JP3220447U - Tapered roller bearings - Google Patents

Abstract

【課題】高モーメント剛性および長寿命を実現すると共に、軸受を装置へ組み付ける際の取付け性や位置決め性を向上した円錐ころ軸受を提供する。【解決手段】円錐ころ軸受１は、内周面に外輪軌道面２ａを有する外輪２と、外周面に内輪軌道面３ａを有する内輪３と、外輪軌道面２ａと内輪軌道面３ａとの間に転動自在に配置される複数の円錐ころ４と、を備える。円錐ころ軸受１の接触角αが３７°３０´〜５０°であり、内輪３は、大径側端部と小径側端部のうち、該大径側端部にのみ鍔部３ｂが形成され、且つ、外輪２の大径側端部と内輪３の小径側端部には、軸方向に延びる軸方向延長部２ｂ、３ｃが形成され、かつ、ころ長さＬｗと内輪幅Ｂの比が０．４≦Ｌｗ／Ｂ≦１．１５である。【選択図】図１Provided is a tapered roller bearing that achieves high moment rigidity and long life, and has improved mountability and positioning when the bearing is assembled to an apparatus. A tapered roller bearing 1 includes an outer ring 2 having an outer ring raceway surface 2a on an inner peripheral surface, an inner ring 3 having an inner ring raceway surface 3a on an outer peripheral surface, and an outer ring raceway surface 2a and an inner ring raceway surface 3a. And a plurality of tapered rollers 4 arranged to be freely rollable. The contact angle α of the tapered roller bearing 1 is 37 ° 30 ′ to 50 °, and the inner ring 3 has a flange portion 3b formed only at the large-diameter side end portion of the large-diameter side end portion and the small-diameter side end portion. In addition, axially extending portions 2b and 3c extending in the axial direction are formed at the large-diameter side end portion of the outer ring 2 and the small-diameter side end portion of the inner ring 3, and the ratio of the roller length Lw to the inner ring width B is 0.4 ≦ Lw / B ≦ 1.15. [Selection] Figure 1

Description

本考案は、円錐ころ軸受、特に、自動車、鉄道車両、建設機械、工作機械、搬送装置、組立装置等に好適に使用可能な円錐ころ軸受に関する。   The present invention relates to a tapered roller bearing, and more particularly to a tapered roller bearing that can be suitably used for automobiles, railway vehicles, construction machines, machine tools, conveyance devices, assembly devices, and the like.

従来、モーメント剛性を必要とする場合に選定される転がり軸受としては、アンギュラ玉軸受が考えられる。   Conventionally, as a rolling bearing selected when moment rigidity is required, an angular ball bearing can be considered.

また、円錐ころ軸受として、内輪の小鍔を不要とし、その分だけころ長さを長くすることで、負荷容量を大きくしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、特許文献１の円錐ころ軸受では、保持器のポケットの外周側および内周側の開口縁部に、突部を設けて、ころと保持器とを一体化して、取り扱い性を向上させている。   Further, as a tapered roller bearing, there is known a tapered roller bearing that does not require a small collar on the inner ring and increases the load capacity by increasing the roller length accordingly (see, for example, Patent Document 1). Further, in the tapered roller bearing of Patent Document 1, protrusions are provided on the opening edge on the outer peripheral side and inner peripheral side of the pocket of the cage, and the roller and the cage are integrated to improve handling. Yes.

特開２００７−３２６７９号公報JP 2007-32679 A

しかしながら、アンギュラ玉軸受において、さらなる高モーメント剛性や長寿命の要求に対応するには、軸受サイズが大きくなってしまい、軸受サイズの維持又は縮小という要求に対応する為には、限界がある。
更に、最近、変速機用として使用される軸受では、高負荷容量で、かつ、変速機のコンパクト化に対応できるもの、つまり、軸受サイズを変更することなく、従来と同等以上の機能であることが求められる。 However, in the angular ball bearing, in order to meet the demand for higher moment rigidity and longer life, the bearing size becomes large, and there is a limit to meet the demand for maintaining or reducing the bearing size.
Furthermore, recently, a bearing used for a transmission has a high load capacity and can cope with the downsizing of the transmission, that is, has a function equal to or higher than that of a conventional one without changing the bearing size. Is required.

一方、特許文献１に記載の円錐ころ軸受では、接触角について考慮されておらず、図示された円錐ころ軸受の接触角では、ラジアル剛性は高いが、高いモーメント剛性が得られないと考えられる。
また、特許文献１に記載の円錐ころ軸受では、軌道面の長さによって、外輪や内輪の軸方向長さが決まってしまい、軸受を装置へ組み付ける際の取付け性や位置決め性についてさらなる改善が望まれる。 On the other hand, in the tapered roller bearing described in Patent Document 1, the contact angle is not taken into consideration, and it is considered that the moment stiffness of the tapered roller bearing shown in the figure is high, but high moment stiffness cannot be obtained.
Further, in the tapered roller bearing described in Patent Document 1, the axial lengths of the outer ring and the inner ring are determined depending on the length of the raceway surface, and further improvement is desired in terms of mounting and positioning when the bearing is assembled to the apparatus. It is.

本考案は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、高モーメント剛性および長寿命を実現すると共に、軸受を装置へ組み付ける際の取付け性や位置決め性を向上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-described problems, and its purpose is to provide a tapered roller bearing that achieves high moment rigidity and long life, and has improved mounting and positioning properties when the bearing is assembled to a device. It is to provide.

