JP2006177511A - Bearing device - Google Patents
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Description
本発明は、ラジアル荷重とスラスト荷重とのうち、一方向の荷重を受けることができるばかりでなく、他方向の外力も受けられるようにした軸受装置に関する。 The present invention relates to a bearing device that can receive not only a radial load and a thrust load in one direction but also an external force in the other direction.
一般に、ラジアル軸受を介して径方向内外に配された内輪および外輪には、ラジアル荷重ばかりでなく、スラスト方向の外力も作用する。内輪もしくは外輪の軸方向端面が、他方の軌道輪の一部や、軌道輪とは異なる他の部材と軸方向に狭い間隔を存して対向している場合は、両対向面が互いに接触し摺接するおそれがあるので、これら対向面間には、スラストワッシャやスラスト軸受等を介装する必要がある。 In general, not only a radial load but also an external force in the thrust direction acts on an inner ring and an outer ring disposed radially inward and outward via a radial bearing. When the axial end surface of the inner ring or outer ring faces a part of the other race ring or another member different from the race ring with a small gap in the axial direction, the opposite faces contact each other. Since there is a risk of sliding contact, it is necessary to interpose a thrust washer, a thrust bearing, or the like between these facing surfaces.
例えば、遊星歯車装置では、キャリアに突設されたギヤ軸に、針状ころを介して遊星ギヤが設けられている。この遊星歯車機構でのギヤ軸が上記説明での内輪に相当し、遊星ギヤが外輪に相当する。遊星ギヤの軸方向端面は、キャリアの軸方向端面と僅かな間隔を存して対向している。これら対向面が接触せずに遊星ギヤが回転しうるよう、両対向面間にはスラストワッシャが介装されている(特許文献1参照)。 For example, in a planetary gear device, a planetary gear is provided on a gear shaft protruding from a carrier via needle rollers. The gear shaft in this planetary gear mechanism corresponds to the inner ring in the above description, and the planetary gear corresponds to the outer ring. The axial end surface of the planetary gear faces the axial end surface of the carrier with a slight gap. A thrust washer is interposed between the opposing surfaces so that the planetary gear can rotate without contacting the opposing surfaces (see Patent Document 1).
ところで、上記スラストワッシャのような、スラスト受け専用の部品を用いたものでは、その部品コスト、組立コストが高くつき、コスト削減要求に対応し難い。また、スラスト受けとしてスラスト軸受を採用すると、スラストワッシャよりさらにコスト高となるばかりでなく、広い取り付けスペースが必要となり、小型化が困難になる。
本発明により解決すべき課題は、スラストワッシャや、他のタイプの転がり軸受を併用せずに、ラジアル荷重とスラスト荷重とのうち、一方向の荷重ばかりでなく、他方向の外力も受けられる軸受装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is a bearing that can receive not only a radial load and a thrust load but also an external force in the other direction without using a thrust washer or other types of rolling bearings. Is to provide a device.
本発明による軸受装置は、一対の軌道輪と、上記両軌道輪間の環状空間内に配置された保持器付きのころとを備え、上記保持器の一端側には、上記環状空間の一端側に連続して上記環状空間と直交する方向に沿って広がる環状隙間内に延出して両軌道輪の対向面間、もしくは一方の軌道輪と他の部材との対向面間に介在する延出部が形成されていることを特徴とするものである。 A bearing device according to the present invention includes a pair of race rings and a roller with a cage disposed in an annular space between the race rings, and one end side of the annular space is disposed at one end side of the cage. An extended portion that extends into an annular gap that extends in a direction perpendicular to the annular space and is interposed between the facing surfaces of both race rings or between the facing surfaces of one race ring and another member. Is formed.
