JP2019065946A - Cage and self-aligning roller bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、保持器及び自動調心ころ軸受に関する。 The present invention relates to a cage and a self-aligning roller bearing.
転がり軸受は様々な機器に用いられており、その一例として、図6に示すような自動調心ころ軸受90が知られている(例えば、特許文献1参照)。自動調心ころ軸受90は、内輪91、外輪92、二列のころ(転動体)93、ころ93を列毎に保持する保持器94,94、及び案内輪95を備えており、その組み立ては、次のようにして行われる。先ず、内輪91の外周側に案内輪95及び一対の保持器94,94を組み込み、これらを外輪92の内周側に、相互の中心軸が直交する姿勢で挿入する。次いで、保持器94が有する各ポケット96にころ93を収容させる。最後に、ころ93を保持した保持器94を含む内輪91側と、外輪92とを相互の中心軸が一致するように回転させる。
Rolling bearings are used in various devices, and a self-aligning roller bearing 90 as shown in FIG. 6 is known as an example (see, for example, Patent Document 1). The self-aligning roller bearing 90 includes an
前記のようにして自動調心ころ軸受90を組み立てるために、保持器94は、その外径が外輪92の内径よりも小さい環状部材とされている。各保持器94は、ころ93の保持器の軸方向の一方側の第一環状体97と、その反対側の第二環状体98と、これら第一環状体97と第二環状体98とを連結している複数の柱99とを備えている。第一環状体97と第二環状体98との間であって周方向で隣り合う柱99の間が、ころ93を収容するポケット96となる。ポケット96に保持されたころ93は内輪91(及び外輪92)に対して所定の接触角α0で接触する。
In order to assemble the self-aligning roller bearing 90 as described above, the
自動調心ころ軸受90が大形又は超大形になると、当然、保持器94も大形となる(直径が大きくなる)。大形の保持器94の場合、一般的に金属製とされており、ポケット96の形成は、もみ抜き加工(削り加工)や、プレスによる打ち抜き加工による。プレスによる打ち抜き加工は、もみ抜き加工よりも工数が少なくて済み、生産性がよい。
As the self-aligning roller bearing 90 becomes large or super large, naturally, the
しかし、以下に説明するように、保持器94によっては打ち抜き加工でポケット96を形成することが困難になる場合がある。
However, as described below, depending on the
図7は従来の保持器94の断面図である。ポケット96の保持器の軸方向の両側のポケット面96a,96aそれぞれは、保持するころ93の端面(以下、「ころ端面93a」という。)が接触するため、ころ端面93aと平行となるように形成されている。前記のとおり(図6参照)ころ93は内輪91に接触角α0を有して接触することから、保持器の軸方向の一方側において、ころ端面93aも径方向に対して傾斜角度β0(図7参照)を有することとなり、この傾斜角度β0は接触角α0と等しくなる。このため、ポケット面96aは、ころ端面93aと平行とすべく、ころ端面93aの傾斜角度β0に合わせるようにして径方向に対して傾斜する平面(傾斜角度β0の平面)に形成される。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a
大形又は超大形の軸受の場合、接触角α0は小さくなる傾向にあり、これに合わせて、保持器の軸方向の一方側のポケット面96aの径方向に対する傾斜角度β0も小さくなる。すると、このようなポケット面96aを有するポケット96をプレスにより打ち抜き加工するためには、図8に示すように、プレスによって動作するパンチ100が、保持器94のポケット形成部89と反対側の部分101で干渉しないように、L字形のパンチ100を用いる必要がある。図8は、パンチ100によってポケット96を打ち抜く様子を示す説明図である。
In the case of a large or ultra-large bearing, the contact angle α0 tends to be small, and correspondingly, the inclination angle β0 with respect to the radial direction of the
L字形のパンチ100の場合、プレス本体102側から片持梁状となる。このため、図8に示す場合では、ポケット96を下向きに打ち抜く際、その反力によって発生するモーメント荷重によりパンチ100のアーム部がたわみ上方へ逃げてしまい、加工が困難となる。特に、保持器94が大形であると、剛性を確保するために板厚t0が厚くなる(例えば5mm以上)。すると、プレスによる打ち抜きに要する力をより大きくする必要があるが、パンチ100は片持梁状に支持されていることから、加工はより一層困難となる。
以上のように、特に大形又は超大形の保持器94の場合、打ち抜き加工でポケット96を形成することが困難である。
In the case of the L-
As described above, it is difficult to form the
そこで、本発明の目的は、従来、プレスによる打ち抜きでポケットを形成することが困難であった型番についても、製造が容易となる保持器、及び、このような保持器を備えている自動調心ころ軸受を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a cage that facilitates manufacture even for model numbers in which it has been difficult to form a pocket by punching using a press, and a self-centering apparatus equipped with such a cage. It is in providing a roller bearing.
