JPH06509628A - Bearings with lubricated spacers and non-lubricated spacers - Google Patents
Bearings with lubricated spacers and non-lubricated spacersInfo
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 潤滑スペーサ及び非潤滑スペーサを有する軸受技術分野 本発明は、ローラエレメントが潤滑剤を包含するスペーサから移動した潤滑剤に よって潤滑される形式の自己潤滑軸受に関する。[Detailed description of the invention] Bearing technology field with lubricated spacers and non-lubricated spacers The present invention provides that the roller element absorbs the lubricant transferred from the spacer containing the lubricant. The present invention relates to self-lubricating bearings of the type that are lubricated accordingly.
発明の背景 米国特許第4,906,110は、ローラが浮遊潤滑スペーサによって分離され た、改良型の固体潤滑ローラ軸受を開示している。本発明は、この形式の軸受の 寿命と安定性を増加させることを目的としている。Background of the invention U.S. Pat. No. 4,906,110 discloses that the rollers are separated by floating lubrication spacers. An improved solid lubricated roller bearing is also disclosed. The present invention utilizes this type of bearing. Aimed at increasing longevity and stability.
発明の要約 本発明によれば、潤滑及び非潤滑のスペーサエレメントがローラの間に配置され 、各ローラに固体潤滑剤と安定性を提供している。上記非潤滑スペーサエレメン トは、好ましい耐摩擦特性を持つ材質であるけれども、第1には、スペーサ作用 だけをもっている。潤滑エレメントは、浮遊しており、非潤滑エレメントは浮遊 しているかあるいは保持器の一部である。非潤滑エレメントは、浮遊エレメント であるときは、好ましくは、潤滑スペーサエレメントと対向して配置され、各潤 滑スペーサエレメントと交互に配置され、ローラの軌跡係合部分は、ローラが回 転するとき潤滑スペーサエレメントと直接接触することによって潤滑される。Summary of the invention According to the invention, lubricated and non-lubricated spacer elements are arranged between the rollers. , providing solid lubricant and stability to each roller. Non-lubricated spacer element above Although the material has favorable anti-friction properties, firstly, it has a spacer effect. I have only one. Lubricated elements are floating, non-lubricated elements are floating or part of the cage. Non-lubricated elements are floating elements When the lubricating spacer element is The sliding spacer elements are arranged alternately, and the roller trajectory engaging portions are arranged alternately with sliding spacer elements. When rotating, it is lubricated by direct contact with the lubricating spacer element.
非潤滑スペーサは、ローラ上の潤滑剤の拡散を補助して潤滑スペーサによって提 供されない領域のローラの安定性をもたらす。非潤滑スペーサが浮遊エレメント である装置においては、各ローラの一方の側において端部に隣接して一対の非潤 滑端部スペーサを、池の側に対向して中心非潤滑スペーサを備えることが好まし 5い。保持器が非潤滑スペーサを備えているときには、各ローラのほぼ中心の部 分は両側において潤滑スペーサエレメントに対向する。The non-lubricating spacer assists in spreading the lubricant on the rollers provided by the lubricating spacer. Provides stability of the rollers in areas not provided. Non-lubricated spacer floating element In a device in which there is a Preferably, the sliding end spacer is provided with a central non-lubricating spacer facing the pond side. 5. When the cage is equipped with non-lubricated spacers, approximately the center of each roller The portions face lubricating spacer elements on both sides.
図面の簡単な説明 図1は本発明を適用することができるスペーサとローラエレメントとの典型的な 組立体の外面の側面図である。Brief description of the drawing FIG. 1 shows a typical example of a spacer and a roller element to which the present invention can be applied. FIG. 3 is a side view of the exterior of the assembly.
図2は環状端部リングを取り外した組立体の端面図である。FIG. 2 is an end view of the assembly with the annular end ring removed.
図3は図2と同一の詳細な端面図である。FIG. 3 is a detailed end view identical to FIG.
