(57)【要約】【課題】ポケット間に生じるせん断抵抗を低減することができて、回転トルクを低減でき、また、射出成形時の金型の無理抜きによる保持器破損を無くすことが可能な円筒ころ軸受を提供する。【解決手段】外周に軌道１を有する内輪２と、内周に軌道３を有する外輪４と、内輪２の軌道１と外輪４の軌道３との間に転動自在に配設される複数の円筒ころ５と、円筒ころ５を円周方向で所定の間隔に保持する複数のポケット６を有する保持器７とを備えた円筒ころ軸受である。保持器７は、一対の環状体１５，１６と、環状体１５，１６同士を連結する複数の柱１８とを有し、隣接する柱８間を円筒ころを収納するポケット６とし、隣接する柱１８、１８の対向面２１、２１の一部に、外径面から内径面に達する凹窪部２２を設けた。【選択図】図１
2010180991.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に軌道を有する内輪と、内周に軌道を有する外輪と、内輪の軌道と外輪の軌道との間に転動自在に配設される複数の円筒ころと、円筒ころを円周方向で所定の間隔に保持する複数のポケットを有する保持器とを備えた円筒ころ軸受において、
前記保持器は、一対の環状体と、環状体同士を連結する複数の柱とを有し、隣接する柱間を円筒ころを収納する前記ポケットとし、隣接する柱の対向面の一部に、外径面から内径面に達する凹窪部を設けたことを特徴とする円筒ころ軸受。
【請求項２】
前記保持器の凹窪部の断面形状が矩形であることを特徴とする請求項１に記載の円筒ころ軸受。
【請求項３】
前記保持器の凹窪部の断面形状が半円形乃至半楕円形状であることを特徴とする請求項１に記載の円筒ころ軸受。
【請求項４】
前記保持器の凹窪部を、各柱の対向面の長手方向中央部に設けたことを特徴とする請求項１に記載の円筒ころ軸受。
【請求項５】
前記保持器の凹窪部を、各柱の対向面の環状体側端部に設けたことを特徴とする請求項１に記載の円筒ころ軸受。
【請求項６】
前記保持器の凹窪部の柱長手方向長さは、柱の対向面の長さ寸法の３０％〜７０％の割り合いで設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の円筒ころ軸受。
【請求項７】
前記保持器は、エンジニアリングプラスチックを材料として、ポケットを成形するための金型を外径側に放射状に抜く射出成形にて成形されてなることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の円筒ころ軸受。
【請求項８】
内輪鍔付タイプであることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の円筒ころ軸受。
【請求項９】
外輪鍔付タイプであることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の円筒ころ軸受。
【請求項１０】
内輪の両鍔のうち片側を別体のつば輪で構成し、外輪を鍔付タイプとしたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の円筒ころ軸受。
【請求項１１】
自動車のトランスミッションに使用されることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の円筒ころ軸受。
【請求項１２】
油潤滑で使用されることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の円筒ころ軸受。
【請求項１３】
車両用軸受装置の一部を構成することを特徴とする請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の円筒ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種産業機械や自動車のトランスミッション等に利用される円筒ころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
円筒ころ軸受は、外周に軌道を有する内輪と、内周に軌道を有する外輪と、内輪の軌道と外輪の軌道との間に転動自在に配設される複数の円筒ころと、円筒ころを円周方向で所定の間隔に保持する複数のポケットを有する保持器とを備えたものである。
【０００３】
このような円筒ころ軸受では、軽量化やコスト低減化を図るために樹脂保持器が使用される場合が多い（特許文献１）。また、図８と図９に示すように、この場合の保持器５０は、一対の環状体５１，５２と、環状体５１，５２同士を連結する複数の柱５３とを有するものであって、隣接する柱間を円筒ころ５４（図１０参照）を収納するポケット５５としている。すなわち、環状体５１，５２と柱５３とは一体となったかご形が一般的である。かご形の樹脂保持器は、ポケット５５部分の成形のための金型を外径側に放射状に抜く射出成形が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−６９２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、柱５３は、図１０に示すように、基部５３ａと、この基部５３ａから円周方向に二股状に分かれた一対の舌片５３ｂ、５３ｃとを備えたものである。なお、舌片５３ｂ、５３ｃは、図８と図９と図１１に示すように、基部５３ａの長手方向端部を省いている。
