JP2004293730A

JP2004293730A - Conical roller bearing

Info

Publication number: JP2004293730A
Application number: JP2003089672A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Kamamoto; 繁夫鎌本
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2004-10-21

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a conical roller bearing of small rotation torque by reducing friction resistance between a retainer of a conical roller bearing and other component members. <P>SOLUTION: The retainer 4 is provided with a projection 4c or the like to be guided by a race surface 1a of an inner ring 1, an outer circumferential surface of a small flange 1c, or a race surface of an outer ring 2 close to a smaller end part of a conical roller 3. Relative speed of guide surfaces of the retainer 4 and the inner ring 1 or the outer ring 2 as a guide member for that can thus be minimized. Fluid friction resistance (shearing stress of a lubricant) between the both is minimized. The conical roller bearing with stably small rotation torque can be provided. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は円すいころ軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
円すいころ軸受においては、一般に、全体としてコーン状でその大端側に大鍔が、小端側には小鍔が形成されたた内輪と、カップ状をした外輪の間に、複数の円すいころ軸受を保持器により周方向に一定の間隔で保持した構造を採り、各円すいころは、内輪外周の軌道面と外輪内周の軌道面の双方に対して転動自在に配置される。
【０００３】
転がり軸受においては、一般に、保持器は転動体の公転に伴って内輪と外輪の間を回転することになるが、玉軸受などにおいては、保持器の内周もしくは外周を、内輪の外周もしくは外輪の内周に近接させることにより、保持器を軸受径方向にガイドする構造が採られる（例えば特許文献１，２参照）。
【０００４】
一方、円すいころ軸受においては、従来、保持器は内輪および外輪のいずれにも近接ないしは接触せず、従って、保持器の軸受径方向へのガイドは円すいころによって行われる（例えば特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−１２１３２号公報（第２頁、図５，図６）
【特許文献２】
特開平９−１７７７９２号公報（第２頁，図４）
【特許文献３】
特開平１１−３３６７６８号公報（第２−３頁、図１，図６）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、転がり軸受の低トルク化の要求が高くなってきており、保持器と他の構成部材との接触部における滑り摩擦抵抗も無視できなくなってきている。円すいころ軸受に関しても例外ではなく、保持器と他の構成部材との間の滑り摩擦抵抗の低減が重要な課題となってきつつある。
【０００７】
