(57)【要約】【課題】剥離等の現象を避けながら、潤滑性能の向上を図れるようにした円錐ころ軸受用の合成樹脂製保持器とその保持器を使用した円錐ころ軸受を提供する。【解決手段】合成樹脂製保持器１４の複数の柱部１５のうちの少なくとも２つの柱部１５の内径面１９に、該内径面１９の円周方向に亘る潤滑油溜り用の凹部２０を設けた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周方向に所定の間隔で設けられる複数の柱部と、該複数の柱部の一端同士及び他端同士をそれぞれ繋ぐ小径及び大径環状部と、を有し、前記柱部及び前記小径及び大径環状部とで円錐ころが収納されるポケットを画成する円錐ころ軸受用の合成樹脂製保持器であって、
前記複数の柱部のうちの少なくとも１つの柱部の内径面には、該内径面の円周方向に亘る潤滑油溜り用の凹部が設けられることを特徴とする円錐ころ軸受用の合成樹脂製保持器。
【請求項２】
円錐状の軌道面を有する外輪と、円錐状の軌道面を有し、該軌道面の小径側に小鍔部、大径側に大鍔部を有する内輪と、前記外輪の軌道面と前記内輪の軌道面との間に転動自在に配された複数の円錐ころと、該円錐ころを円周方向に所定間隔で案内保持する保持器と、を備え、前記保持器は、請求項１に記載の合成樹脂製保持器が用いられることを特徴とする円錐ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両、鉄鋼機械、工作機械、建設機械等の一般産業機械や自動車のトランスミッション等に使用される円錐ころ軸受用の合成樹脂製保持器及びその合成樹脂製保持器を使用した円錐ころ軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、円錐ころ軸受は、円錐状の軌道面を有する外輪と、円錐状の軌道面を有し、該軌道面の小径側に小鍔部、大径側に大鍔部を有する内輪と、外輪の軌道面と内輪の軌道面との間に転動自在に配された複数の円錐ころと、円錐ころを円周方向に所定間隔で案内保持する保持器と、を備えている。
【０００３】
この場合の保持器としては、従来から広く使用されている金属製保持器と、近年使用されるようになってきた合成樹脂製保持器とが知られている。
【０００４】
図７は金属製保持器と合成樹脂製保持器の違いを説明するための部分拡大断面図で、（ａ）は金属製保持器、（ｂ）は合成樹脂製保持器を示している。
【０００５】
図７（ａ）に示す金属製保持器１０１は、冷間圧延鋼板あるいは熱間圧延鋼板をプレス成形して製作されたものであり、（ｂ）に示す合成樹脂製保持器１０２に比べて強度が高いという長所があり、ころ１０５の径Ｄに対しての保持器１０１の板厚を薄くすることができる。また、保持器１０１の板厚を薄くできることから、ころ１０５が樹脂製保持器１０２に比べて、内外輪の軌道面（図示略）に向けて多く露出することになり、そのために、樹脂製保持器１０２と比較した場合、ころ１０５が潤滑剤と接しやすくなって、潤滑性に優れるようになるという長所もある。
【０００６】
しかし、その反面、高速高負荷等の厳しい使用条件においては、金属製の保持器１０１と、ころ１０５との衝突による振動・騒音の発生や、保持器１０１の摩耗等の不具合が発生しやすい。特に保持器１０１と、ころ１０５の衝突が顕著に発生した場合には、保持器１０１から発生した金属摩耗粉が潤滑油に混入するため、潤滑油が劣化してしまい、軸受の性能が損なれるおそれがある。
【０００７】
一方、合成樹脂製保持器１０２は、軽量性に優れ、削り出し加工や射出成形などによって、複雑な形状であっても寸法精度に優れた製品を量産できる上、摩耗粉の発生がなく、摩耗粉に起因する不具合も発生しない等の長所がある。
【０００８】
図８は合成樹脂製保持器の例を示し、（ａ）は全体構成を示す斜視図、（ｂ）は内周側から見た部分斜視図、（ｃ）はころを収納するポケットから見た断面図である。この合成樹脂製保持器１０２は、ころ１０５が収納されるポケット１０２ａを画成する複数の柱部１０２ｂと、柱部１０２ｂを繋ぐ両端の小径及び大径環状部１０２ｃ、１０２ｄとを具備している。柱部１０２ｂは、ころ１０５の母線に沿った方向に延びている。
【０００９】
ところで、この種の合成樹脂製保持器１０２は、上述の長所を持っている反面、金属製保持器１０１に比べた場合、強度が劣るという短所があり、そのため、金属製保持器１０１に比べて板厚が厚くなってしまい、その結果、図７に示すように、ころ１０５が保持器１０２に包み込まれるような構造になり、保持器１０２に覆われたころ１０５の面まで潤滑剤が入り込みにくいという問題がある。
