JP2009174689A - Conical roller bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内輪外周と外輪内周との間に配置される複数個の転動体相互の周方向の間隔が、内外輪間を周回する保持器により保持される円錐ころ軸受に関する。 The present invention relates to a tapered roller bearing in which a circumferential interval between a plurality of rolling elements arranged between an outer circumference of an inner ring and an inner circumference of an outer ring is held by a cage that circulates between the inner and outer rings.
図5は、従来の円錐ころ軸受の構成を示す要部の断面図である。
円錐ころ軸受1は、内輪3の外周の円錐形軌道面4と外輪6の内周の円錐形軌道面7との間に配置される複数個の転動体9相互の周方向の間隔が、内外輪間を周回する保持器11により保持されている。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part showing the configuration of a conventional tapered roller bearing.
The tapered roller bearing 1 has a circumferential interval between a plurality of rolling elements 9 arranged between a conical raceway surface 4 on the outer periphery of the inner ring 3 and a
一般に、保持器11としては、図6に示すように、転動体9を収容するポケット13を、周方向に一定間隔に設けたものである。各ポケット13は、内外輪間を周回する円環状の一対のリム14,15と、これらのリム間に橋渡しされる複数本のポケット柱部16とによって、転動体9の周囲を囲う窓枠形に形成されている(例えば、特許文献1参照)。
Generally, as the
ところで、円錐ころ軸受は、自動車の最終減速装置部分などに使用される場合も多い。このような場合では、装置内の潤滑油が、軸受内部の潤滑にも利用されることが少なくない。そして、軸受内への潤滑油供給量が必要以上に多くなる場合も少なくない。
前述の円錐ころ軸受1の場合、装置内の潤滑油は、例えば、内輪3の小鍔3a側から軸受内部に流入して、大鍔3b側から流出するが、図6に示した構造の保持器11の場合は、大鍔3b側に位置しているリム14が、軸受内の潤滑油の流出の妨げとなり、軸受内に滞留する潤滑油の撹拌抵抗が軸受の回転抵抗を増大させる要因となったり、軸受内に滞留する潤滑油が軸受内の撹拌により許容温度以上に昇温したりして、潤滑油の早期劣化を招く虞があった。
By the way, the tapered roller bearing is often used in a final reduction gear portion of an automobile. In such a case, the lubricating oil in the apparatus is often used for lubricating the inside of the bearing. In many cases, the amount of lubricating oil supplied into the bearing becomes larger than necessary.
In the case of the tapered roller bearing 1 described above, for example, the lubricating oil in the apparatus flows into the bearing from the
そこで、このような不都合を解消するため、大鍔3b側に位置しているリム14を切除し軸受内の潤滑油の流れを良くした櫛形の保持器の採用も検討された。しかし、一般の円錐ころ軸受の場合、保持器11のポケット13は、転動体9のテーパ形状に合わせて、大鍔3b側に向かってポケット幅が徐々に広がる末広がりの形状をしているため、リム14を切除すると、ポケット13と転動体9との引っ掛かりがなくなり、保持器11が小鍔3a側に抜ける虞があった。
Therefore, in order to eliminate such inconvenience, the use of a comb-shaped cage in which the
そこで、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、軸受内への潤滑油供給が多い環境で利用される場合でも、軸受内での潤滑油の滞留の発生を抑止して軸受内での潤滑油の滞留に起因していた各種の不都合の発生を解消することができ、更に、保持器の抜け落ちも防止することができる円錐ころ軸受を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and even when used in an environment where there is a large amount of lubricating oil supplied to the bearing, the occurrence of the retention of lubricating oil in the bearing is suppressed and It is an object of the present invention to provide a tapered roller bearing capable of eliminating various problems caused by the retention of the lubricating oil and preventing the cage from coming off.
上記目的は下記構成により達成される。
(1)内輪外周の円錐形軌道面と外輪内周の円錐形軌道面との間に配置される複数個の転動体相互の周方向の間隔が、内外輪間を周回する保持器により保持される円錐ころ軸受において、
前記転動体として、軌道面に転動自在に接触する外周面が樽形の凸曲面に形成されたものが使用されると共に、内外輪の各軌道面は、内外輪の軸線ずれの際に前記転動体端部の接触によるエッジ応力の発生を抑止できる凹状曲面に形成され、
前記保持器は、前記転動体を収容するポケットの大径側を開放した櫛形で、且つ、前記転動体の外周面に対向するポケット柱部の側面が、前記転動体の樽形の凸曲面に相応する凹曲面に形成され、更に、ポケット開放端における開口幅が前記転動体の中間部外径よりも小さく設定されていることを特徴とする円錐ころ軸受。
The above object is achieved by the following configuration.
