JP2009209952A - 円すいころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受内部に滞留する潤滑油量を減少させ、更に軸受からの潤滑油の排出性を向上させて、潤滑油の攪拌抵抗に伴う回転トルクを低下させることができる円すいころ軸受を提供する。
【解決手段】円すいころ４を所定の間隔で保持する樹脂製の保持器５は、小径環状部６と、小径環状部６から突設した複数の柱部８とを備える。柱部８は、小径環状部６側に第１の頂点Ｐ１と、小径環状部６とは回転軸方向において反対側にピッチ円すい面ＰＣ上またはピッチ円すい面より径方向外側に位置する第２の頂点Ｐ２と、ピッチ円すい面ＰＣより径方向内側に第３の頂点Ｐ３との少なくとも３つの頂点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を含んで形成される多角形型の凸部１０を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、円すいころ軸受に関し、より詳細には、自動車の減速装置部分などに配置されて、軸受内部に流入する潤滑油を利用して潤滑を行う円すいころ軸受に関する。

円すいころ軸受は、大きなラジアル荷重およびアキシャル荷重を支持して高速回転での使用が可能であり、且つコンパクトであるため、トランスミッション、デファレンシャルギヤなど、自動車の減速装置部分などに多用されている（例えば、特許文献１〜８参照。）。このような円すいころ軸受では、軸受の回転に伴うポンプ作用によって、潤滑油が内輪の小径側端部と保持器の小径環状部側端部との間から流入し、内輪の大径側端部と保持器の大径環状部側端部との間から流出するように構成されている。

一方、円すいころ軸受の回転トルクは、円すいころと内輪との摩擦抵抗や、軸受内部に滞留する潤滑油の攪拌抵抗が主な要因となって発生し、特に、高速回転領域で使用される円すいころ軸受においては、潤滑油の攪拌抵抗が大きな要因となっている。自動車の減速装置部分などで用いられる場合、潤滑油の供給量が多く、そのため潤滑油の攪拌抵抗が大きくなりやすい問題がある。

図１２に示すように、特許文献１に記載の円すいころ軸受５００では、プレス成形された金属製保持器５０１の内径端面５０１ａと、内輪５０２の小径側端部５０２ａの外周面５０２ｂの隙間を小さくして、流入する潤滑油量の低減を図ることが提案されている。また、図１３に示すように、特許文献２に記載の円すいころ軸受６００では、板金製保持器６０１の小径側端部６０１ａをピッチ円すい面ＰＣより径方向内方に位置させ、大径側端部６０１ｂをピッチ円すい面ＰＣより径方向外方に位置させて、潤滑油を軸受から流出させやすくする構造が提案されている。

また、図１４に示すように、特許文献３に記載の円すいころ軸受７００では、樹脂製の保持器７０１の全体の径方向厚みを大きくして軸受の内部空間体積を減少させ、内部に滞留する潤滑油量を低減させている。さらに、図１５に示すように、特許文献４に記載の円すいころ軸受８００では、円すいころ８０３の正確な案内や組み付け性の観点から、樹脂製の保持器８０１の小径側端部の近傍に、径方向内向きに突出する突起部８０１ａが形成されている。更に、樹脂製のくし形保持器を用い、グリースの攪拌抵抗を低減させるようにした円筒ころ軸受なども開示されている（例えば、特許文献９参照。）。
特開２００５−６９４２１号公報 特開２００５−２５７０４８号公報 特開２００４−８４７９９号公報 独国特許発明第ＤＥ３７２８８７７号 特開２００４−２４５２７８号公報 特開２００４−７６７６６号公報 特開２００５−２６５１１３号公報 特開平１１−２０１１４９号広報 特開２００４−１６２８１８号公報

しかしながら、特許文献１及び２に記載の円すいころ軸受５００，６００は、軸受への潤滑油流入量の低減を図り、あるいは、軸受からの潤滑油流出性の向上を図っているが、保持器５０１，６０１が金属板をプレス成形して製作した金属保持器であるので、軸受の内部空間の体積が大きく、従って内部に滞留する潤滑油量が多くなって、攪拌抵抗、即ち回転トルクも大きくなっていた。また、この保持器は、金属板のプレス成形により製作されるため、加工誤差が比較的大きい。従って、保持器と内輪の外周面との隙間を大きく設定しないと、保持器との接触により内輪に損傷を与える虞があるため、流入する潤滑油量を低減し難い問題があった。

