CN102089541A - 圆锥滚子轴承用树脂制保持器和圆锥滚子轴承 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种圆锥滚子轴承用树脂制保持器和圆锥滚子轴承,该保持器减小了圆锥滚子轴承内的空间体积,降低滞留在轴承内部的润滑油的搅拌阻力,并且能提高圆锥滚子的安装性。圆锥滚子轴承用树脂制保持器(20)具有小径圆环部(21)、大径圆环部(22)以及连接两圆环部(21、22)的多个柱部(23)。柱部(23)具有:一对圆周方向侧面(25),它们分别具有滚子引导面(27);内侧内周面,其在大径圆环部(22)侧的周向宽度比在小径圆环部(21)侧的小。具有这样的滚子支挡区域Ar:相邻的柱部(23)的、相对的圆周方向侧面(25)之间的外径侧兜孔宽度W1以及内径侧兜孔宽度W2比滚子直径D小。
Description
技术领域
本发明涉及一种圆锥滚子轴承用树脂制保持器和圆锥滚子轴承,尤其涉及在变速器或差动齿轮等的、润滑油多的条件下使用的圆锥滚子轴承用树脂制保持器和圆锥滚子轴承。
背景技术
作为现有的圆锥滚子轴承,提出了各种树脂制的保持器(例如参照专利文献1至4)。例如,在专利文献1所记载的保持器101中,如图25(a)和(b)所示,通过增大柱部102的径向尺寸,来减小圆锥滚子轴承100内的空间体积,从而减少轴承内的润滑油的量,降低搅拌阻力。另外,在柱部102的内周面侧,设置从小径圆环部侧向大径圆环部侧扩大了直径的引导槽103,使润滑油的流动顺畅,从而减少滞留在轴承内的润滑油量,并且能提高耐烧结性。这样的结构在专利文献2所记载的圆锥滚子轴承用的保持器中也相同。
此外,在该保持器101中,设置为:将各兜孔104的外周侧和内周侧的周向开口宽度W1、W2分别设置为比对应位置中的圆锥滚子105的直径R小,以夹着圆锥滚子105的方式来保持,可以防止圆锥滚子105从保持器101脱落。这样的结构在专利文献3和4所记载的圆锥滚子轴承用的树脂制保持器中也相同。
现有技术文献
专利文献1:日本国特开2004-84799号公报
专利文献2:日本国特开2008-51295号公报
专利文献3:日本国特公昭59-50224号公报
专利文献4:日本国实公昭63-1919号公报
发明内容
然而,由于上述的树脂制保持器101均一边使柱部102弹性变形一边从保持器的径向将圆锥滚子装入兜孔内,因此,不能减小柱部102和圆锥滚子105的周向间隙。所以,在减少轴承内的空间体积方面很有限,为了减少滞留在轴承内的润滑油量,降低搅拌阻力,并且更稳定地保持圆锥滚子105,具有改善的余地。此外,因为一边使柱部102弹性变形一边装入圆锥滚子105,所以存在有难以安装而生产效率低的问题,也可能会损坏柱部102的棱线部。
本发明是为了解决上述课题而完成的,其目的在于:提供一种圆锥滚子轴承用树脂制保持器和圆锥滚子轴承,该保持器减小了圆锥滚子轴承内的空间体积,降低滞留在轴承内部的润滑油的搅拌阻力,并且能提高圆锥滚子的易安装性。
本发明的上述目的通过下面的结构来实现。
(1)一种圆锥滚子轴承用树脂制保持器,其具有小径圆环部、大径圆环部以及在圆周方向上以规定的间隔被配置为连接所述两圆环部的多个柱部,在所述两圆环部和所述相邻的柱部之间,形成用于保持圆锥滚子的兜孔部,
其特征在于,所述柱部具有:
一对圆周方向侧面,它们分别具有滚子引导面;
内侧内周面,其在大径圆环部侧的周向宽度比在小径圆环部侧的周向宽度小,
所述兜孔部具有所述相邻的柱部的、相对的圆周方向侧面之间的外径侧兜孔宽度以及内径侧兜孔宽度比滚子直径小的滚子支挡区域。
(2)根据(1)所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持器,其特征在于,所述滚子引导面由平面形成。
(3)根据(1)或(2)所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持器,其特征在于,所述柱部在所述内侧内周面和所述大径圆环部的内周面之间具有倒角部。
(4)根据(1)~(3)中的任一项所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持器,其特征在于,所述圆周方向侧面具有比滚子引导面更靠近径向内侧的曲面,
