(57)【要約】      （修正有）【課題】車輪用軸受装置において、円錐ころの組付け性を向上させると共に、回転トルクを低減する。【解決手段】保持器５のポケット６の狭幅側の柱部５ｃに切り欠き６ａを設けることで、潤滑剤の循環が良好になり、軸受内部に滞留する潤滑剤の量が減少し、潤滑剤の流動抵抗によるトルクが低減される。また、保持器５のリブ先端部５ｄを軸方向内側に屈曲させた形状とした。これにより、円錐ころを保持器５に組付ける際、円錐ころが保持器５の小環状部５ａとリブの先端部５ｄとで支持され、円錐ころが安定した姿勢に保持されるため、円錐ころが円周方向に傾倒することなくスムーズに組付けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に複列の転走面を有する外方部材と、前記各転走面に対向する転走面を外周に有する内方部材と、これら対向する複列の転走面の間に転動自在に配された複列の転動体とを備えた車輪用軸受装置において、
前記複列の転動体のうち、少なくとも一方の列の転動体が円錐ころであり、前記円錐ころを円周所定間隔に収納するポケットを有する保持器を備え、
前記保持器が、前記円錐ころの小径側で連なる小環状部と、円錐ころの大径側で連なる大環状部と、これらの環状部を連結する複数の柱部とからなり、前記ポケットが、前記円錐ころの小径側を収納する部分が狭幅側、大径側を収納する部分が広幅側となる台形状に形成され、
前記保持器の小環状部の端縁から径方向にリブを延在させ、そのリブの先端部を軸方向内側に屈曲させた形状とし、且つ、前記保持器の台形状ポケットの狭幅側の柱部に切り欠きを設けたことを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記台形状ポケットの狭幅側の小環状部にも切欠きを設けた請求項１記載の車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記台形状ポケットの広幅側の少なくとも柱部に切り欠きを設けた請求項１記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記台形状ポケットの狭幅側に設けた切り欠きの合計面積を、前記台形状ポケットの広幅側に設けた切り欠きの合計面積よりも広くした請求項１記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記複列の転動体のうち、何れか一方の列の転動体がボールである請求項１〜４の何れかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項６】
前記複列の転動体のＰＣＤがインボード側とアウトボード側で異なる請求項１〜５の何れかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項７】
前記複列の転動体の数がインボード側とアウトボード側で異なる請求項１〜６の何れかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項８】
前記複列の転動体のサイズがインボード側とアウトボード側で異なる請求項１〜４、６、７の何れかに記載の車輪用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は自動車等の車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に示されている車輪用軸受装置（以下、単に軸受装置と称す）は、内周に複列の転走面を有する外方部材と、この転走面に対向する転走面を外周に有する内方部材と、これら対向する転走面の間に転動自在に配された複列の転動体とを備える。
【０００３】
このような軸受装置を、例えばトラックやワゴン車等の比較的負荷容量の大きい車輪用軸受装置として使用する場合、転動体として円錐ころを用いると、軸受装置の負荷容量を向上させることができる（例えば、特許文献１の図７参照）。
【０００４】
円錐ころ軸受を有する車輪用軸受装置では、グリースが円錐ころの小径側から保持器外径側及び内径側に分かれて軸受内部に流入する。保持器外径側から流入するグリースは外輪となる外方部材の転走面（アウタレース）に沿って円錐ころの大径側へ通過する。保持器内径側から流入するグリースは内輪の転走面（インナレース）に沿って円錐ころの大径側へ通過する。
