(57)【要約】【課題】保持器の各柱部の案内面と円すいころの転動面との接触を線接触としてエッジ当たりを防止し、耐久性を向上させる。【解決手段】円すいころ軸受１０において、保持器２０の各柱部２１にはそれぞれ、円すいころ１３の転動面１３ａと接触する案内面２３が、各ポケット部２２に面して形成される。各柱部２１の案内面２３はそれぞれ、所定の曲率を有する曲面で構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪及び内輪にそれぞれ形成された軌道面間に、保持器に転動自在に保持された複数の円すいころを組み込まれてなる円すいころ軸受において、
前記保持器は、環状部と、環状部に周方向に所定の間隔をあけて複数、それぞれ軸方向に沿って設けられた柱部と、各柱部間にそれぞれ形成され、円すいころを転動自在に保持するポケット部とを備え、
前記各柱部にはそれぞれ、円すいころの転動面と接触する案内面が形成されるとともに、該案内面は、所定の曲率を有することを特徴とする円すいころ軸受。
【請求項２】
前記保持器の各柱部の案内面はそれぞれ、所定の曲率を有する曲面で構成されることを特徴とする請求項１記載の円すいころ軸受。
【請求項３】
前記保持器の各柱部の案内面はそれぞれ、所定の曲率を有する曲面と平面との組み合わせで構成されることを特徴とする請求項１記載の円すいころ軸受。
【請求項４】
前記保持器の各柱部の案内面の曲率半径は、保持器が円すいころとの隙間に起因する可動範囲内で最内径側に変位した状態で円すいころとのエッジ当たりを生じない値に設定されることを特徴とする請求項１，２又は３記載の円すいころ軸受。
【請求項５】
前記保持器の各柱部の案内面の曲率半径は、曲率終点での接線角度が柱部の幅方向に対して９０°以下となるように設定されることを特徴とする請求項４記載の円すいころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外輪及び内輪にそれぞれ形成された軌道面間に、保持器に転動自在に保持された複数の円すいころを組み込まれてなる円すいころ軸受に関し、詳しくは耐久性を向上させるための構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から円すいころ軸受は知られている（例えば、特許文献１参照）。
図７は、特許文献１で開示されているころ軸受装置を示す要部断面図であり、図８は、図７のＶ矢視断面図である。また、図９は、従来の円すいころ軸受の要部拡大断面図であり、図１０（ａ）及び（ｂ）は、図９の円すいころ軸受の保持器の変位を示す要部拡大断面図である。
【０００３】
図７及び図８を参照すると、ころ軸受装置１００は、外輪１０１及び内輪１０２間に配置された円すいころ１０３を、保持器１０４により転動自在に保持してなる。
【０００４】
保持器１０４は、リング状部１０４ｂと、リング状部１０４ｂから軸線方向かつ半径方向に延設された複数の柱部１０４ａとを有する。保持器１０４は、柱部１０４ａに形成された案内面１０４ｃを、円すいころ１０３の転動面に当接されることにより、外輪１０１及び内輪１０２間でフローティング状態に保持される。
【０００５】
保持器１０４の柱部１０４ａの案内面１０４ｃは、円すいころ１０３を案内するための所定の角度を有する平面で構成されている。したがって、保持器１０４の柱部１０４ａは、図８に示すように、複数の平面を組み合わせた断面視にて多角形状とされている。
【特許文献１】特開２００３―２８１６５号公報（第２頁、第４図及び第５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来のころ軸受装置１００では、保持器１０４の柱部１０４ａが、図８に示すように、複数の平面を組み合わせた断面視にて多角形状とされており、各平面間には角部が存在する。
【０００７】
ここで、図９及び図１０を参照すると、例えば自動車用トランスミッションに使用された場合、軸受運転停止状態では、保持器１０４と円すいころ１０３との隙間に起因する可動範囲内で、保持器１０４が自重により内径側に変位する（図１０（ａ）→図１０（ｂ）参照）。
【０００８】
この図１０（ｂ）に示す状態から軸受運転が開始されると、保持器１０４は、中立位置で落ち着くまで振れ回りを生じるが、この際、柱部１０４ａの角部と円すいころ１０３の転動面との間でエッジ当たりが生じてしまう（例えば図１０中の円内）。特に、軸受の運転と運転停止とを頻繁に繰り返す環境下では、軸受耐久性の大幅な低下を招くという問題があった。
【０００９】
本発明は、保持器の各柱部の案内面と円すいころの転動面との接触を線接触としてエッジ当たりを防止することができ、これにより耐久性を向上させることができる円すいころ軸受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】
【００１０】
本発明の上記目的は、下記構成により達成される。
【００１１】
（１）  外輪及び内輪にそれぞれ形成された軌道面間に、保持器に転動自在に保持された複数の円すいころを組み込まれてなる円すいころ軸受において、
前記保持器は、環状部と、環状部に周方向に所定の間隔をあけて複数、それぞれ軸方向に沿って設けられた柱部と、各柱部間にそれぞれ形成され、円すいころを転動自在に保持するポケット部とを備え、
前記各柱部にはそれぞれ、円すいころの転動面と接触する案内面が形成されるとともに、該案内面は、所定の曲率を有することを特徴とする円すいころ軸受。
