JP2007100775A - Thrust cylindrical roller bearing - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、自動車用変速機、カーエアコン用コンプレッサ、工作機械等、各種機械装置の回転支持部に組み込むスラスト円筒ころ軸受の改良に関する。具体的には、1枚の金属板に打ち抜き加工及び曲げ加工を施す事により低コストで造れる保持器を備えたスラスト円筒ころ軸受の改良に関し、この保持器の摩耗を低減して優れた耐久性を有する構造を実現するものである。尚、本発明の対象となるスラスト円筒ころ軸受には、転動体として、外径寸法に比べて軸方向寸法が大きなニードル(針状ころ)を使用した、スラストニードル軸受も含む。従って、本明細書及び特許請求の範囲に記載した円筒ころには、上記ニードルも含む。 The present invention relates to an improvement of a thrust cylindrical roller bearing incorporated in a rotation support portion of various mechanical devices such as an automobile transmission, a car air conditioner compressor, and a machine tool. Specifically, regarding the improvement of a thrust cylindrical roller bearing with a cage that can be manufactured at low cost by punching and bending a single metal plate, the wear of this cage is reduced and excellent durability is achieved. The structure which has this is implement | achieved. The thrust cylindrical roller bearing that is the subject of the present invention includes a thrust needle bearing that uses a needle (needle roller) having a larger axial dimension than the outer diameter as a rolling element. Therefore, the cylindrical roller described in the present specification and claims includes the needle.
1枚の金属板に打ち抜き加工及び曲げ加工を施す事により低コストで造れる保持器を備えたスラスト円筒ころ軸受として、特許文献1〜5に記載された技術が知られている。図5〜9は、これら各特許文献に記載される等により知られている、従来構造の第1例のスラスト円筒ころ軸受1を示している。このスラスト円筒ころ軸受1は、1個の保持器2と、複数個の円筒ころ8、8とを備える。この保持器2は、鋼板等の金属板を曲げ形成する事により一体に造られたもので、円筒状の内径側リム部4と、円筒状の外径側リム部5と、中間板部6と、複数のポケット7、7とを備える。
As a thrust cylindrical roller bearing provided with a cage that can be manufactured at a low cost by punching and bending a single metal plate, techniques described in Patent Documents 1 to 5 are known. FIGS. 5 to 9 show a first example of a thrust cylindrical roller bearing 1 having a conventional structure, which is known as described in each of these patent documents. The thrust cylindrical roller bearing 1 includes one
このうちの内径側リム部4は、上記保持器2の内周縁部に存在するもので、全周に亙って連続する円環状である。又、上記外径側リム部5は、上記保持器2の外周縁部に存在するもので、上記内径側リム部4と同心で全周に亙って連続する円環状である。又、上記中間板部6は、この内径側リム部4と上記外径側リム部5との間に存在するもので、断面形状が径方向に関して屈曲している。更に、上記各ポケット7、7は、上記中間板部6に円周方向に関して間欠的に、それぞれ放射方向に形成されたもので、それぞれの内側に円筒ころ8、8を、転動自在に保持する。
Among these, the inner diameter
これら各円筒ころ8、8の軸方向両端面には、図6に示す様に、これら各円筒ころ8、8の回転中心軸に対し直角方向に拡がる中央平坦面9と、この中央平坦面9の外周縁と転動面10とを全周に亙って連続させる、部分円すい凸面状若しくは断面形状が部分凸円弧状である凸曲面状の面取り部11とを形成している。従来構造の場合、この面取り部11の寸法のうち、上記各円筒ころ8の軸方向の寸法L8 と径方向の寸法W8 とをほぼ等しく(L8 ≒W8 )している。又、上記中間板部6のうちで、円周方向に隣り合うポケット7、7同士の間部分は、柱部12、12となっている。
As shown in FIG. 6, a central
又、上記中間板部6は、中央平板部13と、外径側平板部14と、内径側平板部15と、内径側連続部16と、外径側連続部17とから成る。このうちの中央平板部13は、径方向(図5、7の左右方向、図8の上下方向、図9の表裏方向)中間部で軸方向一端(図5、7、9の下端)寄り部分に形成されている。又、上記外径側平板部14は、上記外径側リム部5の径方向内側(図7の左側)に隣接する、軸方向他端(図5、7、9の上端)寄り部分に形成されている。又、上記内径側平板部15は、上記内径側リム部4の径方向外側(図7の右側)に隣接する、軸方向他端寄り部分に形成されている。上記外径側、内径側両平板部14、15は、同一平面上に位置する。又、上記内径側連続部16は、上記内径側平板部15の外周縁と、上記中央平板部13の内周縁とを連続させ、上記外径側連続部17は、この中央平板部13の外周縁と上記外径側平板部14の内周縁とを連続させる。これら内径側、外径側両連続部16、17同士の間隔は、上記中央平板部13から離れる程大きくなる。この中央平板部13の外面(図5、7、9の下面)と上記内径側、外径側両リム部4、5の先端縁とは、同一平面上に位置するか、或いは、上記中央平板部13の外面の方がこの先端縁よりも軸方向に突出している。
The
上述の様に構成する保持器2は、上記各ポケット7、7内に円筒ころ8、8を転動自在に保持した状態で、スラスト円筒ころ軸受1を構成する1対のレース面である、軸方向に対向する互いに平行な1対の平面同士の間に挟持する。上記中間板部6を構成する、上記中央、外径側、内径側各平板部13〜15のうち、前記各柱部12、12の円周方向両側縁部分は、上記内径側、外径側両連続部16、17の両側縁部分に比べて、上記各ポケット7、7内に向け少し突出している。
The
即ち、径方向外側位置の上記外径側平板部14、及び、径方向内側位置の上記内径側平板部15で、上記各柱部12、12の円周方向端縁部を、それぞれ外径側係止部18、18及び内径側係止部19、19としている。そして、図7、9の(A)に示す様に、これら外径側、内径側各係止部18、19と、上記各円筒ころ8の転動面10との係合により、これら各円筒ころ8の一部が上記中央平板部13及び上記内径側、外径側両リム部4、5の先端縁よりも軸方向に突出したままの状態となる様に、上記保持器2の軸方向一端側(図7、9の下側)への軸方向変位を規制している。
That is, in the outer diameter side
又、径方向中間位置の上記中央平板部13で上記各柱部12、12の円周方向端縁部を、それぞれ中央係止部20、20としている。そして、図7、9の(B)に示す様に、これら中央係止部20、20と上記各円筒ころ8の転動面10との係合により、これら各円筒ころ8の一部が上記外径側、内径側両平板部14、15よりも軸方向に突出したままの状態となる様に、上記保持器2の軸方向他端側(図7、9の上側)への軸方向変位を規制している。
要するに、上記各ポケット7、7内に上記各円筒ころ8、8を保持した状態で、上記各係止部18〜20とこれら各円筒ころ8、8の転動面10とを係合させて、これら各円筒ころ8、8に対する、上記保持器2の軸方向の変位を抑えている。即ち、この保持器2の軸方向に関する位置決めを、所謂ころ案内(両側ころ持たせ)により図っている。
Further, in the central
In short, in a state where the
ところで、上述の様なスラスト円筒ころ軸受1の使用時に上記各円筒ころ8、8には、遠心力に基づいて上記保持器2の径方向外方に向いた力が加わる。そして、この力により上記各円筒ころ8、8の軸方向両端面のうち、上記保持器2の径方向外側となる外径側端面21が、上記各ポケット7、7の周縁部のうち、この保持器2の径方向外側となる外径側周縁部22に押し付けられる。この結果、この外径側周縁部22と上記外径側端面21とが、図9の(A)の斜格子で示した部分で擦れ合う。但し、この外径側端面21は上記外径側周縁部22に対し、均等に押し付けられる訳ではない。実際の場合にこの外径側端面21は、上記各ポケット7、7内での上記各円筒ころ8、8のスキューに起因して、その外径寄り部分が上記外径側周縁部22に押し付けられた状態で、互いに摺接する。
By the way, when the thrust cylindrical roller bearing 1 as described above is used, a force directed radially outward of the
即ち、スラスト円筒ころ軸受1の運転時に、上記各円筒ころ8、8の自転軸の方向と上記保持器2の径方向とが互いに一致している事が理想であるが、実際の場合には、これら両方向が互いに不一致になる、スキューが発生する事が避けられない。この様なスキューは、上記各円筒ころ8、8の転動面10とレース面との転がり接触部の摩擦係数が、転がり接触部の長さ方向に関して不均一である等により発生する。又、上記外径側端面21と上記外径側周縁部22とが片当たりする程度は、上記両方向のずれ角度(スキュー角度)が大きくなる程著しくなる。
That is, when the thrust cylindrical roller bearing 1 is operated, it is ideal that the direction of the rotation axis of each of the
上記各円筒ころ8、8がスキューしつつ、上記外径側端面21のうちで、前記中央平坦面9のうちの外周縁部と前記面取り部11との境界部分と上記外径側周縁部22とが擦れ合うと、この擦れ合い部に局部的な応力集中が発生し(接触面圧Pが高くなり)、しかも大きな擦れ合い速度Vで擦れ合う(摩耗に結び付くパラメータであるPV値が大きくなる)。更には、この擦れ合い部に潤滑の為の油膜が形成されにくくなって、この擦れ合い部に金属接触が発生し易くなる。この結果、上記各円筒ころ8、8を構成する軸受鋼に比較して軟質の金属により造られた保持器2の一部で上記外径側周縁部22部分に、図10に示す様な、保持器2の円周方向両側程摩耗程度が著しい、凹入部23が形成される。
While the
この様な凹入部23が或る程度大きくなると、上記各円筒ころ8、8の一部で上記保持器2の径方向外端部外周縁に設けた面取り部11が、上記凹入部23内に入り込みつつ、本来のポケット7、7の位置よりも上記保持器2の径方向外方に変位する、所謂潜り込みが発生する。この様な潜り込みが発生すると、保持器に対するころ端面の摺動抵抗が増大し、前記スラスト円筒ころ軸受1を組み込んだ回転支持部の回転抵抗が大きくなり、この回転支持部を有する各種機械装置の性能が低下するだけでなく、著しい場合にはフレーキングや焼き付き等の故障の原因となる。この様な不都合を生じる摩耗は、近年に於ける自動車の性能向上により、トランスミッションやカーエアコンコンプレッサ等の各種機械装置の回転部分の回転速度が速くなる事に伴い、従来に比べて発生し易くなっている。
When such a
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、保持器に設けたポケットの外径側周縁部の摩耗を抑えられる構造を実現すべく発明したものである。 The present invention has been invented to realize a structure capable of suppressing wear of the outer peripheral side peripheral portion of the pocket provided in the cage in view of the above-described circumstances.