本発明の自動調心ころ軸受用の保持器は、保持器の軸方向の一方側の第一環状体と、保持器の軸方向の他方側の第二環状体と、前記第一環状体と前記第二環状体とを連結している複数の柱と、を有し、前記第一環状体と前記第二環状体との間であって周方向で隣り合う前記柱の間が転動体であるころを収容するポケットとなる自動調心ころ軸受用の保持器であって、前記第一環状体の側面であって前記ポケットを構成するポケット面は、平面であり、複数の前記ころのピッチ円の中心軸を保持器中心軸と一致させて、前記ころを内輪の軌道と外輪の軌道との間に配設させた基準状態で前記ポケットに当該ころを配置した場合に、前記ポケット面は当該ころの端面と非平行となり、複数の前記ポケットに含まれる各ポケットにおいて、保持器の軸方向の一方側の前記ポケット面を含み保持器中心軸側へ延長した仮想平面は、前記第二環状体のうちの当該ポケットと180度離れた反対側の円弧部よりも、保持器の軸方向の他方側を通過する。 A cage for a self-aligning roller bearing according to the present invention comprises a first annular body on one side in the axial direction of the cage, a second annular body on the other side in the axial direction of the cage, and the first annular body A plurality of columns connecting the second annular body, and a rolling element between the first annular body and the second annular body and between the columns adjacent in the circumferential direction A cage for a self-aligning roller bearing which is a pocket for accommodating a certain roller, wherein a pocket surface which is a side surface of the first annular body and which constitutes the pocket is a plane, and a pitch of a plurality of the rollers When the roller is disposed in the pocket in a reference state in which the central axis of the circle is aligned with the central axis of the cage and the roller is disposed between the inner ring raceway and the outer ring raceway, the pocket surface In each of the pockets not parallel to the end face of the roller and included in the plurality of pockets, An imaginary plane that includes the pocket surface on one side of the direction and extends to the cage center axis side is an axial direction of the cage than an arc portion on the opposite side of the second annular body that is 180 degrees away from the pocket Pass the other side of the
この保持器によれば、ポケットをプレスにより打ち抜いて形成するために、そのポケットを形成する部分(以下、「ポケット形成部」という。)に対して、保持器中心軸を挟んで反対側にパンチの一部を配置することが可能となり、従来のようにパンチをL字形とする必要がなく、そのパンチをポケット形成部に向かって直線的に移動させることで打ち抜きが可能となる。したがって、従来ではプレスによる打ち抜きでポケットを形成することが困難であった型番の保持器についても、製造が容易となる。また、金型構造も単純化される。 According to this cage, the punch is punched on the opposite side across the cage central axis with respect to the portion forming the pocket (hereinafter referred to as "pocket forming portion") in order to punch out the pocket by press forming. It is possible to arrange a part of the punch, and the punch does not have to be L-shaped as in the prior art, and the punch can be punched by moving the punch linearly toward the pocket forming portion. Therefore, manufacture becomes easy also about the cage of the model number which was difficult to form a pocket conventionally by punching by a press. Also, the mold structure is simplified.
また、前記保持器は、大形又は超大形の自動調心ころ軸受用である場合に、好適である。大形又は超大形の自動調心ころ軸受用の保持器は、板厚が厚く、プレスによる打ち抜きでポケットを形成することが特に困難であるが、前記保持器によれば、製造が容易となり、打ち抜きに要する力は小さくて済む。 In addition, the cage is suitable for a large-sized or super-sized self-aligning roller bearing. A cage for a large or super large spherical roller bearing has a large thickness and it is particularly difficult to form a pocket by punching with a press, but the cage facilitates manufacture. The force required for punching can be small.
なお、大形又は超大形の自動調心ころ軸受(転がり軸受)とは、JIS B 0104で定義されている転がり軸受であり、「大形」は呼び軸受外径が180mmから800mmまでの軸受であり、「超大形」は呼び軸受外径が800mmを超える軸受である。 The large-sized or super-sized spherical roller bearings (rolling bearings) are rolling bearings defined in JIS B 0104, and "large" is a bearing with a nominal bearing outer diameter of 180 mm to 800 mm. Yes, “super-sized” is a bearing whose nominal bearing outer diameter exceeds 800 mm.
また、本発明の自動調心ころ軸受は、内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に介在する複数のころと、複数の前記ころを周方向に間隔をあけて保持する環状の保持器と、を備え、前記保持器は、保持器の軸方向の一方側の第一環状体と、保持器の軸方向の他方側の第二環状体と、前記第一環状体と前記第二環状体とを連結している複数の柱と、を有し、前記第一環状体と前記第二環状体との間であって周方向で隣り合う前記柱の間が前記ころを収容するポケットであり、前記第一環状体の側面であって前記ポケットを構成するポケット面は、平面であり、複数の前記ころのピッチ円の中心軸を保持器中心軸と一致させて、前記ころを前記内輪の軌道と前記外輪の軌道との間に配設させた基準状態で前記ポケットに当該ころを配置した場合に、前記ポケット面は当該ころの端面と非平行であり、複数の前記ポケットに含まれる各ポケットにおいて、保持器の軸方向の一方側の前記ポケット面を含み保持器中心軸側へ延長した仮想平面は、前記第二環状体のうちの当該ポケットと180度離れた反対側の円弧部よりも、保持器の軸方向の他方側を通過する。 The self-aligning roller bearing of the present invention is an annular ring which holds the inner ring, the outer ring, a plurality of rollers interposed between the inner ring and the outer ring, and a plurality of the rollers spaced in the circumferential direction. And a cage, wherein the cage includes a first annular body on one side in the axial direction of the cage, a second annular body on the other side in the axial direction of the cage, the first annular body, and the first And a plurality of columns connecting the two annular bodies, wherein the rollers are accommodated between the first annular body and the second annular body which are circumferentially adjacent to each other. A pocket, which is a side surface of the first annular body and constituting a pocket, is a flat surface, and the central axis of the pitch circle of the plurality of rollers is aligned with the central axis of the cage, When the roller is disposed in the pocket in a reference state disposed between the track of the inner ring and the track of the outer ring Further, the pocket surface is not parallel to the end surface of the roller, and each pocket included in the plurality of pockets includes the pocket surface on one side in the axial direction of the cage and is extended to the central axis of the cage. The plane passes through the other axial side of the cage than the opposite arc portion of the second annular body which is 180 degrees away from the corresponding pocket.
