JP2000087963A - ころ軸受 - Google Patents
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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
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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】ころがスキューを起こした際の上記エッジロー
ドを緩和して、軸受に供給される潤滑油量が少ない、あ
るいは枯渇した場合の案内つばところ端面間の接触部に
おける耐焼付性を向上させることが可能なころ軸受を提
供することを課題としている。 【解決手段】ころ端面３の径方向への輪郭を規定する所
定曲率の規定円弧ＡＲに対し、ころ端面３の外周部３ａ
の径方向外方に向かう輪郭を、径方向への曲率変化がゼ
ロ又は微少な状態で、上記規定円弧ＡＲよりも削られた
形状である、だらし７を形成する。そして、ころ１がス
キューした際に、だらし７が、クラウニングとして機能
する。
ドを緩和して、軸受に供給される潤滑油量が少ない、あ
るいは枯渇した場合の案内つばところ端面間の接触部に
おける耐焼付性を向上させることが可能なころ軸受を提
供することを課題としている。 【解決手段】ころ端面３の径方向への輪郭を規定する所
定曲率の規定円弧ＡＲに対し、ころ端面３の外周部３ａ
の径方向外方に向かう輪郭を、径方向への曲率変化がゼ
ロ又は微少な状態で、上記規定円弧ＡＲよりも削られた
形状である、だらし７を形成する。そして、ころ１がス
キューした際に、だらし７が、クラウニングとして機能
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、円すいころ軸受な
どのころ軸受に係り、特に、軸受部分に存在する潤滑油
量が少ない場合や、短時間で潤滑油が枯渇するような環
境下での使用に好適なころ軸受に関する。
どのころ軸受に係り、特に、軸受部分に存在する潤滑油
量が少ない場合や、短時間で潤滑油が枯渇するような環
境下での使用に好適なころ軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】ころ軸受、例えば円すいころ軸受は、図
１に示すように、ころ１の転動面２（外径面）が内外輪
４，５の軌道面に接触し、ころ端面３の外周部３ａが、
内輪４の案内つば４ａと接触する。ころ端面３は、一般
に単一の曲率半径からなる球面で形成されている。
１に示すように、ころ１の転動面２（外径面）が内外輪
４，５の軌道面に接触し、ころ端面３の外周部３ａが、
内輪４の案内つば４ａと接触する。ころ端面３は、一般
に単一の曲率半径からなる球面で形成されている。
【０００３】ここで、円すいころ軸受に負荷されたアキ
シアル荷重は、主に軌道輪の案内つば４ａところ端面３
の間で支持され、その案内つば４ａところ端面３との接
触部Ｓ0 には、図２に示すように、ヘルツの弾性接触理
論により両者３，４ａの幾何形状に応じた接触域（接触
楕円）が形成される。
シアル荷重は、主に軌道輪の案内つば４ａところ端面３
の間で支持され、その案内つば４ａところ端面３との接
触部Ｓ0 には、図２に示すように、ヘルツの弾性接触理
論により両者３，４ａの幾何形状に応じた接触域（接触
楕円）が形成される。
【０００４】そして、案内つば４ａところ端面３の接触
部Ｓ0 は、軸受の構造から大きなすべりを伴う転がり接
触となるため、軸受に供給される潤滑油量が少ない場
合、あるいは潤滑油が枯渇した場合には、案内つば４ａ
ところ端面３の間の潤滑油膜が形成されにくくなり、こ
の部分の摩擦が増加して、かじりや焼付き等が発生する
おそれがある。
部Ｓ0 は、軸受の構造から大きなすべりを伴う転がり接
触となるため、軸受に供給される潤滑油量が少ない場
合、あるいは潤滑油が枯渇した場合には、案内つば４ａ
ところ端面３の間の潤滑油膜が形成されにくくなり、こ
の部分の摩擦が増加して、かじりや焼付き等が発生する
おそれがある。
【０００５】これに対して、従来にあっては、ころ端面
３や案内つば４ａの表面粗さを向上させることで、でき
るだけ両者３，４ａの直接的金属接触を避ける方法や、
潤滑膜が破れ表面の直接的な接触が生じる場合には耐焼
付性や耐摩耗性を向上させる極圧添加剤を潤滑油に添加
する、などの方法が採用されている。
３や案内つば４ａの表面粗さを向上させることで、でき
るだけ両者３，４ａの直接的金属接触を避ける方法や、
潤滑膜が破れ表面の直接的な接触が生じる場合には耐焼
