JP5268580B2 - Conical roller bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内輪と外輪の間に複数の円錐コロを転動自在に介在させた円錐コロ軸受に関し、特に、円錐コロの抜け力を受ける構造を備えた円錐コロ軸受に関する。 The present invention relates to a conical roller bearing in which a plurality of conical rollers are rotatably provided between an inner ring and an outer ring, and more particularly to a conical roller bearing having a structure for receiving a pulling force of a conical roller.
従来の円錐コロ軸受としては、図12に示すように、円錐状の軌道面1aを有する外輪1と、円錐状の軌道面2a,軌道面2aの大径側に大鍔面2b及び小径側に小鍔面2c(又は大径側に大鍔面のみ)を有する内輪2と、外輪1の軌道面1aと内輪2の軌道面2aとの間に転動自在に配列された複数の円錐コロ3と、円錐コロ3を円周方向に所定の間隔で転動自在に保持する保持器4とを備えたものが知られている(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3等参照)。
この円錐コロ軸受においては、内輪2が中心軸線L回りに回転すると、複数の円錐コロ3がそれぞれの回転軸線S回りに自転し又は軌道面1a,2aに沿って転動(公転)することにより、内輪2が外輪1に回動自在に支持されるようになっている。
As shown in FIG. 12, the conventional conical roller bearing has an
In this conical roller bearing, when the
この円錐コロ軸受においては、図12に示すように、中心軸線Lの方向にスラスト荷重Fが印加されると、円錐コロ3には、軌道面1aが及ぼす法線荷重Nと軌道面2aが及ぼす法線荷重Nの合力として、回転軸線Sの方向に円錐コロ3を押し出そうとする押出し荷重(抜け力)fが発生し、この押出し荷重fは、円錐コロ3の端面3aが内輪2の大鍔面2bに当接することにより受け止められている。
ここで、円錐コロ3の端面3aは、大鍔面2bに対して摺動自在に当接した状態にあるため、押出し荷重fが大きくなると摺動摩擦による発熱や摩耗等を生じ、又、摺動摩擦によるロスが大きいため伝達効率が低いという問題がある。
また、円錐コロ3の端面3aが大鍔面2bに対して摺動するため、図13に示すように、その摺動抵抗によって円錐コロ3の回転軸線Sが中心軸線Lに対して捩れた状態となり、円錐コロ3の両端近傍の外縁部が保持器4の矩形開口4aの内縁部に接触して、円錐コロ3の摩耗を招き、円錐コロ軸受の寿命を縮めるという問題がある。
In this conical roller bearing, as shown in FIG. 12, when a thrust load F is applied in the direction of the central axis L, the normal load N exerted by the
Here, since the
Further, since the
本発明は、上記従来の円錐コロ軸受の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、構造の簡素化を図りつつ、摺動による発熱あるいは摩耗を防止し、又、摺動による伝達ロスを低減して、寿命を延長でき、伝達効率を向上させることのできる円錐コロ軸受を提供することにある。 The present invention has been made in view of the circumstances of the above-mentioned conventional conical roller bearings. The object of the present invention is to prevent heat generation or wear due to sliding while simplifying the structure. It is an object of the present invention to provide a conical roller bearing that can reduce transmission loss due to movement, extend the life, and improve transmission efficiency.
