(57)【要約】      （修正有）【課題】組立ての際に、内輪に対して、ころ・保持器アッシーの姿勢が安定し、ころ・保持器アッシーが内輪から脱落し難く、しかも、グリース潤滑で使用する場合に、潤滑不良が生じ難くする。【解決手段】内輪１３の内輪軌道面１３ａの大径側端部に半径方向外方に突出する大つば部１３ｂを有し、接触角が３５°以上である円すいころ軸受１１において、前記内輪１３の内輪軌道面１３ａの小径側に、小径側に延伸する延伸軌道面１３ｃを設け、この延伸軌道面１３ｃの小径側端部に、延伸軌道面１３ｃに対して半径方向外方に突出し、外径Ｄ1が円すいころ１４の内接円径Ｄ2よりも小さく、円すいころ１４の小径側端面との間に溝部１３ｄを有する小径側つば部１３ｅを設けたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動自在に配置される複数の円すいころと、この複数の円すいころを所定の間隔で収容保持する複数のポケットを有する保持器とを備え、内輪の内輪軌道面の大径側端部に半径方向外方に突出する大つば部を有し、接触角が３５°以上である円すいころ軸受において、前記内輪の内輪軌道面の小径側に、小径側に延伸する延伸軌道面を設け、この延伸軌道面の小径側端部に、延伸軌道面に対して半径方向外方に突出し、外径がころ内接円径よりも小さく、円すいころの小径側端面との間に溝を有する小径側つば部を設けたことを特徴とする円すいころ軸受。
【請求項２】
前記溝幅が、円すいころの小径側の端面径の１０〜６０％である請求項１に記載の円すいころ軸受。
【請求項３】
前記溝幅が、円すいころの面取り幅よりも大きい請求項１に記載の円すいころ軸受。
【請求項４】
前記小径側つば部の外径面と、前記円すいころの小径側の端面に対向する前記溝内面とのなす角度ａが、３０〜９０°である請求項１〜３のいずれかに記載の円すいころ軸受。
【請求項５】
前記保持器を樹脂製とし、この保持器の小径側の内径面に複数の爪部を設け、この爪部の内径が小径側つば部の外径よりも小さいことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の円すいころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ロボットや建設機械の減速機で使用される円すいころ軸受、特に、高いモーメント荷重が負荷される条件の下、高負荷容量、高剛性且つコンパクト性が求められる用途に使用される円すいころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の高負荷容量、高剛性且つコンパクト性が求められる用途に使用される円すいころ軸受として、内輪の大径側端部と小径側端部のうち、大径側端部にのみ半径方向外方に突出する鍔部を設け、内輪の小径側端部の小鍔をなくし、小鍔の分だけころ長さを長くして高負荷容量化したものが、特許文献１、特許文献２、特許文献３に開示されている。
【０００３】
特許文献１と特許文献２の円すいころ軸受は、内輪の小径側に軸方向に突出する小径側突出部３ｃを設けている。
【０００４】
特許文献２又は特許文献３に開示された円すいころ軸受１は、図１０及び図１１に示すように、内周面に外輪軌道面２ａを有する外輪２と、外周面に内輪軌道面３ａを有する内輪３と、前記外輪軌道面２ａと前記内輪軌道面３ａとの間に転動自在に配置される複数の円すいころ４と、この複数の円すいころ４を所定の間隔で収容保持する複数のポケットＰを有する保持器１０とを備え、内輪３の大径側端部と小径側端部のうち、大径側端部にのみ半径方向外方に突出する大つば部３ｂを設け、内輪３の小径側端部の小つばをなくし、小つばの分だけ円すいころ４の長さを長くして高負荷容量化を図っている。
【０００５】
また、接触角αを３５°〜５５°という急勾配にして、高モーメント剛性を得るようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３２６７９号公報