所述曲面和内侧内周面的边界部与所述滚子的圆周方向间隙大于等于在所述边界部的大径侧缘部中所述边界部的小径侧的剩余部分的间隙。
(5)根据(1)~(4)中的任一项所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持器,其特征在于,所述大径圆环部在相邻的所述柱部间的内周面形成凹部。
(6)根据(1)~(5)中的任一项所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持器,其特征在于,
所述滚子引导面被大致设定于圆锥滚子的PCD位置。
(7)根据(1)~(6)中的任一项所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持器,其特征在于,所述滚子引导面被设定在以所述兜孔部的中心为中心的±5度以下的范围。
(8)根据(1)~(7)中的任一项所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持器,其特征在于,所述柱部在所述大径圆环部侧角部的外周部具有檐状突起部。
(9)根据(1)~(8)中的任一项所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持器,其特征在于,所述大径圆环部在相邻的所述柱部间的内周面具有减薄壁部。
(10)一种圆锥滚子轴承,该圆锥滚子轴承具有:
在内周面具有外圈轨道面的外圈;
内圈,其在外周面具有内圈轨道面,在该内圈轨道面的轴方向两侧具有小凸缘部和大凸缘部;
多个圆锥滚子,它们以可自由旋转的方式被配置在所述外圈轨道面和所述内圈轨道面之间;以及
在圆周方向上以规定的间隔保持所述多个圆锥滚子的(1)~(9)中的任一项所述的保持器。
(11)根据(10)所述的圆锥滚子轴承,其特征在于,所述柱部在所述内侧内周面的所述小径圆环部侧具有与所述内圈的小凸缘部接触的突起部,所述突起部与所述内圈的小凸缘部之间的间隙比所述圆锥滚子的头部与所述保持器的大径圆环部的内侧面之间的间隙小。
(12)一种圆锥滚子轴承用树脂制保持器,其具有小径圆环部、大径圆环部以及在圆周方向上以规定的间隔被配置为连接所述两圆环部的多个柱部,在所述两圆环部和所述相邻的柱部之间,形成用于保持圆锥滚子的兜孔部,
其特征在于,所述柱部具有:
一对圆周方向侧面,它们分别具有滚子引导面;
内侧内周面,其至少具有在装入所述保持器时比连接所述轴承内圈的小凸缘部和大凸缘部的轴方向内侧缘部的连接线更靠近径向内侧的部分,
所述兜孔部具有所述相邻的柱部的、相对的圆周方向侧面之间的外径侧兜孔宽度以及内径侧兜孔宽度比滚子直径小的滚子支挡区域。
(13)根据(12)所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持器,其特征在于,所述内侧内周面的周向宽度在大径圆环部侧比在小径圆环部侧小。
根据本发明的圆锥滚子轴承用树脂制保持器和圆锥滚子轴承,因为柱部具有一对圆周方向侧面以及大径圆环部侧的周向宽度比小径圆环部侧的周向宽度小的内侧内周面,且在滚子支挡区域中,外径侧兜孔宽度和内径侧兜孔宽度比滚子直径小,所以可从轴向将圆锥滚子装入保持器中,由此提高了易安装性,并且,在柱部和圆锥滚子的周向间隙小到难以从径向装入圆锥滚子的程度的状态下也能够装入,在以支挡的方式稳定地保持圆锥滚子的同时,降低润滑油的搅拌阻力,从而能够降低旋转转矩。
此外,根据本发明的圆锥滚子轴承用树脂制保持器和圆锥滚子轴承,因为柱部具有:一对圆周方向侧面;以及至少具有在装入所述保持器时比连接所述轴承的内圈的小凸缘部和大凸缘部的轴向内侧缘部的连接线更靠近径向内侧的部分的内侧内周面,且在滚子支挡区域中,外径侧兜孔宽度和内径侧兜孔宽度比滚子直径小,所以与前面所述相同,可减小圆锥滚子轴承内的空间体积,降低滞留在轴承内部的润滑油的搅拌阻力,并且可以提高圆锥滚子的易安装性。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的圆锥滚子轴承的侧面图。
图2是图1所示的圆锥滚子轴承的纵剖面放大图。
图3是圆锥滚子轴承用树脂制保持器的斜视图。
图4是示出将圆锥滚子装入图3所示的保持器的状态的侧面图。
图5(a)是从大径圆环部侧观察图3所示的保持器的正视图,(b)是主要部位的放大图。
图6(a)是图2中的VI-VI剖面图,(b)是VI’-VI’剖面图。