本発明の円錐コロ軸受は、所定の中心軸線を画定すると共に円錐状の第1外周面を有する内輪と、内輪と同軸上に配置されて円錐状の第1内周面を有する外輪と、中心軸線上に頂点をもつ仮想円錐面内に回転軸線をもつように配列されて第1外周面に外接しかつ第1内周面に内接する第1円錐部をもつ複数の円錐コロと、複数の円錐コロを周方向に配列して保持する保持器とを備えた円錐コロ軸受であって、上記円錐コロは、第1円錐部とは逆向きに先細る円錐状に形成された第2円錐部を有し、外輪又は内輪は、第2円錐部を内接させる第2内周面又は第2円錐部を外接させる第2外周面を有し、上記中心軸線と第1外周面の母線との角度をθ 1 、中心軸線と第1内周面の母線との角度をθ 2 、第1内周面又は第1外周面の母線に対する第2円錐部の母線の傾斜角度をβとするとき、β>(θ 2 −θ 1 )、を満足し、第2円錐部は、第2外周面又は第2内周面との接触幅の中間領域において、第1円錐部の母線の延長線が交差する位置に形成されている、構成となっている。
この構成によれば、内輪は複数の円錐コロを介して外輪に転動自在に支持され、又は、外輪は複数の円錐コロを介して内輪に転動自在に支持され、内輪を中心軸線方向(スラスト方向)に押圧するスラスト荷重が生じると、円錐コロには、第1外周面及び第1内周面から受ける法線荷重の合力として、円錐コロを回転軸線方向に押し出そうとする押出し荷重(抜け力)が作用する。この押出し荷重は、円錐コロの第2円錐部が外輪の第2内周面又は内輪の第2外周面を転動(又は、転動及びスピン)することで受け止められる。
このように、円錐コロを押し出す押出し荷重は、従来のようにその端面が受け部に当接して摺動することにより受け止められるのではなく、円錐コロに一体的に設けられた第2円錐部が第2内周面又は第2外周面上を転動して受けとめられるため、構造の簡素化を達成しつつ、摺動の場合に生じる発熱あるいは摩耗等を防止でき、円滑な軸受け作用が得られて、寿命を延長させることができ、回転力の伝達効率を向上させることができる。
ここで、中心軸線と第1外周面の母線との角度をθ 1 、中心軸線と第1内周面の母線との角度をθ 2 、第1内周面又は第1外周面の母線に対する第2円錐部の母線の傾斜角度をβとするとき、β>(θ 2 −θ 1 )、を満足するように構成されているため、押し出し方向に作用する押出し荷重(抜け力)を第2円錐部の転動(又は、転動及びスピン)により効率良く受け止めることができると共に、円錐コロが内輪内外輪の間からの抜け落ちるのを確実に防止することができる。
さらに、第2円錐部は、第2外周面又は第2内周面との接触幅の中間領域において、第1円錐部の母線の延長線が交差する位置に形成されているため、第2円錐部が第2内周面又は第2外周面と接触する際に、円錐コロの回転軸線を中心軸線に対して捩れさせようとするスピン成分を相殺させることができ、保持器と円錐コロとの接触を確実に防止することができる。
The conical roller bearing of the present invention includes an inner ring that defines a predetermined center axis and has a conical first outer peripheral surface, an outer ring that is disposed coaxially with the inner ring and has a conical first inner peripheral surface, A plurality of conical rollers arranged in a virtual conical surface having an apex on the axis and having a first conical portion circumscribing the first outer peripheral surface and inscribed in the first inner peripheral surface; A conical roller bearing comprising a cage for holding conical rollers arranged in the circumferential direction, wherein the conical roller is a second conical portion formed in a conical shape that tapers in a direction opposite to the first conical portion. It has a outer ring or inner ring, the second inner peripheral surface or the second conical portion is inscribed a second conical portion have a second outer peripheral surface for bounding, with the generatrix of the central axis line and the first outer peripheral surface the angle theta 1, with respect to the central axis and angle theta 2 between the generatrix of the first inner peripheral surface, the generatrix of the first inner circumferential surface or the first outer peripheral surface The inclination angle of the generatrix of 2 conical portion when the β, β> (θ 2 -θ 1), satisfies the second conical portion, an intermediate contact width between the second outer peripheral surface or the second inner peripheral surface In the region, the first conical portion is formed at a position where the extended line of the bus line intersects .
According to this configuration, the inner ring is rotatably supported by the outer ring via the plurality of conical rollers, or the outer ring is rotatably supported by the inner ring via the plurality of conical rollers, and the inner ring is supported in the direction of the central axis ( When a thrust load pressing in the thrust direction occurs, the conical roller has an extrusion load that pushes the conical roller in the direction of the rotation axis as a resultant force of the normal load received from the first outer peripheral surface and the first inner peripheral surface. (Release force) acts. The pushing load is received when the second conical portion of the conical roller rolls (or rolls and spins) the second inner peripheral surface of the outer ring or the second outer peripheral surface of the inner ring.