付性や耐摩耗性を向上させる極圧添加剤を潤滑油に添加
する、などの方法が採用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】一般に、ころ１の加工
は、素材外形をヘッダや旋削で加工した後に、端面３と
外形面２を規定の形状に研削加工するために、部分拡大
図である図３に示すように、ころ端面３の外縁（端面３
と面取り６の境界）に、エッジ状の尖り部Ａが存在す
る。
は、素材外形をヘッダや旋削で加工した後に、端面３と
外形面２を規定の形状に研削加工するために、部分拡大
図である図３に示すように、ころ端面３の外縁（端面３
と面取り６の境界）に、エッジ状の尖り部Ａが存在す
る。
【０００７】そして、上述のように、軸受に供給される
潤滑油量が少ない場合、あるいは枯渇した場合には、案
内つば４ａところ端面３との間に潤滑油膜が形成されに
くくなって、この部分の摩擦が増加すると、ころ１は、
案内つば４ａからの大きな摩擦力によってスキューす
る。その結果、案内つば４ａところ端面３との間に形成
される接触楕円Ｓは、図４で示すように、二点鎖線で示
した正規位置Ｓ0 から斜線を施した位置Ｓ1 、つまり、
ころ端面３の外縁方向に移動する。接触楕円Ｓの移動量
が大きくなると接触楕円Ｓの一部がころ端面３の外縁に
干渉する。このとき、上記ころ端面３の外縁の尖り部Ａ
により、案内つば４ａところ端面３との接触面圧にエッ
ジロードが発生して接触状態はより一層過酷になる。
潤滑油量が少ない場合、あるいは枯渇した場合には、案
内つば４ａところ端面３との間に潤滑油膜が形成されに
くくなって、この部分の摩擦が増加すると、ころ１は、
案内つば４ａからの大きな摩擦力によってスキューす
る。その結果、案内つば４ａところ端面３との間に形成
される接触楕円Ｓは、図４で示すように、二点鎖線で示
した正規位置Ｓ0 から斜線を施した位置Ｓ1 、つまり、
ころ端面３の外縁方向に移動する。接触楕円Ｓの移動量
が大きくなると接触楕円Ｓの一部がころ端面３の外縁に
干渉する。このとき、上記ころ端面３の外縁の尖り部Ａ
により、案内つば４ａところ端面３との接触面圧にエッ
ジロードが発生して接触状態はより一層過酷になる。
【０００８】しかしながら、上記従来の解決方法では、
上記理由でころ１がスキューして接触楕円Ｓが面取り６
へ干渉した際におけるエッジロードを緩和せず、上記尖
り部Ａの位置で、焼付やかじりなどの損傷が生じ易くな
るという問題があった。
上記理由でころ１がスキューして接触楕円Ｓが面取り６
へ干渉した際におけるエッジロードを緩和せず、上記尖
り部Ａの位置で、焼付やかじりなどの損傷が生じ易くな
るという問題があった。
【０００９】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、ころがスキューを起こした際の上記エ
ッジロードを緩和して、軸受に供給される潤滑油量が少
ない、あるいは枯渇した場合の案内つばところ端面間の
接触部における耐焼付性を向上させることが可能なころ
軸受を提供することを課題としている。
なされたもので、ころがスキューを起こした際の上記エ
ッジロードを緩和して、軸受に供給される潤滑油量が少
ない、あるいは枯渇した場合の案内つばところ端面間の
接触部における耐焼付性を向上させることが可能なころ
軸受を提供することを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のうち請求項１に記載したころ軸受は、ころ
端面外周部と軌道輪つば部とが接触するころ軸受におい
て、ころ端面の径方向への輪郭を規定する所定曲率の円
弧に対し、ころ端面外周部の径方向外方に向かう輪郭
を、径方向への曲率変化がゼロ又は微少な状態で、上記
円弧よりも削られた形状にしたことを特徴としている。
に、本発明のうち請求項１に記載したころ軸受は、ころ
端面外周部と軌道輪つば部とが接触するころ軸受におい
て、ころ端面の径方向への輪郭を規定する所定曲率の円
弧に対し、ころ端面外周部の径方向外方に向かう輪郭
を、径方向への曲率変化がゼロ又は微少な状態で、上記
円弧よりも削られた形状にしたことを特徴としている。
【００１１】次に、請求項２に係る発明は、請求項１に
記載した構成に対して、上記ころ端面を規定する所定曲
率の円弧を規定円弧と呼び、上記径方向への曲率変化が
ゼロ又は微少な状態で上記規定円弧よりも削られた形状
部分を、だらし部と呼んだ場合に、当該だらし部の形状
を、下記（１）式〜（３）式の全てを満足する形状に規
制することを特徴とするものである。
記載した構成に対して、上記ころ端面を規定する所定曲
率の円弧を規定円弧と呼び、上記径方向への曲率変化が
