树脂保持架以及滚子轴承的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种树脂保持架以及滚子轴承，在保持架的径向的截面上，各柱部的面对兜孔的各圆锥滚子引导面具有：直线的第一部分；曲线的第二部分，其与该第一部分的径向的内方侧的端部光滑地连结，另一方面，具有上述截面上的圆锥滚子的半径的1.01倍以上1.03倍以下的曲率半径，并且向周向的与兜孔侧相反的一侧凸起；以及直线的第三部分，其与该第二部分的径向的内方侧的端部光滑地连结。在上述截面上，经由兜孔而在周向上对置的两个第一部分的延长线形成为构成35°以上55°以下的顶角，在上述截面上，经由兜孔而在周向上对置的两个第三部分之间的距离比该截面上的圆锥滚子的直径大。
【专利说明】树脂保持架以及滚子轴承
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及树脂保持架以及滚子轴承。
【背景技术】
[0002]以往，作为滚子轴承存在JP特开2010 - 091007号公报所记载的圆锥滚子轴承。该圆锥滚子轴承具备金属制的保持架，该金属制的保持架具有:小径环状部；直径比该小径环状部大的大径环状部；以及多个柱部。上述多个柱部在小径环状部的周向上互相隔开间隔地定位，上述各柱部将小径环状部与大径环状部之间连结。
[0003]在上述周向上相邻的柱部之间，存在配置有圆锥滚子的兜孔。上述多个柱部的面对兜孔的滚子引导面中的几个具有随着朝向径向的内方而末端变宽的斜面部。上述现有的圆锥滚子轴承利用保持架的上述斜面部稳定地引导圆锥滚子。
[0004]然而，在上述现有的圆锥滚子轴承中，保持架为金属制，所以因保持架的质量大而引起基于自重的冲击载荷变大，保持架可能产生破损。
[0005]本发明人需解决上述金属制的保持架的由自重引起的破损的问题，在采用树脂制的保持架的情况下，发现产生以下的问题的情况。
[0006]S卩，如金属制的保持架那样，在树脂制的保持架的柱部形成有随着朝向径向的内方而末端变宽的斜面部，若仅利用该斜面部引导滚子，则发现如下情况:由于树脂制的保持架的弹性，在滚子的行进方向与铅直方向的下方一致的方向上的周边，产生滚子向保持架潜入的情况，由此无法稳定地保持滚子。
【发明内容】
[0007]本发明的目的之一在于提供能够抑制滚子的潜入由此能够稳定地引导滚子的树脂保持架。
[0008]本发明的树脂保持架的结构上的特征为:该树脂保持架具备:第一环状部;第二环状部，该第二环状部在上述第一环状部的轴向上与上述第一环状部对置；以及多个柱部，该多个柱部在上述第一环状部的周向上互相隔开间隔地定位，并且将上述第一环状部与上述第二环状部之间连结，上述树脂保持架具有滚子配置于在周向上相邻的上述柱部之间的兜孔，在将滚子收容于上述兜孔的状态下的仅穿过上述多个柱部的径向的截面上，上述各柱部的面对上述兜孔的滚子引导面分别具有:直线的第一部分；曲线的第二部分，该第二部分与上述第一部分的上述径向的内方侧的端部光滑地连结，另一方面，具有上述截面上的上述滚子的半径的1.01倍以上1.03倍以下的曲率半径，并且向上述周向的与上述兜孔侧相反的一侧凸起；以及直线的第三部分，该第三部分与上述第二部分的上述径向的内方侧的端部光滑地连结，在上述截面上，经由上述兜孔而在上述周向上对置的一方的上述第一部分的朝向上述径向的外方侧的延长线与另一方的上述第一部分的朝向上述径向的外方侧的延长线以构成35°以上55°以下的顶角的方式相交，在上述截面上，经由上述兜孔而在周向上对置的一方的上述第三部分与另一方的上述第三部分之间的距离比该截面上的上述滚子的直径大。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]通过结合附图对实施例进行的以下的描述，本发明的上述以及其它特征及优点将变得更加清楚，其中，相同的元件用相同的数字表示，其中:
[0010]图1是作为本发明的滚子轴承的一实施方式的圆锥滚子轴承的轴向的剖视图。
[0011]图2是示出上述圆锥滚子轴承支承水平地延伸的横轴(未图示)的状态下的内圈、圆锥滚子以及保持架的立体图。
[0012]图3是仅柱部穿过的保持架的径向的示意剖视图的一部分，且是示出柱部的面对兜孔的滚子引导面的形状的示意剖视图。
[0013]图4是示出当圆锥滚子存在于图2中由A表示的铅直方向的上方时，圆锥滚子位于保持架的兜孔内的位置处的保持架的径向的示意剖视图。
[0014]图5是示出当圆锥滚子存在于图2中由B表示的铅直方向的上方位置、与水平位置(铅直方向上的上方位置与下方位置之间的中间位置)之间的中间位置的周边时，圆锥滚子位于保持架的兜孔内的位置处的保持架的径向的示意剖视图。
[0015]图6是示出当圆锥滚子存在于图2中由C表示的水平位置的周边时，圆锥滚子位于保持架的兜孔内的位置处的保持架的径向的示意剖视图。
【具体实施方式】
[0016]以下，根据图示的方式对本发明进行详细地说明。
[0017]图1是作为本发明的滚子轴承的一实施方式的圆锥滚子轴承的轴向的剖视图。
[0018]如图1所示，该圆锥滚子轴承具备外圈1、内圈2、多个圆锥滚子3、以及树脂制的保持架4。上述外圈I具有内周圆锥滚道面5。另一方面，上述内圈2具有外周圆锥滚道面7。上述内圈2在该外周圆锥滚道面7的小径侧的端部具有小凸缘面10，在大径侧的端部具有大凸缘面11。
[0019]上述多个圆锥滚子3以被保持架4保持的状态互相在周向上隔开间隔地位于外圈I的内周圆锥滚道面5与内圈2的外周圆锥滚道面7之间。当圆锥滚子轴承运转时，上述内圈2的大凸缘面11引导各圆锥滚子3的大径端面15。
[0020]图2是示出上述圆锥滚子轴承支承水平地延伸的横轴(未图示)的状态下的内圈
2、圆锥滚子3以及保持架4的立体图。
[0021]如图2所示，上述保持架4具有作为第一环状部的小径环状部20、作为第二环状部的大径环状部21、以及多个柱部22。上述多个柱部22在小径环状部20的周向上互相隔开间隔地定位。上述各柱部22将小径环状部20与大径环状部21连结。如图2所示，上述保持架4在在周向上相邻的柱部22之间具有兜孔25，在该兜孔25配置有圆锥滚子3。
[0022]图3是仅柱部22穿过的保持架4的径向的示意剖视图的一部分，且是示出柱部22的面对兜孔25的滚子引导面40的形状的示意剖视图。
[0023]如图3所示，在该保持架4中，各柱部22的滚子引导面40在仅柱部22穿过的保持架4的径向的截面上，具有直线的第一部分50、曲线的第二部分51以及直线的第三部分52。[0024]在上述径向的截面上，第二部分51与第一部分50的径向的内方侧的端部光滑(可微分)地连结。在上述截面上，上述第二部分51由向周向的与兜孔25侧相反的一侧凸起的曲线构成。另外，在上述截面上，上述第三部分52与第二部分的径向的内方侧的端部光滑(可微分)地连结。
[0025]图4是示出当圆锥滚子3存在于图2中由A表示的铅直方向的上方时，圆锥滚子3位于保持架4的兜孔25内的位置处的保持架的径向的示意剖视图。此外，在图4中，“?”符号表示圆锥滚子3所接触的滚子引导面40的位置。
[0026]如图4所示，在保持架4的径向的截面上，经由兜孔25而在周向上对置的一方的第一部分50的朝向径向的外方侧的延长线60与另一方的第一部分50的朝向径向的外方侧的延长线61以构成35°以上55°以下的顶角(在图4中由Θ表不)的方式相交。
[0027]在圆锥滚子3存在于图2中由A表示的铅直方向的上方的位置处，保持架4基于自重而向下方移动，所以圆锥滚子3相对于保持架4相对地向上方移动。如图4所示，在该位置处，圆锥滚子3由经由兜孔25而对置的两个第一部分50挟持。这样，圆锥滚子3无法从兜孔25向径向的外侧移动而从兜孔25脱离。