本考案の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）内周面に外輪軌道面を１つのみ有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動自在に配置される複数の円錐ころと、を備える円錐ころ軸受であって、
前記円錐ころ軸受の接触角αが３７°３０´〜５０°であり、
前記内輪は、大径側端部と小径側端部のうち、該大径側端部にのみ鍔部が形成され、且つ、
前記外輪の大径側端部と前記内輪の小径側端部の少なくとも一方には、軸方向に延びる軸方向延長部が形成され、
ころ長さＬｗと内輪幅Ｂの比が０．４≦Ｌｗ／Ｂ≦１．１５であることを特徴とする円錐ころ軸受。
（２）前記円錐ころ軸受の組立幅Ｔと径方向断面肉厚Ｈとの比が０．６≦Ｔ／Ｈ≦１．２であることを特徴とする（１）に記載の円錐ころ軸受。
（３）外輪幅Ｓと径方向断面肉厚Ｈとの比が０．４≦Ｓ／Ｈ≦１．２であり、且つ、内輪幅Ｂと径方向断面肉厚Ｈとの比が０．４≦Ｂ／Ｈ≦１．２であることを特徴とする（１）又は（２）に記載の円錐ころ軸受。
（４）径方向断面肉厚Ｈと内径ｄの比が０.０５≦Ｈ／ｄ≦０.１５であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の円錐ころ軸受。
（５）前記円錐ころのころ大径Ｄｗ１と径方向断面肉厚Ｈの比が０．３≦Ｄｗ１／Ｈ≦０．６であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の円錐ころ軸受。
（６）前記円錐ころ軸受の内径をｄ、内輪外径をＤ１としたとき、内輪大鍔側高さ（Ｄ１−ｄ）／２と径方向断面肉厚Ｈの比が０．４≦（Ｄ１−ｄ）／２Ｈ≦０．８５であることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の円錐ころ軸受。 The above object of the present invention is achieved by the following configuration.
(1) A plurality of outer rings having only one 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 rolls disposed between the outer ring raceway surface and the inner ring raceway surface. A tapered roller bearing comprising:
The contact angle α of the tapered roller bearing is 37 ° 30 ′ to 50 °,
The inner ring has a flange formed only at the large-diameter end among the large-diameter end and the small-diameter end, and
An axial extension extending in the axial direction is formed on at least one of the large-diameter side end of the outer ring and the small-diameter side end of the inner ring,
A tapered roller bearing characterized in that the ratio of the roller length Lw to the inner ring width B is 0.4 ≦ Lw / B ≦ 1.15.
(2) The tapered roller bearing according to (1), wherein the ratio of the assembly width T of the tapered roller bearing to the radial cross-sectional thickness H is 0.6 ≦ T / H ≦ 1.2.
(3) The ratio between the outer ring width S and the radial sectional wall thickness H is 0.4 ≦ S / H ≦ 1.2, and the ratio between the inner ring width B and the radial sectional wall thickness H is 0.4. The tapered roller bearing according to (1) or (2), wherein ≦ B / H ≦ 1.2.
(4) The tapered roller bearing according to any one of (1) to (3), wherein the ratio of the radial cross-sectional thickness H to the inner diameter d is 0.05 ≦ H / d ≦ 0.15.
(5) The ratio of the roller large diameter Dw1 to the radial cross-sectional thickness H of the tapered roller is 0.3 ≦ Dw1 / H ≦ 0.6, in any one of (1) to (4) The tapered roller bearing described.
(6) When the inner diameter of the tapered roller bearing is d and the outer diameter of the inner ring is D1, the ratio of the inner ring large collar side height (D1-d) / 2 and the radial cross-sectional thickness H is 0.4 ≦ (D1 -D) /2H≦0.85, The tapered roller bearing according to any one of (1) to (5).

本考案の円錐ころ軸受によれば、内輪には、大径側端部と小径側端部のうち、該大径側端部にのみ鍔部が形成されるので、ころ長さを最大限長くすることが可能となり、負荷容量を大きくとることができ、高モーメント剛性および長寿命化を図ることができる。また、円錐ころ軸受の接触角αが３７°３０´〜５０°であるので、モーメント剛性をさらに向上することができる。特に、軸受間距離が短い、具体的には、軸受間距離が軸受の組立幅Ｔの４倍以下の場合に、作用点間距離を長くすることができ、軸受のモーメント剛性を向上する上で有効である。
また、外輪の大径側端部と内輪の小径側端部の少なくとも一方には、軸方向に延びる軸方向延長部が形成されるので、軸受を装置へ組み付ける際の取付け性を向上することができると共に、良好な位置決め性が得られ、さらに、軌道輪の軸方向長さを延長することができるため、軸やハウジングへの組込み性を向上することができる。 According to the tapered roller bearing of the present invention, the inner ring is formed with a flange only at the large-diameter side end portion of the large-diameter side end portion and the small-diameter side end portion. It is possible to increase the load capacity, and to achieve high moment rigidity and long life. Further, since the contact angle α of the tapered roller bearing is 37 ° 30 ′ to 50 °, the moment rigidity can be further improved. In particular, when the distance between the bearings is short, specifically, when the distance between the bearings is not more than 4 times the assembly width T of the bearing, the distance between the operating points can be increased, and the moment rigidity of the bearing is improved. It is valid.
In addition, since an axial extension extending in the axial direction is formed on at least one of the large-diameter side end of the outer ring and the small-diameter side end of the inner ring, it is possible to improve the mountability when the bearing is assembled to the device. In addition, good positioning performance can be obtained, and further, the length of the raceway in the axial direction can be extended, so that the ease of incorporation into the shaft and housing can be improved.

（ａ）は、本考案の一実施形態に係る円錐ころ軸受の断面図であり、（ｂ）は、円錐ころを示す図である。(A) is sectional drawing of the tapered roller bearing which concerns on one Embodiment of this invention, (b) is a figure which shows a tapered roller. （ａ）は、図１の外輪の断面図であり、（ｂ）は、図１の内輪の断面図である。(A) is sectional drawing of the outer ring | wheel of FIG. 1, (b) is sectional drawing of the inner ring | wheel of FIG. 本考案の変形例に係る円錐ころ軸受の断面図である。It is sectional drawing of the tapered roller bearing which concerns on the modification of this invention.

