圆锥滚子轴承
阅读：558发布：2020-05-13
专利汇可以提供圆锥滚子轴承专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且此圆锥滚子 轴承 (1)包括： 内圈 (2)； 外圈 (3)；夹设于上述内圈(2)和上述外圈(3)之间的多个圆锥滚子(4)；保持器(5)，该保持器(5)将上述各圆锥滚子(4)以防止向外径侧抽出的状态而保持。在设置于内圈(2)上的小凸缘(7)中的与内圈轨道面(2a)邻接的部位上，设置小直径部(7b)，该小直径部(7b)的外径面的直径小于小凸缘(7)的其它部分(7a)的直径。与内切圆直径φd1相比较，小凸缘(7)的其它部分(7a)的外径φd2较大，并且小直径部(7b)的外径φd3较小，该内切圆直径φd1为内切于滚子和保持器的组件(10)中的圆锥滚子(4)的排列的圆的直径，该滚子和保持器的组件(10)通过将各圆锥滚子(4)保持于保持器(5)而成，且处于未组装于内圈(2)上的状态。，下面是圆锥滚子轴承专利的具体信息内容。
1.一种圆锥滚子轴承，该圆锥滚子轴承包括:内圈；外圈；夹设于上述内圈和上述外圈之间的多个圆锥滚子；保持器，该保持器将上述各圆锥滚子以防止向外径侧抽出的状态而保持；
在设置于上述内圈上的小凸缘中的与上述内圈的内圈轨道面邻接的部位上，设置小直径部，该小直径部的外径面的直径小于上述小凸缘的其它部分的直径；
与内切圆直径φd1相比较，上述小凸缘的上述其它部分的外径φd2较大，并且上述小直径部的外径φd3较小，该内切圆直径φd1为内切于滚子与保持器的组件中的上述各圆锥滚子的排列的圆的直径，该滚子与保持器的组件通过将上述各圆锥滚子保持于上述保持器而成，且处于未组入于上述内圈的状态。
2.根据权利要求1所述的圆锥滚子轴承，其中，上述小凸缘的上述小直径部和端面侧的普通直径部经由台阶部而连接，并且上述小直径部的外径面为圆筒面状。
3.根据权利要求1所述的圆锥滚子轴承，其中，上述小凸缘包括锥状部，该锥状部从上述内圈轨道面侧端起，越向与上述内圈轨道面离开的一侧延伸，该锥状部的外径越大，该锥状部中的外径比上述内切圆直径φd1小的部分为上述小直径部。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的圆锥滚子轴承，其中，进行下述参数定义，从轴承中心轴和上述内圈轨道面的交点到设置于上述内圈上的大凸缘的上述内圈轨道面的端面的距离为RBAS，上述内圈轨道面相对上述轴承中心轴的倾角为θ，上述圆锥滚子的滚动面的长度为l，上述圆锥滚子的滚动面相对上述端面侧的普通直径部的圆筒状的外径面的倾角为α，在该场合，从上述小直径部的上述普通直径部侧端到上述内圈轨道面的小直径侧端的轴向长度X按照满足下述关系式的方式来确定，
X≥RBAS·cosθ－{(φd2/2)+lsinα}/tanθ。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的圆锥滚子轴承，其中，在上述滚子和保持器的组件的上述各圆锥滚子的滚动面上、或上述内圈轨道面上涂布有润滑脂。
圆锥滚子轴承
[0001] 相关申请
[0002] 本发明要求申请日为2013年4月17日、申请号为JP特愿2013-086457号的申请的优先权，通过参照其整体，将其作为构成本申请的一部分的内容而进行引用。
技术领域
背景技术
[0004] 在组装圆锥滚子时，预先形成将滚子和保持器组装于内圈上的内圈副组件，并将该内圈副组件组装于外圈上。在将内圈副组件组装于外圈上时，按照在除其以外的处理时等的情况下滚子、保持器不从内圈副组件上脱落的方式，如图8(A)那样，内圈2的小凸缘7的外径φd2设定为大于滚子排列的内切圆直径φd1。上述内切圆直径φd1为如下状态时的与各滚子4的排列内切的圆的直径，该状态为：各滚子4保持于保持器5上的滚子和保持器的组件10没有被组装于内圈2上。另外，在图8(A)中，与内切圆直径φd1相比较，以夸大方式以较大程度表示了小凸缘7的外径φd2，但是实际上，各直径φd1、φd2的差为无法目视到的程度。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1：JP特开2010-127323号公报
