JP7294163B2 - Roller bearing retainer and roller bearing - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、自動車や各種産業機械の回転支持部に用いられるころ軸受用保持器及びころ軸受に関し、特に、トランスミッションの回転支持部に用いられるころ軸受用保持器及びころ軸受に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a roller bearing retainer and a roller bearing used in, for example, a rotation support portion of automobiles and various industrial machines, and more particularly to a roller bearing retainer and roller bearing used in a rotation support portion of a transmission.
従来のころ軸受用保持器として、互いに軸方向に離間配置される一対の円環部と、一対の円環部を軸方向に連結する複数の柱部と、を備え、円周方向に互いに隣り合う各柱部間に針状ころを転動可能に保持するポケットが形成されるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 A conventional roller bearing retainer includes a pair of annular portions spaced apart from each other in the axial direction, and a plurality of pillars connecting the pair of annular portions in the axial direction. It is known that a pocket is formed between the matching pillars to hold the needle rollers so that they can roll (see, for example, Patent Document 1).
従来の他のころ軸受用保持器として、円筒ころの両端面に第1凸状球面及び第2凸状球面が形成され、保持器のポケットの内壁面の四隅に第1凸状球面及び第2凸状球面にそれぞれ点接触する第1~第4接触面(各凸状球面に対して2点で点接触)が形成されるものが知られている(例えば、特許文献2参照)。 As another conventional roller bearing retainer, a first convex spherical surface and a second convex spherical surface are formed on both end surfaces of a cylindrical roller, and a first convex spherical surface and a second convex spherical surface are formed on the four corners of the inner wall surface of a pocket of the cage. It is known that first to fourth contact surfaces (point contact at two points with respect to each convex spherical surface) are formed to make point contact with each convex spherical surface (see, for example, Patent Document 2).
近年、自動変速機(AT)、無段変速機(CVT)、ハイブリッド車の変速機などに使用されるプラネタリピニオンでは、小型化、高速化、低トルク化、貧潤滑条件化などが要求されている。従って、高速化に伴い、保持器に掛かる負荷が増加する傾向にあるため、ポケット隅部に高い応力が生じて、柱部が疲労破損することが問題になっていた。 In recent years, planetary pinions used in automatic transmissions (AT), continuously variable transmissions (CVT), hybrid vehicle transmissions, etc. have been required to be smaller, faster, have lower torque, and require less lubrication. there is Therefore, as the speed increases, the load applied to the retainer tends to increase, so that high stress is generated in the pocket corners, and fatigue failure of the pillars has become a problem.
しかしながら、上記特許文献1に記載のころ軸受用保持器では、円環部と柱部との間の境界部分であるポケット隅部が直角形状であるため、軸受高速回転時にポケット隅部に高い応力が生じて、柱部が疲労破損する可能性があった。また、上記特許文献2に記載のころ軸受用保持器では、ポケットの内壁面に形成された各接触面は、円環部及び柱部との境界部分が直角形状であるので、この境界部分に高い応力が発生している。
However, in the roller bearing retainer described in
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、保持器のポケット隅部に生じる応力を軽減して、柱部の疲労破損を防止することができるころ軸受用保持器及びころ軸受を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the problems described above, and an object of the present invention is to provide a roller bearing retainer capable of reducing the stress generated in the pocket corners of the retainer and preventing the fatigue damage of the columns. and to provide a roller bearing.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1)同軸に配置される一対の円環部と、前記一対の円環部を軸方向で連結し、周方向に略等間隔に設けられる複数の柱部と、周方向に互いに隣り合う前記柱部及び前記一対の円環部により囲まれて形成され、円筒ころを転動可能に保持するポケットと、を有するころ軸受用保持器であって、前記ポケットの軸方向端面であるポケット端面は、第1曲率半径R1の凹円弧形状に形成され、前記ポケット端面の周方向端と前記柱部の周方向側面の軸方向外端とを接続する連結面は、第2曲率半径R2の凹円弧形状に形成され、前記第1曲率半径R1及び前記第2曲率半径R2は、R1>R2の関係を満たすように設定され、前記第1曲率半径R1は、1mm~10mmの範囲に設定される、ころ軸受用保持器。
(2)(1)に記載のころ軸受用保持器と、複数の前記円筒ころと、を備えるころ軸受であって、前記円筒ころの軸方向両端面である一対のころ端面は、曲率半径Raの凸球面形状にそれぞれ形成され、前記第1曲率半径R1及び前記ころ端面の曲率半径Raは、1.1≦(R1/Ra)≦1.7の関係を満たすように設定される、ころ軸受。
The above objects of the present invention are achieved by the following configurations.
(1) A pair of coaxially arranged circular ring portions, a plurality of column portions connecting the pair of circular ring portions in the axial direction and provided at substantially equal intervals in the circumferential direction, and the A roller bearing retainer having a pocket surrounded by a column portion and the pair of annular portions and holding a cylindrical roller in a rollable manner, wherein the pocket end face, which is the axial end face of the pocket, is , a connecting surface formed in a concave arc shape with a first curvature radius R1, and connecting the circumferential end of the pocket end face and the axial outer end of the circumferential side surface of the column portion is a concave arc with a second curvature radius R2 The first curvature radius R1 and the second curvature radius R2 are set to satisfy the relationship R1>R2, and the first curvature radius R1 is set in the range of 1 mm to 10 mm. Cage for roller bearings.
