JP2014098460A - Deep groove ball bearing - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、外方軌道輪と内方軌道輪間にボールを組み込んだ深みぞ玉軸受に関する。 The present invention relates to a deep groove ball bearing in which a ball is incorporated between an outer race and an inner race.
インプットシャフトとアウトプットシャフトを同軸上に配置し、その両軸に平行にカウンタシャフトを設け、その平行する2軸の相互間に変速比の異なる複数の歯車式減速部を設けて、インプットシャフトの回転を複数段に変速してアウトプットシャフトから出力するようにしたトランスミッションにおいては、一般的に、歯車式減速部にヘリカルギヤを採用しているため、インプットシャフトからアウトプットシャフトへの回転トルクの伝達時、インプットシャフト、アウトプットシャフトおよびカウンタシャフトのそれぞれにスラスト力が負荷されることになる。 The input shaft and the output shaft are arranged on the same axis, the countershaft is provided in parallel to both axes, and a plurality of gear-type reduction gears with different gear ratios are provided between the two parallel axes to rotate the input shaft. In a transmission that shifts to multiple stages and outputs from the output shaft, a helical gear is generally used for the gear-type reduction gear, so input torque is transmitted from the input shaft to the output shaft. A thrust force is applied to each of the shaft, the output shaft, and the counter shaft.
このため、インプットシャフト、アウトプットシャフトおよびカウンタシャフトを支持する軸受には、ラジアル荷重とスラスト荷重の両方の荷重を支持することができる軸受を用いる必要がある。 For this reason, it is necessary to use a bearing that can support both a radial load and a thrust load as a bearing that supports the input shaft, the output shaft, and the counter shaft.
円すいころ軸受においては、負荷容量が大きく、スラスト荷重およびラジアル荷重の両方を受けることができるため、トランスミッション用の軸受に好適である。しかし、円すいころ軸受においては、損失トルクが大きく、燃料の消費量が多くなるという問題が生じる。その低燃費化を図るため、トルク損失の少ない深みぞ玉軸受が使用されるケースが多くなってきている。 Tapered roller bearings are suitable for transmission bearings because they have a large load capacity and can receive both thrust loads and radial loads. However, in the tapered roller bearing, there is a problem that the loss torque is large and the amount of fuel consumption increases. In order to reduce the fuel consumption, deep groove ball bearings with less torque loss are often used.
ところで、標準の深みぞ玉軸受においては、過大なスラスト荷重が負荷された際に、そのスラスト荷重を受ける負荷側の肩にボールが乗り上げて、肩のエッジが損傷する懸念がある。 By the way, in a standard deep groove ball bearing, when an excessive thrust load is applied, there is a concern that the ball rides on the load-side shoulder receiving the thrust load and the shoulder edge is damaged.
そのような不都合を解消するため、特許文献1に記載された深みぞ玉軸受においては、外輪の軌道溝および内輪の軌道溝のそれぞれ両側に形成された肩のうち、スラスト荷重を受ける側の肩を高くして、ボールの乗り上げを阻止し、軸受の耐久性の低下を抑制して、大きなスラスト荷重を受けることができるようにしている。 In order to eliminate such inconvenience, in the deep groove ball bearing described in Patent Document 1, of the shoulders formed on both sides of the outer ring raceway groove and the inner ring raceway groove, the shoulder on the side receiving the thrust load. Is increased to prevent the ball from climbing, to suppress a decrease in the durability of the bearing, and to receive a large thrust load.
ところで、上記特許文献1に記載された深みぞ玉軸受においては、外輪および内輪の肩を高くしたことにより、ボールの肩乗り上げを防止して、大きなスラスト荷重を受けることができるものの、外輪内径面と内輪外径面間に形成される軸受空間の開口部が狭くなって、ボールの組込みが困難となり、その組込み性を向上させる上において改善すべき点が残されている。 By the way, in the deep groove ball bearing described in Patent Document 1, the shoulders of the outer ring and the inner ring can be raised to prevent the balls from climbing over the shoulder and receive a large thrust load. Since the opening of the bearing space formed between the inner ring and the outer surface of the inner ring is narrowed, it becomes difficult to incorporate the ball.
この発明の課題は、スラスト負荷容量の大きな深みぞ玉軸受のボールの組込み性の向上を図ることである。 An object of the present invention is to improve the ball assemblability of a deep groove ball bearing having a large thrust load capacity.
