θと上記クラウニング12の曲率半径rとの規制
は、これらの事情を考慮して設計的に行なう。
傾斜角度θと上記クラウニング12の曲率半径rとを規
制して、支承すべき所定の大きさのアキシアル荷重が加
わった状態で、上記接触楕円が上記内側面11に収まる
範囲内でできる限り大きくなる様にしている。これと共
に、上記接触楕円の中心が上記内側面11の径方向中央
付近に位置する様にし、この接触楕円が上記内側面11
からはみ出した場合でも、このはみ出し量を最小限に抑
えられる様にしている。これにより、上記内側面11と
上記円筒ころ5aの軸方向端面との当接部に過大面圧が
加わらない様にして、この当接部で焼き付き等の損傷が
発生するのを防止し、この当接部で支承し得るアキシア
ル荷重をより大きくしている。尚、上記接触楕円の面積
及び中心位置は、上記当接部に加わるアキシアル荷重の
大きさにより変化する。この為、上記内側面11の傾斜
角度θと上記クラウニング12の曲率半径rとの規制
は、これらの事情を考慮して設計的に行なう。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上述した様な各構造の
場合には、通常、鍔付円筒ころ軸受1、1aを構成する
内輪2、外輪3、鍔輪4、及び円筒ころ5、5aを、何
れもSUJ2等の高炭素クロム軸受鋼製とすると共に、
これら各部材2、3、4、5、5aに焼き入れ・焼き戻
し処理を施して、前記外向、内向各鍔部8、10の内側
面11、11並びに上記円筒ころ5、5aの軸方向両端
面を含む、これら各部材2、3、4、5、5aの硬度
を、HRC 58〜64程度にしている。この為、上述の様
に外向、内向各鍔部8、10の内側面11、11に傾斜
角度θを付けて、これら内側面11、11と上記円筒こ
ろ5、5aの軸方向端面との当接部に潤滑油を取り込み
易くしたり、或はこの軸方向端面にクラウニング12を
施して、この軸方向端面と上記内側面11、11との当
接状態を適切にするだけでは、これら各面同士の当接部
でかじりや焼き付き等の損傷が発生しない範囲で支承し
得るアキシアル荷重は、限られたものとなる。
場合には、通常、鍔付円筒ころ軸受1、1aを構成する
内輪2、外輪3、鍔輪4、及び円筒ころ5、5aを、何
れもSUJ2等の高炭素クロム軸受鋼製とすると共に、
これら各部材2、3、4、5、5aに焼き入れ・焼き戻
し処理を施して、前記外向、内向各鍔部8、10の内側
面11、11並びに上記円筒ころ5、5aの軸方向両端
面を含む、これら各部材2、3、4、5、5aの硬度
を、HRC 58〜64程度にしている。この為、上述の様
に外向、内向各鍔部8、10の内側面11、11に傾斜
角度θを付けて、これら内側面11、11と上記円筒こ
ろ5、5aの軸方向端面との当接部に潤滑油を取り込み
易くしたり、或はこの軸方向端面にクラウニング12を
施して、この軸方向端面と上記内側面11、11との当
接状態を適切にするだけでは、これら各面同士の当接部
でかじりや焼き付き等の損傷が発生しない範囲で支承し
得るアキシアル荷重は、限られたものとなる。
【0013】即ち、上記当接部に形成される接触楕円の
面積は、アキシアル荷重が大きくなる事に伴って大きく
なる。この場合、この接触楕円が上記内側面11からは
み出さない様にする為には、上記クラウニング12の曲
率半径rを小さくすれば良い。ところが、この様にクラ
ウニング12の曲率半径rを小さくすると上記接触楕円
部分の面圧が大きくなる為、上記アキシアル荷重の大き
さに対応させて上記クラウニング12の曲率半径rを無
制限に小さくする事はできない。従って、より大きなア
キシアル荷重を支承する為には、互いに当接する、上記
内側面11と軸方向端面との少なくとも一方の面の性状
を変える必要がある。本発明の鍔付円筒ころ軸受は、上
述の様な事情に鑑みて発明したものである。
面積は、アキシアル荷重が大きくなる事に伴って大きく
なる。この場合、この接触楕円が上記内側面11からは
み出さない様にする為には、上記クラウニング12の曲
率半径rを小さくすれば良い。ところが、この様にクラ
ウニング12の曲率半径rを小さくすると上記接触楕円
部分の面圧が大きくなる為、上記アキシアル荷重の大き
さに対応させて上記クラウニング12の曲率半径rを無
制限に小さくする事はできない。従って、より大きなア
キシアル荷重を支承する為には、互いに当接する、上記
内側面11と軸方向端面との少なくとも一方の面の性状
を変える必要がある。本発明の鍔付円筒ころ軸受は、上
述の様な事情に鑑みて発明したものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の鍔付円筒ころ軸
受は、前述の図9及び図10〜12に示した構造の場合
と同様に、外周面に円筒形の内輪軌道を有する鉄系合金
製の内輪と、内周面に円筒形の外輪軌道を有する鉄系合
金製の外輪と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動
自在に設けたそれぞれが鉄系合金製の複数個の円筒ころ
と、これら外輪軌道と内輪軌道とのそれぞれの軸方向両
端部のうち、少なくともこれら外輪軌道と内輪軌道とで
互いに軸方向反対側となる端部に、上記外輪及び内輪と
一体又は別体にそれぞれ設けた鉄系合金製の鍔部とを備
える。そして、これら各鍔部の側面と上記各円筒ころの
軸方向端面との係合に基づいてアキシアル荷重を支承自
在としている。特に、本発明の鍔付円筒ころ軸受に於い
ては、互いに係合する上記鍔部の側面と上記円筒ころの
軸方向端面とのうちの少なくとも一方の面に、化合物層
と拡散硬化層とから成り、硬度がHv900(HRC 67)
以上である緻密な窒化層を形成している。
受は、前述の図9及び図10〜12に示した構造の場合
と同様に、外周面に円筒形の内輪軌道を有する鉄系合金
製の内輪と、内周面に円筒形の外輪軌道を有する鉄系合
金製の外輪と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動
自在に設けたそれぞれが鉄系合金製の複数個の円筒ころ
と、これら外輪軌道と内輪軌道とのそれぞれの軸方向両
端部のうち、少なくともこれら外輪軌道と内輪軌道とで
互いに軸方向反対側となる端部に、上記外輪及び内輪と
一体又は別体にそれぞれ設けた鉄系合金製の鍔部とを備
える。そして、これら各鍔部の側面と上記各円筒ころの
軸方向端面との係合に基づいてアキシアル荷重を支承自
在としている。特に、本発明の鍔付円筒ころ軸受に於い
ては、互いに係合する上記鍔部の側面と上記円筒ころの
軸方向端面とのうちの少なくとも一方の面に、化合物層
と拡散硬化層とから成り、硬度がHv900(HRC 67)
以上である緻密な窒化層を形成している。
【0015】又、より好ましくは、この窒化層を形成し
た部材を、0.3〜0.6重量%の炭素(C)と、0.
