(57)【要約】【課題】内輪および円すいころと簡単にユニット化できる円すいころ軸受用保持器、および生産性の向上等が可能な円すいころ軸受の組立方法を提供する。【解決手段】保持器１０８は、円すいころ軸受１００の外輪１０４と内輪１０２との間に配置されて円すいころ１０６の列を保持する。保持器１０８は、大端側に設けられている大端リム１１６と、小端側に設けられている小端リム１２０と、大端リム１１６と小端リム１２０とに等間隔にかけ渡されていて円すいころ１０６を外側から挿入可能なポケット１２６を形成している柱部１２８と、大端リム１１６の内面１３２から内輪１０２に向かって突出していて内輪１０２の大端側に引っ掛けられる引掛部１２４とを有する。小端リム１２０の内径φｄ１は内輪１０２の大端側の外径φＤ１よりも大きく、引掛部１２４の内径φｄ２は内輪１０２の大径側の外径φＤ１よりも小さいことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円すいころ軸受の外輪と内輪との間に配置されて円すいころの列を保持する円すいころ軸受用保持器であって、
大端側に設けられている大端リムと、
小端側に設けられている小端リムと、
前記大端リムと前記小端リムとに等間隔にかけ渡されていて前記円すいころを外側から挿入可能なポケットを形成している柱部と、
前記大端リムの内面から前記内輪に向かって突出していて該内輪の大端側に引っ掛けられる引掛部とを有し、
前記小端リムの内径は前記内輪の大端側の外径よりも大きく、前記引掛部の内径は前記内輪の大径側の外径よりも小さいことを特徴とする円すいころ軸受用保持器。
【請求項２】
前記柱部は、両脇の前記ポケットに突出する弾性変形可能なツメ部を有し、前記円すいころを該ポケットの中に外側から圧入して回転自在に保持可能であ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】
前記引掛部は、前記大端リムに沿って環状に連続したフランジ形状になっている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用保持器。
【請求項４】
外輪と、内輪と、該外輪と該内輪との間に配置される円すいころの列と、該円すいころの列を保持する保持器とを備える円すいころ軸受の組立方法であって、
前記保持器は、
大端側に設けられている大端リムと、
前記大端リムの内面から前記内輪に向かって突出していてその内径が前記内輪の大径側の外径よりも小さい引掛部と、
小端側に設けられその内径が前記内輪の大端側の外径よりも大きい小端リムと、
前記大端リムと前記小端リムとに等間隔にかけ渡されていて前記円すいころのポケットを形成している柱部と、
前記柱部から両脇の前記ポケットに突出して設けられたツメ部と、を備えていて、
前記内輪の大端側を前記保持器の前記小端リム側から挿入して前記引掛部に引っ掛け、
前記円すいころを前記ポケットの中に外側から圧入して回転自在に保持し、
前記外輪を前記保持器の外側に組み付けることを特徴とする円すいころ軸受の組立方法。
【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および円すいころ軸受の組立方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
円すいころ軸受は、ラジアル荷重とアキシアル荷重とを同時に支持することができ、一般的な玉軸受や円筒ころ軸受に比べて負荷能力が大きく剛性も高い。そのため、円すいころ軸受は、例えば自動車のデファレンシャルギヤ（最終減速機）のピニオン軸など、車両や機械等のなかでも比較的大きな荷重のかかる場所に使用されている。
【０００３】
一般的な円すいころ軸受では、内輪の軌道面の両端に円すいころを案内するつばが設けられている。つばは内輪の軌道面から外輪側に突出した部位であり、大端側には円すいころの大端面を支える大つばが設けられ、小端側には円すいころの小端面を支える小つばが設けられている。例えば特許文献１に記載の円すいころ軸受では、保持器４のポケット５に円すいころ３を把持する突起４ａ、４ｂを設け、保持器４と円すいころ３との一体化を可能にすることで、内輪１から小つばを省略することを可能にしている。これによって特許文献１では、円すいころ３の軸方向の長さを長くして、円すいころ軸受の負荷容量を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３２６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の円すいころ軸受は、組み立てる途中で保持器４と円すいころ３とをユニット化することができる。しかしながら、円すいころ軸受を組み立てるにあたっては、部品同士をさらに簡単にユニット化できる構成も望まれている。