ゼロ又は微少な状態で上記規定円弧よりも削られた形状
部分を、だらし部と呼んだ場合に、当該だらし部の形状
を、下記（１）式〜（３）式の全てを満足する形状に規
制することを特徴とするものである。
【００１２】 ０．４≦ Ｘ／ｈ ≦１．５ ・・・（１） ０．０５≦ Ｙ／δ0 ≦５．０ ・・・（２） Ｃ≦ｈ−ｂ ・・・（３） ここで、 Ｘ：径方向における、だらし部の幅とチャンファ寸法の
和（だらし幅） Ｙ：だらし部における規定円弧からの最大削れ量（だら
し量） ｈ：径方向における、案内つばところ端面との接点から
ころ端面の外縁までの寸法とチャンファ寸法の和（接点
高さ） δ0 ：ヘルツの弾性接触理論から求めた、案内つばとこ
ろ端面との接触部の弾性接近量 Ｃ：にげの寸法 ｂ：案内つばところ端面と接触楕円における短径 をそれぞれ表す。
和（だらし幅） Ｙ：だらし部における規定円弧からの最大削れ量（だら
し量） ｈ：径方向における、案内つばところ端面との接点から
ころ端面の外縁までの寸法とチャンファ寸法の和（接点
高さ） δ0 ：ヘルツの弾性接触理論から求めた、案内つばとこ
ろ端面との接触部の弾性接近量 Ｃ：にげの寸法 ｂ：案内つばところ端面と接触楕円における短径 をそれぞれ表す。
【００１３】ここで、上記「径方向への曲率変化がゼロ
又は微少な状態」にすることで、外周部の輪郭の上記円
弧に対する削れ量が、わずかとなると共に、当該外周部
の輪郭の外縁方向（径方向）への形状変化が滑らかとな
ることを表す。
又は微少な状態」にすることで、外周部の輪郭の上記円
弧に対する削れ量が、わずかとなると共に、当該外周部
の輪郭の外縁方向（径方向）への形状変化が滑らかとな
ることを表す。
【００１４】なお、以下の説明においては、上記径方向
への曲率変化がゼロ又は微少な状態で、上記円弧よりも
削られた形状を、「だらし」と呼ぶ。また、上記ころ端
面を規定する所定曲率の円弧を、規定円弧と呼ぶ。
への曲率変化がゼロ又は微少な状態で、上記円弧よりも
削られた形状を、「だらし」と呼ぶ。また、上記ころ端
面を規定する所定曲率の円弧を、規定円弧と呼ぶ。
【００１５】本発明によると、ころ端面の外周部に、当
該ころ端面を規定する円弧から僅かに削れた形状のだら
しを形成することで、ころ端面の外縁（ころ端面と面取
りと境界）に形成される尖り部Ａの角度が緩和される。
これによって、ころがスキューを起こして接触楕円がこ
ろ端面の外縁側に移動した際に、だらしを形成した外周
部分（だらし部）が一種のクラウニングとして機能し、
もってころにスキューが発生した際のエッジロードを緩
和する。
該ころ端面を規定する円弧から僅かに削れた形状のだら
しを形成することで、ころ端面の外縁（ころ端面と面取
りと境界）に形成される尖り部Ａの角度が緩和される。
これによって、ころがスキューを起こして接触楕円がこ
ろ端面の外縁側に移動した際に、だらしを形成した外周
部分（だらし部）が一種のクラウニングとして機能し、
もってころにスキューが発生した際のエッジロードを緩
和する。
【００１６】ここで、上記ころ端面の外周部のだらし形
成の範囲及び当該だらし部の形状を、確認したところ、
下記（１）式，及び（２）式を満足する範囲で設定する
ことで耐焼付性が安定して向上していることを確認した
ため、下記式の範囲に規制した。
成の範囲及び当該だらし部の形状を、確認したところ、
下記（１）式，及び（２）式を満足する範囲で設定する
ことで耐焼付性が安定して向上していることを確認した
ため、下記式の範囲に規制した。
【００１７】 ０．４≦ Ｘ／ｈ ≦１．５ ・・・（１） ０．０５≦ Ｙ／δ0 ≦５．０ ・・・（２） さらに好ましくは、 ０．４≦ Ｘ／ｈ ≦１．４ ０．１≦ Ｙ／δ0 ≦４．０ ここで、 Ｘ：径方向における、だらし部の幅とチャンファ寸法の
和（だらし幅） Ｙ：だらし部における規定円弧からの最大削れ量（だら
し量） ｈ：径方向における、案内つばところ端面との接点Ｅか
らころ端面の外縁までの寸法とチャンファ寸法の和（接
点高さ） δ0 ：ヘルツの弾性接触理論から求めた、案内つばとこ
ろ端面との接触部の弾性接近量 をそれぞれ表す（図５参照）。
和（だらし幅） Ｙ：だらし部における規定円弧からの最大削れ量（だら
し量） ｈ：径方向における、案内つばところ端面との接点Ｅか
らころ端面の外縁までの寸法とチャンファ寸法の和（接
点高さ） δ0 ：ヘルツの弾性接触理論から求めた、案内つばとこ
ろ端面との接触部の弾性接近量 をそれぞれ表す（図５参照）。
【００１８】但し、案内つばところ端面との接触楕円が
内輪案内つばのにげに干渉しないようにするために、下