【０００５】
このように、グリースなどの潤滑剤が外部から流入する部位に使用される円錐ころには、保持器のポケットに切り欠きを設けて、保持器の外径側と内径側とに分かれて流入する潤滑剤がこの切り欠きを通過するようにし、軸受内部での潤滑剤の流通を向上させるようにしたものがある（特許文献２、３参照）。特許文献２に記載されたものでは、図２４（Ａ）に示すように、保持器５のポケット６間の柱部５ｃの中央部に切り欠き６ｄを設け、潤滑剤に混入する異物が軸受内部に滞留しないようにしている。また、特許文献３に記されたものでは、図２４（Ｂ）に示すように、保持器５のポケット６の軸方向両端の小環状部５ａと大環状部５ｂに切り欠き６ｅを設け、保持器の外径側から流入する潤滑剤が内輪側へ流れやすくなるようにしている。なお、各図中に記入したポケット６の各寸法は、後述するトルク測定試験における比較例に用いたものの値である。
【０００６】
ところで、上記のような軸受装置では、近年、低燃費化等のために低粘度の油が使われる傾向にある。低粘度オイルが使用される環境化では、（１）油温が高い、（２）油量が少ない、（３）予圧抜けが発生するなどの悪条件が重なった場合に、潤滑不良に起因する非常に短寿命の表面起点剥離が面圧の高い内輪転走面に生じることがある。
【０００７】
この表面起点剥離による短寿命対策としては、最大面圧低減が直接的かつ有効な解決策である。最大面圧を低減するためには、例えば、軸受の円錐ころの本数を増大させる方法がある。円錐ころの直径を減少させないで本数を増やすためには、保持器のポケット間隔（柱部）を狭くしなければならないが、保持器の柱部は円錐ころを摺接支持するための強度を確保するため、一定以上の幅が必要である。よって、保持器の柱部の幅を維持しながら円錐ころの本数を増やすために、保持器のピッチ円を大きくして外輪側にできるだけ寄せる必要がある。
【０００８】
その方法として、例えば特許文献４に示されている円錐ころ軸受では、保持器の外径面に突起部が設けられている。これにより、円錐ころ軸受の回転時には、突起部と外輪内径面との間に形成される楔状油膜の動圧により保持器と外輪との間の微小隙間が維持され、両者の接触に伴うトルク損失や保持器ないし外輪転走面の損傷が防止される。従って保持器外径面を可及的に外輪内径面に接することなく近接させることが可能となり、保持器のピッチ円を拡径できる。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−３４５５４３号公報（第７図）
【特許文献２】特開平９−３２８５８号公報（第３図）
【特許文献３】特開平１１−２０１１４９号公報（第２図）
【特許文献４】特開２００５−９８３１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記のように、保持器を拡径して円錐ころの本数を増やすことにより、軸受内部の潤滑剤による流動抵抗が増し、回転トルクは増大する。
【００１１】
また、上記のように保持器のピッチ円を拡径することにより、円錐ころを保持器への組付ける際に以下のような不具合を生じる。円錐ころの保持器への組付けは、保持器を小環状部が下方になるように設置し、円錐ころを上方から小径端面を下にして保持器のポケット（小環状部）に引っ掛かるまで降下させ、円錐ころを径方向外側に傾斜させることにより行われる。円錐ころの小径端面がポケットに引っ掛かったときは、円錐ころが保持器の小環状部のみによって支持されているため、非常に不安定である。保持器のピッチ面を拡径すると、円錐ころがポケットに引っ掛かる部分が小さくなることでさらに不安定になり、円錐ころが円周方向に傾倒してしまい、組立が困難となる。
【００１２】
本発明は、車輪用軸受装置における円錐ころの回転トルクを低減すると共に、組付け性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、本発明は、内周に複列の転走面を有する外方部材と、前記各転走面に対向する転走面を外周に有する内方部材と、これら対向する複列の転走面の間に転動自在に配された複列の転動体とを備えた車輪用軸受装置において、前記複列の転動体のうち、少なくとも一方の列の転動体が円錐ころであり、前記円錐ころを円周所定間隔に収納するポケットを有する保持器をさらに備え、前記保持器が、前記円錐ころの小径側で連なる小環状部と、円錐ころの大径側で連なる大環状部と、これらの環状部を連結する複数の柱部とからなり、前記ポケットが、前記円錐ころの小径側を収納する部分が狭幅側、大径側を収納する部分が広幅側となる台形状に形成され、前記保持器の小環状部の端縁から径方向にリブを延在させ、そのリブの先端部を軸方向内側に屈曲させた形状とし、且つ、前記保持器の台形状ポケットの狭幅側の柱部に切り欠きを設けたことを特徴とする。
