JPH11270553A - 複列円すいころ軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軌道面および円すいころの転動面にクラウニ
ングを設けた複列円すいころ軸受において、ころのスキ
ューを防止して軸受の寿命を一層向上させる。 【解決手段】 内輪20の軌道面22の中央部にクラウニン
グＣを形成するとともに両端部に非対称のカットクラウ
ニングCL，CSを形成し、外輪30の軌道面32にフルクラウ
ニングを形成し、かつ、円すいころ40の転動面42にフル
クラウニングを形成してなり、円すいころ40と内輪軌道
面22の接触点Piと、円すいころ40と外輪軌道面32の接触
点Poとを、円すいころ40の軸線方向X −X で一致させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は複列円すいころ軸
受に関するもので、より詳しくは、クラウニング形状を
改良することによってころのスキューを防止し、軸受の
寿命を向上させたものである。ここに、ころのスキュー
とは、ころが正規の自転軸に対して傾くことをいう。

【０００２】

【従来の技術】クラウニングとは、軌道輪ところとの接
触部に生ずる集中荷重（エッジロード）を防ぐことを主
な目的として軌道又はころの母線にごくわずかに曲率を
もたせることをいい、軸受の技術分野においてはよく知
られている。たとえば自動車のアクスルユニット用円す
いころ軸受は、高モーメント負荷による軌道面のエッジ
ロードを避けるため、軌道面および円すいころの転動面
にクラウニングを設けている。

【０００３】図３（Ａ）に示すように、特に面圧の高い
内輪の軌道面（母線長さを符号Ｌで示す。）には、中央
部のクラウニング（Ｃ）に加えて、さらに両端部にもカ
ットクラウニング（ＣＬ，ＣＳ）を設けてある。図３
（Ａ）において、大径側のカットクラウニング（ＣＬ）
は、幅をＷＬ、クラウニング量をＨＬで表してあり、小
径側のカットクラウニング（ＣＳ）は、幅をＷＳ、クラ
ウニング量をＨＳで表してある。そして、面圧分布を考
慮して、小径側のカットクラウニング（ＣＳ）に比べて
大径側のカットクラウニング（ＣＳ）のクラウニング量
を大きく設定するのが一般的である（ＨＬ＞ＨＳ）。こ
のため、円すいころの転動面と内輪の軌道面との接触点
（Ｐｉ）および円すいころの転動面と外輪の軌道面との
接触点（Ｐｏ）が、符号ｅで示すように、円すいころの
軸線（Ｘ−Ｘ）方向にずれる。言い換えれば、外輪の軌
道面と円すいころの転動面との接触点（Ｐｏ）が円すい
ころの転動面の中心線上に位置するのに対し、内輪の軌
道面と円すいころの転動面との接触点（Ｐｉ）は、円す
いころの転動面の中心線よりも円すいころの小径側に位
置している。なお、接触点（Ｐｉ）は、内輪の軌道面に
おける中央部のクラウニング（Ｃ）の中心線上に位置
し、この意味でクラウニング（Ｃ）は対称である。これ
に対して両端部のカットクラウニング（ＣＬ，ＣＳ）は
非対称である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の内・外輪の軌道
面と円すいころの転動面との接触点（Ｐｉ，Ｐｏ）のズ
レは円すいころのスキューの原因となる。そこで、この
発明の目的は、軌道面および円すいころの転動面にクラ
ウニングを設けた複列円すいころ軸受において、円すい
ころのスキューを防止して軸受の寿命を一層向上させる
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、外輪の軌道
面のクラウニング頂点を小径側に移動させ、内・外輪の
軌道面と円すいころの転動面との接触点の円すいころの
軸線方向における位置を一致させることによって課題を
解決したものである。

