JP2008249105A - ころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】 軸受の負荷容量を低下させることなく、保持器の強度アップを図る。
【解決手段】 内輪２０及び外輪１０と、複数のころ３０と、複数のころを円周方向で等間隔に保持する保持器４０とで円すいころ軸受を構成する。保持器４０を、ころピッチ円Ｐの外径側に配置された外側保持器４０Ａと、ころピッチ円Ｐの内径側に配置された内側保持器４０Ｂとで構成し、円すいころ３０の外周面を、外側保持器４０Ａと内側保持器４０Ｂの柱部４３、４７に同時接触させる。軸受の回転中は、内側保持器４０Ｂの軸方向両端の内周面を大鍔部２４および小鍔部２６の外周面に接触させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ころ軸受、特に鉄道車両の駆動装置用のころ軸受に関する。

図９に、鉄道車両の駆動系の概略構造を示す。図示のように、モータ等の駆動源１０１の出力は、継手１０２を介して小歯車１０３および大歯車１０４を有する駆動装置１０５に伝達され、所定のギヤ比で減速された上で車軸１０６に伝達される。車軸１０６の両端には、台車枠１０８にばね１０７を介して支持された軸箱１０９が配置される。車軸１０６は、軸箱１０９内に配した軸受１１０により、回転自在に支持され、かつ台車枠１０８に対して適正位置に保持されている。

鉄道車両に用いられる主な軸受としては、車軸用１１０、駆動装置用１１１・１１２、およびモータ用１１３・１１４がある。車軸用軸受１１０としては、複列円筒ころ軸受や外向き形の複列円すいころ軸受が多く用いられ、その潤滑は軸受内部に封入したグリースで行う場合が多い。駆動装置用軸受１１１、１１２は、ギヤケース１１６内で小歯車１０３と大歯車１０４を支持する軸受で、何れも単列円すいころ軸受の正面組合わせが多く用いられる。駆動装置用軸受１１１、１１２の潤滑は、ギヤケース１１６に貯留した潤滑油１１７を大歯車１０４で跳ね上げて行う場合が多い。

これら鉄道車両用の各種軸受のうち、駆動装置用の円すいころ軸受が、例えば特開２００６−３２２５０４号公報（特許文献１）に開示されている。
特開２００６−３２２５０４号公報

駆動装置用軸受の保持器には、回転中に生じる円すいころの進みや遅れ、振動（歯車噛み合い振動および外部振動）、円すいころのスキュー等により、柱部を介してポケットの隅部に応力が集中する。この応力が大きくなると、保持器の耐久性に支障を来たすため、何らかの方法で保持器に発生する応力を低くすることが必要となる。応力低減のための対策として、保持器の厚みを増してその剛性を上げることが考えられるが、保持器の厚みが増せば、保持器に組込み可能な円すいころの本数が少なくなるため、軸受の負荷容量が低下する。この他、保持器に生じる応力を低減するため、円すいころの軽量化も検討されているが、軽量化に伴って円すいころの剛性が低下するため、同様に軸受の負荷容量低下を招く。このように既存の応力対策は、何れも軸受負荷容量が低下するデメリットがある。

そこで、本発明は、軸受の負荷容量を低下させることなく、保持器の強度アップを図ることを目的とする。

本発明は、内輪及び外輪と、複数のころと、柱部で円周方向に区画された複数のポケットを有し、各ポケットでころを円周方向等間隔に保持する保持器とを備えたころ軸受において、保持器を、ころピッチ円の外径側に配置された外側保持器と、ころピッチ円の内径側に配置された内側保持器とで構成し、かつ保持器を内輪の外周面に接触可能としたことを特徴とする。

かかる構成においては、保持器がころピッチ円を挟んで内径側と外径側の双方に形成されているため、ころの遅れや進みにより、ころ外周面が保持器の柱部側面に衝突した際にも、衝撃力が双方の保持器に分散される。そのため、個々の保持器の柱部で発生する応力が小さくなり、保持器全体で強度アップを図ることができる。また、内側保持器と外側保持器からなる保持器を、内輪の外周面と接触可能にしているので、保持器の回転が内輪外周面に案内される。この際、保持器の最も内径側に存在する部分と内輪外周面との間の隙間幅が小さくなる。そのため、回転中の保持器の姿勢を安定化させて保持器を発生源とする振動を抑制することができる。