上記構成において、保持器付きのころは、ラジアルタイプでも、スラストタイプでもよい。保持器付きころがラジアルタイプである場合は、この保持器付きころは、内輪(内側の軌道輪)と、外輪(外側の軌道輪)との間の円筒状の環状空間内に配置され、保持器の延出部は、上記環状空間の軸方向端に連続して径方向外向きもしくは内向きに広がる円板状の環状隙間内に延出して、内外輪の軸方向の対向面間、もしくは一方の軌道輪と他の部材との軸方向の対向面間に介在することになる。 In the above configuration, the roller with the cage may be a radial type or a thrust type. When the roller with cage is a radial type, the roller with cage is arranged and held in a cylindrical annular space between the inner ring (inner race ring) and the outer ring (outer race ring). The extending portion of the vessel extends into a disk-shaped annular gap that extends radially outward or inward continuously from the axial end of the annular space, or between the axially opposed surfaces of the inner and outer rings, or It is interposed between the opposing surfaces in the axial direction of one of the race rings and the other member.
保持器付きころがスラストタイプである場合は、この保持器付きころは、内側の軌道輪と外側の軌道輪との間の円板状の環状空間内に配置され、保持器の延出部は、上記環状空間の径方向端に連続して軸方向に広がる円筒状の環状隙間内に延出して、内外両軌道輪の径方向の対向面間、もしくは一方の軌道輪と他の部材との径方向の対向面間に介在することになる。 When the roller with cage is a thrust type, the roller with cage is arranged in a disc-shaped annular space between the inner raceway and the outer raceway, and the extension part of the cage is , Extending into a cylindrical annular gap extending in the axial direction continuously to the radial end of the annular space, between the radially opposing surfaces of both the inner and outer races, or between one race and the other member It will be interposed between opposing surfaces in the radial direction.
本発明によると、保持器付きころが配置されている環状空間の一端側では、保持器の延出部が、環状空間に連続する環状隙間内に延出しているから、この延出部により、上記環状隙間を介して対向する内外両軌道輪の対向面、もしくは一方の軌道輪と他の部材との対向面の接触が防止される。そのため、スラストワッシャや、他のタイプの転がり軸受等、保持器付きころとは別の部品が不要となり、部品点数が削減され、当該軸受装置を安価に製作することができるという効果が得られる。 According to the present invention, on one end side of the annular space where the roller with cage is arranged, the extension portion of the cage extends into an annular gap continuous with the annular space. Contact between the facing surfaces of both the inner and outer races facing each other through the annular gap or the facing surfaces of one race and another member is prevented. This eliminates the need for parts other than the roller with cage, such as a thrust washer and other types of rolling bearings, reduces the number of parts, and provides an effect that the bearing device can be manufactured at low cost.
また、本発明によると、上記効果に加えて、環状隙間に臨む一方の軌道輪の一端側には、保持器の延出部が係合しうるようになるから、該延出部により、保持器付きころの位置決め(ラジアルタイプの保持器付きころでは、その軸方向の位置決め。スラストタイプの保持器付きころでは、その径方向の位置決め)がなされる。そのため、ころおよび保持器の位置決めを行うための止め輪等の構成が不要となり、この点からも当該軸受装置を安価に製作することができる。 Further, according to the present invention, in addition to the above effect, the extension portion of the cage can be engaged with one end side of one of the races facing the annular gap. Positioning of the roller with retainer (positioning in the axial direction of a roller with a radial type retainer, positioning in the radial direction with a roller with a thrust type retainer). Therefore, the structure of a retaining ring or the like for positioning the rollers and the cage is not necessary, and the bearing device can be manufactured at low cost also from this point.
本発明によれば、一対の軌道輪の間には保持器付きころを介装すればよく、スラストワッシャ等、保持器付きころとは別の部材を用いずに、軌道輪どうし、もしくは一方の軌道輪と他の部材との接触、摩耗を防止できるので、部品が削減され、軸受装置を安価に製作することができるようになる。 According to the present invention, it is only necessary to interpose a roller with a cage between a pair of race rings, and without using a member other than the roller with a cage, such as a thrust washer, between the race rings or one of them. Since contact and wear between the race and other members can be prevented, the number of parts is reduced, and the bearing device can be manufactured at low cost.