円すいころ軸受の組立ては、工程ごとに別の工場や別の会社で行われることがあり、途中段階でユニット化できることは生産性の向上等にも役立つ。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑み、内輪および円すいころと簡単にユニット化できる円すいころ軸受用保持器、および生産性の向上等が可能な円すいころ軸受の組立方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明にかかる円すいころ軸受用保持器の代表的な構成は、円すいころ軸受の外輪と内輪との間に配置されて円すいころの列を保持する円すいころ軸受用保持器であって、大端側に設けられている大端リムと、小端側に設けられている小端リムと、大端リムと小端リムとに等間隔にかけ渡されていて円すいころを外側から挿入可能なポケットを形成している柱部と、大端リムの内面から内輪に向かって突出していて内輪の大端側に引っ掛けられる引掛部とを有し、小端リムの内径は内輪の大端側の外径よりも大きく、引掛部の内径は内輪の大径側の外径よりも小さいことを特徴とする。
【０００８】
上記の円すいころ軸受用保持器によれば、内側に内輪を挿入し、そして円すいころをポケットに保持するだけで、内輪および円すいころと簡単にユニット化することができる。このようにユニット化することで、円すいころ軸受の製造途中の中間製品として取扱いが容易になり、円すいころ軸受の生産性の向上や組立精度の向上等に資することが可能になる。
【０００９】
上記の柱部は、両脇のポケットに突出する弾性変形可能なツメ部を有し、円すいころをポケットの中に外側から圧入して回転自在に保持可能であるとよい。この構成によって、円すいころを簡単に組み付けることが可能になる。
【００１０】
上記の引掛部は、大端リムに沿って環状に連続したフランジ形状になっているとよい。この引掛部であれば、保持器の内側に内輪を挿入するだけで内輪に簡単に引っ掛けることができる。
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明にかかる円すいころ軸受の組立方法の代表的な構成は、外輪と、内輪と、外輪と内輪との間に配置される円すいころの列と、円すいころの列を保持する保持器とを備える円すいころ軸受の組立方法であって、保持器は、大端側に設けられている大端リムと、大端リムの内面から内輪に向かって突出していてその内径が内輪の大径側の外径よりも小さい引掛部と、小端側に設けられその内径が内輪の大端側の外径よりも大きい小端リムと、大端リムと小端リムとに等間隔にかけ渡されていて円すいころのポケットを形成している柱部と、柱部から両脇のポケットに突出して設けられたツメ部と、を備えていて、内輪の大端側を保持器の小端リム側から挿入して引掛部に引っ掛け、円すいころをポケットの中に外側から圧入して回転自在に保持し、外輪を保持器の外側に組み付けることを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、保持器の内側に内輪を挿入し、そして円すいころをポケットに保持するだけで、保持器、内輪および円すいころを簡単にユニット化することができる。このようにユニット化することで、中間製品としての取扱いおよび運搬が容易になるため、円すいころ軸受の生産性の向上や組立精度の向上等を達成することが可能になる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、内輪および円すいころと簡単にユニット化できる円すいころ軸受用保持器、および生産性の向上等が可能な円すいころ軸受の組立方法を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態にかかる円すいころ軸受の概要を示した図である。
【図２】図１（ａ）の内輪および保持器の全体を例示した斜視図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる円すいころ軸受の組立方法の各工程を示した図である。
【図４】本発明の実施形態にかかる円すいころ軸受の組立方法の各工程を示した図である。
【図５】円すいころ軸受の組立方法を具現化した組立機を例示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示または説明を省略する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態にかかる円すいころ軸受１００の概要を示した図である。図１（ａ）は、円すいころ軸受１００の片側断面図である。図１（ａ）に示すように、当該円すいころ軸受１００は、内輪１０２と外輪１０４との間に、円すいころ１０６の列と円すいころ軸受用保持器（保持器１０８）を備えている。これら円すいころ１０６や保持器１０８、および内輪１０２の軌道面１１０および外輪１０４の軌道面１１２は、オイルやグリス等の潤滑剤で潤滑されている。
