(57)【要約】【課題】  内輪軌道面に傷を付けずに、ころおよび保持器のアセンブリを内輪に組み込むことができる円すいころ軸受を提供する。【解決手段】  この円すいころ軸受１は、内輪２と、外輪３と、これら内外輪間に介在する複数個の円すいころ４と、これら各円すいころ４を外径側に抜け止め状態で保持する保持器５とを備える。内輪２に設けられた小つば７における内輪軌道面２ａと隣り合う箇所に、外径面が小つば７の他の部分７ａよりも小径となった小径化部７ｂを設ける。保持器５に各円すいころ４を保持させてなり内輪２に対して未組込みの状態であるころおよび保持器のアセンブリ１０における各円すいころ４の配列に内接する内接円径φｄ１と比べて、小つば７の他の部分７ａの外径φ２は大きく、かつ小径化部７ｂの外径φｄ３は小さくする。【選択図】        図１
2014211175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、外輪と、これら内外輪間に介在する複数個の円すいころと、これら各円すいころを外径側に抜け止め状態で保持する保持器とを備えた円すいころ軸受であって、
前記内輪に設けられた小つばにおける前記内輪の内輪軌道面と隣り合う箇所に、外径面が前記小つばの他の部分よりも小径となった小径化部を設け、
前記保持器に前記各円すいころを保持させてなり前記内輪に対して未組込みの状態であるころおよび保持器のアセンブリにおける前記各円すいころの配列に内接する内接円径φｄ１と比べて、前記小つばの前記他の部分の外径φ２は大きく、かつ前記小径化部の外径φｄ３は小さくしたことを特徴とする円すいころ軸受。
【請求項２】
請求項１に記載の円すいころ軸受において、前記小つばは、前記小径化部と前記他の部分とが段差部を介して繋がり、かつ前記小径化部の外径面が円筒面状である円すいころ軸受。
【請求項３】
請求項１に記載の円すいころ軸受において、前記小つばは、前記内輪軌道面側端から前記内輪軌道面に対し離反する側へ行くに従い外径が大きくなるテーパ状部を有し、このテーパ状部における前記内接円径φｄ１よりも外径が小さい部分が前記小径化部である円すいころ軸受。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の円すいころ軸受において、軸受中心軸と前記内輪軌道面の交点から前記内輪に設けられた大つばの前記内輪軌道面側の端面までの距離をＲＢＡＳ、前記軸受中心軸に対する前記内輪軌道面の傾き角をθ、前記円すいころの転動面の長さをｌ、前記小径化部の外径面に対する前記円すいころの転動面の傾き角をαとした場合、前記小径化部の段差部側端から前記内輪軌道面の小径側端までの軸方向長さＸを、
Ｘ≧ＲＢＡＳ・cosθ−｛（φｄ２／２）＋ｌsinα｝／tanθ
の関係式を満たすように定めた円すいころ軸受。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の円すいころ軸受において、前記ころおおよび保持器のアセンブリの前記各円すいころの転動面、もしくは、内輪軌道面にグリースが塗布された円すいころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば車輪用軸受として用いられる円すいころ軸受に関し、特に組立て時に内輪軌道面が傷付くことを防止する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
円すいころ軸受の組立に際しては、予めころと保持器を内輪に組み込んで内輪サブアッシーとし、この内輪サブアッシーを外輪に組み込む。内輪サブアッシーの外輪への組込み時、それ以外の取扱い時等に内輪サブアッシーからころや保持器が脱落しないように、図８（Ａ）のように、内輪２の小つば７の外径φｄ２は、ころ配列の内接円径φｄ１よりも大きく設定されている。前記内接円径φｄ１は、保持器５に各ころ４を保持させたころおよび保持器のアセンブリ１０が内輪２に対して未組込みの状態であるときの、各ころ４の配列に内接する円の直径である。なお、図８（Ａ）では、内接円径φｄ１に比べて小つば７の外径φｄ２を誇張して大きく表現しているが、実際には各径φｄ１，φｄ２の差は目視では分からない程度である。
