(57)【要約】【課題】コンパクト化および軽量化を図ることができ、しかも、ころ軸方向長さの延長が可能となって、定格荷重のアップを図ることができる円すいころ軸受円すいころ軸受を提供する。【解決手段】内輪２１と、外輪２２と、内輪２１と外輪２２との間に転動自在に配された複数の円すいころ２３と、円すいころ２３を円周所定間隔に保持する保持器２４とを備え、内輪２１の外径面の大径側にのみ円すいころ２３を案内する鍔部２６を設けた円すいころ軸受である。保持器２４の大径側に内径方向へ突出する係合部３６を設けて、係合部３６を内輪２１の鍔部２６に係合させる。保持器２４の小径側に、周方向に沿って隣合う円すいころを挟むころ抜け止め部４０を形成する。保持器２４の小径側外端面を、内輪２１の反鍔部外側端面２１ｂ及び外輪２２の反鍔部外側端面２２ｂよりも軸方向内方側に配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、外輪と、内輪と外輪との間に転動自在に配された複数の円すいころと、円すいころを円周所定間隔に保持する保持器とを備え、内輪の外径面の大径側にのみ前記円すいころを案内する鍔部を設けた円すいころ軸受であって、
前記保持器の大径側に内径方向へ突出する係合部を設けて、この係合部を前記内輪の鍔部に係合させるとともに、前記保持器の小径側に、周方向に沿って隣合う円すいころを挟むころ抜け止め部を形成し、保持器の小径側外端面を、内輪の反鍔部外側端面及び外輪の反鍔部外側端面よりも軸方向内方側に配置したことを特徴とする円すいころ軸受。
【請求項２】
保持器は、大径側環状部と、小径側環状部と、大径側環状部と小径側環状部とを連結する柱部とからなる保持器本体部を備えるとともに、前記抜け止め部は、径方向に延びる扁平リング片からなる小径側環状部の内径端部から軸方向内方へ延びる延設部にて構成され、前記小径側環状部の肉厚を前記大径側環状部および柱部の肉厚よりも小さく設定したことを特徴とする請求項１の円すいころ軸受。
【請求項３】
内輪の反鍔部外側端面と外輪の反鍔部外側端面とを同一平面上に配置したことを特徴とする請求項１又は請求項２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、円すいころ軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車におけるエンジンの駆動力は、トランスミッション、プロペラシャフト、デファレンシャル、ドライブシャフトの何れか又は全てを含む動力伝達系を介して車輪に伝達される。
【０００３】
この動力伝達系では、シャフトを支持する軸受として、ラジアル荷重、及びアキシアル荷重に対する負荷能力が高く、耐衝撃性にも優れる円すいころ軸受を使用する場合が多い。円すいころ軸受は、一般的には、図３に示すように、外周側に円すい状の軌道面１を有する内輪２と、内周側に円すい状の軌道面３を有する外輪４と、内輪２と外輪４との間に転動自在に配された複数の円すいころ５と、円すいころ５を円周所定間隔に保持する保持器６とを備える。
【０００４】
保持器６は、図４に示すように、一対の環状部６ａ、６ｂと、環状部６ａ、６ｂを連結する柱部６ｃとを備え、周方向に沿って隣合う柱部６ｃ間に形成されるポケット６ｄに前記円すいころ５が収容される。
【０００５】
この円すいころ軸受では、円すいころ５と内外輪２，４の軌道面１、３とが線接触しており、内・外輪軌道面１、３およびころ中心Ｏが軸心Ｐ上の一点（図示せず）に一致するよう設計される。
【０００６】
このため、荷重が作用した場合には、円すいころ５がその大端側に押圧される。この荷重を受けるべく、内輪２の大径側には外径側へ突出する鍔部７が設けられている。また、この軸受を機械等に組込むまでの間に円すいころ５が小端側へ脱落しないようにするために、内輪２の小端側にも突出する鍔部８が設けられる。
【０００７】
近年、車内空間の拡大化に伴いエンジンルームの縮小化、エンジンの高出力化、燃費向上のためのトランスミッションの多段化などが進む中、そこに使用される円錐ころ軸受の使用環境は年々厳しくなってきている。その使用環境の中で軸受の寿命を満足する為には、軸受の長寿命化が必要であった。
