(57)【要約】  摩擦抵抗の増加や製造コストの増大を抑制しつつ、微量な潤滑油の潤滑環境下であったとしても焼付きを防止することができる円すいころ軸受を提供する。円すいころ軸受（１０）の保持器（１４）は、樹脂製であり、小径側円環部（１４ｃ）の軸方向内端面（１４ｄ）と円すいころ（１３）の小径側端面（１３ｃ）との間に第１隙間（Ｓ１）を有すると共に、大径側円環部（１４ａ）の軸方向内端面（１４ｂ）と円すいころ（１３）の大径側端面（１３ｂ）との間に第２隙間（Ｓ２）を有して、軸方向に沿って所定の範囲で移動可能に設けられ、大径側円環部（１４ａ）の軸方向内端面（１４ｂ）の表面が粗く形成され、大径側円環部（１４ａ）には、潤滑油を保持する保油部である１つ又は複数の溝（２０）が設けられ、その溝（２０）の溝端部（２０ａ）が円すいころ（１３）と接触可能な位置にある。
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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可能に設けられる複数の円すいころと、前記複数の円すいころを周方向に略等間隔に保持する保持器と、を備え、
前記保持器は、大径側円環部と、前記大径側円環部と同軸に配置される小径側円環部と、前記大径側円環部と前記小径側円環部とを軸方向に連結し、周方向に略等間隔に設けられる複数の柱部と、周方向に互いに隣り合う前記柱部間に形成され、前記円すいころを転動可能に保持するポケットと、を有する円すいころ軸受であって、
前記保持器は、樹脂製であって、前記小径側円環部の軸方向内端面と前記円すいころの小径側端面との間に第１隙間を有すると共に、前記大径側円環部の軸方向内端面と前記円すいころの大径側端面との間に第２隙間を有して、軸方向に沿って所定の範囲で移動可能に設けられ、
前記大径側円環部の少なくとも前記軸方向内端面の表面は、粗く形成され、
前記大径側円環部には、潤滑油を保持する保油部が設けられ、
前記保持器が前記円すいころの小径側に軸方向に移動したときに、前記保油部が前記円すいころの大径側端面に接触し、前記保持器が前記円すいころの大径側に軸方向に移動したときに、前記保油部が前記円すいころの大径側端面から離れることを特徴とする円すいころ軸受。
【請求項２】
前記保油部は、潤滑油を保持可能な１つの溝、複数の溝、及び複数の孔のいずれか１つからなり、
前記円すいころの前記大径側端面と前記大径側円環部の前記軸方向内端面との投影面内における前記大径側円環部の前記軸方向内端面に、前記円すいころと接触可能な前記溝の溝端部又は前記孔の孔端部が配置され、
前記溝又は前記孔は、前記大径側円環部の前記軸方向内端面と接続する前記溝端部又は前記孔端部から前記円すいころに潤滑油を供給することを特徴とする請求項１に記載の円すいころ軸受。
【請求項３】
前記潤滑油を保持可能な溝と前記大径側円環部の前記軸方向内端面との間の角部は、シャープエッジに形成されることを特徴とする請求項２に記載の円すいころ軸受。
【請求項４】
前記潤滑油を保持可能な溝の径方向断面の溝底すみは円弧形状に形成されており、
前記溝底すみの円弧形状の半径は、前記溝の径方向幅の１／４〜１／２に設定される最大円弧部分を有することを特徴とする請求項２に記載の円すいころ軸受。
【請求項５】
前記溝の径方向断面の前記溝底すみの円弧形状の半径は、前記溝の溝中央部から溝端部に向かうに従って小さくなることを特徴とする請求項４に記載の円すいころ軸受。
【請求項６】
前記溝の溝端部の深さは、前記溝の溝中央部の深さよりも小さく設定されることを特徴とする請求項２に記載の円すいころ軸受。
【請求項７】
前記溝の溝端部の幅は、前記溝の溝中央部の幅よりも小さく設定されることを特徴とする請求項２に記載の円すいころ軸受。
【請求項８】
前記大径側円環部の前記軸方向内端面は、前記円すいころの前記大径側端面と前記大径側円環部の前記軸方向内端面との投影面内において、前記大径側円環部の前記軸方向内端面に設けられた前記溝の溝端部の半数以上が前記円すいころの前記大径側端面と同時に接触可能な形状に形成されることを特徴とする請求項２に記載の円すいころ軸受。
【請求項９】
前記保持器は、前記大径側円環部の内周面を前記内輪の大鍔部の外周面で径方向の案内をさせた構造、及び前記小径側円環部の内周面を前記内輪の小鍔部の外周面で径方向の案内をさせた構造の少なくとも一方を備えることを特徴とする請求項１に記載の円すいころ軸受。
【請求項１０】
前記ポケットを構成する前記柱部の周方向側面の開き角は、０度〜４０度に設定されることを特徴とする請求項１に記載の円すいころ軸受。
【請求項１１】
前記大径側円環部の前記軸方向内端面が凹球面状に形成され、前記円すいころの前記大径側端面が凸球面状に形成され、
前記大径側円環部の前記軸方向内端面の凹球面状の曲率半径をＳＲｙ、前記円すいころの前記大径側端面の凸球面状の曲率半径をＲａとすると、ＳＲｙ＝Ｒａ±２０％Ｒａに設定されることを特徴とする請求項１に記載の円すいころ軸受。
【請求項１２】
前記大径側円環部の前記軸方向内端面が周方向又は径方向に沿った凹面状に形成され、前記円すいころの前記大径側端面が凸球面状に形成され、
前記大径側円環部の前記軸方向内端面の周方向又は径方向に沿った凹面状の曲率半径をＲｚ、前記円すいころの前記大径側端面の凸球面状の曲率半径をＲａとすると、Ｒｚ＝Ｒａ±２０％Ｒａに設定されることを特徴とする請求項１に記載の円すいころ軸受。
【請求項１３】
前記保油部は、潤滑油を保持可能な階段部からなることを特徴とする請求項１に記載の円すいころ軸受。
【請求項１４】
潤滑油が軸受内部に断続的に供給される、或いは、軸受内部の潤滑油が微量である潤滑環境下で使用されることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に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、円すいころ軸受に関し、特に、軸受内部に潤滑油が供給される円すいころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、一部のハイブリッド車のトランスミッションのように、エンジン停止時に潤滑油ポンプを停止する機構が登場しており、軸受の焼付き問題を生じさせやすい。また、自動車の被牽引時には潤滑油ポンプが作動せずにタイヤが空転するため、トランスミッション内の軸受に焼付きが生じることがある。このため、微量な潤滑油の潤滑環境下であったとしても焼付きを防止することができる軸受が求められている。【０００３】
従来の軸受として、外輪及び内輪と、外輪と内輪との間に配置される複数の玉と、複数の玉を回転可能に保持する合成樹脂保持器と、を備え、合成樹脂保持器のポケットの内面に、平行な細溝が密に並ぶ凹凸面が形成されるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この合成樹脂保持器は、玉軸受用であり、射出成形可能に設けられる。細溝は、ポケットの径方向又は周方向に沿って複数形成される。【０００４】
また、同様な合成樹脂保持器として、ポケットの内面の一部分に、２本の油溝又は１つの渦巻き状の油溝が形成されるものが知られている（例えば、特許文献２参照）。このような細溝又は油溝の形成により保持器と転動体と間に潤滑油を浸透させて摺接による発熱を防止している。【０００５】
また、従来の円すいころ軸受として、外輪の内周面に対して所定の間隔を有して保持器の大径側円環部の外周面に固定されると共に、円すいころの端面に接触する円すいころ接触部材を設けるものが知られている（例えば、特許文献３参照）。この円すいころ接触部材は、潤滑油が浸透する性質を有する材料からなる。【０００６】