【特許文献２】特開２０１６−８６４１号公報
【特許文献３】国際公開番号ＷＯ２０１４／１０４１３２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、円すいころ軸受の組立ては、次のような手順で行われる。
【０００８】
まず、図１２に示すように、保持器１０のポケットＰに円すいころ４を組み込んで、ころ・保持器アッシー３１を組立てる。次いで、図１３に示すように、ころ・保持器アッシー３１を内輪３に組付けて、内輪組立体３２を組立てる（図１４（ａ）（ｂ）参照）。その後、外輪２の内周に、内輪組立体３２を挿入することにより、円すいころ軸受１の組立てが完了する（図１０、図１１参照）。
【０００９】
ところが、接触角αが３５°〜５５°という急勾配の円すいころ軸受１の場合、図１５（ａ）（ｂ）の白抜き矢印で示すように、組立ての際に、内輪組立体３１を傾けると、内輪軌道面３ａの小径側端部に小つばがないため、ころ・保持器アッシー３１が内輪３の小径側にずれやすく、内輪３に対するころ・保持器アッシー３１の姿勢が安定せず、内輪３からころ・保持器アッシー３１が脱落して、外輪２の内周への組込み作業に手間がかかるという問題がある。
【００１０】
また、内輪３の小径側に小鍔がない円すいころ軸受１をグリース潤滑で使用する場合、小径側にグリース溜りがないため、潤滑不良を起こし易い。
【００１１】
そこで、この発明は、接触角が３５°以上の高接触角である円すいころ軸受において、組立ての際に、内輪に対して、ころ・保持器アッシーの姿勢が安定し、ころ・保持器アッシーが内輪から脱落し難く、しかも、グリース潤滑で使用する場合に、潤滑不良が生じ難くしようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の課題を解決するために、この発明は、内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動自在に配置される複数の円すいころと、この複数の円すいころを所定の間隔で収容保持する複数のポケットを有する保持器とを備え、内輪の内輪軌道面の大径側端部に半径方向外方に突出する大つば部を有し、接触角が３５°以上である円すいころ軸受において、前記内輪の内輪軌道面の小径側に、小径側に延伸する延伸軌道面を設け、この延伸軌道面の小径側端部に、延伸軌道面に対して半径方向外方に突出し、外径がころ内接円径よりも小さく、円すいころの小径側端面との間に溝部を有する小径側つば部を設けたことを特徴とする。
【００１３】
前記溝部の幅は、円すいころの小径側の端面径の１０〜６０％である。
【００１４】
また、前記溝部の幅は、円すいころの面取り幅よりも大きくしている。
【００１５】
前記小径側つば部の外径面と、前記円すいころの小径側の端面に対向する前記溝部の内面とのなす角度ａは、３０〜９０°に設定している。
前記保持器を樹脂製とし、この樹脂製の保持器の小径側の内径面に、複数の爪部を設け、この爪部の内径が小径側つば部の外径よりも小さく設定している。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、この発明によれば、保持器のポケットに円すいころを組込んで、ころ・保持器アッシーを形成し、その後、ころ・保持器アッシーを内輪に組込んだ内輪組立体を、外輪に嵌めて円すいころ軸受を組立てる際に、内輪組立体を小径側に傾けると、ころ・保持器アッシーが内輪軌道面の延伸軌道面上を移動し、移動開始直後は、ころ・保持器アッシーは、保持器の大径リング部の内径面が、内輪の大つば部の外径面に接触して内輪に対して支持されるので、内輪からの脱落が防止される。その後、ころ・保持器アッシーが、内輪軌道面の延伸軌道面上をさらに移動しても、ころ・保持器アッシーは、保持器の小径リング部の内径面と内輪の小径側つば部の外径面との間の第１支持点、円すいころの小径側端面と小径側つば部の溝部との間の第２支持点、内輪の大つば部と保持器の大径リング部の端面との間の第３支持点の３つの支持点による支持に切り替わり、移動の際における、ころ・保持器アッシーと内輪との衝突による衝撃が和らげられると共に、ころ・保持器アッシーの内輪１３に対する高い保持性が得られ、ころ・保持器アッシーが内輪