【００１４】
上記のように、本発明の軸受装置では、保持器の台形状ポケットに切り欠きを設ける。これにより、潤滑剤の循環が良好になり、軸受内部に滞留する潤滑剤の量を減らすことができるため、潤滑剤の流動抵抗によるトルクが低減される。また、本発明者らの検証により、切り欠きを保持器のポケットの狭幅側の柱部に設けると、例えば柱部の中央に設ける場合（図２４（Ａ）参照）や、小環状部及び大環状部に設ける場合（図２４（Ｂ）参照）と比べ、よりトルク低減効果が発揮されることが判明した。
【００１５】
また、本発明の軸受装置では、保持器のリブ先端部を軸方向内側に屈曲させた形状とする。これにより、円錐ころを保持器に組付ける際、円錐ころの小径端面がポケットに引っ掛かったときに、円錐ころが保持器の小環状部とリブの先端部とで支持される。これにより、円錐ころが安定した姿勢に保持されるため、円錐ころが円周方向に傾倒することなくスムーズに組付けられる。
【００１６】
このような保持器に、さらに台形状ポケットの狭幅側の小環状部にも切欠きを設けると、軸受内の潤滑剤の循環がより良好になり、トルク低減効果を増すことができる。
【００１７】
また、台形状ポケットの広幅側の少なくとも柱部に切り欠きを設けると、円錐ころをバランスよく柱部に摺接させることができる。
【００１８】
また、台形状ポケットの狭幅側に設けた切り欠きの合計面積を、広幅側に設けた切り欠きの合計面積よりも広く設定することによっても、軸受内部に滞留する潤滑剤の量を減らすことができる。
【００１９】
また、上記のような軸受装置では、インボード側の転走面とアウトボード側の転走面にかかる負荷荷重が異なることがある。この場合、例えば負荷荷重が大きい側の列の転動体を円錐ころとし、他方の列の転動体をボールとすることで、両転走面の負荷容量のバランスを取ることができるため、軸受装置の高剛性化や長寿命化の効果が期待できる。
【００２０】
また、前記複列の転動体のＰＣＤを大きくすれば、軸受装置の高剛性化や長寿命化の効果が期待できる。これは、転動体ＰＣＤの拡大により、各列の転動体の軸方向間隔を増大させることなく軸受スパン（両転走面に加わる力の作用方向の作用線と軸心との交点の間隔）の増大を図ることができること、組み込み可能な転動体数が増えること、等の理由による。また、何れか一方のみの転動体ＰＣＤを拡大し、転動体ＰＣＤを異ならせることで、効率のよい設計が可能となる。
【００２１】
また、複列の転動体の数をインボード側とアウトボード側で異ならせることによっても、上記と同様の効果が得られる。あるいは、複列の転動体のサイズをインボード側とアウトボード側で異ならせることによっても、上記と同様の効果が得られる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明によると、車輪用軸受装置における円錐ころの回転トルクを低減すると共に、組付け性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に本発明の一実施形態を図に基づいて説明する。
【００２４】
図１に、本発明の第１の実施形態にかかる軸受装置１を示す。この軸受装置１は、駆動輪の支持に適用した例であって、内周に複列の転走面２ａ１、２ａ２を有する外方部材２と、この転走面２ａ１、２ａ２に対向する複列の転走面３ａ１、３ａ２を外周に有する内方部材３と、これらの転走面間に介在し転動自在に配された複列の転動体とを備える。本実施形態では、転動体として円錐ころ４１、４２を使用し、各列毎に保持器５で保持されている。このように、転動体として円錐ころを使用することにより、転動体と転走面との接触面積が大きくなるため、負荷容量を増大させることができる。尚、本実施形態の軸受装置１は、円錐ころ４１、４２のＰＣＤ（図１中にＤで示す）が等しくなるように設定されている。
【００２５】
