CN118318109A - 圆锥滚子轴承 - Google Patents

Abstract

圆锥滚子轴承（10）具备外圈（11）、内圈（12）、多个圆锥滚子（13）及环状的保持架（14）。保持架（14）具有小径圆环部（15）、大径圆环部（16）及将小径圆环部（15）与大径圆环部（16）连接的多个柱（17）。内圈（12）具有与大端面（38）进行滑动接触的大凸缘部（24）。在大径圆环部（16）设置有朝向大端面（38）开口的凹部（20）。大径圆环部（16）与外圈（11）之间的第一间隙比小径圆环部（15）与外圈（11）之间的第二间隙小。大径圆环部（16）在外周具有随着朝向轴向另一侧而扩径的倾斜面（31）。倾斜面（31）具有位于比沿着外圈（11）的轴向另一侧的侧面（81）的假想平面靠轴向一侧的位置且与外圈（11）的内周面相对的相对面部。

Description

圆锥滚子轴承

技术领域

本公开涉及圆锥滚子轴承。

背景技术

圆锥滚子轴承具备外圈、内圈、多个圆锥滚子及保持多个圆锥滚子的环状的保持架。圆锥滚子在轴向一侧具有小端面，并在轴向另一侧具有大端面。内圈具有与圆锥滚子的大端面进行滑动接触的大突缘部（例如，参照专利文献1）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-3942号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在圆锥滚子轴承中，当内圈旋转时，圆锥滚子的大端面与内圈的大突缘部进行滑动接触。在旋转起动时，在圆锥滚子与大突缘部之间润滑油少的情况下，或者即使在旋转状态下供给的润滑油也少而轴承为贫润滑状态的情况下，在圆锥滚子与大突缘部之间容易产生烧结。

在专利文献1公开的圆锥滚子轴承中，外圈及内圈分别与保持架的大径圆环部之间的间隙小。因此，存在圆锥滚子的轴承内部的润滑油难以向轴承外部流出，能够使用该润滑油来防止圆锥滚子与大突缘部之间的烧结。

这样，在圆锥滚子轴承中，需要防止圆锥滚子与内圈的大突缘部之间的烧结，期望开发能够提高该防止烧结的功能的新的技术手段。

用于解决课题的手段

本公开的圆锥滚子轴承具备：外圈，具有外圈滚道面，该外圈滚道面随着从轴向一侧朝向轴向另一侧而扩径；内圈，具有内圈滚道面，该内圈滚道面随着从轴向一侧朝向轴向另一侧而扩径；多个圆锥滚子，在轴向另一侧具有大端面；以及环状的保持架，保持所述多个圆锥滚子，所述保持架具有：小径圆环部，位于所述圆锥滚子的轴向一侧；大径圆环部，位于所述圆锥滚子的轴向另一侧；以及多个柱，将所述小径圆环部与所述大径圆环部连接，所述内圈具有与所述大端面进行滑动接触的大凸缘部，在所述大径圆环部设置有朝向所述大端面开口的凹部，第一间隙比第二间隙小，所述第一间隙是所述大径圆环部与所述外圈之间的间隙，所述第二间隙是所述小径圆环部与所述外圈之间的间隙，所述大径圆环部在外周具有倾斜面，该倾斜面随着朝向轴向另一侧而扩径，所述倾斜面具有相对面部，该相对面部位于比沿着所述外圈的轴向另一侧的侧面的假想平面靠轴向一侧的位置，且与所述外圈的内周面相对。