【０００６】すなわち、請求項１の発明は、内輪の軌道
面の中央部にクラウニングを形成するとともに両端部に
非対称のカットクラウニングを形成し、外輪の軌道面に
フルクラウニングを形成し、かつ、円すいころの転動面
にフルクラウニングを形成してなり、円すいころと内輪
軌道面の接触点と、円すいころと外輪軌道面の接触点と
を、円すいころの軸線方向で一致させたことを特徴とす
る。

【０００７】このような構成を採用したことによって、
軸受回転時に円すいころが内輪軌道面および外輪軌道面
から受ける力の作用点が円すいころの軸線すなわち自転
軸上で一致し、しかも、円すいころの軸線（自転軸）か
ら外輪軌道面との接触点および内輪軌道面との接触点ま
での距離（半径）が等しくなるため、円すいころの軸線
を傾けようとするモーメントが作用せず、ころのスキュ
ーが生じにくくなる。

【０００８】非対称のカットクラウニングというとき
は、クラウニングの幅および／または量に関して、小径
側と大径側とで異なることを意味する。実際には当該複
列円すいころ軸受の用途や設計仕様等に応じて定められ
るものであるが、複列円すいころ軸受の場合、内輪の大
径側のカットクラウニングのクラウニング量を小径側よ
りも大きく設定するのが一般的である。

【０００９】内輪の軌道面の両端部に非対称のカットク
ラウニングを配置することから、中央部のクラウニング
の母線方向長さの中心線は、軌道面全体の母線方向長さ
の中心線とは一致しないこととなるが、中央部のクラウ
ニングの全域にわたって荷重を分布させるうえで、円す
いころの転動面と内輪の軌道面との接触点を中央部のク
ラウニングの母線方向長さの中心線上に配置するのが好
ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１に示す複列円すいころ軸受
（１０）は、それぞれ軌道面（２２）を備えた一対の内
輪（２０）と、複列の軌道面（３２）を備えた複列外輪
（３０）と、内・外輪（２０，３０）の軌道面（２２，
３２）間に転動自在に組み込まれた複列の円すいころ
（４０）と、各列の円すいころ（４０）を円周方向に等
間隔に保つための保持器（５０）と、内・外輪（２０，
３０）間に形成された軸受空間を密封するためのシール
（６０）とで構成されている。

【００１１】図２（Ａ）に示すように、円すいころ（４
０）の転動面（４２）には対称なクラウニングを設けて
あり、大端面（４４）は内輪（２０）の大つば（２４）
によって接触案内される。なお、図２（Ａ）は図１の一
部を拡大したものであるが、理解を容易にするためクラ
ウニング部分を誇張したものであり、また、内輪（２
０）の軌道面（２２）のクラウニング寸法に関しては図
３と変わるところがないので符号を省略してある。

【００１２】内輪（２０）は軸方向の両端に大つば（２
４）と小つば（２６）を有し、これらのつば（２４，２
６）の間に軌道みぞ（２８）が画成されている。軌道み
ぞ（２８）の底面にあたる軌道面（２２）は、その母線
長さの中央部のクラウニング（Ｃ）と、両端部のカット
クラウニング（ＣＬ，ＣＳ）とで構成される。図３に関
連して既に述べたとおり、大径側のカットクラウニング
（ＣＬ）については幅をＷＬ、クラウニング量をＨＬと
し、小径側のカットクラウニング（ＣＳ）については、
幅をＷＳ、クラウニング量をＨＳとする。図２（Ａ）お
よび図３（Ａ）から明らかなように、大径側のカットク
ラウニング（ＣＬ）の方が小径側のカットクラウニング
（ＣＳ）よりも幅、クラウニング量共に大きく設定され
ている（ＷＬ＞ＷＳ，ＨＬ＞ＨＳ）。符号Ｐｉは軌道面
（２２）と円すいころ（４０）との接触点を表し、中央
部のクラウニング（Ｃ）の母線方向長さの中心線上に位
置する。

