JP6432178B2 - 円錐ころ軸受 - Google Patents
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Description
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。
また、特許文献2に記載の円錐ころ軸受において、保持器の大径側リング部の断面形状は、焼き付き対策として油導入通路を形成するための形状となっており、大径側リング部の肉厚が厚く、内輪大鍔との干渉を考慮しておらず、接触角が急勾配時の円錐ころの挿入性についても考慮されていない。
(1) 内周面に外輪軌道面を有する外輪と、
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、
軸方向に離間した大径リング部及び小径リング部と、該大径リング部及び小径リング部との間を繋ぐ複数の柱部と、を有し、前記円錐ころを収容保持する複数のポケットを画成する樹脂製保持器と、
を備える円錐ころ軸受において、
前記円錐ころ軸受の接触角αが35°〜55°であり、
前記内輪は、大径側端部と小径側端部のうち、大径側端部にのみ鍔部が形成され、且つ、
前記樹脂製保持器の大径リング部は、軸方向へ延伸する端部を有し、
前記大径リング部の内周面には、該リング部の肉厚が前記柱部の肉厚よりも薄くなるように、切欠き部が設けられ、
前記切欠き部は、前記柱部における、前記円錐ころの転走面と対向する部分から前記大径リング部にかけて、前記柱部の一部を切欠いて形成されることを特徴とする円錐ころ軸受。
(2) 前記柱部は、前記ポケットの内径側の少なくとも一部において、0.2mm〜0.7mmのかかり代とし、前記ポケットの内径側開口幅が前記円錐ころのころ大径より狭くなるように形成され、且つ、前記ポケットの外径側の少なくとも一部において、0.1mm〜0.5mmのかかり代とし、前記ポケットの外径側開口幅が前記円錐ころのころ小径より狭くなるように形成されることを特徴とする(1)に記載の円錐ころ軸受。
(3) 前記切欠き部は、前記大径リング部の肉厚が前記柱部の肉厚よりも薄くなるように、第1の面、第2の面、及び第1及び第2の面を接続する第3の面によって構成されることを特徴とする(1)又は(2)に記載の円錐ころ軸受。
(4) 前記大径リング部の肉厚が前記柱部の肉厚の40〜80%であり、且つ、
前記柱部の肉厚が前記円錐ころのころ平均径の30〜70%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) 前記保持器の傾斜角度は、32°30´以上55°以下に設定され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。
また、樹脂製保持器の大径リング部は、軸方向へ延伸する端部を有するので、大径リング部の端部が外輪及び内輪と干渉するのを防止することができ、また、保持器大径側の強度を向上することもできる。
図1に示すように、第1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。
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。
接触角αは、35°〜55°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る。一対の円錐ころ軸受1を軸方向に配置し、それらの軸受間距離が短い場合、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35°〜55°の範囲とすると、軸受のモーメント剛性を向上する上で特に有効である。
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。
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。
なお、円錐面14a、15aの曲率は、円錐ころ4の曲率よりも若干大きく設定されている。
なお、本実施形態では、θ1+θ2=90°、即ち、θ2を下限値とし、第2の面18を半径方向に沿って延伸させている。これにより、大鍔3bの干渉を回避できるとともに、保持器10の切欠き部16の肉厚を極力大きくする設計となっているので、保持器10の強度も確保することができる。
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。
また、樹脂製保持器10の大径リング部11は、外周面及び内周面がそれぞれ軸方向へ延伸する円筒状端部20を有するので、大径リング部11の端部が外輪2及び内輪3と干渉するのを防止することができ、保持器大径側の強度を向上することもできる。
即ち、柱部13は、ポケットPの内径側の少なくとも一部において、0.2mm〜0.7mmのかかり代とし、ポケットPの内径側開口幅W1が円錐ころ4のころ大径Dw1より狭くなるように形成され、且つ、ポケットPの外径側の少なくとも一部において、0.1mm〜0.5mmのかかり代とし、ポケットPの外径側開口幅W2が円錐ころ4のころ小径Dw2より狭くなるように形成されればよい。
次に、本発明の第2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。
上記実施形態では、外輪2の大径側端部と内輪3の小径側端部に、軸方向に延びる軸方向延長部2b、3cが形成されていたが、図7に示す本実施形態のように、外輪2の大径側端部と内輪3の小径側端部は、軸方向延長部を有しない構成であってもよい。
なお、本実施形態では、その他の構成及び作用については、第1実施形態と同様であり、第1実施形態と同一の樹脂製保持器が使用されている。つまり、樹脂製保持器に関して、そのかかり代、切欠き部、形状、傾斜角度等の設計は、第1実施形態と同様であるので、説明を省略している。
また、本発明の軸方向延長部は、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る構成であってもよい。
次に、本発明の第3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。
上記実施形態では、図8に示すように、外輪2の大径側端部と内輪3の小径側端部に形成される軸方向延長部2b、3cを軸方向にさらに伸ばして、外輪2及び内輪3の軸方向長さが組立幅と同じ長さになるように設定されている。
したがって、本実施形態においても、第1実施形態と同一の樹脂製保持器が使用されることで、軸方向延長部2b、3cが長い外輪2及び内輪3と干渉するのを防止することができる。つまり、樹脂製保持器に関して、そのかかり代、切欠き部、形状、傾斜角度等の設計は、第1実施形態と同様であるので、説明を省略している。
2 外輪
2a 外輪軌道面
2b、3c 軸方向延長部
3 内輪
3a 内輪軌道面
3b 大鍔(鍔部)
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
14、15 突出部
16 切欠き部
17 第1の面
18 第2の面
19 第3の面
20 円筒状端部(端部)
P ポケット
α 接触角
θ1 保持器傾斜角度
θ2 柱部の内周面と切欠き部の第2の面とのなす角度
Claims (6)
- 内周面に外輪軌道面を有する外輪と、
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、
軸方向に離間した大径リング部及び小径リング部と、該大径リング部及び小径リング部との間を繋ぐ複数の柱部と、を有し、前記円錐ころを収容保持する複数のポケットを画成する樹脂製保持器と、
を備える円錐ころ軸受において、
前記円錐ころ軸受の接触角αが35°〜55°であり、
前記内輪は、大径側端部と小径側端部のうち、大径側端部にのみ鍔部が形成され、且つ、
前記樹脂製保持器の大径リング部は、軸方向へ延伸する端部を有し、
前記大径リング部の内周面には、該リング部の肉厚が前記柱部の肉厚よりも薄くなるように、切欠き部が設けられ、
前記切欠き部は、前記柱部における、前記円錐ころの転走面と対向する部分から前記大径リング部にかけて、前記柱部の一部を切欠いて形成されることを特徴とする円錐ころ軸受。 - 前記柱部は、前記ポケットの内径側の少なくとも一部において、0.2mm〜0.7mmのかかり代とし、前記ポケットの内径側開口幅が前記円錐ころのころ大径より狭くなるように形成され、且つ、前記ポケットの外径側の少なくとも一部において、0.1mm〜0.5mmのかかり代とし、前記ポケットの外径側開口幅が前記円錐ころのころ小径より狭くなるように形成されることを特徴とする請求項1に記載の円錐ころ軸受。
- 前記切欠き部は、前記大径リング部の肉厚が前記柱部の肉厚よりも薄くなるように、第1の面、第2の面、及び第1及び第2の面を接続する第3の面によって構成され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。
- 前記大径リング部の肉厚が前記柱部の肉厚の40〜80%であり、且つ、
前記柱部の肉厚が前記円錐ころのころ平均径の30〜70%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。 - 前記保持器の傾斜角度は、32°30´以上55°以下に設定され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。
- 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。
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