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圆锥滚子轴承用树脂制保持架和具有该保持架的圆锥滚子轴承

阅读：1040发布：2020-11-23

IPRDB可以提供圆锥滚子轴承用树脂制保持架和具有该保持架的圆锥滚子轴承专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且圆锥滚子轴承用树脂制保持架(10)在划分兜孔(P)的支柱(13)上形成有沿轴向延伸的模具分割线(A)，在相邻的支柱(13)的对置面中，在比模具分割线(A)靠外径侧的位置，形成有与圆锥滚子(4)的外周面滑动接触的内径侧圆锥面(15A)，并且，在比内径侧圆锥面(15A)靠外径侧的部分，形成有径向的平面(16A)，在比模具分割线(A)靠内径侧的位置，形成有与圆锥滚子(4)的外周面滑动接触的外径侧圆锥面(15B)，并且，在比外径侧圆锥面(15B)靠内径侧的部分，形成有径向的平面(16B)。由此，能够为保持架-滚子组件的形状，并且能够注射模塑成形。，下面是圆锥滚子轴承用树脂制保持架和具有该保持架的圆锥滚子轴承专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其由与作为滚动体的圆锥滚子的外周面滑动接触的多个支柱将在轴向分离的大径环部及小径环部构成连接的形状，并在周向等分地形成有用于容纳保持所述圆锥滚子的多个兜孔，所述圆锥滚子轴承用树脂制保持架通过注射模塑成形而成，所述圆锥滚子轴承用树脂制保持架的特征在于，在划分所述兜孔的所述支柱上，形成有沿轴向延伸的模具分割线，

在相邻的所述支柱的对置面中，在比所述模具分割线靠外径侧的位置，形成有与所述圆锥滚子的外周面滑动接触的第1圆锥面，并且，在比所述第1圆锥面靠外径侧的部分，形成有与所述第1圆锥面连续的第1径向平面，在比所述模具分割线靠内径侧的位置，形成有与所述圆锥滚子的外周面滑动接触的第

2圆锥面，并且，在比所述第2圆锥面靠内径侧的部分，形成有与所述第2圆锥面连续的第2径向平面。

2.如权利要求1所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，通过将一对模具沿轴向拔模，从而成形所述保持架的大径环部和小径环部和所述支柱。

3.如权利要求1所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，在所述支柱的对置面上形成有沿着所述模具分割线的凹槽。

4.如权利要求3所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，所述凹槽的深度为0.1～0.8mm。

5.如权利要求4所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，所述第1圆锥面与所述第1径向平面的交界线、及所述第2圆锥面与所述第2径向平面的交界线互相一致，在所述交界线与所述模具分割线的交点位置附近处的所述凹槽的深度为0.1～0.6mm。

6.如权利要求1～5中任1项所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，所述模具分割线被形成在所述支柱的径向中央部，使得所述第1圆锥面与所述第2圆锥面在所述支柱的延伸方向上的长度相等。

7.如权利要求1～5中任1项所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，所述支柱被形成为：在所述兜孔的内径侧的至少一部分，设为0.1mm～0.7mm的卡紧量，使得所述兜孔的内径侧开口宽度比所述圆锥滚子的滚子大径要窄，并且，在所述兜孔的外径侧的至少一部分，设为0.1mm～0.6mm的卡紧量，使得所述兜孔的外径侧开口宽度比所述圆锥滚子的滚子小径要窄。

8.如权利要求1～5中任1项所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，所述保持架在所述大径环部的内周面、和所述小径环部的外周面之中的至少一者上形成有环状的切槽部，使得该环部的壁厚比所述支柱的壁厚要薄。

9.如权利要求7所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，所述保持架在所述大径环部的内周面、和所述小径环部的外周面之中的至少一者上形成有环状的切槽部，使得该环部的壁厚比所述支柱的壁厚要薄。

10.如权利要求8所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，所述切槽部被形成在所述大径环部的内周面上，

所述大径环部的壁厚为所述支柱的壁厚的40～80％，并且，

所述支柱的壁厚为所述圆锥滚子的滚子平均直径的30～70％。

11.如权利要求1～5中任1项所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，所述保持架的倾斜角度被设定为32°30′以上且小于55°。

12.如权利要求7所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，所述保持架的倾斜角度被设定为32°30′以上且小于55°。

13.如权利要求8所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，所述保持架的倾斜角度被设定为32°30′以上且小于55°。

14.如权利要求9所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，所述保持架的倾斜角度被设定为32°30′以上且小于55°。

15.如权利要求10所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，所述保持架的倾斜角度被设定为32°30′以上且小于55°。

16.一种圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其由与作为滚动体的圆锥滚子的外周面滑动接触的多个支柱将在轴向分离的大径环部及小径环部构成连接的形状，在周向等分地形成有用于容纳保持所述圆锥滚子的多个兜孔，所述圆锥滚子轴承用树脂制保持架用轴向脱模模具来注射模塑成形，所述圆锥滚子轴承用树脂制保持架的特征在于，在划分所述兜孔的所述支柱上，形成有沿轴向延伸的模具分割线，

在相邻的所述支柱的对置面中，在比所述模具分割线更靠外径侧的位置，其中，在将多个所述圆锥滚子的各旋转轴连接的假想圆锥面要更靠内径侧的部分，形成有与所述圆锥滚子的外周面滑动接触的内径侧圆锥面，并且，在比所述假想圆锥面更靠外径侧的部分，形成有与所述内径侧圆锥面连续的径向的平面；在比所述模具分割线更靠内径侧的位置，其中，在比所述假想圆锥面靠外径侧的部分，形成有与所述圆锥滚子的外周面滑动接触的外径侧圆锥面，并且，在比所述假想圆锥面靠内径侧的部分，形成有与所述外径侧圆锥面连续的径向的平面。

17.如权利要求16所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，在所述支柱的对置面上，形成有沿着所述模具分割线的凹槽。

18.如权利要求16或17所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，所述模具分割线被形成在所述支柱的径向中央部，使得所述内径侧圆锥面与所述外径侧圆锥面在所述支柱的延伸方向上的长度互相相等。

19.一种圆锥滚子轴承，其具有：外圈，其在内周面具有外圈滚道面；内圈，其在外周面具有内圈滚道面；多个圆锥滚子，其转动自由地配置在所述外圈滚道面与所述内圈滚道面之间；及权利要求1～17中任1项所述的树脂制保持架，所述圆锥滚子轴承的特征在于，在所述内圈的大径侧端部形成有挡边部，并且所述内圈滚道面连续到所述内圈的小径侧端面，所述圆锥滚子轴承的接触角α为35°～55°。

20.一种圆锥滚子轴承，其具有：外圈，其在内周面具有外圈滚道面；内圈，其在外周面具有内圈滚道面；多个圆锥滚子，其转动自由地配置在所述外圈滚道面与所述内圈滚道面之间；及权利要求1～17中任1项所述的树脂制保持架，所述圆锥滚子轴承的特征在于，所述内圈仅在大径侧端部和小径侧端部之中的大径侧端部形成有挡边部，并且所述圆锥滚子轴承的接触角α为35°～55°。

21.如权利要求19或20所述的圆锥滚子轴承，其特征在于，

所述挡边部形成有与所述保持架的切槽部对置的平面或者凹部、并为落入到该切槽部中的形状。

说明书全文

圆锥滚子轴承用树脂制保持架和具有该保持架的圆锥滚子

轴承

技术领域

[0001] 本发明涉及用于圆锥滚子轴承的、将热塑性树脂注射模塑成形而制作的保持架和具有该保持架的圆锥滚子轴承，特别涉及能够适合在汽车、铁道车辆、建设机械、工业用机器人的关节部、工作母机、输送装置、组装装置等中使用的保持架和圆锥滚子轴承。

背景技术

[0002] 与球轴承相比，滚子轴承的径向载荷的承载能力大，装配有截头圆锥状的滚子(圆锥滚子)来作为滚动体的圆锥滚子轴承能够支承径向载荷和轴向(推力)载荷的综合载荷。因此，圆锥滚子轴承被广泛使用于汽车、铁道车辆、建设机械、工作母机、工业用机器人等各种机械装置中的驱动装置、齿轮减速装置及动力传动装置等旋转支承部(例如，参照专利文献1。)。

[0003] 作为圆锥滚子轴承所使用的保持架，相对于将钢板冲压成形而成的金属制保持架而言，由于具有在轻量性及量产性方面优异、以及不会产生金属磨损粉等优点，所以，将填充有玻璃纤维、碳纤维等强化材料的热塑性树脂注射模塑成形而成的树脂制保持架被广泛使用。另外，为了削减制造成本，很多情况下使用使一对模具在轴向分离的模具构造、即轴向脱模模具(axial draw molding)将该树脂制保持架注射模塑成形(例如，参照专利文献1的段落[0011]及图11。)。

