JP5600995B2

JP5600995B2 - 円すいころ軸受

Info

Publication number: JP5600995B2
Application number: JP2010076969A
Authority: JP
Inventors: 章之鈴木; 了介中堂; 雅敏伊藤
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2014-10-08
Anticipated expiration: 2030-03-30
Also published as: JP2011208725A

Description

この発明は円すいころ軸受に関する。

従来、車両のディファレンシャル装置等に用いられる円すいころ軸受は、燃費向上のため低トルク化が求められている。
そこで、円すいころ軸受内に流入する潤滑油の流入量を制限することで低トルク化の向上を図るため、図１２に示すように、円すいころ軸受の内輪５１０に、その小つば５１５から小径側延長部５１７を軸方向外方へ延長して形成する。一方、保持器５４０の小径側環状部５４２の小径端縁に、内輪５１０の小径側延長部５１７の外周面に向けて僅かな隙間Ｓ’をもって小径側鍔部５４５を形成することによって、潤滑油の流入量を制限することが同一出願人によって開発されつつある。
このような円すいころ軸受において、図１３に示すように、円すいころ軸受の組立装置によって、内輪５１０と、複数の円すいころ５３０と、保持器５４０とを組み立てる場合、先ず、ころ組立テーブル５５０の保持用テーパ孔５５１と、ころ開き治具５６０との間に、保持器５４０の小径側鍔部５４５を下向きにしてセットする。
次に、ころ投入装置（図示しない）から複数の円すいころ５３０を、その小端面５３３を下向きにして開き治具５６０と保持器５４０との間に投入した後、ころ開き治具５６０を回転中心線（鉛直線）回りに回転することによって、各円すいころ５３０を保持器５４０の複数のポケット５４３を通してころ保持用テーパ孔５５１の内周面に沿って倒す。
その後、ころ開き治具５６０上に載置された内輪５１０が開き治具５６０と共に下降され複数の円すいころ５３０の配列内に挿通される。そして、内輪５１０の大つば５１２と小つば５１５との間に複数の円すいころ５３０を配置した状態で、保持器５４０を縮径させることで、内輪５１０と、複数の円すいころ５３０と、保持器５４０とを組み立てている（図１２参照）。
また、円すいころ軸受において、保持器のポケットに、自重によって円すいころを組立る点については、例えば、特許文献１に開示されている。
これにおいては、保持器の小径側鍔部の端部内側に、円すいころの小端面のピッチ円よりも内径側になる突起部を設けている。

特開平８−１７７８５１号公報

ところで、図１２に示す円すいころ軸受において、組立テーブル５５０の保持用テーパ孔５５１と、ころ開き治具５６０との間に、保持器５４０と複数の円すいころ５３０とが配置された後、ころ開き治具５６０が回転して複数の円すいころ５３０が保持用テーパ孔５５１の内周面に沿って倒される際、複数の円すいころ５３０のうち、例えば一つ円すいころ５３０ａが保持用テーパ孔５５１の内周面に跳ね返って起立状態に戻る場合がある。
この場合には、複数の円すいころ５３０の配設円の中心側に内輪５１０が挿通される際に、図１４に示すように、開き治具５６０と共に下降された内輪５１０の小つば５１５が起立状態にある円すいころ５３０ａの大端面５３２に衝突して組立不能となる。
また、特許文献１に開示された円すいころ軸受においては、保持器の小径側の鍔部の内径寸法が内輪の小つばの外径寸法よりも大きく設定される。このため、保持器の小径側鍔部に突起部を設けても円すいころの小端面に接触不能となる。
すなわち、図に示す円すいころ軸受においては、特許文献１に開示された発明を採用することができない。

この発明の目的は、前記問題点に鑑み、円すいころ軸受の組立性の向上を図ることができる円すいころ軸受を提供することである。

前記課題を解決するために、この発明の請求項１に係る円すいころ軸受は、輪と、外輪と、複数個の円すいころと、保持器とを備えた円すいころ軸受であって、
前記内輪は、その内輪軌道面の大径側端部に前記複数個の円すいころの大端面を案内する大つばが形成され、前記内輪軌道面の小径側端部に前記複数個の円すいころの小端面を案内する小つばが形成され、
前記保持器は、大径側環状部と、小径側環状部と、これら両環状部を連結しかつ前記複数個の円すいころをそれぞれ保持するためのポケットを区画形成する複数の柱部とを有し、
前記ポケットの小径側端部には、前記円すいころの小端面が下向きをなす姿勢で、前記円すいころの小端面のうち、同円すいころの重心位置よりも前記保持器の内径側に位置する部分に接触可能なころ接触部が形成され、
前記ころ接触部は、前記保持器の小径側が下に位置し、かつ中心線が鉛直線をなす姿勢で、前記ポケットの小径側端部が、外周側よりも内周側が高くなる傾斜面に形成され、この傾斜面によって構成されていることを特徴とする。

