JP2008202785A - Tapered roller bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、円すいころ軸受に関し、例えば、車両用自動変速機内に収容される潤滑油を利用して潤滑を行なう円すいころ軸受に関する。 The present invention relates to a tapered roller bearing, for example, a tapered roller bearing that performs lubrication using a lubricating oil contained in an automatic transmission for a vehicle.
従来の円すいころ軸受としては、例えば、図9に示す円すいころ軸受100が知られている。この円すいころ軸受100は、内周面に外輪軌道面101aを有する外輪101と、外周面に内輪軌道面102aを有する内輪102と、外輪軌道面101aと内輪軌道面102aとの間に転動自在に配設される複数の円すいころ103と、円すいころ103を円周方向に等間隔に保持する保持器104と、を備える。
As a conventional tapered roller bearing, for example, a tapered roller bearing 100 shown in FIG. 9 is known. The tapered roller bearing 100 is freely rollable between an outer ring 101 having an outer ring raceway surface 101a on an inner peripheral surface, an
ところで、自動変速機のカウンタドライブギヤを回転可能に支持する円すいころ軸受100は、軸の回転による遠心力により飛散した潤滑油を利用して潤滑を行い、また、自転による遠心力で後方のプラネタリギヤに潤滑油を供給する。 By the way, the tapered roller bearing 100 that rotatably supports the counter drive gear of the automatic transmission performs lubrication using the lubricating oil scattered by the centrifugal force due to the rotation of the shaft, and the rear planetary gear by the centrifugal force due to the rotation. Supply lubricating oil to
また、円すいころ軸受100は、軸受回転に伴うポンプ作用により、保持器104の小径側端部と内輪102とのすき間から潤滑油が流入し、保持器104の大径側端部と内輪102とのすき間、及び保持器104の小径側端部と外輪101とのすき間から潤滑油が流出する。そして、保持器104の小径側端部と外輪101とのすき間寸法を小さくすることにより、このすき間から流出する潤滑油の流量が減少して、保持器104の大径側端部と内輪102とのすき間から流出する潤滑油の流量が増大することが知られている(例えば、特許文献1参照)。
Further, in the tapered roller bearing 100, the lubricating oil flows from the gap between the small diameter side end portion of the
一方、保持器104の小径側端部と内輪102とのすき間寸法を小さくして、このすき間から流入する潤滑油の量を規制することにより、潤滑油の過剰流入による攪拌抵抗の増大を抑制する技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
On the other hand, by reducing the gap between the small-diameter side end of the
ところで、多段自動変速機では、小型軽量化を図るべく、Lepelletier方式と呼ばれるギヤトレインが採用されている。このギヤトレインは、プラネタリピニオン軸受の回転速度が非常に速くなることから、カウンタドライブギヤを回転可能に支持する円すいころ軸受100の保持器104の大径側端部と内輪102とのすき間から流出する潤滑油が後方のプラネタリギヤへ十分且つスムースに供給されることが、プラネタリピニオン軸受の転動面の焼付きを抑制するための条件となる。
By the way, in a multi-stage automatic transmission, a gear train called a Lepeltier system is adopted in order to reduce the size and weight. In this gear train, the planetary pinion bearing has a very high rotational speed, so that the gear train flows out from the gap between the large-diameter end of the
しかしながら、上記特許文献2では、保持器104の小径側端部と内輪102とのすき間寸法を小さくして潤滑油の流入量を規制しているので、潤滑油の過剰流入による攪拌抵抗の増大を抑制することはできるが、軸受100の貫通油量が減少し、保持器104の大径側端部と内輪102とのすき間から後方のプラネタリギヤへ流出する潤滑油の量が減少してしまう。このため、後方のプラネタリギヤへ十分且つスムースに潤滑油を供給することができず、プラネタリピニオン軸受の転動面に焼付きが発生する可能性があった。また、軸受の回転トルクを低減することが要求されていた。
However, in Patent Document 2, the clearance between the small-diameter side end of the
本発明は、このような不都合を解消するためになされたものであり、その目的は、潤滑油の過剰流入による攪拌抵抗の増大を抑制することができると共に、軸受内の貫通油量の減少を回避して、軸受内を貫通した潤滑油を他の軸受やギヤ等に十分且つスムースに供給することができ、また、軸受の回転トルクを低減することができる円すいころ軸受を提供することにある。 The present invention has been made in order to eliminate such inconveniences, and an object of the present invention is to suppress an increase in agitation resistance due to excessive inflow of lubricating oil and to reduce the amount of penetrating oil in the bearing. An object of the present invention is to provide a tapered roller bearing capable of avoiding and supplying lubricating oil penetrating through the bearing sufficiently and smoothly to other bearings and gears, and reducing the rotational torque of the bearing. .
