JP2021143739A - Cage for angular ball bearing and angular ball bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アンギュラ玉軸受用保持器、及び、アンギュラ玉軸受用保持器を備えたアンギュラ玉軸受に関する。 The present invention relates to a cage for angular contact ball bearings and an angular contact ball bearing provided with a cage for angular contact ball bearings.
単列アンギュラ玉軸受においては、例えば特開2015−48874号公報(特許文献1)に記載されているように、傾斜型のアンギュラ玉軸受用保持器を用いて、複数個の玉を円周方向等間隔に配置し、それぞれの玉を転動自在に保持することが行われている。 In a single-row angular contact ball bearing, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-48874 (Patent Document 1), a plurality of balls are placed in the circumferential direction by using an inclined type angular contact ball bearing cage. They are arranged at equal intervals and each ball is held so that it can roll freely.
傾斜型のアンギュラ玉軸受用保持器は、全体が略円すい台形状を有しており、円環状の小径環部と、円環状の大径環部と、小径環部と大径環部とを連結する複数本の柱部と、小径環部と大径環部と円周方向に隣り合う1対の柱部とにより四方が囲まれた、複数のポケットとを備える。 The tilted angular contact ball bearing cage has a substantially conical trapezoidal shape as a whole, and has an annular small-diameter ring portion, an annular large-diameter ring portion, and a small-diameter ring portion and a large-diameter ring portion. It is provided with a plurality of pillars to be connected, and a plurality of pockets surrounded on all sides by a small-diameter ring portion, a large-diameter ring portion, and a pair of pillar portions adjacent to each other in the circumferential direction.
これに対し、車輪を回転自在に支持する用途で用いられるハブユニット軸受は、路面反力に基づくモーメント荷重を支承する、背面組み合わせ型の複列のアンギュラ玉軸受であり、耐久性だけでなく、車両の操縦安定性の向上のために、高い剛性が求められる。このため、ハブユニット軸受においては、複列に配置された玉同士の列間距離を長く確保する必要がある。このような事情に鑑みて、ハブユニット軸受には、例えば特開2014−169777号公報(特許文献2)に記載されるような、冠型のアンギュラ玉軸受用保持器が使用されている。 On the other hand, hub unit bearings used for rotatably supporting wheels are rear combination type double row angular contact ball bearings that support moment load based on road surface reaction force, and are not only durable but also durable. High rigidity is required to improve the steering stability of the vehicle. Therefore, in the hub unit bearing, it is necessary to secure a long distance between rows of balls arranged in multiple rows. In view of such circumstances, as the hub unit bearing, for example, a crown-type cage for angular contact ball bearings as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-169777 (Patent Document 2) is used.
冠型のアンギュラ玉軸受用保持器は、全体が略円すい台形状を有しており、円環状のリム部と、リム部の円周方向複数箇所から軸方向にそれぞれ伸長した複数本の柱部と、リム部と円周方向に隣り合う1対の柱部とにより三方が囲まれた、複数のポケットとを備える。冠型のアンギュラ玉軸受用保持器は、傾斜型のアンギュラ玉軸受用保持器が備える大径環部を備えていないため、軸方向寸法を短くでき、玉同士の列間距離を長くする上で有利になる。 The crown-shaped cage for angular contact ball bearings has a substantially conical trapezoidal shape as a whole, and has an annular rim portion and a plurality of pillar portions extending in the axial direction from multiple locations in the circumferential direction of the rim portion. And a plurality of pockets surrounded on three sides by a rim portion and a pair of pillar portions adjacent to each other in the circumferential direction. Since the crown-type angular contact ball bearing cage does not have the large-diameter ring portion of the inclined angular contact ball bearing cage, the axial dimensions can be shortened and the distance between rows of balls can be increased. It will be advantageous.
ただし、冠型のアンギュラ玉軸受用保持器は、柱部のそれぞれが片持ち構造であるため、柱部のそれぞれが両持ち構造である傾斜型のアンギュラ玉軸受用保持器に比べて、玉の保持力が低くなりやすい。ハブユニット軸受の組立工程では、玉をポケット内に挿入した状態の保持器を、外輪軌道の径方向内側に組み込む作業が行われるが、傾斜型のアンギュラ玉軸受用保持器は、玉の保持力が低いため、このような組み込み作業時に、玉がポケットから脱落しやすくなる。 However, in the crown type angular contact ball bearing cage, each of the pillars has a cantilever structure, so compared to the inclined type angular contact ball bearing cage in which each of the pillars has a double-sided structure, the ball bearing Holding power tends to be low. In the hub unit bearing assembly process, a cage with balls inserted in the pocket is installed inside the outer ring track in the radial direction. Since the bearing is low, the ball is likely to fall out of the pocket during such assembling work.