[0028]图5是示出当圆锥滚子3存在于图2中由B表示的铅直方向的上方位置与水平位置(铅直方向上的上方位置与下方位置之间的中间位置)之间的中间位置的周边时，圆锥滚子3位于保持架4的兜孔25内的位置处的保持架4的径向的示意剖视图。此外，在图4中，“.”符号表示圆锥滚子3所接触的滚子引导面40的位置。
[0029]在将圆锥滚子3收容于上述兜孔25的状态下的仅柱部22穿过的径向的截面上，第二部分51具有该截面上的圆锥滚子3的半径的1.01倍以上1.03倍以下的曲率半径。
[0030]这样，上述第二部分51在上述截面上具有圆锥滚子3的半径的1.01倍以上1.03倍以下的曲率半径，并且与第一部分50的径向的内方侧的端部光滑地连结。并且，基于此因，随着上述圆锥滚子3的位置从铅直方向上方朝水平方向变化，圆锥滚子3持续一点接触，同时在第一、第二以及第三部分50、51、52上逐渐从第一部分50向第三部分52移动。
[0031]另外，如图5所示，当上述圆锥滚子3存在于由上述B表示的中间位置的周边时，圆锥滚子3仅与经由兜孔25而对置的两个柱部22、22中的一侧的柱部22的第二部分51一点接触。
[0032]图6是示出当圆锥滚子3存在于图2中由C表示的水平位置的周边时，圆锥滚子3位于保持架4的兜孔25内的位置处的保持架4的径向的示意剖视图。此外，在图6中，“.”表示圆锥滚子3所接触的滚子引导面40的位置。
[0033]在将圆锥滚子3收容于上述兜孔25的状态下的仅柱部22穿过的径向的截面上，经由兜孔25而在周向上对置的一方的第三部分52与另一方的第三部分52的距离比该截面上的圆锥滚子3的直径大。
[0034]另外，当上述圆锥滚子3存在于图2中由C表示的水平位置的周边时，圆锥滚子3沿周向行进且从保持架4承受周向的力。然而，在该情况下，圆锥滚子3仅与经由兜孔25而对置的两个柱部22、22中的一侧的柱部22的第三部分52 —点接触。
[0035]另外，在图6所示的保持架4的径向的截面上，上述各第三部分52与穿过兜孔25的中心并且沿径向延伸的直线大致平行。
[0036]根据上述实施方式，在保持架4的径向的截面上，经由兜孔25而对置的两个直线的第一部分50的径向的外方侧的延长线60、61以构成35°以上55°以下的顶角的方式相交。并且，与第一部分50的径向的内方侧的端部光滑地连结的第二部分51为在各径向的截面上具有圆锥滚子3的半径的1.01倍以上1.03倍以下的曲率半径的曲线。从上述情况，能够由经由兜孔25而对置的两个第一部分50夹住因保持架4基于自重向铅直方向下方移动从而相对地在保持架4的兜孔25内向径向的外侧移动的圆锥滚子3。因此，能够防止圆锥滚子3向径向的外侧脱离。
[0037]另外，根据上述实施方式，在径向的截面上，直线的第三部分52隔着光滑的曲线的第二部分51而与直线的第一部分50连结。由此，当圆锥滚子3在圆锥滚子3的行进方向与铅直方向的下方一致的水平方向的周边与第三部分52接触时，在径向的截面上，将在圆锥滚子3中与第三部分52接触的接触点与圆锥滚子3的中心连结的线段、和直线的第三部分52能够以更接近90度的角度相交。因此，能够抑制圆锥滚子3在上述圆锥滚子3的行进方向与铅直方向的下方一致的水平方向的周边位置处潜入保持架4，由此能够由保持架4稳定地引导圆锥滚子3。
[0038]另外，根据上述实施方式，直线的第一部分50与直线的第三部分52经由具有比圆锥滚子3的半径稍大的曲率半径的曲线的第二部分51而连结。由此，在圆锥滚子3的接触点从第一部分50朝第三部分52移动的过程中，能够使圆锥滚子3与第二部分51 —点接触，由此能够防止圆锥滚子3与第一部分50及第三部分52两点接触。因此，能够确保圆锥滚子3顺利地滚动,而使耐载荷性能优良。
[0039]假如直线的第一部分与直线的第三部分不经由第二部分而直接连接成折线，则存在滚子与第一部分以及第三部分两点接触的情况。在该情况下，保持架限制滚子的力变大，保持架对滚子造成较大的制动力，由此滚子无法顺利地滚动。