5〜2.5重量%のクロム(Cr)と、0.3〜1.5重
量%の珪素(Si)と、0.3〜1.7重量%のマンガン
(Mn)と、0.9重量ppm 以下の酸素(O)とを含み、
残部が鉄及び不可避的な不純物である鉄系合金を浸炭窒
化熱処理した後、焼き入れ・高温焼き戻し処理を施した
ものとする。或は、上記窒化層を形成した部材を、0.
3〜0.6重量%の炭素と、0.5〜2.5重量%のク
ロムと、0.3〜1.5重量%の珪素と、0.3〜1.
7重量%のマンガンと、3.0重量%以下のモリブデン
(Mo)と、0.9重量ppm 以下の酸素とを含み、残部が
鉄及び不可避的な不純物である鉄系合金を浸炭窒化熱処
理した後、焼き入れ・高温焼き戻し処理を施したものと
する。
た部材を、0.3〜0.6重量%の炭素(C)と、0.
5〜2.5重量%のクロム(Cr)と、0.3〜1.5重
量%の珪素(Si)と、0.3〜1.7重量%のマンガン
(Mn)と、0.9重量ppm 以下の酸素(O)とを含み、
残部が鉄及び不可避的な不純物である鉄系合金を浸炭窒
化熱処理した後、焼き入れ・高温焼き戻し処理を施した
ものとする。或は、上記窒化層を形成した部材を、0.
3〜0.6重量%の炭素と、0.5〜2.5重量%のク
ロムと、0.3〜1.5重量%の珪素と、0.3〜1.
7重量%のマンガンと、3.0重量%以下のモリブデン
(Mo)と、0.9重量ppm 以下の酸素とを含み、残部が
鉄及び不可避的な不純物である鉄系合金を浸炭窒化熱処
理した後、焼き入れ・高温焼き戻し処理を施したものと
する。
【0016】
【作用】上述の様に、本発明の鍔付円筒ころ軸受の場合
には、アキシアル荷重を支承しつつ互いに滑り接触す
る、鍔部の側面と円筒ころの軸方向端面とのうちの少な
くとも一方の面に、化合物層と拡散硬化層とから成る、
硬度がHv900(HRC 67)以上である、緻密な窒化層
を形成している。従って、前述の図9及び図10〜12
に示した各構造の様に、高炭素クロム軸受鋼製の部材に
焼き入れ・焼き戻し処理を施す事により、上記鍔部の側
面と上記円筒ころの軸方向端面との双方の面の硬度をHR
C 58〜64程度にした場合と比べて、上記側面と上記
円筒ころの軸方向端面との当接部(滑り接触部)の耐焼
き付き性を十分に向上できる。この為、この当接部での
アキシアル負荷能力(この当接部でかじりや焼き付き等
の損傷を生じる事なく、より大きなアキシアル荷重を支
承し得る能力)を向上できる。しかも、上記窒化層を形
成した部材として、上述の様なより好ましい構成のもの
を採用すれば、上記鍔部の側面と上記円筒ころの軸方向
端面との耐摩耗性の向上も図れ、これら各面の摩耗を低
減する事ができる。
には、アキシアル荷重を支承しつつ互いに滑り接触す
る、鍔部の側面と円筒ころの軸方向端面とのうちの少な
くとも一方の面に、化合物層と拡散硬化層とから成る、
硬度がHv900(HRC 67)以上である、緻密な窒化層
を形成している。従って、前述の図9及び図10〜12
に示した各構造の様に、高炭素クロム軸受鋼製の部材に
焼き入れ・焼き戻し処理を施す事により、上記鍔部の側
面と上記円筒ころの軸方向端面との双方の面の硬度をHR
C 58〜64程度にした場合と比べて、上記側面と上記
円筒ころの軸方向端面との当接部(滑り接触部)の耐焼
き付き性を十分に向上できる。この為、この当接部での
アキシアル負荷能力(この当接部でかじりや焼き付き等
の損傷を生じる事なく、より大きなアキシアル荷重を支
承し得る能力)を向上できる。しかも、上記窒化層を形
成した部材として、上述の様なより好ましい構成のもの
を採用すれば、上記鍔部の側面と上記円筒ころの軸方向
端面との耐摩耗性の向上も図れ、これら各面の摩耗を低
減する事ができる。
【0017】尚、本発明を実施する場合に、前述の図9
若しくは図10〜12に示した各構造を採用すれば、上
記当接部でのアキシアル負荷能力をより十分に確保でき
る。特に、図10〜12に示した構造を採用する場合に
は、上記鍔部の側面と上記円筒ころの軸方向端面との当
接部に形成される接触楕円を小さくして、この内側面に
対するこの接触楕円のはみ出し量を抑える事に伴い、上
記当接部の当接圧が高くなった場合でも、この当接部で
かじりや焼き付き等の損傷が発生するのを有効に防止で
きる。
若しくは図10〜12に示した各構造を採用すれば、上
記当接部でのアキシアル負荷能力をより十分に確保でき
る。特に、図10〜12に示した構造を採用する場合に
は、上記鍔部の側面と上記円筒ころの軸方向端面との当
接部に形成される接触楕円を小さくして、この内側面に
対するこの接触楕円のはみ出し量を抑える事に伴い、上
記当接部の当接圧が高くなった場合でも、この当接部で
かじりや焼き付き等の損傷が発生するのを有効に防止で
きる。
【0018】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態の第
1例を示している。尚、本発明の特徴は、アキシアル荷
重を支承しつつ互いに滑り接触する、複数個の円筒ころ
5の軸方向端面と外向、内向各鍔部8、10の内側面1
1、11とのうちの少なくとも一方の面の性状を改善し