【００１２】
（２）  前記保持器の各柱部の案内面はそれぞれ、所定の曲率を有する曲面で構成されることを特徴とする前記（１）記載の円すいころ軸受。
【００１３】
（３）  前記保持器の各柱部の案内面はそれぞれ、所定の曲率を有する曲面と平面との組み合わせで構成されることを特徴とする前記（１）記載の円すいころ軸受。
【００１４】
（４）  前記保持器の各柱部の案内面の曲率半径は、保持器が円すいころとの隙間に起因する可動範囲内で最内径側に変位した状態で円すいころとのエッジ当たりを生じない値に設定されることを特徴とする前記（１），（２）又は（３）記載の円すいころ軸受。
【００１５】
（５）  前記保持器の各柱部の案内面の曲率半径は、曲率終点での接線角度が柱部の幅方向に対して９０°以下となるように設定されることを特徴とする前記（４）記載の円すいころ軸受。
【００１６】
前記（１）記載の円すいころ軸受では、保持器の各柱部の所定の曲率を有する案内面と円すいころの転動面との接触は、線接触となり、エッジ当たりは生じない。これにより、軸受の耐久性が向上され、長寿命化が図られる。
【００１７】
前記（２）記載の円すいころ軸受では、保持器の各柱部の所定の曲率を有する曲面で構成された案内面と円すいころの転動面との接触は、線接触となり、エッジ当たりは生じない。これにより、軸受の耐久性が向上され、長寿命化が図られる。
【００１８】
前記（３）記載の円すいころ軸受では、保持器の各柱部の所定の曲率を有する曲面と平面との組み合わせで構成された案内面と円すいころの転動面との接触は、線接触となり、エッジ当たりは生じない。これにより、軸受の耐久性が向上され、長寿命化が図られる。
【００１９】
前記（４）記載の円すいころ軸受では、例えば軸受運転停止時、保持器と円すいころとの隙間に起因する可動範囲内で、保持器が最内径側に変位した状態でも、保持器の各柱部の案内面と円すいころの転動面との接触は、線接触となり、エッジ当たりは生じない。これにより、軸受の耐久性が向上され、長寿命化が図られる。
【００２０】
前記（５）記載の円すいころ軸受では、保持器のプレス成形時の型抜きが容易となり、保持器の製造が容易化され、軸受の製造コストが低減される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の円すいころ軸受によれば、保持器の各柱部の案内面と円すいころの転動面との接触を線接触としてエッジ当たりを防止することができ、これにより耐久性を向上させることができる。
【００２２】
本発明により得られる円すいころ軸受は、自動車、産業機械等に使用され、特に自動車用トランスミッションの歯車装置用として、高耐久性、耐高負荷を要求される場合に好適に用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の第１実施形態である円すいころ軸受を示す要部断面図であり、図２（ａ）及び（ｂ）は、図１の円すいころ軸受の保持器の変位を示す要部拡大断面図、図３（ａ）及び（ｂ）は、図１の円すいころ軸受の保持器の製造過程を示す概略断面図である。
【００２４】
図１及び図２を参照すると、第１実施形態の円すいころ軸受１０は、外輪１１及び内輪１２にそれぞれ形成された軌道面１１ａ，１２ａ間に、保持器２０に転動自在に保持された複数の円すいころ１３を組み込まれてなる。
【００２５】
保持器２０は、図示しない環状部と、環状部に周方向（図1中、左右方向）に所定の間隔をあけて複数、それぞれ軸方向（図1中、紙面に垂直な方向）に沿って設けられた柱部２１と、各柱部２１間にそれぞれ形成され、円すいころ１３を転動自在に保持するポケット部２２とを有する。
【００２６】
各柱部２１にはそれぞれ、円すいころ１３の転動面１３ａと接触する案内面２３が、各ポケット部２２に面して形成される。各柱部２１の案内面２３はそれぞれ、所定の曲率を有する曲面で構成される。
【００２７】
保持器２０は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、型３０による金属のプレス成形により形成される。
【００２８】
この際、各柱部２１の案内面２３の曲率半径は、保持器２０が円すいころ１３との隙間に起因する可動範囲内で最内径側に変位した状態で円すいころ１３とのエッジ当たりを生じない値に設定される。これにより、円すいころ軸受１０の耐久性が向上され、長寿命化が図られる。
【００２９】
また、各柱部２１の案内面２３の曲率半径は、案内面２３の曲率終点での接線角度αが柱部２１の幅方向に対して９０°以下（α≦９０°）となるように設定される。これにより、保持器２０のプレス成形時の型抜きが容易となり、保持器２０の製造が容易化され、円すいころ軸受１０の製造コストが低減される。
【００３０】
なお、保持器２０は、型３０による金属のプレス成形によらず、合成樹脂の射出成形によって形成することもできる。
【００３１】
本実施形態の作用を説明する。
上述したような円すいころ軸受１０では、運転停止時、保持器２０と円すいころ１３との隙間に起因する可動範囲内で、保持器２０が図２（ａ）に示す状態から自重により最内径側に変位した図２（ｂ）に示す状態でも、保持器２０の各柱部２１の案内面２３と円すいころ１３の転動面１３ａとは、線接触（図２に示す断面視では点接触、円内参照）となる。この状態から、再び運転開始された際、保持器２０の各柱部２１の案内面２３と円すいころ１３の転動面１３ａとが線接触であることにより、エッジ当たりが防止される。
【００３２】
図４は、本発明の第２実施形態である円すいころ軸受を示す要部断面図である。
【００３３】
図４を参照すると、第２実施形態の円すいころ軸受４０において、保持器４１の各柱部４２の案内面４３はそれぞれ、曲面部４３ａと平面部４３ｂとの組み合わせで構成される。曲面部４３ａは、平面部４３ｂの断面視両端部にそれぞれ連続して形成されており、所定の曲率を有する曲面で構成される。
その他の構成及び作用については、上記第１実施形態と同様である。
【００３４】
図５は、本発明の第３実施形態である円すいころ軸受を示す要部断面図である。
【００３５】
図５を参照すると、第３実施形態の円すいころ軸受５０において、保持器５１は、各柱部５２の案内面５３の曲率半径を、保持器５１が円すいころ１３との隙間に起因する可動範囲内で最内径側に変位した状態で円すいころ１３とのエッジ当たりを生じない最大値とされる。
その他の構成及び作用については、上記第１実施形態と同様である。
【００３６】
以上のように上記各実施形態によれば、保持器２０，４１，５１の各柱部２１，４２，５２における円すいころ１３の転動面１３ａと接触する案内面２３，４３，５３が、所定の曲率を有する曲面（第１及び第３実施形態）又は曲面部４３ａ及び平面部４３ｂ（第２実施形態）で構成される。
【００３７】
したがって、円すいころ軸受１０，４０，５０の運転停止時、保持器２０，４１，５１と円すいころ１３との隙間に起因する可動範囲内で、保持器２０，４１，５１が自重により最内径側に変位した状態でも、保持器２０，４１，５１の各柱部２１，４２，５２の案内面２３，４３，５３と円すいころ１３の転動面１３ａとの接触を線接触とさせることができ、エッジ当たりを防止することができる。これにより、円すいころ軸受１０，４０，５０の耐久性を向上させることができ、長寿命化を図ることができる。
【００３８】
また、保持器２０，４１，５１において、曲面で構成された案内面２３，５３（第１及び第３実施形態）、又は曲面部４３ａ及び平面部４３ｂで構成された案内面４３（第２実施形態）によれば、保持器２０，４１，５１の柱部２１，４２，５２の幅方向寸法を小さくすることなく、保持器２０，４１，５１のポケット部２２の円周方向隙間を確保することができる。これにより、従来のような平面で構成された図８から図１０に示すような一般的なサイズの保持器の柱部の案内面に比較して、ころ充填率を向上させることができ、軸受容量を向上させることができる。
【００３９】
図６を参照すると、自動車用トランスミッションに使用される一般的なサイズの円すいころ軸受の保持器の場合、第１実施形態の曲面で構成された案内面２３を有する保持器の柱部２１の断面と、従来のような平面で構成された案内面６２を有する保持器の柱部６１の断面とを比較すると、図示のようである。
【００４０】
すなわち、保持器の各柱部の案内面の曲面に製造上可能な最大面積となる曲率を設定した場合でも、第１実施形態の曲面で構成された案内面２３は平面で構成された案内面６２よりも柱部２１の断面積を小さくすることが可能となる。これにより、保持器の重量を軽減させることができ、低トルク化を図ることができる。
【００４１】
更に、第３実施形態によれば、保持器５１と円すいころ１３とのエッジ当たりを防止しつつ、保持器５１の柱部５２の断面積を最小限に縮小させることができる。これにより、保持器５１の更なる重量軽減を図ることができるとともに、円すいころ軸受５０の更なる低トルク化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１実施形態である円すいころ軸受を示す要部断面図である。
【図２】図１の円すいころ軸受の保持器の変位を示す要部拡大断面図である。
【図３】図１の円すいころ軸受の保持器の製造過程を示す概略断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態である円すいころ軸受を示す要部断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態である円すいころ軸受を示す要部断面図である。
【図６】第１実施形態の曲面で構成された案内面を有する保持器の柱部断面と、従来のような平面で構成された案内面を有する保持器の柱部断面とを比較するための要部概略図である。
【図７】特許文献１で開示されているころ軸受装置を示す要部断面図である。
【図８】図７のＶ矢視断面図である。
【図９】従来の円すいころ軸受の要部拡大断面図である。
【図１０】図９の円すいころ軸受の保持器の変位を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０  円すいころ軸受
１１  外輪
１２  内輪
１３  円すいころ
１３ａ  転動面
２０  保持器
２１  柱部
２２  ポケット部
２３  案内面
４０  円すいころ軸受
４１  保持器
４２  柱部
４３  案内面
４３ａ  曲面部
４３ｂ  平面部
【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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【図１０】
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