Thus, the pushing load for pushing out the conical roller is not received when the end surface of the conical roller abuts against the receiving portion and slides, but the second conical portion provided integrally with the conical roller is not provided. Since it can be received by rolling on the second inner peripheral surface or the second outer peripheral surface, heat generation or wear caused by sliding can be prevented while achieving a simplified structure, and a smooth bearing operation can be obtained. Thus, the service life can be extended and the transmission efficiency of the rotational force can be improved.
Here, the angle between the central axis and the first outer peripheral surface is θ 1 , the angle between the central axis and the first inner peripheral surface is θ 2 , and the first inner surface or the first outer peripheral surface When the inclination angle of the generatrix of the two conical parts is β, β> (θ 2 −θ 1 ) is satisfied, so that the pushing load (disengagement force) acting in the pushing direction is the second cone. It can be efficiently received by the rolling of the part (or rolling and spinning), and the conical roller can be reliably prevented from falling off between the inner and outer rings.
Further, since the second conical portion is formed at a position where the extension of the generatrix of the first conical portion intersects in the intermediate region of the contact width with the second outer peripheral surface or the second inner peripheral surface, When the portion comes into contact with the second inner peripheral surface or the second outer peripheral surface, it is possible to cancel the spin component that tends to twist the rotation axis of the conical roller with respect to the central axis. Contact can be reliably prevented.
上記構成において、第2円錐部が第2内周面との接触で受ける面圧は、第1円錐部が第1内周面との接触で受ける面圧と略同一となるように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、円錐コロの局部的な摩耗等を防止でき、円錐コロの寿命さらには円錐コロ軸受の寿命を延長させることができる。
In the above configuration, the surface pressure received by the second conical portion by contact with the second inner peripheral surface is formed to be substantially the same as the surface pressure received by the first conical portion by contact with the first inner peripheral surface. The configuration can be adopted.
According to this configuration, local wear and the like of the conical roller can be prevented, and the life of the conical roller and further the life of the conical roller bearing can be extended.
上記構成をなす円錐コロ軸受によれば、構造の簡素化を達成しつつ、従来の摺動による発熱あるいは摩耗を防止でき、摺動による伝達ロスを低減して寿命を延長でき、又、伝達効率を向上させることのできる円錐コロ軸受が得られる。 According to the conical roller bearing configured as described above, the structure can be simplified, heat generation or wear due to conventional sliding can be prevented, transmission loss due to sliding can be reduced, life can be extended, and transmission efficiency can be increased. A conical roller bearing capable of improving the above is obtained.
以下、本発明の最良の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。
図1及び図2は、本発明に係る円錐コロ軸受の一実施形態を示すものであり、図1は円錐コロ軸受の構成を示す構成図、図2は円錐コロ軸受に作用する力関係を示す模式図である。
この円錐コロ軸受は、図1及び図2に示すように、所定の中心軸線L回りに回動自在な内輪10、内輪10と同軸L上に配置された(又は回動自在に配置された)外輪20、内輪20と外輪30の間に介在すると共に第1円錐部31及び第2円錐部32を一体的に有する複数の円錐コロ30、複数の円錐コロ30を周方向に配列して保持する保持器40等を備えている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 and FIG. 2 show an embodiment of a conical roller bearing according to the present invention, FIG. 1 is a configuration diagram showing the configuration of the conical roller bearing, and FIG. 2 shows a force relationship acting on the conical roller bearing. It is a schematic diagram.
