円錐ころ軸受用の合成樹脂製保持器及び円錐ころ軸受

【課題】剥離等の現象を避けながら、潤滑性能の向上を図れるようにした円錐ころ軸受用の合成樹脂製保持器とその保持器を使用した円錐ころ軸受を提供する。
【解決手段】合成樹脂製保持器１４は、複数の柱部１５のころ案内面１９に、潤滑油溜り用の穴部２０を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両、鉄鋼機械、工作機械、建設機械等の一般産業機械や自動車のトランスミッション等に使用される円錐ころ軸受用の合成樹脂製保持器及びその合成樹脂製保持器を使用した円錐ころ軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、円錐ころ軸受は、円錐状の軌道面を有する外輪と、円錐状の軌道面を有し、該軌道面の小径側に小鍔部、大径側に大鍔部を有する内輪と、外輪の軌道面と内輪の軌道面との間に転動自在に配された複数の円錐ころと、円錐ころを円周方向に所定間隔で案内保持する保持器と、を備えている。
【０００３】
この場合の保持器としては、従来から広く使用されている金属製保持器と、近年使用されるようになってきた合成樹脂製保持器とが知られている。
【０００４】
図６は金属製保持器と合成樹脂製保持器の違いを説明するための部分拡大断面図で、（ａ）は金属製保持器、（ｂ）は合成樹脂製保持器を示している。
【０００５】
図６（ａ）に示す金属製保持器１０１は、冷間圧延鋼板あるいは熱間圧延鋼板をプレス成形して製作されたものであり、（ｂ）に示す合成樹脂製保持器１０２に比べて強度が高いという長所があり、ころ１０５の径Ｄに対しての保持器１０１の板厚を薄くすることができる。また、保持器１０１の板厚を薄くできることから、ころ１０５が樹脂製保持器１０２に比べて、内外輪の軌道面（図示略）に向けて多く露出することになり、そのために、樹脂製保持器１０２と比較した場合、ころ１０５が潤滑剤と接しやすくなって、潤滑性に優れるようになるという長所もある。
【０００６】
しかし、その反面、高速高負荷等の厳しい使用条件においては、金属製の保持器１０１と、ころ１０５との衝突による振動・騒音の発生や、保持器１０１の摩耗等の不具合が発生しやすい。特に保持器１０１と、ころ１０５の衝突が顕著に発生した場合には、保持器１０１から発生した金属摩耗粉が潤滑油に混入するため、潤滑油が劣化してしまい、軸受の性能が損なわれるおそれがある。
【０００７】
一方、合成樹脂製保持器１０２は、軽量性に優れ、削り出し加工や射出成形などによって、複雑な形状であっても寸法精度に優れた製品を量産できる上、摩耗粉の発生がなく、摩耗粉に起因する不具合も発生しない等の長所がある。
【０００８】
図７は合成樹脂製保持器の例を示し、（ａ）は全体構成を示す斜視図、（ｂ）は内周側から見た部分斜視図、（ｃ）は潤滑油の流れを説明するための図である。この合成樹脂製保持器１０２は、ころ１０５が収納されるポケット１０２ａを画成する複数の柱部１０２ｂと、柱部１０２ｂを繋ぐ両端の小径及び大径環状部１０２ｃ、１０２ｄとを具備している。柱部１０２ｂは、ころ１０５の母線に沿った方向に延びている。
【０００９】
ところで、この種の合成樹脂製保持器１０２は、上述の長所を持っている反面、金属製保持器１０１に比べた場合、強度が劣るという短所があり、そのため、金属製保持器１０１に比べて板厚が厚くなってしまい、その結果、図６に示すように、ころ１０５が保持器１０２に包み込まれるような構造になり、保持器１０２に覆われたころ１０５の面まで潤滑剤が入り込みにくいという問題がある。
【００１０】
このような合成樹脂製保持器の問題点に対し、潤滑性を向上させるために、図８に示すように、保持器１１２の柱部１１３の内輪側の面（ころ案内面）１１３ａに軸方向に長い潤滑溝１１４を設け、潤滑溝１１４に潤滑油が溜まるようにして、ころ１０５や軌道面への潤滑量を多くするようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】米国特許第４４２５０１１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に記載の技術のように、保持器１１２の柱部１１３の内輪側の面１１３ａに軸方向に長い潤滑溝１１４を設けると、潤滑溝１１４の幅方向の両端の溝縁部１１４ａの肉厚が薄くなってしまうため、該溝縁部１１４ａの強度低下は免れない。そして、その部分が内輪軌道面と接触して剥離する可能性があり、剥離した保持器の破片は内外輪の軌道面やころの転動面などを著しく劣化させる。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、剥離等の現象を避けながら、潤滑性能の向上を図れるようにした円錐ころ軸受用の合成樹脂製保持器とその保持器を使用した円錐ころ軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の上記目的は、下記構成により達成される。
（１）円周方向に所定の間隔で設けられる複数の柱部と、該複数の柱部の一端同士及び他端同士をそれぞれ繋ぐ小径及び大径環状部と、を有し、前記柱部及び前記小径及び大径環状部とで円錐ころが収納されるポケットを画成する円錐ころ軸受用の合成樹脂製保持器であって、
前記複数の柱部のころ案内面には、少なくとも一つの潤滑油溜り用の穴部が設けられることを特徴とする円錐ころ軸受用の合成樹脂製保持器。