以下、図1および図2を参照して、本発明の最良の実施の形態に係る軸受装置を説明する。図1は、本発明の軸受装置を含む遊星歯車装置の断面図、図2は、図1に示された軸受装置の保持器の斜視図である。 Hereinafter, a bearing device according to the best mode of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a sectional view of a planetary gear device including a bearing device of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of a cage of the bearing device shown in FIG.
図1において、遊星歯車装置は、太陽ギヤ1と、この太陽ギヤ1の外周に対向するリングギヤ2と、太陽ギヤ1およびリングギヤ2に噛み合う遊星ギヤ3と、複数の遊星ギヤ3,3……をそれぞれギヤ軸3aを介して回転可能に保持するキャリア4とを備えている。
1, the planetary gear device includes a
太陽ギヤ1は、エンジン動力等の入力軸となる内輪部材5の大径部5aの外周に一体に形成されている。内輪部材5は、本発明の軸受装置において内側の軌道輪に相当する。リングギヤ2は、内輪部材5と同軸に設けられた外輪部材6の大径部6aの内周に一体に形成されている。外輪部材6は、本発明の軸受装置において外側の軌道輪となるものである。キャリア4には、出力軸となる回転軸4aが一体に設けられている。
The
内輪部材5と外輪部材6とはそれぞれ、その軸方向の一部(図1で右側の部分)が小径に絞られており、内輪部材5の小径部5bの外周面と、外輪部材6の小径部6bの内周面との間には、円筒状の環状空間7が形成されている。また、内輪部材5と外輪部材6とがそれぞれ段差を付けて小径に絞られている個所では、内輪部材5の段差部5cの端面と、外輪部材6の段差部6cの端面との間には、円板状の環状隙間8が形成されている。この環状隙間8は、環状空間7の軸方向一端側(図1で左端側)に連続して該環状空間7から径方向に沿って外向きに円板状に広がっている。
Each of the
これら内輪部材5および外輪部材6は、軸受鋼等の鋼材からなり、その表面の全体もしくは所要部が、浸炭や、高周波加熱等の熱処理により、硬化されている。特に、内輪部材5および外輪部材6の表面のうち、後述するように、ころが転接する面や、他の部材が摺接する面は、平滑に研磨されるとともに、硬化処理されていることが望ましい。
The
上記環状空間7内には、保持器9付きのころ10からなるラジアルタイプのケージアンドローラ11が介装されている。このケージアンドローラ11のころ10は、針状ころでも、円筒ころでも、また円すいころでもよい。そして、保持器9の軸方向一端部(図1で左端部)は、径方向外向きに延出されており、この延出部9bは、環状空間7から環状隙間8内に延出して、内輪部材5の段差部5cの端面と外輪部材6の段差部6cの端面との間に介在している。したがって、保持器9は、図2に明示するように、円筒状の主部9aと、延出部9bとからなり、延出部9bは、主部9aの軸方向一端から径方向外向きにフランジ状に延出している。主部9aには、ころ10を収容するポケット9cが周方向等間隔に形成されている。
In the
上記保持器9は、例えば、青銅、鉛青銅、りん青銅等の銅合金や、アルミ合金等の非鉄金属を素材として、その板材を絞り加工することで成形される。また、冷間圧延鋼板や一般圧延鋼板等の鋼板を芯金として、その表面に上記非鉄金属の層を積層した板材を用いてもよい。さらには、保持器9の全体を樹脂により成形してもよい。保持器9の各部分のうち、少なくとも延出部9bの表面は、低摩擦層となっていることが望ましい。低摩擦層を構成する材料としては、鉛、銅等の軟質金属や、フッ素樹脂が挙げられる。
The
上記構成において、内輪部材5の小径部5bに対して外輪部材6の小径部6bは、ケージアンドローラ11によって回転可能に支持されており、ラジアル荷重を受けることができる。内輪部材5に対して外輪部材6が軸方向に変位した場合は、外輪部材6の段差部6cの端面が内輪部材5の段差部5cの端面に近接するが、これら両端面の間には保持器9の延出部9bが介在しているから、外輪部材6の段差部6cと内輪部材5の段差部5cとが直接接触することがなく、しかも、延出部9bはスラストワッシャもしくはスラストタイプの滑り軸受として機能するから、各段差部5c,6cの摩耗を防止することができる。この場合、内輪部材5と外輪部材6との間には、ケージアンドローラ11があればよく、このケージアンドローラ11以外の部材は必要としない。
In the above configuration, the small-
また、上記環状空間7内に配置されるのが、従来のケージアンドローラであれば、このケージアンドローラ自体が軸方向に大きく変位するおそれがあるが、本発明の上記実施形態では、保持器9の延出部9bが、外輪部材6の段差部6cと軸方向に係合しうるから、この係合により、ケージアンドローラ11の軸方向の位置決めがなされる。
Further, if the conventional cage and roller is disposed in the