た点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図
9及び図10〜12に示した各構造の場合とほぼ同様で
あるから、同等部分には同一符号を付して重複する説明
を省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分、並
びに上記図9及び図10〜12に示した各構造と異なる
部分を中心に説明する。
1例を示している。尚、本発明の特徴は、アキシアル荷
重を支承しつつ互いに滑り接触する、複数個の円筒ころ
5の軸方向端面と外向、内向各鍔部8、10の内側面1
1、11とのうちの少なくとも一方の面の性状を改善し
た点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図
9及び図10〜12に示した各構造の場合とほぼ同様で
あるから、同等部分には同一符号を付して重複する説明
を省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分、並
びに上記図9及び図10〜12に示した各構造と異なる
部分を中心に説明する。
【0019】本例の鍔付円筒ころ軸受1bの場合、上記
外向、内向各鍔部8、10の内側面11、11は、それ
ぞれこの鍔付円筒ころ軸受1bの中心軸と直交する仮想
平面内に配置している。言い換えれば、これら各内側面
11、11を、この仮想平面に対し傾斜させていない。
又、上記円筒ころ5の軸方向両端面のうち上記各内側面
11、11と当接(滑り接触)する部分に、クラウニン
グを施していない。従って、本例の場合、アキシアル荷
重を支承する際に、上記各内側面11、11と上記円筒
ころ5の軸方向両端面とは、互いに平面接触する。
外向、内向各鍔部8、10の内側面11、11は、それ
ぞれこの鍔付円筒ころ軸受1bの中心軸と直交する仮想
平面内に配置している。言い換えれば、これら各内側面
11、11を、この仮想平面に対し傾斜させていない。
又、上記円筒ころ5の軸方向両端面のうち上記各内側面
11、11と当接(滑り接触)する部分に、クラウニン
グを施していない。従って、本例の場合、アキシアル荷
重を支承する際に、上記各内側面11、11と上記円筒
ころ5の軸方向両端面とは、互いに平面接触する。
【0020】又、本例の場合、上記鍔付円筒ころ軸受1
bを構成する、内輪2、外輪3、鍔輪4、及び複数個の
円筒ころ5とを、それぞれSUJ2等の高炭素クロム軸
受鋼又は浸炭窒化鋼製としている。特に、本例の場合、
上記内輪2、上記外輪3、及び上記鍔輪4と、上記複数
個の円筒ころ5とのうちの、少なくとも一方(一群)の
部材を浸炭窒化鋼製とすると共に、当該部材の表面に、
化合物層と拡散硬化層とから成り、硬度がHv900(HR
C 67)以上である、緻密な窒化層を形成している。即
ち、本例の場合には、アキシアル荷重を支承しつつ互い
に滑り接触する、上記外向、内向各鍔部8、10の内側
面11、11と上記円筒ころ5の軸方向端面とのうちの
少なくとも一方の面に、上記緻密な窒化層を形成してい
る。尚、本例の場合、上記内輪2、上記外輪3、及び上
記鍔輪4と、上記複数個の円筒ころ5とのうちの一方
(一群)の部材の表面にのみ、上記窒化層を形成する場
合には、この窒化層を形成しない他方の部材に焼き入れ
・焼き戻し処理を施して、この他方の部材の表面の硬度
をHRC 58〜64程度にする。
bを構成する、内輪2、外輪3、鍔輪4、及び複数個の
円筒ころ5とを、それぞれSUJ2等の高炭素クロム軸
受鋼又は浸炭窒化鋼製としている。特に、本例の場合、
上記内輪2、上記外輪3、及び上記鍔輪4と、上記複数
個の円筒ころ5とのうちの、少なくとも一方(一群)の
部材を浸炭窒化鋼製とすると共に、当該部材の表面に、
化合物層と拡散硬化層とから成り、硬度がHv900(HR
C 67)以上である、緻密な窒化層を形成している。即
ち、本例の場合には、アキシアル荷重を支承しつつ互い
に滑り接触する、上記外向、内向各鍔部8、10の内側
面11、11と上記円筒ころ5の軸方向端面とのうちの
少なくとも一方の面に、上記緻密な窒化層を形成してい
る。尚、本例の場合、上記内輪2、上記外輪3、及び上
記鍔輪4と、上記複数個の円筒ころ5とのうちの一方
(一群)の部材の表面にのみ、上記窒化層を形成する場
合には、この窒化層を形成しない他方の部材に焼き入れ
・焼き戻し処理を施して、この他方の部材の表面の硬度
をHRC 58〜64程度にする。
【0021】又、上記窒化層を形成した部材として、次
の様な浸炭窒化鋼を使用する事が好ましい。即ち、0.
3〜0.6重量%の炭素(C)と、0.5〜2.5重量
%のクロム(Cr)と、0.3〜1.5重量%の珪素(S
i)と、0.3〜1.7重量%のマンガン(Mn)と、
0.9重量ppm 以下の酸素(O)とを含み、残部が鉄
(Fe)と不可避的な不純物である鉄系合金を浸炭窒化熱
処理した後、焼き入れ・高温焼き戻し処理を施したもの
とする。又、必要に応じて、この様な構成に、3.0重
量%以下のモリブデン(Mo)を加えたものとしても良
い。
の様な浸炭窒化鋼を使用する事が好ましい。即ち、0.
