(57)【要約】【課題】円すいころのスキューを低減させることが可能な円すいころ軸受用保持器を提供する。【解決手段】転動体を転動させる軌道面を有し、相対回転可能に対向配置された軌道輪と、転動体として複数の円すいころ４を備えた円すいころ軸受に組み込まれ、各円すいころを回転自在に保持した状態で、軌道面間で転動させるための環状の円すいころ軸受用保持器２において、所定間隔を空けて対向する一対の大径円環部２２および小径円環部２４と、これらの円環部を連結するとともに、円環部間の空間領域を周方向に隔て、円すいころを挿入して保持するためのポケット２ｐを形成する複数の柱部２６とを備え、柱部には、ポケットに保持された円すいころを回転自在に転動案内するための案内面２６ｒを形成し、ポケットに保持された円すいころを、その周面(転動面)４ｒのうち、ピッチ円径部４ａを中心として案内面と接触させることで、回転自在に転動案内する。【選択図】図１
2010071340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転動体を転動させる軌道面を有し、相対回転可能に対向配置された軌道輪と、前記転動体として複数の円すいころとを備えた円すいころ軸受に組み込まれ、各円すいころを回転自在に保持した状態で、前記軌道面間で転動させるための環状の円すいころ軸受用保持器であって、
所定間隔を空けて対向する一対の大径円環部および小径円環部と、これらの円環部を連結するとともに、当該円環部間の空間領域を周方向に隔て、前記円すいころを挿入して保持するためのポケットを形成する複数の柱部とを備えており、
前記柱部には、前記ポケットに保持された円すいころを回転自在に転動案内するための案内面が形成され、当該ポケットに保持された円すいころは、その周面のうち、ピッチ円径部を中心として前記案内面と接触することで、回転自在に転動案内されることを特徴とする円すいころ軸受用保持器。
【請求項２】
転動体を転動させる軌道面を有し、相対回転可能に対向配置された軌道輪と、前記転動体として複数の円すいころとを備えた円すいころ軸受に組み込まれ、各円すいころを回転自在に保持した状態で、前記軌道面間で転動させるための環状の円すいころ軸受用保持器であって、
所定間隔を空けて対向する一対の大径円環部および小径円環部と、これらの円環部を連結するとともに、当該円環部間の空間領域を周方向に隔て、前記円すいころを挿入して保持するためのポケットを形成する複数の柱部とを備えており、
前記柱部には、前記ポケットに保持された円すいころを回転自在に転動案内するための案内面が形成され、当該ポケットに保持された円すいころは、その周面のうち、ピッチ円径部を含み、かつ、ころ中心からの中心角が当該ピッチ円径部に対して±１０°以内の領域のみを前記案内面と接触させることで、回転自在に転動案内されることを特徴とする円すいころ軸受用保持器。
【請求項３】
転動体を転動させる軌道面を有し、相対回転可能に対向配置された軌道輪と、前記転動体として複数の円すいころとを備えた円すいころ軸受に組み込まれ、各円すいころを回転自在に保持した状態で、前記軌道面間で転動させるための環状の円すいころ軸受用保持器であって、
所定間隔を空けて対向する一対の大径円環部および小径円環部と、これらの円環部を連結するとともに、当該円環部間の空間領域を周方向に隔て、前記円すいころを挿入して保持するためのポケットを形成する複数の柱部とを備えており、
前記柱部には、前記ポケットに保持された円すいころを回転自在に転動案内するための案内面が形成され、当該ポケットに保持された円すいころは、その周面のうち、ピッチ円径部を中心として前記案内面と接触し、かつ、ころ中心からの中心角が当該ピッチ円径部に対して±１０°以内の領域のみを当該案内面と接触させることで、回転自在に転動案内されることを特徴とする円すいころ軸受用保持器。
【請求項４】
各種の金属材で成ることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の円すいころ軸受用保持器。