本発明のスラスト円筒ころ軸受は、何れも、前述した従来から知られているスラスト円筒ころ軸受と同様に、保持器と、複数個の円筒ころとを備える。
このうちの保持器は、全体を円輪状に造られて、円周方向複数個所に、それぞれが放射方向に配置された複数のポケットを備える。
又、上記保持器は、金属板を曲げ形成する事により一体に造られて、内径側リム部と、外径側リム部と、中間板部と、上記各ポケットと、複数の柱部とを備える。
このうちの内径側リム部は内周縁部に存在し、全周に亙って連続する円環状であり、上記外径側リム部は、外周縁部に存在し、上記内径側リム部と同心で全周に亙って連続する円環状である。
又、上記中間板部は、上記外径側リム部と上記内径側リム部との間に存在して、断面形状が径方向に関し屈曲しており、中央平板部と、外径側平板部と、内径側平板部と、内径側連続部と、外径側連続部とから成る。
このうちの中央平板部は、径方向中間部で軸方向一端寄り部分に形成されている。
又、上記外径側平板部は、上記外径側リム部の径方向内側に隣接する、軸方向他端寄り部分に形成されている。
又、上記内径側平板部は、上記内径側リム部の径方向外側に隣接する、軸方向他端寄り部分に形成されている。
又、上記内径側連続部は、上記内径側平板部の外周縁と上記中央平板部の内周縁とを連続させ、上記外径側連続部は、この中央平板部の外周縁と上記外径側平板部の内周縁とを連続させる。
又、上記各ポケットは、上記中間板部の径方向に長い矩形孔であって、この中間板部に円周方向に関して間欠的に、それぞれ放射方向に形成されている。
又、上記各柱部は、円周方向に隣り合うポケット同士の間に設けられている。
又、上記各円筒ころは、上記保持器の各ポケット内に、転動自在に保持されている。
Each of the thrust cylindrical roller bearings of the present invention includes a cage and a plurality of cylindrical rollers, like the conventionally known thrust cylindrical roller bearing.
Of these, the cage is formed in an annular shape as a whole, and includes a plurality of pockets arranged in a radial direction at a plurality of locations in the circumferential direction.
The cage is integrally formed by bending a metal plate, and includes an inner diameter side rim portion, an outer diameter side rim portion, an intermediate plate portion, the respective pockets, and a plurality of column portions. Prepare.
Of these, the inner diameter side rim portion is present at the inner peripheral edge and has an annular shape continuous over the entire circumference, and the outer diameter side rim portion is present at the outer peripheral edge portion and is concentric with the inner diameter side rim portion. It is an annular shape that continues around the entire circumference.
Further, the intermediate plate portion exists between the outer diameter side rim portion and the inner diameter side rim portion, and the cross-sectional shape is bent in the radial direction, and the central flat plate portion, the outer diameter side flat plate portion, The inner diameter side flat plate portion, the inner diameter side continuous portion, and the outer diameter side continuous portion.
Among these, the central flat plate portion is formed at a portion near one end in the axial direction at the radial intermediate portion.
Further, the outer diameter side flat plate portion is formed in a portion near the other end in the axial direction adjacent to the radially inner side of the outer diameter side rim portion.
Further, the inner diameter side flat plate portion is formed in a portion near the other end in the axial direction adjacent to the radially outer side of the inner diameter side rim portion.
The inner diameter side continuous portion continuously connects the outer peripheral edge of the inner diameter side flat plate portion and the inner peripheral edge of the central flat plate portion, and the outer diameter side continuous portion includes the outer peripheral edge of the central flat plate portion and the outer diameter side. The inner peripheral edge of the flat plate portion is made continuous.
The pockets are rectangular holes that are long in the radial direction of the intermediate plate portion, and are formed in the intermediate plate portion in the radial direction intermittently in the circumferential direction.
Moreover, each said pillar part is provided between the pockets adjacent to the circumferential direction.
Further, each of the cylindrical rollers is rotatably held in each pocket of the cage.
又、請求項1に記載したスラスト円筒ころ軸受は、上記各円筒ころの転動面とそれぞれ転がり接触するレース面を有する1対の部材同士の間のスラスト荷重を支承するものである。
特に、請求項1に記載したスラスト円筒ころ軸受に於いては、上記軸方向一端側への上記保持器の軸方向変位を、上記外径側平板部及び内径側平板部の一部で上記各柱部の円周方向端縁に設けられた各外径側係止部及び各内径側係止部と上記各円筒ころの転動面との係合により、これら各円筒ころの一部が上記内径側、外径側両リム部の先端縁及び上記中央平板部よりも軸方向に突出したままの状態となる様に規制している。
又、上記軸方向他端側への上記保持器の軸方向変位を、上記外径側、内径側両平板部の外面と、上記両部材のうち、この保持器の軸方向他端側に存在する一方の部材に形成したレース面との係合により規制している。
即ち、請求項1に記載した発明の場合には、上記保持器の軸方向一端側への変位のみを、各円筒ころの転動面と各ポケットとの係合により規制する、片側ころ持たせとしている。
The thrust cylindrical roller bearing according to claim 1 supports a thrust load between a pair of members having race surfaces in rolling contact with the rolling surfaces of the cylindrical rollers.
In particular, in the thrust cylindrical roller bearing according to claim 1, the axial displacement of the cage toward the one end side in the axial direction is caused by the part of the outer diameter side flat plate portion and the inner diameter side flat plate portion. Due to the engagement between the outer diameter side locking portions and the inner diameter side locking portions provided at the circumferential edge of the column portion and the rolling surfaces of the cylindrical rollers, a part of these cylindrical rollers is The inner edge side and outer diameter side rim portions are regulated so as to remain protruding in the axial direction from the leading edge of the rim portion and the central flat plate portion.
Further, the axial displacement of the cage toward the other end in the axial direction is present on the outer surface of both the outer diameter side and the inner diameter side flat plate portions, and on the other end side in the axial direction of the cage among the two members. This is regulated by engagement with a race surface formed on one member.
That is, in the case of the invention described in claim 1, a one-side roller is provided that restricts only the displacement of the cage toward one end in the axial direction by the engagement between the rolling surface of each cylindrical roller and each pocket. It is said.
