JP2007100771A - Thrust cylindrical roller bearing - Google Patents
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Abstract
【課題】 保持器2aに設けた各ポケット7の外径側周縁部の摩耗を抑えられる構造を、実現する。
【解決手段】 上記保持器2aをクロムモリブデン鋼製とし、表面に浸硫窒化層を形成し、表面硬度をHv600以上とする。又、ころ出っ張り量であるδ1 を、円筒ころ8の面取り部11の径方向に関する幅寸法Wよりも小さくすると共に、負のころ落ち量であるδ2 と、この面取り部11の径方向に関する幅寸法Wとの差を、上記保持器2aを構成する金属板の板厚Tよりも小さくする。これにより、上記課題を解決できる。
【選択図】 図2PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a structure capable of suppressing wear of an outer peripheral side peripheral portion of each pocket 7 provided in a cage 2a.
The cage 2a is made of chrome molybdenum steel, a oxynitride layer is formed on the surface, and the surface hardness is set to Hv 600 or more. Further, the roller protrusion amount δ 1 is made smaller than the width dimension W in the radial direction of the chamfered portion 11 of the cylindrical roller 8, and the negative roller drop amount δ 2 and the radial direction of the chamfered portion 11 are related. The difference from the width dimension W is made smaller than the plate thickness T of the metal plate constituting the cage 2a. Thereby, the said subject can be solved.
[Selection] Figure 2
Description
この発明は、自動車用変速機、カーエアコン用コンプレッサ、工作機械等、各種機械装置の回転支持部に組み込むスラスト円筒ころ軸受の改良に関する。具体的には、スラスト円筒ころ軸受の保持器の摩耗を低減して、優れた耐久性を有する構造を実現するものである。尚、本発明の対象となるスラスト円筒ころ軸受には、転動体として、外径寸法に比べて軸方向寸法が大きなニードル(針状ころ)を使用した、スラストニードル軸受も含む。従って、本明細書及び特許請求の範囲に記載した円筒ころには、上記ニードルも含む。 The present invention relates to an improvement of a thrust cylindrical roller bearing incorporated in a rotation support portion of various mechanical devices such as an automobile transmission, a car air conditioner compressor, and a machine tool. Specifically, the wear of the cage of the thrust cylindrical roller bearing is reduced, and a structure having excellent durability is realized. The thrust cylindrical roller bearing that is the subject of the present invention includes a thrust needle bearing that uses a needle (needle roller) having a larger axial dimension than the outer diameter as a rolling element. Therefore, the cylindrical roller described in the present specification and claims includes the needle.
1枚の金属板に打ち抜き加工及び曲げ加工を施す事により低コストで造れる保持器を備えたスラスト円筒ころ軸受として、特許文献1〜5に記載された技術が知られている。図4〜8は、これら各特許文献に記載される等により知られている、従来構造の第1例のスラスト円筒ころ軸受1を示している。このスラスト円筒ころ軸受1は、1個の保持器2と、複数個の円筒ころ8、8とを備える。この保持器2は、鋼板等の金属板を曲げ形成する事により一体に造られたもので、円筒状の内径側リム部4と、円筒状の外径側リム部5と、中間板部6と、複数のポケット7、7とを備える。
As a thrust cylindrical roller bearing provided with a cage that can be manufactured at a low cost by punching and bending a single metal plate, techniques described in Patent Documents 1 to 5 are known. 4 to 8 show a thrust cylindrical roller bearing 1 of a first example having a conventional structure, which is known as described in each of these patent documents. The thrust cylindrical roller bearing 1 includes one
このうちの内径側リム部4は、上記保持器2の内周縁部に存在するもので、全周に亙って連続する円環状である。又、上記外径側リム部5は、上記保持器2の外周縁部に存在するもので、上記内径側リム部4と同心で全周に亙って連続する円環状である。又、上記中間板部6は、この内径側リム部4と上記外径側リム部5との間に存在するもので、断面形状が径方向に関して屈曲している。更に、上記各ポケット7、7は、上記中間板部6に円周方向に関して間欠的に、それぞれ放射方向に形成されたもので、それぞれの内側に円筒ころ8、8を、転動自在に保持する。
Among these, the inner diameter side rim portion 4 is present at the inner peripheral edge portion of the
これら各円筒ころ8、8の軸方向両端面には、図5に示す様に、これら各円筒ころ8、8の回転中心軸に対し直角方向に拡がる中央平坦面9と、この中央平坦面9の外周縁と転動面10とを全周に亙って連続させる、部分円すい凸面状若しくは断面形状が部分凸円弧状である凸曲面状の面取り部11とを形成している。従来構造の場合、この面取り部11の寸法のうち、上記各円筒ころ8の軸方向の寸法L8 と径方向の寸法W8 とをほぼ等しく(L8 ≒W8 )している。又、上記中間板部6のうちで、円周方向に隣り合うポケット7、7同士の間部分は、柱部12、12となっている。
As shown in FIG. 5, a central
又、上記中間板部6は、中央平板部13と、外径側平板部14と、内径側平板部15と、内径側連続部16と、外径側連続部17とから成る。このうちの中央平板部13は、径方向(図4、6の左右方向、図7の上下方向、図8の表裏方向)中間部で軸方向一端(図4、6、8の下端)寄り部分に形成されている。又、上記外径側平板部14は、上記外径側リム部5の径方向内側(図6の左側)に隣接する、軸方向他端(図4、6、8の上端)寄り部分に形成されている。又、上記内径側平板部15は、上記内径側リム部4の径方向外側(図6の右側)に隣接する、軸方向他端寄り部分に形成されている。上記外径側、内径側両平板部14、15は、同一平面上に位置する。又、上記内径側連続部16は、上記内径側平板部15の外周縁と、上記中央平板部13の内周縁とを連続させ、上記外径側連続部17は、この中央平板部13の外周縁と上記外径側平板部14の内周縁とを連続させる。これら内径側、外径側両連続部16、17同士の間隔は、上記中央平板部13から離れる程大きくなる。この中央平板部13の外面(図4、6、8の下面)と上記内径側、外径側両リム部4、5の先端縁とは、同一平面上に位置するか、或いは、上記中央平板部13の外面の方がこの先端縁よりも軸方向に突出している。
The