【０００８】
上記背景に対して、ころ本数を増やすかころ長さを長くすることによって、同一寸法で負荷容量を現状よりも上げて、軸受の長寿命化を図ることを提案できる。しかしながら、現在の構造では、前記したように、軸受組立上の理由により内輪２にはその軌道面の小径側に鍔部（小鍔）８を設けていた。このため、円すいころ５の長さ寸法を大きくすることに対してこの鍔部８による規制がある。また、各円すいころ５は前記したように保持器６にて支持されて、周方向に沿って隣合う円すいころ５間に保持器６の柱部６ｃが介在されることになる。このため、ころ本数を増加されるころに対しても柱部６ｃによる規制がある。このように、従来においては負荷容量を上げるのに限界があった。
【０００９】
なお、軌道面１に対しては研削体（砥石）にて研削が行われる。このため、軌道面１と鍔部７，８との各コーナ部には、研削体（砥石）の周縁部を逃がし、かつ円すいころ５との干渉をさけるためにぬすみ部１６、１７を設ける必要があった。
【００１０】
ところで、従来には、内輪において小径側の鍔部（小鍔）を省略したものがある（特許文献１）。内輪において小径側の鍔部を省略すれば、その省略した分だけ円すいころの軸方向長さを大きくとることができ、負荷容量の増加を図ることができる。ところが、内輪において小径側の鍔部を省略すれば、機械等に組込むまでの間に円すいころ５が小端側へ脱落する。そこで、前記特許文献１に記載のものでは、円すいころが落下しないように、大径側の鍔部に係合する引っ掛け部を保持器に設けている。
【００１１】
さらに、保持器の小径側に、円すいころが内径側へ落ち込むのを防止する抜け止め部を設けたものもある（特許文献２）。この特許文献２に記載のものでは、大径側の鍔部に係合する引っ掛け部と、この抜け止め部にて、内輪と円すいころと保持器を非分離の組物としている。
【特許文献１】実開昭５８−１６５３２４号公報
【特許文献２】特開２００５−９８４１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところが、特許文献１及び特許文献２に記載のものでは、円すいころの小端面を、内輪の軌道面の小径側端縁に合わせた場合、外輪の軌道面の小径端縁に円すいころの小端面を合わせようとすれば、保持器の小径側が内輪及び外輪の端面から外部へ突出し、また、保持器を突出しないようにすれば、外輪の軌道面の小径側端縁に円すいころの小端面を合わせることができない。すなわち、軸受全体の軸方向長さが大きくなって、コンパクト化を図ることができなかった。
【００１３】
このため、軸受周辺構造の都合により、保持器を内輪や外輪から突出させることができない場合等には、特許文献１や特許文献２に記載のものでは、ころ延長による定格荷重のアップを図ることができない。また、保持器の小径側を突き合わせる複列とすれば、保持器の小径側同士が干渉して、組立性および定格荷重のアップを図ることができない。
【００１４】
本発明は、上記課題に鑑みて、コンパクト化および軽量化を図ることができ、しかも、ころ軸方向長さの延長が可能となって、定格荷重のアップを図ることができる円すいころ軸受を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の円すいころ軸受は、内輪と、外輪と、内輪と外輪との間に転動自在に配された複数の円すいころと、円すいころを円周所定間隔に保持する保持器とを備え、内輪の外径面の大径側にのみ前記円すいころを案内する鍔部を設けた円すいころ軸受であって、前記保持器の大径側に内径方向へ突出する係合部を設けて、この係合部を前記内輪の鍔部に係合させるとともに、前記保持器の小径側に、周方向に沿って隣合う円すいころを挟むころ抜け止め部を形成し、保持器の小径側外端面を、内輪の反鍔部外側端面及び外輪の反鍔部外側端面よりも軸方向内方側に配置したものである。
【００１６】