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) 内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、外輪軌道面と内輪軌道面との間に転動自在に配設される複数の円すいころと、円すいころを円周方向に等間隔に保持する保持器と、を備える円すいころ軸受であって、保持器の小径側端部と内輪とのすき間寸法を調整可能な第1調整手段と、保持器の小径側端部と外輪とのすき間寸法を調整可能な第2調整手段と、を有することを特徴とする円すいころ軸受。
(2) 第1調整手段は、保持器の小径側端部から径方向内側に突出する第1突起部であり、第2調整手段は、保持器の小径側端部から径方向外側に突出する第2突起部であることを特徴とする(1)に記載の円すいころ軸受。
(3) 保持器の小径側端面は、外輪の小径側端面の内周縁と内輪の小径側端面の外周縁とを結ぶ平面と略面一に形成されることを特徴とする(1)に記載の円すいころ軸受。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) An outer ring having an outer ring raceway surface on the inner peripheral surface, an inner ring having an inner ring raceway surface on the outer peripheral surface, and a plurality of tapered rollers disposed so as to be freely rollable between the outer ring raceway surface and the inner ring raceway surface; A tapered roller bearing comprising: a retainer that retains the tapered rollers at equal intervals in the circumferential direction, the first adjusting means capable of adjusting a clearance between the small-diameter side end of the retainer and the inner ring; A tapered roller bearing comprising: second adjusting means capable of adjusting a clearance between the small-diameter side end of the vessel and the outer ring.
(2) The first adjustment means is a first protrusion that protrudes radially inward from the small-diameter end of the cage, and the second adjustment means protrudes radially outward from the small-diameter end of the cage. The tapered roller bearing according to (1), which is a second protrusion.
(3) The small diameter side end surface of the cage is formed substantially flush with a plane connecting the inner peripheral edge of the small diameter side end surface of the outer ring and the outer peripheral edge of the small diameter side end surface of the inner ring. Tapered roller bearings.
本発明の円すいころ軸受によれば、保持器の小径側端部と内輪とのすき間寸法を調整可能な第1調整手段を有するため、第1調整手段で保持器の小径側端部と内輪とのすき間寸法を調整することにより、潤滑油の流入量を規制することができる。これにより、潤滑油の過剰流入による攪拌抵抗の増大を抑制することができる。 According to the tapered roller bearing of the present invention, since the first adjustment means that can adjust the clearance between the small-diameter side end of the cage and the inner ring is provided, the first adjustment means uses the small-diameter side end of the cage and the inner ring. By adjusting the gap dimension, the inflow amount of the lubricating oil can be regulated. Thereby, an increase in stirring resistance due to excessive inflow of lubricating oil can be suppressed.
また、本発明の円すいころ軸受によれば、保持器の小径側端部と外輪とのすき間寸法を調整可能な第2調整手段を有するため、第2調整手段で保持器の小径側端部と外輪とのすき間寸法を調整することにより、保持器の小径側端部と外輪とのすき間から軸受内で逆流した潤滑油が流出する量を規制することができる。これにより、軸受内の貫通油量が減少することを回避して、保持器の大径側端部と内輪とのすき間から流出する潤滑油の量を増加させることができるので、軸受内を貫通した潤滑油を他の軸受やギヤ等に十分且つスムースに供給することができる。 In addition, according to the tapered roller bearing of the present invention, since the second adjustment means that can adjust the clearance between the small-diameter side end of the cage and the outer ring is provided, the second adjustment means uses the small-diameter side end of the cage. By adjusting the clearance between the outer ring and the outer ring, it is possible to regulate the amount of lubricating oil that has flowed back in the bearing from the gap between the small-diameter end of the cage and the outer ring. As a result, it is possible to avoid a decrease in the amount of penetrating oil in the bearing and increase the amount of lubricating oil flowing out from the gap between the large diameter end of the cage and the inner ring. The lubricated oil can be sufficiently and smoothly supplied to other bearings and gears.
