JP2006112633A - Needle roller bearing, and its assembling method - Google Patents
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Description
本発明は、針状コロ軸受に関し、特に建設機械に備えられた油圧モータの回転を減速する減速機等に用いられる大負荷容量の針状コロ軸受に関する。 The present invention relates to a needle roller bearing, and more particularly, to a needle roller bearing having a large load capacity used in a speed reducer that reduces the rotation of a hydraulic motor provided in a construction machine.
パワーショベル等の建設機械においては、一般的に内燃機関を動力源として油圧ポンプを駆動し、かかる油圧ポンプから発生した油圧に基づき、バケットやアームに連結された各種の油圧シリンダを作動させることにより、掘削動作等を行えるようにしている。一方、油圧ポンプから発生した油圧は、油圧モータに伝達されて回転トルクに変換されるようになっており、かかる回転トルクは減速機により増幅されて、無限軌道であるクローラを回転移動させる走行装置に伝達され、それによりパワーショベル等を駆動することができるようになっている。 In construction machines such as power shovels, a hydraulic pump is generally driven by using an internal combustion engine as a power source, and various hydraulic cylinders connected to buckets and arms are operated based on the hydraulic pressure generated from the hydraulic pump. , Excavation and other operations can be performed. On the other hand, the hydraulic pressure generated from the hydraulic pump is transmitted to the hydraulic motor and converted into rotational torque, and the rotational torque is amplified by the speed reducer to rotate and move the crawler which is an endless track. Thus, a power shovel or the like can be driven.
ところで、一般的なクローラタイプのパワーショベル等において、走行速度は比較的低くて足りるが、悪路や泥濘地を走破したり急斜面等を登坂する性能を要求されるため、走行装置に伝達される動力は、低回転高トルクである必要がある。一方、油圧モータから発生する動力は、一般的には高回転低トルクである。 By the way, in general crawler type power shovels and the like, it is sufficient that the traveling speed is relatively low, but it is required to have the ability to run on rough roads and muddy grounds or climb steep slopes, so it is transmitted to the traveling device. The power needs to be low rotation and high torque. On the other hand, the power generated from the hydraulic motor is generally high rotation and low torque.
そこで、油圧モータと走行装置との間の動力伝達経路中に減速機を配置して、トルクの増大を図るようにしている。このような減速機として、偏心運動する円盤を用いることにより、高い減速比で動力を伝達可能な減速機が開発されている。かかる減速機は、軽量コンパクトであるため、クローラ車両等に搭載するのに適している。 Therefore, a reduction gear is arranged in the power transmission path between the hydraulic motor and the traveling device so as to increase the torque. As such a speed reducer, a speed reducer capable of transmitting power at a high speed reduction ratio by using an eccentrically moving disk has been developed. Since the speed reducer is lightweight and compact, it is suitable for mounting on a crawler vehicle or the like.
さらに、このような減速機において、軸部材と穴部材とを互いに対して回転自在に支持する針状コロ軸受が設けられている。図8乃至10は、従来技術にかかる針状コロ軸受を示す図であり、図8は、コロと保持器とからなる針状コロ軸受の断面図、図9は保持器の正面図、図10は、図9の保持器をX−X線で切断して矢印方向に見た図である。 Further, in such a reduction gear, a needle roller bearing is provided that supports the shaft member and the hole member so as to be rotatable relative to each other. 8 to 10 are views showing a needle roller bearing according to the prior art, FIG. 8 is a cross-sectional view of a needle roller bearing including a roller and a cage, FIG. 9 is a front view of the cage, and FIG. Fig. 10 is a view of the cage of Fig. 9 taken along the line XX and viewed in the direction of the arrow.