図4は本発明によって構成された軸受の一部の実寸分解図である。FIG. 4 is a full-scale exploded view of a portion of a bearing constructed in accordance with the present invention.
図5は好ましい態様のスベ〜づ及びローラのの実寸分解図である。FIG. 5 is a full-scale exploded view of the slide and roller of the preferred embodiment.
図6はローラと一緒に使用するスペーサの他の実施例を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing another embodiment of a spacer used together with a roller.
図7は保持器を利用する本発明の第2実施例の破断平面図である。FIG. 7 is a cutaway plan view of a second embodiment of the invention that utilizes a cage.
図8は図7の線8−8に沿った横断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line 8-8 of FIG.
図9は第2実施例の破断端面図である。FIG. 9 is a cutaway end view of the second embodiment.
発明の詳細な説明 図1及び図?を参照(2て、固体潤滑混合物を有す”る浮遊スペーサIが、同数 の回転針状コ02を分離し、ている。各浮遊スペーサIは好ま(7くは機械加工 あるいは成形されて、針状コ(H7,の外側表面4に類似した曲率をもった凹み 対向側面3.5を有12、固体潤滑剤を移動さ1士るための比較的大きな初期接 触領域を提供する。。Detailed description of the invention Figure 1 and figure? (2) floating spacers I with a solid lubricating mixture are The rotating needle 02 is separated. Each floating spacer I is preferred (7 is machined) Alternatively, it may be molded to have a concave surface with a curvature similar to the outer surface 4 of the needle-shaped (H7). It has a relatively large initial contact for moving the solid lubricant. provide a tactile area. .
浮遊スペーサlの外側面6及び内側面7は、それぞれ直径8.9に決定される内 側及び外側の軌道の曲率に一致(7た凸曲率をも一つように成形あるいは機械加 工されるか、さもなければ、外側面6及び内側面7は、平面、あるいは、外側面 6の長さ方向に沿った外側軌道との2線接触及び内側面7の長さ方向の両側縁端 な間の内側軌道の中間に単一接線接触を有する。回転エレメント2の端部潤滑は 、例えば、回転エレメント2とスペーサ1の端部の近傍に配置された固体潤滑剤 の環状リング100によって、あるいは回転エレメント2の端部に取り付けられ た固体潤滑剤の端部セヤソブによって、さらにあるいは、回転エレメント2の端 部を包むようになったスペーサ1の端部によって行われる。The outer surface 6 and the inner surface 7 of the floating spacer l each have an inner surface determined to have a diameter of 8.9 mm. Matches the curvature of the side and outer raceways (molded or machined to match the 7 convex curvatures) The outer surface 6 and the inner surface 7 may be flat or Two-line contact with the outer raceway along the length of 6 and both longitudinal edges of the inner surface 7 with a single tangential contact midway between the inner orbits. End lubrication of rotating element 2 , for example, a solid lubricant disposed near the ends of the rotating element 2 and the spacer 1. by an annular ring 100 or attached to the end of the rotating element 2. Alternatively, the end of the rotating element 2 may be coated with solid lubricant. This is done by the end of the spacer 1 which wraps around the area.
経済的なコストとするために、スペーサlは、高圧による圧縮固化と追加加工の 必要性を排除する2次焼結処理によって形成することが望ましい。各ローラの両 側の隣接するスペーサエレメントの当て端部における連結は、ローラの端部を接 して互い違いにされ、ローラ周囲の各部分は、ローラの回転中はスペーサエレメ ントに直接接触する。この端部は、例えば、スペーサの隣接する端部を斜面とす ることによって傾斜した端面を提供することができる。この構成によって、ロー ラの両側のそれぞれのスペーサエレメントの間の結合線は、ローラの沿って互い 違いになる。In order to keep the cost economical, the spacer l requires high pressure compaction and additional processing. It is desirable to form it by a secondary sintering process which eliminates the need for it. Both sides of each roller The connection at the contact end of adjacent spacer elements on the side connects the ends of the rollers. each part around the roller is fitted with a spacer element during rotation of the roller. come into direct contact with the object. This end may be configured, for example, by bevelling the adjacent end of the spacer. By this, an inclined end surface can be provided. This configuration allows the The bond line between the respective spacer elements on each side of the roller should be It makes a difference.