外側保持器と内側保持器を一体化すれば、外側保持器と内側保持器の相対回転を防止し、ころ外周面を両保持器の柱部に確実に同時接触させることができる。この一体化は、例えば外側保持器と内側保持器とを嵌合させることにより、実現することができる。

ころの外周面を、外側保持器と内側保持器に同時接触させれば、外側保持器の柱部と内側保持器の柱部に生じる衝撃力を均一化でき、一方の保持器の寿命が他方に比べて極端に低下する、といった事態を防止することができる。

また、外側保持器の、ポケットを挟んで円周方向で対峙する柱部側面間の間隔を内径側ほど拡大させると共に、内側保持器の、ポケットを挟んで円周方向で対峙する柱部側面間の間隔を外径側ほど拡大させれば、ころが２つの保持器で外径側および内径側から拘束されるので、非負荷圏でのころの不安定な挙動を防止することができ、振動・騒音の発生が抑制される。

鉄道車両の駆動装置用軸受では、軸受に作用するラジアル荷重およびアキシャル荷重が一般機械用に比べて格段に大きく、かつ歯車噛み合い振動や外部振動の影響も受けやすい。そのため、保持器の強度アップに対する要請が特に大きい。上記のころ軸受を用いることで、駆動装置用軸受の耐久性を向上させることができる。

外側保持器と内側保持器との間に固形潤滑剤を配置することもできる。これにより、固形潤滑剤から供給された潤滑成分が内輪軌道や外輪軌道面に供給されて潤滑に寄与するため、軸受の潤滑性を向上させることができる。また、この固形潤滑剤を外側保持器と内側保持器に密着させることにより、両保持器を一体化することも可能である。

外側保持器と内側保持器との間に弾性部材を配置することもできる。これによれば、ころと衝突した内側保持器および外側保持器の振動が弾性部材で吸収されるため、騒音の発生を抑制することができる。また、この弾性部材を外側保持器と内側保持器に密着させることにより、両保持器を一体化することも可能である。

本発明によれば、ころ外周面が保持器の柱部に衝突した際にも、衝撃力が両方の保持器に分散されるので、衝突時に個々の保持器に発生する応力が小さくなる。従って、保持器全体で強度アップを図ることができ、ころ軸受の耐久性を高めることが可能となる。また、回転中の保持器の姿勢を安定化させて保持器を発生源とする振動を抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１に、鉄道車両の駆動装置１０５（図９参照）に使用される軸受の一例として円すいころ軸受を示す。この円すいころ軸受は、外輪１０、内輪２０、複数の円すいころ３０、及び保持器４０を備えている。

外輪１０は内周に円すい状の軌道面１２を有する。内輪２０は外周に円すい状の軌道面２２を有し、この軌道面２２の大径側に大鍔部２４、小径側に小鍔部２６が設けられている。外輪１０の軌道面１２と内輪２０の軌道面２２との間に複数の円すいころ３０が転動自在に配列される。各円すいころ３０は保持器４０によって円周方向で等間隔に保持される。円すいころ３０と、外輪１０および内輪２０の各軌道面１２，２２の各円すい角頂点は、円すいころ軸受１の軸心Ｏ上の一点で一致し、円すいころ３０が各軌道面１２，２２に沿って転がり運動できるようになっている。

保持器４０は、ころピッチ円（Ｐ−Ｐ）の外径側に配置された外側保持器４０Ａと、ころピッチ円の内径側に配置された内側保持器４０Ｂとで構成される。外側保持器４０Ａおよび内側保持器４０Ｂは、何れも例えば金属板のプレス加工で形成することができる。

