JP5372414B2 - 円すいころ軸受 - Google Patents

円すいころ軸受 Download PDF

Info

Publication number
JP5372414B2
JP5372414B2 JP2008156896A JP2008156896A JP5372414B2 JP 5372414 B2 JP5372414 B2 JP 5372414B2 JP 2008156896 A JP2008156896 A JP 2008156896A JP 2008156896 A JP2008156896 A JP 2008156896A JP 5372414 B2 JP5372414 B2 JP 5372414B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inner ring
washer
engaging
tapered roller
roller bearing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2008156896A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2009299845A (ja
Inventor
荘太 鯉住
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp filed Critical NTN Corp
Priority to JP2008156896A priority Critical patent/JP5372414B2/ja
Priority to US12/995,278 priority patent/US20110075959A1/en
Priority to PCT/JP2009/060860 priority patent/WO2009154166A1/ja
Priority to CN200980122415.3A priority patent/CN102066789B/zh
Priority to EP09766614.3A priority patent/EP2306036B1/en
Publication of JP2009299845A publication Critical patent/JP2009299845A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5372414B2 publication Critical patent/JP5372414B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C25/00Bearings for exclusively rotary movement adjustable for wear or play
    • F16C25/06Ball or roller bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/34Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
    • F16C19/36Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with a single row of rollers
    • F16C19/364Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with a single row of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58Raceways; Race rings
    • F16C33/583Details of specific parts of races
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58Raceways; Race rings
    • F16C33/583Details of specific parts of races
    • F16C33/586Details of specific parts of races outside the space between the races, e.g. end faces or bore of inner ring
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/07Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element
    • F16C35/073Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element between shaft and inner race ring
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/52Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions
    • F16C19/527Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions related to vibration and noise
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2226/00Joining parts; Fastening; Assembling or mounting parts
    • F16C2226/50Positive connections
    • F16C2226/70Positive connections with complementary interlocking parts
    • F16C2226/74Positive connections with complementary interlocking parts with snap-fit, e.g. by clips
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2240/00Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
    • F16C2240/40Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2361/00Apparatus or articles in engineering in general
    • F16C2361/61Toothed gear systems, e.g. support of pinion shafts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Mounting Of Bearings Or Others (AREA)