发明效果

根据本公开的圆锥滚子轴承，能够提高防止内圈的大突缘部与圆锥滚子的大端面之间的烧结的功能。

附图说明

图1是示出圆锥滚子轴承的一例的剖视图。

图2是表示保持架的大径圆环部及其周围的放大剖视图。

图3是穿过保持架的柱的面的剖视图。

图4是以柱为中心从径向外侧观察保持架及圆锥滚子的情况下的说明图。

图5是表示保持架的小径圆环部及其周围、以及大径圆环部及其周围的放大剖视图。

具体实施方式

<本公开的发明的实施方式的概要>

以下，列举本公开的发明的实施方式的概要进行说明。

（1）本公开的圆锥滚子轴承具备：外圈，具有外圈滚道面，该外圈滚道面随着从轴向一侧朝向轴向另一侧而扩径；内圈，具有内圈滚道面，该内圈滚道面随着从轴向一侧朝向轴向另一侧而扩径；多个圆锥滚子，在轴向另一侧具有大端面；以及环状的保持架，保持所述多个圆锥滚子，所述保持架具有：小径圆环部，位于所述圆锥滚子的轴向一侧；大径圆环部，位于所述圆锥滚子的轴向另一侧；以及多个柱，将所述小径圆环部与所述大径圆环部连接，所述内圈具有与所述大端面进行滑动接触的大凸缘部，在所述大径圆环部设置有朝向所述大端面开口的凹部，第一间隙比第二间隙小，所述第一间隙是所述大径圆环部与所述外圈之间的间隙，所述第二间隙是所述小径圆环部与所述外圈之间的间隙，所述大径圆环部在外周具有倾斜面，该倾斜面随着朝向轴向另一侧而扩径，所述倾斜面具有相对面部，该相对面部位于比沿着所述外圈的轴向另一侧的侧面的假想平面靠轴向一侧的位置，且与所述外圈的内周面相对。

根据所述圆锥滚子轴承，外圈与保持架的大径圆环部之间的第一间隙小。大径圆环部与外圈滚道面同样地具有随着朝向轴向另一侧而扩径的倾斜面，该倾斜面具有与外圈相对的相对面部。因此，润滑油难以从外圈的内周面与大径圆环部的相对面部之间流出。

并且，润滑油积存于大径圆环部的凹部。由于所述第一间隙小，因此大径圆环部的外周面接近外圈。因此，大径圆环部在径向上增大，能够扩大凹部的容积。

由此，容易将轴向另一侧的润滑油向内圈的大突缘部与圆锥滚子的大端面之间供给，能够提高防止它们之间的烧结的功能。

（2）当圆锥滚子轴承旋转时，润滑油从轴向一侧向轴向另一侧流动。因此，优选的是，在圆锥滚子轴承中，在将所述大径圆环部与所述大突缘部的外周面之间的间隙设为第三间隙、且将所述小径圆环部与所述内圈之间的间隙设为第四间隙的情况下，所述第一间隙与所述第三间隙的合计大于所述第二间隙与所述第四间隙的合计。

如上所述，第一间隙比第二间隙小，但根据上述结构，第三间隙与第一间隙合起来的间隙比第四间隙与第二间隙合起来的间隙大。即，润滑油的流动方向的下游侧的间隙比上游侧的间隙大。因此，在轴承旋转状态下，润滑油难以滞留在轴承内部，能够降低旋转的保持架对润滑油的搅拌阻力。

（3）优选的是，所述柱在径向外侧具有外侧面，所述外侧面使该外侧面与所述外圈的内周面之间的间隔随着朝向轴向另一侧而扩大。

在该情况下，在滚动轴承的中心线为水平的情况下，在轴承停止时，能够在滚动轴承的底部侧扩大在柱与外圈之间积存润滑油的空间。当轴承开始旋转时，能够将该空间的润滑油用于润滑。

（4）在所述（3）的圆锥滚子轴承中，进一步优选的是，所述柱具有壁面，该壁面从所述外侧面的轴向另一侧的端部朝向所述外圈侧延伸，所述壁面设置于比所述大径圆环部靠轴向一侧的位置。

在该情况下，在轴承旋转时，沿着保持架的所述外侧面向轴向另一侧流动的润滑油碰到所述壁面。由此，润滑油的流动方向变为周向，容易向保持圆锥滚子的兜孔以及圆锥滚子的大端面侧供给润滑油。

<本发明实施例的细节>

以下，对本公开的发明的实施方式进行说明。

〔关于圆锥滚子轴承的整体结构〕

图1是表示圆锥滚子轴承的一例的剖视图。圆锥滚子轴承10具备外圈11、内圈12、多个圆锥滚子13及环状的保持架14。外圈11的中心线与内圈12的中心线一致，这些中心线成为圆锥滚子轴承10的中心线L。在本实施方式中，内圈12是与未图示的轴一起旋转的旋转圈，外圈11是安装于未图示的壳体的固定圈，但外圈11也可以是旋转圈。

