JP2012013134A - 円すいころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】保持器の底拡げ工程と加締め工程が不要な円すいころ軸受を提供する。
【解決手段】外輪のない状態で各円すいころ３がポケット内で外径側に最大に移動したときのころ内接円Ｒ１は、内輪１の軌道面１ａの小鍔６側の端部の軌道径Ｒ３に一点で接するように偏心配置したときに小鍔６の外径Ｒ２からはみ出る部分を有する。また、小鍔６の外径Ｒ２からはみ出ない部分の中心角が１８０°を超え、２４０°以下となる大きさである。内輪１の小鍔６の厚さは、ころ内接円Ｒ１を内輪１の軌道面の小鍔６側の端部の軌道径Ｒ３に一点で接するように偏心配置した状態で、その接点Ｂを中心としてころ内接円Ｒ１を小鍔６側に揺動させたときのころ内接円Ｒ１の揺動端の円弧軌跡に干渉しない厚さに設定されている。
【選択図】図４

Description

この発明は、保持器の底拡げ工程と加締め工程を不要とした円すいころ軸受に関する。

一般に、円すいころ軸受は、外周にテーパ状の軌道面をもつ内輪と、内周にテーパ状の軌道面をもつ外輪と、内輪と外輪の軌道面間に周方向に間隔をおいて組み込まれた複数の円すいころと、その円すいころの間隔を保持する保持器とからなる。

この円すいころ軸受に用いられる保持器としては、自動車向けの軸受に多く用いられる樹脂製保持器や、風力発電機の主軸などの超大型軸受に用いられるピン型保持器（すなわち各円すいころに形成された貫通孔にピンを挿し通し、そのピンで円すいころを保持するもの）を除くと鉄板保持器がほとんどである。

鉄板保持器として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。この鉄板保持器は、各円すいころの中心を結ぶピッチ円よりも外径側を通る円すい筒状に形成され、周方向に間隔をおいて設けられた複数のポケット内に各円すいころを収容する。各ポケットはすべて同一形状であり、各円すいころもすべて同一形状である。また、内輪の軌道面の大径側には、円すいころに作用するアキシアル荷重を支持するために大鍔が設けられ、内輪の軌道面の小径側には、円すいころが内輪から脱落するのを防止するために小鍔が設けられている。

この特許文献１の円すいころ軸受は、保持器と円すいころと内輪と外輪とに分かれた状態から以下のようにして組み立てられる。まず、保持器の各ポケットに内径側から円すいころを挿入する。ここで、各ポケットは円すいころの直径よりも狭幅に形成されているので、ポケット内に挿入された円すいころは、保持器の外径側に抜け落ちずにポケット内に保持される。

次に、内輪を保持器内に軸方向に挿入する。このとき、保持器に組み付けられた円すいころの内接円径が、内輪の小鍔の外径よりも小さいと、内輪の小鍔が円すいころに干渉するので、内輪を挿入することができない。そこで、内輪の小鍔が円すいころに干渉するのを防止するため、保持器はあらかじめ底拡げされた状態にしておく。

すなわち、プレス機と底拡げ金型とを用いて保持器の小径側部分を外径側に塑性変形させ（以下「底拡げ」という）、これにより、保持器に円すいころを組み付けたときのころ内接円径を内輪の小鍔の外径よりも大きくしておく。

この底拡げされた保持器に対して、円すいころの組付けと内輪の挿入を行なった後、プレス機と加締め金型を用いて保持器の小径側部分を内径側に塑性変形させ（以下「加締め」という）、保持器を元の形状に戻す。これにより、円すいころの内接円径が内輪の小鍔の外径よりも小さくなり、その結果、内輪が保持器から抜けなくなり、内輪と円すいころと保持器とが一体となったころ付き内輪が得られる。最後に、ころ付き内輪を外輪に嵌め込んで、円すいころ軸受が完成する。

特開２００１−５０２８１号公報

ところで、上記底拡げ金型や加締め金型は、その形状や寸法が保持器の直径やポケット数によって決まるので、製造する円すいころ軸受が複数種類ある場合、型番の異なる保持器ごとに底拡げ金型と加締め金型を製作する必要があり、これが円すいころ軸受の製造コストの上昇を招く一つの原因となっていた。

また、保持器の底拡げ工程においては、底拡げする保持器の型番が替わるごとに、プレス機にセットされた底拡げ金型を取り替えて調整する必要があり、保持器の加締め工程においても、加締めする保持器の型番が替わるごとに、プレス機にセットされた加締め金型を取り替えて調整する必要があり、これらの段取りに長時間を要していた。また、保持器の加締めを行なうに際しては、プレス機の下死点を設定するための段取り用保持器を余分に準備する必要があり、保持器が無駄になるという問題もあった。