図3を参照(7て、角度11を持った凹み10は、好ましくは、隣接する回転エ レメント2の中心軸線を通過する平面12に沿って、スペーサエレメント2の中 に設ける。この凹み角度11は、軸受の回転軸線と隣接した回転エレメント2の 回転軸線とを通る平面13に関して測定され、代表的には、30度の値であり、 スペーサから分離した磨耗粒子が最小寸法のものとなり、軸受の滑らかな作動を 干渉しないようにする。凹みはまた、移動する潤滑剤の小さく、拘束されていな い磨耗粒子を再捕獲し、さらに凹み角度11の頂点に対する回転エレメントとス ペーサとの間に発生する圧縮作用の下に、上記粒子をスペーサの本体に再結合さ せる。See Figure 3 (7), the recess 10 with an angle 11 is preferably inside the spacer element 2 along a plane 12 passing through the central axis of the element 2. Provided for. This concavity angle 11 corresponds to the rotational axis of the bearing and the adjacent rotating element 2. is measured with respect to the plane 13 passing through the axis of rotation, typically having a value of 30 degrees; Wear particles separated from the spacer are of the smallest size, ensuring smooth bearing operation. Avoid interference. Recesses also provide small, unconstrained pockets of moving lubricant. The rotary element and the swivel against the apex of the concavity angle 11 Under the compressive action that occurs between the particles and the spacer, the particles are recombined into the body of the spacer. let
スペーサエレメントIOの他の実施例としては、図6に示すように、凹み10’ が概略凹面になる。この変形例は、磨耗粒子が組立体の表面の相対的移動の間に 捕らえられるというよりむしろ凹みlO′の中に捕らえられることを促進する。Another embodiment of the spacer element IO is as shown in FIG. becomes approximately concave. This variant allows wear particles to be removed during relative movement of the surfaces of the assembly. Rather than being trapped, it facilitates being trapped within the recess lO'.
本発明によれば、非潤滑スペーサも提供され、固体潤滑物質(潤滑スペーサエレ メント)を包含するスペーサエレメントと、主要作用としては潤滑作用を持たず かつ好ましくはローラとの接触による磨耗に対抗できるスペーサエレメント(非 潤滑スペーサエレメント)を交互に配置してなる。もし潤滑スペーサと非潤滑ス ペーサの両方が浮遊であれば、それらは好ましくはローラの軸線方向と軸受組立 体全体の回転の円周方向の両方において交互に配置される。この配列は、潤滑ス ペーサが磨耗したときに、非潤滑スペーサによってローラエレメントの適切な整 列状態と間隔が維持される。この点に関し、最初の間隔は、予め定めた潤滑スペ ーサの磨耗がなされるまで、潤滑スペーサだけがローラに接触するように決定さ れる。According to the invention, a non-lubricating spacer is also provided, and a solid lubricating material (lubricating spacer element) is also provided. A spacer element that contains and preferably a spacer element (non-contact) that can resist wear due to contact with the rollers. Lubricating spacer elements) are arranged alternately. If lubricated spacer and non-lubricated spacer If the pacers are both floating, they are preferably aligned axially with the roller and bearing assembly. They are arranged alternately in both circumferential directions of rotation of the entire body. This arrangement Non-lubricating spacers ensure proper alignment of the roller elements when the pacers wear. Column conditions and spacing are maintained. In this regard, the initial interval is It is determined that only the lubricating spacer is in contact with the roller until the spacer wears out. It will be done.
