(57)【要約】【課題】柱部の係合凸部の高さを長くして、係合凸部と小鍔部との係合長さを増大することができ、保持器が内輪から抜け出るのを確実に防止することができる円すいころ軸受用保持器及び円すいころ軸受を提供する。【解決手段】円すいころ軸受用保持器１４は、大径側円環部１５と、大径側円環部１５と同軸配置される小径側円環部１６と、大径側円環部１５と小径側円環部１６とを連結すべく、周方向に略等間隔で複数配置される柱部１７と、周方向に互いに隣り合う柱部１７間に形成され、円すいころ１３を転動可能に保持するポケット部１８と、を有し、複数の柱部１７の内周面に、保持器１４を内輪１２に挿入する際に内輪１２の小鍔部１２ｂを乗り越える係合凸部１７ｂが径方向内側に突出して形成され、係合凸部１７ｂの数が、円すいころ１３の数よりも少なく設定される。【選択図】図２
2014211212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大径側円環部と、前記大径側円環部と同軸配置される小径側円環部と、前記大径側円環部と前記小径側円環部とを連結すべく、周方向に略等間隔で複数配置される柱部と、周方向に互いに隣り合う前記柱部間に形成され、円すいころ軸受の円すいころを転動可能に保持するポケット部と、を有する円すいころ軸受用保持器であって、
前記複数の柱部の内周面に、前記保持器を前記円すいころ軸受の内輪に挿入する際に前記内輪の小鍔部を乗り越える係合凸部が径方向内側に突出して形成され、
前記係合凸部の数が、前記円すいころの数よりも少なく設定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】
前記係合凸部の数が３つ以上に設定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保持器。
【請求項３】
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可能に配設される複数の円すいころと、前記円すいころを周方向に等間隔に保持する保持器と、を備える円すいころ軸受であって、
前記保持器が、請求項１又は２に記載の円すいころ軸受用保持器であることを特徴とする円すいころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円すいころ軸受用保持器及び円すいころ軸受に関し、特に、自動車用トランスミッション、デファレンシャルギア、一般産業機械、一般工作機械、及び自動車などに通常用いられる円すいころ軸受用保持器及び円すいころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の円すいころ軸受としては、図９及び図１０に示す円すいころ軸受１００が知られており、この円すいころ軸受１００は、内周面に外輪軌道面１１１ａを有する外輪１１１と、外周面に内輪軌道面１１２ａを有する内輪１１２と、外輪軌道面１１１ａと内輪軌道面１１２ａとの間に転動可能に配設される複数の円すいころ１１３と、円すいころ１１３を周方向に等間隔に保持する樹脂製の保持器１１４と、を備える。また、内輪１１２の軸方向端部には、小鍔部１１２ｂ及び大鍔部１１２ｃがそれぞれ形成されている。
【０００３】
保持器１１４は、図９及び図１０に示すように、大径側円環部１１５と、大径側円環部１１５と同軸配置される小径側円環部１１６と、大径側円環部１１５と小径側円環部１１６とを連結すべく、周方向に略等間隔で複数配置される柱部１１７と、周方向に互いに隣り合う各柱部１１７の間に形成され、円すいころ１１３を転動可能に保持するポケット部１１８と、を有する。また、全ての柱部１１７の内周面には、内輪１１２の小鍔部１１２ｂと軸方向に係合する係合凸部１１７ａが径方向内側に突出して形成されている。そして、この係合凸部１１７ａは、内輪１１２、円すいころ１１３、及び保持器１１４を組み立てた中間組立体の状態において、保持器１１４及びポケット部１１８に保持された円すいころ１１３が内輪１１２から抜け出るのを防止している。なお、保持器の全ての柱部に小鍔部と係合する係合凸部が設けられる従来の円すいころ軸受としては、例えば、下記特許文献１、２などを挙げることができる。
【０００４】
