JP2023094008A - 円すいころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】確実な内輪案内と保持器の摩耗防止を実現できる円すいころ軸受を提供する。【解決手段】本発明は、内輪案内形式の円すいころ軸受１であって、保持器５の小径側環状部６と内輪２の小鍔部２ｂとの小径側隙間Ｓ１と、保持器５の大径側環状部７と内輪２の大鍔部２ａとの大径側隙間Ｓ２と、円すいころ４の平均ころ径ｄおよびころ長さｌと、保持器５のポケット幅Ｗと、保持器５の隣り合う柱部８においてその間の円すいころ４に接触する面が、平均ころ径ｄに対応する断面において形成する角度の１／２である柱角度θと、円すいころ４の配列のピッチ円直径であるころ中心径PCDと、保持器内径Ｄとで、次式により定まる無次元数Ｙが、０．３９以上０．８８以下である。Ｙ＝（Ｓｍａｘ／Ｓ３）×（ｄ／ｌ） ただし、Ｓ３＝（Ｗ/２）／tanθ－（PCD／２＋(ｄ/２)／sinθ－((Ｄ／２)２－(Ｗ／２)２)１／２）で、ＳｍａｘはＳ１およびＳ２の最大値【選択図】図１

Description

この発明は、遠心力が作用する部位、例えば建設機械等の遊星減速機部、特に遠心力が大きい１段目の遊星部等に利用できる円すいころ軸受に関する。

一般的な円すいころ軸受は、例えば図１１に示すように、保持器５が円すいころ４によって案内される転動体案内形式とされる。しかし、遊星減速機の遊星部等の公転する環境下で使用される円すいころ軸受は、公転で生じる遠心力のため、転動体案内形式であると保持器の挙動の安定性が低くて柱部の摩耗が大きく、軌道輪案内（内輪案内または外輪案内）形式の軸受であることが好ましい。

これに関し、図１２Ａ，１３Ａ，１４Ａ，１５Ａに転動体案内形式の標準保持器を用いた円すいころ軸受の作用を示し、図１２Ｂ，１３Ｂ，１４Ｂ，１５Ｂに内輪案内形式で高遠心力対応の保持器を用いた円すいころ軸受の作用を示す。図１３Ａ，１３Ｂに示すように、遊星減速機の遊星回転体１０５に円すいころ軸受を用いた場合、円すいころ軸受が矢印ｃで示すように公転することで円すいころ軸受の全体に遠心力Ｇが作用する。外輪案内形式で高遠心力対応の保持器を用いた円すいころ軸受を遊星回転体に用いた場合も、同様に円すいころ軸受の全体に遠心力Ｇが作用する。

このように円すいころ軸受の全体に公転による遠心力Ｇが作用する場合、円すいころ軸受の固定側軌道輪となる内輪２が静止状態にあるとして軸受構成部品間の作用を考えると、図１３Ａ，１３Ｂにおいて四角で囲った部分の縦断面図である図１４Ａ，１４Ｂに示すように、遠心力Ｇにより保持器５を公転軸心から遠のく方向に引っ張る作用が生じる。図１４Ａに示す転動体案内形式では、内輪鍔部、特に小鍔部２ｂと保持器５との隙間Ｓが大きいので、保持器５が遠心力Ｇで公転軸心から遠のく方向に引っ張られると、その方向に保持器５が大きく移動し、図１３Ａにおいて四角で囲った部分の拡大横断面図である図１５Ａに示すように、保持器５の柱部８のポケット内面と円すいころ４との隙間δがなくなり、柱部８のポケット内面の摩耗が増加する。

しかし、図１４Ｂに示す内輪案内形式では、内輪鍔部（小鍔部２ｂ、大鍔部２ｃ）と保持器５との隙間Ｓ_１，Ｓ_２が小さいので、保持器５が遠心力で公転軸心から遠のく方向に引っ張られても、その方向への保持器５の移動量が小さく、図１３Ｂにおいて四角で囲った部分の拡大横断面図である図１５Ｂに示すように、柱部８のポケット内面と円すいころ４との隙間δが維持され、柱部８のポケット内面の摩耗も増加しない。