【０００３】
従来、ボール軸受に関しては、ボールおよび保持器のアセンブリを内輪に組み込む場合における、ボールや保持器の脱落防止、組込み時の傷付き防止についての提案（例えば特許文献１）がなされているが、円すいころ軸受に関しては同様な提案はなされていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１２７３２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
円すいころ軸受では、鉄板保持器の場合、予め保持器の小径側の径を広げておき、ころおよび保持器のアセンブリを内輪に組み込んだ後、保持器の小径側を加締めて縮径する。そのため、内輪へのころおよび保持器のアセンブリの組込みを無理なく行える。
【０００６】
これに対し、樹脂保持器の場合、保持器は射出成形により軸受として組立が完成したときの形状である最終形状に作られるため、ころおよび保持器のアセンブリ１０を内輪２に組み込むとき、内輪２の小つば７の外径φｄ２よりもころ配列の内接円径φ１が大きくなるように、保持器５を弾性変形させる。このため、各ころ４が内輪２の小つば７を通過する際に、ころ４が小つば７に押し付けられた状態となる。すると、図８（Ｂ）のように、小つば７の外径面ところ４の小径側のエッジとの摩擦により、ころ４が内輪軌道面２ａ側に倒れ、ころ４の大径側のエッジが内輪軌道面２ａに接触する。この状態でころ４が押し込まれると、同図においてＬ１で示される範囲で、ころ４の大径側のエッジと内輪軌道面２ａとが擦れて、内輪軌道面２ａに傷が付く恐れがある。
【０００７】
この発明の目的は、内輪軌道面に傷を付けずに、ころおよび保持器のアセンブリを内輪に組み込むことができる円すいころ軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の円すいころ軸受は、内輪と、外輪と、これら内外輪間に介在する複数個の円すいころと、これら各円すいころを外径側に抜け止め状態で保持する保持器とを備え、前記内輪に設けられた小つばにおける前記内輪の内輪軌道面と隣り合う箇所に、外径面が前記小つばの他の部分よりも小径となった小径化部を設け、前記保持器に前記各円すいころを保持させてなり前記内輪に対して未組込みの状態であるころおよび保持器のアセンブリにおける前記各円すいころの配列に内接する内接円径φｄ１と比べて、前記小つばの前記他の部分の外径φ２は大きく、かつ前記小径化部の外径φｄ３は小さくしたことを特徴とする。
【０００９】
この構成によると、内輪に対して未組込みの状態であるころおよび保持器のアセンブリの内接円径φｄ１と比べて、小つばの小径化部の外径φｄ３が小さいため、保持器が樹脂製であって、保持器を弾性変形させてころおよび保持器のアセンブリを内輪に組み込む場合でも、各円すいころが内輪の小つばを通過する際、円すいころが小つばに押し付けられた状態とならない。そのため、円すいころの大径側のエッジが内輪軌道面に強く押し付けられることがなく、内輪軌道面が傷付かない。
【００１０】
前記小つばは、前記小径化部と前記他の部分とが段差部を介して繋がり、かつ前記小径化部の外径面が円筒面状であってもよく、または、前記内輪軌道面側端から前記内輪軌道面に対し離反する側へ行くに従い外径が大きくなるテーパ状部を有し、このテーパ状部における前記内接円径φｄ１よりも外径が小さい部分が前記小径化部であってもよい。
いずれの場合も、ころおよび保持器のアセンブリを内輪に組み込むときに、円すいころの大径側のエッジが内輪軌道面に強く押し付けられることがなく、内輪軌道面が傷付かない。
【００１１】
前記小径化部の段差部側端から前記内輪軌道面の小径側端までの軸方向長さＸは、軸受中心軸と前記内輪軌道面の交点から前記内輪に設けられた大つばの前記内輪軌道面側の端面までの距離をＲＢＡＳ、前記軸受中心軸に対する前記内輪軌道面の傾き角をθ、前記円すいころの転動面の長さをｌ、前記小径化部の外径面に対する前記円すいころの転動面の傾き角をαとした場合、
Ｘ≧ＲＢＡＳ・cosθ−｛（φｄ２／２）＋ｌsinα｝／tanθ
の関係式を満たすように定める。ただし、０≦α≦θとする。
