(57)【要約】【課題】円すいころの大端面を受ける内輪鍔部の強度を十分確保でき、しかも、軸受重量の削減を図ることが可能な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とを備えた円すいころ軸受である。内輪２１の大径側に外径側へ突出する鍔部２６を設けて、この鍔部２６から小径端に達する軌道面２５を形成する。保持器２４の小径側の外径方向へ突出する係合部３６を、外輪２２に係合させて外輪２２と円すいころ２３と保持器２４とを組み付ける。【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た円すいころ軸受において、
内輪の大径側に外径側へ突出して円すいころの大端面を受ける鍔部を設けて、この鍔部から小径端に達する軌道面を形成し、かつ前記保持器の小径側の外径方向へ突出する係合部を、前記外輪に係合させて外輪と円すいころと保持器とを組み付けたことを特徴とする円すいころ軸受。
【請求項２】
前記外輪のころ小端面側の端面に切欠部を設けて、この切欠部に前記係合部が係合して、円すいころの外輪からの反切欠部側への外れを防止することを特徴とする請求項１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ため、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んでいる。そのため、燃費向上のためのトルク低減に向けた軸受の軽量化が望まれている。
【０００８】
ところで、内輪２の大径側の鍔部７は、円すいころ５を通じてかかるアキシャル荷重を受けて、円すいころ５を回転案内するために必要である。これに対して、内輪２の小径側の鍔部８は、軸受回転中には特別な役割を果たすものではない。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、内輪２の大径側に鍔部７を設けたものでは、効果的な軽量化を図ることができなかった。
【０００９】
そこで、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）。すなわち、鍔部（小鍔）を省略することによって、コンパクト化及び軽量化を図っている。
【特許文献１】特開２００２−５４６３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に記載のように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】
ところが、引っ掛け部を形成する場合、引っ掛け部が係合する切欠部を内輪２の大径側の鍔部７側に形成する必要がある。このように、鍔部７に切欠部を設ければ、鍔部７の強度が低下することになる。この鍔部７は円すいころの大端面を受けるものであるので、鍔部７の強度が低下すれば、円すいころを安定して受けることができず、軸受として品質に劣ることになっていた。
【００１２】
本発明は、上記課題に鑑みて、円すいころの大端面を受ける内輪鍔部の強度を十分確保でき、しかも、軸受重量の削減を図ることが可能な円すいころ軸受を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
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た円すいころ軸受において、内輪の大径側に外径側へ突出して円すいころの大端面を受ける鍔部を設けて、この鍔部から小径端に達する軌道面を形成し、かつ前記保持器の小径側の外径方向へ突出する係合部を、前記外輪に係合させて外輪と円すいころと保持器とを組み付けたものである。
【００１４】
本発明の円すいころ軸受によれば、内輪の軌道面が鍔部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も省略したものである。また、保持器に外輪に係合する係合部を設け、これによって、外輪と円すいころと保持器とを組み付けたので、円すいころの外輪からの脱落を防止できる。
【００１５】
外輪のころ小端面側の端面に切欠部を設けて、この切欠部に前記係合部が係合して、円すいころの外輪からの反切欠部側への外れを防止できるようにするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
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。しかも、保持器の係合部が外輪に係合するので、円すいころへの脱落を防止できる。このため、燃費向上のためのトルク低減に向けて軽量化を図ることができる軸受の提供が可能となる。さらに、内輪側に保持器の係合部が係合する切欠部を設ける必要がないので、円すいころを受ける鍔部の強度を十分に確保することができ、高精度の軸受を構成することができる。
【００１７】
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。また、保持器の係合部が外輪に係合するので、外輪と円すいころと保持器とをアセンブリ（組立ユニット体）として、取り扱うことができ、軸受全体の組立性を向上することができる。
【００１８】
外輪のころ小端面側の端面に切欠部を設けて、この切欠部に係合部を係合させることによって、外輪と円すいころと保持器との組み付け状態を安定して維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。そして、軌道面２５と鍔部２６との間のコーナ部にはのみぬすみ部２７を形成している。この場合の鍔部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。また、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。
【００２２】
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、円すいころ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、円すいころ２３の周壁２３ａが成す角度に合わせている。