【０００６】
このため、金型を外径側に放射状に抜く場合、無理に抜くことになる。このように無理に抜くものでは、柱５３の外径側の端部（つまり、舌片５３ｂ、５３ｃの外径側に端部）に、いわゆる「ムシレ」や破損が発生するおそれがある。また、ころ５４を組み込む場合（外径側から組み込む場合）も、同様である。
【０００７】
このため、前記特許文献１に記載のものでは、保持器柱が円筒ころ５４と接する点Ａところ中心Ｏ１とを結ぶ線分Ｌ１が、ころ中心Ｏ１と保持器中心とを結ぶ径方向に伸びる線分Ｌ２に対してなす角度θを６０度以上７２度以下の範囲に設定するものである。
【０００８】
すなわち、このころ抱き角度を７２°以下（保持器ポケットの外径側開口部幅ｗところ直径Ｄｗとの比ｗ／Ｄｗが０．９５以下（ｗ／Ｄｗ≦０．９５））とすることにより、円筒ころ間の保持器柱に働くくさび作用を防止あるいは緩和することができる。また、ころ抱き角度を６０°以上（比ｗ／Ｄｗが０．８６以上（ｗ／Ｄｗ≧０．８６））とすることにより、保持器成形時に半径方向に型抜きすることに伴う保持器柱のムシレの発生を防止することができる。
【０００９】
しかしながら、前記のような角度に精度良く設定することが困難であるともに、保持器柱はその剛性が比較的大であり、引き抜き時の変形による「ムシレ」や破損等を避けにくいものである。
【００１０】
ところで、従来には、回転トルク低減のためにポケットを構成する壁面に座ぐりを設けているものがある。このような座ぐりを設けたとしても、引き抜き時の変形による「ムシレ」や破損等を避けにくいものである。
【００１１】
そこで、本発明は斯かる実情に鑑み、ポケット間に生じるせん断抵抗を低減することができて、回転トルクを低減でき、また、射出成形時の金型の無理抜きによる保持器破損を無くすことが可能な円筒ころ軸受を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の円筒ころ軸受は、外周に軌道を有する内輪と、内周に軌道を有する外輪と、内輪の軌道と外輪の軌道との間に転動自在に配設される複数の円筒ころと、円筒ころを円周方向で所定の間隔に保持する複数のポケットを有する保持器とを備えた円筒ころ軸受において、前記保持器は、一対の環状体と、環状体同士を連結する複数の柱とを有し、隣接する柱間を円筒ころを収納する前記ポケットとし、隣接する柱の対向面の一部に、外径面から内径面に達する凹窪部を設けたものである。
【００１３】
本発明の円筒ころ軸受によれば、隣接する柱の対向面の一部に、外径面から内径面に達する凹窪部を設けたので、この柱の剛性を小さくすることができる。
【００１４】
前記保持器の凹窪部は、断面形状が矩形であっても、断面形状が半円形乃至半楕円形状であってもよい。また、保持器の凹窪部を、各柱の対向面の長手方向中央部に設けたものであっても、各柱の対向面の環状体側端部に設けたものであってもよい。前記保持器の凹窪部の柱長手方向長さは、柱の対向面の長さ寸法の３０％〜７０％の割り合いで設けるのが好ましい。
【００１５】
前記保持器は、エンジニアリングプラスチックを材料として、ポケットを成形するための金型を外径側に放射状に抜く射出成形にて成形されてなるものである。ここで、エンジニアリングプラスチックとは、合成樹脂のなかで主に耐熱性が優れ、強度が必要とされる分野に使うことができるものであって、エンプラと略される。また、エンジニアリングプラスチックは、汎用エンジニアリングプラスチックとスーパーエンジニアリングプラスチックとがある。
【００１６】
内輪鍔付タイプであっても、外輪鍔付タイプであっても、内輪の両鍔のうち片側を別体のつば輪で構成し、外輪を鍔付タイプとするものであってもよい。また、自動車のトランスミッションに使用されるものであっても、油潤滑で使用されるものであってもよい。さらには、車両用軸受装置の一部を構成するものであってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の円筒ころ軸受では、柱に凹窪部を設けたことによって、ポケット間に生じるせん断抵抗を低減することができ、回転トルクを低減できる。また、柱の剛性を小さくすることができ、無理抜きによる保持器破損を防止できる。
【００１８】
ところで、凹窪部の面積が小さすぎると、油が排出しにくくなり、油の攪拌抵抗低下率と、ころ保持器間のせん断抵抗低下率が下がることになる。逆に凹窪部の面積が大きすぎると、ポケット幅が大きくなりすぎてころを抱え込めない。このため、保持器の凹窪部の柱長手方向長さは、柱の対向面の長さ寸法の３０％〜７０％の割り合いで設けるのが好ましい。
【００１９】
保持器においてエンジニアリングプラスチックを材料とした場合、耐熱性および強度性に優れた保持器となる。また、円筒ころ軸受としては、種々のタイプの円筒ころ軸受を構成することができる。
【００２０】
油潤滑で使用されるものであっては、次の油潤滑の利点を発揮することができる。低速から高速のあらゆる速度に対応する。潤滑性能が良い。冷却効果がよい。潤滑剤の寿命が比較的長い。潤滑剤の交換が容易である。油膜の緩衝性がよい。ごみのろ過が容易である。
【００２１】