外側保持器４０Ａは、図２の斜視図に示すように、第１環状部４１と、第２環状部４２と、これらを軸方向に連結する複数の柱部４３とで一体に構成される。第１環状部４１は第２環状部４２よりも小径である。第１環状部４１、第２環状部４２、及び柱部４３で囲まれて形成されたポケット４４には、それぞれ円すいころ３０が収容され、これによって円すいころ３０が円周方向で等間隔に保持される。小径側の第１環状部４１は、筒部４１ａと、筒部４１ａの端部から内径側に延びる鍔部４１ｂとで構成される。本実施形態において、筒部４１ａの外周面および柱部４３の外周面は、一連の円すい面状をなし、第２環状部４２の外周面は、軸心Ｏを中心とする円筒面状である。

内側保持器４０Ｂは、図１に示すように、第１環状部４５と、第２環状部４６と、複数の柱部４７とで一体に形成されている（斜視図は省略する）。これら第１環状部４５、第２環状部４６、及び柱部４７で円すいころ３０を収容するポケット４８が形成される。外側保持器４０Ａと異なり、内側保持器４０Ｂには鍔部４１ｂは存在しない。図示例では、第１環状部４５の軸方向大径側の部分と柱部４７の外周面とが一連の円すい面状に形成され、第１環状部４５の軸方向小径側の部分と第２環状部４６の外周面とが軸心を中心とする円筒面状に形成されている。

図３に示すように、外側保持器４０Ａの各柱部４３の側面４３ａ、および内側保持器４０Ｂの各柱部４７の側面４７ａは、何れもテーパ面状に形成されている。外側保持器４０Ａでは、ポケット４４を挟んで円周方向で対峙する側面４３ａ間の間隔が内径側ほど拡大し、内側保持器４０Ｂでは、ポケット４８を挟んで円周方向で対峙する側面４７ａ間の間隔が外径側ほど拡大している。この構成では、円すいころ３０がピッチ円Ｐを挟んだ外径側と内径側の双方から保持器４０Ａ、４０Ｂで拘束されるので、非負荷圏にあっても円すいころ３０が不安定な挙動をとることはなく、円すいころ３０を発生源とする振動や騒音を抑制することができる。外側保持器４０Ａの柱部側面４３ａと円すいころ３０の外周面との間、および内側保持器４０Ｂの柱部側面４７ａと円すいころ３０の外周面との間には、それぞれポケット隙間Ｃ１、Ｃ２が形成され、このポケット隙間Ｃ１，Ｃ２を等幅（Ｃ１＝Ｃ２）にすることで、円すいころ３０を、外側保持器４０Ａの柱部側面４３ａ、および内側保持器４０Ｂの柱部側面４７ａと同時に接触させることが可能となる。

図１に示すように、外側保持器４０Ａと内側保持器４０Ｂは、例えば外側保持器４０Ａの鍔部４１ｂと内側保持器４０Ｂの一方の端部（例えば小径端部）を機械的な結合手段５３を用いて結合することにより、一体化される。結合手段５３として、外側保持器４０Ａの鍔部４１ｂと内側保持器４０Ｂの小径端部を嵌合（圧入も含む）する構成が考えられる。図１では、一例として、外側保持器４０Ａの鍔部４１ｂの内周面に内側保持器４０Ｂの小径端部の外周面を締め代をもって嵌合させている。この他、結合手段５３として、鍔部４１ｂと内側保持器４０Ｂの小径端部を円周方向で凹凸嵌合させてもよい。あるいは、リベット等の締結部材を用いて鍔部４１ｂと内側保持器４０Ｂの小径端を結合してもよい。

本発明では、内側保持器４０Ｂの軸方向両端を、内輪２０の大鍔部２６および小鍔部２４の両外周面と接触可能にしてある（外側保持器４０Ａが外輪１０の内周面に接触することはない）。この接触は、内側保持器４０Ｂの軸方向両端部の内周面と、内輪２０の小鍔部２６および大鍔部２４の外周面との間の隙間ｔ１’、ｔ２’を小さくすることにより、実現することができる（但し、ｔ１’＝ｔ２’とする）。この構成では、外側保持器４０Ａのポケット隙間Ｃ１が０になることはあるが、内側保持器４０Ｂのポケット隙間Ｃ２が０になることはない。