【請求項５】
各種の合成樹脂材で成ることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の円すいころ軸受用保持器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、鉄道車両、鉄鋼機械、工作機械、建設機械などの一般産業用機械、並びに自動車などの回転軸を回転自在に支持するための円すいころ軸受に組み込まれる保持器(円すいころ軸受用保持器)に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、自動車や鉄道車両の車軸、建設機械の回転軸などには径方向へ非常に大きな荷重が加わるため、これらの軸を回転自在に支持する軸受として、当該荷重に対する負荷能力に優れた各種のころ軸受が用いられている。この場合、ころの種類には、円すいころ、円筒ころおよび特殊ころ(球面ころや中空ころ等)などがあり、当該ころは、その種類(形状)に応じた各種タイプの保持器によって回転自在に保持された状態で軸受に組み込まれ、当該軸受の軌道輪間を保持器とともに公転(転動)している。
【０００３】
具体的な保持器の構成として、例えば、特許文献１には、転動体である複数の円すいころを所定間隔(一定間隔)で１つずつポケットに収容するとともに、回転自在に保持し、当該円すいころとともに軸受へ組み込まれる円すいころ軸受用保持器の構成が一例として開示されている。かかる円すいころ軸受用保持器は、複数の円すいころを一定間隔で１つずつ収容して回転自在に保持する複数のポケットと、各ポケット相互間に設けられた複数の柱部とを備えており、各ポケットと各柱部とが、環状を成す一対のリング部間に当該リング部に沿って周方向へ交互に並べられた構造を成している。
このような構成により、円すいころ軸受用保持器は、複数の円すいころをポケット面(案内面)で案内し、円すいころを相互に接触させることなく、１つずつ回転自在に保持した状態で、これらの円すいころの転動に伴って軌道輪間で回転している。
【０００４】
また、特許文献２には、転動体である複数の円すいころを一定間隔で配列させるために、隣接する円すいころの周面(転動面)に沿った凹曲状を成す案内面が背中合わせに対向して形成され、当該案内面によって円すいころを回転自在に案内する円すいころ軸受用間座(分離タイプの保持器)の構成が一例として開示されている。かかる円すいころ軸受用間座は、隣接する円すいころの間に配置された際、前記円すいころの小径側に位置付けられる小径側端面から当該円すいころの大径側に位置付けられる大径側端面へ向かって前記案内面の対向間隔が徐々に大きくなるように設定されている。
そして、かかる円すいころ軸受用間座と円すいころを１つずつ交互に周方向へ複数配列することで、当該円すいころ軸受用間座は、円すいころを相互に接触させることなく、回転自在に案内した状態で、これらの円すいころの転動に伴って軌道輪間を公転している。
【０００５】
ところで、昨今の天然資源の枯渇に対する危機感から一般産業機械や自動車の燃料使用効率(端的には、燃費)の向上は、社会的な急務となっている。したがって、例えば、これら機械の回転部分(車軸や回転軸など)に使用される各種軸受においても、燃料の使用効率の向上を図るためのより一層の技術改良が求められている。これらの軸受において、燃料の使用効率向上を図るためには、軸受の回転抵抗となるトルクの低減が非常に有効となる。すなわち、軸受の回転トルクが低減されることで、動力源(例えば、エンジンやモータなど)への負荷を低減させることができ、結果として、燃料の使用効率向上を図ることが可能となる。
【特許文献１】特開平１１−２０１１４９号公報
【特許文献２】特開昭２００７−６４４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、上述した特許文献１および２に開示された保持器構造においては、図６に示すように、保持器のころ案内径がころのピッチ円径(ＰＣＤ：Pitch Circle Diameter)よりも大きな設定となっている(別の捉え方をすれば、保持器は、各円すいころをころＰＣＤよりも大径側で保持、案内する構造となっている)。