しかしながら、保持器を円すいころでガイドする構造の従来の円すいころ軸受では、保持器と円すいころとの間の摩擦抵抗を低減することは容易ではなく、自ずと限界がある。
【０００８】
本発明の目的は、円すいころ軸受の保持器と他の構成部材との間の摩擦抵抗を低減させ、もって回転トルクの小さい円すいころ軸受を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の円すいころ軸受は、内輪と外輪の間に、複数の円すいころが保持器により周方向に所定の間隔で保持された状態で、内輪および外輪の各軌道面に対して転動自在に配置されてなる円すいころ軸受において、上記保持器が、円すいころの小端部近傍で上記内輪の軌道面もしくは小鍔外周面、または上記外輪の軌道面にガイドされるよう構成されていることによって特徴づけられる（請求項１）。
【００１０】
ここで、本発明においては、内輪軌道面もしくは小鍔外周面、または外輪軌道面によりガイドされる保持器の被ガイド面が、凸面形状に形成されている構成（請求項２）を好適に採用することができる。
【００１１】
また、本発明においては、内輪軌道面もしくは小鍔外周面、または外輪軌道面によりガイドされる保持器の被ガイド面が、周方向に離散的に該当のガイド面に向けて突出する複数の突起の先端に設けられている構成（請求項３）を採用することができる。
【００１２】
本発明は、円すいころ軸受の保持器を、内輪もしくは外輪によりガイドする構成を採用するとともに、そのガイド位置を、保持器とそのガイド部材（内輪もしくは外輪）との相対速度ができるだけ小さくなる位置とすることによって、所期の目的を達成しようとするものである。
【００１３】
すなわち、保持器を内輪もしくは外輪によりガイドするとともに、そのガイド部分が流体潤滑状態にあるとすれば、その流体摩擦（潤滑剤のせん断応力）を小さくすることにより、保持器とそのガイド部材（内輪もしくは外輪）との間の摩擦抵抗を低減させ、軸受としての回転トルクを低減させることができる。潤滑剤のせん断応力τ（単位面積当たりの流体摩擦抵抗に相当）は、案内面の相対速度をＶ、潤滑剤の粘度をμ、その膜厚をｈとすると、
τ＝μＶ／ｈ・・・・（１）
で表される。保持器とガイド部材（内輪または外輪）との間の滑り摩擦抵抗、つまり潤滑剤のせん断応力τを小さくするためには、潤滑剤の粘度μを一定とすれば、案内面相対速度Ｖを小さくするか、あるいは膜厚ｈを厚くすることが有効である。
【００１４】
請求項１に係る発明においては、案内面相対速度Ｖを小さくすることによって保持器とそのガイド部材（内輪もしくは外輪）との間の潤滑剤のせん断応力を低減する。すなわち、円すいころ軸受においては、回転時における内・外輪と保持器との相対速度は、カップ中心（コーン中心）に近づくほど、換言すれば円すいころの小端側に近づくほど小さくなる。そこで、保持器を円すいころの小端部近傍において内輪の軌道面もしくは小鍔外周面、または外輪の軌道面でガイドすることによって、そのガイド位置において保持器の公転時に生じる潤滑剤のせん断応力、ひいては滑り摩擦抵抗を減少させることができ、軸受の回転トルクを低減させることが可能となる。
【００１５】
なお、ころの小端部近傍とは、特に限定的範囲はないが、円すいころ軸受の一般的なカップ状、保持器の形状を考慮すると、例えば、ころ小端部に合わせて径方向に内側または外側に保持器先端部を屈曲させて、当該先端部が軌道輪と近接ないしは接触する部分である。
【００１６】
そして、請求項２に係る発明によれば、内輪軌道面もしくは小鍔外周面、もしくは外輪軌道面による保持器の被ガイド面を凸面形状とすることにより、その被ガイド面とガイド部材の表面との間に潤滑剤が入り込みやすく（油膜を形成しやすく）、従って（１）式中の膜厚ｈを厚くする効果があり、せん断応力τを低減させることができる。
【００１７】
更に、請求項３に係る発明によれば、保持器側の被ガイド面を全周に設けるのではなく、周方向に離散的に形成した複数の突起の先端に被ガイド面を設けることによって、ガイド部材との接触面積を小さくし、τ×接触面積で表される全体としての流体摩擦抵抗を低減させることができる。
【００１８】
【発明の実８の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の軸平行断面図であり、保持器４のポケット４ａの位置で切断した図を示し、図２は同じく軸平行断面図であって保持器４の柱部４ｂの位置で切断した図を示している。また、図３は保持器４の一部を切断して示す斜視図である。
