(57)【要約】      （修正有）【課題】高強度でありながら高いころ充填率が得られ、かつ軸受組立時のころ傷の発生を抑制できる円すいころ軸受を提供する。【解決手段】保持器４の柱部４３の側面４３ａに、先端面で円すいころ３を案内する二つの突出部４５ａ，４５ｂをころ軸方向に離間して形成する。各突出部４５ａ，４５ｂは、小径側環状部４１および大径側環状部４２の双方に対してころ軸方向に離間させる。突出部４５ａ，４５ｂには、かち込み代Ｆを設ける。保持器４は樹脂製とし、かつ柱部４３の断面高さｔと柱幅Ｈとを、Ｈ／ｔ＜１．５の関係に設定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に内側軌道面を有する内輪と、内周面に外側軌道面を有する外輪と、内輪の内側軌道面と外輪の外側軌道面との間に配置された複数の円すいころと、円周方向の複数箇所で前記円すいころを保持する保持器とを備え、保持器が、小径側環状部と、大径側環状部と、小径側環状部と大径側環状部とを連結する複数の柱部とを有し、保持器の小径側環状部、大径側環状部、および隣り合う二つの柱部で形成されるポケットに前記円すいころを収容した円すいころ軸受において、
保持器の柱部の側面に、小径側環状部および大径側環状部の双方に対してころ軸方向に離間し、かつ先端面で円すいころを案内する複数の突出部がころ軸方向に離間して形成され、前記突出部がかち込み代を有し、
前記保持器が樹脂製であり、柱部の断面高さｔと柱幅ＨとがＨ／ｔ＜１．５の関係を有することを特徴とする円すいころ軸受。
【請求項２】
保持器の柱部を、ころピッチ円よりも外径側に配置した請求項１に記載の円すいころ軸受。
【請求項３】
前記突出部の幅Ａと、前記ポケットの全幅Ｂとを、Ｂ／Ａ＝４．５〜２０となるように設定した請求項１または２に記載の円すいころ軸受。
【請求項４】
案内面中央部間の幅Ｃとポケット全幅Ｂとを、Ｃ／Ｂ＝０．５〜０．９となるように設定した請求項１〜３何れか１項に記載の円すいころ軸受。
【請求項５】
前記かち込み代Ｆを、０．２０ｍｍ以上、０．５０ｍｍ以下にした請求項１〜４何れか１項に記載の円すいころ軸受。
【請求項６】
前記かち込み代Ｆところ径Ｇとを、Ｇ／Ｆ＝３０〜５０となるように設定した請求項１〜５何れか１項に記載の円すいころ軸受。
【請求項７】
以下に定義されるころ充填率γ［％］を、γ＞９０にした請求項１〜６何れか１項に記載の円すいころ軸受：
γ＝（Ｚ×Ｇ）／（π×ＰＣＤ）
但し、Ｚはころ本数、Ｇはころ径、ＰＣＤはころピッチ円径を表す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転動体として円すいころを用いる円すいころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
円すいころ軸受で使用される保持器は、鋼板製と樹脂製の二種類に大別される。
【０００３】
このうち、鋼板製保持器は、図１４に示すように、（ｉ）ブランク抜き工程で鋼板から円形ブランクを打ち抜き、（ｉｉ）絞り工程で円形ブランクを円すい台状のカップ形状に絞り、（ｉｉｉ）芯抜き工程でカップの底に中心ガイド孔と回転ガイド孔を打ち抜き、（ｉｖ）ポケット抜き工程でカップの側壁に台形状のポケットを打ち抜き、（ｖ）柱押し工程で柱部の側面に円すいころの外周面と接触するテーパ状の案内面を形成し、（ｖｉ）内径抜き工程でカップの底を、縁を残して抜き落とす、という手順を経て製作される。
【０００４】
鋼板製保持器を有する円すいころ軸受の組み立ては、図１５（ａ）に示すように、保持器１０４のポケット１２１に円すいころ１０３を組み込んだアセンブリの状態とし、次にこのアセンブリを内輪１０１の外周側に組み付ける、という手順を経て行われている。この組み立てに際しては、内輪１０１の小径側鍔部１１３を円すいころ列の内径側に通過させる必要がある。しかしながら、図１５（ｂ）に示すように、アセンブリ状態の円すいころ１０３は、保持器１０４の柱部１２２のテーパ状の案内面１２３と接触して外径側に殆ど移動することができないため、そのままでは小径側鍔部１１３が円すいころ１０３の内径端と干渉する。従って、アセンブリを内輪１０１に組み付けることが困難となる。