非潤滑スペーサエレメントの好ましい材質は、セラミック材料のような固い磨耗 材質に限定されず、潤滑剤を塗っていないポリミド(polymido )材料 、鋼、銀金浸銅、フェノール材質、ナイロン等を包含する。非潤滑スペーサエレ メントは、低負荷状態においては、テフロン(登録商標)、フェノール材質、ナ イロン等のような比較的柔らかい材質によって作られる。The preferred material for non-lubricated spacer elements is a hard abrasive material such as a ceramic material. Polymide material without lubricant, regardless of material , steel, silver-gold immersed copper, phenolic materials, nylon, etc. Non-lubricated spacer element Under low load conditions, the It is made of relatively soft material such as iron.
101S 102によって示される潤滑スペーサエレメントと非潤滑スペーサエ レメントの基本的配列は、隣接するスペーサに関して図4に示される。スペーサ laは、例えば、非潤滑スペーサエレメント102によって分離された一対の潤 滑スペーサエレメント101を有しており、一方、スペーサlbは、潤滑スペー サエレメント101゛によって分離された一対の非潤滑スペーサエレメント10 2’ を有している。潤滑スペーサエレメントの各々は、好ましくは非潤滑スペ ーサエレメントよりも長く、全長が常時潤滑スペーサエレメントに接触している 。しかしながら、潤滑剤はローラの回転に応じて軌跡とローラを横切って拡散す るから、上述した配置は重要なことではない。Lubricated spacer element and non-lubricated spacer element indicated by 101S 102 The basic arrangement of elements is shown in FIG. 4 with respect to adjacent spacers. Spacer la is, for example, a pair of lubricating elements separated by a non-lubricating spacer element 102. It has a lubricating spacer element 101, while spacer lb has a lubricating spacer element 101. A pair of non-lubricated spacer elements 10 separated by a spacer element 101 2'. Each of the lubricated spacer elements preferably has a non-lubricated spacer element. - longer than the spacer element, the entire length is in constant contact with the lubricated spacer element . However, the lubricant spreads across the trajectory and roller as the roller rotates. The arrangement described above is not critical.
図4に示す潤滑スペーサエレメントと非潤滑スペーサエレメントの交互の配置は 、各ローラ(例えば、ローラ2′)が、該ローラの一方の側においてその端部の 近傍に非潤滑ローラエレメント102′を有するものと、該ローラの他の側に中 央非潤滑ローラエレメント102を備えている。これは、ローラの安定性が非潤 滑スペーサによって確保される。The alternating arrangement of lubricated and non-lubricated spacer elements shown in Figure 4 is , each roller (e.g. roller 2') has a one with a non-lubricated roller element 102' in the vicinity and one with a medium on the other side of the roller. A central non-lubricated roller element 102 is provided. This is because the stability of the roller is secured by sliding spacers.
図5を参照して、スペーサlcは、スペーサの端部がローラが適合する凹みの端 部を被うようにすることによって、ローラ2の端部潤滑を提供することができる 。また、ローラ2は、端面に端面を突き当てた一連のローラエレメント2aを包 含する。図4の実施例で示すように、非潤滑スペーサエレメントは、潤滑スペー サエレメントと交互に配置されている。回転エレメント2の一方の側において、 スペーサlcが、他の側のスペーサldの中の一対のより短い非潤滑スペーサエ レメント102’ と対向した一対の潤滑スペーサエレメント101” を有し ている。さらに、スペーサldの中で、中心潤滑スペーサエレメントlot”’ がスペーサlcの中の中心非潤滑スペーサエレメント102°°′ と対向して いる。Referring to FIG. 5, the spacer lc has a concave end where the roller fits. End lubrication of the roller 2 can be provided by covering the . Further, the roller 2 includes a series of roller elements 2a whose end faces abut against each other. Contains. As shown in the example of FIG. 4, the non-lubricated spacer element Arranged alternately with saelements. On one side of the rotating element 2, The spacer lc is connected to the pair of shorter non-lubricated spacers in the spacer ld on the other side. element 102' and a pair of lubricating spacer elements 101'' facing each other. ing. Furthermore, within the spacer ld, a central lubricating spacer element lot"' is opposite the central non-lubricated spacer element 102°°' in the spacer lc. There is.
