JP2005054984A - 転がり軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】全ての荷重条件下で円錐ころが最適な添接走行位置から抜け落ちることのない転がり軸受を提供する。
【解決手段】転動体は保持器５によって間隔をもって保持され、かつ保持器５は、幾つかのセグメント６’、６”、６'''から形成される。転がり軸受の走行行動を改良するために、クロス円錐ころ軸受として形成されており、各セグメント６’、６”、６'''は、円錐ころ４’のための２つの対向するガイド部分７、８を有しており、それらガイド部分が円錐ころを少なくとも部分的に両側で包囲し、円錐ころ４’に隣接する円錐ころ４”、４'''のためのセグメント６’は、それぞれガイド部分９、１０を有しており、セグメント６’に隣接するセグメント６”、６'''の対応するガイド部分１１、１２と協働して、隣接する円錐ころ４”、４'''を少なくとも部分的に両側で包囲する。
【選択図】図２

Description

本発明は、外輪、内輪およびそれらの間に配置された転動体を有し、その場合に転動体は保持器によって間隔をもって保持され、かつその場合に保持器は幾つかの個別の保持器セグメントから形成される、転がり軸受に関するものである。

セグメントから構成された保持器を使用する、この種の転がり軸受は、従来技術において知られている。特許文献１からは、クロスころ軸受、従って互いに連続する２つの円筒ころが互いに対してそれぞれ９０°回動されている軸受が知られている。ここでは保持器は、個々のセグメントからなり、それらセグメントが互いに結合されて、全体の保持器構造を形成している。

特許文献２は、長手方向運動のための保持器がを開示しており、その保持器においては互いに相前後して配置された、個々の保持器セグメントが設けられている。

たとえば重機械製作におけるような、特殊な軸受課題のために、クロス円錐ころ軸受が必要とされる。このクロス円錐ころ軸受においては、軸受の周方向に互いに連続する２つの円錐ころは、それぞれ９０°回動して配置されている。

その場合に、保持器を、個々の円錐ころが互いに対して所望の間隔で保持され、かつそれらがまさにどんな荷重も伝達する必要がない場合でも、その添接走行位置に保持されるように形成することは、問題であることが明らかにされている。この種の軸受においては、円錐ころの直径は、常に円錐ころの長さよりも大きい。それは、軸受空気を有する軸受の場合、そしてまた荷重がかかると予圧よりも変形が大きくなる、予圧された軸受の場合にも、円錐ころは荷重を受けると空気を有することを意味している。その場合にこの円錐ころは、それぞれの走行路へ添接するまで、自重によって落下する。新たに荷重をかける場合に、これらのころはまず、リングに設けられた添接走行リムへ達しなければならず、それは軸受が数回転した後に初めて行われる。これは、円錐ころが短時間不均一に荷重を受けることを意味しており、それが急速に軸受の過負荷をもたらす可能性がある。

上述した効果を阻止するために軸受の予圧を高めることは、解決にはならない。というのは、著しく予圧された軸受は、増大された摩擦を有し、従ってより急速に加熱されるからである。それによって軸受の寿命が減少される。従って同様に著しく予圧されたクロスころ軸受は、大体において揺動運動のためだけに使用される。
ドイツ特許公報ＤＥ−ＰＳ８５９６９９ ドイツ特許公報ＤＥ３７０９０３９Ｃ２

従って本発明の課題は、上述した欠点を阻止する、冒頭で挙げた種類の転がり軸受を提供することである。特に、軸受をクロスころ軸受として形成する場合に、軸受の高い予圧を設けないでも、円錐ころが常にその理想的な添接走行位置に保持される構成を達成できるようにしようとしている。その場合に、荷重を受けないころがその添接走行位置から抜け落ちることが阻止される。従って提案される軸受は、軸受空気によって実施することができ、その場合に高い軸受回転数が可能とされる。さらに、軸受の簡単な組立てが保証されなければならない。最終的に、交互に荷重がかかる場合でも、均一な負荷吸収を達成することによって、軸受の寿命を長くしようとしている。

