JP6127470B2 - Roller bearing cage - Google Patents
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Description
本発明は、ころ軸受用の保持器の改良に関し、特に軸受の組立工程において保持器を安定して搬送する技術に関するものである。 The present invention relates to an improvement of a cage for a roller bearing, and more particularly to a technique for stably conveying the cage in a bearing assembly process.
従来より、車両のディファレンシャルギヤのピニオン軸をはじめとする各種の駆動装置には、その回転機構を回転自在に支持する軸受が適用されており、当該軸受には、内外輪間に組み込まれた複数の転動体を転動自在に保持する複数のポケットを有する保持器が設けられている。かかる軸受としては、比較的小さな荷重を支持する際に適用する玉軸受と、比較的大きな荷重を支持する際に適用するころ軸受とがあるが、近年における高荷重下での高速回転に対応するために、円すいころ軸受が適用される場合が多くなっている。 Conventionally, various drive devices including a pinion shaft of a differential gear of a vehicle have been applied with a bearing that rotatably supports the rotation mechanism. The bearing includes a plurality of built-in bearings between inner and outer rings. A cage having a plurality of pockets for freely rolling the rolling element is provided. As such a bearing, there are a ball bearing that is applied when supporting a relatively small load and a roller bearing that is applied when supporting a relatively large load, which corresponds to high-speed rotation under a high load in recent years. For this reason, tapered roller bearings are often used.
円すいころ軸受には、例えば特許文献1に示すような保持器が転動体(円すいころ)と共に組み込まれている。かかる構成の一例として図4(a)には、複数の円すいころ3の回転軸Zが軸受の回転中心軸(軌道輪1,2の回転中心を通る中心軸(不図示))上の一点に集束するように設計された円すいころ軸受が示されている。この円すいころ軸受には、相対回転可能に対向配置された軌道輪である内輪1及び外輪2と、内外輪1,2の対向面にそれぞれ周方向に連続して形成された内輪軌道面1s及び外輪軌道面2sの間に沿って転動自在に組み込まれた複数の円すいころ3と、これら円すいころ3を1つずつ転動自在に保持しながら、内外輪1,2間に沿って公転する樹脂製の保持器4とが設けられている。
In the tapered roller bearing, for example, a cage as shown in
かかる構成において、内輪1の内輪軌道面1sに沿って環状の鍔部が突出されており、図面には、内輪1の軌道面1sの小径側(図の左側)に環状の小径鍔部10を.大径側(図の右側)に環状の大径鍔部11を、それぞれ突出させた構成が例示されている。これにより、複数の円すいころ3が内外輪1,2の各軌道面1s,2s間を転動する際、円すいころ3は、各鍔部10,11の案内面(軸受内部側の面)によって保持されながら各軌道面1s,2s間に沿って案内される。このとき、各円すいころ3は、保持器4に形成された複数のポケット8に1つずつ保持されて回転軸Zを中心に回転(自転)する。
In such a configuration, an annular flange portion protrudes along the inner
また、内外輪1,2の各軌道面1s,2sは、各円すいころ3の回転軸Zの集束方向(図の左側)に沿って傾斜しており、これに対応して、内輪軌道面1sの両側に突出した各鍔部10,11は、その外周面の径寸法が相互に異なる。即ち、大径鍔部11は、比較的大径となり、小径鍔部10は、大径鍔部11よりも比較的小径となっている。
Further, the
また、保持器4は、図4(b)に示すように、内外輪1,2間に沿って周方向に連続し且つ互いに同心に所定の間隔を空けて対向配置された小径側円環部5及び大径側円環部6と、これら円環部5,6の間に亘って延出し且つ各円環部5,6に沿って周方向に所定間隔で配列された複数の柱部7とを備えている。さらに、小径側円環部5と大径側円環部6と隣接する柱部7とによって区画された部分に、前記ポケット8が構成されており、このポケット8により、円すいころ3を1つずつ転動自在に保持している。各円環部5,6は、各軌道面1s,2sの傾斜方向に沿って互いに径が異なっており、大径側円環部6は、小径側円環部5よりも比較的大径であり、これにより、保持器4は、その全体が円錐台形状を成している。
Further, as shown in FIG. 4B, the
このような円すいころ軸受を組み立てる場合には、多数の保持器4が積層されて蓄えられているストッカー装置から保持器4を1つずつ取り出した後、保持器4の各ポケット8に円すいころ3を挿入する組立装置まで、保持器4を搬送する搬送工程がある。保持器4は、例えば図4(c)に示すように、小径側円環部5を下側(搬送面21側)に向けた状態で、ストッカー装置(不図示)から組立装置(不図示)に向かって(図の右方向)、搬送面21上を2本の保持アーム20に両側を支えられながら移動する。この時、ストッカー装置と組立装置の各搬送面に垂直方向の段差22が存在すると、段差22に衝突した保持器4が転倒する可能性ある。保持器4が転倒して保持アーム20から脱落した場合(図4(c)の右側の状態)には、組立作業が困難となるばかりではなく、保持器4が損傷する虞もある。
When assembling such a tapered roller bearing, after the
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、安定して搬送することが可能なころ軸受用保持器を提供することにある。 The present invention has been made to solve such problems, and an object thereof is to provide a roller bearing retainer that can be stably conveyed.