内方部材３は、ハブ輪３１と、このハブ輪３１の外周面３１ａに嵌合する複列の内輪３２、３３とを有する。ハブ輪３１は、等速自在継手７に設けられた軸部７ａが挿入される内周面３１ｂを有する。ハブ輪３１の内周面３１ｂ及び軸部７ａの外周面７ａ１にはそれぞれスプラインが形成され、これらが噛合うことにより、ハブ輪３１と等速自在継手７とがトルク伝達可能となっている。さらに、軸部７ａのアウトボード側端部をナット１３で締結することにより、ハブ輪３１と等速自在継手７とが軸方向に固定される。また、ハブ輪３１は、アウトボード側の端部付近の外周にハブフランジ３１ｃを有し、ハブフランジ３１ｃの孔を貫通するハブボルト８により、ハブフランジ３１ｃに図示しないディスクホイールが取り付けられる。
【００２６】
ハブ輪３１の外周面３１ａには内輪３２、３３が圧入され、等速自在継手７で抜けを規制している。内輪３２、３３の外周面には、それぞれ転走面３ａ１、３ａ２が形成される。
【００２７】
外方部材２は、外径面にフランジ部２ｂが設けられる。このフランジ部２ｂの孔を貫通するナックルボルト９により、外方部材２が車体側の懸架装置におけるナックル１０に取り付けられる。外方部材２の両端部にはシール１１が取り付けられる。各シール１１は、内輪３２、３３にそれぞれ設けられたシールリング１２と摺接し、これにより、外方部材２と内方部材３との間に形成される空間が密閉される。
【００２８】
保持器５は、例えばＳＰＣＣ鋼板等の鋼板（鋼管）からプレス加工によって成形されたプレス加工品であり、小環状部５ａと、大環状部５ｂと、小環状部５ａと大環状部５ｂとを軸方向に連結する複数の柱部５ｃとを備える（図２参照）。円周方向に隣接する柱部５ｃ間にはポケット６が設けられ、このポケット６の内部に円錐ころ４１、４２が転動自在に収容される。ポケット６は、円錐ころの小径側を収納する部分が狭幅側、大径側を収納する部分が広幅側となる台形状に形成される。小環状部５ａには、その端部から延在されたリブが備えられ、そのリブ先端部５ｄを軸方向内側に屈曲させた形状を有する。
【００２９】
図３に、保持器５の詳細を示す。ポケット６の狭幅側と広幅側には、それぞれ両側の柱部５ｃに２つずつ、外径側から内径側まで切り通した切り欠き６ａ、６ｂが設けられる。各切り欠き６ａ、６ｂの寸法は、いずれも深さ１．０ｍｍ、幅４．６ｍｍとされている。尚、図面に例示した切り欠き６ａ、６ｂは、保持器５の半径方向に切り通した溝の形態をしているが、保持器５の内径側と外径側を連絡して潤滑剤の円滑な通過を許容することができる限り、形状や寸法は任意である。
【００３０】
図４および図５に保持器５の変形例を示す。図４に示す変形例は、ポケット６の狭幅側の小環状部５ａにも切欠き６ｃを設けたものである。そして、狭幅側の３つの切欠き６ａ、６ｃの合計面積が、広幅側の２つの切欠き６ｂの合計面積よりも広くなっている。なお、切欠き６ｃは深さ１．０ｍｍ、幅５．７ｍｍとしてある。図５に示す変形例は，狭幅側の柱部５ｃの各切欠き６ａの深さが１．５ｍｍと広幅側の柱部５ｃの各切欠き６ｂよりも深く，狭幅側の各切欠き６ａの合計面積が，広幅側の各切欠き６ｂの合計面積よりも広くなっている。
【００３１】
図６、図７に、アウトボード側の内輪３２における断面図を示す。保持器５の柱部５ｃの外径面には、外方部材２の内周に形成された転走面（以下、外輪転走面２ａ１）側に向けて凸状を成す突起部５ｅが一体に形成されている。この突起部５ｅは、断面輪郭形状が円弧状を成す（図６参照）。この円弧状の曲率半径Ｒ２は、外輪転走面２ａ１の半径Ｒ１より小さく形成されている（Ｒ１＞Ｒ２、図７参照）。これは突起部５ｅと外輪転走面２ａ１との間に良好な楔状油膜が形成されるようにするためであり、望ましくは突起部５ｅの曲率半径Ｒ２は外輪転走面２ａ１の半径Ｒ１の７０〜９０％程度に形成するとよい。７０％未満であると楔状油膜の入口開き角度が大きくなり過ぎて却って動圧が低下する。また９０％を超えると楔状油膜の入口角度が小さくなり過ぎて同様に動圧が低下する。また、突起部５ｅの横幅Ｗ２は望ましくは柱部５ｃの横幅Ｗ１の５０％以上となるように形成する（Ｗ２≧０．５×Ｗ１）。５０％未満では良好な楔状油膜を形成するための充分な突起部５ｅの高さが確保できなくなるためである。また、外輪転走面２ａ１の半径Ｒ１は大径側から小径側へと連続的に変化しているので、突起部５ｅの曲率半径Ｒ２もそれに合わせて大径側環状部５ｂの大きな曲率半径Ｒ２から小径側環状部５ａの小さな曲率半径Ｒ２へと連続的に変化するようにする。尚、インボード側の内輪３３における断面も同様であるため、説明を省略する。