車両用軸受装置に前記円筒ころを用いれば、回転トルクの低減を図ることができ、省エネルギー化を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す円筒ころ軸受の保持器の簡略図である。
【図２】前記図１に示す保持器の断面図である。
【図３】前記円筒ころ軸受の要部断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態を示す円筒ころ軸受の保持器の簡略図である。
【図５】前記図４に示す保持器の断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態を示す円筒ころ軸受の保持器の簡略図である。
【図７】前記図６に示す保持器の断面図である。
【図８】従来の円筒ころ軸受の保持器の簡略図である。
【図９】前記図９に示す保持器の断面図である。
【図１０】前記図８に示す保持器のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１１】前記図８に示す保持器のＣ−Ｃ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下本発明の実施の形態を図１〜図１１に基づいて説明する。
【００２４】
図３は本発明にかかる円筒ころ軸受を示し、この円筒ころ軸受は、外周に軌道１を有する内輪２と、内周に軌道３を有する外輪４と、内輪２の軌道１と外輪４の軌道３との間に転動自在に配設される複数の円筒ころ５と、円筒ころ５を円周方向で所定の間隔に保持する複数のポケット６を有する保持器７とを備える。
【００２５】
すなわち、内輪２は、外径面に前記軌道１と一方の鍔部８とが形成された内輪本体１０と、この内輪本体１０に付設一体化される副体１１とを備える。この場合、内輪本体１０は、断面Ｌ字状のリング体からなり、その端面（鍔部８と反対側の端面）に他方の鍔部１２を構成する前記副体１１が固着されている。副体１１のうち軌道１よりも外径側が他方の鍔部１２を構成する。また、外輪４は、その内径面に、前記軌道３と、この軌道３の軸方向両端部に設けられる鍔部１３，１４とを備える。このため、この場合の円筒ころ軸受は、内輪２の両鍔のうち片側を別体のつば輪で構成し、外輪４を鍔付タイプとしたＮＵＰ形である。
【００２６】
保持器７は、図１と図２に示すように、一対の環状体１５、１６と、環状体１５、１６同士を連結する複数の柱１８とを有し、隣接する柱１８間を円筒ころ５を収納する前記ポケット６としている。
【００２７】
柱１８は、基部１８ａと、この基部１８ａから円周方向に二股状に分かれた一対の舌片１８ｂ、１８ｃとを備えたものである。また、周方向に隣り合う柱１８、１８の対向面２１に、柱１８の外径面から内径面に達する凹窪部（座ぐり）２２が設けられている。この場合、凹窪部２２は、その断面形状が半円形乃至半楕円形状であって、柱１８の長手方向両端部に設けられている。
【００２８】
凹窪部２２の幅寸法（柱長手方向長さ）をＷ１とし、柱１８の長さ寸法をＷとした場合、（Ｗ１＋Ｗ１）／Ｗが０．３から０．７程度としている。すなわち、２つの座ぐり２２の幅寸法（Ｗ１＋Ｗ１）を柱１８の長さ寸法Ｗの３０％から７０％としている。また、凹窪部２２の深さＴ１をころ径の２０％以下としている。
【００２９】
この保持器７は、エンジニアリングプラスチックを材料として、ポケットを成形するための金型を外径側に放射状に抜く射出成形にて成形されてなるものである。ここで、エンジニアリングプラスチックとは、合成樹脂のなかで主に耐熱性が優れ、強度が必要とされる分野に使うことができるものであって、エンプラと略される。また、エンジニアリングプラスチックは、汎用エンジニアリングプラスチックとスーパーエンジニアリングプラスチックとがある。以下に代表的なものを掲げる。なお、これらはエンジニアリングプラスチックの例示であって、エンジニアリングプラスチックが以下のものに限定されるものではない。
【００３０】
汎用エンジニアリングプラスチックには、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド６（ＰＡ６）、ポリアミド６６（ＰＡ６６）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、変性ポリフェニレンエーテル（ｍ−ＰＰＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ＧＦ強化ポリエチレンテレフタレート（ＧＦ−ＰＥＴ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷ−ＰＥ）等がある。また、スーパーエンジニアリングプラスチックには、ポリサルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）、ポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）、ポリメチルベンテン（ＴＰＸ）、ポリ１，４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）、ポリアミド４６（ＰＡ４６）、ポリアミド６Ｔ（ＰＡ６Ｔ）、ポリアミド９Ｔ（ＰＡ９Ｔ）、ポリアミド１１，１２（ＰＡ１１，１２）、フッ素樹脂、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）等がある。
