JP2013130209A - Roller bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、針状ころ軸受等のころ軸受に係り、より詳しくは、保持器を備えず、かつ外輪は金属板をプレス加工することにより製作されるころ軸受に関する。 The present invention relates to a roller bearing such as a needle roller bearing, and more particularly to a roller bearing which is not provided with a cage and whose outer ring is manufactured by pressing a metal plate.
保持器を備えず、かつ外輪は金属板をプレス加工することにより製作されるころ軸受は通称総ころシェル形軸受と称され、通常のシェル形ころ軸受より、ころが多く組込まれることから、軸受の負荷容量が増加し、軸受寿命が増加する。従来のこのタイプのころ軸受は保持器を有しないため、外輪の両端部にころを保持する保持突起を有し、ころは両端部に小径端部を有する特殊な形状に形成されている。 Roller bearings that are not equipped with a cage and are manufactured by pressing a metal plate on the outer ring are commonly called full-roller shell bearings, and they have more rollers than ordinary shell roller bearings. The load capacity increases and the bearing life increases. Since this type of conventional roller bearing does not have a cage, it has holding projections for holding the rollers at both ends of the outer ring, and the rollers are formed in a special shape having small diameter ends at both ends.
外輪にころを組込む際には、外輪の両端部の保持突起の間から、ころの両端部の小径端部が当接しないように、ころを傾けて順に組付ける。最後のころだけは他のころよりも全長が短く(ころの両端部の小径端部間の全長が短い)形成されており、このころを外輪の保持突起の間から圧入して組付けている。(特許文献1参照)
この構造により、ころ軸受を装着する際に、ころが外輪から脱落ことを防止している。
When assembling the rollers into the outer ring, the rollers are inclined and assembled in order so that the small-diameter end portions at both ends of the rollers do not come into contact with each other from between the holding projections at both ends of the outer ring. Only the last roller has a shorter overall length than the other rollers (the overall length between the small-diameter end portions of both ends of the roller is shorter), and this roller is assembled by press-fitting between the holding projections of the outer ring. . (See Patent Document 1)
This structure prevents the roller from falling off the outer ring when the roller bearing is mounted.
しかしながら、ころを傾けて外輪に組付けるのは作業性が低下するばかりでなく、最後のころだけは他のころよりも短いころを用意する必要がある。また、最後のころの全長や外輪の保持突起の間隔のばらつきによっては、ころの圧入が困難になる場合もある。 However, inclining the rollers and assembling them to the outer ring not only reduces workability, but it is necessary to prepare rollers that are shorter than the other rollers only for the last roller. Further, depending on the variation in the total length of the last roller and the interval between the holding projections of the outer ring, it may be difficult to press-fit the rollers.
本発明はころ両端部に小径端部を有する特殊な形状のころを用いずに、外輪からころが脱落することがない、ころ軸受を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a roller bearing in which a roller does not fall off from an outer ring without using a roller having a special shape having small diameter ends at both ends of the roller.
上記の課題を解決するため、請求項1に係る発明の構成上の特徴は、鋼板のプレス加工により円筒形状に形成され、軸方向中央部に軌道を備えた外輪と、前記外輪の前記軌道に配置される複数のころとを備えたころ軸受であって、前記外輪は両端部に径方向内方に前記ころの端面に向けて折曲げられた折り返し部を備え、少なくと一方の前記折り返し部と、前記複数のころの端面との間に押付け部材を有し、前記複数のころは前記ころの端面を前記押付け部材によって、軸方向に押付けられることにより、前記外輪内に保持されていることである。
In order to solve the above-described problems, the structural feature of the invention according to
本発明の構成によると、複数のころは両側の端面を軸方向に弾性的に押付けられることにより、前記外輪内に保持されている。すなわち従来の本形式のころ軸受に使用される両端部に小径端部を有する特殊な形状のころにくらべ安価な、両端面が平面である通常のころが組み込まれている。また、ころ両端を押付け部材の押付力で保持されているため、組立、取扱いにおいて、寸法誤差によるころの脱落、挿入困難が生じることがない。 According to the structure of this invention, the some roller is hold | maintained in the said outer ring | wheel by elastically pressing the end surface of both sides to an axial direction. In other words, ordinary rollers having both end surfaces that are flat are incorporated as compared with a roller having a special shape having small-diameter ends at both ends used in a conventional roller bearing of this type. In addition, since both ends of the roller are held by the pressing force of the pressing member, in the assembly and handling, the roller is not dropped or difficult to insert due to a dimensional error.
