JP6331355B2 - Tapered roller bearing - Google Patents
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Description
本発明は、円すいころ軸受に関する。 The present invention relates to a tapered roller bearing.
円すいころ軸受は、同サイズの他の転がり軸受と比較して負荷容量が大きく、剛性が高いという特徴を有している。
図8は、従来の円すいころ軸受を示す軸方向断面図である。図8に示すように、円すいころ軸受100は、内輪101と、外輪102と、内外輪101,102間に転動自在に介在している複数の円すいころ103と、複数の円すいころ103を周方向に等間隔に保持している環状の保持器104とを備えている(例えば、特許文献1参照)。
Tapered roller bearings are characterized by a large load capacity and high rigidity compared to other rolling bearings of the same size.
FIG. 8 is an axial sectional view showing a conventional tapered roller bearing. As shown in FIG. 8, the tapered roller bearing 100 includes an
保持器104は、小径環状部105と、大径環状部106と、これら両環状部105,106の間に架設した複数の柱部107とを備えている。保持器104は、両環状部105,106と隣り合う柱部107とによって、円すいころ103を収容するポケット108を構成している。
The
一般に、円すいころ軸受は、玉軸受等と比較して回転トルクが大きくなる傾向がある。
ここで、円すいころ軸受のトルク損失は、主に、軌道輪と円すいころとの間における転がり粘性抵抗、軸受の内部空間に流入する潤滑油の撹拌抵抗、及び滑り摩擦抵抗の3つに大別される。
これらのうち、軌道輪と円すいころとの間における転がり粘性抵抗と、軸受の内部空間に流入する潤滑油の撹拌抵抗とが、トルク損失の大部分を占めており、回転トルクの増大化の主原因となっている。
上記転がり粘性抵抗や、潤滑油の撹拌抵抗は、内外輪間に形成される環状の軸受内部空間に流入する潤滑油量に依存しており、軸受内部空間に流入する潤滑油の流入量を抑制することによってトルク損失を低減することができる。
In general, a tapered roller bearing tends to have a larger rotational torque than a ball bearing or the like.
Here, the torque loss of the tapered roller bearing is mainly classified into three types, that is, a rolling viscous resistance between the bearing ring and the tapered roller, a stirring resistance of the lubricating oil flowing into the inner space of the bearing, and a sliding friction resistance. Is done.
Of these, the rolling viscous resistance between the bearing ring and the tapered roller and the stirring resistance of the lubricating oil flowing into the inner space of the bearing account for most of the torque loss, which is the main reason for the increase in rotational torque. It is the cause.
The above rolling viscosity resistance and the agitation resistance of lubricating oil depend on the amount of lubricating oil flowing into the annular bearing inner space formed between the inner and outer rings and suppress the inflow amount of lubricating oil flowing into the bearing inner space. By doing so, torque loss can be reduced.
その一方、主にころ端面と鍔部との間の滑り摺動部分で生じている滑り摩擦抵抗に起因するトルク損失の低減に対しては、潤滑油の供給が必要である。
このため、仮に、転がり粘性抵抗及び潤滑油の撹拌抵抗によるトルク損失を低減するために潤滑油の流入量を抑制したとすると、転がり粘性抵抗や潤滑油の撹拌抵抗を低減させることはできるが、滑り摩擦抵抗は逆に増大し、効果的にトルク損失を低減できないおそれがあった。加えて、潤滑油量の不足によって焼き付きのおそれも生じる。
このため、軸受内部空間に流入する潤滑油量を制限しつつも、滑り摩擦抵抗を低減させ、焼き付き発生を抑制することができる方策が望まれていた。
On the other hand, supply of lubricating oil is necessary to reduce torque loss caused by sliding frictional resistance generated mainly at the sliding sliding portion between the roller end face and the flange.
For this reason, if the inflow amount of the lubricating oil is suppressed in order to reduce the torque loss due to the rolling viscous resistance and the stirring resistance of the lubricating oil, the rolling viscous resistance and the stirring resistance of the lubricating oil can be reduced, The sliding friction resistance increases conversely, and there is a possibility that torque loss cannot be reduced effectively. In addition, there is a risk of seizure due to the lack of lubricating oil.
For this reason, there has been a demand for a method capable of reducing sliding friction resistance and suppressing occurrence of seizure while limiting the amount of lubricating oil flowing into the bearing internal space.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、回転トルク低減のために軸受の内部空間に流入する潤滑油量を制限しつつも、滑り摩擦抵抗を低減し、焼き付き発生を抑制することができる円すいころ軸受を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and while limiting the amount of lubricating oil flowing into the inner space of the bearing in order to reduce rotational torque, it reduces sliding friction resistance and suppresses seizure occurrence. It is an object of the present invention to provide a tapered roller bearing that can be used.
本発明は、内輪軌道面を有する内輪と、前記内輪の外周側に同心に配置され前記内輪軌道面に対向している外輪軌道面を有する外輪と、前記内輪軌道面及び前記外輪軌道面との間に転動自在に介在している複数の円すいころと、前記内輪と前記外輪間の環状空間に配置され、前記複数の円すいころを保持している保持器と、を備え、前記保持器は、小径環状部、前記小径環状部に対して所定間隔離して対向させた大径環状部、及び前記小径環状部と前記大径環状部との間に架設した複数の柱部を有し、隣り合う柱部と前記環状部とによって囲まれる空間を、前記円すいころを収容するポケットとして構成している円すいころ軸受において、前記小径環状部は、前記内輪の軸方向一端側に設けられている小鍔部と前記外輪の軸方向一端部との間に配置され、前記小径環状部の内周面及び外周面がそれぞれ前記小鍔部及び前記外輪軌道面の軸方向一端部と摺接可能とされるとともに、前記小径環状部の内周面と、前記小鍔部の外周面との間に、潤滑油の通過を許容するが前記環状空間に流入する潤滑油の量を制限する環状隙間を形成し、前記柱部の径方向内側面は、前記小径環状部の内周面端部から、前記内輪の軸方向他端側に設けられている大鍔部の基端部に向かって延びることで、前記環状隙間から前記環状空間に流入する潤滑油を前記大鍔部の基端部に導く案内面とされ、前記柱部は、前記小径環状部側及び前記大径環状部側それぞれの径方向外側面に、前記外輪軌道面に摺接することで、前記外輪軌道面によって前記保持器を径方向に位置決めする一対の摺接面が所定間隔離して設けられ、前記柱部の径方向外側面における前記一対の摺接面の相互間には、前記一対の摺接面に対して径方向内側に凹むことで互いに隣り合うポケット同士を連通し前記外輪軌道面近傍の前記潤滑油を互いに隣り合うポケット同士間で流動させるための凹部が設けられ、前記凹部の底面と、前記外輪軌道面との間の隙間は、軸方向小径環状部側から大径環状部側に向かって漸次広がるように前記外輪軌道面に対して傾斜していることを特徴としている。 The present invention includes an inner ring having an inner ring raceway surface, an outer ring having an outer ring raceway surface concentrically disposed on an outer peripheral side of the inner ring and facing the inner ring raceway surface, and the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface. A plurality of tapered rollers interposed between the inner ring and the outer ring, and a retainer holding the plurality of tapered rollers, the retainer comprising: A small-diameter annular portion, a large-diameter annular portion opposed to the small-diameter annular portion by a predetermined distance from each other, and a plurality of column portions laid between the small-diameter annular portion and the large-diameter annular portion, In the tapered roller bearing in which a space surrounded by the matching column part and the annular part is configured as a pocket for accommodating the tapered roller, the small-diameter annular part is a small one provided on one end side in the axial direction of the inner ring. Between the flange and one axial end of the outer ring Arranged, the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the small-diameter annular portion can be slidably contacted with one end portion in the axial direction of the small flange portion and the outer ring raceway surface, respectively, and the inner peripheral surface of the small-diameter annular portion, between the outer peripheral surface of the small rib portion, to permit passage of the lubricating oil is formed a lubricating oil in an amount that limits the ring-shaped gap flowing into the annular space, the radially inner surface of the pillar portion, Lubrication that flows from the annular gap into the annular space by extending from the inner peripheral surface end of the small-diameter annular portion toward the base end of the large collar provided on the other axial end of the inner ring. A guide surface that guides oil to a base end portion of the large collar portion, and the column portion is in sliding contact with the outer ring raceway surface on a radially outer surface of each of the small-diameter annular portion side and the large-diameter annular portion side. Thus, a pair of sliding contact surfaces for positioning the retainer in the radial direction by the outer ring raceway surface is separated by a predetermined distance. Provided between the pair of sliding contact surfaces on the radially outer side surface of the column portion, the pockets adjacent to each other are communicated with each other by denting radially inward with respect to the pair of sliding contact surfaces. A recess for allowing the lubricating oil in the vicinity of the raceway surface to flow between adjacent pockets is provided, and the gap between the bottom surface of the recess and the raceway surface of the outer ring has a large diameter from the small-diameter annular portion side in the axial direction. It is characterized in that it is inclined with respect to the outer ring raceway surface so as to gradually spread toward the annular portion side.