又、請求項5に記載したスラスト円筒ころ軸受は、上記軸方向一端側への上記保持器の軸方向変位を、上記外径側平板部及び内径側平板部の一部で上記各柱部の円周方向端縁に設けられた各外径側係止部及び各内径側係止部と上記各円筒ころの転動面との係合により、これら各円筒ころの一部が上記内径側、外径側両リム部の先端縁及び上記中央平板部よりも軸方向に突出したままの状態となる様に規制している。
又、上記軸方向他端側への上記保持器の軸方向変位を、上記中央平板部の一部で上記各柱部の円周方向端縁に設けられた各中央係止部と上記各円筒ころの転動面との係合により、これら各円筒ころの一部が上記外径側平板部及び上記内径側平板部よりも軸方向に突出したままの状態となる様に規制している。
即ち、請求項5に記載した発明の場合には、上記保持器の軸方向両側への変位を、各円筒ころの転動面と各ポケットとの係合により規制する、両側ころ持たせとしている。
Further, in the thrust cylindrical roller bearing according to claim 5, the axial displacement of the cage toward the one end side in the axial direction is caused by a part of the outer diameter side flat plate portion and the inner diameter side flat plate portion. Due to the engagement between each outer diameter side locking portion and each inner diameter side locking portion provided at the circumferential edge and the rolling surface of each cylindrical roller, a part of each of these cylindrical rollers becomes the inner diameter side, The outer edge side rim portions are regulated so as to remain in a state of protruding in the axial direction from the leading edge and the central flat plate portion.
In addition, the axial displacement of the cage toward the other end in the axial direction is caused by each central locking portion provided at the circumferential edge of each column portion and each cylinder at a part of the central flat plate portion. Engagement with the rolling surface of the roller restricts a part of each of the cylindrical rollers to protrude in the axial direction from the outer diameter side flat plate portion and the inner diameter side flat plate portion.
That is, in the case of the invention described in claim 5, both side rollers are provided to restrict displacement of the cage in the axial direction by engagement between the rolling surfaces of the cylindrical rollers and the pockets. .
特に、請求項5に記載したスラスト円筒ころ軸受に於いては、上記各円筒ころは、それぞれの軸方向両端面のうちの少なくとも上記保持器の外径側端面に、これら各円筒ころの回転中心軸に対し直角方向に拡がる中央平坦面と、この中央平坦面の外周縁と転動面とを全周に亙って連続させる面取り部とを備えたものである。
そして、上記保持器を軸方向一端側に変位させて上記各外径側係止部及び各内径側係止部と上記各円筒ころの転動面とを係合させた状態で、これら各円筒ころの一部が上記外径側平板部の外面から突出する量(ころ出っ張り量)を、これら各円筒ころの径方向に関する上記面取り部の寸法未満にしている。
これと共に、上記保持器を軸方向他端側に変位させて上記各中央係止部と上記各円筒ころの転動面とを係合させた状態で、これら各円筒ころの一部が上記外径側平板部の外面から突出する量(ころ落ち量)とこれら各円筒ころの径方向に関する上記面取り部の寸法との差を、上記金属板の板厚よりも小さくしている。
又、上記内径側リム部と上記外径側リム部とのうち、少なくとも一方のリム部の円周方向に関して前記各ポケットと整合する位置にそれぞれ、このリム部を上記保持器の径方向に貫通する油孔を形成している。
In particular, in the thrust cylindrical roller bearing according to claim 5, each cylindrical roller has a rotational center of each cylindrical roller at least on an outer diameter side end surface of the cage among both axial end surfaces. A central flat surface that extends in a direction perpendicular to the axis, and a chamfered portion that continuously connects the outer peripheral edge and the rolling surface of the central flat surface over the entire circumference.
Then, in the state where the cage is displaced to one end side in the axial direction and the outer diameter side locking portions and the inner diameter side locking portions are engaged with the rolling surfaces of the cylindrical rollers, The amount that a part of the roller protrudes from the outer surface of the outer diameter side flat plate portion (the amount of roller protrusion) is made smaller than the dimension of the chamfered portion in the radial direction of each cylindrical roller.
At the same time, in a state where the cage is displaced to the other end side in the axial direction and the central locking portions and the rolling surfaces of the cylindrical rollers are engaged with each other, a part of the cylindrical rollers is outside the outer side. The difference between the amount protruding from the outer surface of the radial side flat plate portion (roller drop amount) and the dimension of the chamfered portion in the radial direction of each cylindrical roller is made smaller than the plate thickness of the metal plate.
Further, at least one of the inner diameter side rim portion and the outer diameter side rim portion is penetrated in the radial direction of the cage at a position aligned with each pocket with respect to the circumferential direction of at least one rim portion. Oil holes are formed.
上述の様に構成する本発明によれば、保持器に設けた各ポケットの外径側周縁部の摩耗を抑え、この摩耗に基づく、各円筒ころの外径側端部がこの保持器の外径寄り部分の片面側に潜り込む事を防止できるスラスト円筒ころ軸受を得られる。 According to the present invention configured as described above, wear on the outer peripheral side edge of each pocket provided in the cage is suppressed, and the outer diameter side end of each cylindrical roller based on this wear is outside the retainer. A thrust cylindrical roller bearing can be obtained that can be prevented from entering one side of the near-diameter portion.
即ち、請求項1に記載した発明の場合、上記保持器を片側ころ持たせとしている為、保持器の軸方向両側への変位を各ポケットと円筒ころの転動面との係合により規制される、両側ころ持たせとする構造に比べて、多少スキューが発生し易くなる。但し、上記各円筒ころの転動面と各ポケットとの隙間を、上記両側ころ持たせの構造と比べて大きくできる分、上記各円筒ころの転動面の油膜を保持し易い(この油膜が掻き取られにくい)。この為、スキューの抑制効果が十分でなくとも、上記各円筒ころの表面に油膜を形成し易くして、上記各ポケットの外径側周縁部に、前述の図10に示した様な、摩耗による凹入部が形成されにくくなる。そして、上記各円筒ころが上記保持器に潜り込む事を防止できる。 That is, in the case of the invention described in claim 1, since the cage is provided with one side roller, the displacement of the cage in the axial direction is restricted by the engagement of each pocket and the rolling surface of the cylindrical roller. Compared to the structure having both side rollers, skew is more likely to occur. However, since the gap between the rolling surface of each cylindrical roller and each pocket can be made larger than that of the structure having both side rollers, it is easy to hold the oil film on the rolling surface of each cylindrical roller. Hard to be scraped off). For this reason, even if the effect of suppressing the skew is not sufficient, it is easy to form an oil film on the surface of each cylindrical roller, and the outer peripheral edge of each pocket is worn as shown in FIG. It becomes difficult to form the recessed portion due to. And it can prevent that each said cylindrical roller sinks into the said holder | retainer.
又、請求項1に記載した発明の場合、両側ころ持たせとする構造と比べて安価に製造できる。即ち、保持器を両側ころ持たせとした場合、各円筒ころの転動面と各ポケットとの隙間を厳密に規制する必要がある為、高い加工精度が要求される。この為、保持器の製作費が高くなる。これに対して、保持器を片側ころ持たせとした場合、両側ころ持たせとする構造と比べて、高い加工精度が要求されない為、製作費を安くできる。従って、請求項1に記載した発明によれば、上記各ポケットの外径側周縁部に摩耗による凹入部が形成されにくい構造を、安価に得られる。 Further, in the case of the invention described in claim 1, it can be manufactured at a lower cost than a structure having both side rollers. That is, when the cage is provided with both side rollers, it is necessary to strictly regulate the gap between the rolling surface of each cylindrical roller and each pocket, so that high machining accuracy is required. This increases the manufacturing cost of the cage. On the other hand, when the cage is provided with one-sided rollers, high manufacturing accuracy is not required as compared with the structure in which both-sided rollers are provided, so that the manufacturing cost can be reduced. Therefore, according to the first aspect of the present invention, a structure in which a recessed portion due to wear is unlikely to be formed at the outer peripheral side peripheral portion of each pocket can be obtained at a low cost.