このように円すいころをころＰＣＤよりも大径側で保持、案内する場合、当該円すいころが転動中にスキューを起こす虞があるが、円すいころにスキューが発生するとこれに伴って保持器が振れ回り、軸受の回転トルクを増大させる。すなわち、円すいころのスキューは軸受の回転トルクを増大させる要因となる。したがって、軸受の回転トルクの増大を防止し、これを低減させるためには、円すいころのスキューを低減可能な保持器構造とすることが非常に有効となる。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされており、その目的は、円すいころをその周面のうち、ピッチ円径部(そのＰＣＤ位置)を含む近傍位置で(例えば、ピッチ円径部をころ接触中心として)、保持、案内することで、円すいころのスキューを低減させることが可能な円すいころ軸受用保持器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するために、本発明に係る円すいころ軸受用保持器は、転動体を転動させる軌道面を有し、相対回転可能に対向配置された軌道輪と、前記転動体として複数の円すいころを備えた円すいころ軸受に組み込まれ、各円すいころを回転自在に保持した状態で、前記軌道面間で転動させており、環状を成し、所定間隔を空けて対向する一対の大径円環部および小径円環部と、これらの円環部を連結するとともに、当該円環部間の空間領域を周方向に隔て、前記円すいころを挿入して保持するためのポケットを形成する複数の柱部とを備え、前記柱部には、前記ポケットに保持された円すいころを回転自在に転動案内するための案内面が形成され、当該ポケットに保持された円すいころは、その周面のうち、ピッチ円径部を中心として前記案内面と接触することで、回転自在に転動案内される。
【０００９】
この場合、円すいころ軸受用保持器は、ポケットに保持された円すいころを、その周面のうち、ピッチ円径部を含み、かつ、ころ中心からの中心角が当該ピッチ円径部に対して±１０°以内の領域のみを前記案内面と接触させることで、回転自在に転動案内させる構成としてもよい。
さらに、円すいころ軸受用保持器は、ポケットに保持された円すいころを、その周面のうち、ピッチ円径部を中心とし、かつ、ころ中心からの中心角が当該ピッチ円径部に対して±１０°以内の領域のみを前記案内面と接触させることで、回転自在に転動案内させる構成であってもよい。
【００１０】
なお、円すいころ軸受用保持器は、各種の金属材や各種の合成樹脂材で構成することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の円すいころ軸受用保持器によれば、円すいころをその周面のうち、ピッチ円径部(そのＰＣＤ位置)を含む近傍位置で(例えば、ピッチ円径部をころ接触中心として)、保持、案内することで、円すいころのスキューを低減させるとともに、仮にスキューが発生した場合であっても、より小さな荷重でこれを矯正することができる。また、保持器が円すいころから受ける力の半径方向の分力が発生しないため、保持器の振れ回りを格段に低減させることができる。
結果として、円すいころを保持器とともに、長期に亘ってスムーズに回転させることができ、軸受の回転のトルクが低減され、一般産業機械や自動車などの燃料の使用効率向上を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る円すいころ軸受用保持器について、添付図面を参照して説明する。
図１(ａ)から(ｃ)には、本発明の第１実施形態に係る円すいころ軸受用保持器(以下、単に保持器ともいう)２が示されており、当該保持器２は、転動体を転動させる軌道面を有し、相対回転可能に対向配置された軌道輪(一例として、内輪および外輪)と、前記転動体として複数の円すいころ(以下、単にころともいう)４を備えた円すいころ軸受に組み込まれ、各円すいころ４を回転自在に保持した状態で、前記軌道面間で転動させる。
