JP2008064288A - Tapered roller bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は円錐ころ軸受に関するものである。 The present invention relates to a tapered roller bearing.
自動車のディファレンシャル等に用いられる円錐ころ軸受は、内輪と外輪との間に複数の円錐ころが保持器により保持された状態で介装され、内輪と外輪の相対回転が可能にされている。 A tapered roller bearing used for an automobile differential or the like is provided with a plurality of tapered rollers held by a cage between an inner ring and an outer ring so that the inner ring and the outer ring can be rotated relative to each other.
一般に円錐ころ軸受は、円錐ころの転動に伴って生じるポンプ作用によって、潤滑油を小径側から軸受内部に吸い込み、大径側から流出するようになっている。この潤滑油の流れがスムーズでないと攪拌抵抗が大きくなるため、回転トルクが増大して、車両の燃費が悪化するという問題がある。この問題を解決するため例えば特許文献1には、円錐ころの大径端付近に潤滑剤流出促進手段を設けた円錐ころ軸受が開示されている。 In general, a tapered roller bearing sucks lubricating oil from the small diameter side into the bearing and flows out from the large diameter side by a pumping action generated along with the rolling of the tapered roller. If the lubricating oil flow is not smooth, the agitation resistance increases, and thus there is a problem that the rotational torque increases and the fuel consumption of the vehicle deteriorates. In order to solve this problem, for example, Patent Document 1 discloses a tapered roller bearing in which a lubricant outflow promoting means is provided in the vicinity of the large diameter end of the tapered roller.
しかし上記発明でも回転トルクの低減は十分でなく、さらに低トルク化できる円錐ころ軸受が望まれていた。 However, even in the above invention, the rotational torque is not sufficiently reduced, and a tapered roller bearing that can further reduce the torque has been desired.
本発明の課題は、潤滑油の攪拌抵抗を小さくでき、低トルク化が可能な円錐ころ軸受を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a tapered roller bearing that can reduce the stirring resistance of lubricating oil and can reduce torque.
上記課題を解決するために本発明の円錐ころ軸受は、
転動体をなす円錐ころの軌道となる外側円錐軌道面がアキシャル方向の第二側から第一側に向けて拡径する形で内周面に形成された外輪と、
その外輪と同心に配置され、前記円錐ころの軌道となる内側円錐軌道面がアキシャル方向の第二側から第一側へ向けて拡径する形で外周面に形成され、前記外輪との間に介装された複数個の前記円錐ころによって該外輪に対して軸線周りに相対回転可能にされた内輪と、
前記外輪と前記内輪との間の転動体保持空間に配置され、前記円錐ころをそれぞれ転動可能に収容保持する複数個のポケット部が、前記円錐ころのアキシャル方向の第一側および第二側の位置を規制する第一アキシャル規制部および第二アキシャル規制部と、各前記ポケット部を周方向に区画するとともに前記円錐ころの周方向位置を規制する複数個の周方向規制部とによって形成され、それら前記周方向規制部のうち少なくとも一部のものが、前記第一アキシャル規制部および前記第二アキシャル規制部をアキシャル方向に連結する形で形成された保持器とを備え、
前記保持器の複数の前記周方向規制部の少なくとも一部のもののアキシャル方向における中間部分にて、当該中間部分の周方向の少なくとも一部区間をなす領域をラジアル方向に貫通するように切り欠いた形態で、前記円錐ころの転動に伴ってアキシャル方向の第二側から前記転動体保持空間に流入する潤滑油をラジアル方向内側から外側へ誘導する油抜き通路を形成したことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the tapered roller bearing of the present invention is
An outer ring formed on the inner peripheral surface in such a manner that the outer conical raceway surface that becomes the raceway of the tapered roller that forms the rolling element expands from the second side in the axial direction toward the first side;
An inner conical raceway surface that is arranged concentrically with the outer ring and that forms the raceway of the tapered roller is formed on the outer peripheral surface in a shape that expands from the second side in the axial direction toward the first side, and between the outer ring, An inner ring that is rotatable relative to the outer ring around an axis by the plurality of interposed tapered rollers;
A plurality of pocket portions that are disposed in the rolling element holding space between the outer ring and the inner ring and that respectively accommodate and hold the tapered rollers in a rollable manner are first and second sides in the axial direction of the tapered rollers. Formed by a first axial restricting portion and a second axial restricting portion for restricting the position of the roller, and a plurality of circumferential restricting portions for partitioning each pocket portion in the circumferential direction and restricting the circumferential position of the tapered roller. And at least a part of the circumferential direction restricting portion includes a cage formed by connecting the first axial restricting portion and the second axial restricting portion in the axial direction,
The intermediate portion in the axial direction of at least some of the plurality of circumferential direction restricting portions of the cage is cut out so as to penetrate through the region forming at least a partial section in the circumferential direction of the intermediate portion in the radial direction. In an embodiment, an oil drain passage is formed for guiding the lubricating oil flowing into the rolling element holding space from the second side in the axial direction along with the rolling of the tapered roller from the inner side to the outer side in the radial direction.