なお、保持器に円すいころを組み付けたときのころ内接円径を、小鍔の外径と同じ径か、それよりも大きい径に設定すれば、保持器の底拡げ工程と加締め工程を不要とすることは可能である。このようにしても、円すいころ軸受が軸とハウジングの間に組み込まれた状態では、軸受の内部すきまが十分に小さいので、円すいころが内輪の小鍔を乗り越えて脱落することはない。しかし、内輪と円すいころと保持器とが一体となったころ付き内輪の状態で取り扱うときは、内輪が保持器から抜け、ころ付き内輪が分解するおそれがある。

この発明が解決しようとする課題は、保持器の底拡げ工程と加締め工程が不要な円すいころ軸受を提供することである。

上記の課題を解決するため、外輪のない状態で円すいころがポケット内で外径側に最大に移動したときのころ内接円を、ころ内接円が内輪の軌道面の小鍔側の端部の軌道径に一点で接するように偏心配置したときに前記小鍔の外径からはみ出る部分を有し、かつ、小鍔の外径からはみ出ない部分の中心角が１８０°を超え、２４０°以下となる大きさとした。そして、前記ころ内接円は、前記外輪のない状態で前記円すいころがポケット内で外径側に最大に移動したときのころ内接円を前記小鍔の外径よりも小径とした。また、前記内輪の小鍔の厚さは、前記ころ内接円を前記内輪の軌道面の小鍔側の端部の軌道径に一点で接するように偏心配置した状態で、その接点を中心として前記ころ内接円を小鍔側に揺動させたときのころ内接円の揺動端の円弧軌跡に干渉しない厚さに設定した。

この構成を採用した円すいころ軸受は、保持器と円すいころと内輪と外輪とに分かれた状態から以下のようにして組み立てることができる。

まず、保持器の各ポケットに内径側から円すいころを挿入する。次に、内輪を保持器内に挿入する。このとき、内輪の直径の一端が他端よりも先行するように斜めの姿勢で内輪を挿入する。そして、内輪の小鍔の直径の一端をころ内接円に通過させた後、その通過した部分について、内輪の軌道面を円すいころに接触させる。さらに、その接点を中心として内輪を保持器内に押し込むように揺動させ、内輪の小鍔全体をころ内接円に通過させる。これにより、内輪と円すいころと保持器とが一体となったころ付き内輪が得られる。最後に、ころ付き内輪を外輪に嵌め込んで、円すいころ軸受が完成する。

ここで、内輪の小鍔の厚さが、内輪の軌道面の小鍔側の端部の軌道径に一点で接するように偏心配置したころ内接円を、その接点を中心として小鍔側に揺動させたときのころ内接円の揺動端の円弧軌跡に干渉しない厚さなので、内輪を保持器内に押し込むように揺動させるときに、内輪の小鍔の揺動端が円すいころに干渉するのを防止することができる。

また、前記ころ内接円を、前記内輪の軌道面の小鍔側の端部の軌道径に一点で接するように偏心配置した状態で、そのころ内接円の小鍔の外径からはみ出ない部分の中心角が２４０°以下となるように前記ころ内接円の大きさが設定されているので、内輪を保持器内に押し込むように揺動させるときに、内輪の小鍔が円すいころに干渉しにくく、また干渉したとしても干渉量が小さいので、保持器の弾性変形を利用して内輪を保持器内に押し込むことができる。

また、前記ころ内接円を、前記内輪の軌道面の小鍔側の端部の軌道径に一点で接するように偏心配置した状態で、そのころ内接円の小鍔の外径からはみ出ない部分の中心角が１８０°を超えるように前記ころ内接円の大きさが設定されているので、内輪と円すいころと保持器とが一体となったころ付き内輪の状態で取り扱うときに、内輪が保持器から抜けにくく、さらに、ころ内接円が小鍔の外径よりも小径なので、ころ付き内輪の分解を確実に防止することができる。

前記複数のポケットは、前記外輪のない状態で前記円すいころがポケット内で外径側に最大に移動したときの円すいころの位置が前記ころ内接円に対応する標準ポケットと、前記外輪のない状態で前記円すいころがポケット内で外径側に最大に移動したときの円すいころの位置が、前記標準ポケット内の円すいころよりも外径側にずれた位置となる異形ポケットとからなり、前記ころ内接円を前記内輪の軌道面の小鍔側の端部の軌道径に一点で接するように偏心配置したときに、その接点から９０°以上離れた角度範囲であって、かつ、前記ころ内接円が前記小鍔の外径からはみ出ない角度範囲に存在するポケットを前記異形ポケットとすることができる。

このようにすると、内輪を保持器に挿入するときは、その異形ポケットが所定の角度範囲にくるように保持器を配置することにより、内輪の小鍔と干渉する可能性のある円すいころを外径側に逃がすことができるので、円滑に内輪を保持器に挿入することが可能となる。一方、内輪をいったん保持器に挿入してころ付き内輪の状態にした後は、保持器と内輪が所定の方向に偏心しない限り、ころ付き内輪が分解するおそれがない。