前記構成によると、円すいころ軸受の組立装置によって、内輪と、複数の円すいころと、保持器とを組み立てる場合、ころ投入装置から複数の円すいころが開き治具と保持器との間に投入され、開き治具が回転されると、ポケットの小径側端部のころ接触部に、円すいころの小端面が接触して、全ての円すいころが保持器の複数のポケットを通してころ保持用テーパ孔の内周面に沿って倒れ、この状態に保たれる。
前記したように、保持器のポケットの小径側端縁のころ接触部でころの小端面を押す構成によって、全ての円すいころをころ保持用テーパ孔の内周面に沿って倒すことができる、ころの倒れ不良や跳ね返り等によってころが想定外の姿勢となる不具合を防止することができる。
このため、開き治具と共に下降された内輪の小つばが円すいころの大端面に衝突することなく良好に挿通される。
この結果、起立状態の円すいころが原因となる組立不能を解消することができ、組立性の向上を図ることができる。
また、ポケットの小径側端部を傾斜面に形成することによって、ころ接触部を容易に形成することができる。
また、保持器が薄肉鋼板製である場合には、ポケットを打ち抜き加工する工程で小径側端部を傾斜面に打ち抜くことが可能となる。

請求項２に係る円すいころ軸受は、請求項１に記載の円すいころ軸受であって、
内輪の小径側端部には、小つばから軸方向外方へ延長された小径側延長部が形成される一方、
保持器の小径側環状部の小径側端縁には、前記内輪の小径側延長部の外周面に向けて僅かな隙間をもって対向することで潤滑油の流量を制限する小径側鍔部が形成されていることを特徴とする。

前記構成によると、保持器の小径側鍔部が内輪の小径側延長部の外周面に向けて僅かな隙間をもって対向することで潤滑油の流量を制限することができ、低トルク化の向上を図ることができる。
また、保持器の小径側端縁に、内輪の小径側延長部との間に僅かな隙間をもつ小径側鍔部を形成した場合、ころ開き治具を必然的に小径側鍔部の内径寸法よりも小さくしなければならない。このため、保持器の小径側端縁の内径が内輪の小鍔部よりも大きい場合に比べ、ころ開き治具の外径寸法が小さくなり、ころがより倒れ難くなる。ひいては、組み付け性の問題が特に発生しやすいが、保持器のポケットの小径側端縁のころ接触部でころの小端面を押す構成によって、全ての円すいころをころ保持用テーパ孔の内周面に沿って倒すことができ、組み付け性の向上を図ることができる。

請求項３に係る円すいころ軸受は、請求項１又は２に記載の円すいころ軸受であって、
ころ接触部は、ポケットの小径側端部が内径方向へ突出されて形成された突出片によって構成されていることを特徴とする。

前記構成によると、ポケットの小径側端部に突出片を形成することによってころ接触部を容易に形成することができる。
また、保持器が薄肉鋼板製である場合には、ポケットを打ち抜き加工する工程で、打ち抜き方向と同方向にころ接触部を構成する突出片を曲げ加工することで容易に形成することができる。

請求項４に係る円すいころ軸受は、請求項１又は２に記載の円すいころ軸受であって、
ころ接触部は、保持器の小径部側部分が段差状をなして小径に絞られ、その絞られた小径筒部にポケットの小径側端部が形成され、この小径側端部によって構成されていることを特徴とする。

前記構成によると、保持器の小径部側部分に段差状をなして小径に絞られた小径筒部に、ポケットの小径側端部を形成することによって、ころ接触部を容易に形成することができる。