图7是示出基于滚子引导面的圆锥滚子的引导位置和作用于保持器的分力的关系的示意图。
图8示出第一实施方式的第一变化例的、由圆弧形状构成的滚子引导面的剖面图。
图9(a)是第一实施方式的第二变化例的保持器的整体斜视图,(b)是大径圆环部的放大斜视图。
图10是第一实施方式的第三变化例的大径圆环部的放大斜视图。
图11(a)、(b)是第一实施方式的第四和第五变化例的保持器的纵剖面图。
图12(a)是本发明的第二实施方式的圆锥滚子轴承的纵剖面图,(b)是示出沿着保持器的润滑油的流动的纵剖面图。
图13是图12所示的圆锥滚子轴承用树脂制保持器的外观斜视图。
图14是第二实施方式的第一变化例的圆锥滚子轴承的纵剖面图。
图15(a)是第二实施方式的第二变化例的圆锥滚子轴承的纵剖面图,(b)是第二实施方式的第三变化例的圆锥滚子轴承的纵剖面图。
图16(a)是第二实施方式的第四变化例的圆锥滚子轴承的纵剖面图,(b)是第二实施方式的第五变化例的圆锥滚子轴承的纵剖面图。
图17是本发明的第三实施方式的圆锥滚子轴承的纵剖面图。
图18是第三实施方式的变化例的圆锥滚子轴承的纵剖面图。
图19(a)是本发明第四实施方式的圆锥滚子轴承用树脂制保持器的外观斜视图,(b)是表示该保持器的柱部以外的主要部位的放大斜视图。
图20(a)是图19所示的保持器的大径圆环部的外周面的斜视图,(b)是该大径圆环部的内周面的斜视图,(c)是示出该大径圆环部的润滑油的流动的主要部位斜视图。
图21是从大径圆环部的内周面侧观察润滑油的流动的主要部位斜视图。
图22(a)是图19所示的保持器的变化例的外观斜视图,(b)是表示该保持器的柱部以外的主要部位的放大斜视图。
图23是本发明的第五实施方式的圆锥滚子轴承的纵剖面图。
图24是示出图23所示的圆锥滚子轴承的保持器向小径圆环部侧移动后的状态的纵剖面图。
图25(a)和(b)是示出现有的圆锥滚子轴承的保持器的图。
符号的说明
10圆锥滚子轴承;11外圈;11a外圈轨道面;12内圈;12a内圈轨道面;12b小凸缘部;12c大凸缘部;13圆锥滚子;13a圆锥滚子的头部;20轴承用树脂制保持器;21小径圆环部;22大径圆环部;23柱部;24兜孔部;25圆周方向侧面(滚子引导面);26内侧内周面;27柱部的外周面;30、31凹部;35倒角部;37减薄壁部;38檐状突起部;40突起部;Ar滚子支挡区域;a突起部和内圈的小凸缘部的间隙;b圆锥滚子的头部和保持器的大径圆环部的内侧面的间隙;C圆周方向间隙;C1小径侧间隙;C2大径侧间隙;D滚子直径;PCD节圆直径位置;W1外径侧兜孔宽度;W2内径侧兜孔宽度。
具体实施方式
下面,参照附图来详细地说明本发明的各实施方式的圆锥滚子轴承用树脂制保持器和圆锥滚子轴承。
(第一实施方式)
首先,参照图1至图7来详细地说明本发明的第一实施方式的圆锥滚子轴承。
如图1和图2所示,第一实施方式的圆锥滚子轴承10具有:外圈11,其在内周面具有外圈轨道面11a;内圈12,其在外周面具有内圈轨道面12a,在内圈轨道面12a的轴向两侧具有小凸缘部12b和大凸缘部12c;多个圆锥滚子13,它们可旋转自如地被配置在外圈轨道面11a和内圈轨道面12a之间;树脂制的保持器20,其在圆周方向上以规定的间隔保持多个圆锥滚子13。
如图3、图5(a)和(b)所示,保持器20具有:小径圆环部21,其具有规定的径向宽度,以使得与外圈11的内周面和内圈12的小凸缘部12b的外周面靠近且相对;大径圆环部22,其内周面的直径比小径圆环部21的外周面的直径大;多个柱部23,它们在圆周方向上以规定的间隔来配置,向轴方向倾斜并延伸,且在轴方向上连接小径圆环部21和大径圆环部22。保持器20具有由小径圆环部21、大径圆环部22以及相邻的柱部23限定的多个兜孔部24,圆锥滚子13可旋转自如地被保持在各个兜孔部24中。
关于保持器20,作为树脂材料,可列举:聚酰胺46、聚酰胺66等聚酰胺类树脂;聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯硫醚(PPS)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、热塑性聚酰亚胺、聚醚醚酮(PEEK)、聚芳醚腈(PEN)等合成树脂,通过注射成型来形成。另外,通过适当地向上述树脂添加10~50wt%的纤维状填充材料(例如,玻璃纤维或碳素纤维等),可以提高保持器的刚性和尺寸精确度。