【００３１】
本発明では、隣接する柱１８の対向面２１、２１の一部に、外径面から内径面に達する凹窪部２２を設けたので、この柱の剛性を小さくすることができ、無理抜きによる保持器破損を防止できる。また、柱１８に凹窪部２２を設けたことによって、ポケット間に生じるせん断抵抗を低減することができ、回転トルクを低減でき、省エネルギー化を達成できる。さらに、凹窪部２２は外径面から内径面に達するものであるので、材料の節約を図ることができるとともに、無理抜き時の変形が容易となって、破損防止の信頼性の向上を図ることができる。
【００３２】
また、保持器においてエンジニアリングプラスチックを材料としているので、耐熱性および強度性に優れた保持器となる。このため、無理抜きによる保持器破損をより有効に防止できるとともに、回転トルクをより有効に低減できる。
【００３３】
凹窪部２２の面積が小さすぎると（座ぐり２２の幅寸法２Ｗ１が柱１８の長手方向長さの３０％未満となると）、油の排出しにくくなり、油の攪拌抵抗低下率と、ころ保持器間のせん断抵抗低下率が下がることになる。逆に凹窪部２２の面積が大きすぎると（座ぐり２２の幅寸法２Ｗが柱１８の長手方向長さの７０％を越えると）、ポケット幅が大きくなりすぎてころを抱え込めない。このため、保持器の凹窪部の柱長手方向長さは、柱の対向面の長さ寸法の３０％〜７０％の割り合いで設けるのが好ましい。
【００３４】
図４と図５とは保持器７の他の実施形態を示し、この場合、座ぐり２２が、柱１８の長手方向中央部に設けられている。また、この座ぐり２２の断面形状を矩形状としている。この座ぐり２２であっても、座ぐり２２の幅寸法（柱長手方向長さ）Ｗ２を柱１８の長手方向長さＷの３０％〜７０％）としている。また、深さ寸法Ｔ２としては、ころ径の２０％以下としている。
【００３５】
このような保持器７であっても、隣接する柱１８の対向面２１、２１に、外径面から内径面に達する凹窪部２２を設けているので、前記図１等に示す保持器７と同様の作用効果を奏する。
【００３６】
図６と図７とは保持器７の別の実施形態を示し、この場合、断面矩形状の座ぐり２２が柱１８の長手方向両端部に設けられている。この座ぐり２２であっても、座ぐり２２，２２の幅寸法（Ｗ３＋Ｗ３）を柱１８の長手方向長さＷの３０％〜７０％としている。また、深さ寸法Ｔ３としては、ころ径の２０％以下としている。
【００３７】
このような保持器７であっても、隣接する柱１８の対向面２１、２１に、外径面から内径面に達する凹窪部２２を設けているので、前記図１等に示す保持器７と同様の作用効果を奏する。
【００３８】
また、前記各実施形態における円筒ころ軸受においては、油潤滑で使用される。このように、油潤滑で使用されるものであっては、次の油潤滑の利点を発揮することができる。低速から高速のあらゆる速度に対応する。潤滑性能が良い。冷却効果がよい。潤滑剤の寿命が比較的長い。潤滑剤の交換が容易である。油膜の緩衝性がよい。ごみのろ過が容易である。
【００３９】
また、円筒ころ軸受としては、前記実施形態では、ＮＵＰ形としたが、Ｎ形（内輪両つば）、ＮＵ形（内輪両つば）、ＮＦ形（内輪両つば、外輪方つば）、ＮＪ形（内輪方つば、外輪両つば）等の軸形式のものであってもよい。すなわち、種々のタイプの円筒ころ軸受を構成することができる。
【００４０】
前記各実施形態における円筒ころ軸受においては、自動車のトランスミッションに使用することができ、また、車両用軸受装置に用いることができる。このような円筒ころを用いれば、回転トルクの低減を図ることができ、省エネルギー化を達成できる。
【００４１】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、座ぐり２２の数としては、柱１８の対向面に１つ又は２つであったが、座ぐり２２の幅寸法（柱長手方向長さ）を柱１８の長手方向長さの３０％〜７０％である範囲において、３つ以上であってもよい。また、座ぐり２２の形状としても、半円形乃至半楕円形状や矩形形状以外の形状、例えば、台形状、三角形状等であってもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１     軌道
２     内輪
３     軌道
４     外輪
６     ポケット
７     保持器
８、１２、１３，１４ 鍔部
１５   環状体
１８   柱
２１   対向面
２２   凹窪部
【図１】
2010180991.tif 000003
【図２】
2010180991.tif 000004
【図３】
2010180991.tif 000005
【図４】
2010180991.tif 000006
【図５】
2010180991.tif 000007
【図６】
2010180991.tif 000008
【図７】
2010180991.tif 000009
【図８】
2010180991.tif 000010
【図９】
2010180991.tif 000011
【図１０】
2010180991.tif 000012
【図１１】
2010180991.tif 000013