Description

本発明は、例えば自動車のトランスミッションやデファレンシャル等の歯車装置に組み込まれる円すいころ軸受に関するものである。
従来の円すいころ軸受は、外周面に円すい状の軌道面を有し、かつ、この軌道面の小径側に小鍔部を形成すると共に大径側に大鍔部を形成した内輪と、内周面に円すい状の軌道面を有する外輪と、内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に転動自在に介在した複数の円すいころとを主たる構成要素として備えている。
この種の円すいころ軸受は、内輪を相手部材(例えばデファレンシャルのドライブピニオン軸や差動歯車ケースなど)に嵌合させ、内輪の大鍔部側の端面(以下、単に内輪端面ともいう)を相手部材から半径方向に延びたフランジ部の端面(以下、単にフランジ端面ともいう)に接触させると共に、外輪をフランジ端面側へ押圧することで、適度な軸受予圧を付与している。そして、このように適度な軸受予圧を付与することで、円すいころ軸受の疲労寿命を延ばすと共に、デファレンシャル等の歯車装置のギアの噛み合わせを向上させてギア欠け等のトラブルを防止している。
しかし、歯車装置に高トルクが入力されると相手部材にねじれが発生し、内輪端面とフランジ端面との間でスティックスリップ(滑り)が生じることがある。このとき、スティックスリップノイズの発生と共に、内輪端面及びフランジ端面に磨耗が生じる。そして、このように内輪端面やフランジ端面に磨耗が生じると、内輪が外輪から離れて軸受予圧を減少させる原因となる。
そこで、軸受予圧が減少しないように内輪端面及びフランジ端面の磨耗を抑制する技術として、例えば、下記の特許文献1に開示された円すいころ軸受(転がり軸受)がある。この円すいころ軸受は、内輪端面と、フランジ端面との磨耗を防止するために両端面間にワッシャを介在させたものである。さらに、このワッシャは、外周縁に円筒部を有しており、この円筒部を内輪の大鍔部の外周面に圧入嵌合することにより内輪と一体化されている。
特開2002−323049号公報
ところで、内輪端面及びフランジ端面の磨耗を抑制するためにワッシャを使用する場合には、上述のように、内輪とワッシャを予め一体化しておくことが、円すいころ軸受を相手部材との組付工程に搬送する際や、組付工程に搬送した後に両者を実際に組み付ける際の作業性を向上させる観点からも非常に重要となる。
しかしながら、その一方で、特許文献1に開示の円すいころ軸受のようにワッシャを内輪に圧入嵌合して両者を一体化しようとすると、ワッシャと内輪のそれぞれの寸法公差を厳格に管理することが必要不可欠となる。これは、両者の寸法公差が厳格に管理されていなければ、両者の間に的確な固定力が作用せずに、ワッシャが内輪から容易に離脱してしまうという問題が生じるためである。
そこで、このように圧入嵌合してワッシャと内輪を一体化する場合には、例えば、ワッシャの円筒部の内周面や、内輪の大鍔部の外周面に研削等の加工を別途施して両者の寸法を整えることが必要となり、結果として加工コストが高騰するという問題が生じる。
しかも、圧入嵌合する場合には、仮にワッシャと内輪の寸法公差を精度よく管理できたとしても、圧入する際に両者の中心軸を正確に位置合わせし、この位置関係を保った状態で内輪にワッシャを圧入していく必要が生じる。そのため、ワッシャと内輪の組付作業が非常に面倒かつ煩雑なものとなり、製造効率が著しく低下するという問題が生じる。
本発明は、上記実情に鑑み、内輪の大鍔部側の端面と、相手部材のフランジ部の端面の磨耗を防止するために、内輪の大鍔部側の端面にワッシャが取り付けられる円すいころ軸受において、内輪にワッシャを取り付ける際に要求される両者の寸法公差を緩和して加工コストの低廉化を図るとともに、ワッシャの内輪への取付作業の容易化を図ることを技術的課題とする。
上記課題を解決するために創案された本発明は、外周面に円すい状の軌道面を有し、かつ、該軌道面の小径側に小鍔部を形成するとともに大径側に大鍔部を形成した内輪と、内周面に円すい状の軌道面を有する外輪と、前記内輪の軌道面と前記外輪の軌道面との間に転動自在に介在した複数の円すいころと、前記内輪の大鍔部側の端面に取り付けられ、かつ、該内輪の大鍔部側の端面および前記内輪に内嵌される相手部材に形成されるフランジ部の端面の磨耗を防止するワッシャとを備えた円すいころ軸受において、前記内輪の大鍔部の外周面に係合凹部を設けるとともに、前記ワッシャの外周縁に、前記係合凹部と係合する係合凸部が形成された弾性変形可能な爪部を一又は複数設けたことを特徴とする。