内輪案内形式の円すいころ軸受として、保持器の小径側と大径側の両方にフランジ状部を設け、その内周縁を摺動面として、内輪で保持器を案内するものがある（例えば特許文献１）。

中国特許出願公開第１０３４１０８５３号明細書

内輪案内形式の円すいころ軸受においては、確実に内輪案内とするために、すべてのポケットで常に保持器と内輪との隙間よりも保持器と円すいころとの隙間が大きいという関係が必要である。しかし、上述のような従来技術による軸受では、そのような隙間の関係について特に明確な規定がないため、保持器と円すいころとの隙間が過度に大きくなりがちで、運転中に円すいころのスキュー（円すいころの自転軸心の振れ）が発生しやすくなり、保持器の摩耗等に繋がるおそれがある。

この発明の目的は、確実な内輪案内を実現しつつ、円すいころのスキューの発生を抑制して保持器の摩耗等を防止できる内輪案内形式の円すいころ軸受を提供することである。

本発明の円すいころ軸受は、両鍔付きの内輪と、前記内輪の転走面に対向する環状の転走面を有する外方部材と、前記内輪と前記外方部材との間に介在する複数の円すいころと、前記複数の円すいころを保持する保持器とを備え、前記保持器が、小径側環状部、大径側環状部、および前記小径側環状部と前記大径側環状部を繋ぐ円周方向複数箇所の柱部を有し、隣り合う前記柱部の間に前記円すいころを保持するポケットが形成された内輪案内形式の円すいころ軸受であって、
前記小径側環状部と前記内輪の小鍔部との隙間である小径側隙間Ｓ_１と、前記大径側環状部と前記内輪の大鍔部との隙間である大径側隙間Ｓ_２と、平均ころ径ｄと、ころ長さｌと、前記ポケットにおいて前記平均ころ径ｄに対応する箇所の幅であるポケット幅Ｗと、隣り合う前記柱部においてその間の前記円すいころに接触する面が、前記平均ころ径ｄに対応する断面において形成する角度の１／２である柱角度θと、前記円すいころの配列のピッチ円直径であるころ中心径PCDと、前記保持器の内径である保持器内径Ｄとで、次式（１）により定まる無次元数Ｙが、０．３９以上０．８８以下である。
Ｙ＝（Ｓ_ｍａｘ／Ｓ_３）×（ｄ／ｌ） …（１）
ただし、Ｓ_３＝（Ｗ/２）／tanθ－（PCD／２＋(ｄ/２)／sinθ－((Ｄ／２)^２－(Ｗ／２)^２)^１／２）
Ｓ_ｍａｘはＳ_１およびＳ_２の最大値

本発明の円すいころ軸受においては、前記小径側隙間Ｓ_１と、前記大径側隙間Ｓ_２と、平均ころ径ｄと、ころ長さｌと、前記ポケット幅Ｗと、前記柱角度θと、前記ころ中心径PCDと、前記保持器内径Ｄとで、前式（１）により定まる無次元数Ｙを、０．３９以上０．８８以下とすることにより、保持器と内輪との隙間および保持器と円すいころとの隙間を適切に規定するので、確実な内輪案内を実現しつつ、円すいころのスキューの発生を抑制して保持器の摩耗等を防止できる。

本発明の円すいころ軸受においては、前記小径側環状部および前記大径側環状部が、前記柱部から円弧状の曲げ部分を介して内径側に延びるフランジ状部を有してもよい。

本発明の円すいころ軸受においては、前記保持器がプレス加工または旋削加工により形成されてもよい。

本発明の円すいころ軸受においては、前記小径側隙間Ｓ_１と、前記大径側隙間Ｓ_２と、前記平均ころ径ｄと、前記ころ長さｌと、前記外方部材の転走面が形成する円すい台の軸を含む断面において２本の母線が成す角度である外方部材角度αとで、次式（２）により定まる無次元数Ｘが、０．６９以上１．１２以下であってもよい。
Ｘ＝（１／tanα）×（１－(Ｓ_１/Ｓ_２)×(ｄ/ｌ)） …（２）
ただし、αは２０°以上４０°以下
この追加の構成によれば、軸受が公転する環境下で使用されても、保持器の振れ回り（保持器の自転軸心の振れ）を抑制して保持器の摩耗をいっそう防止できる。