また、従来の他の円すいころ軸受として、保持器の大径側円環部の内周面に、各ポケットと同数の保持凹部が、周方向において各ポケットに整合する位置に設けられるものが知られている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】日本国特開平８−１８４３１８号公報
【特許文献２】日本国実開昭５４−０２７２５６号公報
【特許文献３】国際公開第２００８／０８７９２６号
【特許文献４】日本国特許第５６６８４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１〜３に記載の軸受では、軸受の焼付きを防止することができるものの、保油部（細溝又は油溝が形成されるポケット面、及び円すいころ接触部材）が円すいころ（転動体）に常時接触する構成であるため、摩擦抵抗の増加や保油部の摩滅の促進により潤滑効果を長期間持続することが困難であった。また、保油部の円すいころへの押付け力を適切に保つためには、軸受部材の寸法や剛性などに対し高度な管理が求められ、製造コストが増大する可能性があった。【０００９】
さらに、上記特許文献１、２では、溝部（細溝又は油溝）はポケット面を径方向に貫通しており、溝終端の閉じた部分が円すいころと接しないため、溝部で毛管力の高い部分が円すいころと接しておらず、溝部に溜まった潤滑油を全て給油できずに残ってしまい、円すいころへの効果的な給油が不十分であった。例えば、上記特許文献１では、溝部の断面形状を種々適用できると詳述しているが、これら形状は、どれもポケット表面よりも溝奥の毛管力が高まり、溝底に溜まった潤滑油を円すいころへ給油させることを難しくしている。また、上記特許文献２には、溝断面形状の工夫に関しての言及がない。【００１０】
また、上記特許文献４に記載の軸受では、保持凹部に潤滑油が保持されるものの、保持凹部が大きいため、潤滑油が短時間で供給されてしまい、焼付き寿命の延長効果は限定的であった。【００１１】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、摩擦抵抗の増加や製造コストの増大を抑制しつつ、微量な潤滑油の潤滑環境下であったとしても焼付きを防止することができる円すいころ軸受を提供することにある。【００１２】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（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、外輪軌道面と内輪軌道面との間に転動可能に設けられる複数の円すいころと、複数の円すいころを周方向に略等間隔に保持する保持器と、を備え、保持器は、大径側円環部と、大径側円環部と同軸に配置される小径側円環部と、大径側円環部と小径側円環部とを軸方向に連結し、周方向に略等間隔に設けられる複数の柱部と、周方向に互いに隣り合う柱部間に形成され、円すいころを転動可能に保持するポケットと、を有する円すいころ軸受であって、保持器は、樹脂製であって、小径側円環部の軸方向内端面と円すいころの小径側端面との間に第１隙間を有すると共に、大径側円環部の軸方向内端面と円すいころの大径側端面との間に第２隙間を有して、軸方向に沿って所定の範囲で移動可能に設けられ、大径側円環部の少なくとも軸方向内端面の表面は、粗く形成され、大径側円環部には、潤滑油を保持する保油部が設けられ、保持器が円すいころの小径側に軸方向に移動したときに、保油部が円すいころの大径側端面に接触し、保持器が円すいころの大径側に軸方向に移動したときに、保油部が円すいころの大径側端面から離れることを特徴とする円すいころ軸受。
（２）保油部は、潤滑油を保持可能な１つの溝、複数の溝、及び複数の孔のいずれか１つからなり、円すいころの大径側端面と大径側円環部の軸方向内端面との投影面内における大径側円環部の軸方向内端面に、円すいころと接触可能な溝の溝端部又は孔の孔端部が配置され、溝又は孔は、大径側円環部の軸方向内端面と接続する溝端部又は孔端部から円すいころに潤滑油を供給することを特徴とする（１）に記載の円すいころ軸受。
（３）潤滑油を保持可能な溝と大径側円環部の軸方向内端面との間の角部は、シャープエッジに形成されることを特徴とする（２）に記載の円すいころ軸受。
（４）潤滑油を保持可能な溝の径方向断面の溝底すみは円弧形状に形成されており、溝底すみの円弧形状の半径は、溝の径方向幅の１／４〜１／２に設定される最大円弧部分を有することを特徴とする（２）に記載の円すいころ軸受。
（５）溝の径方向断面の溝底すみの円弧形状の半径は、溝の溝中央部から溝端部に向かうに従って小さくなることを特徴とする（４）に記載の円すいころ軸受。
（６）溝の溝端部の深さは、溝の溝中央部の深さよりも小さく設定されることを特徴とする（２）に記載の円すいころ軸受。
（７）溝の溝端部の幅は、溝の溝中央部の幅よりも小さく設定されることを特徴とする（２）に記載の円すいころ軸受。
（８）大径側円環部の軸方向内端面は、円すいころの大径側端面と大径側円環部の軸方向内端面との投影面内において、大径側円環部の軸方向内端面に設けられた溝の溝端部の半数以上が円すいころの大径側端面と同時に接触可能な形状に形成されることを特徴とする（２）に記載の円すいころ軸受。
（９）保持器は、大径側円環部の内周面を内輪の大鍔部の外周面で径方向の案内をさせた構造、及び小径側円環部の内周面を内輪の小鍔部の外周面で径方向の案内をさせた構造の少なくとも一方を備えることを特徴とする（１）に記載の円すいころ軸受。
（１０）ポケットを構成する柱部の周方向側面の開き角は、０度〜４０度に設定されることを特徴とする（１）に記載の円すいころ軸受。
（１１）大径側円環部の軸方向内端面が凹球面状に形成され、円すいころの大径側端面が凸球面状に形成され、大径側円環部の軸方向内端面の凹球面状の曲率半径をＳＲｙ、円すいころの大径側端面の凸球面状の曲率半径をＲａとすると、ＳＲｙ＝Ｒａ±２０％Ｒａに設定されることを特徴とする（１）に記載の円すいころ軸受。
（１２）大径側円環部の軸方向内端面が周方向又は径方向に沿った凹面状に形成され、円すいころの大径側端面が凸球面状に形成され、大径側円環部の軸方向内端面の周方向又は径方向に沿った凹面状の曲率半径をＲｚ、円すいころの大径側端面の凸球面状の曲率半径をＲａとすると、Ｒｚ＝Ｒａ±２０％Ｒａに設定されることを特徴とする（１）に記載の円すいころ軸受。
（１３）保油部は、潤滑油を保持可能な階段部からなることを特徴とする（１）に記載の円すいころ軸受。
（１４）潤滑油が軸受内部に断続的に供給される、或いは、軸受内部の潤滑油が微量である潤滑環境下で使用されることを特徴とする（１）〜（１３）のいずれか１つに記載の円すいころ軸受。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、保持器の大径側円環部の少なくとも軸方向内端面の表面が粗く形成され、大径側円環部に、潤滑油を保持する保油部が設けられ、保持器が円すいころの小径側に軸方向に移動したときに、保油部が円すいころの大径側端面に接触するため、微量な潤滑油の潤滑環境下であったとしても軸受の焼付きを防止することができる。また、保持器が円すいころの大径側に軸方向に移動したときに、保油部が円すいころの大径側端面から離れて、保油部が円すいころに常時接触しないため、軸受回転時の摩擦抵抗の増加を抑制することができ、さらに、保油部の摩耗を抑制することができる。また、高度な部品寸法精度などの管理が不要であり、製造コストの増大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る円すいころ軸受の第１実施形態を説明する断面図である。
