JP2016176483A - Conical roller bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、円すいころ軸受に関する。特に、長期に不使用状態の軸受が回り始める際の潤滑を良好とする円すいころ軸受に関する。 The present invention relates to a tapered roller bearing. In particular, the present invention relates to a tapered roller bearing that provides good lubrication when a bearing that has not been used for a long time starts to rotate.
自動車のトランスミッションやデファレンシャル装置には、小型で高容量の円すいころ軸受が用いられる。円すいころ軸受は、外輪と、内輪と、該外輪と内輪との間に転動可能に配設される転動体としての複数個の円すいころと、該円すいころを保持する保持器とから成っている。 Small and high capacity tapered roller bearings are used in automobile transmissions and differential devices. The tapered roller bearing is composed of an outer ring, an inner ring, a plurality of tapered rollers as rolling elements disposed so as to be able to roll between the outer ring and the inner ring, and a cage that holds the tapered roller. Yes.
円すいころ軸受の円すいころは、内輪の小径端に形成される小鍔と大径端に形成される大鍔とにはさまれて内輪の外周軌道面上を転動可能とされており、円すいころ軸受に作用するアキシアル加重は内輪の大鍔で受ける構成となっている。このため円すいころの大径端と内輪の大鍔との接触面は、荷重を受けながらすべりを生じ、焼き付きを生じ易い。したがって、従来からこの箇所の焼き付きを防止するために各種の提案がなされている。しかし、殆どの場合、自動車の通常の走行状態における対策である。 Tapered rollers of tapered roller bearings are capable of rolling on the outer raceway surface of the inner ring by being sandwiched between the small flange formed at the small diameter end of the inner ring and the large flange formed at the large diameter end. The axial load acting on the roller bearing is received by the large ring of the inner ring. For this reason, the contact surface between the large-diameter end of the tapered roller and the large collar of the inner ring slips while receiving a load, and seizure tends to occur. Therefore, various proposals have conventionally been made to prevent seizure of this portion. However, in most cases, this is a countermeasure in the normal driving state of the automobile.
自動車の使用状態は各種の使用状態がなされ、例えば、一定期間(例えば一晩)放置した状態で、直ちに全速発進するような場合がある。このよう場合には、軸受から潤滑油が落ち切ってしまっており、かつ、トランスミッション等の機器内に貯留される潤滑油が軸受まで来る前に高負荷、高回転速度となる。このため潤滑油の供給は不十分となり、焼き付きを生じる恐れがあった。すなわち、従来の一般的な焼き付き対策は、通常の車両走行時における高負荷の潤滑油対策が殆どで、前述したような軸受の使用を長く放置状態とした後、直ちに高負荷状態で使用し始める状態での対策は見当たらなかった。 There are various usage states of the automobile. For example, there are cases where the vehicle starts immediately at full speed while left for a certain period (for example, overnight). In such a case, the lubricating oil has fallen down from the bearing, and a high load and a high rotational speed are obtained before the lubricating oil stored in a device such as a transmission reaches the bearing. For this reason, the supply of the lubricating oil becomes insufficient, and there is a risk of causing seizure. In other words, most of the conventional general seizure countermeasures are countermeasures for high-load lubricating oil during normal vehicle running, and after using the bearings as described above for a long time, immediately start using them under high-load conditions. I did not find any countermeasures in the state.
而して、本発明は上述した点に鑑みて創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、円すいころ軸受の使用を長く放置状態とした後、直ちに高負荷状態で使用し始める場合でも、直ちに潤滑を行うことを可能とすることにある。 Thus, the present invention was devised in view of the above points, and the problem to be solved by the present invention is to use a tapered roller bearing in a high load state immediately after leaving it to stand for a long time. Even when starting to do, it is possible to perform lubrication immediately.
上記課題を解決するため、本発明は次の手段をとる。 In order to solve the above problems, the present invention takes the following means.
