図面 (/)

技術 自動調心ころ軸受

出願人 日本精工株式会社
発明者 福添英夫
出願日 2014年7月18日 (6年5ヶ月経過) 出願番号 2014-147914
公開日 2016年2月8日 (4年10ヶ月経過) 公開番号 2016-023707
状態 未査定
技術分野 軸受の支持 ころがり軸受
主要キーワード すべり摩擦係数 開き角θ 軸受中心軸 案内輪 曲率変化 流体膜 呼び接触角 摩耗防止
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年2月8日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

低コスト案内輪の表面の損傷を防止する自動調心ころ軸受を提供する。

解決手段

自動調心ころ軸受1は、内輪2と、外輪3と、複列軌道面2a,3a間に転動自在に配置される複数のころ4と、ころ4,4の列間に配置されて、ころ4を案内する案内輪6とを有する。案内輪6の側面が、ころ4から内輪2に加えられる力の向きに対してころ4の軸方向の端面から離間するように開き角θで外輪3側に開いて傾斜させた傾斜面6cを有する。だらし部4cが、ころ4の軸方向の端面4aにおいて面取りされた面取り部4bに設けられる。

概要

背景

従来より、産業機械等に用いられる自動調心ころ軸受は、図5(a)に示すように、外周面複列軌道面101a,101aを有する内輪101と、内周面に内輪101の軌道面101aに対向する球面状の軌道面102aを有する外輪102と、内輪101及び外輪102の複列の軌道面101a,102a間に転動自在に配置される複数のころ103とを備えている。

このような自動調心ころ軸受100では、多くの場合、複列のころ103がスキューすることなく転動できるように、ころ103の軸方向の端面を案内する案内輪105がころ103,103の列間に配置されている。すなわち、この案内輪105は、内輪101の摺動面101bに摺動可能に接する摺動面105aを有する。また、案内輪105は、ころ103,103のそれぞれの軸方向の端面103a,103aに挟まれるようにして摺動可能に接する側面105bを有する。

このような自動調心ころ軸受においては、案内輪ところとの間に油膜を形成させる等して、案内輪の摩耗を防止する目的のものがある。この種の自動調心ころ軸受の例としては、特許文献1及び特許文献2に開示されたものがある。
特許文献1に開示された技術は、案内輪と内輪との間の隙間を小さくすることで内輪駆動として案内輪の回転数を上げ、ころとのすべり速度を増やし、油膜を形成させることで案内輪の摩耗防止を達成しようとしたものである。
また、特許文献2に開示された技術は、内輪側に開くように案内輪に傾斜面を設けることで、ころの側面と案内輪の側面全域との密着を防止してかじりの発生を防ぐ構成を有したものである。

概要

低コストで案内輪の表面の損傷を防止する自動調心ころ軸受を提供する。自動調心ころ軸受1は、内輪2と、外輪3と、複列の軌道面2a,3a間に転動自在に配置される複数のころ4と、ころ4,4の列間に配置されて、ころ4を案内する案内輪6とを有する。案内輪6の側面が、ころ4から内輪2に加えられる力の向きに対してころ4の軸方向の端面から離間するように開き角θで外輪3側に開いて傾斜させた傾斜面6cを有する。だらし部4cが、ころ4の軸方向の端面4aにおいて面取りされた面取り部4bに設けられる。

目的

そこで、案内輪の側面にショットピーニング層DLC層セラミック層を設けることで表面のすべり摩擦係数を小さくして案内輪の側面の損傷防止を目的とした

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

外周面複列軌道面を有する内輪と、内周面に前記軌道面に対向する球面状の軌道面を有する外輪と、前記複列の軌道面間に転動自在に配置される複数のころと、前記ころの列間に配置されて、前記ころを案内する案内輪とを有し、前記案内輪の側面が、前記ころから前記内輪に加えられる力の向きに対して前記ころの軸方向の端面から離間するように開き角θで前記外輪側に開いて傾斜させた傾斜面を有し、だらし部が、前記ころの軸方向の端面において面取りされた面取り部に設けられたことを特徴とする自動調心ころ軸受