前記異形ポケットとしては、例えば、前記標準ポケットよりも、ポケット内の円すいころを案内するころ案内面と円すいころとの隙間が大きいポケットや、前記標準ポケットよりも、円すいころの大端面側にポケットの軸方向長さが長いポケットを採用することができる。

また、前記内輪の小鍔外周に、前記ころ内接円を前記内輪の軌道面の小鍔側の端部の軌道径に一点で接するように偏心配置したときに、その接点から９０°以上離れた角度範囲であって、かつ、前記ころ内接円が前記小鍔の外径からはみ出ない角度範囲の円弧を切り欠いた切欠き部を設けることができる。

このようにすると、内輪を保持器に挿入するときは、その切欠き部が所定の角度範囲にくるように内輪を配置することにより、内輪の小鍔外周のうち、円すいころと干渉する可能性のある部分を逃がすことができるので、円滑に内輪を保持器に挿入することが可能となる。一方、内輪をいったん保持器に挿入してころ付き内輪の状態にした後は、保持器と内輪が所定の方向に偏心しない限り、ころ付き内輪が分解するおそれがない。

また、前記複数の円すいころは、前記外輪のない状態で円すいころがポケット内で外径側に最大に移動したときに前記ころ内接円に対応する標準円すいころと、前記外輪のない状態で円すいころがポケット内で外径側に最大に移動したときの最内径側部分が前記標準円すいころの最内径側部分よりも外径側にずれた位置となる異形円すいころとからなり、前記ころ内接円を前記内輪の軌道面の小鍔側の端部の軌道径に一点で接するように偏心配置したときに、その接点から９０°以上離れた角度範囲であって、かつ、前記ころ内接円が前記小鍔の外径からはみ出ない角度範囲に存在する円すいころを前記異形円すいころとすることができる。

このようにすると、内輪を保持器に挿入するときは、その異形円すいころが所定の角度範囲にくるように保持器を配置することにより、内輪の小鍔と干渉する可能性のある円すいころの最内径側部分を外径側に逃がすことができるので、円滑に内輪を保持器に挿入することが可能となる。一方、内輪をいったん保持器に挿入してころ付き内輪の状態にした後は、保持器と内輪が所定の方向に偏心しない限り、ころ付き内輪が分解するおそれがない。

前記異形円すいころとしては、例えば、前記標準円すいころよりも小端面側の角部の面取り量が大きい円すいころや、小端面側の角部に周方向に１箇所または複数箇所の切欠きを設けた円すいころを採用することができる。後者の円すいころを採用すると、異形円すいころが所定の自転角にない限り、異形円すいころの最内径側部分が外径側に逃げないので、ころ付き内輪の分解をより確実に防止することが可能である。

この発明の円すいころ軸受は、保持器の底拡げ工程と加締め工程を実施せずに組み立てることができるので、底拡げ金型と加締め金型が不要であり、製造コストが低い。また、底広げと加締めを行なわないので、保持器のころ案内面の寸法精度を高くすることができる。

この発明の第１実施形態の円すいころ軸受を示すアキシアル平面に沿った断面図 図１の円すいころ軸受のラジアル平面に沿った断面図 図１に示す円すいころ軸受から外輪を取り外したころ付き内輪の状態を示す断面図 図３に示すころ付き内輪のラジアル平面に沿った断面図 図４に示すころ内接円Ｒ１と、小鍔の外径Ｒ２と、内輪の軌道面の小鍔側の端部の軌道径Ｒ３との関係を示す図 ころ内接円Ｒ１を内輪の小鍔側に揺動させたときのころ内接円Ｒ１の揺動端の円弧軌跡を説明する図 （ａ）は、図４に示す標準ポケットと円すいころの関係を示す図、（ｂ）は、図４に示す異形ポケットと円すいころの関係を示す図、（ｃ）は、（ｂ）に示す異形ポケットの他の例を示す図 この発明の第２実施形態の円すいころ軸受の内輪の小鍔の端面図 （ａ）は、この発明の第３実施形態の円すいころ軸受の標準円すいころの角部近傍の拡大図、（ｂ）は異形円すいころの角部近傍の拡大図 図９（ｂ）に示す異形円すいころの他の例を示す角部近傍の拡大斜視図 図９（ｂ）に示す異形円すいころの更に他の例を示す角部近傍の拡大斜視図

図１から図７に基づいて、この発明の第１実施形態の円すいころ軸受を説明する。図１に示すように、円すいころ軸受は、外周にテーパ状の軌道面１ａをもつ内輪１と、内周にテーパ状の軌道面２ａをもつ外輪２と、内輪１と外輪２の軌道面１ａ，２ａ間に周方向に間隔をおいて組み込まれた複数の円すいころ３と、その円すいころ３の間隔を保持する保持器４とからなる。