また、特許文献３に記載の円すいころ軸受７００は、保持器７０１の径方向厚みを増やして軸受の内部空間体積を減少させることにより、内部に滞留する潤滑油量を低減させているが、潤滑油排出部となる保持器の大径環状部と内輪の大鍔部の間の隙間が小さくされているため、潤滑油の軸受からの排出が阻害され、必ずしも十分に潤滑油の攪拌抵抗を低減することができなかった。さらに、特許文献４に記載の円すいころ軸受８００においては、軸受空間内の潤滑油量について何ら考慮されておらず、突起部８０１a以外の部分では、保持器８０１と内輪８０２間の隙間が軸方向に一様であり、潤滑油の排出において上記と同様の課題を有する。また、特許文献９に記載の円筒ころ軸受は、樹脂成形された保持器を備えているが、軸受の内部空間の体積が大きく、十分に潤滑油の攪拌抵抗を低減することができていない。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、軸受内部に滞留する潤滑油量を減少させ、更に軸受からの潤滑油の排出性を向上させて、潤滑油の攪拌抵抗に伴う回転トルクを低下させることができる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） 内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪の間を周方向に転動可能な複数の円すいころと、前記複数の円すいころを所定の間隔で保持する樹脂製の保持器とを備えた円すいころ軸受であって、
前記保持器は、小径環状部と前記小径環状部から突設した複数の柱部とを備え、
前記柱部は、その小径環状部側に第１の頂点と、回転軸方向において前記小径環状部側とは反対側に前記円すいころのピッチ円すい面上またはピッチ円すい面より径方向外側に位置する第２の頂点と、前記ピッチ円すい面より径方向内側に第３の頂点との少なくとも３つの頂点を含んで形成される多角形型の凸部を備えることを特徴とする円すいころ軸受。

（２） 前記保持器は、前記柱部の前記小径環状部側とは回転軸方向において反対側に大径環状部を備えることを特徴とする上記（１）に記載の円すいころ軸受。

（３） 前記保持器は、くし型であることを特徴とする上記（１）に記載の円すいころ軸受。
（４） 前記保持器は、隣接する柱部が前記小径環状部側と回転軸方向において反対側で連接されていないくし型ポケットと、隣接する柱部が前記反対側で連接部により連接された非くし型ポケットとを備えることを特徴とする上記（１）に記載の円すいころ軸受。

（５） 前記内輪の小鍔部の外周面と、前記保持器の小径環状部の内周面とによりラビリンスシール部が形成されることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれか１に記載の円すいころ軸受。

（６） 前記保持器の小径環状部側の端面は、前記内輪の端面と前記外輪の端面の少なくとも一方と面一であることを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれか１に記載の円すいころ軸受。

（７） 前記第２の頂点は、前記内輪の小鍔部の外周面より内側にあることを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれか１に記載の円すいころ軸受。

本発明の円すいころ軸受によれば、軸受内部に滞留する潤滑油量が減少するとともに軸受からの潤滑油の排出性が向上する。これにより、潤滑油の攪拌抵抗が低減し、円すいころ軸受の回転トルクを低減することができる。

以下、本発明に係る円すいころ軸受の各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（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の要部縦断面図、図２は図１に示す保持器の全体斜視図、図３は円すいころ軸受の柱部の形状を示す要部縦断面図、図４は内輪および保持器の小径環状部側の端面が揃えられた円すいころ軸受の要部縦断面図、図５は保持器および外輪の小径環状部側の端面が揃えられた円すいころ軸受の要部縦断面図である。

図１に示すように、本実施形態の円すいころ軸受１は、外周面に内輪軌道面２ａが形成された内輪２と、内周面に外輪軌道面３ａが形成された外輪３と、内輪軌道面２ａと外輪軌道面３ａ間を周方向に転動可能な複数の円すいころ４と、複数の円すいころ４を所定の間隔で転動可能に保持する樹脂製の保持器５とを備える。