3〜0.6重量%の炭素(C)と、0.5〜2.5重量
%のクロム(Cr)と、0.3〜1.5重量%の珪素(S
i)と、0.3〜1.7重量%のマンガン(Mn)と、
0.9重量ppm 以下の酸素(O)とを含み、残部が鉄
(Fe)と不可避的な不純物である鉄系合金を浸炭窒化熱
処理した後、焼き入れ・高温焼き戻し処理を施したもの
とする。又、必要に応じて、この様な構成に、3.0重
量%以下のモリブデン(Mo)を加えたものとしても良
い。
【0022】上述の様に構成する本例の鍔付円筒ころ軸
受1bの場合には、アキシアル荷重を支承しつつ互いに
滑り接触する、外向、内向各鍔部8、10の内側面1
1、11と円筒ころ5の軸方向端面とのうちの少なくと
も一方の面に、化合物層と拡散硬化層とから成り、硬度
がHv900(HRC 67)以上であって、優れた耐焼き付
き性を有する、緻密な窒化層を形成している。この為、
高炭素クロム軸受鋼製の部材に焼き入れ・焼き戻し処理
を施す事により、上記内側面11と上記円筒ころ5の軸
方向端面との硬度を、それぞれHRC 58〜64程度にし
た場合と比べて、上記内側面11と上記円筒ころ5の軸
方向端面との当接部の耐焼き付き性を十分に向上でき
る。この為、この当接部でのアキシアル負荷能力を十分
に向上できる。しかも、上記窒化層を形成した部材とし
て、上述の様なより好ましい浸炭窒化鋼を採用すれば、
上記各鍔部8、10の内側面11と上記円筒ころ5の軸
方向端面との耐摩耗性の向上も図れ、これら各面8、1
0、11の摩耗を低減する事ができる。
受1bの場合には、アキシアル荷重を支承しつつ互いに
滑り接触する、外向、内向各鍔部8、10の内側面1
1、11と円筒ころ5の軸方向端面とのうちの少なくと
も一方の面に、化合物層と拡散硬化層とから成り、硬度
がHv900(HRC 67)以上であって、優れた耐焼き付
き性を有する、緻密な窒化層を形成している。この為、
高炭素クロム軸受鋼製の部材に焼き入れ・焼き戻し処理
を施す事により、上記内側面11と上記円筒ころ5の軸
方向端面との硬度を、それぞれHRC 58〜64程度にし
た場合と比べて、上記内側面11と上記円筒ころ5の軸
方向端面との当接部の耐焼き付き性を十分に向上でき
る。この為、この当接部でのアキシアル負荷能力を十分
に向上できる。しかも、上記窒化層を形成した部材とし
て、上述の様なより好ましい浸炭窒化鋼を採用すれば、
上記各鍔部8、10の内側面11と上記円筒ころ5の軸
方向端面との耐摩耗性の向上も図れ、これら各面8、1
0、11の摩耗を低減する事ができる。
【0023】次に、図2は、本発明の実施の形態の第2
例を示している。本例の場合には、内輪軌道7の軸方向
両側に設ける1対の外向鍔部8、8のうち、片側(図2
の左側)の外向鍔部8を内輪2aと一体に、他側(図2
の右側)の外向鍔部8をこの内輪2aの他端面に突き当
てた鍔輪4aの外径側部分により、それぞれ構成してい
る。これに対して、外輪軌道9の両側に設ける1対の内
向鍔部10、10は、それぞれ外輪3aと一体に形成し
ている。その他の構成及び作用は、上述した第1例の場
合と同様である。
例を示している。本例の場合には、内輪軌道7の軸方向
両側に設ける1対の外向鍔部8、8のうち、片側(図2
の左側)の外向鍔部8を内輪2aと一体に、他側(図2
の右側)の外向鍔部8をこの内輪2aの他端面に突き当
てた鍔輪4aの外径側部分により、それぞれ構成してい
る。これに対して、外輪軌道9の両側に設ける1対の内
向鍔部10、10は、それぞれ外輪3aと一体に形成し
ている。その他の構成及び作用は、上述した第1例の場
合と同様である。
【0024】次に、図3は、本発明の実施の形態の第3
例を示している。本例の場合には、内輪軌道7の両側と
外輪軌道9の両側とにそれぞれ1対ずつ設ける鍔部8、
10のうち、それぞれ一方の(図示の例では、内向鍔部
8、8と外向鍔部10、10とで軸方向に関して互いに
反対側の)鍔部8、10を、内輪2a及び外輪3と別体
に設けた鍔輪4a、4の径方向端部により構成してい
る。その他の構成及び作用は、前述した第1例の場合と
同様である。
例を示している。本例の場合には、内輪軌道7の両側と
外輪軌道9の両側とにそれぞれ1対ずつ設ける鍔部8、
10のうち、それぞれ一方の(図示の例では、内向鍔部
8、8と外向鍔部10、10とで軸方向に関して互いに
反対側の)鍔部8、10を、内輪2a及び外輪3と別体
に設けた鍔輪4a、4の径方向端部により構成してい
る。その他の構成及び作用は、前述した第1例の場合と
同様である。
【0025】次に、図4は、本発明の実施の形態の第4
例を示している。本例の場合、複列鍔付円筒ころ軸受1
3に本発明を適用している。円筒状の外輪3bの内周面
には、それぞれが円筒形である、複列の外輪軌道9、9
を形成している。又、この様な外輪3bの内周面の軸方
向中央部で上記両外輪軌道9、9の間部分に、内向鍔部
10を、全周に亙り形成している。又、上記外輪3bの
内径側部分には1対の内輪2b、2bを、互いの軸方向
端面同士を突き合わせた状態で配置している。これら各
内輪2b、2bの外周面には、それぞれ円筒形の内輪軌
道7、7を形成している。又、これら各内輪軌道7、7
の互いに軸方向反対側の端部には、それぞれ外向鍔部
8、8を、全周に亙り形成している。そして、上記各外
輪軌道9、9と上記各内輪軌道7、7との間に、それぞ
れ複数個ずつの円筒ころ5、5を、保持器6、6により
保持した状態で転動自在に設けている。
例を示している。本例の場合、複列鍔付円筒ころ軸受1
3に本発明を適用している。円筒状の外輪3bの内周面
には、それぞれが円筒形である、複列の外輪軌道9、9
を形成している。又、この様な外輪3bの内周面の軸方
向中央部で上記両外輪軌道9、9の間部分に、内向鍔部
10を、全周に亙り形成している。又、上記外輪3bの
