JP5531551B2 - Roller bearing cage, inner ring assembly, outer ring assembly and rolling bearing provided with the cage - Google Patents
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Description
本発明は、工作機械等、高速回転する軸を好適に支持することが可能な転がり軸受用保持器、並びにこれを備えた内輪組立体、外輪組立体、及び転がり軸受に関する。 The present invention relates to a rolling bearing cage capable of suitably supporting a high-speed rotating shaft such as a machine tool, and an inner ring assembly, an outer ring assembly, and a rolling bearing provided with the cage.
下記特許文献1には、工作機械の主軸を支持するために使用される転がり軸受が開示されている。この工作機械の主軸は、工具側と反工具側とで異なる転がり軸受によって支持されており、反工具側では主軸の熱膨張等を逃がすために、主軸の軸方向変位を許容可能な円筒ころ軸受が使用されている。
この円筒ころ軸受は、外周に軌道を有する内輪と、内周に軌道を有する外輪と、内外輪の各軌道間に転動自在に配置された複数の円筒ころと、この円筒ころを周方向で所定間隔に保持する保持器とを備えている。
Patent Document 1 listed below discloses a rolling bearing used for supporting a main shaft of a machine tool. The spindle of this machine tool is supported by different rolling bearings on the tool side and the non-tool side. On the counter-tool side, in order to escape the thermal expansion of the spindle, a cylindrical roller bearing that can allow axial displacement of the spindle Is used.
The cylindrical roller bearing includes an inner ring having a raceway on the outer periphery, an outer ring having a raceway on the inner periphery, a plurality of cylindrical rollers arranged to roll between the raceways of the inner and outer rings, and the cylindrical roller in the circumferential direction. And a cage for holding at a predetermined interval.
また、特許文献1記載の円筒ころ軸受に使用されている保持器は、合成樹脂製とされており、図7(a)に示すように、円環状に形成された軸方向一対の環状部121と、一対の環状部121間に架設された周方向に複数の柱部122とを備え、一対の環状部121及び周方向に隣接する柱部122の間に円筒ころ113を収容するポケット123が形成されている。各柱部122の周方向両端部には、ポケット123側かつ径方向外側に向けて突出する突起部130が二股状に形成されている。
The cage used in the cylindrical roller bearing described in Patent Document 1 is made of synthetic resin, and as shown in FIG. 7A, a pair of axially-shaped
このような保持器114を使用した円筒ころ軸受を組み立てる場合、まず、中間段階として、内輪112の外周側に保持器114を配置し、この保持器114のポケット123内に円筒ころ113を収容して内輪組立体を組み立てる。この内輪組立体の状態で、ポケット123内の円筒ころ113はその両側に配置された一対の突起部130によって径方向外方へ抜け落ちないように押さえられる。そして、この内輪組立体の外周部に外輪を嵌合することによって、円筒ころ軸受が完成する。
When assembling a cylindrical roller bearing using such a
特許文献1記載の技術において、内輪組立体を組み立てる場合、ポケット123の周方向両側に形成された一対の突起部130間に、円筒ころ113を径方向外側から押し込むことによって一対の突起部130を矢印の如く周方向外側に拡げるように弾性変形させている。この際、突起部130の先端側の側面は、図7(b)に示すようにテーパー面130aとされることによってポケット123内への円筒ころ113の導入を容易にしているものの、このテーパー面130aに連なる側面130bとの間には角部130cが存在しているため、この角部130cに円筒ころ113が強く接触し、突起部130が損傷しやすくなるという問題がある。
In the technique described in Patent Document 1, when assembling the inner ring assembly, the
また、工作機械の主軸が高速回転すると、ポケット123内に収容された円筒ころ113はその両側の一対の突起部130間に食い込もうとするが、突起部130のポケット123側に形成された凹円弧状の側面130dと、その径方向外側に連なる側面130bとの間には角部130eが存在しているので、当該角部130eに円筒ころ113が強く接触し、当該角部130eにおいて突起部130が損傷したり、著しく発熱したりする原因となり、これが高速回転の妨げとなっていた。
Further, when the spindle of the machine tool rotates at a high speed, the
したがって、本発明は、突起部が損傷しないように保持器のポケットに円筒ころ等の転動体をスムーズに挿入することができ、また、転がり軸受の回転中においては、突起部間に食い込もうとする転動体によって突起部が損傷したり発熱を生じたりするのを抑制して転がり軸受の高速回転性能を高めることができる転がり軸受用保持器、内輪組立体、外輪組立体、及び転がり軸受を提供することを目的とする。 Therefore, according to the present invention, it is possible to smoothly insert a rolling element such as a cylindrical roller into the cage pocket so that the protrusion is not damaged, and to bite between the protrusions during rotation of the rolling bearing. There are provided a rolling bearing retainer, an inner ring assembly, an outer ring assembly, and a rolling bearing, which can improve the high-speed rotation performance of the rolling bearing by preventing the protrusions from being damaged or generating heat by the rolling element. The purpose is to provide.