本発明の第1の発明の円すいころ軸受は、外輪と、内輪と、前記外輪及び前記内輪の間に転動可能に配設される転動体としての複数個の円すいころと、この複数個の円すいころを保持する保持器とを備えており、前記円すいころは前記内輪の小径端に形成される小鍔と大径端に形成される大鍔とにはさまれて内輪の外周軌道面上を転動可能に配設されており、円すいころの大径端における前記内輪の大鍔と接触する円周面箇所には無端の円周溝が形成されている構成である。 A tapered roller bearing according to a first aspect of the present invention includes an outer ring, an inner ring, a plurality of tapered rollers as rolling elements disposed so as to roll between the outer ring and the inner ring, and the plurality of tapered rollers. A retainer for holding a tapered roller, and the tapered roller is sandwiched between a small ridge formed at the small diameter end of the inner ring and a large ridge formed at the large diameter end on the outer raceway surface of the inner ring. Is arranged such that an endless circumferential groove is formed at a circumferential surface portion in contact with the large collar of the inner ring at the large diameter end of the tapered roller.
上記第1の発明によれば、円すいころの大径端における内輪の大鍔と接触する円周面箇所には無端の円周溝が形成されている。これにより円周溝には円すいころ軸受が使用されている際に潤滑油が入ってきて蓄えられて保持される。その保持された潤滑油は軸受が使用されなくなった状態でも溝による保持状態は継続される。そして、長期に渡って軸受の使用が放置された後に使用し始めた際には、その保持された潤滑油により内輪の大鍔と円すいころの大径端との接触面の潤滑を直ちに行うことができて、焼き付きを防止することができる。 According to the first aspect of the present invention, the endless circumferential groove is formed in the circumferential surface portion in contact with the large collar of the inner ring at the large diameter end of the tapered roller. Thus, when the tapered roller bearing is used, the lubricating oil enters and is stored and held in the circumferential groove. The retained lubricating oil continues to be retained by the groove even when the bearing is no longer used. When the bearing has been left unused for a long period of time, it should be used to immediately lubricate the contact surface between the large ring of the inner ring and the large diameter end of the tapered roller. It is possible to prevent burn-in.
また、本発明の第2の発明の円すいころ軸受は、外輪と、内輪と、前記外輪及び前記内輪の間に転動可能に配設される転動体としての複数個の円すいころと、この複数個の円すいころを保持する保持器とを備えており、前記円すいころは前記内輪の小径端に形成される小鍔と大径端に形成される大鍔とにはさまれて内輪の外周軌道面上を転動可能に配設されており、円すいころの大径端における前記内輪の大鍔と接触する円周面箇所には有端の細長状の溝が複数個円周状に配列されて形成されている。 A tapered roller bearing according to a second aspect of the present invention includes an outer ring, an inner ring, a plurality of tapered rollers as rolling elements disposed so as to roll between the outer ring and the inner ring, and the plurality of tapered rollers. A retainer for holding a tapered roller, and the tapered roller is sandwiched between a small ridge formed at the small diameter end of the inner ring and a large ridge formed at the large diameter end. It is arranged on the surface so as to be able to roll, and a plurality of end-like elongated grooves are arranged circumferentially at a circumferential surface portion that contacts the large collar of the inner ring at the large-diameter end of the tapered roller. Is formed.
上記第2の発明によれば、円すいころの大径端面における内輪の大鍔と接触する円周面箇所には有端の細長状の溝が円周上に複数個配列されて形成されている。これにより円周状に配列された複数個の細長状の溝には円すいころ軸受が使用されている際に潤滑油が入ってきて蓄えられて保持される。その保持された潤滑油は軸受が使用されなくなった状態でも溝による保持状態は継続される。そして、長期に渡って軸受の使用が放置された後に使用し始めた際には、その保持された潤滑油により内輪の大鍔と円すいころの大径端面との接触面の潤滑を直ちに行うことができて、焼き付きを防止することができる。 According to the second aspect of the present invention, a plurality of end-like elongated grooves are arranged on the circumference at the circumferential surface portion of the tapered roller that contacts the large collar of the inner ring on the large-diameter end surface. . As a result, when a tapered roller bearing is used, the lubricating oil enters and is stored and held in the plurality of elongated grooves arranged circumferentially. The retained lubricating oil continues to be retained by the groove even when the bearing is no longer used. When the bearing has been left unused for a long period of time, it should be used to immediately lubricate the contact surface between the inner ring collar and the tapered end of the tapered roller. It is possible to prevent burn-in.
なお、上記の第2の本発明の転がり軸受は、次のような形態をとるのが好ましい。 The rolling bearing according to the second aspect of the present invention preferably takes the following form.