尚、請求項1に記載した発明の場合、保持器の軸方向一端側への変位のみをころ持たせとしているが、逆に、この保持器の軸方向他端側への変位のみころ持たせとして、軸方向一端側への変位をレース持たせとする事も考えられる。この様に構成した場合にも、各ポケットと各円筒ころの転動面との隙間を大きくして、これら各円筒ころの転動面に油膜を形成し易くなる。但し、上記保持器がレース面と接触するまで軸方向一端側に変位した場合、これら各円筒ころの軸方向端面と各ポケットの外径側周縁部との擦れ合い部の面積が大きくなり、擦れ合い速度Vが大きくなる。この状態で上記各円筒ころがスキューすると、摺れ合い部での応力集中やPV値の増大により、著しい摩耗が発生し易くなる。従って、請求項1に記載した発明の場合、上記保持器の軸方向一端側への変位をころ持たせで規制する様にしている。 In the case of the invention described in claim 1, only the displacement of the cage toward the one end side in the axial direction is provided with a roller, but conversely, the displacement of the cage at the other end side in the axial direction is provided with a roller. It is also conceivable to provide a race with displacement toward one end in the axial direction. Even in such a configuration, the gap between each pocket and the rolling surface of each cylindrical roller is increased, and an oil film is easily formed on the rolling surface of each cylindrical roller. However, if the cage is displaced to one end in the axial direction until it comes into contact with the race surface, the area of the rubbing portion between the axial end surface of each cylindrical roller and the outer peripheral side peripheral portion of each pocket becomes large, and rubbing occurs. The mating speed V increases. When the cylindrical rollers are skewed in this state, significant wear is likely to occur due to stress concentration at the sliding portion and an increase in PV value. Therefore, in the case of the invention described in the first aspect, the displacement of the cage toward the one end side in the axial direction is restricted by a roller.
又、請求項5に記載した発明の場合、上記各ポケットの外径側周縁部と、これら各ポケット内に保持された各円筒ころの外径側端面との擦れ合い部を、従来に比べて狭い範囲内に収め、この擦れ合い部をより各ポケットの円周方向の中央寄り部分に位置させる事ができる。この為、スキューによる片当たりを起因として、この擦れ合い部に生じる、局部的な応力集中を緩和でき、更にこの擦れ合い部の滑り速度Vを小さく抑えられる。この結果、上記外径側周縁部に、前述の図10に示した様な、摩耗による凹入部23が形成されにくくできる。
Further, in the case of the invention described in claim 5, the frictional portion between the outer peripheral side peripheral portion of each of the pockets and the outer peripheral side end surface of each cylindrical roller held in each of these pockets is compared with the conventional one. It can be accommodated within a narrow range, and this rubbing portion can be positioned closer to the central portion of each pocket in the circumferential direction. For this reason, the local stress concentration generated in the rubbing portion due to the one piece contact due to the skew can be alleviated, and the sliding speed V of the rubbing portion can be further reduced. As a result, it is difficult to form the recessed
又、ころ落ち量と上記面取り部の径方向寸法との差を、上記保持器を構成する金属板の板厚よりも小さくしている為、この面取り部が各ポケットの外径側周縁部と接触する事で、上記各円筒ころの円滑回転に悪影響を及ぼす事を防止でき、耐久性の向上を図れる。
又、上記保持器の軸方向位置を、上記各ポケットに形成した上記各係止部と上記各円筒ころの転動面との係合により図っているので、上記保持器の軸方向両側面と相手レース面とが擦れ合う事がない。この為、この保持器がこのレース面に付着した潤滑油を掻き取る事を防止して、このレース面と上記各円筒ころの転動面との転がり接触部を良好に潤滑できる。
Further, since the difference between the roller drop amount and the radial dimension of the chamfered portion is made smaller than the thickness of the metal plate constituting the cage, the chamfered portion is different from the outer peripheral side peripheral portion of each pocket. By contacting, it is possible to prevent adverse effects on the smooth rotation of the cylindrical rollers, and durability can be improved.
Further, since the axial position of the cage is achieved by the engagement between the locking portions formed in the pockets and the rolling surfaces of the cylindrical rollers, both axial sides of the cage There is no rubbing against the opponent race surface. For this reason, it is possible to prevent the retainer from scraping off the lubricating oil adhering to the race surface and to satisfactorily lubricate the rolling contact portion between the race surface and the rolling surface of each cylindrical roller.
更に、上記内径側リム部と上記外径側リム部とのうちの少なくとも一方のリム部の、各ポケットと整合する位置に、油孔を形成している為、これら各ポケット内に供給できる潤滑油の量を増加させて、これら各ポケット内に保持する各円筒ころの表面に油膜を十分に形成できる。請求項5に記載した発明の場合、保持器の軸方向変位を、各円筒ころの面取り部の径方向寸法や金属板の板厚との関係で規制している為、この保持器の軸方向の変位量が、単に両側ころ持たせとした構造と比べて小さくなり、上記各ポケットと上記各円筒ころの転動面との隙間も小さくなる場合がある。この場合には、これら各ポケット内に潤滑油が入り込みにくく、上記各円筒ころの表面に十分に油膜が形成されない可能性がある。これに対して、上記油孔を形成する事により、上記各ポケット内に十分な量の潤滑油を供給でき、上記各円筒ころの表面に油膜を十分に形成できる。この結果、上記各ポケットの外径側周縁部とこれら各円筒ころの外径側端面との擦れ合い部での摩耗を抑制して、上記外径側周縁部に、前述の図10に示した様な、摩耗による凹入部が形成される事を、より効果的に防止できる。 Furthermore, since oil holes are formed at positions of at least one rim portion of the inner diameter side rim portion and the outer diameter side rim portion so as to align with the pockets, lubrication that can be supplied into the pockets is provided. By increasing the amount of oil, an oil film can be sufficiently formed on the surface of each cylindrical roller held in each of these pockets. In the case of the invention described in claim 5, since the axial displacement of the cage is regulated by the relationship between the radial dimension of the chamfered portion of each cylindrical roller and the plate thickness of the metal plate, the axial direction of this cage The displacement amount is smaller than that of a structure in which both side rollers are simply provided, and the gaps between the pockets and the rolling surfaces of the cylindrical rollers may be reduced. In this case, it is difficult for the lubricating oil to enter the pockets, and there is a possibility that the oil film is not sufficiently formed on the surfaces of the cylindrical rollers. On the other hand, by forming the oil holes, a sufficient amount of lubricating oil can be supplied into the pockets, and an oil film can be sufficiently formed on the surfaces of the cylindrical rollers. As a result, the wear at the rubbing portion between the outer diameter side peripheral portion of each pocket and the outer diameter side end surface of each cylindrical roller is suppressed, and the outer diameter side peripheral portion is shown in FIG. It is possible to more effectively prevent the formation of the recessed portion due to wear.
請求項1に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項2に記載した様に、各円筒ころを、それぞれの軸方向両端面のうちの少なくとも保持器の外径側端面に、それぞれの回転中心軸に対し直角方向に拡がる中央平坦面と、この中央平坦面の外周縁と転動面とを全周に亙って連続させる面取り部とを備えたものとする。
そして、上記保持器を軸方向一端側に変位させて各外径側係止部及び各内径側係止部と上記各円筒ころの転動面とを係合させた状態で、これら各円筒ころの一部が外径側平板部の外面から突出する量(ころ出っ張り量)を、これら各円筒ころの径方向に関する上記面取り部の寸法未満にする。
これと共に、上記各円筒ころの径方向に関する上記面取り部の幅寸法を、上記保持器を構成する金属板の板厚よりも小さくする。
Preferably, when carrying out the invention described in claim 1, as described in
Then, in the state where the cage is displaced to one end side in the axial direction and the outer diameter side locking portions and the inner diameter side locking portions are engaged with the rolling surfaces of the cylindrical rollers, The amount of a part of the cylindrical roller protruding from the outer surface of the outer diameter side flat plate portion (roller protrusion amount) is less than the dimension of the chamfered portion in the radial direction of each cylindrical roller.
At the same time, the width dimension of the chamfered portion in the radial direction of each cylindrical roller is made smaller than the thickness of the metal plate constituting the cage.
この様に構成すれば、各ポケットの外径側周縁部と、これら各ポケット内に保持された各円筒ころの外径側端面との擦れ合い部を、従来に比べて狭い範囲内に収め、この擦れ合い部を、より各ポケットの円周方向の中央寄り部分に位置させる事ができる。この為、スキューによる片当たりを起因として、この擦れ合い部に生じる、局部的な応力集中が発生しにくくなり、又、この擦れ合い部の滑り速度Vを小さく抑えられる。この結果、上記外径側周縁部部分に、前述の図10に示した様な、摩耗による凹入部が形成される事を、より効果的に防止できる。
更に、上記面取り部の径方向に関する幅寸法を、上記保持器を構成する金属板の板厚よりも小さくしている為、この面取り部が各ポケットの外径側周縁部と接触する事で、上記各円筒ころの円滑回転に悪影響を及ぼす事を防止でき、耐久性の向上を図れる。
If constituted in this way, the friction part between the outer diameter side peripheral portion of each pocket and the outer diameter side end surface of each cylindrical roller held in each pocket is stored in a narrow range compared to the conventional case, This rubbing portion can be positioned at a portion closer to the center in the circumferential direction of each pocket. For this reason, local stress concentration occurring in the rubbing portion is less likely to occur due to a piece contact due to skew, and the sliding speed V of the rubbing portion can be kept small. As a result, it is possible to more effectively prevent the recessed portion due to wear as shown in FIG. 10 described above from being formed in the outer peripheral edge portion.