【００１３】
本実施形態において、円すいころ４は、大径側端面４ｂと小径側端面４ｓが同心上に配置され、その周面(転動面)４ｒが大径側端面４ｂ側から小径側端面４ｓ側へ向かうに従って徐々に縮径された構成を成している。そして、かかる円すいころ４は、大径側端面４ｂと小径側端面４ｓの中心を結んだ軸(ころ中心軸)を軸受の回転軸(軸受中心軸)に対して所定角度(接触角)だけ傾けた状態で、保持器２のポケット２ｐに保持され、前記ころ中心軸周りに回転するとともに、前記軸受中心軸周りに転動(公転)する。
【００１４】
なお、円すいころ４の大きさ(大径側端面４ｂおよび小径側端面４ｓの大きさ、これら端面4b,4sの径差(接触角の設定に寄与)やころ中心軸の長さ(転動面４ｒの幅設定に寄与)等)や組込数などは、軸受の使用条件や使用目的、大きさなどに応じて任意に設定すればよいため、ここでは特に限定しない。
【００１５】
保持器２は、環状(具体的には、円すい台形状)を成し、所定間隔を空けて対向する一対の大径円環部２２および小径円環部２４と、これらの円環部22,24を連結するとともに、当該円環部22,24間の空間領域を周方向に隔て、円すいころ４を挿入して保持するためのポケット２ｐを形成する複数の柱部２６とを備えている。
この場合、大径円環部２２と小径円環部２４は、同心上に位置付けられた状態で、保持器２に組み込まれる円すいころ４の数と同数の柱部２６で相互に連結され、当該柱部２６の数(組込ころ数)だけ保持器２にポケット２ｐが形成されている。その際、保持器２の大径円環部２２と小径円環部２４の中心を結んだ軸(軸受中心軸と同一軸)に対して柱部２６が所定角度(接触角)だけ傾斜した状態となるように、当該柱部２６が大径円環部２２と小径円環部２４との間に介在され、これらの円環部22,24を連結している。
【００１６】
なお、大径円環部２２の径寸法、並びに小径円環部２４の径寸法(別の捉え方をすれば、両円環部22,24の径差)は、当該大径円環部２２と小径円環部２４を連結する各柱部２６が、両円環部22,24の中心を結んだ軸に対して所定角度(接触角)だけ傾斜した状態となるように設定すればよい。
【００１７】
かかる保持器２において、大径円環部２２および小径円環部２４は、その断面形状が矩形を成す棒材が環状に成形された構造を成しており、円すいころ４の大径側端面４ｂと小径側端面４ｓの間隔(ころ回転軸の長さ)よりも僅かに広い間隔で対向して位置付けられている。また、柱部２６には、ポケット２ｐに保持された円すいころ４を回転自在に転動案内するための案内面２６ｒが形成されている。なお、柱部２６の案内面２６ｒは、別の捉え方をすれば、ポケット２ｐの案内面に相当するとも考えられるが、ここでは、柱部２６の案内面２６ｒとしてこれを捉える。
【００１８】
図１(ｃ)に示すように、案内面２６ｒは、隣り合うポケット２ｐに挿入された円すいころ４を回転自在に保持し、転動案内するため、当該円すいころ４の転動面４ｒに沿った凹曲状を成して柱部２６の周方向へ背中合わせに対向して形成されている。すなわち、柱部２６は、その断面形状が案内面２６ｒを稜線とする台形状(台形の稜線を凹曲線とした形状)を成している。この場合、柱部２６は、その案内面２６ｒの対向間隔が大径円環部２２との連結部分から小径円環部２４との連結部分に向かうに従って、徐々に小さくなるように構成されている。
【００１９】
このような構成により、保持器２には、大径円環部２２、小径円環部２４、およびこれらを連結する柱部２６によって囲まれた領域(空間)にポケット２ｐが周方向へ一定間隔(柱部２６の大きさごと)に並んで形成され、当該ポケット２ｐに円すいころ４を挿入し、周方向に対向する柱部２６の案内面２６ｒで当該円すいころ４を保持するとともに、転動案内することで、各円すいころ４をその転動面４ｒが相互に接触することなく、等間隔を保ちつつ回転(公転)させることができる。
【００２０】