上記発明によると、円錐ころの保持器は、第一アキシャル規制部と、第二アキシャル規制部と、周方向規制部とによってポケット部が複数個形成されており、このポケット部に円錐ころがそれぞれ転動自在に収納保持されている。複数の周方向規制部のうち少なくとも一部のものには、アキシャル方向における中間部分にて、この中間部分の周方向の少なくとも一部区間をなす領域をラジアル方向に貫通するように切り欠いた形態で油抜き通路が形成されている。小径側から転動体保持空間へ流入した潤滑油は、この油抜き通路を通ってラジアル方向外側へ誘導される。そのため、潤滑油を大径側へ向けてスムーズに流出させることができる。これにより攪拌抵抗が小さくなり、円錐ころ軸受を低トルク化することが可能となる。 According to the above invention, the retainer of the tapered roller has a plurality of pocket portions formed by the first axial restriction portion, the second axial restriction portion, and the circumferential direction restriction portion, and the tapered rollers are respectively formed in the pocket portions. It is stored and held so that it can roll freely. At least some of the plurality of circumferential direction restricting portions are notched so as to penetrate in a radial direction through an area forming at least a partial section in the circumferential direction of the intermediate portion at an intermediate portion in the axial direction. The oil drain passage is formed. The lubricating oil that has flowed into the rolling element holding space from the small diameter side is guided radially outward through the oil drain passage. Therefore, the lubricating oil can be smoothly discharged toward the large diameter side. As a result, the stirring resistance is reduced and the torque of the tapered roller bearing can be reduced.
この場合、複数の周方向規制部の一部のものが、第一アキシャル規制部および第二アキシャル規制部を連結する連結柱部とされ、当該連結柱部を構成しない残余の周方向規制部には、油抜き通路が、隣接するポケット部を周方向に繋ぐ連通形態にて形成されている構成とすることができる。このようにすると、連結柱部によって第一アキシャル規制部と第二アキシャル規制部が連結され、保持器が一体化される。また、油抜き通路は、隣接するポケット部を周方向に繋ぐ連通形態にて形成されているため、潤滑油の流出がスムーズになる。そのため攪拌抵抗が低下し、円錐ころ軸受の回転トルクを一層、低減することができる。 In this case, a part of the plurality of circumferential restriction parts is a connecting pillar part that connects the first axial restriction part and the second axial restriction part, and the remaining circumferential restriction part that does not constitute the connection pillar part. Can be configured such that the oil drain passage is formed in a communication form that connects adjacent pocket portions in the circumferential direction. If it does in this way, a 1st axial control part and a 2nd axial control part will be connected by a connection pillar part, and a maintenance machine will be unified. Further, since the oil drain passage is formed in a communication form that connects adjacent pocket portions in the circumferential direction, the lubricating oil flows out smoothly. Therefore, the stirring resistance is reduced, and the rotational torque of the tapered roller bearing can be further reduced.
また、周方向規制部の油抜き通路を、周方向規制部の周方向両縁の少なくとも一方に開口する形で形成し、その油抜き通路のアキシャル方向内縁を、周方向にて開口縁から遠ざかるほど通路幅を減ずるようにアール状またはテーパ状に形成してもよい。油抜き通路の、周方向縁における開口にエッジが形成されていると円錐ころが磨耗しやすくなるが、上述のようにアキシャル方向内縁をアール状またはテーパ状にすることにより、このような磨耗を低減できる。 Further, the oil drain passage of the circumferential restriction portion is formed to open to at least one of both circumferential edges of the circumferential restriction portion, and the axial inner edge of the oil drain passage is separated from the opening edge in the circumferential direction. It may be formed in a rounded shape or a tapered shape so as to reduce the passage width. If an edge is formed at the opening in the circumferential edge of the oil drain passage, the tapered roller is likely to be worn.However, by making the inner edge in the axial direction rounded or tapered as described above, such wear is reduced. Can be reduced.