この自動調心ころ軸受が備えている保持器によれば、ポケットをプレスにより打ち抜いて形成するために、そのポケットを形成する部分(以下、「ポケット形成部」という。)に対して、保持器中心軸を挟んで反対側にパンチの一部を配置することが可能となり、従来のようにパンチをL字形とする必要がなく、そのパンチをポケット形成部に向かって直線的に移動させることで打ち抜きが可能となる。したがって、従来ではプレスによる打ち抜きでポケットを形成することが困難であった型番の保持器についても、製造が容易となり、しかも、打ち抜きに要する力は小さくて済む。 According to the cage provided with the self-aligning roller bearing, the cage is formed with respect to the portion forming the pocket (hereinafter referred to as "pocket forming portion") in order to punch out and form the pocket by a press. It becomes possible to arrange a part of the punch on the opposite side across the central axis, and it is not necessary to make the punch L-shaped as in the prior art, and by moving the punch linearly toward the pocket forming portion Punching is possible. Therefore, the cage of the model number that has been difficult to form a pocket by punching with a press is easy to manufacture, and the force required for punching may be small.
また、前記自動調心ころ軸受が、大形又は超大形の自動調心ころ軸受である場合に、好適である。大形又は超大形の自動調心ころ軸受用の保持器は、板厚が厚く、プレスによる打ち抜きでポケットを形成することが特に困難であるが、前記保持器によれば、製造が容易となり、打ち抜きに要する力は小さくて済む。 Further, it is preferable that the self-aligning roller bearing is a large or super-sized self-aligning roller bearing. A cage for a large or super large spherical roller bearing has a large thickness and it is particularly difficult to form a pocket by punching with a press, but the cage facilitates manufacture. The force required for punching can be small.
本発明によれば、従来ではプレスによる打ち抜きでポケットを形成することが困難であった型番の保持器についても、製造が容易となり、しかも、打ち抜きに要する力は小さくて済む。この結果、製造コストの低減に貢献できる。 According to the present invention, the cage of the model number which has conventionally been difficult to form a pocket by punching with a press can be easily manufactured, and the force required for punching can be small. As a result, it can contribute to the reduction of the manufacturing cost.
〔自動調心ころ軸受の全体構成〕
図1は、本発明の自動調心ころ軸受の一例を示す断面図である。自動調心ころ軸受10は、内輪11、外輪12、これら内輪11と外輪12との間に介在する複数のころ(転動体)13、及び、2つの環状の保持器14を備えている。自動調心ころ軸受10は、環状の案内輪15を更に備え、この案内輪15の軸方向の両隣りにころ13が二列配置されており、2つの保持器14も列毎に設けられている。そして、本実施形態の自動調心ころ軸受10は、大形又は超大形の転がり軸受である。大形又は超大形の自動調心ころ軸受(転がり軸受)とは、JIS B 0104で定義されているものである。具体的に説明すると「大形」は呼び軸受外径が180mmから800mmまでの軸受であり、「超大形」は呼び軸受外径が800mmを超える軸受である。
[Overall Configuration of Spherical Roller Bearing]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a self-aligning roller bearing of the present invention. The self-aligning
外輪12は、内周に単一の外軌道面18が形成されており、転がり軸受の軸方向の一方側と転がり軸受の軸方向の他方側とで対称(図1において左右対称)である。自動調心ころ軸受10の軸方向を以下において「転がり軸受の軸方向」と呼ぶ。外軌道面18は、凹曲面からなり、軸受中心軸C1上の点(軸受中心点Q(作用点に一致する点))から所定の半径を有する球面に沿った形状である。
The
内輪11は、外周に二列の内軌道面16,16が形成されており、軸方向の一方側と他方側とで対称(図1において左右対称)である。内軌道面16は、凹曲面からなり、図1に示すように軸受中心軸C1を含む断面において、内軌道面16の形状は円弧となる。この円弧は、外軌道面18を形成する前記球面の半径と略同じ半径を有している。二列の内軌道面16,16の間には円筒面17が形成されており、円筒面17は、軸受中心軸C1を中心とする円筒状の面である。
The