図8において、16個円周方向に配置された針状コロ401は、保持器402により互いに等間隔に保持されている。保持器402は、図10に示すように、2つの円形フランジ部402aと、402bとを平行に配置し、かつ互いを連結部402cにより連結してなる。連結部402cは、該軸受に高荷重が付加された場合にも、針状コロ401の自由な動きを制限しコロ間を一定間隔に維持できるように機能する。従って、かかる機能を達成できるように、保持器402は、金属を用いて形成された剛性の高い構成となっている。
In FIG. 8, 16 needle-
更に、図10において明らかなように、各連結部402cは、半径方向内方にへこんだ中央部402eと、その両脇の肩部402dとから構成されている。更に、図8から明らかなように、隣接する中央部402e同士の間隔は、針状コロ401の外径より小さくなっており、かつ隣接する肩部402d同士の間隔も、針状コロ401の外径より小さくなっている。
Furthermore, as is apparent from FIG. 10, each connecting
かかる構成から明らかであるが、針状コロ401は、保持器402にしっかりと保持されており、たとえば、組立時において針状コロ軸受を組み込む際に、針状コロ401が保持器402から不用意に落下しないように構成されている。
As is apparent from this configuration, the needle-
ところで、たとえば減速機の現サイズを維持しつつ、より長寿命化を図りたい、あるいは大荷重を伝達したい場合がある。かかる場合に、軸受の負荷荷重も増大することから、何らかの対策が必要である。これに対し、軸受サイズを大きくとって、径の大きなコロを用いたり、コロの数を増大させることにより、軸受の負荷容量を増大させることはできるが、それにより軸受のサイズが大きくなり、ひいては減速機のサイズが大きくなってしまうという問題がある。 By the way, for example, there is a case where it is desired to extend the life or to transmit a large load while maintaining the current size of the reduction gear. In such a case, the load on the bearing also increases, so some countermeasure is necessary. On the other hand, it is possible to increase the load capacity of the bearing by increasing the bearing size and using a roller with a large diameter or increasing the number of rollers, but this increases the size of the bearing, and consequently There is a problem that the size of the reduction gear becomes large.
一方、負荷容量を増大させるため、軸受の数を増大させる(たとえばダブルで用いる)という考えもある。しかしながら、かかる態様では、減速機の軸線方向長さが増大してしまうという問題が生じる。 On the other hand, in order to increase the load capacity, there is also an idea of increasing the number of bearings (for example, double use). However, in this aspect, there arises a problem that the axial length of the speed reducer increases.
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み、減速機のサイズを増大させることなく、しかも減速機の現設計をほとんど変更することなく、負荷容量を増大させ寿命を延長することのできる針状コロ軸受およびその組み付け方法を提供することを目的とする。 In view of the problems of the prior art, the present invention has an acicular shape that can increase the load capacity and extend the life without increasing the size of the speed reducer and without substantially changing the current design of the speed reducer. An object of the present invention is to provide a roller bearing and a method for assembling the roller bearing.
上述の目的を達成すべく、第1の発明の針状コロ軸受は、複数の針状コロを所定間隔に維持する保持器を有し、前記保持器は、平行する一対のリング状フランジ部と、前記リング状フランジ部を外周で連結する略直線状の複数の柱部とから構成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the needle roller bearing according to the first aspect of the present invention includes a cage that maintains a plurality of needle rollers at a predetermined interval, and the cage includes a pair of parallel ring-shaped flange portions and The ring-shaped flange portion is constituted by a plurality of substantially linear column portions that connect the outer periphery of the ring-shaped flange portion.
また、第2の発明の針状コロ軸受は、複数の針状コロと、前記針状コロを所定間隔に維持する保持器とからなる針状コロ軸受において、前記保持器は、前記針状コロを等間隔に保持するとともに、略直線状の複数の柱部を備え、前記針状コロに当接するジグが配置されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a needle roller bearing comprising a plurality of needle rollers and a cage that maintains the needle rollers at a predetermined interval. Are held at equal intervals, and a plurality of substantially linear column portions are provided, and jigs that contact the needle rollers are arranged.
また、第3の発明の針状コロ軸受は、第2の発明において、前記保持器は、前記針状コロの半径方向内方部に当接するジグが配置されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the needle roller bearing according to the second aspect, wherein the cage is provided with a jig that abuts against a radially inward portion of the needle roller.