As shown in FIGS. 1 and 2, the conical roller bearing is arranged on an
内輪10は、図1及び図2に示すように、円錐状の第1外周面11、中心軸線Lを中心とする円筒状の貫通孔12を備えている。
第1外周面11は、図1に示すように、円錐コロ30の第1円錐部31が外接して転動する領域であり、その母線M1と中心軸線Lとが角度θ1をなし中心軸線L上に頂点Oをもつ円錐面の一部として形成されている。
貫通孔12は、所定の回転軸等が嵌合されて一体的に回転するように形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The first outer
The through-
外輪20は、図1及び図2に示すように、円錐状の第1内周面21、円錐状の第2内周面22を備えている。
第1内周面21は、図1に示すように、円錐コロ30の第1円錐部31が内接して転動する領域であり、その母線M2と中心軸線Lとが角度θ2をなし中心軸線L上に頂点Oをもつ円錐面の一部として形成されている。
第2内周面22は、図1に示すように、円錐コロ30の第2円錐部32が内接して転動(又は、転動及びスピン)する領域であり、第1内周面21及び第1円錐部31の母線M2に対して、傾斜角度βをなすように形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The first inner
As shown in FIG. 1, the second inner
円錐コロ30は、図1及び図2に示すように、二つの母線M1,M2に挟まれる中心角がαをなす第1円錐部31、第1円錐部31に連続して一体的に形成され逆向きに先細る第2円錐部32を有し、中心軸線L上に頂点Oをもつ仮想円錐面内において、中心軸線Lと角度θ0をなす回転軸線Sをもつように配置されている。
第1円錐部31は、第1外周面11に外接しかつ第1内周面21に内接するように形成されている。
第2円錐部32は、図1及び図2に示すように、第1円錐部31とは逆向きに(回転軸線S上において頂点Oとは反対側に頂点をもつように)先細る円錐状に形成されて、第2内周面22に内接するようになっている。
ここで、第2円錐部32及び第2内周面22の母線M3は、第1内周面21(及び第1円錐部31)の母線M2に対して傾斜角度βをなすように形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The first
As shown in FIGS. 1 and 2, the second
Here, the bus M3 of the second
保持器40は、図1及び図2に示すように、複数の円錐コロ30を、中心軸線L上に頂点Oをもつ仮想円錐面内において周方向に等間隔に配列して回動自在に受け入れる矩形開口40aを有し、各々の矩形開口40aに円錐コロ30を配置して保持するように形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
次に、この円錐コロ軸受の作用について、図2を参照しつつ説明する。
先ず、図2に示すように、内輪10に対して中心軸線Lの方向にスラスト荷重Fが印加されると、円錐コロ30には、第1外周面11が及ぼす法線荷重Nと第1内周面21が及ぼす法線荷重Nの合力として、回転軸線Sの方向に円錐コロ30を押し出そうとする押出し荷重(抜け力)fが発生する。
Next, the operation of this conical roller bearing will be described with reference to FIG.
First, as shown in FIG. 2, when a thrust load F is applied to the
この押出し荷重fは、円錐コロ30の第2円錐部32が外輪20の第2内周面22に当接することで受け止められ、この当接領域においては、図2に示すように、押出し力(抜け力)fによって第2内周面22を押す法線荷重Hが発生する。
この法線荷重Hは、第2円錐部32が第2内周面22に内接して、僅かにスピンを生じつつも、その殆どが転動力に変換される。
このように、円錐コロ30を押し出す押出し荷重fは、従来のようにその端面が受け部に当接して摺動することにより受け止められるのではなく、円錐コロ30に一体的に設けられた第2円錐部32が第2内周面22上を部分的にスピンしつつ転動して受けとめられるため、構造の簡素化を達成しつつ、従来のような摺動の場合に生じる発熱あるいは摩耗等を防止でき、円滑な軸受け作用が得られて、寿命を延長させることができ、回転力の伝達効率を向上させることができる。
図3は、入力トルクの伝達効率を示すものであり、従来の円錐コロ軸受の伝達効率が93パーセント程度であるのに対して、本発明の円錐コロ軸受の伝達効率が97パーセント程度に向上しているのが理解される。
尚、図3に示す伝達効率の評価試験においては、図4に示すような入力トルクTin(Nm)とスラスト荷重F(N)との関係をなす条件のもとで、円錐コロ軸受に図4に示すスラスト荷重F(N)を印加して評価試験を行った。
This pushing load f is received by the second
Most of the normal load H is converted into rolling power while the second
As described above, the pushing load f for pushing out the
FIG. 3 shows the transmission efficiency of the input torque. While the transmission efficiency of the conventional conical roller bearing is about 93%, the transmission efficiency of the conical roller bearing of the present invention is improved to about 97%. It is understood that.