[0004] 在利用这样的轴向脱模模具注射模塑成形的保持架中，由于是以兜孔内的模具分割线作为边界而一侧与圆锥滚子接触、且另一侧不与圆锥滚子接触的形状，所以，圆锥滚子能够从内径侧插入，并不会向外径侧脱落，但是，会向内径侧脱落。

[0005] 因此，由于只是保持架和圆锥滚子则圆锥滚子会脱落，所以，根据组装生产线的构成的不同，圆锥滚子轴承的生产率会降低。

[0006] 另外，为了提高圆锥滚子轴承的生产率，还提出了一种圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其被做成为以下的形状：在未向圆锥滚子轴承的内外圈间装配的状态下，保持架能够以拢住圆锥滚子的状态保持圆锥滚子，也就是所说的能够为保持架-滚子组件(cage&roller)的形状(例如，参照专利文献2及3。)。

[0007] 现有技术文献

[0008] 专利文献

[0009] 专利文献1:日本国日本特开2007－127269号公报

[0010] 专利文献2:日本国特許第3699249号公报

[0011] 专利文献3:日本国日本特开2007－32679号公报

发明内容

[0012] 本发明欲解决的技术问题

[0013] 专利文献2的圆锥滚子轴承用树脂制保持架由于能够为保持架-滚子组件，所以，能够容易地利用自动机器进行组装等、圆锥滚子轴承的组装变得容易，另一方面，为了实现保持架-滚子组件，在相邻的兜孔间的支柱上形成有内侧突出部，该内侧突出部比两端的圆环状部向内径侧突出，用于防止圆锥滚子向内径侧脱落。因此，该保持架不能利用轴向脱模模具来注射模塑成形，需要利用使多个模具在径向变位的模具构造、即径向脱模模具来注射模塑成形，因此，模具复杂而变得高价，因此，保持架的制造成本增大。

[0014] 另外，在专利文献3的圆锥滚子轴承中，也在兜孔的外周侧及内周侧的开口缘部设置有阻止圆锥滚子的脱出的突部，有可能不能利用轴向脱模模具成形机来注射模塑成形，制造成本增大。另外，在专利文献3中，没有进行与滚子向保持架的插入性相关的研究。而且，关于专利文献3所记载的圆锥滚子轴承所使用的保持架，滚子与保持架被一体化，但是，没有对用于保持圆锥滚子的卡紧量进行记载，因此，不清楚保持圆锥滚子的性能是否充分。而且，在该圆锥滚子轴承中，接触角小于35°，假如将接触角设定为35°以上，由于在内圈上没有小挡边，因此，担心仅用保持架不能充分保持滚子。

[0015] 因此，本发明是鉴于上述的状况而完成的，其目的在于提供一种是能够为保持架-滚子组件的形状并且能够注射模塑成形的圆锥滚子轴承用树脂制保持架和具有该保持架的圆锥滚子轴承。

[0016] 用于解决问题的技术方案

[0017] 本发明的上述目的由下述的构成来达成。

[0018] (1)一种圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其由与作为滚动体的圆锥滚子的外周面滑动接触的多个支柱将在轴向分离的大径环部及小径环部构成连接的形状，并在周向等分地形成有用于容纳保持所述圆锥滚子的多个兜孔，所述圆锥滚子轴承用树脂制保持架通过注射模塑成形而成，所述圆锥滚子轴承用树脂制保持架的特征在于，

[0019] 在划分所述兜孔的所述支柱上，形成有沿轴向延伸的模具分割线，[0020] 在相邻的所述支柱的对置面中，在比所述模具分割线靠外径侧的位置，形成有与所述圆锥滚子的外周面滑动接触的第1圆锥面，并且，在比所述第1圆锥面靠外径侧的部分，形成有与所述第1圆锥面连续的第1径向平面，

[0021] 在比所述模具分割线靠内径侧的位置，形成有与所述圆锥滚子的外周面滑动接触的第2圆锥面，并且，在比所述第2圆锥面靠内径侧的部分，形成有与所述第2圆锥面连续的第2径向平面。

[0022] (2)如(1)所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，

[0023] 通过将一对模具沿轴向拔模，从而成形所述保持架的大径环部和小径环部和所述支柱。

[0024] (3)如(1)所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，

[0025] 在所述支柱的对置面上形成有沿着所述模具分割线的凹槽。

[0026] (4)如(3)所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，

[0027] 所述凹槽的深度为0.1～0.8mm。

[0028] (5)如(4)所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，

[0029] 所述第1圆锥面与所述第1径向平面的交界线、及所述第2圆锥面与所述第2径向平面的交界线互相一致，在所述交界线与所述模具分割线的交点位置附近处的所述凹槽的深度为0.1～0.6mm。

[0030] (6)如(1)～(5)中任1项所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，[0031] 所述模具分割线被形成在所述支柱的径向中央部，使得所述第1圆锥面与所述第2圆锥面在所述支柱的延伸方向上的长度相等。

[0032] (7)如(1)～(5)中任1项所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，[0033] 所述支柱被形成为：在所述兜孔的内径侧的至少一部分，设为0.1mm～0.7mm的卡紧量，使得所述兜孔的内径侧开口宽度比所述圆锥滚子的滚子大径要窄，并且，在所述兜孔的外径侧的至少一部分，设为0.1mm～0.6mm的卡紧量，使得所述兜孔的外径侧开口宽度比所述圆锥滚子的滚子小径要窄。

[0034] (8)如(1)～(5)中任1项所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，[0035] 所述保持架在所述大径环部的内周面、和所述小径环部的外周面之中的至少一者上形成有环状的切槽部，使得该环部的壁厚比所述支柱的壁厚要薄。

[0036] (9)如(7)所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，

[0037] 所述保持架在所述大径环部的内周面、和所述小径环部的外周面之中的至少一者上形成有环状的切槽部，使得该环部的壁厚比所述支柱的壁厚要薄。

[0038] (10)如(8)所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，

[0039] 所述切槽部被形成在所述大径环部的内周面上，

[0040] 所述大径环部的壁厚为所述支柱的壁厚的40～80％，并且，

[0041] 所述支柱的壁厚为所述圆锥滚子的滚子平均直径的30～70％。

[0042] (11)如(1)～(5)中任1项所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，[0043] 所述保持架的倾斜角度被设定为32°30′以上且小于55°。

[0044] (12)如(7)所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，

[0045] 所述保持架的倾斜角度被设定为32°30′以上且小于55°。

[0046] (13)如(8)所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，

[0047] 所述保持架的倾斜角度被设定为32°30′以上且小于55°。

[0048] (14)如(9)所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，

[0049] 所述保持架的倾斜角度被设定为32°30′以上且小于55°。

[0050] (15)如(10)所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，

[0051] 所述保持架的倾斜角度被设定为32°30′以上且小于55°。

[0052] (16)一种圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其由与作为滚动体的圆锥滚子的外周面滑动接触的多个支柱将在轴向分离的大径环部及小径环部构成连接的形状，在周向等分地形成有用于容纳保持所述圆锥滚子的多个兜孔，所述圆锥滚子轴承用树脂制保持架用轴向脱模模具来注射模塑成形，所述圆锥滚子轴承用树脂制保持架的特征在于，[0053] 在划分所述兜孔的所述支柱上，形成有沿轴向延伸的模具分割线，[0054] 在相邻的所述支柱的对置面中，在比所述模具分割线更靠外径侧的位置，其中，在将多个所述圆锥滚子的各旋转轴连接的假想圆锥面要更靠内径侧的部分，形成有与所述圆锥滚子的外周面滑动接触的内径侧圆锥面，并且，在比所述假想圆锥面更靠外径侧的部分，形成有与所述内径侧圆锥面连续的径向的平面；在比所述模具分割线更靠内径侧的位置，其中，在比所述假想圆锥面靠外径侧的部分，形成有与所述圆锥滚子的外周面滑动接触的外径侧圆锥面，并且，在比所述假想圆锥面靠内径侧的部分，形成有与所述外径侧圆锥面连续的径向的平面。

[0055] (17)如(16)所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，

[0056] 在所述支柱的对置面上形成有沿着所述模具分割线的凹槽。

[0057] (18)如(16)或(17)所述的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，其特征在于，[0058] 所述模具分割线被形成在所述支柱的径向中央部，使得所述内径侧圆锥面与所述外径侧圆锥面在所述支柱的延伸方向上的长度互相相等。

[0059] (19)一种圆锥滚子轴承，其具有：外圈，其在内周面具有外圈滚道面；内圈，其在外周面具有内圈滚道面；多个圆锥滚子，其转动自由地配置在所述外圈滚道面与所述内圈滚道面之间；及(1)～(17)中任1项所述的树脂制保持架，所述圆锥滚子轴承的特征在于，[0060] 在所述内圈的大径侧端部形成有挡边部，并且所述内圈滚道面连续到所述内圈的小径侧端面，所述圆锥滚子轴承的接触角α为35°～55°。