記（３）式を満足する必要がある。 Ｃ≦ｈ−ｂ・・・（３） ここで、 Ｃ：にげの寸法 ｂ：案内つばところ端面と接触楕円における短径 を表す。
内輪案内つばのにげに干渉しないようにするために、下
記（３）式を満足する必要がある。 Ｃ≦ｈ−ｂ・・・（３） ここで、 Ｃ：にげの寸法 ｂ：案内つばところ端面と接触楕円における短径 を表す。
【００１９】
【発明の実施の形態】次に、本発明に実施形態を図面を
参照しつつ説明する。なお、上記従来例と同様な部材に
は同一の符号を付して説明する。
参照しつつ説明する。なお、上記従来例と同様な部材に
は同一の符号を付して説明する。
【００２０】本実施形態における円錐ころ軸受の基本構
造は、従来と同様に上記図１と同じ構造となっている。
また、その円錐ころ軸受のころ１の加工の基本工程も、
従来と同様であり、素材外形をヘッダや旋削で加工した
後に、端面３と転動面２（外形面）を研削加工して所定
の輪郭形状に成形し、さらに端面３と転動面２との境部
の面取り加工が行われる。
造は、従来と同様に上記図１と同じ構造となっている。
また、その円錐ころ軸受のころ１の加工の基本工程も、
従来と同様であり、素材外形をヘッダや旋削で加工した
後に、端面３と転動面２（外形面）を研削加工して所定
の輪郭形状に成形し、さらに端面３と転動面２との境部
の面取り加工が行われる。
【００２１】但し、本実施形態にあっては、図５に示す
ように、ころ端面３の外周部３ａにだらし７が形成され
ている。すなわち、本実施形態の上記ころ端面３の成形
は、例えば、その径方向の輪郭が規定円弧ＡＲとなるよ
うに所定曲率の球面形状に成形した後に、外周部３ａだ
けに、上記規定円弧ＡＲよりも曲率半径がわずかに小さ
な円弧となるように追い込み加工を行うことで、当該外
周部３ａにだらしを形成する。
ように、ころ端面３の外周部３ａにだらし７が形成され
ている。すなわち、本実施形態の上記ころ端面３の成形
は、例えば、その径方向の輪郭が規定円弧ＡＲとなるよ
うに所定曲率の球面形状に成形した後に、外周部３ａだ
けに、上記規定円弧ＡＲよりも曲率半径がわずかに小さ
な円弧となるように追い込み加工を行うことで、当該外
周部３ａにだらしを形成する。
【００２２】上記だらしの形成は、ころ端面３を規定円
弧ＡＲとなる球面形状に加工した後に、バレル加工によ
り形成してもよい。なお、上記説明では、ころ端面３の
外周部３ａに形成しただらし７の輪郭を一定曲率の円弧
形状として説明しているが、これに限定されない。要
は、径方向への曲率変化がゼロ又は微少な状態で、且つ
規定円弧ＡＲよりも削られた形状の輪郭曲線となってい
ればよい。
弧ＡＲとなる球面形状に加工した後に、バレル加工によ
り形成してもよい。なお、上記説明では、ころ端面３の
外周部３ａに形成しただらし７の輪郭を一定曲率の円弧
形状として説明しているが、これに限定されない。要
は、径方向への曲率変化がゼロ又は微少な状態で、且つ
規定円弧ＡＲよりも削られた形状の輪郭曲線となってい
ればよい。
【００２３】上記構成のころ１を内外輪４，５に組み込
むことで、ころ端面３の外縁（ころ端面３と面取り６と
境界）に形成される尖り部Ａの角度が緩和される。これ
によって、ころ１がスキューを起こして接触楕円Ｓがこ
ろ端面３の外縁側に移動しても、だらしを形成したた外
周部３ａ分（だらし７）が一種のクラウニングとして機
能し、ころ１のスキュー時の接触部Ｓ0 に発生するエッ
ジロードが緩和する。
むことで、ころ端面３の外縁（ころ端面３と面取り６と
境界）に形成される尖り部Ａの角度が緩和される。これ
によって、ころ１がスキューを起こして接触楕円Ｓがこ
ろ端面３の外縁側に移動しても、だらしを形成したた外
周部３ａ分（だらし７）が一種のクラウニングとして機
能し、ころ１のスキュー時の接触部Ｓ0 に発生するエッ
ジロードが緩和する。
【００２４】以上のことから、軸受内の潤滑油量が少な
い場合や、潤滑油が枯渇し易い環境下で軸受が使用され
る場合であっても、軸受の耐焼付性を向上させることが
できる。
い場合や、潤滑油が枯渇し易い環境下で軸受が使用され
る場合であっても、軸受の耐焼付性を向上させることが
できる。
【００２５】以上の説明では、円すいころ軸受について
なされているが、案内つばを有するすべてのころ軸受
（円筒ころ軸受、球面ころ軸受、ニードル軸受）に対し
て有効である。
なされているが、案内つばを有するすべてのころ軸受
（円筒ころ軸受、球面ころ軸受、ニードル軸受）に対し
て有効である。
【００２６】次に、ころ端面３の外周部３ａへの上記だ
らしの形成例を示す。図６〜図８は、第１の形成例を表
す。この図６〜図８は、円すいころ１（ＯＤ．２０ｍ
ｍ、全長２４ｍｍ）のころ端面３の外周部３ａにだらし