このような構成によれば、内輪の大鍔部の外周面の係合凹部と、ワッシャの爪部の係合凸部とを係合させることにより、ワッシャを内輪と一体化することができる。すなわち、係合凹部と係合凸部が係合している限りにおいては、内輪の大鍔部の外周面と、爪部との間に隙間が形成されていてもよいので、両者を圧入嵌合して一体化する場合に比して、両者の取付時に必要となる寸法公差を大幅に緩和することができる。その結果、寸法公差を高精度に整えるために行う研削等の加工が不要となることから、加工コストの低廉化を図ることが可能となる。
また、内輪にワッシャを取り付けする際は、ワッシャの爪部が弾性変形可能であるので、内輪の中心軸とワッシャの中心軸とが多少ずれたとしても、内輪の大鍔部の外周面に対してワッシャの爪部の係合凸部を押し込むことができる。すなわち、ワッシャの爪部の外径側への弾性変形により、内輪とワッシャの中心軸のずれを吸収することができるので、両者を圧入嵌合する場合に比して、取付作業の制約が格段に少なくなる。しかも、外径側に弾性変形した爪部は、係合凹部に対応する位置まで来ると、弾性復元力により内径側に復帰するので、係合凸部と係合凹部とを半自動的に係合させることができる。そのため、ワッシャの内輪への取付作業に面倒かつ煩雑な作業が強いられることがなく、両者を容易に一体化することが可能となる。
上記の構成において、前記爪部が、前記ワッシャの外周縁に沿って等間隔で複数設けられていることが好ましい。
このようにすれば、内輪における大鍔部の外周面の周囲に、ワッシャの爪部が均等に配置されることになるので、ワッシャと内輪とをより安定した状態で一体化することができる。
上記の構成において、前記係合凹部が、前記内輪の大鍔部の外周面の全周にわたって環状に形成されていることが好ましい。
このようにすれば、内輪の大鍔部外周面の周方向のどの位置からワッシャの係合凸部を押し込んでも、係合凸部と係合凹部を確実に係合させることができる。
上記の構成において、前記係合凸部と前記係合凹部を係合させた状態で、前記係合凸部のころ側が前記係合凹部と非接触となるように、前記係合凸部のころ側と前記係合凹部との間に隙間が形成されていることが好ましい。
このようにすれば、係合凸部のころ側と係合凹部との間には隙間が形成されているので、内輪に相手部材を内嵌した実際の使用態様において、相手部材のフランジ部によってワッシャがころ側に押圧されたときに、係合凸部のころ側が係合凹部と干渉するという事態を防止することができる。したがって、係合凸部のころ側が係合凹部と干渉し、係合凸部に過度な応力集中が生じることがなくなるので、係合凸部と係合凹部の安定した係合状態を維持できる。
上記の構成において、前記係合凸部が、丸みを帯びていることが好ましい。
このようにすれば、係合凸部を内輪の大鍔部の外周面に押し込む際に生じる抵抗を小さくできるので、係合凸部を内輪の大鍔部の外周面に沿って押し込み易くなる。
上記の構成によれば、前記ワッシャの表面に窒化層が形成されていることが好ましい。
このようにすれば、内輪の大鍔部側の端面および内輪に内嵌される相手部材のフランジ部の端面に生じる磨耗を防止する上で非常に有利となる。また、ワッシャ自体に適度な靭性が付与されるので、上述した爪部の弾性変形をより円滑に行うことが可能となる。すなわち、ワッシャの取付作業の作業性を向上させることができる。
上記の構成において、前記ワッシャの板厚は、0.3〜0.8mmであることが好ましい。
すなわち、ワッシャの板厚が0.3mm未満になると、ワッシャの板厚が薄くなりすぎて成形性が悪くなる。一方、ワッシャの板厚が0.8mmを超えると、ワッシャの板厚が厚くなりすぎて、ワッシャを取り付けたときの軸受の重量増加や、ワッシャを取り付けたことにより軸受の寸法増加が大きくなる。したがって、ワッシャの板厚は、上記数値範囲であることが好ましく、このようにすれば、ワッシャを取り付けたときの軸受の重量増加や、軸受の寸法増加を実用上問題のない範囲内に抑えることが可能となるとともに、ワッシャを製作する際の成形性も良好に維持することが可能となる。
上記の構成において、前記爪部のうち前記係合凸部を除く部分の内径寸法をA、前記係合凸部の最大高さをBとした場合に、B/Aが0.9〜2%であることが好ましい。