以下、本考案の一実施形態に係る円錐ころ軸受について、図面に基づき詳細に説明する。   Hereinafter, a tapered roller bearing according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１及び図２に示すように、本実施形態の円錐ころ軸受１は、内周面に外輪軌道面２ａを有する外輪２と、外周面に内輪軌道面３ａを有する内輪３と、外輪軌道面２ａと内輪軌道面３ａとの間に転動自在に配置される複数の円錐ころ４と、複数の円錐ころ４を所定の間隔で収容保持する複数のポケットＰを画成する樹脂製保持器１０と、を有する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the tapered roller bearing 1 of the present embodiment includes an outer ring 2 having an outer ring raceway surface 2a on an inner peripheral surface, an inner ring 3 having an inner ring raceway surface 3a on an outer peripheral surface, and an outer ring raceway surface. Resin-made cage 10 that defines a plurality of tapered rollers 4 that are rotatably arranged between 2a and the inner ring raceway surface 3a, and a plurality of pockets P that accommodate and hold the plurality of tapered rollers 4 at predetermined intervals. And having.

外輪２に形成された外輪軌道面２ａは、外輪２の内周面に小径側から大径側に向かうに従って内径が次第に大きくなるように設けられている。   The outer ring raceway surface 2a formed on the outer ring 2 is provided on the inner circumferential surface of the outer ring 2 so that the inner diameter gradually increases from the small diameter side toward the large diameter side.

また、内輪３は、大径側端部に半径方向外方に突出して形成された大鍔３ｂを備え、小径側端部には鍔を備えていない。内輪軌道面３ａは、小径側から大径側に向かうに従って外径が次第に大きくなるように設けられている。大鍔３ｂは、円錐ころ４の大径側端面４ａと対向する外周縁から円弧状の面取り部を介して軸方向に延びる外周面を備え、この大鍔外周面が内輪外径Ｄ１を規定している。
さらに、外輪軌道面２ａ、内輪軌道面３ａ、及び円錐ころ４の転動面の少なくとも一つは、面圧を低減するように、クラウニング形状を有することが好ましい。 Further, the inner ring 3 includes a large flange 3b formed to protrude radially outward at an end portion on the large diameter side, and does not include a flange on the end portion on the small diameter side. The inner ring raceway surface 3a is provided such that the outer diameter gradually increases from the small diameter side toward the large diameter side. The large flange 3b includes an outer peripheral surface extending in the axial direction from the outer peripheral edge facing the large-diameter side end surface 4a of the tapered roller 4 via an arc-shaped chamfered portion, and the large flange outer peripheral surface defines the inner ring outer diameter D1. ing.
Furthermore, it is preferable that at least one of the outer ring raceway surface 2a, the inner ring raceway surface 3a, and the rolling surfaces of the tapered rollers 4 has a crowning shape so as to reduce the surface pressure.

図１に示すように、本実施形態の円錐ころ軸受１では、外輪軌道面２ａの接線と円錐ころ軸受１の回転軸線とのなす角度である接触角αが４５°に設定されており、モーメント剛性を向上している。
なお、接触角αは、３７°３０´〜５０°の範囲とすることでモーメント剛性を向上することができ、軸受間距離が短い、具体的には、軸受間距離が軸受の組立幅Ｔの４倍以下の場合に、接触角αを３７°３０´〜５０°の範囲とすると、作用点間距離を長くすることができ、軸受のモーメント剛性を向上する上で特に有効である。 As shown in FIG. 1, in the tapered roller bearing 1 of the present embodiment, the contact angle α, which is the angle formed between the tangent line of the outer ring raceway surface 2a and the rotational axis of the tapered roller bearing 1, is set to 45 °. The rigidity is improved.
Note that the moment stiffness can be improved by setting the contact angle α to a range of 37 ° 30 ′ to 50 °, and the distance between the bearings is short. Specifically, the distance between the bearings is equal to the assembly width T of the bearing. When the contact angle α is in the range of 37 ° 30 ′ to 50 ° in the case of four times or less, the distance between the operating points can be increased, which is particularly effective in improving the moment rigidity of the bearing.

また、図２に示すように、内輪３の正面側（小径側）端部には、軸方向に延びる軸方向延長部３ｃが設けられており、内輪軌道面３ａと軸方向延長部３ｃの外周面との間には、逃げ溝３ｄが形成されている。また、外輪２の正面側（大径側）端部にも、軸方向に延びる軸方向延長部２ｂが設けられており、外輪軌道面２ａと軸方向延長部２ｂの内周面との間には、逃げ溝２ｃが形成されている。これら軸方向延長部２ｂ、３ｃを設けることで、軸受を装置へ組み付ける際の取付け性や位置決め性を向上させ、また、軌道輪の軸方向長さを延長することができるため、軸やハウジングへの組込み性を向上することができる。   As shown in FIG. 2, an axial extension 3c extending in the axial direction is provided at the front side (small diameter side) end of the inner ring 3, and the outer circumference of the inner ring raceway surface 3a and the axial extension 3c. A clearance groove 3d is formed between the surfaces. Further, an axial extension 2b extending in the axial direction is also provided at the front side (large diameter side) end of the outer ring 2, and between the outer ring raceway surface 2a and the inner peripheral surface of the axial extension 2b. Is formed with a relief groove 2c. By providing these axially extending portions 2b and 3c, it is possible to improve mountability and positioning when assembling the bearing to the device, and to extend the axial length of the bearing ring, so that the shaft and housing can be extended. Can be improved.

さらに、モーメント剛性及び長寿命と、取付け性及び位置決め性との観点から、ころ長さＬｗと内輪幅Ｂの比は、０．４≦Ｌｗ／Ｂ≦１．１５に設定される。Ｌｗ／Ｂが０．４未満の場合には、所定の内輪幅Ｂに対してころ長さＬｗが小さく、モーメント剛性や寿命が低下する可能性がある。また、Ｌｗ／Ｂが１．１５を超えると、所定のころ長さＬｗに対して内輪幅Ｂが小さい、即ち、軸方向延長部３ｃが短すぎて、良好な取付け性と位置決め性が得られない可能性があり、軸への組込みが困難となる可能性がある。   Further, from the viewpoints of moment rigidity and long life, mounting property and positioning property, the ratio of the roller length Lw to the inner ring width B is set to 0.4 ≦ Lw / B ≦ 1.15. When Lw / B is less than 0.4, the roller length Lw is small with respect to the predetermined inner ring width B, and the moment rigidity and life may be reduced. If Lw / B exceeds 1.15, the inner ring width B is small with respect to the predetermined roller length Lw, that is, the axial extension 3c is too short, and good mounting properties and positioning are obtained. May not be possible and may be difficult to incorporate into the shaft.