In the transmission efficiency evaluation test shown in FIG. 3, the conical roller bearing is applied to the conical roller bearing under the condition that the input torque Tin (Nm) and the thrust load F (N) are related as shown in FIG. 4. An evaluation test was performed by applying the thrust load F (N) shown in FIG.
図5及び図6は、本発明に係る円錐コロ軸受の他の実施形態を示すものであり、図5は円錐コロ軸受の構成を示す構成図、図6は円錐コロ軸受の部分拡大図である。尚、この実施形態において、前述の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
この円錐コロ軸受は、図5に示すように、内輪10、外輪20´、複数の円錐コロ30、保持器40を備えている。
第1円錐部31は、図6に示すように、内輪10の第1外周面11と接触幅W1にて接触するように形成されている。
外輪20の第1内周面21´は、図6に示すように、第1円錐部31と接触幅W2にて接触するように形成されている。
外輪20の第2内周面22は、図6に示すように、第2円錐部32と接触幅W3にて接触するように形成されている。
5 and 6 show another embodiment of the conical roller bearing according to the present invention. FIG. 5 is a structural view showing the structure of the conical roller bearing, and FIG. 6 is a partially enlarged view of the conical roller bearing. . In this embodiment, the same components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
As shown in FIG. 5, the conical roller bearing includes an
As shown in FIG. 6, the first
As shown in FIG. 6, the first inner
As shown in FIG. 6, the second inner
また、中心軸線Lと第1外周面11の母線M1とがなす角度θ1、中心軸線Lと第1内周面21´の母線M2とがなす角度θ2、第1内周面21´の母線M2に対する第2円錐部32の母線M3の傾斜角度βの関係は、条件式(1)
(1) β>(θ2−θ1)
を満足するように形成されている。
すなわち、条件式(1)を満足することで、押し出し方向に作用する押出し荷重(抜け力)fを第2円錐部32の転動(及びスピン)により効率良く受け止めることができると共に、円錐コロ30が内輪10及び外輪20´の間から抜け落ちるのを確実に防止することができる。
The angle theta 1 formed by the generatrix M1 of the central axis L and the first outer peripheral surface 11, the central axis L and the angle theta 2 which forms the generatrix M2 of the first inner
(1) β> (θ 2 −θ 1 )
It is formed to satisfy.
That is, by satisfying conditional expression (1), the extrusion load (disengagement force) f acting in the pushing direction can be efficiently received by the rolling (and spin) of the second
特に、条件式(2)
(2) β=(3/2)・(θ2−θ1)
を満足するように形成されてもよい。
この場合、内輪10が中心軸線L方向に押されて、第1外周面11から第1円錐部31が法線荷重N1を受け、この法線荷重N1に対向するように、第1内周面21´から第1円錐部31が法線荷重N2を受けかつ第2内周面22から第2円錐部32が法線荷重N3を受ける。
このとき、条件式(2)を満足するように形成されていると、第1円錐部31が第1内周面21´から受ける法線荷重N2と第2円錐部32が第2内周面22から受ける法線荷重N3を同じにすることができる。その結果、円錐コロ30を安定した状態で内輪10と外輪20´の間に介在させることができる。
In particular, conditional expression (2)
(2) β = (3/2) · (θ 2 −θ 1 )
It may be formed so as to satisfy
In this case, the
At this time, if it is formed so as to satisfy the conditional expression (2), the normal load N2 that the first
また、第2円錐部32が第2内周面22との接触で受ける面圧は、第1円錐部31が第1内周面21´との接触で受ける面圧と略同一となるように形成されてもよい。
この場合、円錐コロ30の局部的な摩耗等を防止でき、円錐コロ30の寿命さらには円錐コロ軸受の寿命を延長させることができる。
Further, the surface pressure that the second
In this case, local wear of the
さらに、第1円錐部31が第1外周面11と接触する接触幅をW1、第1円錐部31が第1内周面21´と接触する接触幅をW2、第2円錐部32が第2内周面22と接触する接触幅をW3とするとき、条件式(2)を満足する条件下で、条件式(3)
(3) W3=W2=W1/4
を満足するように形成されてもよい。