そして、上記中間組立体は、樹脂製の保持器１１４の弾性変形を利用して、円すいころ１１３及び保持器１１４を組み合わせたものを小鍔部１１２ｂ側から内輪１１２に押し込み、保持器１１４の内径を押し広げて、円すいころ１１３及び柱部１１７の係合凸部１１７ａに小鍔部１１２ｂを乗り越えさせることにより組み立てられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６４−４０７１８号公報
【特許文献２】特開２０１３−２４３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、保持器１１４の弾性変形の円周方向の伸び限度率は通常２〜３％程度と微小であり、小鍔部１１２ｂを乗り越えられる係合凸部１１７ａの高さの制限となる。従って、上記円すいころ軸受１００では、全ての柱部１１７に係合凸部１１７ａが形成されているため、係合凸部１１７ａの高さを短くせざるを得ず、係合凸部１１７ａと小鍔部１１２ｂとの径方向の係合長さが少なくなり、通常の取り扱い中であっても保持器１１４が内輪１１２から抜け出て、中間組立体が分解してしまうことがあった。
【０００７】
本発明は、前述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、柱部の係合凸部の高さ（径方向への突出量）を長くして、係合凸部と小鍔部との係合長さを増大することができ、保持器が内輪から抜け出るのを確実に防止することができる円すいころ軸受用保持器及び円すいころ軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）大径側円環部と、大径側円環部と同軸配置される小径側円環部と、大径側円環部と小径側円環部とを連結すべく、周方向に略等間隔で複数配置される柱部と、周方向に互いに隣り合う柱部間に形成され、円すいころ軸受の円すいころを転動可能に保持するポケット部と、を有する円すいころ軸受用保持器であって、複数の柱部の内周面に、保持器を円すいころ軸受の内輪に挿入する際に内輪の小鍔部を乗り越える係合凸部が径方向内側に突出して形成され、係合凸部の数が、円すいころの数よりも少なく設定されることを特徴とする円すいころ軸受用保持器。
（２）係合凸部の数が３つ以上に設定されることを特徴とする（１）に記載の円すいころ軸受用保持器。
（３）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する内輪と、外輪軌道面と内輪軌道面との間に転動可能に配設される複数の円すいころと、円すいころを周方向に等間隔に保持する保持器と、を備える円すいころ軸受であって、保持器が、（１）又は（２）に記載の円すいころ軸受用保持器であることを特徴とする円すいころ軸受。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の円すいころ軸受用保持器又は円すいころ軸受によれば、複数の柱部の内周面に、保持器を円すいころ軸受の内輪に挿入する際に内輪の小鍔部を乗り越える係合凸部が径方向内側に突出して形成され、係合凸部の数が、円すいころの数よりも少なく設定されるため、全ての柱部に係合凸部を形成する場合と比較して、柱部の係合凸部の高さを長くすることができる。これにより、係合凸部と小鍔部との係合長さを増大することができるので、保持器が内輪から抜け出るのを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る円すいころ軸受用保持器及び円すいころ軸受の一実施形態を説明する断面図であり、図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】図１に示す内輪、円すいころ、及び保持器を組み立てた中間組立体を小鍔部側から見た平面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】円すいころ及び保持器を内輪に挿し込む状態を説明する図２に対応する平面図である。
【図５】図４のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】係合凸部の高さと係合凸部の数に対する組み込み時の保持器の伸び率を示す表である。