本発明の円すいころ軸受においては、前記大径側環状部が有する前記フランジ状部の前記柱部に対して成す屈曲角度が、前記柱部が軸受軸心に対して傾く角度である保持器角度を基準として９０°±１０°の範囲にあってもよい（８０°以上１００°以下であってもよい）。フランジ状部の前記屈曲角度が９０°±１０°の範囲にあることで、保持器を内輪案内形式とする上で適切な形状となる。

本発明の円すいころ軸受においては、前記大径側環状部が有する前記フランジ状部が連なる前記曲げ部分の内径側表面の曲率半径が、前記柱部が延びる方向における前記大径側環状部の長さに対し、２０％よりも大きく９０％未満であってもよい。大径側環状部の曲げ部分の内径側表面の曲率半径が、柱部が延びる方向における大径側環状部の長さに対して、２０％以下であると、保持器の曲げ加工時における応力集中が大きくなって、損傷する懸念があり、９０％以上であると、曲げ部分の内径側表面の円弧形状が緩やかになりすぎて、ポケットの開口縁に対して円すいころの端面がエッジ当たりになる懸念がある。２０％よりも大きく９０％未満であれば、そのような問題がない。

本発明の円すいころ軸受においては、前記フランジ状部の内周縁の複数箇所に、当該フランジ状部の軸受軸方向の内外に対して潤滑油の通過を許容する切欠状の通油路を設けてもよい。このような通油路が設けられることで、保持器のフランジ状部の内外で潤滑油が通過しやすく、円すいころと、転走面や保持器ポケット内面との間の良好な潤滑が得られる。

本発明の円すいころ軸受においては、前記小径側環状部の縦断面の面積に対する、前記大径側環状部の縦断面の面積の比である断面積比が、１．０よりも大きく１．２未満であってもよい。この断面積比が１．０よりも大きく１．２未満であると、大径側と小径側との重量バランスが適切となり、保持器の振れ回りが抑えられ、かつ良好な内輪案内が行える。

本発明の円すいころ軸受においては、前記小径側隙間Ｓ_１と、前記大径側隙間Ｓ_２と、平均ころ径ｄと、ころ長さｌと、前記ポケット幅Ｗと、前記柱角度２Ｑとで、前式（１）により定まる無次元数Ｙを、０．２８以上０．６４以下とすることにより、保持器と内輪との隙間および保持器と円すいころとの隙間を適切に規定するので、確実な内輪案内を実現しつつ、円すいころのスキューの発生を抑制して保持器の摩耗等を防止できる。

本発明の一実施形態の円すいころ軸受の縦断面図である。 同円すいころ軸受の保持器の縦断面図である。 同保持器の小径側端の端面図である。 同保持器の大径側端の端面図である。 同保持器の部分拡大縦断面図である。 同保持器の大径側環状部と円すいころとをさらに拡大して示す部分拡大縦断面図である。 同円すいころ軸受を用いた遊星減速機において円すいころ軸受に作用する遠心力の説明図である。 同円すいころ軸受における柱角度等を示す、図１のVII－VII線断面図である。 同円すいころ軸受を用いる遊星減速機の一例を示す縦断面図である。 図８のIX－IX線断面図である。 円すいころ軸受の隙間管理に用いるゲージの一例の説明図である。 円すいころ軸受の隙間管理に用いるゲージの他の例の説明図である。 従来の転動体案内形式の円すいころ軸受の縦断面図である。 転動体案内形式の円すいころ軸受への遠心力による作用の説明図である。 内輪案内形式の円すいころ軸受への遠心力による作用の説明図である。 転動体案内形式の円すいころ軸受への遠心力による作用の説明図である。 内輪案内形式の円すいころ軸受への遠心力による作用の説明図である。 転動体案内形式の円すいころ軸受への遠心力による作用の説明図である。 内輪案内形式の円すいころ軸受への遠心力による作用の説明図である。 転動体案内形式の円すいころ軸受への遠心力による作用の説明図である。 内輪案内形式の円すいころ軸受への遠心力による作用の説明図である。