本発明の円すいころ軸受によれば、内輪の軌道面、鍔部から小径端に達するのもであって、従来において存在していた内輪の小径側の鍔部およびぬすむ部を省略したものである。このため、この省略する鍔部およびぬすみ部分だけ、軌道面を大きくとることができる。また、保持器に内輪の鍔部に係合する係合部を設けたので、円すいころが小端側へ脱落するのを防止できる。また、ころ抜け止め部にて、周方向に沿って隣合う円すいころを挟むので、円すいころの内径側への落下を防止できる。しかも、抜け止め部の小径側外端面を、内輪の反鍔部外側端面及び外輪の反鍔部外側端面よりも軸方向内方側に配置したので、抜け止め部の内輪の反鍔部外側端面及び外輪の反鍔部外側端面からの突出が無くなる。
【００１７】
保持器は、大径側環状部と、小径側環状部と、大径側環状部と小径側環状部とを連結する柱部とからなる保持器本体部を備えるとともに、前記抜け止め部は、径方向に延びる         扁平リング片からなる小径側環状部の内径端部から軸方向内方へ延びる延設部にて構成され、前記小径側環状部の肉厚を前記大径側環状部および柱部の肉厚よりも小さく設定したものである。このため、抜け止め部のコンパクト化が可能であり、しかも、円すいころを安定して受けることができる。
【００１８】
内輪の反鍔部外側端面と外輪の反鍔部外側端面とを同一平面上に配置するのが好ましい。このように配置することによって、この軸受の他部材への組み付け性の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の円すいころ軸受では、従来において存在していた内輪の小径側の鍔部を省略したものである。このため、この省略する鍔部分、軽量化を図ることができる。さらに、省略した小径側の鍔部及びぬすみ部分だけ、軌道面が大きくなり、これによって円すいころの軸心長さを長くでき、負荷容量を向上させることができ、長寿命化を達成することができる。
【００２０】
係止部およびころ抜け止め部にて、内輪からのころの離脱を安定して防止できる。これによって、組立性の向上を図ることできる。しかも、抜け止め部の内輪の反鍔部外側端面及び外輪の反鍔部外側端面からの突出が無くなる。このため、円すいころの軸心長さを長くしても、この軸受の背面側を正対（内輪の小径側を合わせた）複列円すいころを形成する際に、保持器同士が接触（干渉）せず、このころの延長による定格荷重アップを図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下本発明の実施の形態を図１と図２に基づいて説明する。
【００２２】
図１は本発明に係る円すいころ軸受を示し、この円すいころ軸受は、内輪２１と、外輪２２と、内輪２１と外輪２２との間に転動自在に配された複数の円すいころ２３と、円すいころ２３を円周所定間隔に保持する保持器２４とを備える。
【００２３】
内輪２１はその外径面に円すい状の軌道面２５を有し、軌道面２５の大径側に外径側へ突出する鍔部２６が形成されている。すなわち、軌道面２５は鍔部２６から小径端まで形成され、従来の円すいころ軸受の内輪のように小径側に鍔部を有さない。軌道面２５と鍔部２６との間のコーナ部にはぬすみ部２７を形成している。
【００２４】
また、鍔部２６の内面（つまり小径側の端面）２６ａは、軸受軸心Ｐと直交する平面に対して所定角度だけ傾斜している。すなわち、図１に示すように、内輪２１の軌道面２５に嵌合させた場合、ころ２３の周壁２３ａが軌道面２５に接触（当接）するとともに、円すいころ２３の大端面２３ｂが鍔部２６の内面２６ａに接触（当接）するように、軌道面２５と鍔部２６の内面２６ａとが成す角度を、ころ２３の周壁２３ａが成す角度に合わせている。
【００２５】
このため、鍔部２６は、円すいころ２３を通じてかかるアキシャル荷重を受けて、円すいころ２３を回転案内する大鍔である。なお、従来において設けられている小鍔は、軸受回転中には特別な役割を果たすものでなく、このようなものを本発明では省略していることになる。
【００２６】
外輪２２はその内径面に円すい状の軌道面３０を有し、この軌道面３０と内輪２１の軌道面２５とを、保持器２４で保持された複数の円すいころ２３が転動することになる。
【００２７】