【０００５】
そこで、従来では、図１６（ａ）に示すように鋼板製保持器１０４の柱部１２２を外径側に塑性変形させ、図１６（ｂ）に示すように円すいころ１０３の位置を外径側にずらしてアセンブリにした上で、内輪１０１の小径鍔部１１３を円すいころ１０３の内径側に通過させ、その後、図１６（ｃ）に示すように、柱部１２２を外径側から加締めて内径側に塑性変形させ、保持器１０４を元の形状に戻すようにしている（例えば特許文献１の図７、図８参照）。
【０００６】
一方、円すいころ軸受の樹脂製保持器は、ポリアミド等の樹脂材料を射出成形することで製作される。樹脂製保持器を有する円すいころ軸受の組立は、保持器のポケットに円すいころを入れてアセンブリにした状態で、アセンブリの内径側に内輪を圧入し、その後、アセンブリの外径側に外輪を組み付けることで行われる。アセンブリへの内輪の圧入は、内輪の小鍔部に円すいころの小径端部を押し当て、圧入力で円すいころを外径側に移動させて保持器を弾性的に押し広げることで行われる（例えば特許文献２の図２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２９５２２号公報
【特許文献２】特開２０１３−７６４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、鋼板製保持器を使用する場合のように、組み付け前に保持器を外径側に塑性変形させ、組み付け後に保持器を内径側に塑性変形させて元の形状に戻す手法では、残留変形が生じて塑性変形後のポケット形状が不安定となる。従って、軸受回転時に円すいころと保持器のポケット内面との間で接触不良を引き起こす可能性がある。
【０００９】
また、ポケット抜き工程は、図１７に示すように、ダイス６の内周にブランク材４’を配置した状態で、ポケットの形状に対応した形状のパンチ７をブランク材４’の内径側から外径側に一斉に移動させ、ブランク材４’の一部領域を各パンチで打ち抜くことで行われる。このポケット抜きの際には、ダイス６による受け面積に対して抜き抵抗が過剰に大きくなることを避ける必要がある。そのため、既存の鋼板製保持器では、柱部の断面高さｔと柱幅Ｈを、Ｈ／ｔ≧１．５に設定している。これは柱幅が相対的に大きくなることを意味するため、鋼板製保持器では、ころ充填率を大きくすることが難しく、負荷容量の増大を図るには限度がある。
【００１０】
一方、従来の樹脂製保持器では、前述のように保持器と円すいころのアセンブリに内輪を組み付ける際に、円すいころが鋼製内輪の小鍔部に強く当接して摺動するため、円すいころの表面が傷つくおそれがある。
【００１１】
そこで、本発明は、高強度でありながら高いころ充填率が得られ、かつ軸受組立時のころ傷の発生を抑制できる円すいころ軸受を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、外周面に内側軌道面を有する内輪と、内周面に外側軌道面を有する外輪と、内輪の内側軌道面と外輪の外側軌道面との間に配置された複数の円すいころと、円周方向の複数箇所で前記円すいころを保持する保持器とを備え、保持器が、小径側環状部と、大径側環状部と、小径側環状部と大径側環状部とを連結する複数の柱部とを有し、保持器の小径側環状部、大径側環状部、および隣り合う二つの柱部で形成されるポケットに前記円すいころを収容した円すいころ軸受において、保持器の柱部の側面に、小径側環状部および大径側環状部の双方に対してころ軸方向に離間し、かつ先端面で円すいころを案内する複数の突出部がころ軸方向に離間して形成され、前記突出部がかち込み代を有し、前記保持器が樹脂製であり、柱部の断面高さｔと柱幅ＨとがＨ／ｔ＜１．５の関係を有することを特徴とするものである。
【００１３】