本発明の転がり軸受用保持器(請求項1)は、円環状に形成された軸方向一対の環状部と、周方向に一定間隔をあけて前記一対の環状部の間に架設された複数の柱部とを備え、一対の環状部と周方向に隣接する柱部との間に転がり軸受の転動体を収容するポケットを備えた転がり軸受用保持器であって、前記ポケットを挟んで隣接する柱部のそれぞれに、当該柱部の外周面の周方向両側から当該ポケット側かつ径方向外側に向けて二股状に突出し、当該ポケット内に収容された転動体を径方向外側から押さえる突起部が一体的に形成され、前記柱部から二股状に突出する前記突起部の間に径方向内側へ凹む凹部が設けられ、前記ポケットは、その周方向両側に設けられた前記突起部を周方向外側に弾性変形させることで、径方向外側から前記転動体が組み込まれるものであり、前記ポケットに面する前記柱部及び突起部の側面に、前記転動体を摺接可能に案内する案内面が形成され、この案内面が、前記転動体の外周面に対応して凹円弧状に形成された円弧面を含んでおり、さらに前記ポケットに面する前記突起部の側面には、前記円弧面の径方向外側に滑らかに連なる凸円弧状の接続面と、この接続面の径方向外側に滑らかに連なるとともに前記突起部の先端にかけて反ポケット側へ傾斜する、前記ポケット内に前記転動体を導入するための導入面とが形成され、前記接続面の曲率半径rと、前記転動体の直径Dとが、0.1≦r/D≦0.3 の関係を有し、前記転動体の中心と、前記転動体の両側における前記案内面と前記接続面との接続点(変曲点)P1とがなすくさび角αが、α=120°〜140° に設定され、前記導入面の傾斜角度βが、β=2°〜30° に設定されていることを特徴とする。 The rolling bearing cage of the present invention (Claim 1) includes a plurality of annular portions formed in an annular shape and a plurality of spanned portions spaced between the pair of annular portions in the circumferential direction. A rolling bearing retainer comprising a column portion, and a pocket for accommodating a rolling element of a rolling bearing between a pair of annular portions and a column portion adjacent in the circumferential direction, and adjacent to each other with the pocket interposed therebetween Each of the pillars has a fork protruding from both sides in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the pillar toward the pocket side and radially outward, and presses the rolling elements housed in the pocket from the radially outer side. A concave portion recessed inward in the radial direction is provided between the projecting portions that are integrally formed and project in a forked manner from the pillar portion, and the pocket is provided with the projecting portions provided on both sides in the circumferential direction on the outer side in the circumferential direction. By elastically deforming to the above from the radially outer side Are those elements are incorporated, on a side surface of the pillar portion and the projections facing the pocket, the guide surface for slidably guiding the rolling elements are formed, this guide surface, the outer peripheral surface of the rolling element A convex arc-shaped connection surface that is smoothly connected to the radially outer side of the arc surface on the side surface of the projection portion facing the pocket. And an introduction surface for introducing the rolling element into the pocket, which is smoothly connected to the outside in the radial direction of the connection surface and is inclined toward the anti-pocket side toward the tip of the protrusion, and the curvature of the connection surface A radius r and a diameter D of the rolling element have a relationship of 0.1 ≦ r / D ≦ 0.3, the center of the rolling element, the guide surface and the connection surface on both sides of the rolling element. Connection point (inflection point) P1 and wedge angle α , Is set to α = 120 ° ~140 °, the inclination angle beta of the inlet surface, characterized in that it is set to β = 2 ° ~30 °.
