JP2002181053A - ころ軸受 - Google Patents

ころ軸受

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JP2002181053A JP2000378498A JP2000378498A JP2002181053A JP 2002181053 A JP2002181053 A JP 2002181053A JP 2000378498 A JP2000378498 A JP 2000378498A JP 2000378498 A JP2000378498 A JP 2000378498A JP 2002181053 A JP2002181053 A JP 2002181053A
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Takashi Murai
隆司 村井
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NSK Ltd
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    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22Bearings 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
    • F16C19/225Details of the ribs supporting the end of the rollers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C33/583Details of specific parts of races
    • F16C33/585Details of specific parts of races of raceways, e.g. ribs to guide the rollers
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ころ端面の面取り部(チャンファ)と平面部と
の交点位置と、外輪・内輪の鍔面と研削用逃げ部との交
点位置との位置関係を調整することにより接触部の耐焼
き付き性能を向上せしめたころ軸受を提供することであ
る。 【解決手段】ころ端面5bの面取り部5cと平面部5d
との交点位置Aを、鍔面3aと研削用逃げ部4との交点
位置Cよりも、外輪鍔部3では半径方向小径側で、内輪
鍔部3では半径方向大径側とすることにより、転がり接
触部におけるころ5と鍔面3a内に油膜を確実に形成さ
せ焼き付き防止または低減出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般機械、特に潤
滑油量等に制限がある箇所に使用されるころ軸受や、潤
滑装置が故障しても直ちに焼き付きを生じさせない様に
焼付性向上を要求される円筒ころ軸受や円錐ころ軸受の
改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】本発明に関係する、ころ軸受の焼き付き
防止または低減技術としては、ころと鍔部の接触面同士
の粗さを向上させたり、接触面の位置をころの転動面と
外輪(または内輪)の軌道面と同じ半径位置で接触させ
ることによって、ころ端面と鍔部の滑りの影響を小さく
する事が考えられる。
【0003】例えば、特開平7−42746、特開平7
−91452などに見られるように、接触するころ10
0の端面101と鍔部200の粗さの改善や相対移動方
向とほぼ直交する方向の加工目を設けたもの(図8)
や、特開平6−241235のようにころ100の端面
101と接触する鍔部200の接触領域に複数の微小凹
部201を設けて油膜形成維持を図るもの(図9)があ
る。また、特開平9−236131のように滑りによる
発熱低減を狙い、ころ100が鍔部200と接触する位
置をころの外径面102と同じになるように、ころ10
0の形状を変えたもの(図10、図11)などがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように粗さの改善や任意な加工目を設けることは、特殊