また、油抜き通路が連通形態で形成されている場合、油抜き通路の通路幅が、周方向途中位置にて極小となるように、連通形態の油抜き通路のアキシャル方向内縁を凸湾曲形態に形成することができる。このようにすると、油抜き通路の開口部における、円錐ころの磨耗を低減できる。 Further, when the oil drain passage is formed in a communication form, the inner edge in the axial direction of the oil drain passage in the communication form is formed in a convex curve shape so that the passage width of the oil drain passage is minimized at a midway position in the circumferential direction. Can be formed. If it does in this way, abrasion of a tapered roller in the opening part of an oil draining passage can be reduced.
さらには、複数の周方向規制部のうち一定数おきのものを連結柱部とすることができる。これにより、保持具のアキシャル方向強度を周方向にわたって均一にすることが可能となる。 Furthermore, every fixed number of the plurality of circumferential direction restricting portions can be used as the connecting pillar portion. Thereby, the axial direction strength of the holder can be made uniform over the circumferential direction.
本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明に係る円錐ころ軸受1の一部切り欠き斜視図である。このように円錐ころ軸受1は、外輪2と、その外輪2と同心に配置された内輪3と、外輪2と内輪3の間に保持器5によって保持された状態で介装された円錐ころ4とを備える。この円錐ころ4の転動により、外輪2と内輪3が軸線周りに相対回転可能にされている。また、外輪2の内周面には、円錐ころ4の軌道となる外側円錐軌道面2aがアキシャル方向の第二側(小径側)から第一側(大径側)に向けて拡径する形で形成されている。内輪3の外周面には、円錐ころ4の軌道となる内側円錐軌道面3aがアキシャル方向第二側から第一側へ向けて拡径する形で形成されている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view of a tapered roller bearing 1 according to the present invention. As described above, the tapered roller bearing 1 includes the
また内輪3には、内側円錐軌道面3aのアキシャル方向第一側および第二側に隣接する形で、大鍔部7および小鍔部8がラジアル方向に突出形成されている。これら大鍔部7および小鍔部8によって、円錐ころ4が内側円錐軌道面3aに案内される。
Further, the
保持器5は、外輪2と内輪3の間の転動体保持空間に配置されており、円錐ころ4をそれぞれ転動可能に収容保持する複数個のポケット部51が、周方向に予め定められた間隔で形成されている。このポケット部は、円錐ころ4のアキシャル方向の第一側の位置を規制する第一アキシャル規制部54と、アキシャル方向の第二側の位置を規制する第二アキシャル規制部55と、ポケット部51を周方向に区画するとともに円錐ころ4の周方向位置を規制する複数個の周方向規制部52とによって形成されている。また、複数個の周方向規制部52のうち少なくとも一部のものは、第一アキシャル規制部54と第二アキシャル規制部55をアキシャル方向に連結する形で形成されている。これにより、第一アキシャル規制部54と第二アキシャル規制部55の分離が防止され、保持器5が一体のものとされる。
The
また、保持器の複数の周方向規制部52の少なくとも一部のものには、アキシャル方向における中間部分にて、当該中間部分の周方向の少なくとも一部区間をなす領域をラジアル方向に貫通するように切り欠いた形態で、油抜き通路53が形成されている。すなわち、周方向規制部52のアキシャル方向両端を残した形で、中央部分をラジアル方向に貫通するように油抜き通路53が形成されている。円錐ころ4は、周方向規制部52の両端部52a,52bによって保持される。
Further, at least a part of the plurality of circumferential
図1のA−A矢視図を図2に示す。外輪2と内輪3が相対回転すると円錐ころ4が転動し、遠心力に伴うポンプ作用により、潤滑油がアキシャル方向第二側(小径側)から転動体保持空間Sへ流入する。この潤滑油は、遠心力によってラジアル方向外側へ流動する。上述したように本発明では、周方向規制部52に油抜き通路53を形成したため、この油抜き通路53を通して潤滑油をラジアル方向外側へ案内でき、アキシャル方向第一側(大径側)から潤滑油を流出させやすくなる。その結果、攪拌抵抗が小さくなり、円錐ころ軸受1の回転トルクを低減することが可能となる。
FIG. 2 is a view taken along the line AA in FIG. When the
従来の円錐ころ軸受は、保持器の周方向規制部に油抜き通路が形成されていなかったため、転動体保持空間内の潤滑油の移動が制限され、攪拌抵抗が大きくなっていた。しかし本発明では、上述したように油抜き通路53を形成したため、潤滑油の攪拌抵抗を小さくすることができる。
In the conventional tapered roller bearing, since the oil drain passage is not formed in the circumferential restricting portion of the cage, the movement of the lubricating oil in the rolling element holding space is restricted, and the stirring resistance is increased. However, in the present invention, since the
図3に、保持器5の一部拡大図を示す。このように、複数の周方向規制部52のうち一部のものが、第一アキシャル規制部54および第二アキシャル規制部55を連結する連結柱部52cとされている。油抜き通路53は、連結柱部52cが構成されていない残余の周方向規制部52に、隣接するポケット部51を繋ぐ連結形態にて形成されている。このように連結形態とすることで、油抜き部53の面積を大きくすることができ、その結果、潤滑油が流出しやすくなって、攪拌抵抗を一層小さくすることが可能となる。