７を形成させ、ころ端面３に対する上記だらし７を形状
測定した結果である。形状測定は、ランクテーラーホブ
ソン社製、フォームタリサーフを用いて行った。
らしの形成例を示す。図６〜図８は、第１の形成例を表
す。この図６〜図８は、円すいころ１（ＯＤ．２０ｍ
ｍ、全長２４ｍｍ）のころ端面３の外周部３ａにだらし
７を形成させ、ころ端面３に対する上記だらし７を形状
測定した結果である。形状測定は、ランクテーラーホブ
ソン社製、フォームタリサーフを用いて行った。
【００２７】ここで、上記ＯＤ．とは、ころ径の最大径
を表し、全長とは、軸方向の長さを表す。以下、同様で
ある。また、各図の結果とも、規定円弧ＡＲで水平展開
して示してあるため、ころ端面３は水平に描かれ、水平
線から下方へずれた部分がころ端面３の外周部３ａに形
成されただらし７に相当する。
を表し、全長とは、軸方向の長さを表す。以下、同様で
ある。また、各図の結果とも、規定円弧ＡＲで水平展開
して示してあるため、ころ端面３は水平に描かれ、水平
線から下方へずれた部分がころ端面３の外周部３ａに形
成されただらし７に相当する。
【００２８】図６は、円すいころ端面３全体を規定円弧
ＡＲの球面に研削加工した後、バレル加工を６０分間施
して外周部３ａにだらし７を形成させた例である。図７
及び図８は、円すいころ端面３の全体を規定円弧ＡＲの
球面に研削加工した後、外周部３ａのみ上記規定円弧Ａ
Ｒよりもわずかに曲率が大きいアールとなるように研削
にて追込み加工した例である。この図７及び図８は、だ
らし量Ｙをコントロールした２つの例を示している（図
７：Ｙ＝３μｍ、図８：Ｙ＝５μｍ）。
ＡＲの球面に研削加工した後、バレル加工を６０分間施
して外周部３ａにだらし７を形成させた例である。図７
及び図８は、円すいころ端面３の全体を規定円弧ＡＲの
球面に研削加工した後、外周部３ａのみ上記規定円弧Ａ
Ｒよりもわずかに曲率が大きいアールとなるように研削
にて追込み加工した例である。この図７及び図８は、だ
らし量Ｙをコントロールした２つの例を示している（図
７：Ｙ＝３μｍ、図８：Ｙ＝５μｍ）。
【００２９】次に、第２の形成例を示す図９は、その第
２の実施例を表す。この図９は、円すいころ１（ＯＤ．
１２ｍｍ、全長１３ｍｍ）のころ端面３の外周部３ａに
だらし７を形成させ、だらし７を形状測定した結果であ
る。だらし７は、バレル加工により形成させ、第２実施
例と同様な方法で測定した。
２の実施例を表す。この図９は、円すいころ１（ＯＤ．
１２ｍｍ、全長１３ｍｍ）のころ端面３の外周部３ａに
だらし７を形成させ、だらし７を形状測定した結果であ
る。だらし７は、バレル加工により形成させ、第２実施
例と同様な方法で測定した。
【００３０】
【実施例】上記形成例で示した手法でだらし７を形成す
るようにして、上記だらし幅Ｘ及びだらし量Ｙを、各種
変更してころ端面３のだらし７を形成した円すいころ１
を内外輪４，５内に組み込んで、軸受の耐焼付性を評価
した。
るようにして、上記だらし幅Ｘ及びだらし量Ｙを、各種
変更してころ端面３のだらし７を形成した円すいころ１
を内外輪４，５内に組み込んで、軸受の耐焼付性を評価
した。
【００３１】組み込む円すいころ１の寸法は、下記２種
類のもので評価した。 （ＯＤ．２０ｍｍ、全長２４ｍｍ） （ＯＤ．１２ｍｍ、全長１３ｍｍ） そして、ころ１は、円すいころ軸受（内径φ７０ｍ
ｍ、外径φ１５０ｍｍ）に組込み、ころ１は、円すい
ころ軸受（内径φ３０ｍｍ、外径φ７０ｍｍ）に組み込
んで評価した。
類のもので評価した。 （ＯＤ．２０ｍｍ、全長２４ｍｍ） （ＯＤ．１２ｍｍ、全長１３ｍｍ） そして、ころ１は、円すいころ軸受（内径φ７０ｍ
ｍ、外径φ１５０ｍｍ）に組込み、ころ１は、円すい
ころ軸受（内径φ３０ｍｍ、外径φ７０ｍｍ）に組み込
んで評価した。
【００３２】耐焼付性評価試験は、図１０に示す試験装
置を用いて、Ｂ部に試験軸受を組み込み、循環給油から
の給油遮断によって行ったものである。ここで、試験条
件は、案内つば４ａところ端面３との接触部Ｓ0 におけ
るＰＶ値（面圧×すべり速度）を３０〔（kgf ／mm2 ）
・（ｍ／ｓ）〕とした。
置を用いて、Ｂ部に試験軸受を組み込み、循環給油から
の給油遮断によって行ったものである。ここで、試験条
件は、案内つば４ａところ端面３との接触部Ｓ0 におけ
るＰＶ値（面圧×すべり速度）を３０〔（kgf ／mm2 ）
・（ｍ／ｓ）〕とした。
【００３３】また、耐焼付性は、給油遮断から軸受の動
トルクが急増して焼付くまでの時間（焼付時間）で評価
した。図１１に、上記２種類の軸受での焼付試験結果を
示す。この図１１は、パラメータ：Ｘ／ｈ及びＹ／δ0
と耐焼付性の関係を示してある。