この発明の実施例１に係る円すいころ軸受を示す縦断面図である。同じく内、外輪と円すいころと保持器との組立状態を拡大して示す縦断面図である。同じく保持器の一部を破断して示す斜視図である。同じく円すいころ軸受の組立装置の組立テーブルにセットされた保持器に対し複数の円すいころが投入された状態を示す説明図である。同じくころ開き治具によって複数の円すいころがころ保持用テーパ孔に沿って倒された状態を示す説明図である。同じく円すいころがころ保持用テーパ孔に沿って倒された状態にあるときの保持器のころ接触部に円すいころの小端面が接触されて円すいころが傾倒位置に保持された状態を拡大して示す説明図である。同じくころ開き治具の上面に内輪が載置された状態を示す説明図である。同じくころ開き治具と共に内輪が下降された状態を示す説明図である。同じく保持器が縮径加工されて内輪の大つばと小つばとの間に複数の円すいころが組み立てられた状態を示す説明図である。この発明の実施例２に係る保持器のころ接触部と円すいころの小端面との接触状態を示す説明図である。この発明の実施例２に係る保持器のころ接触部と円すいころの小端面との接触状態を示す説明図である。同一出願によって開発中の円すいころ軸受を示す縦断面図である。同じくころ開き治具によって複数の円すいころがころ保持用テーパ孔に沿って倒される際に一つの円すいころが起立状態に戻された場合を示す説明図である。同じく開き治具と共に下降された内輪の小つばが起立状態にある円すいころの大端面に衝突した状態を示す説明図である。

この発明を実施するための形態について実施例にしたがって説明する。

この発明の実施例１を図１〜図９にしたがって説明する。
図１に示すように、円すいころ軸受は、内輪１０と、外輪２０と、複数個の円すいころ３０と保持器４０とを備えて構成されている。

図２に示すように、内輪１０は、その外周面に円すい状の内輪軌道面１１が形成されている。内輪１０の内輪軌道面１１の大径側端部には、複数個の円すいころ３０の大端面３２を案内するころ案内面１３を側面に有する大つば１２が形成されている。
また、内輪１０の内輪軌道面１１の小径側端部には、複数個の円すいころ３０の小端面３３を案内するころ案内面１６を側面に有する小つば１５が形成されている。
また、内輪１０には、その小つば１５から軸方向外方へ延長された円筒状の小径側延長部１７が形成されている。

図２に示すように、外輪２０は、その内周面には、内輪１０の内輪軌道面１１に対向して円すい状の外輪軌道面２１が形成されている。そして、内、外の両軌道面１１、２１の間に複数の円すいころ３０が転動可能に配設されると共に、これら円すいころ３０の大端面３２が内輪１０の大つば１２のころ案内面１３に案内され、円すいころ３０の小端面３３が小つば１５のころ案内面１６に案内されるようになっている。

図２と図３に示すように、保持器４０は、例えば、薄板鋼板材がプレス加工されることで、略円すい筒状に形成されると共に、大径側環状部４１と、小径側環状部４２と、これら両環状部４１、４２を連結しかつ複数個の円すいころ３０をそれぞれ個別に保持するポケット４３を区画形成する複数の柱部４４とを有している。
また、保持器４０の小径側環状部４２の端縁には、内輪１０の小径側延長部１７の外周面に向けて僅かな隙間Ｓをもって小径側鍔部４５が環状に形成されている。そして、小径側鍔部４５と小径側延長部１７との協働によって潤滑油の流入量を制限するようになっている。

この実施例１において、小径側鍔部４５の内周縁の直径寸法をＡとし、小径側延長部１７の外径寸法をＢとし、小つば１５の外径寸法をＣとしたときに、「Ｃ＞Ａ＞Ｂ」の関係となるように設定されている。さらに、後述するころ開き治具６０の直径寸法をＤとしたときに、「Ａ＞Ｄ」の関係となるように設定されている（図４参照）。

図２と図３に示すように、保持器４０のポケット４３の小径側端部には、円すいころ３０の小端面３３に接触可能なころ接触部４７が形成されている。
この実施例１において、ころ接触部４７は、ポケット４３の小径側端部の幅方向中央部が内径方向へ曲げ加工によって突出されて形成された突出片４８によって構成されている。

図６に示すように、ころ接触部４７としての突出片４８の先端部は、円すいころ３０の小端面３３が下向きをなし、かつ円すいころ３０の中心線（回転中心）Ｌが設定された傾き角度（図６に示すように、組立テーブル５０の保持用テーパ孔５１に接して円すいころ３０が倒されたときの円すいころ３０の中心線Ｌの傾き角度）θ１となる姿勢で、円すいころ３０の重心位置Ｐ１よりも距離α１だけ保持器４０の内径側に位置するように、円すいころ３０の小端面３３の部分に接触可能に形成されている。