内輪１の軌道面１ａの大径側と小径側には大鍔５と小鍔６がそれぞれ設けられている。大鍔５は、円すいころ３の大端面７に接触するように軌道面１ａから外径側に突出して形成され、軸受回転時に円すいころ３に作用するアキシアル荷重を支持する。小鍔６は、円すいころ３の小端面８に対向するように軌道面１ａから外径側に突出して形成されており、円すいころ３の軸方向の移動範囲を規制することによって、円すいころ３が内輪１の軌道面１ａから脱落するのを防止する。

大鍔５と小鍔６は、機械加工により内輪１と一体に形成されている。また、大鍔５と軌道面１ａの間の隅部と、小鍔６と軌道面１ａの間の隅部には、軌道面１ａを研削仕上げしたときの研削残りを未然に防ぐために逃げ溝９，１０がそれぞれ形成されている。

図２に示すように、保持器４は、各円すいころ３の中心を結ぶピッチ円Ｐよりも外径側を通る円すい筒状の鉄板からなる。保持器４には、周方向に間隔をおいて複数のポケット１１が形成され、このポケット１１内に円すいころ３が収容されている。各ポケット１１は、保持器４の通る位置で円すいころ３を切断したときの円すいころ３の断面よりも僅かに大きい台形となっている。また、このポケット１１は、円すいころ３が保持器４の外径側に抜け落ちないように円すいころ３の直径よりも狭幅に形成されている。

図１および図２に示すように、保持器４は、周方向に隣り合うポケット１１を仕切る複数の柱部１２と、その各柱部１２を各円すいころ３の小端面８側で連結する小環状部１３と、その各柱部１２を各円すいころ３の大端面７側で連結する大環状部１４とを有する。柱部１２は、小環状部１３から大環状部１４に向かってまっすぐに延びるストレート形状である。

図２に示すように、柱部１２の側面には、ポケット１１の打ち抜きにより形成されたポケット面１５と、ポケット面１５の内径側に位置するころ案内面１６とが形成されている。ポケット面１５は、円すい筒状の保持器ブランクに打ち抜き加工を施してポケット１１を形成したときに生じる切断面である。円すいころ３を間に挟んで対向するポケット面１５の周方向幅は、保持器４の径方向に沿って一定となっている。

ころ案内面１６は、ポケット１１を打ち抜いたときの切断面と保持器ブランクの内周面との間に形成される角部に、面押し加工を施して成形された成形面である。ここで面押し加工とは、ダイス（図示せず）に形成されたＶ溝内に柱部１２をセットし、その柱部１２にパンチ（図示せず）で圧力を加えることにより、柱部１２とダイスの接触部分にＶ溝に沿った形状の面を形成する鍛造加工をいう。

ころ案内面１６はポケット面１５に対して傾斜しており、この傾斜によって、円すいころ３を間に挟んで対向するころ案内面１６の周方向幅は、保持器４の内径側に向かって次第に広がっている。また、ころ案内面１６と円すいころ３の間には、円すいころ３の回転を許容するための微小な隙間が設けられている。軸受回転時、ころ案内面１６は、円すいころ３の母線の軸方向の全体にわたって接触し、円すいころ３を案内する。

ころ案内面１６は完全な平面としてもよいが、軸方向の両端から中央に向かって次第に高くなる凸面とし、その凸面の高さを２０〜５０μｍ程度とすると好ましい。このようにすると、製造上のばらつきによりころ案内面１６にうねりが生じた場合にも、ころ案内面１６の軸方向全体を使って円すいころ３を案内することができ、円すいころ３ところ案内面１６の間の接触を安定させることができる。

図３および図４に示すように外輪２のない状態では、外輪２があるときよりも円すいころ３が外径側に大きく移動可能となる。そして、この状態で各円すいころ３がポケット１１内で外径側に最大に移動したときのころ内接円Ｒ１は、小鍔６の外径Ｒ２よりも小径に設定されている。ここで、ころ内接円Ｒ１は、各円すいころ３に内接する仮想円筒を想定したときに、その仮想円筒と各円すいころ３の接点を周方向に結んだ円である。

ころ内接円Ｒ１は、内輪１の軌道面１ａの小鍔６側の端部の軌道径Ｒ３に一点で接するように偏心配置したときに、図５に示すように小鍔６の外径Ｒ２からはみ出る部分を有し、かつ、小鍔６の外径Ｒ２からはみ出ない部分（円弧Ｃ’ＢＣの部分）の中心角Ｃ’ＯＣが１８０°を超え、２４０°以下となる大きさに設定されている。ここで、内輪１の軌道面１ａの小鍔６側の端部の軌道径Ｒ３は、小鍔６と軌道面１ａの間に逃げ溝１０がないと仮定した理想的な軌道面１ａの小鍔６側の部分の最小径である。