将沿着中心线L的方向及与中心线L平行的方向设为圆锥滚子轴承10的“轴向”。图1中的左侧为“轴向一侧”，图1中的右侧为“轴向另一侧”。将与中心线L正交的方向设为圆锥滚子轴承10的“径向”。将沿着以中心线L为中心的圆的方向设为圆锥滚子轴承10的“周向”。

圆锥滚子轴承10通过润滑油（油）来维持润滑性能。当圆锥滚子轴承10旋转时，外圈11与内圈12之间且存在圆锥滚子13的轴承内部的润滑油产生从轴向一侧向轴向另一侧流动的作用。通过该作用，存在于圆锥滚子轴承10的轴向一侧的轴承外部的润滑油浸入轴承内部，穿过轴承内部并向轴向另一侧的轴承外部流动。圆锥滚子轴承10由这样的润滑油润滑。

圆锥滚子13在其轴向的一侧具有小端面37，在其轴向的另一侧具有大端面38。

外圈11为圆筒状，在其内周面具有外圈滚道面21。外圈滚道面21随着从轴向一侧朝向轴向另一侧而扩径。

内圈12为圆筒状，在其外周面具有内圈滚道面27。内圈滚道面27随着从轴向一侧朝向轴向另一侧而扩径。内圈12在轴向一侧具有小凸缘部22，在轴向另一侧具有大凸缘部24。小突缘部22从内圈滚道面27向径向外侧突出。大凸缘部24从内圈滚道面27向径向外侧突出。大凸缘部24的外周面25在径向上比小凸缘部22的外周面23大。大凸缘部24具有与圆锥滚子13的大端面38进行滑动接触的凸缘面26。

保持架14具有位于圆锥滚子13的轴向一侧的小径圆环部15、位于圆锥滚子13的轴向另一侧的大径圆环部16、以及将小径圆环部15与大径圆环部16连接的多个柱17。小径圆环部15与大径圆环部16之间且在周向上相邻的两个柱17、17之间的区域成为保持一个圆锥滚子13的兜孔18。

在小径圆环部15设置有朝向圆锥滚子13的小端面37开口的第一凹部19。在大径圆环部16设置有朝向圆锥滚子13的大端面38开口的第二凹部20。柱17从小径圆环部15中的径向外侧的部分15a延伸设置。小径圆环部15的径向内侧的部分15b从所述径向外侧的部分15a沿径向延伸设置，不与柱17连接。因此，径向内侧的部分15b比较容易变形。柱17与大径圆环部16中的径向外侧的部分16a和径向内侧的部分16b双方连接。

将从图1所示的组装状态卸下外圈11的状态设为分解状态。在分解状态下，保持架14的兜孔18防止圆锥滚子13向径向外侧脱落而保持圆锥滚子13。因此，柱17具有从径向外侧与圆锥滚子13接触的接触部28（参照图4）。图4是以柱17为中心从径向外侧观察保持架14及圆锥滚子13时的说明图。接触部28以从柱17的主体17a向周向两侧突出的方式设置。

如图1所示，将使保持架14的中心线与圆锥滚子轴承10的中心线L一致的状态设为“基准状态”。基准状态为圆锥滚子13的小端面37与保持架14的小径圆环部15接触的状态。在基准状态下，跟内圈滚道面27接触的圆锥滚子13与保持架14的接触部28在径向上稍微设有间隙。在该间隙的范围内，保持架14能够在半径方向上位移。

保持架14在其外周面的一部分具有能够与外圈11的内周面接触的引导面29。引导面29与外圈11的内周面（外圈滚道面21）接触，由此保持架14在径向上被定位。即，本实施方式的保持架14是外圈引导的保持架。大径圆环部16的一部分（后述的相对面部32，参照图2）和与该一部分连接的柱17的一部分（后述的延长面35，参照图2）成为引导面29。