柱部23具有:一对圆周方向侧面25,它们分别具有滚子引导面;内侧内周面26,其在大径圆环部22侧的周向宽度比在小径圆环部21侧的小;外周面27,其与外圈轨道面11a大致平行地在小径圆环部21和大径圆环部22的各外周面之间延伸。
如图4、图6(a)和(b)所示,圆周方向侧面25由圆弧形状部25a、25b和形成滚子引导面的平面部25c构成。圆弧形状部25a和平面部25c的边界随着朝向大径圆环部22侧而直线状地向径向外侧延伸,圆弧形状部25b和平面部25c的边界以直线状沿着大致轴线方向延伸。因此,各平面部25c具有径向距离从小径圆环部21侧向大径圆环部22侧逐渐变宽的大致三角形状,并且到达与柱部23的大径圆环部侧端面29以及与内侧内周面26的内侧轨道面12a大致平行的部分26b。(在后面叙述的第二至第四实施方式中,各平面部25c到达倒角部35)。另外,相对的圆周方向侧面25的平面部25c之间的距离与各轴方向位置上的圆锥滚子13的滚子直径大致相等。
如图2所示,内侧内周面26至少具有在保持器20被装入时比连接内圈12的小凸缘部12b和大凸缘部12c的轴方向内侧缘部12b1、12c1的连接线L1位于更靠近径向内侧的部分。另外,如图4所示,内侧内周面26具有:从小径圆环部21的内周面接连的周向宽度相同的部分26a;以及与内圈轨道面12a大致平行地从该部分26a向大径圆环部22侧延伸并且周向宽度向大径圆环部22侧逐渐变窄、然后以大致相同的周向宽度延伸到大径圆环部22侧端部为止的部分26b。另外,如图3和图4所示,外周面27具有:周向宽度从小径圆环部21向大径圆环部22侧逐渐变大的部分27a;在该部分27a和大径圆环部22之间、周向宽度大致相同的部分27b;在该部分27b的圆周方向两侧向轴方向延伸的、从侧面观察为三角形的平坦部分27c。
如图6(b)所示,在这样构成的兜孔部24中,从小径圆环部21侧到圆周方向侧面25的圆弧形状部25b和内侧内周面26的边界部分形成滚子支挡区域Ar,在该滚子支挡区域Ar中,相邻的柱部23的、相对的圆周方向侧面25之间的外径侧兜孔宽度W1以及内径侧兜孔宽度W2比滚子直径D小。
另外,因为内侧内周面26在大径圆环部22侧的周向宽度比在小径圆环部21侧的小,所以如图6(a)和(b)所示,在将圆锥滚子13装入了兜孔部24中时,柱部23和圆锥滚子13的圆周方向的间隙中,大径侧间隙C2大于等于小径侧间隙C1(C1≤C2)。
因此,在将圆锥滚子13装入兜孔部24中的时候,圆锥滚子13一边在平面部25c之间被引导一边从大径圆环部22侧沿轴方向被装入,与柱部23抵接之后,一边被圆弧形状部25a引导一边使圆锥滚子13的头部13a向径向外侧缓慢倾斜,从而被收纳在兜孔部24的适当位置。
因此,即使在使柱部23弹性变形从径向装入圆锥滚子13的现有的圆锥滚子轴承中将外径侧兜孔宽度W1和内径侧兜孔宽度W2设置得比滚子直径D小直到不可能进行安装的程度为止,从而将滚子支挡区域Ar设置得较大的状态下,在本实施方式中,能将圆锥滚子13从轴方向装入而不使柱部23弹性变形。另外,关于柱部23和圆锥滚子13的圆周方向的间隙,因为大径侧间隙C2大于等于小径侧间隙C1,所以在将圆锥滚子13从轴方向装入的时候,可以将圆锥滚子13向内径侧挪动***,能够防止圆锥滚子13与大径侧圆环部22相干扰。
保持器20在由外圈11和内圈12形成的轴承空间中被形成为厚壁,另外,兜孔部24在滚子支挡区域Ar中,实质上由配置圆锥滚子13的空间以及允许装入该圆锥滚子13时的倾斜的空间形成,因此可以减少该轴承空间的润滑油量。
此外,在本实施方式中,关于柱部23和圆锥滚子13的圆周方向的间隙,大径侧间隙C2大于等于小径侧间隙C1,圆弧形状部25a和平面部25c的边界随着朝向大径圆环部22侧而以直线状向径向外侧延伸,圆弧形状部25b和平面部25c的边界以直线状沿着大致轴线方向延伸,而且,外周面27具有在靠近大径圆环部22的部分27b的圆周方向两侧向轴方向延伸的、从侧面观察为三角形状的平坦部分27c。由此,保持器20的成型模具是由未图示的固定模具以及在保持器20的轴方向上可相对于该固定模具移动的可动模具这两个模具构成的简单的模具构造,在注射成型时可以向轴方向进行脱模。