(2) A roller bearing comprising the roller bearing retainer described in (1) and a plurality of the cylindrical rollers, wherein a pair of roller end faces, which are axial end faces of the cylindrical rollers, have a radius of curvature Ra , wherein the first radius of curvature R1 and the radius of curvature Ra of the roller end surface are set to satisfy the relationship 1.1≦(R1/Ra)≦1.7 .
本発明によれば、ポケットの軸方向端面であるポケット端面は、第1曲率半径R1の凹円弧形状に形成され、ポケット端面の周方向端と柱部の周方向側面の軸方向外端とを接続する連結面は、第2曲率半径R2の凹円弧形状に形成され、第1曲率半径R1及び第2曲率半径R2は、R1>R2の関係を満たすように設定され、第1曲率半径R1は、1mm~10mmの範囲に設定される。このため、保持器のポケット隅部に生じる応力を軽減して、柱部の疲労破損を防止することができる。 According to the present invention, the pocket end face, which is the axial end face of the pocket, is formed in a concave circular arc shape with the first curvature radius R1, and the circumferential end of the pocket end face and the axial outer end of the circumferential side face of the column portion are connected. The connection surface to be connected is formed in a concave arc shape with a second curvature radius R2, the first curvature radius R1 and the second curvature radius R2 are set to satisfy the relationship R1>R2, and the first curvature radius R1 is , in the range of 1 mm to 10 mm. Therefore, it is possible to reduce the stress generated in the pocket corners of the retainer and prevent the column from fatigue damage.
本実施形態の円筒ころ軸受(ころ軸受)10は、図1に示すように、外輪11と、内輪12と、外輪11と内輪12との間に転動可能に設けられる複数の円筒ころ13と、複数の円筒ころ13を周方向に略等間隔に保持するころ軸受用保持器(以下、単に「保持器」とも言う)14と、を備える。また、外輪11はハウジングHに内嵌され、内輪12は軸Aに外嵌されている。なお、円筒ころ軸受10は、外輪11及び内輪12を備えないケージアンドローラ型のころ軸受であってもよい。
As shown in FIG. 1, a cylindrical roller bearing (roller bearing) 10 according to the present embodiment includes an
円筒ころ13は、円筒ころ13の周面である円筒状の転動面13aと、円筒ころ13の軸方向両端面である一対のころ端面13bと、を有する。また、本実施形態では、ころ端面13bは、曲率半径Raの凸球面形状に形成されている。上記凸球面の中心は、円筒ころ13の自転軸上に位置している。なお、ころ端面13bは、平面形状に形成されていてもよい。
The
保持器14は、図1及び図2に示すように、同軸に配置される一対の円環部15と、一対の円環部15を軸方向で連結し、周方向に略等間隔に設けられる複数の柱部16と、周方向に互いに隣り合う柱部16及び一対の円環部15により囲まれて形成され、円筒ころ13を転動可能に保持するポケット17と、を有する。なお、本実施形態の保持器14は、金属製の長板部材にフォーミング加工を施すことにより成形されるM型保持器であるが、これに限定されず、合成樹脂製の保持器であってもよい。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
そして、図2及び図3に示すように、ポケット17の軸方向端面であるポケット端面17aは、第1曲率半径R1の凹円弧形状に形成されている。ポケット端面17aの凹円弧形状の中心は、ポケット17の周方向中央に位置している。また、ポケット17のポケット端面17aの周方向両端と柱部16の周方向側面16aの軸方向外端とをそれぞれ接続する連結面18は、第2曲率半径R2の凹円弧形状にそれぞれ形成されている。また、ポケット端面17aと連結面18は、第1曲率半径R1を有する凹円弧と第2曲率半径R2の凹円弧とに接する共通接線を介して、角部がない滑らかな曲面により連続している。同様に、連結面18と柱部16の周方向側面16aは、角部がない滑らかな曲面により連続している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
また、本実施形態では、第1曲率半径R1は、1mm~10mmの範囲に設定されている。また、転動体がニードルころであるニードルころ軸受の場合、第1曲率半径R1は、1mm~5mmの範囲に設定されると好ましい。また、本実施形態では、第1曲率半径R1及び第2曲率半径R2は、R1>R2の関係を満たすように設定され、好ましくは、0.2R1≧R2の関係を満たすように設定されている。 Further, in this embodiment, the first radius of curvature R1 is set within a range of 1 mm to 10 mm. Further, in the case of a needle roller bearing in which the rolling elements are needle rollers, the first radius of curvature R1 is preferably set within a range of 1 mm to 5 mm. Further, in the present embodiment, the first radius of curvature R1 and the second radius of curvature R2 are set so as to satisfy the relationship R1>R2, preferably, so as to satisfy the relationship 0.2R1≧R2. .