上述の様に構成する保持器2は、上記各ポケット7、7内に円筒ころ8、8を転動自在に保持した状態で、スラスト円筒ころ軸受1を構成する1対のレース面である、軸方向に対向する互いに平行な1対の平面同士の間に挟持する。上記中間板部6を構成する、上記中央、外径側、内径側各平板部13〜15のうち、前記各柱部12、12の円周方向両側縁部分は、上記内径側、外径側両連続部16、17の両側縁部分に比べて、上記各ポケット7、7内に向け少し突出している。
The
即ち、径方向外側位置の上記外径側平板部14、及び、径方向内側位置の上記内径側平板部15で、上記各柱部12、12の円周方向端縁部を、それぞれ外径側係止部18、18及び内径側係止部19、19としている。そして、図6、8の(A)に示す様に、これら外径側、内径側各係止部18、19(請求項1に記載した「各ポケットの周縁部のうちの軸方向他端寄り部分」に相当)と、上記各円筒ころ8の転動面10との係合により、これら各円筒ころ8の一部が上記中央平板部13の外面及び上記内径側、外径側両リム部4、5の先端縁よりも軸方向に突出したままの状態となる様に、言い換えれば、上記中央平板部13の外面及び内径側、外径側両リム部4、5の先端縁が相手レース面と接触しない様に、上記保持器2の軸方向一端側(図6、8の下側)への軸方向変位を規制している。
That is, in the outer diameter side
又、径方向中間位置の上記中央平板部13で上記各柱部12、12の円周方向端縁部を、それぞれ中央係止部20、20としている。そして、図6、8の(B)に示す様に、これら中央係止部20、20(請求項1に記載した「各ポケットの周縁部のうちの軸方向一端寄り部分」に相当)と、上記各円筒ころ8の転動面10との係合により、これら各円筒ころ8の一部が上記外径側、内径側両平板部14、15よりも軸方向に突出したままの状態となる様に、言い換えれば、これら外径側、内径側両平板部14、15の外面(図4、6、8の上面)が相手レース面と接触しない様に、上記保持器2の軸方向他端側(図6、8の上側)への軸方向変位を規制している。
要するに、上記各ポケット7、7内に上記各円筒ころ8、8を保持した状態で、上記各係止部18〜20とこれら各円筒ころ8、8の転動面10とを係合させて、これら各円筒ころ8、8に対する、上記保持器2の軸方向の変位を抑えている。即ち、この保持器2の軸方向に関する位置決めを、所謂ころ案内(両側ころ持たせ)により図っている。
Further, in the central
In short, in a state where the
ところで、上述の様なスラスト円筒ころ軸受1の使用時に上記各円筒ころ8、8には、遠心力に基づいて上記保持器2の径方向外方に向いた力が加わる。そして、この力により、上記各円筒ころ8、8の軸方向両端面のうち、上記保持器2の径方向外側となる外径側端面21が、上記各ポケット7、7の周縁部のうち、この保持器2の径方向外側となる外径側周縁部22に押し付けられる。この結果、この外径側周縁部22と上記外径側端面21とが、図8の(A)の斜格子で示した部分で擦れ合う。但し、この外径側端面21は上記外径側周縁部22に対し、均等に押し付けられる訳ではない。実際の場合にこの外径側端面21は、上記各ポケット7、7内での上記各円筒ころ8、8のスキューに起因して、その外径寄り部分が上記外径側周縁部22に押し付けられた状態で、互いに摺接する。
By the way, when the thrust cylindrical roller bearing 1 as described above is used, a force directed radially outward of the
即ち、スラスト円筒ころ軸受1の運転時に、上記各円筒ころ8、8の自転軸の方向と上記保持器2の径方向とが互いに一致している事が理想である。但し、実際の場合には、これら両方向が互いに不一致になる、スキューが発生する事が避けられない。この様なスキューは、上記各円筒ころ8、8の転動面10とレース面との転がり接触部の摩擦係数が、転がり接触部の長さ方向に関して不均一である等により発生する。又、上記外径側端面21と上記外径側周縁部22とが片当たりする程度は、上記両方向のずれ角度(スキュー角度)が大きくなる程著しくなる。
In other words, when the thrust cylindrical roller bearing 1 is operated, it is ideal that the direction of the rotation axis of each of the
上記各円筒ころ8、8がスキューしつつ、上記外径側端面21のうちで、前記中央平坦面9のうちの外周縁部と前記面取り部11との境界部分と上記外径側周縁部22とが擦れ合うと、この擦れ合い部に局部的な応力集中が発生し(接触面圧Pが高くなり)、しかも大きな擦れ合い速度Vで擦れ合う(摩耗に結び付くパラメータであるPV値が大きくなる)。更には、この擦れ合い部に潤滑の為の油膜が形成されにくくなって、この擦れ合い部で金属接触が発生し易くなる。この結果、上記保持器2の一部で上記外径側周縁部22部分に、図9に示す様な、保持器2の円周方向両側程摩耗程度が著しい、凹入部23が形成される場合がある。一方、上記保持器2の材料として、冷間圧延鋼板(SPCC)が広く使用されている。又、この保持器2の表面硬度を高くする為に窒化処理を施す事も、従来から行なわれている。上記SPCC材に窒化処理を施す事により、表面硬度をHv500程度まで高くする事ができるが、上記保持器2の表面硬度をHv500程度にしても、上記外径側周縁部22に、上述の様な凹入部23が形成される事を十分に防止できない可能性がある。
While the
この様な凹入部23が或る程度大きくなると、上記各円筒ころ8、8の一部で上記保持器2の径方向外端部外周縁に設けた面取り部11が、上記凹入部23内に入り込みつつ、本来のポケット7、7の位置よりも上記保持器2の径方向外方に変位する、所謂潜り込みが発生する。この様な潜り込みが発生すると、保持器に対するころ端面の摺動抵抗が増大し、前記スラスト円筒ころ軸受1を組み込んだ回転支持部の回転抵抗が大きくなり、この回転支持部を有する各種機械装置の性能が低下するだけでなく、著しい場合にはフレーキングや焼き付き等の故障の原因となる。この様な不都合を生じる摩耗は、近年に於ける自動車の性能向上により、トランスミッションやカーエアコンコンプレッサ等の各種機械装置の回転部分の回転速度が速くなる事に伴い、従来に比べて発生し易くなっている。
When such a
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、保持器に設けたポケットの外径側周縁部の摩耗を抑えられる構造を実現すべく発明したものである。 The present invention has been invented to realize a structure capable of suppressing wear of the outer peripheral side peripheral portion of the pocket provided in the cage in view of the above-described circumstances.
本発明のスラスト円筒ころ軸受は、前述した従来から知られているスラスト円筒ころ軸受と同様に、保持器と、複数個の円筒ころとを備える。
このうちの保持器は、全体を円輪状に造られて、円周方向複数個所に、それぞれが放射方向に配置された複数のポケットを備える。
又、上記各円筒ころは、上記保持器の各ポケット内に、転動自在に保持されている。
特に、本発明のスラスト円筒ころ軸受に於いては、これら各円筒ころは、それぞれの軸方向両端面のうちの少なくとも上記保持器の外径側端面に、それぞれの回転中心軸に対し直角方向に拡がる中央平坦面と、この中央平坦面の外周縁と転動面とを全周に亙って連続させる面取り部とを備えたものである。
又、上記保持器は、クロムモリブデン鋼製であり、表面に浸硫窒化層を形成し、この表面の硬度をHv600以上としている。又、上記各円筒ころの転動面と上記各ポケットの周縁部のうちの何れかの部分との係合により軸方向の変位を、この保持器の軸方向両側面と相手レース面とが接触しない状態に規制されるもの(ころ案内)である。
更に、上記保持器を軸方向一端側に変位させ、上記各円筒ころの転動面と、上記各ポケットの周縁部のうちの軸方向他端寄り部分とを係合させた状態で、これら各円筒ころの一部が上記保持器の軸方向他端側の側面から突出する量(ころ出っ張り量)を、これら各円筒ころの径方向に関する上記面取り部の幅寸法未満としている。
これと共に、上記保持器を軸方向他端側に変位させ、上記各円筒ころの転動面と、上記各ポケットの周縁部のうちの軸方向一端寄り部分とを係合させた状態で、これら各円筒ころの一部が上記保持器の軸方向他端側の側面から突出する量(負のころ落ち量)と、これら各円筒ころの径方向に関する上記面取り部の幅寸法との差を、上記保持器のうち、上記他端側の側面を構成する部分の板厚よりも小さくしている。
The thrust cylindrical roller bearing of the present invention includes a cage and a plurality of cylindrical rollers, similarly to the previously known thrust cylindrical roller bearing.
