JP2008291921A - 円すいころ軸受用樹脂製保持器および円すいころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】取り付けスペースの制約を緩和することができると共に、保守性を向上させることができる円すいころ軸受用樹脂製保持器を提供する。
【解決手段】円すいころ軸受用樹脂製保持器１４は、大径円環部１６と、大径円環部１６と同軸に配置された小径円環部１７と、大径円環部１６と小径円環部１７との間に円周方向に略等間隔で複数配置され、大径円環部１６と小径円環部１７とを連結する柱部１８と、を備え、円周方向に互いに隣り合う柱部１８間に円すいころを転動可能に保持するポケット部１９が形成される。そして、ポケット部１９の外径側および内径側の開口幅を円すいころのころ径より狭くし、径方向から円すいころを柱部１８の弾性変形を利用してポケット部１９に挿入可能とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、自動車の減速部分等の回転支持部に配置される円すいころ軸受に組み込まれる樹脂製保持器および該樹脂製保持器が組み込まれた円すいころ軸受に関する。

従来、円すいころ軸受では、円すいころを保持する保持器として、鋼製の保持器を用い、該保持器の軸方向の端部を加締めて、内輪の小鍔部と保持器とによって円すいころを保持するようにしている。
このため、鋼製の保持器を用いた場合は、内輪、保持器および円すいころを一体型として取り扱う必要があり、取り付けスペースの制約や、保持器の加締め時の塑性変形により寸法精度が落ちるという問題があった。

そこで、この対策として、保持器内径側のポケット部の開口幅を円すいころのころ径より狭くして、円すいころが保持器内径側に落ちないようにした樹脂製保持器を用いることにより、外輪、保持器、円すいころをハウジング等に予め組み込んでおき、その後、軸に取り付けた内輪を組み込むようにした円すいころ軸受が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

実開平１−７５６２１号公報

しかしながら、上記特許文献１では、外輪、保持器および円すいころを別々に取り扱うことができないため、取り付けスペースの制約や、保守性の悪化等の嫌いがあり、改善の余地があった。

また、保持器のポケット部と円すいころとの間には若干のすき間があるため、円すいころがスキューすることにより、すべり摩擦が発生して、軌道面または円すいころの転動面（外周面）に損傷が生じる虞れがある。

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、取り付けスペースの制約を緩和することができると共に、保守性を向上させることができる円すいころ軸受用樹脂製保持器および円すいころ軸受を提供することにある。

さらに、本発明の他の目的は、円すいころのスキューを防止して、すべり摩擦を低減することができる円すいころ軸受用樹脂製保持器および円すいころ軸受を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 大径円環部と、該大径円環部と同軸に配置された小径円環部と、前記大径円環部と前記小径円環部との間に円周方向に略等間隔で複数配置され、前記大径円環部と前記小径円環部とを連結する柱部と、を備え、円周方向に互いに隣り合う柱部間に円すいころを転動可能に保持するポケット部が形成される円すいころ軸受用樹脂製保持器であって、
前記ポケット部の外径側および内径側の開口幅は前記円すいころのころ径より狭く形成されて、そして
前記円すいころが、前記柱部の弾性変形により、径方向から前記ポケット部に挿入され得る
ことを特徴とする円すいころ軸受用樹脂製保持器。
（２） 前記ポケット部の内周面と前記円すいころの外周面とが、断面視で４点接触する
ことを特徴とする上記（１）に記載の円すいころ軸受用樹脂製保持器。
（３） 前記柱部の外径面または内径面に切欠き部が形成され、そして
該切欠き部には、前記ポケット部に前記円すいころが挿入された後、樹脂が充填される
ことを特徴とする上記（１）または（２）に記載の円すいころ軸受用樹脂製保持器。
（４） 内周面に円すい状の外輪軌道面を有する外輪と、外周面に円すい状の内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動可能に配設される複数の円すいころと、該円すいころを円周方向に等間隔に保持する保持器と、を備える円すいころ軸受であって、
前記保持器は、上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の円すいころ軸受用樹脂製保持器である
ことを特徴とする円すいころ軸受。

本発明によれば、保持器のみで円すいころを保持することができるので、内輪、外輪、保持器、円すいころを別々に取り扱うことができる。これにより、取り付けスペースの制約を緩和することができると共に、各部品の交換等の保守性を向上させることができる。また、保持器のみで円すいころを保持することができることから、内輪の小鍔部を不要にすることができる。

また、本発明では、ポケット部の内周面と円すいころの外周面とを断面視で４点接触させることにより、円すいころを保持器のポケット部で確実に保持することができるので、スキューの発生を防止することができる。これにより、すべり摩擦を防止して、軌道面または円すいころの転動面（外周面）に損傷が生じるのを回避することができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照に従って詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態である円すいころ軸受用樹脂製保持器が組み込まれた円すいころ軸受を説明するための要部断面図、図２は本発明の第１実施形態である円すいころ軸受用樹脂製保持器を説明するための斜視図、図３は図２に示す円すいころ軸受用樹脂製保持器を軸方向から見た図、図４は図１のＡ−Ａ線断面図、図５〜図８は本発明の第１実施形態である円すいころ軸受用樹脂製保持器の変形例を説明するための図である。

まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態である円すいころ軸受用樹脂製保持器（以下、単に保持器ともいう。）が組み込まれた円すいころ軸受から説明する。

この円すいころ軸受１０は、図１に示すように、内周面に円すい状の外輪軌道面１１ａを有する外輪１１と、外周面に円すい状の内輪軌道面１２ａを有する内輪１２と、外輪軌道面１１ａと内輪軌道面１２ａとの間に転動可能に配設される複数の円すいころ１３と、円すいころ１３を円周方向に等間隔に保持する本発明の第１実施形態である保持器１４と、を備えて構成される。
なお、内輪１２における内輪軌道面１２ａの大径側端部には、円すいころ１３の大径側端面を案内する大鍔部１５が形成されているが、内輪軌道面１２ａの小径側端部には、円すいころ１３の軸方向移動を規制する小鍔部は形成されていない。

本発明の第１実施形態である保持器１４は、合成樹脂の射出成形等で形成されており、図１および図２に示すように、外輪軌道面１１ａの大径側と内輪軌道面１２ａの大径側との間に配置される大径円環部１６と、外輪軌道面１１ａの小径側と内輪軌道面１２ａの小径側との間に大径円環部１６と同軸に配置される小径円環部１７と、大径円環部１６と小径円環部１７との間に円周方向に略等間隔で複数配置され、大径円環部１６と小径円環部１７とを連結する柱部１８と、を備える。

保持器１４の円周方向に互いに隣り合う各柱部１８の間には、円すいころ１３を転動可能に保持するポケット部１９が形成されている。また、図１および図３に示すように、大径円環部１６および小径円環部１７は、いずれもポケット部１９に保持される円すいころ１３のＰＣＤ（ピッチ円直径）に略一致する位置に配置されている。

ここで、本実施形態では、図４に示すように、保持器１４のポケット部１９の外径側の開口幅ａおよび内径側の開口幅ｂは、いずれも円すいころ１３のころ径φｄより狭く形成されている（φｄ＞ａ，φｄ＞ｂ）。
ここで、上述したように、大径円環部１６および小径円環部１７が、いずれもポケット部１９に保持される円すいころ１３のＰＣＤ（ピッチ円直径）に略一致する位置に配置されているため、保持器１４の外径側および内径側の両方向から円すいころ１３を柱部１８の弾性変形を利用してポケット部１９に容易に挿入することができる。

また、本実施形態では、図４に示すように、ポケット部１９の内周面に相当する柱部１８の円周方向を向く面を２つのＲ中心を有する円弧面として、ポケット部１９の内周面と円すいころ１３の転動面（外周面）とが断面視で４点接触（実際には線接触）する形状としている。

以上説明したように、本実施形態の保持器１４によれば、保持器１４のポケット部１９の外径側の開口幅ａおよび内径側の開口幅ｂをいずれも円すいころ１３のころ径φｄより狭くしているので、保持器１４のみで円すいころ１３を保持することができる。これにより、内輪１２、外輪１１、保持器１４、円すいころ１３を別々に取り扱うことができ、取り付けスペースの制約を緩和することができると共に、各部品の交換等の保守性を向上させることができる。また、保持器１４のみで円すいころ１３を保持することができることから、内輪１２の小鍔部を不要にすることができる。

また、ポケット部１９の内周面と円すいころ１３の転動面（外周面）とを断面視で４点接触させているので、円すいころ１３を保持器１４のポケット部１９で確実に保持してスキューの発生を防止することができる。これにより、すべり摩擦を防止して、軌道面１１ａ，１２ａまたは円すいころ１３の転動面（外周面）に損傷が生じるのを回避することができる。

なお、本実施形態では、大径円環部１６および小径円環部１７をポケット部１９に保持される円すいころ１３のＰＣＤ（ピッチ円直径）に略一致する位置に配置した場合を例示したが、これに代えて、図５および図６に示す第１変形例のように、大径円環部１６および小径円環部１７を前記ＰＣＤの内径側に配置して、保持器１４の外径側から円すいころ１３をポケット部１９に挿入しやすくしてもよく、また、図７および図８に示す第２変形例のように、大径円環部１６および小径円環部１７を前記ＰＣＤの外径側に配置して、保持器１４の内径側から円すいころ１３をポケット部１９に挿入しやすくしてもよい。

（第２実施形態）
次に、図９および図１０を参照しながら、本発明の第２実施形態である保持器について説明する。
図９は本発明の第２実施形態である保持器を説明するための要部断面図、図１０は切欠き部に樹脂を充填する工程を説明するための説明図である。なお、上記第１実施形態と重複する部分については図示および説明を省略し、異なる部分についてのみ符号を流用して説明する。