請求項2

JISB0601に従って測定される前記案内輪の側面の表面粗さRmaxが6s以下である請求項1に記載の自動調心ころ軸受。

技術分野

0001

本発明は、自動調心ころ軸受に関する。

背景技術

0002

従来より、産業機械等に用いられる自動調心ころ軸受は、図5(a)に示すように、外周面複列軌道面101a,101aを有する内輪101と、内周面に内輪101の軌道面101aに対向する球面状の軌道面102aを有する外輪102と、内輪101及び外輪102の複列の軌道面101a,102a間に転動自在に配置される複数のころ103とを備えている。

0003

このような自動調心ころ軸受100では、多くの場合、複列のころ103がスキューすることなく転動できるように、ころ103の軸方向の端面を案内する案内輪105がころ103,103の列間に配置されている。すなわち、この案内輪105は、内輪101の摺動面101bに摺動可能に接する摺動面105aを有する。また、案内輪105は、ころ103,103のそれぞれの軸方向の端面103a,103aに挟まれるようにして摺動可能に接する側面105bを有する。

0004

このような自動調心ころ軸受においては、案内輪ところとの間に油膜を形成させる等して、案内輪の摩耗を防止する目的のものがある。この種の自動調心ころ軸受の例としては、特許文献1及び特許文献2に開示されたものがある。
特許文献1に開示された技術は、案内輪と内輪との間の隙間を小さくすることで内輪駆動として案内輪の回転数を上げ、ころとのすべり速度を増やし、油膜を形成させることで案内輪の摩耗防止を達成しようとしたものである。
また、特許文献2に開示された技術は、内輪側に開くように案内輪に傾斜面を設けることで、ころの側面と案内輪の側面全域との密着を防止してかじりの発生を防ぐ構成を有したものである。

先行技術

0005

特許第3789698号公報
特開2000−65052号公報
特開2007−278494号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、特許文献1に開示された技術は、案内輪表面の粗さが大きいと十分な厚さの油膜を形成することができないという問題がある。
図5(b)に示すように、案内輪105の内径側面取り部105dと側面テーパ部105cとの境界である境界105eでころ103と接触した場合には、境界105eと「ころ103の軸方向の端面103aところ103の面取り部との境界」とで境界同士の接触(破線丸印で表示)となる。その結果、ころ103と案内輪105との間に保持される油膜が薄くなってしまうので、油膜形成に不利であり、案内輪105の表面105bの損傷を防止するには不十分である。

0007

また、ころ103の軸方向の端面103aの形状が球面で、端面103aと側面テーパ部105cが面接触した場合、接触面積拡がり、ころ103と案内輪105との間に保持される油膜が薄くなってしまうので、油膜形成に不利であり、案内輪の表面の損傷を防止するには不十分である。
また、特許文献2に開示された技術においても、案内輪の側面の粗さが大きい場合は油膜が十分形成されないことがあり、その結果、かじりが生じる可能性がわずかながらあり、改善の余地があった。
そこで、案内輪の側面にショットピーニング層DLC層セラミック層を設けることで表面のすべり摩擦係数を小さくして案内輪の側面の損傷防止を目的とした技術として、特許文献3が開示されている。

0008

しかしながら、特許文献3に開示された技術においては、案内輪の表面(側面)にショットピーニング層やDLC層、セラミック層を設けるためのコストが生じ、これが製品コストアップ要因となり得ることがあった。
本発明は上記課題に着目してなされたものであり、低コストで、案内輪の表面の損傷を防止する自動調心ころ軸受を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0009

上記課題を解決するための自動調心ころ軸受のある態様は、外周面に複列の軌道面を有する内輪と、内周面に前記軌道面に対向する球面状の軌道面を有する外輪と、上記複列の軌道面間に転動自在に配置される複数のころと、上記ころの列間に配置されて、上記ころを案内する案内輪とを有し、
上記案内輪の側面が、上記ころから上記内輪に加えられる力の向きに対して上記ころの軸方向の端面から離間するように開き角θで上記外輪側に開いて傾斜させた傾斜面を有し、
だらし部が、上記ころの軸方向の端面において面取りされた面取り部に設けられている。