この課題の解決は、本発明によれば、転がり軸受がクロス円錐ころ軸受として形成されており、その場合に各保持器セグメントは円錐ころのための２つの対向するガイド部分を有しており、それらガイド部分が少なくとも部分的に円錐ころを両側で包囲し、その場合に両側を包囲された円錐ころに隣接する円錐ころのための保持器セグメントは、それぞれガイド部分を有しており、そのガイド部分が保持器セグメントに隣接する保持器セグメントの対応するガイド部分と協働して、隣接する円錐ころを少なくとも部分的に両側で包囲することを特徴としている。

保持器セグメントのこの形態によって、これらのセグメントによって形成される保持器は、すべての荷重条件の下で円錐ころがその最適な添接走行位置から抜け落ちることはないので、軸受の走行が最適化されることを特徴としている。

第１の展開においては、保持器セグメントの２つの対向するガイド部分は、底によって互いに結合されており、その底が円錐ころの端面のための添接面を形成する。

さらに、各保持器セグメントはガイド部分の領域に、軸受の周方向に延びる２つのウェブを有することができ、それらウェブが円錐ころの端面のための添接面を形成する。その場合に特に、２つの隣接する保持器セグメントのウェブが、円錐ころの端面のための共通の添接面を形成する。

好ましくは底および／またはウェブの幅ないし厚みは、円錐ころの最大の直径と円錐ころの長さとの間の差よりもわずかに小さい。

底および／またはウェブは、好ましくは、円錐ころの小さい方の直径の領域に配置されている。

特に、保持器と特にその個々の保持器セグメントがプラスチックから形成されていると、好ましいことが明らかにされている。このことは、射出成形による特に効率的で安価な形成方法を可能にする。

クロス円錐ころ軸受として形成されており、周方向に互いに連続する２つの円錐ころがそれぞれ互いに対して９０°回動して配置することで均一な負荷吸収を達成し、耐用寿命を長くしている。

本発明の実施例が、図面に示されている。

図１には、外輪２と内輪３とを有するクロス円錐ころ軸受１が示されている。外輪２と内輪３の間に、円錐ころ４の形状の転動体が配置されている。軸受１は、すでに説明したように、クロス円錐ころ軸受として形成されており、それは、周方向に互いに連続する２つの円錐ころ４がそれぞれ互いに対して９０°回動して配置されていることを意味している。

個々の円錐ころ４のガイドは、保持器５によってもたらされ、その保持器は個々の保持器セグメント６からなる。

個々の保持器セグメント６、６’、６”、６'''の構造は、図２〜４から明らかにされる。

各保持器セグメント６、６’、６”、６'''は、それぞれ円錐ころ４のための、互いに対向する２つのガイド部分７と８を有している。特に図３から明らかなように、ガイド部分７と８は（ここには図示されていない）円錐ころを両側において、特に実施例においてはそれぞれ約９０°の周領域にわたって、包囲している。従って円錐ころは、２つのガイド部分７、８によって部分的に包囲される。

さらに、各保持器セグメント６、６’、６”、６'''は、両側を包囲された円錐ころ４’に隣接する円錐ころ４”、４'''のために、それぞれガイド部分９と１０を有しており、そのガイド部分は、保持器セグメント６’に隣接する保持器セグメント６”、６'''の対応するガイド部分１１、１２と協働して、それぞれ隣接する円錐ころ４”、４'''を、ここでも両側で包囲している（図２を参照）。

保持器セグメント６’の２つのガイド部分７と８の結合は、底１３によって行われる。その幅ないし厚みｂは、円錐ころ４の最大の直径Ｄとその長さＬの間の差よりも、わずかに小さい。それによってすべての荷重状態において円錐ころ４をその最適な添接走行位置に保持することが保証される。

ウェブ１４、１５、１６および１７の幅ｂに関しても同じことが当てはまり、すなわちその幅ｂも円錐ころ４の直径Ｄと長さＬの差よりも、わずかに小さい。

提案された形態によって、１つの円錐ころはそれぞれ両側を保持器セグメントによって包囲して保持されることが、保証される。両側に続く円錐ころは、それぞれ一方の側においてだけ保持器セグメントによって包囲される。ガイド部分によって形成されるころポケットは、一方側が開放している。両側を包囲された円錐ころの小さい直径の領域には、底が配置されており、その底が円錐ころを保持する。保持セグメントによって一方側だけを包囲されている円錐ころのためには、ウェブが設けられており、そのウェブは隣接する保持器セグメントのウェブと協働して、円錐ころの確実なガイドをもたらす。

