(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つのレース（２）及び多数の転動体（５）を持つ転がり軸受に関し、レース（２）が、転動体（５）用の転動路（４ａ）と、転動体（５）を軸線方向に案内する少なくとも１つの側方曲げ縁（６）とを持ち、転動体（５）が曲げ縁（６）の方へ向く端面（１１）を持ち、曲げ縁（６）が転動体（５）の方へ向く曲げ縁転動面（６ａ）を持ち、少なくとも端面（１１）又は曲げ縁転動面（６ａ）が、曲げ縁転動面（６ａ）又は端面（１１）の方へ少なくとも部分的に円環面状に凸に湾曲されている。
2009520934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのレース（２）及び多数の転動体（５）を持つ転がり軸受であって、レース（２）が、転動体（５）用の転動路（４ａ）と、転動体（５）を軸線方向に案内する少なくとも１つの側方曲げ縁（６）とを持っているものにおいて、転動体（５）が曲げ縁（６）の方へ向く端面（１１）を持ち、曲げ縁（６）が転動体（５）の方へ向く曲げ縁転動面（６ａ）を持ち、少なくとも端面（１１）又は曲げ縁転動面（６ａ）が、曲げ縁転動面（６ａ）又は端面（１１）の方へ少なくとも部分的に円環面状に凸に湾曲されていることを特徴とする、転がり軸受。
【請求項２】
転動路（４ａ）と曲げ縁転動面（６ａ）とのなす開き角（α）が９０°より大きいことを特徴とする、請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
端面（１１）及び曲げ縁転動面（６ａ）が少なくとも部分的に湾曲していることを特徴とする、先行する請求項の１つに記載の転がり軸受。
【請求項４】
端面（１１）及び曲げ縁転動面（６ａ）が、それぞれ他方の面の方へ凸に湾曲していることを特徴とする、先行する請求項の１つに記載の転がり軸受。
【請求項５】
転動体（５）の端面（１１）が、少なくとも部分的に円（１９）上にあることを特徴とする、先行する請求項の１つに記載の転がり軸受。
【請求項６】
円（１９）が、転動体（５）の対称軸に関してなるべく湾曲部の方へずれている幾何学的中心を持っていることを特徴とする、請求項６に記載の転がり軸受。
【請求項７】
転がり軸受が、円筒ころ軸受、円錐ころ軸受、球面ころ軸受、ラジアル軸受、スラスト軸受等を含む転がり軸受の群から選ばれていることを特徴とする、先行する請求項の１つに記載の転がり軸受。
【請求項８】
少なくとも曲げ縁転動面（６ａ）又は端面（１１）の曲率半径が、転動体（５）の直径（Ｄｗ）の少なくとも３倍であることを特徴とする、先行する請求項の１つに記載の転がり軸受。
【請求項９】
曲げ縁転動面（６ａ）と端面（１１）との間に１つの接触点（８）のみが現れるように、曲げ縁転動面（６ａ）及び端面（１１）が形成されていることを特徴とする、先行する請求項の１つに記載の転がり軸受。
【請求項１０】
接触点（８）が、転動体の対称軸（Ｌ）から転動体の半径方向に、円（１９）の中心と少なくともちょうど同じだけ離れていることを特徴とする、請求項８に記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、転がり軸受に関する。本発明は円錐ころ軸受に関連して説明されるが、本発明は円筒ころ軸受、又は球面ころ軸受のような別の軸受形式においても使用されることが指摘される。
【背景技術】
【０００２】  従来技術から、軸線方向負荷成分を吸収するため、転動路に対して側方の曲げ縁を持つころ軸受が公知である。その際従来技術から、平らなころ端面及び平らな曲げ縁転動面を持つ円筒ころ軸受が公知である。これらの軸受は、曲げ縁に対して転動体の傾斜転動を生じる。このような傾斜転動の結果、転がり軸受の寿命が減少する。【０００３】  更に従来技術から円筒ころ軸受が公知であり、転動体の端面が球帽状の形状を持っている。これらの転動体では、端面の中心範囲が球状でなく、平らに又は凹みを持つように形成されている。