另外,如果设置成:在将圆锥滚子13***上述保持器20中时,从在轴方向上抽去这些模具中的构成兜孔部24的模具的空间***圆锥滚子13,则保持器20可以不发生弹性变形地被***。
此外,如图8所示,圆周方向侧面25的滚子引导面的引导位置GP被设定在圆锥滚子13的大致节圆直径位置(PCD),例如,以兜孔部24的中心O为中心、在±5度以下的角度范围θ的位置。由此,能够以更小的负荷来矫正圆锥滚子13的偏斜,可以减少由偏斜造成的转矩损失。另外,如图7所示,作用于保持器20上的力F的半径方向分力F’被抑制,从而可以降低保持器20的振摆回转,能够抑制轴承转矩的变动。
另外,在本实施方式中,如上所述设定的滚子引导面由平面部25c构成,但是例如图8所示的第一变化例的保持器20a那样,也可以由圆弧形状部25a、25b和曲率不同的其它圆弧形状部25d构成。
因此,根据本实施方式的树脂制保持器20,柱部23具有一对圆周方向侧面25以及在大径圆环部侧的周向宽度小于小径圆环部侧的内侧内周面26,因为外径侧兜孔宽度W1以及内径侧兜孔宽度W2比滚子直径D小,所以在保持器20的注射成型时,可以沿保持器的轴方向卸下模具。此外,在柱部23和圆锥滚子13的周向间隙小到在现有的圆锥滚子轴承中难以安装的程度的状态下,可以从轴方向装入圆锥滚子13,稳定地保持圆锥滚子13,并且可以减少润滑油量的搅拌阻力,从而降低旋转转矩。
此外,内侧内周面26至少具有在保持器20被装入时比连接内圈12的小凸缘部12b和大凸缘部12c的轴方向内侧缘部12b1、12c1的连接线L1位于更靠近径向内侧的部分,因此,减小了圆锥滚子轴承内的空间体积,能够降低滞留在轴承内部的润滑油的搅拌阻力。
另外,圆周方向侧面25具有比滚子引导面更靠近径向内侧的曲面部25b,关于柱部23和圆锥滚子13的圆周方向间隙,因为大径侧的圆周方向间隙C2大于等于小径侧的圆周方向间隙C1,所以即使将小径侧的柱部23和圆锥滚子13的圆周方向间隙减小到不能从径向装入圆锥滚子13的程度,也可以将圆锥滚子13向内径侧挪动而从轴方向装入。由此,能够防止装入时的、圆锥滚子13与保持器20的大径圆环部22的干扰,可以顺利地装入。
此外,因为滚子引导面被设定在圆锥滚子13的大致PCD位置,例如,以兜孔部24的中心O为中心、±5度以下的角度范围θ的位置,所以能够以小的力来矫正圆锥滚子13的偏斜,可以减少转矩损失,另外,能够抑制保持器的半径方向分力的产生,从而可以降低保持器的振摆回转,能够抑制轴承转矩的变动。
图9(a)和(b)示出第一实施方式的第二变化例的圆锥滚子轴承用树脂制保持器20b。在该树脂制保持器20b中,在相邻的柱部23之间的大径圆环部22的内周面33上,形成有由两个平面构成的大致三角形的凹部30。通过被形成在大径圆环部22的内周面33上的凹部30,可以更可靠地防止装入时的圆锥滚子13和保持器20的大径圆环部22的干扰,在装入圆锥滚子13时,可以减少向内周侧挪动的量且能顺利地装入。
另外,凹部30的形状并不被限定为由两个平面构成的三角形,只要是在装入时能减少圆锥滚子13和大径圆环部22的干扰的形状就可,例如,如图10所示的第三变化例的树脂制保持器20c那样,可以在相邻的柱部23之间的大径圆环部22的内周面33上形成圆弧形状的凹部31。
另外,图11(a)、(b)示出第一实施方式的第四和第五变化例的树脂制保持器20d、20e。如这些保持器20d、20e所示,三角形状的凹部30或圆弧形状的凹部31并不是被形成到大径圆环部22的轴方向外侧面34a,也可以在内周面33上剩余微小的平面部33a而被形成于轴方向内侧面34b和内周面33之间。
再者,在第二至第五变化例中,因为具有降低了柱部23的强度的问题,所以优选使用铁芯等加固部件来形成。
(第二实施方式)
接着,参照图12(a)~图13来说明本发明的第二实施方式的圆锥滚子轴承。另外,对于与第一实施方式等同或相同的部分,标上相同符号或适当符号,并简化或省略其说明。
如图12(a)~图13所示,第二实施方式的树脂制保持器20f在柱部23的内侧内周面26和大径圆环部22的内周面33之间具有由两个圆弧构成的倒角部35。倒角部35由第一圆弧部35a和被设置于大径圆环部22侧的第二圆弧部35b这两个圆弧部构成,其中,所述第一圆弧部35a被设置于比保持器20f支撑圆锥滚子13的支撑部分36(滚子引导面)更靠近径向内侧和小径圆环部21侧的位置。第一圆弧部35a的倾斜度比内侧内周面26的倾斜度大,而第二圆弧部35b的倾斜度比第一圆弧部35a的倾斜度大。