内輪２は、その小径側端部に半径方向外方に突出して形成された小鍔部２ｂと、大径側端部に半径方向外方に突出して形成された大鍔部２ｃとを備える。内輪軌道面２ａは、外周面が小鍔部２ｂから大鍔部２ｃに向うに従って、外径が次第に大きくなるテーパ状に形成される。外輪軌道面３ａは、外輪３の内周面において軸方向一端から他方に向けて内径が次第に大きくなるテーパ状に形成されている。

保持器５は、樹脂によって形成され、その材料として、ポリアミド４６やポリアミド６６などのポリアミド系樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェレンサルサイド（ＰＰＳ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）などが例示される。また、上記樹脂に、例えば、ガラス繊維や炭素繊維などの繊維状充填材を１０〜５０ｗｔ％程度適宜添加することによって、保持器５の剛性および寸法精度を向上させることができる。

図２に示すように、保持器５は、小径環状部６と、大径環状部７と、小径環状部６と大径環状部７とを連結して周方向に略等間隔で配置される複数の柱部８とを備え、これら小径環状部６、大径環状部７、および隣接する柱部８とで円すいころ４を保持するポケット９を構成する。各ポケット９には、それぞれ円すいころ４が転動自在に保持される。

保持器５の柱部８は、その柱部本体８ａから径方向内側に向けて突出形成される凸部１０を有する。柱部本体８ａは、円周方向両側面に円すいころを案内する案内面を有し、径方向内方に向けて徐々に幅狭となるように形成され、凸部１０は、この柱部本体８ａの内面と略一様な幅寸法を有する。

この凸部１０は、小径環状部６側に設けられた第１の頂点Ｐ１と、小径環状部６とは回転軸方向において反対側（大径環状部７側）にピッチ円すい面ＰＣより径方向外側に位置する第２の頂点Ｐ２と、ピッチ円すい面ＰＣより径方向内側、且つ内輪２の小鍔部２ｂの外周面２ｄより径方向内側に設けられた第３の頂点Ｐ３との３つの頂点により形成される略三角形型をなす。凸部１０は、保持器５が円すいころ軸受１に組み込まれた状態において、保持器５の小径環状部６、大径環状部７、柱部８と内輪２とによって形成された空間の一部を占有する。また、凸部１０の内周面には第３の頂点Ｐ３と第２の頂点Ｐ２とを連結するテーパ面１０ａが形成される。

保持器５の小径環状部６は柱部８から径方向内側に突出し、その内周面６ａは内輪２の小鍔部２ｂの外周面２ｄと略平行に近接して対向配置される。これにより、小径環状部６の内周面６ａと小鍔部２ｂの外周面２ｄとによってラビリンスシール部１１が形成され、小径環状部６の内周面６ａの内径は小鍔部２ｂの外周面２ｄの外径より僅かに大きく、また、保持器５の小径環状部６の内周面６ａの軸方向長さは内輪２の小鍔部２ｂの外周面の軸方向長さより長く形成される。

上記のように構成された円すいころ軸受１では、軸受の回転に伴うポンプ作用によって、潤滑油が内輪２の小径側端部と保持器５の小径環状部６側端部との隙間からラビリンスシール部１１を介して軸受内部に流入し、円すいころ軸受１の回転による遠心力により大径環状部側の隙間から流出する。

本実施形態の円すいころ軸受１によれば、凸部１０を構成する第３の頂点Ｐ３がピッチ円すい面ＰＣより径方向内側、且つ内輪２の小鍔部２ｂの外周面２ｄより径方向内側に設けられているので、凸部１０を備えない従来の軸受と比較すると、保持器５の柱部８に設けられた凸部１０の体積分だけ円すいころ軸受１の内部空間の体積は狭くなる。また、凸部１０を構成する大径環状部７側の第２の頂点Ｐ２がピッチ円すい面ＰＣより径方向外側に位置するので、潤滑油が軸受空間から外部に流出するための隙間（開口）の面積を大きくとることができ、潤滑油の排出性が向上する。これによって攪拌抵抗が低減して回転トルクを低減することができる。