すなわち、B/Aが2%を超えると、爪部(係合凸部を除く。この段落において同じ。)の内径寸法に対して係合凸部が大きくなりすぎて、ワッシャを取り付ける際の爪部の弾性変形量が増加し、取付性が低下する場合がある。一方、B/Aが0.9%未満になると、爪部の内径寸法に対して係合凸部が小さくなりすぎて、ワッシャを内輪に取り付けた際の係合凸部の引っ掛かりが弱くなり、結果として固定力が低下する場合がある。したがって、B/Aは上記数値範囲内にあることが好ましく、このようにすれば、ワッシャの取付性と、取付後のワッシャの固定力とを同時に向上させることが可能となる。
上記の構成において、前記爪部のうち前記係合凸部を除く部分の内径寸法をA、前記爪部のうち前記係合凸部を除く部分と前記内輪の大鍔部の外周面との間の隙間の寸法をCとした場合に、C/Aが0〜1.5%であることが好ましい。
すなわち、C/Aが1.5%を超えると、爪部(係合凸部を除く。この段落において同じ。)の内径寸法に対して、爪部と内輪の大鍔部の外周面との間の隙間が大きくなりすぎて、ワッシャを内輪に取り付けた後、ワッシャが内輪に対してがたつく場合がある。したがって、C/Aは上記数値範囲内であることが好ましく、このようにすれば、ワッシャを正しい姿勢で取り付けて、なおかつ、その姿勢を維持させることが可能となる。
上記の構成において、前記相手部材は、デファレンシャル装置のピニオン軸であってもよい。
以上のように本発明によれば、内輪の大鍔部の外周面に設けられた係合凹部と、ワッシャの爪部に設けられた係合凸部とが係合している限りにおいては、内輪の大鍔部の外周面と、爪部との間に隙間が形成されていてもよいので、両者を圧入嵌合して一体化する場合に比べて、両者の取付時に必要となる寸法公差を大幅に緩和することができる。その結果、寸法公差を高精度に整えるために行う研削等の加工が不要となることから、加工コストの低廉化を図ることが可能となる。
さらに、内輪にワッシャを取り付けする際は、弾性変形可能なワッシャの爪部が外径側へと弾性変形することにより、取付時の両者の中心軸のずれを吸収できるので、内輪にワッシャを圧入嵌合する場合に比して、取付作業の制約が格段に少なくなる。しかも、外径側に弾性変形した爪部は、係合凹部に対応する位置まで来ると、弾性復元力により内径側に復帰するので、係合凸部と係合凹部とを半自動的に係合させることができる。したがって、ワッシャを内輪に容易に取り付けて、両者を一体化することが可能となる。
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る円すいころ軸受を示す縦断面図である。同図に示すように、この円すいころ軸受は、内輪1と、外輪2と、複数個の円すいころ3とを基本的な構成として備えている。
内輪1は、外周面に円すい状の軌道面1aを有し、かつ、この軌道面1aの小径側に小鍔部1bを形成すると共に大径側に大鍔部1cを形成したものである。
外輪2は、内輪1の外周側に配置され、内周面に前記内輪1の軌道面1aと対向する円すい状の軌道面2aを有する。
複数の円すいころ3は、内輪1の軌道面1aと外輪2の軌道面2aとの間に転動自在に介在している。各円すいころ3は、軸受円周方向に所定の間隔を隔てた状態で保持器4によって保持されている。
さらに、この円すいころ軸受は、特徴的構成として、鋼板製のワッシャ5を備えている。このワッシャ5は、内輪1の大鍔部1c側の端面1dに取り付けられており、内輪端面1dおよび内輪1に内嵌される相手部材6に形成されるフランジ部6aの端面6a1の磨耗を防止する役割を果たしている。なお、この実施形態では、磨耗を防止するために、ワッシャ5の表面に窒化層が形成されている。勿論、摩耗を防止する観点からは、窒化層に代えて、或いはこれと併用して、ワッシャ5の表面に固体潤滑剤層を形成するようにしてもよい。
さらに、ワッシャ5は、板厚が0.3〜0.8mmの鋼板製であって、図2に示すように、内輪端面1dに当接する円板状のワッシャ本体5aと、ワッシャ本体5aの外周縁に円周方向に間隔を置いて設けられた弾性変形可能な複数(図例では、円周方向に等間隔に計4つ)の爪部5bとから構成されている。各爪部5bは、図3に示すように、内輪1の大鍔部1cの外周面1c1に沿って延び、その先端部近傍に内径側に向かって凸となる係合凸部5b1を有している。さらに、この実施形態では、係合凸部5b1は、丸みを帯びた形状をなしており、この係合凸部5b1と係合する係合凹部1c2が、内輪1の外周面1c1の全周にわたって環状に形成されている。
そして、爪部5bの係合凸部5b1を内輪1の大鍔部1cの外周面1c1に沿って押し込むことにより、係合凸部5b1が係合凹部1c2と係合するようになっている。この際、爪部5bは、外径側に弾性変形して広がった後、係合凹部1c2に対応する位置で係合凸部5b1が係合凹部1c2に係合可能な位置まで弾性復元力により復帰するようになっている。
