(57)【要約】【課題】円すいころ軸受の内輪の大つばをなくして負荷容量の増大を図る。【解決手段】円すいころ軸受１の内輪４および外輪５から円すいころ６に作用する力のうち、円すいころ６の小径側から大径側へ向かう分力を保持器７の大径リング部８で受け、その保持器７の大径リング部８の剛性により、円すいころ６の内輪４大径側への移動が規制されるようにした。これにより、円すいころ軸受１の内輪４には大つばを設ける必要がなくなるので、従来よりも円すいころ６の長さを延長して、負荷容量の増大を図ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面にテーパ状の軌道面が形成された内輪と、内周面にテーパ状の軌道面が形成された外輪と、前記内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に組み込まれる複数の円すいころと、前記各円すいころを転動自在に保持する保持器とを備え、前記保持器は、大径リング部と小径リング部とを複数の柱部で連結したもので、その柱部どうしの間に前記円すいころを収納しており、前記内輪および外輪から円すいころに作用する力のうち、前記円すいころの小径側から大径側へ向かう分力を前記保持器の大径リング部で受けるようにした円すいころ軸受。
【請求項２】
前記保持器の大径リング部と円すいころとの接触面が回転軸の軸心となす角度を、４０〜５０度としたことを特徴とする請求項１に記載の円すいころ軸受。
【請求項３】
前記保持器の大径リング部の外周面と外側面に、両端が開放された潤滑油溝を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の円すいころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内輪に大つばのない円すいころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用ロボットに用いられる転がり軸受等、高いモーメント荷重を負荷し、かつ高剛性が求められる産業用の転がり軸受は、ラジアル方向の負荷容量とアキシアル方向の負荷容量がともに大きく、予圧状態で使用できることが必要とされる。その条件を考慮すると、転がり軸受の形式としては、円すいころ軸受が最適となる。
【０００３】
一般的な円すいころ軸受は、図３に示すように、外周面にテーパ状の軌道面５１ａを有する内輪５１と、内周面にテーパ状の軌道面５２ａを有する外輪５２と、内輪５１の軌道面５１ａと外輪５２の軌道面５２ａとの間に組み込まれる複数の円すいころ５３と、各円すいころ５３を転動自在に保持する保持器５４とを備えている。その保持器５４は、大径リング部５５と小径リング部５６とを複数の柱部５７で連結したもので、その柱部５７どうしの間に円すいころ５３を収納している。そして、内輪５１の大径側端部に大つば５８を小径側端部に小つば５９を一体形成して、円すいころ５３および保持器５４が内輪５１から脱落しないようにしている（例えば、特許文献１の図８乃至１０参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４９６４６９６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、上記のような従来の円すいころ軸受では、軸受全体の幅寸法に対して、円すいころの長さを内輪の大つばと小つばの分だけ短くする必要があり、それによって負荷容量が抑えられるという問題があった。
【０００６】
これに対して、上記特許文献１では、複列円すいころ軸受において、各列の保持器が内輪の小径側へ移動すると保持器どうしが接触して、保持器および円すいころの移動が規制されるようにすることにより、内輪の小つばをなくして円すいころの長さを延長し、負荷容量の増大を図ることが提案されている。
【０００７】
しかしながら、円すいころ軸受の内輪の大つばをなくす技術については、これまでに提案されたことがない。これは、円すいころ軸受の内輪および外輪から円すいころに力が加わると、幾何学的に円すいころの小径側から大径側へ向かう力が発生し、内輪に大つばがないと、円すいころが内輪の大径側へ移動してしまい、軸受として機能しなくなるからである。
【０００８】
そこで、本発明は、円すいころ軸受の内輪の大つばをなくして負荷容量の増大を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の円すいころ軸受は、外周面にテーパ状の軌道面が形成された内輪と、内周面にテーパ状の軌道面が形成された外輪と、前記内輪の軌道面と外輪の軌道面との間に組み込まれる複数の円すいころと、前記各円すいころを転動自在に保持する保持器とを備え、前記保持器は、大径リング部と小径リング部とを複数の柱部で連結したもので、その柱部どうしの間に前記円すいころを収納しており、前記内輪および外輪から円すいころに作用する力のうち、前記円すいころの小径側から大径側へ向かう分力を前記保持器の大径リング部で受ける構成とした。
【００１０】
すなわち、上記の構成によれば、保持器に作用する円すいころの小径側から大径側へ向かう分力は保持器の大径リング部を押し広げようとするが、保持器の大径リング部の剛性を大きくして、その変形を小さくすることにより、円すいころの内輪大径側への移動を規制することができ、内輪に大つばを設ける必要がなくなるので、円すいころの長さを延長して、負荷容量の増大を図ることができる。
【００１１】
ここで、保持器の大径リング部と円すいころの大径側端面の間では滑り摩擦が発生するため、保持器の特性としては、高剛性に加えて、低摩擦係数および高摩耗強度が求められる。したがって、保持器の材質には、黄銅、表面処理や表面改質を施した鉄系材料、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）系またはポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）系の樹脂が望ましい。なお、鉄系材料の表面処理としては、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、硬質クロムメッキ、りん酸塩皮膜を、表面改質としてはショットピーニングなどをそれぞれ採用することができる。
