JP2015121311A - 円錐ころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】高モーメント剛性および長寿命を実現した円錐ころ軸受を提供する。【解決手段】円錐ころ軸受１は、内周面に外輪軌道面２ａを有する外輪２と、外周面に内輪軌道面３ａを有する内輪３と、外輪軌道面２ａと内輪軌道面３ａとの間に転動自在に配置される複数の円錐ころ４と、を備える。内輪３の大径側端部には大鍔３ｂが形成され、且つ、内輪軌道面３ａは、内輪３の小径側端面３ｃまで連続している。また、接触角αが３５?〜５５?である。【選択図】図１

Description

本発明は、円錐ころ軸受、特に、自動車、鉄道車両、建設機械、産業用ロボットの関節部、工作機械、搬送装置、組立装置等に好適に使用可能な円錐ころ軸受に関する。

従来、モーメント剛性を必要とする場合に選定される転がり軸受としては、アンギュラ玉軸受が考えられる。

また、円錐ころ軸受として、保持器のポケットの外周側および内周側の開口縁部に、突部を設けて、ころと保持器とを一体化して、軸受組込み時や使用中のころの脱落を防止し、また、内輪の小鍔を不要とし、その分だけころ長さを長くすることで、負荷容量を大きくしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−３２６７９号公報

しかしながら、アンギュラ玉軸受において、さらなる高モーメント剛性や長寿命の要求に対応するには、軸受サイズが大きくなってしまい、軸受サイズの維持又は縮小という要求に対応する為には、限界がある。
更に、最近、変速機用として使用される軸受では、高負荷容量で、かつ、変速機のコンパクト化を対応できるもの、つまり、軸受サイズを変更することなく、従来と同等以上の機能であることが求められる。

一方、特許文献１に記載の円錐ころ軸受では、接触角について考慮されておらず、図示された円錐ころ軸受の接触角では、ラジアル剛性は高いが、高モーメント剛性が得られないと考えられる。
また、特許文献１には、保持器へのころの挿入性に関する検討がなかった。さらに、特許文献１に記載の円錐ころ軸受に使用される保持器は、ころと保持器とが一体化されているが、円錐ころを保持するためのかかり代に対する記載がない為、円錐ころを保持する性能が十分であるか不明である。更に、この円錐ころ軸受では接触角が３５°未満であり、仮に、接触角を３５°以上に設定すると、内輪には小鍔がない為、保持器だけでころを十分に保持できないことが懸念される。