Of these, the cage is formed in an annular shape as a whole, and includes a plurality of pockets arranged in a radial direction at a plurality of locations in the circumferential direction.
Further, each of the cylindrical rollers is rotatably held in each pocket of the cage.
In particular, in the thrust cylindrical roller bearing according to the present invention, each of these cylindrical rollers is provided at least on the outer diameter side end face of the cage in the direction perpendicular to the respective rotation center axis among the respective axial end faces. The center flat surface which spreads and the chamfering part which continues the outer periphery and rolling surface of this center flat surface over the perimeter are provided.
Further, the cage is made of chromium molybdenum steel, and a sulfur nitride layer is formed on the surface, and the hardness of the surface is set to Hv 600 or more. Further, the axial displacement is caused by the engagement between the rolling surface of each cylindrical roller and any one of the peripheral portions of each pocket, and both the axial side surfaces of the cage and the mating race surface come into contact with each other. It is a thing (roller guide) that is restricted to the state that does not.
Further, the cage is displaced toward one end in the axial direction, and the rolling surface of each cylindrical roller is engaged with the portion near the other end in the axial direction of the peripheral edge of each pocket. The amount of the cylindrical roller protruding from the side surface on the other end side in the axial direction of the cage (roller protruding amount) is set to be less than the width dimension of the chamfered portion in the radial direction of each cylindrical roller.
At the same time, the cage is displaced to the other end side in the axial direction, and the rolling surface of each cylindrical roller is engaged with the peripheral portion of each pocket near the one end in the axial direction. The difference between the amount that each cylindrical roller protrudes from the side surface on the other axial end side of the cage (negative roller drop amount) and the width dimension of the chamfered portion in the radial direction of each cylindrical roller, It is made smaller than the plate | board thickness of the part which comprises the side surface of the said other end side among the said holder | retainers.
上述の様に構成する本発明によれば、保持器に設けた各ポケットの外径側周縁部の摩耗を抑え、この摩耗に基づく、各円筒ころの外径側端部がこの保持器の外径寄り部分の片面側に潜り込む事を防止できるスラスト円筒ころ軸受を得られる。即ち、本発明の場合、保持器の表面硬度をHv600以上としている為、この保持器の耐摩耗性を向上させて、上記外径側周縁部の摩耗を抑える事ができる。尚、従来、保持器の材料として使用していたSPCC材に浸硫窒化処理を施しても、表面硬度をHv540程度までしか上昇させる事ができないが、本発明の保持器の材料であるクロムモリブデン鋼に浸硫窒化処理を施した場合、表面硬度をHv600以上まで上昇させる事ができる。 According to the present invention configured as described above, wear on the outer peripheral side edge of each pocket provided in the cage is suppressed, and the outer diameter side end of each cylindrical roller based on this wear is outside the retainer. A thrust cylindrical roller bearing can be obtained that can be prevented from entering one side of the near-diameter portion. That is, in the case of the present invention, since the surface hardness of the cage is Hv 600 or more, the wear resistance of the cage can be improved and the wear of the outer peripheral side edge portion can be suppressed. In addition, even if the SPCC material conventionally used as the material of the cage is subjected to nitrosulphurizing treatment, the surface hardness can be increased only to about Hv 540, but the chromium molybdenum which is the material of the cage of the present invention. When steel is subjected to nitronitriding, the surface hardness can be increased to Hv 600 or more.
又、本発明の場合、保持器の表面に浸硫窒化層を形成している為、この表面の摩擦抵抗を低減できる。この為、上記外径側周縁部の摩擦抵抗も低減して、この外径側周縁部の耐摩耗性、耐焼き付き性を向上させる事ができる。即ち、浸硫窒化層は、最表面側から順に、硫黄を含む浸硫層、窒化化合層、窒素が拡散した拡散層から構成されている。このうちの最表面に形成される上記浸硫層の硫黄成分は、潤滑性に優れており、固体潤滑剤の様な働きをする。この為、保持器の表面の摩擦抵抗を低減して、上記外径側周縁部の耐摩耗性、耐焼き付き性を向上させる事ができる。尚、浸硫窒化層を形成する際に、母材の表面が清浄化される為、高品位な浸硫窒化層が形成され易い。更に、上記浸硫窒化層の存在により、この外径側周縁部と各円筒ころの外径側端面との擦れ合い部で発生する摩擦熱を抑え、この擦れ合い部で凝着現象を生じにくくして、摩耗を抑制できる。尚、保持器の表面に浸硫窒化層を形成する処理(浸硫窒化処理)方法として、塩浴処理、ガス処理等が挙げられる。 In the case of the present invention, since the oxynitride layer is formed on the surface of the cage, the frictional resistance of this surface can be reduced. For this reason, the frictional resistance of the outer peripheral edge portion can be reduced, and the wear resistance and seizure resistance of the outer peripheral edge portion can be improved. That is, the sulfur nitride layer is composed of a sulfur-containing sulfur layer, a nitrided compound layer, and a diffusion layer in which nitrogen is diffused in order from the outermost surface side. Of these, the sulfur component of the sulfurized layer formed on the outermost surface is excellent in lubricity and functions like a solid lubricant. For this reason, the frictional resistance of the surface of the cage can be reduced, and the wear resistance and seizure resistance of the outer peripheral edge can be improved. In addition, since the surface of a preform | base_material is cleaned when forming a oxynitride layer, a high quality nitrosulfide layer is easy to be formed. Furthermore, due to the presence of the oxynitride layer, the frictional heat generated at the rubbed portion between the outer peripheral side edge portion and the outer diameter side end surface of each cylindrical roller is suppressed, and the adhesion phenomenon is less likely to occur at the rubbed portion. Thus, wear can be suppressed. In addition, a salt bath process, a gas process, etc. are mentioned as a process (nitronitridation process) method of forming a sulfur nitride layer on the surface of a cage | basket.
又、上記各ポケットの外径側周縁部と、これら各ポケット内に保持された各円筒ころの外径側端面との擦れ合い部を、従来に比べて狭い範囲内に収め、この擦れ合い部をより各ポケットの円周方向の中央寄り部分に位置させる事ができる。この為、スキューによる片当たりを起因として、この擦れ合い部に生じる、局部的な応力集中を緩和でき、更にこの擦れ合い部の滑り速度Vを小さく抑えられる。この結果、上記外径側周縁部に、前述の図9に示した様な、摩耗による凹入部23が形成されにくくできる。この結果、上記各円筒ころが上記保持器の外径寄り部分に潜り込む事を防止できる。
In addition, the rubbing portion between the outer peripheral side edge portion of each pocket and the outer diameter side end surface of each cylindrical roller held in each pocket is accommodated within a narrow range compared to the conventional case, and this rubbing portion. Can be positioned more in the circumferentially central portion of each pocket. For this reason, the local stress concentration generated in the rubbing portion due to the one piece contact due to the skew can be alleviated, and the sliding speed V of the rubbing portion can be further reduced. As a result, the recessed
又、前記負のころ落ち量と上記面取り部の径方向に関する幅寸法との差を、上記保持器を構成する金属板の板厚よりも小さくしている為、この面取り部が各ポケットの外径側周縁部と接触する事で、上記各円筒ころの円滑回転に悪影響を及ぼす事を防止でき、耐久性の向上を図れる。
更に、上記保持器の軸方向位置を、上記各ポケットの周縁部と上記各円筒ころの転動面との係合により図っているので、上記保持器の軸方向両側面と相手レース面とが擦れ合う事がない。この為、この保持器がこのレース面に付着した潤滑油を掻き取る事を防止して、このレース面と上記各円筒ころの転動面との転がり接触部を良好に潤滑できる。
Further, since the difference between the negative roller drop amount and the width of the chamfered portion in the radial direction is made smaller than the thickness of the metal plate constituting the cage, the chamfered portion is outside the pocket. By contacting the radial peripheral edge, adverse effects on the smooth rotation of each cylindrical roller can be prevented, and durability can be improved.