本実施形態において、ポケット２ｐに保持された円すいころ４は、図１(ｃ)に示すように、転動面４ｒであるその周面のうち、ピッチ円径(ころＰＣＤ：Pitch Circle Diameter)部４ａを中心として案内面２６ｒと接触することで、回転自在に転動案内されている。すなわち、円すいころ４が転動する際、その転動方向に沿って転動面４ｒが柱部２６の案内面２６ｒと当接する中心位置(ころ接触中心)と、当該円すいころ４のピッチ円径(ころＰＣＤ)の位置とが丁度重なった状態となっている。したがって、保持器２の各ポケット２ｐに挿入された円すいころ４は、当該ポケット２ｐに保持された状態で、いずれもピッチ円径(ころＰＣＤ)に沿って転動されることとなる。
【００２１】
これにより、円すいころ４のスキューを低減させるとともに、仮にスキューが発生した場合であっても、より小さな荷重でこれを矯正し、スキューした円すいころ４を元の正しい姿勢に戻すことができる。また、転動時において、保持器２が円すいころ４から所定の押圧力(図２(ｂ)に矢印Ｆで示す力)を受けた場合であっても、当該押圧力の半径方向の分力(同、矢印Ｆｒで示す力)が発生せず、保持器２に対しては、前記押圧力のみが作用する。このため、保持器２の振れ回りを格段に低減させることができ、円すいころ４とともに転動する際、当該保持器２の姿勢を安定させることができる。
【００２２】
この結果、円すいころ４を保持器２とともに長期に亘ってスムーズに回転させることができ、軸受の回転のトルクが低減され、当該軸受を回転部分(車軸や回転軸など)に使用した一般産業機械や自動車などの燃料の使用効率向上を図ることが可能となる。
【００２３】
なお、上述した第１実施形態においては、ポケット２ｐに保持された円すいころ４を、転動面４ｒのピッチ円径(ころＰＣＤ)部４ａを中心として案内面２６ｒと接触させることで、回転自在に転動案内する保持器構成(図１(ａ)から(ｃ))としているが、保持器は、このような構成には限定されず、例えば、図２および図５に示す本発明の第２実施形態に示す保持器構成としても本発明１と同様の作用効果を得ることができる。
【００２４】
以下、本発明の第２実施形態に係る円すいころ軸受用保持器の構成について説明する。なお、第２実施形態に係る保持器の基本的な構成は、上述した第１実施形態に係る保持器２(図１(ａ)から(ｃ))と同様であるため、以下の説明においては、当該保持器２と同様の構成部材についてはその説明を省略し、第２実施形態に係る保持器に特有の構成のみについて、詳細に説明する。
【００２５】
図２(ａ),(ｂ)に示すように、本実施形態において、ポケット２ｐに保持された円すいころ４は、転動面４ｒであるその周面のうち、ピッチ円径(ころＰＣＤ)部４ａを含み、かつ、ころ中心Ｃからの中心角θが当該ピッチ円径部４ａに対して±１０°以内の領域のみを柱部２６の案内面２６ｒと接触させることで、回転自在に転動案内されている。
この場合、転動面４ｒの案内面２６ｒとの接触領域は、上記所定領域内(ピッチ円径部４ａを含めたころ中心Ｃからの中心角θが±１０°以内の領域)に収まっている限りは特に限定されない。その際、転動面４ｒの案内面２６ｒとの接触領域は、ころ中心Ｃからの中心角θが、ピッチ円径部４ａに対して−５°から＋１０°の領域とすることが好ましい。さらに好ましくは、ころ中心Ｃからの中心角θが、ピッチ円径部４ａに対して０°から＋１０°の領域とすればよい。
【００２６】
なお、かかる接触領域を設定する際には、ピッチ円径部４ａに対して軸受中心側を中心角θの−(マイナス)側とし、その反対側(軸受外部側)を＋(プラス)側として想定する。
したがって、中心角θがピッチ円径部４ａに対して±１０°以内の領域は、ピッチ円径部４ａに対して軸受中心側(−側)へ１０°以内、軸受外部側(＋側)へ１０°以内(すなわち、最大でピッチ円径部４ａを中心として２０°以内)に相当する転動面４ｒの領域を意味する。