Furthermore, since the width dimension in the radial direction of the chamfered portion is smaller than the plate thickness of the metal plate constituting the cage, the chamfered portion comes into contact with the outer peripheral side peripheral portion of each pocket, An adverse effect on the smooth rotation of each cylindrical roller can be prevented, and durability can be improved.
又、好ましくは、請求項3に記載した様に、1対の部材が何れも使用時に回転するものであり、これら両部材のうち、保持器の軸方向一端側に存在し中央平板部と対向する他方の部材の方が、一方の部材よりも使用回転速度が速い構造に、本発明を適用する。
この様に構成すれば、上記保持器が高速回転する部材側に変位しても、この高速回転する部材のレース面とこの保持器との間に、必ず隙間を確保できる。この為、この高速回転側の部材とこの保持器との間に潤滑油が入り込み易く、当該レース面の潤滑性を長期に亙り維持でき、耐久性及び耐焼き付き性を向上させられる。
Preferably, as described in
If comprised in this way, even if the said holder | retainer displaces to the member side which rotates at high speed, a clearance gap can always be ensured between the race surface of this member rotating at high speed, and this holder | retainer. For this reason, the lubricating oil can easily enter between the member on the high-speed rotation side and the cage, the lubricity of the race surface can be maintained over a long period of time, and durability and seizure resistance can be improved.
更に好ましくは、請求項4に記載した様に、保持器を構成する内径側リム部と外径側リム部とのうち、少なくとも一方のリム部の一部で、円周方向に関して各ポケットと整合する位置にそれぞれ、このリム部を上記保持器の径方向に貫通する油孔を形成する。
この様に構成すれば、各ポケット内に供給できる潤滑油の量を増加させて、これら各ポケット内に保持する各円筒ころの表面に油膜を十分に形成できる。この結果、これら各ポケットの外径側周縁部とこれら各円筒ころの外径側端面との擦れ合い部での摩耗を抑制して、この外径側周縁部に、前述の図10に示した様な、摩耗による凹入部が形成される事を、より効果的に防止できる。
More preferably, as described in
If comprised in this way, the quantity of the lubricating oil which can be supplied in each pocket can be increased, and an oil film can fully be formed in the surface of each cylindrical roller hold | maintained in these each pocket. As a result, it was possible to suppress wear at the rubbed portion between the outer peripheral side edge of each pocket and the outer diameter side end surface of each cylindrical roller, and the outer peripheral side peripheral part shown in FIG. It is possible to more effectively prevent the formation of the recessed portion due to wear.
又、請求項4又は請求項5に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項6に記載した様に、各油孔を、少なくとも内径側リム部に形成する。
この様に構成すれば、スラスト円筒ころ軸受の内径側から潤滑油を供給する構造で、遠心力をこの潤滑油の移送に利用して、各ポケット内に十分な量の潤滑油を供給し易い。
尚、より好ましくは、内径側リム部と外径側リム部との何れにも、油孔を形成する。
この様に構成すれば、各ポケット内に供給できる潤滑油の流量を、より増加させ易くなる。
When the invention described in
If comprised in this way, it is the structure which supplies lubricating oil from the internal diameter side of a thrust cylindrical roller bearing, and it is easy to supply sufficient quantity of lubricating oil in each pocket using a centrifugal force for the transfer of this lubricating oil. .
More preferably, oil holes are formed in both the inner diameter side rim portion and the outer diameter side rim portion.
If comprised in this way, it will become easier to increase the flow volume of the lubricating oil which can be supplied in each pocket.
又、上述した請求項2〜6に記載した各発明を実施する場合に好ましくは、請求項7に記載した様に、各円筒ころの中央平坦面の表面粗さを、算術平均粗さで0.32μm以下とすると共に、各ポケットの外径側周縁部の表面粗さを、算術平均粗さで2.51μm以下とする。
この様に構成すれば、各円筒ころの中央平坦面と各ポケットの外径側周縁部との接触部に油膜を形成し易くして、これら各接触部の摩耗量を低減できる。この結果、上記各円筒ころが上記保持器に潜り込む事をより効果的に防止できる。
Moreover, when each invention described in the second to sixth aspects described above is carried out, preferably, as described in the seventh aspect, the surface roughness of the central flat surface of each cylindrical roller is 0 in terms of arithmetic average roughness. The surface roughness of the outer peripheral side peripheral portion of each pocket is 2.51 μm or less in terms of arithmetic average roughness.
If comprised in this way, it will become easy to form an oil film in the contact part of the center flat surface of each cylindrical roller and the outer peripheral side peripheral part of each pocket, and the amount of wear of these each contact part can be reduced. As a result, the cylindrical rollers can be more effectively prevented from entering the cage.
図1〜2は、請求項1〜3、7に対応する、本発明の実施例1を示している。尚、本実施例の特徴は、保持器2aを片側ころ持たせとすると共に、各円筒ころ8、8の軸方向両端面外径寄り部分に形成した面取り部11の径方向寸法(或は中央部に形成した中央平坦面9の直径)との関係で、上記保持器2aを構成する中間板部6に放射方向に設けた複数のポケット7、7内での上記各円筒ころ8、8の動きを規制する事により、これら各円筒ころ8、8として、軸方向端面の中央部に中央平坦面9を設けたものを使用しても、上記各ポケット7の外径側周縁部22に、前述の図10に示した凹入部23に結び付く様な摩耗が生じる事を防止する点にある。その他の部分の構成及び作用は、前述の図5〜9に示した従来構造と同様であるから、重複する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本実施例の特徴部分を中心に説明する。
1 and 2 show a first embodiment of the present invention corresponding to claims 1 to 3. The feature of this embodiment is that the