【００１９】
内輪１と外輪２の間に、複数の円すいころ３が保持器４に保持されることによって、周方向に一定のピッチで転動自在に配置されている。内輪１はその外周にテーパ面からなる軌道面１ａが形成され、その大径側に大鍔１ｂが、小径側には小鍔１ｃが形成された形状を有している。外輪２はその内周側に内テーパ面からなる軌道面２ａが形成されている。
【００２０】
保持器４は例えばプレス保持器であって、周方向に一定のピッチで円すいころ３を収容するための複数のポケット４ａが形成されている。この保持器４の小径側、つまり円すいころ３の小端側の端部に複数の突起４ｃが形成されており、この各突起４ｃは、それぞれポケット４ａの間を仕切る柱部４ｂに対応して形成されている。そして、これらの突起４ｃは、保持器４の小径側の端部から大径側の端部に向けて伸びた後、略９０°屈曲して、ポケット４ａ内に収容された円すいころ３の間を通るように径方向中心に向けて突出している。そして、各突起４ｃの先端面４ｄが、内輪１の小鍔１ｃの近傍において軌道面１ａに対して僅かな隙間を介して対向し、この各突起４ｃの先端面４ｄが、円すいころ３の小端部近傍において内輪１の軌道面１ａによりガイドされるように構成されている。
【００２１】
以上の実施の形態によると、軸受回転時において保持器４が内輪１にガイドされ、しかもそのガイド部における案内面相対速度、つまりガイド部材である内輪軌１の道面１ａと、保持器４の被ガイド面である突起４ｃとの相対速度が、保持器４と内輪１との間の相対速度がほぼ最低となる位置であるため、適当な潤滑剤を用いて流体潤滑状態としている限りにおいて、その潤滑剤のせん断応力（単位面積当たりの流体摩擦抵抗）を可及的に小さくすることができる。しかも、保持器４の被ガイド面は、周方向に離散的に設けられている複数の突起４ｃの先端に形成されているため、ガイド部における接触面積が少なくなり、保持器４と内輪１との全体的な摩擦抵抗を小さくすることができ、軸受の回転トルクを低減させることができる。
【００２２】
次に、本発明の他の実施の形態について述べる。図４はその軸平行断面図であり、保持器４１の柱部４１ｂの位置で切断した図を示している。また、図５にはその保持器４１の一部を切断した斜視図を示す。
【００２３】
この例においては、内輪１、外輪２および円すいころ３については先の例とほぼ同等であるが、このうち、内輪１の小鍔１ｃの外周面に研削加工が施されている点が相違している。そして、この例における保持器４１は、円すいころ３を収容するための複数のポケット４１ａ相互の間に形成された複数の柱部４１ｂに対応して、円すいころ３の小端部側の端部から軸受中心に向かって突出する複数の突起４１ｃが形成されている。そして、各突起４１ｃの先端面４ｄが、内輪１の小鍔１ｃの外周面に対して僅かな隙間を介して対向し、この各突起４１ｃの先端面４１ｄが、内輪１の小鍔１ｃの外周面によりガイドされるように構成されている。
【００２４】
この実施の形態においても、先の例と同様に、軸受回転時において保持器４１が内輪１にガイドされ、しかもそのガイド部における案内面相対速度が、保持器４１と内輪１との間の相対速度がほぼ最低となる位置であるため、これらの間を流体潤滑状態とすることにより、その潤滑剤のせん断応力を可及的に小さくすることができ、しかも、保持器４１の被ガイド面は、周方向に離散的に設けられている複数の突起４１ｃの先端に形成されているため、ガイド部における接触面積が少なくなり、保持器４１と内輪１との全体的な摩擦抵抗を小さくすることができ、軸受の回転トルクを低減させることができる。また、前述のように内輪の小鍔の外周面が研削加工されて表面粗さが小さくなっているため、ガイド部との摺動抵抗が更に低減されるようになっている。
【００２５】
次に、本発明の更に他の実施の形態について説明する。図６はその軸平行断面図であり、保持器４２の柱部４２ｂの位置で切断した図を示している。また、図７にはその保持器４２の一部を切断した斜視図を示す。
【００２６】