发明内容
[0009] 发明要解决的课题
[0010] 在圆锥滚子轴承中，在铁板保持器的场合，预先扩大保持器的小直径侧的直径，在将滚子和保持器的组件组装于内圈上后，对保持器的小直径侧进行敛缝，从而缩小其直径。由此，可适当地将滚子和保持器的组件组装于内圈上。
[0011] 相对该情况，在树脂保持器的场合，由于保持器通过注射成形而制作成作为轴承的组装完成时的形状的最终形状，故在将滚子和保持器的组件10组装于内圈2上时，按照滚子排列的内切圆直径φ1大于内圈2的小凸缘7的外径φd2的方式，使保持器5弹性变形。由此，在各滚子4通过内圈2的小凸缘7时，滚子4处于按压于小凸缘7上的状态。于是，如图8(B)那样，因小凸缘7的外径面与滚子4的小直径侧的边缘的摩擦，滚子4倾倒于内圈轨道面2a侧，滚子4的大直径侧的边缘与内圈轨道面2a接触。如果在该状态下压入滚子4，则在该图中的由L1表示的范围内，滚子4的大直径侧的边缘可能与内圈轨道面2a摩擦，由此可能使内圈轨道面2a损伤。
[0012] 本发明的目的在于提供一种圆锥滚子轴承，其中，在不损伤内圈轨道面的情况下，可将滚子和保持器的组件组装于内圈上。
[0013] 用于解决课题的技术方案
[0014] 本发明的圆锥滚子轴承包括：内圈；外圈；夹设于上述内圈和外圈之间的多个圆锥滚子；保持器，该保持器将上述各圆锥滚子以防止向外径侧抽出的状态而保持，其特征在于：在设置于内圈上的小凸缘中的与上述内圈的内圈轨道面邻接的部位上，设置小直径部，该小直径部的外径面的直径小于上述小凸缘的其它部分的直径，与内切圆直径φd1相比较，上述小凸缘的上述其它部分的外径φd2较大，并且上述小直径部的外径φd3较小，该内切圆直径φd1为内切于滚子与保持器的组件中的上述各圆锥滚子的排列的圆的直径，该滚子与保持器的组件通过将上述各圆锥滚子保持于保持器而成，且处于未组装于上述内圈上的状态。
[0015] 按照该方案，由于与处于未组装于内圈上的状态的滚子和保持器的组件的内切圆直径φd1相比较，小凸缘的小直径部的外径φd3较小，故即使在保持器由树脂制成，使保持器弹性变形从而将滚子和保持器的组件组装于内圈上的情况下，在各圆锥滚子通过内圈的小凸缘时，圆锥滚子不处于被按压于小凸缘上的状态。由此，圆锥滚子的大直径侧的边缘不会被强烈地按压于内圈轨道面上，不会损伤内圈轨道面。
[0016] 上述小凸缘的上述小直径部和端面侧的普通直径部也可经由台阶部而连接，并且上述小直径部的外径面为圆筒面状。或者，上述小凸缘也可包括锥状部，该锥状部从上述内圈轨道面侧端，越向与上述内圈轨道面离开的一侧延伸，该锥状部的外径越大，该锥状部中的外径比上述内切圆直径φd1小的部分为上述小直径部。
[0017] 在任一场合，在将滚子和保持器的组件组装于内圈上时，圆锥滚子的大直径侧的边缘不会被强烈地按压于内圈轨道面上，不会损伤内圈轨道面。
[0018] 进行下述参数定义，在从轴承中心轴和上述内圈轨道面的交点到设置于上述内圈上的大凸缘的上述内圈轨道面侧的端面的距离为RBAS，上述内圈轨道面相对上述轴承中心轴的倾角为θ，上述圆锥滚子的滚动面的长度为l，上述圆锥滚子的滚动面相对上述端面侧的普通直径部的圆筒状的外径面的倾角为α，在该场合，从上述小直径部的台阶部侧端到上述内圈轨道面的小直径侧端的轴向长度X按照满足下述关系式的方式来确定，[0019] X≥RBAS·cosθ－{(φd2/2)+lsinα}/tanθ
[0020] 其中，0≤α≤θ。
[0021] 通过如上述那样来确定上述轴向长度X，在将滚子和保持器组装于内圈上时，可避免圆锥滚子的大直径侧的边缘被强烈地按压于内圈轨道面上的情况。
[0022] 在本发明的圆锥滚子轴承中，可在上述滚子和保持器的组件的上述各圆锥滚子的滚动面上涂布有润滑脂。
[0023] 由此，可抑制在内圈轨道面上发生与圆锥滚子的接触而造成的损伤。