これによれば、円錐コロ30の局部的な摩耗等を防止でき、円錐コロ軸受の寿命を延長させることができると共に、円錐コロ30の小型化、さらには円錐コロ軸受の小型化を達成することができる。
Further, the contact width where the first
(3) W3 = W2 = W1 / 4
It may be formed so as to satisfy
According to this, local wear and the like of the
図7ないし図9は、本発明に係る円錐コロ軸受のさらに他の実施形態を示すものであり、図7は円錐コロ軸受の構成を示す構成図、図8及び図9は円錐コロ軸受の部分拡大図である。尚、この実施形態において、前述の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
この円錐コロ軸受は、図7に示すように、内輪10´、外輪20´´、複数の円錐コロ30´、保持器40を備えている。
7 to 9 show still another embodiment of the conical roller bearing according to the present invention. FIG. 7 is a configuration diagram showing the configuration of the conical roller bearing, and FIGS. 8 and 9 are parts of the conical roller bearing. It is an enlarged view. In this embodiment, the same components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
As shown in FIG. 7, the conical roller bearing includes an
内輪10´は、図7及び図8に示すように、円錐状の第1外周面11´、中心軸線Lを中心とする円筒状の貫通孔12を備えている。
外輪20´´は、図7及び図8に示すように、第1円錐部31´と接触幅W2にて接触する第1内周面21´´、第2円錐部32´と接触幅W3にて接触する第2内周面22´´を備えている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
As shown in FIGS. 7 and 8, the
円錐コロ30´は、図7及び図8に示すように、二つの母線M1,M2に挟まれる中心角がαをなす第1円錐部31´、第1円錐部31´に一体的に形成され逆向きに先細る第2円錐部32´を有し、中心軸線L上に頂点Oをもつ仮想円錐面内において、中心軸線Lと角度θ0をなす回転軸線Sをもつように配置されている。
第1円錐部31´は、第1外周面11´に外接しかつ第1内周面21´´に内接するように形成されている。
第2円錐部32´は、図8に示すように、第1円錐部31´とは逆向きに(回転軸線S上において頂点Oとは反対側に頂点をもつように)先細る円錐状に形成されて、第2内周面22´´に内接すると共に、その外周面の接触幅W3の中間領域(C点)を、第1円錐部31´の母線M2の延長線が交差するように形成されている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
The first
As shown in FIG. 8, the second
この実施形態によれば、図9に示すように、第2円錐部32´と第2内周面22´´との点Cを通る接触ラインCL上においてはスピンを生じず、円錐コロ30´の回転軸線Sを中心軸線Lに対して捩れさせようとするスピン成分を相殺させることができ、保持器40と円錐コロ30´との接触を確実に防止することができる。
According to this embodiment, as shown in FIG. 9, no spin is generated on the contact line CL passing through the point C between the second
図10は、本発明に係る円錐コロ軸受のさらに他の実施形態を示す断面図である。尚、この実施形態において、前述の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
この円錐コロ軸受は、図10に示すように、内輪110、外輪120、複数の円錐コロ30、保持器40を備えている。
FIG. 10 is a sectional view showing still another embodiment of the conical roller bearing according to the present invention. In this embodiment, the same components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
As shown in FIG. 10, the conical roller bearing includes an
内輪110は、図10に示すように、円錐状の第1外周面111、中心軸線Lを中心とする円筒状の貫通孔112、円錐状の第2外周面113を備えている。
第1外周面111は、前述の第1外周面11と同様に、第1円錐部31を外接させるように形成されている。
第2外周面113は、第2円錐部32を外接させるように形成されている。
外輪120は、図10に示すように、第1円錐部31を内接させる第1内周面121を備えている。
第1内周面121は、前述の第1内周面21と同様に、第1円錐部31を内接させるように形成されている。
As shown in FIG. 10, the
The first outer
The second outer
As shown in FIG. 10, the
The first inner
この実施形態においては、円錐コロ30を押し出す押出し荷重fは、従来のようにその端面が受け部に当接して摺動することにより受け止められるのではなく、円錐コロ30に一体的に設けられた第2円錐部32が第2外周面113上を転動して受けとめられるため、構造の簡素化を達成しつつ、摺動の場合に生じる発熱あるいは摩耗等を防止でき、円滑な軸受け作用が得られて、寿命を延長させることができ、回転力の伝達効率を向上させることができる。
