JP2005042912A - 円筒ころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】収容ポケットと転動体との間の潤滑を良好にし、ころのたるみを最小限に抑える円筒ころ軸受を提供する。
【解決手段】保持器５は、平行に配置された２つの側輪６、７を有しており、かつウェブ８によって結合され、側輪６、７とウェブ８は、円筒ころのための収容ポケットを形成する。またウェブ８の、円筒ころへ向いた面が、ウェブ８の予め定められた半径方向の延びｈ_Sにわたって、円筒ころの円形状に適合された輪郭を有しており、かつ少なくとも１つの軸方向のウェブ位置１５、１６に、円筒ころのための保持突出部１７、１８が配置されており、前記保持突出部は半径方向の移行位置１９から、円筒ころの円形状に適合された輪郭に連続し、半径方向内側へ向かって延び、かつその、円筒ころへ向いた面２０が、円筒ころ直径の５％と１５％の間にある半径方向の延びｈ_Hにわたって、保持器の半径方向Ｒに対してほぼ平行に延びている。
【選択図】図２

Description

本発明は、内輪、外輪、それらの間に配置されている、定められたころ直径を備えた円筒ころおよび円筒ころを案内するための保持器を有する、円筒ころ軸受に関するものであって、その場合に保持器は、互いに対して平行に配置された２つの側輪を有しており、それら側輪がウェブによって互いに結合されており、その場合に側輪とウェブは円筒ころのための収容ポケットを形成しており、かつその場合に側輪は、保持器を案内するために半径方向の終端面において、軸受リングに設けられた、半径方向に延びるリムに接して走行するように、形成されている。

この分野の種類の円筒ころ軸受は、従来技術においてずっと以前から知られている。それらは通常、保持器を有しており、その保持器が周方向において転動体を案内する。円筒ころ軸受のための、この種の保持器は、たとえば特許文献１から知られている。

保持器を案内するために、この保持器は軸受の少なくとも１つの構成部分に接して走行しなければならない。１つの可能性は、保持器を転動案内すること、すなわち保持器を、転がり軸受の駆動中に転動体に添接することにより保持器の位置が定められるように形成することにある。それに対して代替的に、保持器を肩部で案内されるように形成することが可能である。この場合においては、保持器の半径方向の境界面が、軸受の肩部（リム）に接して走行し、それによって案内される。

さらに、この種の保持器を形成するための種々の方法が知られている。射出成形されるプラスチック保持器の他に、金属保持器も使用され、それらは大体において金属部材からフライス成形される。その場合に転動体を収容するためのポケットは、保持器の基体に切削形成される。

肩部ガイドのために設けられている、フライス成形された一体的な肉厚の保持器においては、欠点が見られる。形成プロセス（フライス）によって、転動体とそれを収容するための収容ポケットとの間に特に良好な潤滑は得られないことが多い。転動体を所望の位置に保持するために、保持器は保持突出部を有しており、その保持突出部はウェブ内に設けられる。比較的肉厚に形成することによって、この種の保持突出部のばね特性は悪く、従って軸受の組立ては困難である。さらに、冒頭で挙げた種類の、肩部案内される保持器においては、転動体がしばしば大きいたるみを有しており、従って保持器の収容ポケット内に極めて大きい許容誤差をもって位置決めされている、という欠点がある。
ドイツ特許ＤＥ４１２９１１１Ｃ２

従って本発明の課題は、冒頭で挙げた種類の円筒ころ軸受を、上述した欠点が回避されるように、展開することである。すなわち、収容ポケットと転動体との間に良好な潤滑を有し、かつころのたるみが最小限に抑えられる、円筒ころ軸受のための肩部案内される保持器を提供しようとしている。さらに、円筒ころ軸受のできるだけ簡単な組立てが可能であることに、注意が向けられる。

この課題の解決は、本発明によれば、ウェブの、円筒ころへ向いた面が、ウェブの予め定められた半径方向の延びにわたって、円筒ころの円形状に適合された輪郭を有しており、少なくとも１つの軸方向のウェブ位置に、円筒ころのための保持突出部が配置されており、その保持突出部は、半径方向の移行位置から、円筒ころの円形状に適合された輪郭に連続し、半径方向内側へ延び、かつその、円筒ころへ向いた面が、円筒ころ直径の５％と１５％の間にある半径方向の延びにわたって、保持器の半径方向に対してほぼ平行に延びていることによって、解決される。

好ましくはウェブは、保持突出部が配置されている、軸方向のウェブ位置の領域内で、ウェブの半径方向の延びを越える、半径方向の延びを有している。

潤滑は、円筒ころの円形状に適合された輪郭が、断面において円形状を有しており、その円形状の半径が円筒ころの半径よりも大きいことによって、最適化される。これに関して、適合された輪郭の半径が、円筒ころのの半径の１．００２倍から１．３倍であると、効果的である。