すなわち、図4に示すように内輪1とワッシャ5とが離反した状態から、ワッシャ5を内輪1に接近させて、内輪1の大鍔部1cの外周面1c1に爪部5bの係合凸部5b1を押し込むと、図5に示すように、爪部5bの外径側への弾性変形を伴って係合凸部5b1が内輪1の大鍔部1cの外周面1c1に乗り上げる。そして、この状態から更に爪部5bの係合凸部5b1を内輪1の大鍔部1cの外周面1c1に対して押し込むと、係合凹部1c2に対応した位置で爪部5bが内径側へと弾性復元力によって復帰して、図3に示したように、係合凸部5b1が係合凹部1c2と係合する。
このようにすれば、内輪1の大鍔部1cの外周面1c1の係合凹部1c2と、ワッシャ5の爪部5bの係合凸部5b1とを係合させることにより、ワッシャ5を内輪1と一体化することができる。そのため、係合凹部1c2と係合凸部5b1が係合している限りにおいては、内輪1の大鍔部1cの外周面1c1と、爪部5bとの間に隙間が形成されていても、ワッシャ5は内輪1に対して引っ掛かった状態となる。したがって、ワッシャ5を内輪1に圧入嵌合して両者を一体化する場合に比して、両者の取付時に必要な寸法公差を大幅に緩和することができる。そして、その結果として、ワッシャ5や、内輪1に後加工として研削を施す必要がなくなるので、加工コストが高騰するという事態を防止することが可能となる。
また、内輪1にワッシャ5を取り付ける際は、ワッシャ5の爪部5bが外径側へと弾性変形可能であるので、内輪1の中心軸とワッシャ5の中心軸とが多少ずれていても、内輪1の大鍔部1cの外周面1c1に対してワッシャ5の爪部5bの係合凸部5b1を押し込むことができる。すなわち、ワッシャ5の爪部5bの外径側への弾性変形により、内輪1とワッシャ5の中心軸のずれを吸収することができるので、両者を圧入嵌合する場合に比して、取付作業の制約が格段に少なくなる。しかも、外径側に弾性変形した爪部5bは、係合凹部1c2に対応する位置で、係合凸部5b1が係合凹部1c2と係合可能な位置まで弾性復元力により復帰するので、係合凸部5b1が係合凹部1c2に半自動的に係合することになる。したがって、ワッシャ5を内輪1に容易に取り付けて、両者を一体化することができる。
なお、図3に示すように、ワッシャ5の爪部5bのうち係合凸部5b1を除く部分の内径寸法をA、ワッシャ5の爪部5bの係合凸部5b1の最大高さをB、ワッシャ5の爪部5bのうち係合凸部5b1を除く部分と内輪1の大鍔部1cの外周面との間の隙間の寸法をC、内輪1の大鍔部1c側の端面1dにおける平面部の外径寸法をDとした場合に、ワッシャ5と内輪1との寸法関係が次の関係を満足することが好ましい。すなわち、B/Aが0.9〜2.0%で、かつ、C/Aが0〜1.5%であるとともに、AがD以上であることが好ましい。このようにすれば、ワッシャ5の取付作業を手作業でも可能な小さな力で行うことができ、取付後は相手部材6を組込むまでの搬送過程等でワッシャ5が内輪1から外れるという事態をより確実に防止することができるようになる。
図6は、本発明の第2実施形態に係る円すいころ軸受の要部を拡大して示す縦断面図である。この第2実施形態に係る円すいころ軸受が、上述の第1実施形態に係る円すいころ軸受と相違する点は、係合凸部5b1と係合凹部1c2の係合状態にある。すなわち、第2実施形態に係る円すいころ軸受の相違点は、係合凹部1c2の曲率半径R1を係合凸部5b1の曲率半径R2よりも大きくし、かつ、係合凹部1c2の曲率中心から内輪端面1dまでの軸方向寸法Eを係合凸部5b1の曲率中心から内輪端面1dまでの軸方向寸法Fよりも大きくしたところにある。このようにすれば、係合凹部1c2に係合凸部5b1を係合させた状態で、係合凸部5b1のころ3側と係合凹部1c2との間に隙間が形成される。そのため、係合凸部5b1における内輪1のころ3側は、係合凹部1c2と常時非接触状態となる。したがって、ワッシャ5がころ3側に押圧された場合であっても、係合凸部5b1が係合凹部1c2と干渉して爪部5bに過度な応力が作用するという事態を防止することができるので、安定した係合状態を維持することが可能となる。
また、このような観点からは、図7に示すように、係合凹部1c2のころ3側を内輪端面1d側よりも大きく切り欠いて、係合凹部1c2を非対称形状とし、係合凸部5b1のころ3側を係合凹部1c2と非接触にするようにしてもよい。
