JPWO2010005007A1 - 円すいころ軸受用樹脂製保持器及び円すいころ軸受 - Google Patents

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Abstract

円すいころ軸受内の空間体積を小さくし、軸受内部に滞留する潤滑油の攪拌抵抗を低減させると共に、円錐ころの組付け性向上を図った円すいころ軸受用樹脂製保持器及び円すいころ軸受を提供する。円すいころ軸受用樹脂製保持器２０は、小径円環部２１と、大径円環部２２と、両円環部２１、２２を連結する複数の柱部２３と、を備える。柱部２３は、ころ案内面２７をそれぞれ有する一対の円周方向側面２５と、周方向幅が小径円環部２１側より大径円環部２２側において小さい内側内周面２６を有し、隣接する柱部２３の対向する円周方向側面２５間における外径側ポケット幅Ｗ１及び内径側ポケット幅Ｗ２が、ころ径Ｄより小さくされたころ抱え込み領域Ａｒを有する。

Description

本発明は、円すいころ軸受用樹脂製保持器及び円すいころ軸受に関し、特に、トランスミッションやディファレンシャルギア等の潤滑油の多い条件で使用される円すいころ軸受用樹脂製保持器及び円すいころ軸受に関する。
従来の円すいころ軸受として、樹脂製の保持器が種々考案されている（例えば、特許文献１〜４参照。）。例えば、特許文献１に記載の保持器１０１では、図２５（ａ）及び（ｂ）に示すように、柱部１０２の径方向寸法を太くすることにより、円すいころ軸受１００内の空間体積を小さくし、軸受内の潤滑油量を少なくして攪拌抵抗を低減する。また、柱部１０２の内周面側に、小径円環部側から大径円環部側に向かって拡径する案内溝１０３を設け、潤滑油の流れを円滑にして、軸受内に滞留する潤滑油量を低減させると共に耐焼付き性の向上を図っている。このような構成は、特許文献２に記載の円すいころ軸受用の保持器においても同様である。
また、この保持器１０１では、各ポケット１０４の外周側及び内周側における周方向開口幅Ｗ１，Ｗ２を、それぞれ対応位置における円すいころ１０５の直径Ｒより小さくして、円すいころ１０５を抱え込むように保持し、円すいころ１０５が保持器１０１から脱落するのを防止するようにしている。このような構成は、特許文献３及び４に記載の円すいころ軸受用の樹脂製保持器においても同様である。
日本国特開２００４−８４７９９号公報 日本国特開２００８−５１２９５号公報 日本国特公昭５９-５０２２４号公報 日本国実公昭６３―１９１９号公報
ところで、上述した樹脂製保持器１０１は、いずれも柱部１０２を弾性変形させながら保持器の径方向から円すいころをポケット内に組み込むため、柱部１０２と円すいころ１０５との周方向隙間を狭くできなかった。従って、軸受内の空間体積の減少には限界があり、軸受内に滞留する潤滑油量を減少させて攪拌抵抗を低減させ、また円すいころ１０５を更に安定的に保持するためには、改善の余地があった。また、柱部１０２を弾性変形させながら円すいころ１０５を組み込むので、組み付け難く、生産効率が低いという問題があり、柱部１０２の稜線部に損傷を与える可能性もあった。
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、円すいころ軸受内の空間体積を小さくし、軸受内部に滞留する潤滑油の攪拌抵抗を低減させると共に、円錐ころの組付け性向上を図った円すいころ軸受用樹脂製保持器及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） 小径円環部と、大径円環部と、前記両円環部を連結するように、円周方向に所定の間隔で配置される複数の柱部と、を備え、前記両円環部と前記隣接する柱部との間に、円すいころを保持するためのポケット部を形成する円すいころ軸受用樹脂製保持器であって、
前記柱部は、ころ案内面をそれぞれ有する一対の円周方向側面と、周方向幅が小径円環部側より大径円環部側において小さい内側内周面を有し、
前記ポケット部は、前記隣接する柱部の対向する円周方向側面間における外径側ポケット幅及び内径側ポケット幅がころ径より小さい、ころ抱え込み領域を有することを特徴とする円すいころ軸受用樹脂製保持器。
（２） 前記ころ案内面は平面によって形成されることを特徴とする（１）に記載の円すいころ軸受用樹脂製保持器。
（３） 前記柱部は、前記内側内周面と前記大径円環部の内周面との間に面取り部を有することを特徴とする（１）又は（２）に記載の円すいころ軸受用樹脂製保持器。
（４） 前記円周方向側面は、ころ案内面より径方向内側に曲面を有し、
該曲面と内側内周面の境界部と、前記ころとの円周方向隙間は、前記境界部の大径側縁部において、前記境界部の小径側の残りの部分の隙間以上であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の円すいころ軸受用樹脂製保持器。