この円すいころ軸受は、以下の手順で組み立てられる。先ず、内輪２０の外周に外側保持器４０Ａおよび内側保持器４０Ｂを組み込む。この組込みに際して、両保持器４０Ａ、４０Ｂの円周方向のポケット位置を整合させつつ、外側保持器４０Ａの鍔部４１ｂ内周に内側保持器４０Ｂの小径端部を締め代をもって嵌合し、両保持器４０Ａ、４０Ｂを一体化させる。次に、外側保持器４０Ａの柱部４３を弾性変形させながら、外側保持器４０Ａの外径側から円すいころ３０を押し込み、外側保持器４０Ａのポケット４３と内側保持器４０Ｂのポケット４８に円すいころ３０を収容する。各ポケットに全ての円すいころ３０を組み込んだ後、円すいころ３０の外径側に外輪１０を組み込むことにより、内輪１０の軌道面１２と外輪２０の軌道面２２との間に円すいころ３０を介在させた図１に示す円すいころ軸受が完成する。

以上の構成の円すいころ軸受によれば、円すいころ３０に保持器４０の回転に対して遅れや進みが生じても、円すいころ３０の外周面が外側保持器４０Ａの柱部側面４３ａと内側保持器４０Ｂの柱部側面４７ａに同時接触する。そのため、衝突時における柱部側面４３ａ、４７ａの面圧が小さくなって、両保持器４０Ａ、４０Ｂの柱部４３、４７で生じる応力が小さくなる。従って、保持器４０全体の強度をアップさせることができ、円すいころ軸受の耐久性向上が図られる。この場合、外側保持器４０Ａと内側保持器４０Ｂが一体化されているため、両保持器４０Ａ、４０Ｂが相対移動することはなく、円すいころ３０の外周面と各柱部側面４３ａ、４７ａとを確実に同時接触させることができる。

また、軸受の回転中は、内側保持器４０Ｂの第１環状部４５および第２環状部４６の内周面が大鍔部２４および小鍔部２６の外周面に断続的に接触するので、保持器４の姿勢が安定化し、保持器４の無駄な動きによる振動の発生を抑制することができる。同様の効果は、一体化した保持器４の少なくとも一部領域が内輪２０の外周面と接触可能である限り得ることができる。従って、例えば図４に示すように、外側保持器４０Ａの鍔部４１ｂを小鍔部２６の外周面と接触可能にしてもよい。図４の実施形態は、外側保持器４０Ａの鍔部４１ｂの先端を円すいころ３０側に折り曲げると共に、内側保持器４０Ｂの小径端部の内径側に切欠きを設け、この切欠きに鍔部４１ｂの先端を締め代を持って嵌合させたものである。内輪２０に大鍔部２４や小鍔部２６が存在しない場合も、同様に外側保持器４０Ａや内側保持器４０Ｂを内輪２０に接触させることで同様の効果を得ることができる。保持器４０の軸方向両端部を内輪２０の外周面に接触させるだけでなく、軸方向の一端部でのみ外側保持器４０Ａもしくは内側保持器４０Ｂを内輪２０に接触させてもよい。

図５に示すように、外側保持器４０Ａと内側保持器４０Ｂとの間の隙間に固形潤滑剤５１を配置し、固形潤滑剤５１を外側保持器４０Ａおよび内側保持器４０Ｂに密着させてもよい。これにより、軸受回転中に保持器４０Ａ、４０Ｂに加わる衝撃で固体潤滑剤５１が変形して潤滑油が滲み出すため、軸受の潤滑性を向上させることができる。固体潤滑剤５１を外側保持器４０Ａと内側保持器４０Ｂに密着させることにより、外側保持器４０Ａと内側保持器４０Ｂを一体化できるので、上述した嵌合等による結合手段５３を省略することも可能である。