から脱落し難くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）は、この発明の円すいころ軸受を保持器の柱部で切断した断面図、（ｂ）は、（ａ）の二点鎖線で囲んだ部分の拡大部分断面図である。
【図２】この発明に係る円すいころ軸受の組立て前のころ・保持器アッシーの斜視図である。
【図３】（ａ）は、この発明に係る円すいころ軸受の組立て前の内輪組立体を保持器の柱部で切断した断面図、（ｂ）は、（ａ）の二点鎖線で囲んだ部分の拡大部分断面図である。
【図４】（ａ）は、この発明に係る円すいころ軸受の内輪組立体を斜めに傾斜させた直後の状態を示す断面図、（ｂ）は、（ａ）の二点鎖線で囲んだ部分の拡大部分断面図である。
【図５】（ａ）は、この発明に係る円すいころ軸受の内輪組立体が内輪軌道面の延伸軌道面上を移動した後の状態を示す断面図、（ｂ）は、（ａ）の二点鎖線で囲んだ部分の拡大部分断面図である。
【図６】この発明の第１の実施形態に係る円すいころ軸受の内輪組立体を下向きに向けた状態を示す拡大断面図である。
【図７】この発明の第２の実施形態に係る円すいころ軸受を保持器の柱部で切断した拡大部分断面図である。
【図８】この発明の第２の実施形態に係る円すいころ軸受の内輪組立体を下向きに向けた状態を示す拡大断面図である。
【図９】この発明の第２の実施形態に係る円すいころ軸受のころ・保持器アッシーを内輪に組込む状態を示す拡大断面図である。
【図１０】特許文献２の円すいころ軸受をのころ・保持器アッシーを保持器の柱部で切断した拡大断面図である。
【図１１】特許文献２の円すいころ軸受をのころ・保持器アッシーを保持器の柱部で切断した拡大断面図である。
【図１２】特許文献２の円すいころ軸受の組立て前のころ・保持器アッシーの斜視図である。
【図１３】特許文献２の円すいころ軸受のころ・保持器アッシーを内輪に組込む状態を示す断面図である。
【図１４】（ａ）は、特許文献２に係る円すいころ軸受の組立て前の内輪組立体を保持器の柱部で切断した断面図、（ｂ）は、（ａ）の二点鎖線で囲んだ部分の拡大部分断面図である。
【図１５】（ａ）は、特許文献２に係る円すいころ軸受の内輪組立体が内輪軌道面上を移動する状態を示す断面図、（ｂ）は、（ａ）の二点鎖線で囲んだ部分の拡大部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１９】
この発明に係る円すいころ軸受１１は、接触角αが３５°以上という急勾配のものであり、図１（ａ）（ｂ）に示す実施形態の円すいころ軸受１１の接触角αは４５°である。
【００２０】
この発明に係る円すいころ軸受１１は、内周面に外輪軌道面１２ａを有する外輪１２と、外周面に内輪軌道面１３ａを有する内輪１３と、前記外輪軌道面１２ａと前記内輪軌道面１３ａとの間に転動自在に配置される複数の円すいころ１４と、この複数の円すいころ１４を所定の間隔で収容保持する複数のポケットＰを有する保持器２０とを備える。保持器２０は、大径側に大径リング部２０ａと、小径側に小径リング部２０ｂを有し、大径リング部２０ａと小径リング部２０ｂの内径面は、内輪１３の軸に対して平行面に形成されている。
【００２１】
内輪１３の大径側端部には、半径方向外方に突出し、円すいころ１５の大径側端面を保持するする大つば部１３ｂを有する。
【００２２】
