JP2017129276A - Cage of deep groove ball bearing - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、外輪と内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 ring and an inner ring.
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 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未満の範囲としているため、耐スラスト荷重性に優れているという特徴を有している。また、軸受の左右いずれの方向からもボールを組み込むことができ、組込み性にも優れている特徴を有している。近年では、ボールの組込み性を確保する状態で上記深みぞ玉軸受の耐スラスト荷重性をさらに向上させて欲しいとの要望がある。 By the way, in the deep groove ball bearing described in the above-mentioned Patent Document 1, when the shoulder height of the high shoulder of the outer ring and the inner ring is H 1 and the ball diameter of the ball is d, it corresponds to the ball diameter d. Since the ratio H 1 / d of the shoulder height H 1 is in the range of 0.25 to less than 0.50, it has a feature of excellent thrust load resistance. In addition, the ball can be incorporated from either the left or right direction of the bearing, and has a feature that it is excellent in assemblability. In recent years, there has been a demand for further improvement of the thrust load resistance of the above-mentioned deep groove ball bearing in a state in which the ball can be incorporated.
この発明の課題は、ボールの組込み性を確保する状態で耐スラスト荷重性を向上させることができるようにした深みぞ玉軸受を提供することである。 An object of the present invention is to provide a deep groove ball bearing capable of improving the thrust load resistance in a state in which the ball can be incorporated.
上記の課題を解決するために、この発明においては、内径面に軌道溝が形成された外輪と、外径面に軌道溝が形成された内輪と、外輪の軌道溝と内輪の軌道溝間に組込まれたボールおよびそのボールを保持する保持器とからなり、前記外輪における軌道溝の一側の肩および前記内輪における軌道溝の他側の肩の高さを、外輪の他側の肩および前記内輪の一側の肩の高さより高くし、外輪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を超える大きさとし、前記保持器が、円筒形の第1分割保持器と、その第1分割保持器の内側に挿入される円筒形の第2分割保持器からなり、前記第1分割保持器と第2分割保持器の前記ボールと対向する側部に、その両分割保持器を内外に組み合わせた状態でボール保持用の円形のポケットを形成する切欠部を周方向に間隔をおいて設け、前記第1分割保持器と第2分割保持器が円形のポケットを形成する組み合わせ状態で、その両分割保持器を軸方向に非分離とする連結手段を設けた深みぞ玉軸受において、前記第1分割保持器と第2分割保持器によって形成される円形ポケットのピッチ径中心がボールのピッチ径中心に一致する状態で、前記第1分割保持器の径方向厚さを前記第2分割保持器の径方向厚さより薄くし、前記内輪の高さの高い肩の肩高さH2のボールの球径dに対する比率H2/dを0.50を超えて0.52未満の範囲内とし、外輪と内輪の一側の肩間距離と他側の肩間距離の合計をボールの球径よりも大きくした構成を採用したのである。 In order to solve the above problems, in the present invention, an outer ring having a raceway groove formed on the inner diameter surface, an inner ring having a raceway groove formed on the outer diameter surface, and a raceway groove between the outer ring and the raceway groove of the inner ring. And a cage for holding the ball. The height of the shoulder on one side of the raceway groove on the outer ring and the shoulder on the other side of the raceway groove on the inner ring is set to the shoulder on the other side of the outer ring and the shoulder higher than the height of the inner ring on one side of the shoulder, H 1 a shoulder height of the tall of the outer ring shoulder, when the spherical diameter of the ball was d, the ratio shoulder height H 1 relative to the spherical diameter d of the ball H 1 / d has a size exceeding 0.25, and the cage includes a cylindrical first divided cage and a cylindrical second divided cage inserted inside the first divided cage. , Both sides of the first split cage and the second split cage on the side facing the ball A notch portion for forming a circular pocket for holding a ball in a state where the holder is combined inside and outside is provided at intervals in the circumferential direction, and the first divided holder and the second divided holder form a circular pocket. In a deep groove ball bearing provided with a coupling means for non-separating both split cages in the axial direction in a combined state, the center of the pitch diameter of the circular pocket formed by the first split cage and the second split cage Is equal to the pitch diameter center of the ball, the radial thickness of the first split cage is made thinner than the radial thickness of the second split cage, and the shoulder height of the shoulder having a high inner ring height is set. The ratio H 2 / d of H 2 to the ball diameter d is within the range of more than 0.50 and less than 0.52, and the sum of the distance between the shoulders on one side of the outer ring and the inner ring and the distance between the shoulders on the other side is The configuration was made larger than the ball diameter.