また、上述した接触角αが急勾配である仕様において、軸方向と径方向のコンパクト化、特に、軸方向のコンパクト化を考慮して、円錐ころ軸受１の組立幅Ｔと径方向断面肉厚Ｈとの比は、０．６≦Ｔ／Ｈ≦１．２となるように設定することが好ましい。Ｔ／Ｈが０．６未満の場合には、モーメント剛性や寿命が低下する可能性がある。また、Ｔ／Ｈが１．２を超えると、軸方向のコンパクト化が得られない。   Further, in the specification in which the contact angle α is steep, the assembly width T and the radial cross-sectional thickness of the tapered roller bearing 1 are taken into account in view of the compactness in the axial direction and the radial direction, particularly in the axial direction. The ratio with H is preferably set so that 0.6 ≦ T / H ≦ 1.2. When T / H is less than 0.6, moment rigidity and life may be reduced. Moreover, when T / H exceeds 1.2, the axial compactness cannot be obtained.

さらに、外輪幅Ｓと径方向断面肉厚Ｈとの比が０．４≦Ｓ／Ｈ≦１．２であり、且つ、内輪幅Ｂと径方向断面肉厚Ｈとの比が０．４≦Ｂ／Ｈ≦１．２となるように設定されることが好ましい。これにより、接触角αが急勾配で、組立幅Ｔを狭くした仕様において、軸受の外輪幅Ｓ及び内輪幅Ｂをなるべく広く設定することで、軸受を装置へ組みこむ際の取付け性や位置決め性を向上させる。Ｓ／ＨやＢ／Ｈが０．４未満の場合には、軸方向延長部２ｂ、３ｃの長さが不十分となる可能性があるので、取付け性や位置決め性が低下する虞がある。Ｓ／ＨやＢ／Ｈが０．４よりかなり小さくなる場合には、モーメント剛性や寿命が不足となる虞がある。また、Ｓ／ＨやＢ／Ｈが１．２を超えると、組立幅Ｔと同様に、軸方向のコンパクト化が得られない。   Further, the ratio between the outer ring width S and the radial cross-sectional thickness H is 0.4 ≦ S / H ≦ 1.2, and the ratio between the inner ring width B and the radial cross-sectional thickness H is 0.4 ≦ It is preferable to set so that B / H ≦ 1.2. As a result, in a specification in which the contact angle α is steep and the assembly width T is narrowed, the outer ring width S and the inner ring width B of the bearing are set as wide as possible so that the mounting property and the positioning property when the bearing is incorporated into the device are set. To improve. When S / H or B / H is less than 0.4, the lengths of the axially extending portions 2b and 3c may be insufficient, and there is a possibility that the mounting property and the positioning property are deteriorated. When S / H and B / H are considerably smaller than 0.4, there is a possibility that moment rigidity and life will be insufficient. If S / H or B / H exceeds 1.2, as in the case of the assembly width T, the axial compactness cannot be obtained.

また、円錐ころ軸受１では、径方向断面肉厚Ｈと内径ｄの比が０.０５≦Ｈ／ｄ≦０.１５となるように設定され、接触角αを４５°と大きく設定される場合、径方向に薄肉とされてコンパクトな構成となる。   In the tapered roller bearing 1, the ratio of the radial cross-sectional thickness H to the inner diameter d is set to be 0.05 ≦ H / d ≦ 0.15, and the contact angle α is set to be as large as 45 °. It is thin in the radial direction and has a compact configuration.

さらに、ころ大径Ｄｗ１と径方向断面肉厚Ｈの比が０．３≦Ｄｗ１／Ｈ≦０．６に設定されることが好ましい。これにより、コンパクト化が図られ、負荷容量を大きくすることができ、高モーメント剛性、長寿命化を図ることができる。   Furthermore, it is preferable that the ratio between the roller large diameter Dw1 and the radial cross-sectional thickness H is set to 0.3 ≦ Dw1 / H ≦ 0.6. As a result, downsizing can be achieved, the load capacity can be increased, and high moment rigidity and long life can be achieved.

また、内輪外径をＤ１としたとき、内輪大鍔側高さ（Ｄ１−ｄ）/２と径方向断面肉厚Ｈの比が０．４≦（Ｄ１−ｄ）／２Ｈ≦０．８５に設定されることが好ましい。これにより、大鍔３ｂをバックアップすることができ、大鍔３ｂの強度を大幅に向上することができる。
ここで、（Ｄ１−ｄ）／２Ｈ≧１とすると、外輪外径より大鍔外径のほうが大きくなるため、大鍔がハウジングと接触してしまう。このため、ハウジングとの干渉を考慮すると、大鍔の高さは、（Ｄ１−ｄ）／２＜Ｈ、即ち、（Ｄ１−ｄ）／２Ｈ＜１とする必要がある。そして、軸受の傾き、変形、動き量等の余裕分を考慮すると、（Ｄ１−ｄ）／２Ｈ≦０．８５とすることが好ましい。また、（Ｄ１−ｄ）／２Ｈ＜０．４とすると、大鍔の強度が足りなくなる可能性があるため、（Ｄ１−ｄ）／２Ｈ≧０．４とすることが好ましい。 When the inner ring outer diameter is D1, the ratio of the inner ring large collar side height (D1-d) / 2 and the radial cross-sectional thickness H is 0.4 ≦ (D1-d) /2H≦0.85. It is preferably set. Thereby, it is possible to back up the large cage 3b, and to greatly improve the strength of the large cage 3b.
Here, if (D1-d) / 2H ≧ 1, the outer diameter of the large collar becomes larger than the outer diameter of the outer ring, so that the large collar comes into contact with the housing. For this reason, considering the interference with the housing, the height of the ridge needs to be (D1-d) / 2 <H, that is, (D1-d) / 2H <1. In consideration of margins such as the inclination, deformation, and amount of movement of the bearing, it is preferable to satisfy (D1-d) /2H≦0.85. Further, if (D1-d) / 2H <0.4, there is a possibility that the strength of the heel is insufficient, so it is preferable to satisfy (D1-d) /2H≧0.4.