（５） 前記大径円環部は、隣接する前記柱部間の内周面に凹部が形成されることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の円すいころ軸受用樹脂製保持器。
（６） 前記ころ案内面は、円すいころの略ＰＣＤ位置に設定されることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の円すいころ軸受用樹脂製保持器。
（７） 前記ころ案内面は、前記ポケット部の中心を中心として、±５度以下の範囲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すいころ軸受用樹脂製保持器。
（８） 前記柱部は、前記大径円環部側隅部の外周部に庇状突起部を備えることを特徴とする（１）〜（７）のいずれかに記載の円すいころ軸受用樹脂製保持器。
（９） 前記大径円環部は、隣接する前記柱部間の内周面に肉ぬすみ部を備えることを特徴とする（１）〜（８）のいずれかに記載の円すいころ軸受用樹脂製保持器。
（１０） 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し、該内輪軌道面の軸方向両側に小鍔部及び大鍔部を有する内輪と、
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すいころと、 該複数の円すいころを円周方向に所定の間隔で保持する（１）〜（９）のいずれかに記載の保持器と、
を備える円すいころ軸受。
（１１） 前記柱部は、前記内側内周面の前記小径円環部側に前記内輪の小鍔部と接触する突起部を備え、前記突起部と前記内輪の小鍔部との隙間が、前記円すいころの頭部と前記保持器の大径円環部の内側面との隙間より小さいことを特徴とする（１０）に記載の円すいころ軸受。
（１２） 小径円環部と、大径円環部と、前記両円環部を連結するように、円周方向に所定の間隔で配置される複数の柱部と、を備え、前記両円環部と前記隣接する柱部との間に、円すいころを保持するためのポケット部を形成する円すいころ軸受用樹脂製保持器であって、
前記柱部は、ころ案内面をそれぞれ有する一対の円周方向側面と、前記保持器が組み込まれた際に、前記軸受の内輪の小鍔部及び大鍔部の軸方向内側縁部を結んだ線よりも径方向内方に位置する部分を少なくとも有する内側内周面と、を備え、
前記ポケット部は、前記隣接する柱部の対向する円周方向側面間における外径側ポケット幅及び内径側ポケット幅がころ径より小さい、ころ抱え込み領域を有することを特徴とする円すいころ軸受用樹脂製保持器。
（１３） 前記内側内周面の周方向幅は、小径円環部側より大径円環部側において小さいことを特徴とする（１２）に記載の円すいころ軸受用樹脂製保持器。
本発明の円すいころ軸受用樹脂製保持器及び円すいころ軸受によれば、柱部は、一対の円周方向側面と、周方向幅が小径円環部側より大径円環部側において小さい内側内周面を有し、ころ抱え込み領域では、外径側ポケット幅及び内径側ポケット幅がころ径より小さくされているので、円すいころを軸方向から保持器に組み込み可能とすることで組付け性が向上するとともに、柱部と円すいころとの周方向隙間が、円すいころを径方向から組み込むことが困難な程度にまで小さい状態で組み込むことができ、円すいころを抱え込むようにして安定的に保持すると共に、潤滑油の攪拌抵抗を低減させて回転トルクの低減を図ることができる。
また、本発明の円すいころ軸受用樹脂製保持器及び円すいころ軸受によれば、柱部は、一対の円周方向側面と、前記保持器が組み込まれた際に、前記軸受の内輪の小鍔部及び大鍔部の軸方向内側縁部を結んだ線よりも径方向内方に位置する部分を少なくとも有する内側内周面とを備え、ころ抱え込み領域では、外径側ポケット幅及び内径側ポケット幅がころ径より小さくされているので、上記と同様に、円すいころ軸受内の空間体積を小さくして、軸受内部に滞留する潤滑油の攪拌抵抗を低減させると共に、円錐ころの組付け性を向上することができる。
本発明の第１実施形態に係る円すいころ軸受の側面図である。 図１に示す円すいころ軸受の縦断面拡大図である。 円すいころ軸受用樹脂製保持器の斜視図である。 図３に示す保持器に円すいころを組み込む状態を示す側面図である。 （ａ）は図３に示す保持器を大径円環部側から見た正面図、（ｂ）は要部拡大図である。 （ａ）は図２におけるＶＩ−ＶＩ断面図、（ｂ）はＶＩ´−ＶＩ´断面図である。 ころ案内面による円すいころの案内位置と保持器に作用する分力の関係を示す概略図である。 第１実施形態の第１変形例に係る、円弧形状からなるころ案内面を示す断面図である。 （ａ）は、第１実施形態の第２変形例の保持器の全体斜視図、（ｂ）は大径円環部の拡大斜視図である。 第１実施形態の第３変形例の大径円環部の拡大斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は、第１実施形態の第４及び第５変形例の保持器の縦断面図である。 （ａ）は本発明の第２実施形態の円すいころ軸受の縦断面図、（ｂ）は保持器に沿う潤滑油の流れを示す縦断面図である。 図１２に示す円すいころ軸受用樹脂製保持器の外観斜視図である。 第２実施形態の第１変形例の円すいころ軸受の縦断面図である。 （ａ）は、第２実施形態の第２変形例の円すいころ軸受の縦断面図であり、（ｂ）は、第２実施形態の第３変形例の円すいころ軸受の縦断面図である。 （ａ）は、第２実施形態の第４変形例の円すいころ軸受の縦断面図であり、（ｂ）は、第２実施形態の第５変形例の円すいころ軸受の縦断面図である。 本発明の第３実施形態に係る円すいころ軸受の縦断面図である。 第３実施形態の変形例に係る円すいころ軸受の縦断面図である。 （ａ）は本発明の第４実施形態に係る円すいころ軸受用樹脂製保持器の外観斜視図であり、（ｂ）は、該保持器の柱部を切り出して示す要部拡大斜視図である。 （ａ）は、図１９に示す保持器の大径円環部の外周面の斜視図であり、（ｂ）は該大径円環部の内周面の斜視図であり、（ｃ）は該大径円環部の潤滑油の流れを示す要部斜視図である。 潤滑油の流れを大径円環部の内周面側から見た要部斜視図である。 （ａ）は、図１９に示す保持器の変形例の外観斜視図であり、（ｂ）は、該保持器の柱部を切り出して示す要部拡大斜視図である。 本発明の第５実施形態に係る円すいころ軸受の縦断面図である。 図２３に示す円すいころ軸受の保持器が小径円環部側に移動した状態を示す縦断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、従来の円すいころ軸受の保持器を示す図である。
以下、本発明の各実施形態に係る円すいころ軸受用樹脂製保持器及び円すいころ軸受を図面に基づいて詳細に説明する。
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態の円すいころ軸受を、図１〜７を参照して詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、第１実施形態の円すいころ軸受１０は、内周面に外輪軌道面１１ａを有する外輪１１と、外周面に内輪軌道面１２ａを有し、内輪軌道面１２ａの軸方向両側に小鍔部１２ｂ及び大鍔部１２ｃを有する内輪１２と、外輪軌道面１１ａと内輪軌道面１２ａとの間に転動自在に配置される複数の円すいころ１３と、複数の円すいころ１３を円周方向に所定の間隔で保持する樹脂製の保持器２０と、を備える。
保持器２０は、図３、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、外輪１１の内周面と内輪１２の小鍔部１２ｂの外周面とに近接対向するように所定の径方向幅を有する小径円環部２１と、内周面が小径円環部２１の外周面より大径の大径円環部２２と、円周方向に所定の間隔で配置され、軸方向に傾斜して延びて小径円環部２１及び大径円環部２２を軸方向に連結する複数の柱部２３と、を備える。保持器２０は、小径円環部２１、大径円環部２２、及び隣接する柱部２３によって画成された複数のポケット部２４を有し、それぞれのポケット部２４には、円すいころ１３が回動自在に保持されている。
保持器２０は、樹脂材料として、ポリアミド４６、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、ポリフェニレンサルファイド（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）などの合成樹脂が挙げられ、射出成形によって形成されている。また、上記した樹脂に、１０〜５０ｗｔ％の繊維状充填材（例えば、ガラス繊維や炭素繊維など）を適宜添加することにより、保持器の剛性および寸法精度を向上させることができる。
柱部２３は、ころ案内面をそれぞれ有する一対の円周方向側面２５と、周方向幅が小径円環部２１側より大径円環部２２側において小さい内側内周面２６と、小径円環部２１と大径円環部２２の各外周面との間で、外輪軌道面１１ａと略平行に伸びる外周面２７と、を有している。
円周方向側面２５は、図４、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、円弧形状部２５ａ，２５ｂところ案内面を形成する平面部２５ｃとから構成される。円弧形状部２５ａと平面部２５ｃとの境界は、大径円環部２２側に向かうにつれて径方向外側に直線状に延び、円弧形状部２５ｂと平面部２５ｃとの境界は、略軸線方向に沿って直線状に延びる。このため、各平面部２５ｃは、小径円環部２１側から大径円環部２２側に向かって径方向距離を徐々に広げた略三角形状を有し、柱部２３の大径円環部側端面２９と、内側内周面２６の内側軌道面１２ａと略平行な部分２６ｂに達する。（後述する第２〜第４実施形態では、各平面部２５ｃは面取り部３５に達する）。また、対向する円周方向側面２５の平面部２５ｃ間の距離は、各軸方向位置での円すいころ１３のころ径と略等しい。