トルクが急増して焼付くまでの時間（焼付時間）で評価
した。図１１に、上記２種類の軸受での焼付試験結果を
示す。この図１１は、パラメータ：Ｘ／ｈ及びＹ／δ0
と耐焼付性の関係を示してある。
【００３４】耐焼付性の評価は、だらしを形成しない、
つまりだらし量Ｙ＝０のころ１を組み込んだ軸受におけ
る焼付時間を「１」とした焼付時間比で表している。な
お、だらしを形成しない、つまり、だらし未形成のころ
１の場合には、Ｙ／δ0 は０となるが、Ｘに、面取り６
の大きさが含まれるために、Ｘ／ｈは０とならない。
つまりだらし量Ｙ＝０のころ１を組み込んだ軸受におけ
る焼付時間を「１」とした焼付時間比で表している。な
お、だらしを形成しない、つまり、だらし未形成のころ
１の場合には、Ｙ／δ0 は０となるが、Ｘに、面取り６
の大きさが含まれるために、Ｘ／ｈは０とならない。
【００３５】上記図１１から分かるように、耐焼付性
（焼付時間比）は、Ｘ／ｈ≧０．４で、向上しているこ
とが分かる。Ｘ／ｈの上限は、接触楕円Ｓの短径ｂ、接
点高さｈとの幾何学的な関係から、（ｈ＋ｂ）／ｈとな
る。そして、（ｈ＋ｂ）／ｈの値は、１．３〜１．５に
なる。ここで、ｂ値は、ヘルツの弾性接触理論から、軸
受負荷荷重をＭＡＸ．２５００ｋｇｆとして計算した。
（焼付時間比）は、Ｘ／ｈ≧０．４で、向上しているこ
とが分かる。Ｘ／ｈの上限は、接触楕円Ｓの短径ｂ、接
点高さｈとの幾何学的な関係から、（ｈ＋ｂ）／ｈとな
る。そして、（ｈ＋ｂ）／ｈの値は、１．３〜１．５に
なる。ここで、ｂ値は、ヘルツの弾性接触理論から、軸
受負荷荷重をＭＡＸ．２５００ｋｇｆとして計算した。
【００３６】従って、Ｘ／ｈが１．３〜１．５以上で
は、だらし７の位置が、接触楕円Ｓよりころ端面３内周
側となり、だらし７と接触楕円Ｓは全く干渉しなくな
る。従って、だらし７形成による耐焼付性向上効果はな
くなる。
は、だらし７の位置が、接触楕円Ｓよりころ端面３内周
側となり、だらし７と接触楕円Ｓは全く干渉しなくな
る。従って、だらし７形成による耐焼付性向上効果はな
くなる。
【００３７】パラメータ：Ｙ／δ0 の下限は本試験結果
からは明確ではないが、Ｙ／δ0 値が小さくても、耐焼
付性は向上すると思われる。 このパラメータ：Ｙ／δ0 の下限値を明確化するため
に、案内つば４ａところ端面３との接触部Ｓ0 における
面圧計算を行った。図１２及び図１３に、その計算結果
を示す。ここで、図１２は、円すいころ軸受（内径φ３
０ｍｍ、外径φ７０ｍｍ）の計算結果であり、図１３
は、円すいころ軸受（内径φ７０ｍｍ、外径φ１５０ｍ
ｍ）の計算結果である。
からは明確ではないが、Ｙ／δ0 値が小さくても、耐焼
付性は向上すると思われる。 このパラメータ：Ｙ／δ0 の下限値を明確化するため
に、案内つば４ａところ端面３との接触部Ｓ0 における
面圧計算を行った。図１２及び図１３に、その計算結果
を示す。ここで、図１２は、円すいころ軸受（内径φ３
０ｍｍ、外径φ７０ｍｍ）の計算結果であり、図１３
は、円すいころ軸受（内径φ７０ｍｍ、外径φ１５０ｍ
ｍ）の計算結果である。
【００３８】これらは、パラメータ：Ｘ／ｈ、Ｙ／δ0
とＰMAX ／ＰMAX-Hertz （エッジロードが発生しない場
合のヘルツ最大面圧（ＰMAX-Hertz ）に対するエッジロ
ード最大面圧（ＰMAX ）の比）の関係を示してある。
とＰMAX ／ＰMAX-Hertz （エッジロードが発生しない場
合のヘルツ最大面圧（ＰMAX-Hertz ）に対するエッジロ
ード最大面圧（ＰMAX ）の比）の関係を示してある。
【００３９】上記図１２及び図１３から分かるように、
エッジロードは、Ｙ／δ0 ＝０（だらし７なし）で大き
くなるが、わずかにＹ／δ0 が増加するだけで、ＰMAX
／ＰMAX-Hertz が急激に低下（緩和）することがわか
る。
エッジロードは、Ｙ／δ0 ＝０（だらし７なし）で大き
くなるが、わずかにＹ／δ0 が増加するだけで、ＰMAX
／ＰMAX-Hertz が急激に低下（緩和）することがわか
る。
【００４０】このエッジロードの緩和は、Ｙ／δ0 ≧
０．１で顕著であり、この領域で耐焼付性が向上するこ
とがわかる。また、Ｙ／δ0 の上限は、計算結果では不
明確であるが、図１１から、少なくともＹ／δ0 ＝４〜
５では耐焼付性は向上していることから、Ｙ／δ0 ≦５
が好適である。
０．１で顕著であり、この領域で耐焼付性が向上するこ
とがわかる。また、Ｙ／δ0 の上限は、計算結果では不
明確であるが、図１１から、少なくともＹ／δ0 ＝４〜
５では耐焼付性は向上していることから、Ｙ／δ0 ≦５
が好適である。
【００４１】以上より、２つのパラメータ：Ｘ／ｈ、Ｙ