なお、図１中、Ｄｗ２は、円錐ころ４のころ小径、Ｄは円錐ころ軸受の外径を表わしている。また、本実施形態に適用される円錐ころ軸受１としては、通常、軸受内径が３０〜５００ｍｍ、軸受外径が３３〜６５０ｍｍのものである。したがって、軸受サイズが風力発電機主軸用のものに比べて小さいため、円錐ころのサイズも小さく、重量も軽い。このため、円錐ころ軸受１には、本考案のような一体型の樹脂製保持器を採用することが好適である。   In FIG. 1, Dw2 represents the small roller diameter of the tapered roller 4, and D represents the outer diameter of the tapered roller bearing. Moreover, as the tapered roller bearing 1 applied to this embodiment, the bearing inner diameter is usually 30 to 500 mm, and the bearing outer diameter is 33 to 650 mm. Therefore, since the bearing size is smaller than that for the main shaft of the wind power generator, the size of the tapered roller is small and the weight is light. For this reason, for the tapered roller bearing 1, it is preferable to employ an integrated resin cage as in the present invention.

また、図１に示すように、樹脂製保持器１０は、軸方向に離間した大径リング部１１及び小径リング部１２と、大径リング部１１及び小径リング部１２との間を繋ぐ、円周方向に所定の間隔で設けられた複数の柱部１３と、備える。また、柱部１３は、円錐ころ４の挿入性及び保持性の観点から、大径リング部寄りの部分と小径リング部寄りの部分において断面形状が異なっており、柱部１３の途中で切り替わっている。   As shown in FIG. 1, the resin cage 10 is a circular connecting the large-diameter ring portion 11 and the small-diameter ring portion 12 and the large-diameter ring portion 11 and the small-diameter ring portion 12 that are separated in the axial direction. And a plurality of pillars 13 provided at predetermined intervals in the circumferential direction. Further, the column portion 13 has a different cross-sectional shape in the portion near the large-diameter ring portion and the portion near the small-diameter ring portion from the viewpoint of the insertability and retention of the tapered rollers 4, and is switched in the middle of the column portion 13. Yes.

樹脂製保持器１０は、射出成形で製作されており、特に、コスト面で有利なアキシャルドロー型により射出成形されることが望ましい。
保持器１０で使用可能な樹脂組成物で用いるベース樹脂としては、一定以上の耐熱性を有する熱可塑性樹脂を使用することができる。
また、保持器１０として要求される耐疲労性と、低い吸水寸法変化を満足するために、結晶性樹脂の方が好適であり、具体的には、ポリアミド４６、ポリアミド６６、芳香族ポリアミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂等である。芳香族ポリアミド樹脂としては、ポリアミド６Ｔ／６Ｉ等の変性ポリアミド６Ｔ，ポリアミドＭＸＤ６，ポリアミド９Ｔ，ポリアミド４Ｔを使用することができる。以上説明したベース樹脂の中で、吸水寸法変化がほとんど無いポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂が特に好適である。 The resin cage 10 is manufactured by injection molding, and it is particularly desirable that the resin cage 10 be injection molded by an axial draw mold that is advantageous in terms of cost.
As the base resin used in the resin composition that can be used in the cage 10, a thermoplastic resin having a certain level of heat resistance can be used.
Further, in order to satisfy the fatigue resistance required for the cage 10 and a low water absorption dimensional change, a crystalline resin is more preferable. Specifically, polyamide 46, polyamide 66, aromatic polyamide resin, Polyphenylene sulfide (PPS) resin, polyether ether ketone (PEEK) resin, and the like. As the aromatic polyamide resin, modified polyamide 6T such as polyamide 6T / 6I, polyamide MXD6, polyamide 9T, and polyamide 4T can be used. Among the base resins described above, polyphenylene sulfide (PPS) resin and polyether ether ketone (PEEK) resin that hardly change in water absorption dimension are particularly suitable.

また、この樹脂組成物は、一定以上の強度を達成し、線膨張係数・吸水寸法変化を抑制するために、強化繊維材を含有する。強化繊維材としては、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等の表面処理品（シランカップリング剤・サイジング剤で表面処理されることで、ベース樹脂との接着性向上）を好適に使用することができる。
樹脂組成物中の強化繊維材の含有量は、樹脂組成物全体の１０重量％以上４０重量％以下、より好ましくは１５〜３０重量％である。 Moreover, this resin composition contains a reinforcing fiber material in order to achieve a certain level of strength and to suppress changes in linear expansion coefficient and water absorption dimension. As the reinforcing fiber material, it is preferable to use a surface treatment product such as glass fiber, carbon fiber, and aramid fiber (adhesion with the base resin is improved by surface treatment with a silane coupling agent / sizing agent). it can.
Content of the reinforced fiber material in a resin composition is 10 to 40 weight% of the whole resin composition, More preferably, it is 15 to 30 weight%.

本実施形態の円錐ころ軸受１は、高モーメント剛性を得るためには、軸受配列として背面組合せ（ＤＢ組合せ）で使用することが望ましい。
また、円錐ころ軸受１は、予圧荷重を高めればモーメント剛性を向上する事が可能であるが、その反面、軸受の寿命が低下する可能性があるため、特殊熱処理(浸炭処理又は浸炭窒化処理)を施した長寿命鋼を使用することが好ましい。 In order to obtain high moment rigidity, the tapered roller bearing 1 of the present embodiment is desirably used as a bearing arrangement in a back surface combination (DB combination).
Further, the tapered roller bearing 1 can improve the moment rigidity if the preload is increased, but on the other hand, since the life of the bearing may be reduced, a special heat treatment (carburizing treatment or carbonitriding treatment) is performed. It is preferable to use long-life steel subjected to.