内側内周面２６は、図２に示すように、保持器２０が組み込まれた際に、内輪１２の小鍔部１２ｂ及び大鍔部１２ｃの軸方向内側縁部１２ｂ１，１２ｃ１を結んだ線Ｌ１よりも径方向内方に位置する部分を少なくとも有する。また、図４に示すように、内側内周面２６は、小径円環部２１の内周面から連続する周方向幅が一様な部分２６ａと、該部分２６ａから大径円環部２２側に向けて内輪軌道面１２ａと略平行に延びるとともに、大径円環部２２側に向けて徐々に周方向幅を狭くし、さらに略一様な周方向幅で、大径円環部２２側端部まで延びる部分２６ｂとを有する。さらに、外周面２７は、図３及び図４に示すように、小径円環部２１から大径円環部２２側に向けて周方向幅が徐々に大きくなる部分２７ａと、該部分２７ａと大径円環部２２との間で周方向幅が略一様な部分２７ｂと、この部分２７ｂの円周方向両側で軸方向に延びる、側面視三角形状のフラット部分２７ｃとを有する。
このように構成されるポケット部２４は、図６（ｂ）に示すように、小径円環部２１側から、円周方向側面２５の円弧形状部２５ｂと内側内周面２６との境界部分において、隣接する柱部２３の対向する円周方向側面２５間における外径側ポケット幅Ｗ１及び内径側ポケット幅Ｗ２がころ径Ｄより小さくなる、ころ抱え込み領域Ａｒを形成する。
また、内側内周面２６は、周方向幅が小径円環部２１側より大径円環部２２側において小さくなっていることから、図６(ａ)及び（ｂ）に示すように、円すいころ１３がポケット部２４に組み込まれた際、柱部２３と円すいころ１３との円周方向隙間は、大径側隙間Ｃ２が小径側隙間Ｃ１以上となっている（Ｃ１≦Ｃ２）。
このため、円すいころ１３をポケット部２４に組み込む際、円すいころ１３は平面部２５ｃ間に案内されながら大径円環部２２側から軸方向に組み込まれ、柱部２３に当接した後、円弧形状部２５ａに案内されながら徐々に径方向外側へ円すいころ１３の頭部１３ａを傾け、ポケット部２４の適切な位置に収容される。
従って、柱部２３を弾性変形させて径方向から円すいころ１３を組み込む従来の円すいころ軸受では組み付けが不可能な程度まで外径側ポケット幅Ｗ１及び内径側ポケット幅Ｗ２をころ径Ｄより小さくして、ころ抱え込み領域Ａｒを大きく設けた状態としても、本実施形態では、柱部２３を弾性変形させることなく、円すいころ１３を軸方向から組み込むことができる。また、柱部２３と円すいころ１３との円周方向隙間は、大径側隙間Ｃ２が小径側隙間Ｃ１以上となっているので、円すいころ１３を軸方向から組み込む際に、円すいころ１３を内径側にずらして挿入することができ、円すいころ１３が大径側円環部２２と干渉するのを防止することができる。
保持器２０は、外輪１１と内輪１２とで形成される軸受空間において肉厚に形成されており、また、ポケット部２４は、ころ抱え込み領域Ａｒにおいて、円すいころ１３が配置される空間と、この円すいころ１３の組込み時の傾きを許容する空間とから実質的に形成されているので、当該軸受空間の潤滑油量を減らすことができる。
また、本実施形態では、柱部２３と円すいころ１３との円周方向隙間は、大径側隙間Ｃ２が小径側隙間Ｃ１以上となっており、円弧形状部２５ａと平面部２５ｃとの境界は、大径円環部２２側に向かうにつれて径方向外側に直線状に延び、円弧形状部２５ｂと平面部２５ｃとの境界は、略軸線方向に沿って直線状に延びており、さらに、外周面２７は、大径円環部２２寄り部分２７ｂの円周方向両側で軸方向に延びる、側面視三角形状のフラット部分２７ｃを有する。これにより、保持器２０の成形金型は、図示しない固定金型と、この固定金型に対して保持器２０の軸方向に移動する移動金型と、の２つの型からなる簡単な金型構造で、射出成形時の軸方向への型抜きが可能となる。
なお、上述した保持器２０に円すいころ１３を挿入する際、これら金型のうち、ポケット部２４を構成する金型を軸方向に抜いた空間から円すいころ１３を挿入するようにすれば、保持器２０は弾性変形なく挿入される。
また、図８に示すように、円周方向側面２５のころ案内面における案内位置ＧＰは、円すいころ１３の略ＰＣＤ位置、例えば、ポケット部２４の中心Ｏを中心として、±５度以下の角度範囲θに設定されている。これによって、より小さな荷重で円すいころ１３のスキューを矯正でき、スキューに起因するトルク損失を低減することができる。また、図７に示すように、保持器２０に作用する力Ｆの半径方向分力Ｆ´が抑制されて保持器２０の振れ回りが低減し、軸受トルクの変動を抑制することができる。
なお、本実施形態では、上述のように設定されるころ案内面は、平面部２５ｃによって構成されているが、例えば、図８に示す第１変形例の保持器２０ａのように、円弧形状部２５ａ，２５ｂと曲率の異なる他の円弧形状部２５ｄによって構成されてもよい。