【図７】本発明に係る円すいころ軸受用保持器の第１変形例を説明する図４に対応する平面図である。
【図８】本発明に係る円すいころ軸受用保持器の第２変形例を説明する図４に対応する平面図である。
【図９】従来の円すいころ軸受を説明する要部断面図である。
【図１０】図９に示す内輪、円すいころ、及び保持器を組み立てた中間組立体を小鍔部側から見た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る円すいころ軸受用保持器及び円すいころ軸受の一実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
本実施形態の円すいころ軸受１０は、図１に示すように、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との間に転動可能に配設される複数（本実施形態では２０個）の円すいころ１３と、円すいころ１３を周方向に等間隔に保持する円すいころ軸受用保持器１４（以下、単に「保持器」とも言う）と、を備える。また、内輪１２の軸方向端部には、小鍔部１２ｂ及び大鍔部１２ｃがそれぞれ形成されている。
【００１３】
円すいころ軸受用保持器１４は、合成樹脂の射出成形で形成されており、図１及び図２に示すように、大径側円環部１５と、大径側円環部１５と同軸配置される小径側円環部１６と、大径側円環部１５と小径側円環部１６とを連結すべく、周方向に略等間隔で複数（本実施形態では２０本）配置される柱部１７と、周方向に互いに隣り合う各柱部１７間に形成され、円すいころ１３を転動可能に保持するポケット部１８と、を有する。
【００１４】
また、図１及び図２に示すように、各柱部１７の内周面には、保持器１４を内輪１２に挿入する際に小鍔部１２ｂと接触しない凸部１７ａが径方向内側に突出して形成されている。このため、凸部１７ａの内径は、小鍔部１２ｂの外径以上に設定されている。
【００１５】
さらに、図２及び図３に示すように、均等配置の４本の柱部１７の凸部１７ａの小径側端部には、保持器１４を内輪１２に挿入する際に小鍔部１２ｂを乗り越え小鍔部１２ｂと係合する係合凸部１７ｂが径方向内側に突出して形成されている。従って、係合凸部１７ｂの数は、円すいころ１３の数よりも少なく、且つ３つ以上に設定されている。
【００１６】
このように構成された転がり軸受１０では、中間組立体に組み立てる際に、円すいころ１３及び保持器１４を組み合わせたものを小鍔部１２ｂ側から内輪１２に挿し込むことにより、図４及び図５に示すように、上記４つの係合凸部１７ｂが小鍔部１２ｂの外周面に接触して、保持器１４が丸みを帯びた四角形状に押し広げられると共に、円すいころ１３及び柱部１７の係合凸部１７ｂが小鍔部１２ｂを乗り越えて、図３に示すように、係合凸部１７ｂが小鍔部１２ｂに係合される。なお、保持器１４を挿し込む際には、その変形を補助するように保持器１４に圧力をかけて予め変形させた方が好ましく、これにより、保持器１４にかかる圧力を低減することができ、組み立て性を向上することができる。
【００１７】
なお、日本国特開２００７−０５７０３８号公報によれば、樹脂製保持器の直径は、割れや塑性変形を考慮して、軸受内輪直径の０．９７５倍以上に設定されている。つまり、保持器の弾性変形による円周方向の伸び率は＋２．５％以内に収まるように設定されている。例えば、図９及び図１０に示した従来の円すいころ軸受において、内輪の小鍔部の外接円直径及び保持器内接円直径を４０ｍｍに設定し、係合凸部の高さを０．５ｍｍに設定し、挿入時に保持器を同心円形状に拡張したとすると、保持器内接円直径が１ｍｍ拡張して４１ｍｍとなり、保持器の伸び率は＋２．５％となる。
【００１８】
ここで、小鍔部に接触する係合凸部の数を３つとし、係合凸部の高さを１．０ｍｍに設定したとすると、挿入時の保持器は丸みを帯びた三角形状となり、保持器の伸び率は＋１．８６％となり、保持器破損には至らない。なお、係合凸部の数が３つの場合において、係合凸部の高さを１．２５ｍｍに設定した場合、保持器の伸び率は＋２．３６％となり、係合凸部の高さを１．５ｍｍに設定した場合、保持器の伸び率は＋２．８７％となる。
【００１９】