また、第4の発明の針状コロ軸受は、複数の針状コロと、前記針状コロを所定間隔に維持する保持器とからなる針状コロ軸受において、前記保持器は、前記針状コロを等間隔に保持するとともに、略直線状の複数の柱部と、平行する一対のリング状フランジ部と、を備え、前記柱部は、一対の前記リング状フランジ部を連結し、前記針状コロの軸線から外れた位置に配置され、前記リング状フランジ部は前記柱部に直角に連結されていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a needle roller bearing comprising a plurality of needle rollers and a cage that maintains the needle rollers at a predetermined interval. And a plurality of substantially linear pillar portions and a pair of parallel ring-shaped flange portions, the pillar portions connecting the pair of ring-shaped flange portions, and the needle-like It arrange | positions in the position which remove | deviated from the axis line of the roller, The said ring-shaped flange part is connected with the said pillar part at right angle, It is characterized by the above-mentioned.
また、第5の発明の針状コロ軸受の組み付け方法は、複数の針状コロと、前記針状コロを所定間隔に維持する保持器とからなる針状コロ軸受を組み付ける組み付け方法であって、前記保持器は、前記針状コロを等間隔に保持するとともに、略直線状の複数の柱部を備え、前記針状コロ軸受を組み付ける前に、前記針状コロに当接するジグを前記保持器内に配置することを特徴とする。 An assembling method of the needle roller bearing of the fifth invention is an assembling method of assembling a needle roller bearing comprising a plurality of needle rollers and a cage that maintains the needle rollers at a predetermined interval. The retainer retains the needle rollers at equal intervals, and includes a plurality of substantially linear column parts, and before assembling the needle roller bearings, a jig that contacts the needle rollers is disposed on the retainer. It arrange | positions in, It is characterized by the above-mentioned.
第1の発明の針状コロ軸受によれば、保持部としての柱部が略直線状であるので、針状コロの軸線より半径方向外方に存在し、コロ間の円周方向距離を極力短縮することができ、それによりたとえばコロの径や数を増大させることができ、もって軸受の負荷容量を増大させることができ、それにより寿命の延長等を図ることができる。 According to the needle roller bearing of the first invention, since the column portion as the holding portion is substantially linear, it exists radially outward from the axis of the needle roller, and the circumferential distance between the rollers is as much as possible. For example, the diameter and number of the rollers can be increased, thereby increasing the load capacity of the bearing, thereby extending the service life.
第2乃至第5の発明によれば、コロ間の円周方向距離を極力短縮することができ、それによりたとえばコロの径や数を増大させることができ、もって軸受の負荷容量を増大させることができ、それにより寿命の延長等を図ることができる。また、第2、第3及び第5の発明によれば、組立時に針状コロが保持器から不用意に脱落することを抑制できる。また、第4の発明によれば、保持器自体の強度も増大させることができる。 According to the second to fifth inventions, it is possible to reduce the circumferential distance between the rollers as much as possible, thereby increasing, for example, the diameter and number of the rollers, thereby increasing the load capacity of the bearing. Thus, the life can be extended. Moreover, according to 2nd, 3rd, and 5th invention, it can suppress that a needle-shaped roller inadvertently falls from a holder | retainer at the time of an assembly. Further, according to the fourth invention, the strength of the cage itself can be increased.