また、本発明の円すいころ軸受によれば、保持器の小径側端面が、外輪の小径側端面の内周縁と内輪の小径側端面の外周縁とを結ぶ平面と略面一に形成されるため、外輪の小径側端面及び内輪の小径側端面が保持器の小径側端面を介して滑らかに連続する。これにより、軸受回転に伴うポンプ作用により軸受内に流入する潤滑油を整流化することができるので、軸受の回転トルクを低減することができる。 Further, according to the tapered roller bearing of the present invention, the end surface on the small diameter side of the cage is formed substantially flush with a plane connecting the inner periphery of the end surface on the small diameter side of the outer ring and the outer periphery of the end surface on the small diameter side of the inner ring. The small-diameter side end surface of the outer ring and the small-diameter side end surface of the inner ring are smoothly continuous via the small-diameter side end surface of the cage. As a result, the lubricating oil flowing into the bearing can be rectified by the pump action accompanying the rotation of the bearing, so that the rotational torque of the bearing can be reduced.
以下、本発明に係る円すいころ軸受の各実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, each embodiment of the tapered roller bearing according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1実施形態)
まず、図1〜図3を参照して、本発明に係る円すいころ軸受の第1実施形態について説明する。
図1は本発明に係る円すいころ軸受の第1実施形態を説明するための要部断面図、図2は第1実施形態の変形例を説明するための要部断面図、図3は図2に示す円すいころ軸受の部分拡大図である。
(First embodiment)
First, with reference to FIGS. 1-3, 1st Embodiment of the tapered roller bearing which concerns on this invention is described.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part for explaining a first embodiment of a tapered roller bearing according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part for explaining a modification of the first embodiment, and FIG. It is the elements on larger scale of the tapered roller bearing shown in FIG.
本実施形態の円すいころ軸受10は、図1に示すように、内周面に外輪軌道面11aを有する外輪11と、外周面に内輪軌道面12aを有する内輪12と、外輪軌道面11aと内輪軌道面12aとの間に転動自在に配設される複数の円すいころ13と、円すいころ13を円周方向に等間隔に保持する保持器14と、を備える。
As shown in FIG. 1, the tapered roller bearing 10 of the present embodiment includes an
保持器14は、例えば、SPCC等の金属材料のプレス成形品とされており、大径側円環部(大径側端部)14aと、大径側円環部14aと同軸配置される小径側円環部(小径側端部)14bと、を有する。大径側円環部14aと小径側円環部14bとは、円周方向に略等間隔で複数配置された柱部15によって連結されており、円周方向に互いに隣り合う各柱部15の間には、円すいころ13を転動可能に保持するポケット部16が形成される。
The
そして、本実施形態では、保持器14の小径側円環部14bを屈曲成形して、この小径側円環部14bに、小径側円環部14bから径方向内側に突出する第1突起部(第1調整手段)17を形成すると共に、小径側円環部14bから径方向外側に突出する第2突起部(第2調整手段)18を形成する。
In the present embodiment, the small-diameter-side
ここで、第1突起部17は、保持器14の小径側円環部14bと内輪12とのすき間寸法を潤滑油の流入量を規制するように調整する。また、第2突起部18は、保持器14の小径側円環部14bと外輪11とのすき間寸法を潤滑油の流出量を規制するように調整する。
Here, the
以上説明したように、本実施形態の円すいころ軸受10によれば、保持器14の小径側円環部14bと内輪12とのすき間寸法を調整可能な第1突起部17を有するため、第1突起部17で保持器14の小径側円環部14bと内輪12とのすき間寸法を調整することにより、潤滑油の流入量を規制することができる。これにより、潤滑油の過剰流入による攪拌抵抗の増大を抑制することができる。
As described above, according to the tapered roller bearing 10 of the present embodiment, the