上記構成の円すいころ軸受によれば、小径環状部によって環状空間に流入する潤滑油の流入量を抑制することができるので、円すいころ軸受の転がり粘性抵抗及び潤滑油の撹拌抵抗によるトルク損失を低減することができる。
また、環状空間に流入する潤滑油量が制限された上で、軸受外部から環状隙間を通過して環状空間に流入する潤滑油の一部は、小径環状部の内周面から柱部の内周面に伝わる。さらに柱部の内周面が潤滑油を大鍔部の基端部に導く案内面とされているので、この柱部の内周面に伝わる潤滑油を大鍔部の基端部に導くことができる。これにより、環状空間に流入する潤滑油量を制限しつつも、互いに滑り摺動する円すいころの端面と大鍔部との接触部分付近に対しては、環状空間内の潤滑油を積極的に供給することができる。この結果、回転トルク低減のために環状空間に流入する潤滑油量を制限しつつも、円すいころの端面と大鍔部との滑り摩擦抵抗を低減でき、さらに潤滑油の不足による焼き付きの発生を抑制することができる。
また、上記円すいころ軸受において、前記柱部の径方向外側面には、前記外輪軌道面に摺接することで、前記外輪軌道面によって前記保持器を径方向に位置決めする摺接面が設けられているので、保持器は、外輪軌道面に案内されて回転するので、内外輪間を精度よく安定して回転することができ、環状開口部を塞ぐ小径環状部も精度よく安定して回転することができる。この結果、環状開口部を安定的に塞ぐことができ、適切に潤滑油の流入量を制限することができる。
一方、上記円すいころ軸受では、保持器の柱部が外輪軌道面と摺接することによって、外輪軌道面近傍の潤滑油を撹拌する効果が高まり、潤滑油の流速が高められることによってポンプ作用の効果が高められ、外部の潤滑油を環状空間内に吸引する作用が高められることがある。
これに対して、前記柱部の径方向外側面には、径方向に凹むことで互いに隣り合うポケット同士を連通する凹部が設けたので、外輪軌道面近傍の潤滑油を、互いに隣り合うポケット間で流動させることができ、撹拌効果を弱めて潤滑油の流速が過度に高まるのを抑えることができる。これにより、ポンプ作用の効果を弱めることができ、環状空間への潤滑油の過度な流入を抑制することができる。この結果、軸受の内部空間である環状空間への潤滑油の流入量を適切に制限することができる。
According to the tapered roller bearing configured as described above, the amount of lubricating oil flowing into the annular space can be suppressed by the small-diameter annular portion, so that torque loss due to the rolling viscous resistance of the tapered roller bearing and the agitation resistance of the lubricating oil is reduced. can do.
In addition, the amount of lubricating oil flowing into the annular space is limited, and a part of the lubricating oil flowing into the annular space from the outside of the bearing through the annular clearance from the inner peripheral surface of the small-diameter annular portion to the inside of the column portion. It is transmitted to the surface. Furthermore, since the inner peripheral surface of the column portion is a guide surface that guides the lubricating oil to the base end portion of the large collar portion, the lubricating oil transmitted to the inner peripheral surface of this column portion is guided to the base end portion of the large collar portion. Can do. As a result, while the amount of lubricating oil flowing into the annular space is limited, the lubricating oil in the annular space is positively applied to the vicinity of the contact portion between the end face of the tapered rollers sliding with each other and the large collar portion. Can be supplied. As a result, while limiting the amount of lubricating oil flowing into the annular space to reduce rotational torque, it is possible to reduce the sliding frictional resistance between the end face of the tapered roller and the large collar, and to further cause seizure due to lack of lubricating oil. Can be suppressed.
Further, in the tapered roller bearing, a sliding contact surface is provided on the radially outer surface of the column portion to slide the outer ring raceway surface to position the cage in the radial direction by sliding contact with the outer ring raceway surface. Therefore, since the cage rotates while being guided by the outer ring raceway surface, it can rotate between the inner and outer rings accurately and stably, and the small-diameter annular portion that closes the annular opening also rotates accurately and stably. Can do. As a result, the annular opening can be stably blocked, and the inflow amount of the lubricating oil can be appropriately limited.
On the other hand, in the above tapered roller bearing, the effect of agitating the lubricating oil in the vicinity of the outer ring raceway surface is enhanced by the slidable contact of the cage column with the outer ring raceway surface, and the effect of the pump action is enhanced by increasing the lubricating oil flow velocity. And the action of sucking external lubricating oil into the annular space may be enhanced.
On the other hand, since the concave portion that communicates the pockets adjacent to each other by being recessed in the radial direction is provided on the radially outer surface of the column portion, the lubricating oil in the vicinity of the outer ring raceway surface is separated between the adjacent pockets. The flow rate of the lubricating oil can be suppressed from being excessively increased by weakening the stirring effect. Thereby, the effect of a pump action can be weakened and the excessive inflow of the lubricating oil to annular space can be suppressed. As a result, the amount of lubricating oil flowing into the annular space that is the internal space of the bearing can be appropriately limited.
また、上記円すいころ軸受において、前記径方向内側面は、当該径方向内側面と前記内輪軌道面との間の隙間が軸方向前記小径環状部から前記大径環状部側に向かって漸次狭まるように前記内輪軌道面に対して傾斜している傾斜面であることが好ましく、この場合、潤滑油を、軸方向に沿って段差等がない柱部の内周面によってスムーズに大鍔部の基端部にまで導くことができる。 Further, in the tapered roller bearing, the radial inner side surface is such that a gap between the radial inner side surface and the inner ring raceway surface gradually narrows from the small-diameter annular portion toward the large-diameter annular portion in the axial direction. It is preferable that the inclined surface is inclined with respect to the inner ring raceway surface. In this case, the lubricating oil is smoothly smoothed by the inner peripheral surface of the column portion having no step along the axial direction. Can lead to the end.
上記円すいころ軸受において、前記径方向内側面には、径方向外側に凹む溝部が軸方向に沿って形成されていてもよく、この場合、小径環状部の内周面から柱部の径方向内側面に伝わる潤滑油を溝部内に留めることができる。さらに、溝部内に留められた潤滑油を、この溝部に沿って大鍔部の基端部にまで導くことができる。これにより、より確実に潤滑油を大鍔部の基端部に導くことができる。 In the tapered roller bearing, a groove portion that is recessed radially outward may be formed along the axial direction on the radially inner side surface. In this case, the radially inner side of the column portion may be formed from the inner peripheral surface of the small-diameter annular portion. Lubricating oil transmitted to the side surface can be retained in the groove. Further, the lubricating oil retained in the groove portion can be guided to the base end portion of the large collar portion along the groove portion. Thereby, lubricating oil can be more reliably guided to the base end part of the large collar part.