以下、本発明による第1の実施の形態を、図面を参照して説明する。図1は、たとえばパワーショベル等のクローラ車両に搭載される走行駆動用油圧モータ及び減速機の軸線方向断面図である。図1において、走行駆動用油圧モータ及び減速機は、クローラ車両のフレーム(不図示)に対して、不図示のボルトを介して取り付けられるハウジング1と、ハウジング1内に配置された油圧モータ2と、油圧モータ2に対して直列的に配置された減速部3と、減速部3の半径方向外方に配置され、不図示のスプロケットにクローラ走行用の動力を伝達する円筒状の出力部4とから構成されている。尚、出力部4の図1中右方は、カバーCによって閉止されている。
Hereinafter, a first embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view in the axial direction of a traveling drive hydraulic motor and a reduction gear mounted on a crawler vehicle such as a power shovel. In FIG. 1, a travel drive hydraulic motor and a speed reducer include a housing 1 attached to a crawler vehicle frame (not shown) via a bolt (not shown), and a hydraulic motor 2 disposed in the housing 1. A
ハウジング1の中央には、回転軸5が玉軸受6により回転自在に支持されている。回転軸5は、油圧モータ2に連結され、油圧モータ2が発生した回転力を減速部3に伝達するようになっている。尚、油圧モータ2は、不図示の油圧ポンプからの油圧を受けて回転力に変換するものであり、その構成自体は良く知られているため、以下に詳細は記載しない。
A rotating
以下に、減速部3の構成について説明する。回転軸5の図1中右方端外周には、ピニオンギヤ5aが形成されている。ピニオンギヤ5aは、円周方向等間隔に3つ(図1においては1つのみ図示)配置された中間ギヤ7に噛合している。中間ギヤ7は、回転軸5に平行して延在する中間軸8(クランク軸)の右端に取り付けられ、一体的に回転するようになっている。
Below, the structure of the
中間軸8は、回転軸5の半径方向外方に設けられた支持部材9に対して、一対のテーパコロ軸受10,11により回転自在に支持されている。一方、支持部材9は、出力部4を一対の大玉軸受12,13により回転自在に支持している。尚、支持部材9が、ハウジング1に対して固定されているため、中間軸8は自転するが、回転軸5に対してその位置は固定されている。
The
更に中間軸8は、その中央において、中間軸8の軸線に対し、及び互いに偏心した円筒部である偏心部8a、8bを形成している。中間軸8は、一対の歯付き円盤14,15に形成された開口14a、15aに、本発明の針状コロ軸受16,17を介してそれぞれ偏心部8a、8bを挿通させ、それにより回転自在に支持されている。
Furthermore, the
図2は、図1の構成をII−II線で切断して矢印方向に見た図である。図2において、回転軸5に対して偏心するように配置された歯付き円盤15(14も同様)は、外周にペリサイクロイド曲線から構成された波状の外歯15aを有している。一方、かかる外歯15aに対向して、出力部4の内周には、内歯としてのピン18が等間隔に埋設配置されている。図2から明らかなように、外歯15の歯数はピン18の数より1つだけ少なくなっている。尚、歯付き円盤14,15は、その偏心の位相を180度ずらせて配置されている。
FIG. 2 is a view of the configuration of FIG. 1 taken along line II-II and viewed in the direction of the arrow. In FIG. 2, a toothed disk 15 (14 is also the same) arranged so as to be eccentric with respect to the
図3は、本実施の形態にかかる針状コロ軸受の断面図であり、図4は保持器の正面図であり、図5は、図4の保持器をV−V線で切断して矢印方向に見た図である。尚、説明の都合上、針状コロ軸受16を以下に説明するが、針状コロ軸受17の構成も同一となっている。
3 is a cross-sectional view of the needle roller bearing according to the present embodiment, FIG. 4 is a front view of the cage, and FIG. 5 is an arrow cut along the VV line of FIG. It is the figure seen in the direction. For convenience of explanation, the
図3において、17個円周方向に配置された針状コロ16aは、保持器16bにより互いに等間隔に保持されている。保持器16bは、図5に示すように、2つの円形フランジ部16cと、16bとを平行に配置し、かつ互いを連結部16eにより連結してなる。図5において明らかなように、各連結部16eは、フランジ部16c、16dの外周を略直線状に連結する柱状となっている。そのため、保持部としての柱部は、針状コロの軸線より半径方向外方に延在している。尚、保持器16bは、金属を用いて形成された剛性の高い構成となっている。
In FIG. 3, 17 needle-shaped
次に、本実施の形態における動作につき、図1,2を参照して以下に説明する。まず、不図示の油圧ポンプから圧送されてきたオイルは、油圧モータ部2により回転力に変換される。しかしながら、かかる回転力は高回転低トルクであるから、クローラ車両用の動力とするためには、減速させる必要がある。これを以下の減速部3において行っている。
Next, the operation in the present embodiment will be described below with reference to FIGS. First, oil pumped from a hydraulic pump (not shown) is converted into rotational force by the hydraulic motor unit 2. However, since this rotational force is a high rotational speed and low torque, it is necessary to decelerate in order to obtain power for a crawler vehicle. This is performed in the following