突出部がかち込み代を有するため、円すいころは、かち込みにより保持器に組み込むことができる。加えて、突出部が、保持器の小径側環状部および大径側環状部の双方に対してころ軸方向に離間し、かつ突出部同士がころ軸方向に離間して形成されているので、突出部の先端面の一部を構成する案内面の面積が小さくなり、かち込み時に突出部や柱部が弾性変形し易くなる。従って、円すいころをスムーズに保持器ポケットにかち込むことができる。以上の理由から、軸受の組み立て時には、保持器を内輪の外周側に配置した状態で円すいころを保持器の外径側かち込む等の組み立て手順を採用することができ、軸受の組み立て時に保持器を加締める必要がなくなる。従って、加締め時の塑性変形不良による円すいころとポケット内面との間の接触不良を回避することができる。
【００１４】
また、樹脂製保持器ではポケットが成形されるため、抜き抵抗の観点から柱幅Ｈや断面高さｔを定める必要がない。従って、Ｈ／ｔ＜１．５に設定して柱幅Ｈを相対的に小さくすることができる。これにより、ころ充填率を大きくして軸受の高負荷容量化を図ることができる。かち込みに際して円すいころは突出部に対して摺動するが、これは樹脂製部品に対する摺動であるため、円すいころが鋼製内輪の小径側鍔部と摺動する場合に比べ、円すいころ表面の傷つきを防止することができる。
【００１５】
保持器の柱部を、ころピッチ円よりも外径側に配置すれば、ころピッチ円上での保持器強度を考慮する必要がなくなる。従って、ころ充填率をより一層容易に大きくすることが可能となる。この場合、前記突出部の先端面の内径側領域が、円すいころの外周面と接触する案内面として機能する。
【００１６】
突出部の幅Ａと、ポケットの全幅Ｂとを、Ｂ／Ａ＝４．５〜２０となるように設定することにより、ころ抜けとかち込み時のころ疵の発生を防止することが可能となる。
【００１７】
案内面中央部間の幅Ｃとポケット全幅Ｂとを、Ｃ／Ｂ＝０．４５〜０．５５となるように設定することにより、ころ抜けと軸受運転中のころ疵の発生を防止することが可能となる。
【００１８】
突出部のかち込み代Ｆは、０．２０ｍｍ以上、０．５０ｍｍ以下に設定するのが好ましい。
【００１９】
また、かち込み代Ｆところ径Ｇとを、Ｇ／Ｆ＝３０〜５０となるように設定することにより、ころ抜けとかち込み時のころ疵の発生を防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、高強度でありながら高いころ充填率を得ることができ、かつ軸受組立時のころ傷の発生を抑制することができる。また、円すいころとポケット内面との間の接触不良を回避して軸受性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】円すいころ軸受の断面図である。
【図２】保持器の断面図である。
【図３】図２中のｉ−ｉ線およびｉｉ−ｉｉ線の各断面図である。
【図４】（ａ）（ｂ）図は円すいころ軸受の組立工程を示す断面図である。
【図５】図４中の領域Ｘを拡大して示す断面図である。
【図６】Ｈ／ｔの値ところ充填率の関係を示す図である。
【図７】円すいころのかち込み後の状態を示す断面図である。
【図８】円すいころのかち込み後の状態を示す断面図である。
【図９】円弧クラウニングの母線形状と対数クラウニングの母線形状を対比して示す図である。
【図１０】円すいころの側面図である。
【図１１】保持器を外径側から見た拡大平面図である。
【図１２】保持器の小径端側を含む円すいころ軸受の拡大断面図である。
【図１３】保持器を外径側から見た拡大平面図である。
【図１４】鋼板製保持器の製作工程を示す斜視図である。
【図１５】（ａ）図は円すいころ軸受の従来の組み立て工程を示す断面図であり、（ｂ）図は（ａ）図中のＹ−Ｙ線断面図である。
【図１６】（ａ）図〜（ｃ）図は、円すいころ軸受の従来の組み立て工程を示す断面図である。