更に、図１の矢印で示すように、凸部１０の内周面は、小径環状部６側から大径環状部７に向って次第に拡径するテーパ面１０ａとなっているので、円すいころ軸受１内に滞留する潤滑油には、円すいころ軸受１の回転に伴って生じる遠心力の分力が、テーパ面１０ａに沿う方向に作用する。これにより、矢印方向の潤滑油の流れが生じ、円すいころ軸受１からの排出が促進される。

図３は、図１の保持器５に設けられた凸部１０のテーパ面１０ａの回転軸に対する傾きθを大きくした変形例を示す要部縦断面図である。テーパ面１０ａに沿う方向の遠心力の分力の大きさは、テーパ面１０ａの回転軸に対する角度θに依存し、角度θが大きいほど大きくなる。つまりテーパ面１０ａの角度θを図３のように、図１の保持器凸部のテーパ面１０ａの角度θ１より、図３の保持器凸部のテーパ面１０ａの角度θ２を大きくする（θ２＞θ１）ことによりテーパ面１０ａに作用する遠心力の大きさは大きくなり、それに伴って軸受内部の潤滑油の排出性が向上する。これにより、円すいころ軸受１内に滞留する不要な潤滑油を減少させることができる。また、角度θが大きくなると、保持器５の大径環状部７と、内輪２の大鍔部２ｃとの隙間が大きくなり、潤滑油の排出が更に促進され、排出性が向上する。

また、本実施形態における円すいころ軸受１においては、小径環状部６の内周面６ａと小鍔部２ｂの外周面２ｄとによってラビリンスシール部１１が形成されているので、このラビリンスシール部１１から円すいころ軸受１内に流入する潤滑油量を効果的に減らして、潤滑油の攪拌抵抗を減少させ、回転トルクを低減させることもできる。

また、本実施形態の保持器５は、樹脂を射出成形して製造されるため、加工の自由度が大きく、柱部の形状を容易に任意形状に成形することができる。これにより効果的に軸受の内部空間の体積を減少させることができる。例えば、円すいころ軸受１内に滞留する不要な潤滑油をより一層減少させる必要がある場合には、第１の頂点Ｐ１と、第２の頂点Ｐ２と、第３の頂点Ｐ３に加え、他の頂点を設け凸部１０を略矩形型にすることもできる。凸部１０は断面が三角形以上の多角形型であればよい。また、シール性能に影響するラビリンスシール部１１の径方向隙間、および軸方向長さは、円すいころ軸受１を潤滑するのに必要な潤滑油量に応じて、適宜、任意の値に設定することができ、最適量の潤滑油を供給することが可能となる。なお、凸部１０により回転トルクを十分低減させることが可能であればラビリンスシール部を必ずしも設ける必要はない。

また、本実施形態の円すいころ軸受１においては、保持器５の柱部８に対し小径環状部６とは回転軸方向において反対側に大径環状部７を備えているので、円すいころ４、保持器５、内輪２の一体性が保持されて、これらがばらけることがない。

また、本実施形態の円すいころ軸受１の組立ては、円すいころ４を保持器５のポケット９内に配置して内輪２に組み込むが、この組み込み時に、凸部１０の第３の頂点Ｐ３近傍が内輪２の小鍔部２ｂによって拡径（弾性変形）されるので、円すいころ４が小鍔部２ｂを乗り越え易くなり、組み込み時に生じる傷などの発生が防止される効果もある。

なお、第２の頂点Ｐ２は回転軸方向において小径環状部６とは反対側にピッチ円すい面ＰＣより径方向外側に位置しているが、ピッチ円すい面ＰＣ上に位置していてもよい。さらに、凸部１０を構成する第３の頂点Ｐ３の位置は、図１に示す実施形態では小径環状部６側に配置されているが、大径環状部７側の軸方向端部側に配置することもできる。また、第３の頂点Ｐ３は、内輪２の小鍔部２ｂの外周面２ｄより径方向内側に設けられているが、必ずしもその必要はなく、ピッチ円すい面ＰＣより径方向内側に設けられていればよい。