固形潤滑剤５１は、固形物の組織中に液体潤滑剤を分散保持し、液体潤滑剤が表面から徐々に滲み出すように構成したもので、例えば（１）潤滑油やグリースに、超高分子量ポリオレフィン、またはウレタン樹脂（およびその硬化剤）を混合し、樹脂の分子間に液状の潤滑成分を保持させて徐々に滲み出る物性を持たせた固形潤滑剤（特開平６−４１５６９号公報、特開平６−１７２７７０号公報、特開２０００−３１９６８１号公報等参照）、（２）潤滑剤の存在下でポリウレタン原料であるポリオールとジイソシアネートを潤滑成分中で反応させた自己潤滑性のポリウレタンエラストマー（特開平１１‐２８６６０１号公報等参照）等が使用可能である。

この他、固形潤滑剤５１として、潤滑油を含む潤滑成分及び樹脂成分を必須成分とし、この樹脂成分を発泡して多孔質化させた固形物で、かつ潤滑成分を樹脂内部に吸蔵した多孔性固形潤滑剤を使用することもできる。この多孔性固形潤滑剤は、伸縮、屈曲、遠心力および温度上昇に伴う気泡の膨張など、外力の作用によって潤滑成分を必要部位に供給することが可能な性質を有する。この際、滲み出す潤滑油量は、外力の大きさに応じて弾性変形する程度を樹脂成分の選択などによって変えることにより、必要最小限にすることができる。

この多孔性固形潤滑剤を構成する樹脂成分には、プラスチックまたはゴムなどのうち、エラストマーまたはプラストマーのいずれかまたは両方を、アロイまたは共重合成分として採用できる。

ゴムの場合は、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、ウレタンエラストマー、フッ素ゴム、クロロスルフォンゴムなどの各種ゴムを採用できる。

また、プラスチックの場合は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアセタール、ポリアミド４，６（ＰＡ４，６）、ポリアミド６，６（ＰＡ６，６）、ポリアミド６Ｔ（ＰＡ６Ｔ）、ポリアミド９Ｔ（ＰＡ９Ｔ）などの汎用プラスチックやエンジニアリングプラスチックを挙げられる。

また、上記のプラスチックに限られることなく、軟質ウレタンフォーム、硬質ウレタンフォーム、半硬質ウレタンフォームなどのポリウレタンフォーム、ポリウレタンエラストマーなどを使用することができる。また、ウレタン系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、ポリ酢酸ビニル系接着剤、ポリイミド系接着剤など各種接着剤を発泡および硬化させて使用することもできる。

樹脂成分中には必要に応じて顔料や酸化防止剤、金属不活性化剤、帯電防止剤、難燃剤、防黴剤やフィラーなどの各種添加剤等を添加することができる。

発泡により多孔質化される際に生成させる気泡は、連続孔が望ましく、外力の作用によって潤滑成分を樹脂成分の表面から連続孔を介して必要部位に直接供給することが可能である。独立孔の場合は、樹脂成分中の潤滑成分の全量が一時的に気泡中に取り込まれて、必要な時に必要部位に充分供給されない場合がある。

潤滑成分を樹脂内部に吸蔵するには、潤滑成分の存在下で発泡反応と硬化反応を同時に行なわせる反応型含浸法を採用することが望ましい。このようにすると潤滑成分を樹脂内部に高充填することが可能となり、その後には潤滑成分を含浸して補充する後含浸工程を省略できる。

この反応型含浸法は、市販のシリコーン系整泡剤などの界面活性剤を使用し、各原料分子を均一に分散させて行なうことが好ましい。また、整泡剤の種類や量によって表面張力を制御し、生じる気泡の種類（連続型／独立型）や気泡の大きさを制御することが可能である。界面活性剤としては、陰イオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤、陽イオン系界面活性剤、両性界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤などが挙げられる。

潤滑成分（１００重量％）の潤滑油の割合は、１重量％〜９５重量％が好ましく、さらに好ましくは５〜８０重量％である。潤滑油の割合が、１重量％未満の場合は、潤滑油を必要箇所に充分に供給することが困難になる。また、９５重量％を超える多量の配合では、固形潤滑剤に特有の機能を果たさない場合がある。