Further, since the axial position of the cage is achieved by the engagement between the peripheral edge of each pocket and the rolling surface of each cylindrical roller, both the axial side surfaces of the cage and the mating race surface are There is no rubbing. For this reason, it is possible to prevent the retainer from scraping off the lubricating oil adhering to the race surface and to satisfactorily lubricate the rolling contact portion between the race surface and the rolling surface of each cylindrical roller.
本発明を実施する場合に、例えば、請求項2に記載した様に、保持器を、0.13〜0.18重量%の炭素と、0.15〜0.35重量%の珪素と、0.9〜1.2重量%のクロムと、0.05〜0.1重量%のアルミニウムと、0.15〜0.3重量%のモリブデンとを含有したクロムモリブデン鋼(JIS SCM415にアルミニウムを添加したもの)製とする。
この様な材料を使用すれば、上記保持器の表面硬度を十分に高くできて、ポケット内周縁の摩耗防止効果を十分に高められる。
In carrying out the present invention, for example, as described in
If such a material is used, the surface hardness of the cage can be sufficiently increased, and the effect of preventing wear on the inner periphery of the pocket can be sufficiently enhanced.
又、例えば、請求項3に記載した様に、保持器として、金属板を曲げ形成する事により一体に造られたものを使用する。
この保持器は、内径側リム部と、外径側リム部と、中間板部と、複数のポケットと、複数の柱部とを備える。
このうちの内径側リム部は内周縁部に存在し、全周に亙って連続する円環状であり、上記外径側リム部は、外周縁部に存在し、上記内径側リム部と同心で全周に亙って連続する円環状である。
又、上記中間板部は、上記外径側リム部と上記内径側リム部との間に存在して、断面形状が径方向に関し屈曲しており、中央平板部と、外径側平板部と、内径側平板部と、内径側連続部と、外径側連続部とから成る。
このうちの中央平板部は、径方向中間部で軸方向一端寄り部分に形成されている。
又、上記外径側平板部は、上記外径側リム部の径方向内側に隣接する、軸方向他端寄り部分に形成されている。
又、上記内径側平板部は、上記内径側リム部の径方向外側に隣接する、軸方向他端寄り部分に形成されている。
又、上記内径側連続部は、上記内径側平板部の外周縁と上記中央平板部の内周縁とを連続させ、上記外径側連続部は、この中央平板部の外周縁と上記外径側平板部の内周縁とを連続させる。
又、上記各ポケットは、上記中間板部の径方向に長い矩形孔であって、この中間板部に円周方向に関して間欠的に、それぞれ放射方向に形成されている。
又、上記各柱部は、円周方向に隣り合うポケット同士の間に設けられている。
Further, for example, as described in claim 3, a cage that is integrally formed by bending a metal plate is used.
The retainer includes an inner diameter side rim portion, an outer diameter side rim portion, an intermediate plate portion, a plurality of pockets, and a plurality of pillar portions.
Of these, the inner diameter side rim portion is present at the inner peripheral edge and has an annular shape continuous over the entire circumference, and the outer diameter side rim portion is present at the outer peripheral edge portion and is concentric with the inner diameter side rim portion. It is an annular shape that continues around the entire circumference.
Further, the intermediate plate portion exists between the outer diameter side rim portion and the inner diameter side rim portion, and the cross-sectional shape is bent in the radial direction, and the central flat plate portion, the outer diameter side flat plate portion, The inner diameter side flat plate portion, the inner diameter side continuous portion, and the outer diameter side continuous portion.
Among these, the central flat plate portion is formed at a portion near one end in the axial direction at the radial intermediate portion.
Further, the outer diameter side flat plate portion is formed in a portion near the other end in the axial direction adjacent to the radially inner side of the outer diameter side rim portion.
Further, the inner diameter side flat plate portion is formed in a portion near the other end in the axial direction adjacent to the radially outer side of the inner diameter side rim portion.
The inner diameter side continuous portion continuously connects the outer peripheral edge of the inner diameter side flat plate portion and the inner peripheral edge of the central flat plate portion, and the outer diameter side continuous portion includes the outer peripheral edge of the central flat plate portion and the outer diameter side. The inner peripheral edge of the flat plate portion is made continuous.
The pockets are rectangular holes that are long in the radial direction of the intermediate plate portion, and are formed in the intermediate plate portion in the radial direction intermittently in the circumferential direction.
Moreover, each said pillar part is provided between the pockets adjacent to the circumferential direction.
或は、請求項4に記載した様に、上記保持器として、それぞれが、各ポケットを構成する為の透孔を円周方向複数個所に形成した円輪部を有する1対の保持器素子を、軸方向に重ね合わせて成るものを使用する。 Alternatively, as described in claim 4, a pair of cage elements each having an annular portion in which a plurality of through holes for forming each pocket are formed in the circumferential direction are used as the cage. , Used in the axial direction.
又、上述した各発明を実施する場合に好ましくは、請求項5に記載した様に、保持器を軸方向一端側に変位させ、各円筒ころの転動面と、各ポケットの周縁部のうちの軸方向他端寄り部分とを係合させた状態で、これら各円筒ころの一部が上記保持器の軸方向他端側の側面から突出する量と、この保持器を軸方向他端側に変位させ、上記各円筒ころの転動面と、上記各ポケットの周縁部のうちの軸方向一端寄り部分とを係合させた状態で、これら各円筒ころの一部が上記保持器の軸方向他端側の側面から突出する量との差、即ち、これら各円筒ころに対する上記保持器の軸方向に関するガタ量を、50μm以上とする。
Further, when implementing each of the above-described inventions, preferably, as described in
前述した、この保持器の軸方向に関する位置決めをころ案内で図る為の条件を満たしつつ、上記ガタ量を50μm以上確保すれば、上記各円筒ころの転動面と上記保持器を構成する各ポケットの周縁部のうちの円周方向両側縁との隙間を十分に確保できる。この為、上記各円筒ころの転動面に付着した潤滑油がこれら各ポケットの円周方向両側縁により掻き取られる事を防止して、これら各円筒ころの転動面と相手レース面との転がり接触部に十分な潤滑油を供給できる。そして、これら各転がり接触部に十分な油膜を形成して、上記各円筒ころの転動面及び相手レース面の転がり疲れ寿命の確保を図れる。 While satisfying the above-mentioned conditions for positioning the cage in the axial direction with roller guides, if the play is secured to 50 μm or more, the rolling surfaces of the cylindrical rollers and the pockets constituting the cage It is possible to sufficiently secure a gap between the peripheral edges of the circumferential edges of the circumferential edges. For this reason, it is possible to prevent the lubricating oil adhering to the rolling surface of each cylindrical roller from being scraped off by the circumferential side edges of each pocket, and to prevent the rolling surface of each cylindrical roller from mating with the race surface. Sufficient lubricating oil can be supplied to the rolling contact portion. And sufficient oil film can be formed in each of these rolling contact portions, and the rolling fatigue life of the rolling surface and the mating race surface of each cylindrical roller can be ensured.