图2是表示保持架14的大径圆环部16及其周围的放大剖视图。图2所示的剖视图是包含图1所示的中心线L的剖面的图。在图2中，保持架14的阴影部分是大直径环形部16。

大径圆环部16在其外周具有倾斜面31和外筒面34。倾斜面31是随着朝向轴向另一侧而扩径的面。倾斜面31具有与外圈11的内周面11a相对的相对面部32和不与外圈11的内周面11a相对的非相对面部33。相对面部32位于比沿着外圈11的轴向另一侧的侧面81的假想平面K1靠轴向一侧的位置，且与外圈11的内周面11a相对。非相对面部33位于比所述假想平面K1靠轴向另一侧的位置，且不与外圈11的内周面11a相对。相对面部32和非相对面部33在大径圆环部16的外周连续地设置。在图2所示的截面中，沿着相对面部32的延长线设置有非相对面部33。

对外筒面34进行说明。外筒面34是经由弯折部36与非相对面部33连续的面。外筒面34是以中心线L（参照图1）为基准的倾斜角度比倾斜面31小的面，或者是沿着以中心线L（参照图1）为基准的假想的圆筒面的面。外筒面34与倾斜面31同样，是在周向上连续的面。

柱17在轴向另一侧具有与倾斜面31连续的延长面35。以中心线L（参照图1）为基准的倾斜角度在延长面35和倾斜面31相同。倾斜面31是在周向上连续的面，延长面35局部地设置在柱17的周向两侧，是在周向上不连续的面。相对面部32和延长面35成为能够与外圈11接触的引导面29。

图3是中心线L及保持架14的穿过柱17的面的剖视图。柱17在径向外侧具有第一外侧面41和第二外侧面42。第一外侧面41具有沿着第一假想的锥面的形状，是使该第一外侧面41与外圈11的内周面11a之间的间隔E1随着朝向轴向另一侧而扩大的面，该第一假想的锥面随着朝向轴向一侧而缩径。第一外侧面41设置于比倾斜面31和延长面35靠轴向一侧的位置。

第二外侧面42具有沿着第二假想的锥面的形状，该第二假想的锥面随着朝向轴向一方而缩径。在以中心线L为基准的情况下，第二外侧面42的倾斜角度与外圈11的内周面11a（外圈滚道面21）的倾斜角度相同。即，第二外侧面42是与外圈11的内周面11a之间的间隔E2恒定的面。第一外侧面41与第二外侧面42经由折弯部43而连续。第二外侧面42与小径圆环部15的外周面15c连续。第二外侧面42的倾斜角度与小径圆环部15的外周面15c的倾斜角度相同。

柱17具有从第一外侧面41的轴向另一侧的端部41a朝向外圈11侧延伸的壁面44。如图3和图4所示，壁面44设置在比大径圆环部16靠轴向一侧的位置。壁面44是面向轴向一侧的面。壁面44经由弯折部45与延长面35连续。

图5是表示保持架14的小径圆环部15及其周围、以及大径圆环部16及其周围的放大剖视图。将在所述基准状态下形成于大径圆环部16与外圈11的轴向另一侧的端部61之间的间隙设为“第一间隙51”。将在所述基准状态下形成于小径圆环部15与外圈11的轴向一侧的端部62之间的间隙设为“第二间隙52”。将在所述基准状态下形成于大径圆环部16与内圈12的大突缘部24之间的间隙设为“第三间隙53”。将在所述基准状态下形成于小径圆环部15与内圈12的小突缘部22之间的间隙设为“第四间隙54”。

第一间隙51的径向的尺寸为“R1”，第二间隙52的径向的尺寸为“R2”。第三间隙53的径向的尺寸为“R3”，第四间隙54的径向的尺寸为“R4”。此外，所述尺寸R1、R2、R3、R4分别是各间隙的径向的最小部分的尺寸。

第一间隙51比第二间隙52小。即，第一间隙51的径向的尺寸R1比第二间隙52的径向的尺寸R2小（R1＜R2）。在图2所示的截面中，在基准状态下，外圈11的内周面11a与大径圆环部16的倾斜面31平行，上述内周面11a与倾斜面31之间为第一间隙51，该第一间隙51的径向的尺寸为R1。