ころ13は、内輪11と外輪12との間に二列で配設されており、各列に含まれる複数のころ13は、それぞれ内軌道面16及び外軌道面18を転動する。各ころ13は、凸面ころ(球面ころ)である。具体的に説明すると、転がり軸受の軸方向の一方側の列に含まれる各ころ13は、凸曲面状の外周面20と、転がり軸受の軸方向の一方側(軸方向の外側)の端面21と、その反対側(軸方向の内側)の端面22とを有している。転がり軸受の軸方向の他方側の列に含まれる各ころ13についても、同じ形状であり、凸曲面状の外周面20と、転がり軸受の軸方向の他方側(軸方向の外側)の端面21と、その反対側(軸方向の内側)の端面22とを有している。以下において、ころ13の端面21,22を「ころ端面21,22」と呼ぶ。
The
このような二列のころ13に対応するように2つの保持器14も転がり軸受の軸方向の一方側と転がり軸受の軸方向の他方側とに設けられており、各保持器14は、各列に含まれる複数のころ13を保持する。このために、各保持器14は、ころ13を収容するポケット34を周方向に沿って複数有している。転がり軸受の軸方向の一方側の保持器14と転がり軸受の軸方向の他方側の保持器14とはそれぞれ独立して回転することができる。本実施形態では、転がり軸受の軸方向の一方側の保持器14と転がり軸受の軸方向の他方側の保持器14とは同じ形状である。保持器14の詳細な構成については、後に説明する。
Two
案内輪15は、円環状の部材であり、内輪11の円筒面17の外周側に設けられている。案内輪15は、転がり軸受の軸方向の一方側のころ13と転がり軸受の軸方向の他方側のころ13の間であって、内輪11(円筒面17)と保持器14(後述する環状体32)との間に設けられている。
The
以上の構成を備えている自動調心ころ軸受10は、大形(又は超大形)の自動調心ころ軸受であり、内輪11と外輪12との相互の中心軸の傾きを許容することができる。内輪11と外輪12との中心軸が一致した状態では、内輪11、外輪12、2列の複数のころ13、2つの保持器14、及び案内輪15に関して、転がり軸受の軸方向の一方側と転がり軸受の軸方向の他方側とで対称(図1において左右対称)となる構成を備えている。
The self-aligning
本実施形態では、内輪11、外輪12、及びころ13は軸受鋼であり、案内輪15は鋳鉄である。自動調心ころ軸受10が大形(又は超大形)であることから、保持器14も直径(外径)が大きく、比較的肉厚である。この保持器14は、後にも説明するが、炭素鋼板により製造されており、ころ13を保持するポケット34は、プレスを用いたパンチ50(図4参照)による打ち抜き加工によって形成される。
In the present embodiment, the
〔保持器14の構成〕
転がり軸受の軸方向の一方側の保持器14と転がり軸受の軸方向の他方側の保持器14とは同じ構成を備えているが、取り付け向きが軸方向について反対となっている。転がり軸受の軸方向の一方側の保持器14では、転がり軸受の軸方向の一方側が保持器の軸方向の一方側に一致し、転がり軸受の軸方向の他方側が保持器の軸方向の他方側に一致する。転がり軸受の軸方向の他方側の保持器14では、転がり軸受の軸方向の他方側が保持器の軸方向の一方側に一致し、転がり軸受の軸方向の一方側が保持器の軸方向の他方側に一致する。転がり軸受の軸方向の一方側の保持器14を例として、保持器14の構成及び製造に関して、以下、説明する。以下、転がり軸受の軸方向の一方側の保持器14を「第1の保持器14」という。また、転がり軸受の軸方向の一方側のころ13を「第1のころ13」という。なお、転がり軸受の軸方向の他方側の保持器14を「第2の保持器14」という。また、転がり軸受の軸方向の他方側のころ13を「第2のころ13」という。第1の保持器14は、保持器の軸方向の一方側の第一環状体(環状部)31と、保持器の軸方向の他方側の第二環状体(環状部)32と、これら第一環状体31と第二環状体32とを連結している複数の柱(柱部)33とを有している。第一環状体31と第二環状体32との間であって周方向で隣り合う柱33,33の間が、ころ13を収容するポケット34となる。各ポケット34に一つのころ13が収容された状態となり、これにより、第1の保持器14は、複数のころ13を周方向に間隔をあけて保持することができる。
[Configuration of Cage 14]
The
ここで、図1に示すように、内輪11と外輪12との中心軸が一致した状態であって、第1の保持器14が保持する複数のころ13のピッチ円の中心軸を、その第1の保持器14の中心軸C2(図2参照)と一致させて、複数のころ13を内輪11の軌道と外輪の軌道との間に配設させた状態を「基準状態」と呼ぶ。更に、この基準状態では、ころ13はポケット34においてスキューしていない状態にある。そして、基準状態において、ころ13が内輪11(及び外輪12)に接触する接触角を「α」としている。なお、前記「ピッチ円」は、各列に含まれる複数のころ13の中心点P0を通過する円である。
Here, as shown in FIG. 1, the central axes of the
図3は、第1の保持器14の中心軸C2を含む面における断面図であり、前記基準状態にある第1の保持器14と、ころ13とを示している。図3では、ころ13を破線で示している。第一環状体31は、径方向内側に延びている円環形状の部分(円環部35という)を有している。第二環状体32は、短円筒形状を有している。第一環状体31の円環部35の内周側が、内輪11(図1参照)の外周面の一部(内軌道面16の一部)に滑り接触可能であり、また、第二環状体32の内周側が、案内輪15(図1参照)の外周面に滑り接触可能であり、これにより、第1の保持器14の径方向についての位置決めが内輪11(及び案内輪15)によって行われる。
FIG. 3 is a cross-sectional view in a plane including the central axis C2 of the
第一環状体31は、第二環状体32よりも外径が小さく、また、内径も小さい。このために、柱33は、長手方向の途中で径方向について折れ曲がった形状を有している。具体的に説明すると、柱33は、第1の保持器14の中心軸C2(図2参照)を中心とする(略)円筒状である仮想面K1に沿って設けられている直線柱部41と、中心軸C2(図2参照)に対して傾斜するテーパ状の仮想面K2に沿って設けられている傾斜柱部42とを有している。本実施形態の前記仮想面K1は、中心軸C2を中心とする厳密な円筒状ではなく、中心軸C2に対して微小角度(1度〜5度)について傾斜しているテーパ面である。そして、このような仮想面K1よりも、テーパ状である前記仮想面K2は、中心軸C2を基準とした傾斜角度が大きい。仮想面K1は保持器の軸方向の一方側から保持器の軸方向の他方側に進むにつれて拡径する傾斜するテーパ面である。仮想面K2は保持器の軸方向の一方側から保持器の軸方向の他方側に進むにつれて拡径する傾斜するテーパ面である。