【図２】図１に示す保持器を径方向内側から見た模式図である。
【図３】図１に示す保持器が円すいころの大径側に軸方向に移動したときを説明する断面図である。
【図４】図１に示す保持器が円すいころの小径側に軸方向に移動したときを説明する断面図である。
【図５】溝の周方向の溝端部と円すいころの大径側端面との接触位置関係を示す模式図である。
【図６Ａ】溝端部が円すいころと接する状態を示す説明図である。
【図６Ｂ】溝端部が円すいころと接しない状態を示す説明図である。
【図７Ａ】溝の角部がシャープエッジに形成される場合を示す説明図である。
【図７Ｂ】溝の角部が大きな円弧状に形成される場合を示す説明図である。
【図８Ａ】溝の深さを溝の溝中央部から溝端部に向かうに従って小さくした場合を示す説明図である。
【図８Ｂ】溝の深さを溝の溝中央部から溝端部まで均一にした場合を示す説明図である。
【図９】溝の径方向断面の溝底すみの円弧形状の半径を、溝の溝中央部から溝端部に向かうに従って小さくすることを説明する模式図である。
【図１０】溝の径方向幅を長手方向両方の溝端部で小さくした例を説明する模式図である。
【図１１】溝の他の形状例を説明する模式図である。
【図１２】溝の他の形状例を説明する模式図である。
【図１３】保持器と内輪とのラジアル方向の隙間の状態を示す断面図である。
【図１４】柱部の周方向側面の開き角を説明する概略断面図である。
【図１５】柱部の周方向側面の開き角が０度の場合を説明する概略断面図である。
【図１６】保持器のポケット面を凹球面状に形成した場合を示す断面図である。
【図１７】図１６の場合の保持器と円すいころを径方向外側から見た平面図である。
【図１８】保持器のポケット面を周方向に沿った凹面状に形成した場合を示す断面図である。
【図１９】図１８の場合の保持器と円すいころを径方向外側から見た平面図である。
【図２０】保持器のポケット面を径方向に沿った凹面状に形成した場合を示す断面図である。
【図２１】図２０の場合の保持器と円すいころを径方向外側から見た平面図である。
【図２２】第１実施形態の保油部の第１変形例を説明する模式図である。
【図２３】第１実施形態の保油部の第２変形例を説明する模式図である。
【図２４】第１実施形態の保油部の第３変形例を説明する模式図である。
【図２５】本発明に係る円すいころ軸受の第２実施形態の保持器を径方向内側から見た模式図である。
【図２６】第２実施形態の保油部の第１変形例を示す断面図である。
【図２７】第２実施形態の保油部の第２変形例を示す断面図である。
【図２８】第２実施形態の保油部の第３変形例を示す模式図である。
【図２９】本発明に係る円すいころ軸受の第３実施形態を説明する断面図である。
【図３０】図２９に示す保持器を径方向内側から見た模式図である。
【図３１】潤滑油ポンプによる軸受への給油を説明する断面図である。
【図３２】歯車の跳ね掛けによる軸受への給油を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る円すいころ軸受の各実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
（第１実施形態）
まず、図１〜図２４を参照して、本発明に係る円すいころ軸受の第１実施形態について説明する。
【００１７】
本実施形態の円すいころ軸受１０は、図１に示すように、内周面に外輪軌道面１１ａを有する外輪１１と、外周面に内輪軌道面１２ａを有する内輪１２と、外輪軌道面１１ａと内輪軌道面１２ａとの間に転動可能に設けられる複数の円すいころ１３と、複数の円すいころ１３を周方向に略等間隔に保持する保持器１４と、を備える。なお、本実施形態では、潤滑油が潤滑油ポンプＰ（図３１参照）などにより軸受内部に適宜供給される。
【００１８】
内輪１２は、内輪１２の大径側端部に設けられる大鍔部１２ｂと、内輪１２の小径側端部に設けられる小鍔部１２ｃと、を有する。内輪１２の外周面は、略円すい状に形成されている。また、円すいころ１３は、円すいころ１３の周面に設けられる転動面１３ａと、円すいころ１３の大径側端部に設けられる大径側端面１３ｂと、円すいころ１３の小径側端部に設けられる小径側端面１３ｃと、を有する。
【００１９】
保持器１４は、合成樹脂製であり、アキシアルドローにより射出成形されており、大径側円環部１４ａと、大径側円環部１４ａと同軸配置される小径側円環部１４ｃと、大径側円環部１４ａと小径側円環部１４ｃとを軸方向で連結し、周方向に略等間隔に設けられる複数の柱部１４ｅと、周方向に互いに隣り合う柱部１４ｅ間で、大径側円環部１４ａ及び小径側円環部１４ｃとにより囲まれて形成され、円すいころ１３を転動可能に保持するポケット１４ｆと、を有する。
【００２０】
また、保持器１４は、保持器１４の小径側円環部１４ｃの軸方向内端面１４ｄと円すいころ１３の小径側端面１３ｃとの間に第１隙間Ｓ１を有する。また、保持器１４は、保持器１４の大径側円環部１４ａの軸方向内端面１４ｂと円すいころ１３の大径側端面１３ｂとの間に第２隙間Ｓ２を有する。これにより、保持器１４は、軸方向に沿って所定の範囲で移動可能に設けられる。
【００２１】
そして、本実施形態の円すいころ軸受１０では、図１に示すように、第１隙間Ｓ１の軸方向寸法をＤ１、第２隙間Ｓ２の軸方向寸法をＤ２、円すいころ１３の長さ寸法をＬＲ、保持器１４のポケット１４ｆの長さ寸法をＬＰ、隙間全体の総和寸法をＤｔとしたとき、Ｄｔ＝Ｄ１＋Ｄ２＝ＬＰ−ＬＲの関係となる。なお、軸方向寸法Ｄ１，Ｄ２、円すいころ１３の長さ寸法ＬＲ、及びポケット１４ｆの長さ寸法ＬＰは、円すいころ１３の中心軸（自転軸）方向に沿った寸法である。
【００２２】
このように、円すいころ１３と保持器１４との間には軸方向の隙間が設けられるため、保持器１４は、軸方向に沿って隙間の総和寸法Ｄｔの範囲で自由に移動可能である。また、本実施形態では、隙間の総和寸法Ｄｔは、厳密な寸法管理は不要で、保持器の一般的な加工精度を考慮して、０．１ｍｍから円すいころ１３の長さ寸法ＬＲの１／５以下の範囲に設定される。
【００２３】
また、保持器１４の大径側円環部１４ａの軸方向内端面（以下、単に「ポケット面」とも言う）１４ｂの表面は、粗く形成されており、具体的な軸方向内端面１４ｂの表面粗さ（算術平均粗さ）は３μｍ〜２０μｍに設定される。また、軸方向内端面１４ｂの表面粗さは、例えば、柱部１４ｅの周方向側面よりも粗く形成されていてもよい。
【００２４】
そして、大径側円環部１４ａの軸方向内端面（ポケット面）１４ｂの粗さは、後述する溝２０が蓄えた潤滑油を円すいころ１３に導くように機能する。これにより、軸方向内端面１４ｂの保油能力及び給油能力を高めることができる。また、後述する溝２０の内面も保油能力を高めるために粗く形成されていた方が好ましい。また、軸方向内端面１４ｂが保持器成形時の型抜き方向に対して垂直なため、軸方向内端面１４ｂを粗く形成したとしても、成形後の離型の際に支障になることはない。なお、軸方向内端面１４ｂの表面粗さは、全てのポケット１４ｆに対して設定してもよいし、一部のポケット１４ｆに対して設定してもよい。
【００２５】