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、高モーメント剛性および長寿命を実現した円錐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） 外周面に内輪軌道面を有する内輪と、内周面に外輪軌道面を有する外輪と、前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間に転動自在に配置される複数の円錐ころと、を備える円錐ころ軸受であって、
前記内輪の大径側端部には大鍔が形成され、且つ、前記内輪軌道面は、前記内輪の小径側端面まで連続しており、
接触角αが４５°であることを特徴とする円錐ころ軸受。
（２） 内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に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自在に配置される複数の円錐ころと、を備える円錐ころ軸受であって、
前記内輪の大径側端部には大鍔が形成され、且つ、前記内輪軌道面は、前記内輪の小径側端面まで連続しており、
接触角αが３５°〜５５°であることを特徴とする円錐ころ軸受。
（３） 前記円錐ころ軸受の内径をｄ、内輪外径をＤ１としたとき、内輪大鍔側高さ（Ｄ１-ｄ）/２と径方向断面肉厚Ｈの比が０.７＜（Ｄ１-ｄ）/２Ｈ＜０.９であることを特徴とする（１）又は（２）に記載の円錐ころ軸受。
（４） ころ長さＬｗと内輪幅Ｂの比が０.８＜Ｌｗ/Ｂ＜１.２であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の円錐ころ軸受。
（５） 径方向断面肉厚Ｈと内径ｄの比が０.０５＜Ｈ/ｄ＜０.１５であることを特徴と
する（１）〜（４）のいずれかに記載の円錐ころ軸受。
（６） 前記円錐ころのころ大径Ｄｗ１と径方向断面肉厚Ｈの比が０．３＜Ｄｗ１／Ｈ＜０．６であることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の円錐ころ軸受。
（７） 軸方向に離間した大径リング部及び小径リング部と、該大径リング部及び小径リング部との間を繋ぐ複数の柱部と、を有し、前記複数の円錐ころを収容保持する複数のポケットを画成する樹脂製保持器をさらに備え、
前記大径リング部の内周面と、前記小径リング部の外周面との少なくとも一方には、該リング部の肉厚が前記柱部の肉厚よりも薄くなるように環状の切欠き部が形成されることを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載の円錐ころ軸受。
（８） 前記環状の切欠き部は、前記大径リング部の内周面に形成され、
前記環状の切欠き部には、前記大鍔が入り込んでいることを特徴とする（７）に記載の円錐ころ軸受。
（９） 軸方向に離間した大径リング部及び小径リング部と、該大径リング部及び小径リング部との間を繋ぐ複数の柱部と、を有し、前記複数の円錐ころを収容保持する複数のポケットを画成する樹脂製保持器をさらに備え、
前記柱部は、前記ポケットの内径側の少なくとも一部において、０．１ｍｍ〜０．７ｍｍのかかり代とし、前記ポケットの内径側開口幅が前記円錐ころのころ大径より狭くなるように形成され、且つ、
前記ポケットの外径側の少なくとも一部において、０．１ｍｍ〜０．６ｍｍのかかり代とし、前記ポケットの外径側開口幅が前記円錐ころのころ小径より狭くなるように形成されることを特徴とする（１）〜（８）のいずれかに記載の円錐ころ軸受。
（１０） 軸方向に離間した大径リング部及び小径リング部と、該大径リング部及び小径リング部との間を繋ぐ複数の柱部と、を有し、前記複数の円錐ころを収容保持する複数のポケットを画成する樹脂製保持器をさらに備え、
前記保持器の傾斜角度は、３２°３０´以上５５°未満に設定されることを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載の円錐ころ軸受。
（１１） 前記保持器の傾斜角度は、３２°３０´以上５５°未満に設定されることを特徴とする（７）〜（９）のいずれかに記載の円錐ころ軸受。

本発明の円錐ころ軸受によれば、内輪の大径側端部には大鍔が形成され、且つ、内輪軌道面は、内輪の小径側端面まで連続しているため、ころ長さを最大限長くすることが可能となり、負荷容量を大きくとることができ、高モーメント剛性および長寿命化を図ることができる。また、接触角αが４５°であるので、モーメント剛性をさらに向上することができる。
なお、接触角αは、３５°〜５５°の範囲とすることでモーメント剛性を向上することができ、軸受間距離が短い、具体的には、軸受間距離が軸受の組立幅Ｔの４倍以下の場合に、接触角αを３５°〜５５°の範囲とすると、作用点間距離を長くすることができ、軸受のモーメント剛性を向上する上で特に有効である。

また、本発明の円錐ころ軸受によれば、保持器の大径リング部の内周面と、小径リング部の外周面との少なくとも一方には、該リング部の肉厚が柱部の肉厚よりも薄くなるように環状の切欠き部が形成されるので、保持器への円錐ころの挿入性を向上することができる。

（ａ）は、本発明の実施の形態に係る円錐ころ軸受の断面図であり、（ｂ）は、円錐ころを示す図である。 （ａ）は、図１の保持器の全体斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）の部分拡大図である。 （ａ）は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図であり、（ｂ）は、図１のＩＩＩ´−ＩＩＩ´線に沿った断面図である。 本実施形態と従来例の円錐ころ軸受におけるモーメント剛性および寿命を示すグラフである。 円錐ころ軸受の変形例に係る要部拡大縦断面図である。 本発明の円錐ころ軸受が適用される直交軸歯車減速機の縦断面図である。 本発明の円錐ころ軸受が適用されるハイポイド式の減速機付き電動機の減速機部の拡大側断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る円錐ころ軸受について、図面に基づき詳細に説明する。
図１に示すように、円錐ころ軸受１は、内周面に外輪軌道面２ａを有する外輪２と、外周面に内輪軌道面３ａを有する内輪３と、外輪軌道面２ａと内輪軌道面３ａとの間に転動自在に配置される複数の円錐ころ４と、複数の円錐ころ４を所定の間隔で収容保持する複数のポケットＰを画成する樹脂製保持器１０と、を有する。

