JPH10110733A - 円すいころ軸受 - Google Patents
円すいころ軸受Info
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- 238000005096 rolling process Methods 0.000 abstract description 4
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- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
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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
- F16C19/34—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 both radial and axial load
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-
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-
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- F16C2326/00—Articles relating to transporting
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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】 円すいころ軸受の円すいころと大つばの接触
部での焼付きを防止して軸受の耐焼付性の向上を図る。 【解決手段】 外輪１と内輪２との間に組込まれた円す
いころ３の大端面６に微小くぼみを形成する。その微小
くぼみにより油の保持および油膜形成能力の向上を図
り、円すいころ３と内輪大つば４の接触部の耐焼付性を
向上させる。
部での焼付きを防止して軸受の耐焼付性の向上を図る。 【解決手段】 外輪１と内輪２との間に組込まれた円す
いころ３の大端面６に微小くぼみを形成する。その微小
くぼみにより油の保持および油膜形成能力の向上を図
り、円すいころ３と内輪大つば４の接触部の耐焼付性を
向上させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、鉄道車輌の駆動
装置等に組込まれてラジアル荷重およびスラスト荷重を
支持する円すいころ軸受に関するものである。
装置等に組込まれてラジアル荷重およびスラスト荷重を
支持する円すいころ軸受に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、鉄道車輌の駆動装置に組込まれ
た円すいころ軸受は、ギアの回転による油のはね上げに
よって潤滑されるが、軸受の構成上、ラジアル荷重およ
びスラスト荷重を受けると、円すいころの大端面が内輪
に形成された大つばのころ案内面に押し付けられ、上記
大端面ところ案内面とが相対すべり運動を行なうため、
負荷荷重が大きい場合、接触面において焼付きが生じ易
い。
た円すいころ軸受は、ギアの回転による油のはね上げに
よって潤滑されるが、軸受の構成上、ラジアル荷重およ
びスラスト荷重を受けると、円すいころの大端面が内輪
に形成された大つばのころ案内面に押し付けられ、上記
大端面ところ案内面とが相対すべり運動を行なうため、
負荷荷重が大きい場合、接触面において焼付きが生じ易
い。
【０００３】焼付きを防止する方法として、 ころ大端面および内輪における大つばのころ案内面の
面粗さを小さくする方法、 ころ大端面の曲率を小さくして、ころ大端面と大つば
のころ案内面との間の油膜形成能力を向上させる方法、 円すいころと大つばの接触位置を、軸中心からの径寸
法で見て小さくし、ころ大端面の外周部においてころ案
内面に接触させる方法、が従来から知られている。
面粗さを小さくする方法、 ころ大端面の曲率を小さくして、ころ大端面と大つば
のころ案内面との間の油膜形成能力を向上させる方法、 円すいころと大つばの接触位置を、軸中心からの径寸
法で見て小さくし、ころ大端面の外周部においてころ案
内面に接触させる方法、が従来から知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の〜
の焼付き防止対策を施した円すいころ軸受によって鉄
道車輌における駆動装置のピニオンを支持し、上記駆動
装置の起動後、急加速した場合、円すいころの大端面と
内輪の大つばとの間が高面圧下にてきわめて大きい相対
すべり運動を行なうため、円すいころと内輪大つばの接