【００３２】
保持器５のポケット６に、図２、３に示すような切り欠きを設ける理由を、図８を用いて説明する。軸受装置１において、外方部材２、内方部材３、及びオイルシール１１で形成された空間には、グリース等の潤滑剤が注入される。このとき、円錐ころ４１は下部が油浴に漬かった状態で高速回転するため、図８に矢印で示すように、潤滑剤が円錐ころ４１の小径端面４１ａ側から保持器５の外径側と内径側とに分かれて軸受内部へ流入する。保持器５の外径側から外方部材２側へ流入する潤滑剤は、外方部材２の転走面２ａ１には障害物がないため、その転走面２ａ１に沿って円錐ころ４１の大径端面４１ｂ側へスムーズに通過して軸受内部から流出する。しかし、保持器５の内径側から内輪３２側へ流入する潤滑剤は、内輪３２の大鍔部３２ｂによりせき止められ、軸受内部に滞留しやすくなる。この滞留する潤滑剤が、軸受回転に対する流動抵抗となって回転トルクを増大させる。
【００３３】
保持器５のリブ先端部５ｄと内輪３２の小鍔部３２ａとの隙間δは、例えば内輪３２の小鍔部３２ａの外径寸法の２．０％以下となるように狭く設定される。このように、隙間δを狭く設定することにより、保持器５の内径側から内輪３２側へ流入する潤滑剤は、保持器５の外径側から流入する潤滑剤よりもはるかに少なくなる。さらに、この隙間δから流入する潤滑剤の大半は、ポケット６の狭幅側の柱部５ｃに設けられた切り欠き６ａを通過して、保持器５の外径側へ移動する。したがって、そのまま内輪３２の転走面３ａ１に沿って大鍔部３２ｂまでいたる潤滑剤の量は非常に少なくなり、軸受内部に滞留する潤滑剤の量を減らすことができるため、回転トルクを低減できる。本実施形態では、ポケット６の狭幅側の小環状部５ａにも切り欠き６ｃが設けられているため、内輪３２側に流入した潤滑剤をさらに外方部材２側へ移動させることができ、回転トルクのさらなる低減が期待できる。
【００３４】
また、ポケット６の狭幅側に設けた切り欠き６ａ、６ｃの合計面積を、広幅側に設けた切り欠き６ｂの合計面積よりも広く設定することによっても、内輪３２の大鍔部３２ｂまで至る潤滑剤の量を減らすことができ、回転トルクを低減できる。また、ポケット６の広幅側の柱部５ｃにも切り欠き６ｂを設けられているため、円錐ころ４１をバランスよく柱部５ｃに摺接させることができる。尚、内輪３３側での潤滑剤の挙動も同様であるため、説明を省略する。
【００３５】
保持器５の表面、特に保持器５の外径面は、できるだけ滑らかな表面にしておくのがよい。すなわち、軸受装置１の回転中は、保持器５外径面の突起部５ｅと外輪転走面２ａ１、２ａ２との間に楔状油膜が形成される。このため、その動圧作用で保持器５の外径面の突起部５ｅが外輪転走面２ａ１，２ａ２と接触することはないが、軸受装置１の回転開始直後は低回転数のため、十分な楔状油膜が形成されず、過酷な潤滑条件が発生すると保持器５の外径面の突起部５ｅが外輪転走面２ａ１、２ａ２と接触する可能性がある。このような場合に備えて、保持器５の外径面を例えば二硫化モリブデン（ＭＯＳ２）系のコーティング処理をしたり、またはバレル研磨仕上げ等を行なうことにより可及的に摩擦係数を低減する処置をしておくのがよい。
【００３６】
図９〜１２は，保持器５の内径側から見たポケット６を示し、ポケット柱面５ｃ１（柱部５ｃの側面）に円錐ころの当たりを二点鎖線で示してある。いずれの場合も、ポケット柱面５ｃ１のころの当たり幅を、ポケット６の軸方向中央位置、すなわちポケット中央位置からポケット長さの１０％以上確保してある。ころから保持器５に作用する荷重が局部的に集中したり、偏って負荷されたりすることによって、異常な摩耗が発生したり、応力集中による破損が発生したりしないようにするためである。なお、図９〜１２においては、切欠き６ａ等を省略している。
【００３７】
具体的には、図９の場合、ころ当たり幅は、ポケット中央位置から軸方向両側にそれぞれポケット長さの１０％以上にわたって確保されている。したがって、ポケット中央位置でのころ当たり幅はポケット長さの２０％以上となっている。図１０の場合は、ころの当たりが図中の左側寄りになっているが、ポケット中央位置から右側にもポケット長さの１０％以上のころ当たり幅が確保されている。図１１の場合は、図１０と逆にころの当たりが図中の右側寄りになっているが、ポケット中央位置から左側にもポケット長さの１０％以上のころ当たり幅が確保されている。図１２は，図中上側のポケット柱面５ｃ１と図中下側のポケット柱面５ｃ１とでころの当たりが逆方向に片寄っている場合であるが、いずれも、ポケット中央位置から少なくともポケット長さの１０％以上のころ当たり幅が確保されている。