又、より好ましくは、請求項6に記載した様に、各円筒ころの中央平坦面の表面粗さを、算術平均粗さで0.31μm以下とすると共に、各ポケットの外径側周縁部の表面粗さを、算術平均粗さで2.54μm以下とする。
この様に構成すれば、各円筒ころの中央平坦面と各ポケットの外径側周縁部との接触部に油膜を形成し易くして、これら各接触部の摩耗量を低減できる。この結果、上記各円筒ころが上記保持器に潜り込む事を、より効果的に防止できる。
More preferably, as described in
If comprised in this way, it will become easy to form an oil film in the contact part of the center flat surface of each cylindrical roller and the outer peripheral side peripheral part of each pocket, and the amount of wear of these each contact part can be reduced. As a result, the cylindrical rollers can be more effectively prevented from entering the cage.
図1〜2は、請求項1〜3、5、6に対応する、本発明の実施例を示している。尚、本発明の特徴は、各ポケット7の外径側周縁部22に、前述の図9に示した凹入部23に結び付く様な摩耗を生じにくくすべく、保持器2aの表面に浸硫窒化層を形成し、表面硬度をHv600以上とすると共に、各円筒ころ8、8の軸方向両端面外径寄り部分に形成した面取り部11の径方向に関する幅寸法との関係で、上記各ポケット7内での上記各円筒ころ8、8の動きを規制する点にある。スラスト円筒ころ軸受1aの基本的構成及び作用は、前述の図4〜8に示した従来構造と同様であるから、重複する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本実施例の特徴部分を中心に説明する。
1 and 2 show an embodiment of the present invention corresponding to claims 1 to 3, 5 and 6. The feature of the present invention is that the outer peripheral side
本実施例の場合、上記保持器2aを、0.13〜0.18重量%の炭素(C)と、0.15〜0.35重量%の珪素(Si)と、0.9〜1.2重量%のクロム(Cr)と、0.05〜0.1重量%のアルミニウム(Al)と、0.15〜0.3重量%のモリブデン(Mo)とを含有したクロムモリブデン鋼(JIS SCM415にアルミニウムを添加したもの)製としている。又、本実施例の場合、上記保持器2aの表面全体に浸硫窒化層を形成し、この保持器2aの表面硬度をHv600以上としている。
In the case of the present embodiment, the
即ち、上述した様な組成を有する金属板に、所定の打ち抜き加工及び曲げ加工を施して、図1〜2に示す様な形状を有する保持器2aとした後、塩浴処理やガス処理等により、母材表面に窒素と硫黄とを同時に浸入拡散させる、浸硫窒化処理を施す。この結果、上記保持器2aの表面全体に浸硫窒化層が形成される。この浸硫窒化層は、最表面側から順に、硫黄を含む浸硫層と、窒化化合層と、窒素が拡散した拡散層とから構成される。又、この様に浸硫窒化層を形成する事により、上記保持器2aの表面の硬度を、全面に亙ってHv600以上とする。従って、上記各ポケット7の外径側周縁部22の表面にも浸硫窒化層が形成され、この外径側周縁部22の表面硬度もHv600以上となる。
That is, the metal plate having the composition as described above is subjected to predetermined punching and bending processes to form a
又、本実施例の場合、図2の(A)に示す様に、上記各円筒ころ8に対し上記保持器2aを軸方向一端側(図1〜2の下側)に変位させて、各外径側係止部18、18及び各内径側係止部19、19と上記各円筒ころ8の転動面10とを係合させた状態で、これら各円筒ころ8の一部が上記保持器2aを構成する外径側、内径側両平板部14、15の外面から突出する量(ころ出っ張り量)δ1 を、上記各円筒ころ8の径方向に関する面取り部11の幅寸法W未満(δ1 <W)にしている。従って、上記外径側、内径側各係止部18、19と上記各円筒ころ8の転動面10とを係合させた状態では、図2の(A)に斜格子で示す様に、上記各円筒ころ8の中央平坦面9と上記各ポケット7の外径側周縁部22(図1)との擦れ合い面が、上記保持器2aを構成する金属板の板厚の範囲内に収まる。言い換えれば、上記各ポケット7の外径側周縁部22のうちで、上記各円筒ころ8の自転軸から離れた外径側平板部14の表面寄り部分には、上記面取り部11が対向し、これら表面寄り部分と面取り部11との間に隙間が存在する(擦れ合わない)様にしている。
In the case of the present embodiment, as shown in FIG. 2A, the
又、本実施例の場合には、図2の(B)に示す様に、上記各円筒ころ8に対し上記保持器2aを軸方向他端側(図1〜2の上側)に変位させて、各中央係止部20、20と上記各円筒ころ8の転動面10とを係合させた状態で、これら各円筒ころ8の一部を上記外径側、内径側両平板部14、15の外面から、δ2 分(負のころ落ち量)だけ突出させている。そして、この突出量δ2 と上記各円筒ころ8の径方向に関する上記面取り部11の幅寸法Wとの差(W−δ2 )を、上記保持器2aを構成する金属板の板厚Tよりも小さく{(W−δ2 )<T}している。従って、上記各中央係止部20、20と上記各円筒ころ8の転動面10とを係合させた状態でも、図2の(B)に斜格子で示す様に、上記各円筒ころ8の中央平坦面9と上記各ポケット7の外径側周縁部22とが擦れ合う。言い換えれば、この外径側周縁部22の内面側端縁と前記面取り部11とが擦れ合う(エッジ当りする)事はない。
In the case of this embodiment, as shown in FIG. 2B, the
又、本実施例の場合、上記各円筒ころ8に対する上記保持器2aの軸方向に関するガタ量を、50μm以上としている。即ち、この保持器2aを軸方向一端側に変位させ、上記各円筒ころ8の転動面10と、上記各ポケット7を構成する、各外径側係止部18、18及び各内径側係止部19、19とを係合させた状態で、上記各円筒ころ8の一部が外径側、内径側両平板部14、15の外面から突出する量(即ち、上記δ1 )と、上記保持器2aを軸方向他端側に変位させ、上記各円筒ころ8の転動面10と、上記各ポケット7を構成する、各中央平板部20、20とを係合させた状態で、上記各円筒ころ8の一部が上記外径側、内径側両平板部14、15の外面から突出する量(即ち、上記δ2 )との差(δ1 −δ2 )を、50μm以上としている。
In the case of this embodiment, the backlash amount in the axial direction of the
更に、本実施例の場合、各円筒ころ8の中央平坦面9の表面粗さを、算術平均粗さ(Ra)で0.31μm以下(好ましくは0.3μm以下)とすると共に、各ポケット7の外径側周縁部22の表面粗さを、算術平均粗さ(Ra)で2.54μm以下(好ましくは2.5μm以下)としている。
Furthermore, in this embodiment, the surface roughness of the central
尚、本実施例の場合、外径側リム部5aは、中間板部6と連続する円筒部24とこの円筒部24の先端部から180゜折り返した折り返し部25とから構成される。この折り返し部25の先端部は、上記外径側、内径側両平板部14、15の外面から突出しない。本実施例の保持器2aの場合、この様に、外径側リム部5aに折り返し部25を形成しているが、前述の図4〜8に示した従来構造の様に、この折り返し部25を形成しない場合もある。但し、この折り返し部25を形成する事により、運転時に、各円筒ころ8に作用する遠心力により上記外径側リム部5aに作用する力が大きくなっても、この外径側リム部5aの強度を確保し易い。