それによりこれらの転動体の接触面は、少なくとも曲げ縁肩部である程度切り落とされ、それにより曲げ縁接触部に限られた軸線方向負荷可能性が生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  従って本発明の基礎となっている課題は、従来技術に対して大きい軸線方向荷重を吸収できる転がり軸受を利用可能にすることである。このような円錐ころ軸受又は円筒ころ軸受の特別な使用分野は例えば風力伝動装置である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  この課題は、本発明によれば請求項１に記載の転がり軸受によって解決される。有利な実施形態及び展開が従属請求項の対象である。【０００６】  本発明による転がり軸受は、少なくとも１つのレース及び多数の転動体を持ち、レースが、転動体用の転動路と、転動体を軸線方向に案内する少なくとも１つの側方曲げ縁とを持っている。本発明によれば、転動体が曲げ縁の方へ向く端面を持ち、曲げ縁が転動体の方へ向く曲げ縁転動面を持ち、少なくとも端面又は曲げ縁転動面が、曲げ縁転動面又は端面の方へ少なくとも部分的に円環面状に凸に湾曲されている。【０００７】  レースは、外レース又は内レースであってもよい。転動体の端面とは、周面とは対照的にその終端面を意味し、転動体はその周面を介してレースの転動路の周面に沿って転がる。【０００８】  転動体が第２のレースを持ち、転動体が第１のレースと第２のレースとの間に設けられているのがよい。第２のレースにも同様に側方曲げ縁が設けられるのがよく、第１の曲げ縁に対向する転動体の側に設けられるのが特によい。【０００９】  従来技術から公知の球帽状湾曲では、転動体の全端面が部分的に球の形状を持ち、この球の半径が転動体の回転軸線上にあるが、本発明による端面の円環面状湾曲は、転動体の回転軸線上にある中心を持つ球によっては描かれず、例えば回転軸線からずれている中心を持つ円又は楕円によって描かれる。もっと詳しく言えば、好ましい実施形態では、円環面状湾曲の中心は転動体の回転軸線の周りに円状に設けられている。【００１０】  これらの中心が円の中心でなくてもよく、楕円又は似たように形成される立体の中心であってもよい。本発明による円環面状湾曲により、転動体の外側範囲に円形湾曲を存在させることができる。それにより転動体の軸線断面は、所定の曲率半径を持つ外側範囲に平らな中心範囲が続き、この平らな中心範囲に、所定の曲率半径を持つ第２の湾曲した範囲が続いている。【００１１】  この事情が、図面を参照して更に詳細に説明される。【００１２】  転動路と曲げ縁転動面とのなす開き角が９０°より大きいのがよい。同じように湾曲する面の場合、曲げ縁開き角を求める際、湾曲の始点と終点を通って転動体の半径方向に延びる直線が考慮される。この実施形態によって、転動体の端面と曲げ縁転動面との接触面の代わりに、外方へ漸増的に開く間隙との接触点が生じる。こうして摩擦に関して有利な接触が行われて、有利な潤滑剤引込み従って少ない摩擦を可能にする。【００１３】  更に曲げ縁転動面及び転動体の端面の本発明による構成によって接触部の周囲に実際上丸い形状が存在し、従ってころの傾斜又は左右振れに対する大きい公差が生じる。【００１４】  別の好ましい実施形態では、端面及び曲げ縁転動面が少なくとも部分的に湾曲している。曲げ縁転動面及び転動体の端面が所定の円環面半径を持つ球状に形成されるのが特によい。両方の湾曲のこの円環面半径は同じであってもよいが、両方の半径は互いに異なっていてもよい。【００１５】  端面及び曲げ縁転動面が、それぞれ他方の面の方へ凸に湾曲しているのがよい。こうして特に有利な潤滑剤引込が行われる。しかし両方の面の１つが凹に湾曲し、この場合それに応じた凸な曲率半径が凹な曲率半径より小さいのが特によい。【００１６】  転動体の端面が、少なくとも部分的に円上にあるのがよい。これは、上述したように、軸線断面における転動体の湾曲が円によって形成され、これらの円の中心が所定の距離だけ転動体の回転軸線に対してなるべく湾曲の方へずれていることを意味する。【００１７】  本発明による転がり軸受の少なくとも１つの構成要素が硬旋削方法により製造されるのがよい。