[0061] (20)一种圆锥滚子轴承，其具有：外圈，其在内周面具有外圈滚道面；内圈，其在外周面具有内圈滚道面；多个圆锥滚子，其转动自由地配置在所述外圈滚道面与所述内圈滚道面之间；及(1)～(17)中任1项所述的树脂制保持架，所述圆锥滚子轴承的特征在于，[0062] 所述内圈仅在大径侧端部和小径侧端部之中的大径侧端部形成有挡边部，并且所述圆锥滚子轴承的接触角α为35°～55°。

[0063] (21)如(19)或(20)所述的圆锥滚子轴承，其特征在于，

[0064] 所述挡边部形成有与所述保持架的切槽部对置的平面或者凹部、并为落入到该切槽部中的形状。

[0065] 此外，此处所述的“径向的平面”不限于沿径向延伸的平面、对置面为互相平行的平面，只要是在能够将模具沿轴向拔模的范围内朝向径向的平面即可。

[0066] 发明效果

[0067] 如上所述，根据本发明的圆锥滚子轴承用树脂制保持架，在相邻的支柱的对置面上，在比模具分割线靠外径侧及内径侧的位置，分开且互不相同地形成有与圆锥滚子的外周面滑动接触的圆锥面及径向的大致平面，因此，由于由位于比模具分割线靠外径侧的位置的圆锥面及位于比模具分割线靠内径侧的位置的圆锥面来保持圆锥滚子，所以，在圆锥滚子轴承未向内外圈间装配的状态下，能够以拢住圆锥滚子的状态保持圆锥滚子。因此，利用这样的保持架-滚子组件，能够容易利用自动机器进行组装等，圆锥滚子轴承的组装变得容易。

附图说明

[0068] 图1(a)是本发明的第1实施方式的圆锥滚子轴承的剖视图，(b)是示出圆锥滚子的图。

[0069] 图2是图1的圆锥滚子轴承用树脂制保持架的立体图。

[0070] 图3是图1的圆锥滚子轴承用树脂制保持架的主要部分放大立体图。

[0071] 图4是图1的圆锥滚子轴承用树脂制保持架的纵剖正面剖面图。

[0072] 图5是图1的圆锥滚子轴承用树脂制保持架的主要部分放大纵剖正面剖面图。

[0073] 图6(a)是沿着图1的VI－VI线的剖视图，(b)沿着图1的VI′－VI′线的剖视图。

[0074] 图7是第1实施方式的圆锥滚子轴承用树脂制保持架的变形例的主要部分放大纵剖视图。

[0075] 图8(a)是本发明的第2实施方式的圆锥滚子轴承的剖视图，(b)是示出圆锥滚子的图。

[0076] 图9(a)是图8的保持架的整体立体图，(b)是(a)的局部放大图。

[0077] 图10(a)是图8的圆锥滚子轴承用树脂制保持架的主要部分放大纵剖正面剖面图，(b)是模具分割线与交界线的交点位置处的凹槽的剖视图。

[0078] 图11(a)是沿着图8的XI－XI线的剖视图，(b)是沿着图8的XI′－XI′线的剖视图。

[0079] 图12是示出本实施方式和现有例的圆锥滚子轴承的力矩刚性及寿命的图表。

[0080] 图13是第2实施方式的圆锥滚子轴承用树脂制保持架的变形例的主要部分放大纵剖视图。

[0081] 图14是第2实施方式的圆锥滚子轴承的其他变形例的主要部分放大纵剖视图。

[0082] 图15是本发明的第3实施方式的圆锥滚子轴承的剖视图。

[0083] 图16是图15的内圈的剖视图。

[0084] 图17是第3实施方式的第1变形例的圆锥滚子轴承的内圈的剖视图。

[0085] 图18(a)是第3实施方式的第2变形例的圆锥滚子轴承的剖视图，(b)是其内圈的局部放大剖视图。

[0086] 图19(a)是第3实施方式的第3变形例的圆锥滚子轴承的内圈的剖视图，(b)是第3实施方式的第4变形例的圆锥滚子轴承的内圈的剖视图。

[0087] 图20(a)是第4实施方式的圆锥滚子轴承的剖视图，(b)是第4实施方式的变形例的圆锥滚子轴承的剖视图。

[0088] 附图标记说明

[0089] 1 圆锥滚子轴承

[0090] 2 外圈

[0091] 2a 外圈滚道面

[0092] 3 内圈

[0093] 3a 内圈滚道面

[0094] 3b 大挡边(挡边部)

[0095] 3d 大挡边面

[0096] 3e 大挡边外径面

[0097] 4 圆锥滚子

[0098] 4a 大端面

[0099] 10 圆锥滚子轴承用树脂制保持架

[0100] 11 大径环部

[0101] 12 小径环部

[0102] 13 支柱

[0103] 14 凹槽

[0104] 15A 内径侧圆锥面、第1圆锥面

[0105] 15B 外径侧圆锥面、第2圆锥面

[0106] 16A 径向的平面(第1径向平面)

[0107] 16B 径向的平面(第2径向平面)

[0108] 17A、17B 突出部

[0109] 20 凹部

[0110] 22 台阶面

[0111] A 模具分割线

[0112] B 内圈宽度

[0113] C 将圆锥滚子的旋转轴连接的假想圆锥面

[0114] D 外径

[0115] D1 内圈外径(大挡边外径面的直径)

[0116] D2 大挡边面的最大外径位置处的直径

[0117] Dw1 滚子大径

[0118] H 径向截面壁厚

[0119] Lw 滚子长度

[0120] P 兜孔

[0121] T 组装宽度

[0122] d 内径

[0123] e 棱线

[0124] r 曲率半径

[0125] α 接触角

[0126] α2 保持架倾斜角度

具体实施方式

[0127] 以下，基于附图详细说明本发明的各实施方式的圆锥滚子轴承。

[0128] (第1实施方式)

[0129] 如图1所示，第1实施方式的圆锥滚子轴承1具有：外圈2，其在内周面具有外圈滚道面2a；内圈3，其在外周面具有内圈滚道面3a；多个圆锥滚子4，其转动自由地配置外圈滚道面2a与内圈滚道面3a之间；及树脂制保持架10，其划分形成多个兜孔P，该多个兜孔P将多个圆锥滚子4以预定的间隔容纳保持。

[0130] 形成于外圈2上的外圈滚道面2a被设置为在外圈2的内周面上随着从小径侧去往大径侧而内径渐渐变大。

[0131] 另外，内圈3在大径侧端部具有向半径向外侧突出地形成的大挡边3b，内圈滚道面3a连续，直到小径侧端面3c，并被设置为随着从小径侧端面3c去往大挡边3b而外径渐渐变大。即，内圈3仅在大径侧端部和小径侧端部之中的大径侧端部具有挡边部。

[0132] 如图1所示，在本实施方式的圆锥滚子轴承1中，外圈滚道面2a的切线与圆锥滚子轴承1的旋转轴线所成的角度即接触角α被设定为45°，提高了力矩刚性。

[0133] 此外，通过将接触角α设为35°～55°的范围，从而能够提高力矩刚性。在将一对圆锥滚子轴承1沿轴向来配置并使用时，在轴承间距离短、具体而言是在轴承间距离为轴承的组装宽度T的4倍以下的情况下，当将接触角α设为35°～55°的范围时，能够使作用点间距离加长，在提高轴承的力矩刚性的方面特别有效。

[0134] 另外，如图1～图3所示，树脂制保持架10包括：大径环部11和小径环部12，它们在轴向分离；及多个支柱13，其将大径环部11和小径环部12之间连接，并在圆周方向以预定的间隔设置。支柱13与作为滚动体的圆锥滚子4的外周面滑动接触。树脂制保持架10在周向等分地形成有用于容纳保持圆锥滚子4、4、…的多个兜孔P、P、…。

[0135] 作为用于保持架10所能够使用的树脂组合物中的基体树脂，能够使用具有一定以上的耐热性的热塑性树脂。

[0136] 另外，为了满足作为保持架10而被要求的耐疲劳性、和低的吸水尺寸变化，优选结晶性树脂，具体而言，是聚酰胺46、聚酰胺66、芳香族聚酰胺树脂、聚苯硫醚(PPS)树脂、聚醚醚酮(PEEK)树脂等。作为芳香族聚酰胺树脂，能够使用聚酰胺6T/6I等的改性聚酰胺6T、聚酰胺MXD6、聚酰胺9T、聚酰胺4T。在以上说明的基体树脂之中，特别优选几乎没有吸水尺寸变化的聚苯硫醚(PPS)树脂、聚醚醚酮(PEEK)树脂。