The first
図2及び図3に示すように、第一環状体31における保持器の軸方向の他方側の側面が、ポケット34を構成する第一ポケット面36となっており、第二環状体32における保持器の軸方向の一方側の側面が、ポケット34を構成する第二ポケット面37となる。周方向で隣り合う一対の柱33それぞれの周方向の側面が、ポケット34を構成する第三ポケット面38となる。つまり、第一ポケット面36、第二ポケット面37、及び一対の第三ポケット面38によって囲われて形成される空間が、ポケット34となる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the side surface of the first
図3において、前記基準状態では、第一ポケット面36と保持器の軸方向の一方側のころ端面21との間に隙間が形成されるが、例えば第1のころ13が保持器の軸方向の一方側に移動すると、ころ端面21が第一ポケット面36に接触する。また、前記基準状態では、第二ポケット面37と保持器の軸方向の他方側のころ端面22との間に隙間が形成されるが、例えば第1のころ13が保持器の軸方向の他方側に移動すると、ころ端面22が第二ポケット面37に接触する。これら第一ポケット面36及び第二ポケット面37により、ころ13の保持器の軸方向の移動が制限される。
In FIG. 3, in the reference state, a gap is formed between the
後にも説明するが、ポケット34は、プレスを用いたパンチ50(図4参照)によって打ち抜き加工で形成される。このため、第一ポケット面36及び第二ポケット面37はそれぞれ平面(打ち抜き面)となる。また、第三ポケット面38も一部を除いて平面(打ち抜き面)となる。第三ポケット面38の中央には、自動調心ころ軸受10の組み立ての際にころ13が径方向外側に脱落するのを防ぐための凸部39が形成されており、また、この凸部39の径方向内側に凹部40が形成されている。凸部39は、ポケット34の形成(打ち抜き加工)と同時に形成される。凹部40は、ポケット34の形成後の別加工で形成される。
As will be described later, the
図3に示すように、保持器の軸方向の一方側及び保持器の軸方向の他方側のころ端面21,22は、第1のころ13の中心軸C3に直交する面であり、一対のころ端面21,22は平行である。これに対して、前記基準状態で、第一ポケット面36及び第二ポケット面37は、第1のころ13の中心軸C3に直交する面に沿って形成されておらず、中心軸C3に対して傾斜する面に沿って形成されている。このため、前記基準状態としてポケット34に第1のころ13を配置した場合、第一ポケット面36は、ころ端面21と非平行となり(平行にならず)、第二ポケット面37は、ころ端面22と非平行となる(平行にならない)。なお、第一ポケット面36と第二ポケット面37とは平行である。
As shown in FIG. 3, the roller end surfaces 21 and 22 on one side in the axial direction of the cage and the other side in the axial direction on the cage are planes orthogonal to the central axis C3 of the
第三ポケット面38は、ころ13の外周面20に接触可能であるが、更に、本実施形態では、次に説明するとおり、外周面20の形状に沿って可及的に広い範囲で接触可能となる形状に設定され、これにより、第1のころ13及び第1の保持器14相互において姿勢を安定させることができる。すなわち、テーパ状である前記仮想面K2は、基準状態にある第1のころ13の中心軸C3と平行(略平行)であって、この中心軸C3よりも径方向外側に位置する。テーパ状である仮想面K2と略円筒状である仮想面K1との交差位置、つまり、直線柱部41と傾斜柱部42との交差位置(交点P1は)、第1のころ13の中心点P0の近傍に設定されている。なお、本実施形態では、交点P1は中心点P0よりも保持器の軸方向の他方側の近傍に位置している。このような構成を有している柱33(第三ポケット面38)によれば、ころ13の外周面20は前記のとおり凸曲面状であるが、第三ポケット面38は、この外周面20に可及的に沿った形状を有することができ、第1のころ13の外周面20に可及的に広い範囲で接触することが可能となる。
The
略円筒状である仮想面K1とテーパ状である仮想面K2とは交差しており、本実施形態では、両者間の交差角度(劣角)Bは前記接触角αと略同じである(B≒α)。なお、この交差角度Bは、接触角αと一致する以外として、接触角αの±5度の範囲に設定されていればよい(α−5≦B≦α+5)。本実施形態では、傾斜柱部42は、テーパ状の仮想面K2に沿った直線形状であるが、径方向外側に凸となる円弧形状であってもよい。
The virtual surface K1 having a substantially cylindrical shape and the virtual surface K2 having a taper shape intersect, and in the present embodiment, the crossing angle (border angle) B between them is substantially the same as the contact angle α (B Α α). The crossing angle B may be set within a range of ± 5 degrees of the contact angle α (α−5 ≦ B ≦ α + 5) except that the crossing angle B matches the contact angle α. In the present embodiment, the
第三ポケット面38の前記凹部40は、凸曲面状であるころ13の外周面20の内の最も直径が大きくなっている点(変曲点)を含む範囲に対向する位置に形成されており、凹部40は外周面20と非接触にある。これにより、前記点(変曲点)の1点でころ13が第三ポケット面38に接触するのを防いでいる。つまり、ころ13の外周面20に対して、第三ポケット面38の二箇所以上の広い範囲で接触させることができ、これにより、ころ13の姿勢を安定させることができる。
The concave portion 40 of the
〔保持器14の製造〕