【図１７】鋼板製保持器のポケット抜き工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明にかかる円すいころ軸受の実施形態を図面に基づいて詳述する。
【００２３】
図１に、円すいころ軸受の断面図を示す。
同図に示すように、円すいころ軸受は、内輪１と、内輪１の外周側に配置される外輪２と、内輪１および外輪２間に配置される複数の円すいころ３と、円すいころ３を円周方向で所定間隔に保持する樹脂製の保持器４とを具備する。内輪１の外周面に形成された円すい状の内側軌道面１１と、外輪２の内周面に形成された円すい状の外側軌道面２１との間に円すいころ３が転動自在に配置される。内輪１の大径端部および小径端部には、外径方向に突出する大径側鍔部１２および小径側鍔部１３がそれぞれ形成されている。なお、外輪２には、鍔部は設けられていない。また、本実施形態の円すいころ軸受では、軸受の軸方向両側にシール部材が配置されておらず、そのために軸受内部空間の軸方向両側が開放された状態にあるが、必要であれば軸受の軸方向両側をシールで密封してもよい。
【００２４】
図２は保持器４の軸方向断面図である。図３は図２中のｉ−ｉ線の断面図であり、図４は図２中のｉｉ−ｉｉ線の断面図である。
図２に示すように、保持器４は、小径側環状部４１と、大径側環状部４２と、小径側環状部４１および大径側環状部４３を連結する複数の柱部４３とを一体に有する。小径側環状部４１、大径側環状部４２、および円周方向に隣接する柱部４３の間に、円すいころ３を収容する台形状のポケット４４が形成される。
【００２５】
図２に示すように、柱部４３の側面４３ａには、ポケット４４内に突出する二つの突出部４５ａ，４５ｂが小径側環状部４１および大径側環状部４２のそれぞれから円すいころ３の軸方向（以下、「ころ軸方向」と称する）に離間して形成される。具体的には、大径側の突出部４５ａは、大径側環状部４２から、ころ軸方向の保持器小径側に離間して形成され、小径側の突出部４５ｂは、小径側環状部４１から、ころ軸方向の保持器大径側に離間して形成される。つまり、何れの突出部４５ａ，４５ｂも小径側環状部４１および大径側環状部４２から分離し、独立した形で形成されている。また、大径側の突出部４５ａと小径側の突出部４５ｂは、ころ軸方向に離間して形成されている。なお、柱部の側面４３ａには、三つ以上の突出部を形成することもできる。
【００２６】
図２および図３に示すように、各突出部４５ａ，４５ｂの先端面は、内径側の領域４５１と外径側の領域４５２とを備える。大径側突出部４５ａの先端面と小径側突出部４５ｂの先端面は同一形状である。各突出部４５ａ，４５ｂの内径側の領域４５１は、円すいころ３の円すい状外周面と接触する案内面を構成する。図３では案内面４５１を円すいころ３の外周面に適合する円弧面状に形成した場合を例示しているが、平坦なストレート面で案内面４５１を形成することもできる。外径側の領域４５２は、内径側の領域４５１に対して角度を持って傾斜し、かつ円すいころ３を軸受の半径方向に移動させた時の円すいころ３の移動軌跡と平行な方向に延びるストレート面で形成されている。保持器ＰＣＤは、ころＰＣＤよりも大きく、柱部４３の断面全領域がころＰＣＤよりも外径側にある。
【００２７】
柱部４３の側面４３ａのうち、突出部４５ａ，４５ｂを除く領域４６は、図４に示すように、円すいころ３の円すい状外周面を案内しない、あるいは円すいころ３の円すい状外周面と接触しない非接触部となる。非接触部４６は、例えば円すいころ３を軸受の半径方向に移動させた時の円すいころ３の移動軌跡と平行なストレート面で形成される。従って、本実施形態では、非接触部４６と突出部４５ａ，４５ｂの外径側の領域４５２とが平行に形成されている。
【００２８】
保持器４は、樹脂材料を射出成形することによって成形される。保持器４のポケットも型で成形されるため、ポケット４４の内壁面各部（突出部４５ａ，４５ｂの先端面、および非接触部４６を含む）は、何れも型によって成形された被成形面となる。樹脂材料としては、潤滑油に含まれる添加剤の樹脂材料への攻撃性を考慮し、例えばＰＰＳ、ポリアミド（ＰＡ４６，ＰＡ６６等）を採用するのが好ましい。