な加工設備や加工時間の延長に伴うコストアップ問題お
よび品質の安定性などに課題があった。一方、ころの形
状をかえることによる対策においてもころの加工に伴う
コストアップや内・外輪の加工追加によるコストアップ
が考えられる。
【0005】そこで、本発明者は次の点に着目し本発明
の完成に至った。外輪(または内輪)の鍔部は、軌道面
鉛直方向に対して潤滑油を接触部に入り易くするため、
ある角度分開いて形成されているのが一般的である。従
って、鍔面内に設けられる研削用逃げ部との交点が幾何
学的に最もころ端面と接触し易くなっている。一方ころ
においては、ころ外径部(転動面)と鉛直に端面が形成
されているため、転動面と端面をつなぐ面取り部(チャ
ンファともいう)の、端面との交点が幾何学的に最も鍔
面と接触し易くなっている。また、接触部周辺にある潤
滑油は、その粘性により小さな隙間に引きずり込まれる
ため、接触部周辺の形状は、鍔面ところ端面部は、徐々
にすきまが接近するのが望ましく、それは、従来ころの
端面にクラウニングを実施し、接触部の油膜を確実に形
成させ焼き付き性能向上を可能にしている例からも伺え
る。
【0006】本発明は、従来技術の有するこのような問
題点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、
ころ端面が外輪と内輪のいずれか一方若しくは双方の鍔
部と転がり接触するものにおいて、ころ端面の面取り部
(チャンファ)と平面部との交点位置と、外輪・内輪の
鍔面と研削用逃げ部との交点位置との位置関係を調整す
ることにより接触部の耐焼き付き性能を向上せしめたこ
ろ軸受を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に本発明がなした技術的手段は、ころ端面の面取り部と
平面部との交点位置が、鍔面と研削用逃げ部との交点位
置よりも、外輪鍔部では半径方向小径側か同位置で、内
輪鍔部では半径方向大径側か同位置としたことである。
【0008】上記ころ軸受において、少なくとも外輪と
内輪のいずれか一方若しくは双方における鍔面と研削用
逃げ部との交点位置が、ころ転動面と転がり接触する外
輪若しくは内輪の軌道面径と、外輪鍔部では同径か大径
側、内輪鍔部では同径か小径側になるものとした。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明転がり軸受の一実施
形態を図に基づいて説明する。図面は、外輪1と、内輪
2と、外輪1と内輪2との間に多数組み込まれる円筒こ
ろ5と、該ころ5を等間隔に案内保持する保持器6とか
ら構成されている円筒ころ軸受で、基本的構造を周知の
円筒ころ軸受と同一とするものである。図面は、NJタ
イプとNUタイプを代表例として説明するが、本発明は
ころ端面5bが外輪1と内輪2のいずれか一方若しくは
双方の鍔部3と転がり接触するころ軸受全般において適
用可能で、特に図示例に限定解釈されるものではない。
なお、本実施例では、円筒ころ軸受について説明する
が、当然、円錐ころ軸受における内輪大鍔部ところの関
係についても同様なことが言えるのは言うまでもない。
【0010】外輪1と内輪2のいずれか一方若しくは双
方は、両端部若しくは一端部に鍔部3を有し、該鍔部3
に転がり接触するころ5の端面5bの面取り部5cと平
面部5dとの交点位置A(ころ交点高さB)が、鍔面3
aと研削用逃げ部4との交点位置C(鍔面逃げ高さD)
よりも、外輪鍔部3では半径方向小径側か同位置で、内
輪鍔部3では半径方向大径側か同位置となるよう設定す
る。すなわち、ころ交点高さBが鍔面逃げ高さDよりも
高く設定される。ころ交点高さBが鍔面逃げ高さDより
も高く設定されるものであれば、ころ交点高さBと鍔面
逃げ高さDは特に限定されることなく本発明の範囲内で
任意に設定される。また、鍔開き角(θ)も任意であ
る。
【0011】また、上記構成と共に、次の構成を加える
ことも本発明の範囲内である。外輪1と内輪2のいずれ
か一方若しくは双方における鍔面3aと研削用逃げ部4
との交点位置C(鍔面逃げ高さD)が、ころ転動面(外
径面)5aと転がり接触する外輪1若しくは内輪2の軌
道面1a,1b径と、外輪鍔部3では同径か大径側、内