また、本発明の転がり軸受用保持器(請求項4)は、円環状に形成された軸方向一対の環状部と、周方向に一定間隔をあけて前記一対の環状部の間に架設された複数の柱部とを備え、一対の環状部と周方向に隣接する柱部との間に転がり軸受の転動体を収容するポケットを備えた転がり軸受用保持器であって、前記ポケットを挟んで隣接する柱部のそれぞれに、当該柱部の内周面の周方向両側から当該ポケット側かつ径方向内側へ向けて二股状に突出し、当該ポケット内に収容された転動体を径方向内側から押さえる突起部が一体的に形成され、前記柱部から二股状に突出する前記突起部の間に径方向外側へ凹む凹部が設けられ、前記ポケットは、その周方向両側に設けられた前記突起部を周方向外側に弾性変形させることで、径方向内側から前記転動体が組み込まれるものであり、前記ポケットに面する前記柱部及び前記突起部の側面に、前記転動体を摺接可能に案内する案内面が形成され、この案内面が、前記転動体の外周面に対応して凹円弧状に形成された円弧面を含んでおり、さらに前記ポケットに面する前記突起部の側面には、前記円弧面の径方向内側に滑らかに連なる凸円弧状の接続面と、この接続面の径方向内側に滑らかに連なるとともに前記突起部の先端にかけて反ポケット側へ傾斜する、前記ポケット内に前記転動体を導入するための導入面とが形成され、前記接続面の曲率半径rと、前記転動体の直径Dとが、0.1≦r/D≦0.3 の関係を有し、前記転動体の中心と、前記転動体の両側における前記案内面と前記接続面との接続点(変曲点)P1とがなすくさび角αが、α=120°〜140° に設定され、前記導入面の傾斜角度βが、β=2°〜30° に設定されていることを特徴とする。 Further, the rolling bearing cage of the present invention (Claim 4) is provided between a pair of annular portions formed in an annular shape and a pair of annular portions spaced apart in the circumferential direction. A rolling bearing retainer including a plurality of column portions, and a pocket for accommodating a rolling element of the rolling bearing between the pair of annular portions and the column portions adjacent to each other in the circumferential direction. Each of the adjacent column portions protrudes in a bifurcated shape from both circumferential sides of the inner peripheral surface of the column portion toward the pocket side and radially inward, and presses the rolling elements housed in the pocket from the radially inner side. A protrusion is formed integrally, and a recess recessed radially outward is provided between the protrusion protruding in a bifurcated manner from the pillar, and the pocket includes the protrusion provided on both sides in the circumferential direction. By elastically deforming the outer circumferential direction, from the radial inner side Are those Kiten body is incorporated, the pillar portion and the side surface of the protrusion facing said pocket, said guide surface for slidably guiding the rolling elements are formed, this guide surface, the rolling element A convex arc shape formed in a concave arc shape corresponding to the outer peripheral surface of the convex portion, and a convex arc shape that is smoothly continuous radially inward of the arc surface on the side surface of the protrusion facing the pocket. A connection surface and an introduction surface for introducing the rolling element into the pocket are formed to smoothly connect to the radially inner side of the connection surface and incline toward the anti-pocket side toward the tip of the protrusion, and the connection The radius of curvature r of the surface and the diameter D of the rolling element have a relationship of 0.1 ≦ r / D ≦ 0.3, the center of the rolling element, and the guide surfaces on both sides of the rolling element Connection point (inflection point) P1 with the connection surface Beauty angle alpha is set to α = 120 ° ~140 °, the inclination angle beta of the inlet surface, characterized in that it is set to β = 2 ° ~30 °.
なお、以上の各構成において、「…滑らかに連なり…」という文言は、隣接する2つの面が角部を形成することなく連なること、すなわち2つの面が接続点において微分可能であることを意味する。 In each of the above configurations, the phrase “... smoothly connected” means that two adjacent surfaces are connected without forming a corner, that is, the two surfaces are differentiable at the connection point. To do.
以上の各構成によれば、突起部のポケット側の側面には、案内面の円弧面に滑らかに連なる接続面が形成されており、両者の間には角部が存在しないので、高速回転中、転動体が突起部間に食い込もうとしたときに、転動体が突起部の側面の一部に強く接触して突起部が損傷したり、発熱が大きくなったりするのを抑制することができる。これにより転がり軸受の高速回転性能を高めることができる。また、突起部のポケット側の側面には、接続面に滑らかに連なる導入面が形成されており、両者の間には角部が存在しないので、内輪組立体又は外輪組立体を組み立てる際、導入面を介して突起部の間に転動体を押し込んだときに、突起部の間隔を拡げ易くするとともに、転動体が突起部の側面の一部に強く接触して突起部が損傷してしまうのを防止することができる。 According to each configuration described above, the connecting surface that is smoothly connected to the arc surface of the guide surface is formed on the side surface on the pocket side of the projecting portion, and there is no corner between the two, so that the high-speed rotation is performed. When the rolling element tries to bite between the protrusions, it is possible to prevent the rolling element from coming into strong contact with a part of the side surface of the protrusion and damaging the protrusion or increasing heat generation. it can. Thereby, the high-speed rotation performance of a rolling bearing can be improved. In addition, the side surface on the pocket side of the projecting portion is formed with an introduction surface that is smoothly connected to the connection surface, and there is no corner between the two, so that it is introduced when assembling the inner ring assembly or the outer ring assembly. When the rolling elements are pushed in between the protrusions via the surface, it is easy to widen the interval between the protrusions, and the rolling elements come into strong contact with part of the side surfaces of the protrusions and damage the protrusions. Can be prevented.
本発明の内輪組立体(請求項2)は、外周面に軌道を有するとともに、この軌道の少なくとも軸方向一方側に径方向外側に突出する鍔部を有している内輪と、前記内輪の径方向外側に配置される請求項1に記載の保持器と、前記保持器のポケット内に収容され、かつ前記内輪の軌道上を転動可能に配置される複数の転動体と、を備えていることを特徴とする。 An inner ring assembly according to the present invention (Claim 2) has a raceway on an outer peripheral surface, an inner race having a flange protruding radially outwardly on at least one axial side of the raceway, and a diameter of the inner race. The retainer according to claim 1, which is disposed on the outer side in the direction, and a plurality of rolling elements housed in a pocket of the retainer and disposed so as to be able to roll on a track of the inner ring. It is characterized by that.