附图说明
[0025] 根据参照附图的下面的优选的实施形式的说明，会更清楚地理解本发明。但是，实施形式和附图用于单纯的图示和说明，不应用于限制本发明的范围。本发明的范围由权利要求书确定。在附图中，多个附图中的同一部件标号表示同一或相应部分。
[0026] 图1为本发明的第1实施方式的圆锥滚子轴承的剖视图；
[0027] 图2为该圆锥滚子轴承的滚子和保持器的组件和内圈的剖视图；
[0028] 图3为该滚子和保持器的组件的一部分的剖视图；
[0029] 图4(A)为表示圆锥滚子轴承的各部分尺寸的图，图4(B)为表示不同状态的局部图；
[0030] 图5为表示圆锥滚子轴承的组装过程的图；
[0031] 图6为本发明的第2实施方式的圆锥滚子轴承的内圈的剖视图；
[0032] 图7为作为参考例的圆锥滚子轴承的内圈的剖视图；
[0033] 图8(A)为表示将过去的圆锥滚子轴承的滚子和保持器的组件组装于内圈之前的状态的剖视图，图8(B)为表示组装中途状态的剖视图。
具体实施方式
[0034] 根据图1～图5，对本发明的第1实施方式进行说明。
[0035] 如图1所示的那样，该圆锥滚子轴承1包括：内圈2；外圈3；夹设于该内外圈2、3之间的多个圆锥滚子4；保持器5，该保持器5将各圆锥滚子4保持。在内圈2的外周上形成由圆锥面构成的内圈轨道面2a，在内圈轨道面2a的大直径侧和小直径侧上分别具有大凸缘6和小凸缘7。在内圈轨道面2a的两端上分别形成有下凹部2b、2c。在外圈3的内周上，形成由与内圈轨道面2a面对的圆锥面构成的外圈轨道面3a，该外圈轨道面3a没有凸缘。圆锥滚子4的外周作为滚动面4a而形成，圆锥滚子4可在内圈轨道面2a和外圈轨道面3a之间随意滚动。保持器5在多个兜孔5a(图3)的内部分别保持各圆锥滚子4，所述多个兜孔5a于圆周方向以间隔出规定间隔的方式设置而成。保持器5比如由树脂制成，通过注射成形而制作。
[0036] 如图2所示的那样，内圈2的小凸缘7包括：端面2d侧的普通直径部7a；小直径部7b，该小直径部7b的与内圈轨道面2a邻接的外径面的直径小于上述普通直径部7a。普通直径部7a和小直径部7b的外径面均呈圆筒状面状。与内切于各圆锥滚子4的排列的内切直径Φd1相比较，普通直径部7a的外径Φd2较大，并且小直径部的外径Φd3较小。在这里，上述内切圆直径Φd1指如下状态下的直径，该状态为：将各圆锥滚子4保持于保持器5而成的滚子与保持器的组件10处于未组入于内圈2的状态。
[0037] 如图3所示的那样，保持器5的兜孔5a为外径侧窄，内径侧宽的形状。圆锥滚子4从内径侧进入兜孔5a中，构成滚子和保持器的组件10。兜孔5a内部的圆锥滚子4能相对内径侧出入，防止从外径侧抽出。由于滚子和保持器的组件10如图5(A)所示的那样，在组装于内圈2上时，该组件10装载于水平面等上以便使保持器5的小直径侧朝下，故各兜孔5a的圆锥滚子4处于朝外径侧倾倒，由此与保持器5接触的状态。上述未组装的状态为该状态。
[0038] 上述普通直径部7a和小直径部7b经由台阶部7c而连接。于是，小直径部7b的直径小于小凸缘7的其它部分(普通直径部7a和台阶部7c)的直径。台阶部7c呈从普通直径部7a侧起越向小直径部7b侧延伸，其直径越小的倾斜面状。倾斜角度θ2为比如45°左右，但是并不限于此。在台阶部7c和普通直径部7a的边界部，以及台阶部7c和小直径部7b的边界部上，以截面呈圆弧状的方式施加有倒角R。另外，小直径部7b的内圈轨道面2a的侧端也以截面呈圆弧状的方式施加有倒角R。
[0039] 上述小直径部7b的普通直径部侧端(在本例子中为台阶部7c的侧端)的位置A如下述那样而确定(参照图4(A))。即，从轴承中心轴C与内圈轨道面2a的交点O到大凸缘6的内圈轨道面2a侧的端面6a的距离为RBAS，上述内圈轨道面2a相对轴承中心轴C的倾角为θ，圆锥滚子4的滚动面4a的长度为l，圆锥滚子4的滚动面4a相对小凸缘7的普通直径部7a的外径面的倾角为α，在该场合，按照从上述位置A到内圈轨道面2a的小直径侧端的位置B的轴向长度X由下述关系式表示的方式来确定位置A：