【００２３】
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。
【００２４】
このように構成された内輪２１では、小径側には鍔部を有さないので、図１に示すように、円すいころ２３の小端面２３ｃを、内輪２１の小径側端面２１ｂに達するまで延ばすことができる。
【００２５】
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、環状部２４ａ、２４ｂを連結する柱部２４ｃとを備える。そして、周方向に沿って隣合う柱部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。図例では、柱部２４ｃは円周等配位置でころ中心Ｏ方向に対して僅かに傾斜して延びている。
【００２６】
小径側の環状部２４ｂは、大径の短円筒部３５と、短円筒部３５の小径端縁部から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る突出片３６ａからなり、図１に示すように、外輪２２に係合する。すなわち、外輪２２の一方の端面２２ａ（円すいころ２３の小端面２３ｃ側の端面）に切欠部３７を設け、この切欠部３７に係合部３６を係合（嵌合）させている。この際、係合部３６の外面３６ｃと、外輪の端面２２ａとが同一平面上に配設されている。すなわち、係合部３６が外輪２２の端面２２ａよりの軸方向外方へ突出しないようにしている。なお、係合部３６としては、図２（Ｂ）に示すように、短円筒部３５の小径端縁部から外径方向へと突出する円盤状体３６ｂにて構成してもよい。
【００２７】
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。
【００２８】
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を収容する。その後、保持器２４の外周に外輪２２を嵌合させる。さらに内輪２１を軸方向に押し込む。保持器２４の係合部３６は、保持器２４が樹脂製であれば、弾性変形させることによって、切欠部３７に係合させることができ、保持器２４が鋼板製であれば、組み付ける前には、係合部３６を小径側の環状部２４ｂから柱部２４ｃに沿って延設させた状態とし、組み付け時にこの延設部をかしめ等にて折り曲げることによって、切欠部３７に係合させることができる。この際、係合部３６と切欠部３７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。このため、外輪２０と円すいころ２３と保持器２４との相対回転を可能としている。
【００２９】
この円すいころ軸受を機械に組込むまでの間は、円すいころ２３はその自重によって反係合部側に脱落しようとし、これに伴って保持器２４にも同方向の押圧力が作用する。これに伴い、係合部３６が外輪２２に設けられた切欠部３７と係合しているため、保持器２４のそれ以上の反係合部側への変位が規制される。この場合、円すいころ２３は、その反係合部側への変位がポケット２４ｄの外径辺３８によって規制されているため、円すいころ２３の外輪２２からの脱落を確実に防止することが可能となる。
【００３０】
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。しかも、保持器２４の係合部３６が外輪に係合するので、円すいころ２３への脱落を防止できる。このため、燃費向上のためのトルク低減に向けて軽量化を図ることができる軸受の提供が可能となる。さらに、内輪２１側に保持器２４の係合部３６が係合する切欠部を設ける必要がないので、円すいころ２３を受ける鍔部の強度を十分に確保することができ、高精度の軸受を構成することができる。
【００３１】
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。また、保持器２４の係合部３６が外輪に係合するので、外輪２２と円すいころ２３と保持器２４とをアセンブリ（組立ユニット体）として、取り扱うことができ、軸受全体の組立性を向上することができる。
【００３２】
外輪２２のころ小端面側の端面に切欠部３７を設けて、この切欠部３７に係合部３６を係合させることによって、外輪２１と円すいころ２３と保持器２４との組み付け状態を安定して維持できる。
【００３３】
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、周方向に沿って所定ピッチで配設される係止片３６ａにて構成する場合、切欠部３７に係合して、外輪２２と円すいころ２３と保持器２４との組み付けを図れるものであれば、その配設ピッチや数等を任意に変更できる。また、保持器２４の係合部３６が係合する切欠部３７は、前記実施形態では外輪２２の端面２３ａに開口しているが、この端面２２ａに開口させずに、外輪２２の内径面に形成される環状の凹溝にて構成してもよい。この円すいころ軸受は単列で用いても複列で用いてもよい。また、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、従来から円すいころ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。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【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を示し、（Ａ）は簡略展開図であり、（Ｂ）は保持器の変形例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】
【００３５】
２１    内輪
２１ｂ  小径側端面
２２    外輪
２３    円すいころ
２４    保持器
３６    係合部
３７    切欠部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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