【００１３】外輪（３０）の軌道面（３２）にもクラウ
ニングを設けてあるが、クラウニングの頂点すなわち円
すいころ（４０）との接触点を符号Ｐｏで表してある。
この接触点（Ｐｏ）は、内輪（２０）の軌道面（２２）
と円すいころ（４０）の転動面（４２）との接触点（Ｐ
ｉ）を通り、円すいころ（４０）の軸線（Ｘ−Ｘ）に垂
直な直線上に位置する。言い換えるならば、図３の場合
と比べて、接触点（Ｐｉ）を円すいころ（４０）の軸線
（Ｘ−Ｘ）に沿って小径側に移動させたものといえる。

【００１４】両接触点（Ｐｉ，Ｐｏ）の円すいころ（４
０）の軸線（Ｘ−Ｘ）方向における位置が一致している
ため、図２（Ｂ）に示すように軸受回転時に円すいころ
（４０）が内輪（２０）および外輪（３０）から受ける
力の作用点が一致し、円すいころ（４０）の軸線（Ｘ−
Ｘ）から各接触点（Ｐｉ，Ｐｏ）までの距離（半径）も
等しくなる（図２（Ｃ）参照）。したがって、円すいこ
ろ（４０）の軸線（自転軸）を傾けようとするモーメン
トが作用せず、円すいころ（４０）が正規の軸線を維持
してスキューを起こすことなく転動することができる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、円すいころの軸線方向において、内輪の軌道面と円
すいころの転動面との接触点の位置と、外輪の軌道面と
円すいころの転動面との接触点とを一致させたことによ
り、軸受回転時に円すいころが内輪の軌道面および外輪
の軌道面から受ける力の作用点が円すいころの軸線（自
転軸）方向で一致し、しかも、円すいころの軸線（自転
軸）から内輪の軌道面および外輪の軌道面との接触点ま
での距離（半径）が等しくなる。したがって、従来のよ
うに軸受回転時に円すいころの軸線を傾けようとするモ
ーメントが作用することはない。その結果、円すいころ
のスキューが生じにくくなり、軸受寿命の一層の向上が
図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】複列円すいころ軸受の半断面図である。

【図２】（Ａ）は図１の部分拡大図、（Ｂ）は（Ａ）に
おける円すいころの平面略図、（Ｃ）は（Ａ）における
円すいころの横断面略図である。

【図３】（Ａ）は図２（Ａ）と類似の部分拡大図、
（Ｂ）は（Ａ）における円すいころの平面略図、（Ｃ）
は（Ａ）における円すいころの横断面略図である。

【符号の説明】

２０ 内輪 ２２ 軌道面 Ｃ 中央部のクラウニング ＣS 小径側のカットクラウニング ＣL 大径側のカットクラウニング Ｐｉ 接触点（内輪軌道面と円すいころの） Ｐｏ 接触点（外輪軌道面と円すいころの） ２４ 大つば ２６ 小つば ２８ 軌道みぞ ３０ 外輪 ３２ 軌道面 ４０ 円すいころ ４２ 転動面 ４４ 大端面 Ｘ−Ｘ 円すいころの軸線（自転軸） ５０ 保持器 ６０ シール

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内輪の軌道面の中央部にクラウニングを
   形成するとともに両端部に非対称のカットクラウニング
   を形成し、外輪の軌道面にフルクラウニングを形成し、
   かつ、円すいころの転動面にフルクラウニングを形成し
   てなり、円すいころの転動面と内輪の軌道面との接触点
   と、円すいころの転動面と外輪の軌道面との接触点を、
   円すいころの軸線方向で一致させたことを特徴とする複
   列円すいころ軸受。
2. 【請求項２】 内輪の大径側のカットクラウニングのク
   ラウニング量が小径側のカットクラウニングのクラウニ
   ング量よりも大きいことを特徴とする請求項１の複列円
   すいころ軸受。
3. 【請求項３】 円すいころの転動面と外輪の軌道面との
   接触点を、内輪の軌道面における中央部のクラウニング
   の母線方向長さの中心線上に配置したことを特徴とする
   請求項１の複列円すいころ軸受。