【００２９】
図５（ａ）および図５（ｂ）は、以上に述べた樹脂製保持器４を有する円すい軸受の組み立て工程を示す断面図である。
円すいころ軸受の組み立てに際しては、図５（ａ）に示すように、先ず内輪１の外周に保持器４を配置する。この時、保持器４の小径側環状部４１の最小内径寸法は内輪１の小径側鍔部１３の外径寸法よりも大きく、保持器４の小径側環状部４１の内周面と小径側鍔部１３の外周面の間にはすきまβがある。従って、保持器４は内輪１の外周に特に支障なく配置することができる。
【００３０】
その後、図５（ｂ）に示すように、円すいころ３を保持器４のポケット４４に収容するが、その際には、保持器４の外径側からポケット４４に挿入した円すいころ３を突出部４５ａ，４５ｂに押し当て、突出部４５ａ，４５ｂ、さらに柱部４３を弾性変形させて、ポケット内で対向する突出部４５ａ，４５ｂ間の円周方向距離を拡大させる。円すいころ３が円周方向で対向する突出部４５ａ，４５ｂ間を通過すると、突出部４５ａ，４５ｂ、さらには柱部４３が弾性的に元の形状に復帰する（以上に述べた一連の操作を「かち込み」という）。円すいころ３が内側軌道面１１上に配置されると、突出部４５ａ，４５ｂの案内面４５１が円すいころ３の外周面に近接し、円すいころ３の外径方向への脱落が突出部４５ａ，４５ｂによって規制される。
【００３１】
円すいころ３のかち込みを許容するため、図３に示すように突出部４５ａ，４５ｂは、かち込み代Ｆを有する。かち込み代Ｆは、円すいころ３をポケット４４に収容した状態を基準として、円すいころ３をポケット４４にかち込む際の突出部４５ａ，４５ｂの先端面４５１，４５２の最大変位量に相当する。少なくとも突出部４５ａ，４５ｂおよび柱部４３は、かち込み時に、かち込み代Ｆに相当する量の弾性変形が円周方向の両側で生じるように設計される。自動車用の円すいころ軸受、例えばディファレンシャルギヤ装置やトランスミッション装置に使用される円すいころ軸受の場合、突出部４５ａ，４５ｂのかち込み代Ｆは、０．２０ｍｍ以上、０．５０ｍｍ以下が適正範囲となる。  
【００３２】
かち込み時の突出部４５ａ，４５ｂおよび柱部４３の弾性変形を許容するため、円すいころ３のかち込みは円周方向の一個所に限って行うのが好ましい。すなわち、一つの円すいころ３のかち込みが完了したところで、保持器４を１ピッチ分回転させて同じ場所で次段の円すいころ３のかち込みを行い、以下、これを繰り返して全ての円すいころ３を順次保持器４のポケット４４にかち込むようにする。この際、円周方向に十分に離れた複数の円すいころ３を同時に保持器４にかち込むようにしてもよい。もちろん、特に問題がなければ、全ての円すいころ３を同時に保持器４の各ポケットにかち込むこともできる。
【００３３】
円すいころ３のかち込みにより、全ての円すいころ３を保持器４に保持させることで、内輪１、円すいころ３、および保持器４からなる、図５（ｂ）に示すアセンブリが完成する。その後、このアセンブリの外径側に外輪２を配置することにより、図１に示す円すいころ軸受が完成する。
【００３４】
このように本発明にかかる円すいころ軸受は、その組み立てに際し、円すいころ３を、保持器４のポケット４４へ外径側からかち込み可能とした点に特色がある。保持器を樹脂製とすることで、円すいころ３のかち込み時に保持器４が弾性変形し易くなるため、かち込み時の作業性が向上する。特に、本発明では、突出部４５ａ，４５ｂを保持器４の小径側環状部４１および大径側環状部４２からころ軸方向に離間させ、かつ大径側の突出部４５ａと小径側の突出部４５ｂをころ軸方向に離間させているので、突出部４３ａ，４３ｂの先端面４５１，４５２の面積（特にころ軸方向の長さ）が小さくなっている。そのため、突出部４３ａ，４３ｂ、さらには柱部４３が弾性変形し易くなる。従って、かち込み時の抵抗が緩和され、スムーズに円すいころ３のかち込みを行うことが可能となる。かち込みに際して円すいころ３は突出部４３ａ，４３ｂに対して摺動するが、これは樹脂製部品に対する摺動であるため、特許文献２に記載のように円すいころが鋼製部品（内輪の小径側鍔部）に対して摺動する場合に比べ、円すいころ表面の傷つきを防止することができる。