外輪２に形成された外輪軌道面２ａは、外輪２の内周面に小径側から大径側に向かうに従って内径が次第に大きくなるように設けられている。

また、内輪３は、大径側端部に半径方向外方に突出して形成された大鍔３ｂを備え、内輪軌道面３ａは、小径側端面３ｃまで連続し、小径側端面３ｃから大鍔３ｂに向かうに従って外径が次第に大きくなるように設けられている。

図１に示すように、本実施形態の円錐ころ軸受１では、外輪軌道面２ａの接線と円錐ころ軸受１の回転軸線とのなす角度である接触角αが４５°に設定されており、モーメント剛性を向上している。
なお、接触角αは、３５°〜５５°の範囲とすることでモーメント剛性を向上することができ、軸受間距離が短い、具体的には、軸受間距離が軸受の組立幅Ｔの４倍以下の場合に、接触角αを３５°〜５５°の範囲とすると、作用点間距離を長くすることができ、軸受のモーメント剛性を向上する上で特に有効である。

また、円錐ころ軸受１では、径方向断面肉厚Ｈと内径ｄの比が０.０５＜Ｈ/ｄ＜０.１５となるように設定されており、接触角αを４５°と大きく設定しつつも、径方向に薄肉とされてコンパクトな構成としている。

さらに、内輪３が小鍔を設けないことで、ころ長さＬｗを大きくとることができ、ころ長さＬｗと内輪幅Ｂの比が０.８＜Ｌｗ/Ｂ＜１.２に設定されており、負荷容量を大きくしてモーメント剛性を向上し、長寿命化を図っている。また、ころ大径Ｄｗ１と径方向断面肉厚Ｈの比が０．３＜Ｄｗ１／Ｈ＜０．６に設定されている。

さらに、内輪外径をＤ１としたとき、内輪大鍔側高さ（Ｄ１-ｄ）/２と径方向断面肉厚Ｈの比が０.７＜（Ｄ１-ｄ）/２Ｈ＜０.９に設定され、これにより、大鍔３ｂをバックアップすることができ、大鍔３ｂの強度を大幅に向上することができる。
ここで、（Ｄ１-ｄ）/２Ｈ≧１とすると、外輪外径より大鍔外径のほうが大きくなるため、大鍔がハウジングと接触してしまう。このため、ハウジングとの干渉を考慮すると、大鍔の高さは、（Ｄ１-ｄ）/２＜Ｈ、即ち、（Ｄ１-ｄ）/２Ｈ＜１とする必要がある。そして、軸受の傾き、変形、動き量等の余裕分を考慮すると、（Ｄ１-ｄ）/２Ｈ＜０．９とすることが好ましい。また、（Ｄ１-ｄ）/２Ｈ≦０．７とすると、大鍔の強度が足りなくなる可能性があるため、（Ｄ１-ｄ）/２Ｈ＞０．７とすることが好ましい。
なお、図１中、Ｔは円錐ころ軸受の組立幅、Ｄは円錐ころ軸受の外径を表わしている。また、本実施形態に適用される円錐ころ軸受１としては、通常、軸受内径が３０〜５００ｍｍ、軸受外径が３３〜６５０ｍｍのものである。したがって、軸受サイズが風力発電機主軸用のものに比べて小さいため、円錐ころのサイズも小さく、重量も軽い。このため、円錐ころ軸受１には、本発明のような一体型樹脂製の保持器を採用することが好適である。

また、図１及び図２に示すように、樹脂製保持器１０は、軸方向に離間した大径リング部１１及び小径リング部１２と、大径リング部１１及び小径リング部１２との間を繋ぐ、円周方向に所定の間隔で設けられた複数の柱部１３と、備える。樹脂製保持器１０は、射出成形で製作されており、特に、コスト面で有利なアキシャルドロー型により射出成形されることが望ましい。