上記課題を解決するために、本発明は、軸受内部において複数のころを転動自在に保持しながら、これら複数のころと共に軸受内部に沿って公転する樹脂製のころ軸受用保持器であって、
軸受内部に沿って周方向に連続した少なくとも1つの円環部と、この円環部から軸受内部に沿って軸方向に延出し、当該円環部に沿って周方向に所定間隔で配列された複数の柱部と、前記円環部と前記柱部とによって区画され、前記ころを1つずつ転動自在に保持する複数のポケットと、を有している。
特に、本発明のころ軸受用保持器は、前記円環部の外径面と端面との間に全周に亙って面取りを設け、前記ポケットにころを保持した状態における外接円直径が30〜100(mm)であり、前記面取りの軸方向幅寸法が1(mm)以上であり、前記面取りと前記円環部の端面から径方向外方に延びる直線との成す角度が30度以上45度以下である。
In order to solve the above problems, the present invention is a resin roller bearing retainer that revolves along the inside of the bearing together with the plurality of rollers while holding the plurality of rollers in a freely rolling manner. ,
At least one annular portion that is continuous in the circumferential direction along the bearing interior, and extends axially from the annular portion along the bearing interior, and is arranged at predetermined intervals in the circumferential direction along the annular portion. A plurality of pillars, and a plurality of pockets that are partitioned by the annular part and the pillars and hold the rollers in a rollable manner one by one.
In particular, the roller bearing cage of the present invention has a circumscribed circle diameter of 30 when a chamfer is provided over the entire circumference between the outer diameter surface and the end surface of the annular portion, and the roller is held in the pocket. -100 (mm), the chamfer has an axial width dimension of 1 (mm) or more, and an angle formed between the chamfer and a straight line extending radially outward from the end surface of the annular portion is not less than 30 degrees 45 Less than or equal to degrees .
本発明によれば、安定して搬送することが可能なころ軸受用保持器を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a roller bearing retainer that can be stably conveyed.
[実施の形態の第1例]
図1は、本発明の実施の形態の第1例を示している。本例を含め、本発明のころ軸受用保持器4aの特徴は、小径側円環部5aに面取り9を設け、さらにその面取り形状を規制した点にある。この特徴部分以外の構造は、図4(a),(b)に示した構造を含め、従来から知られているころ軸受及びころ軸受用保持器の構造とほぼ同様であるから、従来と同様に構成する部分に関しては、説明を省略又は簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
[First example of embodiment]
FIG. 1 shows a first example of an embodiment of the present invention. A feature of the roller bearing
本例のころ軸受用保持器は、前述した従来構造と同様に、内輪1の外周面に形成された内輪軌道面1sと外輪2の内周面に形成された外輪軌道面2sとの間に組み込まれた複数の円すいころ3を、1つずつ転動自在に保持しながら、内外輪1,2間に沿って公転する。尚、本例に於いては転動体として円すいころ3を示したが、例えば円筒ころ、針状ころ、球面ころなどを適用することができる。
The roller bearing retainer of this example is provided between the inner
図1(a)には、本実施の形態に係るころ軸受用保持器の全体構成が例示されており、当該ころ軸受用の保持器4aは、軸受内部に沿って周方向に連続した小径側円環部5a及び大径側円環部6と、各円環部5a,6から軸受内部に沿って延出し、各円環部5a,6に沿って周方向に所定間隔で配列された複数の柱部7と、各円環部5a、6と隣接する柱部7とによって区画され、円すいころ3(不図示)を1つずつ転動自在に保持する複数のポケット8とを備えている。同図においては、互いに径の異なる2つの円環部(小径側円環部5a、大径側円環部6)が互いに同心に所定の間隔を空けて対向配置され、複数の柱部7は、これら一対の円環部5a,6の間に亘って延出し、その両端部を各円環部5a,6に接合されている。