0010

また、上記自動調心ころ軸受においては、JIS B 0601に従って測定される上記案内輪の側面の表面粗さRmaxが6s以下であることが好ましい。
また、上記自動調心ころ軸受においては、上記ころの端面の形状が平坦面であり、前記開き角θが0.5°〜3.0°であることが好ましい。
また、上記自動調心ころ軸受においては、上記ころの端面の形状が球面であり、上記開き角θが2.0°〜3.5°であることが好ましい。
また、上記自動調心ころ軸受においては、上記案内輪の傾斜面と、上記ころの軸方向の端面とだらし部との境界が接触するように上記だらし部が設けられていることが好ましい。

発明の効果

0011

本発明によれば、低コストで、案内輪の表面の損傷を防止する自動調心ころ軸受を提供することができる。

図面の簡単な説明

0012

本発明の自動調心ころ軸受の第1実施形態における構成を示す断面図である。
図1の要部拡大図である。
本発明の自動調心ころ軸受の第2実施形態における構成を示す断面図である。
図3の要部拡大図である。
自動調心ころ軸受の従来の構成を示す断面図である。

実施例

0013

以下、本発明に係る自動調心ころ軸受の実施形態について図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明に係る自動調心ころ軸受の第1実施形態における構成を示す断面図である。また、図2(a)は、図1の要部拡大図であり、図2(b)は図2(a)の要部拡大図である。なお、図2(a),(b)は、説明の理解のため、若干誇張して示している。
本実施形態の自動調心ころ軸受1は、図1に示すように、外周面に複列の軌道面2aを有する内輪2と、内周面に内輪2の軌道面2aに対向する球状の軌道面3aを有する外輪3と、複列の軌道面2a,3a間に転動自在に配置される複数のころ4とを備えている。

0014

この自動調心ころ軸受1のころ4は、保持器5により、ころ列毎に転動自在に保持されている。また、内輪2の外周面における軸方向中央部2bと保持器5の内周面との間には、円環状の案内輪6が配置されている。
案内輪6は、その内周面(摺動面)6aが内輪2の外周面における軸方向中央部2bと摺接するとともに、その外周面6fが保持器5の内周面の一部と摺接するようになっている。そして、案内輪6の側面6bところ4の軸方向の端部4aとの間に潤滑油が保持されて流体膜が形成されている。

0015

開き角
ここで、自動調心ころ軸受1の案内輪6の側面6bには、ころ4から内輪2に加えられる力の向きを示す直線Lに対してころ4の軸方向の端面4aから離間するように開き角θで外輪側に開いて傾斜させた傾斜面6cが形成されている。この開き角θは、接触角δに対し、案内輪6の傾斜面6cを含む面S1と、ころ4から内輪2に加えられる力の向きを示す直線Lとによって形成される角度として定義される。
なお、「接触角」とは、日本工業規格JIS B 0104−1991「転がり軸受用語」に記載の接触角「呼び接触角」で定義されるものであり、軸受中心軸に直交する面S2と、ころから内輪に加えられる力の向きを示す直線Lとによって形成される角度δを意味する。

0016

開き角θは、ころ4の端面4aの形状が平坦面であった場合、0.5°〜3.0°であることが好ましい。開き角θが0.5°よりも小さいと、ころ4の軸方向の端面4aと、「案内輪6の並行部6gと傾斜面6cとの境界6cg」とがころ4のスキューのときに当たりやすくなってしまい、境界6cgが損傷しやすくなる。また、開き角θが3.0°を超えると、ころ4がスキューしやすくなり、好ましくない。なお、開き角θは1.5°がより好ましい。