[0040] X≥RBAS·cosθ－{(φd2/2)+lsinα}/tanθ (式1)
[0041] 其中，0≤α≤θ。关于如上述那样来确定的理由，将在后面进行说明。
[0042] 对该圆锥滚子轴承1的组装顺序进行说明。首先，如图5(A)那样，使各圆锥滚子4保持于保持器5的各兜孔中，从而形成滚子和保持器的组件10，该保持器5按照小直径侧朝下的方式设置而成。在滚子和保持器的组件10的各圆锥滚子4的滚动面4a上或内圈轨道面2a上涂布有润滑油脂。由此，在随后将滚子和保持器的组件10组装于内圈2上时，或在组装完成后使轴承旋转时，可抑制在内圈轨道面2a上产生与圆锥滚子4的接触而造成损伤的情况。另外，图5(A)～图5(C)仅示出了滚子和保持器的组件10的多个圆锥滚子4中的一部分的圆锥滚子4。
[0043] 接着，如图5(B)那样，通过将内圈2组装于滚子和保持器的组件10的各圆锥滚子4的内周侧，由此形成出图5(C)所示的内圈副组件11。在该内圈副组件11的状态下，通过内圈2的大凸缘6和小凸缘7，限制各圆锥滚子4的轴向移动，并且通过保持器5，限制各圆锥滚子4的朝外径方向的移动，由此，圆锥滚子4、保持器5不会从内圈2上脱落。
[0044] 然后，如图5(C)那样，内圈副组件11组装于外圈3上。由于圆锥滚子4、保持器5不会从内圈2上脱落，故内圈副组件11的组装作业以及除此以外的处理作业可容易进行。
[0045] 树脂制的保持器5由比如通过注射成形来制作，从而制作成作为轴承组装完成时的形状的最终形状。由此，在将保持器组件10组装于内圈2上时，按照滚子排列的内切圆直径φd1大于内圈2的小凸缘7的普通直径部7a的外径φd2的方式，使保持器5弹性变形。如图4(A)中的虚线所示的那样，如果在小凸缘7上没有设置小直径部7b，则如在“发明要解决的课题”部分中描述的那样，在各圆锥滚子4通过小凸缘7时，圆锥滚子4被按压于小凸缘7上而倾倒于内圈轨道面2a侧，由此圆锥滚子4的大直径侧的边缘可能与内圈轨道面2a接触。
[0046] 但是，如果设置了小直径部7b，则在圆锥滚子4的小直径侧端位于上述轴向长度X的范围内时，由于圆锥滚子4不会被小凸缘7按压，故如图4(B)所示的那样，圆锥滚子4被保持于外力没有作用在圆锥滚子4上的普通位置。由此，圆锥滚子4的大直径侧的边缘不会与内圈轨道面2a摩擦，可避免使内圈轨道面2a损伤。另外，在本实施方式中，由于在小凸缘7的外径面的各角部上施加有截面呈圆弧状的倒角R，故还防止因小凸缘7和圆锥滚子4的接触而造成损伤的情况。
[0047] 上述轴向长度X如下述那样推导出。在图4(A)中，在圆锥滚子4的小直径侧的边缘位于与位置A相同的轴向位置时，从圆锥滚子4的大直径侧的边缘到大凸缘6的内圈轨道面2a侧的端面6a的轴向距离L1为与轴向长度X相同的值。由此，可使轴向长度X的值最小。从交点O到大凸缘6的内圈轨道面2a侧的端面6a的轴向距离L2如下：
[0048] L2＝RBAS·cosθ……(式2)
[0049] 从交点O到圆锥滚子4的大直径侧的边缘的轴向距离L3如下：
[0050] L3＝{(φd2/2)+lsinα}/tanθ……(式3)
[0051] 通过该式2和式3，轴向长度X为
[0052] X＝RBAS·cosθ-{(φd2/2)+lsinα}/tanθ……(式4)
[0053] 于是，通过如上述式1那样来确定轴向长度X，在将滚子和保持器的组件10组装于内圈2上时，可避免圆锥滚子4的大直径侧的边缘被强烈地按压于内圈轨道面2a上的情况。
[0054] 图6表示本发明的第2实施方式。在该圆锥滚子轴承1中，内圈2的小凸缘7由端面侧的普通直径部7a以及内圈轨道面2a侧的锥状部7d构成。端面侧的普通直径部7a的外径面为圆筒面。锥状部7d具有锥形形状，该锥形形状为：从内圈轨道面2a侧端起，越向与内圈轨道面2a离开的一侧延伸，该锥状部7d的外径越大。该锥状部7d中的外径小于内切圆直径φd1的部分构成小直径部7da。即，小直径部7da的直径小于小凸缘7的其它部分(普通直径部7a和锥状部7d的一部分)的直径。由于其它方面与图1～图4的实施方式相同，故省略其附图和说明。
