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公開番号2024021306
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-16
出願番号2022124042
出願日2022-08-03
発明の名称ころ軸受
出願人NTN株式会社
代理人個人,個人
主分類F16C 19/26 20060101AFI20240208BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】エッジロードの発生を抑制できるころ軸受を提供する。
【解決手段】内輪軌道面、外輪軌道面、及びころ13の転動面のうちの少なくとも1つに、複数の円弧をつなげることで基準対数曲線と近似する母線形状のクラウニング13b、13cを形成する。クラウニングの母線方向位置GP1～GP4におけるそれぞれのドロップ量をDP1～DP4とし、DP3-DP4=a、DP2-DP3=bとした時に、a/bを、0.55≦a/b≦0.95の範囲内に設定する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
内輪軌道面を有する内輪と、外輪軌道面を有する外輪と、前記内輪軌道面と前記外輪軌道面の間に介在する複数のころとを備え、前記内輪軌道面、前記外輪軌道面、及び前記ころの転動面のうちの少なくとも１つにクラウニングが形成され、前記クラウニングの母線が、複数の円弧をつなげ且つ前記複数の円弧の各曲率半径を原点から離れた位置にある円弧ほど大きくした形状をなすころ軸受において、
前記クラウニングの下記母線方向位置ＧＰ１～ＧＰ４におけるそれぞれのドロップ量をＤＰ１～ＤＰ４とし、ＤＰ３－ＤＰ４＝ａ、ＤＰ２－ＤＰ３＝ｂとした時に、ａ／ｂが、
０．５５≦ａ／ｂ≦０．９５
の範囲内にあることを特徴とするころ軸受。
但し、ＧＰ１はころの面取り最大値となる点から原点側に０．１ｍｍ寄った位置、ＧＰ２はドロップ量がＤＰ１の２／３となる位置、ＧＰ３はドロップ量がＤＰ１の１／３となる位置、ＧＰ４はドロップ量が０．００１ｍｍとなる位置である。
続きを表示（約 430 文字）【請求項２】
前記クラウニングの母線形状を、
下記式（１）における設計パラメータＫ
1
，Ｋ
2
，ｚ
m
の初期値探索範囲と分割数を定め、
初期値探索範囲と分割数によって得られる設計パラメータＫ
1
，Ｋ
2
，ｚ
m
の組合わせについて目的関数を求め、
目的関数が最適となる設計パラメータＫ
1
，Ｋ
2
，ｚ
m
の組合わせを下記式（１）に代入することで定めた基準対数曲線に近似させた請求項１に記載のころ軸受。
TIFF
2024021306000005.tif
21
169
但し、式（１）において、Ａは２Ｑ／πＬＥ’で表され、Ｑは荷重、Ｌは有効接触部の母線方向長さ、Ｅ’は等価弾性係数であり、ａは原点Ｏから有効接触部の端までの長さである。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、内輪軌道面、外輪軌道面又はころ転動面の少なくともひとつにクラウニングが形成されたころ軸受に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
円筒ころ軸受や円すいころ軸受のように、内輪及び外輪からなる一対の軸受軌道輪の軌道面相互間に複数のころを介在させたころ軸受においては、軸受軌道輪の軌道面に対してころの転動面が線接触する。軸受軌道輪の軌道面ところの転動面が単純な円筒面や円すい面であると、エッジロードが発生してころ軸受の疲労寿命が低下する。したがって、ころ軸受は、疲労寿命延長のために、接触圧力の分布が極力均一になるように、軸受軌道輪ところの接触状態を設定することが要求される。
【０００３】
ころ軸受に形成するクラウニングの理想形状の一つに、対数関数で表された曲線がある。この対数関数で表されたクラウニング曲線（対数クラウニング曲線）としては、Lundbergによって提唱されたものが広く知られている（非特許文献１：Lundberg, G., Elａstic Contａct Between Two Semi-Infinite Bodies, Forschung ａuf den Gebiete des Ingenieurwesen, 5(1939), pp.201-211.参照）。また、このクラウニング曲線を実用的に改良したものとして、Johns-Gohａrの式（非特許文献２：Johns, P. M. ａnd Gohａr, R., Roller beａrings under rａdiａl ａnd eccentric loａds, Tribology Internａtionａl, 14(1981), pp.131-136.参照）が知られている。
【０００４】
しかしながら、Johns-Gohａrの式によるクラウニング曲線は、クラウニングの形成部分の端部における軌道面と転動面との接触圧力が多少高くなり、エッジロードの防止が不十分となる傾向があった。
【０００５】
そこで、従来、軌道面と転動面との間の接触圧力の均一化を図るため、Johns-Gohａrの式に新たな設計パラメータを導入したクラウニング曲線を提案している（特許文献１）。このクラウニング曲線を適用したころ軸受の設計では、上記設計パラメータの初期値探索範囲と分割数を定め、初期値探索範囲と分割数によって得られる設計パラメータの組合せについて目的関数を求める。この目的関数が最適となる設計パラメータの組合せを初期値として採用し、数理的最適化手法によってさらに厳密に最適化して、クラウニング曲線を特定し、ころ軸受のクラウニングを設計する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
Lundberg, G., Elａstic Contａct Between Two Semi-Infinite Bodies, Forschung ａuf den Gebiete des Ingenieurwesen, 5(1939), pp.201-211.
Johns, P. M. ａnd Gohａr, R., Roller beａrings under rａdiａl ａnd eccentric loａds, Tribology Internａtionａl, 14(1981), pp.131-136.
特開２００６－５２７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載された発明は、クラウニングを設計する際の設計パラメータの最適化手法について述べたものである。従って、ころ軸受のクラウニングの設計に際しては、この手法をコンピュータプログラムに実装し、各条件に対して個別に最適設計となるよう計算を行えばよい。
【０００８】
しかしながら、クラウニングの最適な輪郭形状を算出したとしても、実際の製品では、量産性や製造誤差等の問題から、最適化された対数クラウニング曲線通りの輪郭を得ることは困難である。この対策として、異なる曲率半径を持った複数の円弧をつなげることで、最適化された対数クラウニング曲線に近似するころ母線形状を得るのが現実的である。
【０００９】
このように複数円弧をつなげてクラウニングを形成すると、最適化された対数クラウニング曲線とは異なる形状となるため、対数クラウニングの目的である接触圧力の分布の均一が不十分となる場合も起こり得る。対数クラウニングに近似した複数円弧でクラウニングを形成する場合も、エッジロードの発生を抑制できるような簡単な設計手法の提案が望まれている。
【００１０】
そこで、本発明は、エッジロードの発生を抑制できるころ軸受を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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