FIG. 1A illustrates the overall configuration of a roller bearing retainer according to the present embodiment. The roller bearing
また、前記保持器4aは、合成樹脂を射出成形する事により、一体に造られている。射出成形用の合成樹脂の種類は特に問わず、例えばポリアミド66(PA66)、ポリアミド46(PA46)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)等、合成樹脂製保持器の射出成形用として従来から一般的に使用されていた、各種合成樹脂を使用できる。何れの合成樹脂にしても、単独で、或は炭素繊維、ガラス繊維等の強化用繊維或は強化用のセラミックウィスカ等と混合したものを使用できる。
The
特に本例の場合、小径側円環部5aの外径面と端面との間に、全周に亙って面取り9を設けている。この面取り9は、軸方向において小径円環部5aの端面側(図1の下側)に向かうに従い小径となる部分円錐面形状であり、軸方向の幅寸法Aを1(mm)以上とすると共に、面取り9と小径円環部5aの端面から径方向外方に延びる直線とが成す面取り角度αを30度以上に規制している。
Particularly in the case of this example, a chamfer 9 is provided over the entire circumference between the outer diameter surface and the end surface of the small-diameter side
このように、本例のころ軸受用の保持器4aの場合、小径側円環部5aの外径面と端面との間に面取りを設けているので、保持器4aを安定して搬送することができる。
即ち、保持器4aの小径側円環部5aの端面を、搬送面21上を滑らせて当該保持器4aを搬送する場合(図4(c)参照)、搬送面21に段差22(異物の付着等も含む)が存在したとしても、面取り9により段差部分を円滑に通過することができる。従って、保持器4aが搬送中に段差22に躓いて転倒することを防止したことで、安定して保持器4aを搬送でき、組立ラインが停止する事がなくなり、生産性が向上する。また、面取り9は、保持器4aを射出成形により製造する際に同時に形成することができるので、コストアップすることなく、且つ高精度に形成することができる。
さらに、面取り9は小径側円環部5aの端面側に設けられているので、柱部7との接合部である小径円環部5aの軸受内部側の強度は保たれており、保持器4aの強度を低下させることはない。
Thus, in the case of the
That is, when the
Further, since the chamfer 9 is provided on the end face side of the small diameter side
尚、前記ポケット8に円すいころ3を保持し、内輪1と一体に組立てられた状態における外接円直径D(図4(a)参照)は、30〜100(mm)とすることが好ましい。このように、比較的直径が小さい円すいころ軸受の保持器は、径寸法に対して軸方向幅寸法が大きい為に、搬送面の段差に衝突した際に転倒し易い。従って、本発明の構成を適用することで、安定して保持器を搬送することができる。
また、前記面取り9の形状は、面取り角度αが45度であるC面取りとすることもできる。
In addition, it is preferable that the circumscribed circle diameter D (see FIG. 4A) in the state where the tapered
Further, the shape of the chamfer 9 may be a C chamfer having a chamfer angle α of 45 degrees.
[実施の形態の第2例]
図2は、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の場合、面取り9aを曲面で形成したR面取りとしている。その他の構成及び作用効果は、前述した実施の形態の第1例と同様である。
[Second Example of Embodiment]
FIG. 2 shows a second example of the embodiment of the present invention. In the case of this example, the
ここで、上述したような本発明の各実施例において、ころ軸受用保持器に設けた面取りの効果について、段差高さと進入角との関係により説明する。
図3(b)は、搬送面21の段差22に、保持器4aの面取り9aが衝突した際の状態を示しており、所定の段差高さにおいて、段差22の角部は、面取り9と接触した部分における接線の傾きである進入角により、面取り9aと衝突する。この進入角が小さいほど段差の影響を受けずに円滑に保持器を搬送することができる。
Here, in each embodiment of the present invention as described above, the effect of chamfering provided on the roller bearing cage will be described based on the relationship between the step height and the approach angle.