【００１７】
円すいころ１０６の列は、保持器１０８によって内輪１０２と外輪１０４との間に等間隔に保持されている。保持器１０８には、円すいころ１０６の大端面１１４側に大端リム１１６が設けられていて、円すいころ１０６の小端面１１８側に小端リム１２０が設けられている。また、内輪１０２の大端側にも、外輪１０４側に突出して円すいころ１０６の大端面１１４を支える大つば１２２が設けられている。
【００１８】
本実施形態では、保持器１０８および大つば１２２で円すいころ１０６の列を保持する構成になっていて、内輪１０２から小つば（円すいころ１０６の小端面１１８を支える突起）が省略されている。小つばを省略することで、内輪１０２の軌道面１１０が広くなり、円すいころ１０６も軸方向に長いものが採用可能になっている。この構成によって、当該円すいころ軸受１００は、負荷容量の増大および剛性の向上、さらには小つばを省略したことによる内輪１０２の製造の容易化を図ることが可能になっている。また、軸方向の幅寸法を、同じ負荷能力で小つばを有する構成のものと比べて、小型化することが可能になっている。
【００１９】
図１（ｂ）は、図１（ａ）の外輪１０４と円すいころ１０６を省略した図である。本実施形態にかかる保持器１０８は、形状を工夫することによって内輪１０２に組付け可能になっている。概要として、まず大端リム１１６の内側に引掛部１２４が設けられていて、この引掛部１２４が内輪１０２の大つば１２２に干渉する。そして、引掛部１２４を大つば１２２に干渉させた状態で円すいころ１０６をポケット１２６に挿入することで、保持器１０８は内輪１０２から抜けなくなる。
【００２０】
図２は、図１（ａ）の内輪１０２および保持器１０８の全体を例示した斜視図である。以下、保持器１０８の構成について詳しく説明する。
【００２１】
当該保持器１０８は、大端側に設けられた円環状の大端リム１１６と、小端側に設けられた円環状の小端リム１２０との間に、複数の柱部１２８が等間隔に設けられてポケット１２６が形成された構成になっている。当該保持器１０８は、射出成形やプレス成型などによって製造することができる。
【００２２】
本実施形態の保持器１０８は、ポケット１２６には、円環状の保持器１０８の外側から内側に向かって円すいころ１０６を挿入可能になっている。柱部１２８には、両脇のポケット１２６に向かって突出したツメ部１３０が設けられている。ツメ部１３０は弾性変形が可能になっていて、円すいころ１０６はツメ部１３０を弾性変形させてポケット１２６に圧入する。ツメ部１３０によって、円すいころ１０６はポケット１２６の中に回転自在に保持される。
【００２３】
図１（ｂ）に示したように、大端リム１１６の内面１３２には引掛部１２４が設けられている。引掛部１２４は、大端リム１１６から内輪１０２に向かって突出した構成になっている。後述する図３（ａ）等に示されるように、引掛部１２４は、大端リム１１６に沿って円環状に連続したフランジ形状になっている。この引掛部１２４であれば、保持器１０８の内側に内輪１０２を挿入するだけで内輪１０２に簡単に引っ掛けることができる。しかしながら、引掛部１２４は、内輪１０２に引っ掛けることができる形状であればよく、フランジ形状に限らず、例えば大端リム１１６の内面１３２の複数各所から中心に向かって突出した形状として実現することもできる。
【００２４】
前述したように、当該保持器１０８は、内輪１０２および円すいころ１０６と簡単にユニット化できる構成になっている。そのため、保持器１０８の各部は、内輪１０２に合わせて大きさが設定されている。図１（ｂ）に示すように、小端リム１２０の内径φｄ１は、内輪１０２の大端側の外径φＤ１よりも大きく設定されている（φｄ１＞φＤ１）。本実施形態では、内輪１０２の大径側には大つば１２２が設けられていて、大つば１２２が内輪１０２の外径φＤ１を決定している。この構成によって、保持器１０８は、小端リム１２０から内輪１０２を挿入することが可能になっている。
【００２５】
引掛部１２４の内径φｄ２は、内輪１０２の大径側の外径φＤ１よりも小さく設定されている（φｄ２＜φＤ１）。したがって、小端リム１２０から挿入した内輪１０２は、大端側の大つば１２２が引掛部１２４に引っ掛かるため、大端リム１１６からは抜け落ちない構成になっている。
【００２６】
図３および図４は、本発明の実施形態にかかる円すいころ軸受１００の組立方法の各工程を示した図である。上述した円すいころ軸受１００は、主に保持器１０８の構成によって、簡単に組立可能になっている。以下、円すいころ軸受１００の組立方法の工程について説明する。
【００２７】