在图5中，第一间隙51和第二间隙52分别在周向上连续地形成。因此，通过第一间隙51，在大径圆环部16与外圈11的端部61之间构成第一环状间隙56。通过第二间隙52，在小径圆环部15与外圈11的端部62之间构成第二环状间隙57。第一环状间隙56具有在径向上比第二环状间隙57大的圆环形状，但第一环状间隙56的开口面积比第二环状间隙57的开口面积小。

第一间隙51与第三间隙53的合计大于第二间隙52与第四间隙54的合计。即，第一间隙51的径向的尺寸R1与第三间隙53的径向的尺寸R3的合计大于第二间隙52的径向的尺寸R2与第四间隙54的径向的尺寸R4的合计（R1+R3＞R2+R4）。

第三间隙53和第四间隙54分别在周向上连续地形成。因此，通过第三间隙53，在内圈12的大突缘部24与大径圆环部16之间构成第三环状间隙58。通过第四间隙54，在内圈12的小突缘部22与小径圆环部15之间构成第四环状间隙59。第一环状间隙56的开口面积A1与第三环状间隙58的开口面积A3的合计大于第二环状间隙57的开口面积A2与第四环状间隙59的开口面积A4的合计（A1+A3＞A2+A4）。

〔关于本实施方式的圆锥滚子轴承10〕

如上所述，本实施方式（参照图1）的圆锥滚子轴承10具备外圈11、内圈12、多个圆锥滚子13及保持多个圆锥滚子13的环状的保持架14。保持架14具有位于圆锥滚子13的轴向一侧的小径圆环部15、位于圆锥滚子13的轴向另一侧的大径圆环部16以及将小径圆环部15与大径圆环部16连接的多个柱17。在大径圆环部16设置有朝向圆锥滚子13的大端面38开口的凹部20。内圈12在轴向另一侧具有与圆锥滚子13的大端面38进行滑动接触的大突缘部24。

如通过图5说明的那样，大径圆环部16与外圈11之间的第一间隙51比小径圆环部15与外圈11之间的第二间隙52小。如图2所示，大径圆环部16在其外周具有随着朝向轴向另一侧而扩径的倾斜面31。倾斜面31具有相对面部32。相对面部32位于比沿着外圈11的轴向另一侧的侧面81的假想平面K1靠轴向一侧的位置，且与外圈11的内周面11a相对。

根据具备所述结构的圆锥滚子轴承10，外圈11与大径圆环部16之间的第一间隙51小。大径圆环部16与外圈滚道面21同样地具有随着朝向轴向另一侧而扩径的倾斜面31，该倾斜面31具有与外圈11相对的相对面部32。因此，润滑油难以从外圈11的内周面11a与大径圆环部16的相对面部32之间流出。

并且，润滑油积存于大径圆环部16的凹部20。由于第一间隙51小，所以大径圆环部16的外周面接近外圈11。因此，大径圆环部16在径向上变大，能够使凹部20的容积扩大。

在外圈11与内圈12之间且存在圆锥滚子13的轴承内部，润滑油在轴向另一侧难以流出，可能在大径圆环部16的凹部20积存更多的润滑油。凹部20与圆锥滚子13的大端面38相对，因此凹部20的润滑油向大端面38供给。供给到大端面38的润滑油通过圆锥滚子13旋转而向大端面38与内圈12的大突缘部24之间供给。

如上所述，在圆锥滚子轴承10中，容易将轴向另一侧的润滑油向内圈12的大突缘部24与圆锥滚子13的大端面38之间供给，能够提高防止它们之间的烧结的功能。

如上所述，当圆锥滚子轴承10旋转时，润滑油从轴向一侧向轴向另一侧流动。因此，在本实施方式的圆锥滚子轴承10中，第一间隙51比第二间隙52小，但第一间隙51与第三间隙53的合计比第二间隙52与第四间隙54的合计大。即，根据该圆锥滚子轴承10，润滑油的流动方向的下游侧的间隙比上游侧的间隙大。因此，在轴承旋转状态下，润滑油难以滞留在轴承内部，能够降低旋转的保持架14对润滑油的搅拌阻力。