先ず、前記複数個の細長状の溝には、円すいころの外径端に向けて連通溝が形成されているのが好ましい。これにより、円すいころ軸受の使用中における複数個の細長状の溝への潤滑油の入り込みが容易に行われる。 First, it is preferable that a communication groove is formed in the plurality of elongated grooves toward the outer diameter end of the tapered roller. This facilitates the entry of the lubricating oil into the plurality of elongated grooves during use of the tapered roller bearing.
また、前記複数個の細長状の溝は4個以上であって、等間隔に形成されているのが好ましい。4個以上の細長状の溝が等間隔に配置されていることにより、重力方向で見て必ず1個の溝は上半分の位置にあることになり、円すいころ軸受が使用されない状態における潤滑油の保持を確実に行うことができる。 Further, it is preferable that the plurality of elongated grooves are four or more and are formed at equal intervals. Since four or more elongated grooves are arranged at equal intervals, one groove is always in the upper half position when viewed in the direction of gravity, and the lubricating oil in a state where the tapered roller bearing is not used. Can be reliably held.
上述した手段の本発明によれば、円すいころ軸受の使用を長く放置状態とした後、直ちに高負荷状態で使用し始める場合でも、直ちに潤滑を行うことができて、焼き付きの防止を図ることができる。 According to the present invention as described above, even when the tapered roller bearing is left to stand for a long period of time, even if it starts to be used immediately under a high load state, it can be immediately lubricated and seizure can be prevented. it can.
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。本実施形態の円すいころ軸受は、自動車のトランスミッションやデファレンシャル装置の回転軸の支持として潤滑油が用いられる場合である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The tapered roller bearing of this embodiment is a case where lubricating oil is used as a support for the rotating shaft of an automobile transmission or a differential device.
〔第1実施形態〕
第1実施形態は、図1及び図2に示されている。図1に示されるように、円すいころ軸受10の基本的構成は、相対的に径方向外方位置に配設される外輪12と、相対的に径方向内方位置に配設される内輪14と、該外輪12と内輪14との間に転動可能に配設される転動体としての複数個の円すいころ16と、該複数個の円すいころ16を保持する保持器18とから成っている。
[First Embodiment]
The first embodiment is shown in FIGS. 1 and 2. As shown in FIG. 1, the basic configuration of the tapered roller bearing 10 includes an
外輪12と内輪14とは互いに径方向に対向するように配されている。円すいころ16は円すい状に形成されており、本実施形態の場合には、図1で見て左側が小径端16a、右側が大径端16bとして配設されている。外輪12の内周面と内輪14の外周面には円すいころ16の転動面となる外輪軌道面12aと内輪軌道面14aが形成されている。外輪軌道面12aと内輪軌道面14aは図1で見て左側から右側に向けて漸次拡径する傾斜面形状とされている。外輪軌道面12aと内輪軌道面14aの傾斜面角度は円すいころ16の円すい角度に対応した角度とされており、外輪軌道面12aの角度が相対的に大きく形成されており、内輪軌道面14aの角度は相対的に小さく形成されている。
The
内輪14の内輪軌道面14aの軸方向両側位置には、小鍔20と大鍔22が径方向外方に向けて突出形成されている。小鍔20は図1で見て左端位置に設けられており、円すいころ16の小径端16aを受ける構成となっている。大鍔22は図1で見て右端位置に設けられており、円すいころ16の大径端16bを受ける構成となっている。
At both axial positions of the inner
円すいころ軸受10は上述のような構成であることにより、トランスミッションやデファレンシャル装置の回転軸支持に用いられた場合、潤滑油の流通は、円すいころ軸受10の回転により生じるいわゆる遠心力のポンプ作用により円すいころ16の小径端側から大径端側に向けて流通する。一方、円すいころ軸受10に作用するラジアル荷重は円すい転動であることから、円すいころ16の大径端16bが内輪14の大鍔22で受けられる。したがって、この円すいころ16の大径端16bと内輪14の大鍔と22の接触面箇所は、円すいころ軸受10の回転時にすべりを生じる。このすべりが生じる箇所への潤滑油の潤滑は、通常の自動車の使用状態では、前述のポンプ作用により順次潤滑油が供給されて、適切に潤滑が行われる。
Since the tapered