(1) A circumferential interval between a plurality of rolling elements arranged between the conical raceway surface on the outer periphery of the inner ring and the conical raceway surface on the inner periphery of the outer ring is held by a cage that circulates between the inner and outer rings. Tapered roller bearings
As the rolling element, one having an outer peripheral surface that is slidably in contact with the raceway surface formed into a barrel-shaped convex curved surface is used, and each raceway surface of the inner and outer rings has the above-mentioned when the axis of the inner and outer rings is displaced. It is formed in a concave curved surface that can suppress the generation of edge stress due to contact with the rolling element end,
The cage is comb-shaped with the large-diameter side of the pocket accommodating the rolling element open, and the side surface of the pocket column portion facing the outer peripheral surface of the rolling element is a barrel-shaped convex curved surface of the rolling element. A tapered roller bearing, wherein the tapered roller bearing is formed in a corresponding concave curved surface, and the opening width at the pocket open end is set smaller than the outer diameter of the intermediate portion of the rolling element.
(2)上記(1)において、前記保持器が樹脂の射出成形により形成されたことを特徴とする円錐ころ軸受。 (2) The tapered roller bearing according to (1), wherein the retainer is formed by resin injection molding.
上記(1)に記載の円錐ころ軸受では、保持器の構造を櫛形にしたため、軸受内部の潤滑油の内輪大鍔側への流出が保持器によって妨げられることがない。
また、潤滑油供給が多い環境で利用される場合でも、軸受内部に流入した潤滑油を速やかに大鍔側から軸受外に流出させて、軸受内での潤滑油の滞留の発生を抑止することができる。従って、滞留している潤滑油の撹拌抵抗による軸受の回転抵抗の増大や、潤滑油の撹拌による過昇温がまねく潤滑油の早期劣化等といった、潤滑油の滞留に起因していた各種の不都合の発生を解消することができる。
そして、転動体を樽形とすると共に、櫛形の保持器のポケット柱部の側面を転動体の樽形の凸曲面に相応する凹曲面に形成し、且つ、保持器のポケット開放端における開口幅を転動体の中間部外径よりも小さく設定しているため、保持器に抜け方向の力が作用しても、ポケット柱部のポケット開放端側の端部が転動体の中間部に引っ掛かるため、保持器の抜け落ちを防止できて、安定した軸受性能を発揮できる。
In the tapered roller bearing described in the above (1), the cage structure is comb-shaped, and therefore, the cage does not prevent the lubricating oil inside the bearing from flowing to the inner ring large collar side.
In addition, even when used in an environment where there is a large amount of lubricating oil supply, the lubricating oil that has flowed into the bearing is quickly drained out of the bearing from the side of the bush to prevent the accumulation of lubricating oil in the bearing. Can do. Therefore, various inconveniences caused by the retention of the lubricating oil, such as an increase in the rotational resistance of the bearing due to the stirring resistance of the remaining lubricating oil and the early deterioration of the lubricating oil resulting in excessive temperature rise due to the stirring of the lubricating oil. Can be eliminated.
The rolling element has a barrel shape, and the side surface of the pocket column portion of the comb-shaped cage is formed into a concave curved surface corresponding to the barrel-shaped convex curved surface of the rolling body, and the opening width at the pocket open end of the cage Is set to be smaller than the outer diameter of the intermediate part of the rolling element, so even if a force in the pulling direction acts on the cage, the end of the pocket column part on the pocket open end side is caught by the intermediate part of the rolling element The cage can be prevented from falling off, and stable bearing performance can be exhibited.
上記(2)に記載の円錐ころ軸受では、保持器が樹脂の一体成形品であるため、ポケット柱部の側面を樽形の転動体に相応した凹曲面とするなど、保持器に曲面加工部分が多くても、保持器を高精度に量産することができる。 In the tapered roller bearing described in the above (2), since the cage is an integrally molded product of resin, the side surface of the pocket column portion is a concave curved surface corresponding to the barrel-shaped rolling element. Even if there are many, the cage can be mass-produced with high accuracy.
以下、本発明に係る円錐ころ軸受の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明に係る円錐ころ軸受の一実施の形態における保持器のポケット柱部を縦断する縦断面図、図2は図1に示した円錐ころ軸受における保持器のポケットを縦断する縦断面図、図3は図1に示した保持器の斜視図、図4は図3に示した保持器の要部拡大図である。
Hereinafter, preferred embodiments of a tapered roller bearing according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view longitudinally cutting a pocket column portion of a cage in an embodiment of a tapered roller bearing according to the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view longitudinally cutting a pocket of the cage in the tapered roller bearing shown in FIG. 3 is a perspective view of the cage shown in FIG. 1, and FIG. 4 is an enlarged view of a main part of the cage shown in FIG.
この一実施の形態の円錐ころ軸受21は、内輪23の外周の円錐形軌道面24と外輪26の内周の円錐形軌道面27との間に配置される複数個の転動体29相互の周方向の間隔が、内外輪23,26間を周回する保持器31により保持されている。
The tapered roller bearing 21 according to this embodiment includes a plurality of
本実施の形態の場合、転動体29としては、軌道面に転動自在に接触する外周面が、自動調心軸受に採用されているころのように、樽形の凸曲面に形成されたものが使用されている。
In the case of the present embodiment, as the
また、内外輪23,26の各軌道面24,27は、厳密には円錐型ではなく、内外輪23,26の軸線ずれの際に転動体29の端部の局部的な接触によるエッジ応力の発生を抑止できる凹状曲面に形成されている。なお、この凹状曲面は、特開2000−74075号公報に開示されているように、中央部の曲率と両端部との曲率を違えて、エッジ応力の発生の抑止に優れた複合曲面に形成することが望ましい。
In addition, the
本実施の形態における保持器31は、図3に示すように、転動体29を収容するポケット33を周方向に一定間隔に設けたものであるが、ポケット33を区画する複数本のポケット柱部35相互を連結する円環状のリム37は小径側にのみ設けられていて、転動体29を収容するポケット33の大径側を開放した櫛形構造になっている。
As shown in FIG. 3, the
また、本実施の形態の保持器31は、図4に示すように、転動体29の外周面に対向するポケット柱部35の側面35aが、転動体29の樽形の凸曲面に相応する逆樽形の凹曲面に形成され、更に、ポケット33の開放端における開口幅w1が転動体29の中間部外径D(図2参照)よりも小さく設定されている。
なお、転動体29の中間部外径Dとは、転動体29の最大外径を意味するものではなく、転動体29の端部から徐々に拡径する樽形凸曲線の中間部の外径を意味している。
Further, in the
In addition, the intermediate part outer diameter D of the
また、本実施の形態の保持器31は、樹脂の射出成形により形成された一体物である。
使用する樹脂は、例えば、46ナイロンや、66ナイロンなどのポリアミド系樹脂や、ポリブチレンテレフタレートやポリフェレンサルサイド(PPS)や、ポリアミドイミド(PAI)や、熱可塑性ポリイミドや、ポリエーテルケトン(PEEK)や、ポリエーテルニトリル(PEN)などが好適である。
また、上記の樹脂材料に、10〜50wt%の繊維状充填材(例えば、ガラス繊維や炭素繊維など)を適宜添加することにより、保持器の剛性及び寸法精度を向上させることができる。
Further, the
Examples of resins used include polyamide resins such as 46 nylon and 66 nylon, polybutylene terephthalate, polyferlensalside (PPS), polyamideimide (PAI), thermoplastic polyimide, and polyether ketone (PEEK). Polyether nitrile (PEN) and the like are preferable.
Moreover, the rigidity and dimensional accuracy of a cage | basket can be improved by adding 10-50 wt% fibrous filler (for example, glass fiber, carbon fiber, etc.) suitably to said resin material.
内輪23上への転動体29及び保持器31の組み込みは、次のようにして行う。最初に保持器31の各ポケット33に転動体29を配置し、その後、内輪23の小鍔23a側から、小鍔23aを乗り越えさせるようにして、保持器31及び転動体29を内輪23の外周に組み付ける。
The
以上に説明した円錐ころ軸受21では、自動車の最終減速装置部分などに使用されて、減速装置内の潤滑油が円錐ころ軸受21に供給されるとき、潤滑油は図1の矢印A,Bに示すように内輪23の小鍔23a側から軸受内部に流入して、大鍔23b側から流出するが、保持器31の構造を櫛形にしたため、軸受内部の潤滑油の大鍔23b側への流出が保持器31によって妨げられることがなく、潤滑油供給が多い環境で利用される場合でも、軸受内部に流入した潤滑油を速やかに大鍔23b側から軸受外に流出させて、軸受内での潤滑油の滞留の発生を抑止することができる。
In the tapered roller bearing 21 described above, when used in the final reduction gear portion of an automobile and the lubricating oil in the reduction gear is supplied to the tapered roller bearing 21, the lubricating oil is indicated by arrows A and B in FIG. As shown in the drawing, the
従って、滞留している潤滑油の撹拌抵抗による軸受の回転抵抗の増大や、潤滑油の撹拌による過昇温がまねく潤滑油の早期劣化等といった、潤滑油の滞留に起因していた各種の不都合の発生を解消することができる。 Therefore, various inconveniences caused by the retention of the lubricating oil, such as an increase in the rotational resistance of the bearing due to the stirring resistance of the remaining lubricating oil and the early deterioration of the lubricating oil resulting in excessive temperature rise due to the stirring of the lubricating oil. Can be eliminated.
そして、転動体29を樽形とすると共に、櫛形の保持器31のポケット柱部35の側面35aを転動体29の樽形の凸曲面に相応する凹曲面に形成し、且つ、保持器31のポケット33開放端における開口幅w1を転動体29の中間部外径Dよりも小さく設定しているため、保持器31に抜け方向の力が作用しても、ポケット柱部35のポケット開放端側の端部が転動体29の中間部に引っ掛かるため、保持器31の抜け落ちを防止することもができ、安定した軸受性能を発揮できる。
The
また、本実施の形態の円錐ころ軸受21では、保持器31が樹脂の一体成形品であるため、ポケット柱部35の側面35aを樽形の転動体29に相応した凹曲面とするなど、保持器31に曲面加工部分が多くても、保持器31を高精度に量産することができる。
Further, in the tapered
なお、保持器31は、樹脂の一体成形に限らない。金属製にすることもできる。そして、金属板のプレス加工により形成する場合は、SPCCなどの低炭素鋼板や、黄銅板、あるいはステンレス鋼板を利用することができる。
また、金属無垢材の切削加工により形成する場合は、高力黄銅や炭素鋼を利用すると良い。
The
Moreover, when forming by cutting of a solid metal material, it is good to use high-strength brass or carbon steel.
21 円錐ころ軸受
23 内輪
23a 小鍔
23b 大鍔
24 円錐形軌道面
26 外輪
27 円錐形軌道面
29 転動体
31 保持器
33 ポケット
35 ポケット柱部
35a 側面
37 リム
D 転動体の中間部外径
w1 ポケット開放端の開口幅
21
Claims (2)
前記転動体として、軌道面に転動自在に接触する外周面が樽形の凸曲面に形成されたものが使用されると共に、内外輪の各軌道面は、内外輪の軸線ずれの際に前記転動体端部の接触によるエッジ応力の発生を抑止できる凹状曲面に形成され、
前記保持器は、前記転動体を収容するポケットの大径側を開放した櫛形で、且つ、前記転動体の外周面に対向するポケット柱部の側面が、前記転動体の樽形の凸曲面に相応する凹曲面に形成され、更に、ポケット開放端における開口幅が前記転動体の中間部外径よりも小さく設定されていることを特徴とする円錐ころ軸受。 A tapered roller in which a circumferential interval between a plurality of rolling elements arranged between a conical raceway surface on the outer periphery of the inner ring and a conical raceway surface on the inner periphery of the outer ring is held by a cage that circulates between the inner and outer rings. In the bearing
As the rolling element, one having an outer peripheral surface that is slidably in contact with the raceway surface formed into a barrel-shaped convex curved surface is used, and each raceway surface of the inner and outer rings has the above-mentioned when the axis of the inner and outer rings is displaced. It is formed in a concave curved surface that can suppress the generation of edge stress due to contact with the rolling element end,
The cage is comb-shaped with the large-diameter side of the pocket accommodating the rolling element open, and the side surface of the pocket column portion facing the outer peripheral surface of the rolling element is a barrel-shaped convex curved surface of the rolling element. A tapered roller bearing, wherein the tapered roller bearing is formed in a corresponding concave curved surface, and the opening width at the pocket open end is set smaller than the outer diameter of the intermediate portion of the rolling element.
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KR101383270B1 (en) * | 2012-11-16 | 2014-04-08 | 주식회사 베어링아트 | Taper roller bearing |
CN113339404A (en) * | 2021-05-26 | 2021-09-03 | 河南科技大学 | Grease lubrication one-way thrust conical sliding bearing |
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2008
- 2008-01-28 JP JP2008016580A patent/JP2009174689A/en active Pending
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