また、上記円すいころ軸受において、前記環状隙間の軸受使用温度における寸法は、軸受使用温度において前記外輪軌道面と前記摺接面とが摺接するのに必要な隙間寸法よりも大きく、かつ、この隙間寸法の3倍以下に設定されていてもよい。
小鍔部の外周面は、比較的高い精度の仕上げ面とされている外輪軌道面と比較してその精度が低いため、環状隙間の軸受使用温度における寸法が、軸受使用温度において外輪軌道面と前記摺接面とが摺接するのに必要な隙間寸法以下であると、必要以上に当該環状隙間が狭まるおそれがあり、必要な潤滑油の流入量を確保できないおそれが生じる。
また、環状隙間の軸受使用温度における寸法が、軸受使用温度において外輪軌道面と前記摺接面とが摺接するのに必要な隙間寸法の3倍より大きくなると、必要量以上に潤滑油の流入を許容してしまうおそれがある。
環状隙間の軸受使用温度における寸法を軸受使用温度において外輪軌道面と前記摺接面とが摺接するのに必要な隙間寸法よりも大きく、かつ、この隙間寸法の3倍以下に設定することで、好適に潤滑油の流入量を制限することができる。
Further, in the tapered roller bearing, a dimension of the annular gap at a bearing use temperature is larger than a gap dimension necessary for the outer ring raceway surface and the sliding contact surface to be in sliding contact at the bearing use temperature, and the clearance You may set to 3 times or less of a dimension.
The outer peripheral surface of the small collar is less accurate than the outer ring raceway surface, which is a relatively high precision finished surface, so the dimensions of the annular clearance at the bearing operating temperature are the same as the outer ring raceway surface at the bearing operating temperature. If the clearance dimension is less than or equal to the clearance required for sliding contact with the sliding contact surface, the annular clearance may be narrowed more than necessary, and a necessary inflow amount of lubricating oil may not be ensured.
Further, when the dimension of the annular gap at the bearing use temperature is greater than three times the gap dimension required for the outer ring raceway surface and the sliding contact surface to slide at the bearing use temperature, the lubricating oil flows more than necessary. There is a risk of allowing it.
By setting the dimension of the annular gap at the bearing operating temperature to be larger than the gap dimension necessary for the outer ring raceway surface and the sliding contact surface to be in sliding contact at the bearing operating temperature, and not more than three times the clearance dimension, The inflow amount of the lubricating oil can be preferably limited.
上記円すいころ軸受において、前記柱部の前記ポケットの内側に臨む柱部側面は、前記柱部の径方向外側面の周方向端縁から径方向内側に向かって平面状に延びている平面状部を含み、互いに対向して前記ポケットを形成している前記平面状部同士は、径方向断面視において互いに平行となるように形成されていることが好ましい。 In the tapered roller bearing described above, the side surface of the column portion facing the inside of the pocket of the column portion extends in a planar shape from the circumferential edge of the radially outer surface of the column portion toward the radially inner side. It is preferable that the planar portions that form the pockets facing each other are formed so as to be parallel to each other in a radial sectional view.
また、前記柱部の径方向内側面は、前記小径環状部から前記大径環状部側に向かって、その周方向幅寸法が漸次広くなるように形成されていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the radially inner side surface of the column portion is formed so that the circumferential width dimension gradually increases from the small-diameter annular portion toward the large-diameter annular portion.
さらに、前記柱部の径方向外側面は、前記小径環状部から前記大径環状部側に向かって、その周方向幅寸法が漸次広くなるように形成され、前記柱部の径方向内側面は、前記大径環状部側に向かったときに増加する周方向幅寸法の増加量が前記柱部の径方向外側面よりも大きくなるように形成されていることが好ましい。 Further, the radially outer side surface of the column part is formed such that the circumferential width dimension gradually increases from the small-diameter annular part toward the large-diameter annular part side, and the radially inner side surface of the column part is It is preferable that the increase in the circumferential width dimension that increases when heading toward the large-diameter annular portion is larger than the radial outer surface of the column portion.
本発明の円すいころ軸受によれば、回転トルク低減のために軸受の内部空間に流入する潤滑油量を制限しつつも、滑り摩擦抵抗を低減し、焼き付き発生を抑制することができる。 According to the tapered roller bearing of the present invention, sliding friction resistance can be reduced and seizure occurrence can be suppressed while restricting the amount of lubricating oil flowing into the inner space of the bearing in order to reduce rotational torque.
次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る円すいころ軸受の軸方向断面図である。
円すいころ軸受1は、内輪2と、内輪2の外周側に同心に配置された外輪3と、内外輪2,3の間に配列された複数の円すいころ4とを備えている。
内輪2は、軸受鋼や機械構造用鋼等を用いて形成された環状の部材であり、その外周には、複数の円すいころ4が転動する内輪軌道面2aが形成されている。
外輪3も、内輪2同様、軸受鋼や機械構造用鋼等を用いて形成された環状の部材であり、その内周には、内輪軌道面2aに対向しているとともに、複数の円すいころ4が転動する外輪軌道面3aが形成されている。
円すいころ4は、軸受鋼等を用いて形成された部材であり、内輪軌道面2aと外輪軌道面3aとの間に転動自在に介在している。
Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an axial sectional view of a tapered roller bearing according to an embodiment of the present invention.
The tapered roller bearing 1 includes an
The
The outer ring 3 is also an annular member formed using bearing steel, machine structural steel, or the like, similar to the
The tapered
また、円すいころ軸受1は、複数の円すいころ4を保持している保持器10を備えている。
図2は、保持器10を外周側からみたときの部分斜視図であり、図3は、保持器10を内周側から見たときの部分斜視図である。図2,3及び図1も参照して、保持器10は、射出成形等によって形成された合成樹脂製の部材であり、所定間隔離して対向させた一対の環状部11,12(小径環状部11、及び大径環状部12)と、これら環状部11,12の間に周方向に所定間隔をおいて架設された複数の柱部13とを備えている。一対の環状部11,12と、互いに隣り合う2本の柱部13とによって囲まれる空間が、円すいころ4を収容保持するポケット14を構成している。
Further, the tapered roller bearing 1 includes a
FIG. 2 is a partial perspective view of the
保持器10は、内輪2と、外輪3との間に形成されている環状空間である軸受内部空間Sに配置されており、複数の円すいころ4をそれぞれ各ポケット14に収容し、複数の円すいころ4が円周方向にほぼ等間隔に配置されるように保持している。
The
保持器10は、両環状部11,12のポケット14側に臨む環状部側面11c,12cが円すいころ4の小径端面4a及び大径端面4bに摺接することによって、軸方向への移動が規制されている。つまり、保持器10は、両環状部11,12が円すいころ4の端面4a,4bに摺接することで、軸方向に位置決めされている。
The
また、保持器10は、柱部13の径方向外側面13aを外輪軌道面3aに摺接可能に形成されており、径方向外側面13aを外輪軌道面3aに摺接させながら円周方向に相対回転する。これによって、保持器10は、外輪軌道面3aによって径方向に位置決めされている。
The
保持器10の小径環状部11は、径方向の厚み寸法が柱部13の径方向の厚み寸法と同程度に形成された円環状の部分である。
小径環状部11は、内輪2の軸方向一端側に設けられている小鍔部5と、外輪3の軸方向一端部6との間に配置されており、当該小径環状部11の内周面11a及び外周面11bが小鍔部5及び外輪3の軸方向一端部6と摺接可能とされて、小鍔部5と、外輪3の軸方向一端部6とで構成されている小径側開口部A1を塞いでいる。
The small-diameter
The small-diameter
小径環状部11の外周面11bは、外輪軌道面3aに摺接する柱部13の径方向外側面13aからそのまま延ばされたテーパ面とされている。
外輪軌道面3aと柱部13の径方向外側面13aとの間には、円すいころ軸受1が使用される使用温度において外輪軌道面3aと径方向外側面13aとが摺接するために必要な隙間(クリアランス)が設けられており、小径環状部11の外周面11bと、外輪3の軸方向一端部6の内周面6aとの間には、前記クリアランスと同じ寸法の隙間である第1環状隙間K1が設けられている。
The outer
A clearance required between the outer
小径環状部11の内周面11aは、ほぼ円筒状に形成されている。従って、内周面11aは、径方向外側面13aと同様テーパ状に形成されている径方向内側面13bとの間で、傾斜角度が異なっている。
小径環状部11の内周面11aと、小鍔部5の外周面5aとの間においても、小径環状部11の内周面11aと、小鍔部5の外周面5aとが摺接するために必要な隙間として第2環状隙間K2が設けられている。
The inner
Because the inner
このように、小径環状部11は、小鍔部5及び外輪3の軸方向一端部6それぞれの間で環状隙間K1,K2をあけつつ、小径側開口部A1を塞いでいる。
これら小径側開口部A1を塞いで形成された軸方向一端側の環状隙間K1,K2は、軸受内部空間Sに流入する当該円すいころ軸受1を潤滑するための潤滑油の流入口となる。
Thus, the small-diameter
The annular gaps K1 and K2 on one end side in the axial direction formed by closing the small-diameter side opening A1 serve as inflow ports for lubricating oil for lubricating the tapered roller bearing 1 flowing into the bearing internal space S.