また、中心角θがピッチ円径部４ａに対して−５°から＋１０°の領域は、ピッチ円径部４ａに対して軸受中心側へ５°以内、軸受外部側へ１０°以内(すなわち、最大でピッチ円径部４ａを含めた１５°以内)に相当する転動面４ｒの領域を意味する。同様に、中心角θがピッチ円径部４ａに対して０°から＋１０°の領域は、ピッチ円径部４ａ、並びに当該ピッチ円径部４ａに対して軸受外部側へ１０°以内(すなわち、最大でピッチ円径部４ａを含めた１０°以内)に相当する転動面４ｒの領域を意味する。
【００２７】
一例として、転動面４ｒのピッチ円径部４ａを中心として案内面２６ｒと接触し(ころ接触中心と円すいころ４のピッチ円径(ころＰＣＤ)の位置とが丁度重なった状態)、かつ、ころ中心Ｃからの中心角θがピッチ円径部４ａに対して±１０°以内の領域のみを当該案内面２６ｒと接触させることで、円すいころ４を回転自在に転動案内する保持器構成とすることができる。すなわち、この場合、円すいころ４は、ピッチ円径部４ａをころ接触中心として、当該ピッチ円径部４ａに対して軸受中心側(−側)へ１０°以内、軸受外部側(＋側)へ１０°以内(最大でピッチ円径部４ａを中心として２０°以内)に相当する転動面４ｒの領域のみを柱部２６の案内面２６ｒと接触させることで、回転自在に転動案内される。
【００２８】
なお、保持器２の柱部２６の形状は、円すいころ４の転動面４ｒとの接触部位が所定領域内(ピッチ円径部４ａを含み、かつ、ころ中心Ｃからの中心角θが当該ピッチ円径部４ａに対して±１０°以内の転動面４ｒ領域)に収まっている限りは特に限定されない。例えば、図５(ａ)に示すように、案内面２６ｒの転動面４ｒとの接触部位を凹曲面状(Ｒ状)のみとして柱部２６を構成してもよいし、同図(ｂ)に示すように、案内面２６ｒの転動面４ｒとの接触部位近傍を平坦面状(直線状)とし、当該案内面２６ｒのその他の部位を凹曲面状(Ｒ状)とした柱部２６の構成であってもよい。
【００２９】
なお、図３には、円すいころ４の転動面４ｒにおける柱部２６の案内面２６ｒとの接触領域(当たり位置)のころ中心Ｃからの中心角θの大きさを変化させた場合における、保持器２が円すいころ４から受ける押圧力(図２(ｂ)に矢印Ｆで示す力)の半径方向の分力(同、矢印Ｆｒで示す力)の増大率が示されている。図３に示すように、かかる中心角θがピッチ円径部４ａに対して±１０°以内の転動面４ｒ領域を案内面２６ｒとの接触部位(当たり位置)とした場合、前記押圧力の半径方向分力を限りなくゼロとすることができる。
【００３０】
ここで、上述した本発明の第１実施形態、および第２実施形態に係る円すいころ軸受用保持器に対し、これを組み込んだ円すいころ軸受の回転トルクの低減効果に関する所定の試験を行い、検証した。以下、当該試験内容、および試験結果について説明する。
【００３１】
当該試験においては、２つの保持器を用意し、このうちの一方の保持器(以下、本件保持器という)は、ポケットに保持された円すいころを転動面のピッチ円径(ころＰＣＤ)部を中心として柱部の案内面と接触させることで、回転自在に転動案内する構成(図１(ａ)から(ｃ)に示す構成に相当)とするとともに、ころ中心からの中心角がピッチ円径部に対して±１０°以内の転動面領域のみを柱部の案内面と接触させることで、回転自在に転動案内する構成(図２および図５に示す構成に相当)とした。これに対し、他方の保持器(以下、比較保持器という)は、ポケットに保持された円すいころをそのピッチ円径(ころＰＣＤ)よりも大径側の位置で案内面と接触させることで、回転自在に転動案内する構成(図６に示す、保持器のころ案内径がピッチ円径(ころＰＣＤ)よりよりも大きな設定とした構成に相当)とした。
【００３２】
そして、これらの本件保持器と比較保持器に対し、同一の円すいころを同一個数だけ挿入して保持させ、当該保持器を同一構成の軸受(同一タイプ、同一寸法、同一材質の内外輪でなる軸受)へ組み込み、当該軸受を同一条件(雰囲気温度、予圧、潤滑状態など)でなじみ運転させた際における回転速度に対する回転トルクの大きさ(Ｎ・ｍ)を測定し、比較した。具体的には、回転速度を０から５０００ｒｐｍまで上昇させ、各回転速度時における回転トルクの大きさ(Ｎ・ｍ)を本件保持器と比較保持器についてそれぞれ測定し、当該測定値を比較することで、これらの保持器を組み込んだ軸受における回転トルクの低減効果を検証した。なお、以下の説明においては、本件保持器が組み込まれた円すいころ軸受を本件軸受、比較保持器が組み込まれた円すいころ軸受を比較軸受という。