保持器１０で使用可能な樹脂組成物で用いるベース樹脂としては、一定以上の耐熱性を有する熱可塑性樹脂を使用することができる。
また、保持器１０として要求される耐疲労性と、低い吸水寸法変化を満足するために、結晶性樹脂の方が好適であり、具体的には、ポリアミド４６、ポリアミド６６、芳香族ポリアミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂等である。芳香族ポリアミド樹脂としては、ポリアミド６Ｔ／６Ｉ等の変性ポリアミド６Ｔ，ポリアミドＭＸＤ６，ポリアミド９Ｔ，ポリアミド４Ｔを使用することができる。以上説明したベース樹脂の中で、吸水寸法変化がほとんど無いポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂が特に好適である。

また、この樹脂組成物は、一定以上の強度を達成し、線膨張係数・吸水寸法変化を抑制するために、強化繊維材を含有する。強化繊維材としては、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等の表面処理品（シランカップリング剤・サイジング剤で表面処理されることで、ベース樹脂との接着性向上）を好適に使用することができる。
樹脂組成物中の強化繊維材の含有量は、樹脂組成物全体の１０重量％以上４０重量％以下、より好ましくは１５〜３０重量％である。

また、柱部１３は、大径リング部寄りの部分と小径リング部寄りの部分において断面形状が異なっており、柱部１３の途中で切り替わっている。即ち、図３（ａ）に示す柱部１３の大径リング部寄りの部分は、円錐ころ４のピッチ円Ｃに対して内径側に円錐面１４ａが設けられた突出部１４を有している。また、図３（ｂ）に示す柱部１３の小径リング部寄りの部分は、円錐ころ４のピッチ円Ｃに対して外径側に円錐面１５ａが設けられた突出部１５を有している。
なお、円錐面１４ａ、１５ａの曲率は、円錐ころ４の曲率よりも若干大きく設定されている。

また、円錐ころ４と樹脂製保持器１０とを一体にするため、柱部１３の大径リング部寄りの突出部１４では、ポケットの内径側開口幅Ｗ１は、ころ大径Ｄｗ１より狭く、柱部１３の小径リング部寄りの突出部１５では、ポケットの外径側開口幅Ｗ２は、ころ小径Ｄｗ２より狭い寸法となる。

表１は、柱部１３の大径リング部寄りの突出部１４でのかかり代（Ｄｗ１−Ｗ１）と柱部１３の小径リング部寄りの突出部１５でのかかり代（Ｄｗ２−Ｗ２）を０．１ｍｍ〜０．７ｍｍの間で０．１ｍｍずつ変えて、ころ挿入性及びころ保持性を試験した結果を示している。なお、その他の条件については、同一としている。また、表中、◎はころ挿入性及びころ保持性の両方が良好であることを示しており、○は、ころ挿入性及びころ保持性のいずれかが◎の場合よりも低いが実施可能ではあることを示しており、×は、ころ挿入性及びころ保持性のいずれかが実施不可能であることを示している。

この結果から、柱部１３の大径リング部寄りの突出部１４でのかかり代（Ｄｗ１−Ｗ１）を０．１ｍｍ〜０．７ｍｍとし、柱部１３の小径リング部寄りの突出部１５でのかかり代（Ｄｗ２−Ｗ２）を０．１ｍｍ〜０．６ｍｍとすることが好ましいことがわかる。特に、ころ挿入性ところ保持性との良好なバランスの観点から、柱部１３の大径リング部寄りの突出部１４でのかかり代（Ｄｗ１−Ｗ１）を０．２ｍｍ〜０．６ｍｍとし、柱部１３の小径リング部寄りの突出部１５でのかかり代（Ｄｗ２−Ｗ２）を０．１ｍｍ〜０．３ｍｍとすることが好ましい。