この発明の一実施形態の円すいころ軸受について、図１～図７とともに説明する。なおこの円すいころ軸受１は、後に図８、図９とともに説明する遊星減速機または遊星変速機における遊星部に用いられる。

図１において、この円すいころ軸受１は、内輪２と、外方部材３と、これら内輪２と外方部材３との間に介在する複数の円すいころ４と、これら複数の円すいころ４を保持する保持器５とを備える。内輪２は、外周面の軸受軸方向（軸受軸心Ｏの方向であり、単に軸方向ともいう）の一端付近から他端付近に渡って径が大きくなるテーパ面の転走面２ａを有し、前記一端に小鍔部２ｂを、他端に大鍔部２ｃを有する両鍔付きである。外方部材３は、内輪２の転走面２ａと対向し一端から他端に渡って径が大きくなるテーパ面の転走面３ａを有する環状の部品である。外方部材３は、軸受としての機能のみを有する部品である場合における「外輪」に相当する部品であるが、例えば外周面がギヤ部となり、内周面に前記転走面３ａを有する部品を含む概念の部品であり、この明細書では「外方部材」と称する。なお、この明細書において、試験および解析例等においては、「外方部材」を「外輪」とする場合がある。外方部材３は、図示の実施形態では鍔無しであるが、一端または他端に内径側に突出する鍔部（図示せず）を有していてもよい。

保持器５は、小径側環状部６、大径側環状部７、およびこれら小径側環状部６と大径側環状部７を繋ぐ円周方向複数箇所の柱部８を有する。隣り合う柱部８の間は、円すいころ４を保持するポケット９となる。保持器５の小径側環状部６および大径側環状部７の内径面は、内輪２の小鍔部２ｂおよび大鍔部２ｃでそれぞれ案内される径とされる。これにより、この円すいころ軸受１は内輪案内形式とされている。なお、保持器５は、内輪案内形式であればよく、内輪２の小鍔部２ｂおよび大鍔部２ｃのいずれか一方のみで案内される構成であってもよい。基本的には、少なくとも内輪２の小鍔部２ｂで案内される形式とすることが好ましい。

この円すいころ軸受１では、保持器５と内輪２との隙間Ｓ_１，Ｓ_２および保持器５と円すいころ４との隙間Ｓ_３（図７）について以下のように規定されている。すなわち、保持器５の小径側環状部６と内輪２の小鍔部２ｂとの隙間である小径側隙間Ｓ_１と、保持器５の大径側環状部７と内輪２の大鍔部２ｃとの隙間である大径側隙間Ｓ_２と、円すいころ４の平均ころ径ｄと、円すいころ４のころ長さｌと、ポケット９において平均ころ径ｄに対応する箇所の幅であるポケット幅Ｗ（図７）と、隣り合う柱部８においてその間の円すいころ４に接触する面が、平均ころ径ｄに対応する断面において形成する角度の１／２である柱角度θと、円すいころ４の配列のピッチ円直径であるころ中心径PCDと、保持器５の内径である保持器内径Ｄとで、次式（１）により定まる無次元数Ｙが、０．３９以上０．８８以下である。なお、図１に示すように、添字「１」は小径側に対応することを意味し、添字「２」は大径側に対応することを意味している。
Ｙ＝（Ｓ_ｍａｘ／Ｓ_３）×（ｄ／ｌ） …（１）
ただし、Ｓ_３＝（Ｗ/２）／tanθ－（PCD／２＋(ｄ/２)／sinθ－((Ｄ／２)^２－(Ｗ／２)^２)^１／２）
Ｓ_ｍａｘはＳ_１およびＳ_２の最大値