この実施例１に係る円すいころ軸受は上述したように構成される。
したがって、図２に示すように、保持器４０の小径側環状部４２の小径側鍔部４５の内周面と、内輪１０の小径側延長部１７の外周面との間に僅かな隙間Ｓが設定され、小径側鍔部４５と小径側延長部１７との協働によって潤滑油の流入量を制限することができるため、低トルク化の向上に効果が大きい。

次に、円すいころ軸受の組立装置によって、内輪と、複数の円すいころと、保持器とを組み立てる組立方法を図４〜図９にしたがって説明する。
図４に示すように、先ず、ころ組立テーブル５０の保持用テーパ孔５１と、ころ開き治具６０との間に、保持器４０の小径側鍔部４５を下向きにしてセットする。
次に、ころ投入装置（図示しない）から複数の円すいころ３０を、その小端面３３を下向きにして開き治具６０の外周面の挿入溝６１と保持器４０の内周面との間に投入する。

ここで、図５に示すように、ころ開き治具６０を回転中心線（鉛直線）回りに回転することによって、各円すいころ３０が保持器４０の複数のポケット４３を通してころ保持用テーパ孔５１の内周面に沿って（接して）倒される。
円すいころ３０が保持用テーパ孔５１の内周面に接して倒される際、ポケット４３の小径側端部のころ接触部４７としての突出片４８の先端部が、円すいころ３０の重心位置Ｐよりも保持器４０の内径側に位置する円すいころ３０の小端面３３の部分に接触する。
このため、図５に示すように、全ての円すいころ３０が保持器４０の複数のポケット４３を通して組立テーブル５０のころ保持用テーパ孔５１の内周面に沿って倒れると共に、倒れた状態に保たれる。
この結果、円すいころ３０が保持用テーパ孔５１の内周面に跳ね返って起立状態に戻されることを防止することができる。

その後、図７に示すように、ころ開き治具６０上に内輪１０が載置される。
そして、図８に示すように、開き治具６０と共に内輪１０が下降されて複数の円すいころ３０の配列内に挿通される。
その後、図９に示すように、内輪１０の大つば１２と小つば１５との間に複数の円すいころ３０を配置した状態で、保持器４０が縮径変形されることで、内輪１０と、複数の円すいころ３０と、保持器４０とが相互に組み立てられる。

前記したように、複数の円すいころ３０がころ開き治具６０のころ挿入溝６１と保持器４０の内周面との間に投入され、ころ開き治具６０が回転されることによって、保持器４０のポケット４３の突出片（ころ接触部４７）４８に、円すいころ３０の小端面３３が接触して、全ての円すいころ３０が保持器４０の複数のポケット４３を通してころ組立テーブル５０のころ保持用テーパ孔５１の内周面に沿って倒れ、この状態に保たれる。
このため、その後、ころ開き治具６０と共に下降された内輪１０の小つば１５が円すいころ３０の大端面３２に衝突することなく良好に挿通される。
この結果、起立状態の円すいころ３０が原因となる組立不能を解消することができ、円すいころ軸受の組立性の向上を図ることができる。

また、この実施例１において、保持器４０のポケット４３の小径側端部に突出片４８を形成することによってころ接触部４７を容易に形成することができる。
また、保持器４０が薄肉鋼板製である場合には、ポケット４３を打ち抜き加工する工程で、打ち抜き方向と同方向にころ接触部４７を構成する突出片４８を曲げ加工することで容易に形成することができる。

この発明の実施例２に係る円すいころ軸受を図１０にしたがって説明する。
図１０に示すように、この実施例２においては、保持器１４０のポケット１４３の小径側端部が傾斜面１４８に形成されることによって、円すいころ３０の小端面３３に接触可能なころ接触部１４７が構成されている。
ころ接触部１４７を構成する傾斜面１４８は、保持器１４０の小径側が下に位置し、かつ中心線が鉛直線をなす姿勢で、保持器１４０の外周側よりも内周側が高くなる傾斜面をなしている。
また、ころ接触部１４７としての傾斜面１４８の上端縁は、円すいころ３０の小端面３３が下向きをなし、かつ保持器１４０の中心線Ｌが設定された傾き角度θ２となる姿勢で円すいころ３０の重心位置Ｐ２よりも距離α２だけ保持器１４０の内径側に位置するように、円すいころ３０の小端面３３の部分に接触可能に形成されている。
この実施例２のその他の構成は実施例１と同様にして構成されるため、その説明は省略する。