上記の課題を解決するため、請求項2に係る発明の構成上の特徴は、前記折り返し部の内径部には軸受外側から軸方向ころ側に向けて拡径する円錐状内面が形成され、前記円錐状内面の径方向内方に前記円錐状内面に接する円錐状外面が形成された押付け部材を有し、前記押付け部材の軸方向ころ側の端面が前記複数のころの端面に押付けられていることである。
In order to solve the above-mentioned problem, the structural feature of the invention according to
本発明の構成によると、前記ころを両側の前記押付け部材の間から前記外輪に内径側か挿入するとき、前記押付け部材は前記ころの面取り部の傾斜によって、前記外輪の前記円錐状内面を軸方向小径側に移動し、前記外輪の折り返し部は弾性的に拡径し、前記円錐リングは弾性的に縮径する。挿入が完了し、複数のころが所定の位置に配置されると、前記円錐リングは前記外輪の折り返し部の弾性的拡径による反発力と、前記押付け部材の弾性的縮径による反発力によって、前記ころの前記ころの端面を押付ける。このように、ころの挿入作業のみで、容易にころを前記外輪の所定の位置に保持することが可能である。 According to the configuration of the present invention, when the roller is inserted into the outer ring from between the pressing members on both sides, the pressing member pivots the conical inner surface of the outer ring by the inclination of the chamfered portion of the roller. The outer ring turns back elastically, and the conical ring elastically shrinks. When the insertion is completed and a plurality of rollers are arranged at predetermined positions, the conical ring is caused by a repulsive force due to elastic expansion of the folded portion of the outer ring and a repulsive force due to elastic contraction of the pressing member, The end surface of the roller of the roller is pressed. In this way, it is possible to easily hold the roller at a predetermined position of the outer ring only by inserting the roller.
上記の課題を解決するため、請求項3に係る発明の構成上の特徴は、前記押付け部材のころ側内径部に傾斜面を有することである。
In order to solve the above-described problem, a structural feature of the invention according to
本発明の構成によれば、2個の前記円錐リングを外輪の両端部に装着した後、ころを前記外輪の内方より半径方向外方に前記2個の押付け部材の間に押付けて挿入する時、前記ころの面取り部と前記押付け部材の傾斜部が当接する。その状態で前記ころをさらに半径方向外方移動させると両押付け部材の軸方向間隔が広がり、前記ころを所定の位置に容易に装着できる。 According to the configuration of the present invention, after the two conical rings are mounted on both ends of the outer ring, the rollers are inserted between the two pressing members by pressing outwardly in the radial direction from the inner side of the outer ring. At this time, the chamfered portion of the roller contacts the inclined portion of the pressing member. When the roller is further moved radially outward in this state, the axial distance between the pressing members is widened, and the roller can be easily mounted at a predetermined position.
上記の課題を解決するため、請求項4に係る発明の構成上の特徴は、前記押付け部材は少なくとも1箇所の切割り部を有することである。 In order to solve the above problems, a structural feature of the invention according to claim 4 is that the pressing member has at least one slit portion.
本発明の構成によれば、前記ころを両端部の前記押付け部材の間の前記外輪に内径側か挿入し、前記押付け部材が前記外輪の前記円錐状内面を軸方向小径側に移動するとき、前記円錐リングは前記切割り部の幅に相当する径寸法は容易に縮径し、ころの組み込みがより容易になる。 According to the configuration of the present invention, when the roller is inserted into the outer ring between the pressing members at both ends or inserted into the inner ring side, and the pressing member moves the conical inner surface of the outer ring to the axial smaller diameter side, The diameter of the conical ring corresponding to the width of the cut portion is easily reduced, and the roller can be easily assembled.
