JP2008298230A - Synthetic resin cage for tapered roller bearing and tapered roller bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉄道車両、鉄鋼機械、工作機械、建設機械等の一般産業機械や自動車のトランスミッション等に使用される円錐ころ軸受用の合成樹脂製保持器及びその合成樹脂製保持器を使用した円錐ころ軸受に関するものである。 The present invention relates to a synthetic resin cage for tapered roller bearings used in general industrial machines such as railway vehicles, steel machines, machine tools, construction machines, and automobile transmissions, and a cone using the synthetic resin cage. The present invention relates to a roller bearing.
一般的に、円錐ころ軸受は、円錐状の軌道面を有する外輪と、円錐状の軌道面を有し、該軌道面の小径側に小鍔部、大径側に大鍔部を有する内輪と、外輪の軌道面と内輪の軌道面との間に転動自在に配された複数の円錐ころと、円錐ころを円周方向に所定間隔で案内保持する保持器と、を備えている。 Generally, a tapered roller bearing includes an outer ring having a conical raceway surface, an inner ring having a conical raceway surface, a small flange portion on the small diameter side of the raceway surface, and a large collar portion on the large diameter side. And a plurality of tapered rollers disposed between the raceway surface of the outer ring and the raceway surface of the inner ring, and a cage for guiding and holding the tapered rollers at predetermined intervals in the circumferential direction.
この場合の保持器としては、従来から広く使用されている金属製保持器と、近年使用されるようになってきた合成樹脂製保持器とが知られている。 As a cage in this case, a metal cage that has been widely used conventionally and a synthetic resin cage that has been used in recent years are known.
図7は金属製保持器と合成樹脂製保持器の違いを説明するための部分拡大断面図で、(a)は金属製保持器、(b)は合成樹脂製保持器を示している。 FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view for explaining the difference between a metal cage and a synthetic resin cage, wherein (a) shows a metal cage and (b) shows a synthetic resin cage.
図7(a)に示す金属製保持器101は、冷間圧延鋼板あるいは熱間圧延鋼板をプレス成形して製作されたものであり、(b)に示す合成樹脂製保持器102に比べて強度が高いという長所があり、ころ105の径Dに対しての保持器101の板厚を薄くすることができる。また、保持器101の板厚を薄くできることから、ころ105が樹脂製保持器102に比べて、内外輪の軌道面(図示略)に向けて多く露出することになり、そのために、樹脂製保持器102と比較した場合、ころ105が潤滑剤と接しやすくなって、潤滑性に優れるようになるという長所もある。
A
しかし、その反面、高速高負荷等の厳しい使用条件においては、金属製の保持器101と、ころ105との衝突による振動・騒音の発生や、保持器101の摩耗等の不具合が発生しやすい。特に保持器101と、ころ105の衝突が顕著に発生した場合には、保持器101から発生した金属摩耗粉が潤滑油に混入するため、潤滑油が劣化してしまい、軸受の性能が損なれるおそれがある。
However, on the other hand, under severe use conditions such as high speed and high load, problems such as vibration and noise due to collision between the
一方、合成樹脂製保持器102は、軽量性に優れ、削り出し加工や射出成形などによって、複雑な形状であっても寸法精度に優れた製品を量産できる上、摩耗粉の発生がなく、摩耗粉に起因する不具合も発生しない等の長所がある。
On the other hand, the
図8は合成樹脂製保持器の例を示し、(a)は全体構成を示す斜視図、(b)は内周側から見た部分斜視図、(c)はころを収納するポケットから見た断面図である。この合成樹脂製保持器102は、ころ105が収納されるポケット102aを画成する複数の柱部102bと、柱部102bを繋ぐ両端の小径及び大径環状部102c、102dとを具備している。柱部102bは、ころ105の母線に沿った方向に延びている。
FIG. 8 shows an example of a synthetic resin cage, (a) is a perspective view showing the overall configuration, (b) is a partial perspective view seen from the inner peripheral side, and (c) is seen from a pocket for storing rollers. It is sectional drawing. The
ところで、この種の合成樹脂製保持器102は、上述の長所を持っている反面、金属製保持器101に比べた場合、強度が劣るという短所があり、そのため、金属製保持器101に比べて板厚が厚くなってしまい、その結果、図7に示すように、ころ105が保持器102に包み込まれるような構造になり、保持器102に覆われたころ105の面まで潤滑剤が入り込みにくいという問題がある。
By the way, this type of
このような合成樹脂製保持器の問題点に対し、潤滑性を向上させるために、図9に示すように、保持器112の柱部113の内輪側の面(内径面)113aに軸方向に長い潤滑溝114を設け、潤滑溝114に潤滑油が溜まるようにして、ころ105や軌道面への潤滑量を多くするようにした技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1に記載の技術のように、保持器112の柱部113の内輪側の面113aに軸方向に長い潤滑溝114を設けると、潤滑溝114の幅方向の両端の溝縁部114aの肉厚が薄くなってしまうため、該溝縁部114aの強度低下により、その部分が剥離する可能性が出てくる。剥離した場合は、その破片が内外輪の軌道面やころの転動面などを著しく劣化させる。
However, if a long
本発明は、上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、剥離等の現象を避けながら、潤滑性能の向上を図れるようにした円錐ころ軸受用の合成樹脂製保持器とその保持器を使用した円錐ころ軸受を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a purpose thereof is a synthetic resin cage for a tapered roller bearing capable of improving lubrication performance while avoiding a phenomenon such as peeling and its holding. It is to provide a tapered roller bearing using a container.