触部の油膜が掻き取られて潤滑不良となり、焼付きが生
じやすい問題があった。
の焼付き防止対策を施した円すいころ軸受によって鉄
道車輌における駆動装置のピニオンを支持し、上記駆動
装置の起動後、急加速した場合、円すいころの大端面と
内輪の大つばとの間が高面圧下にてきわめて大きい相対
すべり運動を行なうため、円すいころと内輪大つばの接
触部の油膜が掻き取られて潤滑不良となり、焼付きが生
じやすい問題があった。
【０００５】特に、寒冷地の真冬においては、軸受温度
がマイナスとなり、その冷却状態で駆動装置を起動して
急加速すると、円すいころ軸受の外輪と内輪の温度差が
非常に大きくなり、両輪の熱膨張差によって円すいころ
の大端面と大つばのころ案内面との接触面圧が非常に高
い状態で相対すべり運動を行なうため、上記大端面での
油膜形成が不充分となり、焼付きが生じ易い。
がマイナスとなり、その冷却状態で駆動装置を起動して
急加速すると、円すいころ軸受の外輪と内輪の温度差が
非常に大きくなり、両輪の熱膨張差によって円すいころ
の大端面と大つばのころ案内面との接触面圧が非常に高
い状態で相対すべり運動を行なうため、上記大端面での
油膜形成が不充分となり、焼付きが生じ易い。
【０００６】この発明の課題は、過酷な条件下の使用状
態においても焼付きの発生の少ない円すいころ軸受を提
供することである。
態においても焼付きの発生の少ない円すいころ軸受を提
供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、第１の発明においては、外輪とつば付き内輪との
間に円すいころを組込んだ油潤滑される円すいころ軸受
において、前記円すいころの大端面に微小くぼみを形成
した構成を採用している。
めに、第１の発明においては、外輪とつば付き内輪との
間に円すいころを組込んだ油潤滑される円すいころ軸受
において、前記円すいころの大端面に微小くぼみを形成
した構成を採用している。
【０００８】また、第２の発明においては、外輪とつば
付き内輪との間に円すいころを組込んだ油潤滑される円
すいころ軸受において、前記つば付き内輪と円すいころ
のそれぞれに窒化処理を施した構成を採用している。
付き内輪との間に円すいころを組込んだ油潤滑される円
すいころ軸受において、前記つば付き内輪と円すいころ
のそれぞれに窒化処理を施した構成を採用している。
【０００９】さらに、第３の発明においては、第２の発
明における円すいころ軸受において、円すいころの大端
面に微小くぼみを形成した構成を採用している。
明における円すいころ軸受において、円すいころの大端
面に微小くぼみを形成した構成を採用している。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。
面に基づいて説明する。
【００１１】図１に示すように、油潤滑される円すいこ
ろ軸受は、外輪１、内輪２およびその両輪１、２間に組
込まれた円すいころ３とから成り、前記内輪２の外径面
には円すいころ３の転動を案内する大つば４および小つ
ば５が設けられている。
ろ軸受は、外輪１、内輪２およびその両輪１、２間に組
込まれた円すいころ３とから成り、前記内輪２の外径面
には円すいころ３の転動を案内する大つば４および小つ
ば５が設けられている。
【００１２】上記円すいころ軸受の耐焼付性を向上させ
るため、第１の発明では、円すいころ３の円弧状大端面
６に微小くぼみを形成している。この微小くぼみは大き
過ぎると、円すいころ３の疲労強度が低下するため、そ
の大きさは、平均直径が１５μｍ以下、深さが１．５μ
ｍ以下が好ましい。また、面積率は１５〜２０％程度、
凹部個数は１０００〜３０００個／ｍｍ2 とするのがよ
い。
るため、第１の発明では、円すいころ３の円弧状大端面
６に微小くぼみを形成している。この微小くぼみは大き
過ぎると、円すいころ３の疲労強度が低下するため、そ
の大きさは、平均直径が１５μｍ以下、深さが１．５μ
ｍ以下が好ましい。また、面積率は１５〜２０％程度、
凹部個数は１０００〜３０００個／ｍｍ2 とするのがよ
い。
【００１３】上記のように、円すいころ３の大端面６に
微小くぼみを形成すると、円すいころ３の転動時の油膜
形成能力を高めることができるため、円すいころ３と大
つば４の接触部における焼付きを防止し、耐焼付性の向
上を図ることができる。
微小くぼみを形成すると、円すいころ３の転動時の油膜
形成能力を高めることができるため、円すいころ３と大
つば４の接触部における焼付きを防止し、耐焼付性の向
上を図ることができる。
【００１４】また、円すいころ軸受の耐焼付性の向上を
図るため、第２の発明では、内輪２および円すいころ３
のそれぞれを軸受鋼で形成し、それぞれの部品に窒化処
理を施すようにしている。
図るため、第２の発明では、内輪２および円すいころ３
のそれぞれを軸受鋼で形成し、それぞれの部品に窒化処
理を施すようにしている。