このような事情に鑑みて、例えば米国特許第4330160号明細書(特許文献3)には、玉の保持力を確保することができ、かつ、ハブユニット軸受に適用した場合に、玉同士の列間距離を長くできる、傾斜型のアンギュラ玉軸受用保持器の構造が開示されている。図7は、米国特許第4330160号明細書に記載された、従来構造のアンギュラ玉軸受用保持器100を示している。
In view of these circumstances, for example, U.S. Pat. No. 4,330,160 (Patent Document 3) states that the holding force of balls can be secured, and when applied to a hub unit bearing, rows of balls are arranged. The structure of a cage for inclined angular contact ball bearings capable of increasing the distance is disclosed. FIG. 7 shows a
アンギュラ玉軸受用保持器100は、円環状の小径環部101と、円環状の大径環部102と、複数本の柱部103と、複数のポケット104とを備えている。特に従来構造のアンギュラ玉軸受用保持器100においては、大径環部102の軸方向の厚さを薄くし、大径環部102のうちでポケット104とは反対側を向いた側面を、ポケット104内に保持された玉105の軸方向の頂部とほぼ同じ軸方向位置に配置している。これにより、大径環部102が、玉105から軸方向に大きく張り出さないようにしている。
The angular contact ball bearing
従来構造のアンギュラ玉軸受用保持器100は、大径環部102の厚さを薄くした分だけ、玉105を、図示しない密封装置に近づけて配置することができ、玉同士の列間距離を長くすることが可能になる。また、柱部103の軸方向両側の端部は、小径環部101及び大径環部102にそれぞれ連結されており、柱部103の円周方向に関する剛性を高くできる。このため、玉105の保持力を確保することが可能になり、玉105の脱落を抑制できる。
In the conventional structure angular contact ball bearing
ただし、従来構造のアンギュラ玉軸受用保持器100は、大径環部102の厚さが薄いため、玉105をポケット104に挿入する際に、玉105とポケット104との間に位置ずれが発生し、玉105からポケット104の周辺部に力が加わると、大径環部102に損傷が発生しやすくなる。
However, since the large-
上述のように、玉の脱落を抑制するために、ハブユニット軸受に組み込むアンギュラ玉軸受用保持器として、大径環部を備えた傾斜型の構造を採用した場合には、玉同士の列間距離を大きくする必要性から、大径環部の厚さを確保しにくいという事情があり、ポケットへの玉の挿入作業時に、大径環部に損傷が発生しやすくなる。 As described above, when an inclined structure having a large-diameter ring portion is adopted as a cage for angular contact ball bearings to be incorporated in a hub unit bearing in order to prevent the balls from falling off, the distance between rows of balls Due to the need to increase the distance, it is difficult to secure the thickness of the large-diameter ring portion, and the large-diameter ring portion is likely to be damaged when the ball is inserted into the pocket.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、玉の脱落を抑制できるとともに、大径環部の損傷を抑制できる、ハブユニット軸受に好適に使用可能なアンギュラ玉軸受用保持器を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and is capable of suppressing ball dropout and suppressing damage to a large-diameter ring portion, and is suitable for holding for angular contact ball bearings that can be used for hub unit bearings. The purpose is to provide a vessel.
本発明の発明者らは、上記従来技術の課題を解決する手段について鋭意検討した結果、アンギュラ玉軸受用保持器を構成する柱部の変形特性に着目した。すなわち、アンギュラ玉軸受においては、玉の直径が大きくなるほど、玉数が多くなるほど、定格荷重が増大し、長寿命化を図れることから、柱部の断面形状は、径方向寸法が大きく、円周方向寸法が小さい形状になっている。このため、柱部は、このような形状に起因して、円周方向には変形しやすいが、径方向には変形にしにくいという変形特性を有している。したがって、柱部は、玉から径方向に向いた力が加わった場合にも、径方向には変形しにくく、円周方向に変形しやすくなる。そこで、本発明の発明者らは、このような柱部の変形特性を利用し、柱部が、円周方向に変形しやすい状態と、円周方向に変形しにくくなる状態とを作り出すことができれば、玉の脱落防止と大径環部の損傷の抑制とを両立できるとの考えに至った。本発明は、このような知見に基づき完成されたものである。具体的には、本発明のアンギュラ玉軸受用保持器及びアンギュラ玉軸受は、以下の手段を採用している。 As a result of diligent studies on means for solving the above-mentioned problems of the prior art, the inventors of the present invention paid attention to the deformation characteristics of the pillars constituting the cage for angular contact ball bearings. That is, in an angular contact ball bearing, as the diameter of the ball increases and the number of balls increases, the rated load increases and the life can be extended. Therefore, the cross-sectional shape of the column has a large radial dimension and a circumference. The shape has a small directional dimension. For this reason, the pillar portion has a deformation characteristic that it is easily deformed in the circumferential direction due to such a shape, but is difficult to be deformed in the radial direction. Therefore, even when a force in the radial direction is applied from the ball, the pillar portion is not easily deformed in the radial direction and is easily deformed in the circumferential direction. Therefore, the inventors of the present invention can utilize such deformation characteristics of the pillar portion to create a state in which the pillar portion is easily deformed in the circumferential direction and a state in which the pillar portion is difficult to be deformed in the circumferential direction. If possible, we came up with the idea that it would be possible to prevent the balls from falling off and prevent damage to the large-diameter ring. The present invention has been completed based on such findings. Specifically, the cage for angular contact ball bearings and the angular contact ball bearings of the present invention employ the following means.