上記の課題を解決するために、この発明においては、内径面に軌道溝を有する外方軌道輪と、外径面に軌道溝を有する内方軌道輪と、外方軌道輪の軌道溝と内方軌道輪の軌道溝間に組込まれたボールと、そのボールを保持する保持器とからなり、前記外方軌道輪における軌道溝の一側の肩と前記内方軌道輪における軌道溝の他側の肩の高さを、外方軌道輪の他側の肩と前記内方軌道輪の一側の肩の高さより高くし、その高さの高い肩の肩高さをH1、ボールの球径をdとしたとき、ボールの球径dに対する肩高さH1の比率H1/dを0.25〜0.50未満の範囲とし、前記内方軌道輪を軸に嵌合し、その軸に設けられた肩で内方軌道輪の大径肩側の背面を位置決めして使用される深みぞ玉軸受において、前記内方軌道輪の肩高さの高い大径肩側の背面の外周縁部と外方軌道輪の肩高さの低い大径肩側の正面の内周縁部の少なくとも一方に傾斜状のボール案内面を形成した構成を採用したのである。 In order to solve the above problems, in the present invention, the outer race ring having a raceway groove on the inner diameter surface, the inner race ring having a raceway groove on the outer diameter surface, the raceway groove and the inner raceway of the outer raceway ring. A ball assembled between the raceway grooves of the side raceway ring and a cage for holding the ball, and a shoulder on one side of the raceway groove in the outer raceway ring and the other side of the raceway groove in the inner raceway ring The height of the shoulder of the ball is higher than the height of the shoulder on the other side of the outer race and the shoulder on one side of the inner race, and the shoulder height of the higher shoulder is set to H 1 . When the diameter is d, the ratio H 1 / d of the shoulder height H 1 to the ball diameter d of the ball is in the range of less than 0.25 to 0.50, the inner race is fitted to the shaft, In a deep groove ball bearing that is used by positioning the back of the large-diameter shoulder side of the inner race with the shoulder provided on the shaft, the shoulder height of the inner race is high. A configuration is adopted in which an inclined ball guide surface is formed on at least one of the outer peripheral edge of the rear surface on the large shoulder side and the inner peripheral edge of the front surface on the large shoulder side where the shoulder height of the outer race is low. .
ここで、背面とは、JISに規定されているように、スラスト荷重を受ける側の側面をいい、正面とは、スラスト荷重を受ける側の反対側の側面をいう。 Here, as defined in JIS, the back surface refers to the side surface on the side receiving the thrust load, and the front surface refers to the side surface on the opposite side to the side receiving the thrust load.
上記のように、内方軌道輪における大径肩側の背面の外周縁部と外方軌道輪における大径肩側の正面の内周縁部の少なくとも一方に傾斜状のボール案内面を形成することにより、内方軌道輪と外方軌道輪間に対してボールを組み入れる際のボール組込み用入口の拡径化を図ることができ、内方軌道輪と外方軌道輪間にボールを容易に組込むことができる。 As described above, an inclined ball guide surface is formed on at least one of the outer peripheral edge of the back surface on the large diameter shoulder side of the inner raceway and the inner peripheral edge portion of the front surface on the large diameter shoulder side of the outer raceway. This makes it possible to increase the diameter of the entrance for incorporating the ball between the inner raceway and the outer raceway, so that the ball can be easily incorporated between the inner raceway and the outer raceway. be able to.
ここで、傾斜状のボール案内面は、円弧面からなるものであってもよく、あるいは、傾斜面からなるものであってもよい。 Here, the inclined ball guide surface may be a circular arc surface, or may be an inclined surface.
この発明に係る深みぞ玉軸受において、ボール案内面の面取り幅が大きくなり過ぎると、内方軌道輪に形成されたボール案内面の大径端縁が軸に形成された肩の側面に当接して、その大径端縁が損傷し易くなるため、ボール案内面における径方向の面取り幅が、前記軸側の肩径の6〜8%程度とするのがよい。 In the deep groove ball bearing according to the present invention, when the chamfer width of the ball guide surface becomes too large, the large-diameter end edge of the ball guide surface formed on the inner race is in contact with the side surface of the shoulder formed on the shaft. Since the large-diameter end edge is easily damaged, the radial chamfer width of the ball guide surface is preferably about 6 to 8% of the shoulder diameter on the shaft side.
上記ボール案内面は、軸方向の面取り幅と径方向の面取り幅とが同一とされたものであってもよく、軸方向の面取り幅が径方向の面取り幅より大きくされたものであってもよい。 The ball guide surface may have the same axial chamfer width and radial chamfer width, or may have an axial chamfer width larger than the radial chamfer width. Good.