如图12(b)的箭头所示,在提供给具有这种保持器20f的圆锥滚子轴承10a的润滑油利用离心力沿着内侧内周面26向大径圆环部22的方向流动的时候,通过比内侧内周面26倾斜的第一圆弧部35a和第二圆弧部35b促进排出,因此,可以减少滞留在圆锥滚子轴承10a内部的润滑油量,由此抑制由搅拌阻力造成的转矩损失。另外,以确保支撑部36的长度大于等于圆锥滚子13的长度的1/2的方式,来形成两个圆弧部35a、35b,可稳定地保持圆锥滚子13。
另外,本实施方式的柱部23的内侧内周面26不具有从小径圆环部21的内周面接连的部分26a,由与内圈轨道面12a大致平行的部分26b构成。因此,向径向内侧突出的突起部40被设置在小径圆环部21的内周面和柱部23的内侧内周面26之间。由此,因为突起部40与内圈12的小凸缘部12b相对,所以能够限制向保持器20f的轴向移动。
因为其它结构和作用与第一实施方式的保持器20相同,所以省略其说明。
图14示出本实施方式的第一变形例的树脂制保持器20g。在该树脂制保持器20g中,由倾斜度不同的两个直线部35c、35d构成倒角部35。在该情况下,设置于小径圆环部21侧的直线部35c的倾斜度也比内侧内周面26的倾斜度大,设置于大径圆环部22侧的直线部35d的倾斜度也比直线部35c的倾斜度大,因此,能够确保支撑圆锥滚子13的支撑部分36的长度(大于等于圆锥滚子13的长度的1/2),可以稳定地保持圆锥滚子13。
另外,由两个圆弧部35a、35b构成倒角部35的情况与由两个直线部35c、35d构成倒角部35的情况相比,润滑油的排出性优异。另一方面,从制造方面考虑,由两个直线部35c、35d构成的情况更容易。
此外,在上述实施方式中,对倒角部35由两个圆弧部35a、35b或两个直线部35c、35d来构成的情况进行了说明,但是并不限定于此,也可以是圆弧部和直线部的组合。
而且,倒角部35也可以只由单一的圆弧部或单一的直线部来构成,从而容易管理制造时的尺寸。即,在图15(a)所示的本实施方式的第二变化例的树脂制保持器20k中,设置为单一的圆弧部的倒角部35e被形成在柱部23的内侧内周面26和大径圆环部22的内周面33之间。另外,在图15(b)所示的本实施方式的第三变化例的树脂制保持器201中,设置为单一的直线部的倒角部35f被形成在柱部23的内侧内周面26和大径圆环部22的内周面33之间。
此外,也可以使构成倒角部35的单一的圆弧部或直线部构成大径圆环部22的内周面33的一部分,由此,更容易管理制造时的尺寸。即,在图16(a)所示的本实施方式的第四变化例的树脂制保持器20m中,构成大径圆环部22内周面的一部分的、设置为单一圆弧部的倒角部35g被连续地形成在柱部23的内侧内周面26和大径圆环部22的轴向外侧面34a之间。此外,在图16(b)所示的本实施方式的第五变化例的树脂制保持器20n中,构成大径圆环部22内周面的一部分的、设置为单一直线部的倒角部35h被连续地形成在柱部23的内侧内周面26和大径圆环部22的轴向外侧面34a之间。
(第三实施方式)
接着,参照图17和图18来说明本发明的第三实施方式的圆锥滚子轴承用树脂制保持器。另外,对于与第一实施方式等同或相同的部分,标上相同符号或适当符号,并简化或省略其说明。
如图17所示,在第三实施方式的树脂制保持器20o中,将柱部23的内侧内周面26设置得比柱部23的轴向长度L的1/2短,作为单一的圆弧部,倒角部35i被形成在该内侧内周面26和大径圆环部22的轴向外侧面34a之间。因此,保持器20o支撑圆锥滚子13的支撑部分36变得比圆锥滚子13的轴向长度的1/2短。这种保持器20o在不卸下预负荷(没有非负荷圈)的条件下,由外圈11和内圈12来维持圆锥滚子13的姿态,因此,适合被应用于不太要求使用保持器20o来维持姿态的情况,另外,与上述实施方式的保持器相比,具有可以减少材料的优点。
因为其它结构和作用与第二实施方式的保持器20m、20n相同,所以省略其说明。
另外,即使在图18所示的本实施方式的变化例的树脂制保持器20p中,也可以用单一的直线部取代图17的单一的圆弧部,以形成倒角部35j,通过设置为直线部,可更容易地管理制造时的尺寸。此外,保持器20p支撑圆锥滚子13的支撑部分36可以设置得比上述保持器20o长。在该情况下,倒角部35j与第二实施方式的保持器20k、201同样,被形成在内侧内周面26和大径圆环部22的内周面33之间。
