JPH0520897Y2 - - Google Patents
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- JPH0520897Y2 JPH0520897Y2 JP2772287U JP2772287U JPH0520897Y2 JP H0520897 Y2 JPH0520897 Y2 JP H0520897Y2 JP 2772287 U JP2772287 U JP 2772287U JP 2772287 U JP2772287 U JP 2772287U JP H0520897 Y2 JPH0520897 Y2 JP H0520897Y2
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- linear expansion
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- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 36
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 4
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この考案は、ころがり軸受装置に関し、特に内
輪とは異なる線膨張係数をもつ軸に取付けられて
高温で使用される場合に、軸受荷重の増大や線膨
張係数の差異による熱応力等で軸受が損傷するこ
とを有効に防止するものである。
輪とは異なる線膨張係数をもつ軸に取付けられて
高温で使用される場合に、軸受荷重の増大や線膨
張係数の差異による熱応力等で軸受が損傷するこ
とを有効に防止するものである。
線膨張係数の異なる軸に対する従来の軸受の取
付け構造としては、第５図のようなころがり軸受
が、LUBRICATION ENGINEERINGの1981年
７月号の407〜415頁の記事中に示されている。こ
の軸受では内輪１がセラミツク製であり、間座２
が鋼製である。この間座２は、それぞれ内輪１に
対してはテーパ面で接し、軸３とは“しまりば
め”となつている。一方、内輪１は軸３に対して
“すきまばめ”とし、軸３や間座２が熱膨張して
も、軸受に過大な負荷が掛からないようにしてい
る。４は外輪、５は転動体としてのころ、６はこ
ろ５の保持器である。
付け構造としては、第５図のようなころがり軸受
が、LUBRICATION ENGINEERINGの1981年
７月号の407〜415頁の記事中に示されている。こ
の軸受では内輪１がセラミツク製であり、間座２
が鋼製である。この間座２は、それぞれ内輪１に
対してはテーパ面で接し、軸３とは“しまりば
め”となつている。一方、内輪１は軸３に対して
“すきまばめ”とし、軸３や間座２が熱膨張して
も、軸受に過大な負荷が掛からないようにしてい
る。４は外輪、５は転動体としてのころ、６はこ
ろ５の保持器である。
しかしながら、このような従来のころがり軸受
装置にあつては、軸受荷重が作用するとテーパ面
の接触面圧が増大し、軸受装置の摩耗、振動、回
転時の振れ等が増大する。更に軸受荷重が大きく
なると、テーパ面では荷重を支えきれなくなり最
悪の場合は軸受が破壊されるという問題点があつ
た。また、軸受の運転時に急激な温度変化を生じ
ると、内輪と軸との線膨張係数の差によつて、は
めあい隙間が減少する際にアンバランスとなり、
内輪が軸に対して傾いてしまうことが起こりがち
であつた。
装置にあつては、軸受荷重が作用するとテーパ面
の接触面圧が増大し、軸受装置の摩耗、振動、回
転時の振れ等が増大する。更に軸受荷重が大きく
なると、テーパ面では荷重を支えきれなくなり最
悪の場合は軸受が破壊されるという問題点があつ
た。また、軸受の運転時に急激な温度変化を生じ
ると、内輪と軸との線膨張係数の差によつて、は
めあい隙間が減少する際にアンバランスとなり、
内輪が軸に対して傾いてしまうことが起こりがち
であつた。