前記のような大形(又は超大形)の自動調心ころ軸受10用の保持器14は、次のようにして製造される。先ず、プレスによって鋼板を塑性変形させて碗形状とし、この碗形状とした鋼板の碗底部をプレスにより打ち抜いて円環形状の中間品とする。これにより、環状である保持器14の全体輪郭形状が得られる(ポケット34は未形成)。または、既に円環状である鋼板をプレスにより塑性変形させて、保持器14の全体輪郭形状(円環形状の中間品)を得てもよい。
[Manufacture of cage 14]
The
そして、この中間品に対してポケット34を形成する。図4は、ポケット34を形成する際の様子を示す説明図である。各ポケット34は、パンチ50の打ち抜き加工により形成される。打ち抜き後、ポケット34の縁にはバリが生じることがあり、これを除去する加工が行われる。以上より、鋼製の保持器14が完成する。
Then, a
ポケット34の打ち抜きがされて残った部分(周方向で隣り合うポケット34の間)が、柱33となる。柱33は、前記のとおり(図3参照)直線柱部41と傾斜柱部42とを有しており、これら直線柱部41と傾斜柱部42とはそれぞれ断面が直線形状である。このため、前記のようにプレスを用いて、鋼板を碗形状としたり、環状である鋼板から円環形状の中間品を形成したりする際、柱33の一部を凸となる円弧形状とする場合と比較して、プレス荷重を小さくすることができ、また、形状の制御(寸法管理)も容易となる。
Portions of the
図4によりポケット34を形成するプレス設備について具体的に説明する。下部に受け型52が設置され、その上方に直線形状を有するパンチ50が設置され、このパンチ50の上に、パンチ50に対して下方への推力を発生させるアクチュエータ(図示せず)を備えたプレス本体51が設けられている。そして、受け型52上に、前記中間品49の内の周方向の一部、つまり、ポケット34を形成する加工対象部(以下「ポケット形成部48」という)を固定する。パンチ50を下方へ移動させ、ポケット形成部48の一部を打ち抜き、ポケット34を形成する。
The press installation which forms the
以上のように、前記アクチュエータを備えたプレス本体51、パンチ50、及び受け型52を一つの直線に沿って(本実施形態では、鉛直方向に沿った一つの直線に沿って)配置したプレス設備により、ポケット34の形成を行なう。一つのポケット34を形成すると、ポケット34の1ピッチ分について周方向に中間品49を回転させ、受け型52に固定し、次のポケット34の形成を行なう。これを繰り返すことで、周方向に沿って複数のポケット34が形成された保持器14が得られる。
As mentioned above, the press installation which arranged the press
このようにして図4に示すプレス設備により得られた各ポケット34は次の構成を有している。すなわち、図5に示す保持器14において、前記パンチ50(図4参照)によって下部に形成された一つのポケット34(以下、「加工済みポケット34」とも言う)では、保持器の軸方向の一方側の第一ポケット面36は平面により構成されている。そして、この平面である第一ポケット面36を含み保持器14の中心軸C2側へ延長した仮想的な平面を「(第一の)仮想平面K3」とする。図5に示す断面図において、前記加工済みポケット34における前記仮想平面K3は、保持器14の第二環状体32のうちの前記加工済みポケット34と中心軸C2を中心として180度離れた反対側の円弧部47よりも、保持器の軸方向の他方側を通過する(円弧部47の保持器の軸方向の他方側に位置する)。なお、他のポケット34においても、同様の構成を有している。図5は、図4に示すパンチ50でポケット34を形成した保持器14の断面図であり、保持器14の中心軸C2を含む面における断面を示している。
Thus, each
また、図5において、加工済みポケット34では、保持器の軸方向の他方側の第二ポケット面37は、第一ポケット面36と同様に、平面により構成されている。この第二ポケット面37は、第一ポケット面36よりも保持器の軸方向の他方側に存在しているため、説明するまでもないが、図5に示す断面図において、第二ポケット面37を含み保持器14の中心軸C2側へ延長した仮想的な平面を「(第二の)仮想平面K4」とすると、この仮想平面K4は、前記円弧部47よりも、保持器の軸方向の他方側を通過する(円弧部47の保持器の軸方向の他方側に位置する)。なお、他のポケット34においても、同様の構成を有している。このように加工するため、第一ポケット面36と第二ポケット面37とは平行であり、第一の仮想平面K3と第二の仮想平面K4とは平行になる。
Further, in FIG. 5, in the processed
以上のように、本実施形態の保持器14は、次のような構成を備えている。すなわち、第一環状体31の側面であってポケット34を構成する第一ポケット面36は、パンチ50によって打ち抜くことで得られた「打ち抜き面」であり、この「打ち抜き面」は平面となる。そして、前記基準状態で(図3参照)このポケット34にころ13を配置した場合に、保持器の軸方向の一方側において、第一ポケット面36はころ端面21と非平行となる。保持器14には複数のポケット34が形成されているが、これらポケット34に含まれる各ポケット34において、保持器の軸方向の一方側の第一ポケット面36を含み中心軸C2側へ延長した仮想平面K3は、第二環状体32のうちの当該ポケット34と180度離れた反対側の円弧部47よりも、保持器の軸方向の他方側を通過する(円弧部47の保持器の軸方向の他方側に位置する)。
As described above, the
このような構成を備えている保持器14によれば、ポケット34を、図4により説明したようにプレスにより打ち抜いて形成するため、受け型52上のポケット形成部48に対して保持器14の中心軸C2を挟んで反対側にパンチ50の一部50aを配置することが可能となり、従来(図8参照)のようにパンチ50をL字形とする必要がなく、直線形状であるパンチ50をポケット形成部48に向かって直線的に移動させることで打ち抜きが可能となる。図4に示す本実施形態では、プレス本体51が備えている前記アクチュエータが、パンチ50に作用させる推力の方向と、このパンチ50がポケット34を打ち抜く方向とが、同一直線上で一致する。これに対して、図8に示す従来例では、プレス本体102がパンチ100を押し下げる方向と、パンチ100がポケット96を打ち抜く方向とは、同一直線上で一致せず、平行である。
According to the