図６に示すように、小鍔６の厚さｔは、ころ内接円Ｒ１を軌道面１ａの小鍔６側の端部の軌道径Ｒ３に一点で接するように偏心配置した状態で、その接点を中心としてころ内接円Ｒ１を小鍔６側に揺動させたときのころ内接円Ｒ１の揺動端の円弧軌跡Ｓに干渉する限界厚さＴ以下となるように設定されている。限界厚さＴは、小鍔６の外径Ｒ２を通る軸方向の直線と、ころ内接円Ｒ１の揺動端の円弧軌跡Ｓとの交点Ｎから、小鍔６の軌道面１ａ側の端部までの軸方向距離に相当する。

図４に示すように、上記複数のポケット１１は標準ポケット１１ａと異形ポケット１１ｂとからなる。標準ポケット１１ａは、外輪２のない状態で円すいころ３がポケット１１ａ内で外径側に最大に移動したときの円すいころ３の位置がころ内接円Ｒ１に対応するポケットである。異形ポケット１１ｂは、外輪２のない状態で円すいころ３が異形ポケット１１ｂ内で外径側に最大に移動したときの円すいころ３の位置が、標準ポケット１１ａ内の円すいころ３よりも外径側にずれた位置となるポケットである。

そして、ころ内接円Ｒ１を軌道面１ａの小鍔６側の端部の軌道径Ｒ３に一点（図では点Ｂ）で接するように偏心配置したときに、その接点から９０°以上離れた角度範囲であって、かつ、ころ内接円Ｒ１が小鍔６の外径Ｒ２からはみ出ない角度範囲（図５の中心角Ａ’Ｏ’Ｃ’の範囲および中心角ＡＯ’Ｃの範囲）に存在するポケット１１が異形ポケット１１ｂとされている。

具体的には、中心角Ａ’Ｏ’Ｃ’の範囲および中心角ＡＯ’Ｃの範囲の円すいころ３を案内するころ案内面１６の面押し量を、標準ポケット１１ａ内の円すいころ３を案内するころ案内面１６の面押し量よりも大きく設定することで、中心角Ａ’Ｏ’Ｃ’の範囲および中心角ＡＯ’Ｃの範囲に存在する異形ポケット１１ｂ内の円すいころ３の最内径側部分Ｍｂ（図７（ｂ）を参照）が、標準ポケット１１ａ内の円すいころ３の最内径側部分Ｍａ（図７（ａ）を参照）よりも外径側にずれた位置となるようにしている。

図４に示すように、異形ポケット１１ｂのころ案内面１６の面幅Ｗｂは、標準ポケット１１ａのころ案内面１６の面幅Ｗａよりも大きい。異形ポケット１１ｂは、外輪２のない状態で円すいころ３が異形ポケット１１ｂ内で外径側に最大に移動したときに、異形ポケット１１ｂ内の円すいころ３が小鍔６の外径Ｒ２に接する位置か、それよりも外径側にずれた位置となるように形成すると、後述する組み立て作業をより円滑とすることができる。

上記構成の円すいころ軸受は、保持器４と各円すいころ３と内輪１と外輪２とに分かれた状態から以下のようにして組み立てることができる。

まず、保持器４の各ポケット１１に内径側から円すいころ３を挿入する。ここで、各ポケット１１は円すいころ３よりも狭幅に形成されているので、ポケット１１内に挿入された円すいころ３は、保持器４の外径側に抜け落ちずにポケット１１内に保持される。

次に、内輪１を保持器４内に挿入する。このとき、図５の中心角Ａ’Ｏ’Ｃ’の範囲および中心角ＡＯ’Ｃの範囲に異形ポケット１１ｂがくるように保持器４を配置し、その保持器４に対して、内輪１の直径の一端（点Ｂの側）が他端（点Ｂ’の側）よりも先行するように斜めの姿勢で内輪１を挿入する。そして、内輪１の小鍔６の直径の一端（点Ｂの側）がころ内接円Ｒ１を通過した後、その通過した部分について、内輪１の軌道面１ａの点Ｂの位置を円すいころ３に接触させる。

さらに、その接点（点Ｂ）を中心として内輪１の反対側（点Ｂ’の側）を保持器４内に押し込むように揺動させ、内輪１の小鍔６全体をころ内接円Ｒ１に通過させる。これにより、図３および図４に示すように、内輪１と円すいころ３と保持器４とが一体となったころ付き内輪２０が得られる。最後に、ころ付き内輪２０を外輪２に嵌め込んで、円すいころ軸受が完成する。

ここで、内輪１の小鍔６の厚さｔが限界厚さＴ以下に設定されているので、点Ｂを中心として内輪１を保持器４内に押し込むように揺動させるときに、内輪１の小鍔６の揺動端（すなわち点Ｂ’の側の端部）が円すいころ３に干渉するのを防止することができる。

また、ころ内接円Ｒ１を軌道面１ａの小鍔６側の端部の軌道径Ｒ３に一点で接するように偏心配置した状態で小鍔６の外径Ｒ２からはみ出ない部分（すなわち円弧Ｃ’ＢＣの部分）の中心角Ｃ’ＯＣが２４０°以下となるようにころ内接円Ｒ１の大きさが設定されているので、点Ｂを中心として内輪１を保持器４内に押し込むように揺動させるときに、内輪１の小鍔６が円すいころ３に干渉しにくく、また干渉したとしても干渉量が小さいので、保持器４の弾性変形を利用して内輪１を保持器４内に押し込むことができる。