図4及び図5に示す実施例において、スペーサlaないし1dは、各々3つのス ペーサエレメントからなるように示されている。各スペーサがより大きい数、好 ましくは奇数の数のスペーサエレメントであって、それらが(a)潤滑スペーサ エレメントカ洛スペーサの中で非潤滑エレメントと交互になっていること、また (b)各スペーサ内の潤滑スペーサエレメントが隣接スペーサの非潤滑スペーサ エレメントと対向して配置されていることのような配列が可能であることが理解 できる。In the embodiment shown in FIGS. 4 and 5, the spacers la to 1d each have three spacers. It is shown to consist of a pacer element. The larger the number of each spacer, the better preferably an odd number of spacer elements, which are (a) lubricating spacers; The elements must alternate with non-lubricated elements in the spacer, and (b) A lubricated spacer element in each spacer is a non-lubricated spacer in an adjacent spacer. Understand that it is possible to arrange such that elements are placed opposite each other can.
潤滑スペーサエレメントは、米国下規則R46198を有するDuPons社に よって製造されて商業的に入手可能なVespel (登録商標)SP−2tポ リミドによって作られる。口の製品は、柔らかくなく、耐温度性が高く、多くノ ブラスチック材料が到達する温度を超えた温度において負荷に耐え、また非常に 小さい漸動を呈する。例えば、製品が300°C(572°F)で2,500p siの負荷を100時間受けても、全体の変形は僅か1. 6%である。Ves pel(登録商標)SP−21は、グラファイトやテフロン(登録商標)のよう な色々な固体潤滑物質の分散を含むポリミドマトリックスを有している。潤滑ス ペーサエレメントは、Vespel (登録商標)の粉体の高圧圧縮と2次焼結 によって作られる。最大強度と最小熱膨張は、通常圧縮方向と直角をなす方向に 見出される。Vespel (登録商標)SP−21は、スペーサエレメントを 製造して低温度で使用される。最初は、潤滑スペーサエレメントとローラとの間 の公差が非潤滑スペーサとローラの間の公差より小さい。使用された後は、潤滑 スペーサエレメントからの潤滑剤がローラ及び非潤滑スペーサエレメントの上に 広がる。The lubricating spacer element is manufactured by DuPons, which has the U.S. Regulation R46198. Vespel® SP-2t ports manufactured and commercially available Produced by Limid. Mouth products are not soft, have high temperature resistance, and can withstand many drops. Withstands loads at temperatures in excess of those reached by plastic materials, and is extremely Exhibits small gradual movements. For example, if the product is 2,500p at 300°C (572°F) Even after 100 hours of si load, the overall deformation was only 1. It is 6%. Ves Pel (registered trademark) SP-21 is similar to graphite and Teflon (registered trademark). It has a polymide matrix containing a dispersion of various solid lubricating substances. Lubricant The pacer element is made by high-pressure compression and secondary sintering of Vespel (registered trademark) powder. made by. Maximum strength and minimum thermal expansion are usually perpendicular to the direction of compression. be discovered. Vespel (registered trademark) SP-21 has a spacer element. Manufactured and used at low temperatures. Initially between the lubricating spacer element and the roller The tolerance is smaller than the tolerance between the non-lubricated spacer and the roller. Lubricate after use Lubricant from spacer element onto roller and non-lubricated spacer element spread.