[0137] 另外，该树脂组合物为了达成一定以上的强度、并抑制线膨胀系数、吸水尺寸变化，含有强化纤维材料。作为强化纤维材料，能够优选使用玻璃纤维、碳纤维、芳香族聚酰胺纤维等表面处理品(通过用硅烷偶联剂、上浆剂进行表面处理，从而提高与基体树脂的粘接性)。

[0138] 树脂组合物中的强化纤维材料的含量为树脂组合物整体的10重量％以上、40重量％以下，更优选为15～30重量％。

[0139] 树脂制保持架10是通过注射模塑成形而制作的，在本实施方式中，是利用在成本方面有利的轴向脱模模具来注射模塑成形的。

[0140] 并且，如图5所示，将划分兜孔P、P、…的支柱13、13、…的径向中央部作为模具分割线、即分型线A，因此，通过将固定侧腔体与可动侧腔体合并而形成兜孔P、P、…。

[0141] 如图3及图5所示，在相邻的支柱13、13的对置面中，在比模具分割线A靠外侧的位置，在比将多个圆锥滚子4、4、…的各旋转轴(中心轴)连接的假想圆锥面C靠内径侧的部分，形成有与圆锥滚子4的外周面滑动接触的内径侧圆锥面15A，并且，在比假想圆锥面C靠外径侧的部分，形成有与内径侧圆锥面15A连续的径向的平面16A。另外，在相邻的支柱13、13的对置面中，在比模具分割线A靠内径侧的位置，在比假想圆锥面C靠外径侧的部分形成有与圆锥滚子4的外周面滑动接触的外径侧圆锥面15B，并且，在比假想圆锥面C靠内径侧的部分，形成有与外径侧圆锥面15B连续的径向的平面16B。

[0142] 此外，圆锥面15A、15B的曲率被设定成比圆锥滚子4的曲率稍大。

[0143] 而且，在相邻的支柱13、13的对置面上，形成有沿着模具分割线A的凹槽14、14。

[0144] 根据这样的构成，由于在相邻的支柱13、13的对置面上在比模具分割线A靠外径侧及内径侧的位置，分开且互不相同地形成有与圆锥滚子4的外周面滑动接触的圆锥面15A、15B及径向的平面16A、16B，所以，由位于比模具分割线A靠外径侧的位置的圆锥面15A及比模具分割线A靠内径侧的位置的圆锥面15B保持圆锥滚子4，因此，在未向圆锥滚子轴承的内外圈间装配的状态下，能够以拢住圆锥滚子4、4、…的状态保持圆锥滚子4、4、…。

[0145] 因此，利用这样的保持架-滚子组件，能够容易地利用自动机器进行组装等，圆锥滚子轴承的组装变得容易。

[0146] 另外，不需要为了防止专利文献2那样的圆锥滚子向内径侧脱落而形成内侧突出部，在相邻的支柱13、13的对置面上，在比模具分割线A靠外径侧及内径侧的位置，分开且互不相同地形成有与圆锥滚子4的外周面滑动接触的圆锥面15A、15B及径向的平面16A、16B，因此，如图5中的箭头所示，由于能够将模具沿轴向拔模，所以，能够利用轴向脱模模具来进行注射模塑成形。

[0147] 因此，由于模具不会变得复杂而高价，所以，圆锥滚子轴承用树脂制保持架10的制造成本不会增大。

[0148] 而且，由于在划分兜孔P、P、…的支柱13、13、…上形成有沿着模具分割线A的凹槽14、14、…，所以，即使因在兜孔P内具有模具分割线A而产生了毛刺，由于留在凹槽14内的大小的毛刺也不会与圆锥滚子4干渉，所以，能够容许留在凹槽14内的大小的毛刺。

[0149] 因此，能够大幅降低在圆锥滚子轴承的旋转中毛刺从保持架10脱落而损伤圆锥滚子、内外圈的滚道面的风险、阻碍圆锥滚子4的顺畅旋转的风险。

[0150] 另外，模具分割线A被形成在支柱13的径向中央部，使得内径侧圆锥面15A与外径侧圆锥面15B在支柱13的延伸方向上的长度互相相等。由此，能够利用内径侧圆锥面15A和外径侧圆锥面15B可靠地防止圆锥滚子4向内径侧及外径侧脱落。

[0151] 此外，模具分割线A优选在支柱13的径向中央部，但是，只要能够利用内径侧圆锥面15A和外径侧圆锥面15B防止圆锥滚子4的脱落，也可以被形成为从支柱13的径向中央部附近、即从径向中央部向内径侧或外径侧稍微错开。

[0152] 另外，如图6(a)所示，在支柱13的被形成于靠近大径环部的部分的内径侧圆锥面15A的端部，设置有突出部17A，如图6(b)所示，在支柱13的被形成于靠近小径环部的部分的外径侧圆锥面15B的端部，设置有突出部17B。

[0153] 另外，为了使圆锥滚子4与树脂制保持架10成为一体，在支柱13的靠近大径环部的突出部17A，兜孔的内径侧开口宽度W1是比滚子大径Dw1窄的尺寸，在支柱13的靠近小径环部的突出部17B，兜孔的外径侧开口宽度W2是比滚子小径Dw2窄的尺寸。

[0154] 使支柱13的靠近大径环部的突出部17A处的卡紧量(Dw1－W1)和支柱13的靠近小径环部的突出部17B处的卡紧量(Dw2－W2)在0.1mm～0.7mm之间每次改变0.1mm，试验了滚子插入性及滚子保持性，结果示于表1。此外，关于其他条件，设为相同。另外，在表中，◎表示滚子插入性及滚子保持性这两者良好，○表示滚子插入性及滚子保持性的某一者比◎的情况差但能够实施，×表示滚子插入性及滚子保持性的某一者不能实施。

[0155] 从该结果可知，优选将支柱13的靠近大径环部的突出部17A处的卡紧量(Dw1－W1)设为0.1mm～0.7mm，并将支柱13的靠近小径环部的突出部17B处的卡紧量(Dw2－W2)设为0.1mm～0.6mm。特别是，从滚子插入性与滚子保持性的良好的平衡的观点而言，优选将支柱13的靠近大径环部的突出部17A处的卡紧量(Dw1－W1)设为0.2mm～0.6mm，并将支柱13的靠近小径环部的突出部17B处的卡紧量(Dw2－W2)设为0.1mm～0.3mm。

[0156] [表1]

[0157]

[0158] 另外，如图1所示，保持架10的外周面相对于圆锥滚子轴承1的旋转轴线的倾斜角度α2与圆锥滚子轴承1的接触角α相对应、被设定为32°30′以上且小于55°，优选被设定为32°30′以上54°以下。

[0159] 如以上说明的那样，根据本实施方式的圆锥滚子轴承用树脂制保持架10，由于在相邻的支柱13的对置面上，在比模具分割线A靠外径侧及内径侧的位置，分开且互不相同地形成有与圆锥滚子4的外周面滑动接触的圆锥面15A、15B及径向的平面16A、16B，所以，由位于比模具分割线A靠外径侧的位置的圆锥面15A及位于比比模具分割线A靠内径侧的位置的圆锥面15B保持圆锥滚子4，因此，在未向圆锥滚子轴承的内外圈间装配的状态下，能够以拢住圆锥滚子4的状态保持圆锥滚子4。因此，利用这样的保持架-滚子组件，能够容易地利用自动机器进行组装等，圆锥滚子轴承的组装变得容易。

[0160] 另外，根据本实施方式，不需要为了防止专利文献2那样的圆锥滚子向内径侧脱落而形成内侧突出部，由于在相邻的支柱13的对置面上，在比模具分割线A靠外径侧及内径侧的位置，分开且互不相同地形成有与圆锥滚子4的外周面滑动接触的圆锥面15A、15B及径向的平面16A、16B，所以，由于能够将一对模具沿轴向拔模，因此，能够利用轴向脱模模具将大径环部11、小径环部12及支柱13注射模塑成形。因此，由于模具不会复杂而变得高价，所以，圆锥滚子轴承用树脂制保持架10的制造成本不会增大。

[0161] 此外，本实施方式的保持架10不限定于以使用了一对模具的轴向脱模模具进行的注射模塑成形，也可以局部地使用模具镶块、型芯来注射模塑成形。

[0162] 另外，由于在支柱13的对置面上形成有沿着模具分割线A的凹槽14，所以，即使因在兜孔P内具有模具分割线A而产生了毛刺，由于留在凹槽14内的大小的毛刺也不会与圆锥滚子4干渉，所以，能够容许留在凹槽14内的大小的毛刺。因此，能够大幅降低在圆锥滚子轴承的旋转中毛刺从保持架10脱落而损伤圆锥滚子4、内外圈的滚道面的风险、阻碍圆锥滚子4的顺畅旋转的风险。