また、円弧Ｃ’ＢＣの部分の中心角Ｃ’ＯＣが１８０°を超えるようにころ内接円Ｒ１の大きさが設定されているので、内輪１と円すいころ３と保持器４とが一体となったころ付き内輪２０の状態で取り扱うときに、内輪１が保持器４から抜けにくく、さらに、ころ内接円Ｒ１が小鍔６の外径Ｒ２よりも小径なので、ころ付き内輪２０の分解を確実に防止することができる。

この円すいころ軸受は、内輪１の直径の一端（図５の点Ｂの側）が他端（図５の点Ｂ’の側）よりも先行するように斜めの姿勢で内輪１を保持器４に挿入するときに、図５の中心角Ａ’Ｏ’Ｃ’の範囲および中心角ＡＯ’Ｃの範囲に異形ポケット１１ｂがくるように保持器４を配置することにより、内輪１の小鍔６と干渉する可能性のある円すいころ３を外径側に逃がすことができるので、円滑に内輪１を保持器４に挿入することが可能である。一方、内輪１をいったん保持器４に挿入してころ付き内輪２０の状態にした後は、保持器４と内輪１が所定の方向に偏心しない限り、ころ付き内輪２０が分解するおそれがない。

また、この円すいころ軸受は、保持器の底拡げ工程と加締め工程を実施せずに組み立てることができるので、底拡げ金型と加締め金型が不要であり、製造コストが低い。また、底広げと加締めを行なわないので、保持器４のころ案内面１６の寸法精度を高くすることができる。

上記実施形態では、異形ポケット１１ｂとして、ころ案内面１６と円すいころ３との隙間が標準ポケット１１ａよりも大きいポケットを例に挙げて説明したが、図７（ｃ）に示すように、標準ポケット１１ａよりも、円すいころ３の大端面７側に異形ポケット１１ｂの軸方向長さが長いポケットを採用してもよい。このようにしても、外輪２のない状態で円すいころ３が異形ポケット１１ｂ内で外径側に最大に移動したときの円すいころ３の最内径側部分Ｍｂを、標準ポケット１１ａ内の円すいころ３の最内径側部分Ｍａ（図７（ａ）を参照）よりも外径側にずれた位置とすることができる。

図８に基づいて、第２実施形態の円すいころ軸受を説明する。第１実施形態に対応する部分は、同一の符号を付して説明を省略する。

各ポケット１１はすべて円すいころ３の位置がころ内接円Ｒ１に対応する標準ポケット１１ａであり、第１実施形態の異形ポケット１１ｂは設けられていない。

内輪１の小鍔６外周には、中心角ＡＯ’Ｃの範囲の円弧ＡＣを切り欠いた切欠き部２１と、中心角Ａ’Ｏ’Ｃ’の範囲の円弧Ａ’Ｃ’を切り欠いた切欠き部２１（左右対称なので図示省略する）とが設けられている。ここで、切欠き部２１は、図に示すように、軌道面１ａの小鍔６側の端部の軌道径Ｒ３に一点で接するように偏心配置したころ内接円Ｒ１に一致する形状か、それよりも深く切り欠く形状にすると軸受の組み立て作業が円滑となる。

この円すいころ軸受は、保持器４と円すいころ３と内輪１と外輪２とに分かれた状態から第１実施形態と同様にして組み立てることができる。この際、図５の中心角Ａ’Ｏ’Ｃ’の範囲および中心角ＡＯ’Ｃの範囲に切欠き部２１がくるように内輪１を配置し、その内輪１を、直径の一端（点Ｂの側）が他端（点Ｂ’の側）よりも先行するように斜めの姿勢で保持器４に挿入する。これにより、内輪１の小鍔６外周のうち、円すいころ３と干渉する可能性のある部分を逃がすことができるので、円滑に内輪１を保持器４に挿入することが可能となる。一方、内輪１をいったん保持器４に挿入してころ付き内輪２０の状態にした後は、保持器４と内輪１が所定の方向に偏心しない限り、ころ付き内輪２０が分解するおそれがない。

第３実施形態の円すいころ軸受を説明する。この実施形態の円すいころ軸受は、図５の中心角Ａ’Ｏ’Ｃ’の範囲および中心角ＡＯ’Ｃの範囲に存在する円すいころ３が異形円すいころ３ｂ（図９（ｂ）参照）とされ、それ以外の範囲に存在する円すいころ３は標準円すいころ３ａ（図９（ａ）参照）とされている。