この例においては、内輪１、外輪２および円すいころ３については図１の例と同等であり、保持器４２の形状にのみ特徴がある。すなわち、この例における保持器４２は、各円すいころ３を収容する複数のポケット４２ａ相互の間に形成された柱部４２ｂに対応して、円すいころ３の小端側の端部から外側に向かって突出する突起４２ｃが形成されている。そして、各突起４２ｃの先端面４２ｄが、各円すいころ３の小端部の外側において外輪２の軌道面２ａに対して僅かな隙間を介して対向し、この各突起４２ｃの先端面４２ｄが、外輪２の軌道面２ａによりガイドされるように構成されている。
【００２７】
この実施の形態においては、軸受回転時において保持器４２が外輪２にガイドされ、しかもそのガイド部における案内面相対速度が、保持器４２と外輪２との間の相対速度がほぼ最低となる位置であるため、これらの間を流体潤滑状態とすることにより、その潤滑剤のせん断応力を可及的に小さくすることができ、しかも、保持器４２の被ガイド面は、周方向に離散的に設けられている複数の突起４２ｃの先端に形成されているため、ガイド部における接触面積が少なくなり、保持器４２と外輪２との全体的な摩擦抵抗を小さくすることができ、軸受の回転トルクを低減させることができる。
【００２８】
ここで、以上の各実施の形態における保持器の被ガイド面である、突起４ｃ、４１ｃまたは４２ｃの先端面４ｄ、４１ｄまたは４２ｄを、凸面形状とすることにより、これらをガイドする内輪軌道面１ａ、小鍔１ｃの外周面または外輪軌道面２ａとの間に潤滑剤が入り込みやすくなり、流体潤滑状態での流体（潤滑剤）の膜厚（前記した（１）式におけるｈ）を厚くすることができる結果、潤滑剤のせん断応力を更に低減させる効果を奏することができる。その例を図８に部分断面拡大図で示す。この例では、前記した各実施の形態における保持器４、４１または４２の突起４ｃ、４２ｃまたは４２ｃのを含む適宜箇所に、インサート成形等により樹脂Ｐをモールディングし、各突起４ｃ、４２ｃまたは４２ｃの先端面４ｄ、４１ｄまたは４２ｄを凸曲面Ｃで覆っている。被ガイド面をこのような凸形状にすることにりよ、案内面間に潤滑剤が侵入しやすく、その膜厚を安定して厚くすることが可能となり、案内面間の摩擦抵抗を低減させることができ、軸受の回転トルクを更に小さくすることができる。
【００２９】
また、樹脂は摩擦係数が一般に小さいため、これで形成されるガイド部と軌道輪が接触した場合でも、摩擦抵抗を低減できる。ＰＴＦＥ等の低摩擦材を含有する樹脂を用いればさらに低トルク化に効果的である。また、以上の実施の形態ではプレス保持器を用いる例を示したが、保持器全体を樹脂で形成してもよい。この場合、保持器と他部材の接触部全てにおいて摩擦抵抗を低減することができ、もって軸受トルクの低減に効果を奏することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、円すいころ軸受の保持器を、円すいころの小端部近傍において内輪の軌道面または小鍔外周面、もしくは外輪の軌道面によりガイドするので、従来のころガイドに比して、保持器とその案内部材との間の摩擦抵抗を安定して低減させることが可能となり、従来に比してその回転トルクを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の軸平行断面図で、保持器４のポケット４ａの位置で切断して示す図である。
【図２】同じく本発明の実施の形態の軸平行断面図で、保持器４の柱部４ｂの位置で切断して示す図である。
【図３】本発明の実施の形態の保持器４の一部を切断して示す斜視図である。
【図４】本発明の他の実施の形態の軸平行断面図で、保持器４１の柱部４１ｂの位置で切断して示す図である。
【図５】図４の実施の形態の保持器４１の一部を切断して示す斜視図である。
【図６】本発明の更に他の実施の形態の軸平行断面図で、保持器４２の柱部４２ｂの位置で切断して示す図である。
【図７】図６の実施の形態の保持器４２の一部を切断して示す斜視図である。
【図８】本発明の各実施の形態において被ガイド面を形成する保持器の突起の先端部の他の形態の説明図である。
【符号の説明】
１内輪
１ａ軌道面
１ｃ小鍔
２外輪
２ａ軌道面
３円すいころ
４，４１，４２保持器
４ａ，４１ａ，４２ａポケット
４ｂ，４１ｂ，４２ｂ柱部
４ｃ，４１ｃ，４２ｃ突起
４ｄ，４１ｄ，４２ｄ先端面（被ガイド面）
Ｐ樹脂
Ｃ凸曲面[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to tapered roller bearings.