／δ0 が、０．４≦Ｘ／ｈ≦１．５且つ、０．０５≦Ｙ
／δ0 ≦５の範囲で、更に好適には、０．４≦Ｘ／ｈ≦
１．４且つ、０．１≦Ｙ／δ0 ≦４の範囲で、耐焼付性
が安定して向上することが分かる。
／δ0 が、０．４≦Ｘ／ｈ≦１．５且つ、０．０５≦Ｙ
／δ0 ≦５の範囲で、更に好適には、０．４≦Ｘ／ｈ≦
１．４且つ、０．１≦Ｙ／δ0 ≦４の範囲で、耐焼付性
が安定して向上することが分かる。
【００４２】当然ながら、案内つば４ａところ端面３の
接触楕円Ｓが内輪４に設けられたにげ８に干渉しないた
めに、上記領域のだらし７を形成させた円すいころ軸受
は、Ｃ≦ｈ−ｂを満足させる必要がある（Ｃ：内輪４に
設けられたにげ８の寸法、ｂ：案内つば４ａところ１と
の接触楕円Ｓの短径）。
接触楕円Ｓが内輪４に設けられたにげ８に干渉しないた
めに、上記領域のだらし７を形成させた円すいころ軸受
は、Ｃ≦ｈ−ｂを満足させる必要がある（Ｃ：内輪４に
設けられたにげ８の寸法、ｂ：案内つば４ａところ１と
の接触楕円Ｓの短径）。
【００４３】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の円筒
ころ軸受では、ころ端面の外周部形状に対し、わずかに
だらしを形成することで、ころがスキューを起こして接
触楕円がころ端面の外縁方向へ移動した場合であって
も、上記だらしが一種のクラウニングとして機能し、案
内つばところ端面との間の接触部に発生するエッジロー
ドを緩和する。この結果、軸受へ供給される潤滑油量が
少ない、あるいは枯渇した場合の耐焼付性を向上させる
ことができるという効果がある。
ころ軸受では、ころ端面の外周部形状に対し、わずかに
だらしを形成することで、ころがスキューを起こして接
触楕円がころ端面の外縁方向へ移動した場合であって
も、上記だらしが一種のクラウニングとして機能し、案
内つばところ端面との間の接触部に発生するエッジロー
ドを緩和する。この結果、軸受へ供給される潤滑油量が
少ない、あるいは枯渇した場合の耐焼付性を向上させる
ことができるという効果がある。
【００４４】特に、請求項２に係る発明を採用すること
で安定して上記効果を得ることができる。
で安定して上記効果を得ることができる。
【図１】円すいころ軸受を示す断面図である。
【図２】円すいころ端面と案内つばとの接触部を示す、
図１におけるＤ矢視図である。
図１におけるＤ矢視図である。
【図３】従来におけるころ端面と面取との関係を示す部
分拡大図である。
分拡大図である。
【図４】ころスキュー時の接触楕円の移動を示す図であ
り、（ａ）は径方向からみた図、（ｂ）は軸方向からみ
た図である。
り、（ａ）は径方向からみた図、（ｂ）は軸方向からみ
た図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るだらしを説明するた
めの部分拡大図である。
めの部分拡大図である。
【図６】だらしの形状測定結果（円すいころ：ＯＤ．２
０ｍｍ、全長：２４ｍｍ）を示す図である。
０ｍｍ、全長：２４ｍｍ）を示す図である。
【図７】だらしの形状測定結果（円すいころ：ＯＤ．２
０ｍｍ、全長：２４ｍｍ）を示す図である。
０ｍｍ、全長：２４ｍｍ）を示す図である。
【図８】だらしの形状測定結果（円すいころ：ＯＤ．２
０ｍｍ、全長：２４ｍｍ）を示す図である。
０ｍｍ、全長：２４ｍｍ）を示す図である。
【図９】だらしの形状測定結果（円すいころ：ＯＤ．１
２ｍｍ、全長：１３ｍｍ）を示す図である。
２ｍｍ、全長：１３ｍｍ）を示す図である。
【図１０】焼付評価試験装置を示す図である。
【図１１】焼付評価試験結果（Ｘ／ｈ及びＹ／δ0 と耐
焼付き性の関係）を示す図である。
焼付き性の関係）を示す図である。
【図１２】面圧計算結果（円すいころ軸受：内径φ３０
ｍｍ、外径φ７０ｍｍ）を示す図である。
ｍｍ、外径φ７０ｍｍ）を示す図である。
【図１３】面圧計算結果（円すいころ軸受：内径φ７０
ｍｍ、外径φ１５０ｍｍ）を示す図である。
ｍｍ、外径φ１５０ｍｍ）を示す図である。
Ａ 尖り部 Ｓ 接触部 Ｓ0 ，Ｓ1 接触楕円 ＡＲ 規定円弧 Ｘ だらし幅 Ｙ だらし量 １ ころ ２ 転動面 ３ 端面 ３ａ 外周部 ４ 内輪 ４ａ 案内つば ５ 外輪 ６ 面取り ７ だらし ８ 逃げ
フロントページの続き (72)発明者 原田 和昌 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内 Ｆターム(参考） 3J101 AA16 AA42 AA54 AA62 BA05 BA57 FA33
Claims (2)
- 【請求項１】 ころ端面外周部と軌道輪つば部とが接触