また、保持器２４は、図１と図２に示すように、一対の環状部２４ａ、２４ｂと、円周等配位置でころ中心Ｏ方向に延びて環状部２４ａ、２４ｂを連結する柱部２４ｃとからなる保持器本体部３２を備える。そして、周方向に沿って隣合う柱部２４ｃ、２４ｃで仕切られたポケット２４ｄに円すいころ２３が回転自在に収容される。
【００２８】
大径側の環状部２４ａは、大径の短円筒部３５と、外径方向へと突出する係合部３６とを備える。この係合部３６は、周方向に沿って所定ピッチで配設された係止片３６ａにて構成され、外輪２２に係合する。すなわち、内輪２１の鍔部２６の外径面２６ｃの大径側に切欠部３８を形成し、この切欠部３８に前記係合部３６を係合させる。この際、係合部３６と切欠部３８との間には軸方向および半径方向に僅かな隙間があり、これより保持器２４は軸方向および半径方向に僅かに移動可能である。なお、係合部３６は柱部２４ｃに対応して設けられる。
【００２９】
また、係合部３６の外端面３９を、内輪２１の大径側の端面２１ａと同一面上に配置するか、内輪２１の大径側の端面２１ａよりも軸方向内方に位置させる。なお、外輪２２のころ２３の大端面２３ｂ側の端面２２ａを、内輪２１の端面２１ａよりも軸方向内方に位置させる。
【００３０】
小径側の環状部２４ｂは、径方向に延びる扁平リング体からなり、その内径端から軸方向内方へ延びる延設部４０ａからなる抜け止め部４０が設けられている。延設部４０ａは図２に示すように、周方向に沿って所定ピッチで配設される。すなわち、この延設部４０ａは、柱部２４ｃに対応して設けられる。
【００３１】
このため、周方向に沿って隣合う延設部４０ａにて円すいころ２３を挟みこんで、内径側へ円すいころ２３が落ちないようにしている。すなわち、周方向に沿って隣合う延設部４０ａの間の寸法Ｗを、円すいころ２３の径寸法Ｄよりも僅かに小さくしている。この場合、円すいころ２３の径寸法Ｄはその軸方向に沿って小端面２３ｃから大端面２３ｂまで順次大きくなっている。このため、延設部４０ａの間の寸法Ｗは、このころ２３の外径に対応するように、つまり、図２に示すように、外周方向から見て延設部４０ａの側端縁４１、４１がポケット２４ｄ内に位置するように設定される。
【００３２】
小径側の環状部２４ｂの肉厚Ｔを、大径側環状部２４ａおよび柱部２４ｃの肉厚Ｔ１よりも小さく設定する。これによって、保持器２４の小径側外端面４２（環状部２４ｂの外端面）を、内輪２１の反鍔部外側端面２１ｂ及び外輪２２の反鍔部外側端面２２ｂよりも軸方向内方側に配置させる。すなわち、小径側外端面４２を、内輪２１の反鍔部外側端面２１ｂ及び外輪２２の反鍔部外側端面２２ｂより軸方向外方へ突出させない。
【００３３】
ところで、保持器２４は、鋼板をプレス加工して製作したものであっても、合成樹脂材を成型したものであってもよい。鋼鈑としては、ＳＰＨＣ等の熱間圧延鋼、ＳＰＣＣ等の冷間圧延鋼、ＳＰＢ２等の冷間圧延鋼や軸受用みがき帯鋼等を使用することができる。また、合成樹脂材としてはエンジニアリングプラスチック製とするのが好ましい。鉄板製保持器は耐油性（油への浸漬による材質劣化）を気にせず使用できるというメリットがある。また、樹脂製すなわちエンジニアリングプラスチック製とすれば、樹脂製保持器は軸受の組立において底広げ、かしめといった作業が不要となるため、所要の寸法精度を確保することが容易である。また、樹脂製保持器は鉄板製に比べ保持器重量が軽く、自己潤滑性があり、摩擦係数が小さいという特徴があるため、軸受内に介在する潤滑油の効果と相俟って、外輪との接触による摩耗の発生を抑えることが可能になる。また、樹脂製保持器は重量が軽く摩擦係数が小さいため、軸受起動時のトルク損失や保持器摩耗の低減に好適である。なお、エンジニアリングプラスチック（エンプラ）とは、合成樹脂のなかで主に耐熱性が優れており、強度が必要とされる分野に使うことのできるものをいう。さらに耐熱性・強度を増した樹脂をスーパーエンプラと呼び、このスーパーエンプラを使用してもよい。
【００３４】
次にこの円すいころ軸受の組立方法を説明する。まず、保持器２４の各ポケット２４ｄに円すいころ２３を収納する。この際、円すいころ２３にて、延設部４０ａの間の寸法Ｗを押し広げるようにして押し込むことになる。
【００３５】