FIG. 3B shows a state when the
図3(a)は、各面取り形状において、段差高さと進入角との関係を示したグラフである。面取りの幅寸法A(図1(b)参照)を1(mm)とした保持器の場合には、段差高さが1(mm)未満であれば常に進入角30度となり安定して搬送可能であるが、段差高さが1(mm)を超えると保持器が段差に衝突してしまう。一方、面取りの形状をR面取りとした場合には、段差高さにより進入角は変化し、段差高さが1(mm)を越えても直ちに保持器が段差と衝突することはない。グラフより、R1.8の場合には段差高さが0.25(mm)以下、R1.5の場合には段差高さが0.2(mm)以下であれば、進入角は30度以下となり、安定して保持器が段差を乗り越えることができる。以上のように、保持器を搬送する搬送面の状態(段差の高さ)に応じて、最適な面取り形状を選択することで、保持器が搬送中に段差に躓いて転倒することを防止して、安定して搬送することができる FIG. 3A is a graph showing the relationship between the step height and the approach angle in each chamfered shape. In the case of a cage with a chamfer width A (see FIG. 1B) of 1 (mm), if the step height is less than 1 (mm), the entrance angle is always 30 degrees and can be conveyed stably. However, if the height of the step exceeds 1 (mm), the cage collides with the step. On the other hand, when the chamfered shape is an R chamfer, the approach angle changes depending on the step height, and the cage does not immediately collide with the step even if the step height exceeds 1 (mm). From the graph, in the case of R1.8, the step height is 0.25 (mm) or less, and in the case of R1.5, the step angle is 30 degrees or less if the step height is 0.2 (mm) or less. Thus, the cage can stably climb over the step. As described above, by selecting the optimal chamfering shape according to the state of the transfer surface (level of the step) for transferring the cage, it is possible to prevent the cage from falling over the step during transfer. Can be transported stably.
本発明のころ軸受用保持器は、車両のディファレンシャルギヤのピニオン軸をはじめとする各種の駆動装置の回転機構を回転自在に支持するころ軸受に適用することができる。 The roller bearing retainer of the present invention can be applied to a roller bearing that rotatably supports various rotation mechanisms of various drive devices including a pinion shaft of a differential gear of a vehicle.
1 内輪
1s 内輪軌道面
2 外輪
2s 外輪軌道面
3 円すいころ
4,4a,4b 保持器
5,5a,5b 小径側円環部
6 大径側円環部
7 柱部
8 ポケット
9,9a 面取り
10 小径鍔部
11 大径鍔部
20 保持アーム
21 搬送面
22 段差
Z 円すいころの回転軸
DESCRIPTION OF
Claims (1)
軸受内部に沿って周方向に連続した少なくとも1つの円環部と、この円環部から軸受内部に沿って軸方向に延出し、当該円環部に沿って周方向に所定間隔で配列された複数の柱部と、前記円環部と前記柱部とによって区画され、前記ころを1つずつ転動自在に保持する複数のポケットと、を有し、
前記円環部の外径面と端面との間に全周に亙って面取りを設け、
前記ポケットにころを保持した状態における外接円直径が30〜100(mm)であり、
前記面取りの軸方向幅寸法が1(mm)以上であり、
前記面取りと前記円環部の端面から径方向外方に延びる直線との成す角度が30度以上45度以下であることを特徴とするころ軸受用保持器。 A roller bearing cage made of resin that revolves along the inside of the bearing together with the plurality of rollers while holding the plurality of rollers movably inside the bearing,
At least one annular portion that is continuous in the circumferential direction along the bearing interior, and extends axially from the annular portion along the bearing interior, and is arranged at predetermined intervals in the circumferential direction along the annular portion. A plurality of pillars, and a plurality of pockets that are partitioned by the annular part and the pillars and hold the rollers in a rollable manner one by one,
Chamfering is provided over the entire circumference between the outer diameter surface and the end surface of the annular portion ,
The circumscribed circle diameter in a state where the roller is held in the pocket is 30 to 100 (mm),
The axial width dimension of the chamfer is 1 (mm) or more,
The roller bearing retainer, wherein an angle formed between the chamfer and a straight line extending radially outward from an end surface of the annular portion is 30 degrees or more and 45 degrees or less .
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