また、本発明の外輪組立体(請求項5)は、内周面に軌道を有するとともに、この軌道の少なくとも軸方向一方側に径方向内方へ突出する鍔部を有している外輪と、前記外輪の径方向内側に配置される請求項4に記載の保持器と、前記保持器のポケット内に収容され、かつ前記外輪の軌道上を転動可能に配置される複数の転動体と、を備えていることを特徴とする。 An outer ring assembly according to the present invention (Claim 5) has a raceway on the inner peripheral surface, and an outer race having a flange projecting radially inward on at least one axial side of the raceway; The cage according to claim 4, which is arranged on the radially inner side of the outer ring, and a plurality of rolling elements which are accommodated in a pocket of the cage and arranged to roll on the raceway of the outer ring, It is characterized by having.
また、本発明の転がり軸受(請求項3)は、内周面に軌道を有する外輪と、外周面に軌道を有するとともに、この軌道の少なくとも軸方向一方側に径方向外側へ突出する鍔部を有している内輪と、前記外輪と前記内輪との径方向間に配置される請求項1に記載の保持器と、前記保持器のポケット内に収容され、かつ前記外輪及び前記内輪の前記軌道上を転動可能に配置される複数の転動体と、を備えていることを特徴とする。 Further, the rolling bearing of the present invention (Claim 3) has an outer ring having a raceway on the inner peripheral surface, a raceway on the outer peripheral surface, and a flange portion protruding radially outward on at least one axial side of the raceway. The cage according to claim 1, which is disposed between the inner ring and the radial direction between the outer ring and the inner ring, and the track of the outer ring and the inner ring which is accommodated in a pocket of the cage. And a plurality of rolling elements arranged on the top so as to be capable of rolling.
また、本発明の転がり軸受(請求項6)は、外周面に軌道を有する内輪と、内周面に軌道を有するとともに、この軌道の少なくとも軸方向一方側に径方向内方へ突出する鍔部を有している外輪と、前記外輪と前記内輪との径方向間に配置される請求項4に記載の保持器と、前記保持器のポケット内に収容され、かつ前記外輪及び前記内輪の軌道上を転動可能に配置される複数の転動体と、を備えていることを特徴とする。 The rolling bearing according to the present invention (Claim 6) includes an inner ring having a raceway on the outer peripheral surface, and a flange portion having a raceway on the inner peripheral surface and projecting radially inward at least on one axial side of the raceway. And a cage according to claim 4 disposed between the outer ring and the inner ring in a radial direction, and a track of the outer ring and the inner ring that is accommodated in a pocket of the cage. And a plurality of rolling elements arranged on the top so as to be capable of rolling.
以上の内輪組立体、外輪組立体、及び転がり軸受によれば、上述した保持器と同様の作用効果を奏する。 According to the above inner ring assembly, outer ring assembly, and rolling bearing, the same effects as the above-described cage can be obtained.
本発明によれば、突起部が損傷しないように保持器のポケットに転動体をスムーズに挿入することができ、しかも転がり軸受の回転中においては、突起部間に食い込もうとする転動体によって突起部が損傷したり発熱が大きくなったりするのを抑制して転がり軸受の高速回転性能を高めることができる。 According to the present invention, the rolling element can be smoothly inserted into the cage pocket so that the protrusion is not damaged, and, while the rolling bearing is rotating, the rolling element tries to bite between the protrusions. It is possible to improve the high-speed rotation performance of the rolling bearing by suppressing damage to the protrusions and increase in heat generation.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る転がり軸受10の断面図である。この転がり軸受10は、環状の外輪11と、外輪11の内周側に同心状に配置された内輪12と、外輪11と内輪12との間に配置された転動体としての複数の円筒ころ13と、これら円筒ころ13を周方向に所定間隔で保持するための保持器14とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a rolling