【００１５】ここで、窒化処理は、内輪２および円すい
ころ３の焼入れ加熱時に、各部品の表面に窒素を侵入さ
せて表面の基質（高炭素）を高窒素とし、次に焼戻しを
行なって表面の残留オーステナイト量を約３０％程度高
め、表層部に圧縮応力を付加させると共に表層部の硬度
を高める処理をいう。この場合、窒化処理深さは、浅す
ぎると、充分な疲労強度を得ることができず、表面硬度
ＨR Ｃ５８での深さは、ころ平均径の０．０２倍以上が
好ましい。
ころ３の焼入れ加熱時に、各部品の表面に窒素を侵入さ
せて表面の基質（高炭素）を高窒素とし、次に焼戻しを
行なって表面の残留オーステナイト量を約３０％程度高
め、表層部に圧縮応力を付加させると共に表層部の硬度
を高める処理をいう。この場合、窒化処理深さは、浅す
ぎると、充分な疲労強度を得ることができず、表面硬度
ＨR Ｃ５８での深さは、ころ平均径の０．０２倍以上が
好ましい。
【００１６】上記のように、内輪２および円すいころ３
に窒化処理を施すと、円すいころ３および大つば４の表
層部の硬度を高めることができるため、軸受の耐焼付性
の向上を図ることができる。
に窒化処理を施すと、円すいころ３および大つば４の表
層部の硬度を高めることができるため、軸受の耐焼付性
の向上を図ることができる。
【００１７】さらに、円すいころ軸受の耐焼付性の向上
を図るため、第３の発明では、第１の発明と第２の発明
とを組合わせるようにしている。すなわち、円すいころ
３の大端面に微小くぼみを形成し、その円すいころ３と
内輪２のそれぞれに窒化処理を施している。
を図るため、第３の発明では、第１の発明と第２の発明
とを組合わせるようにしている。すなわち、円すいころ
３の大端面に微小くぼみを形成し、その円すいころ３と
内輪２のそれぞれに窒化処理を施している。
【００１８】上記のような構成を採用することにより、
転動時の油膜形性能力を高めることができると共に、表
層部の硬度を高めることができるため、円すいころ３と
つば４の接触部の焼付きを防止することができ、軸受の
耐焼付性の向上を図ることができる。
転動時の油膜形性能力を高めることができると共に、表
層部の硬度を高めることができるため、円すいころ３と
つば４の接触部の焼付きを防止することができ、軸受の
耐焼付性の向上を図ることができる。
【００１９】因みに、第１の発明乃至第３の発明の実施
による耐焼付性効果を図２（Ｉ）、（II）に示す２つの
円筒Ａ、Ｂの相対すべり運転による焼付発生時の相対す
べり速度により評価を行なった。その結果を表１に示
す。
による耐焼付性効果を図２（Ｉ）、（II）に示す２つの
円筒Ａ、Ｂの相対すべり運転による焼付発生時の相対す
べり速度により評価を行なった。その結果を表１に示
す。
【００２０】ここで、内筒Ａは内輪２の大つば４を想定
して外径面を軸方向全体にわたって同一径の円筒面と
し、一方、円筒Ｂは、円すいころ３の大端面を想定し
て、外径面をクラウニング形状としている。
して外径面を軸方向全体にわたって同一径の円筒面と
し、一方、円筒Ｂは、円すいころ３の大端面を想定し
て、外径面をクラウニング形状としている。
【００２１】試験は、油を浸み込ませたフェルト１０上
において、２つの円筒Ａ、Ｂを接触回転させ、円筒同士
の接触面圧をＰｍａｘ２．１ＧＰａとし、円筒Ａを２０
０ｒｐｍで定速回転させ、円筒Ｂを２００ｒｐｍから次
第に加速させるようにしている。
において、２つの円筒Ａ、Ｂを接触回転させ、円筒同士
の接触面圧をＰｍａｘ２．１ＧＰａとし、円筒Ａを２０
０ｒｐｍで定速回転させ、円筒Ｂを２００ｒｐｍから次
第に加速させるようにしている。
【００２２】
【表１】
【００２３】上記試験結果から明らかなように、微小く
ぼみを形成したサンプルII、窒化処理を施したサンプル
III および窒化処理を施し、かつ微小くぼみを形成した
サンプルIVは、単に焼入れ処理したサンプルI より相対
すべり速度が大きく、軸受の耐焼付性の向上に大きな効
果を挙げることが推察される。
ぼみを形成したサンプルII、窒化処理を施したサンプル
III および窒化処理を施し、かつ微小くぼみを形成した
サンプルIVは、単に焼入れ処理したサンプルI より相対
すべり速度が大きく、軸受の耐焼付性の向上に大きな効
果を挙げることが推察される。
【００２４】
【発明の効果】この発明は、以上のように構成したの
で、以下に示す効果を奏する。請求項１に記載の発明に
おいては、円すいころの大端面に微小くぼみを形成した
ので、油の保持、油膜形成能力が高くなり、円すいころ
とつばの接触部の焼付きを防止し、軸受の耐焼付性の向
上を図ることができる。
で、以下に示す効果を奏する。請求項１に記載の発明に
おいては、円すいころの大端面に微小くぼみを形成した
ので、油の保持、油膜形成能力が高くなり、円すいころ
とつばの接触部の焼付きを防止し、軸受の耐焼付性の向
上を図ることができる。
【００２５】請求項２に記載の発明においては、内輪お