[0163] 另外，模具分割线A被形成在支柱13的径向中央部，使得内径侧圆锥面15A与外径侧圆锥面15B在支柱13的延伸方向上的长度互相相等。由此，能够利用内径侧圆锥面15A和外径侧圆锥面15B可靠地防止圆锥滚子4向内径侧及外径侧脱落。

[0164] 而且，支柱13被形成为：在靠近大径环部的突出部17A，设为0.1mm～0.7mm的卡紧量，兜孔P的内径侧开口宽度W1比圆锥滚子4的滚子大径Dw1窄，并且，在靠近小径环部的突出部17B，设为0.1mm～0.6mm的卡紧量，兜孔P的外径侧开口宽度W2比圆锥滚子4的滚子小径Dw2窄。由此，能够提高圆锥滚子4向保持架10的插入性及保持性。

[0165] 即，只要以如下的方式形成支柱13即可：在兜孔P的内径侧的至少一部分，设为0.1mm～0.7mm的卡紧量，兜孔P的内径侧开口宽度W1比圆锥滚子4的滚子大径Dw1窄，并且，在兜孔P的外径侧的至少一部分，设为0.1mm～0.6mm的卡紧量，兜孔P的外径侧开口宽度W2比圆锥滚子4的滚子小径Dw2窄。

[0166] 另外，由于保持架10的倾斜角度α2被设定为32°30′以上且小于55°，所以，保持架10也能够应用于接触角α为35°～55°的大倾角的圆锥滚子轴承1。

[0167] 如上所述，本实施方式的圆锥滚子轴承1为了实现高力矩刚性及长寿命而取消了内圈小挡边，加长了相应的滚子长度。为了对应这一点，本实施方式通过设定保持架10的卡紧量，从而使保持架10的滚子保持性能提高，实现了圆锥滚子4与保持架10的一体化。因此，本实施方式的圆锥滚子轴承1所采用的保持架10实现了代替内圈小挡边，承担了内圈小挡边本身的保持圆锥滚子4的功能作用，能够有效地抑制接触角为35°～55°的大倾角圆锥滚子轴承1的滚子落下。

[0168] 此外，在上述实施方式中，沿着模具分割线A形成有凹槽14，但是，由于凹槽14也成为使支柱13的强度降低的原因，所以，优选将凹槽14尽可能形成得小。例如，也可以是如图7所示的变形例那样，模具分割线A不具有上述实施方式那样的凹槽的构成。

[0169] (第2实施方式)

[0170] 接下来，基于附图详细说明本发明的第2实施方式的圆锥滚子轴承。

[0171] 如图8所示，第2实施方式的圆锥滚子轴承1具有：外圈2，其在内周面具有外圈滚道面2a；内圈3，其在外周面具有内圈滚道面3a；多个圆锥滚子4，其转动自由地配置在外圈滚道面2a与内圈滚道面3a之间；及树脂制保持架10，其划分形成多个兜孔P，该多个兜孔P将多个圆锥滚子4以预定的间隔容纳保持。

[0172] 形成在外圈2上的外圈滚道面2a被设置为在外圈2的内周面上随着从小径侧去往大径侧而内径渐渐变大。

[0173] 另外，内圈3在大径侧端部具有向半径向外侧突出地形成的大挡边3b，内圈滚道面3a连续到小径侧端面3c，被设置为随着从小径侧端面3c去往大挡边3b而外径渐渐变大。即，内圈3仅在大径侧端部和小径侧端部之中的大径侧端部具有挡边部。

[0174] 如图8所示，在本实施方式的圆锥滚子轴承1中，外圈滚道面2a的切线与圆锥滚子轴承1的旋转轴线所成的角度即接触角α被设定为45°，提高了力矩刚性。

[0175] 此外，通过将接触角α设为35°～55°的范围，从而能够提高力矩刚性。在将一对圆锥滚子轴承1沿轴向配置而使用时，在它们的轴承间距离短、具体而言是轴承间距离为轴承的组装宽度T的4倍以下的情况下，当将接触角α设为35°～55°的范围时，能够加长作用点间距离，在提高轴承的力矩刚性的方面特别有效。

[0176] 另外，在圆锥滚子轴承1中，被设定为径向截面壁厚H与内径d之比为0.05＜H/d＜0.15，将接触角α较大地设定为45°，但在径向做成为薄壁而成为紧凑的构成。

[0177] 而且，内圈3没有设置小挡边，从而能够增大滚子长度Lw(参照图8(b))，滚子长度Lw与内圈宽度B之比被设定为0.8＜Lw/B＜1.2，增大了承载容量而提高了力矩刚性，实现了长寿命化。另外，滚子大径Dw1与径向截面壁厚H之比被设定为0.3＜Dw1/H＜0.6，实现紧凑化，能够增大承载容量，能够实现高力矩刚性、长寿命化。

[0178] 而且，在内圈外径为D1时，内圈大挡边侧高度(D1－d)/2与径向截面壁厚H之比被设定为0.7＜(D1－d)/2H＜0.9，由此，能够支撑大挡边3b，能够大幅提高大挡边3b的强度。

[0179] 此处，当设为(D1－d)/2H≧1时，由于大挡边外径比外圈外径大，所以，大挡边会与轴承座(housing)接触。因此，当考虑与轴承座的干渉时，大挡边的高度需要设为(D1－d)/2＜H、即(D1－d)/2H＜1。并且，当考虑轴承的倾角、变形、窜动量等余量时，优选设为(D1－d)/2H＜0.9。另外，由于当设为(D1－d)/2H≦0.7时，大挡边的强度有可能不足，因此，优选设为(D1－d)/2H＞0.7。

[0180] 此外，在图8中，T表示圆锥滚子轴承的组装宽度，D表示圆锥滚子轴承的外径。另外，作为本实施方式所应用的圆锥滚子轴承1，通常是轴承内径为30～500mm、轴承外径为33～650mm的圆锥滚子轴承。该尺寸的轴承能够适合在减速机中使用。因此，由于轴承尺寸比风力发电机主轴用的轴承尺寸小，所以，圆锥滚子的尺寸也小，重量也轻。因此，优选在圆锥滚子轴承1中采用本发明那样的一体型树脂制的保持架。

[0181] 另外，图8～图10所示，树脂制保持架10包括：在轴向分离的大径环部11及小径环部12；及多个支柱13，其将大径环部11和小径环部12之间连接，在圆周方向以预定的间隔设置。支柱13与作为滚动体的圆锥滚子4的外周面滑动接触。树脂制保持架10在周向等分地形成有用于容纳保持圆锥滚子4、4、…的多个兜孔P、P、…。

[0182] 作为用于保持架10所能够使用的树脂组合物中的基体树脂，能够使用具有一定以上的耐热性的热塑性树脂。

[0183] 另外，为了满足作为保持架10而被要求的耐疲劳性、和低的吸水尺寸变化，优选结晶性树脂，具体而言，是聚酰胺46、聚酰胺66、芳香族聚酰胺树脂、聚苯硫醚(PPS)树脂、聚醚醚酮(PEEK)树脂等。作为芳香族聚酰胺树脂，能够使用聚酰胺6T/6I等的改性聚酰胺6T、聚酰胺MXD6、聚酰胺9T、聚酰胺4T。在以上说明的基体树脂之中，特别优选几乎没有吸水尺寸变化的聚苯硫醚(PPS)树脂、聚醚醚酮(PEEK)树脂。

[0184] 另外，该树脂组合物为了达到一定以上的强度、并抑制线膨胀系数、吸水尺寸变化，而含有强化纤维材料。作为强化纤维材料，能够优选使用玻璃纤维、碳纤维、芳香族聚酰胺纤维等的表面处理品(通过用硅烷偶联剂、上浆剂进行表面处理，从而提高与基体树脂的粘接性)。

[0185] 树脂组合物中的强化纤维材料的含量为树脂组合物整体的10重量％以上、40重量％以下，更优选为15～30重量％。

[0186] 树脂制保持架10是通过注射模塑成形制作的，在本实施方式中，是利用在成本方面有利的轴向脱模模具来注射模塑成形的。

[0187] 并且，与第1实施方式同样，如图5所示，在划分兜孔P、P、…的支柱13、13、…的径向大致中央部，沿着轴承的轴向设置有模具分割线A，因此，通过将固定侧腔体与可动侧腔体合并而形成兜孔P、P、…。

[0188] 如图9及图10所示，在相邻的支柱13、13的对置面中，在比模具分割线A靠外径侧的位置，形成有与圆锥滚子4的外周面滑动接触的第1圆锥面15A，并且，在比第1圆锥面15A靠外径侧的部分，形成有与第1圆锥面15A连续的径向的平面(第1径向平面)16A。另外，在相邻的支柱13、13的对置面中，在比模具分割线A靠内径侧的位置，形成有与圆锥滚子4的外周面滑动接触的第2圆锥面15B，并且，在比第2圆锥面15B靠内径侧的部分，形成有与第2圆锥面15B连续的径向的平面(第2径向平面)16B。