【００１２】
また、前記保持器の大径リング部と円すいころとの接触面が回転軸の軸心となす角度は、４０〜５０度（好ましくは４５度）とすることが望ましい。その角度が大きいほど、保持器の大径リング部を押し広げようとする力が小さくなる（保持器を内輪大径側へ押す力が大きくなる）一方、その角度が小さいほど、大径リング部の径方向の変形量に対する円すいころの内輪大径側への移動量の割合が大きくなるからである。
【００１３】
また、前記保持器の大径リング部の外周面と外側面に、両端が開放された潤滑油溝を設けるようにすれば、保持器の大径リング部の剛性を大きくするためにその断面を大きくすることによって円すいころ軸受の内外を連通する空間が狭くなっても、円すいころ軸受の内部への循環給油を十分に行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
上述したように、本発明の円すいころ軸受は、円すいころに作用する力のうち、円すいころの小径側から大径側へ向かう分力を保持器の大径リング部で受けるようにしたものであるから、従来の内輪の大つばをなくして円すいころの長さを延長し、負荷容量の増大を図ることができる。また、内輪の大つば加工が不要となるので、従来よりも安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態の円すいころ軸受の取付状態の縦断面図
【図２】図１の円すいころ軸受の要部の斜視図
【図３】従来の円すいころ軸受の縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１は実施形態の円すいころ軸受１をハウジング２と回転軸３との間に取り付けた状態を示す。この円すいころ軸受１は、外周面にテーパ状の軌道面４ａを有する内輪４と、内周面にテーパ状の軌道面５ａを有する外輪５と、内輪４の軌道面４ａと外輪５の軌道面５ａとの間に組み込まれる複数の円すいころ６と、各円すいころ６を転動自在に保持する保持器７とを備えている。
【００１７】
前記ハウジング２は、回転軸３の径方向外側に配される筒状のもので、中央部２ａよりも大きい内径に形成された端部２ｂの内周面に円すいころ軸受１の外輪５が嵌め込まれ、その外輪５の内側端面が中央部２ａと端部２ｂの間の段差面に当接している。
【００１８】
前記回転軸３は、中央部３ａとフランジを有する端部３ｂとを別体で形成して一体回転するように連結したもので、その端部３ｂの外周面に円すいころ軸受１の内輪４が嵌め込まれ、内輪４の外側端面が端部３ｂのフランジの内側面に当接している。
【００１９】
前記保持器７は、黄銅製で、大径リング部８と小径リング部９とを複数の柱部１０で連結したものであり、その柱部１０どうしの間に円すいころ６を収納し、円すいころ軸受１の使用中に内輪４および外輪５から円すいころ６に作用する力のうち、円すいころ６の小径側から大径側へ向かう分力を大径リング部８のころ受け面８ａで受けるようになっている。その大径リング部８の断面は、従来（図３参照）よりも大きく形成されている。
【００２０】
そして、この保持器７の大径リング部８と円すいころ６との接触面、すなわち大径リング部８のころ受け面８ａおよび円すいころ６の大径側端面は、回転軸３の軸心となす角度（図１中の回転軸３の軸心に平行な直線Ｘとなす角度θ）が４０〜５０度（好ましくは４５度）となるように設定されている。
【００２１】
また、図２に示すように、保持器７の大径リング部８の外周面には軸方向に延びて両端が開放された潤滑油溝８ｂが、外側面には径方向に延びて両端が開放された潤滑油溝８ｃがそれぞれ設けられている。
【００２２】
この円すいころ軸受１は、上述したように、保持器７の材質を黄銅とするとともに、その大径リング部８の断面を大きくして、大径リング部８の剛性を大きくしたうえで、内輪４および外輪５から円すいころ６に作用する力のうち、円すいころ６の小径側から大径側へ向かう分力を保持器７の大径リング部８で受けるようにしたので、その保持器７の大径リング部８の剛性により、円すいころ６の内輪４大径側への移動が規制され、内輪４に大つばを設ける必要がない。したがって、従来よりも円すいころの長さを延長して、負荷容量の増大を図ることができる。
【００２３】
ここで、保持器７の大径リング部８と円すいころ６との接触面が回転軸３の軸心となす角度を約４５度としているので、保持器７を内輪４大径側へ押す力、および保持器７の大径リング部８の径方向の変形量に対する円すいころ６の内輪４大径側への移動量の割合が適度に抑えられ、円すいころ６の内輪４大径側への移動を確実に規制することができる。  
【００２４】
また、保持器７全体を剛性が高くかつ低摩擦係数で高摩耗強度の黄銅で形成しているので、保持器７の大径リング部８の剛性が大きいだけでなく、保持器７の大径リング部８と円すいころ６の大径側端面の間で発生する滑り摩擦による回転トルクの増大や両部材の摩耗も抑えられるようになっている。
【００２５】
なお、保持器７の材質としては、黄銅に限らず、高剛性、低摩擦係数および高摩耗強度という特性を備えたものが望ましく、例えば、ＤＬＣ、硬質クロムメッキ、りん酸塩皮膜等の表面処理あるいはショットピーニング等の表面改質を施した鉄系材料や、ＰＥＥＫ系またはＰＰＳ系の樹脂を採用することができる。
【００２６】
また、保持器７の大径リング部８の外周面と外側面に両端が開放された潤滑油溝８ｂ、８ｃを設けているので、従来よりも保持器７の大径リング部８の断面が大きく、円すいころ軸受１の内外を連通する空間が狭くても、円すいころ軸受１の内部への循環給油を十分に行うことができる。
【符号の説明】
【００２７】
１  円すいころ軸受
２  ハウジング
３  回転軸
４  内輪
４ａ  軌道面
５  外輪
５ａ  軌道面
６  円すいころ
７  保持器
８  大径リング部
８ａ  ころ受け面
８ｂ、８ｃ  潤滑油溝
９  小径リング部
１０  柱部
【図１】
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【図２】
2014228074.tif 000004
【図３】
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