この無次元数Ｙの数値限定は、以下のように導出された。内輪案内形式の円すいころ軸受１においては、確実に内輪案内とするために、すべてのポケット９で常に保持器５と内輪２との隙間Ｓ_１，Ｓ_２よりも保持器５と円すいころ４との隙間Ｓ_３が大きいという関係が必要であるが、保持器５と円すいころ４との隙間Ｓ_３が過度に大きいと、運転中に円すいころ４のスキュー（円すいころ４の自転軸心の振れ）が発生しやすくなり、保持器５の摩耗等に繋がるおそれがある。

そこで、保持器５と内輪２との隙間Ｓ_１，Ｓ_２および保持器５と円すいころ４との隙間Ｓ_３の適切性を評価するパラメーターとして、前述の無次元数Ｙを案出した。そして、無次元数Ｙが相異なる５種類の円すいころ軸受のサンプルNo.（Ａ）～（Ｅ）について、減速機を模した耐久試験を行ったところ、表１に示すように、０．３９以上０．８８以下の無次元数Ｙにおいて良好な結果が得られたため、その範囲を保持器５と内輪２との隙間Ｓ_１，Ｓ_２および保持器５と円すいころ４との隙間Ｓ_３が適切である範囲とした。

このように、小径側隙間Ｓ_１と、大径側隙間Ｓ_２と、平均ころ径ｄと、ころ長さｌと、ポケット幅Ｗと、柱角度θと、ころ中心径PCDと、保持器内径Ｄとで、前式（１）により定まる無次元数Ｙを、０．３９以上０．８８以下とすることにより、保持器５と内輪２との隙間Ｓ_１，Ｓ_２および保持器５と円すいころ４との隙間Ｓ_３を適切に規定するので、確実な内輪案内を実現しつつ、円すいころ４のスキューの発生を抑制して保持器５の摩耗等を防止できる。なお、図１に示すように、ころ中心径PCDは、内輪軌道径Ｅ_３と、平均ころ径ｄと、後述する外方部材角度αとを用いて、Ｅ_３／２＋（ｄ／２）×cos（α／２）から算出される。内輪軌道径Ｅ_３は、小鍔部側内輪軌道径Ｅ_１と、大鍔部側内輪軌道径Ｅ_２とを用いて、（Ｅ_１＋Ｅ_２）／２から算出される。

また、この円すいころ軸受１では、保持器５の小径側環状部６および大径側環状部７が、柱部８から円弧状の曲げ部分６ｂ，７ｂを介して内径側に延びるフランジ状部６ａ，７ａを有している。保持器５は、この実施形態では鉄板等の金属板からプレス加工により形成されており、小径側環状部６および大径側環状部７は、曲げ加工によって形成され、柱８は、ポケット９をプレス加工で打ち抜くことで形成されている。この他に、保持器５は、金属から旋削加工により形成されてもよく、樹脂の成形品であってもよい。

さらに、この円すいころ軸受１では、小径側隙間Ｓ_１と、大径側隙間Ｓ_２と、平均ころ径ｄと、ころ長さｌと、外方部材３の転走面３ａが形成する円すい台の軸を含む断面において２本の母線が成す角度である外方部材角度αとで、次式（２）により定まる無次元数Ｘが、０．６９以上１．１２以下である。ただし、外方部材角度αは、アキシアル荷重を負荷する能力とラジアル荷重を負荷する能力の両方が適切に備わるように、２０°以上４０°以下とする。
Ｘ＝（１／tanα）×（１－(Ｓ_１/Ｓ_２)×(ｄ/ｌ)） …（２）

この無次元数Ｘの数値限定は、以下のように導出された。内輪案内形式の円すいころ軸受１が公転する環境下で使用される場合、前述したように遠心力Ｇが作用することから、保持器５の振れ回り（保持器５の自転軸心の振れ）を抑制するには、静止時の保持器５と内輪２との隙間Ｓ_１，Ｓ_２（小径側隙間Ｓ_１および大径側隙間Ｓ_２）に加えて、運転時の保持器５と円すいころ４との隙間（径方向および軸方向の隙間であり、平均ころ径ｄおよびころ長さｌにより規定される）を管理すべきである。