[0189] 此外，圆锥面15A、15B的曲率被设定成比圆锥滚子4的曲率稍大。

[0190] 另外，第1圆锥面15A与径向的平面16A的交界线、及第2圆锥面15B与径向的平面16B的交界线互相一致而重叠在一条直线上。而且，当用K表示这些交界线时，在本实施方式中，交界线K与将多个圆锥滚子4、4、…的各旋转轴(中心轴)连接的假想圆锥面C一致，另外，交界线K通过支柱13、13的厚度方向的中央位置。

[0191] 此外，优选交界线K如本实施方式这样与假想圆锥面C一致，但是，也可以被设定为相对于假想圆锥面C大致平行地稍微错开。

[0192] 另外，交界线K不限定于支柱13、13的厚度方向的中央位置，也可以被设定为沿着该厚度方向稍微从中央位置离开。

[0193] 而且，在相邻的支柱13、13的对置面上，形成有沿着模具分割线A的凹槽14、14。

[0194] 如图10(b)所示，凹槽14、14的深度De被设计为0.1～0.8mm。当凹槽14、14的深度De小于0.1mm时，有可能毛刺bu会突出到兜孔面，会阻碍圆锥滚子4的顺畅旋转。另一方面，当凹槽14、14的深度De超过0.8mm时，有可能支柱13、13的厚度变薄，强度降低。

[0195] 另外，优选交界线K与模具分割线A的交点位置14C附近的凹槽14、14的深度De被设定为0.1～0.6mm。由于上述的交点位置14C正好是模具分割线A的位置，所以，难以在交点位置14C确定凹槽底部的尺寸。因此，能够通过在交点位置14C的附近测量凹槽底部的尺寸，从而掌握凹槽14、14的深度De。此外，上述的交点位置14C因交界线K的设定位置而变更。

[0196] 根据这样的构成，由于在相邻的支柱13、13的对置面上，在比模具分割线A靠外径侧及内径侧的位置，分开且互不相同地形成有与圆锥滚子4的外周面滑动接触的圆锥面15A、15B及径向的平面16A、16B，所以，由位于比模具分割线A靠外径侧的位置的圆锥面15A及位于比模具分割线A靠内径侧的位置的圆锥面15B来保持圆锥滚子4，因此，在圆锥滚子轴承未向内外圈间装配的状态下，能够以拢住圆锥滚子4、4、…的状态保持圆锥滚子4、
4、…。

[0197] 因此，利用这样的保持架-滚子组件，能够容易地利用自动机器进行组装等，圆锥滚子轴承的组装变得容易。

[0198] 另外，不需要为了防止专利文献2那样的圆锥滚子向内径侧脱落而形成内侧突出部，由于在相邻的支柱13、13的对置面上，在比模具分割线A靠外径侧及比模具分割线A靠内径侧的位置，分开且互不相同地形成有与圆锥滚子4的外周面滑动接触的圆锥面15A、15B及径向的平面16A、16B，所以，由于能够如图5中的箭头所示将模具沿轴向拔模，因此，能够利用轴向脱模模具来注射模塑成形。

[0199] 因此，由于模具不会复杂而变得高价，所以，圆锥滚子轴承用树脂制保持架10的制造成本不会增大。

[0200] 而且，由于在划分兜孔P、P、…的支柱13、13、…上形成有沿着模具分割线A的凹槽14、14、…，所以，即使因在兜孔P内具有模具分割线A而产生了毛刺，由于留在凹槽14内的大小的毛刺也不会与圆锥滚子4干渉，所以，能够容许留在凹槽14内的大小的毛刺。

[0201] 因此，能够大幅降低在圆锥滚子轴承的旋转中因保持架10的毛刺而损伤圆锥滚子、内外圈的滚道面的风险、阻碍圆锥滚子4的顺畅旋转的风险。

[0202] 另外，在本实施方式中，模具分割线A被形成在支柱13的径向大致中央部，使得第1圆锥面15A与第2圆锥面15B在支柱13的延伸方向上的长度互相大致相等。由此，能够利用第1圆锥面15A和第2圆锥面15B可靠地防止圆锥滚子4向内径侧及外径侧脱落。

[0203] 此外，优选模具分割线A在支柱13的径向大致中央部，但是，只要能够利用第1圆锥面15A和第2圆锥面15B来防止圆锥滚子4脱落，也可以被形成在支柱13的径向大致中央部附近、即被形成为从径向中央部向内径侧或外径侧稍微错开。

[0204] 另外，如图11(a)所示，在形成于支柱13的靠近大径环部的部分的第1圆锥面15A的端部，设置有突出部17A，如图11(b)所示，在形成于支柱13的靠近小径环部的部分的第2圆锥面15B的端部，设置有突出部17B。

[0205] 另外，为了使圆锥滚子4和树脂制保持架10成为一体，在支柱13的靠近大径环部的突出部17A，兜孔的内径侧开口宽度W1是比滚子大径Dw1窄的尺寸，在支柱13的靠近小径环部的突出部17B，兜孔的外径侧开口宽度W2是比滚子小径Dw2窄的尺寸。

[0206] 使支柱13的靠近大径环部的突出部17A处的卡紧量(Dw1－W1)和支柱13的靠近小径环部的突出部17B处的卡紧量(Dw2－W2)在0.1mm～0.7mm之间每次改变0.1mm，并试验了滚子插入性及滚子保持性，结果示于表2。此外，关于其他条件，设为相同。另外，在表中，◎表示滚子插入性及滚子保持性这两者良好，○表示滚子插入性及滚子保持性的某一者比◎的情况差但能够实施，×表示滚子插入性及滚子保持性的某一者不能实施。

[0207] 从该结果可知，优选将支柱13的靠近大径环部的突出部17A处的卡紧量(Dw1－W1)设为0.1mm～0.7mm，并将支柱13的靠近小径环部的突出部17B处的卡紧量(Dw2－W2)设为0.1mm～0.6mm。特别是，从滚子插入性与滚子保持性的良好的平衡的观点而言，优选将支柱13的靠近大径环部的突出部17A处的卡紧量(Dw1－W1)设为0.2mm～0.6mm，并将支柱13的靠近小径环部的突出部17B处的卡紧量(Dw2－W2)设为0.1mm～0.3mm。

[0208] [表2]

[0209]

[0210] 另外，如图8及图9所示，在大径环部11的内周面形成有环状的切槽部18，使得大径环部11的壁厚t1比支柱13的壁厚t薄，保持架10的内周面被形成为从支柱13到大径环部11带台阶的形状。另外，切槽部18将支柱13的一部分沿径向切除。由此，大径环部11的壁厚变薄，并且，支柱13的突出部17A也被切除一部分，因此，大径环部侧的支柱13的弹性变形量变大，圆锥滚子4容易从保持架10的内侧插入。

[0211] 另外，内圈3的大挡边3b能够进入到环状的切槽部18，能够相应地加大大挡边3b而增大轴向载荷的承载。而且，由于切槽部18将支柱13的一部分沿径向切除，所以，能够避免与大挡边3b的干渉。

[0212] 具体而言，支柱13的壁厚t被设定为圆锥滚子4的滚子平均直径[(Dw1+Dw2)/2]的30～70％，大径环部11的壁厚t1被设定为支柱13的壁厚t的40～80％。

[0213] 当大径环部11的壁厚t1小于支柱13的壁厚t的40％时，其厚度变薄，有可能强度降低。另一方面，当大径环部11的壁厚t1超过支柱13的壁厚t的80％时，除了有可能圆锥滚子4的插入性变差之外，根据情况的不同，有可能与图8所示的大挡边3b接触。

[0214] 如上所述，通过将凹槽14、14的深度设定为0.1～0.8mm、并且将大径环部11的壁厚t1设定为支柱13的壁厚t的40～80％，从而充分确保保持架10的强度。

[0215] 另外，如图8所示，保持架10的外周面相对于圆锥滚子轴承1的旋转轴线的倾斜角度α2与圆锥滚子轴承1的接触角α相对应，被设定为32°30′以上且小于55°，优选被设定为32°30′以上54°以下。

[0216] 本实施方式的圆锥滚子轴承1为了得到高力矩刚性，作为轴承排列，优选以背对背配置(DB组合)来使用。

[0217] 另外，圆锥滚子轴承1如果提高预紧力载荷就能够提供力矩刚性，但是，其反面是，轴承的寿命有可能降低，因此，优选使用实施了特殊热处理(渗碳处理或碳氮共渗处理)的长寿命钢。

[0218] 此处，在轴承基本动定载荷(Cr)×20％以上～60％以下的载荷条件下，一边改变接触角，一边对力矩刚性及寿命进行了比较。在表3中，◎表示能够实施且效果良好，○表示比◎性能差但能够实施，△表示比○性能差但能够实施，×表示效果不好。从该表3的结果可知，通过将接触角设为35°～55°，从而能够得到高的力矩刚性和长寿命。