輪鍔部3では同径か小径側になるものとする。
【0012】
【実施例】「実施例1」試験軸受として、外輪1は両端
に鍔部3・3を有し、内輪2は一端に鍔部3を有するN
Jタイプの円筒ころ軸受で、外輪1・内輪2(逃げ部4
を共通)および保持器6については、図2に示す実施例
1および図3に示す比較例共に共通にした。ころ端面5
bの面取り部(チャンファ)5cと平面部5dとの交点
位置Aが、外輪1および内輪2の鍔面3aと研削用逃げ
部4との交点位置Cよりも、外輪鍔部3では、半径方向
小径側で、内輪鍔部3では、半径方向大径側で摺接する
もの(実施例1)と、鍔面3aとの接触位置をころ端面
5bの面取り部(チャンファ)5cと平面部5dとの交
点位置Aが、外輪1および内輪2の鍔面3aと研削用逃
げ部4との交点位置よりも、外輪鍔部3では、半径方向
大径側で、内輪鍔部3では、半径方向小径側で摺接する
もの(比較例)について、下記条件の下に接触位置での
影響を確認するために回転評価試験を行なった。
【0013】<条件> 試験軸受 NJ308 回転数 0−8000min−1 アキシアル荷重 392N ラジアル荷重 9800N 油浴潤滑 VG68 外・内輪鍔面研削逃げ高さ 0.6mm(内・外輪共
通) (実施例1) ころ端面の面取り部(チャンファ)と平面部の交点高さ
位置 0.8mm (比較例) ころ端面の面取り部(チャンファ)と平面部の交点高さ
位置 0.4mm
【0014】<結果>実施例1のように、鍔面3aとの接
触位置をころ端面5bの面取り部(チャンファ)5cと
平面部5dとの交点位置Aが、外輪1および内輪2の鍔
面3aと研削用逃げ部4との交点位置Cよりも、外輪鍔
部3では、半径方向同じか小さい側で、内輪鍔部3で
は、半径方向同じか大きい側で摺接するころ5(ころ交
点高さB:0.8mm、12個)を使うと、温度上昇は
低く抑える事が出来るが、比較例のように、ころ交点高
さBが0.4mmのころ5を使うと極端に温度が上が
る。その結果を図4に示す。
【0015】すなわち、図2に示す実施例1において、
鍔面3aところ端面5bが接触する位置を見ると、ころ
端面5bの面取り部(チャンファ)5cと平面部5dと
の交点位置Aが、外輪1および内輪2の鍔面3aと研削
用逃げ部4との交点位置Cよりも、外輪鍔部3では、半
径方向小さい側で、内輪鍔部3では、半径方向大きい側
で摺接すると(図2)、接触位置を挟んで半径方向小さ
い側では、鍔面3aは、ある開き角度で接近しており、
反対側(半径方向大きい側)は、鍔面3aの開き角度θ
ところ5の面取り部(チャンファ)5cのRとの相対す
きまで接近するため、すきまが小さい部分では潤滑油を
接触部に引きずり込み易く(くさび効果)なり、その結
果油膜形成が確実にでき耐焼き付き性能を向上させるこ
とが出来ると考えられる。なお、外輪鍔部3・内輪鍔部
3共に、ころ端面5bの面取り部(チャンファ)5cと
平面部5bとの交点位置Aと、外輪1および内輪2の鍔
面3aと研削用逃げ部4との交点位置Cとが半径方向同
位置で摺接する場合も同様に油膜形成が確実にでき耐焼
き付き性能を向上させることが出来る
【0016】一方、図3に示す比較例において、鍔面3
aところ端面5bが接触する位置を見ると、ころ端面5
bの面取り部(チャンファ)5cと平面部5dとの交点
位置Aが、外輪1および内輪2の鍔面3aと研削用逃げ
部4との交点位置Cよりも、外輪鍔部3では、半径方向
大きい側で、内輪鍔部3では半径方向小さい側で摺接す
ると(図3)、接触位置を挟んで半径方向大きい側で
は、鍔面3aは、ある開き角度θで接近するが、反対側
は(半径方向大きい側)鍔3の研削用逃げ部4の為、こ
ろ端面5bの面取り部(チャンファ)5cのRには関係
なく極端にすきまが増大する為、潤滑油を接触部に引き
ずり込める事が困難となり、その結果油膜形成が難しく
なる分確実に耐焼き付き性能を低下させると考えられ
る。
【0017】「実施例2」図5に示すような外輪1に鍔
部3を有し、内輪2には鍔部3を有しないNUタイプの
円筒ころ軸受の外輪鍔面3aと研削用逃げ部4との交点
位置Cを、ころ転動面(外径面)5aと転がり接触する
外輪軌道面1b径と同径になる様に研削逃げ部4を設け
たものに、ころ端面5bの面取り部(チャンファ)5c
と平面部5dの交点高さBが、実施例1で使用した0.