在本实施方式的圆锥滚子轴承10中（参照图3），保持架14的柱17在其径向外侧具有第一外侧面41。第一外侧面41使该第一外侧面41与外圈11的内周面11a之间的间隔E1随着朝向轴向另一侧而扩大。

根据该结构，在滚动轴承10的中心线L为水平的情况下，在轴承停止时，在滚动轴承10的底部侧，能够扩大在柱17与外圈11之间积存润滑油的空间。尤其是如上所述，由于第一间隙51小，因此润滑油难以向轴承外部流出，在柱17的第一外侧面41与外圈11的内周面11a之间积存大量润滑油。当轴承开始旋转时，能够将该空间的润滑油用于润滑。

而且，柱17具有从第一外侧面41的轴向另一侧的端部朝向外圈11侧延伸的壁面44。壁面44设置于比大径圆环部16靠轴向一侧的位置。通过该结构，在轴承旋转时，沿着保持架14的第一外侧面41向轴向另一侧流动的润滑油与壁面44接触。在图4中，用箭头Y表示沿着第一外侧面41的润滑油的流动。通过壁面44，润滑油的流动方向变为周向（箭头X的方向），容易向保持圆锥滚子13的兜孔18及圆锥滚子13的大端面38侧供给润滑油。

由此，能够提高圆锥滚子轴承10的润滑性能。

〔其它〕

上述实施方式在所有方面都是例示而非限制性的。本发明的权利范围不是由上述实施方式而是由权利要求书表示，包含与权利要求书所记载的结构等同的范围内的所有变更。

标号说明

10 圆锥滚子轴承

11 外圈

11a 内周面

12 内圈

13 圆锥滚子

14 保持架

15 小径圆环部

16 大径圆环部

17 柱

20 凹部（第二凹部）

21 外圈滚道面

22 小凸缘部

24 大凸缘部

27 内圈滚道面

31 倾斜面

32 相对面部

38 大端面

41 外侧面

41a 端部

44 壁面

51 第一间隙

52 第二间隙

53 第三间隙

54 第四间隙

81 侧面

K1 假想平面

Claims (4)

1.一种圆锥滚子轴承，具备：

外圈，具有外圈滚道面，该外圈滚道面随着从轴向一侧朝向轴向另一侧而扩径；

内圈，具有内圈滚道面，该内圈滚道面随着从轴向一侧朝向轴向另一侧而扩径；

多个圆锥滚子，在轴向另一侧具有大端面；以及

环状的保持架，保持所述多个圆锥滚子，

所述保持架具有：

小径圆环部，位于所述圆锥滚子的轴向一侧；

大径圆环部，位于所述圆锥滚子的轴向另一侧；以及

多个柱，将所述小径圆环部与所述大径圆环部连接，

所述内圈具有与所述大端面进行滑动接触的大凸缘部，

在所述大径圆环部设置有朝向所述大端面开口的凹部，

第一间隙比第二间隙小，所述第一间隙是所述大径圆环部与所述外圈之间的间隙，所述第二间隙是所述小径圆环部与所述外圈之间的间隙，

所述大径圆环部在外周具有倾斜面，该倾斜面随着朝向轴向另一侧而扩径，

所述倾斜面具有相对面部，该相对面部位于比沿着所述外圈的轴向另一侧的侧面的假想平面靠轴向一侧的位置，且与所述外圈的内周面相对。

2.根据权利要求1所述的圆锥滚子轴承，其中，

在将所述大径圆环部与所述大突缘部的外周面之间的间隙设为第三间隙、且将所述小径圆环部与所述内圈之间的间隙设为第四间隙的情况下，

所述第一间隙与所述第三间隙的合计大于所述第二间隙与所述第四间隙的合计。

3.根据权利要求1或2所述的圆锥滚子轴承，其中，

所述柱在径向外侧具有外侧面，所述外侧面使该外侧面与所述外圈的内周面之间的间隔随着朝向轴向另一侧而扩大。

4.根据权利要求3所述的圆锥滚子轴承，其中，

所述柱具有壁面，该壁面从所述外侧面的轴向另一侧的端部朝向所述外圈侧延伸，所述壁面设置于比所述大径圆环部靠轴向一侧的位置。