従って、本実施形態の樹脂製保持器２０によれば、柱部２３は、一対の円周方向側面２５と、周方向幅が小径円環部側より大径円環部側において小さい内側内周面２６を有し、外径側ポケット幅Ｗ１及び内径側ポケット幅Ｗ２がころ径Ｄより小さくされているので、保持器２０の射出成形時に、金型を保持器の軸方向に外すことができる。また、従来の円すいころ軸受では組み付けが困難な程度に、柱部２３と円すいころ１３との周方向隙間が小さい状態で円すいころ１３を軸方向から組み込むことが可能となり、円すいころ１３を安定的に保持すると共に、潤滑油量の攪拌抵抗を低減させて回転トルクを低減することができる。
また、内側内周面２６は、保持器２０が組み込まれた際に、内輪１２の小鍔部１２ｂ及び大鍔部１２ｃの軸方向内側縁部１２ｂ１，１２ｃ１を結んだ線Ｌ１よりも径方向内方に位置する部分を少なくとも有するので、円すいころ軸受内の空間体積を小さくして、軸受内部に滞留する潤滑油の攪拌抵抗を低減させることができる。
また、円周方向側面２５はころ案内面より径方向内側に曲面部２５ｂを有し、柱部２３と円すいころ１３との円周方向隙間は、大径側の円周方向隙間Ｃ２が小径側の円周方向隙間Ｃ１以上であるので、小径側における柱部２３と円すいころ１３との円周方向隙間を、円すいころ１３を径方向から組み込みことができない程度に小さくしても、円すいころ１３を内径側にずらして軸方向から組み込みことが可能となる。これによって、組込み時における円すいころ１３と保持器２０の大径円環部２２との干渉を防止し、円滑に組み込むことができる。
また、ころ案内面は、円すいころ１３の略ＰＣＤ位置、例えば、ポケット部２４の中心Ｏを中心として、±５度以下の角度範囲θに設定されているので、小さな力で円すいころ１３のスキューを矯正することができ、トルク損失を低減することができ、また、保持器の半径方向分力の発生を抑制して、保持器の振れ回りを低減させ、軸受トルクの変動を抑制することができる。
図９（ａ）及び（ｂ）は、第１実施形態の第２変形例に係る円すいころ軸受用樹脂製保持器２０ｂを示す。この樹脂製保持器２０ｂでは、隣接する柱部２３間における大径円環部２２の内周面３３に、２つの平面からなる略三角形状の凹部３０が形成されている。大径円環部２２の内周面３３に形成された凹部３０によって、組み込み時における円すいころ１３と、保持器２０の大径円環部２２との干渉がより確実に防止され、円すいころ１３の組み込み時に内周側にずらす量が少なく円滑に組み込むことができる。
なお、凹部３０の形状は、２つの平面からなる三角形に限定されるものではなく、組み込み時に円すいころ１３と大径円環部２２との干渉を少なくできるものであればよく、例えば、図１０に示す第３変形例の樹脂製保持器２０ｃのように、隣接する柱部２３間における大径円環部２２の内周面３３に、円弧形状の凹部３１を形成することもできる。
また、図１１（ａ）、（ｂ）は、第１実施形態の第４及び第５変形例に係る樹脂製保持器２０ｄ，２０ｅを示す。これら保持器２０ｄ，２０ｅに示すように、三角形状の凹部３０、或いは円弧形状の凹部３１は、大径円環部２２の軸方向外側面３４ａまで形成されることなく、内周面３３に僅かな平面部３３ａを残して軸方向内側面３４ｂと内周面３３との間に形成されてもよい。
なお、第２乃至第５変形例においては、柱部２３の強度が下がる虞があるので、芯金などの補強部材を用いて形成することが好ましい。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る円すいころ軸受を図１２（ａ）〜図１３を参照して説明する。なお、第１実施形態と同等又は同一部分について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１２（ａ）〜図１３に示すように、第２実施形態の樹脂製保持器２０ｆは、柱部２３の内側内周面２６と大径円環部２２の内周面３３との間に２つの円弧からなる面取り部３５を有する。面取り部３５は、保持器２０ｆが円すいころ１３を支える支持部分３６（ころ案内面）より径方向内側、且つ小径円環部２１側に設けられる第１円弧部３５ａと、大径円環部２２側に設けられる第２円弧部３５ｂと、の２つの円弧部からなる。第１円弧部３５ａの傾きは、内側内周面２６の傾きより急傾斜であり、また、第２円弧部３５ｂの傾きは、第１円弧部３５ａの傾きより急傾斜となっている。
このような保持器２０ｆを有する円すいころ軸受１０ａに供給された潤滑油は、図１２（ｂ）の矢印に示すように、遠心力によって内側内周面２６に沿って大径円環部２２方向に流れた際、内側内周面２６より傾斜した第１円弧部３５ａ及び第２円弧部３５ｂによって排出が促進されるので、円すいころ軸受１０ａ内部に滞留する潤滑油量が減少し、これによって攪拌抵抗によるトルク損失が抑制される。また、２つの円弧部３５ａ，３５ｂは、支持部分３６の長さが円すいころ１３の長さの１/２以上確保されるように形成されており、円すいころ１３が安定して保持される。
なお、本実施形態の柱部２３の内側内周面２６は、小径円環部２１の内周面から連続する部分２６ａを有さず、内輪軌道面１２ａと略平行な部分２６ｂからなる。このため、小径円環部２１の内周面と柱部２３の内側内周面２６との間には、径方向内側に突出する突起部４０が設けられている。これにより、突起部４０が内輪１２の小鍔部１２ｂに対向するので、保持器２０ｆの軸方向への移動が規制できる。