また、図１〜図５に示すように、保持器１４の大径側円環部１４ａの軸方向内端面（ポケット面）１４ｂには、溝加工等により、複数（本実施形態では５つ）の微細な溝（保油部）２０が形成されている。なお、溝２０は、１つであってもよい。そして、５つの溝２０は、２列（外径側に２つ、内径側に３つ）に並べられて配置されている。溝２０は、有底溝であり、それぞれのポケット１４ｆにおいて、周方向に沿って平行に形成されている。溝２０は、毛管力で潤滑油を保持可能な保油部であり、保持器１４の保油能力を高めると共に、円すいころ１３への潤滑油の伝播を促進する。なお、溝２０は、全てのポケット１４ｆに対して設けられてもよいし、一部のポケット１４ｆに対して設けられてもよい。
【００２６】
ここで、本説明で述べる毛管力とは、固体が液体を引き寄せようとする力のことである。固体（保持器）の表面張力が液体（潤滑油）の表面張力よりも大きなときに毛管力が生じ、液体は固体表面に引き寄せられる。また、液体は表面張力により空気と触れる面を減らそうともする。つまり、潤滑油は空気と接する面積が減少させながら、保持器と接する面積を増そうとする。このため、保持器の溝は、細く狭いほど毛管力が高まる。この原理を利用し、本発明では、ポケット面１４ｂに、細く狭い形状の溝２０を形成している。そして、溝２０は、大径側円環部１４ａの軸方向内端面（ポケット面）１４ｂと接続する溝端部２０ａから円すいころ１３の大径側端面１３ｂに潤滑油を供給することを特徴とする。なお、溝端部２０ａは、溝２０の周方向の端部のことである。また、後述する溝中央部２０ｂは、溝２０の周方向の中央部のことである。
【００２７】
また、溝２０は、毛管力の作用で保油及び円すいころ１３への給油が可能な微細な形状であることが必要であり、本実施形態では、溝２０の幅及び深さは一定又は溝端部が浅くなるように設定されており、溝２０の潤滑油の保油性、保持器１４の強度及び一般的な射出成形の精度などを考慮して、例えば、溝２０の径方向幅Ｄ３は、最大部で０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲に設定され、溝２０の深さＤ４は、最大部で０．０５ｍｍから円すいころ１３の長さ寸法ＬＲの１／５以下の範囲に設定される。なお、溝２０の径方向幅Ｄ３は、溝２０の延在方向と直交する方向の幅である。また、アキシアルドローにより成形される溝２０は、射出成形時に成形金型が移動（離型）する方向である、保持器１４の中心軸と同じ方向（軸方向）に延在している。
【００２８】
保持器１４は、合成樹脂製であり、例えば、アキシアルドローにより射出成形可能である。大径側円環部１４ａの軸方向内端面（ポケット面）１４ｂの表面粗さ及び溝２０もこの射出成形により同時に形成可能である。この場合、加工工程の追加、二色成形（ダブルモールド）のような特殊な成形、及び別途製作した保油部材の接着などが不要である。従って、製造コストをほぼ増大させることなく、耐焼付き性を向上することができる。
【００２９】
また、保持器１４の材質としては、特に制限はないが、使用される潤滑油に対して表面張力が高く毛管力を生じる親油性を有する合成樹脂材であればよく、例えば、ナイロンなどの一般的な保持器樹脂材を挙げることができる。なお、保持器１４の合成樹脂に強化剤として繊維を含有させてもよい。また、親油性が低い樹脂材を使用することも可能であるが、この場合、親油処理を施した方が好ましい。
【００３０】
図５は、溝２０の周方向の溝端部２０ａと円すいころ１３の大径側端面１３ｂとの接触位置関係を示す模式図である。円すいころ１３の大径側端面１３ｂには、通常中心部に逃げ凹部１３ｄが設けられ、逃げ凹部１３ｄの周囲に円環状の接触面１３ｅが設けられている。この円環状の接触面１３ｅとポケット面１４ｂとの投影面（円すいころ１３の長手方向に見たとき重なり合う面、図５の斜線部分参照）が、円すいころ１３と保持器１４が接触可能な面である。そして、５つの溝２０のそれぞれの溝端部２０ａの少なくとも一方は、この扇状の接触面１３ｅに収まるように設けられる。これにより、後述のメカニズムにより溝端部２０ａに集まった潤滑油を余す事なく、円すいころ１３との毛管力によって円すいころ１３に給油することが可能となる。なお、図５〜図８中の符号Ｌは潤滑油（ドット模様を付与した部分）である。
【００３１】
図６Ａ及び図６Ｂは、溝２０の長手方向（周方向）と円すいころ１３との位置関係を示す説明図であり、例えば、図５の線Ｂに沿った断面図である。なお、図６Ａ及び図６Ｂでは、説明の理解を容易にするため、溝２０の深さを実際よりも拡大して表している。保持器１４は、毛管力によって溝２０の内部に蓄えられた潤滑油を、同じくころ表面との毛管力の作用によって円すいころ１３の大径側端面１３ｂに供給することを特徴としている。この作用を効果的にさせるためには、溝２０は、円すいころ１３とポケット面１４ｂが接する部分に高い毛管力を発生させることが重要である。そして、その手法の１つとして、本実施形態では、図６Ａに示すように、溝２０の中間部分よりも毛管力が高い溝端部２０ａが円すいころ１３と接するように構成している。これにより、溝２０の内部の潤滑油を、溝端部２０ａから円すいころ１３の大径側端面１３ｂとの毛管力で吸い上げることができる。なお、図６Ｂでは、溝端部２０ａが円すいころ１３と接しないため、潤滑油を吸い上げる量が少なくなる。
【００３２】
図７Ａ及び図７Ｂは、溝２０の径方向の断面形状を示す説明図であり、例えば、図５の線Ｃに沿った断面図である。毛管力は毛細管現象などからも明白なように、狭い空間ほど強く働くため、溝２０の径方向幅Ｄ３が細いだけではなく、図７Ｂに示すように開口部で広がっていてはならない。そこで、本実施形態では、図７Ａに示すように、溝２０の壁面（溝２０の径方向の壁面と周方向の壁面の少なくとも一方）２０ｃとポケット面１４ｂとの間の角部２０ｄがシャープエッジ（半径０．１ｍｍ以下の円弧状の面取り、好ましくは半径０．０５ｍｍ以下の円弧状の面取り、又は１辺０．１ｍｍで４５度の直線状の面取り）に形成されている。角部２０ｄをシャープエッジに形成することにより、潤滑油をポケット面１４ｂまで導きやすくすることが可能となる。なお、図７Ｂでは、角部２０ｄの円弧が大きいため、潤滑油の油面がポケット面１４ｂに届かず、給油量が少なくなる。
【００３３】
また、溝２０の径方向断面の溝底すみ２０ｅは、円弧形状に形成されており、この溝底すみ２０ｅの円弧形状の半径Ｒｗが小さい場合、毛管力が高まり潤滑油が溝底すみ２０ｅに留まるように作用する。このため、溝２０の径方向断面の溝底すみ２０ｅの円弧形状の半径Ｒｗは、最大となる溝２０の長手方向中央である溝中央部２０ｂにおいて溝２０の径方向幅Ｄ３の１／４〜１／２に設定される方が望ましい。また、溝端部２０ａへの毛管力を高めるためには、図９に示すように、溝２０の径方向断面の溝底すみ２０ｅの円弧形状の半径Ｒｗを、溝２０の溝中央部２０ｂから溝端部２０ａに向かうに従って小さくする（Ｒｗ１＞Ｒｗ２＞Ｒｗ３）方が更に望ましい。これにより、溝中央部２０ｂに溜まった潤滑油を、より毛管力の高い溝端部２０ａに吸い上げて、ポケット面１４ｂに導くことが可能となる。
【００３４】
図８Ａ及び図８Ｂは、溝２０の長手方向（周方向）の断面形状を示す説明図であり、例えば、図５の線Ｂに沿った断面図である。なお、図８Ａ及び図８Ｂでは、説明の理解を容易にするため、溝２０の深さを実際よりも拡大して表している。図８Ｂに示すように、溝２０の周方向断面の溝底すみ２０ｆの半径Ｒｗが小さい場合、潤滑油が溝底すみ２０ｆに留まってしまい、円すいころ１３への給油が難しくなる。このため、溝端部２０ａの深さＤ４を、溝中央部２０ｂの深さＤ４よりも小さく（浅く）設定した方が望ましい。具体的には、図８Ａに示すように、溝２０の周方向断面の溝底すみ２０ｆを円弧形状に形成して、溝２０の深さＤ４を、溝２０の溝中央部２０ｂから溝端部２０ａに向かうに従って小さくしている。これにより、溝端部２０ａのポケット面１４ｂと接続する部分の毛管力を高めることができ、溝底に溜まった潤滑油を効率よく吸い上げて、円すいころ１３に給油することが可能となる。