[0219] [表3]

[0220]接触角a 力矩刚性寿命
比较例1 65° △ ×
比较例2 60° ○ △
实施例1 55° ○ ○
实施例2 50° ◎ ◎
实施例3 45° ◎ ◎
实施例4 42° 30′ ◎ ◎
实施例5 40° ◎ ◎
实施例6 37° 30′ ○ ○
实施例7 35° ○ ○
比较例3 30° △ △
比较例4 27° 30′ × ×
比较例5 25° × ×

[0221] 接下来，对上述试验结果良好的实施例3～6的内部设计规格进行再研究，进一步从紧凑化的观点出发验证了从各设计规格受到的影响。另外，表4所示的基本动定载荷比是在将比较例4的基本动定载荷作为1的情况下与比较例4进行比较的值。在表4中，◎表示能够实施且效果良好，○表示比◎性能差但能够实施，×表示效果不好。综合地判断该表4的结果，可知，通过如实施例8～11那样接触角满足本发明的要件，从而能够实现力矩刚性、长寿命化，另外，可知，通过Lw/B、Dw1/H、(D1－d)/2H满足本发明的要件，从而能够进一步实现紧凑化、大挡边的强度提高。

[0222] [表4]

[0223]

[0224] 另外，在表5及图12中示出将预紧比为4的现有品(比较例4)的圆锥滚子轴承的力矩刚性及寿命作为1时的、发明品(实施例8)的各预紧比下的力矩刚性比及寿命比。此外，所谓预紧比是，将固定值的预紧力设定为“1”时，相对于该“1”以比例表示的值。另外，表示为预紧比为“0”的是0“N”。

[0225] [表5]

[0226]

[0227] 如图12所示，发明品(实施例8)的圆锥滚子轴承在预紧比为4时，相对于现有品(比较例4)的力矩刚性比为2.1，另外，相对于比较例4的寿命比为4。另外，可知，在任一预紧比下，发明品(实施例8)的圆锥滚子轴承都在力矩刚性比及寿命比方面表现出比现有品(比较例4)高的值。

[0228] 如以上说明的那样，根据本实施方式的圆锥滚子轴承用树脂制保持架10，由于在相邻的支柱13的对置面上，在比模具分割线A靠外径侧及比模具分割线A靠内径侧的位置，分开且互不相同地形成有与圆锥滚子4的外周面滑动接触的圆锥面15A、15B及径向的平面16A、16B，所以，由位于比模具分割线A靠外径侧的位置的圆锥面15A及位于比模具分割线A靠内径侧的位置的圆锥面15B来保持圆锥滚子4，因此，在圆锥滚子轴承未向内外圈间装配的状态下，能够以拢住圆锥滚子4的状态保持圆锥滚子4。因此，利用这样的保持架-滚子组件，能够容易利用自动机器进行组装等，圆锥滚子轴承的组装变得容易。

[0229] 另外，根据本实施方式，不需要为了防止专利文献2那样的圆锥滚子向内径侧脱落而形成仅能以径向拉模方式形成的内侧突出部，由于在相邻的支柱13的对置面上，在比模具分割线A靠外径侧及比模具分割线A靠内径侧的位置，分开且互不相同地形成有与圆锥滚子4的外周面滑动接触的圆锥面15A、15B及径向的平面16A、16B，所以，能够将一对模具沿轴向拔模，因此，能够利用轴向脱模模具来将大径环部11、小径环部12及支柱13注射模塑成形。因此，由于模具不会变得复杂而高价，所以，圆锥滚子轴承用树脂制保持架10的制造成本不会增大。

[0230] 此外，本实施方式的保持架10不限定于以使用了一对模具的轴向脱模模具进行的注射模塑成形，也可以局部地使用模具镶块、型芯来注射模塑成形。

[0231] 另外，在支柱13的对置面上，形成有沿着模具分割线A的凹槽14，因此，即使因在兜孔P内具有模具分割线A而产生了毛刺，由于留在凹槽14内的大小的毛刺也不会与圆锥滚子4干渉，所以，能够容许留在凹槽14内的大小的毛刺。因此，能够大幅降低在圆锥滚子轴承的旋转中因保持架10的毛刺而损伤圆锥滚子4、内外圈的滚道面的风险、阻碍圆锥滚子4的顺畅旋转的风险。

[0232] 另外，模具分割线A被形成在支柱13的径向大致中央部，使得第1圆锥面15A与第2圆锥面15B在支柱13的延伸方向上的长度互相大致相等。由此，能够利用第1圆锥面15A和第2圆锥面15B来可靠地防止圆锥滚子4向内径侧及外径侧脱落。

[0233] 另外，在内圈3的大径侧端部形成有大挡边3b，且内圈滚道面3a连续到内圈3的小径侧端面3c，而且，接触角α被设定为45°。由此，能够提高力矩刚性，另外，能够加长滚子长度而增大承载容量，能够实现高力矩刚性及长寿命化。

[0234] 另外，通过将接触角α设为35°～55°的范围，从而能够提高力矩刚性。在将一对圆锥滚子轴承1沿轴向配置、且它们的轴承间距离短的情况下，具体而言，在轴承间距离为轴承的组装宽度T的4倍以下的情况下，当将接触角α设为35°～55°的范围时，在提高轴承的力矩刚性的方面特别有效。

[0235] 另外，在圆锥滚子轴承1的内径为d、且内圈外径为D1时，由于内圈大挡边侧高度(D1－d)/2与径向截面壁厚H之比被设定为0.7＜(D1－d)/2H＜0.9，所以，能够支撑大挡边，能够大幅提高大挡边3b的强度。

[0236] 而且，由于滚子长度Lw与内圈宽度B之比被设定为0.8＜Lw/B＜1.2，所以，能够实现紧凑化，能够增大承载容量，能够实现高力矩刚性、长寿命化。

[0237] 另外，由于径向截面壁厚H与内径d之比被设定为0.05＜H/d＜0.15，所以，能够在径向上是薄壁，且做成为紧凑的构成。

[0238] 而且，由于圆锥滚子的滚子大径Dw1与径向截面壁厚H之比为0.3＜Dw1/H＜0.6，从而能够实现紧凑化，能够增大承载容量，能够实现高力矩刚性、长寿命化。

[0239] 另外，在大径环部11的内周面上形成有环状的切槽部18，使得大径环部11的壁厚t1比支柱13的壁厚t薄。由此，保持架10的支柱13的弹性变形量变大，能够容易将圆锥滚子4从保持架10的内侧插入。

[0240] 而且，支柱13被形成为：在靠近大径环部的突出部17A，设为0.1mm～0.7mm的卡紧量，兜孔P的内径侧开口宽度W1比圆锥滚子4的滚子大径Dw1窄，并且，在靠近小径环部的突出部17B，设为0.1mm～0.6mm的卡紧量，兜孔P的外径侧开口宽度W2比圆锥滚子4的滚子小径Dw2窄。由此，由于突出部17A、17B能够在保持架兜孔P的外径侧和内径侧拢住圆锥滚子4，所以，能够提高圆锥滚子4向保持架10的插入性及保持性。

[0241] 即，只要以如下方式形成支柱13即可：在兜孔P的内径侧的至少一部分，设为0.1mm～0.7mm的卡紧量，兜孔P的内径侧开口宽度W1比圆锥滚子4的滚子大径Dw1窄，并且，在兜孔P的外径侧的至少一部，设为0.1mm～0.6mm的卡紧量，兜孔P的外径侧开口宽度W2比圆锥滚子4的滚子小径Dw2窄。

[0242] 另外，由于保持架10的倾斜角度α2被设定为32°30′以上且小于55°，所以，保持架10也能够应用于接触角α为35°～55°的大倾角的圆锥滚子轴承1。

[0243] 如上所述，本实施方式的圆锥滚子轴承1为了实现高力矩刚性及长寿命而取消了内圈小挡边，加长了相应的滚子长度。为了对应这一点，本实施方式通过设定保持架10的卡紧量，从而使保持架10的滚子保持性能提高，实现了圆锥滚子4与保持架10的一体化。因此，本实施方式的圆锥滚子轴承1所采用的保持架10实现了代替内圈小挡边，承担了内圈小挡边本身的保持圆锥滚子4的功能作用，能够有效地抑制接触角为35°～55°的大倾角圆锥滚子轴承1的滚子落下。

[0244] 此外，在上述实施方式中，沿着模具分割线A形成有凹槽14，但是，由于凹槽14也成为使支柱13的强度降低的原因，所以，优选将凹槽14尽可能形成得小。此外，也可以是如图13所示的变形例那样，模具分割线A不具有上述实施方式那样的凹槽的构成。