円すいころ軸受1は、内外輪2,3が相対回転すると、円すいころ4の公転等による軸受内部空間S内に存在する潤滑油の撹拌及びこの潤滑油に作用する遠心力によって、軌道面2a,3aの径寸法が小さい方から大きい方に向かって軸受内部空間S内の潤滑油を流動させようとするポンプ作用を生じさせる。
When the inner and
本実施形態の円すいころ軸受1は、一般に、その一部又は全部を潤滑油に浸漬させた状態で使用される。
よって、円すいころ軸受1の軸受内部空間Sには、上記ポンプ作用によって、小径側開口部A1側から潤滑油が流入する。しかし、本実施形態の円すいころ軸受1では、小径環状部11によって、環状隙間K1,K2をあけつつ、小径側開口部A1を塞いでいるので、軸受内部空間Sに流入する潤滑油は、環状隙間K1,K2を通過する潤滑油に制限される。
第1環状隙間K1及び第2環状隙間K2は、潤滑油の通過を許容するが、軸受内部空間Sの潤滑に必要な量以上の潤滑油が軸受内部空間Sに流入するのを制限している。
つまり、小径環状部11は、必要な量以上の潤滑油が軸受内部空間Sに流入するのを制限するように小径側開口部A1を塞いでいる。
The tapered roller bearing 1 of this embodiment is generally used in a state where a part or all of the tapered roller bearing 1 is immersed in lubricating oil.
Therefore, the lubricating oil flows into the bearing internal space S of the tapered roller bearing 1 from the small diameter side opening A1 side by the pump action. However, in the tapered roller bearing 1 according to the present embodiment, the small-diameter
The first annular gap K1 and the second annular gap K2 allow the passage of the lubricating oil, but restrict the amount of lubricating oil more than necessary for the lubrication of the bearing inner space S from flowing into the bearing inner space S. .
That is, the small-diameter
軸受内部空間Sに流入する潤滑油が必要以上に多量になると、潤滑油の撹拌抵抗や転がり粘性抵抗によって円すいころ軸受1の回転トルクを増加させるおそれがある。
この点、本実施形態では、小径環状部11によって軸受内部空間Sに流入する潤滑油の流入量が制限されるので、軸受内部空間Sに流入する潤滑油の流入量を抑制することができ、円すいころ軸受1の回転トルクを低減することができる。
If the amount of lubricating oil flowing into the bearing internal space S becomes larger than necessary, the rotational torque of the tapered roller bearing 1 may increase due to the stirring resistance and rolling viscosity resistance of the lubricating oil.
In this respect, in the present embodiment, since the inflow amount of the lubricating oil flowing into the bearing internal space S is limited by the small diameter
ここで、円すいころ軸受1の潤滑に必要な潤滑油量は僅かであり、軸受内部空間Sに潤滑油を流入させるために僅かな隙間を設ければ、必要な潤滑油量を確保することができる。
よって、第1環状隙間K1及び第2環状隙間K2の隙間寸法は、潤滑油を通過させ、かつ各部の動作に影響を与えない範囲でできるだけ小さい値となるように設定される。
Here, the amount of lubricating oil necessary for the lubrication of the tapered roller bearing 1 is small, and if a slight gap is provided to allow the lubricating oil to flow into the bearing internal space S, the necessary amount of lubricating oil can be secured. it can.
Therefore, the gap dimensions of the first annular gap K1 and the second annular gap K2 are set to be as small as possible within a range that allows the lubricating oil to pass and does not affect the operation of each part.
上述したように、第1環状隙間K1の隙間寸法は、円すいころ軸受1が使用される使用温度において外輪軌道面3aと径方向外側面13aとが摺接するために必要なクリアランスと同じ寸法に設定されている。
例えば、円すいころ軸受1の軸受のサイズが、内径30〜40mm、外径70〜80mm程度である場合、円すいころ軸受1が使用される使用温度において外輪軌道面3aと径方向外側面13aとが摺接するために必要なクリアランスは、それぞれの直径同士の比較で少なくとも100μmに設定される。100μmよりも小さくなると、保持器10の径方向外側面13aと外輪軌道面3aとの間の接触面圧が大きくなり、保持器10が外輪軌道面3aに対して滑らかに摺接することができないおそれが生じるからである。
前記クリアランスを少なくとも100μm以上に設定することで、保持器10と外輪軌道面3aとを滑らかに摺接させることができる。
また、第1環状隙間K1の隙間寸法は、上述のように、前記クリアランスと同じ寸法に設定されるため、前記クリアランスと同様、少なくとも100μmに設定される。
As described above, the clearance dimension of the first annular gap K1 is set to the same dimension as the clearance required for the outer
For example, when the size of the tapered roller bearing 1 is about 30 to 40 mm in inner diameter and 70 to 80 mm in outer diameter, the outer
By setting the clearance to at least 100 μm or more, the
Moreover, since the clearance dimension of the 1st annular clearance K1 is set to the same dimension as the said clearance as mentioned above, it is set to at least 100 micrometers similarly to the said clearance.