FIG. 3 shows a partially enlarged view of the
また、図示するように、連結柱部52cとされている部分には油抜き通路53が形成されておらず、強度を確保するために完全な(切り欠かれていない)柱部となっている。
Further, as shown in the drawing, the
なお、図4(A)の全体図に示すように、複数の周方向規制部52のうち一定数おき(ここでは、3個おき)のものが連結柱部52cとされている。このようにすると、保持器5のアキシャル方向強度を周方向にわたって均一にすることが可能になる。連結柱部52cは3個おき以上に形成することが好ましい。例えば図4(B)に示すように、4個おきにすることもできる。なお連結柱部52cは、保持器5のアキシャル方向の強度を確保するために少なくとも3箇所形成することが望ましい。
As shown in the overall view of FIG. 4A, every certain number (here, every three) of the plurality of circumferential
なお、油抜き通路53を形成すると、保持器5のアキシャル方向強度が低下する場合がある。その場合は、保持器5の肉厚を増やして強度を高めるとよい。
If the
保持器5は、合成樹脂を用いて成型することができる。この場合、合成樹脂は潤滑油の添加剤に対して劣化しにくい種類が適しており、例えばポリアミド(特に6,6−ナイロン)を好適に使用できる。
The
図3に戻る。この実施例では、油抜き通路53が周方向規制部52の周方向両縁に開口する形で形成されており、その油抜き通路53のアキシャル方向内縁57を、周方向にて開口縁から遠ざかるほど通路幅を減ずるようにアール状に形成してある。より詳しくは、油抜き通路の通路幅が、周方向途中位置にて極小となるように、連結形態の油抜き通路53のアキシャル方向内縁57を凸湾曲形態に形成している。このようにすると、開口部における円錐ころ4の磨耗を低減することができる。例えば図8のように、アキシャル方向内縁57と周方向側縁56との角度を略直角にし、エッジEを形成することも可能だが、このようにするとエッジEによって円錐ころ4が磨耗しやすくなる。しかし図3のようにアキシャル方向内縁57をアール状にすることにより、磨耗を低減できる。なお、油抜き通路53のアキシャル方向内縁57を、図5に示すようにテーパ状にしても同様の効果を奏することができる。
Returning to FIG. In this embodiment, the
次に、本発明の別の実施例を図6に示す。この実施例では、周方向規制部52の周方向途中位置において、第一アキシャル規制部54と第二アキシャル規制部55とを連結する中間柱部58を残した形で、アキシャル方向の中間部分にて周方向両側縁を、ラジアル方向に貫通するように切り欠いた形態で、油抜き通路53を形成した。このようにすると、中間柱部58によって保持器5のアキシャル方向強度を確保しつつ、潤滑油の攪拌抵抗を油抜き通路53によって下げることが可能になる。
Next, another embodiment of the present invention is shown in FIG. In this embodiment, at an intermediate position in the circumferential direction of the circumferential
また、図7のようにしてもよい。この実施例では、周方向規制部52の周方向両側縁を、第一アキシャル規制部54と第二アキシャル規制部55とを連結する縁柱部59として残した形で、アキシャル方向の中間部分にて周方向中間部を、ラジアル方向に貫通するように切り欠いた形態で、油抜き通路53を形成した。このような形態にすると、縁柱部59によって保持器5のアキシャル方向強度を確保しつつ、潤滑油の攪拌抵抗を油抜き通路53によって下げることが可能になる。
Moreover, you may make it like FIG. In this embodiment, both circumferential edges of the
以上説明したように本発明は、保持器の複数の周方向規制部52のうち、少なくとも一部のもののアキシャル方向における中間部分にて、当該中間部分の周方向の少なくとも一部区間をなす領域をラジアル方向に貫通するように切り欠いた形態で、円錐ころ4の転動に伴ってアキシャル方向の第二側(小径側)から転動体保持空間Sに流入する潤滑油をラジアル方向内側から外側へ誘導する油抜き通路6を形成したので、潤滑油をスムーズにアキシャル方向第一側(大径側)へ排出することができ、潤滑油の攪拌抵抗を下げることができる。これにより、円錐ころ軸受1の回転トルクを下げることが可能となり、車両の燃費が向上する。
As described above, according to the present invention, an area that forms at least a partial section in the circumferential direction of the intermediate portion in an intermediate portion in the axial direction of at least some of the plurality of
1 円錐ころ軸受
2 外輪
2a 外側円錐軌道面
3 内輪
3a 内側円錐軌道面
4 円錐ころ
5 保持器
51 ポケット部
52 周方向規制部
53 油抜き通路
54 第一アキシャル規制部
55 第二アキシャル規制部
57(油抜き通路の)アキシャル方向内縁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
その外輪と同心に配置され、前記円錐ころの軌道となる内側円錐軌道面がアキシャル方向の第二側から第一側へ向けて拡径する形で外周面に形成され、前記外輪との間に介装された複数個の前記円錐ころによって該外輪に対して軸線周りに相対回転可能にされた内輪と、
前記外輪と前記内輪との間の転動体保持空間に配置され、前記円錐ころをそれぞれ転動可能に収容保持する複数個のポケット部が、前記円錐ころのアキシャル方向の第一側および第二側の位置を規制する第一アキシャル規制部および第二アキシャル規制部と、各前記ポケット部を周方向に区画するとともに前記円錐ころの周方向位置を規制する複数個の周方向規制部とによって形成され、それら前記周方向規制部のうち少なくとも一部のものが、前記第一アキシャル規制部および前記第二アキシャル規制部をアキシャル方向に連結する形で形成された保持器とを備え、