【００３８】
保持器５は鋼板プレス製品のほか、樹脂製としてもよい。樹脂の種類として、自動車トランスミッションでの使用を前提する場合は、耐油性を考慮してポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）等のスーパーエンプラ又はポリアミド樹脂とするのが望ましい。また、これらの樹脂に、必要に応じて、強度増強のために、ガラス繊維又は炭素繊維等を配合してもよい。
【００３９】
尚、鉄板製保持器の場合は底広げやかしめ作業が必要であるが、樹脂製保持器の場合はこれらが不要となるため、必要な寸法精度を確保することが容易である。ここで、「底広げ」とは、ころを組み込んだ保持器５を内輪に組み付ける時、ころが内輪の小つばを乗り越えるように保持器５の小径側の柱部の径を大きく拡げることをいう。「かしめ作業」とは、前述のように大きく拡げた保持器５の小径部の柱部を外側から型で押して元に戻すことをいう。
【００４０】
また、保持器に、機械的強度、耐油性および耐熱性に優れたエンジニアリング・プラスチックを使用することにより、鉄板製に比べて軽量化、自己潤滑性の向上、及び摩擦係数の低減が図られる。このため、軸受内に介在する潤滑剤の効果と相俟って、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と共に、軸受起動時のトルク損失や保持器摩耗を低減できる。
【００４１】
また、図示は省略するが、円すいころ４１、４２の全表面には微小凹形状のくぼみがランダムに無数に設けてある。このくぼみを設けた表面は、面粗さパラメータＲｙｎｉが０．４μｍ≦Ｒｙｎｉ≦１．０μｍ、かつ、Ｓｋ値が−１．６以下としてある。
【００４２】
本発明の軸受装置１は以上にように構成されており、軸受装置１が回転して保持器５が回転し始めると、外輪転走面２ａ１、２ａ２と保持器５の突起部５ｅとの間に楔状油膜が形成される。この楔状油膜は軸受装置１の回転速度にほぼ比例した動圧を発生するので、保持器５のピッチ円直径を大きくして外輪転走面２ａ１、２ａ２に近接させても、軸受装置１を大きな摩耗ないしトルク損失を生じることなく回転させることが可能となり、無理なく円錐ころの本数を増加させることが可能となる。これにより、転走面の最大面圧が低減され、表面起点剥離による不具合を回避できる。なお、上記のような動圧作用がなくても保持器５を十分に拡径できる場合は、突起部５ｅを設ける必要はない。
【００４３】
上記のように円錐ころの本数を増やした場合、軸受内部の潤滑剤による流動抵抗が増し、回転トルクが増大する恐れがある。この対策として、ポケット６の狭幅側の柱部５ｃ及び小環状部５ａに、切り欠き６ａ、６ｃが設けられることで、軸受内部の潤滑剤の循環が良好になり、軸受内部に滞留する潤滑剤の量を減らすことができる。よって、潤滑剤の流動抵抗によるトルクが低減される。
【００４４】
次に、図１３〜１５を用いて、円錐ころ４１（又は４２、以下同様）を組付ける工程を示す。まず、保持器５をその小環状部５ａを下向きにした状態で設置し、図１３に示すように円錐ころ４１をその小径端面４１ａを下向きにして上方から降下させ、ポケット６内に内側から挿入する。次に、図１４に示すように円錐ころ４１の小径端面４１ａがポケット６の端縁部に引っ掛かり、その円錐ころ４１が径方向外側（矢印で示す方向）に傾倒させ、図１５に示すように円錐ころ４１が保持器５に設置される。
【００４５】
例えば、保持器５のリブの先端部５ｄを径方向と平行に形成すると、円錐ころ４１の小径端面４１ａがポケット６の端縁部に引っ掛かる時に、その円錐ころ４１は、ポケット６の端縁部のみで支持されることになり、非常に不安定な状態となる。特に、上記のように、保持器５を拡径した場合、円錐ころ４１の小径端面４１ａがポケット６の端縁部に引っ掛かる部分が小さくなるため、さらに不安定になり、円錐ころ４１が円周方向に傾倒するおそれがある。
【００４６】