[0002]
[Prior art]
Generally, in a tapered roller bearing, a plurality of tapered rollers are provided between an inner ring having a large cone at its large end and a small flange at its small end, and a cup-shaped outer ring as a whole. A structure in which bearings are held at regular intervals in a circumferential direction by a retainer is employed, and each tapered roller is arranged so as to roll freely with respect to both the raceway surface on the outer periphery of the inner race and the raceway surface on the inner periphery of the outer race.
[0003]
In a rolling bearing, generally, a cage rotates between an inner ring and an outer ring with the revolution of a rolling element, but in a ball bearing or the like, an inner circumference or an outer circumference of the cage is replaced with an outer circumference of the inner ring or an outer ring. (See, for example, Patent Documents 1 and 2).
[0004]
On the other hand, in a tapered roller bearing, conventionally, the cage does not approach or contact either the inner ring or the outer ring, and therefore, the guide of the cage in the bearing radial direction is performed by a tapered roller (for example, see Patent Document 3). .
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-7-12132 (page 2, FIGS. 5 and 6)
[Patent Document 2]
JP-A-9-177792 (page 2, FIG. 4)
[Patent Document 3]
JP-A-11-336768 (pages 2-3, FIGS. 1 and 6)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in recent years, the demand for lowering the torque of the rolling bearing has been increased, and the sliding friction resistance at the contact portion between the retainer and another component cannot be ignored. Tapered roller bearings are no exception, and reduction of sliding frictional resistance between the cage and other components is becoming an important issue.
[0007]
However, in a conventional tapered roller bearing having a structure in which a cage is guided by tapered rollers, it is not easy to reduce the frictional resistance between the cage and the tapered rollers, and there is a limit naturally.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a tapered roller bearing having reduced rotational torque by reducing the frictional resistance between the cage of the tapered roller bearing and other components.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the tapered roller bearing of the present invention has a structure in which a plurality of tapered rollers are held at predetermined intervals in a circumferential direction by a retainer between an inner ring and an outer ring. In a tapered roller bearing arranged so as to be able to roll with respect to a surface, the retainer is guided by the raceway surface of the inner ring or the outer peripheral surface of the small collar near the small end of the tapered roller, or the raceway surface of the outer ring. It is characterized by having such a configuration (claim 1).
[0010]
Here, in the present invention, a configuration in which the guided surface of the cage guided by the inner ring raceway surface or the outer peripheral surface of the small collar, or the outer ring raceway surface is formed in a convex shape is preferably adopted. can do.
[0011]
Further, in the present invention, the guided surface of the retainer guided by the inner ring raceway surface or the small collar outer peripheral surface, or the outer ring raceway surface is formed by a plurality of projections projecting discretely in the circumferential direction toward the corresponding guide surface. (Claim 3) can be adopted.
[0012]
The present invention employs a configuration in which the cage of the tapered roller bearing is guided by the inner ring or the outer ring, and sets the guide position to a position at which the relative speed between the cage and the guide member (the inner ring or the outer ring) becomes as small as possible. By doing so, the intended purpose is to be achieved.
[0013]
That is, the cage is guided by the inner ring or the outer ring, and if the guide portion is in a fluid lubricated state, by reducing the fluid friction (shear stress of the lubricant), the cage and the guide member (the inner ring) Alternatively, the frictional resistance between the bearing and the outer ring can be reduced, and the rotational torque as a bearing can be reduced. The shear stress τ of the lubricant (corresponding to the fluid frictional resistance per unit area) is expressed as follows: V is the relative speed of the guide surface, μ is the viscosity of the lubricant, and h is the thickness of the lubricant.
τ = μV / h (1)
Is represented by In order to reduce the sliding friction resistance between the retainer and the guide member (inner or outer ring), that is, the shear stress τ of the lubricant, if the viscosity μ of the lubricant is constant, the relative speed V of the guide surface is reduced. It is effective to increase the thickness h.