するころ軸受において、ころ端面の径方向への輪郭を規
定する所定曲率の円弧に対し、ころ端面外周部の径方向
外方に向かう輪郭を、径方向への曲率変化がゼロ又は微
少な状態で、上記円弧よりも削られた形状にしたことを
特徴とするころ軸受。 - 【請求項２】 上記ころ端面を規定する所定曲率の円弧
を規定円弧と呼び、上記径方向への曲率変化がゼロ又は
微少な状態で上記規定円弧よりも削られた形状部分を、
だらし部と呼んだ場合に、当該だらし部の形状を、下記
（１）式〜（３）式の全てを満足する形状に規制するこ
とを特徴とする請求項１に記載したころ軸受。 ０．４≦ Ｘ／ｈ ≦１．５ ・・・（１） ０．０５≦ Ｙ／δ0 ≦５．０ ・・・（２） Ｃ≦ｈ−ｂ ・・・（３） ここで、 Ｘ：径方向における、だらし部の幅とチャンファ寸法の
和（だらし幅） Ｙ：だらし部における規定円弧からの最大削れ量（だら
し量） ｈ：径方向における、案内つばところ端面との接点から
ころ端面の外縁までの寸法とチャンファ寸法の和（接点
高さ） δ0 ：ヘルツの弾性接触理論から求めた、案内つばとこ
ろ端面との接触部の弾性接近量 Ｃ：にげの寸法 ｂ：案内つばところ端面と接触楕円における短径 をそれぞれ表す。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10261648A JP2000087963A (ja) | 1998-09-16 | 1998-09-16 | ころ軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10261648A JP2000087963A (ja) | 1998-09-16 | 1998-09-16 | ころ軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000087963A true JP2000087963A (ja) | 2000-03-28 |
Family
ID=17364834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10261648A Pending JP2000087963A (ja) | 1998-09-16 | 1998-09-16 | ころ軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000087963A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003021145A (ja) * | 2001-07-05 | 2003-01-24 | Nsk Ltd | ころ軸受 |
| JP2004340653A (ja) * | 2003-05-14 | 2004-12-02 | Ntn Corp | 円すいころ軸受の円すい面形状測定方法 |
| DE102004006313B4 (de) * | 2003-02-18 | 2013-12-19 | Ntn Corp. | Zylinderrollenlager |
| JP2019184018A (ja) * | 2018-04-16 | 2019-10-24 | Ntn株式会社 | 円すいころ軸受 |
| CN116816819A (zh) * | 2022-03-28 | 2023-09-29 | 住友重机械工业株式会社 | 减速机的轴承结构 |
-
1998
- 1998-09-16 JP JP10261648A patent/JP2000087963A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003021145A (ja) * | 2001-07-05 | 2003-01-24 | Nsk Ltd | ころ軸受 |
| DE102004006313B4 (de) * | 2003-02-18 | 2013-12-19 | Ntn Corp. | Zylinderrollenlager |
| JP2004340653A (ja) * | 2003-05-14 | 2004-12-02 | Ntn Corp | 円すいころ軸受の円すい面形状測定方法 |
| JP2019184018A (ja) * | 2018-04-16 | 2019-10-24 | Ntn株式会社 | 円すいころ軸受 |
| CN116816819A (zh) * | 2022-03-28 | 2023-09-29 | 住友重机械工业株式会社 | 减速机的轴承结构 |
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