前記内輪１３の内輪軌道面１３の小径側には、小径側に延伸する延伸軌道面１３ｃが設けられ、この延伸軌道面１３ｃの小径側端部に、延伸軌道面１３ｃに対して半径方向外方に突出し、円すいころ１４の小径側端面に対して溝部１３ｄ（図１、図３（ｂ）の薄墨部分）を介して対面する小径側つば部１３ｅを設けている。
【００２３】
この小径側つば部１３ｅの外径面は、図３（ｂ）に示すように、内輪１３の軸に対して平行面に形成されており、その外径Ｄ1は、ころ内接円径Ｄ2よりも小さく設定されている。
【００２４】
この発明の円すいころ軸受１１の組立ては、次のような手順で行われる。
【００２５】
まず、図２に示すように、保持器２０のポケットＰに円すいころ１４を組み込んで、ころ・保持器アッシー２１を組立てる。次いで、図３（ａ）（ｂ）に示すように、ころ・保持器アッシー２１を内輪１３に組付けて、内輪組立体２２を組立てる。その後、外輪１２の内周に、内輪組立体２２を挿入することにより、円すいころ軸受１１の組立てが完了する（図１（ａ）（ｂ）参照）。
【００２６】
組立ての際に、図４（ａ）（ｂ）に示すように、内輪組立体２２を小径側に傾けると、ころ・保持器アッシー２１は、内輪軌道面１３の延伸軌道面１３ｃ上を移動する。移動開始直後は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、ころ・保持器アッシー２１は、保持器２０の大径リング部２０ａの内径面が、内輪１３の大つば部１３ｂの外径面に接触して内輪１３に対して支持され、内輪１３からの脱落が防止される。
【００２７】
その後、ころ・保持器アッシー２１が、内輪軌道面１３の延伸軌道面１３ｃ上をさらに移動すると、図５（ａ）（ｂ）に示すように、ころ・保持器アッシー２１は、保持器２０の小径リング部２０ｂの内径面と内輪１３の小径側つば部１３ｅの外径面との間における第１支持点Ｃ１、円すいころ１４の小径側端面と小径側つば部１３ｅの溝部１３ｄとの間における第２支持点Ｃ２、内輪１３の大つば部１３ｂと保持器２０大径リング部２０ａの端面との間における第３支持点Ｃ３の３つの支持点による支持に切り替わる。これにより、ころ・保持器アッシー２１が内輪軌道面１３の延伸軌道面１３ｃ上を移動する際における、円すいころ１４と内輪１３との衝突による衝撃が和らげられ、また、ころ・保持器アッシー２１の内輪１３に対する高い保持性が得られ、ころ・保持器アッシー２１が内輪１３から脱落し難くなる。
【００２８】
小径側つば部１３ｅの外径面と溝部１３ｄの端面との角度ａは、３０〜９０°の範囲に設定されている。特に、角度ａが、４５〜７５°のとき、円すいころ１４の小径側端面と溝部１３ｄの端面との接触面積が大きくなり、円すいころ１４の高い保持性が得られる。角度aが３０°未満のとき、円すいころ１４の面取り近傍でほぼ点接触となるため、円すいころ１４の保持性が低くなって脱落の懸念が生じる。一方、角度aが９０°より大きいとき、円すいころ１４の小径側端面と溝部１３ｄの端面とがほぼ点接触となり、円すいころ１４の端面に傷がついたり、溝部１３ｄの加工性も悪くなる。
【００２９】
また、溝部１３ｄの端面Ａの長さは、円すいころ１４の小径側の端面径の１０〜６０％の範囲にすることにより、円すいころ１４の小径側端面と小径側つば部１３ｅの溝部１３ｄとの間の第２支持点Ｃ２が面接触になり、ころ・保持器アッシー２１の姿勢が安定し、内輪１３に対する高い保持性が得られる。１０％未満では、ころ・保持器アッシー２１は、姿勢が安定せず脱落するおそれがある。６０％より大きいときは、溝底部の角度が鋭角にとなり、応力集中による破損や肉厚不足による強度低下の懸念がある。
【００３０】
溝部１３ｄの溝幅Ｂは、円すいころ１４の面取り幅よりも大きくしている。その理由は、面取り幅よりも小さい場合、ころの内輪との引掛かり代がほとんどなく脱落するからである。
【００３１】