外輪11は、軸受鋼等の合金鋼を用いて環状に形成された部材であり、その内周には、円筒ころ13が転動する外輪軌道16が周方向に沿って形成されている。
内輪12も、軸受鋼等の合金鋼を用いて環状に形成された部材であり、その外周には、円筒ころ13が転動する内輪軌道17が外輪軌道16に対向した状態で周方向に沿って形成されている。また、内輪12の外周には、内輪軌道17の軸方向両側において径方向外方に突出する内輪鍔部18が形成され、この内輪鍔部18によって内輪12に対する円筒ころ13の軸方向の移動が規制されている。
The
The
なお、外輪11には鍔部は形成されておらず、外輪軌道16上における円筒ころ13の軸方向の移動が許容されている。
複数の円筒ころ13は、外輪軌道16及び内輪軌道17上を転動可能であり、これによって、外輪11及び内輪12が相対回転自在とされている。
The
The plurality of
図2は、保持器14を外周側から見た平面図、図3は、図2のIII−III断面図、図4は図2のIV−IV断面図、図5は図4のV部拡大図である。保持器14は、炭素繊維等で強化されたポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂等の合成樹脂を用いて形成されている。保持器14は、円環状に形成された軸方向一対の環状部21と、この一対の環状部21間に架設された周方向に複数の柱部22とを備えている。複数の柱部22は周方向に一定の間隔をあけて配置され、周方向に隣接する柱部22と一対の環状部21との間に形成された略四角形状の空間が、円筒ころ13を収容可能なポケット23とされている。保持器14は、外輪11と内輪12との間に、これら両輪とほぼ同心となるように配置されている。なお、保持器14は、ポリアミド樹脂を用いて形成してもよい。
2 is a plan view of the
図2及び図3に示すように、一対の環状部21の軸方向内側面(ポケット23に面する側面)には、ポケット23内へ向けて膨出する膨出部25が形成されている。円筒ころ13は、その軸方向端面が膨出部25の先端面25aに摺接することによってポケット23内における軸方向の位置が規制されている。したがって、膨出部25の先端面25aは、円筒ころ13を摺接可能に案内する軸方向案内面を構成している。
As shown in FIGS. 2 and 3, a bulging
図4に示すように、柱部22の外周面36の周方向中央には、径方向内側へ凹む凹部26が柱部22の軸方向全体に亘って形成されている。また、柱部22の周方向側面22a(図3参照)における軸方向中央部には、ポケット23内へ向けて膨出する膨出部29が形成されている。さらに、柱部22の外周面36の周方向両側であって軸方向中央部には、ポケット23側かつ径方向外側に向けて突出する突起部30が形成されている。
ポケット23を挟んで両側に配置された一対の突起部30の最小間隔W(図4参照)は、円筒ころ13の直径Dよりも小さく形成されている。例えば、間隔Wは、円筒ころ13の直径Dに対して88〜95%程度の寸法に設定されている。
As shown in FIG. 4, a
A minimum interval W (see FIG. 4) between the pair of
図5に示すように、円筒ころ13は、その外周面が、膨出部29の先端面と突出部30のポケット側の側面に摺接することによってポケット23内における周方向の位置が規制されている。したがって、膨出部29の先端面及び突出部30の側面は、円筒ころ13を摺接可能に案内する周方向案内面(本発明の案内面)を構成している。
As shown in FIG. 5, the
周方向案内面は、第1案内面28と第2案内面32とを含んでいる。第1案内面28は、円筒ころ軸受10の軸心を通る径方向線Lにほぼ沿った平坦面に形成されている。これに対して第2案内面32は、この第1案内面28の径方向外側に滑らかに連なり(第1案内面28に微分可能に接続され)、円筒ころ13の外周面に対応する凹円弧状に形成された円弧面とされている。図4に示すように、第2案内面32の曲率半径Rは、円筒ころ13の半径(D/2)よりも僅かに大きい値に設定されている。例えば、円筒ころ13の半径が3mm(直径Dが6mm)の場合、第2案内面32の曲率半径Rは、3.1mm程度に設定されている。
The circumferential guide surface includes a
また、図5に示すように、突起部30のポケット23側の側面において、第2案内面32よりも径方向外側には接続面34が形成され、この接続面34は、第2案内面32に対して滑らかに連なる(微分可能に接続される)ように凸円弧状に形成されている。さらに、この接続面34の径方向外側には導入面35が形成され、この導入面35は、接続面34に対して滑らかに連なる(微分可能に接続される)ように略平坦に形成されている。したがって、接続面34は、第2案内面32と導入面35との間を、角部を形成することなく滑らかに接続する機能を有する。
Further, as shown in FIG. 5, a
導入面35は、円筒ころ軸受10の軸心を通る径方向線Lに対してポケット23とは反対側に角度βで傾斜する傾斜面とされている。図5には、第2案内面32と接続面34との接続点(変曲点)をP1で示し、接続面34と導入面35との接続点(変曲点)をP2で示している。
The
図4に示すように、円筒ころ13は、その中心と両側の変曲点P1とがなす角度α(以下、「くさび角」という)αにて、一対の突起部30の間に保持される。このくさび角αの値が小さい場合、突起部30が円筒ころ13を広範囲で包囲することとなり、円筒ころ13の挙動安定性が高まり円筒ころ軸受10を高速回転する上で有利である。しかし、後述のように一対の突起部30間に円筒ころ13を挿入し難く、組み立て性に劣るという欠点がある。一方、くさび角αの値が大きい場合はその逆の結果になる。本実施形態では、くさび角αの値を約120°〜140°に設定しており、これよって、円筒ころ軸受10の高速回転性能と組み立て性とをバランス良く図っている。なお、このくさび角αと接続面34の曲率半径rとの関係については後述する。
As shown in FIG. 4, the