本発明の有用性を実証するために評価試験を行った。詳述すると、実施例1として、上述の第1実施形態で説明したワッシャと同タイプで、図3に示したB/AとC/Aの寸法比を異ならせたSPCC製のワッシャを複数作製し、各ワッシャの爪部を、46mmの外径寸法を有する内輪の大鍔部の外周面に押し込んで、爪部の係合凸部と大鍔部の係合凹部を係合させることにより、各ワッシャを内輪端面に取り付けた。また、比較例1として、従来のように、外周縁に円筒部を備えたワッシャを作製し、そのワッシャの円筒部を、上述と同様の46mmの外径寸法を有する内輪の大鍔部の外周面に圧入嵌合することにより、当該ワッシャを内輪端面に取り付けた。そして、実施例1及び比較例1において、ワッシャを内輪に取り付ける際に必要となる組込み力の大きさと、取付後のワッシャと内輪の間の固定力の強さを評価した。その結果を下記の表1に示す。
表中では、組込み力の大きさの評価結果は上段に、固定力の強さの評価結果は下段にそれぞれ示している。また、組込み力の評価基準は、取り付けに要する組込み力の大きさが10kgf以下であるときを「○」と、10kgf超20kgf未満であるときを「△」と、20kgf以上であるときを「×」として評価した。なお、組込み力が10kgf以上であると、人の手で組み込むことは困難になり、また、20kgf以上であると、機械を使わずに人の手で組み込むことは実質的に不可能である。しかも機械も専用の特殊な機械が必要となることが多い。一方、固定力の評価基準は、内輪端面に取り付けたワッシャに対して加速度を与え、その加速度が2G以上でもワッシャが内輪端面から離脱しなかったものを「○」、加速度が2G未満1G以上でワッシャが内輪端面から離脱したものを「△」、加速度が1G未満でワッシャが内輪端面から離脱したものを「×」として評価した。なお、1Gは、円すいころ軸受を相手部材との組付工程に搬送する際や、組付工程に搬送した後に円すいころ軸受を相手部材に実際に組み付ける際に生じると考えられる標準的な力であり、2Gは、このような搬送や、組み付けの際に生じると考えられる最大の力である。
Figure 0005372414
表1に示すように、比較例1では、ワッシャの組込み力が非常に大きくなり、手作業で取り付けることができないレベルとなったが、実施例1では、ワッシャの組込み力がその全てにおいて20kgf未満であるので、取付時に過度な組込み力が必要とならないことが確認できる。一方、ワッシャと内輪との間の固定力については、比較例1では圧入嵌合であるので良好な結果を得たが、実施例1においても固定力が1G未満となるものがなく、実用上問題とならない範囲での固定力が確保できていることが確認できる。したがって、実施例1では、組込み力の低減と、固定力の向上とを同時に達成することが可能であることが分かる。
さらに、実施例2として、上述の実施例1と同様のタイプのワッシャに窒化処理を施して、ワッシャの表面に20μm以上の窒化層を形成したワッシャを作製し、実施例1で説明した同様の評価試験を行った。その結果を表2に示す。なお、組込み力および固定力の評価基準は上述した基準と同様である。
Figure 0005372414
表2に示すように、実施例2では、実施例1に比べて、組込み力および固定力が共に「○」となる好ましい範囲(B/Aが0.90〜2.00%で、かつ、C/Aが0.00〜1.50%となる範囲)が拡大していることが確認できる。これは、窒化処理を施すことによりワッシャに適度な靭性が付与され、その結果として爪部の弾性変形が円滑に行われる範囲が広がったためと考えられる。このことからも、ワッシャの組込み力を低減して、ワッシャを内輪に容易に取り付けるという観点からは、ワッシャに窒化処理を施して、表面に窒化層を形成することが好ましいことが分かる。
本発明の第1実施形態に係る円すいころ軸受の縦断面図である。 図1に示すワッシャの平面図である。 図1の要部を拡大して示す縦断面図である。 ワッシャを内輪に取り付ける際の取付手順を説明するための図である。 ワッシャを内輪に取り付ける際の取付手順を説明するための図である。 本発明の第2実施形態に係る円すいころ軸受の要部を拡大して示す縦断面図である。 第2実施形態に係る円すいころ軸受の変形例の要部を拡大して示す縦断面図である。
符号の説明
1 内輪
1a 軌道面
1b 小鍔部
1c 大鍔部
1c1 外周面
1c2 係合凹部
1d 内輪端面
2 外輪
2a 軌道面
3 円すいころ
4 保持器
5 ワッシャ
5a ワッシャ本体
5b 爪部
5b1 係合凸部
6 相手部材
6a フランジ部
6a1 フランジ端面