内径側部分には1対の内輪2b、2bを、互いの軸方向
端面同士を突き合わせた状態で配置している。これら各
内輪2b、2bの外周面には、それぞれ円筒形の内輪軌
道7、7を形成している。又、これら各内輪軌道7、7
の互いに軸方向反対側の端部には、それぞれ外向鍔部
8、8を、全周に亙り形成している。そして、上記各外
輪軌道9、9と上記各内輪軌道7、7との間に、それぞ
れ複数個ずつの円筒ころ5、5を、保持器6、6により
保持した状態で転動自在に設けている。
【0026】そして、この状態で上記各円筒ころ5、5
の軸方向端面を、それぞれ上記外向、内向各鍔部8、1
0の側面11、11に対向させている。そして、使用時
には、円筒ころ5の何れかの軸方向端面と何れかの側面
11、11とを滑り接触させて、アキシアル荷重を支承
自在としている。又、図示の例では、上記各内輪2、2
の外端部にシールリング14、14を構成する芯金を外
嵌固定すると共に、これら各シールリング14、14を
構成する弾性材の先端縁を上記外輪3bの外端部内周面
に摺接させて、上記円筒ころ5、5を設置した空間の両
端開口部を塞いでいる。
の軸方向端面を、それぞれ上記外向、内向各鍔部8、1
0の側面11、11に対向させている。そして、使用時
には、円筒ころ5の何れかの軸方向端面と何れかの側面
11、11とを滑り接触させて、アキシアル荷重を支承
自在としている。又、図示の例では、上記各内輪2、2
の外端部にシールリング14、14を構成する芯金を外
嵌固定すると共に、これら各シールリング14、14を
構成する弾性材の先端縁を上記外輪3bの外端部内周面
に摺接させて、上記円筒ころ5、5を設置した空間の両
端開口部を塞いでいる。
【0027】特に、本例の場合、上記各内輪2b、2b
及び上記外輪3bと上記複数個の円筒ころ5、5とのう
ちの、少なくとも一方(一群)の部材の表面に、化合物
層と拡散硬化層とから成り、硬度がHv900(HRC 6
7)以上である緻密な窒化層を形成している。即ち、本
例の場合には、アキシアル荷重を支承しつつ互いに滑り
接触する、上記外向、内向各鍔部8、10の側面11、
11と上記各円筒ころ5、5の軸方向端面とのうちの少
なくとも一方の面に、上記緻密な窒化層を形成してい
る。尚、本例の場合も、上記各内輪2b、2b及び外輪
3bと上記複数個の円筒ころ5、5とのうちの一方の部
材の表面にのみ、上記窒化層を形成する場合には、この
窒化層を形成しない他方の部材に焼き入れ・焼き戻し処
理を施して、この他方の部材の表面の硬度をHRC 58〜
64程度にする。この様に構成する本例の場合も、上記
側面11と上記軸方向端面との当接部の耐焼き付き性を
十分に向上できる。この為、この当接部でのアキシアル
負荷能力を向上できる。
及び上記外輪3bと上記複数個の円筒ころ5、5とのう
ちの、少なくとも一方(一群)の部材の表面に、化合物
層と拡散硬化層とから成り、硬度がHv900(HRC 6
7)以上である緻密な窒化層を形成している。即ち、本
例の場合には、アキシアル荷重を支承しつつ互いに滑り
接触する、上記外向、内向各鍔部8、10の側面11、
11と上記各円筒ころ5、5の軸方向端面とのうちの少
なくとも一方の面に、上記緻密な窒化層を形成してい
る。尚、本例の場合も、上記各内輪2b、2b及び外輪
3bと上記複数個の円筒ころ5、5とのうちの一方の部
材の表面にのみ、上記窒化層を形成する場合には、この
窒化層を形成しない他方の部材に焼き入れ・焼き戻し処
理を施して、この他方の部材の表面の硬度をHRC 58〜
64程度にする。この様に構成する本例の場合も、上記
側面11と上記軸方向端面との当接部の耐焼き付き性を
十分に向上できる。この為、この当接部でのアキシアル
負荷能力を向上できる。
【0028】尚、上述した各例の鍔付円筒ころ軸受を、
何れか一方向のみのアキシアル荷重を支承する為に使用
する場合には、複数個の円筒ころ5の軸方向両端面と対
向する、それぞれ1対ずつの外向鍔部8、8及び内向鍔
部10、10のうち、それぞれ何れか一方の鍔部8、1
0の内側面11、11のみが、上記円筒ころ5の軸方向
端面と当接する。従って、この様に何れか一方向のみの
アキシアル荷重を支承する場合には、前述した緻密な窒
化層を、上記円筒ころ5の軸方向端面と上記何れか一方
の鍔部8、10の内側面11、11とのうちの少なくと
も一方の面に形成すれば足りる。
何れか一方向のみのアキシアル荷重を支承する為に使用
する場合には、複数個の円筒ころ5の軸方向両端面と対
向する、それぞれ1対ずつの外向鍔部8、8及び内向鍔
部10、10のうち、それぞれ何れか一方の鍔部8、1
0の内側面11、11のみが、上記円筒ころ5の軸方向
端面と当接する。従って、この様に何れか一方向のみの
アキシアル荷重を支承する場合には、前述した緻密な窒
化層を、上記円筒ころ5の軸方向端面と上記何れか一方
の鍔部8、10の内側面11、11とのうちの少なくと
も一方の面に形成すれば足りる。
【0029】又、上述した各例では、鍔部の側面を傾斜
角度を持たせずに形成すると共に、円筒ころの軸方向端
面のうちこの側面と当接する部分にクラウニングを施さ
ない例に就いて説明したが、本発明はこれに限るもので
はない。即ち、本発明を実施する場合に、前述の図9及
び図10〜12に示した構造の様に、鍔部の側面を傾斜
角度を持たせて形成すれば、この鍔の側面と円筒ころの
軸方向端面との当接部に潤滑油を取り込み易くでき、こ
の当接部でかじりや焼き付き等の損傷を生じる事なく支
承し得るアキシアル荷重を、より大きくできる。更に、
前述の図10〜12に示した構造の様に、上記鍔部の側
面を傾斜角度を持たせて形成すると共に、上記円筒ころ
の軸方向端面のうちこの側面と当接する部分にクラウニ
ングを施して、これら側面と軸方向端面との当接状態を