上記の課題を解決するため、請求項5に係る発明の構成上の特徴は、前記押付け部材は樹脂等の弾性体で形成されていることである。
In order to solve the above problem, a structural feature of the invention according to
本発明のによれば、樹脂等の弾性体で形成された押付け部材は容易に変形できるため、楕円形に変形させて前記外輪の両側の前記折り返し部の間に装着することが可能である。また、樹脂等の弾性体は摩擦抵抗が小さく、ころ案内面のおける摩擦抵抗を軽減できる。さらに、金属にくらべ、軽量であり、前記軸受を組込む装置の軽量化に有効である。 According to the present invention, since the pressing member formed of an elastic body such as resin can be easily deformed, it can be deformed into an ellipse and mounted between the folded portions on both sides of the outer ring. In addition, an elastic body such as resin has a small frictional resistance, and can reduce the frictional resistance on the roller guide surface. Furthermore, it is lighter than metal and is effective in reducing the weight of a device incorporating the bearing.
本発明によれば、ころ両端部に小径端部を有する特殊な形状のころを用いずに、外輪からころが脱落することがない、ころ軸受を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a roller bearing in which a roller does not fall off from an outer ring without using a roller having a special shape having small diameter ends at both ends of the roller.
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。
各図の説明において、軸受の軸方向中心に向かう方向を軸方向内方、軸受の軸方向両端に向かう方向を軸方向外方と称する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In the description of each drawing, the direction toward the axial center of the bearing is referred to as the axially inward direction, and the direction toward both axial ends of the bearing is referred to as the axially outward direction.
図1は、本発明の実施形態のころ軸受の断面図である。
図2は図1の主要部の右側半分の拡大断面図である。なお、本実施形態は左右対称である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a roller bearing according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the right half of the main part of FIG. Note that this embodiment is symmetrical.
図1および図2に示すように、ころ軸受1は、外輪2、ころ3、押付け部材としての円錐リング5を備える。
外輪2は鋼板をプレス加工することによって形成され、軸方向中央の内径部に軌道が形成され、両端部から径方向内方に湾曲し、さらに軸方向ころ側に連なる折り返し部22が形成されている。折り返し部22は軸方向端面側から軌道側に拡径し、内径面は円錐状内面23となっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the roller bearing 1 includes an
The
外輪2は鋼板からなるパイプ材を用いて、次の工程で製造される。所定の長さに切断されたパイプ材は、両端の折り返し部22に形成される部分の内径寸法を加工可能な肉厚に拡径される。次に、パイプ材の端部を半径方向内方に絞り込むと同時に先端部を軸方向内方に折込み、円筒形の折り返し部22の原型が形成される。
The
次に折り返し部22の原型の軸方向内方より、軌道側円錐形のロール掛け用治具を用いて、ロール掛けを行い、所定の円錐角の折り返し部22が形成される。折り返し部22の内径部の円錐状内面23はロール掛けによって平滑な傾斜面に仕上げられる。折り返し部22の成型の後、外輪2は熱処理によって所定の硬さに硬化される。
Next, rolling is performed from the inner side in the axial direction of the original shape of the folded
ころ3は円筒形のいわゆる針状ころで円筒形の転動面31と転動面31の両側に転動面31に対して直角な平面の端面32を有している。
The
図3は本発明の実施形態のころ軸受の押付け部材としての円錐リング5の正面図である。円錐リング5はたとえば強化ポリアミド等の樹脂からなり、円環状に形成されており、図3に示すように円周上1箇所に切割り56が形成されている。切割り56の幅bは後述の円錐リング5の必要軸方向移動量に相当する軸方向移動による縮径が生じた場合の円周長さの減少量より大きい。