本発明のアンギュラ玉軸受用保持器は、円環状の小径環部と、円環状の大径環部と、複数本の柱部と、複数のポケットとを備える。
前記大径環部は、前記小径環部と同軸に配置され、前記小径環部よりも大きな外径を有する。
前記柱部は、円周方向に関して等間隔に配置され、軸方向に関して前記小径環部から前記大径環部に近づくほど径方向外側に向かう方向に傾斜し、前記小径環部と前記大径環部とを連結する。
前記ポケットは、玉を保持するためのもので、前記小径環部と前記大径環部と円周方向に隣り合う1対の前記柱部とにより囲まれた部分に設けられている。
前記大径環部は、円周方向に関して前記ポケットの中心(円周方向中央部)と整合する位置に、前記大径環部を円周方向において不連続にする、スリットを備えている。
換言すれば、前記大径環部は、軸方向に関して前記ポケットと重畳する位置に、前記大径環部を円周方向において不連続にする、スリットを備えている。
The cage for angular contact ball bearings of the present invention includes an annular small-diameter ring portion, an annular large-diameter ring portion, a plurality of pillar portions, and a plurality of pockets.
The large-diameter ring portion is arranged coaxially with the small-diameter ring portion and has an outer diameter larger than that of the small-diameter ring portion.
The pillars are arranged at equal intervals in the circumferential direction, and are inclined outward in the radial direction as the distance from the small-diameter ring to the large-diameter ring in the axial direction. Connect with the part.
The pocket is for holding a ball, and is provided in a portion surrounded by the small-diameter ring portion, the large-diameter ring portion, and a pair of pillar portions adjacent to each other in the circumferential direction.
The large-diameter ring portion is provided with a slit that discontinues the large-diameter ring portion in the circumferential direction at a position that coincides with the center of the pocket (central portion in the circumferential direction) in the circumferential direction.
In other words, the large-diameter ring portion is provided with a slit at a position where it overlaps with the pocket in the axial direction so as to discontinue the large-diameter ring portion in the circumferential direction.
本発明のアンギュラ玉軸受は、内周面にアンギュラ型の外輪軌道を有する外輪部材と、外周面にアンギュラ型の内輪軌道を有する内輪部材と、前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に配置された複数個の玉と、前記玉を転動自在に保持する保持器と、を備え、前記保持器が、本発明の一態様にかかるアンギュラ玉軸受用保持器である。 The angular contact ball bearing of the present invention is arranged between an outer ring member having an angular outer ring track on the inner peripheral surface, an inner ring member having an angular inner ring track on the outer peripheral surface, and the outer ring track and the inner ring track. A plurality of balls and a cage for holding the balls in a rollable manner are provided, and the cage is a cage for angular contact ball bearings according to an aspect of the present invention.
本発明の一態様にかかるアンギュラ玉軸受は、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持するためのハブユニット軸受として用いることができる。 The angular contact ball bearing according to one aspect of the present invention can be used as a hub unit bearing for rotatably supporting a wheel of an automobile with respect to a suspension device.
本発明によれば、大径環部が備えるスリットによって、柱部が円周方向に変形しやすい状態と円周方向に変形しにくくなる状態とを作り出すことできる。このため、玉の脱落を抑制できるとともに、大径環部の損傷を抑制できる、ハブユニット軸受に好適に使用可能なアンギュラ玉軸受用保持器を実現できる。 According to the present invention, the slit provided in the large-diameter ring portion can create a state in which the pillar portion is easily deformed in the circumferential direction and a state in which the pillar portion is difficult to be deformed in the circumferential direction. Therefore, it is possible to realize a cage for angular contact ball bearings that can be suitably used for hub unit bearings, which can suppress the falling of balls and the damage of the large diameter ring portion.
[実施の形態の第1例]
実施の形態の第1例について、図1〜図6を用いて説明する。
[First Example of Embodiment]
A first example of the embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
本例では、本発明のアンギュラ玉軸受用保持器を備えたアンギュラ玉軸受を、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持するためのハブユニット軸受(複列のアンギュラ玉軸受)に適用した場合について説明する。 In this example, the angular contact ball bearing provided with the angular contact ball bearing cage of the present invention is applied to a hub unit bearing (double row angular contact ball bearing) for rotatably supporting the wheels of an automobile with respect to a suspension device. This case will be described.