ここで、標準円すいころ３ａは、外輪２のない状態で円すいころ３ａがポケット１１内で外径側に最大に移動したときにころ内接円Ｒ１に対応する円すいころである。異形円すいころ３ｂは、外輪２のない状態で円すいころ３ｂがポケット１１内で外径側に最大に移動したときの最内径側部分Ｍｂが、標準円すいころ３ａの最内径側部分Ｍａよりも外径側にずれた位置となる円すいころである。

具体的には、異形円すいころ３ｂの小端面８側の角部２２ｂの面取り量が、標準円すいころ３ａの小端面８側の角部２２ａの面取り量よりも大きく設定され、この面取り量の大きさの相違によって異形円すいころ３ｂの最内径側部分Ｍｂが、標準円すいころ３ａの最内径側部分Ｍａよりも外径側にずれた位置となっている。

すなわち、標準円すいころ３ａは、その小端面８側の角部２２ａの面取りが断面円弧状のＲ面取りであり、一方、異形円すいころ３ｂは、その小端面８側の角部２２ｂの面取りが断面直線状のＣ面取りとなっており、この面取り形状の相違により、異形円すいころ３ｂの角部２２ｂの面取り量が、標準円すいころ３ａの角部２２ａの面取り量よりも大きくなっている。このように異形円すいころ３ｂの小端面８側の角部２２ｂの面取りをＣ面取りとすると、異形円すいころ３ｂの角部２２ｂの面取り幅を、標準円すいころ３ａの角部２２ａの面取り幅に対して変更せずに、角部２２ｂの面取り量を大きくすることができ、その結果、異形円すいころ３ｂの転動面の軸方向長さを確保することが可能となる。

この円すいころ軸受は、保持器４と円すいころ３と内輪１と外輪２とに分かれた状態から第１実施形態と同様にして組み立てることができる。この際、図５の中心角Ａ’Ｏ’Ｃ’の範囲および中心角ＡＯ’Ｃの範囲に異形円すいころ３ｂがくるように保持器４を配置し、その保持器４に対して、内輪１の直径の一端（点Ｂの側）が他端（点Ｂ’の側）よりも先行するように斜めの姿勢で内輪１を挿入する。これにより、内輪１の小鍔６と干渉する可能性のある円すいころ３の最内径側部分を外径側に逃がすことができるので、円滑に内輪１を保持器４に挿入することが可能となる。一方、内輪１をいったん保持器４に挿入してころ付き内輪２０の状態にした後は、保持器４と内輪１が所定の方向に偏心しない限り、ころ付き内輪２０が分解するおそれがない。

この実施形態では、異形円すいころ３ｂとして、標準円すいころ３ａよりも小端面８側の角部２２ｂの面取り量が大きい円すいころを例に挙げて説明したが、図１０や図１１に示すように、小端面８側の角部２２ｂに周方向に１箇所または複数箇所の切欠き２３を設けた円すいころを採用してもよい。このようにすると、切欠き２３が保持器４の内径側に位置するような自転角にない限り、異形円すいころ３ｂの最内径側部分が外径側に逃げないので、ころ付き内輪２０の分解をより確実に防止することが可能である。

１ 内輪
１ａ 軌道面
２ 外輪
２ａ 軌道面
３ 円すいころ
３ａ 標準円すいころ
３ｂ 異形円すいころ
４ 保持器
５ 大鍔
６ 小鍔
７ 大端面
１１ ポケット
１１ａ 標準ポケット
１１ｂ 異形ポケット
１６ ころ案内面
２１ 切欠き部
２２ｂ 異形円すいころの小端面側の角部
２３ 切欠き
Ｐ ピッチ円
Ｒ１ ころ内接円
Ｒ２ 小鍔の外径
Ｒ３ 内輪の軌道面の小鍔側の端部の軌道径
ｔ 小鍔の厚さ
Ｓ ころ内接円の揺動端の円弧軌跡
Ｍａ 標準円すいころの最内径側部分
Ｍｂ 異形円すいころの最内径側部分

Claims (8)