円すいころ軸受1が使用される使用温度が150℃であるとすると、常温において上記クリアランスを設定したとしても、外輪3と保持器10とは材質が異なることによる熱膨張係数の差によって、使用温度下では、目標のクリアランスとはならない。
このため、軸受のサイズが上記であって、保持器の材質がPPS樹脂(Poly Phenylene Sulfide Resin:ポリフェニレンサルファイド樹脂)である場合、前記クリアランスは、常温においては、それぞれの直径同士の比較で少なくとも200μmに設定される。これによって、使用温度150℃とされることで外輪3と保持器10とが熱膨張したときに、前記クリアランスをそれぞれの直径同士の比較で少なくとも100μmとすることができる。
Assuming that the use temperature at which the tapered roller bearing 1 is used is 150 ° C., even if the clearance is set at room temperature, the use temperature depends on the difference in thermal expansion coefficient due to the different materials of the outer ring 3 and the
Therefore, when the size of the bearing is the above and the material of the cage is PPS resin (Poly Phenylene Sulfide Resin), the clearance is at least 200 μm at room temperature in comparison with each diameter. Set to Thereby, when the outer ring 3 and the
第2環状隙間K2の使用温度における隙間寸法は、使用温度における前記クリアランス及び第1環状隙間K1の隙間寸法よりも大きく、かつ、これら寸法の3倍以下に設定される。
小鍔部5の外周面5aは、比較的高い精度の仕上げ面とされている外輪軌道面3aと比較してその精度が低いため、第2環状隙間K2の使用温度における寸法が、軸受使用温度において外輪軌道面3aと径方向外側面13aとが摺接するために必要なクリアランス以下であると、必要以上に当該第2環状隙間K2が狭まるおそれがあり、必要な潤滑油の流入量を確保できないおそれが生じる。さらに、外輪軌道面3aと径方向外側面13aとの接触面圧が必要以上に大きくなり、外輪3と保持器10との間で回転抵抗を生じさせるおそれがある。
また、第2環状隙間K2の使用温度における寸法が、軸受使用温度において前記クリアランスの3倍より大きくなると、必要量以上に潤滑油の流入を許容してしまうおそれがある。
第2環状隙間K2の使用温度における寸法を軸受使用温度において前記クリアランスよりも大きく、かつ、前記クリアランスの3倍以下に設定することで、好適に潤滑油の流入量を制限することができる。
The gap size at the use temperature of the second annular gap K2 is set to be larger than the clearance at the use temperature and the gap dimension of the first annular gap K1 and not more than three times these dimensions.
Since the outer
Further, if the size of the second annular gap K2 at the operating temperature is larger than three times the clearance at the bearing operating temperature, there is a possibility that the inflow of lubricating oil may be permitted more than necessary.
By setting the size of the second annular gap K2 at the service temperature to be larger than the clearance at the bearing service temperature and not more than 3 times the clearance, the amount of inflow of lubricating oil can be suitably limited.
例えば、常温下における前記クリアランスが、それぞれの直径同士の比較で200μmに設定され、150℃の使用温度下における前記クリアランスが100μmであるとすると、第2環状隙間K2の隙間寸法は、常温下においては、100μmより大きく、かつ200μm以下、使用温度下においては、200μmより大きく、かつ300μm以下に設定される。 For example, if the clearance at room temperature is set to 200 μm by comparing the diameters and the clearance at a use temperature of 150 ° C. is 100 μm, the clearance dimension of the second annular gap K2 is Is set to be larger than 100 μm and not larger than 200 μm, and under operating temperature, larger than 200 μm and not larger than 300 μm.
また、上記では、第2環状隙間K2の使用温度における寸法を、前記クリアランスの3倍以下に設定した場合を説明したが、第2環状隙間K2の使用温度における寸法は、前記クリアランスの2倍以下に設定することがより好ましく、これにより、より好適に潤滑油の流入量を制限することができる。 In the above description, the case where the dimension at the operating temperature of the second annular gap K2 is set to three times or less of the clearance has been described, but the dimension at the operating temperature of the second annular gap K2 is equal to or less than twice the clearance. It is more preferable to set the flow rate of the lubricating oil, whereby the inflow amount of the lubricating oil can be more suitably limited.
以上のように、第1環状隙間K1及び第2環状隙間K2の隙間寸法は、潤滑油を通過させ、かつ各部の動作に影響を与えない範囲でできるだけ小さい値となるように設定される。 As described above, the gap dimensions of the first annular gap K1 and the second annular gap K2 are set to be as small as possible within a range that allows the lubricating oil to pass and does not affect the operation of each part.
保持器10の大径環状部12は、内輪2の軸方向他端側に設けられている大鍔部7と、外輪3の軸方向他端部8との間に配置された円環状の部分である。
The large-diameter
大径環状部12は、径方向の厚み寸法が、柱部13の径方向の厚み寸法よりも小さい寸法とされている。よって、大径環状部12は、図2及び図3に示すように、柱部13の径方向内側面13b及び径方向外側面13aが、当該大径環状部12の内周面12a及び外周面12bとの間で径方向に段差を形成するように設けられている。つまり、柱部13は、柱部13の径方向内側面13bと、大径環状部12の内周面12aとの間の段差を繋いでいる内周側端面13cを有するとともに、柱部13の径方向外側面13aと、大径環状部12の外周面12bとの間の段差を繋いでいる外周側端面13dを有している。
The large-diameter
図1に示すように、大径環状部12は、大鍔部7と軸方向他端部8とで構成されている大径側開口部A2に配置されている。
大径環状部12の内周面12aと、大鍔部7の外周面7aとの間には、比較的大きな隙間が形成されている。
また、大径環状部12の外周面12bと、軸方向他端部8の内周面8aとの間にも、比較的大きな隙間が形成されている。
これら大径環状部12と、内外輪2,3との間に形成された隙間は、上述の環状隙間K1,K2よりも、大きく形成されている。
As shown in FIG. 1, the large-diameter
A relatively large gap is formed between the inner
A relatively large gap is also formed between the outer
A gap formed between the large-diameter
これら他端側環状開口部A2に形成された、大径環状部12と、内外輪2,3との間に形成された隙間は、上記ポンプ作用によって軸受内部空間Sに流入している潤滑油の排出口となる。
つまり、上記ポンプ作用によって軸受内部空間Sに流入した潤滑油は、軸受内部空間Sにおける潤滑に供され、他端側環状開口部A2から排出される。
本実施形態では、大径環状部12と、内外輪2,3との間に形成された隙間は、上述の環状隙間K1,K2よりも、大きく形成されているので、軸受外部に流出しようとする潤滑油を速やかに外部に排出することができる。
The clearance formed between the large-diameter
That is, the lubricating oil that has flowed into the bearing internal space S by the pumping action is used for lubrication in the bearing internal space S and is discharged from the other end side annular opening A2.