このため、図4に示す本実施形態によれば、ポケット34を下向きに打ち抜く際、その反力がパンチ50に作用するが、この反力に抗してプレス(前記アクチュエータ)がパンチ50を押し下げることができる。したがって、従来(図8)ではプレスによる打ち抜きでポケットを形成することが困難であった型番の保持器14についても、製造が容易となり、しかも、打ち抜きに要する力(加圧力)は小さくて済む。この結果、保持器14の製造コストの低減に貢献できる。
For this reason, according to the present embodiment shown in FIG. 4, when the
また、本実施形態の自動調心ころ軸受10は、前記のとおり大形又は超大形であり、このため、保持器14も直径が大きい。大形又は超大形の自動調心ころ軸受10用の保持器14は、板厚が厚く(例えば板厚は5mm以上12mm以下であり)、プレスによる打ち抜きでポケット34を形成することが特に困難である。しかし、本実施形態では、前記のとおり、ポケット34を打ち抜くための前記アクチュエータを備えたプレス本体51、パンチ50、及び受け型52を一つの直線に沿って配置したプレス設備によるために、前記アクチュエータがパンチ50を押し下げる方向と、このパンチ50がポケット34を打ち抜く方向とが、同一直線上で一致する。このため、パンチ50をポケット形成部48に向かって直線的に移動させることで打ち抜きが可能となり、ポケット34の形成が容易となり、打ち抜きに要する力は小さくて済む。
In addition, the self-aligning
以上のとおり開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。つまり、本発明の保持器及び転がり軸受は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。前記実施形態では、自動調心ころ軸受10が大形(又は超大形)である場合について説明したが、中型や小形の転がり軸受であってもよい。
The embodiments disclosed above are illustrative and non-restrictive in every respect. That is, the cage and the rolling bearing of the present invention are not limited to the illustrated embodiment but may be other embodiments within the scope of the present invention. Although the said embodiment demonstrated the case where the
10:転がり軸受 11:内輪 12:外輪
13:ころ(転動体) 14:保持器 21:ころ端面
22:ころ端面 31:第一環状体 32:第二環状体
33:柱 34:ポケット 36:第一ポケット面(ポケット面)
47:円弧部 C2:保持器の中心軸 K3:仮想平面
10: Rolling bearing 11: inner ring 12: outer ring 13: roller (rolling element) 14: cage 21: roller end surface 22: roller end surface 31: first annular body 32: second annular body 33: post 34: pocket 36: second One pocket side (pocket side)
47: Arc part C2: Central axis of cage K3: Virtual plane
Claims (4)
前記第一環状体の側面であって前記ポケットを構成するポケット面は、平面であり、
複数の前記ころのピッチ円の中心軸を保持器中心軸と一致させて、前記ころを内輪の軌道と外輪の軌道との間に配設させた基準状態で前記ポケットに当該ころを配置した場合に、前記ポケット面は当該ころの端面と非平行となり、
複数の前記ポケットに含まれる各ポケットにおいて、保持器の軸方向の一方側の前記ポケット面を含み保持器中心軸側へ延長した仮想平面は、前記第二環状体のうちの当該ポケットと180度離れた反対側の円弧部よりも、保持器の軸方向の他方側を通過する、自動調心ころ軸受用の保持器。 A plurality of columns connecting a first annular body on one side in the axial direction of the cage, a second annular body on the other side in the axial direction of the cage, and the first annular body and the second annular body And a self-aligning roller bearing having a pocket for accommodating a roller, which is a rolling element, between the first annular body and the second annular body and between circumferentially adjacent pillars. The cage of the
A pocket surface which is a side surface of the first annular body and which constitutes the pocket is a flat surface,
When the rollers are arranged in the pocket in a reference state in which the central axis of the pitch circle of the plurality of rollers is aligned with the central axis of the cage and the rollers are disposed between the inner ring raceway and the outer ring raceway The pocket surface is not parallel to the end surface of the roller,