この考案は、このような従来の問題点を除去し
たころがり軸受装置を提供することを目的として
いる。
たころがり軸受装置を提供することを目的として
いる。
この考案は、軸受の内輪の線膨張係数が内輪を
取付ける軸の線膨張係数とは異なるころがり軸受
装置において、前記内輪は軸とのはめあいがすき
まばめで、その両端面が軸受中心に対して外開き
の傾斜面に形成されると共に、該傾斜面を介し前
記内輪を挟持し、かつ軸とは同等の線膨張係数を
有して固く係合する一対の内間座と、該内間座の
外側にあつて軸と固く係合し、かつ内側に曲げた
端部を有してその端部を前記内輪の外周面に係合
せしめた外間座とを備えたことを特徴とする。
取付ける軸の線膨張係数とは異なるころがり軸受
装置において、前記内輪は軸とのはめあいがすき
まばめで、その両端面が軸受中心に対して外開き
の傾斜面に形成されると共に、該傾斜面を介し前
記内輪を挟持し、かつ軸とは同等の線膨張係数を
有して固く係合する一対の内間座と、該内間座の
外側にあつて軸と固く係合し、かつ内側に曲げた
端部を有してその端部を前記内輪の外周面に係合
せしめた外間座とを備えたことを特徴とする。
内間座と、これに挟持される内輪との係合面を
傾斜面とすることで、内輪と軸との線膨張係数の
差異に基づき温度上昇時に出現する軸方向並びに
半径方向伸び量の差を吸収させる。
傾斜面とすることで、内輪と軸との線膨張係数の
差異に基づき温度上昇時に出現する軸方向並びに
半径方向伸び量の差を吸収させる。
更に、内間座に挟持される内輪の円筒状外周面
を外間座に支持させることで、内輪にかかる荷重
を分散させる。同時にまた、軸ときつちりはめ合
わせた外間座で内輪の軸に対する傾きを規制する
ことで、内輪と軸とが常に同心に保たれる。
を外間座に支持させることで、内輪にかかる荷重
を分散させる。同時にまた、軸ときつちりはめ合
わせた外間座で内輪の軸に対する傾きを規制する
ことで、内輪と軸とが常に同心に保たれる。
以下、本考案の実施例を図面に基づき説明す
る。なお、各図中同一符号は同一または相当部分
を表している。
る。なお、各図中同一符号は同一または相当部分
を表している。
第１図はこの考案をラジアル円筒ころ軸受に適
用した第１の実施例で、軌道輪は外輪４と内輪１
１とからなり、一方の軌道輪である内輪１１は取
付けの相手部材である軸３に対して、すきまばめ
で嵌合している。内輪１１はセラミツク製であ
り、軸受鋼製の軸３より小さな線膨張係数を有す
る。また内輪１１の両端面１１ａ，１１ｂは軸受
中心Ｏに対して外開きの傾斜面に形成され、傾斜
角度はそれぞれθa，θb（以下、θa＝θb＝θとした
場合を述べる）である。
用した第１の実施例で、軌道輪は外輪４と内輪１
１とからなり、一方の軌道輪である内輪１１は取
付けの相手部材である軸３に対して、すきまばめ
で嵌合している。内輪１１はセラミツク製であ
り、軸受鋼製の軸３より小さな線膨張係数を有す
る。また内輪１１の両端面１１ａ，１１ｂは軸受
中心Ｏに対して外開きの傾斜面に形成され、傾斜
角度はそれぞれθa，θb（以下、θa＝θb＝θとした
場合を述べる）である。
この内輪１１の軸方向外側には、一対の金属製
環状体からなる内間座１２がある。
環状体からなる内間座１２がある。
これら内間座１２は軸３と同一の線膨張係数を
有し、軸３にしまりばめ乃至とまりばめで固く嵌
合する。また各内間座１２の端部には、内輪傾斜
面１１ａ及び１１ｂと係合する傾斜角θの傾斜面
を有し、この傾斜面を介して内輪１１を挟持して
いる。
有し、軸３にしまりばめ乃至とまりばめで固く嵌
合する。また各内間座１２の端部には、内輪傾斜
面１１ａ及び１１ｂと係合する傾斜角θの傾斜面
を有し、この傾斜面を介して内輪１１を挟持して
いる。
これらの傾斜角θは、内輪１１の中心直径Dp、
その中心直径Dpにおける内輪幅Wp、及び内輪１
１の線膨張係数αj、内間座１２の線膨張係数αsと
の間に次式の関係が成立するように選定されてい
る。
その中心直径Dpにおける内輪幅Wp、及び内輪１
１の線膨張係数αj、内間座１２の線膨張係数αsと