ここで、軸受基本動定格荷重（Ｃｒ）×２０％以上〜６０％以下の荷重条件下で、接触角を変えながら、モーメント剛性及び寿命について比較を行った。表１で、◎は、実施可能且つ効果が良いことを表し、○は、◎よりも性能は劣るが、実施可能であることを表し、△は、○よりも性能は劣るが、実施可能であることを表し、×は、効果が良くないことを表している。この表１の結果から、接触角を３７°３０´〜５０°とすることで、高いモーメント剛性と長寿命が得られることがわかる。   Here, the bearing rigidity and life were compared while changing the contact angle under the load basic bearing load rating (Cr) × 20% to 60%. In Table 1, ◎ indicates that it is feasible and has good effects, ○ indicates that the performance is inferior to ◎, but it is feasible, and △ indicates that the performance is inferior to ○, but is feasible. X indicates that the effect is not good. From the results in Table 1, it can be seen that high moment rigidity and long life can be obtained by setting the contact angle to 37 ° 30 ′ to 50 °.

次に、接触角α、ころ長さＬｗと内輪幅Ｂの比Ｌｗ／Ｂ、ころ大径Ｄｗ１と径方向断面肉厚Ｈの比Ｄｗ１／Ｈ、及び、組立幅Ｔと径方向断面肉厚Ｈとの比Ｔ／Ｈを変えながら、モーメント剛性、寿命、取付け性及び位置決め性、軸受サイズのコンパクト化について評価を行った。
なお、組立幅Ｔと径方向断面肉厚Ｈとの比Ｔ／Ｈは、従来、０．５〜１．８のものが一般的であるが、上述したように、本考案の仕様では、軸受サイズのコンパクト化を図る為に、０．６〜１．２としており、即ち、従来品と比べて軸受の断面形状（ＴとＨで定めた領域）が正方形に近づく。
また、参考例１、参考例２及び実施例６、並びに、参考例４、参考例５及び実施例７では、Ｄｗ１／Ｈをそれぞれ所定値としたときに、Ｌｗ／Ｂをそれぞれ変えて評価を行っている。 Next, the contact angle α, the ratio Lw / B of the roller length Lw and the inner ring width B, the ratio Dw1 / H of the roller large diameter Dw1 and the radial sectional thickness H, and the assembly width T and the radial sectional thickness H While changing the ratio T / H, the moment rigidity, life, mounting properties and positioning properties, and compactness of the bearing size were evaluated.
The ratio T / H between the assembly width T and the radial cross-sectional thickness H is conventionally 0.5 to 1.8, but as described above, in the specification of the present invention, the bearing In order to make the size compact, it is set to 0.6 to 1.2, that is, the cross-sectional shape of the bearing (the region defined by T and H) approaches a square as compared with the conventional product.
Further, in Reference Example 1, Reference Example 2 and Example 6, and Reference Example 4, Reference Example 5 and Example 7, when Dw1 / H was set to a predetermined value, evaluation was performed by changing Lw / B. Is going.

表２において、◎は、実施可能且つ効果が非常に良いことを表し、○は、◎よりも性能は若干劣るが良好で、実施可能であることを表し、△は、○よりも性能は劣るが、実施可能であることを表し、×は、効果が良くないことを表している。   In Table 2, “A” indicates that it can be implemented and the effect is very good, “B” indicates that the performance is slightly inferior to “A”, but it can be implemented, and “B” indicates that the performance is inferior to that of “B”. Indicates that it can be implemented, and × indicates that the effect is not good.

表２の結果を総合的に判断すると、参考例１、参考例２、実施例６、参考例４、参考例５及び実施例７のように、接触角が３７°３０´〜５０°の要件を満たすことで、良好なモーメント剛性と長寿命が得られ、特に、Ｌｗ／Ｂを０．４以上とすることで、さらに、モーメント剛性と寿命を向上することができることがわかる。なお、参考例３、６に示すように、Ｔ／Ｈを１．３、即ち、組立幅Ｔを大きくすることで、高いモーメント剛性と長寿命が得られるが、軸受サイズのコンパクト化の要求を満たしていない。   When the results of Table 2 are judged comprehensively, as in Reference Example 1, Reference Example 2, Example 6, Reference Example 4, Reference Example 5, and Example 7, the requirement that the contact angle is 37 ° 30′-50 ° It can be seen that satisfactory moment rigidity and long life can be obtained by satisfying the above, and in particular, moment rigidity and life can be further improved by setting Lw / B to 0.4 or more. As shown in Reference Examples 3 and 6, by increasing T / H to 1.3, that is, by increasing the assembly width T, high moment rigidity and long life can be obtained, but there is a demand for a compact bearing size. not filled.

一方、参考例１、参考例２及び実施例６、参考例４、参考例５及び実施例７での比較からわかるように、Ｌｗ／Ｂが１．１５を超えると、軸受の取付け性及び位置決め性が低下することがわかる。   On the other hand, as can be seen from the comparison in Reference Example 1, Reference Example 2 and Example 6, Reference Example 4, Reference Example 5 and Example 7, when Lw / B exceeds 1.15, the mountability and positioning of the bearing It can be seen that the properties are reduced.