FIG. 3 is a front view of the
円錐リング5の内径面51は軸中心線に平行な円筒面で、外径部に外輪2の円錐内面23と等しい円錐角で、内径面51と同心の円錐状外面52を有している。また、円錐状外面51の大径側端部から径方向内方に向かって内径面との交差部まで、ころ案内面53が形成されている。ころ案内面53は軸中心線に垂直な平面で、ころ案内面53と円錐状外面52との交差部には面取り55が形成されている。また、ころ案内面53と内径面51との交差部には面取り形状の傾斜面54が形成されている。
An
ころ軸受1において、複数のころ3は、両端面32が外輪2の両端に配置された円錐リング5のころ案内面53に案内され、かつ円錐リング5から軸方向に作用する押付け力によって、転送面31が外輪2の軌道21に接した状態に保持されている。
In the
ころ軸受1は次の工程で組立てられる。最初に一方の円錐リング5を径方向に圧縮し楕円形に変形し、外輪2の軌道21の内方に挿入する。挿入した円錐リング5の圧縮を開放し真円に戻し、外輪2の内部で回転させ、外輪2の一方の円錐状内面23と円錐リング5の円錐状外面52が対峙する姿勢を保ち軸方向に外輪2の一方の円錐状内面23と円錐リング5の円錐状外面52とが密着するまで軸方向に移動させる。
次に他方の円錐リング5を一方の円錐リング5と同じ要領で他方の円錐状内面23と円錐リング5の円錐状外面52とが密着するまで軸方向に移動させる。この時の両円錐リング5のころ案内面53の間隔ところ3の長さとの差の1/2が円錐リング5の必要軸方向移動量となる。
The
Next, the other
図4は本発明の実施形態のころ軸受の作用を説明する説明図である。図4は両側の円錐リング5が外輪2の両側の折り返し部22にそれぞれの円錐状外面52を円錐状内面23に密着して装着し、ころ3を半径方向内方より両円錐リングの間を外輪2の軌道部22にむけて押付けて挿入する工程を示している。図4において実線は挿入開始時のころ3および円錐リング5を示し、破線は挿入完了時のころ3および円錐リング5を示している。
FIG. 4 is an explanatory view for explaining the operation of the roller bearing according to the embodiment of the present invention. In FIG. 4, the conical rings 5 on both sides are attached to the folded
ころ3を外輪2の内方より半径方向外方に両側の円錐リング5の間に押付けて挿入する時、ころ3の面取り部33と円錐リング5の傾斜面55が当接する。その状態でころ3をさらに円錐リング5の傾斜面54に沿って半径方向外方に挿入すると、両円錐リング5の軸方向間隔が広がる。このとき円錐リング5は円錐状外面52が外輪2の円錐状内面23そって軸方向小径側に移動する為、弾性的に縮径し、その反発力が両円錐リング5からころ3に作用する。この時外輪2の折り返し部22も若干弾性的に拡径するが、本実施形態においては円錐リング5の弾性的な縮径にくらべ、はるかに小さいので、以下円錐リング5の弾性的な縮径についてのみ説明する。
When the
ころ3の面取り部33が円錐リング5の傾斜面54に沿って半径方向外方に移動し、ころ3の端面32が円錐リング5のころ案内面に達し、円錐リング5の軸方向移動および縮径は終了する。この時の軸方向移動量が必要軸方向移動量等しい。
The chamfered
さらに、ころ3を円錐リング5のころ案内面に沿って半径方向外方に挿入すると、ころ3の転動面31が外輪軌道21に達し、ころ3の挿入は完了する。ころ軸受1に組込まれるすべてのころ3は同時に挿入できるが、分割して挿入しても良い。
Furthermore, when the
挿入が完了したころ軸受1において、円錐リング5が必要軸方向移動量によって弾性的に縮径し、その反発力が円錐リング5のころ案内面53からころ3の端面32へ押付け力として作用する。この押付け力によってころ3は外輪2の所定の位置に保持されている。
この反発力の大きさは円錐リングの円錐状外面52、外輪の円錐状内面の円錐角、摩擦係数および、円錐リング5の弾性率と弾性変形量に拠る。円錐リングの円錐状外面52、外輪の円錐状内面の円錐角は両円錐面の摩擦係数に関わり通常20°から35°の範囲に形成されている。
In the
The magnitude of the repulsive force depends on the conical
円錐リング5は円周上1箇所に切割り56を有するため、縮径に対する弾性率は切割りを有しない場合にくらべ格段に小さく、移動量のばらつきによる反発力への影響は小さい。また、必要最小限の反発力の設定が容易に行える。
このため両円錐リング5から、ころ3に作用する押付け力は安定し、過大な押付け力による挿入の不具合や、回転時の摩擦力の増加が生じることはない。
Since the
For this reason, the pressing force acting on the
上述のごとく、本実施形態のころ軸受によると、ころ両端部に小径端部を有する特殊な形状のころを用いる必要がなく、かつ外輪からころが脱落することはない。 As described above, according to the roller bearing of the present embodiment, it is not necessary to use a roller having a special shape having small diameter ends at both ends of the roller, and the roller does not fall off from the outer ring.