の間に次式の関係が成立するように選定されてい
る。
αj＜αsの場合
θ≧tan-1（Wp／Dp） ……(1)
αj＞αsの場合
θ≦tan-1（Wp／Dp） ……(2)
すなわち、この実施例のように内輪１１の線膨
張係数αjが内間座１２の線膨張係数αsより小さい
と、例えば温度上昇により各内間座１２から内輪
１１に対して傾斜面１１ａ，１１ｂを介して大き
く圧縮力が作用する。その場合は(1)式により傾斜
角θを内輪の強度上可能な限り大きくとることに
より、傾斜面での単位面積当たりの面圧を下げ、
可能な限り傾斜面の荷重負担能力を増やすもので
ある。これにより、軸受使用時の温度変化に伴う
内輪１１と内間座１２との間に軸方向、半径方向
の伸び量の差が発生した場合の抵抗力を増すこと
が可能となる。
張係数αjが内間座１２の線膨張係数αsより小さい
と、例えば温度上昇により各内間座１２から内輪
１１に対して傾斜面１１ａ，１１ｂを介して大き
く圧縮力が作用する。その場合は(1)式により傾斜
角θを内輪の強度上可能な限り大きくとることに
より、傾斜面での単位面積当たりの面圧を下げ、
可能な限り傾斜面の荷重負担能力を増やすもので
ある。これにより、軸受使用時の温度変化に伴う
内輪１１と内間座１２との間に軸方向、半径方向
の伸び量の差が発生した場合の抵抗力を増すこと
が可能となる。
また、内間座１２の外径は内輪１１の外径より
いくらか小さくして、内輪１１の円筒状の外周面
を内間座１２の外周面からはみ出させて、これに
次に述べる外間座１３の押圧力を加えるようにし
てある。
いくらか小さくして、内輪１１の円筒状の外周面
を内間座１２の外周面からはみ出させて、これに
次に述べる外間座１３の押圧力を加えるようにし
てある。
外間座１３は、内間座１２の軸方向外側にあつ
て相手部材である軸３にしまりばめ乃至とまりば
めで固く嵌合する。かつまた、外周端部を内輪１
１に向かつて内側に曲げて円筒部１３ａが形成し
てあり、その円筒部１３ａの端部内面１３ｂは案
内面として内輪１１の円筒状の外周面の端部に面
接触させてある。
て相手部材である軸３にしまりばめ乃至とまりば
めで固く嵌合する。かつまた、外周端部を内輪１
１に向かつて内側に曲げて円筒部１３ａが形成し
てあり、その円筒部１３ａの端部内面１３ｂは案
内面として内輪１１の円筒状の外周面の端部に面
接触させてある。
次に作用を述べる。
軸３にこの考案のころがり軸受装置を第１図の
ように装着し、軸３の回転中に温度を上昇させ
た。軸受構成部材の熱膨張による軸方向と半径方
向への伸び量はセラミツク製の内輪１１に比し軸
受鋼製の内間座１２のほうが大きいから、内輪１
１には両者の係合する傾斜面１１ａ，１１ｂを介
して熱応力が作用する。しかしその傾斜面の傾斜
角θを(1)式に基づき選定した結果、上記の熱応力
を許容範囲内に収め得ることが実験により確かめ
られた。
ように装着し、軸３の回転中に温度を上昇させ
た。軸受構成部材の熱膨張による軸方向と半径方
向への伸び量はセラミツク製の内輪１１に比し軸
受鋼製の内間座１２のほうが大きいから、内輪１
１には両者の係合する傾斜面１１ａ，１１ｂを介
して熱応力が作用する。しかしその傾斜面の傾斜
角θを(1)式に基づき選定した結果、上記の熱応力
を許容範囲内に収め得ることが実験により確かめ
られた。
また更に、内輪１１に加わる応力の一部は、傾
斜面１１ａ，１１ｂにおける上方への分力とな
り、その結果、外間座１３の円筒部１３ａの端部
内面１３ｂにより受け止められて、傾斜面１１
ａ，１１ｂの負担がその分軽減された。
斜面１１ａ，１１ｂにおける上方への分力とな
り、その結果、外間座１３の円筒部１３ａの端部
内面１３ｂにより受け止められて、傾斜面１１
ａ，１１ｂの負担がその分軽減された。
第２図には、本考案の第２の実施例を示す。
この実施例は、上記第１の実施例と同じく、ラ
ジアル円筒ころ軸受に適用したものである。しか
し外間座２３の円筒部２３ａは、その端部内面２
３ｂが内輪１１の外周面に当接するのみでなく、
端部外面２３ｃを保持器６の案内面として形成す