【００３５】
また、突出部４３ａ，４３ｂは、円すいころ３のころ軸方向の中間点を挟んで両側に配置されているため、案内面４５１に案内される円すいころ３のスキューを防止して、その姿勢を安定化させることができる。
【００３６】
このように円すいころ３の保持器ポケット４４へのかち込みが可能になることで、軸受の組み立て時には、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、保持器４を内輪１の外周側に配置した状態で円すいころ３を保持器４の外径側かち込む等の組み立て手順を採用することができる。従って、鋼板製保持器を使用する軸受の組み立て時に必要となる、保持器４の加締め工程が不要となる。そのため、加締め時の残留変形による円すいころ３とポケット４４内面との間の接触不良を回避することができ、軸受性能を安定化させることができる。
【００３７】
また、鋼板製保持器では、ポケット抜き工程で生じる抜き抵抗による柱部の変形を防止するため、柱部の半径方向の断面は、円周方向の幅寸法Ｈ（柱幅）に対して半径方向の厚さｔ（断面高さ）が薄くなった扁平形状にする必要がある。そのため、鋼板製保持器では、Ｈ／ｔ≧１．５となるように設計している。しかしながら、この制約から、鋼板製保持器では、ころ充填率を高めることが困難であるという問題があった。
【００３８】
これに対し、本発明の樹脂製保持器ではポケット４４が成形されるため、抜き抵抗の観点から柱幅Ｈや断面高さｔを定める必要がない。従って、Ｈ／ｔ＜１．５に設定して柱幅Ｈを相対的に小さくすることができる。これにより、ころ充填率を大きくして軸受の高負荷容量化を図ることができる。なお、ころ充填率γ［％］は、Ｚを「ころ本数」、Ｇを「ころ径」、ＰＣＤを「ころピッチ円径」として、γ＝（Ｚ×Ｇ×１００）／（π×ＰＣＤ）で求めることができる。柱幅Ｈは、柱部４３のうち、突出部４５ａ，４５ｂを含む領域での円周方向の幅寸法を意味する。
【００３９】
図６に、Ｈ／ｔの数値、柱部４３の断面形状、およびころ充填率の関係を示す。図６に示すように、Ｈ／ｔの値が小さくなるほど柱部の断面形状は縦長となる。また、Ｈ／ｔの値が小さくなるほど、ころ充填率を大きくすることができる。本発明のようにＨ／ｔ＜１．５に設定することで、９０％以上のころ充填率を達成することが理解できる。
【００４０】
加えて、保持器４の柱部４３の側面４３ａのうち、ころ軸方向の一部領域が案内面４５１となって円すいころ３の外周面と接触する構造になっている。従って、側面４３ａのころ軸方向の全長にわたって案内面を形成する場合に比べると、円すいころ３と柱部４３の間の潤滑油のせん断トルクを小さくすることができる。従って、軸受の低トルク化を図ることができる。
【００４１】
図３および図４に示すように、保持器の柱部４３は、ころＰＣＤよりも外径側に配置するのが好ましい。図７に示すように、ころＰＣＤ上に柱部４３’が存在する樹脂製保持器４では、保持器４の強度を確保するため、かち込み代Ｆ３とは無関係に、ころＰＣＤ上での柱幅Ｈ１をある程度大きくする必要があり、そのためにころ充填率の増大には限度がある。これに対し、保持器の柱部４３をころＰＣＤよりも外径側に配置すれば、かかる不具合を防止し、ころ充填率を増大させることが容易となる。
【００４２】
図８に示す従来の鋼板製保持器（加締めタイプ）では、柱部４３’は、図８の左側に示す断面形状を有する。この保持器４’に、そのままかち込み代Ｆ１を有する突出部４３ａ’を設けると、かち込み代Ｆ１が大きくなるため、円すいころ３’のかち込みが困難となる。この場合の対策としては、図８の右側に示すように、保持器４のピッチ円径（ＰＣＤ）を小径にしてかち込み代Ｆ２を小さくすることが考えられるが、Ｈ／ｔ≧１．５の関係を維持しながら、ピッチ円径を小さくしようとすると、柱部４３の断面高さｔ２を小さくせざるを得ず、結果的に保持器４の強度が不十分となる。これに対し、本発明の樹脂製保持器では、Ｈ／ｔ＜１．５としているので、適正なかち込み代を確保する一方で、断面高さｔを相対的に大きくすることができ、保持器４の十分な強度を確保することができる。