前記軸方向長さＸを上記のように定めることで、ころおよび保持器のアセンブリを内輪に組み込むときに、円すいころの大径側のエッジが内輪軌道面に強く押し付けられることを回避できる。
【００１２】
この発明の円すいころ軸受において、前記ころおよび保持器のアセンブリの前記各円すいころの転動面にグリースが塗布すると良い。
これにより、内輪軌道面に円すいころとの接触による傷の発生を抑制できる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の円すいころ軸受は、内輪と、外輪と、これら内外輪間に介在する複数個の円すいころと、これら各円すいころを外径側に抜け止め状態で保持する保持器とを備えた円すいころ軸受であって、前記内輪に設けられた小つばにおける前記内輪の内輪軌道面と隣り合う箇所に、外径面が前記小つばの他の部分よりも小径となった小径化部を設け、前記保持器に前記各円すいころを保持させてなり前記内輪に対して未組込みの状態であるころおよび保持器のアセンブリにおける前記各円すいころの配列に内接する内接円径φｄ１と比べて、前記小つばの前記他の部分の外径φ２は大きく、かつ前記小径化部の外径φｄ３は小さくしたため、内輪軌道面に傷を付けずに、ころおよび保持器のアセンブリを内輪に組み込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の一実施形態にかかる円すいころ軸受の断面図である。
【図２】同円すいころ軸受のころおよび保持器のアセンブリおよび内輪の断面図である。
【図３】同ころおよび保持器のアセンブリの一部分の断面図である。
【図４】（Ａ）は同円すいころ軸受の各部の寸法を示す図、（Ｂ）は異なる状態を示す部分図である。
【図５】同円すいころ軸受の組立過程を示す図である。
【図６】この発明の異なる実施形態にかかる円すいころ軸受の内輪の断面図である。
【図７】参考例としての円すいころ軸受の内輪の断面図である。
【図８】（Ａ）は従来の円すいころ軸受におけるころおよび保持器のアセンブリを内輪に組み込む直前の状態を示す断面図、（Ｂ）は組込み途中状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
この発明の一実施形態を図１〜図５と共に説明する。
図１に示すように、この円すいころ軸受１は、内輪２と、外輪３と、これら内外輪２，３間に介在する複数個の円すいころ４と、各円すいころ４を保持する保持器５とを備える。内輪２は、外周に円すい面からなる内輪軌道面２ａが形成されたものであり、内輪軌道面２ａの大径側および小径側に大つば６および小つば７をそれぞれ有する。内輪軌道面２ａの両端には、それぞれ盗み部２ｂ，２ｃが形成されている。外輪３は、内周に内輪軌道面２ａに対向する円すい面からなる外輪軌道面３ａが形成されたものであり、つば無しとされている。円すいころ４は、外周が転動面４ａとして形成され、内輪軌道面２ａおよび外輪軌道面３ａの間で転動自在である。保持器５は、円周方向に所定の間隔を隔てて設けられた複数のポケット５ａ（図３）内に、各円すいころ４をそれぞれ保持する。保持器５は、例えば樹脂製であり、射出成形により製作される。
【００１６】
図２に示すように、内輪２の小つば７は、端面側の一般径部７ａと、内輪軌道面２ａと隣り合い外径面が前記一般径部７ａよりも小径となった小径化部７ｂとを有する。一般径部７ａおよび小径化部７ｂはいずれも外径面が円筒面状であり、各円すいころ４の配列に内接する内接円径φｄ１と比べて、一般径部７ａの外径φ２は大きく、かつ小径化部の外径φｄ３は小さい。ここで、前記内接円径φｄ１は、保持器５に各円すいころ４を保持させたころおよび保持器のアセンブリ１０が内輪２に対して未組込みの状態における径を言う。
【００１７】
図３に示すように、保持器５のポケット５ａは外径側が狭く、内径側が広い形状であり、円すいころ４は内径側からポケット５ａに入れられて、ころおよび保持器のアセンブリ１０とされる。ポケット５ａ内の円すいころ４は、内径側へは出し入れ可能であるが、外径側へは抜け止めされている。ころおよび保持器のアセンブリ１０は、図５（Ａ）のように、内輪２への組込み時に、保持器５の小径側が下になるよう水平面等に載置されるため、各ポケット５ａの円すいころ４は外径側に倒れて、保持器５に接した状態となっている。前記未組込みの状態とは、この状態のことである。