また、本実施形態の円すいころ軸受10によれば、保持器14の小径側円環部14bと外輪11とのすき間寸法を調整可能な第2突起部18を有するため、第2突起部18で保持器14の小径側円環部14bと外輪11とのすき間寸法を調整することにより、保持器14の小径側円環部14bと外輪11とのすき間から軸受10内で逆流した潤滑油が流出する量を規制することができる。これにより、軸受10内の貫通油量が減少することを回避して、保持器14の大径側円環部14aと内輪12とのすき間から流出する潤滑油の量を増加させることができるので、軸受10内を貫通した潤滑油を他の軸受やギヤ等に十分且つスムースに供給することができる。
Further, according to the tapered roller bearing 10 of the present embodiment, the
なお、本実施形態の変形例として、図2及び図3に示すように、円すいころ軸受10は、保持器14の小径側円環部14bの端面に、軸方向に対して略直交する方向に沿って切り欠いた面取部19を設けている。この場合、軸受10の軸方向の省スペース化を図ることができる。
As a modification of the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the tapered roller bearing 10 is arranged on the end surface of the small-diameter side
(第2実施形態)
次に、図4〜図6を参照して、本発明に係る円すいころ軸受の第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。
図4は本発明に係る円すいころ軸受の第2実施形態を説明するための要部断面図、図5は第2実施形態の第1変形例を説明するための要部断面図、図6は図5に示す円すいころ軸受の部分拡大図、図7は第2実施形態の第2変形例を説明するための要部断面図、図8は第2実施形態の第3変形例を説明するための要部断面図である。
(Second Embodiment)
Next, with reference to FIGS. 4-6, 2nd Embodiment of the tapered roller bearing which concerns on this invention is described. Note that portions that are the same as or equivalent to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals in the drawings, and description thereof is omitted or simplified.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part for explaining a second embodiment of the tapered roller bearing according to the present invention, FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part for explaining a first modification of the second embodiment, and FIG. FIG. 7 is a fragmentary enlarged view of the tapered roller bearing shown in FIG. 5, FIG. 7 is a cross-sectional view of an essential part for explaining a second modification of the second embodiment, and FIG. 8 is for explaining a third modification of the second embodiment. FIG.
本実施形態の円すいころ軸受20では、図4に示すように、保持器24は、大径側円環部(大径側端部)24aと、大径側円環部24aと同軸配置される小径側円環部(小径側端部)24bと、を有する。大径側円環部24aと小径側円環部24bとは、円周方向に略等間隔で複数配置された柱部25によって連結されており、円周方向に互いに隣り合う各柱部25の間には、円すいころ13を転動可能に保持するポケット部26が形成される。
In the tapered
保持器24の樹脂材料としては、46ナイロンや66ナイロンなどのポリアミド系樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェレンサルファイド(PPS)、ポリアミドイミド(PAI)、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルニトリル(PEN)などが例示できる。また、上記した樹脂に10〜50重量%の繊維状充填材(例えば、ガラス繊維や炭素繊維など)を適宜添加することにより保持器の剛性及び寸法精度を向上させることができる。
The resin material of the
そして、本実施形態では、保持器24の小径側円環部24bに、小径側円環部24bから径方向内側に突出する第1突起部(第1調整手段)27を形成すると共に、小径側円環部24bから径方向外側に突出する第2突起部(第2調整手段)28を形成する。
And in this embodiment, while forming the 1st protrusion part (1st adjustment means) 27 which protrudes in a radial inside from the small diameter side
ここで、第1突起部27は、保持器24の小径側円環部24bと内輪12とのすき間寸法を潤滑油の流入量を規制するように調整する。また、第2突起部28は、保持器24の小径側円環部24bと外輪11とのすき間寸法を潤滑油の流出量を規制するように調整する。
Here, the
以上説明したように、本実施形態の円すいころ軸受20によれば、保持器24の小径側円環部24bと内輪12とのすき間寸法を調整可能な第1突起部27を有するため、第1突起部27で保持器24の小径側円環部24bと内輪12とのすき間寸法を調整することにより、潤滑油の流入量を規制することができる。これにより、潤滑油の過剰流入による攪拌抵抗の増大を抑制することができる。