In the present embodiment, the gap formed between the large-diameter
図4は、柱部13の断面を示した円すいころ軸受の軸方向断面図である。
図2、図3も参照して、保持器10の柱部13は、上述したように、径方向外側面13aを外輪軌道面3aに摺接させながら円周方向に相対回転することで、外輪軌道面3aによって径方向に位置決めされている。
FIG. 4 is an axial sectional view of a tapered roller bearing showing a cross section of the
2 and 3, as described above, the
柱部13の径方向外側面13aには、軸方向小径環状部11側に小径側摺接面15が、軸方向大径環状部12側に大径側摺接面16が、それぞれ設けられている。
小径側摺接面15及び大径側摺接面16は、共に、外輪軌道面3aに沿う曲面に形成されており、外輪軌道面3aに摺接するように設けられている。
小径側摺接面15及び大径側摺接面16は、外輪軌道面3aに摺接することで、外輪軌道面3aによって保持器10を径方向に位置決めしている。
The radially
Both the small diameter side
The small diameter side sliding
なお、上述したように、保持器10における小径環状部11の内周面11aは、内輪2の小鍔部5の外周面5aと摺接するように構成されている。小径環状部11の内周面11aは、軸方向に平行な円筒状に形成されており、円筒状の外周面5aに摺接している。
一方、小径側摺接面15及び大径側摺接面16は、テーパ面とされている外輪軌道面3aに摺接している。
このように保持器10は、傾斜角度が互いに異なるように形成された内輪2側の内周面11aと、外輪3側の外輪軌道面3aとに摺接している。この構成によって、保持器10をより確実に径方向に位置決めすることができる。
As described above, the inner
On the other hand, the small diameter side sliding
Thus, the
小径側摺接面15と大径側摺接面16との間には、これら小径側摺接面15及び大径側摺接面16に対して径方向に凹んでいる凹部17が形成されている。凹部17は、各柱部13それぞれに形成されている。
凹部17は、軸方向外輪軌道面3aのほぼ中央に位置するように設けられている。
小径側摺接面15及び大径側摺接面16は、凹部17の軸方向両側に設けられている。
これにより、小径側摺接面15及び大径側摺接面16は、それぞれ、外輪軌道面3aの軸方向小径側の端部、及び大径側の端部に摺接することができる。この結果、柱部13の径方向外側面13aに凹部17を設けたとしても、保持器10が軸方向に対して傾くのを抑制しつつ、小径側摺接面15及び大径側摺接面16を外輪軌道面3aに対して安定した状態で摺接させることができる。
Between the small-diameter side
The
The small diameter side
Thereby, the small diameter side
また、凹部17は、柱部13の周方向全域に亘って凹んでおり、互いに隣り合うポケット14同士を連通している。
Moreover, the recessed
ここで、本実施形態の円すいころ軸受1では、保持器10の小径環状部11によって軸受内部空間Sに流入する潤滑油の流入量を抑制することができるので、トルク損失を低減することができる。
また、円すいころ軸受1の保持器10は、柱部13を外輪軌道面3aに摺接させることで径方向に位置決めされ、外輪軌道面3aに案内されて回転するので、内外輪2,3間を精度よく安定して回転することができ、小径側開口部A1を塞ぐ小径環状部11も精度よく安定して回転することができる。この結果、小径側開口部A1を安定的に塞ぐことができ、適切に潤滑油の流入量を制限することができる。
一方、この円すいころ軸受1では、保持器10の柱部13が外輪軌道面3aと摺接することによって、外輪軌道面3a近傍の潤滑油を撹拌する効果が高まり、潤滑油の流速が高められることによってポンプ作用の効果が高められ、外部の潤滑油を軸受内部空間S内に吸引する作用が高められることがある。
Here, in the tapered roller bearing 1 of the present embodiment, the amount of lubricating oil flowing into the bearing internal space S can be suppressed by the small-diameter
Further, the
On the other hand, in the tapered roller bearing 1, the
この点、本実施形態の円すいころ軸受1によれば、保持器10の径方向外側面13aに、径方向に凹むことで互いに隣り合うポケット14同士を連通する凹部17が設けられているので、外輪軌道面3a近傍の潤滑油を、互いに隣り合うポケット14間で流動させることができ、撹拌効果を弱めて潤滑油の流速が過度に高まるのを抑えることができる。これにより、ポンプ作用の効果を弱めることができ、軸受内部空間Sへの潤滑油の過度な流入を抑制することができる。この結果、軸受内部空間Sへの潤滑油の流入量を適切に制限することができる。
これにより、本実施形態の円すいころ軸受1によれば、軸受内部空間Sに流入する潤滑油の流入量を適切に抑制することによってトルク損失を低減することができる。
In this respect, according to the tapered roller bearing 1 of the present embodiment, the
Thereby, according to the tapered roller bearing 1 of this embodiment, torque loss can be reduced by appropriately suppressing the inflow amount of the lubricating oil flowing into the bearing internal space S.
凹部17の底面17aは、軸方向からみたときの形状が円すいころ軸受1の軸中心を中心とした円弧に形成されている。
また、凹部17の底面17aと、外輪軌道面3aとの間の隙間T(図4)は、円すいころ軸受1が使用される使用温度において外輪軌道面3aと両摺接面15,16とが摺接するために必要な隙間(上述のクリアランス)の少なくとも10倍に設定されている。
例えば、上述のように、150℃の使用温度下における前記クリアランスが100μmに設定されているとすると、隙間Tは、少なくとも1mmに設定される。
The
Further, the clearance T (FIG. 4) between the
For example, as described above, if the clearance at a use temperature of 150 ° C. is set to 100 μm, the gap T is set to at least 1 mm.
隙間Tが、円すいころ軸受1の使用温度下における前記クリアランスの10倍よりも小さい場合、外輪軌道面3a近傍の潤滑油を、互いに隣り合うポケット14間で十分に流動させることが困難となり、ポンプ作用を弱める効果が低下する。よって、隙間Tを、使用温度における前記クリアランスの少なくとも10倍とすることで、ポンプ作用を効果的に弱めることができる。
When the clearance T is smaller than 10 times the clearance under the operating temperature of the tapered roller bearing 1, it becomes difficult to sufficiently flow the lubricating oil in the vicinity of the outer
なお、隙間Tを大きくすればするほど、凹部17を通過する潤滑油量をより増やすことができ、よりポンプ作用の効果を弱めることができる。しかし、間隔Tを大きくしすぎると、柱部13の径方向の肉厚が減少するため、柱部13の強度を低下させるおそれがある。このため、隙間Tは、柱部13として必要とされる強度が確保することができる範囲で設定される。
In addition, the larger the gap T, the more the amount of lubricating oil that passes through the
また、柱部13は、大径の部分ほどその周速が高いので、潤滑油に対する撹拌効果も高く、大径側の部分ほどポンプ作用への寄与も大きい。一方、上述のように、凹部17を通過する潤滑油量がより増えれば、よりポンプ作用の効果を弱めることができる。
そこで、本実施形態における凹部17の底面17aは、隙間Tが軸方向小径環状部11から大径環状部12に向かって漸次広がるように、外輪軌道面3aに対して直線状に傾斜して形成されている。
Further, since the peripheral portion of the
Therefore, the
これによって、隙間Tは、小径側と比較して撹拌効果が高い大径側に向かって広くなっているので、撹拌効果がより高くポンプ作用への寄与が大きい部分である大径環状部12側寄りの部分を通過する潤滑油量を増加させることができる。これにより、小径側から大径側に亘ってバランスよく、効果的にポンプ作用を弱めることができる。
また、柱部13においてポンプ作用への寄与が相対的に少ない小径側の部分では、凹部17の径方向深さを浅くすることができるので、柱部13の径方向の肉厚を大きく減少させる必要がない。つまりこの場合、必要な部分のみ、径方向深さが深くなるように凹部17を形成するので、柱部13として必要な強度を確保する上で有利となる。
As a result, the gap T is widened toward the large diameter side where the stirring effect is high compared to the small diameter side, so the large diameter
Moreover, since the radial direction depth of the recessed
凹部17の軸方向長さL(図4)は、外輪軌道面3aの軸方向長さに対して40%以上、70%以下の範囲に設定される。
凹部17の軸方向長さLを外輪軌道面3aの軸方向長さの40%よりも小さくすると、ポンプ作用を弱める効果が著しく低下する。凹部17の軸方向長さLを外輪軌道面3aの軸方向長さの70%より大きくすると、径方向外側面13aにおける両摺接面15,16として必要な面積を確保することが困難となる。凹部17の軸方向長さLを外輪軌道面3aの軸方向長さに対して40%以上、70%以下の範囲に設定することで、ポンプ作用を効果的に弱めつつ、両摺接面15,16として必要な面積を確保することができる。
The axial length L (FIG. 4) of the
When the axial length L of the
図5は、図4中、V−V線矢視断面図である。
柱部13のポケット14の内側に臨む柱部側面13eは、図5に示すように、径方向外側面13aの周方向端縁13a1から径方向内側に向かって平面状に延びている平面状部20と、平面状部20の径方向内側端部から繋がってさらに径方向内側に延びている曲面状部21とによって構成されている。
5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG.