規制すれば、やはり、これら両面同士の当接部でかじり
や焼き付き等の損傷を生じる事なく支承し得るアキシア
ル荷重を、より大きくできる。
角度を持たせずに形成すると共に、円筒ころの軸方向端
面のうちこの側面と当接する部分にクラウニングを施さ
ない例に就いて説明したが、本発明はこれに限るもので
はない。即ち、本発明を実施する場合に、前述の図9及
び図10〜12に示した構造の様に、鍔部の側面を傾斜
角度を持たせて形成すれば、この鍔の側面と円筒ころの
軸方向端面との当接部に潤滑油を取り込み易くでき、こ
の当接部でかじりや焼き付き等の損傷を生じる事なく支
承し得るアキシアル荷重を、より大きくできる。更に、
前述の図10〜12に示した構造の様に、上記鍔部の側
面を傾斜角度を持たせて形成すると共に、上記円筒ころ
の軸方向端面のうちこの側面と当接する部分にクラウニ
ングを施して、これら側面と軸方向端面との当接状態を
規制すれば、やはり、これら両面同士の当接部でかじり
や焼き付き等の損傷を生じる事なく支承し得るアキシア
ル荷重を、より大きくできる。
【0030】
【実施例】本発明の効果を確認する為に行なった実験の
結果に就いて説明する。この実験は、図5に示す様な構
造を有する鍔付円筒ころ軸受1bに、ラジアル荷重とア
キシアル荷重とを負荷しつつ、この鍔付円筒ころ軸受1
bを微量潤滑状態で運転し、円筒ころ5、5の軸方向端
面と当接(滑り接触)する、鍔部8、10の内側面1
1、11が焼き付くまでの時間を測定する事により行な
った。実験では、内輪2の内径が75mm、外輪3の外径
が170mm、幅が37mmである単列鍔付円筒ころ軸受1
bを使用した。そして、第一の実験では、アキシアル荷
重を支承しつつ互いに滑り接触する、外向、内向両鍔部
8、10の内側面11、11と円筒ころ5、5の軸方向
端面との両面に、化合物層と拡散硬化層とから成り、硬
度がHv900(HRC 67)以上である、緻密な窒化層を
形成した本発明品と、それぞれがSUJ2製の内輪2、
外輪3、鍔輪4及び円筒ころ5、5に焼き入れ・焼き戻
し処理を施す事により、上記内側面11、11と軸方向
端面との硬度をHRC 58〜64程度にした比較品とを用
い、図5〜6に示す様な実験装置により、上述した様な
実験を行なった。
結果に就いて説明する。この実験は、図5に示す様な構
造を有する鍔付円筒ころ軸受1bに、ラジアル荷重とア
キシアル荷重とを負荷しつつ、この鍔付円筒ころ軸受1
bを微量潤滑状態で運転し、円筒ころ5、5の軸方向端
面と当接(滑り接触)する、鍔部8、10の内側面1
1、11が焼き付くまでの時間を測定する事により行な
った。実験では、内輪2の内径が75mm、外輪3の外径
が170mm、幅が37mmである単列鍔付円筒ころ軸受1
bを使用した。そして、第一の実験では、アキシアル荷
重を支承しつつ互いに滑り接触する、外向、内向両鍔部
8、10の内側面11、11と円筒ころ5、5の軸方向
端面との両面に、化合物層と拡散硬化層とから成り、硬
度がHv900(HRC 67)以上である、緻密な窒化層を
形成した本発明品と、それぞれがSUJ2製の内輪2、
外輪3、鍔輪4及び円筒ころ5、5に焼き入れ・焼き戻
し処理を施す事により、上記内側面11、11と軸方向
端面との硬度をHRC 58〜64程度にした比較品とを用
い、図5〜6に示す様な実験装置により、上述した様な
実験を行なった。
【0031】この実験装置は、固定の支持箱15に対し
て回転のみ自在に支持した回転軸16と、この回転軸1
6の端部で上記支持箱15から突出した部分の周囲にこ
の回転軸16と同心に設けたハウジング17とを備え
る。試料となる鍔付円筒ころ軸受1bは、これら回転軸
16の外周面とハウジング17の内周面との間に組み付
けている。実験を行なう際には、先ず、このハウジング
17の内側に設置した上記鍔付円筒ころ軸受1bの内部
に図示しない給油ポンプから給油通路18を通じて潤滑
油{ギヤオイル:180(cst /40℃)、17(cst
/40℃)}を送り込み、更に上記ハウジング17の底
部の油溜め部20に溜まった潤滑油19中に上記鍔付円
筒ころ軸受1bの一部を浸漬する、強制潤滑及び油浴潤
滑を行なった。上記ハウジング17の底部の油溜め部2
0に溜まった潤滑油19のうちの過剰分は、排出通路2
1を通じて排出した。又、この状態で、上記ハウジング
17を介してこの鍔付円筒ころ軸受1bに、ラジアル荷
重Fr {15.974 kN(1630kgf )}とアキシ
アル荷重Fa {13.328 kN(1360kgf )}と
を負荷しつつ、上記回転軸16を5150min-1 (r.p.
m.)で回転させた。
て回転のみ自在に支持した回転軸16と、この回転軸1
6の端部で上記支持箱15から突出した部分の周囲にこ
の回転軸16と同心に設けたハウジング17とを備え
る。試料となる鍔付円筒ころ軸受1bは、これら回転軸
16の外周面とハウジング17の内周面との間に組み付
けている。実験を行なう際には、先ず、このハウジング
17の内側に設置した上記鍔付円筒ころ軸受1bの内部
に図示しない給油ポンプから給油通路18を通じて潤滑
油{ギヤオイル:180(cst /40℃)、17(cst
/40℃)}を送り込み、更に上記ハウジング17の底
部の油溜め部20に溜まった潤滑油19中に上記鍔付円
筒ころ軸受1bの一部を浸漬する、強制潤滑及び油浴潤
滑を行なった。上記ハウジング17の底部の油溜め部2
0に溜まった潤滑油19のうちの過剰分は、排出通路2
1を通じて排出した。又、この状態で、上記ハウジング
17を介してこの鍔付円筒ころ軸受1bに、ラジアル荷
重Fr {15.974 kN(1630kgf )}とアキシ
アル荷重Fa {13.328 kN(1360kgf )}と
を負荷しつつ、上記回転軸16を5150min-1 (r.p.