本実施例の場合、スラスト円筒ころ軸受1aは、請求項に記載した1対の部材である、レース25a、25b(図1では省略)同士の間のスラスト荷重を支承するものである。本実施例の場合、このうちの、軸方向一端側(図1〜2の下側)に存在するレース25aの方が、使用回転速度が速い。又、本実施例の場合、上記スラストころ軸受1aを構成する保持器2aの軸方向一端側への変位のみ、上記各ポケット7、7と上記各円筒ころ8、8の転動面10との係合により規制する、片側ころ持たせとしている。即ち、上記保持器2aは、図2(A)に示す様に、上記軸方向一端側への軸方向変位を、各外径側係止部18、18及び各内径側係止部19、19と上記各円筒ころ8の転動面10との係合により、これら各円筒ころ8の一部が、内径側、外径側両リム部4、5aの先端縁(図1の下端縁)及び中央平板部13よりも軸方向に突出したままの状態となる様に規制している。
In the case of the present embodiment, the thrust
又、上記保持器2aは、図2(B)に示す様に、軸方向他端側(図1、2の上側)への軸方向変位を、外径側平板部14及び内径側平板部15の外面(図1、2の上面)と、上記レース25a、25bのうち、この保持器2aの軸方向他端側に存在するレース25bに形成したレース面との係合により規制している。この為に、上記外径側リム部5aの折り返し部26(図1)の先端部は、上記外径側、内径側両平板部14、15の外面から突出しない様にしている。尚、本実施例の場合、上記折り返し部26を形成しているが、前述の図5〜9に示した従来構造の様に、この折り返し部26を形成しない事もできる。但し、この折り返し部26を形成すれば、運転時に、各円筒ころ8に作用する遠心力により上記外径側リム部5aに作用する力が大きくなっても、この外径側リム部5aの強度を確保し易い。
Further, as shown in FIG. 2 (B), the
又、本実施例の場合、上記各円筒ころ8を、それぞれの軸方向両端面に、それぞれの回転中心軸に対し直角方向に広がる中央平坦面9と、この中央平坦面9の外周縁と転動面10とを全周に亙って連続させる面取り部11とを備えたものとしている。又、図2(A)に示す様に、上記保持器2aを軸方向一端側に変位させて、上記各外径側係止部18及び各内径側係止部19と上記各円筒ころ8の転動面10とを係合させた状態で、これら各円筒ころ8の一部が上記外径側、内径側両平板部14、15の外面から、δ分(ころ出っ張り量)だけ突出する様にしている。そして、この突出量δを、上記各円筒ころ8の径方向に関する、上記面取り部11の幅寸法W未満(δ<W)にしている。
In the case of the present embodiment, each
従って、上記外径側、内径側両係止部18、19と上記各円筒ころ8の転動面10とを係合させた状態では、図2(A)に斜格子で示す様に、これら各円筒ころ8の中央平坦面9と上記各ポケット7の外径側周縁部22(図1)との擦れ合い面が、上記保持器2aを構成する金属板の板厚の範囲内に収まる。言い換えれば、上記外径側周縁部22のうちで、上記各円筒ころ8の自転軸から離れた上記外径側平板部14の外面寄り部分には、上記面取り部11が対向し、これら外面寄り部分と面取り部11との間に隙間が存在する(擦れ合わない)様にしている。
Therefore, in a state where the outer diameter side and inner diameter
又、本実施例の場合、上記各円筒ころ8の径方向に関するこの面取り部11の幅寸法Wを、上記保持器2aを構成する金属板の板厚Tよりも小さく(W<T)している。従って、上記保持器2aを軸方向他端側に変位させて、上記外径側、内径側両平板部14、15の外面と前記レース25bのレース面とを係合させた状態でも、図2(B)に斜格子で示す様に、これら各円筒ころ8の中央平坦面9と上記各ポケット7の外径側周縁部22とが擦れ合う。言い換えれば、この外径側周縁部22の内側面端縁と上記面取り部11とが擦れ合う(エッジ当たりする)事はない。
In this embodiment, the width dimension W of the chamfered
上述の様に、面取り部11の径方向に関する幅寸法Wを金属板の板厚T未満に規制するのは、本実施例の場合、上記保持器2aを片側ころ持たせとしている為、上記図2(B)からも明らかな様に、実際の使用条件下で、この保持器2aが軸方向他端側に変位し、上記外径側、内径側両平板部14、15の外面と上記レース25bのレース面とが係合した場合、ころ落ち量が0となる為である。即ち、前述の図5〜9に示した従来構造の様に、各ポケット7と各円筒ころ2の転動面10とが係合するまで保持器2を軸方向他端側に変位させても、各円筒ころ8の一部が外径側、内径側両平板部14、15の外面から突出したままとなる場合{図7、9の(B)参照}、この突出量がころ落ち量となる。これに対して本実施例の場合、保持器2aはレース25bのレース面と係合するまで軸方向他端側に変位可能である。従って、実際の使用条件下で、この保持器2aがこのレース面と係合するまで軸方向他端側に変位した場合、各円筒ころ8の一部が外径側、内径側両平板部14、15の外面から突出しない為、ころ落ち量は0となる。この為本実施例の場合には、上記面取り部11の幅寸法Wのみを考慮して、上記保持器2aを構成する金属板の板厚Tとの関係で規制している。
As described above, the reason why the width dimension W in the radial direction of the chamfered
更に、本実施例の場合、上記各円筒ころ8の中央平坦面9の表面粗さを、算術平均粗さ(Ra)で0.32μm以下、好ましくは0.3μm以下とすると共に、各ポケット7aの外径側周縁部22の表面粗さを、算術平均粗さ(Ra)で2.51μm以下、好ましくは2.5μm以下としている。
Further, in this embodiment, the surface roughness of the central
上述の様に構成する実施例によれば、保持器2aに設けた各ポケット7の外径側周縁部22の摩耗を抑え、この摩耗に基づく、各円筒ころ8の外径側端部がこの保持器2aの外径寄り部分の片面側に潜り込む事を防止できるスラスト円筒ころ軸受1aを、低コストで実現できる。即ち、本実施例の場合、上記保持器2aを片側ころ持たせとしている為、前述の図5〜9に示した、両側ころ持たせとする構造に比べて、多少スキューが発生し易くなる。但し、上記保持器2aの軸方向他端側の変位をレース持たせとする事に伴い、上記各円筒ころ8の転動面10と、上記各ポケット7を構成する中央平板部13の円周方向端縁に形成された中央係止部20、20との隙間を、上記両側ころ持たせの構造と比べて大きくできる。そして、この様に隙間を大きくできる分、上記各円筒ころ8の転動面10の油膜を保持し易い(掻き取られにくい)。この為、スキューの抑制効果が十分でなくとも、上記各円筒ころ8の表面に油膜を形成し易くして、上記各ポケット7の外径側周縁部22に、前述の図10に示した様な、摩耗による凹入部23が形成されにくくなる。そして、上記各円筒ころ8が上記保持器2aに潜り込む事を防止できる。
According to the embodiment configured as described above, the wear of the outer peripheral side
又、本実施例の場合、上記図5〜9に示した両側ころ持たせとする構造と比べて安価に製造できる。即ち、保持器を両側ころ持たせとした場合、各円筒ころ8の転動面10と各ポケット7を構成する各係止部18〜20との隙間を厳密に規制する必要がある為、高い加工精度が要求される。この為、保持器の製造費が高くなる。これに対して、本実施例の様に、保持器2aを片側ころ持たせとした場合、両側ころ持たせとする構造と比べて、高い加工精度が要求されない為、製造費を安くできる。具体的には、上記中央平板部13の中央係止部20、20部分に就いて、高い加工精度が要求されない。従って、本実施例の場合、上記各ポケット7の外径側周縁部22に摩耗による凹入部が形成されにくい構造を、安価に得られる。
Further, in the case of the present embodiment, it can be manufactured at a lower cost than the structure having the both-side rollers shown in FIGS. That is, when the cage is provided with both side rollers, it is necessary to strictly regulate the gap between the rolling
尚、本実施例の場合、上記保持器2aの軸方向一端側への変位のみをころ持たせとしているが、逆に、この保持器2aの軸方向他端側への変位のみころ持たせとして、軸方向一端側への変位をレース持たせとする事も考えられる。この様に構成した場合にも、各ポケット7を構成する外径側、内径側両係止部18、19と各円筒ころ8の転動面10との隙間を大きくして、これら各円筒ころ8の転動面10に油膜を形成し易くなる。但し、上記保持器2aがレース面と接触するまで軸方向一端側に変位した場合、これら各円筒ころ8の軸方向端面に形成した中央平坦面9と、上記各ポケット7の外径側周縁部22との擦れ合い部の面積が大きくなり、上記各円筒ころ8の径方向に関して外寄り部分で、この擦れ合い部での擦れ合い速度Vが大きくなる。又、この状態で上記各円筒ころ8がスキューすると、擦れ合い部での応力集中やPV値の増大により、著しい摩耗が発生し易くなる。又、前述した、ころ出っ張り量δを上記各円筒ころ8の面取り部11の幅寸法W未満とすると共に、この面取り部11の幅寸法Wを上記保持器2aを構成する金属板の板厚T未満とする構造を採用しにくくなる。即ち、軸方向一端側への変位量が増大する分、上記面取り部11の幅寸法を大きくする必要があると共に、この面取り部11の幅寸法を金属板の板厚よりも小さくすべく、この金属板の板厚を大きくする必要がある。この金属板の板厚を大きくする事は、重量の増大及び加工の困難性の点から好ましくない。従って、本実施例の場合、上記保持器2aの(軸方向他端側ではなく)軸方向一端側への変位を、ころ持たせで規制する様にしている。
In the case of this embodiment, only the displacement of the