【００１８】
前記一般径部７ａと小径化部７ｂとは、段差部７ｃを介して繋がっている。段差部７ｃは、一般径部７ａ側から小径化部７ｂへ行くに従い径が小さくなる傾斜面状である。傾斜角度θ２は、例えば４５°程度とするが、これに限定しない。段差部７ｃと一般径部７ａの境界部、および段差部７ｃと小径化部７ｂの境界部は、断面円弧状に面取りＲが施してある。また、小径化部７ｂの内輪軌道面２ａ側端も、断面円弧状に面取りＲが施してある。
【００１９】
前記小径化部７ｂの段差部７ｃ側端の位置Ａは、次のように定められる（図４（Ａ）参照）。すなわち、軸受中心軸Ｃと内輪軌道面２ａの交点Ｏから大つば６の内輪軌道面２ａ側の端面６ａまでの距離をＲＢＡＳ、前記軸受中心軸Ｃに対する内輪軌道面２ａの傾き角をθ、円すいころ４の転動面４ａの長さをｌ、小つば７の小径化部７ｂの外径面に対する円すいころ４の転動面４ａの傾き角をαとした場合、前記位置Ａから内輪軌道面２ａの小径側端の位置Ｂまでの軸方向長さＸが、
Ｘ≧ＲＢＡＳ・cosθ−｛（φｄ２／２）＋ｌsinα｝／tanθ・・・（式１）
の関係式で表されるように、位置Ａを定める。ただし、０≦α≦θとする。上記のように定めた理由については後で説明する。
【００２０】
この円すいころ軸受１の組立順序について説明する。まず、図５（Ａ）のように、小径側が下になるよう設置した保持器５の各ポケットに各円すいころ４を保持させて、ころおよび保持器のアセンブリ１０とする。ころおよび保持器のアセンブリ１０の各円すいころ４の転動面４ａ、もしくは、内輪軌道面２ａにはグリースが塗布される。これにより、後にころおよび保持器のアセンブリ１０を内輪２に組み込むとき、あるいは組立完成後に軸受を回転させるときに、前輪軌道面２ａに円すいころ４との接触による傷が発生することを抑制できる。なお、図５では、ころおよび保持器のアセンブリ１０の複数の円すいころ４のうち、一部の円すいころ４のみを図示している。
【００２１】
次に、図５（Ｂ）のように、ころおよび保持器のアセンブリ１０の各円すいころ４の内周側に内輪２を組み込んで、図５（Ｃ）に示す内輪サブアッシー１１とする。この内輪サブアッシー１１の状態では、内輪２の大つば６および小つば７により各円すいころ４の軸方向移動が規制され、かつ保持器５により各円すいころ４の外径方向への移動が規制されているため、内輪２から円すいころ４や保持器５が脱落しない。
【００２２】
その後、図５（Ｃ）のように、内輪サブアッシー１１を外輪３に組み込む。内輪２から円すいころ４や保持器５が脱落しないため、内輪サブアッシー１１の組込み作業、およびそれ以外の取扱い作業を容易に行える。
【００２３】
樹脂製の保持器５は、射出成形により製作されていて、軸受として組立が完成したときの形状である最終形状をしている。そのため、保持器アセンブリ１０を内輪２に組み込む際には、内輪２の小つば７の一般径部７ａの外径φｄ２よりもころ配列の内接円径φ１が大きくなるように、保持器５を弾性変形させる。図４（Ａ）において鎖線で示すように、小つば７に小径化部７ｂが設けられていないと、「発明が解決しようとする課題」の欄で述べたように、各円すいころ４が小つば７を通過する際、円すいころ４が小つば７に押し付けられて内輪軌道面２ａ側に倒れ、円すいころ４の大径側のエッジが内輪軌道面２ａに接触する恐れがある。
【００２４】
しかし、小径化部７ｂが設けられていると、円すいころ４の小径側端が前記軸方向長さＸの範囲内に位置するときは、小つば７から円すいころ４が押されることがないので、図４（Ｂ）に示すように、円すいころ４に外力の作用していない通常の位置に保たれる。そのため、円すいころ４の大径側のエッジと内輪軌道面２ａとが擦れ合うことがなく、内輪軌道面２ａに傷が付くことを避けられる。また、この実施形態では、小つば７の外径面の各角部に断面円弧状の面取りＲが施してあるため、小つば７と円すいころ４との接触により傷が付くことも防止できる。
【００２５】
前記軸方向長さＸは、以下のように導かれる。図４（Ａ）において、円すいころ４の小径側のエッジが位置Ａと同じ軸方向位置にあるとき、円すいころ４の大径側のエッジから大つば６の内輪軌道面２ａ側の端面６ａまでの軸方向距離Ｌ１を軸方向長さＸと同じ値とすることにより、軸方向長さＸの値を最小とすることができる。交点Ｏから大つば６の内輪軌道面２ａ側の端面６ａまでの軸方向距離Ｌ２は、