本実施形態の円筒ころ軸受10は、次のようにして組み立てられる。まず、内輪12の外周側に保持器14を配置した状態で、一対の突起部30の間に径方向外側から円筒ころ13を挿入し、ポケット23内に円筒ころ13を嵌め入れていく。これによって、円筒ころ軸受10の中間段階としての「内輪組立体」が組み立てられる。そして、この内輪組立体の外周部に外輪11を嵌合することによって、円筒ころ軸受10が完成する。
The
以上のようにして内輪組立体を組み立てる場合、図5に示すように突起部30の先端に傾斜面からなる導入面35が形成されているので、一対の突起部30の間に円筒ころ13を挿入するときに、一対の突起部30の間隔Wを周方向外側(矢印X方向)へ拡げやすくなっている。また、この導入面35に滑らかに連なる接続面34を形成することで、幅Wを通過する円筒ころ13の突起部30に対する接触圧が低減され、これによって突起部30が損傷するのを防止している。なお、導入面35の傾斜角度βは、2°〜30°とするのが好適である。
また、内輪組立体の状態において、保持器14の突起部30は、円筒ころ13がポケット23から径方向外側へ離脱するのを防止している。
When assembling the inner ring assembly as described above, the
Further, in the state of the inner ring assembly, the
円筒ころ軸受10の高速回転によって円筒ころ13が一対の突起部30間に食い込もうとした場合、第2案内面(円弧面)32と接続面34との間には角部が無く、両者32,34が滑らかに連なっているので、突起部30に対する円筒ころ13の接触圧が部分的に高まって突起部30が損傷したり、接触部分の発熱が大きくなったりするのを抑制することができ、これによって円筒ころ軸受10の高速回転性能を高めることが可能となっている。
When the
次に、第2案内面32と導入面35との間に形成された接続面34の曲率半径rについて詳細に説明する。
図6は、接続面34の周囲の構造を拡大して示す説明図であり、接続面34の曲率半径rは、円筒ころ13の直径Dに対して次の関係を有するように設定されている。
0.1≦r/D≦0.3 ・・・・・(1)
Next, the curvature radius r of the
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an enlarged structure around the
0.1 ≦ r / D ≦ 0.3 (1)
図6には、比較例として2つの接続面34a、34bが併せて示されており(2点鎖線参照)、一方の接続面34aの曲率半径raは本実施形態の接続面34の曲率半径rよりも小さく、他方の接続面34bの曲率半径rbは本実施形態の接続面34の曲率半径rよりも大きくなるように設定されている。
FIG. 6 also shows two
一対の突起部30間の最小間隔Wを一定にした場合を想定すると、接続面の曲率半径が小さい場合(接続面が34aとされている場合)には、第2案内面32との接続点P1aが本実施形態の接続点P1に比べて径方向外側に位置する。逆に、接続面の曲率半径が大きい場合(接続面が34bとされている場合)には、第2案内面32との接続点P1bが本実施形態の接続点P1に比べて径方向内側に位置する。
Assuming that the minimum distance W between the pair of
したがって、前者の場合には、くさび角α(図2参照)がより小さくなり、円筒ころ13の挙動安定性を高めて円筒ころ軸受10の高速回転性能を向上することができるが、接続点P1a付近における突起部30に対する円筒ころ13の接触圧が高まり、突起部30に損傷が生じやすくなるという欠点がある。後者の場合には、くさび角αがより大きくなるため、円筒ころ13が一対の突起部30間に食い込みやすくなって抵抗が増大し、発熱しやすくなるという欠点があり、高速回転性能の点で不利となる。
Therefore, in the former case, the wedge angle α (see FIG. 2) becomes smaller and the behavioral stability of the
この点において、本実施形態では、接続面34の曲率半径rを上記(1)式のように設定することにより、突起部30の損傷防止と円筒ころ軸受10の高速回転性能の向上とをバランス良く図っているのである。
In this regard, in the present embodiment, the curvature radius r of the
以上に説明した実施形態の円筒ころ軸受10は、内輪12の外周面に内輪鍔部18が形成され、保持器14の柱部22に径方向外側に突出する突起部30が形成され、この内輪12と保持器14と円筒ころ13とによって内輪組立体が構成されるものであったが、本発明は、外輪11の内周面に外輪鍔部が形成され、保持器14の柱部22にポケット23側かつ径方向内側に突出するとともに円筒ころ13がポケット23から径方向内側へ抜けるのを防止する突起部30が形成され、この外輪11と保持器14と円筒ころ13とによって外輪組立体が構成される円筒ころ軸受10にも適用することができる。また、いずれの場合においても、円筒ころ13の軸方向の位置を規制する鍔部は、内輪12又は外輪11の軸方向の一方側のみに形成されていてもよく、他方には別体の鍔輪が設けられていてもよい。
In the
10:転がり軸受、11:外輪、12:内輪、13:円筒ころ(転動体)、14:保持器、16:外輪軌道、17:内輪軌道、18:内輪鍔部、21:環状部、22:柱部、23:ポケット、30:突起部、32:第2案内面(円弧面)、34:接続面、35:導入面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Rolling bearing, 11: Outer ring, 12: Inner ring, 13: Cylindrical roller (rolling element), 14: Cage, 16: Outer ring raceway, 17: Inner ring raceway, 18: Inner ring collar part, 21: Ring part, 22: Column part, 23: Pocket, 30: Projection part, 32: Second guide surface (arc surface), 34: Connection surface, 35: Introduction surface
Claims (6)
前記ポケットを挟んで隣接する柱部のそれぞれに、当該柱部の外周面の周方向両側から当該ポケット側かつ径方向外側へ向けて二股状に突出し、当該ポケット内に収容された転動体を径方向外側から押さえる突起部が一体的に形成され、