また、本実施形態では、第1曲率半径R1及びころ端面13bの曲率半径Raは、1.1≦(R1/Ra)≦1.7の関係を満たすように設定され、好ましくは、1.3≦(R1/Ra)≦1.6の関係を満たすように設定されている。つまり、第1曲率半径R1は、ころ端面13bの曲率半径Raよりも大きく設定されている。これにより、ポケット端面17aところ端面13bが1点での点接触になるため、摩擦抵抗を減らし、軸受トルクを低減することができ、また、保持器14の耐久性を向上することができる。
In this embodiment, the first radius of curvature R1 and the radius of curvature Ra of the
また、図2及び図3に示すように、柱部16の周方向側面16aの軸方向両端部には、円筒ころ13がポケット17の外径側から脱落するのを防止するための突部19がそれぞれ形成されている。
2 and 3,
以上説明したように、本実施形態の円筒ころ軸受10によれば、ポケット17の軸方向端面であるポケット端面17aは、第1曲率半径R1の凹円弧形状に形成され、ポケット17のポケット端面17aの周方向両端と柱部16の周方向側面16aの軸方向外端とをそれぞれ接続する連結面18は、第2曲率半径R2の凹円弧形状にそれぞれ形成され、第1曲率半径R1及び第2曲率半径R2は、R1>R2の関係を満たすように設定され、第1曲率半径R1は、1mm~10mmの範囲に設定される。そして、ポケット端面17aと連結面18、及び連結面18と柱部16の周方向側面16aは、それぞれ角部がない滑らかな曲面により連続している。このため、保持器14のポケット隅部に生じる応力の集中を軽減して、柱部16の疲労破損を防止することができる。
As described above, according to the cylindrical roller bearing 10 of the present embodiment, the
また、本実施形態の円筒ころ軸受10によれば、ポケット端面17aの第1曲率半径R1及び円筒ころ13のころ端面13bの曲率半径Raは、1.1≦(R1/Ra)≦1.7の関係を満たすように設定される。これにより、ポケット端面17aところ端面13bが点接触になるため、摩擦抵抗を減らし、軸受トルクを低減することができ、また、保持器14の耐久性を向上することができる。
Further, according to the cylindrical roller bearing 10 of the present embodiment, the first radius of curvature R1 of the
なお、本発明は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、本発明を円筒ころ軸受に適用する場合を例示したが、これに限定されず、針状ころ軸受や棒状ころ軸受などに本発明を適用してもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to those illustrated in the above embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the gist of the present invention.
For example, in the present embodiment, the case of applying the present invention to a cylindrical roller bearing was illustrated, but the present invention is not limited to this, and may be applied to a needle roller bearing, a bar roller bearing, or the like.
10 円筒ころ軸受
11 外輪
12 内輪
13 円筒ころ
13a 転動面
13b ころ端面
14 ころ軸受用保持器
15 円環部
16 柱部
16a 周方向側面
17 ポケット
17a ポケット端面
18 連結面
19 突部
R1 第1曲率半径
R2 第2曲率半径
Ra ころ端面の曲率半径
Claims (3)
前記ポケットの軸方向端面であるポケット端面は、第1曲率半径R1の凹円弧形状に形成され、
前記ポケット端面の周方向端と前記柱部の周方向側面の軸方向外端とを接続する連結面は、第2曲率半径R2の凹円弧形状に形成され、
前記第1曲率半径R1及び前記第2曲率半径R2は、R1>R2の関係を満たすように設定された
ころ軸受用保持器。 A pair of coaxially arranged circular ring portions, a plurality of column portions connecting the pair of circular ring portions in the axial direction and provided at substantially equal intervals in the circumferential direction, the column portions adjacent to each other in the circumferential direction, and A roller bearing retainer having a pocket formed by being surrounded by the pair of annular portions and rotatably retaining the cylindrical roller,
A pocket end face, which is an axial end face of the pocket, is formed in a concave arc shape with a first curvature radius R1,
A connection surface that connects the circumferential end of the pocket end surface and the axially outer end of the circumferential side surface of the column portion is formed in a concave arc shape with a second curvature radius R2,
The first curvature radius R1 and the second curvature radius R2 are set to satisfy the relationship R1>R2
Cage for roller bearings.
請求項1に記載のころ軸受用保持器。 The roller bearing retainer according to claim 1.
前記円筒ころの軸方向両端面である一対のころ端面は、曲率半径Raの凸球面形状にそれぞれ形成され、
前記第1曲率半径R1及び前記ころ端面の曲率半径Raは、1.1≦(R1/Ra)≦1.7の関係を満たすように設定される、ころ軸受。 A roller bearing comprising the roller bearing retainer according to claim 1 or 2 and a plurality of the cylindrical rollers,
A pair of roller end faces, which are both end faces in the axial direction of the cylindrical roller, are each formed in a convex spherical shape with a radius of curvature Ra,
A roller bearing, wherein the first radius of curvature R1 and the radius of curvature Ra of the roller end face are set to satisfy a relationship of 1.1≦(R1/Ra)≦1.7.
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