Claims (9)

  1. 外周面に円すい状の軌道面を有し、かつ、該軌道面の小径側に小鍔部を形成するとともに大径側に大鍔部を形成した内輪と、内周面に円すい状の軌道面を有する外輪と、前記内輪の軌道面と前記外輪の軌道面との間に転動自在に介在した複数の円すいころと、前記内輪の大鍔部側の端面に取り付けられた状態で、該内輪の大鍔部側の端面および前記内輪に内嵌される相手部材に形成されるフランジ部の端面の磨耗を防止するワッシャとを備えた円すいころ軸受において、
    前記内輪の大鍔部の外周面に係合凹部を設けるとともに、前記ワッシャの外周縁に前記内輪の大鍔部の外周面に沿って延びる弾性変形可能な爪部を一又は複数設け、前記爪部の延在方向の中間部に前記係合凹部と係合する係合凸部を形成し
    前記係合凸部と前記係合凹部との間、及び、前記爪部のうち前記係合凸部を除く部分と前記内輪の大鍔部の外周面のうち前記係合凹部を除く部分との間にそれぞれ径方向隙間が形成されると共に、
    前記ワッシャを前記内輪の大鍔部側の端面に当接させたときに、係合凸部のころ側と係合凹部との間、及び、係合凸部の反ころ側と係合凹部との間にそれぞれ軸方向隙間が形成されることを特徴とする円すいころ軸受。
  2. 前記爪部が、前記ワッシャの外周縁に沿って等間隔に複数設けられている請求項1に記載の円すいころ軸受。
  3. 前記係合凹部が、前記内輪の大鍔部の外周面の全周にわたって環状に形成されている請求項1又は2に記載の円すいころ軸受。
  4. 前記係合凸部が、丸みを帯びている請求項1〜のいずれか一項に記載の円すいころ軸受。
  5. 前記ワッシャの表面に窒化層が形成されている請求項1〜のいずれか一項に記載の円すいころ軸受。
  6. 前記ワッシャの板厚が、0.3〜0.8mmである請求項1〜のいずれか一項に記載の円すいころ軸受。
  7. 前記爪部のうち前記係合凸部を除く部分の内径寸法をA、前記爪部の前記係合凸部の最大高さをBとした場合に、B/Aが0.9〜2%である請求項1〜のいずれか一項に記載の円すいころ軸受。
  8. 前記爪部のうち前記係合凸部を除く部分の内径寸法をA、前記爪部のうち前記係合凸部を除く部分と、前記内輪の大鍔部の外周面との間の隙間の寸法をCとした場合に、C/Aが0〜1.5%である請求項1〜のいずれか一項に記載の円すいころ軸受。
  9. 前記相手部材が、デファレンシャル装置のピニオン軸である請求項1〜のいずれか一項に記載の円すいころ軸受。
JP2008156896A 2008-06-16 2008-06-16 円すいころ軸受 Active JP5372414B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008156896A JP5372414B2 (ja) 2008-06-16 2008-06-16 円すいころ軸受
US12/995,278 US20110075959A1 (en) 2008-06-16 2009-06-15 Tapered roller bearing
PCT/JP2009/060860 WO2009154166A1 (ja) 2008-06-16 2009-06-15 円すいころ軸受
CN200980122415.3A CN102066789B (zh) 2008-06-16 2009-06-15 圆锥滚子轴承
EP09766614.3A EP2306036B1 (en) 2008-06-16 2009-06-15 Tapered roller bearing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008156896A JP5372414B2 (ja) 2008-06-16 2008-06-16 円すいころ軸受