【００３５】
図１０は、溝２０の径方向幅Ｄ３を長手方向両方の溝端部２０ａで小さく（細く）した例を説明する模式図である。つまり、図１０に示す溝２０では、溝端部２０ａの径方向幅Ｄ３を、溝中央部２０ｂの径方向幅Ｄ３よりも小さく設定されている。このように溝２０の先端を細くすることにより、溝端部２０ａの毛管力を高めることができ、溝底に溜まった潤滑油を効率よく吸い上げて、円すいころ１３に給油することが可能となる。また、細くなっている部分が先端の一部に限られるため、溝全体の空間体積をあまり減らすことなく、多くの潤滑油を蓄えやすい形状でもある。
【００３６】
図１１及び図１２は、溝２０の他の形状例を説明する模式図である。図１１及び図１２に示す溝２０では、溝２０の径方向幅Ｄ３を溝中央部２０ｂから溝端部２０ａに向かうに従って小さく、且つ溝２０の深さＤ４を溝中央部２０ｂから溝端部２０ａに向かうに従って浅く、且つ溝２０の径方向断面の溝底すみ２０ｅの円弧形状の半径Ｒｗを、溝２０の溝中央部２０ｂから溝端部２０ａに向かうに従って小さく（Ｒｗ１＞Ｒｗ２＞Ｒｗ３）している。このような構造にすることにより、溝端部２０ａのポケット面１４ｂと接続する部分の毛管力を高めることができ、溝底に溜まった潤滑油を効率よく吸い上げて、円すいころ１３に給油することが可能となる。なお、溝２０の周方向長さ、溝２０の径方向幅Ｄ３の変化度合い、溝２０の深さＤ４の変化度合い、溝２０の径方向断面の溝底すみ２０ｅの円弧形状の半径Ｒｗの変化度合い、及びその変化の連続・不連続は自由に設定可能である。また、上記項目の一部のみを採用してもよい。
【００３７】
図１３は、保持器と内輪とのラジアル方向の隙間の状態を示す断面図である。保持器は、ころの公転と同期して自転する部品であり、内輪、外輪、ころのいずれかによってラジアル方向の動きが規制されるように構成されている。そして、一般的な円すいころ軸受では、ころによってラジアル方向の動きが規制され、ポケットに設けられた隙間の範囲で自由にラジアル方向に移動可能である。しかし、ころによる規制では、ラジアル方向位置のばらつき要因が多く、ラジアル方向の移動量を意図的に狭い範囲に収めることは困難である。そして、保持器のラジアル方向の移動量が大きくなると、ポケット面ところ端面との接触位置も大きくズレてしまい、給油の効果が弱くなってしまう。
【００３８】
このため、本発明では、保持器の円環部の内周面と内輪の鍔部の外周面との隙間を小さくしたすべり軸受構造とすることにより、保持器のラジアル方向の移動量を小さくしている。具体的には、図１３に示すように、保持器１４は、大径側円環部１４ａの内周面を内輪１２の大鍔部１２ｂの外周面で径方向の案内をさせた構造、及び小径側円環部１４ｃの内周面を内輪１２の小鍔部１２ｃの外周面で径方向の案内をさせた構造の両方を備えている。なお、上記２つの構造の両方を備えることに限定されず、２つの構造のいずれか一方を備えていればよい。
【００３９】
また、上記すべり軸受構造において、保持器のラジアル方向の移動量を規制するのは、内輪の鍔部の外周面であり、これを確実とするために保持器を鍔部に接した状態まで偏心させても、保持器ところは接触するものの、ラジアル方向の動きを拘束し合わない構造とする。この構造は、一般的に内輪案内保持器と呼ばれ、本発明の保油／給油のための溝を有する保持器にこの内輪案内を組み合わせることで、効果的な給油機能を発揮することが可能となる。
【００４０】
また、図１３に示す大径側円環部１４ａの内周面と内輪１２の大鍔部１２ｂの外周面との間の第３隙間Ｓ３、及び小径側円環部１４ｃの内周面と内輪１２の小鍔部１２ｃの外周面との間の第４隙間Ｓ４については、軸受の大きさ、保持器と軸受の材質、及び使用環境温度によって用途毎に最適設計が必要なため一定の隙間量とはならないが、使用環境の最低温度にて保持器と内輪との間の隙間が丁度ゼロか、僅かに隙間が残る設定が最適である。これは、保持器の樹脂が鋼製の軸受よりも線膨張係数が高く、低温時に隙間が減少するためである。この隙間の変化量は、線膨張係数差と使用温度範囲、保持器案内径が大きいほど大きくなる。そして、保持器は、内輪との隙間が負になると内輪に拘束され円滑な回転が阻害されてしまう。このため、案内隙間を負にしないようにすることが重要である。さらに、使用時の隙間は、最小であるのが望ましいため上述の隙間設定が最適となる。
【００４１】
図１４及び図１５は、円すいころ１３と保持器１４の柱部１４ｅを軸方向から見た断面図である。図１４及び図１５に示すように、円すいころ１３を挟んで周方向に対向する柱部１４ｅは、外径側の隙間が円すいころ１３のころ径よりも狭くなるように構成されており、これにより、ポケット１４ｆから円すいころ１３が脱落しない構造となっている。軸受が使用装置に組み込まれた状態ではころは内輪と外輪とに挟まれるため、保持器がなくてもころは脱落しないが、使用装置への組み付けまでの間、つまり、内輪・ころ・保持器の組立体が外輪と分離した状態のときに、この組立体が分解してしまわないように、上記構造としている。
【００４２】
しかし、柱部１４ｅの周方向側面１４ｈの径方向に対する開き角θが大きくなると、使用時に保持器はころとの接触で受けるころ公転方向の力から生じる保持器径方向の分力が大きくなる。ころの挙動は各ころ間で不均一なため、保持器の全ポケットで生じる保持器径方向の力にも不均一が生じ、保持器中心軸が回転中心軸からズレる原因となる。保持器中心軸が回転中心軸からズレた場合、ポケット面１４ｂと円すいころ１３の大径側端面との接触位置にもズレが生じるため、この保持器中心軸のズレは極力抑えるべきである。このため、ポケット１４ｆを構成する柱部１４ｅの周方向側面１４ｈの開き角θは、０度〜４０度に設定されるのが望ましい。なお、０度のような低い開き角の構造は、図１５に示すように、柱部１４ｅの周方向側面１４ｈの径方向外端にころ脱落防止のために窓幅を狭める突起１４ｉを設けて、ころ脱落防止用の部分と使用中の柱部ところの接触位置とを分けることで実現可能である。
【００４３】
また、図５に示すように、円すいころ１３の大径側端面１３ｂとポケット面１４ｂは、円すいころ１３の扇円環状の接触面１３ｅで接触するようになっており、その接触面１３ｅ内の溝端部２０ａから毛管力によって円すいころ１３に潤滑油が供給されるため、溝端部２０ａと円すいころ１３の大径側端面１３ｂを接触状態にすることが必要である。このため、例え１箇所でも給油機能は働くが、十分な潤滑を行うためには、大径側円環部１４ａの軸方向内端面（ポケット面）１４ｂは、円すいころ１３の大径側端面１３ｂとポケット面１４ｂとの投影面との投影面内において、ポケット面１４ｂに設けられた５つの溝２０の溝端部２０ａの半数以上が円すいころ１３の大径側端面１３ｂと同時に接触可能な形状に形成された方が望ましい。なお、図５の場合、５つの溝２０が２列（外径側に２つ、内径側に３つ）に並べられており、全部で１０個の溝端部２０ａのうち、６個の溝端部２０ａが円すいころ１３の大径側端面１３ｂと接触している。
【００４４】
図１６及び図１７は、円すいころ１３の大径側端面１３ｂとポケット面１４ｂの面形状を示す図である。ところで、円すいころ軸受のころは、全てのころの外径の円錐角頂点が、軸受中心軸上の１点（コーンセンタ）に集まる構造となっている。そして、円すいころ１３の大径側端面１３ｂは、コーンセンタからの距離を半径Ｒａとした凸球面状に形成されている。