As shown in FIG. 5, the
平面状部20の径方向内側端部は、円すいころ4のピッチ円よりも内径側に位置している。
平面状部20は、当該平面状部20が臨むポケット14に収容されている円すいころ4の軸中心と円すいころ軸受1の軸中心とを結んだ直線Pに対して、軸方向に沿って互いに平行となる平面に形成されている。よって、互いに対向してポケット14を形成している平面状部20同士は、軸方向に沿って互いに平行に形成されている。互いに対向している平面状部20同士の周方向の間隔は、円すいころ4の外周径よりも僅かに大きい寸法とされており、転動面4cと、平面状部20との間に僅かな隙間が設けられている。
このように、互いに対向してポケット14を形成している平面状部20同士を、軸方向に沿って互いに平行に形成することで、円すいころ4の保持性を高めることができる。
The radially inner end of the
The
Thus, the retainability of the tapered
曲面状部21は、円すいころ4の転動面に沿う曲面状に形成されており、平面状部20の径方向内側端部から柱部13の径方向内側面13bの周方向端縁13b1まで延びている。
曲面状部21は、円すいころ4の転動面に沿う曲面状に形成されているため、柱部13の曲面状部21における周方向幅寸法は、径方向内側に向かって漸次広がっており、径方向内側面13bの周方向幅寸法は、柱部13の平面状部20における周方向幅寸法よりも広く形成されている。
The
Since the
柱部13の径方向内側面13bは、図3に示すように、小径環状部11から大径環状部12側に向かって、その周方向幅寸法が漸次広くなるように形成されている。また、柱部13の径方向外側面13aも、同様に小径環状部11から大径環状部12側に向かって、その周方向幅寸法が漸次広くなるように形成されている。
径方向内側面13bは、大径環状部12側に向かったときに増加する周方向幅寸法の増加量が、径方向外側面13aよりも大きくなるように形成されている。
As shown in FIG. 3, the radially
The radially
図4及び図5を参照して、柱部13の径方向内側面13bは、小径環状部11の内周面11aの軸方向内側端縁11a1(内周面端部)から、内周側端面13cの内周側端縁13c1に亘って直線状に延びている。柱部13の内周側端縁13c1は、大鍔部7の基端部7b近傍まで延びている。このため、径方向内側面13bは、小径環状部11の軸方向内側端縁11a1から、大鍔部7の基端部7bに向かって延びている。
より具体的には、柱部13の径方向内側面13bは、軸方向小径環状部11から大径環状部12側に向かって拡径するように傾斜している。
さらに、径方向内側面13bは、当該径方向内側面13bと内輪軌道面2aとの間の隙間が軸方向小径環状部11から大径環状部12側に向かって漸次狭まるように内輪軌道面2aに対して傾斜している傾斜面とされている。
4 and 5, the radially
More specifically, the radially
Further, the inner ring raceway surface 2b is formed so that the gap between the inner
上述したように、小径環状部11の内周面11aと、小鍔部5の外周面5aとの間には、円すいころ軸受1の潤滑に必要な量以上の潤滑油が軸受内部空間Sに流入するのを制限している第2環状隙間K2が設けられている。
よって、軸受内部空間Sに流入する潤滑油量が制限された上で、ポンプ作用によって第2環状隙間K2から軸受内部空間Sに流入する潤滑油の一部は、小径環状部11の内周面11aから柱部13の径方向内側面13bに伝わる。
As described above, between the inner
Therefore, after the amount of the lubricating oil flowing into the bearing internal space S is limited, a part of the lubricating oil flowing into the bearing internal space S from the second annular gap K2 by the pumping action is the inner peripheral surface of the small diameter
柱部13の径方向内側面13bは、軸方向小径環状部11から大径環状部12側に向かって拡径するように傾斜している。このため、径方向内側面13bに潤滑油が伝わっていると、その潤滑油は、保持器10が回転することによる遠心力の作用によって、さらに径方向内側面13bを伝って移動する。径方向内側面13bは、小径環状部11の軸方向内側端縁11a1から、大鍔部7の基端部7bに向かって延びているため、径方向内側面13bを伝って移動する潤滑油は、大鍔部7の基端部7bに導かれる。
このように、径方向内側面13bは、第2環状隙間K2から軸受内部空間Sに流入する潤滑油を大鍔部7の基端部7bに導く案内面を構成している。
The radially
As described above, the radially
このため、第2環状隙間K2から流入して径方向内側面13bに伝わる潤滑油を大鍔部7の基端部7bに導くことができる。これにより、軸受内部空間Sに流入する潤滑油量を制限しつつも、互いに滑り摺動する円すいころ4の端面4bと大鍔部7との接触部分付近に対しては、軸受内部空間S内の潤滑油を積極的に供給することができる。この結果、回転トルク低減のために軸受内部空間Sに流入する潤滑油量を制限しつつも、円すいころ4の端面4bと大鍔部7との滑り摩擦抵抗を低減でき、さらに潤滑油の不足による焼き付きの発生を抑制することができる。
For this reason, the lubricating oil which flows in from the second annular gap K2 and is transmitted to the radially
つまり、本実施形態によれば、軸受内部空間S内に流入する潤滑油量を制限することによって、軸受内部空間S内に流入する潤滑油量に依存している転がり粘性抵抗や潤滑油の撹拌抵抗を抑制して回転トルク低減をしつつ、潤滑油が必要な滑り摺動部分に対しては、軸受内部空間Sに流入した潤滑油を導いて積極的に供給することにより滑り摩擦抵抗を低減し、焼き付きの発生を抑制することができる。 That is, according to the present embodiment, by limiting the amount of lubricating oil flowing into the bearing internal space S, the rolling viscous resistance and the stirring of the lubricating oil that depend on the amount of lubricating oil flowing into the bearing internal space S are reduced. Reduces sliding friction resistance by guiding and actively supplying lubricating oil that has flowed into the bearing internal space S to sliding sliding parts that require lubricating oil while reducing rotational torque by suppressing resistance And the occurrence of burn-in can be suppressed.
また、上述したように、柱部13の柱部側面13eを、平面状部20と曲面状部21とによって構成したので、径方向内側面13bの周方向幅寸法は、柱部13の平面状部20における周方向幅寸法よりも広く形成されている。このため、径方向内側面13bの面積は、例えば、柱部側面13eを径方向に沿う直線状に形成した場合と比較して、大きくなっている。
このため、径方向内側面13bを伝わることができる潤滑油量を増加させることができ、案内することができる潤滑油量を増加させることができる。
Further, as described above, the column
For this reason, the amount of lubricating oil that can be transmitted through the radially
さらに、図4及び図5に示すように、径方向内側面13bには、周方向のほぼ中央に、径方向外側に凹む溝部25が形成されている。溝部25は、各柱部13それぞれに形成されている。溝部25は、半円状に凹んでおり、軸方向に沿って径方向内側面13bの軸方向全域に亘って形成されている。
この溝部25を径方向内側面13bに形成することによって、第2環状隙間K2から流入して径方向内側面13bに伝わる潤滑油を溝部25内に留めることができる。
さらに、溝部25内に留められた潤滑油を、この溝部25に沿って大鍔部7の基端部7bにまで導くことができる。これにより、より確実に潤滑油を大鍔部7の基端部7bに導くことができる。
Further, as shown in FIGS. 4 and 5, the radially
By forming the
Furthermore, the lubricating oil retained in the
また、本実施形態では、径方向内側面13bが、当該径方向内側面13bと内輪軌道面2aとの間の隙間が軸方向小径環状部11から大径環状部12側に向かって漸次狭まるように内輪軌道面2aに対して傾斜しているので、潤滑油を、軸方向に沿って段差等がない柱部13の径方向内側面13bによってスムーズに大鍔部7の基端部7bにまで導くことができる。
Further, in the present embodiment, the radially
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることはない。上記実施形態では、径方向外側面13aに設けた凹部17の底面17aを、隙間Tが軸方向小径環状部11から大径環状部12に向かって漸次広がるように、外輪軌道面3aに対して直線状に傾斜して形成した場合を示したが、適切に潤滑油を通過させてポンプ作用を抑制することができれば、径方向外側面13aに対して底面17aが平行となるように形成してもよいし、底面17aを円状等、曲面状に形成してもよい。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment. In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、凹部17の底面17aを軸方向からみたときの形状が、円すいころ軸受1の軸中心を中心とした円弧に形成した場合を示したが、図6(a)に示すように、底面17aを軸方向からみたときの形状を、より小さい半径の円弧とすることで、底面17aの周方向中央から平面状部20に向かって、外輪軌道面3aとの隙間が広がるようにしてもよい。この場合、潤滑油を、凹部17と外輪軌道面3aとの間の隙間にスムーズに導いて通過させることができる。
また、図6(b)に示すように、底面17aを軸方向からみたときの形状を、三角状としてもよい。この場合も、図6(a)と同様、潤滑油を、凹部17と外輪軌道面3aとの間の隙間にスムーズに導いて通過させることができる。
Moreover, in the said embodiment, although the shape when the
Further, as shown in FIG. 6B, the shape of the
また、上記実施形態では、径方向外側面13aの凹部17を全ての柱部13に設けた場合を例示したが、全ての柱部13に設ける必要はなく、周方向に並ぶ柱部13の内、1つ置きに凹部17を設ける等、適宜変更することができる。
Moreover, in the said embodiment, although the case where the recessed
また、上記実施形態では、径方向内側面13bに設けた溝部25を半円状に凹んだ溝として形成した場合を示したが、潤滑油をその内部に留めることができれば、例えば、図7(a),(b)に示すように、矩形状や三角状等の形状に形成してもよいし、図7(c)に示すように、径方向内側面13bの径方向ほぼ全域に亘って凹みを設けることで溝部25を形成してもよい。この場合、径方向内側面13bの径方向ほぼ全域に亘って潤滑油を留めることができ、より多くの潤滑油を集めて大鍔部7の基端部7bに導くことができる。
Moreover, in the said embodiment, although the case where the
