JPH10500199A - ころ軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 二つの軌道面（３，５）の問に配されこれらに接触する複数のころ（６）を有し、ころと軌道面が実質的に同じ曲線半径（Ｒ）の長手方向断面形状を有すると共に軌道面に対して直角に測ったときに上記曲線半径（Ｒ）が外側軌道面と軸受軸線との距雌よりも大きく、これにより両軌道面の相対的ミスアライメントと軸方向変位を許容するように両軌道面における軸方向の規制なしに該両軌道面間でころが軸方向に移動可能であり、上記規制は両軌道面でころを半径方向に圧することによりのみ生ずるころ軸受において、ころの断面形状の曲線半径（Ｒ）ところの長さ（ｌａ）との閏係が、 であることを特徴とするころ軸受。

Description

【発明の詳細な説明】 ころ軸受 本発明は請求の範囲第１項の前文に記載した形式のころ軸受に関する。 かかる軸受は、例えば凹型ころをもつ軸受を示しているＵＳ−Ａ−２．５９５ ．１２１、そして凸型ころをもつ軸受を示すＳＥ−Ａ−５３ ２５６にて知られ ている。かかる軸受における軌道面ところの断面曲線の半径が、例えば対応せる 軸受半径寸法の球面ころ軸受の対応半径よりも実質的に大きいので、かかる球面 軸受にて可能とするものよりもころを長く作ることが可能であり、これは半径方 向の荷重容量を改善する。さらに、上記前文による軸受内での摩擦は、同じ軸方 向幅、すなわち同じ長さのころをもつ球面軸受にくらべ低い。欠点は、共通なフ ランジ部と保持器を備えたとき、軸受が球面軸受の自己調心能力に欠けているこ とであり、この能力は多くの場合重要である。さらに、今までは、ＳＥ−Ａ−５ ３ ２５６にて符号８で示されるように、軸受に所望の数のころの挿入を許容す るためには、一方の軌道輪にころの組込み用の切欠き部を設けなければならない と考えられていた。切欠き部が軸受の荷重域に位置できないので、かかる切欠き 部は複雑化を意味すると共に有用性を低下する。もし、組込み用の切欠き部が上 記形式の公知の軸受、例えは上記米国特許の図８によるものにて設けられていな ければ、外軌道輪と内軌道輪が偏心位置にもたらされているときに軸受にころが 挿入される。これによると軸受へ比較的少ない数のころしか挿入が許容されない 。したがって、このような軸受は比較的低い負荷容量のものとなる。 ＥＰ−Ａ−０ １７５ ８５８には軸受中心線と軌道面との間の最大距離より も実質的に長い曲線半径をもったころと軌道面において対応する曲線の長手方向 断面形状をもつころ軸受が開示されており、これにより、軌道面に対する相対的 傾斜そして軸方向移動を得るために、フランジ部や同種のものにより阻止される ことなく、ころは両軌道面の間で軸方向に移動可能となる。これらの特性は負荷 容量と調整に関し良い結果をもたらし、これにより上記のごとく長くなったころ は、同時に負荷容量を増大する。しかしながら、非常に平らなころ、すなわち、 ころの断面曲線の半径ところ長さの比が大きいころは高い端部圧力によって、す なわちころの端部での高い圧力によって軸受の寿命を短くしてしまうということ を自ら証明しており、これは非常に高い負荷容量をもつかかる軸受がミスアライ メント時には受け入れられない程に寿命を減少してしまうということを意味する 。 本発明の目的は請求の範囲第１項の前文に記載した形式の軸受を、最良の可能 な特性の組合わせをもつものとすることにある。すなわち、改善された半径方向 負荷容量、両軌道面の相互のミスアライメントと軸方向変位、そして良好な軸受 寿命である。このような軸受は請求の範囲の特徴文により得られる。 以下、本発明は添付図面に示される二つの実施例にもとづき説明される。 図１は本発明によるころ軸受の軸方向断面図である。 図２は荷重と力線と共に示される図１の軸受の一部であるころの図である。 図３は本発明によるアンギュラコンタクトころ軸受の上半部についての軸方向 断面図である。 図１は外軌道面３をもつ内軌道輪２と、内軌道面５をもつ外軌道輪４とを有する 軸受１の概要断面図である。軌道面３と５との間には多くのころ６が配されてい る。内軌道輪２は図示しない方法により軸体７に固定的に連結されており、図示 された位置、すなわち軸体の撓みと軸受に作用する荷重の方向にもとづく位置で は軸体は軸受の中心線８に対して角度γのミスアライメントをなしており、これ によりころ６はこのミスアライメントを補償するために軸線方向に移動する可能 性を有している。