[0014]
In the invention according to the first aspect, the shear stress of the lubricant between the cage and the guide member (the inner ring or the outer ring) is reduced by reducing the guide surface relative speed V. That is, in the tapered roller bearing, the relative speed between the inner and outer rings and the retainer during rotation decreases as the distance from the center of the cup (the center of the cone), in other words, as it approaches the small end side of the tapered roller. Therefore, by guiding the cage on the raceway surface of the inner ring or the outer circumferential surface of the small collar near the small end of the tapered roller, or the raceway surface of the outer ring, the shear stress of the lubricant generated during the revolution of the cage at the guide position, As a result, the sliding frictional resistance can be reduced, and the rotational torque of the bearing can be reduced.
[0015]
The vicinity of the small end of the roller is not particularly limited, but in consideration of the general cup shape of a tapered roller bearing and the shape of a retainer, for example, the inner side in the radial direction is aligned with the small end of the roller. Alternatively, it is a portion in which the tip of the retainer is bent outward, and the tip comes close to or contacts the race.
[0016]
According to the second aspect of the present invention, the guided surface of the cage by the inner raceway surface or the outer peripheral surface of the small collar, or the outer raceway surface is formed into a convex shape, so that the guided surface and the surface of the guide member can be formed. The lubricant easily penetrates (easy to form an oil film) between them, and thus has the effect of increasing the film thickness h in the expression (1), and the shear stress τ can be reduced.
[0017]
Further, according to the third aspect of the present invention, instead of providing the guided surface on the retainer side on the entire circumference, the guided surface is provided at the tips of a plurality of protrusions discretely formed in the circumferential direction. The contact area with the guide member can be reduced, and the overall fluid frictional resistance represented by τ × contact area can be reduced.
[0018]
Embodiment 8 of the present invention
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an axially parallel sectional view of an embodiment of the present invention, showing a view cut at the position of a pocket 4a of a retainer 4, and FIG. The figure cut | disconnected in the position of is shown. FIG. 3 is a perspective view showing a part of the retainer 4 cut away.
[0019]
A plurality of tapered rollers 3 are held by a retainer 4 between the inner ring 1 and the outer ring 2 so as to be rotatable at a constant pitch in the circumferential direction. The inner ring 1 has a shape in which a raceway surface 1a formed of a tapered surface is formed on the outer periphery, a large flange 1b is formed on a large diameter side, and a small flange 1c is formed on a small diameter side. The outer ring 2 has a raceway surface 2a formed of an inner tapered surface on the inner peripheral side.
[0020]
The retainer 4 is, for example, a press retainer, and has a plurality of pockets 4a for accommodating the tapered rollers 3 at a constant pitch in a circumferential direction. A plurality of projections 4c are formed on the small diameter side of the retainer 4, that is, on the end on the small end side of the tapered roller 3, and each of the projections 4c corresponds to a pillar 4b that partitions between pockets 4a. Is formed. The projections 4c extend from the small-diameter end of the retainer 4 toward the large-diameter end, and then bend by approximately 90 ° to form a gap between the tapered rollers 3 housed in the pockets 4a. Projecting toward the center in the radial direction so as to pass through. The tip surface 4d of each projection 4c is opposed to the raceway surface 1a in the vicinity of the small flange 1c of the inner ring 1 with a small gap therebetween, and the tip surface 4d of each projection 4c is smaller than the tapered roller 3. It is configured to be guided by the raceway surface 1a of the inner ring 1 near the end.