[0040]S卩，即使在圆锥滚子3处于圆周上的任意位置的情况下，圆锥滚子3与保持架4的接触也能够防止与作为引导面的第一部分50?第三部分52的3面中的两个以上接触。由此，能够利用作为保持架内径斜面的第一部分50、作为滚子行进方向引导面的第三部分52、作为连结R面的第二部分51中的最适合的一面来顺利地引导圆锥滚子3。
[0041]另外，根据上述实施方式，在上述径向的截面上，上述各第三部分52与穿过兜孔25的中心并且沿径向延伸的直线平行。由此，在上述截面上，将在圆锥滚子3中与第三部分52接触的接触点和圆锥滚子3的中心连结的线段、和直线的第三部分52能够以大致接近90度的角度相交。因此，能够使上述圆锥滚子3潜入到保持架4的力变为大致最小，由此能够更稳定地引导圆锥滚子3。
[0042]此外，在上述实施方式中，滚动体为圆锥滚子3。然而，在本发明中，滚动体可以为圆筒滚子，或者也可以为凸面滚子(球面滚子)。
[0043]另外，在上述实施方式中，在保持架4的径向的截面上，上述各第三部分52与穿过兜孔25的中心并且沿径向延伸的直线大致平行。然而，在本发明中，第三部分与第二部分的径向的内方侧光滑地连结，并且若第三部分为直线形状则可以是任意的形状。这是因为如果满足这些条件，就能够抑制圆锥滚子向保持架潜入。
[0044]此外，本发明的保持架优选用于现在通常是金属制的保持架的并且振动较多而保持架因该振动摆动的支承铁道车辆的车轴的滚子轴承。然而，本发明的保持架不限于此，当然也能够用于支承风力发电的主轴的滚子轴承、支承差动齿轮的小齿轮轴的滚子轴承等任意用途的滚子轴承。
[0045]另外，本发明的树脂制的保持架优选能够通过注射模塑成形而形成，但是本发明的保持架的形成方法当然也不限于注射模塑成形。
[0046]根据本发明，能够实现可抑制滚子的潜入由此能够稳定地引导滚子的树脂保持架。
【权利要求】
1.一种树脂保持架，具备: 第一环状部； 第二环状部，该第二环状部在上述第一环状部的轴向上与上述第一环状部对置；以及多个柱部，该多个柱部在上述第一环状部的周向上互相隔开间隔地定位，并且将上述第一环状部与上述第二环状部之间连结， 上述树脂保持架的特征在于， 上述树脂保持架具有供滚子在周向上相邻的上述柱部之间配置的兜孔， 在将滚子收容于上述兜孔的状态下的仅上述多个柱部穿过的径向的截面上，上述各柱部的面对上述兜孔的滚子引导面分别具有: 直线的第一部分； 曲线的第二部分，该第二部分与上述第一部分的上述径向的内方侧的端部光滑地连结，另一方面，具有上述截面上的上述滚子的半径的1.0l倍以上1.03倍以下的曲率半径，并且向上述周向的与上述兜孔侧相反的一侧凸起；以及 直线的第三部分，该第三部分与上述第二部分的上述径向的内方侧的端部光滑地连结， 在上述截面上，经由上述兜孔而在上述周向上对置的一方的上述第一部分的朝向上述径向的外方侧的延长线与另一方的上述第一部分的朝向上述径向的外方侧的延长线以构成35°以上55°以下的顶角的方式相交， 在上述截面上，经由上述兜孔而在周向上对置的一方的上述第三部分与另一方的上述第三部分之间的距离比该截面上的上述滚子的直径大。
2.根据权利要求1所述的树脂保持架，其特征在于， 在上述截面上，上述各第三部分与穿过上述兜孔的中心并且沿上述径向延伸的直线大致平行。
3.一种滚子轴承，其特征在于，具备: 外圈，该外圈具有滚道面； 内圈，该内圈具有滚道面； 多个滚子，它们配置于上述外圈的滚道面与上述内圈的滚道面之间；以及 保持上述多个滚子的权利要求1或2所述的树脂保持架。
【文档编号】F16C33/46GK103671552SQ201310376265
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年8月26日 优先权日:2012年9月11日
【发明者】福田晋治 申请人:株式会社捷太格特