ると共に、円筒部２３ａの末端の垂直端面２３ｄ
を転動体５の案内面として兼用した点が第１の実
施例とは異なつている。これにより、軸受の組付
け精度が一層向上するという利点がある。
ジアル円筒ころ軸受に適用したものである。しか
し外間座２３の円筒部２３ａは、その端部内面２
３ｂが内輪１１の外周面に当接するのみでなく、
端部外面２３ｃを保持器６の案内面として形成す
ると共に、円筒部２３ａの末端の垂直端面２３ｄ
を転動体５の案内面として兼用した点が第１の実
施例とは異なつている。これにより、軸受の組付
け精度が一層向上するという利点がある。
第３図は、本考案の第３の実施例を示し、ラジ
アル円錐ころ軸受に適用したものである。転動体
５が円錐ころであることから、その他の構成部材
である外輪４、保持器６、内輪１１、内間座１
２、外間座１３等もその形状や相対的な大きさ
が、第１図に示す第１の実施例のものとは異なる
が、その作用、効果については本質的に異なると
ころはない。
アル円錐ころ軸受に適用したものである。転動体
５が円錐ころであることから、その他の構成部材
である外輪４、保持器６、内輪１１、内間座１
２、外間座１３等もその形状や相対的な大きさ
が、第１図に示す第１の実施例のものとは異なる
が、その作用、効果については本質的に異なると
ころはない。
第４図は、本考案の第４の実施例を示し、ラジ
アル深みぞ玉軸受に適用したものである。この場
合も、転動体５が球状であることから外輪４と内
輪１１の形状、特に転動体５が接する軌道面が凹
部になつている点、が第１図に示す第１の実施例
のものとは異なるが、その作用、効果については
本質的に異なるところはない。
アル深みぞ玉軸受に適用したものである。この場
合も、転動体５が球状であることから外輪４と内
輪１１の形状、特に転動体５が接する軌道面が凹
部になつている点、が第１図に示す第１の実施例
のものとは異なるが、その作用、効果については
本質的に異なるところはない。
なお、上記の各実施例では内輪をセラミツク製
とした場合を示したが、鋼製その他のものに対し
ても適用可能なことは勿論である。
とした場合を示したが、鋼製その他のものに対し
ても適用可能なことは勿論である。
更にまた、内輪と内間座とが係合する傾斜面に
おける傾斜角の大きさは左右等しくした（θa＝
θb）場合を述べたが、異なる大きさとすることも
可能である。
おける傾斜角の大きさは左右等しくした（θa＝
θb）場合を述べたが、異なる大きさとすることも
可能である。
以上説明したように、この考案は、軸受におけ
る内輪の両端面を軸受中心に対して外開きの傾斜
面にし、これを軸と固く係合させた内間座で支持
すると共に更に当該内輪の外周面を外間座で支持
するものとしたため、運転時の温度変化に応じて
内輪にかかる熱応力を内外の間座により分担して
支えることが可能となり、その結果、傾斜面の接
触面圧を軽減せしめて、軸受装置の摩耗、振動、
回転時の振れ等を著しく減少できるという効果が
得られる。更に軸受荷重が大きくなつても、傾斜
面では荷重を支えきれなくなるということもな
い。また、内輪を相手部材である軸に取付ける際
の心合わせが、従来に比し飛躍的に容易かつ正確
になり、しかも荷重が作用した後も心ずれ等のア
ンバランスな取付け状態変化が生じないから、軸
受は高精度を維持したまま運転を続けられるとい
う効果がある。
る内輪の両端面を軸受中心に対して外開きの傾斜
面にし、これを軸と固く係合させた内間座で支持
すると共に更に当該内輪の外周面を外間座で支持
するものとしたため、運転時の温度変化に応じて
内輪にかかる熱応力を内外の間座により分担して
支えることが可能となり、その結果、傾斜面の接
触面圧を軽減せしめて、軸受装置の摩耗、振動、
回転時の振れ等を著しく減少できるという効果が
得られる。更に軸受荷重が大きくなつても、傾斜
面では荷重を支えきれなくなるということもな
い。また、内輪を相手部材である軸に取付ける際
の心合わせが、従来に比し飛躍的に容易かつ正確
になり、しかも荷重が作用した後も心ずれ等のア