その他の構成及び作用は、第１実施形態の保持器２０と同様であるので、説明を省略する。
図１４は、本実施形態の第１変形例に係る樹脂製保持器２０ｇを示す。この樹脂製保持器２０ｇは、面取り部３５を傾斜の異なる２つの直線部３５ｃ、３５ｄで構成する。この場合も、小径円環部２１側に設けられる直線部３５ｃの傾きは、内側内周面２６の傾きよりも急傾斜で、大径円環部２２側に設けられる直線部３５ｄの傾きは、直線部３５ｃの傾きよりも急傾斜であるので、円すいころ１３を支える支持部分３６を長く（円すいころ１３の長さの１/２以上）確保して、円すいころ１３を安定して保持することができる。
なお、面取り部３５は、２つの円弧部３５ａ，３５ｂによって構成したほうが、２つの直線部３５ｃ、３５ｄによって構成するより、潤滑油の排出性に優れる。一方、製造上からは２つの直線部３５ｃ、３５ｄから構成したほうが容易である。
また、上記実施形態においては、面取り部３５は、２つの円弧部３５ａ，３５ｂ、または２つの直線部３５ｃ、３５ｄによって構成されたものとして説明したが、これに限定されず、円弧部と直線部との組み合わせとすることもできる。
さらに、面取り部３５は、単一の円弧部のみや単一の直線部のみによって構成し、製造時の寸法を管理しやすくしてもよい。即ち、図１５（ａ）に示す本実施形態の第２変形例に係る樹脂製保持器２０ｋでは、柱部２３の内側内周面２６と大径円環部２２の内周面３３との間に単一の円弧部とした面取り部３５ｅが形成される。また、図１５（ｂ）に示す本実施形態の第３変形例に係る樹脂製保持器２０ｌでは、柱部２３の内側内周面２６と大径円環部２２の内周面３３との間に単一の直線部とした面取り部３５ｆが形成される。
また、面取り部３５を構成する単一の円弧部や直線部が、大径円環部２２の内周面３３の一部を構成することで、さらに製造時の寸法を管理しやすくしてもよい。即ち、図１６（ａ）に示す本実施形態の第４変形例に係る樹脂製保持器２０ｍでは、柱部２３の内側内周面２６と大径円環部２２の軸方向外側面３４ａとの間に、大径円環部２２の内周面の一部を構成する、単一の円弧部とした面取り部３５ｇが連続的に形成される。また、図１６（ｂ）に示す本実施形態の第５変形例に係る樹脂製保持器２０ｎでは、柱部２３の内側内周面２６と大径円環部２２の軸方向外側面３４ａとの間に、大径円環部２２の内周面の一部を構成する、単一の直線部とした面取り部３５ｈが連続的に形成される。
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る円すいころ軸受用樹脂製保持器を図１７及び図１８を参照して説明する。なお、上記実施形態と同等又は同一部分については、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１７に示すように、第３実施形態の樹脂製保持器２０ｏでは、柱部２３の内側内周面２６を柱部２３の軸方向長さＬの１／２より短くし、この内側内周面２６と大径円環部２２の軸方向外側面３４ａとの間に単一の円弧部として面取り部３５ｉが形成される。このため、保持器２０ｏが円すいころ１３を支える支持部分３６は、円すいころ１３の軸方向長さの１／２より短くなる。このような保持器２０ｏは、予圧荷重が抜けない（非負荷圏がない）条件では、円すいころ１３の姿勢が外輪１１と内輪１２によって維持されることから、保持器２０ｏで姿勢を維持する要求が少ない場合に好適に使用され、また、上記実施形態のものに比べて材料を少なくすることができるというメリットを有する。
その他の構成及び作用は、第２実施形態の保持器２０ｍ，２０ｎと同様であるので、説明を省略する。
なお、図１８に示す本実施形態の変形例に係る樹脂製保持器２０ｐにおいても、図１７の単一の円弧部の代わりに、単一の直線部によって面取り部３５ｊが形成されてもよく、直線部とすることで製造時の寸法をより管理しやすくできる。また、保持器２０ｐが円すいころ１３を支える支持部分３６は、上記保持器２０ｏよりも長くとることができる。この場合、面取り部３５ｊは、第２実施形態の保持器２０ｋ，２０ｌと同様、内側内周面２６と大径円環部２２の内周面３３との間に形成されている。
なお、本実施形態の面取り部３５ｉ，３５ｊは、大径円環部２２の内周面３３の一部を構成するようにしてもよいし、内周面３３と別に形成されてもよい。