この発明に用いる潤滑成分としては、発泡体を形成する固形物を溶解しないものであれば種類を選ばずに使用することができるが、例えば潤滑油、グリース、ワックスなどを単独もしくは混合して用いても良い。

この発明に用いる潤滑油としては、パラフィン系やナフテン系の鉱物油、エステル系合成油、エーテル系合成油、炭化水素系合成油、ＧＴＬ基油、フッ素油、シリコーン油等の一般的に使用されている潤滑油またはそれらの混合油が挙げられる。

この発明に使用するグリースの増ちょう剤としては、リチウム石鹸、リチウムコンプレックス石鹸、カルシウム石鹸、カルシウムコンプレックス石鹸、アルミニウム石鹸、アルミニウムコンプレックス石鹸等の石鹸類、ジウレア化合物、ポリウレア化合物等のウレア系化合物が挙げられるが、特に限定されるものではない。

このウレア系増ちょう剤としては、例えば、ジウレア化合物、ポリウレア化合物が挙げられるが、特に限定されるものではない。

ジウレア化合物は、例えばジイソシアネートとモノアミンの反応で得られる。ジイソシアネートとしては、フェニレンジイソシアネート、ジフェニルジイソシアネート、フェニルジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、オクタデカンジイソシアネート、デカンジイソシアネート、へキサンジイソシアネート等が挙げられ、モノアミンとしては、オクチルアミン、ドデシルアミン、へキサデシルアミン、オクタデシルアミン、オレイルアミン、アニリン、p−トルイジン、シクロヘキシルアミン等が挙げられる。

ポリウレア化合物は、例えば、ジイソシアネートとモノアミン、ジアミンとの反応で得られる。ジイソシアネート、モノアミンとしては、ジウレア化合物の生成に用いられるものと同様のものが挙げられ、ジアミンとしては、エチレンジアミン、プロパンジアミン、ブタンジアミン、ヘキサンジアミン、オクタンジアミン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、キシレンジアミン等が挙げられる。グリースの基油としては、前述の潤滑油と同様のものを用いることができる。

この発明に使用するワックスとしては、炭化水素系合成ワックス、ポリエチレンワックス、脂肪酸エステル系ワックス、脂肪酸アミド系ワックス、ケトン・アミン類、水素硬化油などどのようなものでも良い。これらのワックスに使用する油成分としては前述の潤滑油と同様のものを用いることができる。

樹脂成分を発泡させる手段としては周知の発泡手段を採用すればよく、例えば、水、アセトン、ヘキサン等の比較的沸点の低い有機溶媒を加熱し、気化させる物理的手法やエアーや窒素などの不活性ガスを外部から吹き込む機械的発泡方法、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）やアゾジカルボンイミド（ＡＤＣＡ）等のように温度や光によって分解し、窒素ガスなどを発生させる分解型発泡剤を使用する、などの方法が挙げられる。また、原料として反応性の高いイソシアネート基を持つ場合には、それと水分子との化学反応によって生じる二酸化炭素による化学的発泡を用いても良い。

樹脂成分の発泡倍率は１．１倍以上２００倍未満であることが望ましい。発泡倍率１．１倍未満の場合は気泡体積が小さく、外力が加わったときに変形を許容できないし、または固形物が硬すぎて変形しないなどの不具合がある。また、２００倍以上の時には外力に耐える強度を得ることが困難となり、使用中に破損や破壊に至ることがある。

以上に述べた固形潤滑剤５１は、内輪２０の外周に外側保持器４０Ａと内側保持器４０Ｂとを組込み、さらにポケット４４、４８に円すいころ３０を収納した状態で、外側保持器４０Ａと内側保持器４０Ｂの間の隙間に充填される（この工程は、外輪１０の組込み前と組込み後の何れの段階でも行うことができる）。その後、固形潤滑剤５１を硬化させることにより、図５示す円すいころ軸受が得られる。この他、型内に流し込んで成形し、あるいは常圧で固化した後に裁断や研削等で目的形状に後加工した固形潤滑剤を、外側保持器４０Ａと内側保持器４０Ｂの間に挟み込むようにしてもよい。