0017

[だらし部]
一方、自動調心ころ軸受1のころ4の軸方向の端面4aにおいて面取りされた面取り部4bには、だらし部4cが設けられている。このだらし部4cは、面取り部4bの径方向曲率変化よりも少ない、又はゼロの状態で面取り部4bに寸法dで削られた形状を指す。だらし部4cの形成は例えば旋削加工である。この寸法dは1mm〜2mm程度が好ましい。寸法dが1mmよりも小さいと、「案内輪6の傾斜面6cと面取り部6dとの境界6e」と「ころ4の軸方向の端面4aとだらし部4cとの境界4ac」とが当たりやすくなる。また、寸法dが2mmを超えると、ころ4の境界4acと「案内輪6の並行部6gと傾斜面6cとの境界6cg」とが当たりやすくなる。すなわち、寸法dは、ころ4の境界4acが案内輪6の傾斜面6cに当たる大きさとすることが好ましい。なお、寸法dは、ころ4の中心軸に直交する方向に測定するものである。
[案内輪の側面の表面粗さ]
ここで、自動調心ころ軸受1の案内輪6の側面6bの粗さは、JIS B 0601に従って測定される表面粗さRmaxにおける6s以下であることが好ましい。

0018

(第2実施形態)
次に、自動調心ころ軸受の第2実施形態について図面を参照して説明する。図3は、本発明の自動調心ころ軸受の第2実施形態における構成を示す断面図である。また、図4(a)は、図3の要部拡大図であり、図4(b)は図4(a)の要部拡大図である。なお、図4(a),(b)は、説明の理解のため、若干誇張して示している。本実施形態の自動調心ころ軸受1は、ころ4の形状及び開き角θの設定角度以外は、第1実施形態と略同様の構成である。以下、第1実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略又は簡略にし、異なる構成を中心に説明する。

0019

図3及び図4(a),(b)に示すように、自動調心ころ軸受1は、ころ4の軸方向の端面の断面形状が球面をなしている。このような断面形状をなすころ4を採用した自動調心ころ軸受1においては、開き角θを2.0°〜3.5°程度とすることが好ましい。開き角θが2.0°よりも小さいと、案内輪6の傾斜面6cところ4の端面4aとが当たりやすくなってしまい、傾斜面6cが損傷しやすくなる。また、開き角θが3.5°を超えると、ころ4がスキューしやすくなり、好ましくない。

0020

以上説明したように、本実施形態の自動調心ころ軸受1は、案内輪6に傾斜面6cを形成し、ころ4の端面4aにだらし部4cを設けて、「端面4aとだらし部4cの境界4ac」と傾斜面6cとを接触させ、十分な厚さの油膜を形成させたので、案内輪6の側面6bの損傷を防止することができる。
また、本実施形態の自動調心ころ軸受1は、ころ4及び案内輪6に対して従来通りの旋削加工を施すので、コストアップの要因を少なくした自動調心ころ軸受を提供することができる。
以上、本発明に係る自動調心ころ軸受について説明したが、本発明に係る自動調心ころ軸受は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。

0021

1自動調心ころ軸受
2内輪
3外輪
4 ころ
4a (軸方向の)端面
4b面取り部
4c だらし部
4ac境界
5保持器
6案内輪
6a摺動面
6b 側面
6c 傾斜面
6d 面取り部
6g並行部
6cg 境界

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 株式会社ジェイテクトの「 車輪用軸受装置の外輪フランジ部の加工方法」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】外輪フランジ部のボルトとの締結面を、規定の軸力を確保できる表面粗さとなるように旋削加工することができ、かつその旋削加工時間を短縮することができる車輪用軸受装置の外輪フランジ部の加工方法を提供す... 詳細

  • NTN株式会社の「 転がり軸受」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】高速回転下で使用される転がり軸受について、スクープ部品や油溝を要することなく、潤滑油の軸受内部への供給性能を向上させる。【解決手段】転がり軸受の内輪10が、その端面に開口し、給油ノズルから噴射... 詳細

  • トヨタ自動車株式会社の「 車両用動力伝達装置」が 公開されました。( 2020/10/29)

    【課題】ドライブシャフトに蓄積された捩りトルクの反力に基づく斜歯歯車への衝撃荷重を抑制する構造を備える車両用動力伝達装置を提供する。【解決手段】電動機MGと斜歯歯車28との間の動力伝達経路にトルクリミ... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