図４および図５は本発明の第１実施形態の変形例を示す円すいころ軸受の要部縦断面図である。図４に示すように、潤滑油が流入する側における内輪２の小径側端面２ｅと保持器５の端面５ａ、具体的には、内輪２の小鍔部２ｂの小径側端面２ｅと、保持器５の小径環状部６の端面５ａとの軸方向位置を揃えて配置することにより、円すいころ軸受１の側面を流れる潤滑油の流れがスムースとなり、前述した効果に加えて円すいころ軸受１に流入する潤滑油量が減少し、これによって回転トルクを低下させることができる。また、図５に示すように、保持器５の小径環状部６の端面５ａと、外輪３の小径側端面３ｂとの軸方向位置を揃えることによっても、同様に、潤滑油の流入量を減少させて回転トルクを低下させることができる。なお、保持器５の小径環状部側の端面５ａは、内輪２の小径側端面２ｅと外輪３の小径側端面３ｂの少なくとも一方と面一であればよく、潤滑油が流入する側における内輪２の小径側端面２ｅ、保持器５の端面５ａ、外輪３の小径側端面３ｂの３つを揃えて配置することも可能である。これにより円すいころ軸受１に流入する潤滑油量がより減少し、これによって回転トルクを低下させることができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態の円すいころ軸受について図６及び図７を参照して説明する。図６は本発明の第２実施形態である円すいころ軸受の要部縦断面図、図７は図６に示す保持器の全体斜視図である。

なお、第２実施形態の円すいころ軸受は、保持器形状（くし型保持器）が異なる以外は、本発明の第１実施形態の円すいころ軸受と同様であるので、同一部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。

図６および図７に示すように、第２実施形態の円すいころ軸受１００の保持器１５は、第１実施形態の円すいころ軸受１の保持器５の大径環状部７に対応する部位を備えていない点で相違する。具体的に、保持器１５は、内輪２の小鍔部２ｂ側に配置される環状部１６と、該環状部１６から周方向に略等間隔で軸方向に突設された複数の柱部１８とを備え、柱部１８の環状部１６とは回転軸方向において反対側が開放されたポケット１９を有する、いわゆる、くし型保持器である。保持器１５は、環状部１６と隣接する柱部１８とで円すいころ４を保持するポケット１９を構成する。各ポケット１９には、それぞれ円すいころ４が転動可能に保持される。

保持器１５の柱部１８は、その柱部本体１８ａから径方向内側に向けて突出形成される凸部２０を有する。柱部本体１８ａは、円周方向両側面に円すいころを案内する案内面を有し、径方向内方に向けて徐々に幅狭となるように形成され、凸部２０は、この柱部本体１８ａの内面と略一様な幅寸法を有する。

柱部１８は、環状部１６側に設けられた第１の頂点Ｐ１と、環状部１６とは回転軸方向において反対側にピッチ円すい面ＰＣより径方向外側に位置する第２の頂点Ｐ２’と、柱部１８の先端においてピッチ円すい面ＰＣより径方向内側に位置する第４の頂点Ｐ４と、ピッチ円すい面ＰＣより径方向内側、且つ内輪２の小鍔部２ｂの外周面２ｄより径方向内側で環状部１６側に設けられた第３の頂点Ｐ３とにより形成される略矩形型の凸部２０を備える。

本実施形態の円すいころ軸受１００によれば、凸部２０を構成する第３の頂点Ｐ３がピッチ円すい面ＰＣより径方向内側、且つ内輪２の小鍔部２ｂの外周面２ｄより径方向内側に設けられるので、第１実施形態の円すいころ軸受１と同様に、凸部を備えない従来の軸受と比較すると、保持器１５の柱部１８に設けられた凸部２０の体積分だけ円すいころ軸受１００の内部空間の体積は小さくなる。また、ポケット１９が内輪２の大鍔部２ｃ側で開放されているので、潤滑油の排出性がよく、円すいころ軸受１００に流入した潤滑油をスムースに流出させることができ、滞留が抑制される。これによって、潤滑油の攪拌抵抗に伴う回転トルクを低減することができる。