図６は、外側保持器４０Ａと内側保持器４０Ｂとの間に、防振部材としての弾性部材５２を介在させた実施形態である。弾性部材５２としては、例えば防振ゴム等のゴム素材を使用することができる。この弾性部材５２を双方の保持器４ａ、４ｂに密着させることにより、弾性部材５２が振動を吸収する防振部材として機能するため、保持器４０を発生源とする振動を抑制することができる。弾性部材５２を外側保持器４０Ａと内側保持器４０Ｂに密着させることにより、外側保持器４０Ａと内側保持器４０Ｂを一体化できるので、上述の結合手段５３を省略することも可能である。

図５および図６では、図１に示すころ軸受の外側保持器４０Ａと内側保持器４０Ｂの間に固形潤滑剤５１あるいは弾性部材５２を配置した場合を例示したが、図４に示すころ軸受についても同様に、保持器４０Ａ、４０Ｂ間に固形潤滑剤５１あるいは弾性部材５２を配置することができる。

外側保持器４０Ａや内側保持器４０Ｂの剛性が高く、弾性変形させることが困難である場合には、以下に述べる（１）〜（５）の何れかの手順で軸受を組み立てることもできる。

（１）外側保持器４０Ａの第２環状部４２を別体に構成する。すなわち、外側保持器４０Ａを、第１環状部４１および柱部４３を有する（第２環状部４２のない）櫛形部品と、第２環状部４２とに分割する。内輪２０に内側保持器４０Ｂと円すいころ３０を組み込んだ後、外側保持器４０Ａの櫛形部品を小径側から組み込み、柱部４３間に円すいころ３０を収容する。次いで、第２環状部４２と櫛形部品をリベット等で固定し、外側保持器４０Ａを一体化させる。櫛形部品と第２環状部４２の固定は、柱部４３を第２環状部４２に凹凸嵌合させることにより行うこともできる。外側保持器４０Ａの一体化後に外輪１０を組み込むことにより、図１に示す円すいころ軸受が完成する。

（２）予め外側保持器４０Ａを円周方向の複数箇所で分割しておく。内輪２０に内側保持器４０Ｂと円すいころ３０を組み込んだ後、外側保持器４０Ａの分割体を組み込み、例えば分割体の環状部４１、４２同士を凹凸嵌合させて外側保持器４０Ａを一体化する。外側保持器４０Ａを２分割した場合は、組み込みの際、保持器径が大きくなるように分割体を弾性変形させる。３分割以上にした場合には、このような弾性変形は不要である。このように外側保持器４０Ａを一体化してから、アセンブリに外輪１０を組み込む。

（３）予め内側保持器４０Ｂを円周方向の複数箇所で分割しておく。外側保持器４０Ａに円すいころ３０を組み込んだ後、内側保持器４０Ｂの分割体を組み込み、例えば分割体の環状部４５、４６同士を凹凸嵌合させて内側保持器４０Ｂを一体化することにより、外側保持器４０Ａ、内側保持器４０Ｂ、および円すいころ３０からなるアセンブリを製作する。内側保持器４０Ｂを２分割した場合は、組み込みの際、保持器径が小さくなるように分割体を弾性変形させる。３分割以上にした場合には、このような弾性変形は不要である。

この場合、内輪２０のアセンブリへの組み込みは、例えば以下の手順で行うことができる。先ず、円すいころ３０の内接円径が内輪２０の小鍔部２６の外径寸法よりも大きくなるように、予め外側保持器４０Ａの柱部４３の小径側を拡径方向に塑性変形させておく。この状態で、円すいころ３０および内側保持器４０Ｂの組み込みを行った後、アセンブリに内輪２０を組み込み、次いで外側保持器４０Ａの柱部４３の小径側を外径側から加締めて縮径方向に塑性変形させ、外側保持器４０Ａを元の形状に戻す。あるいは、図７および図８に示すように、内輪２０の小鍔部を別体の鍔輪２６’とし、鍔輪２６’のない状態でアセンブリに内輪２０を組み込んだ後、鍔輪２６’を組み込むようにしてもよい。図７は、鍔輪２６’を締め代をもって内輪２０の外周面に嵌合させた例であり、図８は、鍔輪２６’の端面を内輪２０の端面に密着させた例である。図８の構成では、鍔輪２６’が分離するので、実機組み込み時には、間座やナット等を用いて鍔輪２６’をアキシャル方向で固定する必要がある。