〔ハブユニット軸受の全体構成〕
本例のハブユニット軸受1は、いわゆる第1世代のハブユニット軸受と呼ばれるものであり、外輪部材に相当する1個の外輪2と、内輪部材に相当する1対(2個)の内輪3と、複数個の玉4と、2個のアンギュラ玉軸受用保持器5とを備えている。
[Overall configuration of hub unit bearing]
The hub unit bearing 1 of this example is a so-called first-generation hub unit bearing, and has one
外輪2は、内周面にそれぞれがアンギュラ型である複列の外輪軌道6を有している。1対の内輪3のそれぞれは、外周面にアンギュラ型の内輪軌道7を有している。1対の内輪3は、互いの小径側端面同士を突き合わせた状態で、外輪2の径方向内側に、外輪2と同軸に配置されている。1対の内輪3の内輪軌道7は、複列の外輪軌道6と径方向に対向する位置に、複列に配置されている。玉4は、複列の外輪軌道6と複列の内輪軌道7との間に、それぞれの列ごとに複数個ずつ、円周方向に離隔して配置されるとともに、それぞれの列のアンギュラ玉軸受用保持器5により転動自在に保持されている。複列に配置された玉4には、背面組み合わせ型(DB型)の接触角が付与されている。
The
車両への組み付け状態で、外輪2は、図示しない懸架装置を構成するナックルに内嵌固定される。一方、1対の内輪3は、車輪を支持するためのハブフランジを有する図示しないハブ輪に外嵌固定される。したがって、本例のハブユニット軸受1では、外輪2が使用時にも回転しない静止輪となり、1対の内輪3が使用時に回転する回転輪となる。
When assembled to the vehicle, the
外輪2の内周面と1対の内輪3の外周面との間に存在する内部空間8の軸方向両側の開口部のそれぞれは、密封装置である組み合わせシールリング9により塞がれている。そして、これらの組み合わせシールリング9によって、内部空間8に封入されたグリースが、内部空間8の軸方向両側の開口部を通じて外部空間に漏洩することを防止するとともに、外部空間に存在する泥水などの異物が、内部空間8の軸方向両側の開口部を通じて内部空間8に侵入することを防止している。
Each of the openings on both sides in the axial direction of the internal space 8 existing between the inner peripheral surface of the
次に、本例のアンギュラ玉軸受用保持器5について、図2〜図4を参照して説明する。
アンギュラ玉軸受用保持器5に関して、軸方向、径方向及び円周方向とは、特に断らない限り、アンギュラ玉軸受用保持器5を構成する、後述の小径環部10に関する各方向をいう。また、ハブユニット軸受1に組み込まれる2個のアンギュラ玉軸受用保持器5は、軸方向に関して互いに逆向きに組み付けられているため、図1の右側列のアンギュラ玉軸受用保持器5と、図1の左側列のアンギュラ玉軸受用保持器5とでは、軸方向に関する向きが逆向きになる。具体的には、図1の右側列のアンギュラ玉軸受用保持器5については、右側を軸方向片側といい、左側を軸方向他側というが、図1の左側列のアンギュラ玉軸受用保持器5については、左側を軸方向片側といい、右側を軸方向他側という。
Next, the
Regarding the
〔アンギュラ玉軸受用保持器の全体構成〕
アンギュラ玉軸受用保持器5は、合成樹脂を射出成形(アキシアルドロー成形)することにより全体が一体に造られた、傾斜型のアンギュラ玉軸受用保持器であり、全体が略円すい台形状を有している。
[Overall configuration of cage for angular contact ball bearings]
The angular contact
アンギュラ玉軸受用保持器5を構成する合成樹脂としては、ポリアミド66(PA66)の他、ポリアミド6(PA6)、ポリアミド46(PA46)、ポリアミド9T(PA9T)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリアセタール(POM)、フェノール樹脂(PF)などの各種の合成樹脂を採用することができる。これらの合成樹脂には、必要に応じて、ガラス繊維、ポリエチレン繊維、カーボン繊維、アラミド繊維などの各種の強化繊維を混入することができる。
Examples of the synthetic resin constituting the
アンギュラ玉軸受用保持器5は、円環状の小径環部10と、円環状の大径環部11と、それぞれが柱状の複数本の柱部12と、玉4を保持するための複数のポケット13とを備える。
The
小径環部10と大径環部11とは、軸方向に離隔して、互いに同軸に配置されている。複数本の柱部12は、円周方向に関して等間隔に配置されており、小径環部10と大径環部11とを軸方向に連結している。ポケット13は、小径環部10と大径環部11と円周方向に隣り合う1対の柱部12とにより四方が囲まれた部分に形成(画成)されている。
The small-
本例のアンギュラ玉軸受用保持器5は、図示しない1対の成形型(固定型及び移動型)を用いた、アキシアルドローによる射出成形によって造られている。このため、ポケット13の内面の径方向外側部と径方向内側部との境界には、射出成形時に1対の成形型同士の突き合わせ部に位置していたパーティングライン14が存在している。パーティングライン14は、小径環部10の外周縁部から柱部12の軸方向片側の端部の内周縁部まで、ポケット13の内面に沿って軸方向に延びており、軸方向片側に向かうほど径方向外側に向かう方向に少しだけ傾斜している。
The
〈小径環部〉
小径環部10は、全体が円環状に構成されており、全周にわたり連続している。小径環部10は、玉4の中心O4(=ポケット13の中心O13)よりも径方向内側に配置されている。小径環部10の外周面は、軸方向片側に向かうほど外径が大きくなるテーパ面である。小径環部10の内周面は、軸方向にわたり内径が変化しない円筒面である。小径環部10の軸方向他側面は、アンギュラ玉軸受用保持器5の中心軸O5に直交する仮想平面上に配置された平坦面である。小径環部10の軸方向片側面は、玉4の曲率半径よりもわずかに大きい曲率半径を有する凹曲面であり、ポケット13の内面の径方向内側部を構成する。