さらに、適合された輪郭を形成する円弧の中心点が、円筒ころ軸受の組み立てられた状態において、円筒ころの中心点よりも、円筒ころ軸受の回転中心から半径方向にさらに離れている場合に、円筒ころ軸受の特に良好な駆動行動が得られる。

提案されている形態によって、種々の利点が達成される：

円筒ころのための１つまたは複数の保持突出部の上述した形成は、軸受の組み立て工程の間のばね弾性を許し、それが円筒ころを嵌め込むために極めて重要である。保持突出部は、保持器のベース輪郭ないしは特にウェブから自由に形成され、かつ半径方向内側へ延長されており、それによって組み立てが支援される。

さらに、円筒ころ軸受と特にその保持器の定められた形態によって、円筒ころのための収容ポケットと円筒ころとの間に良好な潤滑が得られる。

それによって収容ポケット内の潤滑フィルム構築も支援される。

さらに、すでに知られている解決に比較して、ころのたるみが減少され、部分円の下での円筒ころの添接走行が許される。

潤滑が改良されたことにより、円筒ころ軸受の高い耐久性が得られる。円筒ころのガイドが改良され、収容ポケットの特殊なプロフィールへの良好な適合が得られる。さらに、軸受の定められた形態によって、保持器内の応力集中が最適化されるので、その限りにおいても円筒ころ軸受の長い耐用寿命が得られる。

肩部案内される保持器によって、収容ポケットと転動体との間の潤滑を良好にし、ころのたるみを最小限に抑えることにより、保持器内の応力集中を最適化し、円筒ころ軸受の長い耐用寿命が得られる。

本発明の実施例が図面に示されている。

図１には、円筒ころ軸受１が示されており、その円筒ころ軸受は通常のように内輪２、外輪３および内輪と外輪との間に配置されている円筒ころ４を有している。円筒ころを案内するために、保持器５が設けられており、その保持器は２つの側輪６と７からなり、それら側輪はウェブ（図２と３を参照）を介して互いに結合されている。保持器５の側輪６と７は、ウェブ８と共に円筒ころ４のための収容ポケット９を形成する（図３を参照）。

図１からさらに明らかなように、保持器５は２つの半径方向の終端面１０と１１を有しており、それら終端面は外輪３のリム１２と１３に半径方向に添接するように形成されている。従って保持器５は、肩部案内される。

図を概観してわかるように、ウェブ８は適合された輪郭１４を有しており、その場合にこの適合は、円筒ころ４の円形を問題にしている。特に図３から明らかなように、円筒ころ４はころ直径Ｄｗを有している。輪郭１４は円弧によって形成されており、その円弧は円筒ころの半径よりもわずかに大きい半径ＲＫを有している。さらにこの図から明らかなように、保持器ポケット半径の中心点ＭＫは、転動体の中心点ＭＲのずっと外側に位置している。この構成によって、ころが保持器５のウェブ８に特に好ましく添接することがもたらされる。

図２から明らかなように、ウェブ８は軸方向の２つのウェブ位置１５と１６に、それぞれ保持突出部１７ないし１８を有している。保持突出部１７、１８は、−図２から明らかなように−半径方向の延びないし高さｈ_Hを有しており、ウェブ８の半径方向の延びｈ_Sが保持突出部１７、１８の上方に続いている。従って軸方向のウェブ位置１５と１６の領域において、ウェブ８の全体的な半径方向の延びは、値ｈ_Gとなる。

図３から明らかなように、保持突出部１７、１８は、まず、−半径方向外側から来るように見て−適合された輪郭１４を有しているが、その後半径方向の移行位置１９を有しており、その移行位置から保持突出部１７、１８の、円筒ころへ向いた面２０が始まっており、その面はほぼ半径方向内側へ延びている。その場合に、半径方向の延びｈ_Hは、ころ直径Ｄｗの５％と１５％の間の領域にわたって広がっている。

従って本発明に基づく円筒ころ軸受は、保持器を有しており、その保持器のウェブ８は予め定められた半径方向の延びｈ_Sにわたって、円筒ころ４の円形状に適合された輪郭１４を有している。その場合に少なくとも１つの軸方向のウェブ位置１５、１６に、円筒ころ４のための保持突出部１７、１８が続いており、その保持突出部は大体において半径方向の移行位置１９から、円筒ころ４の円形状に適合された輪郭１４に続いている。この延びは、半径方向内側へ行われるので、円筒ころ４へ向けられた面２０は、保持器の半径方向Ｒに対してほぼ平行に延びている。これは、ころ直径Ｄｗの５％と１５％の間にある、半径方向の延びｈ_Hにわたって行われる。