再者,本实施方式的倒角部35i、35j即可以设置为构成大径圆环部22的内周面33的一部分,也可以和内周面33分开来形成。
(第四实施方式)
接着,参照图19(a)~图21来说明本发明的第四实施方式的圆锥滚子轴承用树脂制保持器。另外,对于与上述实施方式等同或相同的部分,标上相同符号或适当符号,并简化或省略其说明。
如图19(a)~图20(c)所示,第四实施方式的保持器20h在连接相邻的柱部23的大径圆环部22的内周面33上,在圆弧形状的凹部31的圆周方向两侧且与外周面27的平坦部分27c对应的位置,具有由两个平面构成的、被截成剖面呈大致V字形状的减薄壁部37。此外,在大径圆环部22侧角部的外周部,即靠近大径圆环部22的部分27b和平坦部分27c之间的圆周方向侧面25e与大径圆环部22的轴向内侧面34b的角部,且在覆盖外周面27的平坦部分27c的径向外侧的部分,形成有大致三角形的檐状突起部38。而且,在柱部23的滚子引导面25和倒角部35的第二圆弧部35b的棱线部上,设置有被实施了倒角加工的锥形部39。
在圆锥滚子轴承10c中,除了外内圈11、12和圆锥滚子13的旋转接触外,内圈12的大凸缘部12c和圆锥滚子13的头部13a也经常滑动接触,因此,具有这样的问题:如果对大凸缘部12c的润滑油供给量不足,则会发生烧结。减薄壁部37和檐状突起部38作为向大凸缘部12c供给的润滑油的储油处来发挥作用。
关于向本实施方式的保持器20h中的大凸缘部12c提供润滑油进行说明。如图21和图20(c)所示,从小径圆环部21侧提供的润滑油利用离心力沿着柱部23的内侧内周面26和第一圆弧部35a流动,如果到达第二圆弧部35b,则如图21的箭头所示,被从柱部23的锥形部39提供到减薄壁部37中。此时,因为在大径圆环部22侧角部的外周部设置有檐状突起部38,所以提供到减薄壁部37的润滑油不会穿过保持器20h而排出到外圈11侧,而是积存在减薄壁部37中,以提供给圆锥滚子13的头部13a。由此,内圈12的大凸缘部12c和圆锥滚子13的头部13a的接触部被润滑,可防止烧结。另外,因为设置有减薄壁部37,所以既可以暂时积存润滑油,也使润滑油容易流入圆锥滚子13的头部13a。
因为其它的结构和作用与第一实施方式的保持器20相同,所以省略其说明。
另外,图22(a)和(b)是第四实施方式的变化例的树脂制保持器20i。在该树脂制保持器20i中没有减薄壁部37,仅有这一点与用图20(a)至(c)所说明的保持器不同。在该变化例中,被从小径圆环部21侧提供并从柱部23的锥形部39流入到兜孔部24的大径圆环部22侧角部的润滑油被檐状突起部38阻止流出,且被提供给圆锥滚子13的头部13a进行润滑。由此,内圈12的大凸缘部12c和圆锥滚子13的头部13a的接触部被润滑,可防止烧结。
(第五实施方式)
接着,参照图23和图24来说明本发明的第五实施方式的圆锥滚子轴承。另外,对于与上述实施方式等同或相同的部分,标上相同符号或适当符号,并简化或省略其说明。
如图23所示,第五实施方式的保持器20j如第二实施方式那样,在第一实施方式的保持器20的结构中,设置可限制保持器20j的轴向移动的突起部40。在该情况下,突起部40和内圈12的小凸缘部12b的间隙a被设定为比圆锥滚子13的头部13a和保持器20j的大径圆环部22的内侧面22a的间隙b小(a<b)。
如图24所示,具有这种保持器20j的圆锥滚子轴承10c即使在旋转时,保持器20j向小凸缘部12b方向移动而成为保持器20j的突起部40与内圈12的小凸缘部12b接触的状态,圆锥滚子13的头部13a和保持器20的大径圆环部22的内侧面22a也不会接触,可确保间隙。因此,保持器20j的大径圆环部22不会刮取附着在圆锥滚子13的头部13a上的油膜。由此,内圈12的大凸缘部12c和圆锥滚子13的头部13a的接触部被良好地润滑,从而防止烧结。
因为其它的结构和作用与第一实施方式的保持器20相同,所以省略其说明。
再者,本发明并不被限定于所述的各实施方式和变化例,而是可进行适当的变化、改良等。
本申请以2008年7月8日提出申请的日本专利申请(特愿2008-178218)以及2009年5月21日提出申请的日本专利申请(特愿2009-123143)为基础,在此,作为参照而引入其内容。