4mmのころ5を用い(図6)、その影響を確認した。
その幾何学的関係を図7に示す。
【0018】〈条件〉 試験軸受 NU308 回転数 0−8000min−1 アキシアル荷重 392N ラジアル荷重 9800N 油浴潤滑 VG68 外・内輪鍔面研削逃げ高さ 0mm(内・外輪共通) ころ端面の面取り部(チャンファ)と平面部の交点高さ
位置 0.4mm
【0019】<結果>実施例1では、ころ5の端面5bの
面取り部(チャンファ)5cと平面部5dの交点高さB
が0.4mmのものは、同じ交点高さBが0.8mmの
ころに比べ、温度上昇は高かったが、本実施例で、鍔部
3との交点Cとなる逃げ部高さDをころ転動面(外径
面)5aと転がり接触する外輪軌道面1a径と同径にす
ることによって、ころ端面5bの面取り部(チャンフ
ァ)5cが小さく出来、面取り部(チャンファ)5cと
ころ端面(平面部5d)の交点位置A(交点高さB)が
小さく出来る(外輪軌道径に近づく)。その結果、ころ
5と鍔部3での滑り摩擦を軽減でき、それによって温度
上昇が抑えられることが分かる。
【0020】
【発明の効果】本発明は、ころが外輪もしくは内輪の鍔
部と転がり接触する位置において、ころ端面部のチャン
ファと平面部との交点位置が、外輪および内輪鍔面と研
削用逃げ部との交点位置よりも、外輪鍔部では、半径方
向同じか小さい側で、内輪鍔部では、半径方向同じか大
きい側で転接することによって、転がり接触部における
ころと鍔面内に油膜を確実に形成させ焼き付き防止また
は低減出来る。また、ころ端面と鍔部の接触位置をころ
転動面(外径面)と転がり接触する内・外輪軌道面径近
傍に出来ることにより、滑り摩擦を軽減でき、軸受温度
上昇を抑える事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明ころ軸受の一実施例を示す断面図。
【図2】実施例1におけるころ端面と鍔部との幾何学的
接触関係を示す図。
【図3】比較例におけるころ端面と鍔部との幾何学的接
触関係を示す図。
【図4】実施例1と比較例とにおけるころ端面と鍔部と
の接触位置による影響を確認した試験結果を示す図。
【図5】本発明ころ軸受の他の実施例を示す断面図。
【図6】実施例2におけるころ端面と鍔部との幾何学的
接触関係を示す図。
【図7】実施例2におけるころ端面と鍔部との接触位置
による影響を確認した試験結果を示す図。
【図8】従来技術を示す断面図。
【図9】従来技術の他の形態を示す断面図。
【図10】従来技術の他の形態を示す断面図。
【図11】従来技術の他の形態を示す断面図。
【符号の説明】
1:外輪 2:内輪 3:鍔部 4:研削用逃げ部 5:ころ 5b:端面 5c:面取り部(チャンファ) 5d:平面部 A:面取り部と平面部の交点位置 B:ころ交点高さ C:鍔部と研削用逃げ部の交点位置 D:逃げ部高さ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ころ端面の面取り部と平面部との交点位置
    が、鍔面と研削用逃げ部との交点位置よりも、外輪鍔部
    では半径方向小径側か同位置で、内輪鍔部では半径方向
    大径側か同位置としたことを特徴とするころ軸受。
  2. 【請求項2】少なくとも外輪と内輪のいずれか一方若し
    くは双方における鍔面と研削用逃げ部との交点位置が、
    ころ転動面と転がり接触する外輪若しくは内輪の軌道面
    径と、外輪鍔部では同径か大径側、内輪鍔部では同径か
    小径側になることを特徴とする請求項1に記載のころ軸
    受。
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Cited By (4)

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