また、第３の頂点Ｐ３は、内輪２の小鍔部２ｂの外周面２ｄより径方向内側に設けられているが、必ずしもその必要はなく、ピッチ円すい面ＰＣより径方向内側に設けられていればよい。なお、第３の頂点Ｐ３が内輪２の小鍔部２ｂの外周面２ｄより径方向内側に設けられている場合には、柱部１８に設けられた凸部２０は保持器１５が円すいころ軸受１００から外れることを防止する、いわゆるばれ止め作用を果たす。これにより、内輪２、保持器１５、および円すいころ４がばれやすいと言う、くし型保持器の短所を解消することができ、内輪２、保持器１５、および円すいころ４が、一体に保持されて組付け性が向上する。

なお、本実施形態において、第４の頂点Ｐ４は、必ずしも必要ではなく、凸部２０は第１の頂点Ｐ１と、第２の頂点Ｐ２’と、第３の頂点Ｐ３とにより形成される略三角形型の凸部であってもよい。ただし、第４の頂点Ｐ４を設けることにより、円すいころ軸受１００の軸受空間の体積を小さくすることができる。なお、第４の頂点Ｐ４は、柱部１８の先端に位置する必要はなく、任意の位置に設定することができる。また、第２の頂点Ｐ２’は回転軸方向において小径環状部６とは反対側にピッチ円すい面ＰＣより径方向外側に位置しているが、ピッチ円すい面ＰＣ上に位置していてもよい。

さらに、円すいころ軸受１００の保持器１５はくし型保持器であるため、第２の頂点Ｐ２’は必ずしもピッチ円すい面ＰＣより径方向外側に位置する必要はなく、第１の頂点Ｐ１が環状部１６側に設けられ、第２の頂点Ｐ２’が環状部１６とは反対側に設けられ、第３の頂点Ｐ３が内輪２の小鍔部２ｂの外周面２ｄより径方向内側であれば、凸部２０の体積分だけ円すいころ軸受１００の内部空間の体積は小さくなり、ポケット１９が内輪２の大鍔部２ｃ側で開放されているので、潤滑油の排出性も確保することができる。これによって、潤滑油の攪拌抵抗に伴う回転トルクを低減することができる。

図８および図９は本発明の第２実施形態の変形例を示す円すいころ軸受の要部縦断面図である。図８に示すように、内輪２の小鍔部２ｂの小径側端面２ｅと、保持器１５の環状部１６の端面１５ａとの軸方向位置を揃えることにより、円すいころ軸受１００の側面を流れる潤滑油の流れがスムースとなり、流入する潤滑油量が減少し、回転トルクを低下させることができる。また、図９に示すように、保持器１５の環状部１６の端面１５ａと、外輪３の小径側端面３ｂとの軸方向位置を揃えることによっても、同様に、潤滑油の流入量を減少させて回転トルクを低下させることができる。したがって、この場合にも、保持器１５の環状部１６の端面１５ａは、内輪２の小径側端面２ｅと外輪３の小径側端面３ｂの少なくとも一方と面一であればよい。

その他の構成および作用は、第１実施形態の円すいころ軸受１と同様であるので説明を省略する。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態の円すいころ軸受について図１０および図１１を参照して説明する。図１０（ａ）は本発明の第３実施形態である円すいころ軸受の要部縦断面図であり、（ｂ）は他の要部縦断面図、図１１は図１０に示す保持器の全体斜視図である。

なお、第３実施形態の円すいころ軸受は、保持器形状が異なる以外は、本発明の第１および第２実施形態の円すいころ軸受と同様であるので、同一部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。

図１０および図１１に示すように、第３実施形態の円すいころ軸受２００の保持器２５は、内輪２の小鍔部２ｂ側に配置される環状部２６と、該環状部２６から周方向に略等間隔で軸方向に突設された複数の柱部２８とを備える。複数の隣接する柱部２８の内、少なくとも１対（図１１に示す実施形態では３対）の柱部２８が、その先端同士が連結部２７によって連結されている。保持器２５はくし型ポケット２９aと非くし型ポケット２９ｂとを備える。くし型ポケット２９aは、環状部２６と、隣接する柱部２８とで環状部２６とは回転軸方向において反対側が開放されており、非くし型ポケット２９ｂは環状部２６と、連結部２７と、該連結部２７によって連結された隣接する柱部２８とで閉塞されており、それぞれのポケット２９a，２９ｂ内に円すいころ４を転動可能に保持する。なお、連結部２７は少なくとも１対の隣接する柱部２８が連結されていればよいが、２対以上の連結部２７が連結されていることが好ましい。