この発明においては、上記のように、内方軌道輪における大径肩側の背面の外周縁部と外方軌道輪における大径肩側の正面の内周縁部の少なくとも一方に傾斜状のボール案内面を形成したことにより、ボール組入れ時の入口の拡径化を図ることができ、内方軌道輪と外方軌道輪間に対するボールの組込み性の向上を図ることができる。 In the present invention, as described above, an inclined ball guide is provided on at least one of the outer peripheral edge of the rear surface on the large diameter shoulder side of the inner race and the inner peripheral edge of the front surface of the outer race on the large diameter shoulder side. By forming the surface, it is possible to increase the diameter of the entrance when the ball is assembled, and it is possible to improve the assembling property of the ball between the inner raceway and the outer raceway.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1に示すように、深みぞ玉軸受Aは、外方軌道輪としての外輪11と、内方軌道輪としての内輪21と、外輪11の内径面に形成された軌道溝12と内輪21の外径面に設けられた軌道溝22間に組み込まれたボール31と、そのボール31を保持する保持器40とを有している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the deep groove ball bearing A includes an
外輪11の軌道溝12の両側に形成された一対の肩13a、13bのうち、軌道溝12の一側方に位置する肩13aの高さは他側方に位置する肩13bの高さよりも高くなっている。一方、内輪21の軌道溝22の両側に形成された一対の肩23a、23bのうち、軌道溝22の他側方に位置する肩23bの高さは一側方に位置する肩23aの高さより高くなっている。
Of the pair of
ここで、高さの低い肩13bおよび23aの肩の高さは、JISに規定される標準型深みぞ玉軸受の肩と同じ高さとされているが、標準型深みぞ玉軸受の肩の高さより低くしてもよい。
Here, the shoulder heights of the
なお、説明の都合上、高さの高い肩13a、23bをスラスト負荷側の肩13a、23bといい、高さの低い肩13b、23aをスラスト非負荷側の肩13b、23aという。
For convenience of explanation, the
スラスト負荷側の肩13a、23bの肩高さをH1とし、ボール31の球径をdとすると、ボール31の球径dに対する肩高さH1の比率H1/dは、H1/d=0.25〜0.50未満の範囲とされている。
Thrust load side of the
保持器40は、第1分割保持器41と、第2分割保持器42とからなる。第1分割保持器41および第2分割保持器42のそれぞれは、複数の半球状のポケット部43を一側部に有する冠形分割保持器からなり、第1分割保持器41の内径は第2分割保持器42の外径より小径とされ、第1分割保持器41内に第2分割保持器42が嵌合可能とされている。
The
また、第1分割保持器41は、外輪11の高さの低い大径肩13bと内輪21の高さの高い大径肩23bの対向面間から軸受内部に挿入可能とされている。一方、第2分割保持器42は、外輪11の高さの高い小径肩13aと内輪21の高さの低い小径肩23aの対向面間から軸受内部に挿入可能とされている。
Further, the
第1分割保持器41と第2分割保持器42は、内外に嵌合されて半球状ポケット部43が球状のポケットを形成する組み合わせとされる。その組み合わせにおいて、第1分割保持器41に設けられた内向き係合爪44が第2分割保持器42の外径面に形成された係合凹部45に係合し、また、第2分割保持器42に設けられた外向き係合爪46が第1分割保持器41の内径面に形成された係合凹部47に係合する。その係合により、第1分割保持器41と第2分割保持器42は、軸方向に非分離とされる。
The
図4は、上記の構成からなる深みぞ玉軸受Aの使用例を示し、内輪21は軸50に嵌合され、その軸50に形成された肩51で内輪21の大径肩23b側の背面24を位置決めして、軸50の肩51から内輪21の大径肩23bの背面24にスラスト荷重が負荷されるようにしている。
FIG. 4 shows an example of use of the deep groove ball bearing A having the above-described configuration, in which the
深みぞ玉軸受Aにおいて、ボール31の組込みに際しては、図2に示すように、外輪11内に組み込まれた内輪21を径方向にオフセットして、内輪21の外径面の一部を外輪11の内径面の一部に当接し、その当接部位から周方向に180度ずれた位置に三日月形の空間を形成し、その空間の一側方から内部にボール31を組込むようにする。
In the deep groove ball bearing A, when the
そのボール31の組込みに際して、外輪11のスラスト負荷側の肩13aや内輪21のスラスト負荷側の肩23bの肩高さH1が必要以上に高い場合は、ボール31の組込みを阻害することになるが、実施の形態では、ボール31の球径dに対する肩高さH1の比率H1/dが、0.5未満とされているため、外輪11と内輪21間にボール31を確実に組込むことができる。
Upon incorporation of the
上記のようなボール31の組込みにおいて、その組込み性を高めるため、図2および図3(a)に示すように、外輪11における大径肩13b側の正面14の内周縁部と内輪21における大径肩23b側の背面24の外周縁部のそれぞれに傾斜状のボール案内面25を形成している。
In order to enhance the assemblability of the
ここで、深みぞ玉軸受においては、一般的に、内輪の背面および正面の外周縁や外輪の背面や正面の内周縁に面取りが形成される。その面取りは、打ちキズ防止のために形成されるものであり、面取り幅は、図4に示される肩51の外径daの1.5%程度であって、1mmに満たない大きさのものである。