図３（ａ）に示すように、まず、保持器１０８を、小端リム１２０に内輪１０２を挿入するように、内輪１０２の大端側にかぶせる。上述したように、保持器１０８の小端リム１２０の内径φｄ１は、内輪１０２の大つば１２２の外径φＤ１よりも大きく設定されている。
【００２８】
図３（ｂ）に示すように、保持器１０８に挿入した内輪１０２は、引掛部１２４に引っ掛かるため、大端リム１１６からは抜け出ない。上述したように、保持器１０８の引掛部１２４の内径φｄ２は、内輪１０２の大つば１２２の外径φＤ１よりも小さく設定されている。したがって、内輪１０２は、保持器１０８に挿入するだけで大端側が引掛部１２４に引っ掛かる。
【００２９】
図４（ａ）に示すように、保持器１０８を内輪１０２に被せた状態で、複数の円すいころ１０６を各ポケット１２６の中に外側から圧入する。保持器１０８の柱部１２８には弾性変形可能なツメ部１３０が設けられていて、円すいころ１０６はツメ部１３０を押しのけるようにポケット１２６に圧入することでツメ部１３０に回転自在に保持される。
【００３０】
図４（ｂ）に示すように、一般的な円すいころ軸受と同じく、円すいころ１０６の列は、小端面１１８が内輪１０２の軸線上の一点を向いた斜めの姿勢で組み付けられる。この姿勢で円すいころ１０６が組み付けられることで、保持器１０８および内輪１０２も互いに分離できなくなり、これら部品のユニット化が達成される。この後は、外輪１０４（図１（ａ）参照）を保持器１０８の外側に組み付けることで、円すいころ軸受１００の組立てが完了する。
【００３１】
上述したように、当該保持器１０８によれば、内側に内輪１０２を挿入し、そして円すいころ１０６をポケット１２６に保持するだけで、内輪１０２および円すいころ１０６と簡単にユニット化することができる。このようにユニット化することで、円すいころ軸受１００の製造途中の中間製品として取扱いが容易になり、例えば運搬も容易になる。ユニット化した後は、外輪１０４を組み付ける工程さえ行えば円すいころ軸受１００が完成できるため、取引先や顧客のニーズなどにも応じやすくなる。したがって、当該保持器１０８および当該円すいころ軸受１００の組立て方法によれば、円すいころ軸受１００の生産性の向上や組立精度の向上等に資することが可能になる。
【００３２】
図５は、円すいころ軸受１００の組立方法を具現化した組立機１３４を例示した図である。組立機１３４は、上述した手順の組立方法を実行しながら、円すいころ軸受１００の大量生産を可能にする。
【００３３】
図５（ａ）に示すように、まず組立機１３４では、テーブル１３６に大端リム１１６側を下にした保持器１０８を設置する。そして、保持器１０８の小端リム１２０に、上方から大端側を下にした内輪１０２を挿入する。これによって、保持器１０８の内側に内輪１０２が挿入され、内輪１０２の大端側に引掛部１２４が引っ掛かる。
【００３４】
次に、図５（ｂ）に示すように、所定の治具等（図示省略）を利用して、保持器１０８のポケット１２６に大端面１１４を下にした円すいころ１０６を乗せる。そして、図５（ｃ）に示すように、内面１３８ａが円すい台に沿った形状になっているスタンパ１３８で、円すいころ１０６を上から押す。すると、図５（ｄ）に示すように、スタンパ１３８の内面１３８ａが円すいころ１０６を内輪１０２側に押し、円すいころ１０６がポケット１２６に外側から圧入される。これらによって、図４（ｂ）に示した内輪１０２と保持器１０８および円すいころ１０６のユニットが製造できる。
【００３５】
組立機１３４として具現化するように、当該保持器１０８および組立方法であれば、内輪１０２と保持器１０８および円すいころ１０６をユニット化した円すいころ軸受１００の中間製品を簡単な作業で生産することができる。本実施形態であれば、円すいころ軸受１００を、組立精度を維持しつつ大量に生産することも可能である。
【００３６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、円すいころ軸受用保持器および円すいころ軸受の組立方法に利用することができる。
【符号の説明】
【００３８】
φＤ１…内輪の大端側の外径、φｄ１…保持器の小端リムの内径、φｄ２…保持器の引掛部の内径、１００…円すいころ軸受、１０２…内輪、１０４…外輪、１０６…円すいころ、１０８…保持器、１１０…内輪の軌道面、１１２…外輪の軌道面、１１４…大端面、１１６…大端リム、１１８…小端面、１２０…小端リム、１２２…大つば、１２４…引掛部、１２６…ポケット、１２８…柱部、１３０…ツメ部、１３２…大端リムの内面、１３４…組立機、１３６…テーブル、１３８…スタンパ、１３８ａ…スタンパの内面
【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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