上記のように、第1分割保持器と第2分割保持器によって形成される円形ポケットのピッチ径中心がボールのピッチ径中心に一致する状態で、前記第1分割保持器の径方向厚さを第2分割保持器の径方向厚さより薄くすることにより、第1分割保持器の内径がボールのピッチ径より大径とされるため、内輪の高さの高い肩の外径をボールのピッチ径より大きな範囲に設定することができる。 As described above, in the state where the pitch diameter center of the circular pocket formed by the first divided cage and the second divided cage coincides with the pitch diameter center of the ball, the radial thickness of the first divided cage is set. By making it thinner than the radial thickness of the second split cage, the inner diameter of the first split cage is made larger than the pitch diameter of the ball, so the outer diameter of the shoulder with a high inner ring height is set to the pitch diameter of the ball. A larger range can be set.
そこで、内輪の高さの高い肩の肩高さH2のボールの球径dに対する比率H2/dを0.50を超えて0.52未満の範囲内とすることによって、耐スラスト荷重性の向上を図ることができると共に、外輪と内輪の一側の肩間距離と他側の肩間距離の合計をボールの球径よりも大きくすることにより、内輪と外輪を径方向に相対的にオフセットすることによって、内輪の高さの低い肩と外輪の高さの高い肩の対向部間にボールを組込み可能とする間隙が形成されることになり、ボールの組込み性を確保する状態で耐スラスト荷重性の向上を図ることができる。 Therefore, by making the ratio H 2 / d of the shoulder height H 2 of the shoulder with a high inner ring height to the ball diameter d within the range of more than 0.50 and less than 0.52, the thrust load resistance is improved. By making the sum of the distance between the shoulders on one side of the outer ring and the inner ring and the distance between the shoulders on the other side larger than the ball diameter, the inner ring and the outer ring can be relatively moved in the radial direction. By offsetting, a gap that allows the ball to be incorporated is formed between the opposing portions of the shoulder with the lower inner ring height and the shoulder with the higher outer ring height. Thrust loadability can be improved.
ここで、第1分割保持器の外径および第2分割保持器の内径、つまり、第1分割保持器と第2分割保持器とで形成される保持器の径方向の厚さは、ボールのピッチ径により決定される設計事項であり、第1分割保持器の径方向厚さが極端に薄くなると、強度を確保することができなくなって耐久性に問題が生じる。そこで、第1分割保持器と第2分割保持器の厚さの比を9:11とすることにより、第1分割保持器の強度を確保する状態で深みぞ玉軸受の耐スラスト荷重性を向上させることができる。 Here, the outer diameter of the first split cage and the inner diameter of the second split cage, that is, the radial thickness of the cage formed by the first split cage and the second split cage is the ball This is a design matter determined by the pitch diameter, and if the radial thickness of the first split cage is extremely thin, the strength cannot be ensured, resulting in a problem in durability. Therefore, by setting the ratio of the thickness of the first split cage to the second split cage to 9:11, the thrust load resistance of the deep groove ball bearing is improved while ensuring the strength of the first split cage. Can be made.
この発明においては、上記のように、第1分割保持器の径方向厚さを第2分割保持器の径方向厚さより薄くし、内輪の高さの高い肩の肩高さH2のボールの球径dに対する比率H2/dを0.50を超えて0.52未満の範囲内とし、外輪と内輪の一側の肩間距離と他側の肩間距離の合計をボールの球径よりも大きくしたことにより、ボールの組込み性を確保する状態で深みぞ玉軸受の耐スラスト荷重性を向上させることができる。 In the present invention, as described above, the radial thickness of the first split cage thinner than the radial thickness of the second split cage, the high inner height shoulder shoulder height H 2 of the ball The ratio H 2 / d to the sphere diameter d is within the range of more than 0.50 and less than 0.52, and the sum of the distance between the shoulders on one side of the outer ring and the inner ring and the distance between the shoulders on the other side is calculated from the ball diameter of the ball. As a result, the thrust load resistance of the deep groove ball bearing can be improved in a state in which the ball can be assembled.