In the case of the present embodiment, the outer diameter
上述の様に構成する本実施例によれば、保持器2aに設けた各ポケット7の外径側周縁部22の摩耗を抑え、この摩耗に基づく、各円筒ころ8の外径側端部がこの保持器2aの外径寄り部分の片面側に潜り込む事を防止できるスラスト円筒ころ軸受1aを得られる。即ち、本実施例の場合、上記保持器2aの表面硬度をHv600以上としている為、この保持器2aの耐摩耗性を向上させて、上記外径側周縁部22の摩耗を抑える事ができる。
According to the present embodiment configured as described above, the wear of the outer diameter side
又、本実施例の場合、上記保持器2aの表面全体に浸硫窒化層を形成している為、この表面の摩擦抵抗(摩擦係数)を低減できる。この為、上記外径側周縁部22の摩擦抵抗も低減して、この外径側周縁部22の耐摩耗性、耐焼き付き性を向上させる事ができる。即ち、上記浸硫窒化層の最表面に形成される浸硫層の硫黄成分は、潤滑性に優れており、固体潤滑剤の様な働きをする為、上記保持器2aの表面、延いては、上記外径側周縁部22の摩擦抵抗を低減して、耐摩耗性、耐焼き付き性を向上させる事ができる。更に、上記浸硫窒化層の存在により、上記外径側周縁部22と前記各円筒ころ8の外径側端面21との擦れ合い部で発生する摩擦熱を抑え、この擦れ合い部で凝着現象を生じにくくして、摩耗を抑制できる。
In the case of this embodiment, since the oxynitride layer is formed on the entire surface of the
又、本実施例の場合、上記外径側周縁部22のうちの、各円筒ころ8の自転中心軸から離れた外径側平板部14の外面{図2の(A)の上面}寄り部分と、これら各円筒ころ8の中央平坦面9とが擦れ合わない様にしている。言い換えれば、上記各ポケット7の外径側周縁部22と、これら各ポケット7内に保持された上記各円筒ころ8の中央平坦面9との擦れ合い部を、図2の(A)に斜格子で示す様に、上記各ポケット7の円周方向の中央寄り部分に位置させている。この為、スキューによる片当たりを起因として、上記擦れ合い部に生じる、局部的な応力集中を緩和でき、更に、この擦れ合い部の滑り速度Vを小さく抑えられる。この結果、上記外径側周縁部22部分に、前述の図9に示した様な、摩耗による凹入部23が形成されにくくできる。又、上記外径側周縁部22の内面側端縁と上記面取り部11とがエッジ当りする事がなく、当該部分に著しい摩耗が生じる事がない。
Further, in the case of the present embodiment, of the outer diameter side
又、本実施例の場合、負のころ落ち量δ2 と上記面取り部11の径方向に関する幅寸法Wとの差を、上記保持器2aを構成する金属板の板厚Tよりも小さくしている為、上記面取り部11が、前記各ポケット7の外径側周縁部22と接触(エッジ当たり)する事で、上記各円筒ころ8の円滑回転に悪影響を及ぼす事を防止でき、耐久性の向上を図れる。
In this embodiment, the difference between the negative roller drop amount δ 2 and the width dimension W in the radial direction of the chamfered
又、本実施例の場合には、上記保持器2aの軸方向位置を、上記各ポケット7に形成した前記各係止部18〜20と、上記各円筒ころ8の転動面10との係合により規制しているので、上記保持器2aの軸方向両側面と相手レース面とが擦れ合う事がない。この為、この保持器2aがこのレース面に付着した潤滑油を掻き取る事を防止して、このレース面と上記各円筒ころ8の転動面10との転がり接触部を良好に潤滑できる。この為、厳しい使用条件の下でも、この転動面10及び上記各相手レース面の損傷防止を図れる。
In the case of this embodiment, the axial position of the
又、上述した様な、保持器2aの軸方向に関する位置決めをころ案内で図る為の条件を満たしつつ、前記ガタ量を50μm以上確保すれば、上記各円筒ころ8の転動面10と上記保持器2aを構成する各ポケット7の周縁部のうちの円周方向両側縁との隙間を十分に確保できる。この為、上記各円筒ころ8の転動面10に付着した潤滑油が上記各ポケットの円周方向両側縁により掻き取られる事を防止して、上記各円筒ころ8の転動面10と相手レース面との転がり接触部に十分な潤滑油を供給できる。そして、これら各転がり接触部に十分な油膜を形成して、上記各円筒ころ8の転動面10及び相手レース面の転がり疲れ寿命の確保を図れる。
Further, as long as the play amount is secured to 50 μm or more while satisfying the conditions for positioning the
又、本実施例の場合、各円筒ころ8の中央平坦面9の表面粗さを、Raで0.31μm以下(好ましくは0.3μm以下)とすると共に、各ポケット7の外径側周縁部22の表面粗さを、Raで2.54m以下(好ましくは2.5μm以下)としている為、上記各円筒ころ8の中央平坦面9と上記各ポケット7の外径側周縁部22との接触部に油膜を形成し易くして、これら各接触部の摩耗量を低減できる。この結果、上記各円筒ころ8が前記保持器2aに潜り込む事を、より効果的に防止できる。
In the case of the present embodiment, the surface roughness of the central
次の表1〜3は、本実施例の効果を確認する為に行なった各実験の結果を、それぞれ示している。これら各実験では、無負荷状態(アキシアル荷重がほぼ0)で、スラスト円筒ころ軸受を構成し互いに相対回転する1対のレースの相対回転速度が11000min-1 で、63時間運転した後、保持器の各ポケットの外径側周縁部のうちの多く摩耗した外径側周縁部の摩耗深さ(mm)を測定した。又、潤滑油としてATFを使用した。又、油温は130℃とした。又、実験で使用した各保持器の形状は上述した実施例の保持器と同様で、大きさはピッチ円直径(PCD)が48mmのものを使用した。更に、円筒ころに関しても、上述した実施例の保持器と同様の形状を有し全て同じ大きさのものを使用した。 The following Tables 1 to 3 show the results of experiments conducted to confirm the effects of this example. In each of these experiments, after running for 63 hours at a relative rotational speed of 11000 min −1 of a pair of races that constitute a thrust cylindrical roller bearing and rotate relative to each other in an unloaded state (axial load is almost 0), the cage The wear depth (mm) of the outer-diameter side peripheral edge portion of the outer diameter-side peripheral edge portion of each of the pockets was worn. ATF was used as the lubricating oil. The oil temperature was 130 ° C. In addition, the shape of each cage used in the experiment was the same as that of the above-described embodiment, and the size used was a pitch circle diameter (PCD) of 48 mm. Further, the cylindrical rollers used have the same shape as the cage of the above-described embodiment and all have the same size.