また、小鍔部に接触する係合凸部の数を４つとした場合において、係合凸部の高さを１．０ｍｍに設定したと場合、保持器の伸び率は＋１．９４％となり、係合凸部の高さを１．２５ｍｍに設定した場合、保持器の伸び率は＋２．５０％となり、係合凸部の高さを１．５ｍｍに設定した場合、保持器の伸び率は＋３．０８％となる。
【００２０】
そして、係合凸部の高さと係合凸部の数に対する組み込み時の保持器の伸び率を表にまとめると図６のようになり、保持器の伸び率の閾値を＋２．５％とした場合、高さ１．２５ｍｍの係合凸部を得るには、係合凸部の数を４つ以下にしなければいけないことがわかる。
【００２１】
以上説明したように、本実施形態の転がり軸受１０によれば、４本の柱部１７の内周面に、保持器１４を内輪１２に挿入する際に小鍔部１２ｂを乗り越え小鍔部１２ｂと係合する係合凸部１７ｂが径方向内側に突出して形成されるため、全ての柱部に係合凸部を形成する場合と比較して、柱部１７の係合凸部１７ｂの高さを長くすることができる。これにより、係合凸部１７ｂと小鍔部１２ｂとの係合長さを増大することができるので、保持器１４が内輪１２から抜け出るのを確実に防止することができる。
【００２２】
なお、係合凸部の数が十分に多い場合は、組立時の保持器の円弧は内輪に対して同心円形状に近くなり、係合凸部の伸長可能長さが少なくなるが、一方、係合凸部の数が少ない場合は、保持器の係合凸部の部分の変形が急峻な凸形状となるため応力集中による破損が懸念される。このため、係合凸部の高さと係合凸部の数はトレードオフの関係にあり、これらは保持器径、材質の変形許容量、要求される係合凸部と小鍔部との係合長さにより各々検討されるべきである。
【００２３】
そして、本実施形態の第１変形例として、保持器の十分な強度を維持することを考慮した場合において、図７に示すように、係合凸部１７ｂの数を柱部１７の半数にしてもよい。本変形例によれば、挿入時の保持器１４がほぼ円形状となり、上記した凸形状による応力集中を回避することができる。また、このとき、円すいころ１３の数や内輪１２によって隣り合う２つの係合凸部１７ｂの間で、保持器１４が内輪１２より十分大きいことがある。この場合、係合凸部１７ｂが形成されていない柱部１７に、挿入時に小鍔部１２ｂに接触しない高さの第２の係合凸部１７ｃを形成してもよく、この第２の係合凸部１７ｃは補助的な係合部として機能する。
【００２４】
また、本実施形態の第２変形例として、図８に示すように、円すいころ１３の数が偶数（２０個）で、係合凸部１７ｂの数が奇数（３つ）の場合、係合凸部１７ｂは均等配置でなくてもよい。この場合も、均等配置の場合と同様の効果を得ることができる。なお、円すいころ１３の数が奇数で、係合凸部１７ｂの数が偶数の場合も、係合凸部１７ｂを均等に配置できないが、均等配置の場合と同様の効果を得ることができる。
【００２５】
さらに、係合凸部の数を２つとし、その２つの係合凸部を保持器の対称位置で均等配置した場合、挿入時の保持器は楕円形状となり、係合凸部と小鍔部との係合長さを非常に大きくすることが可能であるが、その２つの係合凸部を軸とした向きの引き抜き力に非常に弱くなる。さらに、その２つの係合凸部を不均等配置にした場合、一方に１８０度以上の小鍔部と係合しない部分が生じてしまう。従って、係合凸部の数を２つとした保持器は有効ではない。
【００２６】
なお、本発明は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００２７】
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
１４    円すいころ軸受用保持器
１５    大径側円環部
１６    小径側円環部
１７    柱部
１７ａ  凸部
１７ｂ  係合凸部
１８    ポケット部
【図１】
2014211212.tif 000003
【図２】
2014211212.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014211212.tif 000009
【図８】
2014211212.tif 000010
【図９】
2014211212.tif 000011
【図１０】
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