[0021]
According to the above-described embodiment, the cage 4 is guided by the inner ring 1 during the rotation of the bearing, and furthermore, the relative speed of the guide surface in the guide portion, that is, the road surface 1a of the inner race 1 as a guide member, Since the relative speed between the projection 4c, which is the guided surface, and the relative speed between the retainer 4 and the inner ring 1 is substantially the lowest, as long as the fluid lubrication state is achieved using an appropriate lubricant, The shear stress (fluid friction resistance per unit area) of the lubricant can be reduced as much as possible. Moreover, since the guided surface of the retainer 4 is formed at the tips of the plurality of projections 4c discretely provided in the circumferential direction, the contact area in the guide portion is reduced, and the retainer 4 and the inner ring 1 Can reduce the overall frictional resistance, and can reduce the rotational torque of the bearing.
[0022]
Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along a line parallel to the axis, and shows a view cut at the position of the pillar 41 b of the retainer 41. FIG. 5 is a perspective view in which a part of the retainer 41 is cut.
[0023]
In this example, the inner ring 1, the outer ring 2 and the tapered rollers 3 are almost the same as in the previous example, except that the outer peripheral surface of the small collar 1c of the inner ring 1 is ground. ing. The retainer 41 in this example has an end on the small end side of the tapered roller 3 corresponding to the plurality of pillars 41b formed between the plurality of pockets 41a for accommodating the tapered roller 3. A plurality of protrusions 41c projecting toward the center of the bearing are formed. The distal end surface 4d of each projection 41c faces the outer peripheral surface of the small flange 1c of the inner ring 1 via a slight gap, and the distal end surface 41d of each projection 41c is positioned at the outer peripheral surface of the small flange 1c of the inner ring 1. It is configured to be guided by a surface.
[0024]
Also in this embodiment, as in the previous example, the retainer 41 is guided by the inner ring 1 during the rotation of the bearing, and the relative speed of the guide surface at the guide portion is the relative speed between the retainer 41 and the inner ring 1. Since it is a position where the speed is almost the lowest, by setting a fluid lubricating state between them, the shear stress of the lubricant can be reduced as much as possible. , Formed at the tips of the plurality of protrusions 41c discretely provided in the circumferential direction, the contact area in the guide portion is reduced, and the overall frictional resistance between the retainer 41 and the inner ring 1 is reduced. Thus, the rotational torque of the bearing can be reduced. Further, as described above, since the outer peripheral surface of the small flange of the inner ring is ground to reduce the surface roughness, the sliding resistance with the guide portion is further reduced.
[0025]
Next, still another embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a sectional view taken along a line parallel to the axis, and is a view cut at the position of the pillar 42 b of the retainer 42. FIG. 7 is a perspective view in which a part of the retainer 42 is cut.
[0026]
In this example, the inner ring 1, the outer ring 2 and the tapered rollers 3 are the same as in the example of FIG. That is, the retainer 42 in this example is directed outward from the small end of the tapered roller 3 corresponding to the pillar 42b formed between the plurality of pockets 42a accommodating the respective tapered rollers 3. A projection 42c is formed to protrude. The tip end surface 42d of each projection 42c faces the raceway surface 2a of the outer race 2 with a small gap outside the small end of each tapered roller 3, and the tip end surface 42d of each projection 42c The outer race 2 is configured to be guided by the raceway surface 2a.
[0027]
In this embodiment, the cage 42 is guided by the outer ring 2 during the rotation of the bearing, and the guide surface relative speed at the guide portion is such that the relative speed between the cage 42 and the outer ring 2 is substantially the lowest. Therefore, by making the space between them a fluid lubrication state, the shear stress of the lubricant can be reduced as much as possible, and the guided surface of the retainer 42 is discretely arranged in the circumferential direction. Since the protrusions 42c are formed at the tips of the plurality of protrusions 42c, the contact area of the guide portion is reduced, the overall frictional resistance between the retainer 42 and the outer ring 2 can be reduced, and the rotational torque of the bearing is reduced. Can be reduced.