しかし、例えば自動車を一晩おいて使う場合には、潤滑部位の潤滑油は潤滑油溜りに戻ってしまい潤滑油が存在しなくなる。このため、かかる状態で全速発進するような使い方をするような場合には、円すいころ軸受10は高負荷、高回転速度の使用状態となって、焼き付きを生じる恐れがある。本実施形態は、かかる状態においても潤滑油を保持するようにするものであって、次のように構成するものである。すなわち、図2に示すように、円すいころ16の大径端16bに無端の円周溝24を形成する。この円周溝24が形成される位置関係は、円すいころ16が転動時に内輪14の大鍔22と接触状態となりすべり接触を生じる範囲である。
However, for example, when the automobile is used overnight, the lubricating oil in the lubrication site returns to the lubricating oil reservoir and no lubricating oil exists. For this reason, when the usage is such that the vehicle starts at full speed in such a state, the tapered
円すいころ16の大径端16bは、図1に図示されるように左方向にやや傾斜した状態として配設されているため、円周溝24の重心方向の下方位置には、円すいころ軸受10の非回転状態においても、回転状態で潤滑供給されてきた潤滑油が蓄えられて保持される。これにより、一定期間放置した状態で直ちに全速発進するような場合であっても、円周溝24に保持されたた潤滑油により円すいころ16の大径端16bと内輪14の大鍔22との接触部の潤滑を行うことができる。この結果、焼付きを防止することができる。
Since the large-
尤も、従来から円すいころ16の大径端16bには、加工上の必要性から、図1及び図2に示される位置、すなわち略中心部位置に、通称へそ26と称される凹みが設けられている。このへそ26にも、円すいころ軸受10の非回転状態において潤滑油を貯めることができるが、かかる位置は大径端16bと内輪14の大鍔22との接触部位置から離れた位置となっている。
However, conventionally, the large-
なお、図1において、内輪14の内輪軌道面14aと大鍔22及び小鍔20との境界には逃げ溝28が設けられているが、これも加工上の必要性から設けられているものである。すなわち、内輪14の内輪軌道面14a及び大鍔22,小鍔20を研磨加工する際の逃げである。この大鍔22に対して設けられる逃げ溝28にも、円すいころ軸受10の非回転状態においてその重心方向下方位置には潤滑油が貯められることはあるが、かかる位置も大径端16bと内輪14の大鍔22との接触部位置から外れた位置となっている。
In FIG. 1, a
〔第2実施形態〕
第2実施形態は図3に示される。この第2の実施形態は、上述した第1実施形態における無端の円周溝24を、有端の細長状の溝30として円弧状に形成して、円周上に配列して形成したものである。第2実施形態では円弧状の細長状の溝30は等間隔に4個配設されている。この第2実施形態のように細長状の溝30が有端とされることにより、全ての円弧状の細長状の溝30に潤滑油を蓄えて保持することができ、前述の第1実施形態に比べ潤滑油の保持量を多くすることが可能となる。
[Second Embodiment]
A second embodiment is shown in FIG. In the second embodiment, the endless
〔第3実施形態〕
第3実施形態は図4から図7に示される。なお、図6に示す図示は細長状の溝30を明確に示すために保持器18を省略して示した。この第3実施形態は前述した第2実施形態における有端の細長状の溝30に連通溝32を設けたものである。連通溝32は有端の細長状の溝30の円周方向の中央位置から円すいころ16の外径端に向けて直線状に形成されている。この第3実施形態においても、円すいころ軸受10の非回転状態において、図5に示されるように、細長状の溝30に潤滑油を蓄えて保持することができる。尤も、連通溝32を設けたことにより重心方向下方位置となる円弧状の溝30の潤滑油は連通溝32から排出されてしまうが、その他の円弧状の溝には潤滑油が保持される。しかし、連通溝32は円すいころ軸受10の回転使用時において、図1に示す内輪14の大鍔22の根元に形成される逃げ溝28に供給されてきた潤滑油を細長状の溝30に取り込む作用をスムースに行うことができる利点がある。
[Third Embodiment]
A third embodiment is shown in FIGS. In the illustration shown in FIG. 6, the
〔第2及び第3実施形態の変形例〕
第2及び第3実施形態の変形例は図8に示される。この変形例は、前述した第2及び第3実施形態で示した円弧状の細長状の溝30の形状を、溝30a個々の形状としては直線状の細長溝とするが、円周上に配列して設けるものである。図8では6角形として配列されている。これにより第2及び第3実施形態と同様の作用効果をなす。なお、第3実施形態の変形例としての連通溝32aは破線で図示したように設けられる。
[Modifications of Second and Third Embodiments]
A modification of the second and third embodiments is shown in FIG. In this modification, the shape of the arc-shaped
なお、第1実施形態で示す無端の円周溝24に前述したような連通溝32を設けないのは、連通溝32が重心方向の下方位置となった場合には潤滑油が円周溝24から全て落下してしまうためである。第3実施形態のように連通溝32を設ける場合でも、有端の細長状の溝30の場合には、有端の細長状の溝30が重心方向上方位置にあれば潤滑油を保持することができる。
Note that the endless
以上、本発明の特定の実施形態について説明したが、本発明はその他各種の形態でも実施可能なものである。 Although specific embodiments of the present invention have been described above, the present invention can also be implemented in various other forms.