As described above, according to the tapered
また、本実施形態の円すいころ軸受20によれば、保持器24の小径側円環部24bと外輪11とのすき間寸法を調整可能な第2突起部28を有するため、第2突起部28で保持器24の小径側円環部24bと外輪11とのすき間寸法を調整することにより、保持器24の小径側円環部24bと外輪11とのすき間から軸受20内で逆流した潤滑油が流出する量を規制することができる。これにより、軸受20内の貫通油量が減少することを回避して、保持器24の大径側円環部24aと内輪12とのすき間から流出する潤滑油の量を増加させることができるので、軸受20内を貫通した潤滑油を他の軸受やギヤ等に十分且つスムースに供給することができる。
Further, according to the tapered
さらに、本実施形態の円すいころ軸受20によれば、保持器24が合成樹脂により形成されるので、保持器24及び軸受20の軽量化を図ることができると共に、軸受20の軸受トルクを低減することができる。
Furthermore, according to the tapered
なお、本実施形態の第1変形例として、図5及び図6に示すように、円すいころ軸受20は、保持器24の小径側円環部24bの端面に、軸方向に対して略直交する方向に沿って切り欠いた面取部29を設けている。この場合、軸受20の軸方向の省スペース化を図ることができる。
As a first modification of the present embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the tapered
また、本実施形態の第2変形例として、図7に示すように、円すいころ軸受20は、保持器24の小径側円環部24bの端面に、外輪11の小径側端面の内周縁と内輪12の小径側端面の外周縁とを結ぶ平面と保持器24の小径側円環部24bの端面とが略面一(略同一平面上)となるように面取部30を設けている。このため、外輪11の小径側端面及び内輪12の小径側端面が保持器24の小径側円環部24bの端面である面取部30を介して滑らかに連続する。この場合、保持器24の小径側円環部24bによる潤滑油攪拌がなく渦生成が防止されるので、軸受回転に伴うポンプ作用により軸受20内に流入する潤滑油を整流化することができる。これにより、軸受20の回転トルクを低減することができる。
As a second modification of the present embodiment, as shown in FIG. 7, the tapered
また、本実施形態の第3変形例として、図8に示すように、円すいころ軸受20は、外輪11の小径側端部を軸方向外側に延出しており、保持器24の小径側円環部24bの端面である傾斜面31は、外輪11の小径側端面の内周縁と内輪12の小径側端面の外周縁とを結ぶ円すい面と略面一(略同一円すい面上)に形成されている。このため、外輪11の小径側端面及び内輪12の小径側端面が保持器24の小径側円環部24bの端面である傾斜面31を介して滑らかに連続する。この場合、保持器24の小径側円環部24bによる潤滑油攪拌がなく渦生成が防止され、軸受20の小径側端部付近を流れる潤滑油が図中の矢印Aのように滑らかに流れるので、軸受回転に伴うポンプ作用により軸受20内に流入する潤滑油を整流化することができる。これにより、軸受20の回転トルクを低減することができる。
As a third modification of the present embodiment, as shown in FIG. 8, the tapered
10,20 円すいころ軸受
11 外輪
11a 外輪軌道面
12 内輪
12a 内輪軌道面
13 円すいころ
14,24 保持器
14a,24a 大径側円環部(大径側端部)
14b,24b 小径側円環部(小径側端部)
15,25 柱部
16,26 ポケット部
17,27 第1突起部(第1調整手段)
18,28 第2突起部(第2調整手段)
19,29,30 面取部
31 傾斜面
10, 20 Tapered
14b, 24b Smaller diameter ring (smaller diameter end)
15, 25
18, 28 Second protrusion (second adjusting means)
19, 29, 30
Claims (3)
前記保持器の小径側端部と前記内輪とのすき間寸法を調整可能な第1調整手段と、前記保持器の小径側端部と前記外輪とのすき間寸法を調整可能な第2調整手段と、を有することを特徴とする円すいころ軸受。 An outer ring having an outer ring raceway surface on an inner peripheral surface, an inner ring having an inner ring raceway surface on an outer peripheral surface, and a plurality of tapered rollers disposed so as to be freely rollable between the outer ring raceway surface and the inner ring raceway surface; A tapered roller bearing comprising: a retainer that holds the tapered rollers at equal intervals in a circumferential direction;
A first adjusting means capable of adjusting a clearance dimension between the small diameter side end of the cage and the inner ring; a second adjusting means capable of adjusting a clearance dimension between the small diameter side end of the cage and the outer ring; A tapered roller bearing characterized by comprising:
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