（２）円錐状の軌道面を有する外輪と、円錐状の軌道面を有し、該軌道面の小径側に小鍔部、大径側に大鍔部を有する内輪と、前記外輪の軌道面と前記内輪の軌道面との間に転動自在に配された複数の円錐ころと、該円錐ころを円周方向に所定間隔で案内保持する保持器と、を備え、前記保持器は、（１）に記載の合成樹脂製保持器が用いられることを特徴とする円錐ころ軸受。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、柱部のころ案内面に潤滑油溜り用の穴部を設けたので、穴部に一時的に潤滑油を蓄えておくことができ、内外輪の軌道面や円錐ころの転動面に対する潤滑油の供給量を増やすことができる。そのため、潤滑性能の向上と共に油膜形成も良好に行われるようになり、耐摩耗性や耐焼付性を高めることができて、ころがり寿命を延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の各実施形態に係る円錐ころ軸受用合成樹脂製保持器及び円錐ころ軸受について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１に示す円錐ころ軸受１０は、円錐状の軌道面１１ａを有し、該軌道面１１ａの大径側に大鍔部１１ｂ、小径側に小鍔部１１ｃを有する内輪１１と、円錐状の軌道面１２ａを有する外輪１２と、外輪１２の軌道面１２ａと内輪１１の軌道面１１ａとの間に転動自在に配された複数の円錐ころ１３と、これら円錐ころ１３を円周方向に所定間隔で案内保持する保持器１４と、を備えている。
【００１７】
この場合の保持器１４は、合成樹脂製で一体に成形されたもので、図２に示すように、円周方向に所定の間隔で設けられる複数の柱部１５と、該複数の柱部１５の一端同士及び他端同士をそれぞれ繋ぐ小径及び大径環状部１６，１７と、を有し、柱部１５及び小径及び大径環状部１６，１７とで円錐ころ１３（図１参照）が収納されるポケット１８を画成する。
【００１８】
そして、ポケット１８に収納される円錐ころ１３を案内する各柱部１５の円周方向側面であるころ案内面１９には、少なくとも一つの潤滑油溜り用の穴部２０が形成されている。穴部２０は、図３に示すように、ころ案内面１９の径方向中間部に柱部１５の長手方向に沿って形成されており、また、穴部２０の途中から大径環状部側に向けて徐々に径方向幅を小さくするように先細り形状に形成されている。ここで、保持器強度を考慮し、穴部２０の径方向最大幅ｗ１は、ころ案内面１９の径方向幅ｗの２０％未満に設定されている。
【００１９】
このように柱部１５のころ案内面１９に潤滑油溜り用の穴部２０を設けた場合、穴部２０に一時的に潤滑油を蓄えておくことができ、内外輪１１、１２の軌道面１１ａ、１２ａや円錐ころ１３の転動面に対する潤滑油の供給量を増やすことができる。そのため、潤滑性の向上と共に油膜形成も良好に行われるようになり、耐摩耗性や耐焼付性を高めることができて、ころがり寿命を延ばすことができる。また、図４に示すように、穴部２０に蓄えられた潤滑油は、これら軌道面や転動面だけでなく、小径環状部１６の側面にも行き渡り易くなる。
【００２０】
また、その穴部２０は、柱部１５のころ案内面１９に形成されるので、従来の潤滑溝の溝縁部のような肉薄の部分を生じさせることが一切なく、従って柱部が剥離するような問題も起こらない。
【００２１】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【００２２】
例えば、穴部２０の形状は、上述の例に限られることなく、種々選択可能である。例えば、図５に示す保持器１４ａのように、柱部１５のころ案内面１９に、穴部２０は小径環状部近傍から大径環状部近傍まで柱部１５の長手方向に沿って一様の径方向幅で長方形状に形成されてもよい。
【００２３】
また、穴部２０の形状、径方向幅、軸方向長さ、深さは、必要とされる潤滑油量や攪拌抵抗等に応じて適宜設計されるのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態の合成樹脂製保持器を用いた円錐ころ軸受の断面図である。
【図２】同実施形態の合成樹脂製保持器の構成図で、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）はII部拡大図である。
【図３】同保持器の穴部を示す要部拡大図である。
【図４】同実施形態の潤滑油の流れを示す図である。
【図５】本発明の合成樹脂製保持器の変形例を示す図である。
【図６】従来の金属製保持器と合成樹脂製保持器の違いを説明するための部分拡大断面図であり、（ａ）は金属製保持器、（ｂ）は合成樹脂製保持器を示す図である。
【図７】従来の合成樹脂製保持器の例を示す図で、（ａ）は全体構成を示す斜視図、（ｂ）は内周側（VII方向）から見た部分斜視図、（ｃ）は従来の保持器の潤滑油の流れを示す図である。
【図８】従来の他の合成樹脂製保持器の要部構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０円錐ころ軸受
１１内輪
１１ａ軌道面
１１ｂ大鍔部
１１ｃ小鍔部
１２外輪
１２ａ軌道面
１３円錐ころ
１４、１４ａ合成樹脂製保持器
１５柱部
１８ポケット
１９ころ案内面
２０穴部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周方向に所定の間隔で設けられる複数の柱部と、該複数の柱部の一端同士及び他端同士をそれぞれ繋ぐ小径及び大径環状部と、を有し、前記柱部及び前記小径及び大径環状部とで円錐ころが収納されるポケットを画成する円錐ころ軸受用の合成樹脂製保持器であって、
前記複数の柱部のころ案内面には、少なくとも一つの潤滑油溜り用の穴部が設けられることを特徴とする円錐ころ軸受用の合成樹脂製保持器。
【請求項２】
円錐状の軌道面を有する外輪と、円錐状の軌道面を有し、該軌道面の小径側に小鍔部、大径側に大鍔部を有する内輪と、前記外輪の軌道面と前記内輪の軌道面との間に転動自在に配された複数の円錐ころと、該円錐ころを円周方向に所定間隔で案内保持する保持器と、を備え、前記保持器は、請求項１に記載の合成樹脂製保持器が用いられることを特徴とする円錐ころ軸受。

【図１】