本発明の上記目的は、下記構成により達成される。
(1) 円周方向に所定の間隔で設けられる複数の柱部と、該複数の柱部の一端同士及び他端同士をそれぞれ繋ぐ小径及び大径環状部と、を有し、前記柱部及び前記小径及び大径環状部とで円錐ころが収納されるポケットを画成する円錐ころ軸受用の合成樹脂製保持器であって、
前記複数の柱部のうちの少なくとも1つの柱部の内径面には、該内径面の円周方向に亘る潤滑油溜り用の凹部が設けられることを特徴とする円錐ころ軸受用の合成樹脂製保持器。
(2) 円錐状の軌道面を有する外輪と、円錐状の軌道面を有し、該軌道面の小径側に小鍔部、大径側に大鍔部を有する内輪と、前記外輪の軌道面と前記内輪の軌道面との間に転動自在に配された複数の円錐ころと、該円錐ころを円周方向に所定間隔で案内保持する保持器と、を備え、前記保持器は、(1)に記載の合成樹脂製保持器が用いられることを特徴とする円錐ころ軸受。
The above object of the present invention is achieved by the following configurations.
(1) having a plurality of pillar portions provided at predetermined intervals in the circumferential direction, and a small-diameter and a large-diameter annular portion respectively connecting one end and the other end of the plurality of pillar portions, A synthetic resin cage for a tapered roller bearing that defines a pocket in which the tapered roller is accommodated by the small diameter and the large diameter annular portion,
A synthetic resin for a tapered roller bearing, wherein a concave portion for retaining a lubricating oil is provided on an inner diameter surface of at least one of the plurality of pillar portions in a circumferential direction of the inner diameter surface. Cage.
(2) An outer ring having a conical raceway surface, an inner ring having a conical raceway surface, having a small flange portion on the small diameter side and a large flange portion on the large diameter side, and the raceway surface of the outer ring And a plurality of tapered rollers that are rotatably arranged between the raceway surface of the inner ring and a retainer that guides and holds the tapered rollers at a predetermined interval in the circumferential direction. A tapered roller bearing using the synthetic resin cage described in 1).
本発明によれば、柱部の内径面に潤滑油溜り用の凹部を設けたので、凹部に一時的に潤滑油を蓄えておくことができ、内外輪の軌道面や円錐ころの転動面に対する潤滑油の供給量を増やすことができる。そのため、潤滑性能の向上と共に油膜形成も良好に行われるようになり、耐摩耗性や耐焼付性を高めることができて、ころがり寿命を延ばすことができる。また、その凹部は、柱部の内径面の円周方向に亘って形成されるので、従来の潤滑溝の溝縁部のような肉薄の部分を生じさせることがなく、剥離の問題を解消することもできる。 According to the present invention, since the concave portion for storing the lubricating oil is provided on the inner diameter surface of the column portion, the lubricating oil can be temporarily stored in the concave portion, and the raceway surface of the inner and outer rings and the rolling surface of the tapered roller It is possible to increase the amount of lubricating oil supplied to the. Therefore, the lubrication performance is improved and the oil film is well formed, and the wear resistance and seizure resistance can be improved, and the rolling life can be extended. In addition, since the concave portion is formed over the circumferential direction of the inner diameter surface of the column portion, it does not cause a thin portion like the groove edge portion of the conventional lubrication groove, eliminating the problem of peeling. You can also
以下、本発明の各実施形態に係る円錐ころ軸受用合成樹脂製保持器及び円錐ころ軸受について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a synthetic resin cage for a tapered roller bearing and a tapered roller bearing according to each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示す円錐ころ軸受10は、円錐状の軌道面11aを有し、該軌道面11aの大径側に大鍔部11b、小径側に小鍔部11cを有する内輪11と、円錐状の軌道面12aを有する外輪12と、外輪12の軌道面12aと内輪11の軌道面11aとの間に転動自在に配された複数の円錐ころ13と、これら円錐ころ13を円周方向に所定間隔で案内保持する保持器14と、を備えている。