以上説明したように、本実施形態の円錐ころ軸受１によれば、内輪３には、大径側端部と小径側端部のうち、該大径側端部にのみ鍔部３ｂが形成されるので、ころ長さを最大限長くすることが可能となり、負荷容量を大きくとることができ、高モーメント剛性および長寿命化を図ることができる。また、円錐ころ軸受の接触角αが３７°３０´〜５０°であるので、モーメント剛性をさらに向上することができる。特に、軸受間距離が短い、具体的には、軸受間距離が軸受の組立幅Ｔの４倍以下の場合に、作用点間距離を長くすることができ、軸受のモーメント剛性を向上する上で有効である。
また、外輪２の大径側端部と内輪の小径側端部には、軸方向に延びる軸方向延長部２ｂ、３ｃが形成されるので、軸受の取付け性を向上することができると共に、良好な位置決め性が得られ、さらに、軌道輪の軸方向長さを延長することができるため、軸とハウジングへの組込み性を向上することができる。 As described above, according to the tapered roller bearing 1 of the present embodiment, the inner ring 3 is formed with the flange portion 3b only at the large diameter side end portion of the large diameter side end portion and the small diameter side end portion. Therefore, the roller length can be maximized, the load capacity can be increased, and the high moment rigidity and the life can be increased. Further, since the contact angle α of the tapered roller bearing is 37 ° 30 ′ to 50 °, the moment rigidity can be further improved. In particular, when the distance between the bearings is short, specifically, when the distance between the bearings is not more than 4 times the assembly width T of the bearing, the distance between the operating points can be increased, and the moment rigidity of the bearing is improved. It is valid.
Further, since the axially extending portions 2b and 3c extending in the axial direction are formed at the large-diameter side end portion of the outer ring 2 and the small-diameter side end portion of the inner ring, the mounting property of the bearing can be improved and good As a result, the axial length of the bearing ring can be extended, so that the ease of incorporation into the shaft and the housing can be improved.

さらに、ころ長さＬｗと内輪幅Ｂの比が０．４≦Ｌｗ／Ｂ≦１．１５に設定されるので、高いモーメント剛性と長寿命を実現し、且つ、取付け性、位置決め性を向上することができる。   Further, since the ratio of the roller length Lw to the inner ring width B is set to 0.4 ≦ Lw / B ≦ 1.15, high moment rigidity and a long life are achieved, and the mounting property and positioning property are improved. be able to.

また、円錐ころ軸受の組立幅Ｔと径方向断面肉厚Ｈとの比が０．６≦Ｔ／Ｈ≦１．２に設定されるので、接触角が急勾配である仕様において、軸方向と径方向のコンパクト化、特に、軸方向のコンパクト化を図ることができる。   Further, since the ratio between the assembly width T of the tapered roller bearing and the radial cross-sectional thickness H is set to 0.6 ≦ T / H ≦ 1.2, in the specification where the contact angle is steep, the axial direction It is possible to achieve radial compactness, particularly axial compactness.

さらに、外輪幅Ｓと径方向断面肉厚Ｈとの比が０．４≦Ｓ／Ｈ≦１．２であり、且つ、内輪幅Ｂと径方向断面肉厚Ｈとの比が０．４≦Ｂ／Ｈ≦１．２となるように設定されているので、接触角が急勾配で、組立幅Ｔを狭くした仕様において、軸受の外輪幅Ｓ及び内輪幅Ｂをなるべく広く設定することで、軸受の取付け性、位置決め性を向上させる。   Further, the ratio between the outer ring width S and the radial cross-sectional thickness H is 0.4 ≦ S / H ≦ 1.2, and the ratio between the inner ring width B and the radial cross-sectional thickness H is 0.4 ≦ Since B / H ≦ 1.2 is set, in the specification where the contact angle is steep and the assembly width T is narrowed, the outer ring width S and the inner ring width B of the bearing are set as wide as possible. Improves bearing mounting and positioning.

また、径方向断面肉厚Ｈと内径ｄの比が０.０５≦Ｈ／ｄ≦０.１５に設定されるので、径方向に薄肉で、コンパクトな構成とすることができる。   Further, since the ratio between the radial cross-sectional thickness H and the inner diameter d is set to 0.05 ≦ H / d ≦ 0.15, the configuration can be reduced in thickness in the radial direction and compact.

加えて、円錐ころのころ大径Ｄｗ１と径方向断面肉厚Ｈの比が０．３≦Ｄｗ１／Ｈ≦０．６であることで、コンパクト化が図られ、負荷容量を大きくすることができ、高モーメント剛性、長寿命化を図ることができる。   In addition, since the ratio of the large roller diameter Dw1 of the tapered roller and the radial cross-sectional thickness H is 0.3 ≦ Dw1 / H ≦ 0.6, downsizing can be achieved and the load capacity can be increased. High moment rigidity and long life can be achieved.

また、円錐ころ軸受１の内径をｄ、内輪外径をＤ１としたとき、内輪大鍔側高さ（Ｄ１−ｄ）／２と径方向断面肉厚Ｈの比が０．４≦（Ｄ１−ｄ）／２Ｈ≦０．８５に設定されるので、大鍔をバックアップすることができ、大鍔３ｂの強度を大幅に向上することができる。   Further, when the inner diameter of the tapered roller bearing 1 is d and the outer diameter of the inner ring is D1, the ratio of the inner ring large collar side height (D1-d) / 2 to the radial sectional thickness H is 0.4 ≦ (D1- d) /2H≦0.85 is set, so that it is possible to back up the large pot and greatly improve the strength of the large pot 3b.

なお、本考案は、上述した実施形態に限定されるものでなく、適宜、変形、改良などが可能である。
例えば、図３に示す変形例のように、円錐ころ軸受１ａでは、外輪２及び内輪３の軸方向延長部２ｂ、３ｃを軸方向にさらに伸ばして、外輪２及び内輪３の軸方向長さを軸受幅Ｔと同じ長さになるように設定してもよい。これにより、軸受を装置へ組み付ける際の取付け性や位置決め性、及び軸やハウジングへの組込み性をさらに向上することができる。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.
For example, as in the modification shown in FIG. 3, in the tapered roller bearing 1 a, the axial extensions 2 b and 3 c of the outer ring 2 and the inner ring 3 are further extended in the axial direction so that the axial lengths of the outer ring 2 and the inner ring 3 are increased. You may set so that it may become the same length as the bearing width T. Thereby, the attachment property and positioning property when assembling the bearing to the apparatus, and the assembling property to the shaft and the housing can be further improved.