m.)で回転させた。
【0032】又、上記鍔付円筒ころ軸受1bを構成する
内輪2と外輪3との温度を、それぞれ温度センサ22
a、22bにより測定した。そして、上記内輪2及び外
輪3の温度が上昇し、更にこの温度が一定値に安定した
時点で、上記給油通路18を通じての潤滑油の供給を停
止すると共に、上記油溜め部20に存在する、上記鍔付
円筒ころ軸受1bの下端が漬かる程度の潤滑油19を上
記排出通路21を通じて外部に排出した。これにより、
上記強制潤滑状態及び油浴潤滑状態を解消し、上記鍔付
円筒ころ軸受1bの潤滑状態を、内部に残留した潤滑油
のみで潤滑する微量潤滑状態とした。そして、この様に
鍔付円筒ころ軸受1bの潤滑状態を微量潤滑状態とした
時点から上記外向、内向各鍔部8、10の内側面11、
11が焼き付くまでの時間を測定した。
内輪2と外輪3との温度を、それぞれ温度センサ22
a、22bにより測定した。そして、上記内輪2及び外
輪3の温度が上昇し、更にこの温度が一定値に安定した
時点で、上記給油通路18を通じての潤滑油の供給を停
止すると共に、上記油溜め部20に存在する、上記鍔付
円筒ころ軸受1bの下端が漬かる程度の潤滑油19を上
記排出通路21を通じて外部に排出した。これにより、
上記強制潤滑状態及び油浴潤滑状態を解消し、上記鍔付
円筒ころ軸受1bの潤滑状態を、内部に残留した潤滑油
のみで潤滑する微量潤滑状態とした。そして、この様に
鍔付円筒ころ軸受1bの潤滑状態を微量潤滑状態とした
時点から上記外向、内向各鍔部8、10の内側面11、
11が焼き付くまでの時間を測定した。
【0033】この焼き付くまでの時間を測定する為に、
具体的には、上記鍔付円筒ころ軸受1bに発生する回転
力に基づいて、上記ハウジング17に取り付けたトルク
検出ロッド23がロードセル24を押圧する力を監視し
た。そして、この力が急激に増加した時点、或は上記内
輪2又は外輪3の温度が急上昇した時点を、上記各内側
面11、11が焼き付いた時点として判断した。尚、上
記ハウジング17は、ラジアル用静圧パッド25(図6
にのみ図示)により半径方向に、図示しないアキシアル
用静圧パッドにより軸方向に、それぞれ浮かせている。
この為、前述の様にハウジング17にラジアル荷重Fr
及びアキシアル荷重Fa を負荷した場合でも、このハウ
ジング17は、回転可能に支承された状態となる。従っ
て、上述の様に鍔付円筒ころ軸受1bに発生する回転力
を、上記トルク検出ロッド23に伝達できる。
具体的には、上記鍔付円筒ころ軸受1bに発生する回転
力に基づいて、上記ハウジング17に取り付けたトルク
検出ロッド23がロードセル24を押圧する力を監視し
た。そして、この力が急激に増加した時点、或は上記内
輪2又は外輪3の温度が急上昇した時点を、上記各内側
面11、11が焼き付いた時点として判断した。尚、上
記ハウジング17は、ラジアル用静圧パッド25(図6
にのみ図示)により半径方向に、図示しないアキシアル
用静圧パッドにより軸方向に、それぞれ浮かせている。
この為、前述の様にハウジング17にラジアル荷重Fr
及びアキシアル荷重Fa を負荷した場合でも、このハウ
ジング17は、回転可能に支承された状態となる。従っ
て、上述の様に鍔付円筒ころ軸受1bに発生する回転力
を、上記トルク検出ロッド23に伝達できる。
【0034】この様にして行なった第一の実験の結果
を、図7に示す。この図7に示した結果から明らかな通
り、本発明品の場合には、上記外向、内向各鍔部8、1
0の内側面11、11の耐焼き付き性が、比較品の場合
と比べて2倍以上となった。尚、本発明品に就いては、
運転時間が600sec を経過した時点で上記内側面1
1、11に焼き付きが生じていない事を確認し、その後
の運転・測定を打ち切った。
を、図7に示す。この図7に示した結果から明らかな通
り、本発明品の場合には、上記外向、内向各鍔部8、1
0の内側面11、11の耐焼き付き性が、比較品の場合
と比べて2倍以上となった。尚、本発明品に就いては、
運転時間が600sec を経過した時点で上記内側面1
1、11に焼き付きが生じていない事を確認し、その後
の運転・測定を打ち切った。
【0035】次に、この様な本発明品を構成する各部材
のうち、窒化層を形成する部材を造るのに適切な浸炭窒
化鋼の組成を知る為に行なった、第二の実験に就いて説
明する。この第二の実験は、前述の図1に示す様な鍔付
円筒ころ軸受1bを構成する、外輪3、内輪2、鍔輪
4、各円筒ころ5のうちの少なくとも何れかの部材を、
0.3〜0.6重量%の炭素(C)と、0.5〜2.5
重量%のクロム(Cr)と、0.3〜1.5重量%の珪素
(Si)と、0.3〜1.7重量%のマンガン(Mn)と、
0.9重量ppm 以下の酸素(O)とを含み、残部が鉄
(Fe)及び不可避的な不純物である鉄系合金を浸炭窒化
熱処理した後、焼き入れ、高温焼き戻し処理を施した本
発明品A、及び、この様な組成に3.0重量%以下のモ
リブデン(Mo)を加えた本発明品Bを用い、焼き付くま
での時間を測定する事により行なった。尚、実験装置は
前述の第一の実験と同様のものを使用すると共に、この
第一の実験と同様の条件及び寸法で測定を行なった。
又、比較品として、前述の第一の実験と同様のSUJ2
(高炭素クロム軸受鋼)製の鍔付円筒ころ軸受を使用
し、上記本発明品A、Bと同様に焼き付くまでの時間を
測定した。尚、この焼き付くまでの時間の測定は、これ
ら本発明品A、B及び比較品毎に、それぞれ3個ずつ行
なった。
のうち、窒化層を形成する部材を造るのに適切な浸炭窒
化鋼の組成を知る為に行なった、第二の実験に就いて説
明する。この第二の実験は、前述の図1に示す様な鍔付
円筒ころ軸受1bを構成する、外輪3、内輪2、鍔輪
4、各円筒ころ5のうちの少なくとも何れかの部材を、
0.3〜0.6重量%の炭素(C)と、0.5〜2.5
重量%のクロム(Cr)と、0.3〜1.5重量%の珪素
(Si)と、0.3〜1.7重量%のマンガン(Mn)と、
0.9重量ppm 以下の酸素(O)とを含み、残部が鉄
(Fe)及び不可避的な不純物である鉄系合金を浸炭窒化
熱処理した後、焼き入れ、高温焼き戻し処理を施した本
発明品A、及び、この様な組成に3.0重量%以下のモ
リブデン(Mo)を加えた本発明品Bを用い、焼き付くま
での時間を測定する事により行なった。尚、実験装置は
前述の第一の実験と同様のものを使用すると共に、この
第一の実験と同様の条件及び寸法で測定を行なった。
又、比較品として、前述の第一の実験と同様のSUJ2
(高炭素クロム軸受鋼)製の鍔付円筒ころ軸受を使用
し、上記本発明品A、Bと同様に焼き付くまでの時間を
測定した。尚、この焼き付くまでの時間の測定は、これ
ら本発明品A、B及び比較品毎に、それぞれ3個ずつ行
なった。
【0036】この様にして行なった実験の結果を、図8
に示す。この図8に示した結果から明らかな通り、本発
明品A、Bの場合には、外向、内向各鍔部8、10の内
側面11、11の耐焼き付き性が、比較品の場合と比べ
て3倍以上となった。尚、本発明品A、Bに就いては、
運転時間が1000sec を経過した時点で上記内側面1
1、11に焼き付きが生じていない事を確認し、その後
の運転・測定を打ち切った。
に示す。この図8に示した結果から明らかな通り、本発
明品A、Bの場合には、外向、内向各鍔部8、10の内
側面11、11の耐焼き付き性が、比較品の場合と比べ
て3倍以上となった。尚、本発明品A、Bに就いては、
運転時間が1000sec を経過した時点で上記内側面1
1、11に焼き付きが生じていない事を確認し、その後
の運転・測定を打ち切った。
【0037】
【発明の効果】本発明の鍔付円筒ころ軸受は、以上に述