<Small diameter ring part>
The small-
〈大径環部〉
大径環部11は、全体が円環状に構成されているが、小径環部10とは異なり、全周にわたり連続していない。大径環部11は、円周方向の複数箇所に不連続部であるスリット15を有しており、円周方向に不連続に構成されている。大径環部11は、玉4の中心O4よりも径方向外側に配置されている。このため、大径環部11は、小径環部10の外径よりも大きな外径および内径を有している。大径環部11の外周面は、軸方向にわたり外径が変化しない円筒面である。大径環部11の軸方向片側面は、アンギュラ玉軸受用保持器5の中心軸O5に直交する仮想平面上に配置された平坦面である。大径環部11の軸方向他側面は、玉4の曲率半径よりもわずかに大きい曲率半径を有する凹曲面であり、ポケット13の内面の径方向外側部を構成する。
<Large diameter ring>
The large-
《スリット》
スリット15は、放射方向に伸長した円周方向幅の小さい切れ目(微小隙間)であり、大径環部11を径方向及び軸方向にそれぞれ貫通している。スリット15は、大径環部11のうちで、円周方向に関してポケット13と整合する位置に備えられており、当該スリット15が備えられた部分で、大径環部11を円周方向において不連続にしている。換言すれば、スリット15は、軸方向に関してポケット13と重畳する位置(柱部12から円周方向に外れた位置)に備えられている。特に本例では、スリット15は、大径環部11のうちで、円周方向に関してすべてのポケット13のそれぞれの中心O13(ポケット13の円周方向中央部)と整合する位置に備えられている。このため、スリット15は、円周方向に関して等間隔に配置され、ポケット13と同数備えられている。大径環部11のうちで、円周方向に隣り合う柱部12同士をつないだ円弧状部分を繋ぎ部と呼んだ場合、スリット15は、繋ぎ部の円周方向中央部に備えられていると表現することもできる。大径環部11の軸方向他側面は凹曲面であるため、スリット15は、大径環部11のうちで軸方向厚さが最も薄い部分に形成されている。
"slit"
The
大径環部11のうちで、円周方向に関してすべてのポケット13のそれぞれと整合する位置にスリット15を形成しているため、柱部12のそれぞれは円周方向に変形しやすくなる。つまり、柱部12のそれぞれは、冠型のアンギュラ玉軸受用保持器と同様に片持ち構造になるため、円周方向に変形しやすくなる。
Since the
ただし、柱部12は、円周方向に変形しやすい状態のままではなく、円周方向に変形しにくい状態にも切り替わる。柱部12の円周方向の変形が、スリット15の円周方向幅(スリット幅)の範囲内に収まっており、図4の(A)に示したように、スリット15に隙間が存在していれば、柱部12は円周方向に変形しやすい状態になる。これに対し、柱部12の円周方向の変形が、スリット15の円周方向幅以上になり、図4の(B)に示したように、スリット15の隙間が消滅すると、柱部12の変形が円周方向に隣接する柱部12によって抑制されるため、柱部12は円周方向に変形しにくい状態になる。
However, the
上述のように、柱部12の円周方向への変形のしやすさは、スリット15の隙間の有無で変わるため、スリット15の円周方向幅Hの大きさを適切に規制している。
具体的には、スリット15の円周方向幅Hを、後述するハブユニット軸受1の組立工程の第1工程で、玉4をポケット13に1つずつ挿入する際に、ポケット13の円周方向両側に存在する1対の柱部12に生じる程度の変形では、スリット15の隙間は消滅しない(円周方向幅Hはゼロにならない)大きさであり、かつ、後述するハブユニット軸受1の組立工程の第2工程で、玉4の外接円直径が外輪2の小肩部22の内径以下になるまで、すべての柱部12を変形させた際には、玉4を拘束することなく、スリット15の隙間が消滅する(円周方向幅Hがゼロになる)大きさとしている。スリット15の円周方向幅Hは、アンギュラ玉軸受用保持器5を構成する合成樹脂の種類や、アンギュラ玉軸受用保持器5の大きさ、ポケット13の数などによっても異なるが、0.15mm〜0.25mm程度であり、玉4の直径Dの1.1%〜2.4%程度である。このようなスリット15は、アキシアルドローによる射出成形時に形成することもできるし、射出成形後にカッターなどの工具を用いた切断加工により形成することもできる。なお、本例では、大径環部11に備えられたすべてのスリット15の円周方向幅Hを同じとしているが、玉4の挿入順序などを考慮して、スリット15の円周方向幅を互いに異ならせることもできる。
As described above, the ease of deformation of the
Specifically, when the circumferential width H of the
《除肉部》
大径環部11の軸方向片側面は、ポケット13内に保持された玉4の軸方向の頂部T(図2参照)よりも、軸方向他側に配置されている。換言すれば、玉4の軸方向の頂部Tは、大径環部11の軸方向片側面よりも軸方向片側に突出して配置されている。このために、大径環部11のうちで、スリット15が備えられた部分(円周方向に関してポケット13の中心O13と整合する位置)の径方向内側部に、径方向外側が凸となった弓形状の除肉部(切り欠き)16を設けている。そして、除肉部16を通じて、玉4の軸方向片側の端部(頂部Tを含む)を、軸方向に突出させている。本例では、このように、玉4の軸方向片側の端部を、除肉部16を通じて、大径環部11の軸方向片側面よりも軸方向片側に突出させることができるため、玉4を組み合わせシールリング9に近づけて配置することが可能になり、複列に配置された玉4同士の列間距離L(図1参照)を長くすることができる。
<< Meat removal part >>
One side surface of the large-
〈柱部〉