また、図１に示すように、大径リング部１１の内周面には、大径リング部１１の肉厚ｔ_１が柱部１３の肉厚ｔよりも薄くなるように環状の切欠き部１６が形成され、保持器１０の内周面は、柱部１３から大径リング部１１にかけて段付き形状に形成される。また、切欠き部１６は、柱部１３の一部を径方向に沿って切欠いている。これにより、大径リング部１１の肉厚が薄くなるとともに、柱部１３の突出部１４も一部切除されるので、大径リング部側の柱部１３の弾性変形量が大きくなり、保持器１０の内側から円錐ころ４が挿入しやすくなる。
また、環状の切欠き部１６には、内輪３の大鍔３ｂが入り込むことができ、その分だけ大鍔３ｂを大きくしてアキシャル荷重の負荷を増大することができる。さらに、切欠き部１６は、柱部１３の一部を径方向に沿って切欠いているので、大鍔３ｂとの干渉を回避することができる。

また、図１に示すように、円錐ころ軸受１の回転軸線に対する保持器１０の外周面の傾斜角度α_２は、円錐ころ軸受１の接触角αに対応して、３２°３０´以上５５°未満、好ましくは、３２°３０´以上５４°以下に設定される。

本実施形態の円錐ころ軸受１は、高モーメント剛性を得るためには、軸受配列として背面組合せ（ＤＢ組合せ）で使用することが望ましい。
また、円錐ころ軸受１は、予圧荷重を高めればモーメント剛性を向上する事が可能であるが、その反面、軸受の寿命が低下する可能性があるため、特殊熱処理(浸炭処理又は浸炭窒化処理)を施した長寿命鋼を使用することが好ましい。

ここで、軸受基本動定格荷重（Ｃｒ）×２０％以上〜６０％以下の荷重条件下で、接触角を変えながら、モーメント剛性及び寿命について比較を行った。表２で、◎は、実施可能且つ効果が良いことを表し、○は、◎よりも性能は劣るが、実施可能であることを表し、△は、○よりも性能は劣るが、実施可能であることを表し、×は、効果が良くないことを表している。この表２の結果から、接触角を３５°〜５５°とすることで、高いモーメント剛性と長寿命が得られることがわかる。

次に、上記試験結果が良好な実施例３〜６の内部諸元を再検討し、更にコンパクト化の観点から各諸元から受ける影響を検証した。また、表３に示している基本動定格荷重比は、比較例４の基本動定格荷重を1とする場合、比較例４と比較した値である。表３で、◎は、実施可能且つ効果が良いことを表し、○は、◎よりも性能は劣るが、実施可能であることを表し、×は、効果が良くないことを表している。この表３の結果を総合的に判断すると、実施例８〜１１のように、接触角が本発明の要件を満たすことで、モーメント剛性、長寿命化が図られることがわかり、また、Ｌｗ／Ｂ、Ｄｗ１／Ｈ、（Ｄ１−ｄ）／２Ｈが本発明の要件を満たすことで、さらにコンパクト化や大鍔の強度向上が図られることがわかる。

また、予圧比が４における従来品（比較例４）の円錐ころ軸受におけるモーメント剛性及び寿命を１としたときの、発明品（実施例８）の各予圧比におけるモーメント剛性比及び寿命比を表４及び図４に示す。なお、予圧比とは、一定値の予圧を「１」と設定したときに、この「１」に対して比で表わされる値である。また、予圧比「０」と示すのは、０「Ｎ」のことである。

図４に示すように、発明品（実施例８）の円錐ころ軸受は、予圧比４のとき、従来品（比較例４）に対するモーメント剛性比が２．１、また、比較例４に対する寿命比が４となっている。また、いずれの予圧比においても、発明品（実施例８）の円錐ころ軸受は、モーメント剛性比及び寿命比において、従来品（比較例４）よりも高い値を示していることがわかる。

以上説明したように、本実施形態の円錐ころ軸受１によれば、内輪３の大径側端部には大鍔３ｂが形成され、且つ、内輪軌道面３ａは、内輪３の小径側端面３ｃまで連続しており、さらに接触角αが４５°に設定されている。これにより、モーメント剛性を向上することができ、また、ころ長さを長くして負荷容量を大きくとることができ、高モーメント剛性及び長寿命化を図ることができる。
また、接触角αは、３５°〜５５°の範囲とすることでモーメント剛性を向上することができ、軸受間距離が短い場合、具体的には、軸受間距離が軸受の組立幅Ｔの４倍以下の場合に、接触角αを３５°〜５５°の範囲とすると、軸受のモーメント剛性を向上する上で特に有効である。