【００１０】
このような合成樹脂製保持器の問題点に対し、潤滑性を向上させるために、図９に示すように、保持器１１２の柱部１１３の内輪側の面（内径面）１１３ａに軸方向に長い潤滑溝１１４を設け、潤滑溝１１４に潤滑油が溜まるようにして、ころ１０５や軌道面への潤滑量を多くするようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】米国特許第４４２５０１１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に記載の技術のように、保持器１１２の柱部１１３の内輪側の面１１３ａに軸方向に長い潤滑溝１１４を設けると、潤滑溝１１４の幅方向の両端の溝縁部１１４ａの肉厚が薄くなってしまうため、該溝縁部１１４ａの強度低下により、その部分が剥離する可能性が出てくる。剥離した場合は、その破片が内外輪の軌道面やころの転動面などを著しく劣化させる。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、剥離等の現象を避けながら、潤滑性能の向上を図れるようにした円錐ころ軸受用の合成樹脂製保持器とその保持器を使用した円錐ころ軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の上記目的は、下記構成により達成される。
（１）  円周方向に所定の間隔で設けられる複数の柱部と、該複数の柱部の一端同士及び他端同士をそれぞれ繋ぐ小径及び大径環状部と、を有し、前記柱部及び前記小径及び大径環状部とで円錐ころが収納されるポケットを画成する円錐ころ軸受用の合成樹脂製保持器であって、
前記複数の柱部のうちの少なくとも１つの柱部の内径面には、該内径面の円周方向に亘る潤滑油溜り用の凹部が設けられることを特徴とする円錐ころ軸受用の合成樹脂製保持器。
（２）  円錐状の軌道面を有する外輪と、円錐状の軌道面を有し、該軌道面の小径側に小鍔部、大径側に大鍔部を有する内輪と、前記外輪の軌道面と前記内輪の軌道面との間に転動自在に配された複数の円錐ころと、該円錐ころを円周方向に所定間隔で案内保持する保持器と、を備え、前記保持器は、（１）に記載の合成樹脂製保持器が用いられることを特徴とする円錐ころ軸受。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、柱部の内径面に潤滑油溜り用の凹部を設けたので、凹部に一時的に潤滑油を蓄えておくことができ、内外輪の軌道面や円錐ころの転動面に対する潤滑油の供給量を増やすことができる。そのため、潤滑性能の向上と共に油膜形成も良好に行われるようになり、耐摩耗性や耐焼付性を高めることができて、ころがり寿命を延ばすことができる。また、その凹部は、柱部の内径面の円周方向に亘って形成されるので、従来の潤滑溝の溝縁部のような肉薄の部分を生じさせることがなく、剥離の問題を解消することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の各実施形態に係る円錐ころ軸受用合成樹脂製保持器及び円錐ころ軸受について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１に示す円錐ころ軸受１０は、円錐状の軌道面１１ａを有し、該軌道面１１ａの大径側に大鍔部１１ｂ、小径側に小鍔部１１ｃを有する内輪１１と、円錐状の軌道面１２ａを有する外輪１２と、外輪１２の軌道面１２ａと内輪１１の軌道面１１ａとの間に転動自在に配された複数の円錐ころ１３と、これら円錐ころ１３を円周方向に所定間隔で案内保持する保持器１４と、を備えている。
【００１７】
この場合の保持器１４は、合成樹脂製で一体に成形されたもので、図２に示すように、円周方向に所定の間隔で設けられる複数の柱部１５と、該複数の柱部１５の一端同士及び他端同士をそれぞれ繋ぐ小径及び大径環状部１６，１７と、を有し、柱部１５及び小径及び大径環状部１６，１７とで円錐ころ１３（図１参照）が収納されるポケット１８を画成する。そして、各柱部１５の内径面１９に、該内径面１９の円周方向に亘る潤滑油溜り用の凹部２０が形成されている。
【００１８】
この場合の凹部２０の断面は、図３に示すように、柱部１５の長手方向に沿い且つ柱部１５の内径面１９に垂直な面で切ったときの底面の輪郭が円弧または楕円弧をなすような形状に形成されている。
【００１９】
