JP6451090B2

JP6451090B2 - Radial needle bearing

Info

Publication number: JP6451090B2
Application number: JP2014116509A
Authority: JP
Inventors: 菊池　文; 文菊池; 後藤　耕一; 耕一後藤; 宏一矢嶋
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2014-06-05
Filing date: 2014-06-05
Publication date: 2019-01-16
Anticipated expiration: 2034-06-05
Also published as: JP2015230044A

Description

本発明は、回転するシャフトを支持するためのラジアルニードル軸受の改良に関する。 The present invention relates to an improvement in a radial needle bearing for supporting a rotating shaft.

従来から、例えば自動車の車両などに備えられた機構における回転系には径方向に大きな荷重が加わるため、その回転軸を回転自在に支持する軸受には、当該荷重に対する負荷能力に優れたラジアルニードル軸受が用いられることがある。このようなラジアルニードル軸受の一例として、特許文献１には、自動車のエンジン用クランクシャフトなどを支持するためのラジアルニードル軸受の構成が例示されている。ラジアルニードル軸受は、転がり軸受の中でも最も外輪の肉厚が薄い(ニードルの内接円径に対する外径の割合が小さい)にもかかわらず、その負荷容量(ラジアル負荷容量)は大きく、また、省スペース化や装置の小型軽量化などに寄与するとともに、高い許容回転数を持ち、取付けが簡単であるなどという優れた特徴を有する。 Conventionally, since a large load is applied in a radial direction to a rotating system in a mechanism provided in an automobile vehicle, for example, a radial needle excellent in load capacity for the load is provided in a bearing that rotatably supports the rotating shaft. A bearing may be used. As an example of such a radial needle bearing, Patent Document 1 exemplifies a configuration of a radial needle bearing for supporting a crankshaft for an automobile engine or the like. Radial needle bearings have the largest outer ring thickness among rolling bearings (the ratio of the outer diameter to the inscribed circle diameter of the needle is small). In addition to contributing to space savings and reducing the size and weight of the device, it has excellent characteristics such as having a high permissible rotational speed and being easy to mount.

ラジアルニードル軸受は、転動体であるニードルが外輪と回転軸との間に多数組み込まれることで、１つの軸受が構成されている。なお、ラジアルニードル軸受には、内輪付きと内輪なしの他、保持器付きと保持器なし(総ころ形)などによっていくつか形式や区別がある。 In the radial needle bearing, a large number of needles, which are rolling elements, are incorporated between the outer ring and the rotating shaft to constitute one bearing. There are several types and distinctions of radial needle bearings depending on whether or not there is an inner ring and no inner ring, as well as with a cage and without a cage (full roller type).

特開２００７ − １００１２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 7-1 0 0 1 2

ラジアルニードル軸受は、軌道面と転動体は均一に接触し、円滑に回転・荷重を支持することが重要であり、軌道面となる支持軸の傾きは極力小さくなければならないが、図３のように使用環境により支持軸４の傾きが避けられない場合がある。このような場合、荷重が入力されると軌道面４ａとニードル２が均一に接触できず、その結果、ニードル２の端部にエッジロードが発生する。このエッジロードにより、軸受寿命は大きく低下する事から、従来の対策としては軸受容量を増やす為に、ニードルの径や長さ、また、その数等をアップさせ軸受自体もサイズを上げる必要があった。 In radial needle bearings, it is important that the raceway surface and rolling elements are in uniform contact and support rotation and load smoothly, and the inclination of the support shaft that becomes the raceway surface must be as small as possible. In some cases, the inclination of the support shaft 4 is unavoidable depending on the use environment. In such a case, when a load is input, the raceway surface 4a and the needle 2 cannot be contacted uniformly, and as a result, an edge load is generated at the end of the needle 2. Because this edge load significantly reduces the bearing life, the conventional measure is to increase the bearing capacity by increasing the diameter and length of the needle and the number of needles to increase the bearing capacity. It was.

そこで、本発明の課題は、支持軸の軌道面が傾斜していても、少なくともラジアル荷重の負荷圏にあるニードルと支持軸の軌道面が均一に接触し、且つ、軸受自体のサイズを上げる必要がないラジアルニードル軸受を提供することである。 Accordingly, the problem of the present invention is that even if the raceway surface of the support shaft is inclined, at least the needle in the load area of the radial load and the raceway surface of the support shaft are in uniform contact, and the size of the bearing itself needs to be increased. It is to provide a radial needle bearing without the above.

上記の課題を解決するために、本発明は、外輪の内径面が、ニードルの軌道面となるラジアルニードル軸受において、ハウジングに圧入する前の前記外輪は、前記軌道面の内径寸法が軸方向で同一であり、外輪外周面は外径寸法が軸方向で異なるテーパーとなっており、前記ハウジングに圧入したときの前記外輪は、前記軌道面の内径寸法が軸方向で異なり、前記軌道面がテーパーとなる構成を採用した。 In order to solve the above problems, the present invention has an inner diameter surface of the outer ring is in the radial needle bearing comprising a track surface of the needle, the outer ring of the prior press-fitted into the housing, the inner diameter of the raceway surface in the axial direction are the same, the outer ring outer circumferential surface has a tapered outer diameter that differs in the axial direction, the outer ring when pressed into the housing, the inner diameter of the track surface is different in the axial direction, the raceways A taper configuration was adopted.