保持器２４が鋼板製であれば、図１の仮想線のように、延設部４０ａを環状部２４ｂに沿って内径方向に延長した状態としておき、各円すいころ２３を保持器２４のポケット２４ｄに収納した後、延設部４０ａを矢印Ａのように折り曲げるようにしてもよい。
【００３６】
次に、この保持器２４と円すいころ２３との組合体に、内輪２１を内嵌する。逆に言えば、保持器２４と円すいころ２３との組合体を内輪２１に外嵌する。この際、係合部３６を内輪２１の切欠部３８に嵌合させる必要がある。嵌合させるには、係合部３６を弾性変形させて嵌合させてもよいが、係止片３６ａを図１の仮想線で示すように、軸方向外方へ延伸させた状態で、保持器２４と円すいころ２３との組合体に内輪２１を内嵌させ、その後、係止片３６ａを矢印Ｂのように折り曲げるようにしてもよい。
【００３７】
その後、内輪２１と円すいころ２３と保持器２４との組合体に外輪２２を組合せることによって、内輪２１と円すいころ２３と保持器２４と外輪２２とが一体化された円すいころ軸受を組み立てることができる。
【００３８】
本発明の円すいころ軸受では、内輪２１の軌道面２５は、鍔部２６から小径端に達するものであって、従来において存在していた内輪の小径側の鍔部およびぬすみ部を省略したものである。このため、この省略する鍔部分、軽量化を図ることができる。さらに、省略した小径側の鍔部及びぬすみ部分だけ、軌道面が大きくなり、これによって円すいころ２３の軸心長さを長くでき、負荷容量を向上させることができ、長寿命化を達成することができる。
【００３９】
係止部３６およびころ抜け止め部４０にて、内輪２１からのころの離脱を安定して防止できる。これによって、組立性の向上を図ることできる。しかも、抜け止め部４０の内輪２１の反鍔部外側端面２１ｂ及び外輪２２の反鍔部外側端面２２ｂからの突出が無くなる。このため、円すいころ２３の軸心長さを長くしても、この軸受の背面側を正対（内輪の小径側を合わせた）複列円すいころを形成する際に、保持器同士が接触（干渉）せず、このころの延長による定格荷重アップを図ることができる。
【００４０】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、係合部３６を構成する係止片３６ａの数としては、その増減は任意であるが、安定して円すいころ２３の落下を防止する上で、周方向に沿って定ピッチで３個以上配置するのが好ましい。また、切欠部３８として、実施形態では、内輪２１の大径側の端面２１ａに開口しているが、この端面２１ａに開口させずに、鍔部２６の外径面２６ｃに形成される環状の凹溝にて構成してもよい。
【００４１】
また、抜け止め部４０の肉厚Ｔは、抜け止め部４０の小径側外端面４２が、内輪２１の反鍔部外側端面２１ｂ及び外輪２２の反鍔部外側端面２２ｂよりも軸方向内方側に位置する範囲で任意に変更できる。抜け止め部４０の軸方向突出量や抜け止め部４０のころ軸心に対する傾斜角度としては、円すいころ２３が内径側に落ちるのを防止できる範囲に任意に設定できる。
【００４２】
この円すいころ軸受は、自動車のデファレンシャルやトランスミッションに用いることができる他、従来から円すいこと軸受を用いることができる種々の部位に用いることができる。なお、この円すいころ軸受として、図１に示すように単列で使用しても、図１に示すものと一対を突き合わせて複列で使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態を示す円すいころ軸受の断面図である。
【図２】前記円すいころ軸受の保持器の簡略展開図である。
【図３】従来の円すいころ軸受の断面図である。
【図４】前記従来の円すいころ軸受の保持器の簡略斜視図である。
【符号の説明】
【００４４】
２１    内輪
２１ｂ  小径側端面
２２    外輪
２２ｂ  小径側端面
２３    円すいころ
２４    保持器
２４ａ  環状部
２４ｂ  環状部
４０ａ  延設部
４０    抜け止め部
【図１】
2008196543.tif 000003
【図２】
2008196543.tif 000004
【図３】
2008196543.tif 000005
【図４】
2008196543.tif 000006