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係る円すいころ軸受用樹脂製保持器を図１９（ａ）〜図２１を参照して説明する。なお、上記実施形態と同等又は同一部分については、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１９（ａ）〜図２０（ｃ）に示すように、第４実施形態の保持器２０ｈは、隣接する柱部２３を連結する大径円環部２２の内周面３３において、円弧形状の凹部３１の円周方向両側で、外周面２７のフラット部分２７ｃと対応する位置に、２つの平面からなる断面略Ｖ字形状に切りかかれた肉ぬすみ部３７を備える。また、大径円環部２２側隅部の外周部、即ち、大径円環部２２寄り部分２７ｂとフラット部分２７ｃとの間の円周方向側面２５ｅと、大径円環部２２の軸方向内側面３４ｂとの隅部で、外周面２７のフラット部分２７ｃの径方向外側を覆う部分には、略三角形状の庇状突起部３８が形成されている。さらに、柱部２３のころ案内面２５と面取り部３５の第２円弧部３５ｂとの稜線部には、面取り加工が施されてテーパ部３９が設けられている。
円すいころ軸受１０ｃは、外内輪１１、１２と円すいころ１３との転がり接触に加えて、内輪１２の大鍔部１２ｃと円すいころ１３の頭部１３ａとが、常にすべり接触しているので、大鍔部１２ｃへの潤滑油供給量が不足すると焼付きが発生する虞がある。肉ぬすみ部３７及び庇状突起部３８は、大鍔部１２ｃへ供給される潤滑油の油溜りとして機能する。
本実施形態の保持器２０ｈにおける大鍔部１２ｃへの潤滑油供給について説明する。図２１及び図２０（ｃ）に示すように、小径円環部２１側から供給された潤滑油は、遠心力によって柱部２３の内側内周面２６、第１円弧部３５ａに沿って流れ、第２円弧部３５ｂに達すると、図２１の矢印に示すように、柱部２３のテーパ部３９から肉ぬすみ部３７に供給される。このとき、大径円環部２２側隅部の外周部には庇状突起部３８が設けられているので、肉ぬすみ部３７に供給された潤滑油が、保持器２０ｈを通り抜けて外輪１１側へ排出されることなく、肉ぬすみ部３７に貯留されて円すいころ１３の頭部１３ａに供給される。これにより、内輪１２の大鍔部１２ｃと円すいころ１３の頭部１３ａとの接触部が潤滑されて焼付きが防止される。また、肉ぬすみ部３７が設けられているので、一時的に潤滑油を貯留すると共に、円すいころ１３の頭部１３ａへの潤滑油の流入がしやすくなる。
その他の構成及び作用は、第１実施形態の保持器２０と同様であるので、説明を省略する。
なお、図２２（ａ）及び（ｂ）は、第４実施形態の変形例に係る樹脂製保持器２０ｉである。この樹脂製保持器２０ｉでは、肉ぬすみ部３７を備えていない点で、図２０（ａ）〜（ｃ）で説明したものと異なるのみである。この変形例においても、小径円環部２１側から供給され、柱部２３のテーパ部３９からポケット部２４の大径円環部２２側隅部に流入した潤滑油が、庇状突起部３８によって流出が阻止され、円すいころ１３の頭部１３ａに供給されて潤滑する。これにより、内輪１２の大鍔部１２ｃと円すいころ１３の頭部１３ａとの接触部が潤滑されて焼付きが防止される。
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態に係る円すいころ軸受を図２３及び図２４を参照して説明する。なお、上記実施形態と同等又は同一部分については、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２３に示すように、第５実施形態の保持器２０ｊは、第１実施形態の保持器２０の構成において、第２実施形態のように、保持器２０ｊの軸方向移動を規制できる突起部４０が設けられている。この場合、突起部４０と内輪１２の小鍔部１２ｂとの隙間ａは、円すいころ１３の頭部１３ａと保持器２０ｊの大径円環部２２の内側面２２ａとの隙間ｂより小さく設定されている（ａ＜ｂ）。
このような保持器２０ｊを有する円すいころ軸受１０ｃは、図２４に示すように、回転時に保持器２０ｊが小鍔部１２ｂ方向へ移動して、保持器２０ｊの突起部４０と、内輪１２の小鍔部１２ｂとが接触する状態となっても、円すいころ１３の頭部１３ａと保持器２０の大径円環部２２の内側面２２ａとは接触することがなく、隙間が確保される。従って、円すいころ１３の頭部１３ａに付着する油膜を、保持器２０ｊの大径円環部２２でかき取ってしまうことがない。これにより、内輪１２の大鍔部１２ｃと円すいころ１３の頭部１３ａとの接触部が良好に潤滑されて焼付きが防止される。
その他の構成及び作用は、第１実施形態の保持器２０と同様であるので、説明を省略する。
尚、本発明は、前述した各実施形態及び変形例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。
本出願は、２００８年７月８日出願の日本特許出願（特願２００８−１７８２１８）及び２００９年５月２１日出願の日本特許出願（特願２００９−１２３１４３）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
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
１２ｂ 小鍔部
１２ｃ 大鍔部
１３ 円すいころ
１３ａ 円すいころの頭部
２０ 軸受用樹脂製保持器
２１ 小径円環部
２２ 大径円環部
２３ 柱部
２４ ポケット部
２５ 円周方向側面（ころ案内面）
２６ 内側内周面
２７ 柱部の外周面
３０，３１ 凹部