先ず、表1〜2は、保持器の材質及び表面処理が保持器の摩耗に及ぼす影響を調べる為に行なった実験に就いて、この実験に使用したスラスト円筒ころ軸受に組み込む保持器の仕様と、この実験の結果とを、それぞれ示している。このうちの表1は、各保持器の仕様を示している。実験では、4種類の保持器を使用した。このうちの保持器(1)は、冷間圧延鋼板(SPCC)製の保持器に、処理温度が570℃の塩浴処理を施し、この保持器の表面に窒素を浸透させて、表面硬度をHv508としたものである。又、保持器(2)は、冷間圧延鋼板(SPCC)製の保持器に、処理温度が560℃で硫黄化合物を混入した塩浴処理を施し、この保持器の表面に浸硫窒化層を形成して、表面硬度をHv543としたものである。又、保持器(3)は、0.14重量%の炭素(C)、0.95重量%のクロム(Cr)、0.24重量%の珪素(Si)、0.08重量%のアルミニウム(Al)、0.26重量%のモリブデン(Mo)を含有したクロムモリブデン鋼製の保持器に、処理温度が560℃で硫黄化合物を混入した塩浴処理を施し、この保持器の表面に浸硫窒化層を形成して、表面硬度をHv621としたものである。又、保持器(4)は、上記保持器(3)と同じ組成を有するクロムモリブデン鋼製の保持器に同じ処理を施して、この保持器の表面に浸硫窒化層を形成し、表面硬度をHv613としたものである。 First, Tables 1 and 2 show the specifications of the cage incorporated in the thrust cylindrical roller bearing used in this experiment for the experiment conducted to examine the influence of the cage material and surface treatment on the wear of the cage. The results of this experiment are shown respectively. Of these, Table 1 shows the specifications of each cage. In the experiment, four types of cages were used. Of these, the cage (1) is a cold rolled steel plate (SPCC) cage subjected to a salt bath treatment at a treatment temperature of 570 ° C., and the surface of the cage is infiltrated with nitrogen to increase the surface hardness. Hv508. The cage (2) is a cold-rolled steel plate (SPCC) cage subjected to a salt bath treatment in which a sulfur compound is mixed at a treatment temperature of 560 ° C., and a oxynitride layer is formed on the surface of the cage. The surface hardness is set to Hv543. The cage (3) is made of 0.14% by weight of carbon (C), 0.95% by weight of chromium (Cr), 0.24% by weight of silicon (Si), 0.08% by weight of aluminum ( Al), a cage made of chromium molybdenum steel containing 0.26% by weight of molybdenum (Mo) is subjected to a salt bath treatment in which a sulfur compound is mixed at a treatment temperature of 560 ° C., and the surface of the cage is sulfurized. A nitride layer is formed and the surface hardness is Hv621. The retainer (4) is a chrome molybdenum steel retainer having the same composition as the retainer (3). The retainer (4) forms a sulfur nitrided layer on the surface of the retainer, and has a surface hardness. Is Hv613.
又、上記各保持器(1)〜(3)を組み込んだスラスト円筒ころ軸受に就いては、ころ出っ張り量δ1 を、円筒ころの面取り部の径方向に関する幅寸法W未満(δ1 <W){図2の(A)参照}とすると共に、ころ落ち量δ2 と上記面取り部の径方向に関する幅寸法Wとの差を、保持器の板厚Tよりも小さく{(W−δ2 )<T、図2の(B)参照}した。これに対して、上記保持器(4)を組み込んだスラスト円筒ころ軸受に就いては、ころ出っ張り量δ1 を、円筒ころの面取り部の径方向に関する幅寸法Wよりも大きく(δ1 >W)とすると共に、ころ落ち量δ2 と上記面取り部の径方向に関する幅寸法Wとの差を、保持器の板厚Tよりも大きく{(W−δ2 )>T}した。 Further, in the case of the thrust cylindrical roller bearing incorporating the cages (1) to (3), the roller protrusion amount δ 1 is less than the width dimension W in the radial direction of the chamfered portion of the cylindrical roller (δ 1 <W ) {See (A) of FIG. 2} and the difference between the roller drop amount δ 2 and the width dimension W in the radial direction of the chamfered portion is smaller than the plate thickness T of the cage {(W−δ 2 ) <T, see FIG. 2B}. On the other hand, for the thrust cylindrical roller bearing incorporating the cage (4), the roller protrusion amount δ 1 is larger than the width dimension W in the radial direction of the chamfered portion of the cylindrical roller (δ 1 > W ) And the difference between the roller drop amount δ 2 and the width dimension W in the radial direction of the chamfered portion is larger than the plate thickness T of the cage {(W−δ 2 )> T}.
上述した各保持器(1)〜(4)を組み込んだスラスト円筒ころ軸受に就いて、前述した条件で行なった実験結果を、表2に示す。
この表2から明らかな様に、上記各保持器(1)〜(4)のうち、本発明の技術的範囲に属する、保持器(3)を組み込んだスラスト円筒ころ軸受が、各ポケットの外径側周縁部の摩耗を最も低減できる事が分かる。即ち、保持器(1)と保持器(2)とを比べると、表面に浸硫窒化層を形成する事で、摩耗をより低減できる事が分かる。又、保持器(2)と保持器(3)とを比べると、表面に浸硫窒化層を形成すると共に、材質を変えて表面硬度を600以上とすれば、摩耗を更に低減できる事が分かる。但し、ころ出っ張り量と面取り部の幅寸法との関係、及び、ころ落ち量と面取り部の幅寸法との差と保持器板厚との関係を、それぞれ適正に規制しなければ、保持器(4)を使用した実験の結果の様に、摩耗の増大を十分に抑えられない事が分かる。 As apparent from Table 2, among the cages (1) to (4), the thrust cylindrical roller bearing incorporating the cage (3) belonging to the technical scope of the present invention is provided outside the pocket. It can be seen that the wear on the diameter side periphery can be reduced most. That is, when the cage (1) and the cage (2) are compared, it can be seen that the wear can be further reduced by forming the oxynitride layer on the surface. In addition, when the cage (2) and the cage (3) are compared, it can be seen that the wear can be further reduced by forming a sulfur nitride layer on the surface and changing the material to a surface hardness of 600 or more. . However, unless the relationship between the amount of roller protrusion and the width dimension of the chamfered portion and the difference between the roller drop amount and the width dimension of the chamfered portion and the cage plate thickness are not properly regulated, the cage ( As can be seen from the results of the experiment using 4), the increase in wear cannot be sufficiently suppressed.
次に、円筒ころの中央平坦面の表面粗さと外径側周縁部の表面粗さとが、上記各ポケットの外径側周縁部の摩耗に及ぼす影響を調べた実験結果を、表3に示す。実験は、各円筒ころとして、外径側端面の中央平坦面の表面粗さが、Raで、0.48μm、0.31μm、0.22μmの3種類用意し、保持器として、上記外径側周縁部の表面粗さが、Raで、3.42μm、2.54μm、1.77μmの3種類用意し、それぞれ組み合わせて行なった。尚、実験に使用した各保持器は、上述の表1〜2の実験で使用した保持器(3)と同じ仕様である。 Next, Table 3 shows the experimental results of examining the influence of the surface roughness of the central flat surface of the cylindrical roller and the surface roughness of the outer diameter side peripheral edge portion on the wear of the outer diameter side peripheral edge portion of each pocket. For each cylindrical roller, three types of surface roughness Ra, 0.48 μm, 0.31 μm, and 0.22 μm are prepared for the central flat surface of the outer diameter side end surface, and the outer diameter side is used as a cage. The surface roughness of the peripheral edge was Ra, and three types of 3.42 μm, 2.54 μm, and 1.77 μm were prepared and combined. Each cage used in the experiment has the same specifications as the cage (3) used in the experiments in Tables 1 and 2 described above.