よび円すいころに窒化処理を施したことにより、表層部
の硬度が高まり、円すいころと大つばの接触部に焼付き
が発生するのを防止し、軸受の耐焼付性の向上を図るこ
とができる。
よび円すいころに窒化処理を施したことにより、表層部
の硬度が高まり、円すいころと大つばの接触部に焼付き
が発生するのを防止し、軸受の耐焼付性の向上を図るこ
とができる。
【００２６】請求項３に記載の発明においては、内輪及
び円すいころに浸炭窒化処理を施し、円すいころの大端
面に微小くぼみを形成したので、円すいころと大つばの
接触部の焼付きの発生を抑え、軸受の耐焼付性をさらに
向上させることができる。
び円すいころに浸炭窒化処理を施し、円すいころの大端
面に微小くぼみを形成したので、円すいころと大つばの
接触部の焼付きの発生を抑え、軸受の耐焼付性をさらに
向上させることができる。
【図１】この発明に係る円すいころ軸受の断面図
【図２】（Ｉ）は軸受寿命試験機の正面図、（II）は平
面図
面図
【符号の説明】 １ 外輪 ２ 内輪 ３ 円すいころ ４ 大つば ６ 大端面
Claims (3)
- 【請求項１】 外輪とつば付き内輪との間に円すいころ
を組込んだ油潤滑される円すいころ軸受において、前記
円すいころの大端面に微小くぼみを形成したことを特徴
とする円すいころ軸受。 - 【請求項２】 外輪とつば付き内輪との間に円すいころ
を組込んだ油潤滑される円すいころ軸受において、前記
つば付き内輪と円すいころのそれぞれに窒化処理を施し
たことを特徴とする円すいころ軸受。 - 【請求項３】 前記円すいころの大端面に微小くぼみを
形成したことを特徴とする請求項２に記載の円すいころ
軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8264091A JPH10110733A (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | 円すいころ軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8264091A JPH10110733A (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | 円すいころ軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10110733A true JPH10110733A (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=17398391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8264091A Pending JPH10110733A (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | 円すいころ軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10110733A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1015429C2 (nl) * | 2000-06-14 | 2001-12-17 | Skf Eng & Res Centre Bv | Wentellager waarin de smeermiddeltoestand is uitgeput. |
| US6464398B2 (en) | 2000-05-22 | 2002-10-15 | Nsk Ltd. | Roller bearing |
| US6789949B2 (en) | 2001-05-16 | 2004-09-14 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Roller bearing having streaked grinding trail on roller end face |
| US6817768B2 (en) | 2002-03-13 | 2004-11-16 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Roller bearing |
| JP2016125542A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 株式会社ジェイテクト | 円すいころ軸受 |
-
1996
- 1996-10-04 JP JP8264091A patent/JPH10110733A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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