３５ 面取り部
３７ 肉ぬすみ部
３８ 庇状突起部
４０ 突起部
Ａｒ ころ抱え込み領域
ａ 突起部と内輪の小鍔部との隙間
ｂ 円すいころの頭部と保持器の大径円環部の内側面との隙間
Ｃ 円周方向隙間
Ｃ１ 小径側隙間
Ｃ２ 大径側隙間
Ｄ ころ径
ＰＣＤ ピッチ円直径位置
Ｗ１ 外径側ポケット幅
Ｗ２ 内径側ポケット幅

Claims (13)

  1. 小径円環部と、大径円環部と、前記両円環部を連結するように、円周方向に所定の間隔で配置される複数の柱部と、を備え、前記両円環部と前記隣接する柱部との間に、円すいころを保持するためのポケット部を形成する円すいころ軸受用樹脂製保持器であって、
    前記柱部は、ころ案内面をそれぞれ有する一対の円周方向側面と、周方向幅が小径円環部側より大径円環部側において小さい内側内周面を有し、
    前記ポケット部は、前記隣接する柱部の対向する円周方向側面間における外径側ポケット幅及び内径側ポケット幅がころ径より小さい、ころ抱え込み領域を有することを特徴とする円すいころ軸受用樹脂製保持器。
  2. 前記ころ案内面は平面によって形成され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. 前記柱部は、前記内側内周面と前記大径円環部の内周面との間に面取り部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の円すいころ軸受用樹脂製保持器。
  4. 前記円周方向側面は、ころ案内面より径方向内側に曲面を有し、
    該曲面と内側内周面の境界部と、前記ころとの円周方向隙間は、前記境界部の大径側縁部において、前記境界部の小径側の残りの部分の隙間以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の円すいころ軸受用樹脂製保持器。
  5. 前記大径円環部は、隣接する前記柱部間の内周面に凹部が形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の円すいころ軸受用樹脂製保持器。
  6. 前記ころ案内面は、円すいころの略ＰＣＤ位置に設定されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の円すいころ軸受用樹脂製保持器。
  7. 前記ころ案内面は、前記ポケット部の中心を中心として、±５度以下の範囲に設定されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の円すいころ軸受用樹脂製保持器。
  8. 前記柱部は、前記大径円環部側隅部の外周部に庇状突起部を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の円すいころ軸受用樹脂製保持器。
  9. 前記大径円環部は、隣接する前記柱部間の内周面に肉ぬすみ部を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の円すいころ軸受用樹脂製保持器。
  10. 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し、該内輪軌道面の軸方向両側に小鍔部及び大鍔部を有する内輪と、
    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すいころと、
    該複数の円すいころを円周方向に所定の間隔で保持する請求項１〜９のいずれかに記載の保持器と、
    を備える円すいころ軸受。
  11. 前記柱部は、前記内側内周面の前記小径円環部側に前記内輪の小鍔部と接触する突起部を備え、前記突起部と前記内輪の小鍔部との隙間が、前記円すいころの頭部と前記保持器の大径円環部の内側面との隙間より小さいことを特徴とする請求項１０に記載の円すいころ軸受。
  12. 小径円環部と、大径円環部と、前記両円環部を連結するように、円周方向に所定の間隔で配置される複数の柱部と、を備え、前記両円環部と前記隣接する柱部との間に、円すいころを保持するためのポケット部を形成する円すいころ軸受用樹脂製保持器であって、
    前記柱部は、ころ案内面をそれぞれ有する一対の円周方向側面と、前記保持器が組み込まれた際に、前記軸受の内輪の小鍔部及び大鍔部の軸方向内側縁部を結んだ線よりも径方向内方に位置する部分を少なくとも有する内側内周面と、を備え、
    前記ポケット部は、前記隣接する柱部の対向する円周方向側面間における外径側ポケット幅及び内径側ポケット幅がころ径より小さい、ころ抱え込み領域を有することを特徴とする円すいころ軸受用樹脂製保持器。
  13. 前記内側内周面の周方向幅は、小径円環部側より大径円環部側において小さいことを特徴とする請求項１２に記載の円すいころ軸受用樹脂製保持器。
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