硬旋削方法の適用により前記円環面半径の安価な形成が可能である。【００１８】  転がり軸受が、円筒ころ軸受、円錐ころ軸受、球面ころ軸受、ラジアル軸受、スラスト軸受等を含む転がり軸受の群から選ばれているのがよい。【００１９】  別の好ましい実施形態では、少なくとも曲げ縁転動面又は端面の曲率半径が、転動体の直径の少なくとも３倍である。曲率半径のこの選択により、端面と曲げ縁転動面との特に効果的な接触を行うことができる。しかし両方の面のうち１つの面の曲率半径が無限大であってもよく、即ちこの場合湾曲が直線によって示される。【００２０】  もっと正確に言うと、両方の面のうち１つの面において円環面半径が無限大になる場合、球状形状の代わりに直線が生じる。この直線は、直線が転動体の対称軸の周りに回転されるか、転がり軸受全体の対称軸の周りに回転されるかに応じて、曲げ縁転動面又は転動体の端面の円錐の母線である。【００２１】  しかし曲げ縁転動面が軸受軸線に対して直角である場合、円錐面の代わりに平面を設けることも可能である。【００２２】  好ましい実施形態では、曲げ縁転動面と端面との間に１つの接触点のみが現れるように、曲げ縁転動面及び端面が形成されている。この接触点が、転動体の対称軸から転動体の半径方向に、円の中心と少なくともちょうど同じだけ離れているのが特に好ましい。【００２３】  一般にこれは、本発明による種々の転動体のための円の中心が、転動体の対称軸に関して平行に延びる円環面中心線上に設けられていることを意味する。この円環面中心線に関して、接触点は転動体の半径方向にその外側にある。このことは円環面中心線に対して接触線が所定の角度だけ傾斜していることを意味する。この傾斜角は０°〜３０°なるべく０°〜１０°である。【００２４】  それ以外の利点及び実施形態は添付図面からわかる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】  図１は、本発明による転がり軸受の概略的な部分図を示す。符号５は円錐ころ軸受用転動体を示すが、この転動体の端面１１の一部のみが示されている。【００２６】  転動体５のこの端面１１は、中心区域１１ａ及び縁範囲１１ｂを持っている。この実施例では、中心区域１１ａはほぼ直線的に延び、縁範囲１１ｂは湾曲している。符号６は、転動体５の端面１１の方を向いている曲げ縁転動面６ａを持つレース２の側方曲げ縁を示す。【００２７】  端面１１の中心区域１１ａは、図１に示す実施例では、曲げ縁６の曲げ縁転動面６ａに当接していない。従って端面１１の中心区域１１ａは、直線的な延び具合の代わりに、他の任意な伸び具合をとり、例えば中心に凹みを持つことができる。【００２８】  符号Ｌは転動体５の対称軸を示す。前述したように、転動体５の端面１１の縁範囲１１ｂは円環面状に湾曲している。図１に示す実施例では、端面１１の縁範囲１１ｂは、軸線断面においてほぼ円状に湾曲し、曲率半径ρｓを持っている。それにより図１に示す実施例では、縁範囲１１ｂは曲げ縁転動面６ａの方へ凸に湾曲している。【００２９】  曲げ縁６又は曲げ縁６の曲げ縁転動面６ａも同様に円環状に湾曲し、この湾曲は曲率半径ρｆを持っている。符号１９は、端面１１の縁範囲１１ｂがある円を示している。この円の中心は円環面中心線１４上にある。端面１１の範囲にある転動路４ａと円環面中心線１４との間隔は、曲げ縁の高さｈに等しい。【００３０】  この円環面中心線１４は、転動体５の対称軸Ｌに対して間隔ａだけ離れている。図１に示す転動体は、それぞれ任意に軸線断面図で、図１に示す形状寸法を持っている。これは、端面１１の全体を描くために、円１９も同様に対称軸Ｌの周りに回されねばならないことを意味する。移行範囲又は移行点３において、円状に湾曲する縁範囲１１ｈと直線状に延びる中心区域１１ａが互いに移行している。円状湾曲の中心は円環面中心線１４にあるので、点３における円１９の接線は、正確に中心区域１１ａ上に延びていることになる。従って端面１１に稜は生じない。【００３１】  円半径ρｆ及びρｓは、それぞれ転動体の直径Ｄｗの少なくとも３倍であるのがよい。