上記の構成によれば、ラジアルニードル軸受をハウジングに圧入したときに、外輪の軌道面が、圧入前の外輪外周面と同様なテーパーとなるので、支持軸の精度（傾斜）が悪い場合においても、少なくともラジアル荷重の負荷圏にあるニードルは支持軸の軌道面と均一に接触し、エッジロード等の不具合を防止して、寿命を延長させることができる。
また、上記の構成のラジアルニードル軸受は、通常の外輪外周面を後加工すれば、容易に製作でき、そのコストも安価となる。 According to the above configuration, when the radial needle bearing is press-fitted into the housing, the raceway surface of the outer ring becomes the same taper as the outer peripheral surface of the outer ring before press-fitting. In addition, the needles at least in the load zone of the radial load are in uniform contact with the raceway surface of the support shaft, so that troubles such as edge loading can be prevented and the life can be extended.
Further, the radial needle bearing having the above-described configuration can be easily manufactured and the cost thereof can be reduced by post-processing a normal outer ring outer peripheral surface.

本発明の実施形態に係るラジアルニードル軸受の断面図である。It is sectional drawing of the radial needle bearing which concerns on embodiment of this invention. 図１に示すラジアルニードル軸受をハウジングと、傾斜する支持軸に組んだ状態を表す断面図である。It is sectional drawing showing the state which assembled the radial needle bearing shown in FIG. 1 to the housing and the inclined support shaft. 従来のラジアルニードル軸受をハウジングと、傾斜する支持軸に組んだ状態を表す断面図である。It is sectional drawing showing the state which assembled the conventional radial needle bearing to the housing and the inclined support shaft.

以下、本発明に係る密封装置の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of a sealing device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明に係る軸受であり、外輪１、複数のニードル２からなるラジアルニードル軸受である。なお、本実施形態は、保持器がないタイプのラジアルニードル軸受であるが、保持器があってもよく、後述の作用・効果も、保持器の有無で変わることはない。 FIG. 1 shows a bearing according to the present invention, which is a radial needle bearing including an outer ring 1 and a plurality of needles 2. In addition, although this embodiment is a type of radial needle bearing without a retainer, a retainer may be present, and the actions and effects described below are not changed by the presence or absence of the retainer.

外輪１は、フリー（ハウジングに圧入前の）状態では、軌道面となる内径の寸法は、軸方向（紙面の左右方向）で同一だが、外周面の外径寸法が軸方向で異なっている。本実施形態では、軸受軌道面となる支持軸の傾きに対応するため、外輪１をハウジングに圧入した際に外輪１の軌道面１ｃが適切な角度に傾斜するよう外輪外周面をテーパー状に加工し、その外径がφＤ１＞φＤ２となっている。 When the outer ring 1 is free (before being press-fitted into the housing), the inner diameter of the raceway surface is the same in the axial direction (the left-right direction of the paper), but the outer diameter of the outer peripheral surface is different in the axial direction. In the present embodiment, in order to cope with the inclination of the support shaft serving as the bearing raceway surface, the outer ring outer peripheral surface is tapered so that the raceway surface 1c of the outer ring 1 is inclined at an appropriate angle when the outer ring 1 is press-fitted into the housing. The outer diameter is φD1> φD2.

図２は、上述のラジアルニードル軸受をハウジング３に圧入し、ハウジング３の中心軸に対して傾斜した支持軸４がラジアルニードル軸受に挿入された状態を示したものである。 FIG. 2 shows a state in which the above-described radial needle bearing is press-fitted into the housing 3 and the support shaft 4 inclined with respect to the central axis of the housing 3 is inserted into the radial needle bearing.

外輪１は、ハウジング３に圧入した際、外輪大径側１ａの内径は変形量が大きくなり小径側１ｂの内径に対して大きく縮径するため、外輪の軌道面１ｃが、ハウジング３に圧入前の外輪の外径同様のテーパー形状となる（但し、テーパーの向きは逆となる）。これにより、支持軸４の精度（傾斜）が悪い場合においても、少なくともラジアル荷重の負荷圏にあるニードル２は支持軸４の軌道面４ａと均一に接触し、エッジロード等の不具合を防止して、寿命を延長させることができる。 When the outer ring 1 is press-fitted into the housing 3, the inner ring of the outer ring large-diameter side 1 a has a large amount of deformation and is greatly reduced with respect to the inner diameter of the small-diameter side 1 b. The outer ring has a tapered shape similar to the outer diameter (however, the direction of the taper is reversed). As a result, even when the accuracy (inclination) of the support shaft 4 is poor, the needle 2 at least in the load area of the radial load uniformly contacts the raceway surface 4a of the support shaft 4 to prevent problems such as edge loading. , Can extend the life.

なお、外輪外周面のテーパーの角度は、運転中に想定される軌道面の傾斜角度を考慮して、決定すればよい。
また、本発明は、外輪をハウジングに圧入して使用する軸受であれば、その形式は問わず、シェル形ニードル軸受、ソリッド形ニードル軸受などであってもよい。 The taper angle of the outer peripheral surface of the outer ring may be determined in consideration of the inclination angle of the raceway surface assumed during operation.
Further, the present invention may be a shell type needle bearing, a solid type needle bearing or the like as long as it is a bearing that is used by press-fitting an outer ring into a housing.

１外輪
１ｃ軌道面
２ニードル
３ハウジング
４支持軸
４ａ軌道面

1 outer ring 1c raceway surface 2 needle 3 housing 4 support shaft 4a raceway surface

Claims

In the radial needle bearing where the inner diameter surface of the outer ring is the raceway surface of the needle,
The outer ring of the prior press-fitted into the housing, the inner diameter of the raceway surface is the same in the axial direction, the outer ring outer circumferential surface has a tapered outer diameter that differs in the axial direction,
When the outer ring is press-fitted into the housing, the inner diameter dimension of the raceway surface is different in the axial direction, and the raceway surface is tapered .