JP2007046792A - Roller bearing - Google Patents
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Description
本発明は、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コロ軸受に関する。 The present invention relates to a roller bearing, to a large load capacity of the roller bearing used in particular reduction gear for decelerating the rotation of the hydraulic motor provided on 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, etc. 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コロ軸受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 provides a roller bearing capable of increasing the load capacity and extending the life without increasing the size of the speed reducer and without substantially changing the current design of the speed reducer. The purpose is to provide.
上述の目的を達成すべく、本発明のコロ軸受は、複数のコロと、前記コロを所定間隔に維持する保持器とからなるコロ軸受において、前記保持器は、前記コロの両端面の外側に位置すると共に、該両端面に平行な一対のリング状フランジ部と、該一対のリング状フランジ部を連結する略直線状の複数の連結部とから構成され、前記コロが前記保持器から脱落するように、該複数の連結部が前記コロに対して配置されていることを特徴とする。 To achieve the above object, the roller bearing of the present invention includes a plurality of rollers, the roller bearing comprising a cage for maintaining said roller at predetermined intervals, wherein the retainer, the outer end faces of said roller And a pair of ring-shaped flange portions parallel to both end faces and a plurality of substantially linear connection portions that connect the pair of ring-shaped flange portions, and the roller is dropped from the cage. Thus, the plurality of connecting portions are arranged with respect to the roller .
本発明の針状コロ軸受によれば、前記保持器は、前記コロの両端面の外側に位置すると共に、該両端面に平行な一対のリング状フランジ部と、該一対のリング状フランジ部を連結する略直線状の複数の連結部とから構成され、前記コロが前記保持器から脱落するように、該複数の連結部が前記コロに対して配置されているので、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 present invention, the retainer is located outside the both end surfaces of the roller, and has a pair of ring flange portions parallel to the both end surfaces, and the pair of ring flange portions. Since the plurality of connecting portions are arranged with respect to the rollers so that the rollers are dropped from the cage, the circumferential direction between the rollers is configured. The distance can be shortened as much as possible, whereby the diameter and number of rollers, for example, can be increased, thereby increasing the load capacity of the bearing, thereby extending the service life.
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
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 the 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 rotating
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 a sectional view of the cage of FIG. FIG. For convenience of explanation, the needle roller bearing 16 will be described below, but the configuration of the needle roller bearing 17 is also the same.
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-
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
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
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 roller bearing of the present invention, since the column portion as the holding portion is substantially linear and is provided radially outward from the axis of the roller, the circumferential distance between the rollers is reduced as much as possible. Thus, for example, the diameter and number of the rollers can be increased, thereby increasing the load capacity of the bearing, thereby extending the life.
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
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006311114A JP2007046792A (en) | 2006-11-17 | 2006-11-17 | Roller bearing |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2006311114A JP2007046792A (en) | 2006-11-17 | 2006-11-17 | Roller bearing |
Related Parent Applications (1)
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---|---|---|---|
JP10234911A Division JP2000055145A (en) | 1998-08-07 | 1998-08-07 | Needle roller bearing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007046792A true JP2007046792A (en) | 2007-02-22 |
Family
ID=37849755
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006311114A Pending JP2007046792A (en) | 2006-11-17 | 2006-11-17 | Roller bearing |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2007046792A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104895963A (en) * | 2015-05-29 | 2015-09-09 | 深圳市特尔佳科技股份有限公司 | Mid-arranged parallel type hydrodynamic retarder and installation method thereof |
DE112022001580T5 (en) | 2021-03-19 | 2024-01-18 | Ntn Corporation | Needle roller bearings |
-
2006
- 2006-11-17 JP JP2006311114A patent/JP2007046792A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104895963A (en) * | 2015-05-29 | 2015-09-09 | 深圳市特尔佳科技股份有限公司 | Mid-arranged parallel type hydrodynamic retarder and installation method thereof |
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