また、円錐ころ軸受１の内径をｄ、内輪外径をＤ１としたとき、内輪大鍔側高さ（Ｄ１-ｄ）/２と径方向断面肉厚Ｈの比が０.７＜（Ｄ１-ｄ）/２Ｈ＜０.９に設定されるので、大鍔をバックアップすることができ、大鍔３ｂの強度を大幅に向上することができる。

さらに、ころ長さＬｗと内輪幅Ｂの比が０.８＜Ｌｗ/Ｂ＜１.２に設定されるので、コンパクト化が図られ、負荷容量を大きくすることができ、高モーメント剛性、長寿命化を図ることができる。

また、径方向断面肉厚Ｈと内径ｄの比が０.０５＜Ｈ/ｄ＜０.１５に設定されるので、径方向に薄肉で、コンパクトな構成とすることができる。

加えて、円錐ころのころ大径Ｄｗ１と径方向断面肉厚Ｈの比が０．３＜Ｄｗ１／Ｈ＜０．６であることで、コンパクト化が図られ、負荷容量を大きくすることができ、高モーメント剛性、長寿命化を図ることができる。

また、大径リング部１１の内周面には、大径リング部１１の肉厚ｔ_１が柱部１３の肉厚ｔよりも薄くなるように環状の切欠き部１６が形成される。これにより、保持器１０の柱部１３の弾性変形量が大きくなり、保持器１０の内側から円錐ころ４を挿入しやすくすることができる。

さらに、柱部１３は、大径リング部寄りの突出部１４において、０．１ｍｍ〜０．７ｍｍのかかり代とし、ポケットＰの内径側開口幅Ｗ１が円錐ころ４のころ大径Ｄｗ１より狭くなるように形成され、且つ、小径リング部寄りの突出部１５において、０．１ｍｍ〜０．６ｍｍのかかり代とし、ポケットＰの外径側開口幅Ｗ２が円錐ころ４のころ小径Ｄｗ２より狭くなるように形成される。これにより、保持器１０への円錐ころ４の挿入性及び保持性を向上することができる。
なお、本発明の保持器１０は、アキシャルドロー型での射出成形に限定されるものでなく、即ち、柱部１３は、ポケットＰの内径側の少なくとも一部において、０．１ｍｍ〜０．７ｍｍのかかり代とし、ポケットＰの内径側開口幅Ｗ１が円錐ころ４のころ大径Ｄｗ１より狭くなるように形成され、且つ、ポケットＰの外径側の少なくとも一部において、０．１ｍｍ〜０．６ｍｍのかかり代とし、ポケットＰの外径側開口幅Ｗ２が円錐ころ４のころ小径Ｄｗ２より狭くなるように形成されればよい。

また、保持器１０の傾斜角度α_２は、３２°３０´以上５５°未満に設定されるので、保持器１０は、接触角αが３５°〜５５°の急勾配の円錐ころ軸受１にも適用することができる。

また、本実施形態の円錐ころ軸受１は、高モーメント剛性及び長寿命を実現するために内輪小鍔をなくし、その分のころ長さを長くしている。これに対応する為に本実施形態は、保持器１０のかかり代を設定することで、保持器１０のころ保持性能を向上させ、円錐ころ３と保持器１０の一体化を実現している。よって、本実施形態の円錐ころ軸受１に採用される保持器１０は、本来ころを保持する機能を果たす内輪小鍔の代わりにその役割を担うことを実現しており、接触角が３５°〜５５°の急勾配円錐ころ軸受のころ落下を有効的に抑制することができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものでなく、適宜、変形、改良などが可能である。
例えば、上記実施形態では、大径リング部１１の内周面に環状の切欠き部１６が形成されているが、本発明は、大径リング部１１の内周面と、小径リング部１２の外周面との少なくとも一方に、環状の切欠き部が形成されればよい。例えば、図５に示す変形例のように、大径リング部１１の内周面と小径リング部１２の外周面との両方に、両リング部１１、１２の肉厚ｔ_１、ｔ_２が柱部１３の肉厚ｔよりも薄くなるように環状の切欠き部１６、１７を形成し、保持器１０の両側から円錐ころ４を挿入しやすくしてもよい。