【００４３】
ところで、円すいころ３の外周面には、エッジロードの発生を抑制するため、円すいころ３の有効長さの範囲（円すいころ３の面取り３ａを除く長さの範囲）でクラウニングを形成するのが通例である。従来では、クラウニングとして、母線形状を一定の曲率半径を有する一つの円弧とした円弧クラウニングを使用する場合が多い。これに対し、近年では、エッジロードの発生をさらに抑制するため、円すいころ３のクラウニングとして、母線形状を対数曲線とした対数クラウニングを使用する場合が増えている。
【００４４】
図９に、円弧クラウニング（破線）の母線形状と対数クラウニング（実線）の母線形状を対比して示す。図９に示すように、対数クラウニングでは、ころ３の有効長さＬｅの軸方向中間点Ｏを中心としてＬｅ／２の範囲がストレートな直線（ドロップ量０）で形成される。Ｌｅ／２の範囲外の母線形状は、座標Ｌｅ／２でのドロップ量を０とする対数曲線であり、そのドロップ量δLは円すいころ３の端面側ほど大きくなっている。
【００４５】
図９に示すように、対数クラウニングでは、円すいころ３の端面側でのドロップ量δLが、円弧クラウニングで形成した同サイズの円すいころ３のドロップ量δRに比べて大きくなる。従って、対数クラウニングを採用した円すいころ３を使用すれば、円弧クラウニングを採用した従来の円すいころ３に比べ、突出部４５ａ，４５ｂに対する干渉量が減少するため、保持器４への円すいころ３のかち込みをより容易に行うことができる。かかる効果を得るため、突出部４３ａ，４３ｂは、対数クラウニングのドロップ量δLが円弧クラウニングδRよりも大きくなる図中の領域γ内に形成するのが好ましい。
【００４６】
なお、円すいころ３の母線形状を理論上の対数曲線に一致させることは困難であるため、実際の円すいころ３では、理論上の対数曲線ではなく、その近似曲線でクラウニングを形成することになる（この場合も対数クラウニングと称される）。例えば図１０に示すように、曲率半径Ｒの異なる複数（図面では３つ）の円弧をつなげ、かつころ端部側の円弧ほど曲率半径Ｒを小さくすることで（Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３）、対数曲線に近似した形状のクラウニングを得ることが可能となる。この時、各円弧Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の間を滑らかな円弧でつないでもよい。
【００４７】
以下、以上に述べた効果を得る上で好ましい保持器各部の寸法を図１１に基づいて説明する。なお、図１１は、保持器４を外径側から見た拡大平面図である。
【００４８】
（１）案内面の幅Ａとポケット全幅Ｂとの関係
図１１に示すように、円すいころ３を案内する案内面４５１のころ軸方向の幅（以下、ころ軸方向の幅を単に「幅」と称する）をＡ、ポケットの全幅をＢとしとした時、案内面の幅Ａとポケット全幅Ｂの比Ｂ／Ａは、Ｂ／Ａ＝４．５〜２０の範囲に設定するのが好ましい。比Ｂ／Ａが４．５よりも小さいと、かち込み抵抗が大きすぎて柱部４３にクラックが入る等の不具合を生じる。一方、比Ｂ／Ａが２０よりも大きいと、ころ抜けが生じ、あるいは軸受運転中にころ疵が発生するおそれがある。
【００４９】
（２）案内面中央部間の幅Ｃとポケット全幅Ｂとの関係
図１１に示すように、突出部４５ａ，４５ｂの案内面４５１のころ軸方向中央部間の幅をＣ、ポケット４４の全幅をＢとした時、案内面中央部間の幅Ｃとポケット全幅Ｂの比Ｃ／Ｂは、Ｃ／Ｂ＝０．５〜０．９の範囲に設定するのが好ましい。比Ｃ／Ｂが０．５よりも小さいと、ころ軸方向の中央付近に案内面４５１が集中配置され、軸受運転中のころの傾きに対する制約が小さくなるため、ころ疵が発生しる。その一方で、比Ｃ／Ｂが０．９を超えると、ころ抜けが発生し易くなる。