A tapered roller bearing 10 shown in FIG. 1 has a
この場合の保持器14は、合成樹脂製で一体に成形されたもので、図2に示すように、円周方向に所定の間隔で設けられる複数の柱部15と、該複数の柱部15の一端同士及び他端同士をそれぞれ繋ぐ小径及び大径環状部16,17と、を有し、柱部15及び小径及び大径環状部16,17とで円錐ころ13(図1参照)が収納されるポケット18を画成する。そして、各柱部15の内径面19に、該内径面19の円周方向に亘る潤滑油溜り用の凹部20が形成されている。
The
この場合の凹部20の断面は、図3に示すように、柱部15の長手方向に沿い且つ柱部15の内径面19に垂直な面で切ったときの底面の輪郭が円弧または楕円弧をなすような形状に形成されている。
In this case, as shown in FIG. 3, the
このように柱部15の内径面に潤滑油溜り用の凹部20を設けた場合、図3に示すように凹部20に一時的に潤滑油Gを蓄えておくことができ、内外輪11、12の軌道面11a、12aや円錐ころ13の転動面に対する潤滑油の供給量を増やすことができる。そのため、潤滑性の向上と共に油膜形成も良好に行われるようになり、耐摩耗性や耐焼付性を高めることができて、ころがり寿命を延ばすことができる。
When the
また、その凹部20は、柱部15の内径面19の円周方向に亘って形成されるので、従来の潤滑溝の溝縁部のような肉薄の部分を生じさせることが一切なく、従って溝縁部が剥離するような問題も起こらない。
Further, since the
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably. In addition, the material, shape, dimensions, number, arrangement location, and the like of each component in the above-described embodiment are arbitrary and are not limited as long as the present invention can be achieved.
例えば、凹部20の断面形状(柱部15の長手方向に沿い且つ柱部15の内径面19に垂直な面で切ったときの凹部の断面形状)は、上述の例に限られることなく、種々選択可能である。例えば、図4に示す保持器14Bのように、柱部15の内径面19に、深さの浅い断面三角形の凹部20Bを設け、図2の凹部20より保持する潤滑油量を少なくしてもよい。また、図5に示す保持器14Cのように、柱部15の内径面19に、深さの浅い断面四角形の凹部20Cを設け、図2の凹部20より保持する潤滑油量を多くしてもよい。従って、凹部の断面形状の選択は、必要とされる潤滑油量等に応じて適宜行うのが好ましい。
For example, the cross-sectional shape of the recess 20 (the cross-sectional shape of the recess when cut by a plane along the longitudinal direction of the
また、凹部20(20B、20C)は、全部の柱部15に設けなくてもよく、例えば、図6(a)に示す保持器14Dのように、1つおきの柱部15に設けてもよい。また、原理的には1つの柱部15だけに設けてもよいが、バランスを考えた位置に設けるのであれば、任意の2つ以上の柱部15に設けてもよい。
Moreover, the recessed part 20 (20B, 20C) does not need to be provided in all the
また、1本の柱部15に設ける凹部20(20B、20C)の数は、上述の実施形態のように1個に限定されるものではなく、図6(b)に示す保持器14Eのように、1本の柱部15に2つ以上の凹部20を設けてもよい。
Further, the number of recesses 20 (20B, 20C) provided in one
また、柱部15に設ける凹部20の位置は、柱部15の長手方向の中央部ばかりでなく、図6(c)に示す保持器14Fのように、どちらかの環状部16,17に近い位置に片寄らせて配置してもよいし、図6(d)に示す保持器14Gのように、凹部20を片寄らせる方向を交互にして、凹部20が円周方向に千鳥配置状に並ぶようにしてもよい。
Further, the position of the
10 円錐ころ軸受
11 内輪
11a 軌道面
11b 大鍔部
11c 小鍔部
12 外輪
12a 軌道面
13 円錐ころ
14、14B、14C,14D,14E,14F,14G 合成樹脂製保持器
15 柱部
18 ポケット
19 内径面
20,20B,20C 凹部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記複数の柱部のうちの少なくとも1つの柱部の内径面には、該内径面の円周方向に亘る潤滑油溜り用の凹部が設けられることを特徴とする円錐ころ軸受用の合成樹脂製保持器。 A plurality of column portions provided at predetermined intervals in the circumferential direction, and a small diameter and a large diameter annular portion that connect one end and the other end of the plurality of column portions, respectively, and the column portions and the small diameter and A synthetic resin cage for a tapered roller bearing that defines a pocket in which a tapered roller is stored with a large-diameter annular portion,
A synthetic resin for a tapered roller bearing, wherein a concave portion for retaining a lubricating oil is provided on an inner diameter surface of at least one of the plurality of pillar portions in a circumferential direction of the inner diameter surface. Cage.
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