Ｌ２＝ＲＢＡＳ・cosθ・・・（式２）
であり、交点Ｏから円すいころ４の大径側のエッジまでの軸方向距離Ｌ３は、
Ｌ３＝｛（φｄ２／２）＋ｌsinα｝／tanθ・・・（式３）
であるから、これら式２と式３より、軸方向長さＸは、
Ｘ＝ＲＢＡＳ・cosθ−｛（φｄ２／２）＋ｌsinα｝／tanθ・・・（式４）
となる。よって、前記式１のように軸方向長さＸを定めることで、ころおよび保持器のアセンブリ１０を内輪２に組み込むときに、円すいころ４の大径側のエッジが内輪軌道面２ａに強く押し当てられることを回避できる。
【００２６】
図６は、この発明の異なる実施形態を示す。この円すいころ軸受１は、内輪２の小つば７が、端面側の一般径部７ａと、内輪軌道面２ａ側のテーパ状部７ｄとでなる。一般径部７ａは外径面が円筒面である。テーパ状部７ｄは、内輪軌道面２ａ側端から内輪軌道面２ａに対し離反する側へ行くに従い外径が大きくなる形状をしている。このテーパ状部７ｄのうちの内接円径φｄ１よりも外径が小さい部分が小径化部７ｄａとなる。他は、図１〜図４の実施形態と同じであるので、図および説明を省略する。
【００２７】
この実施形態の場合も、小径化部７ｄａにおける外径が最大径である位置Ａから内輪軌道面２ａの小径側端の位置Ｂまでの軸方向長さＸが前記式１で表されるように、位置Ａを定めることにより、ころおよび保持器のアセンブリ（図示せず）を内輪２に組み込むときに、円すいころ（図示せず）の大径側のエッジが内輪軌道面２ａに強く押し付けられることがなく、内輪軌道面２ａを傷付けることを回避できる。
【００２８】
［参考例］
ころおよび保持器のアセンブリの内輪への組込み時に内輪軌道面を傷付けることを回避するためには、図７に示すように、内輪２の小つば７を内輪本体２Ａとは別部材とし、内輪２にころおよび保持器のアセンブリ１０を組み込んだ後、内輪本体２Ａに小つば７を取り付ける構成としてもよい。図の例の場合、小つば７は、リンク状の鋼板を断面Ｌ字形状に成形したものであり、内輪本体２Ａの小つば取付部２ｄの外径面に締代を持たせて嵌合させることで、内輪本体２Ａに取り付けられる。小つば取付部２ｄの外径面の径φｄ４は、内輪軌道面２ａの小径端の径φｄ５よりも小さい。また、小つば取付部２ｄへの小つば７の取付位置は、軸受回転時に保持器５と干渉しない位置とされる。このように、小つば７を内輪本体２Ａとは別部材とすると、軸受内に封入されたグリースが小つば７によってブロックされ、グリースが軸受中央に偏るのを防止できる。
【符号の説明】
【００２９】
１…円すいころ軸受
２…内輪
２Ａ…内輪本体
２ａ…内輪軌道面
２ｂ…大つば側盗み部
２ｃ…小つば側盗み部
２ｄ…小つば取付部
３…外輪
３ａ…外輪軌道面
４…円すいころ
４ａ…転動面
５…保持器
５ａ…ポケット
６…大つば
６ａ…大つばの内輪軌道面側の端面
７…小つば
７ａ…一般径部
７ｂ…小径化部
７ｃ…段差部
７ｄ…テーパ状部
７ｄａ…小径化部
１０…ころおよび保持器のアセンブリ
１１…内輪サブアッシー
Ｃ…軸受中心軸
Ｏ…交点
φｄ１…内接円径
φｄ２…小つば外径
φｄ３…小径化部外径
φｄ４…小つば取付部外径
φｄ５…内輪軌道面小径端外径
θ：内輪軌道面傾き角
θ２：小径化部外径面に対する円すいころ転動面の傾き角
α：小径化部外径面に対する円すいころ転動面の傾き角
ＲＢＡＳ：軸受中心軸と内輪軌道面の交点から内輪大つば端面までの距離
Ｘ：軸方向長さ
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３：軸方向距離
ｌ：円すいころ転動面長さ
【図１】
2014211175.tif 000003
【図２】
2014211175.tif 000004
【図３】
2014211175.tif 000005
【図４】
2014211175.tif 000006
【図５】
2014211175.tif 000007
【図６】
2014211175.tif 000008
【図７】
2014211175.tif 000009
【図８】
2014211175.tif 000010