柱部12は、軸方向に関して小径環部10から大径環部11に近づく(軸方向片側に向かう)ほど、径方向外側に向かう方向に傾斜している。柱部12の外周面のうち、軸方向他側半部は、軸方向片側に向かうほど外径が大きくなるテーパ面であり、軸方向片側半部は、大径環部11と同じ外径を有し、軸方向にわたり外径が変化しない円筒面である。柱部12の内周面は、軸方向片側に向かうほど外径が大きくなるテーパ面である。このため、柱部12の径方向に関する厚さは、パーティングライン14よりも径方向外側に位置する部分で、軸方向他側に向かうほど薄くなり、パーティングライン14よりも径方向内側に位置する部分で、軸方向片側に向かうほど薄くなる。柱部12は、径方向寸法が大きく、円周方向寸法が小さい断面形状を有している。このため、柱部12は、円周方向には変形しやすいが、径方向には変形にしにくいという変形特性を有する。
<Pillar>
The
柱部12の円周方向側面のうち、パーティングライン14よりも径方向外側に位置する部分は、軸方向片側部が玉4の曲率半径よりもわずかに大きい曲率半径を有する凹曲面になっており、軸方向他側部が円筒状の凹面になっている。また、柱部12の円周方向側面のうち、パーティングライン14よりも径方向内側に位置する部分は、軸方向片側部が円筒状の凹面になっており、軸方向他側部が玉4の曲率半径よりもわずかに大きい曲率半径を有する凹曲面になっている。
Of the circumferential side surfaces of the
〈ポケット〉
複数のポケット13のそれぞれは、小径環部10の軸方向片側面と、大径環部11の軸方向他側面と、円周方向に隣り合う1対の柱部12の円周方向側面とにより四方が囲まれた部分に形成(画成)されている。ポケット13の内面のうち、パーティングライン14よりも径方向外側に位置する部分は、大径環部11の軸方向他側面と柱部12の円周方向側面の径方向外側部とによって構成されている。ポケット13の内面のうち、パーティングライン14よりも径方向内側に位置する部分は、小径環部10の軸方向片側面と柱部12の円周方向側面の径方向内側部とによって構成されている。ポケット13の径方向内側の開口部は、玉4の直径よりも小さくなっている。別な言い方をすれば、ポケット13内に玉4を挿入した状態で、玉4とポケット13の径方向内側の開口部との間には、玉4が径方向内側に脱落するのを抑制できる、係り代(いわゆるパチン代)が備えられている。特に本例では、柱部12に円周方向の変形が生じてスリット15の隙間が消滅した状態においても、隣接するポケット13の径方向内側の開口部が、玉4の直径よりも大きくならないように、係り代の大きさを設定している。
<pocket>
Each of the plurality of
〔ハブユニット軸受の組立工程〕
本例のハブユニット軸受1の組立工程について、図5及び図6を用いて説明する。
ハブユニット軸受1を組み立てる際には、第1工程として、アンギュラ玉軸受用保持器5を構成するポケット13のそれぞれに玉4を挿入し、中間組立体(玉保持器セット)17を得る。次に、第2工程として、2つの中間組立体17のそれぞれを、複列の外輪軌道6の径方向内側に軸方向片側からそれぞれ組み込む。その後、第3工程として、中間組立体17の径方向内側に、内輪3をそれぞれ挿入し、ハブユニット軸受1を得る。
[Assembly process of hub unit bearing]
The assembly process of the hub unit bearing 1 of this example will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
When assembling the hub unit bearing 1, as a first step, the
特に第1工程を行う際には、アンギュラ玉軸受用保持器5の内周面に沿ってそれぞれ回転する、玉4の定配装置(図示省略)と、玉4を押し込むための押し込み面18を有する回転治具19とを利用する。先ず、定配装置から供給された玉4を、ポケット13の径方向内側の開口部の上に置く(図5の中央部の玉4参照)。そして、図5に矢印で示すように、回転治具19を、アンギュラ玉軸受用保持器5の中心軸O5を中心として回転させることで、玉4を、円周方向から傾斜した押し込み面18で径方向外側に向けて押圧し、玉4をポケット13の内側に径方向内側の開口部から押し込む(図5の左端から2番目の玉4参照)。これにより、玉4を、ポケット13の内側に挿入する(図5の左端の玉4参照)。このようにして、すべての玉4を円周方向に順番にポケット13に挿入し、図6に示すような中間組立体17を得る。
In particular, when the first step is performed, a
第2工程を行う際には、図6に示すように、軸方向に関して外輪軌道6に近づくほど内径が小さくなる方向に傾斜したガイド面20を有するガイド治具21を利用する。このようなガイド治具21の軸方向他側の端部を外輪2の内側に差し込んだ状態で、中間組立体17を、ガイド治具21の径方向内側を軸方向他側に向けて通過させる。これにより、ガイド面20によって、中間組立体17を構成する玉4を径方向内側に向けて押し付け、玉4の外接円直径を、外輪軌道6の軸方向片側に隣接配置された小肩部22の内径よりも小さくする。中間組立体17を構成する玉4の外接円直径は、ガイド治具21を通過すると拡径し、小肩部22の内径よりも大きくなる。このため、中間組立体17を構成する玉4は小肩部22に係止され、中間組立体17は外輪軌道6の径方向内側に配置される。
When performing the second step, as shown in FIG. 6, a
以上のような本例のアンギュラ玉軸受用保持器5によれば、大径環部11の損傷を抑制できるとともに、玉4の脱落を抑制できる。
According to the