また、本考案の軸方向延長部は、外輪の大径側端部と前記内輪の小径側端部の少なくとも一方に形成されればよく、外輪の大径側端部と前記内輪の小径側端部のいずれか一方に形成されてもよい。   In addition, the axially extending portion of the present invention may be formed at least one of the large-diameter side end of the outer ring and the small-diameter side end of the inner ring, and the large-diameter end of the outer ring and the small-diameter side end of the inner ring. It may be formed on either one of the parts.

さらに、外輪２の軸方向延長部２ｂの内周面や内輪３の軸方向延長部３ｃの外周面は、円筒面に限らず、傾斜面や段差面であってもよい。   Furthermore, the inner peripheral surface of the axial extension 2b of the outer ring 2 and the outer peripheral surface of the axial extension 3c of the inner ring 3 are not limited to a cylindrical surface, but may be an inclined surface or a stepped surface.

１，１ａ 円錐ころ軸受
２ 外輪
２ａ 外輪軌道面
２ｂ 軸方向延長部
３ 内輪
３ａ 内輪軌道面
３ｂ 大鍔
３ｃ 軸方向延長部
４ 円錐ころ
４ａ 大径側端面
１０ 円錐ころ軸受用樹脂製保持器
１１ 大径リング部
１２ 小径リング部
１３ 柱部
Ｂ 内輪幅
Ｄ 外径
Ｄ１ 内輪外径
Ｄｗ１ ころ大径
Ｈ 径方向断面肉厚
Ｌｗ ころ長さ
Ｐ ポケット
Ｓ 外輪幅
Ｔ 組立幅
ｄ 内径
α 接触角 1, 1a Tapered roller bearing 2 Outer ring 2a Outer ring raceway surface 2b Axial extension 3 Inner ring 3a Inner ring raceway surface 3b Large flange 3c Axial extension 4 Taper roller 4a Large diameter end face 10 Resin cage 11 for tapered roller bearing Diameter ring portion 12 Small diameter ring portion 13 Column B Inner ring width D Outer diameter D1 Inner ring outer diameter Dw1 Roller large diameter H Radial cross section thickness Lw Roller length P Pocket S Outer ring width T Assembly width d Inner diameter α Contact angle

Claims (6)

内周面に外輪軌道面を１つのみ有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動自在に配置される複数の円錐ころと、を備える円錐ころ軸受であって、
前記円錐ころ軸受の接触角αが３７°３０´〜５０°であり、
前記内輪は、大径側端部と小径側端部のうち、該大径側端部にのみ鍔部が形成され、且つ、
前記外輪の大径側端部と前記内輪の小径側端部の少なくとも一方には、軸方向に延びる軸方向延長部が形成され、
ころ長さＬｗと内輪幅Ｂの比が０．４≦Ｌｗ／Ｂ≦１．１５であることを特徴とする円錐ころ軸受。 An outer ring having only one 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 arranged so as to roll between the outer ring raceway surface and the inner ring raceway surface A tapered roller bearing comprising:
The contact angle α of the tapered roller bearing is 37 ° 30 ′ to 50 °,
The inner ring has a flange formed only at the large-diameter end among the large-diameter end and the small-diameter end, and
An axial extension extending in the axial direction is formed on at least one of the large-diameter side end of the outer ring and the small-diameter side end of the inner ring,
A tapered roller bearing characterized in that the ratio of the roller length Lw to the inner ring width B is 0.4 ≦ Lw / B ≦ 1.15. 前記円錐ころ軸受の組立幅Ｔと径方向断面肉厚Ｈとの比が０．６≦Ｔ／Ｈ≦１．２であることを特徴とする請求項１に記載の円錐ころ軸受。   2. The tapered roller bearing according to claim 1, wherein a ratio of an assembly width T of the tapered roller bearing to a radial cross-sectional thickness H is 0.6 ≦ T / H ≦ 1.2. 外輪幅Ｓと径方向断面肉厚Ｈとの比が０．４≦Ｓ／Ｈ≦１．２であり、且つ、内輪幅Ｂと径方向断面肉厚Ｈとの比が０．４≦Ｂ／Ｈ≦１．２であることを特徴とする請求項１又は２に記載の円錐ころ軸受。   The ratio between the outer ring width S and the radial cross section thickness H is 0.4 ≦ S / H ≦ 1.2, and the ratio between the inner ring width B and the radial cross section thickness H is 0.4 ≦ B / The tapered roller bearing according to claim 1, wherein H ≦ 1.2. 径方向断面肉厚Ｈと内径ｄの比が０.０５≦Ｈ／ｄ≦０.１５であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の円錐ころ軸受。   4. The tapered roller bearing according to claim 1, wherein the ratio of the radial cross-sectional thickness H to the inner diameter d is 0.05 ≦ H / d ≦ 0.15. 前記円錐ころのころ大径Ｄｗ１と径方向断面肉厚Ｈの比が０．３≦Ｄｗ１／Ｈ≦０．６であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の円錐ころ軸受。   5. The cone according to claim 1, wherein the ratio of the roller large diameter Dw <b> 1 of the tapered roller to the radial cross-sectional thickness H is 0.3 ≦ Dw1 / H ≦ 0.6. Roller bearing. 前記円錐ころ軸受の内径をｄ、内輪外径をＤ１としたとき、内輪大鍔側高さ（Ｄ１−ｄ）／２と径方向断面肉厚Ｈの比が０．４≦（Ｄ１−ｄ）／２Ｈ≦０．８５であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の円錐ころ軸受。
When the inner diameter of the tapered roller bearing is d and the outer diameter of the inner ring is D1, the ratio of the inner ring large collar side height (D1-d) / 2 to the radial cross-sectional thickness H is 0.4 ≦ (D1-d). The tapered roller bearing according to claim 1, wherein /2H≦0.85.

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