【００４５】
一方、既存の一般的な保持器では、ポケット面は、平面状だったり円錐状だったりと、円すいころの大径側端面との密着性は考慮されていないが、本発明では、円すいころ１３の大径側端面１３ｂとの毛管力を高めることで潤滑油の給油効果を向上するため、円すいころ１３の大径側端面１３ｂとポケット面１４ｂとの隙間を最小にするために、ポケット面１４ｂは、凹球面状に形成されていた方が望ましい。また、ポケット面１４ｂの凹球面状の曲率半径をＳＲｙ、円すいころ１３の大径側端面１３ｂの凸球面状の曲率半径をＲａとすると、ＳＲｙ＝Ｒａ±２０％Ｒａに設定した方が、高い給油効果を発揮するため更に望ましい。これは、ポケット面１４ｂの凹球面状の曲率半径ＳＲｙが大き過ぎても小さ過ぎても密着度合いが低下するためである。しかしながら、ＳＲｙをＲａに一致（ＳＲｙ＝Ｒａ）させて全面当りにしてしまうと、摩擦抵抗が増加してしまうため、僅かに曲率半径をずらして完全密着させない状態が最適である。
【００４６】
図１８及び図１９は、ポケット面１４ｂの面形状の第１変形例を示す図である。本例では、ポケット面１４ｂが周方向に沿った凹面状に形成されている。そして、この場合、ポケット面１４ｂの周方向に沿った凹面状の曲率半径をＲｚ、円すいころ１３の大径側端面１３ｂの凸球面状の曲率半径をＲａとすると、Ｒｚ＝Ｒａ±２０％Ｒａに設定した方が望ましい。
【００４７】
図２０及び図２１は、ポケット面１４ｂの面形状の第２変形例を示す図である。本例では、ポケット面１４ｂが径方向に沿った凹面状に形成されている。そして、この場合、ポケット面１４ｂの径方向に沿った凹面状の曲率半径をＲｚ、円すいころ１３の大径側端面１３ｂの凸球面状の曲率半径をＲａとすると、Ｒｚ＝Ｒａ±２０％Ｒａに設定した方が望ましい。
【００４８】
図１８〜図２１に示した例は、ポケット面１４ｂを凹球面状にしない例であるが、この場合であっても、凹球面状に近い効果を得ることが可能である。そして、これらの例は、金型製作の工法による都合等で球面加工が極めて困難又は不可能な場合に有効である。
【００４９】
このように構成された円すいころ軸受１０では、軸受に潤滑油が供給され軸受内が潤滑油で満たされている場合、軸受回転のポンプ作用により潤滑油が内輪１２の小径側から大径側へ流れる現象が起きる。従って、本実施形態では、図３に示すように、上記ポンプ作用による潤滑油の流れの力を受けて、保持器１４が円すいころ１３の大径側に軸方向に移動し、保持器１４の大径側円環部１４ａが円すいころ１３から離れる側に移動する（Ｄｔ＝Ｄ２、Ｄ１＝０）。これにより、大径側円環部１４ａが円すいころ１３に常時接触しないため、軸受回転時の摩擦抵抗の増加が抑制される。
【００５０】
その一方、軸受に潤滑油が供給されず軸受内の潤滑油が微量である場合、ポンプ作用による潤滑油の流れは発生せず、図４に示すように、保持器１４は自重の分力により円すいころ１３の小径側に軸方向に移動し、保持器１４の大径側円環部１４ａの軸方向内端面１４ｂに形成された溝２０が円すいころ１３の大径側端面１３ｂに接触する（Ｄｔ＝Ｄ１、Ｄ２＝０）。これにより、溝２０に蓄えられた潤滑油が円すいころ１３の大径側端面１３ｂに供給される。つまり、軸受内の潤滑油が微量である場合にのみ、溝２０が円すいころ１３の大径側端面１３ｂに接触し、潤滑油が円すいころ１３に供給される。なお、本発明の円すいころ軸受１０は、保持器１４の自重の分力を利用して保持器１４を移動させるものであるため、水平に設けられる軸（横軸）を支持する構造に用いるのが好適である。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態の円すいころ軸受１０によれば、保持器１４の大径側円環部１４ａの軸方向内端面１４ｂの表面が粗く形成され、大径側円環部１４ａの軸方向内端面１４ｂに、毛管力で潤滑油を保持する溝（保油部）２０が設けられ、保持器１４が円すいころ１３の小径側に軸方向に移動したときに、溝２０が円すいころ１３の大径側端面１３ｂに接触するため、微量な潤滑油の潤滑環境下であったとしても軸受１０の焼付きを防止することができる。また、保持器１４が円すいころ１３の大径側に軸方向に移動したときに、溝２０が円すいころ１３の大径側端面１３ｂから離れて、溝２０が形成された大径側円環部１４ａが円すいころ１３に常時接触しないため、軸受回転時の摩擦抵抗の増加を抑制することができ、さらに、溝２０が形成された大径側円環部１４ａの摩耗を抑制することができる。また、高度な部品寸法精度などの管理が不要であり、製造コストの増大を抑制することができる。
【００５２】
更に詳細に説明すると、溝２０が形成された大径側円環部１４ａは、事前に接触力（押付け力）が設定されているわけではなく、保持器１４の自重の分力により円すいころ１３に接触するため、摩擦抵抗を殆ど発生させず、大径側円環部１４ａの摩耗劣化を最小限に抑えることができる。
【００５３】
また、本実施形態の円すいころ軸受１０によれば、保持器１４が、合成樹脂製であり、保持器１４の大径側円環部１４ａの軸方向内端面１４ｂの表面粗さ及び溝２０がアキシアルドローにより保持器１４と同時に射出成形されるため、製造コストの増大を抑制することができる。
【００５４】
また、本実施形態の円すいころ軸受１０によれば、溝２０が周方向に沿って形成され、軸受回転時の遠心力の作用方向と溝２０の形成方向が直交するため、溝２０に保持される潤滑油が遠心力により飛散するのを抑制することができる。
【００５５】
また、本実施形態の円すいころ軸受１０によれば、潤滑油量を大幅に減らすことができるので、潤滑油の攪拌抵抗を低減することができる。また、例えば、歯車による跳ね掛けなどによって潤滑油を微量でも供給できる構造（図３２参照）とすれば、潤滑油ポンプや給油路を廃止することもでき、これにより、システム全体の軽量コンパクト化、低コスト化を図ることができる。
【００５６】
また、本実施形態の円すいころ軸受１０によれば、潤滑油が軸受内に断続的に供給される、或いは、軸受内の潤滑油が微量である潤滑環境下でも、焼付きを防止して軸受性能や潤滑効果を長期間に亘って維持することができる。このため、本実施形態の円すいころ軸受１０は、例えば、一部のハイブリッド車のトランスミッションのようにエンジン停止時に潤滑油ポンプが一時的に停止する機構に好適に用いることができ、また、自動車の被牽引時に潤滑油ポンプが作動せずに潤滑油の十分な供給が困難な状況などに対応することができる。
【００５７】
ここで、本明細書における潤滑油が微量である潤滑環境下について説明する。例えば、自動車などのトランスミッションの場合、潤滑油の供給方法として、図３１に示す潤滑油ポンプＰによる潤滑油の圧送と、図３２に示す歯車Ｇによる潤滑油の跳ね掛けとの２通りが一般的に知られている。
【００５８】
潤滑油ポンプＰにより潤滑油を圧送する構造としては、図３１に示すように、円すいころ軸受１０の外輪１１がハウジングＨに内嵌され、内輪１２が回転軸Ａに外嵌されており、ハウジングＨに軸受１０に連通する給油路Ｒが設けられ、この給油路Ｒに潤滑油ポンプＰが接続される構造が一般的に知られている。この構造の場合、潤滑油ポンプＰから圧送された潤滑油が給油路Ｒを介して軸受１０に供給される。
【００５９】
また、歯車Ｇにより潤滑油を跳ね掛ける構造としては、図３２に示すように、円すいころ軸受１０の外輪１１がハウジングＨに内嵌され、内輪１２が回転軸Ａに外嵌されており、回転軸Ａに内輪１２と隣接して歯車Ｇが設けられる構造が一般的に知られている。この構造の場合、歯車Ｇに付着している潤滑油が軸回転に伴う遠心力により飛散し、飛散した潤滑油が軸受１０に付着して給油される。