上述の実施形態において、円錐リング5はころ案内面と内径面の交差部に傾斜面が形成されているが、本発明において円錐リングは傾斜面を有せず、ころの面取りが円錐リングのころ案内面と内径面の交差部に当接する構成のころ軸受であっても良い。
In the above-described embodiment, the
上述の実施形態において、押付け部材は外径部に円錐状外面52を有する円錐リング5であるが、本発明において、押付け部材は外径部に円錐状外面を有しない形状で有っても良い。
In the above embodiment, the pressing member is the
上述の実施形態において、押付け部材としての円錐リング5は強化ポリアミド等の樹脂で形成されているが、本発明において、押付け部材の材質は鋼等の金属であっても良い。
In the above-described embodiment, the
上述の実施形態において、押付け部材としての円錐リング5には円周上1箇所の切割りが形成されているが、本発明において押付け部材は切割りを有しない形状であっても良い。
In the above-described embodiment, the
1 ‥ ころ軸受
2 ‥ 外輪
21 ‥ 軌道
22 ‥ 折り返し部
23 ‥ 円錐状内面
3 ‥ ころ
32 ‥ 端面
5 ‥ 円錐リング(押付け部材)
52 ‥ 円錐状外面
53 ‥ ころ案内面(ころ側端面)
54 ‥ 傾斜面
56 ‥ 切割り
DESCRIPTION OF
52 ... Conical
54 ... inclined
Claims (5)
前記外輪は両端部に径方向内方に前記ころの端面に向けて折曲げられた折り返し部を備え、少なくと一方の前記折り返し部と、前記複数のころの端面との間に押付け部材を有し、前記複数のころは前記ころの端面を前記押付け部材によって、軸方向に押付けられることにより、前記外輪内に保持されていることを特徴とするころ軸受。 A roller bearing that is formed into a cylindrical shape by press working of a steel plate and includes an outer ring that includes a raceway in a central portion in the axial direction, and a plurality of rollers that are disposed on the raceway of the outer ring,
The outer ring is provided with a folded portion that is bent radially inward toward the end surface of the roller at both ends, and has a pressing member between at least one of the folded portions and the end surfaces of the plurality of rollers. The plurality of rollers are held in the outer ring by the end surfaces of the rollers being pressed in the axial direction by the pressing member.
前記円錐状内面の径方向内方に、前記円錐状内面に接する円錐状外面が形成された押付け部材を有し、
前記押付け部材の軸方向ころ側の端面が前記複数のころの端面に押付けられていることを特徴とする請求項1に記載のころ軸受。 A conical inner surface that expands from the bearing outer side toward the axial roller side is formed on the inner diameter portion of the folded portion,
A pressing member having a conical outer surface in contact with the conical inner surface formed radially inward of the conical inner surface;
The roller bearing according to claim 1, wherein an end surface of the pressing member on an axial roller side is pressed against end surfaces of the plurality of rollers.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102017108859A1 (en) * | 2017-04-26 | 2018-10-31 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | needle roller bearings |
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2011
- 2011-12-20 JP JP2011278350A patent/JP2013130209A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102017108859A1 (en) * | 2017-04-26 | 2018-10-31 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | needle roller bearings |
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