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および図2に示すように、深みぞ玉軸受Aは、外輪11と、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 FIGS. 1 and 2, 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を非スラスト負荷側の肩13b、23aという。
For convenience of explanation, the
外輪11のスラスト負荷側の肩13aの肩高さをH1、内輪21のスラスト負荷側の肩23bの肩高さをH2、ボール31の球径をdとすると、ボール31の球径dに対する内輪21の肩高さH2の比率H2/dは、0.50を超えて0.52未満の範囲とされている。
When the shoulder height of the
一方、ボール31の球径dに対する外輪11の肩高さH1の比率H1/dは、0.25を超える高さが下限値とされ、上限値については、外輪11のスラスト負荷側の肩13aと内輪21の非スラスト負荷側の肩23a間の距離をL1とし、外輪11の非スラスト負荷側の肩13bと内輪21のスラスト負荷側の肩23b間の距離をL2としたとき、その2つの距離L1、L2を加えた大きさ(L1+L2)がボール31の球径dより大きくなるような高さ寸法とされている。
On the other hand, the ratio H 1 / d of the shoulder height H 1 of the
図1および図3に示すように、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、複数の切欠部43を一側部に有する冠形分割保持器からなり、上記切欠部43は、1/2円を超える大きさの円形とされて開口部に対向一対のポケット爪44を有し、その内周はボール31の外周に沿う球面状とされている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
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 inner diameter of the first divided
また、第1分割保持器41は、外輪11の高さの低い非スラスト負荷側の肩13bと内輪21の高さの高いスラスト負荷側の肩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の高さの高いスラスト負荷側の肩13aと内輪21の高さの低い非スラスト負荷側の肩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、内外に嵌合されて切欠部43が球状のポケット45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、連結手段50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2および図3に示すように、連結手段50は、第1分割保持器41の隣接する切欠部43のポケット爪44間に内向きの係合爪51を設け、かつ、内径面に上記係合爪51と同一軸線上に溝状の係合凹部52を形成し、第2分割保持器42の隣接する切欠部43のポケット爪44間に外向きの係合爪53を設け、かつ、外径面に上記係合爪53と同一軸線上に係合凹部54を形成し、第1分割保持器41の係合爪51と第2分割保持器42の係合凹部54の係合、および、第2分割保持器42の係合爪53と第1分割保持器41の係合凹部52の係合によって、第1分割保持器41と第2分割保持器42とを軸方向に非分離とする構成とされている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the connecting
図1に示すように、保持器40がボール31を保持する状態において、第1分割保持器41の切欠部43と第2分割保持器42の切欠部43によって形成される円形ポケット45のピッチ径D2はボール31のピッチ径D1と同径とされている。そして、図2に示すように、円形ポケット45のピッチ径D2の中心O2がボール31のピッチ径D1の中心O1に一致する状態において、ポケット45のピッチ径中心O2と保持器40の外径面および内径面までの厚さは等しくされている。
As shown in FIG. 1, the pitch diameter of the
また、第1分割保持器41の径方向の厚さをT1とし、第2分割保持器42の径方向の厚さをT2としたとき、第1分割保持器41の径方向の厚さT1は第2分割保持器42の径方向の厚さT2より薄くされ、その比率T1:T2は、T1:T2=9:11とされ、第1分割保持器41の内径はボール31のピッチ径D1より大径とされている。
Further, a radial thickness of the
実施の形態で示す深みぞ玉軸受は上記の構造からなり、その深みぞ玉軸受の組立てに際しては、外輪11内に内輪21を挿入し、その両輪11、21を径方向にオフセットして、内輪21のスラスト負荷側の肩23bの外周一部を外輪11の非スラスト負荷側の肩13bの内周一部に当接させる。
The deep groove ball bearing shown in the embodiment has the above-described structure, and when the deep groove ball bearing is assembled, the
図4は、内輪21の他側に設けられたスラスト負荷側の肩23bの外周一部を外輪11の他側に設けられた非スラスト負荷側の肩13bの内周一部に当接させた状態を示し、その当接により、外輪11と内輪21の一側部において、当接部から周方向に180°ずれた位置に三日月形の間隙Gが形成される。
4 shows a state in which a part of the outer periphery of the
このとき、内輪21のスラスト負荷側の肩23bの肩高さH2はボール31の球径dに対して、比率H2/dが0.50を超えて0.52未満の範囲とされており、また、外輪11のスラスト負荷側の肩13aと内輪21の非スラスト負荷側の肩23a間の距離L1と外輪11の非スラスト負荷側の肩13bと内輪21のスラスト負荷側の肩23b間の距離をL2を加えた大きさ(L1+L2)がボール31の球径dより大きくなるような高さ寸法とされているため、外輪11と内輪21の一側部にボール31の球径dより大きな間隙Gが形成されることになり、その間隙Gから外輪11と内輪21間に必要数のボール31を組み込むことができる。
In this case, shoulder height H 2 of the thrust load side of the