半径ρｆ及びρｓを示す矢印は、同時に接触点８を通る接触線１０を規定する。この接触線１０は、円環面中心線１４従って対称軸Ｌの方向に対して、角μだけ傾斜している。この傾斜の選択により、端面における接触点の位置をほぼ自由に選択することができる。しかし接触点８は曲げ縁６のほぼ半分の高さにあるのがよい。【００３２】  符号４は、転動体用の（詳細には示してない）転動路４ａを持つレースの中心範囲を示している。【００３３】  図２は本発明による軸受の実施例を示す。この場合曲げ縁転動面６ａの曲率半径は無限大に選ばれ、即ち図２では、曲げ縁転動面がほぼ直線状である。この曲げ縁転動面６ａが軸受の（図示しない）中心軸線の周りに回されると、円錐が生じる。なぜならば、図２に示す実施例において、曲げ縁転動面６ａは、レースの中心範囲４に対して９０°より大きく傾斜しているからである。この円錐の周面がこの円錐の底面に対して傾斜している角は、９０°を差引いた曲げ縁開き角αから得られる。しかし曲げ縁開き角を９０°に��ることも可能であり、この場合円錐は幾何学的に平面へ移行する。符号ｂは、端面１１の終点と接触点８との間の半径方向間隔を示す。【００３４】  最初に述べたように、逆に縁範囲１１ｂ又は端面１１を直線状に構成し、その代わりに曲げ縁転動面６ａを端面１１の方へ凸に湾曲させることもできるであろう。縁範囲１１ａ又は曲げ縁転動面６ａを凹に即ち内方へ湾曲させることも可能であり、その場合この凹な湾曲は、適当な一層強い凹な湾曲即ちそれぞれ他方の面の一層小さい曲率半径により、補償せねばならないだろう。【００３５】  端面１１及び曲げ縁転動面６ａの形状寸法の適当な選択により、ほぼヘルツの接触面の大きい軸が転動体の周方向に位置するように、この接触面を選ぶことができる。こうして端面１１と曲げ縁転動面６ａとの間の材料部分の特に有利な収量が得られる。【００３６】  図１及び２には円錐ころ軸受の実施例が示されているが、本発明は円筒ころ軸受又は球面ころ軸受のような他の軸受形式にも適当に適用可能である。円筒ころ軸受の場合、レースの中心範囲４は、転動体の対称軸Ｌに対してほぼ平行に延びることになる。【００３７】  本願の書類に開示されたすべての特徴は、個々に又は組合わせて従来技術に対して新規である限り、本発明にとって重要なものとして権利として請求される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】  転がり軸受の基礎となる形状寸法を説明するための部分図を示す。
【図２】  本発明による転がり軸受の別の部分図を示す。
【符号の説明】
【００３９】１          転がり軸受
２          レース
３          移行範囲
４          レース２の中心範囲
４ａ        転動路
５          転動体
６          側方曲げ縁
６ａ        曲げ縁転動面
８          接触点
１０        接触線
１１        端面
１１ａ      端面１１の中心区域
１１ｂ      端面１１の縁範囲
１４        円環面中心線
１９        円
Ｌ          転動体の対称軸
ρｓ，ρｆ  曲率半径
ａ          転動体５の対称軸と円環面中心線１４との間隔
ｈ          曲げ縁高さ
ｂ          接触点Ｂと端面の端部との間の半径方向間隔
Ｄｗ        転動体の直径
μ          対称軸Ｌと接触線１０とのなす角
α          曲げ縁開き角
【図１】
2009520934.tif 000003
【図２】
2009520934.tif 000004
【国際調査報告】
2009520934.tif 000005
2009520934.tif 000006
2009520934.tif 000007
2009520934.tif 000008
2009520934.tif 000009
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