図１３〜１５に示すように、保持器５のリブの先端部５ｄを軸方向内側に屈曲させた形状とすると、円錐ころ４１の小径端面４１ａがポケット６に引っ掛かったときに、円錐ころ４１が保持器５の小環状部５ａとリブの先端部５ｄとで支持される（図１４参照）。これにより、円錐ころ４１が安定した姿勢に保持されるため、上記の不具合を回避できる。
【００４７】
軸受装置１が以上の構成を有することにより、回転トルクを低減させることができると共に、組み付けが効率よく行われる。本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば、小環状部５ａの切り欠き６ｃが無くてもトルク低減効果が十分に得られる場合や、広幅側の柱部５ｃの切り欠き６ｂが無くても円錐ころがバランスよく柱部５ｃに摺接することができる場合は、これらを省略することができる。
【００４８】
本発明は、上記の実施形態に限られない。以下、本発明の他の実施形態を説明する。尚、上記の実施形態と同様の構成、機能を有する箇所には同一の符合を付し、説明を省略する。
【００４９】
図１６に、本発明の第２の実施形態にかかる軸受装置２０１を示す。この軸受装置２０１では、ハブ輪３１にアウトボード側の転走面３ａ１が形成される。インボード側の内輪３３は、ハブ輪３１の外周面３１ａに圧入され、等速自在継手７により抜けを規制されている。
【００５０】
図１７に、本発明の第３の実施形態にかかる軸受装置３０１を示す。この軸受装置３０１は、主に従動輪の支持に適用される。内輪３２、３３はハブ輪３１の外周面３１ａに圧入され、ハブ輪３１のインボード側の端部３１ｅを加締めることにより抜けを規制される。ところで、軸受装置の使用態様によっては、アウトボード側の転走面２ａ１、３ａ１にかかる負荷荷重が、インボード側の転走面２ａ２、３ａ２にかかる負荷荷重よりも大きくなることがある。この場合、本実施形態のように、アウトボード側の転動体としてボール４３を使用し、インボード側の転動体として円錐ころ４２を使用すると、両転走面の負荷容量のバランスを取ることができるため、軸受装置３０１の高剛性化や長寿命化の効果が期待できる。もちろん、これとは逆に、インボード側の転走面２ａ２、３ａ２にかかる負荷荷重がアウトボード側の転走面２ａ１、３ａ１にかかる負荷荷重よりも大きい場合は、インボード側の転動体を円錐ころとし、アウトボード側の転動体をボールとしてもよい。
【００５１】
図１８に、本発明の第４の実施形態にかかる軸受装置４０１を示す。この軸受装置４０１は、ハブ輪３１にアウトボード側の転走面３ａ１が形成される。インボード側の内輪３３は、ハブ輪３１の外周面３１ａに圧入され、ハブ輪３１のインボード側の端部３１ｅを加締めることにより抜けを規制される。
【００５２】
図１９に、本発明の第５の実施形態に係る軸受装置５０１を示す。この軸受装置５０１は、図１に示す軸受装置１において、アウトボード側の転動体のＰＣＤ（Ｄ１）をインボード側の転動体のＰＣＤ（Ｄ２）より大きくしている（Ｄ１＞Ｄ２）。これによると、インボード側とアウトボード側の転動体間の軸方向間隔を拡大することなく軸受スパンを拡大することができるため、軸受装置の高剛性化や長寿命化を図ることができる。この場合、設計上拡大可能な側のＰＣＤを拡大すればよく、本実施形態とは逆に、インボード側の転動体のＰＣＤ（Ｄ２）をアウトボード側の転動体のＰＣＤ（Ｄ１）よりも大きくしてもよい（Ｄ１＜Ｄ２）。
【００５３】
図２０に示す軸受装置６０１、図２１に示す軸受装置７０１、及び図２２に示す軸受装置８０１は、それぞれ、図１６に示す軸受装置２０１、図１７に示す軸受装置３０１、及び図１８に示す軸受装置４０１において、アウトボード側の転動体のＰＣＤ（Ｄ１）をインボード側の転動体のＰＣＤ（Ｄ２）より大きくなるように設定したものである（Ｄ１＞Ｄ２）。
【００５４】
また、列に組み込まれる転動体の数を増やすことにより、あるいは、列に組み込まれる各転動体のサイズを大きくすることにより、軸受装置の高剛性化や長寿命化を図ることもできる。
【００５５】
また、上記のような軸受装置の高剛性化や超寿命化の効果は、インボード側及びアウトボード側の列において、ＰＣＤの拡大や転動体数の増加、あるいは転動体サイズの拡大を行うと、軸受装置の大型化を招くことになる。この場合、より高い剛性が必要とされる側の列においてこれらを行うことにより、効率の良い設計が可能となる。
【実施例１】
【００５６】