【００６０】
上記した２通りの構造では、軸受の焼付きを防止するため、５０ｃｃ／ｍｉｎから１０００ｃｃ／ｍｉｎ程度の潤滑油量が供給されている。そして、この潤滑油量が１０ｃｃ／ｍｉｎを下回ると潤滑油不足に伴う油膜不足により発熱や焼付きが起こりやすくなり、０ｃｃ／ｍｉｎ（無潤滑油）では焼付きが生じる。本発明は、無潤滑状態ではなく希薄潤滑状態への対応であり、潤滑油が微量である潤滑環境下、具体的には、０．０１ｃｃ／ｍｉｎ〜１０ｃｃ／ｍｉｎ程度の希薄潤滑状態で大きな効果を発揮する。
【００６１】
次に、本明細書における潤滑油が断続的に供給される環境について説明する。例えば、ハイブリッド車では、エンジンを停止したまま電動モータで走行するモードがある。このモード中は、エンジンと直結した潤滑油ポンプだけの構造では、軸受に潤滑油が給油されない状態で走行が行われる。このため、数分程度までの無給油走行状態が発生するが、軸受はこの間に焼付きを起こしてはならない。この電動走行時間はバッテリーの進化と共に延長させたいニーズがある。現状では焼付き防止のために一定間隔毎にエンジンを回し、潤滑油ポンプを作動させる制御を行っている車種もある。この課題を解決するには、電動潤滑油ポンプをシステムに追加するか、本発明のような無潤滑で焼付きにくい軸受の採用が必要となる。本発明では、焼付きまでの時間は保油部に蓄えられる保油量と関連があることから、保油量を増やすことで無潤滑適用時間を数十分から数時間と大幅に延長させることが可能である。保油量の拡大には、例えば、油溝の数の増加や油溝深さの拡大で対応できる。
【００６２】
また、乗用車は、故障時やキャンピングカーなどの大型車両での移動先での補助用車両として牽引されることがある。このようなときは、車両の駆動輪を台車などに載せることで空転を防止することが可能であるが、現実には、駆動輪を空転させながら牽引される事例が起こっている。この場合、駆動伝達はなく無負荷空転のため軸受の負担も軽微であるが、円すいころ軸受の場合、一般的に予圧をかけて使用されるため、予圧分の負荷が常に作用している。そして、この空転状態では、エンジンや電動潤滑油ポンプが稼働せず、潤滑油ポンプは停止しているため、軸受は焼付きを起こしやすい。この対策のために、跳ね掛け給油が起こるように駆動装置に工夫を施している車種もある。本発明では、潤滑油ポンプが停止しても、保油部に蓄えられた潤滑油がなくなるまで軸受に給油を行えるため、跳ね掛けが不十分又は跳ね掛けがないような被牽引状態でも耐焼付き性を大幅に向上することができる。
【００６３】
次に、本実施形態の第１変形例として、図２２に示すように、溝２０は、大径側円環部１４ａの軸方向内端面１４ｂ内（ポケット１４ｆ内）で半円状に周回して形成されていてもよい。溝２０は、円すいころ１３の中心軸と同心円状に配置されている。このため、円すいころ１３が溝２０の油膜の馴染みを良好にすると共に、軸受回転に伴う遠心力に対して潤滑油が振り飛ばされ難くなるので、溝２０に保持される潤滑油が遠心力により飛散するのを抑制することができる。また、溝２０は、大径側円環部１４ａの内周面に開口し、大径側円環部１４ａの外周面側に開口していないので、溝２０の保油性を向上することができる。また、半円状に形成される溝２０は、その中央部で分断されるような形状で２つの溝で構成されて、その溝２０の端部が円すいころ１３の大径側端面１３ｂと接するようになっている。
【００６４】
また、本実施形態の第２変形例として、図２３に示すように、溝２０は、大径側円環部１４ａの軸方向内端面１４ｂ内（ポケット１４ｆ内）で径方向に直線状且つ周方向に平行に並んで形成されていてもよい。また、溝２０は、大径側円環部１４ａの内周面及び外周面のいずれにも突き抜けない、止まり溝に形成される。本変形例によれば、溝２０が径方向に直線状に形成されるため、軸受回転に伴う遠心力により潤滑油が振り飛ばされやすいので、低速回転時に効率よく給油することができる。また、溝２０が止まり溝に形成されるため、ある程度の遠心力まで溝２０内に潤滑油を留めることができる。
【００６５】
また、本実施形態の第３変形例として、図２４に示すように、大径側円環部１４ａの軸方向内端面１４ｂ内（ポケット１４ｆ内）に、溝２０の代わりに、複数（本変形例では７つ）の孔２１を形成してもよい。孔２１は、軸方向視で涙型の有底孔であり、孔２１の幅（短径側）Ｄ５は、０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲に設定され、孔２１の深さＤ６は、０．０５ｍｍから円すいころ１３の長さ寸法ＬＲの１／５以下の範囲に設定される。本変形例によれば、保持器１４の強度低下を抑制しつつ、潤滑油を保持することができる。なお、孔２１は、開口部の一部に狭くなった部位があればよく、涙型に限定されず、レモン型形状や三角形状などの多角形状などであってもよく、それらの組み合わせであってもよい。
【００６６】
（第２実施形態）
次に、図２５〜図２８を参照して、本発明に係る円すいころ軸受の第２実施形態について説明する。なお、上記第１実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。
【００６７】
本実施形態では、図２５に示すように、保持器１４の大径側円環部１４ａの軸方向内端面（ポケット面）１４ｂに、上記した溝２０が複数（本実施形態では２つ）、周方向に沿って平行に形成されている。また、保持器１４の大径側円環部１４ａの内周面１４ｇの表面が粗く形成されると共に、大径側円環部１４ａの内周面１４ｇに複数（本実施形態では６つ）の円環部溝（保油部）３０が形成されている。円環部溝３０は、軸方向に直線状且つ周方向に平行に並んで形成されている。また、円環部溝３０は、成形後の離型時の引抜き性を考慮して、大径側円環部１４ａを軸方向に貫通するように形成されている。なお、円環部溝３０は、全てのポケット１４ｆに対して設けられてもよいし、一部のポケット１４ｆに対して設けられてもよい。
【００６８】
そして、大径側円環部１４ａの内周面１４ｇの表面粗さは、軸方向内端面１４ｂと同様に、３μｍ〜２０μｍに設定される。円環部溝３０の幅Ｄ７は、０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲に設定され、円環部溝３０の深さＤ８（図２６参照）は、０．０５ｍｍから円すいころ１３の大径側端部の外径Ｄｒ（図１参照）の１／５以下の範囲に設定される。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態の円すいころ軸受１０によれば、保持器１４の大径側円環部１４ａの軸方向内端面１４ｂ及び内周面１４ｇの表面が粗く形成され、大径側円環部１４ａの軸方向内端面１４ｂに、溝２０が形成され、大径側円環部１４ａの内周面１４ｇに、円環部溝３０が形成されるため、保持器１４の保油能力及び給油能力を高めることができ、これにより、軸受１０の焼付きを更に防止することができる。
【００７０】
次に、本実施形態の第１変形例として、図２６に示すように、射出成形金型への最適化に応じて、円環部溝３０の軸方向外端部に、円環部溝３０の軸方向外端開口を塞ぐ堰部３１を設けてもよい。
【００７１】
また、本実施形態の第２変形例として、図２７に示すように、射出成形金型への最適化に応じて、円環部溝３０の深さＤ８を軸方向外側に向けて次第に浅くして、軸方向外端部で深さが零になるように、円環部溝３０の底面を斜めにしてもよい。なお、円環部溝３０の深さＤ８を変化させるだけでなく、円環部溝３０の幅Ｄ７を軸方向外側に向けて次第に狭く変化させてもよく、また両方を変化させてもよい。