例えば、本実施形態の円すいころ軸受は、トランスミッションやデファレンシャル装置に限らず、潤滑油が用いられる機器に広く装備することができる。 For example, the tapered roller bearing of the present embodiment can be widely installed not only in transmissions and differential devices but also in equipment that uses lubricating oil.
また、第1実施形態における円周溝24は、例えば楕円形であってもよく、有端の円周溝24であればよい。
In addition, the
また、第2及び第3実施形態における細長状の溝30の個数は複数個であればよく、また、その配置間隔も必ずしも均等間隔でなくてもよい。
Further, the number of the
10 円すいころ軸受
12 外輪
12a 外輪軌道面
14 内輪
14a 内輪軌道面
16 円すいころ(転動体)
16a 小径端
16b 大径端
18 保持器
20 小鍔
22 大鍔
24 円周溝
26 へそ
28 逃げ溝
30 細長状の溝
32 連通溝
DESCRIPTION OF
16a Small-
Claims (4)
前記円すいころは前記内輪の小径端に形成される小鍔と大径端に形成される大鍔とにはさまれて内輪の外周軌道面上を転動可能に配設されており、
前記円すいころの大径端における前記内輪の大鍔と接触する円周面箇所には無端の円周溝が形成されている円すいころ軸受。 An outer ring, an inner ring, a plurality of tapered rollers as rolling elements disposed so as to roll between the outer ring and the inner ring, and a cage for holding the plurality of tapered rollers,
The tapered roller is disposed so as to be able to roll on the outer raceway surface of the inner ring, sandwiched between a small flange formed at the small diameter end of the inner ring and a large flange formed at the large diameter end,
A tapered roller bearing in which an endless circumferential groove is formed at a circumferential surface portion in contact with a large flange of the inner ring at a large diameter end of the tapered roller.
前記円すいころは前記内輪の小径端に形成される小鍔と大径端に形成される大鍔とにはさまれて内輪の外周軌道面上を転動可能に配設されており、
円すいころの大径端における前記内輪の大鍔と接触する円周面箇所には有端の細長状の溝が複数個円周状に配列されて形成されている円すいころ軸受。 An outer ring, an inner ring, a plurality of tapered rollers as rolling elements disposed so as to roll between the outer ring and the inner ring, and a cage for holding the plurality of tapered rollers,
The tapered roller is disposed so as to be able to roll on the outer raceway surface of the inner ring, sandwiched between a small flange formed at the small diameter end of the inner ring and a large flange formed at the large diameter end,
A tapered roller bearing in which a plurality of end-like elongated grooves are arranged in a circumferential shape at a circumferential surface portion in contact with a large flange of the inner ring at a large diameter end of the tapered roller.
前記複数個の細長状の溝には、円すいころの外径端に向けて連通溝が形成されている円すいころ軸受。 The tapered roller bearing according to claim 2,
A tapered roller bearing in which a plurality of elongated grooves are formed with a communication groove toward an outer diameter end of the tapered roller.
前記複数個の細長状の溝は4個以上であって、等間隔に形成されている円すいころ軸受。
The tapered roller bearing according to claim 2 or claim 3,
The tapered roller bearing has four or more elongated grooves formed at regular intervals.
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