そこで、静止時の保持器５と内輪２との隙間Ｓ_１，Ｓ_２および運転時の保持器５と円すいころ４との隙間の適切性を評価するパラメーターとして、前述の無次元数Ｘを案出した。そして、無次元数Ｘが相異なる８種類の円すいころ軸受のサンプルNo.（１）～（８）について、減速機を模した耐久試験を行ったところ、表２に示すように、０．６９以上１．１２以下の無次元数Ｘにおいて良好な結果が得られたため、その範囲を静止時の保持器５と内輪２との隙間Ｓ_１，Ｓ_２および運転時の保持器５と円すいころ４との隙間が適切である範囲とした。

このように、小径側隙間Ｓ_１と、大径側隙間Ｓ_２と、平均ころ径ｄと、ころ長さｌと、外方部材角度αとで、前式（２）により定まる無次元数Ｘを、０．６９以上１．１２以下とすることにより、静止時の保持器５と内輪２との隙間Ｓ_１，Ｓ_２および運転時の保持器５と円すいころ４との隙間を適切に規定するので、保持器５の振れ回りを抑制して保持器５の摩耗等をいっそう防止できる。

さらにまた、この円すいころ軸受１では、大径側環状部７が有するフランジ状部７ａの、柱部８に対して成す屈曲角度βが、柱部８が軸受軸心Ｏに対して傾く角度である保持器角度を基準として、９０°±１０°の範囲にある（８０°以上１００°以下である）。フランジ状部７ａの屈曲角度βが９０°±１０°の範囲にあることで、保持器５を内輪案内形式とする上で適切な形状となる。小径側環状部６および大径側環状部７の内径面は、内輪２の小鍔部２ｂおよび大鍔部２ｃの外周面とそれぞれ平行であることが好ましいが、傾斜していてもよい。

さらにまた、この円すいころ軸受１では、図４に示すように、大径側環状部７が有するフランジ状部７ａが連なる曲げ部分７ｂの内径側表面の曲率半径ｂ１が、柱部８が延びる方向における大径側環状部７の長さａに対し、２０％よりも大きく９０％未満である。大径側環状部７の曲げ部分７ｂの内径側表面の曲率半径ｂ１が、柱部８が延びる方向における大径側環状部７ｂの長さａに対して、２０％以下であると、保持器５の曲げ加工時における応力集中が大きくなって、損傷する懸念があり、９０％以上であると、図５に細線で示すように、曲げ部分７ｂの内径側表面の円弧形状が緩やかになりすぎて、ポケット９の開口縁に対して円すいころ４の端面がエッジ当たりになる懸念がある。２０％よりも大きく９０％未満であれば、そのような問題がない。

さらにまた、この円すいころ軸受１では、図３Ａ、図３Ｂに示すように、フランジ状部６ａ，７ａの内周縁の複数箇所に、当該フランジ状部６ａ，７ａの軸受軸方向の内外に対して潤滑油の通過を許容する切欠状の通油路１０，１１を有している。通油路１０，１１の切欠形状は、この実施形態では円弧であるが、楕円弧やその他の形状であってもよい。また、フランジ状部は、小径側環状部６および大径側環状部７のいずれか一方のみが有していてもよい。このような通油路１０，１１が設けられることで、保持器５のフランジ状部６ａ，７ａの内外で潤滑油が通過しやすく、円すいころ４と、転走面２ａ，３ａや保持器ポケット内面との間の良好な潤滑が得られるが、通油路１０，１１は必ずしも設けなくてもよい。