このように柱部１５の内径面に潤滑油溜り用の凹部２０を設けた場合、図３に示すように凹部２０に一時的に潤滑油Ｇを蓄えておくことができ、内外輪１１、１２の軌道面１１ａ、１２ａや円錐ころ１３の転動面に対する潤滑油の供給量を増やすことができる。そのため、潤滑性の向上と共に油膜形成も良好に行われるようになり、耐摩耗性や耐焼付性を高めることができて、ころがり寿命を延ばすことができる。
【００２０】
また、その凹部２０は、柱部１５の内径面１９の円周方向に亘って形成されるので、従来の潤滑溝の溝縁部のような肉薄の部分を生じさせることが一切なく、従って溝縁部が剥離するような問題も起こらない。
【００２１】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【００２２】
例えば、凹部２０の断面形状（柱部１５の長手方向に沿い且つ柱部１５の内径面１９に垂直な面で切ったときの凹部の断面形状）は、上述の例に限られることなく、種々選択可能である。例えば、図４に示す保持器１４Ｂのように、柱部１５の内径面１９に、深さの浅い断面三角形の凹部２０Ｂを設け、図２の凹部２０より保持する潤滑油量を少なくしてもよい。また、図５に示す保持器１４Ｃのように、柱部１５の内径面１９に、深さの浅い断面四角形の凹部２０Ｃを設け、図２の凹部２０より保持する潤滑油量を多くしてもよい。従って、凹部の断面形状の選択は、必要とされる潤滑油量等に応じて適宜行うのが好ましい。
【００２３】
また、凹部２０（２０Ｂ、２０Ｃ）は、全部の柱部１５に設けなくてもよく、例えば、図６（ａ）に示す保持器１４Ｄのように、１つおきの柱部１５に設けてもよい。また、原理的には１つの柱部１５だけに設けてもよいが、バランスを考えた位置に設けるのであれば、任意の２つ以上の柱部１５に設けてもよい。
【００２４】
また、１本の柱部１５に設ける凹部２０（２０Ｂ、２０Ｃ）の数は、上述の実施形態のように１個に限定されるものではなく、図６（ｂ）に示す保持器１４Ｅのように、１本の柱部１５に２つ以上の凹部２０を設けてもよい。
【００２５】
また、柱部１５に設ける凹部２０の位置は、柱部１５の長手方向の中央部ばかりでなく、図６（ｃ）に示す保持器１４Ｆのように、どちらかの環状部１６，１７に近い位置に片寄らせて配置してもよいし、図６（ｄ）に示す保持器１４Ｇのように、凹部２０を片寄らせる方向を交互にして、凹部２０が円周方向に千鳥配置状に並ぶようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態の合成樹脂製保持器を用いた円錐ころ軸受の断面図である。
【図２】同実施形態の合成樹脂製保持器の構成図で、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は内周側（II方向）から見た部分斜視図である。
【図３】同保持器のころを収納するポケットから見た断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態の合成樹脂製保持器の要部構成を示す図で、（ａ）は内周側から見た部分斜視図、（ｂ）はころを収納するポケットから見た断面図である。
【図５】本発明の更に他の実施形態の合成樹脂製保持器の要部構成を示す図で、（ａ）は内周側から見た部分斜視図、（ｂ）はころを収納するポケットから見た断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の更に他の各実施形態の合成樹脂製保持器の要部構成を示す図である。
【図７】従来の金属製保持器と合成樹脂製保持器の違いを説明するための部分拡大断面図であり、（ａ）は金属製保持器、（ｂ）は合成樹脂製保持器を示す図である。
【図８】従来の合成樹脂製保持器の例を示す図で、（ａ）は全体構成を示す斜視図、（ｂ）は内周側（VIII方向）から見た部分斜視図、（ｃ）はころを収納するポケットから見た断面図である。
【図９】従来の他の合成樹脂製保持器の要部構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  円錐ころ軸受
１１  内輪
１１ａ  軌道面
１１ｂ  大鍔部
１１ｃ  小鍔部
１２  外輪
１２ａ  軌道面
１３  円錐ころ
１４、１４Ｂ、１４Ｃ，１４Ｄ，１４Ｅ，１４Ｆ，１４Ｇ  合成樹脂製保持器
１５  柱部
１８  ポケット
１９  内径面
２０，２０Ｂ，２０Ｃ  凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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