すなわち、本例のアンギュラ玉軸受用保持器5は、大径環部11の複数箇所にスリット15を備えることで、柱部12のそれぞれを片持ち構造としている。ここで、柱部12は、その形状(断面形状)に起因して、径方向よりも円周方向に変形しやすい、変形特性を有している。このため、スリット15により片持ち構造となった柱部12は、円周方向に変形しやすくなる。したがって、上述したハブユニット軸受1の組立工程の第1工程で、玉4をポケット13に1つずつ挿入する際に、玉4とポケット13との間の位置ずれが大きくなった場合にも、スリット15の隙間が消滅しない(円周方向幅Hがゼロにならない)範囲であれば、玉4から柱部12に作用する力を利用して、柱部12を、径方向に変形させずに円周方向に容易に変形させることができる。したがって、本例では、玉4とポケット13との間の位置ずれの許容差を大きくすることができる。また、柱部12を円周方向に変形させた際に、大径環部11には力が加わらないため、ポケット13への玉4の挿入作業時に、大径環部11に損傷が発生することを抑制できる。
That is, the
上述した第1工程のように、ポケット13の内側に玉4を円周方向に順番に挿入していくと、ポケット13内に挿入された玉4が、柱部12の円周方向の変形を抑制するようになる。このため、最後の玉4をポケット13に挿入する際には、当該ポケット13の円周方向両側に位置する柱部12は、玉4によって円周方向に変形しにくい状態となる。したがって、玉4とポケット13との間の位置ずれが大きくなると、従来構造のアンギュラ玉軸受用保持器100(図7参照)のように、大径環部にスリットを備えない構造では、柱部の円周方向の変形が不足し、ポケットの周辺部に力が加わることで、保持器(特に大径環部)に損傷を生じやすくなる。これに対し、本例では、大径環部11にスリット15を備えることで、スリット15の隙間が消滅しない範囲であれば、柱部12を円周方向に十分に変形させることができる。このため、最後の玉4をポケット13に挿入する際に、玉4とポケット13との間の位置ずれが大きくなった場合にも、大径環部11を損傷することなく、玉4をポケット13に挿入することが可能になる。
When the
また、本例のアンギュラ玉軸受用保持器5は、大径環部11を備える傾斜型のアンギュラ玉軸受用保持器であるが、大径環部11に複数のスリット15を備えており、大径環部11を円周方向において不連続に構成している。このため、柱部12のそれぞれは片持ち構造であり、そのままでは冠型のアンギュラ玉軸受用保持器のように、玉4の保持力が低くなりやすい。また、上述したハブユニット軸受の組立工程の第2工程で、中間組立体17を構成する玉4の外接円直径を小肩部22の内径以下にまで小さくする際には、柱部12のそれぞれは、玉4によって円周方向に押圧されて円周方向に変形する。このため、ポケット13の径方向内側の開口部は拡がる傾向になり、玉4がポケット13から脱落しやすくなる。ただし、本例では、玉4の外接円直径が小肩部22の内径以下になるまで柱部12のそれぞれを円周方向に変形させた際に、スリット15の隙間が消滅する(円周方向幅Hがゼロになる)ようにしている。スリット15の隙間が消滅すると、大径環部11は円周方向に連続した状態になり、柱部12の円周方向の変形を、当該柱部12に対し円周方向に隣接して配置された柱部12が抑制するようになる。このため、本例では、ハブユニット軸受1の組立工程の第2工程で、玉4がポケット13から脱落することを抑制できる。
Further, the
以上のように、本例のアンギュラ玉軸受用保持器5によれば、冠型のアンギュラ玉軸受用保持器のように、柱部12を円周方向に変形させることが可能になり、ポケット13への玉4の挿入作業時に、大径環部11に損傷が発生することを抑制でき、かつ、円周方向に連続した大径環部を備える傾斜型のアンギュラ玉軸受用保持器のように、中間組立体17を外輪軌道6の径方向内側に組み込む作業時に、玉4がポケット13から脱落するのを抑制できる。
As described above, according to the angular contact
本発明を実施する場合に、スリットを、すべてのポケットのそれぞれと円周方向に整合する位置に設けることもできるし、スリットを、ポケットに対して間欠的(1つおきのポケットと整合する位置又は複数おきのポケットと整合する位置)に設けることもできる。スリットをポケットに対して間欠的に設ける構成を採用した場合には、ハブユニット軸受の組立工程の第1工程で、最後に挿入する玉を、スリットを備えたポケットに挿入するようにすれば、大径環部に損傷を生じることなく、玉をポケットに挿入することが可能になる。また、本発明を実施する場合には、大径環部から、玉の一部を軸方向に突出させるための除肉部を省略することもできる。 When carrying out the present invention, the slits may be provided at positions that align with each of the pockets in the circumferential direction, or the slits may be provided intermittently with respect to the pockets (positions that align with every other pocket). Alternatively, it can be provided at a position that matches every other pocket. If a configuration in which slits are provided intermittently with respect to the pocket is adopted, the ball to be inserted last may be inserted into the pocket provided with the slit in the first step of the hub unit bearing assembly process. The ball can be inserted into the pocket without damaging the large-diameter ring portion. Further, when carrying out the present invention, it is possible to omit the thinning portion for projecting a part of the ball in the axial direction from the large-diameter ring portion.