[0028]
Here, the tip surface 4d, 41d, or 42d of the projection 4c, 41c, or 42c, which is the guided surface of the cage in each of the above embodiments, is formed into a convex shape, so that the inner raceway surface 1a that guides them. The lubricant easily enters between the outer peripheral surface of the small flange 1c and the outer raceway surface 2a, and the thickness of the fluid (lubricant) in the fluid lubricating state (h in the above-described formula (1)) is increased. As a result, the effect of further reducing the shear stress of the lubricant can be obtained. FIG. 8 is an enlarged partial cross-sectional view of this example. In this example, a resin P is molded by insert molding or the like at an appropriate position including the protrusions 4c, 42c, or 42c of the retainers 4, 41, or 42 in each of the above-described embodiments, and the respective protrusions 4c, 42c, or 42c are formed. The tip surface 4d, 41d or 42d is covered with the convex curved surface C. By forming the guided surface in such a convex shape, the lubricant can easily enter between the guide surfaces, and the film thickness can be stably increased, thereby reducing the frictional resistance between the guide surfaces. Thus, the rotational torque of the bearing can be further reduced.
[0029]
In addition, since the friction coefficient of the resin is generally small, the frictional resistance can be reduced even when the guide formed by the resin comes into contact with the bearing ring. Use of a resin containing a low friction material such as PTFE is more effective for lowering the torque. Further, in the above embodiment, the example in which the press retainer is used has been described, but the entire retainer may be formed of resin. In this case, the frictional resistance can be reduced at all the contact portions between the retainer and the other members, so that the effect of reducing the bearing torque can be exerted.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the cage of the tapered roller bearing is guided by the raceway surface of the inner ring or the outer peripheral surface of the small collar, or the raceway surface of the outer ring in the vicinity of the small end of the tapered roller. As compared with the guide, the frictional resistance between the retainer and the guide member can be stably reduced, and the rotational torque can be reduced as compared with the related art.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an axially parallel sectional view of an embodiment of the present invention, showing a cross section at a position of a pocket 4a of a retainer 4. FIG.
FIG. 2 is an axially parallel sectional view of the embodiment of the present invention, which is a view cut along a position of a pillar 4b of a retainer 4.
FIG. 3 is a perspective view of a part of the retainer 4 according to the embodiment of the present invention, cut away.
FIG. 4 is an axially parallel sectional view of another embodiment of the present invention, showing a cross section at a position of a pillar 41b of a retainer 41.
FIG. 5 is a perspective view showing a part of the retainer 41 of the embodiment shown in FIG.
FIG. 6 is a sectional view taken along an axis parallel to another embodiment of the present invention, which is cut off at a position of a pillar portion 42b of a retainer 42.
FIG. 7 is a perspective view showing a part of the retainer 42 of the embodiment shown in FIG.
FIG. 8 is an explanatory view of another form of the tip of the projection of the retainer forming the guided surface in each embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 inner ring 1a raceway surface 1c small collar 2 outer race 2a raceway surface 3 tapered rollers 4,41,42 cages 4a, 41a, 42a pockets 4b, 41b, 42b pillars 4c, 41c, 42c protrusions 4d, 41d, 42d Guided surface)
P resin C convex curved surface

Claims

In a tapered roller bearing, a plurality of tapered rollers are held at predetermined intervals in a circumferential direction by a retainer between an inner ring and an outer ring, and are arranged to be rollable with respect to respective raceway surfaces of the inner ring and the outer ring. ,
A tapered roller bearing characterized in that the retainer is configured to be guided by the raceway surface of the inner ring, the outer peripheral surface of the small collar, or the raceway surface of the outer ring near the small end of the tapered roller.

The tapered roller bearing according to claim 1, wherein a guided surface of the cage guided by the inner ring raceway surface, the outer peripheral surface of the small collar, or the outer raceway surface is formed in a convex shape.

The inner ring raceway surface or small collar outer peripheral surface, or the guided surface of the cage guided by the outer ring raceway surface is provided at the tip of a plurality of projections projecting discretely toward the corresponding guide surface in the circumferential direction. The tapered roller bearing according to claim 1, wherein: