JP2014211212A - Tapered roller bearing cage, and tapered roller bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、円すいころ軸受用保持器及び円すいころ軸受に関し、特に、自動車用トランスミッション、デファレンシャルギア、一般産業機械、一般工作機械、及び自動車などに通常用いられる円すいころ軸受用保持器及び円すいころ軸受に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a tapered roller bearing retainer and a tapered roller bearing, and more particularly to a tapered roller bearing retainer and a tapered roller bearing that are usually used in automobile transmissions, differential gears, general industrial machines, general machine tools, automobiles, and the like. About.
従来の円すいころ軸受としては、図9及び図10に示す円すいころ軸受100が知られており、この円すいころ軸受100は、内周面に外輪軌道面111aを有する外輪111と、外周面に内輪軌道面112aを有する内輪112と、外輪軌道面111aと内輪軌道面112aとの間に転動可能に配設される複数の円すいころ113と、円すいころ113を周方向に等間隔に保持する樹脂製の保持器114と、を備える。また、内輪112の軸方向端部には、小鍔部112b及び大鍔部112cがそれぞれ形成されている。
As a conventional tapered roller bearing, a tapered roller bearing 100 shown in FIGS. 9 and 10 is known. The tapered roller bearing 100 includes an
保持器114は、図9及び図10に示すように、大径側円環部115と、大径側円環部115と同軸配置される小径側円環部116と、大径側円環部115と小径側円環部116とを連結すべく、周方向に略等間隔で複数配置される柱部117と、周方向に互いに隣り合う各柱部117の間に形成され、円すいころ113を転動可能に保持するポケット部118と、を有する。また、全ての柱部117の内周面には、内輪112の小鍔部112bと軸方向に係合する係合凸部117aが径方向内側に突出して形成されている。そして、この係合凸部117aは、内輪112、円すいころ113、及び保持器114を組み立てた中間組立体の状態において、保持器114及びポケット部118に保持された円すいころ113が内輪112から抜け出るのを防止している。なお、保持器の全ての柱部に小鍔部と係合する係合凸部が設けられる従来の円すいころ軸受としては、例えば、下記特許文献1、2などを挙げることができる。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
そして、上記中間組立体は、樹脂製の保持器114の弾性変形を利用して、円すいころ113及び保持器114を組み合わせたものを小鍔部112b側から内輪112に押し込み、保持器114の内径を押し広げて、円すいころ113及び柱部117の係合凸部117aに小鍔部112bを乗り越えさせることにより組み立てられている。
Then, the intermediate assembly uses the elastic deformation of the
しかし、保持器114の弾性変形の円周方向の伸び限度率は通常2〜3%程度と微小であり、小鍔部112bを乗り越えられる係合凸部117aの高さの制限となる。従って、上記円すいころ軸受100では、全ての柱部117に係合凸部117aが形成されているため、係合凸部117aの高さを短くせざるを得ず、係合凸部117aと小鍔部112bとの径方向の係合長さが少なくなり、通常の取り扱い中であっても保持器114が内輪112から抜け出て、中間組立体が分解してしまうことがあった。
However, the elongation limit rate in the circumferential direction of the elastic deformation of the
本発明は、前述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、柱部の係合凸部の高さ(径方向への突出量)を長くして、係合凸部と小鍔部との係合長さを増大することができ、保持器が内輪から抜け出るのを確実に防止することができる円すいころ軸受用保持器及び円すいころ軸受を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to increase the height (the amount of protrusion in the radial direction) of the engaging convex portion of the column portion so that the engaging convex portion and the gavel It is an object of the present invention to provide a tapered roller bearing retainer and a tapered roller bearing that can increase the engagement length with a portion and can reliably prevent the retainer from coming out of an inner ring.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1)大径側円環部と、大径側円環部と同軸配置される小径側円環部と、大径側円環部と小径側円環部とを連結すべく、周方向に略等間隔で複数配置される柱部と、周方向に互いに隣り合う柱部間に形成され、円すいころ軸受の円すいころを転動可能に保持するポケット部と、を有する円すいころ軸受用保持器であって、複数の柱部の内周面に、保持器を円すいころ軸受の内輪に挿入する際に内輪の小鍔部を乗り越える係合凸部が径方向内側に突出して形成され、係合凸部の数が、円すいころの数よりも少なく設定されることを特徴とする円すいころ軸受用保持器。
(2)係合凸部の数が3つ以上に設定されることを特徴とする(1)に記載の円すいころ軸受用保持器。
(3)内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、外輪軌道面と内輪軌道面との間に転動可能に配設される複数の円すいころと、円すいころを周方向に等間隔に保持する保持器と、を備える円すいころ軸受であって、保持器が、(1)又は(2)に記載の円すいころ軸受用保持器であることを特徴とする円すいころ軸受。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) In order to connect the large diameter side annular part, the small diameter side annular part coaxially arranged with the large diameter side annular part, and the large diameter side annular part and the small diameter side annular part in the circumferential direction Tapered roller bearing retainer having a plurality of column portions arranged at substantially equal intervals and a pocket portion formed between the column portions adjacent to each other in the circumferential direction to hold the tapered rollers of the tapered roller bearings in a rollable manner. In addition, on the inner peripheral surface of the plurality of column portions, when the cage is inserted into the inner ring of the tapered roller bearing, an engaging convex portion that protrudes over the small collar portion of the inner ring protrudes radially inward and engages. A tapered roller bearing retainer characterized in that the number of convex portions is set to be smaller than the number of tapered rollers.
(2) The tapered roller bearing retainer according to (1), wherein the number of engaging convex portions is set to three or more.
(3) An outer ring having an outer ring raceway surface on the inner peripheral surface, an inner ring having an inner ring raceway surface on the outer peripheral surface, and a plurality of tapered rollers arranged to be rollable between the outer ring raceway surface and the inner ring raceway surface; A tapered roller bearing comprising: a retainer for retaining the tapered rollers at equal intervals in the circumferential direction, wherein the retainer is the retainer for the tapered roller bearing according to (1) or (2). Tapered roller bearing.
本発明の円すいころ軸受用保持器又は円すいころ軸受によれば、複数の柱部の内周面に、保持器を円すいころ軸受の内輪に挿入する際に内輪の小鍔部を乗り越える係合凸部が径方向内側に突出して形成され、係合凸部の数が、円すいころの数よりも少なく設定されるため、全ての柱部に係合凸部を形成する場合と比較して、柱部の係合凸部の高さを長くすることができる。これにより、係合凸部と小鍔部との係合長さを増大することができるので、保持器が内輪から抜け出るのを確実に防止することができる。 According to the tapered roller bearing retainer or the tapered roller bearing of the present invention, the engagement convexity that overcomes the small collar portion of the inner ring when the retainer is inserted into the inner ring of the tapered roller bearing is formed on the inner peripheral surface of the plurality of column portions. The portion is formed so as to protrude radially inward, and the number of engaging convex portions is set to be smaller than the number of tapered rollers. The height of the engaging convex portion of the portion can be increased. Thereby, since the engagement length of an engagement convex part and a small collar part can be increased, it can prevent reliably that a holder | retainer pulls out from an inner ring | wheel.
以下、本発明に係る円すいころ軸受用保持器及び円すいころ軸受の一実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a tapered roller bearing retainer and a tapered roller bearing according to the invention will be described in detail with reference to the drawings.
本実施形態の円すいころ軸受10は、図1に示すように、内周面に外輪軌道面11aを有する外輪11と、外周面に内輪軌道面12aを有する内輪12と、外輪軌道面11aと内輪軌道面12aとの間に転動可能に配設される複数(本実施形態では20個)の円すいころ13と、円すいころ13を周方向に等間隔に保持する円すいころ軸受用保持器14(以下、単に「保持器」とも言う)と、を備える。また、内輪12の軸方向端部には、小鍔部12b及び大鍔部12cがそれぞれ形成されている。
As shown in FIG. 1, the tapered roller bearing 10 of this embodiment includes an
円すいころ軸受用保持器14は、合成樹脂の射出成形で形成されており、図1及び図2に示すように、大径側円環部15と、大径側円環部15と同軸配置される小径側円環部16と、大径側円環部15と小径側円環部16とを連結すべく、周方向に略等間隔で複数(本実施形態では20本)配置される柱部17と、周方向に互いに隣り合う各柱部17間に形成され、円すいころ13を転動可能に保持するポケット部18と、を有する。
The tapered roller bearing
また、図1及び図2に示すように、各柱部17の内周面には、保持器14を内輪12に挿入する際に小鍔部12bと接触しない凸部17aが径方向内側に突出して形成されている。このため、凸部17aの内径は、小鍔部12bの外径以上に設定されている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, a
さらに、図2及び図3に示すように、均等配置の4本の柱部17の凸部17aの小径側端部には、保持器14を内輪12に挿入する際に小鍔部12bを乗り越え小鍔部12bと係合する係合凸部17bが径方向内側に突出して形成されている。従って、係合凸部17bの数は、円すいころ13の数よりも少なく、且つ3つ以上に設定されている。
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the small-diameter side end of the
このように構成された転がり軸受10では、中間組立体に組み立てる際に、円すいころ13及び保持器14を組み合わせたものを小鍔部12b側から内輪12に挿し込むことにより、図4及び図5に示すように、上記4つの係合凸部17bが小鍔部12bの外周面に接触して、保持器14が丸みを帯びた四角形状に押し広げられると共に、円すいころ13及び柱部17の係合凸部17bが小鍔部12bを乗り越えて、図3に示すように、係合凸部17bが小鍔部12bに係合される。なお、保持器14を挿し込む際には、その変形を補助するように保持器14に圧力をかけて予め変形させた方が好ましく、これにより、保持器14にかかる圧力を低減することができ、組み立て性を向上することができる。
When the rolling
なお、日本国特開2007−057038号公報によれば、樹脂製保持器の直径は、割れや塑性変形を考慮して、軸受内輪直径の0.975倍以上に設定されている。つまり、保持器の弾性変形による円周方向の伸び率は+2.5%以内に収まるように設定されている。例えば、図9及び図10に示した従来の円すいころ軸受において、内輪の小鍔部の外接円直径及び保持器内接円直径を40mmに設定し、係合凸部の高さを0.5mmに設定し、挿入時に保持器を同心円形状に拡張したとすると、保持器内接円直径が1mm拡張して41mmとなり、保持器の伸び率は+2.5%となる。 According to Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-057038, the diameter of the resin cage is set to 0.975 times or more of the bearing inner ring diameter in consideration of cracking and plastic deformation. That is, the elongation in the circumferential direction due to the elastic deformation of the cage is set to be within + 2.5%. For example, in the conventional tapered roller bearing shown in FIGS. 9 and 10, the circumscribed circle diameter of the small collar portion of the inner ring and the cage inscribed circle diameter are set to 40 mm, and the height of the engaging convex portion is set to 0.5 mm. If the cage is expanded concentrically at the time of insertion, the inscribed circle diameter of the cage is expanded by 1 mm to 41 mm, and the elongation percentage of the cage is + 2.5%.
ここで、小鍔部に接触する係合凸部の数を3つとし、係合凸部の高さを1.0mmに設定したとすると、挿入時の保持器は丸みを帯びた三角形状となり、保持器の伸び率は+1.86%となり、保持器破損には至らない。なお、係合凸部の数が3つの場合において、係合凸部の高さを1.25mmに設定した場合、保持器の伸び率は+2.36%となり、係合凸部の高さを1.5mmに設定した場合、保持器の伸び率は+2.87%となる。 Here, assuming that the number of engaging protrusions that come into contact with the small collar portion is three and the height of the engaging protrusion is set to 1.0 mm, the cage at the time of insertion becomes a rounded triangular shape. The elongation rate of the cage is + 1.86%, and the cage is not damaged. In the case where the number of the engaging convex portions is three and the height of the engaging convex portion is set to 1.25 mm, the elongation percentage of the cage is + 2.36%, and the height of the engaging convex portion is When set to 1.5 mm, the elongation percentage of the cage is + 2.87%.
また、小鍔部に接触する係合凸部の数を4つとした場合において、係合凸部の高さを1.0mmに設定したと場合、保持器の伸び率は+1.94%となり、係合凸部の高さを1.25mmに設定した場合、保持器の伸び率は+2.50%となり、係合凸部の高さを1.5mmに設定した場合、保持器の伸び率は+3.08%となる。 Further, in the case where the number of engaging convex portions contacting the small collar portion is four, when the height of the engaging convex portion is set to 1.0 mm, the elongation percentage of the cage is + 1.94%, When the height of the engaging convex portion is set to 1.25 mm, the elongation rate of the cage is + 2.50%, and when the height of the engaging convex portion is set to 1.5 mm, the elongation rate of the cage is + 3.08%.
そして、係合凸部の高さと係合凸部の数に対する組み込み時の保持器の伸び率を表にまとめると図6のようになり、保持器の伸び率の閾値を+2.5%とした場合、高さ1.25mmの係合凸部を得るには、係合凸部の数を4つ以下にしなければいけないことがわかる。 Then, when the elongation ratio of the cage at the time of incorporation with respect to the height of the engagement convex portion and the number of the engagement convex portions is summarized in a table, it is as shown in FIG. 6, and the threshold value of the elongation rate of the cage is + 2.5%. In this case, in order to obtain an engagement convex portion having a height of 1.25 mm, it is understood that the number of engagement convex portions must be four or less.
以上説明したように、本実施形態の転がり軸受10によれば、4本の柱部17の内周面に、保持器14を内輪12に挿入する際に小鍔部12bを乗り越え小鍔部12bと係合する係合凸部17bが径方向内側に突出して形成されるため、全ての柱部に係合凸部を形成する場合と比較して、柱部17の係合凸部17bの高さを長くすることができる。これにより、係合凸部17bと小鍔部12bとの係合長さを増大することができるので、保持器14が内輪12から抜け出るのを確実に防止することができる。
As described above, according to the rolling
なお、係合凸部の数が十分に多い場合は、組立時の保持器の円弧は内輪に対して同心円形状に近くなり、係合凸部の伸長可能長さが少なくなるが、一方、係合凸部の数が少ない場合は、保持器の係合凸部の部分の変形が急峻な凸形状となるため応力集中による破損が懸念される。このため、係合凸部の高さと係合凸部の数はトレードオフの関係にあり、これらは保持器径、材質の変形許容量、要求される係合凸部と小鍔部との係合長さにより各々検討されるべきである。 When the number of engaging projections is sufficiently large, the arc of the cage during assembly is close to a concentric shape with respect to the inner ring, and the extendable length of the engaging projection is reduced. When the number of joint convex portions is small, deformation of the engaging convex portion of the cage becomes a steep convex shape, which may cause damage due to stress concentration. For this reason, there is a trade-off relationship between the height of the engaging protrusions and the number of engaging protrusions, which are related to the cage diameter, the allowable deformation of the material, and the required engagement protrusions and small hooks. Each should be considered according to the total length.
そして、本実施形態の第1変形例として、保持器の十分な強度を維持することを考慮した場合において、図7に示すように、係合凸部17bの数を柱部17の半数にしてもよい。本変形例によれば、挿入時の保持器14がほぼ円形状となり、上記した凸形状による応力集中を回避することができる。また、このとき、円すいころ13の数や内輪12によって隣り合う2つの係合凸部17bの間で、保持器14が内輪12より十分大きいことがある。この場合、係合凸部17bが形成されていない柱部17に、挿入時に小鍔部12bに接触しない高さの第2の係合凸部17cを形成してもよく、この第2の係合凸部17cは補助的な係合部として機能する。
Then, as a first modification of the present embodiment, in consideration of maintaining sufficient strength of the cage, the number of the engaging
また、本実施形態の第2変形例として、図8に示すように、円すいころ13の数が偶数(20個)で、係合凸部17bの数が奇数(3つ)の場合、係合凸部17bは均等配置でなくてもよい。この場合も、均等配置の場合と同様の効果を得ることができる。なお、円すいころ13の数が奇数で、係合凸部17bの数が偶数の場合も、係合凸部17bを均等に配置できないが、均等配置の場合と同様の効果を得ることができる。
Further, as a second modification of the present embodiment, as shown in FIG. 8, when the number of tapered
さらに、係合凸部の数を2つとし、その2つの係合凸部を保持器の対称位置で均等配置した場合、挿入時の保持器は楕円形状となり、係合凸部と小鍔部との係合長さを非常に大きくすることが可能であるが、その2つの係合凸部を軸とした向きの引き抜き力に非常に弱くなる。さらに、その2つの係合凸部を不均等配置にした場合、一方に180度以上の小鍔部と係合しない部分が生じてしまう。従って、係合凸部の数を2つとした保持器は有効ではない。 Furthermore, when the number of the engaging convex portions is two and the two engaging convex portions are evenly arranged at the symmetrical position of the cage, the cage at the time of insertion becomes an elliptical shape, and the engaging convex portion and the gavel portion The engagement length can be made very large, but the pulling force in the direction with the two engaging projections as axes is very weak. Furthermore, when the two engaging convex portions are arranged unevenly, a portion that does not engage with the small flange portion of 180 degrees or more is generated on one side. Therefore, a cage with two engaging protrusions is not effective.
なお、本発明は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。 In addition, this invention is not limited to what was illustrated to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably.
10 円すいころ軸受
11 外輪
11a 外輪軌道面
12 内輪
12a 内輪軌道面
12b 小鍔部
12c 大鍔部
13 円すいころ
14 円すいころ軸受用保持器
15 大径側円環部
16 小径側円環部
17 柱部
17a 凸部
17b 係合凸部
18 ポケット部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記複数の柱部の内周面に、前記保持器を前記円すいころ軸受の内輪に挿入する際に前記内輪の小鍔部を乗り越える係合凸部が径方向内側に突出して形成され、
前記係合凸部の数が、前記円すいころの数よりも少なく設定されることを特徴とする円すいころ軸受用保持器。 In order to connect the large diameter side annular part, the small diameter side annular part coaxially arranged with the large diameter side annular part, and the large diameter side annular part and the small diameter side annular part in the circumferential direction. Tapered roller bearing holder having a plurality of column portions arranged at substantially equal intervals and a pocket portion formed between the column portions adjacent to each other in the circumferential direction to hold the tapered rollers of the tapered roller bearings in a rollable manner. A vessel,
On the inner peripheral surface of the plurality of column portions, an engaging convex portion that climbs over the small collar portion of the inner ring when the cage is inserted into the inner ring of the tapered roller bearing is formed to protrude radially inward,
A tapered roller bearing retainer characterized in that the number of engaging projections is set to be smaller than the number of tapered rollers.
前記保持器が、請求項1又は2に記載の円すいころ軸受用保持器であることを特徴とする円すいころ軸受。 An outer ring having an outer ring raceway surface on an inner peripheral surface, an inner ring having an inner ring raceway surface on an outer peripheral surface, and a plurality of tapered rollers arranged to be rollable between the outer ring raceway surface and the inner ring raceway surface; A tapered roller bearing comprising: a retainer that holds the tapered rollers at equal intervals in the circumferential direction;
A tapered roller bearing, wherein the cage is a tapered roller bearing cage according to claim 1 or 2.
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