前記内輪１３の延伸軌道面１３ｃの小径側端部に、溝部１３ｄ（図１（ｂ）、図３（ｂ）の薄墨部分）を設けているので、この溝部１３ｄがグリース溜まりとなり、軌道面小径側の潤滑不足が軽減される。
【００３２】
以上の実施形態では、内輪１３の小径側つば部１３ｅの外径面は、図３（ｂ）に示すように、内輪１３の軸に対して平行面に形成されており、その外径Ｄ1は、ころ内接円径Ｄ2よりも小さく設定されている。
【００３３】
したがって、図６に示すように、内輪組立体２２を小径側が下になるように、水平にした場合、白抜き矢印の方向に、ころ・保持器アッシー２１が内輪１３に対して分離する。
【００３４】
図７〜図９は、内輪組立体２２を小径側が下になるように、水平にしても、ころ・保持器アッシー２１が内輪１３に対して分離しない、この発明の第２の実施形態を示している。
【００３５】
この第２の実施形態の円すいころ軸受１１は、図７に示すように、保持器２０の小径リング部２０ｂの内径面に、内輪１３の小径側つば部１３ｅの外径Ｄ1よりも内径寸法Ｄ3が小さい爪部２０ｃを２ヵ所以上設けている。この爪部２０ｃの円周上の位置は等配にするのが好ましい。
【００３６】
保持器２０の小径リング部２０ｂの内径面に、内輪１３の小径側つば部１３ｅの外径Ｄ1よりも内径寸法Ｄ3が小さい爪部２０ｃを２ヵ所以上設けると、図８に示すように、内輪組立体２２を小径側が下になるように、水平にしても、爪部２０ｃの先端が、内輪１３の小径側つば部１３ｅに引っ掛かるため、ころ・保持器アッシー２１が内輪１３から分離しない。
【００３７】
この第２の実施形態では、内輪１３の小径側つば部１３ｅの外径Ｄ1よりも内径寸法Ｄ3が小さい爪部２０ｃが保持器２０に設けられているため、ころ・保持器アッシー２１を内輪１３に組込む際には、樹脂製の保持器２０の弾性を利用し、図９に示すように、爪部２０ｃを内輪１３の小径側つば部１３ｅにかち込むようにしている。
【００３８】
樹脂製の保持器２０の弾性を利用して、爪部２０ｃを内輪１３の小径側つば部１３ｅにかち込むことにより、ころ・保持器アッシー２１を組立てることができるので、組立ての際に、円すいころ１４に疵がつくのを防止できる。
【００３９】
このように、小径リング部２０ｂの内径面に爪部２０ｃがある保持器２０を使用すると、図８に示すように、内輪組立体２２を下向きしても、内輪１３ところ・保持器アッシー２１とが分離しないタイプにすることができ、小径リング部２０ｂの内径面に爪部２０ｃがない保持器２０を使用すると、図６に示すように、内輪組立体２２を下向きにしたときに、内輪１３ところ・保持器アッシー２１とが分離するタイプとなる。したがって、保持器２０を変更するだけで、内輪１３ところ・保持器アッシー２１が分離するタイプ、非分離なタイプと簡単に変更することが可能であるから、さまざまなアプリケーションの構造において、組立て効率の良いタイプを選択することができる。
【００４０】
この発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲において、さらに種々の形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内の全ての変更を含む。
【符号の説明】
【００４１】
１１      ：円すいころ軸受
１２      ：外輪
１２ａ    ：外輪軌道面
１３      ：内輪
１３ａ    ：内輪軌道面
１３ｂ    ：大つば部
１３ｃ    ：延伸軌道面
１３ｄ    ：溝部
１３ｅ    ：小径側つば部
２０      ：保持器
２０ａ    ：大径リング部
２０ｂ    ：小径リング部
２１      ：ころ・保持器アッシー
２２      ：内輪組立体
Ｐ        ：ポケット
【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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