さらにまた、この円すいころ軸受１では、図１の上側に示すように、小径側環状部６の縦断面の面積に対する、大径側環状部７の縦断面の面積の比である断面積比が、１．０よりも大きく１．２未満である。この断面積比が１．０よりも大きく１．２未満であると、大径側と小径側との重量バランスが適切となり、保持器５の振れ回りが抑えられ、かつ良好な内輪案内が行える。なお、この実施形態の円すいころ軸受１のように、小径側環状部６および大径側環状部７のフランジ状部６ａ，７ａに切欠状の通油路１０，１１を設けた場合には、上述の小径側環状部６の縦断面の面積は、小径側環状部６における通油路１０を通らない縦断面の面積（小径側環状部６の縦断面の面積の最大値）とし、上述の大径側環状部７の縦断面の面積は、大径側環状部７における通油路１１を通らない縦断面の面積（大径側環状部７の縦断面の面積の最大値）とする。

図８、図９は、この実施形態の円すいころ軸受１が使用される遊星減速機の一例を示す。この遊星減速機は、入力軸１０１に取り付けた太陽歯車１０２と、ハウジング１０３に固定された内歯車１０４との間に、両歯車１０２，１０４に噛み合う遊星歯車として、複数の遊星回転体１０５が配置される。出力軸１０６に連結されたキャリヤ１０７に対して各遊星回転体１０５が回転自在に支持され、太陽歯車１０２と内歯車１０４との間で自転しながら公転する遊星回転体１０５の公転運動が、キャリヤ１０７を介して出力軸１０６に出力される。この遊星減速機は、例えば、建設機械のホイールリムの内側に設けられた終減速装置の第１段目の減速を行う。

円すいころ軸受１は、遊星減速機の遊星回転体１０５とキャリヤ１０７との間に一対で配置される。各円すいころ軸受１の外方部材３（図１）は、遊星回転体１０５に取り付けられ、遊星回転体１０５と一体に回転する。各円すいころ軸受１の内輪２は、キャリヤ１０７に設けられた支持軸１０８に固定状態に取り付けられる。

なお、前記小径側隙間Ｓ_１、大径側隙間Ｓ_２は、組み立て時における保持器５の小径側環状部６の加締（かしめ）不足等で変化するので、適宜測定して、適正な範囲にあるかを確認するのが望ましい。例えば、小径側隙間Ｓ_１を適宜測定するには、まず、図１０Ａに示す基準隙間ゲージ５１の先端球部（例えば設計値のＳ_１を所定の直径としてもつ）を、任意の周方向位置（０°位相位置とする）で保持器５の小径側環状部６と内輪２の小鍔部２ｂとの間に差し込み、径方向において０°位相位置に対向する１８０°位相位置で、図１０Ｂに示す測定用隙間ゲージ５２（複数あって、先端円柱部の直径がわずかずつ異なる）を用いて、小径側隙間Ｓ_１を測定する。これと同じことを、基準隙間ゲージ５１を差し込む位相位置と、測定用隙間ゲージ５２を用いる位相位置を逆転させて行い、両者で得られた小径側隙間Ｓ_１の平均値を基準隙間としておく。

そして、適宜測定時には、任意の周方向位置（０°位相位置とする）で保持器５の小径側環状部６と内輪２の小鍔部２ｂとの間に基準隙間ゲージ５１の先端球部を差し込むことにより、１８０°位相位置を基準隙間の状態にして、測定用隙間ゲージ５２を用いて１８０°位相位置での小径側隙間Ｓ_１を測定し、その小径側隙間Ｓ_１が基準隙間と比べて所定の適正な範囲にあるかを確認する。大径側隙間Ｓ_２も、同様に適宜測定して、適正な範囲にあるかを確認できる。

以上、実施形態に基づいてこの発明を実施するための形態を説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１…円すいころ軸受
２…内輪
２ａ…転走面
２ｂ…小鍔部
２ｃ…大鍔部
３…外方部材
３ａ…転走面
４…円すいころ
５…保持器
６…小径側環状部
６ａ…フランジ状部
６ｂ…曲げ部分
７…大径側環状部
７ａ…フランジ状部
７ｂ…曲げ部分
８…柱部
９…ポケット
１０，１１…通油路
ｂ１…曲げ部分の内径側曲率半径
ｄ…平均ころ径
Ｄ…保持器内径
Ｅ_１…小鍔部側内輪軌道径
Ｅ_２…大鍔部側内輪軌道径
Ｅ_３…内輪軌道径
ｌ…ころ長さ
Ｏ…軸受軸心
PCD…ころ中心径
Ｓ_１…小径側隙間
Ｓ_２…大径側隙間
Ｗ…ポケット幅
Ｘ…無次元数
Ｙ…無次元数
α…外方部材角度
β…屈曲角度
θ…柱角度