【００５０】
（３）ころ径Ｇとかち込み代Ｆとの関係
図３に示すころ径Ｇとかち込み代Ｆとの比Ｇ／Ｆは、３０〜５０の範囲が好ましい。かち込み代Ｆが大きすぎる場合、柱部４３の損傷やころ疵の発生頻度が増加し、小さすぎるところ抜けの問題を生じる。なお、以上に述べた「ころ径」の用語は、ころの大端及び小端の面取りがないと仮定した場合のそれぞれの直径の算術平均値を意味する。
【００５１】
以上に述べた実施形態においては、以下に述べる低トルク化対策を講じることで、円すいころ軸受の低トルク化を図ることができる。以下、この低トルク化対策を図１２および図１３に基づいて説明する。ここで、図１２は保持器４の小径端側を含む円すいころ軸受の拡大断面図であり、図１３は保持器４を外径側から見た拡大平面図である。
【００５２】
自動車のディファレンシャルギヤ装置やトランスミッション装置等では油浴潤滑が行われる。従って、これらの装置の駆動中は、潤滑油が円すいころ軸受の小径側から軸受内部に流入して内側軌道面１１や外側軌道面２１を潤滑する。この際、図１２に示すように、保持器４の小径側環状部４１の内周面と内輪１の小径側鍔部１３の外周面との間のすきま５０から軸受内部に流入した潤滑油（白抜きの矢印で示す）は、内側軌道面１１に沿って流れるが、その流れ方向の下流側には大径側鍔部１２（図１参照）が存在するため、潤滑油の流れが堰き止められ、潤滑油が軸受内部に滞留し易くなってトルク損失が増大する。
【００５３】
この対策として、図１３に示すように、保持器４の小径側環状部４１のポケット内面に切り欠き４９を設ける。これにより、すきま５０から軸受内部に流入した潤滑油の一部は、遠心力により切り欠き４９を介して外輪２側に移動し、外側軌道面２１に沿って流れるようになる。外輪２には、潤滑油の流れを堰き止める鍔部が設けられていないため、潤滑油は外側軌道面２１に沿ってスムーズに流れることができる。従って、内側軌道面１１に沿って流れる潤滑油量を少なくし、軸受内部に滞留する潤滑油の量を減らして潤滑油の流動抵抗によるトルク損失を低減することが可能となる。なお、切り欠き４９は、図１７に示すパンチ７に、切り欠き４９に対応した形状の部分を設けることにより、「ポケット抜き工程で形成することができる。
【００５４】
以上の効果を得るため、切り欠き４９の深さＸは０．１ｍｍ以上として、外輪２側に十分な量の潤滑油が流入できるようにするのが好ましい。また、保持器４の小径側環状部４１の内周面と内輪１の小径側鍔部１３の外周面との間のすきま５０の幅βは、内輪１の小径側鍔部１３の外径寸法の２．０％以下に設定するのが好ましい。
【００５５】
以上の説明では、円すいころ軸受の用途として、自動車のディファレンシャルギヤ装置やトランスミッション装置等における動力伝達軸の支持に使用する場合を例示したが、円すいころ軸受の用途はこれに限らず、自動車や産業機器に装備される各種の軸を支持する軸受として広く使用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１      内輪
２      外輪
３      円すいころ
４      保持器
１１    内側軌道面
１２    大径側鍔部
１３    小径側鍔部
２１    外側軌道面
４１    小径側環状部
４２    大径側環状部
４３    柱部
４４    ポケット
４５ａ  突出部（大径側突出部）
４５ｂ  突出部（小径側突出部）
４６    非接触部
４５１  案内面
Ｆ      かち込み代
Ｈ      柱幅
ｔ      断面高さ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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