In this embodiment, the extrusion load f that pushes out the
図11は、本発明に係る円錐コロ軸受のさらに他の実施形態を示す断面図である。尚、この実施形態において、前述の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
この円錐コロ軸受は、図11に示すように、内輪110´、外輪120´、複数の円錐コロ30´、保持器40を備えている。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing still another embodiment of the conical roller bearing according to the present invention. In this embodiment, the same components as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
As shown in FIG. 11, the conical roller bearing includes an
内輪110´は、図11に示すように、円錐状の第1外周面111´、中心軸線Lを中心とする円筒状の貫通孔112、円錐状の第2外周面113´を備えている。
第1外周面111´は、前述の第1外周面11´と同様に、第1円錐部31´を外接させるように形成されている。
第2外周面113´は、図11に示すように、第2円錐部32´を外接させると共に、その母線M3が第1円錐部31´(第1外周面111´)の母線M1と傾斜角度βをなすように形成されている。
外輪120´は、図11に示すように、第1円錐部31´を内接させる第1内周面121´を備えている。
第1内周面121´は、前述の第1内周面21´´と同様に、第1円錐部31´を内接させるように形成されている。
円錐コロ30´の第2円錐部32´は、図11に示すように、第1円錐部31´とは逆向きに(回転軸線S上において頂点Oとは反対側に頂点をもつように)先細る円錐状に形成されて、第2外周面113´に外接すると共に、その外周面の接触幅の中間領域(C点)を、第1円錐部31´(第1外周面111´)の母線M1の延長線が交差するように形成されている。
As shown in FIG. 11, the
The first outer
As shown in FIG. 11, the second outer
As shown in FIG. 11, the
The first inner
As shown in FIG. 11, the second
この実施形態においても、円錐コロ30´を押し出す押出し荷重fは、従来のようにその端面が受け部に当接して摺動することにより受け止められるのではなく、円錐コロ30´に一体的に設けられた第2円錐部32´が第2外周面113´上を転動して受けとめられるため、構造の簡素化を達成しつつ、摺動の場合に生じる発熱あるいは摩耗等を防止でき、円滑な軸受け作用が得られて、寿命を延長させることができ、回転力の伝達効率を向上させることができる。
Also in this embodiment, the pushing load f that pushes out the conical roller 30 'is not received by the end surface of the conical roller 30' coming into contact with the receiving portion and sliding, but is provided integrally with the conical roller 30 '. Since the second
上記実施形態においては、内輪10,10´,110,110´が中心軸線L回りに回動自在であり、又、外輪20,20´,20´´,120,120´が中心軸線L回りに回動自在な場合について示したが、これに限定されるものではなく、外輪が固定されかつ内輪のみが回動自在な構成において、又は、内輪が固定されかつ外輪のみが回動自在な構成において、本発明の構成を採用してもよい。
上記実施形態においては、第2円錐部32,32´が接触する部分として、外輪20,20´,20´´,120,120´に第2内周面22,22´´を設けるか、又は、内輪110,110´に第2外周面113,113´を設ける場合を示したが、これに限定されるものではなく、第2円錐部が接触する部分として、内輪に第2外周面を設けかつ外輪に第2内周面を設ける構成を採用してもよい。
In the above embodiment, the
In the above embodiment, the second inner
以上述べたように、本発明の円錐コロ軸受は、構造の簡素化を達成しつつ、従来の摺動による発熱あるいは摩耗を防止でき、摺動による伝達ロスを低減して寿命を延長でき、又、伝達効率を向上させることができるため、回転体を支持する軸受領域に適用できるのは勿論のこと、自動車のプロペラシャフトとデファレンシャルギヤの間や車輪の駆動軸等の軸受機構として有用である。 As described above, the conical roller bearing of the present invention can prevent the heat generation or wear due to the conventional sliding, achieve the simplification of the structure, reduce the transmission loss due to the sliding, and extend the life. Since the transmission efficiency can be improved, it can be applied to a bearing region for supporting a rotating body, and is useful as a bearing mechanism between a propeller shaft of an automobile and a differential gear or a drive shaft of a wheel.