図3は、本発明の第2の実施形態に係る軸受装置の断面図である。環状隙間8は、図1の実施形態では、内輪部材5と外輪部材6との間に形成されているが、図3に示すように、外輪部材5と軸方向に隣り合う位置に、内外輪両部材5,6とは別の部材(図示の例では、軸状の内輪部材5の外周に設けられた外周部材12)がある場合、この外周部材12の軸方向端面と、外輪部材6の軸方向端面との間に、環状隙間8が形成される。内輪部材5と外輪部材6との間の環状空間7内には、保持器9付きころ10からなるケージアンドローラ11が配置されるが、このケージアンドローラ11は、図1の実施形態におけるものと同一でよく、その保持器9の延出部9bは、環状空間7の軸方向端から環状隙間8内に延出して、外輪部材6の軸方向端面と外周部材12の軸方向端面との間に介在する。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a bearing device according to the second embodiment of the present invention. In the embodiment of FIG. 1, the
この実施形態の軸受装置では、保持器9の延出部9bにより、外輪部材6の軸方向端面と外周部材12の軸方向端面との接触や、摩耗が防止される。また、保持器9の延出部9bが、外輪部材6の軸方向端面に係合したり、外周部材12と当接することにより、ケージアンドローラ11の軸方向の位置決めがなされる。
In the bearing device of this embodiment, contact between the axial end surface of the
図4および図5は、本発明の第3の実施形態を示すもので、図4は、第3実施形態に係る軸受装置の断面図、図5は、図4の軸受装置に含まれる保持器の一部切り欠いて示した斜視図である。 4 and 5 show a third embodiment of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view of a bearing device according to the third embodiment. FIG. 5 is a cage included in the bearing device of FIG. It is the perspective view shown partially notched.
この第3実施形態では、内輪部材51は、軸方向一端が切断面となった軸体であり、外輪部材61の軸方向一端には、径方向内向きに延出した端壁部61aがある。内輪部材51の外周面と外輪部材61の内周面との間には、円筒状の環状空間7が形成されており、この環状空間7内に保持器9付きころ10からなるケージアンドローラ11が配置されている。内輪部材51の軸方向端面と外輪部材61の端壁部61aの内面との間には、上記環状空間7の軸方向一端側に連続して該環状空間7から径方向に沿って内向きに円板状に広がる環状隙間81が形成されている。なお、この実施形態では、軸方向に沿う断面形状がM字形の保持器9を用いている。
In the third embodiment, the
上記保持器9の軸方向一端には、径方向内向きに延出する延出部9dが形成されており、この延出部9dは、環状空間7内から環状隙間81内に延出して、内輪部材51の軸方向端面と外輪部材61の端壁部61aの内面との間に介在するようになっている。したがって、保持器9は、図5に明示するように、ころ10を収容するポケット9cが形成されているほぼ円筒状の主部9aと、延出部9dとからなり、延出部9dは、主部9aの軸方向一端から径方向内向きにフランジ状に延出している。
An
この実施形態の軸受装置では、保持器9の延出部9dにより、内輪部材51の軸方向端面と外輪部材61の端壁部61aの内面との接触や、摩耗が防止される。また、保持器9の延出部9dが、内輪部材5の軸方向端面に係合したり、外輪部材61の端壁部61aの内面に当接することにより、ケージアンドローラ11の軸方向の位置決めがなされる。
In the bearing device of this embodiment, contact between the axial end surface of the
第3実施形態の軸受装置に用いる保持器9は、図6に示すように、軸方向にストレートに延びた円筒形状の主部9aと、この主部9aの軸方向一端から径方向内向きにフランジ状に延出する延出部9dからなる形状のものであってもよい。
As shown in FIG. 6, the
図7および図8は、本発明の第4の実施形態を示すもので、図7は、第4実施形態に係る軸受装置の断面図、図8は、図7の軸受装置に含まれる保持器の斜視図である。 7 and 8 show a fourth embodiment of the present invention. FIG. 7 is a sectional view of a bearing device according to the fourth embodiment. FIG. 8 is a cage included in the bearing device of FIG. FIG.