べた通り構成され作用する為、鍔の側面と円筒ころの軸
方向端面との当接部の耐焼き付き性を飛躍的に向上させ
る事ができる。この為、この当接部でのアキシアル負荷
能力を十分に向上させる事ができて、過酷な条件で運転
される各種回転支持部の設計の自由度向上を図れる。
べた通り構成され作用する為、鍔の側面と円筒ころの軸
方向端面との当接部の耐焼き付き性を飛躍的に向上させ
る事ができる。この為、この当接部でのアキシアル負荷
能力を十分に向上させる事ができて、過酷な条件で運転
される各種回転支持部の設計の自由度向上を図れる。
【図1】本発明の実施の形態の第1例を示す部分断面
図。
図。
【図2】同第2例を示す部分断面図。
【図3】同第3例を示す部分断面図。
【図4】同第4例を示す部分断面図。
【図5】本発明の効果を確認する為に行なった実験に使
用した実験装置の断面図。
用した実験装置の断面図。
【図6】一部を切断した状態でハウジング支持部を示
す、図5の右から見た図。
す、図5の右から見た図。
【図7】第一の実験の結果を示す棒グラフ。
【図8】第二の実験の結果を示す棒グラフ。
【図9】鍔付円筒ころ軸受の従来構造の第1例を示す部
分断面図。
分断面図。
【図10】同第2例を示す部分断面図。
【図11】図10のA部拡大図。
【図12】一部を省略して示す、図10の右方から見た
透視図。
透視図。
1、1a、1b 鍔付円筒ころ軸受 2、2a、2b 内輪 3、3a、3b 外輪 4、4a 鍔輪 5、5a 円筒ころ 6 保持器 7 内輪軌道 8 外向鍔部 9 外輪軌道 10 内向鍔部 11 内側面(側面) 12 クラウニング 13 複列鍔付円筒ころ軸受 14 シールリング 15 支持箱 16 回転軸 17 ハウジング 18 給油通路 19 潤滑油 20 油溜め部 21 排出通路 22a、22b 温度センサ 23 トルク検出ロッド 24 ロードセル 25 ラジアル用静圧パッド
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F16C 33/64 F16C 33/64
Claims (3)
- 【請求項1】 外周面に円筒形の内輪軌道を有する鉄系
合金製の内輪と、内周面に円筒形の外輪軌道を有する鉄
系合金製の外輪と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に
転動自在に設けたそれぞれが鉄系合金製の複数個の円筒
ころと、これら外輪軌道と内輪軌道とのそれぞれの軸方
向両端部のうち、少なくともこれら外輪軌道と内輪軌道
とで互いに軸方向反対側となる端部に、上記外輪及び内
輪と一体又は別体にそれぞれ設けた鉄系合金製の鍔部と
を備え、これら各鍔部の側面と上記各円筒ころの軸方向
端面との係合に基づいてアキシアル荷重を支承自在とし
た鍔付円筒ころ軸受に於いて、互いに係合する上記鍔部
の側面と上記円筒ころの軸方向端面とのうちの少なくと
も一方の面に、化合物層と拡散硬化層とから成り、硬度
がHv900以上である、緻密な窒化層を形成した事を特
徴とする鍔付円筒ころ軸受。 - 【請求項2】 窒化層を形成した部材が、0.3〜0.
6重量%の炭素と、0.5〜2.5重量%のクロムと、
0.3〜1.5重量%の珪素と、0.3〜1.7重量%
のマンガンと、0.9重量ppm 以下の酸素とを含み、残
部が鉄及び不可避的な不純物である鉄系合金を浸炭窒化
熱処理した後、焼き入れ・高温焼き戻し処理を施したも
のである、請求項1に記載した鍔付円筒ころ軸受。 - 【請求項3】 窒化層を形成した部材が、0.3〜0.
6重量%の炭素と、0.5〜2.5重量%のクロムと、
0.3〜1.5重量%の珪素と、0.3〜1.7重量%
のマンガンと、3.0重量%以下のモリブデンと、0.
9重量ppm 以下の酸素とを含み、残部が鉄及び不可避的
な不純物である鉄系合金を浸炭窒化熱処理した後、焼き
入れ・高温焼き戻し処理を施したものである、請求項1
に記載した鍔付円筒ころ軸受。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001249762A JP2002147469A (ja) | 2000-09-01 | 2001-08-21 | 鍔付円筒ころ軸受 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000265340 | 2000-09-01 | ||
JP2000-265340 | 2000-09-01 | ||
JP2001249762A JP2002147469A (ja) | 2000-09-01 | 2001-08-21 | 鍔付円筒ころ軸受 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002147469A true JP2002147469A (ja) | 2002-05-22 |
Family
ID=26599071
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001249762A Pending JP2002147469A (ja) | 2000-09-01 | 2001-08-21 | 鍔付円筒ころ軸受 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002147469A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005337361A (ja) * | 2004-05-26 | 2005-12-08 | Nsk Ltd | ころ軸受 |
JP2005337362A (ja) * | 2004-05-26 | 2005-12-08 | Nsk Ltd | 総ころ軸受 |
JP2007085384A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Jtekt Corp | 円筒ころ軸受 |
FR3054623A1 (fr) * | 2016-07-28 | 2018-02-02 | Ntn-Snr Roulements | Montage d’un palier a roulement dans un logement d’un carter |
-
2001
- 2001-08-21 JP JP2001249762A patent/JP2002147469A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005337361A (ja) * | 2004-05-26 | 2005-12-08 | Nsk Ltd | ころ軸受 |
JP2005337362A (ja) * | 2004-05-26 | 2005-12-08 | Nsk Ltd | 総ころ軸受 |
JP2007085384A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Jtekt Corp | 円筒ころ軸受 |
JP4526084B2 (ja) * | 2005-09-20 | 2010-08-18 | 株式会社ジェイテクト | 円筒ころ軸受 |
FR3054623A1 (fr) * | 2016-07-28 | 2018-02-02 | Ntn-Snr Roulements | Montage d’un palier a roulement dans un logement d’un carter |
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