ンバランスな取付け状態変化が生じないから、軸
受は高精度を維持したまま運転を続けられるとい
う効果がある。
第１図ないし第４図は、それぞれ本考案の実施
例を示す要部断面図で、第１図はラジアル円筒こ
ろ軸受に適用した第１の実施例、第２図は同じく
ラジアル円筒ころ軸受に適用した第２の実施例、
第３図はラジアル円錐ころ軸受に適用した第３の
実施例、第４図はラジアル深みぞ玉軸受に適用し
た第４の実施例である。第５図は従来の転がり軸
受装置の要部断面図である。 １，１１……内輪、３……軸、４……外輪、５
……転動体、６……保持器、１１ａ，１１ｂ……
内輪の傾斜面、１２……内間座、１３……外間
座、Ｏ……軸受中心。
例を示す要部断面図で、第１図はラジアル円筒こ
ろ軸受に適用した第１の実施例、第２図は同じく
ラジアル円筒ころ軸受に適用した第２の実施例、
第３図はラジアル円錐ころ軸受に適用した第３の
実施例、第４図はラジアル深みぞ玉軸受に適用し
た第４の実施例である。第５図は従来の転がり軸
受装置の要部断面図である。 １，１１……内輪、３……軸、４……外輪、５
……転動体、６……保持器、１１ａ，１１ｂ……
内輪の傾斜面、１２……内間座、１３……外間
座、Ｏ……軸受中心。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 軸受の内輪の線膨張係数が内輪を取付ける軸
の線膨張係数とは異なるころがり軸受装置にお
いて、前記内輪は軸とのはめあいがすきまばめ
で、その両端面が軸受中心に対して外開きの傾
斜面に形成されると共に、該傾斜面を介し前記
内輪を挟持し、かつ軸とは同等の線膨張係数を
有して固く係合する一対の内間座と、該内間座
の外側にあつて軸と固く係合し、かつ内側に曲
げた端部を有してその端部を前記内輪の外周面
に係合せしめた外間座とを備えたことを特徴と
するころがり軸受装置。 (2) 前記内輪は、その両端面の傾斜角θa，θb、内
輪の中心直径Dp、その中心直径での幅Wp、お
よび内輪の線膨張係数αj、内間座の線膨張係数
αsの相互関係を αj＜αsのとき θa，θb≧tan-1（Wp／Dp） αj＞αsのとき θa，θb≦tan-1（Wp／Dp） の成り立つように形成されていることを特徴と
する実用新案登録請求の範囲第１項記載のころ
がり軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2772287U JPH0520897Y2 (ja) | 1987-02-26 | 1987-02-26 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2772287U JPH0520897Y2 (ja) | 1987-02-26 | 1987-02-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63135023U JPS63135023U (ja) | 1988-09-05 |
| JPH0520897Y2 true JPH0520897Y2 (ja) | 1993-05-28 |
Family
ID=30830021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2772287U Expired - Lifetime JPH0520897Y2 (ja) | 1987-02-26 | 1987-02-26 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0520897Y2 (ja) |
-
1987
- 1987-02-26 JP JP2772287U patent/JPH0520897Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63135023U (ja) | 1988-09-05 |
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