[0245] 另外，在上述实施方式中，在大径环部11的内周面上形成有环状的切槽部18，但是，本发明只要在大径环部11的内周面、和小径环部12的外周面之中的至少一者上形成有环状的切槽部即可。例如，也可以如图14所示的变形例那样，在大径环部11的内周面和小径环部12的外周面这两者上形成环状的切槽部18、19，使得两环部11、12的壁厚t1、t2比支柱13的壁厚t薄，容易将圆锥滚子4从保持架10的两侧插入。

[0246] (第3实施方式)

[0247] 接下来，基于附图详细说明本发明的第3实施方式的圆锥滚子轴承。此外，对于与第2实施方式的部分相同或等同的部分，标注相同的附图标记，省略或者简化说明。

[0248] 在第3实施方式中，如图15及图16所示，内圈3的大挡边3b具有凹部20，该凹部的位置在与圆锥滚子4的大端面4a邻接的大挡边面3d、和比大挡边面3d的最大外径位置(以直径D2示出的位置)大径的圆筒面即大挡边外径面3e之间，与保持架10的大径环部11对置，特别是在本实施方式中，在与切槽部18对置的位置。由此，能够避免大挡边3b与保持架10的大径环部11的干渉，能够抑制保持架10的磨损所导致的破损。另一方面，通过在大挡边3b上设置凹部20，从而能够将保持架10的大径环部11的壁厚增大到最大限度，由此，能够提高保持架10的强度。另外，由于能够在凹部20中保持润滑剂，所以，能够提高内圈3的大挡边面3d的润滑性。特别是，能够利用切槽部18和凹部20来增大保持润滑剂的空间。作为润滑剂，能够使用润滑脂或润滑油，在润滑油的情况下，如果采用粘度较高的润滑油，则比较容易被保持在凹部20内。

[0249] 凹部20由曲面形成，该曲面的母线形状由曲率半径r的单一圆弧构成。此外，在本实施方式中，在大挡边外径面3e(以直径D1示出的位置)与凹部20的交界、及大挡边面3d的最大外径位置(以直径D2示出的位置)与凹部20的交界处，实施了倒角，但是，倒角的形成是任意的。另外，为了确保大挡边3b的强度，凹部20及该凹部20与大挡边外径面
3e相交的棱线e(在图16的剖视图中用点e标记)被形成在比垂直于旋转轴线的假想面I靠轴向内侧的位置。

[0250] 此外，考虑到润滑剂的保持性与大挡边3b的强度的均衡，在内圈外径、即大挡边外径面3e的直径为D1、且大挡边面3d的最大外径位置处的直径为D2时，优选由单一圆弧构成的凹部20的母线形状的曲率半径r被设定为r≧(D1－D2)/2。

[0251] 另外，在上述实施方式中，从加工的容易性的观点而言，将凹部20做成为单一圆弧，但是，不限于此，也可以利用图17所示那样的、由曲率半径r1、r2构成的多个圆弧21a、21b形成的曲面来形成，或者也可以由台阶面构成。

[0252] 图18是利用台阶面22和由曲率半径r3、r4的圆弧构成的2个曲面24a、24b来构成凹部20的变形例，台阶面22具有：靠近大挡边面的圆筒面22a；及环状平面22b，其靠近大挡边外径面，并从圆筒面22a向径向外侧延伸。此外，在该变形例中，也在大挡边外径面3e(以直径D1示出的位置)与凹部20的交界、及大挡边面3d的最大外径位置(以直径D2示出的位置)与凹部20的交界处实施了倒角，但是，倒角的形状是任意的，另外，也可以将圆筒面22a与环状平面22b的交界形成为曲面状。而且，2个曲面24a、24b的曲率半径r3、r4也可以互相相同。

[0253] 如以上说明的那样，根据本实施方式的圆锥滚子轴承1，在内圈3的大径侧端部形成有大挡边3b，该大挡边3b在与保持架10的大径环部11对置的位置具有凹部20，因此，能够避免大挡边3b与保持架10的干渉，提高保持架10的强度，并且，能够在凹部20内保持润滑剂，提高内圈3的大挡边面3d的润滑性。

[0254] 此外，凹部20只要被形成在与圆锥滚子4的大端面4a邻接的大挡边面3d、和比大挡边面3d的最大外径位置大径的大挡边外径面3e之间，并由曲面或者台阶面、或该曲面与该台阶面的组合之中的任一者构成即可。

[0255] 另外，在凹部20为曲面的情况下，凹部20的母线形状只要由单一圆弧、或多个圆弧21a、21b形成即可。特别是，在将凹部20做成为单一圆弧的情况下，在大挡边外径面3e的直径为D1、且大挡边面3d的最大外径位置处的直径为D2时，通过将凹部20的母线形状的曲率半径r设为r≧(D1－D2)/2，从而既能够实现润滑剂的保持性能，也能够兼顾实现大挡边的强度。

[0256] 由于凹部20、及凹部20与大挡边外径面3e相交的棱线e被形成在比垂直于旋转轴线的假想面I靠轴向内侧的位置，因此，能够确保大挡边3b的强度。

[0257] 另外，如图18所示，在凹部20由台阶面22和2个曲面24a、24b构成的情况下，台阶面22被构成为具有靠近大挡边面3d的圆筒面22a、及靠近大挡边外径面3e且从圆筒面22a向径向外侧延伸的环状平面22b，能够保持更多的润滑剂。

[0258] 例如，在图19(a)所示的变形例的内圈3中，也可以在从大挡边面3d的最大外径位置实施了任意的倒角之后，在形成了沿轴向延伸的圆筒面23之后，形成由曲面形成的凹部20。或者，在图19(b)所示的变形例的内圈3中，也可以在从大挡边面3d的最大外径位置实施了任意的倒角之后，利用具有与大挡边面3d相连的圆筒面22a、及与大挡边外径面3e相连的环状平面22b的台阶面22来形成凹部20。由此，能够保持更多的润滑剂。

[0259] 另外，内圈3也可以不利用圆筒面来构成大挡边外径面3e，而利用凹部20的最外径部来构成。

[0260] (第4实施方式)

[0261] 接下来，基于附图详细说明本发明的第4实施方式的圆锥滚子轴承。此外，对于与第1实施方式的部分相同或等同的部分，标注相同的附图标记，省略或者简化说明。

[0262] 如图20(a)所示，在第4实施方式的圆锥滚子轴承中，在内圈3的小径侧端部没有设置小挡边，而设置有在轴向延伸的轴向延伸部30，并形成有退刀槽3f。另外，在外圈2的大径侧端部，也设置有在轴向延伸的轴向延伸部31，并形成有退刀槽2b。这些轴向延伸部30、31是为了对内圈3及外圈2在轴向上的宽度尺寸进行适当调整而设置的，即，在设计上，不变更内圈内径和外圈外径及轴承的内部设计规格，就能够调整为顾客所要求的内外圈的宽度尺寸。

[0263] 此外，图20(b)所示的圆锥滚子轴承表示对于第2实施方式的圆锥滚子轴承设置有上述的轴向延伸部30、31的情况。

[0264] 关于其他的构成及作用，与第1及第2实施方式的圆锥滚子轴承同样。

[0265] 此外，本发明不限定于上述的实施方式，能够适当进行变形、改良等。

[0266] 本发明的圆锥滚子轴承能够应用于工业机器人、输送装置、电动机用等的各种减速机，例如能够应用于交叉轴齿轮减速器、准双曲面式减速机。

[0267] 另外，本发明的“第1径向平面”及“第2径向平面”不限于沿径向延伸的平面、相邻的支柱的对置面互相成为平行的平面，只要是在能够以轴向脱模模具方式成形的范围朝向径向的平面即可，不限于第1及第2实施方式的平面，也可以是曲率小的曲面、或曲面与平面的组合所形成的形状。

[0268] 此外，本发明基于2013年4月4日提出申请的日本专利申请(日本特愿2013－078999)、及2013年4月4日提出申请的日本专利申请(日本特愿2013－079000)，将其内容作为参照援引于此。

标题	发布/更新时间	阅读量
球保持架-专利编号CN103815683A	2020-05-13	565
保持架-专利编号CN105658975A	2020-05-12	657
保持架-专利编号CN105369148A	2020-05-12	412
一种轴承内保持架生产工艺-专利编号CN101818760A	2020-05-11	420
保持架-专利编号CN105658975B	2020-05-12	541
一种轴承内保持架生产工艺-专利编号CN101818760B	2020-05-11	883
一种高速长效保持架-专利编号CN110145546A	2020-05-11	245
保持架-专利编号CN105698130B	2020-05-13	549
保持架-专利编号CN105698130A	2020-05-13	919
一种轴承保持架-专利编号CN207777422U	2020-05-11	793

圆锥滚子轴承用树脂制保持架和具有该保持架的圆锥滚子轴承

圆锥滚子轴承用树脂制保持架和具有该保持架的圆锥滚子

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