Here, in the deep groove ball bearing, generally, chamfering is formed on the rear and front outer peripheral edges of the inner ring, the rear face of the outer ring and the inner peripheral edge of the front. The chamfering is formed to prevent scratching, and the chamfering width is about 1.5% of the outer diameter da of the
これに対し、図3(a)に示される傾斜状のボール案内面25は、その面取り幅wが、最大で、図4に示される肩51の外径daの6〜8%程度の大きさ、すなわち、w=(0.06〜0.08)×daの大きさとされている。
In contrast, the inclined
上記のように、外輪11における大径肩13b側の正面14の内周縁部と内輪21における大径肩23b側の背面24の外周縁部のそれぞれに、面取り幅が肩51の外径daの6〜8%程度の大きさとされる傾斜状のボール案内面25を形成することにより、外輪11と内輪21間にボール31を組み入れる際のボール挿入用入口の拡径化を図ることができる。その結果、外輪11と内輪21間にボール31を容易に組込むことができる。
As described above, the chamfer width of the outer diameter da of the
また、面取り幅wを肩51の外径daの6〜8%程度の大きさとすることにより、傾斜状のボール案内面25の大径縁は軸50の肩51の側面から径方向外方に露出することになり、肩51の側面からの押圧により、傾斜状のボール案内面25の大径縁が損傷するのを防止することができる。
Further, by setting the chamfer width w to be about 6 to 8% of the outer diameter da of the
図3(a)では、外輪11における大径肩13b側の正面14の内周縁部と内輪21における大径肩23b側の背面24の外周縁部のそれぞれにボール案内面25を形成したが、図3(b)に示すように、内輪21における大径肩23b側の背面24の外周縁部にのみにボール案内面25を形成してもよく、あるいは、図3(c)で示すように、外輪11における大径肩13b側の正面14の内周縁部にボール案内面25を形成してもよい。
In FIG. 3A, the ball guide surfaces 25 are formed on the inner peripheral edge of the
上記のようなボール組込み誘導用の面取り25は、外輪11における大径肩13b側の背面の内周縁部や内輪21における大径肩23b側の正面の外周縁部に設けるようにしてもよい。
The above-described
また、図3では、傾斜状のボール案内面25として、円弧状のものを示したが、傾斜面からなるものであってもよい。面取り25は、径方向の面取り幅wと軸方向の面取り幅wが同じ大きさのものを示したが、軸方向の面取り幅を径方向の面取り幅より大きくしてもよい。
In FIG. 3, the inclined ball guide
11 外輪(外方軌道輪)
12 軌道溝
13a 肩
13b 肩
14 正面
21 内輪(内方軌道輪)
22 軌道溝
23a 肩
23b 肩
24 背面
25 ボール案内面
31 ボール
40 保持器
50 軸
51 肩
11 Outer ring (outer raceway)
12
22
Claims (5)
前記内方軌道輪の肩高さの高い大径肩側の背面の外周縁部と外方軌道輪の肩高さの低い大径肩側の正面の内周縁部の少なくとも一方に傾斜状のボール案内面を形成したことを特徴とする深みぞ玉軸受。 An outer race having a raceway groove on the inner diameter surface, an inner race having a raceway groove on the outer diameter surface, a ball incorporated between the raceway groove of the outer raceway and the raceway groove of the inner raceway, A cage for holding the ball, and the height of the shoulder on one side of the raceway groove on the outer raceway and the shoulder on the other side of the raceway groove on the inner raceway is set on the other side of the outer raceway. When the shoulder height of the shoulder of the ball is higher than the height of the shoulder of the inner raceway and one side of the inner race, H 1 is the shoulder height of the higher shoulder, and d is the ball diameter of the ball, the shoulder with respect to the ball diameter d of the ball The ratio H 1 / d of the height H 1 is set to a range of 0.25 to less than 0.50, the inner race is fitted to the shaft, and a large diameter of the inner race is formed by a shoulder provided on the shaft. In deep groove ball bearings used by positioning the back side of the shoulder side,
A slanted ball on at least one of the outer peripheral edge of the rear surface of the large-diameter shoulder with a high shoulder height of the inner race and the inner peripheral edge of the front of the large-diameter shoulder with a lower shoulder height of the outer race. A deep groove ball bearing characterized by forming a guide surface.
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