好ましくは、軸受を組み立てるときにすでに、円錐ころはその最適な添接走行位置に保持される。駆動においては、円錐ころが輪の対応する保持リムに添接するまでに、軸受が比較的長く転がることは不要である。さらに好ましくは、提案されている保持器構造によって、円錐ころが誤った位置に組み込まれることが排除される。

個々の保持器セグメントのウェブの、軸受の周方向に測定した長さは、保持器セグメントの最終的なあそびが最大となり、かつ発熱によって軸受の個別部品が最大に寸法変化した場合でも、円錐ころが常にウェブ上に添接し、従って正確に位置決めされたままであるように、選択されている。

クロス円錐ころ軸受の一部を三次元で示している。 クロス円錐ころ軸受の保持器の、周方向に互いに連続する４つの個別セグメントを示す側面図である。 クロス円錐ころ軸受の保持器の個々のセグメントを示す斜視図である。 クロス円錐ころ軸受の保持器の一部を、挿入された円錐ころと共に示す斜視図である。

符号の説明

１ 転がり軸受（クロス円錐ころ軸受）
２ 外輪
３ 内輪
４、４’、４”、４''' 転動体（円錐ころ）
５ 保持器
６、６’、６”、６''' 保持器セグメント
７ ガイド部分
８ ガイド部分
９ ガイド部分
１０ ガイド部分
１１ ガイド部分
１２ ガイド部分
１３ 底
１４ ウェブ
１５ ウェブ
１６ ウェブ
１７ ウェブ
Ｄ 円錐ころの（大きい方の）直径
Ｌ 円錐ころの長さ
ｂ 底ないしウェブの幅（厚み）

Claims (7)

1. 外輪（２）、内輪（３）およびそれらの間に配置された転動体（４）を有する転がり軸受（１）であって、
   その場合に転動体（４）は保持器（５）によって間隔をもって保持され、かつ
   その場合に保持器（５）は、幾つかの個別の保持器セグメント（６、６’、６”、６'''）から形成される、
   前記転がり軸受において、
   転がり軸受が、クロス円錐ころ軸受として形成されており、
   各保持セグメント（６、６’、６”、６'''）は、円錐ころ（４’）のための２つの対向するガイド部分（７、８）を有しており、前記ガイド部分が円錐ころを少なくとも部分的に両側で包囲し、かつ
   両側で包囲された円錐ころ（４’）に隣接する円錐ころ（４”、４'''）のための保持器セグメント（６’）は、それぞれガイド部分（９、１０）を有しており、前記ガイド部分は、保持器セグメント（６’）に隣接する保持器セグメント（６”、６'''）の対応するガイド部分（１１、１２）と協働して、隣接する円錐ころ（４”、４'''）を少なくとも部分的に両側で包囲する、
   ことを特徴とする転がり軸受。
2. 保持器セグメント（６’）の２つの対向するガイド部分（７、８）が、底（１３）によって互いに結合されており、前記底が円錐ころ（４’）の端面のための添接面を形成することを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
3. 保持器セグメント（６’）は、ガイド部分（９、１０）の領域内に、軸受（１）の周方向に延びる２つのウェブ（１４、１５、１６、１７）を有しており、前記ウェブが円錐ころ（４”、４'''）の端面のための添接面を形成することを特徴とする請求項１または２に記載の転がり軸受。
4. ２つの隣接する保持器セグメント（６’、６”ないし６’、６'''）のウェブ（１４、１６ないし１５、１７）は、円錐ころ（４”、４'''）の端面のための共通の添接面を形成することを特徴とする請求項３に記載の転がり軸受。
5. 底（１３）および／またはウェブ（１４、１５、１６、１７）の幅ないし厚み（ｂ）は、円錐ころ（４）の大きい方の直径（Ｄ）と円錐ころ（４）の長さ（Ｌ）の間の差よりもわずかに小さいことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の転がり軸受。
6. 底（１３）および／またはウェブ（１４、１５、１６、１７）は、円錐ころ（４）の小さい方の直径の領域内に配置されていることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の転がり軸受。
7. 保持器セグメント（６、６’、６”、６'''）が、プラスチックからなることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の転がり軸受。

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