また、本発明の円錐ころ軸受は、産業ロボット、搬送装置、モータ用等の各種の減速機に適用可能であり、具体的な適用例について以下に示す。

（適用例１）
図６は、本発明の円錐ころ軸受が適用される直交軸歯車減速機の縦断面図である。この直交軸歯車減速機は、モータと組合せて物流機器等に用いる歯車減速機に組み込まれ、Ｌ側（入力側より見て減速機左側面）と、Ｒ側の両方に軸出しをするものであり、図６は、Ｌ軸出しの例である。

図６中、２０１は減速用の歯車を収める歯車箱である。２０２はＬ側軸出しされた中実出力軸、２０３は中空出力軸である。図６の場合は上半分が中実出力軸２０２を使用した場合、下半分が中空出力軸２０３を使用した場合を示している。歯車箱２０１は中心線ｃに対して左右対称に構成され、形状、寸法も全く同一である。左右の出力軸軸出部は出力軸カバー２０６又は２０７を歯車箱２０１にボルト締めにより固定している。なお軸出し側の出力軸カバー２０６のみ軸出し用穴を加工してある。

図６において、中実出力軸２０２は歯車箱２０１に嵌装された、本発明の円錐ころ軸受１で両側を支持され、中間の最大直径部２０２ａを挟んでその両側に出力ギヤ２０４を嵌合する出力ギヤ嵌合部２０２ｃが対をなして設けられている。また、図６の下半分に示した中空出力軸２０３の場合も含め、円錐ころ軸受の嵌合部２０２ｄの直径は中実出力軸２０２と同一にしている。

そして、図示しないベベルピニオンと噛合するベベルギヤ２１０を支持する軸２１１には、ピニオン２１２が設けられる。出力ギヤ２０４はピニオン２１２と噛合し、ベベルギヤ２１０に伝達された動力が、出力軸２０２、２０３へと伝達される。

（適用例２）
図７は、本発明の円錐ころ軸受が適用されるハイポイド式の減速機付き電動機の減速機部の拡大側断面図である。

図７において、減速機３０１は、電動機のベアリングブラケット３０２のフランジ面３０２ａに取り付けられている。また、減速機３０１の内部には、電動機から延出したピニオン３０３と噛合されるハイポイドギヤ３０４と、このハイポイドギヤ３０４の中央部を貫いて取り付けられたスピンドル３０５と、このスピンドル３０５を回転自在に支持する２個の円錐ころ軸受１と、これら円錐ころ軸受１を収納する収納部３０７ａ、３０８ａを備えた２ピースからなるケーシング３０７、３０８とで構成されている。

なお、適用例１や適用例２に使用される円錐ころ軸受１は、外輪外径を６５０ｍｍ以下、内輪内径を５００ｍｍ以下としている。
いずれの適用例においても、本発明の円錐ころ軸受１を使用することで、コンパクトな設計でありながら、出力軸２０２，２０３、及びスピンドル３０５に作用するアキシャル荷重及びラジアル荷重を支承することができる。
また、図６及び図７に示すように、本発明の円錐ころ軸受１を背面組合せで取り付けることにより、モーメント剛性を向上することができる。
また、高モーメント剛性を得るためには、玉軸受よりもころ軸受を適用する方が有利であり、特に円錐ころ軸受は、ころ転動面の延長線と外内輪軌道面の延長線が、回転軸上の1ヶ所で交わる構造であるため、ころ転動面と外内輪軌道面間の滑りが発生し難く、円筒ころ軸受を適用する場合に比べて高い信頼性を得ることができる。