ころ６は、軌道面３，５のそれぞれ同様に、軸受の中心線と軌 道面との間の最大距鮭よりも大きい曲線半径Ｒをもった長手方向断面形状を有し ている。軌道面の滑らかな曲線は、与えられたころの長に要求される半径方向寸 法の増大量を小さくすること、又ころと軌道面との間の滑りによる軸受内部摩擦 を対応負荷容量をもつ球面ころ軸受が対応荷重を受けているときに比べて小さく することを許容する。 図２には、図１の軸受の一部をなす一つのころ６を示し、このころは長手方向 での断面形状で曲線半径Ｒをもっている。図１によるミスアライメントのときに 、荷重Ｑはミスアライメントにおいてころが軸方向に滑るということに起因する 角度φのもとにころに作用し、これにより生じた摩擦力がころの法線力によって 釣 合う。 このような軸受で荷重Ｑがころの軸線に直角なそしてころの中心を通る線９に 対して角度φをもって内軌道輪そして外軌道輪と接触せるころに対して作用する とき、半径方向力成分そして軸方向力成分が得られる。 軌道面からころへ作用する軸方向力は、Ｑ sinφであり、ここで小さな角度に ついては単にＱφと簡単化される。かくして、ころは両軌道面からの軸方向力が 組合された形で受け、これは２Ｑφで表される。ころについて軸方向釣合いにつ いての釣合式は ２Ｑφ＝μＱ （式Ｉ） となり、ここでμはころ６とこれと協働する軌道面との間の摩擦係数である。こ の摩擦係数は経験上通常０．０５と０．０１の間であり、潤滑状態により変わる 。 図中の力線は互に反対に向いており、したがって実際には互に小さな距離しか 変位しない。 ころに作用する力の軸方向変位は、ころの中央部でのころの中心線と荷重Ｑが ２つに作用する点との距離Δで表される。この状態での図形的関係は φ＝Δ／Ｒ （式II） となる。 式Ｉの簡単化により φ＝μ／２ （式III） が得られる。 この式IIIを式IIに代入すると、 Δ＝μＲ／２ （式IV） を得る。 同時に、Δはころの長さの半分、すなわちｌａ／２よりも小さいことは明らかで ある。したがって、 μＲ／２＜ｌａ／２ （式Ｖ） となる。 この関係から、又 Ｒ／ｌａ＜ｌａ／μ （式VI） を得る。 経験上確立される上述した０．０５というμの値のための最低値においては、 ころの曲線半径Ｒところの長さｌａとの比、すなわち２０を越えるようなＲ／ｌ ａの値の限界値が求められる。この値を超えると、ミスアライメント時に端部圧 が大きくなって軸受は十分には機能しなくなり、寿命が短くなる。 それ故、上記関係は Ｒ／ｌａ＜２０ （式VII） となる必要がある。 図３には軸受軸線１８に対して傾斜した曲面の軌道面をもった内軌道輪１２と 軸受軸線１８に対して傾斜した曲面の軌道面をもった外軌道輪１４とを有するア ンギュラコンタクトころ軸受の半部についての軸方向断面図が示されている。軌 道輪１２と１４の間にはクラウニングされたころ６が配されており、該ころはフ ランジ部や保持器によって軸線方向移動が阻止されることはなく、軌道面は曲線 半径Ｒの長手方向断面形状を有し、該曲線半径Ｒは、軌道面に対して直角に測っ たときに、外軌道面と軸受軸線との間の距離よりも大きい。 図２に図示された同じ力がかかる軸受にも作用しており、この場合でも同じ関 係が、長手方向断面形状の曲線半径ところの長さとの間が成立する。 本発明は図示され既述された実施例のみに限定されず、対応せる請求の範囲に おいて種々変形可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，Ｂ Ｙ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 二つの軌道面（３，５）の間に配されこれらに接触する複数のころ（６）を有 し、ころと軌道面が実質的に同じ曲線半径（Ｒ）の長手方向断面形状を有すると 共に軌道面に対して直角に測ったときに上記曲線半径（Ｒ）が外側軌道面と軸受 軸線との距離よりも大きく、これにより両軌道面の相対的ミスアライメントと軸 方向変位を許容するように両軌道面における軸方向の規制なしに該両軌道面間で ころが軸方向に移動可能であり、上記規制は両軌道面でころを半径方向に圧する ことによりのみ生ずるころ軸受において、ころの断面形状の曲線半径（Ｒ）とこ ろの長さ（ｌａ）との閏係が、 Ｒ／ｌａ＜２０ であることを特徴とするころ軸受。