【００７２】
また、本実施形態の第３変形例として、図２８に示すように、大径側円環部１４ａの軸方向内端面（ポケット面）１４ｂに、溝２０を複数（本実施形態では３つ）形成すると共に、保持器１４の大径側円環部１４ａの内周面１４ｇに、円環部溝３０を周方向に連通する周溝３２を全周に亘って形成してもよい。この場合、隣り合うポケット１４ｆ間に円環部溝３０を追加することが可能である。本変形例によれば、大径側円環部１４ａで広く保持した潤滑油をポケット１４ｆ側に供給することができる。また、本変形例の場合、周溝３２は金型の無理抜きとなるため、周溝３２の深さは、０．０５ｍｍ〜２ｍｍの範囲、周溝３２の幅は、０．５ｍｍから保持器１４の大径側円環部１４ａの幅−１ｍｍの範囲に設定されると好ましい。
その他の構成及び作用効果については、上記第１実施形態と同様である。
【００７３】
（第３実施形態）
次に、図２９及び図３０を参照して、本発明に係る円すいころ軸受の第３実施形態について説明する。なお、上記第１及び第２実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。
【００７４】
本実施形態では、図２９及び図３０に示すように、保持器１４の大径側円環部１４ａの軸方向内端面１４ｂ内（ポケット１４ｆ内）に、溝２０の代わりに、複数の段部からなる階段部４０が形成されている。階段部４０は、毛管力で潤滑油を保持可能な保油部である。また、階段部４０は、その中央部で分断されるような形状で形成されている。また、本実施形態では、保持器１４の大径側円環部１４ａの内周面１４ｇに、上記第２実施形態の第１変形例（図２６参照）と同様の円環部溝３０が形成されている。また、階段部４０及び円環部溝３０は、全てのポケット１４ｆに対して設けられてもよいし、一部のポケット１４ｆに対して設けられてもよい。
【００７５】
階段部４０の複数の段部は、大径側円環部１４ａの軸方向内端面１４ｂにおいて、周方向に沿って平行に形成されている。また、段部は、溝の場合と同様に、円すいころ１３と接する位置に段端部を設け、段端部の段部すみの曲率半径を段中央部よりも小さくすることで、毛管力を高められる。また、１つの段部の幅（径方向寸法）Ｄ９は、０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲に設定され、１つの段部の高さ（軸方向寸法）Ｄ１０は、０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲に設定される。また、階段部４０の表面は粗く形成されており、その表面粗さは、３μｍ〜２０μｍに設定される。また、大径側円環部１４ａの内周面１４ｇも粗く形成されており、その表面粗さは、３μｍ〜２０μｍに設定される。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態の円すいころ軸受１０によれば、保持器１４の大径側円環部１４ａの軸方向内端面１４ｂに、階段部４０が形成され、その階段部４０の表面が粗く形成され、大径側円環部１４ａの内周面１４ｇの表面が粗く形成され、その内周面１４ｇに、複数の円環部溝３０が形成され、且つ毛管力を高めた段端部が円すいころ１３と接することで、保持器１４の保油能力及び給油能力を高めることができ、軸受１０の焼付きを更に防止することができる。
【００７７】
また、本実施形態の円すいころ軸受１０によれば、階段部４０が周方向に沿って形成され、軸受回転時の遠心力の作用方向と階段部４０の形成方向が直交するため、階段部４０に保持される潤滑油が遠心力により飛散するのを抑制することができる。また、保持器１４の射出成形金型に対する強度条件が緩和されるため、製造コストの増大を更に抑制することができる。
その他の構成及び作用効果については、上記第１及び第２実施形態と同様である。
【００７８】
なお、本発明は、上記各実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【実施例】
【００７９】
本発明の作用効果を確認するため、保油部（溝）を有する円すいころ軸受（本発明例、上記第１実施形態相当品）と保油部を有さない円すいころ軸受（比較例、従来品）と、を用意して、それぞれに対して焼付試験を行った。試験条件は以下の通りである。【００８０】
試験条件は、かご形プレス保持器付き単列円すいころ軸受（φ２５×φ５５×１７）を水平軸（横軸）に取り付け、試験荷重をアキシャル荷重４ｋＮとし、回転速度を５，０００ｒｐｍとし、潤滑油に作動油（ＶＧ３２）を使用し、潤滑油を試験開始前に５ｍｌ滴下し、試験中は無給油とした。また、保持器は、三次元造形（３Ｄプリント）により成形したもので、大径側円環部の軸方向内端面（ポケット面）の表面粗さが２μｍであり、周方向に並べた４列の溝（図２に示した２列の溝が４列、溝幅：０．２ｍｍ、溝深さ：０．５ｍｍ）からなる保油部を有する。【００８１】
試験の結果、比較例では、２回試験を実施し、１回目は８６秒、２回目は７１秒で焼付きが発生した。これに対して、本発明例では、１回目は１２７１秒、２回目は９９７秒まで焼付きが発生せず、焼付発生時間を延長することができた。従って、本発明の保油部（溝）の有効性が実証された。【００８２】
なお、本出願は、２０１８年３月９日出願の日本特許出願（特願２０１８−０４３５４０）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。
【符号の説明】
【００８３】
１０    円すいころ軸受
１１    外輪
１１ａ  外輪軌道面
１２    内輪
１２ａ  内輪軌道面
１２ｂ  大鍔部
１２ｃ  小鍔部
１３    円すいころ
１３ａ  転動面
１３ｂ  大径側端面
１３ｃ  小径側端面
１４    保持器
１４ａ  大径側円環部
１４ｂ  軸方向内端面（ポケット面）
１４ｃ  小径側円環部
１４ｄ  軸方向内端面
１４ｅ  柱部
１４ｆ  ポケット
１４ｇ  内周面
１４ｈ  周方向側面
２０    複数の溝（保油部）
２０ａ  溝端部
２０ｂ  溝中央部
２０ｃ  壁面
２０ｄ  角部
２０ｅ  溝の径方向断面の溝底すみ
２０ｆ  溝の周方向断面の溝底すみ
２１    複数の孔（保油部）
３０    円環部溝（保油部）
４０    階段部（保油部）
Ｓ１    第１隙間
Ｓ２    第２隙間
Ｄ１    第１隙間の軸方向寸法
Ｄ２    第２隙間の軸方向寸法
Ｄ３    溝の径方向幅
Ｄ４    溝の深さ
Ｄｔ    隙間全体の総和寸法
ＬＲ    円すいころの長さ寸法
ＬＰ    ポケットの長さ寸法
Ｒｗ    溝底すみの円弧形状の半径
Ｒａ    円すいころの大径側端面の曲率半径
ＳＲｙ  ポケット面の凹球面状の曲率半径
Ｒｚ    ポケット面の凹面状の曲率半径
θ    開き角
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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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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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【国際調査報告】
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