（４）内側保持器４０Ｂの第１環状部４５を別体に構成する。外側保持器４０Ａに円すいころ３０を組み込んだ後、内側保持器４０Ｂの櫛形部品を大径側から組み込み、柱部４７間に円すいころ３０を収容する。次いで、別体の第１環状部４５と櫛形部品をリベット等を用いて一体化し、外側保持器４０Ａ、内側保持器４０Ｂ、および円すいころ３０からなるアセンブリを製作する。内側保持器４０Ｂの一体化は、柱部４７を利用して櫛形部品と第２環状部４６を凹凸嵌合させても行うことができる。アセンブリへの内輪２０の組み込みは、上記（３）で説明したのと同様の手順で行なうことができる。

（５）上記（４）の別体とした第１環状部４５を使用せず、外側保持器４０Ａの鍔部４１ｂに、内側保持器４０Ｂを構成する櫛形部品の先端部分を直接凹凸嵌合させてもよい。この場合、外側保持器４０Ａの鍔部４１ｂが内側保持器４０Ｂの第１環状部４５の役割を果たす。内輪２０の組み込みは、上記（３）で説明したのと同様の手順で行なうことができる。

また、以上の説明では、円すいころ軸受を例示しているが、本発明は、円すいころ軸受以外にも円筒ころ軸受や自動調心ころ軸受等の他のころ軸受にも同様に適用することができる。

本発明にかかる円すいころ軸受の軸方向の断面図である。 外側保持器の斜視図である。 前記円すいころ軸受の軸方向と直交方向の断面図である。 本発明にかかる円すいころ軸受の軸方向の断面図である。 本発明にかかる円すいころ軸受の軸方向の断面図である。 本発明にかかる円すいころ軸受の軸方向の断面図である。 本発明にかかる円すいころ軸受の軸方向の断面図である。 本発明にかかる円すいころ軸受の軸方向の断面図である。 鉄道車両の駆動系の概略構成を示す断面図である。

符号の説明

１０ 外輪
１２ 軌道面
２０ 内輪
２２ 軌道面
２４ 大鍔部
２６ 小鍔部
３０ 円すいころ
４０ 保持器
４０Ａ 外側保持器
４０Ｂ 内側保持器
４１ 第１環状部
４２ 第２環状部
４３ 柱部
４４ ポケット
４５ 第１環状部
４６ 第２環状部
４７ 柱部
４８ ポケット
５１ 固形潤滑剤
５２ 弾性部材
５３ 結合手段
Ｐ ピッチ円
Ｃ１ ポケット隙間
Ｃ２ ポケット隙間

Claims (5)

1. 内輪及び外輪と、複数のころと、柱部で円周方向に区画された複数のポケットを有し、各ポケットでころを円周方向等間隔に保持する保持器とを備えたころ軸受において、
   保持器を、ころピッチ円の外径側に配置された外側保持器と、ころピッチ円の内径側に配置された内側保持器とで構成し、かつ保持器を内輪の外周面に接触可能としたころ軸受。
2. 外側保持器と内側保持器を一体化した請求項１記載のころ軸受。
3. ころの外周面を、外側保持器と内側保持器に同時接触可能とした請求項１または２記載のころ軸受。
4. 外側保持器の、ポケットを挟んで円周方向で対峙する柱部側面間の間隔を内径側ほど拡大させると共に、内側保持器の、ポケットを挟んで円周方向で対峙する柱部側面間の間隔を外径側ほど拡大させた請求項１〜３何れか記載のころ軸受。
5. 鉄道車両の駆動装置に使用した請求項１〜４何れか記載のころ軸受。

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