本発明のアンギュラ玉軸受は、第1世代のハブユニット軸受に限らず、例えば、第2世代のハブユニット軸受、第3世代のハブユニット軸受などの、他の世代のハブユニット軸受に適用することもできる。また、本発明のアンギュラ玉軸受は、ハブユニット軸受に限らず、各種機械装置に組み込まれる単列又は複列のアンギュラ玉軸受に適用することができる。 The angular contact ball bearing of the present invention is not limited to the first generation hub unit bearing, but is applied to other generation hub unit bearings such as the second generation hub unit bearing and the third generation hub unit bearing. You can also. Further, the angular contact ball bearings of the present invention can be applied not only to hub unit bearings but also to single-row or double-row angular contact ball bearings incorporated in various mechanical devices.
1 ハブユニット軸受
2 外輪
3 内輪
4 玉
5 アンギュラ玉軸受用保持器
6 外輪軌道
7 内輪軌道
8 内部空間
9 組み合わせシールリング
10 小径環部
11 大径環部
12 柱部
13 ポケット
14 パーティングライン
15 スリット
16 除肉部
17 中間組立体
18 押し込み面
19 回転治具
20 ガイド面
21 ガイド治具
22 小肩部
100 アンギュラ玉軸受用保持器
101 小径環部
102 大径環部
103 柱部
104 ポケット
105 玉
1
Claims (3)
前記小径環部と同軸に配置され、前記小径環部よりも大きな外径を有する、円環状の大径環部と、
円周方向に関して等間隔に配置され、軸方向に関して前記小径環部から前記大径環部に近づくほど径方向外側に向かう方向に傾斜し、前記小径環部と前記大径環部とを連結する、複数本の柱部と、
前記小径環部と前記大径環部と円周方向に隣り合う1対の前記柱部とにより囲まれた部分に設けられ、それぞれが玉を保持するための複数のポケットと、を備え、
前記大径環部は、円周方向に関して前記ポケットの中心と整合する位置に、前記大径環部を円周方向において不連続にする、スリットを備えている、
アンギュラ玉軸受用保持器。 An annular small diameter ring and
An annular large-diameter ring portion that is arranged coaxially with the small-diameter ring portion and has an outer diameter larger than that of the small-diameter ring portion.
They are arranged at equal intervals in the circumferential direction, and incline toward the outer side in the radial direction toward the large-diameter ring portion from the small-diameter ring portion in the axial direction, and connect the small-diameter ring portion and the large-diameter ring portion. , Multiple pillars,
A plurality of pockets provided in a portion surrounded by the small-diameter ring portion, the large-diameter ring portion, and a pair of the pillar portions adjacent to each other in the circumferential direction, each of which holds a ball.
The large-diameter ring portion is provided with a slit at a position consistent with the center of the pocket in the circumferential direction to discontinue the large-diameter ring portion in the circumferential direction.
Cage for angular contact ball bearings.
外周面にアンギュラ型の内輪軌道を有する内輪部材と、
前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に配置された複数個の玉と、
前記玉を転動自在に保持するための保持器と、を備え、
前記保持器が、請求項1に記載のアンギュラ玉軸受用保持器である、
アンギュラ玉軸受。 An outer ring member having an angular outer ring track on the inner peripheral surface,
An inner ring member having an angular inner ring track on the outer peripheral surface,
A plurality of balls arranged between the outer ring track and the inner ring track,
A cage for holding the ball in a rollable manner is provided.
The cage is the cage for angular contact ball bearings according to claim 1.
Angular contact ball bearings.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2020043689A JP2021143739A (en) | 2020-03-13 | 2020-03-13 | Cage for angular ball bearing and angular ball bearing |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Family
ID=77766195
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JP (1) | JP2021143739A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023139998A1 (en) * | 2022-01-19 | 2023-07-27 | Ntn株式会社 | Retainer for bearing device for wheel and bearing device for wheel provided with same |
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2020
- 2020-03-13 JP JP2020043689A patent/JP2021143739A/en active Pending
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