In each of the pockets included in the plurality of pockets, an imaginary plane including the pocket surface on one side in the axial direction of the cage and extending toward the central axis of the cage is 180 degrees with the pocket of the second annular body A retainer for a self-aligning roller bearing, which passes through the other axial side of the retainer more than the remote arc on the opposite side.
前記保持器は、保持器の軸方向の一方側の第一環状体と、保持器の軸方向の他方側の第二環状体と、前記第一環状体と前記第二環状体とを連結している複数の柱と、を有し、前記第一環状体と前記第二環状体との間であって周方向で隣り合う前記柱の間が前記ころを収容するポケットであり、
前記第一環状体の側面であって前記ポケットを構成するポケット面は、平面であり、
複数の前記ころのピッチ円の中心軸を保持器中心軸と一致させて、前記ころを前記内輪の軌道と前記外輪の軌道との間に配設させた基準状態で前記ポケットに当該ころを配置した場合に、前記ポケット面は当該ころの端面と非平行であり、
複数の前記ポケットに含まれる各ポケットにおいて、保持器の軸方向の一方側の前記ポケット面を含み保持器中心軸側へ延長した仮想平面は、前記第二環状体のうちの当該ポケットと180度離れた反対側の円弧部よりも、保持器の軸方向の他方側を通過する、自動調心ころ軸受。 An inner ring, an outer ring, a plurality of rollers interposed between the inner ring and the outer ring, and an annular cage holding the plurality of rollers at intervals in the circumferential direction,
The cage connects a first annular body on one side in the axial direction of the cage, a second annular body on the other side in the axial direction of the cage, the first annular body, and the second annular body Between the first annular body and the second annular body, and between the adjacent pillars in the circumferential direction is a pocket for accommodating the rollers,
A pocket surface which is a side surface of the first annular body and which constitutes the pocket is a flat surface,
The rollers are arranged in the pocket in a reference state in which the central axis of the pitch circle of the plurality of rollers is aligned with the central axis of the cage and the rollers are disposed between the inner ring raceway and the outer ring raceway. If so, the pocket surface is not parallel to the end surface of the roller,
In each of the pockets included in the plurality of pockets, an imaginary plane including the pocket surface on one side in the axial direction of the cage and extending toward the central axis of the cage is 180 degrees with the pocket of the second annular body Self-aligning roller bearing that passes through the other axial side of the cage rather than the remote arc on the opposite side.
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|---|---|---|---|---|
| CN111102288A (en) * | 2020-01-18 | 2020-05-05 | 大连国威轴承股份有限公司 | Novel large-scale long cambered surface ring roller bearing |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB661256A (en) * | 1948-11-04 | 1951-11-21 | Skf Svenska Kullagerfab Ab | Improvements in or relating to roller cages for roller bearings |
| JP2003184893A (en) * | 2001-12-21 | 2003-07-03 | Nsk Ltd | Tapered roller bearing |
| JP2017009009A (en) * | 2015-06-19 | 2017-01-12 | 株式会社ジェイテクト | Self-aligning rolling bearing and its assembling method |
-
2017
- 2017-09-29 JP JP2017191227A patent/JP2019065946A/en active Pending
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