前記柱部から二股状に突出する前記突起部の間に径方向内側へ凹む凹部が設けられ、
前記ポケットは、その周方向両側に設けられた前記突起部を周方向外側に弾性変形させることで、径方向外側から前記転動体が組み込まれるものであり、
前記ポケットに面する前記柱部及び突起部の側面に、前記転動体を摺接可能に案内する案内面が形成され、この案内面が、前記転動体の外周面に対応して凹円弧状に形成された円弧面を含んでおり、
さらに前記ポケットに面する前記突起部の側面には、前記円弧面の径方向外側に滑らかに連なる凸円弧状の接続面と、この接続面の径方向外側に滑らかに連なるとともに前記突起部の先端にかけて反ポケット側へ傾斜する、前記ポケット内に前記転動体を導入するための導入面とが形成され、
前記接続面の曲率半径rと、前記転動体の直径Dとが、
0.1≦r/D≦0.3
の関係を有し、
前記転動体の中心と、前記転動体の両側における前記案内面と前記接続面との接続点(変曲点)P1とがなすくさび角αが、
α=120°〜140°
に設定され、
前記導入面の傾斜角度βが、
β=2°〜30°
に設定されていることを特徴とする転がり軸受用保持器。 A pair of annular portions formed in an annular shape and a plurality of pillars laid between the pair of annular portions at a predetermined interval in the circumferential direction, and adjacent to the pair of annular portions in the circumferential direction A rolling bearing retainer having a pocket for accommodating a rolling element of the rolling bearing between the pillar portion and
Each of the column portions adjacent to each other with the pocket interposed therebetween protrudes in a bifurcated shape from both circumferential sides of the outer peripheral surface of the column portion toward the pocket side and radially outward, and the rolling elements housed in the pockets have a diameter. Protrusions that are pressed from the outside in the direction are integrally formed,
A recess that is recessed radially inward is provided between the protrusions protruding in a bifurcated manner from the column part,
The pocket is one in which the rolling elements are incorporated from the radially outer side by elastically deforming the protrusions provided on both sides in the circumferential direction outward in the circumferential direction.
A guide surface that guides the rolling element in a slidable contact manner is formed on the side surfaces of the pillar portion and the protrusion portion facing the pocket, and the guide surface has a concave arc shape corresponding to the outer peripheral surface of the rolling element. Including the formed arc surface,
Further, on the side surface of the projection facing the pocket, a convex arc-shaped connection surface smoothly connected to the radially outer side of the arc surface, and smoothly connected to the radially outer side of the connection surface and the tip of the projection And an introduction surface for introducing the rolling element into the pocket, which is inclined toward the anti-pocket side.
The radius of curvature r of the connecting surface and the diameter D of the rolling element are:
0.1 ≦ r / D ≦ 0.3
Have the relationship
The wedge angle α formed by the center of the rolling element and the connection point (inflection point) P1 between the guide surface and the connection surface on both sides of the rolling element is as follows:
α = 120 ° to 140 °
Set to
The inclination angle β of the introduction surface is
β = 2 ° -30 °
A cage for a rolling bearing, characterized by being set to.