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009299845A JP2009299845A (ja) 2009-12-24
JP5372414B2 true JP5372414B2 (ja) 2013-12-18

Family

ID=41434081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008156896A Active JP5372414B2 (ja) 2008-06-16 2008-06-16 円すいころ軸受

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20110075959A1 (ja)
EP (1) EP2306036B1 (ja)
JP (1) JP5372414B2 (ja)
CN (1) CN102066789B (ja)
WO (1) WO2009154166A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2221493B1 (en) * 2007-11-12 2013-04-03 NTN Corporation Tapered roller bearing
US9222508B2 (en) * 2011-05-17 2015-12-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Bearing race with integrated spring
JP5851808B2 (ja) * 2011-11-22 2016-02-03 四国電力株式会社 タンク
JP2015121268A (ja) 2013-12-24 2015-07-02 Ntn株式会社 転がり軸受
DE102014222278B4 (de) * 2014-10-31 2020-08-13 Aktiebolaget Skf Wälzlager

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1031388B (it) * 1974-02-25 1979-04-30 Pitner Alfred Reggispinta ad elementi di rotolamento cilindrici
DE3012152C2 (de) * 1980-03-28 1986-02-20 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Haltevorrichtung für ein rotierendes zahnärztliches Werkzeug
JPS6029964U (ja) * 1983-08-06 1985-02-28 トヨタ自動車株式会社 デフドライブピニオンシャフト支持装置
JPS60172218U (ja) * 1984-04-25 1985-11-14 東芝機器株式会社 照明器具
US5007746A (en) * 1989-12-26 1991-04-16 Federal-Mogul Corporation Thrust bearing with resilient retention tang
JPH041722U (ja) * 1990-04-20 1992-01-08
US5647675A (en) * 1993-07-17 1997-07-15 Ina Walzlager Schaeffler Kg Angular thrust disc
JP3610387B2 (ja) * 1995-12-26 2005-01-12 光洋精工株式会社 一方向クラッチと軸受との組立体
JP2002221228A (ja) * 2000-11-24 2002-08-09 Nsk Ltd 深溝玉軸受及び軸受装置
JP2002178708A (ja) * 2000-12-08 2002-06-26 Nsk Ltd 車輪駆動用軸受ユニット
JP2002323049A (ja) * 2001-04-26 2002-11-08 Ntn Corp 転がり軸受
JP4277558B2 (ja) * 2003-04-07 2009-06-10 日本精工株式会社 転がり軸受の軸への取り付け構造、止め部材
DE102005047270B4 (de) * 2005-10-01 2016-03-10 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wälzlager

Also Published As

Publication number Publication date
EP2306036A1 (en) 2011-04-06
CN102066789A (zh) 2011-05-18
JP2009299845A (ja) 2009-12-24
EP2306036A4 (en) 2012-08-29
CN102066789B (zh) 2015-07-22
US20110075959A1 (en) 2011-03-31
EP2306036B1 (en) 2016-06-01
WO2009154166A1 (ja) 2009-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5372414B2 (ja) 円すいころ軸受
WO2011062257A1 (ja) タンデムアンギュラ型玉軸受
US20160123385A1 (en) Rolling bearing
JP4513295B2 (ja) 転がり軸受装置の組立方法
WO2017204058A1 (ja) 軸受密封装置
JP2008002503A (ja) スラストころ軸受
JP2005212713A (ja) 車輪用軸受装置
EP2952765A1 (en) Roller bearing
JP6037063B2 (ja) 円すいころ軸受の組立方法
JP2017125617A (ja) ころ軸受
US20090046973A1 (en) Bearing retention method and apparatus
JP2005069350A (ja) 円すいころ軸受
JP4756363B2 (ja) 転がり軸受の密封装置
JP2009127693A (ja) 軸受クリープ防止構造およびその製造方法
JP2008232240A (ja) ラジアル・スラストころ軸受
JP2008051161A (ja) スラストころ軸受
JP2009002480A (ja) 車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法
JP6137348B2 (ja) 円すいころ軸受
JP5810627B2 (ja) タンデムアンギュラ型玉軸受及びタンデムアンギュラ型玉軸受用外輪側組立品
WO2020189372A1 (ja) 転がり軸受
JP2012145181A (ja) スラストワッシャ及び軸受
WO2015098397A1 (ja) 転がり軸受
JP2008025591A (ja) スラストころ軸受用保持器の製造方法
JP6024291B2 (ja) 転がり軸受
JP2009236223A (ja) 転がり軸受

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110526

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121109

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130520

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130730

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20130806

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130904

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130918

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5372414

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250