この表3から明らかな通り、上記外径側周縁部の摩耗深さは、全ての範囲で良好な結果を示しているが、特に、円筒ころの中央平坦面の表面粗さがRaで0.31μm以下、上記外径側周縁部の表面粗さが2.54μm以下の範囲で、より良好な結果を示している。従って、本実施例の各種条件を満たし、更に、上記中央平坦面及び外径側周縁部の表面粗さを規制すれば、この外径側周縁部の摩耗を十分に抑える事ができ、各円筒ころが保持器の内側に潜り込む事を、より効果的に防止できる事が分かる。 As is apparent from Table 3, the wear depth of the outer peripheral edge portion shows good results in the entire range. In particular, the surface roughness of the central flat surface of the cylindrical roller is 0. In the range of 31 μm or less and the surface roughness of the peripheral portion on the outer diameter side being 2.54 μm or less, better results are shown. Therefore, if the various conditions of the present embodiment are satisfied and the surface roughness of the central flat surface and the outer peripheral edge is restricted, the wear of the outer peripheral edge can be sufficiently suppressed. It can be seen that the rollers can be more effectively prevented from entering the inside of the cage.
上述した実施例は、1枚の金属板に曲げ加工を施して形成した保持器2aを組み込んだスラスト円筒ころ軸受1aに、本発明を適用した場合に就いて示したが、本発明は、請求項4に記載した様な構造にも適用可能である。即ち、図3に示す様に、保持器2bとして、それぞれが、各ポケット7、7を構成する為の透孔26a、26bを円周方向複数個所に形成した円輪部27a、27bを有する1対の保持器素子28a、28bを、軸方向に重ね合わせて成るものを使用したスラスト円筒ころ軸受1bに、本発明を適用する事もできる。
Although the embodiment described above is shown when the present invention is applied to the thrust
具体的に説明すると、0.13〜0.18重量%の炭素(C)と、0.15〜0.35重量%の珪素(Si)と、0.9〜1.2重量%のクロム(Cr)と、0.05〜0.1重量%のアルミニウム(Al)と、0.15〜0.3重量%のモリブデン(Mo)とを含有したクロムモリブデン鋼(JIS SCM415にアルミニウムを添加したもの)製の金属板に、所定の打ち抜き加工及び曲げ加工を施して上記両保持器素子28a、28bとした後、浸硫窒化処理を施して、これら両保持器素子28a、28bの表面硬度をHv600以上とすると共に、これら両保持器素子28a、28bの表面全体に浸硫窒化層を形成する。そして、これら両保持器素子28a、28bを、互いに重ね合わせて上記保持器2bとする。この様に構成しても、この保持器2bの耐摩耗性、耐焼き付き性を向上させる事ができ、又、摩擦抵抗を低減して、上記各ポケット7、7の外径側周縁部22a、22bの摩耗を抑えられる。
More specifically, 0.13-0.18 wt% carbon (C), 0.15-0.35 wt% silicon (Si), 0.9-1.2 wt% chromium ( Cr), chromium-molybdenum steel containing 0.05 to 0.1 wt% aluminum (Al) and 0.15 to 0.3 wt% molybdenum (Mo) (aluminum added to JIS SCM415) The metal plate is subjected to predetermined punching and bending processes to form both the
又、上記スラスト円筒ころ軸受1bの、ころ出っ張り量と各円筒ころ8、8の面取り部11の径方向に関する幅寸法との関係、及び、負のころ落ち量とこの面取り部11の径方向に関する幅寸法との差と保持器素子28a、28bの円輪部27a、27bの板厚との関係を、それぞれ次の様に規制する。
先ず、上記保持器2bは、上記各円筒ころ8、8の転動面10と上記各ポケット7、7を構成する透孔26a、26bの周縁部との係合により軸方向の変位を、この保持器2bの軸方向両側面と相手レース面とが接触しない状態に規制されるものとする。
又、上記保持器2bを、例えば軸方向一端側(図3の下側)に変位させ、上記各円筒ころ8、8の転動面10と、上記各ポケット7、7を構成し、軸方向他端寄り(図3の上側)に存在する保持器素子28bの透孔26bの周縁部とを係合させた状態で、上記各円筒ころ8、8の一部が上記保持器2bの軸方向他端側の側面である円輪部27bの外面(図3の上面)から突出する量(ころ出っ張り量)を、上記各円筒ころ8、8の径方向に関する上記面取り部11の幅寸法未満にする。
これと共に、上記保持器2bを軸方向他端側に変位させ、上記各円筒ころ8、8の転動面10と、上記各ポケット7、7を構成し、軸方向一端寄りに存在する保持器素子28aの透孔26aの周縁部とを係合させた状態で、これら各円筒ころ8、8の一部が上記円輪部27bの外面から突出する量(負のころ落ち量)と、これら各円筒ころ8、8の径方向に関する上記面取り部11の幅寸法との差を、上記円輪部27bの板厚よりも小さくする。
尚、上記軸方向一端側と他端側との関係が逆であっても、ころ出っ張り量と各円筒ころ8、8の面取り部の径方向に関する幅寸法との関係、及び、負のころ落ち量とこの面取り部の径方向に関する幅寸法との差と保持器素子28a、28bの円輪部27a、27bの板厚との関係は、上述した様に規制するのは勿論である。
The thrust
First, the cage 2b is displaced in the axial direction by the engagement between the rolling
Further, the cage 2b is displaced, for example, to one end side in the axial direction (the lower side in FIG. 3) to constitute the rolling surfaces 10 of the
At the same time, the cage 2b is displaced to the other axial end side to constitute the rolling surfaces 10 of the
Even if the relationship between the one end side and the other end side in the axial direction is reversed, the relationship between the amount of roller protrusion and the width dimension in the radial direction of the chamfered portion of each
1、1a、1b スラスト円筒ころ軸受
2、2a、2b 保持器
4 内径側リム部
5、5a 外径側リム部
6 中間板部
7 ポケット
8 円筒ころ
9 中央平坦面
10 転動面
11 面取り部
12 柱部
13 中央平板部
14 外径側平板部
15 内径側平板部
16 内径側連続部
17 外径側連続部
18 外径側係止部
19 内径側係止部
20 中央係止部
21 外径側端面
22、22a、22b 外径側周縁部
23 凹入部
24 円筒部
25 折り返し部
26a、26b 透孔
27a、27b 円輪部
28a、28b 保持器素子
DESCRIPTION OF
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005289616A JP2007100771A (en) | 2005-10-03 | 2005-10-03 | Thrust cylindrical roller bearing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005289616A JP2007100771A (en) | 2005-10-03 | 2005-10-03 | Thrust cylindrical roller bearing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007100771A true JP2007100771A (en) | 2007-04-19 |
Family
ID=38027927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005289616A Pending JP2007100771A (en) | 2005-10-03 | 2005-10-03 | Thrust cylindrical roller bearing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2007100771A (en) |
-
2005
- 2005-10-03 JP JP2005289616A patent/JP2007100771A/en active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20070522 |