Claims (8)

1. 両鍔付きの内輪と、
   前記内輪の転走面に対向する環状の転走面を有する外方部材と、
   前記内輪と前記外方部材との間に介在する複数の円すいころと、
   前記複数の円すいころを保持する保持器とを備え、
   前記保持器が、小径側環状部、大径側環状部、および前記小径側環状部と前記大径側環状部を繋ぐ円周方向複数箇所の柱部を有し、隣り合う前記柱部の間に前記円すいころを保持するポケットが形成された内輪案内形式の円すいころ軸受であって、
   前記小径側環状部と前記内輪の小鍔部との隙間である小径側隙間Ｓ_１と、前記大径側環状部と前記内輪の大鍔部との隙間である大径側隙間Ｓ_２と、平均ころ径ｄと、ころ長さｌと、前記ポケットにおいて前記平均ころ径ｄに対応する箇所の幅であるポケット幅Ｗと、隣り合う前記柱部においてその間の前記円すいころに接触する面が、前記平均ころ径ｄに対応する断面において形成する角度の１／２である柱角度θと、前記円すいころの配列のピッチ円直径であるころ中心径PCDと、前記保持器の内径である保持器内径Ｄとで、次式（１）により定まる無次元数Ｙが、０．３９以上０．８８以下である円すいころ軸受。
   Ｙ＝（Ｓ_ｍａｘ／Ｓ_３）×（ｄ／ｌ） …（１）
   ただし、Ｓ_３＝（Ｗ/２）／tanθ－（PCD／２＋(ｄ/２)／sinθ－((Ｄ／２)^２－(Ｗ／２)^２)^１／２）
   Ｓ_ｍａｘはＳ_１およびＳ_２の最大値
2. 請求項１に記載の円すいころ軸受において、前記小径側環状部および前記大径側環状部が、前記柱部から円弧状の曲げ部分を介して内径側に延びるフランジ状部を有する円すいころ軸受。
3. 請求項１または２に記載の円すいころ軸受において、前記保持器がプレス加工または旋削加工により形成される円すいころ軸受。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の円すいころ軸受において、
   前記小径側隙間Ｓ_１と、前記大径側隙間Ｓ_２と、前記平均ころ径ｄと、前記ころ長さｌと、前記外方部材の転走面が形成する円すい台の軸を含む断面において２本の母線が成す角度である外方部材角度αとで、次式（２）により定まる無次元数Ｘが、０．６９以上１．１２以下である円すいころ軸受。
   Ｘ＝（１／tanα）×（１－(Ｓ_１/Ｓ_２)×(ｄ/ｌ)） …（２）
   ただし、αは２０°以上４０°以下
5. 請求項２に記載の円すいころ軸受において、前記大径側環状部が有する前記フランジ状部の前記柱部に対して成す屈曲角度が、前記柱部が軸受軸心に対して傾く角度である保持器角度を基準として９０°±１０°の範囲にある円すいころ軸受。
6. 請求項２に記載の円すいころ軸受において、前記大径側環状部が有する前記フランジ状部が連なる前記曲げ部分の内径側表面の曲率半径が、前記柱部が延びる方向における前記大径側環状部の長さに対し、２０％よりも大きく９０％未満である円すいころ軸受。
7. 請求項２に記載の円すいころ軸受において、前記フランジ状部の内周縁の複数箇所に、当該フランジ状部の軸受軸方向の内外に対して潤滑油の通過を許容する切欠状の通油路を設けた円すいころ軸受。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の円すいころ軸受において、前記小径側環状部の縦断面の面積に対する、前記大径側環状部の縦断面の面積の比である断面積比が、１．０よりも大きく１．２未満である円すいころ軸受。

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