【００３３】
図４には、かかる試験の結果が示されており、同図から明らかなように、本件軸受は、試験開始時(回転速度が０rpm時)から試験終了時(同、５０００rpm時)に至るまで、常に回転トルクが比較軸受よりも０．１Ｎ・ｍ程度小さく、本件軸受の比較軸受に対する回転トルクの低減効果が認められた。また、本件軸受においては、回転トルクの変動も小さく、本件保持器の比較保持器に対する振れ回りの低減効果も認められた。
【００３４】
以上、本件保持器のように、ポケットに保持された円すいころを転動面のピッチ円径(ころＰＣＤ)部を中心として柱部の案内面と接触させるとともに、ころ中心からの中心角が当該ピッチ円径部に対して±１０°以内の転動面領域のみを柱部の案内面と接触させて、当該ころを回転自在に転動案内する保持器構成とすることで、かかる保持器の振れ回りを格段に低減させることができ、当該保持器を組み込んだ円すいころ軸受の回転トルクを低減可能であることが、上述した試験により検証できた。
【００３５】
なお、上述した本発明の第１実施形態(図１(ａ)から(ｃ))、および第２実施形態(図２および図５)においては、保持器２の材質について特に言及しなかったが、いずれの場合も保持器２は、例えば、各種の金属製や合成樹脂製とすればよい。ただし、保持器２を合成樹脂製とした場合、金属製と比べ、例えば、射出成形などを用いて加工することで、より複雑な形状の保持器を低コストで成形することが可能となるという利点がある。
また、保持器２は、その材質に応じて最適な成形方法によって成形すればよい。その際、大径円環部２２、小径円環部２４、および柱部２６を一体的に成形してもよいし、これらを個別に成形した後、例えば、接合、打ち抜き、切削や研削加工などを施すことで、保持器２を成形してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る円すいころ軸受用保持器の構成を示す図であって、(ａ)は、全体構成を示す斜視図、(ｂ)は、ポケットに円すいころを挿入した状態を示す要部拡大図、(ｃ)は、柱部の案内面と円すいころの転動面との接触位置を説明するための図。
【図２】本発明の第２実施形態に係る円すいころ軸受用保持器の構成を示す図であって、(ａ)は、円すいころの転動面における柱部の案内面との接触部位(当たり位置)と、当該転動面に対する中心角の大きさとの関係を示す図、(ｂ)は、保持器が円すいころから受ける押圧力と、その半径方向の分力との関係を示す図。
【図３】円すいころの転動面における柱部の案内面との接触部位(当たり位置)の中心角の大きさを変化させた場合における、保持器が円すいころから受ける押圧力の半径方向分力の増大率を示す図。
【図４】円すいころ軸受の回転トルクの低減効果に関する検証試験の結果を示す図。
【図５】本発明の第２実施形態に係る円すいころ軸受用保持器の構成を示す図であって、(ａ)は、案内面の転動面との接触部位を凹曲面状(Ｒ状)のみとした柱部の構成を示す概略図、(ｂ)は、案内面の転動面との接触部位近傍を平坦面状(直線状)とし、その他の部位を凹曲面状(Ｒ状)とした柱部の構成を示す概略図。
【図６】従来の円すいころ軸受用保持器の柱部の案内面と円すいころの転動面との接触位置を示す図。
【符号の説明】
【００３７】
２  円すいころ軸受用保持器
２ｐ  保持器ポケット
４  円すいころ
４ａ  ピッチ円径部
４ｒ  円すいころ転動面
２２  保持器大径円環部
２４  保持器小径円環部
２６  保持器柱部
２６ｒ  柱部案内面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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