この第4実施形態の軸受装置は、主としてスラスト荷重を受けるようにしたもので、内輪部材5の段差部5cの端面と、外輪部材6の軸方向端面との間には、径方向に沿って円板状に広がる環状空間72が形成されている。また、内輪部材5の小径部5bの外周面と、外輪部材6の内周面との間には、上記環状空間72の径方向内端側に連続して該環状空間72から軸方向に沿って円筒状に広がる環状隙間82が形成されている。
The bearing device according to the fourth embodiment is mainly adapted to receive a thrust load, and the radial direction between the end surface of the stepped
上記環状空間72内には、保持器92付きのころ102からなるスラストタイプのケージアンドローラ112が介装されている。そして、保持器92の径方向内端部は軸方向に延出されており、この延出部92fは、環状空間72から筒状の環状隙間82内に延出して、内輪部材5の小径部5bの外周面と外輪部材6の内周面との間に介在するようになっている。したがって、保持器92は、図8に明示するように、円板状の主部92eと、筒状の延出部92fとからなり、延出部92fは、主部92eの径方向内端から軸方向に筒状に延出している。主部92eには、ころ102を収容するポケット92gが周方向等間隔に形成されている。
In the
この実施形態の軸受装置では、保持器92の延出部92fにより、内輪部材5の小径部5bの外周面と外輪部材6の内周面との接触や、各面の摩耗が防止される。また、保持器92の延出部92fが、外輪部材6の軸方向端面に係合したり、内輪部材5の段差部5cの端面に当接することにより、ケージアンドローラ112の軸方向の位置決めがなされる。
In the bearing device of this embodiment, the
5 内輪部材(内側の軌道輪)
6 外輪部材(外側の軌道輪)
7 環状空間
8 環状隙間
9 保持器
9b 延出部
10 ころ
11 ケージアンドローラ
5 Inner ring member (inner race)
6 Outer ring member (outer raceway ring)
7
Claims (1)
上記保持器の一端側には、上記環状空間の一端側に連続して上記環状空間と直交する方向に沿って広がる環状隙間内に延出して両軌道輪の対向面間、もしくは一方の軌道輪と他の部材との対向面間に介在する延出部が形成されている、
ことを特徴とする軸受装置。 A pair of races and a roller with a cage disposed in an annular space between the races,
On one end side of the cage, the ring extends continuously into one end side of the annular space and extends into an annular gap extending in a direction perpendicular to the annular space, or between the opposing surfaces of both race rings, or one of the race rings. And an extending portion is formed between the facing surfaces of the other member.
A bearing device characterized by that.
Priority Applications (1)
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010023122A (en) * | 2008-07-15 | 2010-02-04 | Nikon Corp | Holding device and polishing apparatus |
WO2012128003A1 (en) * | 2011-03-24 | 2012-09-27 | Ntn株式会社 | Cycloid decelerator and in-wheel motor drive device |
JP6139810B1 (en) * | 2017-01-05 | 2017-05-31 | 加茂精工株式会社 | Pin roller type pinion device |
DE102022111072A1 (en) | 2022-05-05 | 2023-11-09 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Cage for a rolling bearing, rolling bearings with a cage and planetary gears with a rolling bearing |
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2004
- 2004-12-24 JP JP2004373940A patent/JP2006177511A/en active Pending
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