油圧モータ部2において発生した回転力は、回転軸5及びピニオンギヤ5aを介して中間ギヤ7に伝達される。それにより中間軸8は、ピニオンギヤ5aと中間ギヤ7との歯車比に応じた回転数で、回転することとなる。一方、中間軸8が自転すると、偏心部8a、8bが、中間軸8の軸線に対して公転運動し、それにより針状コロ軸受16,17を介して、歯付き円盤14,15の開口14a、15aが押され、それにより歯付き円盤14,15も、中間軸8の軸線に対して公転移動することとなる。
The rotational force generated in the hydraulic motor unit 2 is transmitted to the intermediate gear 7 through the
このとき、歯付き円盤14,15の外歯15aは、ピン18に対して乗り越えるような動作を行うが、それにより出力部4が押されて、ピン18の1ピッチ分だけ回転する。外歯15aが一つのローラを乗り越えるのは、偏心部8a、8bが一公転したときであるから、その減速比は、(ピニオンギヤ5aの歯数/中間ギヤ7の歯数)×(1/ピン18の数)となり、通常1:30〜40程度の高い減速比が得られることとなる。
At this time, the
ところで、本実施の形態においては、図3乃至5に示す針状コロ軸受を用いている。かかる針状コロ軸受においては、図5に示すように、各連結部16eが、フランジ部16c、16dの外周を略直線状に連結する柱状となっているため、コロ16aの軸線より半径方向内方に、連結部16eが存在しないようになっており、それによりコロ16aの間隔を極力近接させることができる。従って、その分コロ径をアップすることができる。
By the way, in this embodiment, the needle roller bearing shown in FIGS. 3 to 5 is used. In such a needle roller bearing, as shown in FIG. 5, each connecting
以下に、JISB1518による軸受の寿命に関する計算式を示す。
Cr=bm×fc×(i×Lwe×cosα)7/9×Z3/4×Dwe29/27 (1)
ここで、Cr:ラジアルコロ軸受の基本動ラジアル定格荷重(N)
bm:材料等に関する定数fc:各部形状等にかかる定数i:コロの列数Lwe:コロの有効長さ(mm)
α:呼び接触角(度)
Z:軸受コロ本数Dwe:コロの径(mm)
となる。
Below, the calculation formula regarding the lifetime of the bearing by JISB1518 is shown.
Cr = bm × fc × (i × Lwe × cos α) 7/9 × Z 3/4 × Dwe 29/27 (1)
Here, Cr: Basic dynamic radial load rating of radial roller bearing (N)
bm: Constants relating to materials, etc. fc: Constants relating to the shape of each part, etc. i: Number of rows of rollers Lwe: Effective length of rollers (mm)
α: Nominal contact angle (degrees)
Z: Number of bearing rollers Dwe: Diameter of roller (mm)
It becomes.
従って、たとえばコロ径が10%増大したとすれば、基本動ラジアル定格荷重は、1.129/27=1.093、すなわち9.3%だけ増大することとなり、かかる場合、荷重が同じであれば寿命がそれに応じて延長することとなる。また、従来技術(図8)とは異なり、一様な太さの連結部16eにより直線的にフランジ部16c、16dを連結しているため、保持器16b自体の強度も増大させることが可能となる。
Therefore, for example, if the roller diameter is increased by 10%, the basic dynamic radial load rating is 1.1 29/27 = 1.093, that is, 9.3%. In this case, the load is the same. If so, the lifetime will be extended accordingly. Further, unlike the prior art (FIG. 8), since the
尚、針状コロ軸受を本実施の形態にように構成すると、組立時に、コロ16aは保持器16bから不用意に脱落する恐れがあるが、組み付ける前に、全てのコロ16aの半径方向内方部に当接する円筒状のジグZg(図3)を保持器16b内に配置することにより、かかる問題に対処することができる。
If the needle roller bearings are configured as in the present embodiment, the
図6は、本実施の形態の第2の実施の形態にかかる針状コロ軸受116の断面図である。図6においては、コロ116aの数を多くしており、より具体的には従来技術(図8)より一本多い17本となっている。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the
上述した式(1)によれば、かかるコロ数の増大により、基本動ラジアル定格荷重は、(17/16)3/4=1.084すなわち8.4%だけ増大することとなり、かかる場合、荷重が同じであれば寿命がそれに応じて増大することとなる。 According to the above equation (1), the increase in the number of rollers increases the basic dynamic radial load rating by (17/16) 3/4 = 1.084, that is, 8.4%. If the load is the same, the life will increase accordingly.