この構成によって、円筒ころがウェブに添接するための十分に大きい添接走行面が得られる。良好な潤滑とそれに伴って好ましい潤滑フィルム構築が得られる。

しかし、保持器からの円筒ころの抜け落ちは、保持突出部１７、１８によって阻止されている。しかし、その半径方向の延びによって、そこから得られる比較的大きい梃子の腕により良好なばね弾性が得られるので、円筒ころ軸受の組立ては、容易に実施可能となる。それによって、比較的狭い嵌め合い寸法を設けることができるので、ころのたるみが減少されて、ころの抜け落ちに対する安全性が向上する。

その場合に、提案されている、円筒ころ軸受のための保持器は、原則的には保持器材料としてプラスチックも考えられるが、肉厚の金属、たとえば合金から形成することができる。金属から形成する場合には、保持器の収容ポケットは、好ましくはフライス成形される。

円筒ころ軸受を断面Ｃ−Ｄ（図３を参照）に従って示している。 円筒ころ軸受を断面Ｃ−Ｄ（図３を参照）に従って、円筒ころなしで示している。 円筒ころ軸受を断面Ａ−Ｂ（図２を参照）に従って、内輪および外輪なしで断面で示している。

符号の説明

１ 円筒ころ軸受
２ 内輪
３ 外輪
４ 円筒ころ
５ 保持器
６ 側輪
７ 側輪
８ ウェブ
９ 収容ポケット
１０ 半径方向の終端面
１１ 半径方向の終端面
１２ リム
１３ リム
１４ 適合された輪郭
１５ 軸方向のウェブ位置
１６ 軸方向のウェブ位置
１７ 保持突出部
１８ 保持突出部
１９ 半径方向の移行位置
２０ 保持突出部の（円筒ころへ）向いた面
Ｄｗ ころ直径
ｈ_S ウェブの半径方向の延び
Ｒ 半径方向
ｈ_H 保持突出部の半径方向の延び
ｈ_G ウェブの半径方向全体の延び
Ｒ_K 適合された輪郭の半径
Ｍ_K 保持器ポケット半径の中心点
Ｍ_R 転動体の中心点

Claims (5)

1. 内輪（２）、外輪（３）、それらの間に配置されている、定められたころ直径（Ｄｗ）を備えた円筒ころ（４）および、円筒ころ（４）を案内するための保持器（５）を有する、円筒ころ軸受（１）であって、
   その場合に保持器（５）は、互いに対して平行に配置された２つの側輪（６、７）を有しており、それら側輪はウェブ（８）によって互いに結合されており、その場合に側輪（６、７）とウェブ（８）は、円筒ころ（４）のための収容ポケット（９）を形成し、かつ
   その場合に側輪（６、７）は、保持器（５）を案内するために半径方向の終端面（１０、１１）において、軸受リング（３）に設けられた、半径方向に延びるリム（１２、１３）に添接して走行するように形成されている、
   前記円筒ころ軸受において、
   ウェブ（８）の、円筒ころ（４）へ向いた面が、ウェブ（８）の予め定められた半径方向の延び（ｈ_S）にわたって、円筒ころ（４）の円形状に適合された輪郭（１４）を有しており、かつ
   少なくとも１つの軸方向のウェブ位置（１５、１６）に、円筒ころ（４）のための保持突出部（１７、１８）が配置されており、前記保持突出部は半径方向の移行位置（１９）から、円筒ころ（４）の円形状に適合された輪郭（１４）に連続し、半径方向内側へ向かって延び、かつその、円筒ころ（４）へ向いた面（２０）が、円筒ころ直径（Ｄｗ）の５％と１５％の間にある半径方向の延び（ｈ_H）にわたって、保持器の半径方向（Ｒ）に対してほぼ平行に延びている、
   ことを特徴とする円筒ころ軸受。
2. ウェブ（８）は、保持突出部（１７、１８）が配置されている、軸方向のウェブ位置（１５、１６）の領域において、ウェブの延び（ｈ_S）を越える半径方向（Ｒ）の延び（ｈ_G）を有していることを特徴とする請求項１に記載の円筒ころ軸受。
3. 円筒ころ（４）の円形状に適合された輪郭（１４）は、断面において円形状を有しており、前記円形状の半径（Ｒ_K）が円筒ころ（４）の半径よりも大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の円筒ころ軸受。
4. 適合された輪郭（１４）の半径（Ｒ_K）は、円筒ころ（４）の半径の１．００２倍から１．３倍であることを特徴とする請求項３に記載の円筒ころ軸受。
5. 適合された輪郭（１４）を形成する円弧の中心点（Ｍ_K）は、円筒ころ軸受（１）の組み立てられた状態において、円筒ころの中心点（Ｍ_R）よりも、円筒ころ軸受（１）の回転軸から半径方向にさらに離れていることを特徴とする請求項３または４に記載の円筒ころ軸受。

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