図９を参照して、本実施形態の保持器２４は、上記第１実施形態と同様に、合成樹脂の射出成形等により形成されており、保持器２４のポケット部１９の外径側の開口幅ａおよび内径側の開口幅ｂがいずれも円すいころ１３のころ径φｄより狭くなっている（φｄ＞ａ，φｄ＞ｂ）。なお、本実施形態では、ポケット部１９の内周面に相当する柱部１８の円周方向を向く面を円すいころ１３の外周面に対応する円弧面としているが、上記第１実施形態と同様に、ポケット部１９の内周面に相当する柱部１８の円周方向を向く面を２つのＲ中心を有する円弧面として、ポケット部１９の内周面と円すいころ１３の転動面（外周面）とが断面視で４点接触（実際には線接触）する形状としてもよい。

また、本実施形態では、柱部１８の内径側の面に切欠き部２５が形成されている。この切欠き部２５により、保持器２４の内径側から円すいころ１３を柱部１８の弾性変形を利用してポケット部１９に挿入する際に、柱部１８が弾性変形しやすくなり、円すいころ１３の挿入作業をより容易に行なうことができる。

そして、ポケット部１９に円すいころ１３を挿入した後、図１０に示すように、切欠き部２５に合成樹脂２６を注入充填して冷却固化させる。充填樹脂２６については、固着性を考慮して、保持器２４と同一種類の樹脂材料が好適である。
なお、本実施形態では、保持器２４の内径側から円すいころ１３をポケット部１９に挿入する場合を想定しているが、保持器２４の外径側から円すいころ１３をポケット部１９に挿入する場合は、柱部１８の外径側の面に切欠き部２５を形成し、ポケット部１９に円すいころ１３を挿入した後、上記同様にして、切欠き部２５に合成樹脂２６を注入充填して冷却固化させる。その他の構成および作用効果は、上記第１実施形態と同様である。

なお、本発明は、上記各実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

本発明の第１実施形態である円すいころ軸受用樹脂製保持器が組み込まれた円すいころ軸受を説明するための要部断面図である。 本発明の第１実施形態である円すいころ軸受用樹脂製保持器を説明するための斜視図である。 図２に示す円すいころ軸受用樹脂製保持器を軸方向から見た図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の第１実施形態である円すいころ軸受用樹脂製保持器の第１変形例を説明するための斜視図である。 図５に示す円すいころ軸受用樹脂製保持器を軸方向から見た図である。 本発明の第１実施形態である円すいころ軸受用樹脂製保持器の第２変形例を説明するための斜視図である。 図７に示す円すいころ軸受用樹脂製保持器を軸方向から見た図である。 本発明の第２実施形態である円すいころ軸受用樹脂製保持器を説明するための要部断面図である。 切欠き部に樹脂を充填する工程を説明するための説明図である。

符号の説明

１０ 円すいころ軸受
１１ 外輪
１１ａ 外輪軌道面
１２ 内輪
１２ａ 内輪軌道面
１３ 円すいころ
１４ 保持器
１６ 大径円環部
１７ 小径円環部
１８ 柱部
１９ ポケット部
２４ 保持器
２５ 切欠き部
２６ 充填樹脂

Claims (4)

1. 大径円環部と、該大径円環部と同軸に配置された小径円環部と、前記大径円環部と前記小径円環部との間に円周方向に略等間隔で複数配置され、前記大径円環部と前記小径円環部とを連結する柱部と、を備え、円周方向に互いに隣り合う柱部間に円すいころを転動可能に保持するポケット部が形成される円すいころ軸受用樹脂製保持器であって、
   前記ポケット部の外径側および内径側の開口幅は前記円すいころのころ径より狭く形成されて、そして
   前記円すいころが、前記柱部の弾性変形により、径方向から前記ポケット部に挿入され得る
   ことを特徴とする円すいころ軸受用樹脂製保持器。
2. 前記ポケット部の内周面と前記円すいころの外周面とが、断面視で４点接触する
   ことを特徴とする請求項１に記載の円すいころ軸受用樹脂製保持器。
3. 前記柱部の外径面または内径面に切欠き部が形成され、そして
   該切欠き部には、前記ポケット部に前記円すいころが挿入された後、樹脂が充填される
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の円すいころ軸受用樹脂製保持器。
4. 内周面に円すい状の外輪軌道面を有する外輪と、外周面に円すい状の内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動可能に配設される複数の円すいころと、該円すいころを円周方向に等間隔に保持する保持器と、を備える円すいころ軸受であって、
   前記保持器は、請求項１〜３のいずれか１つに記載の円すいころ軸受用樹脂製保持器である
   ことを特徴とする円すいころ軸受。

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