前記内輪の径方向外側に配置される請求項1に記載の保持器と、
前記保持器のポケット内に収容され、かつ前記内輪の軌道上を転動可能に配置される複数の転動体と、
を備えていることを特徴とする内輪組立体。 An inner ring having a track on the outer peripheral surface, and having a flange projecting radially outward on at least one axial side of the track;
The cage according to claim 1, which is disposed on the radially outer side of the inner ring,
A plurality of rolling elements housed in a pocket of the cage and arranged to roll on the race of the inner ring;
An inner ring assembly comprising:
外周面に軌道を有するとともに、この軌道の少なくとも軸方向一方側に径方向外側へ突出する鍔部を有している内輪と、
前記外輪と前記内輪との径方向間に配置される請求項1に記載の保持器と、
前記保持器のポケット内に収容され、かつ前記外輪及び前記内輪の前記軌道上を転動可能に配置される複数の転動体と、
を備えていることを特徴とする転がり軸受。 An outer ring having a track on the inner peripheral surface;
An inner ring having a track on the outer peripheral surface, and having a flange projecting radially outward on at least one axial side of the track;
The cage according to claim 1, which is disposed between the outer ring and the inner ring in a radial direction,
A plurality of rolling elements housed in a pocket of the cage and arranged to roll on the raceway of the outer ring and the inner ring;
A rolling bearing characterized by comprising:
前記ポケットを挟んで隣接する柱部のそれぞれに、当該柱部の内周面の周方向両側から当該ポケット側かつ径方向内側へ向けて二股状に突出し、当該ポケット内に収容された転動体を径方向外側から押さえる突起部が一体的に形成され、
前記柱部から二股状に突出する前記突起部の間に径方向外側へ凹む凹部が設けられ、
前記ポケットは、その周方向両側に設けられた前記突起部を周方向外側に弾性変形させることで、径方向内側から前記転動体が組み込まれるものであり、
前記ポケットに面する前記柱部及び前記突起部の側面に、前記転動体を摺接可能に案内する案内面が形成され、この案内面が、前記転動体の外周面に対応して凹円弧状に形成された円弧面を含んでおり、
さらに前記ポケットに面する前記突起部の側面には、前記円弧面の径方向内側に滑らかに連なる凸円弧状の接続面と、この接続面の径方向内側に滑らかに連なるとともに前記突起部の先端にかけて反ポケット側へ傾斜する、前記ポケット内に前記転動体を導入するための導入面とが形成され、
前記接続面の曲率半径rと、前記転動体の直径Dとが、
0.1≦r/D≦0.3
の関係を有し、
前記転動体の中心と、前記転動体の両側における前記案内面と前記接続面との接続点(変曲点)P1とがなすくさび角αが、
α=120°〜140°
に設定され、
前記導入面の傾斜角度βが、
β=2°〜30°
に設定されていることを特徴とする転がり軸受用保持器。 A pair of annular portions formed in an annular shape and a plurality of pillars laid between the pair of annular portions at a predetermined interval in the circumferential direction, and adjacent to the pair of annular portions in the circumferential direction A rolling bearing retainer having a pocket for accommodating a rolling element of the rolling bearing between the pillar portion and
Each of the column portions adjacent to each other with the pocket interposed therebetween is projected into a bifurcated shape from both sides in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the column portion toward the pocket side and radially inward, and a rolling element housed in the pocket is provided. Protrusions that are pressed from the outside in the radial direction are integrally formed,
A recess that is recessed radially outward is provided between the protrusions protruding in a bifurcated manner from the column part,
The pocket is one in which the rolling elements are incorporated from the radially inner side by elastically deforming the protrusions provided on both sides in the circumferential direction outward in the circumferential direction.
A guide surface is formed on a side surface of the pillar portion and the projection portion facing the pocket so as to guide the rolling element in a slidable manner, and the guide surface has a concave arc shape corresponding to the outer peripheral surface of the rolling element. Including a circular arc surface formed in
Furthermore, on the side surface of the projection facing the pocket, there is a convex arc-shaped connection surface smoothly connected radially inward of the arc surface, and the tip of the protrusion is smoothly connected radially inward of the connection surface. And an introduction surface for introducing the rolling element into the pocket, which is inclined toward the anti-pocket side.
The radius of curvature r of the connecting surface and the diameter D of the rolling element are:
0.1 ≦ r / D ≦ 0.3
Have the relationship
The wedge angle α formed by the center of the rolling element and the connection point (inflection point) P1 between the guide surface and the connection surface on both sides of the rolling element is as follows:
α = 120 ° to 140 °
Set to
The inclination angle β of the introduction surface is
β = 2 ° -30 °
A cage for a rolling bearing, characterized by being set to.
前記外輪の径方向内側に配置される請求項4に記載の保持器と、
前記保持器のポケット内に収容され、かつ前記外輪の軌道上を転動可能に配置される複数の転動体と、
を備えていることを特徴とする外輪組立体。 An outer ring having a track on the inner peripheral surface and having a flange projecting radially inward on at least one axial side of the track;
The cage according to claim 4, which is disposed on the radially inner side of the outer ring,
A plurality of rolling elements housed in a pocket of the cage and arranged to roll on the raceway of the outer ring;
An outer ring assembly comprising:
内周面に軌道を有するとともに、この軌道の少なくとも軸方向一方側に径方向内方へ突出する鍔部を有している外輪と、
前記外輪と前記内輪との径方向間に配置される請求項4に記載の保持器と、
前記保持器のポケット内に収容され、かつ前記外輪及び前記内輪の軌道上を転動可能に配置される複数の転動体と、
を備えていることを特徴とする転がり軸受。 An inner ring having a track on the outer peripheral surface;
An outer ring having a track on the inner peripheral surface and having a flange projecting radially inward on at least one axial side of the track;
The cage according to claim 4, which is disposed between the outer ring and the inner ring in a radial direction,
A plurality of rolling elements housed in a pocket of the retainer and arranged so as to be able to roll on the races of the outer ring and the inner ring;
A rolling bearing characterized by comprising:
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