Claims (13)
1.一种圆锥滚子轴承用树脂制保持器,其具有小径圆环部、大径圆环部以及在圆周方向上以规定的间隔被配置为连接所述两圆环部的多个柱部,在所述两圆环部和所述相邻的柱部之间,形成用于保持圆锥滚子的兜孔部,
其特征在于,所述柱部具有:
一对圆周方向侧面,它们分别具有滚子引导面;
内侧内周面,其在大径圆环部侧的周向宽度比在小径圆环部侧的周向宽度小,
所述兜孔部具有所述相邻的柱部的、相对的圆周方向侧面之间的外径侧兜孔宽度以及内径侧兜孔宽度比滚子直径小的滚子支挡区域。
2.根据权利要求1所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持器,其特征在于,所述滚子引导面由平面形成。
3.根据权利要求1或2所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持器,其特征在于,所述柱部在所述内侧内周面和所述大径圆环部的内周面之间具有倒角部。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持器,其特征在于,所述圆周方向侧面具有比滚子引导面更靠近径向内侧的曲面,
所述曲面和内侧内周面的边界部与所述滚子的圆周方向间隙,大于等于在所述边界部的大径侧缘部中所述边界部的小径侧的剩余部分的间隙。
5.根据权利要求1~4中的任一项所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持器,其特征在于,所述大径圆环部在相邻的所述柱部间的内周面形成凹部。
6.根据权利要求1~5中的任一项所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持器,其特征在于,
所述滚子引导面被大致设定于圆锥滚子的节圆直径(PCD)位置。
7.根据权利要求1~6中的任一项所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持器,其特征在于,所述滚子引导面被设定在以所述兜孔部的中心为中心的±5度以下的范围。
8.根据权利要求1~7中的任一项所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持器,其特征在于,所述柱部在所述大径圆环部侧角部的外周部具有檐状突起部。
9.根据权利要求1~8中的任一项所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持器,其特征在于,所述大径圆环部在相邻的所述柱部间的内周面具有减薄壁部。
10.一种圆锥滚子轴承,该圆锥滚子轴承具有:
在内周面具有外圈轨道面的外圈;
内圈,其在外周面具有内圈轨道面,在该内圈轨道面的轴向两侧具有小凸缘部和大凸缘部;
多个圆锥滚子,它们以可自由旋转的方式被配置在所述外圈轨道面和所述内圈轨道面之间;以及
在圆周方向上以规定的间隔保持所述多个圆锥滚子的权利要求1~9中的任一项所述的保持器。
11.根据权利要求10所述的圆锥滚子轴承,其特征在于,所述柱部在所述内侧内周面的所述小径圆环部侧具有与所述内圈的小凸缘部接触的突起部,所述突起部与所述内圈的小凸缘部的间隙比所述圆锥滚子的头部与所述保持器的大径圆环部的内侧面的间隙小。
12.一种圆锥滚子轴承用树脂制保持器,其具有小径圆环部、大径圆环部以及在圆周方向上以规定的间隔被配置为连接所述两圆环部的多个柱部,在所述两圆环部和所述相邻的柱部之间,形成用于保持圆锥滚子的兜孔部,
其特征在于,所述柱部具有:
一对圆周方向侧面,它们分别具有滚子引导面;
内侧内周面,其至少具有在装入所述保持器时比连接所述轴承的内圈的小凸缘部和大凸缘部的轴向内侧缘部的连接线更靠近径向内侧的部分,
所述兜孔部具有所述相邻的柱部的、相对的圆周方向侧面之间的外径侧兜孔宽度以及内径侧兜孔宽度比滚子直径小的滚子支挡区域。
13.根据权利要求12所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持器,其特征在于,所述内侧内周面的周向宽度在大径圆环部侧比在小径圆环部侧小。
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