図7は、本実施の形態の第3の実施の形態にかかる針状コロ軸受216の断面図である。図7においては、コロ116a数及び径を増大させており、それにより寿命を相当延長することができる。
FIG. 7 is a cross-sectional view of the
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。 The present invention has been described above with reference to the embodiments. However, the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and can be modified or improved as appropriate.
本発明の針状コロ軸受によれば、保持部としての柱部が略直線状であって、コロの軸線より半径方向外方に設けられているので、コロ間の円周方向距離を極力短縮することができ、それによりたとえばコロの径や数を増大させることができ、もって軸 According to the needle roller bearing of the present invention, the column portion as the holding portion is substantially linear and is provided radially outward from the axis of the roller, so that the circumferential distance between the rollers is reduced as much as possible. So that for example the diameter and number of rollers can be increased and thus the shaft
1 ハウジング
2 油圧モータ部
3 減速部
4 出力
5 回転軸
5a ピニオンギヤ
7 中間ギヤ
8 中間軸
8a、8b 偏心部
14,15 歯付き円盤
16,17 針状コロ軸受
18 ピン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Housing 2
Claims (4)
前記針状コロを所定間隔に維持する保持器とからなる針状コロ軸受において、
前記保持器は、前記針状コロを等間隔に保持するとともに、略直線状の複数の柱部を備え、前記針状コロに当接するジグが配置されていることを特徴とする針状コロ軸受。 A plurality of needle rollers,
In a needle roller bearing comprising a cage that maintains the needle roller at a predetermined interval,
The retainer retains the needle-shaped rollers at equal intervals, and includes a plurality of substantially linear column parts, and a jig that contacts the needle-shaped rollers is disposed. .
前記針状コロを所定間隔に維持する保持器とからなる針状コロ軸受において、
前記保持器は、前記針状コロを等間隔に保持するとともに、略直線状の複数の柱部と、平行する一対のリング状フランジ部と、を備え、
前記柱部は、一対の前記リング状フランジ部を連結し、前記針状コロの軸線から外れた位置に配置され、
前記リング状フランジ部は前記柱部に直角に連結されていることを特徴とする針状コロ軸受。 A plurality of needle rollers,
In a needle roller bearing comprising a cage that maintains the needle roller at a predetermined interval,
The retainer holds the needle-shaped rollers at equal intervals, and includes a plurality of substantially linear pillar portions and a pair of parallel ring-shaped flange portions,
The column portion connects a pair of the ring-shaped flange portions, and is disposed at a position deviated from the axis of the needle-shaped roller,
The ring-shaped flange bearing is characterized in that the ring-shaped flange portion is connected to the column portion at a right angle.
前記保持器は、前記針状コロを等間隔に保持するとともに、略直線状の複数の柱部を備え、
前記針状コロ軸受を組み付ける前に、前記針状コロに当接するジグを前記保持器内に配置することを特徴とする針状コロ軸受の組み付け方法。 An assembly method for assembling a needle roller bearing comprising a plurality of needle rollers and a cage for maintaining the needle rollers at a predetermined interval,
The retainer holds the needle rollers at regular intervals, and includes a plurality of substantially linear pillar portions,
Before assembling the needle-shaped roller bearing, a jig that contacts the needle-shaped roller is disposed in the cage.
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CN114893508A (en) * | 2022-06-27 | 2022-08-12 | 苏州轴承厂股份有限公司 | Needle bearing assembly machine |
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CN114893508B (en) * | 2022-06-27 | 2024-02-06 | 苏州轴承厂股份有限公司 | Needle bearing assembly machine |
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