必要数のボール31の組込み後、外輪11と内輪21の軸心を一致させ、外輪11の高さの低い非スラスト負荷側の肩13bと内輪21の高さの高いスラスト負荷側の肩23bの対向面間から軸受内部に第1分割保持器41を挿入し、外輪11の高さの高いスラスト負荷側の肩13aと内輪21の高さの低い非スラスト負荷側の肩23aの対向面間から軸受内部に第2分割保持器42を挿入することにより、第1分割保持器41と第2分割保持器42は連結手段50により軸方向に非分離とされ、深みぞ玉軸受の組立てが完了する。
After assembling the required number of
実施の形態においては、内輪21の他側に設けられたスラスト負荷側の肩23bの高さH2をボールの球径dに対しての比率H2/dを0.50を超えて0.52未満の範囲内としているため、極めて大きなスラスト荷重を支持することができ、耐スラスト荷重性に優れた深みぞ玉軸受を得ることができる。
In the embodiment, the height H 2 of the
また、外輪11と内輪21を径方向に相対的にオフセットすることにより、外輪11のスラスト負荷側の肩13aと内輪21の非スラスト負荷側の肩23aの対向部間にボール31を組込み可能とする間隙Gが形成されるため、ボール31の組込み性を確保する状態で耐スラスト荷重性の向上を図ることができる。
Further, by relatively offsetting the
11 外輪
12 軌道溝
13a 肩
13b 肩
21 内輪
22 軌道溝
23a 肩
23b 肩
31 ボール
40 保持器
41 第1分割保持器
42 第2分割保持器
43 切欠部
45 ポケット
50 連結手段
11
Claims (2)
前記第1分割保持器と第2分割保持器によって形成される円形ポケットのピッチ径中心がボールのピッチ径中心に一致する状態で、前記第1分割保持器の径方向厚さを前記第2分割保持器の径方向厚さより薄くし、前記内輪の高さの高い肩の肩高さH2のボールの球径dに対する比率H2/dを0.50を超えて0.52未満の範囲内とし、外輪と内輪の一側の肩間距離と他側の肩間距離の合計をボールの球径よりも大きくしたことを特徴とする深みぞ玉軸受。 From an outer ring having a raceway groove formed on the inner diameter surface, an inner ring having a raceway groove formed on the outer diameter surface, a ball assembled between the raceway groove of the outer ring and the raceway groove of the inner ring, and a cage for holding the ball The height of the shoulder on one side of the raceway groove in the outer ring and the shoulder on the other side of the raceway groove in the inner ring is made higher than the height of the shoulder on the other side of the outer ring and the shoulder on the one side of the inner ring, When the height of the shoulder of the high shoulder is H 1 and the ball diameter of the ball is d, the ratio H 1 / d of the shoulder height H 1 to the ball diameter d of the ball exceeds 0.25, The cage is composed of a cylindrical first divided cage and a cylindrical second divided cage inserted inside the first divided cage. The first divided cage and the second divided cage A ball holding circle in a state where both split cages are combined inside and outside on the side facing the ball. In the combined state in which the first split holder and the second split holder form a circular pocket, the two split holders are non-axially arranged in the axial direction. In deep groove ball bearings with connecting means for separation,
With the center of the pitch diameter of the circular pocket formed by the first split cage and the second split cage aligned with the pitch diameter center of the ball, the radial thickness of the first split cage is set to the second split cage. It is thinner than the cage thickness in the radial direction, and the ratio H 2 / d of the shoulder height H 2 of the shoulder having a high inner ring height to the ball diameter d of the ball is more than 0.50 and less than 0.52. A deep groove ball bearing characterized in that the sum of the distance between the shoulders on one side of the outer ring and the inner ring and the distance between the shoulders on the other side is made larger than the ball diameter.
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