1. 外周にテーパ状の軌道面（１ａ）をもつ内輪（１）と、
   内周にテーパ状の軌道面（２ａ）をもつ外輪（２）と、
   前記内輪（１）と外輪（２）の軌道面（１ａ，２ａ）間に周方向に間隔をおいて組み込まれた複数の円すいころ（３）と、
   その各円すいころ（３）の中心を結ぶピッチ円（Ｐ）よりも外径側を通る円すい筒状に形成され、各円すいころ（３）を収容する複数のポケット（１１）が周方向に間隔をおいて形成された金属板製の保持器（４）とを有し、
   前記各ポケット（１１）は、前記外輪（２）のない状態で円すいころ（３）が保持器（４）の外径側に抜け落ちないように円すいころ（３）の直径よりも狭幅に形成され、
   前記内輪（１）の軌道面（１ａ）の大径側と小径側に大鍔（５）と小鍔（６）がそれぞれ設けられた円すいころ軸受において、
   前記外輪（２）のない状態で前記各円すいころ（３）が前記ポケット（１１）内で外径側に最大に移動したときのころ内接円（Ｒ１）は前記小鍔（６）の外径（Ｒ２）よりも小径であり、
   前記ころ内接円（Ｒ１）は、前記内輪（１）の軌道面（１ａ）の小鍔（６）側の端部の軌道径（Ｒ３）に一点で接するように偏心配置したときに前記小鍔（６）の外径（Ｒ２）からはみ出る部分を有し、かつ、小鍔（６）の外径（Ｒ２）からはみ出ない部分（Ｃ’ＢＣ）の中心角が１８０°を超え、２４０°以下となる大きさであり、
   前記内輪（１）の小鍔（６）の厚さ（ｔ）は、前記ころ内接円（Ｒ１）を前記内輪（１）の軌道面（１ａ）の小鍔（６）側の端部の軌道径（Ｒ３）に一点で接するように偏心配置した状態で、その接点（Ｂ）を中心として前記ころ内接円（Ｒ１）を小鍔（６）側に揺動させたときのころ内接円（Ｒ１）の揺動端の円弧軌跡（Ｓ）に干渉しない厚さ（ｔ）に設定されていることを特徴とする円すいころ軸受。
2. 前記複数のポケット（１１）は、
   前記外輪（２）のない状態で前記円すいころ（３）がポケット（１１）内で外径側に最大に移動したときの円すいころ（３）の位置が前記ころ内接円（Ｒ１）に対応する標準ポケット（１１ａ）と、
   前記外輪（２）のない状態で前記円すいころ（３）がポケット（１１）内で外径側に最大に移動したときの円すいころ（３）の位置が、前記標準ポケット（１１ａ）内の円すいころ（３）よりも外径側にずれた位置となる異形ポケット（１１ｂ）とからなり、
   前記ころ内接円（Ｒ１）を前記内輪（１）の軌道面（１ａ）の小鍔（６）側の端部の軌道径（Ｒ３）に一点で接するように偏心配置したときに、その接点（Ｂ）から９０°以上離れた角度範囲であって、かつ、前記ころ内接円（Ｒ１）が前記小鍔（６）の外径（Ｒ２）からはみ出ない角度範囲に存在するポケットを前記異形ポケット（１１ｂ）とした請求項１に記載の円すいころ軸受。
3. 前記異形ポケット（１１ｂ）は、前記標準ポケット（１１ａ）よりも、異形ポケット（１１ｂ）内の円すいころ（３）を案内するころ案内面（１６）と円すいころ（３）との隙間が大きいポケットである請求項２に記載の円すいころ軸受。
4. 前記異形ポケット（１１ｂ）は、前記標準ポケット（１１ａ）よりも、円すいころ（３）の大端面（７）側に異形ポケット（１１ｂ）の軸方向長さが長いポケットである請求項２に記載の円すいころ軸受。
5. 前記ころ内接円（Ｒ１）を前記内輪（１）の軌道面（１ａ）の小鍔（６）側の端部の軌道径（Ｒ３）に一点で接するように偏心配置したときに、その接点（Ｂ）から９０°以上離れた角度範囲であって、かつ、前記ころ内接円（Ｒ１）が前記小鍔（６）の外径（Ｒ２）からはみ出ない角度範囲の円弧（ＡＣ）を切り欠いた切欠き部（２１）を前記内輪（１）の小鍔（６）外周に設けた請求項１に記載の円すいころ軸受。
6. 前記複数の円すいころ（３）は、
   前記外輪（２）のない状態で円すいころ（３）がポケット（１１）内で外径側に最大に移動したときに前記ころ内接円（Ｒ１）に対応する標準円すいころ（３ａ）と、
   前記外輪（２）のない状態で円すいころ（３）がポケット（１１）内で外径側に最大に移動したときの最内径側部分（Ｍｂ）が前記標準円すいころ（３ａ）の最内径側部分（Ｍａ）よりも外径側にずれた位置となる異形円すいころ（３ｂ）とからなり、
   前記ころ内接円（Ｒ１）を前記内輪（１）の軌道面（１ａ）の小鍔（６）側の端部の軌道径（Ｒ３）に一点で接するように偏心配置したときに、その接点（Ｂ）から９０°以上離れた角度範囲であって、かつ、前記ころ内接円（Ｒ１）が前記小鍔（６）の外径からはみ出ない角度範囲に存在する円すいころを前記異形円すいころ（３ｂ）とした請求項１に記載の円すいころ軸受。
7. 前記異形円すいころ（３ｂ）は、前記標準円すいころ（３ａ）よりも小端面（８）側の角部（２２ｂ）の面取り量が大きい円すいころである請求項６に記載の円すいころ軸受。
8. 前記異形円すいころ（３ｂ）は、その小端面（８）側の角部（２２ｂ）に周方向に１箇所または複数箇所の切欠き（２３）を設けた円すいころである請求項６に記載の円すいころ軸受。

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