１ 円錐ころ軸受
２ 外輪
２ａ 外輪軌道面
３ 内輪
３ａ 内輪軌道面
３ｂ 大鍔
４ 円錐ころ
１０ 円錐ころ軸受用樹脂製保持器
１１ 大径リング部
１２ 小径リング部
１３ 柱部
１４、１５ 突出部
１４ａ、１５ａ 円錐面
Ｂ 内輪幅
Ｄ 外径
Ｄ１ 内輪外径
Ｄｗ１ ころ大径
Ｈ 径方向断面肉厚
ｄ 内径
Ｌｗ ころ長さ
Ｔ 組立幅
α 接触角
α_２ 保持器傾斜角度
Ｃ 円錐ころのピッチ円
Ｐ ポケット

Claims (11)

1. 内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に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自在に配置される複数の円錐ころと、を備える円錐ころ軸受であって、
   前記内輪の大径側端部には大鍔が形成され、且つ、前記内輪軌道面は、前記内輪の小径側端面まで連続しており、
   接触角αが４５°であることを特徴とする円錐ころ軸受。
2. 内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に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自在に配置される複数の円錐ころと、を備える円錐ころ軸受であって、
   前記内輪の大径側端部には大鍔が形成され、且つ、前記内輪軌道面は、前記内輪の小径側端面まで連続しており、
   接触角αが３５°〜５５°であることを特徴とする円錐ころ軸受。
3. 前記円錐ころ軸受の内径をｄ、内輪外径をＤ１としたとき、内輪大鍔側高さ（Ｄ１-ｄ）/２と径方向断面肉厚Ｈの比が０.７＜（Ｄ１-ｄ）/２Ｈ＜０.９であることを特徴とする請求項１又は２に記載の円錐ころ軸受。
4. ころ長さＬｗと内輪幅Ｂの比が０.８＜Ｌｗ/Ｂ＜１.２であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の円錐ころ軸受。
5. 径方向断面肉厚Ｈと内径ｄの比が０.０５＜Ｈ/ｄ＜０.１５であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の円錐ころ軸受。
6. 前記円錐ころのころ大径Ｄｗ１と径方向断面肉厚Ｈの比が０．３＜Ｄｗ１／Ｈ＜０．６であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の円錐ころ軸受。
7. 軸方向に離間した大径リング部及び小径リング部と、該大径リング部及び小径リング部との間を繋ぐ複数の柱部と、を有し、前記複数の円錐ころを収容保持する複数のポケットを画成する樹脂製保持器をさらに備え、
   前記大径リング部の内周面と、前記小径リング部の外周面との少なくとも一方には、該リング部の肉厚が前記柱部の肉厚よりも薄くなるように環状の切欠き部が形成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の円錐ころ軸受。
8. 前記環状の切欠き部は、前記大径リング部の内周面に形成され、
   前記環状の切欠き部には、前記大鍔が入り込んでいることを特徴とする請求項７に記載の円錐ころ軸受。
9. 軸方向に離間した大径リング部及び小径リング部と、該大径リング部及び小径リング部との間を繋ぐ複数の柱部と、を有し、前記複数の円錐ころを収容保持する複数のポケットを画成する樹脂製保持器をさらに備え、
   前記柱部は、前記ポケットの内径側の少なくとも一部において、０．１ｍｍ〜０．７ｍｍのかかり代とし、前記ポケットの内径側開口幅が前記円錐ころのころ大径より狭くなるように形成され、且つ、
   前記ポケットの外径側の少なくとも一部において、０．１ｍｍ〜０．６ｍｍのかかり代とし、前記ポケットの外径側開口幅が前記円錐ころのころ小径より狭くなるように形成されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の円錐ころ軸受。
10. 軸方向に離間した大径リング部及び小径リング部と、該大径リング部及び小径リング部との間を繋ぐ複数の柱部と、を有し、前記複数の円錐ころを収容保持する複数のポケットを画成する樹脂製保持器をさらに備え、
    前記保持器の傾斜角度は、３２°３０´以上５５°未満に設定されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の円錐ころ軸受。
11. 前記保持器の傾斜角度は、３２°３０´以上５５°未満に設定されることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の円錐ころ軸受。

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