又、本実施例の場合、ころ持たせとする側(本実施例の場合、図2の下側)に存在するレース25aを高速回転する方の部材としている為、図2(A)に示した様に、上記保持器2aが上記レース25a側に変位しても、この高速回転するレース25aのレース面と上記保持器2aを構成する中央平板部13の外面(図2の下面)との間に、必ず隙間を確保できる。この為、これらレース25aと保持器2aとの間に潤滑油が入り込み易く、高速回転に基づく大きな遠心力が加わる、上記レース25aの表面に存在する潤滑油の量が不足するのを防止できる。そして、このレース25aのレース面の潤滑性を長期に亙り維持でき、耐久性及び耐焼き付き性を向上させられる。これに対して、図2(B)に示した様に、上記保持器2aがレース25b側に変位する傾向となった場合、この保持器2aを構成する外径側、内径側両平板部14、15の外面とこのレース25bのレース面とが接触、或は、これら両面同士の隙間が小さくなる。この為、これらレース25bと保持器2aとの間に潤滑油が入り込みにくくなる。但し、このレース25bの回転速度は遅く、このレース25bの表面に付着した潤滑油を振り飛ばそうとする遠心力は小さい為、潤滑条件が多少悪くても、耐久性及び耐焼き付き性の低下を抑えられる。
Further, in the case of this embodiment, the
又、本実施例の場合、ころ出っ張り量δと面取り部11の幅寸法Wとの関係を、前述の様に規制(δ<Wと)する事により、上記各ポケット7の外径側周縁部22と、これら各ポケット7内に保持された上記各円筒ころ8の外径側端面のうちの中央平坦面24との擦れ合い部を狭い範囲内に収め、この擦れ合い部をより各ポケット7の円周方向の中央寄り部分に位置させる事ができる。この為、仮にスキューが発生しても、このスキューによる片当たりを起因として、この擦れ合い部に局部的な応力集中が発生しにくくなる。更に、この擦れ合い部の滑り速度を小さく抑えられる。この結果、上記外径側周縁部22に、前述の図10に示した様な、摩耗による凹入部23が形成される事を、より効果的に抑えられる。そして、上記各円筒ころ8が、上記保持器2aの内側に潜り込む事を防止できる。又、本実施例の場合、上記面取り部11の幅寸法Wを、上記保持器2aを構成する金属板の板厚Tよりも小さく(W<T)している為、上記面取り部11が、前記各ポケット7の外径側周縁部22と接触する事で、上記各円筒ころ8の円滑回転に悪影響を及ぼす事を防止でき、耐久性の向上を図れる。
Further, in the case of this embodiment, by restricting the relationship between the roller protrusion amount δ and the width dimension W of the chamfered
又、本実施例の場合、上記各円筒ころ8の中央平坦面9の表面粗さを、算術平均粗さ(Ra)で0.32μm以下(好ましくは0、3μm以下)とすると共に、上記各ポケット7の外径側周縁部の表面粗さを、算術平均粗さ(Ra)で2.51μm以下(好ましくは2.5μm以下)としている。この様に構成すれば、上記各円筒ころ8の中央平坦面9と上記外径側周縁部22との接触部に油膜を形成し易くして、これら各接触部の摩耗量を低減できる。この結果、上記各円筒ころ8が上記保持器2aに潜り込む事を、より効果的に防止できる。
In the case of this embodiment, the surface roughness of the central
次の表1は、本実施例の効果を確認する為に行なった実験の結果を示している。実験は、各ころのピッチ円直径(PCD)が62mmのスラスト円筒ころ軸受を、回転速度18000min-1 で20時間運転した後、保持器の各ポケットの外径側周縁部のうちの多く摩耗した外径側周縁部の摩耗量(mm)を測定した。又、実験は、各円筒ころとして、外径側端面の中央平坦面の表面粗さが、Raで、0.71μm、0.32μm、0.16μmの3種類用意し、保持器として、上記外径側周縁部の表面粗さが、Raで、3.64μm、2.51μm、1.68μmの3種類用意し、それぞれ組み合わせて行なった。又、保持器と各円筒ころとの各種寸法関係は、上記各円筒ころの中央平坦面及び上記外径側周縁部の表面粗さを除いて、上述した本実施例の条件を満たす。
この表1から明らかな通り、上記外径側周縁部の摩耗量は、全ての範囲で良好な結果を示しているが、特に、円筒ころの中央平坦面の表面粗さがRaで0.32μm以下、上記外径側周縁部の表面粗さが2.51μm以下の範囲で、より良好な結果を示している。従って、本実施例の各種条件を満たし、更に、上記中央平坦面及び外径側周縁部の表面粗さを規制すれば、この外径側周縁部の摩耗量を十分に抑える事ができ、各円筒ころが保持器の内側に潜り込む事を、より効果的に防止できる事が分かる。 As is apparent from Table 1, the wear amount of the outer peripheral side edge portion shows a good result in the whole range. In particular, the surface roughness of the central flat surface of the cylindrical roller is 0.32 μm in Ra. Hereinafter, better results are shown when the surface roughness of the outer peripheral edge is 2.51 μm or less. Therefore, if the various conditions of the present embodiment are satisfied and the surface roughness of the central flat surface and the outer diameter side peripheral edge is restricted, the wear amount of the outer diameter peripheral edge can be sufficiently suppressed, It can be seen that the cylindrical roller can be more effectively prevented from entering the cage.
尚、図示は省略するが、請求項4に記載した様に、保持器2aを構成する内径側リム部4と外径側リム部5aとのうち、少なくとも一方のリム部の円周方向に関して各ポケット7と整合する位置にそれぞれ、このリム部を上記保持器2aの径方向に貫通する油孔を形成しても良い。この様に構成すれば、上記各ポケット7内に供給できる潤滑油の量を増加させて、これら各ポケット7内に保持する各円筒ころ8の表面に油膜を十分に形成できる。この結果、これら各ポケット7の外径側周縁部22とこれら各円筒ころ8の中央平坦面9との擦れ合い部での摩耗を抑制して、この外径側周縁部22に、前述の図10に示した様な、摩耗による凹入部23が形成される事をより効果的に防止できる。
Although not shown in the drawings, as described in
又、上記各油孔は、請求項6に記載した様に、少なくとも内径側リム部4に形成する事が好ましい。この様に構成すれば、スラスト円筒ころ軸受1aの内径側から潤滑油を供給する構造で、上記保持器2aの回転に伴う遠心力をこの潤滑油の移送に利用して、上記各ポケット7内に十分な量の潤滑油を供給し易い。更に、内径側リム部4と外径側リム部5aとの何れにも、上記油孔を形成する事が、より好ましい。この様に構成すれば、上記各ポケット7内に供給できる潤滑油の流量を、より増加させ易くなる。
The oil holes are preferably formed at least in the inner diameter
図3〜4は、請求項5、6に対応する、本発明の実施例2を示している。尚、本実施例は、各ポケット7、7の円周方向両側縁と各円筒ころ8、8の転動面10との係合により、保持器2bの軸方向位置を規制する、両側ころ持たせ構造を採用している。そして、各円筒ころ8、8の軸方向両端面外径寄り部分に形成した面取り部11の径方向に関する幅寸法(或は中央部に形成した中央平坦面9の直径)との関係で、上記保持器2bを構成する中間板部6に放射方向に設けた複数のポケット7、7内での上記各円筒ころ8、8の動きを規制すると共に、外径側リム部5bにこれら各ポケット7、7内に通じる油孔27、27を形成する事により、上記各円筒ころ8として、軸方向端面の中央部に中央平坦面9を設けたものを使用しても、上記各ポケット7、7の外径側周縁部22に、前述の図10に示した凹入部23に結び付く様な摩耗が生じる事を防止する様にしている。その他の部分の構成及び作用は、前述の図5〜9に示した従来構造と同様であるから、重複する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本実施例の特徴部分を中心に説明する。
3 to 4 show a second embodiment of the present invention corresponding to
本実施例の場合、図4の(A)に示す様に、上記各円筒ころ8に対し上記保持器2bを軸方向一端側(図3、4の下側)に変位させて、各外径側係止部18、18及び各内径側係止部19、19と上記各円筒ころ8の転動面10とを係合させた状態で、これら各円筒ころ8の一部が上記保持器2bを構成する外径側、内径側両平板部14、15の外面から突出する量(ころ出っ張り量)δ1 を、上記各円筒ころ8の径方向に関する面取り部11の寸法W未満(δ1 <W)にしている。従って、上記外径側、内径側各係止部18、19と上記各円筒ころ8の転動面10とを係合させた状態では、図4の(A)に斜格子で示す様に、上記各円筒ころ8の中央平坦面9と上記各ポケット7の外径側周縁部22(図3)との擦れ合い面が、上記保持器2bを構成する金属板の板厚の範囲内に収まる。言い換えれば、上記各ポケット7の外径側周縁部22のうちで、上記各円筒ころ8の自転軸から離れた外径側平板部14の表面寄り部分には、上記面取り部11が対向し、これら表面寄り部分と面取り部11との間に隙間が存在する(擦れ合わない)様にしている。
In the case of the present embodiment, as shown in FIG. 4A, the