[0055] 在该实施方式的场合，同样按照如下方式来确定位置A，该方式为：从小直径部7da的普通直径部侧端的位置(在本例子中，在小直径部7da的外径为最大直径的位置)A到内圈轨道面2a的小直径侧端的位置B的轴向长度X如上述式1表示的那样。由此，在将滚子和保持器的组件(在图中未示出)组装于内圈2上时，圆锥滚子(在图中未示出)的大直径侧的边缘不会被强烈地按压于内圈轨道面2a上，可避免使内圈轨道面2a损伤的情况。
[0056] (参考例)
[0057] 为了避免在将滚子和保持器的组件组装于内圈上时使内圈轨道面损伤，也可为下述结构，其中，如图7所示的那样，内圈2的小凸缘7为独立于内圈主体2A的部件，在将滚子和保持器的组件10组装于内圈2上后，将小凸缘7安装于内圈主体2A上。在附图的例子的场合，使环状的钢板按照截面呈L状的方式成形出小凸缘7，以具有过盈量的方式使小凸缘7嵌合于内圈主体2A的小凸缘安装部2d的外径面上，由此被安装于内圈主体2A上。小凸缘安装部2d的外径面φd4小于内圈轨道面2a的小直径端的直径φd5。另外，小凸缘
7安装于小凸缘安装部2d上的位置为在轴承旋转时不妨碍保持器5的位置。如此，如果小凸缘7为独立于内圈主体2A的部件的话，则密封于轴承内部的润滑油脂通过小凸缘7而被阻挡，可防止润滑油脂朝轴承中间处偏移的情况。
7安装于小凸缘安装部2d上的位置为在轴承旋转时不妨碍保持器5的位置。如此，如果小凸缘7为独立于内圈主体2A的部件的话，则密封于轴承内部的润滑油脂通过小凸缘7而被阻挡，可防止润滑油脂朝轴承中间处偏移的情况。
[0058] 如上面所述，在参照附图的同时，对优选的实施形式进行了说明，但是，如果是本领域的技术人员，在阅读本说明书后，会在显然的范围内容易想到各种变更和修正方式。于是，这样的变更和修正方式应被解释为属于根据权利要求书确定的本发明的范围内。
[0059] 标号的说明：
[0060] 标号1表示圆锥滚子轴承；
[0061] 标号2表示内圈；
[0062] 标号2A表示内圈主体；
[0063] 标号2a表示内圈轨道面；
[0064] 标号2b表示大凸缘侧下凹部；
[0065] 标号2c表示小凸缘侧下凹部；
[0066] 标号2d表示小凸缘安装部；
[0067] 标号3表示外圈；
[0068] 标号3a表示外圈轨道面；
[0069] 标号4表示圆锥滚子；
[0070] 标号4a表示滚动面；
[0071] 标号5表示保持器；
[0072] 标号5a表示兜孔；
[0073] 标号6表示大凸缘；
[0074] 标号6a表示大凸缘的内圈轨道面侧的端面；
[0075] 标号7表示小凸缘；
[0076] 标号7a表示普通直径部；
[0077] 标号7b表示小直径部；
[0078] 标号7c表示台阶部；
[0079] 标号7d表示锥状部；
[0080] 标号7da表示小直径部；
[0081] 标号10表示滚子和保持器的组件；
[0082] 标号11表示内圈副组件；
[0083] 符号C表示轴承中心轴；
[0084] 符号O表示交点；
[0085] 符号Φd1表示内切圆直径；
[0086] 符号Φd2表示小凸缘外径；
[0087] 符号Φd3表示小直径部外径；
[0088] 符号Φd4表示小凸缘安装部外径；
[0089] 符号Φd5表示内圈轨道面小直径端外径；
[0090] 符号θ表示内圈轨道面倾角；
[0091] 符号θ2表示圆锥滚子滚动面相对小直径部外径面的倾角；
[0092] 符号α表示圆锥滚子滚动面相对普通直径部外径面的倾角；
[0093] 符号RBAS表示从轴承中心轴和内圈轨道面的交点到内圈大凸缘端面的距离；
[0094] 符号X表示轴向长度；
[0095] 符号L1、L2、L3表示轴向距离；
[0096] 符号l表示圆锥滚子滚动面长度。
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