本発明の軸受装置に用いられる保持器５のトルク低減効果を確認するため、縦型トルク試験機を用いてトルク測定試験を行った。本試験において、図３の保持器を用いた円すいころ軸受と、図４の保持器を用いた円すいころ軸受を用意した。これらを便宜上それぞれ実施例Ａ、実施例Ｂと呼ぶ。また、比較例として、ポケットに切欠きのない保持器を用いた円すいころ軸受（比較例Ａ）と、図２４（Ａ）、（Ｂ）に示した保持器を用いた円すいころ軸受（比較例Ｂ、Ｃ）を用意した。なお、各円すいころ軸受は、寸法が外径１００ｍｍ、内径４５ｍｍ、幅２７．２５ｍｍであり，ポケットの切欠き以外の部分は同じである。試験条件は次のとおりである。
アキシアル荷重：３００kgf
回転速度：３００〜２０００r/min（１００r/minピッチ）
潤滑条件：油浴潤滑（潤滑剤：７５Ｗ−９０）
【００５７】
図２３に試験結果を示す。同図のグラフの縦軸は、ポケットに切欠きのない保持器を用いた比較例Ａのトルクに対するトルク低減率を表す。ポケットの柱部中央部に切欠きを設けた比較例Ｂや、ポケットの小環状部と大環状部に切欠きを設けた比較例Ｃも、トルク低減効果が認められるが、ポケットの狭幅部側の柱部に切欠きを設けた実施例Ａは、これらの比較例よりも優れたトルク低減効果が認められ、狭幅側の小環状部にも切欠きを設け、狭幅側の切欠きの合計面積を広幅側のそれよりも広くした実施例Ｂは、さらに優れたトルク低減効果が認められる。
【００５８】
また，試験の最高回転速度である２０００r/minにおけるトルク低減率は、実施例Ａが９．５％、実施例Ｂが１１．５％であり、高速回転での使用条件でも優れたトルク低減効果を得ることができる。なお、比較例Ｂと比較例Ｃの回転速度２０００r/minにおけるトルク低減率は、それぞれ８．０％と６．５％である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係る軸受装置１の断面図である。
【図２】保持器５の部分斜視図である。
【図３】保持器５の部分拡大平面図である。
【図４】保持器５の他の例を示す部分拡大平面図である。
【図５】保持器５の他の例を示す部分拡大平面図である。
【図６】軸受装置１の部分断面図である。
【図７】図６の拡大断面図である。
【図８】軸受内部への潤滑剤の流れを示す断面図である。
【図９】保持器５のポケット６の簡略図である。
【図１０】保持器５のポケット６の簡略図である。
【図１１】保持器５のポケット６の簡略図である。
【図１２】保持器５のポケット６の簡略図である。
【図１３】保持器５に円錐ころ４１を挿入する要領を説明するための断面図である。
【図１４】保持器５に円錐ころ４１を挿入する要領を説明するための断面図である。
【図１５】保持器５に円錐ころ４１を挿入する要領を説明するための断面図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態に係る軸受装置２０１の断面図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態に係る軸受装置３０１の断面図である。
【図１８】本発明の第４の実施形態に係る軸受装置４０１の断面図である。
【図１９】本発明の第５の実施形態に係る軸受装置５０１の断面図である。
【図２０】本発明の第６の実施形態に係る軸受装置６０１の断面図である。
【図２１】本発明の第７の実施形態に係る軸受装置７０１の断面図である。
【図２２】本発明の第８の実施形態に係る軸受装置８０１の断面図である。
【図２３】トルク測定試験の結果を示すグラフである。
【図２４】（Ａ）、（Ｂ）ともに、従来の保持器を示す部分拡大平面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１     軸受装置
２     外方部材
２ａ１      転走面
３     内方部材
３１ ハブ輪
３２、３３  内輪
３ａ１      転走面
４１、４２    円錐ころ（転動体）
４３   ボール（転動体）
５     保持器
５ａ 小環状部
５ｂ 大環状部
５ｃ 柱部
５ｃ１    ポケット柱面
５ｄ リブ先端部
５ｅ 突起部
６     ポケット
７     等速自在継手
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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