更に、本実施例の場合には、図4の(B)に示す様に、上記各円筒ころ8に対し上記保持器2bを軸方向他端側(図3、4の上側)に変位させて、各中央係止部20、20と上記各円筒ころ8の転動面10とを係合させた状態で、これら各円筒ころ8の一部を上記外径側、内径側両平板部14、15の外面から、δ2 分(ころ落ち量)だけ突出させている。そして、この突出量δ2 と上記各円筒ころ8の径方向に関する上記面取り部11の幅寸法Wとの差(W−δ2 )を、上記保持器2bを構成する金属板の板厚Tよりも小さく{(W−δ2 )<T}している。従って、上記各中央係止部20、20と上記各円筒ころ8の転動面10とを係合させた状態でも、図4の(B)に斜格子で示す様に、上記各円筒ころ8の中央平坦面9と上記各ポケット7の外径側周縁部22とが擦れ合う。言い換えれば、この外径側周縁部22の内面側端縁と前記面取り部11とが擦れ合う(エッジ当りする)事はない。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 4B, the
又、本実施例の場合、前記外径側リム部5bの、円周方向に関して上記各ポケット7と整合する位置にそれぞれ、この外径側リム部5bを上記保持器2bの径方向に貫通する油孔27、27を形成している。即ち、本実施例の場合、上記外径側リム部5bは、中間板部6と連続する円筒部28とこの円筒部28の先端部から180゜折り返した折り返し部26とから構成される。尚、この折り返し部26の先端部は、上記外径側、内径側両平板部14、15の外面から突出しない。本実施例の場合、これら円筒部28と折り返し部26との、上記保持器2bの軸方向に関して中間部に、これら円筒部28及び折り返し部26をこの保持器2bの径方向に貫通する、上記各油孔27、27を形成している。又、これら各油孔27、27を形成する位置は、上記保持器2aの円周方向に関して、上記各ポケット7と整合する位置としている。従って、これら各ポケット7内に上記各円筒ころ8を配置した状態で、これら各円筒ころ8の外径側端面21と上記各油孔27、27とが対向する。尚、本実施例の保持器2bの場合、上記折り返し部26を形成しているが、前述の図5〜9に示した従来構造の様に、この折り返し部26を形成しない事もできる。但し、この折り返し部26を形成すれば、運転時に、各円筒ころ8に作用する遠心力により上記外径側リム部5bに作用する力が大きくなっても、この外径側リム部5bの強度を確保し易くなる。
In the case of the present embodiment, the outer diameter
本実施例の場合、上述の様な構成により、上記外径側周縁部22のうちの、各円筒ころ8の自転中心軸から離れた外径側平板部14の表面{図4の(A)の上面}寄り部分と、これら各円筒ころ8の中央平坦面9とが擦れ合わない様にしている。言い換えれば、上記各ポケット7の外径側周縁部22と、これら各ポケット7内に保持された上記各円筒ころ8の中央平坦面9との擦れ合い部を、図4の(A)に斜格子で示す様に、上記各ポケット7の円周方向の中央寄り部分に位置させている。この為、スキューによる片当たりを起因として、上記擦れ合い部に局部的な応力集中が発生しにくくなり、更に、この擦れ合い部の滑り速度Vを小さく抑えられる。この結果、上記外径側周縁部22部分に、前述の図10に示した様な、摩耗による凹入部23が形成される事を防止できる。又、上記外径側周縁部22の内面側端縁と上記面取り部11とがエッジ当りする事がなく、当該部分に著しい摩耗が生じる事がない。
In the case of the present embodiment, the surface of the outer-diameter side
又、本実施例の場合、ころ落ち量δ2 と上記面取り部11の径方向に関する幅寸法Wとの差を、上記保持器2bを構成する金属板の板厚Tよりも小さくしている為、上記面取り部11が、前記各ポケット7の外径側周縁部22と接触する事で、上記各円筒ころ8の円滑回転に悪影響を及ぼす事を防止でき、耐久性の向上を図れる。
In this embodiment, the difference between the roller drop amount δ 2 and the width dimension W in the radial direction of the chamfered
又、本実施例の場合には、上記保持器2bの軸方向位置を、上記各ポケット7に形成した前記各係止部18〜20と、上記各円筒ころ8の転動面10との係合により図っているので、上記保持器2bの軸方向両側面と相手レース面とが擦れ合う事がない。この為、この保持器2bがこのレース面に付着した潤滑油を掻き取る事を防止して、このレース面と上記各円筒ころ8の転動面10との転がり接触部を良好に潤滑できる。この為、厳しい使用条件の下でも、この転動面10及び上記各相手レース面の損傷防止を図れる。
In the case of this embodiment, the axial position of the
更に、前記外径側リム部5bの上記各ポケット7と整合する位置に、油孔27、27を形成している為、これら各ポケット7内に供給できる潤滑油の量を増加させて、これら各ポケット7内に保持する各円筒ころ8の表面に油膜を十分に形成できる。本実施例の場合、保持器2bの軸方向変位を、これら各円筒ころ8の面取り部11の径方向寸法や金属板の板厚との関係で規制している為、上記保持器2bの軸方向の変位量が、前述の図5〜9に示した様に、単に両側ころ持たせとした構造と比べて小さくなり、上記各ポケット7と上記各円筒ころ8の転動面10との隙間も小さくなる場合がある。この場合には、これら各ポケット7内に潤滑油が入り込みにくく、上記各円筒ころ8の表面に十分に油膜が形成されない可能性がある。従って、上記各油孔27、27を形成する事により、上記各ポケット7内に十分な量の潤滑油を供給でき、上記各円筒ころ8の表面に油膜を十分に形成できる。この結果、上記各ポケット7の外径側周縁部22と上記各円筒ころ8の中央平坦面9との擦れ合い部での摩耗を抑制して、上記外径側周縁部22に、前述の図10に示した様な、摩耗による凹入部23が形成される事を、より効果的に防止できる。
Furthermore, since the oil holes 27 and 27 are formed at positions aligned with the
尚、上記各油孔27、27は、請求項6に記載した様に、外径側リム部5bではなく、内径側リム部4に形成しても良い。この様に構成すれば、スラスト円筒ころ軸受1bの内径側から潤滑油を供給する構造で、上記保持器2bの回転に伴う遠心力をこの潤滑油の移送に利用して、上記各ポケット7内に十分な量の潤滑油を供給し易い。又、上記各油孔27、27を、内径側リム部4と外径側リム部5bとの両方に形成すれば、各ポケット7内に供給できる潤滑油の流量を、より増加させ易くなる。
The oil holes 27, 27 may be formed not in the outer diameter
又、本実施例の場合も、請求項7に記載した様に、各円筒ころ8の中央平坦面9の表面粗さを、算術平均粗さで0.32μm以下(好ましくは0.3μm以下)とすると共に、各ポケット7の外径側周縁部22の表面粗さを、算術平均粗さで2.51μm以下(好ましくは2.5μm以下)とする事が好ましい。この様に構成すれば、上記各円筒ころ8の中央平坦面9と上記各ポケット7の外径側周縁部22との接触部に油膜を形成し易くして、これら各接触部の摩耗量を低減できる。この結果、上記各円筒ころ8が前記保持器2bに潜り込む事を、より効果的に防止できる。
Also in this embodiment, as described in
1、1a、1b スラスト円筒ころ軸受
2、2a、2b 保持器
4 内径側リム部
5、5a、5b 外径側リム部
6 中間板部
7 ポケット
8 円筒ころ
9 中央平坦面
10 転動面
11 面取り部
12 柱部
13 中央平板部
14 外径側平板部
15 内径側平板部
16 内径側連続部
17 外径側連続部
18 外径側係止部
19 内径側係止部
20 中央係止部
21 外径側端面
22 外径側周縁部
23 凹入部
25a、25b レース
26 折り返し部
27 油孔
28 円筒部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
The surface roughness of the central flat surface of each cylindrical roller is 0.32 μm or less in arithmetic mean roughness, and the surface roughness of the outer diameter side peripheral portion of each pocket is 2.51 μm or less in arithmetic mean roughness. A thrust cylindrical roller bearing according to any one of claims 2 to 6.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005289767A JP2007100775A (en) | 2005-10-03 | 2005-10-03 | Thrust cylindrical roller bearing |
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---|---|
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009087957A1 (en) * | 2008-01-10 | 2009-07-16 | Ntn Corporation | Thrust roller bearing, and retainer therefor |
WO2010013409A1 (en) * | 2008-07-28 | 2010-02-04 | Ntn株式会社 | Thrust roller bearing and retainer for same |
CN102146959A (en) * | 2011-03-03 | 2011-08-10 | 上海川野精密轴承有限公司 | Two-row cylindrical roller sealing bearing |
-
2005
- 2005-10-03 JP JP2005289767A patent/JP2007100775A/en active Pending
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