L 中心軸線
S 回転軸線
O 頂点
10,10´,110,110´ 内輪
11,11´,111,111´ 第1外周面
12,112 貫通孔
113,113´ 第2外周面
20,20´,20´´,120,120´ 外輪
21,21´,21´´,121,121´ 第1内周面
22,22´´ 第2内周面
30,30´ 円錐コロ
31,31´ 第1円錐部
32,32´ 第2円錐部
40 保持器
40a 矩形開口
M1 第1外周面及び第1円錐部の母線
M2 第1内周面及び第1円錐部の母線
M3 第2円錐部,第2内周面,及び第2外周面の母線
θ1 中心軸線と第1外周面との角度
θ2 中心軸線と第1内周面との角度
β 第1内周面又は第1外周面の母線に対する第2円錐部の母線の傾斜角度
W1 第1円錐部が第1外周面と接触する接触幅
W2 第1円錐部が第1内周面と接触する接触幅
W3 第2円錐部が第2内周面と接触する接触幅
L Center axis S Rotation
Claims (2)
前記円錐コロは、前記第1円錐部とは逆向きに先細る円錐状に形成された第2円錐部を有し、
前記外輪又は内輪は、前記第2円錐部を内接させる第2内周面又は前記第2円錐部を外接させる第2外周面を有し、
前記中心軸線と前記第1外周面の母線との角度をθ 1 、前記中心軸線と前記第1内周面の母線との角度をθ 2 、前記第1内周面又は第1外周面の母線に対する前記第2円錐部の母線の傾斜角度をβとするとき、β>(θ 2 −θ 1 )、を満足し、
前記第2円錐部は、前記第2外周面又は第2内周面との接触幅の中間領域において、前記第1円錐部の母線の延長線が交差する位置に形成されている、
ことを特徴とする円錐コロ軸受。 An inner ring that defines a predetermined center axis and has a conical first outer peripheral surface, an outer ring that is arranged coaxially with the inner ring and has a conical first inner peripheral surface, and has an apex on the central axis A plurality of conical rollers arranged in a virtual conical surface with a rotation axis and having a first conical portion circumscribing the first outer peripheral surface and inscribed in the first inner peripheral surface; A conical roller bearing comprising a cage arranged and held in a circumferential direction,
The conical roller has a second conical portion formed in a conical shape that tapers in a direction opposite to the first conical portion,
The outer ring or the inner ring is to have a second outer peripheral surface for circumscribing the second inner peripheral surface or the second conical portion is inscribed the second conical portion,
The angle between the central axis and the generatrix of the first outer peripheral surface is θ 1 , the angle between the central axis and the generatrix of the first inner peripheral surface is θ 2 , and the bus of the first inner peripheral surface or the first outer peripheral surface Satisfying β> (θ 2 −θ 1 ), where β is the inclination angle of the generatrix of the second conical section with respect to
The second conical portion is formed at a position where an extension line of a bus of the first conical portion intersects in an intermediate region of a contact width with the second outer peripheral surface or the second inner peripheral surface.
A conical roller bearing characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の円錐コロ軸受。 The surface pressure that the second conical portion receives by contact with the second inner peripheral surface is formed to be substantially the same as the surface pressure that the first conical portion receives by contact with the first inner peripheral surface. Yes,
The conical roller bearing according to claim 1 .
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