したがって、この実施例２に係る円すいころ軸受においても、実施例１と同様の作用効果を奏する。
特に、この実施例２においては、保持器１４０のポケット１４３の小径側端部を傾斜面１４８に形成することによって、ころ接触部１４７を容易に形成することができる。
また、保持器１４０が薄肉鋼板製である場合には、ポケット１４３を打ち抜き加工する工程で小径側端部を傾斜面１４８に打ち抜くことが可能となる。

次に、この発明の実施例３に係る円すいころ軸受を図１１にしたがって説明する。
図１１に示すように、この実施例３においては、保持器２４０の小径部側部分が段差状をなして小径に絞られ、その絞られた小径筒部２４０ａにポケット２４３の小径側端部２４８によってころ接触部２４７が構成されている。
また、ころ接触部２４７としてのポケット２４３の小径側端部２４８は、円すいころ３０の小端面３３が下向きをなし、かつ中心線Ｌが設定された傾き角度θ３となる姿勢で円すいころ３０の重心位置Ｐ３よりも距離α３だけ保持器２４０の内径側に位置するように、円すいころ３０の小端面３３の部分に接触可能に形成されている。
この実施例３のその他の構成は実施例１と同様にして構成されるため、その説明は省略する。

したがって、この実施例３に係る円すいころ軸受においても、実施例１と同様の作用効果を奏する。
特に、この実施例３においては、保持器２４０の小径部側部分を段差状をなして小径に絞し、その小径筒部２４０ａにポケット２４３の小径側端部２４８を形成することによってころ接触部２４７を容易に形成することができる。

なお、この発明は前記実施例１に限定するものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。
例えば、保持器４０（１４０、２４０）は薄肉鋼板製の他、合成樹脂製であってもこの発明を実施することができる。

１０内輪
１１内輪軌道面
１２大つば
１５小つば
１７小径側延長部
２０外輪
２１外輪軌道面
３０円すいころ
３２大端面
３３小端面
４０、１４０、２４０保持器
４１大径側環状部
４２小径側環状部
４３、１４３、２４３ポケット
４４柱部
４５小径側鍔部
４７、１４７、２４７ころ接触部

Claims

内輪と、外輪と、複数個の円すいころと、保持器とを備えた円すいころ軸受であって、
前記内輪は、その内輪軌道面の大径側端部に前記複数個の円すいころの大端面を案内する大つばが形成され、前記内輪軌道面の小径側端部に前記複数個の円すいころの小端面を案内する小つばが形成され、
前記保持器は、大径側環状部と、小径側環状部と、これら両環状部を連結しかつ前記複数個の円すいころをそれぞれ保持するためのポケットを区画形成する複数の柱部とを有し、
前記ポケットの小径側端部には、前記円すいころの小端面が下向きをなす姿勢で、前記円すいころの小端面のうち、同円すいころの重心位置よりも前記保持器の内径側に位置する部分に接触可能なころ接触部が形成され、
前記ころ接触部は、前記保持器の小径側が下に位置し、かつ中心線が鉛直線をなす姿勢で、前記ポケットの小径側端部が、外周側よりも内周側が高くなる傾斜面に形成され、この傾斜面によって構成されていることを特徴とする円すいころ軸受。
請求項１に記載の円すいころ軸受であって、
内輪の小径側端部には、小つばから軸方向外方へ延長された小径側延長部が形成される一方、
保持器の小径側環状部の小径側端縁には、前記内輪の小径側延長部の外周面に向けて僅かな隙間をもって対向することで潤滑油の流量を制限する小径側鍔部が形成されていることを特徴とする円すいころ軸受。
請求項１又は２に記載の円すいころ軸受であって、
ころ接触部は、ポケットの小径側端部が内径方向へ突出されて形成された突出片によって構成されていることを特徴とする円すいころ軸受。
請求項１又は２に記載の円すいころ軸受であって、
ころ接触部は、保持器の小径部側部分が段差状をなして小径に絞られ、その絞られた小径筒部にポケットの小径側端部が形成され、この小径側端部によって構成されていることを特徴とする円すいころ軸受。