1 円すいころ軸受 2 内輪 2a 内輪軌道面
3 外輪 3a 外輪軌道面 4 円すいころ
5 小鍔部 5a 外周面 6 軸方向一端部
7 大鍔部 7b 基端部 10 保持器
11 小径環状部 11a 内周面
11a1 軸方向内側端縁(内周面端部) 12 大径環状部
13 柱部 13a 径方向外側面 13b 径方向内側面
14 ポケット 15 小径側摺接面 16 大径側摺接面
17 凹部 17a 底面 25 溝部
A1 小径側開口部 K2 第2環状隙間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
前記内輪の外周側に同心に配置され前記内輪軌道面に対向している外輪軌道面を有する外輪と、
前記内輪軌道面及び前記外輪軌道面との間に転動自在に介在している複数の円すいころと、
前記内輪と前記外輪間の環状空間に配置され、前記複数の円すいころを保持している保持器と、を備え、
前記保持器は、小径環状部、前記小径環状部に対して所定間隔離して対向させた大径環状部、及び前記小径環状部と前記大径環状部との間に架設した複数の柱部を有し、隣り合う柱部と前記環状部とによって囲まれる空間を、前記円すいころを収容するポケットとして構成している円すいころ軸受において、
前記小径環状部は、前記内輪の軸方向一端側に設けられている小鍔部と前記外輪の軸方向一端部との間に配置され、前記小径環状部の内周面及び外周面がそれぞれ前記小鍔部及び前記外輪軌道面の軸方向一端部と摺接可能とされるとともに、前記小径環状部の内周面と、前記小鍔部の外周面との間に、潤滑油の通過を許容するが前記環状空間に流入する潤滑油の量を制限する環状隙間を形成し、
前記柱部の径方向内側面は、前記小径環状部の内周面端部から、前記内輪の軸方向他端側に設けられている大鍔部の基端部に向かって延びることで、前記環状隙間から前記環状空間に流入する潤滑油を前記大鍔部の基端部に導く案内面とされ、
前記柱部は、前記小径環状部側及び前記大径環状部側それぞれの径方向外側面に、前記外輪軌道面に摺接することで、前記外輪軌道面によって前記保持器を径方向に位置決めする一対の摺接面が所定間隔離して設けられ、
前記柱部の径方向外側面における前記一対の摺接面の相互間には、前記一対の摺接面に対して径方向内側に凹むことで互いに隣り合うポケット同士を連通し前記外輪軌道面近傍の前記潤滑油を互いに隣り合うポケット同士間で流動させるための凹部が設けられ、
前記凹部の底面と、前記外輪軌道面との間の隙間は、軸方向小径環状部側から大径環状部側に向かって漸次広がるように前記外輪軌道面に対して傾斜していることを特徴とする円すいころ軸受。 An inner ring having an inner ring raceway surface;
An outer ring having an outer ring raceway surface concentrically disposed on an outer peripheral side of the inner ring and facing the inner ring raceway surface;
A plurality of tapered rollers interposed between the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface so as to roll freely;
A cage disposed in an annular space between the inner ring and the outer ring, and holding the plurality of tapered rollers,
The cage includes a small-diameter annular portion, a large-diameter annular portion opposed to the small-diameter annular portion by a predetermined distance, and a plurality of column portions erected between the small-diameter annular portion and the large-diameter annular portion. In a tapered roller bearing configured to have a space surrounded by adjacent column portions and the annular portion as a pocket for accommodating the tapered rollers,
The small-diameter annular portion is disposed between a small flange provided on one end side in the axial direction of the inner ring and one axial end portion of the outer ring, and an inner peripheral surface and an outer peripheral surface of the small-diameter annular portion are respectively It is slidably contactable with the small flange portion and one axial end portion of the outer ring raceway surface, and allows passage of lubricating oil between the inner peripheral surface of the small diameter annular portion and the outer peripheral surface of the small flange portion. wherein the amount of the lubricating oil to form a ring-shaped gap that limits flowing into the annular space Suruga,
A radially inner side surface of the column portion extends from an inner peripheral surface end portion of the small-diameter annular portion toward a proximal end portion of a large collar portion provided on the other axial end side of the inner ring, It is a guide surface that guides the lubricating oil flowing into the annular space from the annular gap to the base end portion of the large collar portion,
A pair of the pillar portions slidably contact the outer ring raceway surface on the radially outer side surfaces of the small-diameter annular portion side and the large-diameter annular portion side, respectively, thereby positioning the cage in the radial direction by the outer ring raceway surface. The sliding contact surface is provided with a predetermined separation,
Between the pair of sliding contact surfaces on the radially outer side surface of the column portion, the pockets adjacent to each other are communicated with each other by denting radially inward with respect to the pair of sliding contact surfaces. A recess for allowing the lubricant to flow between adjacent pockets,
The gap between the bottom surface of the recess and the outer ring raceway surface is inclined with respect to the outer ring raceway surface so as to gradually expand from the axial small-diameter annular portion side toward the large-diameter annular portion side. Tapered roller bearing.
互いに対向して前記ポケットを形成している前記平面状部同士は、径方向断面視において互いに平行となるように形成されている
請求項1〜3のいずれか一項に記載の円すいころ軸受。 The column portion side surface facing the inside of the pocket of the column portion includes a planar portion extending in a planar shape from the circumferential edge of the radially outer side surface of the column portion toward the radially inner side,
The tapered roller bearing according to any one of claims 1 to 3, wherein the planar portions that are opposed to each other and form the pockets are formed so as to be parallel to each other in a radial sectional view.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の円すいころ軸受。 5. The radially inner side surface of the column part is formed such that a circumferential width dimension thereof gradually increases from the small-diameter annular part toward the large-diameter annular part side. Tapered roller bearings described in 1.
前記柱部の径方向内側面は、前記大径環状部側に向かったときに増加する周方向幅寸法の増加量が前記柱部の径方向外側面よりも大きくなるように形成されている
請求項5に記載の円すいころ軸受。 The radially outer surface of the column part is formed such that its circumferential width dimension gradually increases from the small-diameter annular part toward the large-diameter annular part side,
The radially inner side surface of the column part is formed such that the amount of increase in the circumferential width dimension that increases when going to the large-diameter annular part side is larger than the radially outer surface of the column part. The tapered roller bearing according to Item 5.
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