連結部２７によって連結された柱部２８は、その柱部本体２８ａから径方向内側に向けて突出形成される凸部３０を有する。柱部本体２８ａは、円周方向両側面に円すいころを案内する案内面を有し、径方向内方に向けて徐々に幅狭となるように形成され、凸部３０は、この柱部本体２８ａの内面と略一様な幅寸法を有する。凸部３０は、第１実施形態の保持器５と同様、環状部２６側に設けられた第１の頂点Ｐ１と、環状部２６とは反対側にピッチ円すい面ＰＣより径方向外側に位置する第２の頂点Ｐ２と、ピッチ円すい面ＰＣより径方向内側、且つ内輪２の小鍔部２ｂの外周面２ｄより径方向内側に設けられた第３の頂点Ｐ３との、３つの頂点により形成される略三角形型をなす（図１０（ａ）参照）。

一方、連結部２７によって連結されていない柱部２８は、その柱部本体２８ａから径方向内側に向けて突出形成される凸部４０を有する。柱部本体２８ａは、円周方向両側面に円すいころを案内する案内面を有し、径方向内方に向けて徐々に幅狭となるように形成され、凸部４０は、この柱部本体２８ａの内面と略一様な幅寸法を有する。凸部４０は、第２実施形態の保持器１５と同様、環状部２６側に設けられた第１の頂点Ｐ１と、小径環状部２６とは回転軸方向において反対側にピッチ円すい面ＰＣより径方向外側に位置する第２の頂点Ｐ２’、およびピッチ円すい面ＰＣより径方向内側に位置する第４の頂点Ｐ４と、ピッチ円すい面ＰＣより径方向内側、且つ内輪２の小鍔部２ｂの外周面２ｄより径方向内側で環状部２６側に設けられた第３の頂点Ｐ３とにより形成される略矩形型をなす（図１０（ｂ）参照）。

本実施形態の円すいころ軸受２００によれば、凸部３０および凸部４０が保持器２５の柱部２８に形成されるので、第１実施形態の円すいころ軸受１および第２実施形態の円すいころ軸受１００と同様に、凸部を備えない従来の軸受と比較すると、凸部３０および凸部４０の体積分だけ円すいころ軸受２００の内部空間の体積は狭くなる。

くし型保持器は、回転時の軸力によって保持器に浮かせようとする力が作用するので、これを阻止するばれ止め部（第２実施形態においては凸部２０）が摩擦により摩耗して損傷が生じる可能性がある。また、樹脂製の保持器においては、保持器が弾性変形して円すいころがばれる可能性があった。本実施形態の円すいころ軸受２００によれば、少なくとも１対の柱部２８の先端部を連結部２７で連結したので、連結部２７が円すいころ４の大径側端面に摺接して円すいころ４を安定して抑えることができる。また、連結部２７を持たない柱部２８は、環状部２６の反対側が開放されているので、潤滑油の排出性が高い、くし型保持器の特性を有し、潤滑油の滞留が抑制される。これによって、潤滑油の攪拌抵抗を抑制することができ、回転トルクが低減する。

なお、円すいころ軸受２００の保持器２５はくし型保持器であるため、凸部４０を構成する第２の頂点Ｐ２’は必ずしもピッチ円すい面ＰＣより径方向外側に位置する必要はなく、第１の頂点Ｐ１が環状部２６側に設けられ、第２の頂点Ｐ２’が環状部２６とは反対側に設けられ、第３の頂点Ｐ３が内輪２の小鍔部２ｂの外周面２ｄより径方向内側であれば、凸部４０の体積分だけ円すいころ軸受２００の内部空間の体積は小さくなり、ポケット２９ａが内輪２の大鍔部２ｃ側で開放されているので、潤滑油の排出性も確保することができる。これによって、潤滑油の攪拌抵抗に伴う回転トルクを低減することができる。