前記保持器の複数の前記周方向規制部の少なくとも一部のもののアキシャル方向における中間部分にて、当該中間部分の周方向の少なくとも一部区間をなす領域をラジアル方向に貫通するように切り欠いた形態で、前記円錐ころの転動に伴ってアキシャル方向の第二側から前記転動体保持空間に流入する潤滑油をラジアル方向内側から外側へ誘導する油抜き通路を形成したことを特徴とする円錐ころ軸受。 An outer ring formed on the inner peripheral surface in such a manner that the outer conical raceway surface that becomes the raceway of the tapered roller that forms the rolling element expands from the second side in the axial direction toward the first side;
An inner conical raceway surface that is arranged concentrically with the outer ring and that forms the raceway of the tapered roller is formed on the outer peripheral surface in a shape that expands from the second side in the axial direction toward the first side, and between the outer ring, An inner ring that is rotatable relative to the outer ring around an axis by the plurality of interposed tapered rollers;
A plurality of pocket portions that are disposed in the rolling element holding space between the outer ring and the inner ring and that respectively accommodate and hold the tapered rollers in a rollable manner are first and second sides in the axial direction of the tapered rollers. Formed by a first axial restricting portion and a second axial restricting portion for restricting the position of the roller, and a plurality of circumferential restricting portions for partitioning each pocket portion in the circumferential direction and restricting the circumferential position of the tapered roller. And at least a part of the circumferential direction restricting portion includes a cage formed by connecting the first axial restricting portion and the second axial restricting portion in the axial direction,
The intermediate portion in the axial direction of at least some of the plurality of circumferential direction restricting portions of the cage is cut out so as to penetrate through the region forming at least a partial section in the circumferential direction of the intermediate portion in the radial direction. A cone having an oil drainage passage configured to guide the lubricating oil flowing into the rolling element holding space from the second side in the axial direction from the second side in the axial direction to the outer side in the radial direction along with the rolling of the tapered roller. Roller bearing.
該連結柱部を構成しない残余の前記周方向規制部には、前記油抜き通路が、隣接する前記ポケット部を周方向に繋ぐ連通形態にて形成されている請求項1または2に記載の円錐ころ軸受。 A part of the plurality of circumferential direction restriction portions is a connecting pillar portion that connects the first axial restriction portion and the second axial restriction portion,
3. The cone according to claim 1, wherein the oil drainage passage is formed in a communication form that connects the adjacent pocket portions in the circumferential direction in the remaining circumferential direction regulation portion that does not constitute the connection column portion. Roller bearing.
前記油抜き通路の通路幅が、周方向途中位置にて極小となるように、連通形態の前記油抜き通路のアキシャル方向内縁を凸湾曲形態に形成した請求項3記載の円錐ころ軸受。 A tapered roller bearing having the requirements of claim 2,
The tapered roller bearing according to claim 3, wherein the axially inner edge of the oil drain passage in a communication form is formed in a convex curved shape so that the passage width of the oil drain passage is minimized at a midway position in the circumferential direction.
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