図7ないし図9を参照して、非潤滑スペーサは保持器200によって設けられ、 保持器200は、軸受の軸線と平行に内側に突出した非潤滑スペーサエレメント 202を持った端部リング200a、200bを有している。ローラエレメント 2は、円周上で隣接したスペーサエレメント2の間に配置された対向端部分を存 し、浮遊式潤滑スペーサエレメント201がローラエレメント2の間と非潤滑ス ペーサエレメント202の端部の間に配置されている。連結エレメント203に よって、端部リング200a、200bが両側のエレメント202のあるものに 連結される。これらの連結エレメント203は、軸受の円周上で潤滑スペーサエ レメント201と交互に配置され、あるいは連結エレメント203がより小さい 間隔て配置されて、より多くの潤滑スペーサエレメントが設けられる。針状ころ エレメントは通常僅かに端部の方向に向いて内向きに僅かに先細になっていて、 ローラエレメントの軌道係合部分は通常その長さの中心部である。従って、潤滑 スペーサエレメント201はローラエレメントの作動部品に潤滑剤を塗ることの みヲ行い、一方、非潤滑スペーサエレメントはローラエレメントの適切な整列を 保持する。しかしながら、作動中は、通常潤滑スペーサエレメントからの潤滑剤 がローラエレメントの全長にわたって移動する。Referring to FIGS. 7-9, the non-lubricated spacer is provided by a retainer 200; The retainer 200 is a non-lubricated spacer element that protrudes inward parallel to the axis of the bearing. 202 with end rings 200a, 200b. roller element 2 has opposing end portions disposed between circumferentially adjacent spacer elements 2; The floating lubricated spacer element 201 is connected between the roller element 2 and the non-lubricated spacer element 201. Disposed between the ends of pacer element 202. to the connecting element 203 Therefore, the end rings 200a, 200b have elements 202 on both sides. Concatenated. These connecting elements 203 are connected by lubricating spacers on the circumference of the bearing. elements 201 or smaller connecting elements 203 Spaced apart, more lubricating spacer elements are provided. Needle roller The elements are usually slightly tapered inwardly towards the ends; The track-engaging portion of the roller element is typically central to its length. Therefore, lubrication The spacer element 201 is used for lubricating the working parts of the roller element. while the non-lubricated spacer elements ensure proper alignment of the roller elements. Hold. However, during operation, lubricant from normally lubricated spacer elements moves over the entire length of the roller element.
保持器200は、通常、最初平らである2つの半部品から構成される。ローラエ レメントと潤滑スペーサエレメントが、保持器の半部品がまだ平らである時にそ の中に装填され、その後保持器の各半部品が半円筒形に曲げられる。保持器の横 向きの非潤滑スペーサエレメントの断面形状は、上記半部品がそれらの最終形状 に曲げられた後にローラエレメントの端部を保持するように形成される。保持器 は、銀を注入された銅あるいは他の適当な物質で作られる。Retainer 200 is typically constructed from two halves that are initially flat. Laurae element and lubricated spacer element when the cage halves are still flat. Each half of the cage is then bent into a semi-cylindrical shape. Next to the cage The cross-sectional shape of the non-lubricated spacer elements in the orientation is such that the above half parts are in their final shape. shaped to hold the end of the roller element after it has been bent. retainer is made of silver-infused copper or other suitable material.
潤滑スペーサエレメントの最初にローラと接触する表面を最大にすることが望ま しいけれども、これは重要なことではない。従って、潤滑スペーサエレメントは 、例えば正方形または台形の横断面を有する。It is desirable to maximize the surface of the lubricated spacer element that initially contacts the roller. However, this is not important. Therefore, the lubricating spacer element , for example with a square or trapezoidal cross section.
私は私の発明の特別な実施例を示して説明したが、添付した請求の範囲で明らか にした本発明の精神から逸脱することなく、多数の小さな構造及び作用の変更が 可能であることは明らかである。Although I have shown and described particular embodiments of my invention, it is clear from the appended claims that Numerous minor structural and operational changes may be made without departing from the spirit of the invention. It is clearly possible.
7iC ’a2.21.= 平成 年 月 日7iC 'a2.21. = Heisei Year Month Day
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