その他の構成および作用は、第１および第２実施形態の円すいころ軸受１，１００と同様であるので説明を省略する。また、第１および第２実施形態の変形例を第３実施形態に適用することも可能である。

尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。軸受の使用条件によって適宜増減することができる。また、配置位置も任意位置に配置することができる。

本発明の第１実施形態である円すいころ軸受の要部縦断面図である。 図１に示す保持器の全体斜視図である。 円すいころ軸受の柱部の形状を示す要部縦断面図である。 第１実施形態の変形例を示す円すいころ軸受の要部縦断面図である。 第１実施形態の他の変形例を示す円すいころ軸受の要部縦断面図である。 第２実施形態である円すいころ軸受の要部縦断面図である。 図６に示す保持器の全体斜視図である。 第２実施形態の変形例を示す円すいころ軸受の要部縦断面図である。 第２実施形態の他の変形例を示す円すいころ軸受の要部縦断面図である。 （ａ）は第３実施形態である円すいころ軸受の要部縦断面図であり、（ｂ）は他の要部縦断面図である。 図１０に示す保持器の全体斜視図である。 従来の円すいころ軸受の要部縦断面図である。 従来の他の円すいころ軸受の要部縦断面図である。 従来のさらに他の円すいころ軸受の要部縦断面図である。 従来のさらに他の円すいころ軸受の要部縦断面図である。

符号の説明

１、１００、２００ 円すいころ軸受
２ 内輪
２ａ 内輪軌道面
２ｂ 小鍔部
２ｃ 大鍔部
２ｄ 小鍔部の外周面
２ｅ 内輪の小径側端面
３ 外輪
３ａ 外輪軌道面
３ｂ 外輪の小径側端面
４ 円すいころ
５、１５、２５ 保持器
５a、１５a 保持器の小径環状部側の端面
６，１６，２６ 小径環状部
６a，１６a，２６a 保持器の小径環状部の内周面
７ 大径環状部
８，１８，２８ 柱部
９、１９ ポケット
１０、２０、３０、４０ 凸部
１１ ラビリンスシール部
２７ 連結部
２９a くし型ポケット
２９ｂ 非くし型ポケット
Ｐ１ 第１の頂点
Ｐ２、Ｐ２’ 第２の頂点
Ｐ３ 第３の頂点
Ｐ４ 第４の頂点
ＰＣ ピッチ円すい面

Claims (7)

1. 内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪の間を周方向に転動可能な複数の円すいころと、前記複数の円すいころを所定の間隔で保持する樹脂製の保持器とを備えた円すいころ軸受であって、
   前記保持器は、小径環状部と前記小径環状部から突設した複数の柱部とを備え、
   前記柱部は、その小径環状部側に第１の頂点と、前記小径環状部側とは回転軸方向において反対側に前記円すいころのピッチ円すい面上またはピッチ円すい面より径方向外側に位置する第２の頂点と、前記ピッチ円すい面より径方向内側に第３の頂点との少なくとも３つの頂点を含んで形成される多角形型の凸部を備えることを特徴とする円すいころ軸受。
2. 前記保持器は、前記柱部の前記小径環状部側とは回転軸方向において反対側に大径環状部を備えることを特徴とする請求項１に記載の円すいころ軸受。
3. 前記保持器は、くし型であることを特徴とする請求項１に記載の円すいころ軸受。
4. 前記保持器は、隣接する柱部が前記小径環状部側と回転軸方向において反対側で連接されていないくし型ポケットと、隣接する柱部が前記反対側で連接部により連接された非くし型ポケットとを備えることを特徴とする請求項１に記載の円すいころ軸受。
5. 前記内輪の小鍔部の外周面と、前記保持器の小径環状部の内周面とによりラビリンスシール部が形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の円すいころ軸受。
6. 前記保持器の前記小径環状部側の端面は、前記内輪の端面と前記外輪の端面の少なくとも一方と面一であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の円すいころ軸受。
7. 前記第２の頂点は、前記内輪の小鍔部の外周面より内側にあることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の円すいころ軸受。

Images