WO2024236718A1 - 外輪アセンブリ、及び、円すいころ軸受 - Google Patents

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WO2024236718A1
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outer ring
axial side
ring
tapered roller
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了介 中堂
健 山本
義孝 早稲田
大輔 山下
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/34—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
    • F16C19/36—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with a single row of rollers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/46—Cages for rollers or needles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings

Definitions

  • This disclosure relates to an outer ring assembly and a tapered roller bearing.
  • Patent Document 1 discloses a tapered roller bearing.
  • This tapered roller bearing has an inner ring, an outer ring, tapered rollers, and a cage.
  • This tapered roller bearing is constructed by assembling the inner ring to an outer ring assembly, which is an assembly of the outer ring, tapered rollers, and cage.
  • the tapered roller bearing in Patent Document 1 has an edge at the large diameter end of the outer ring that is slightly smaller than the circumscribed circle diameter of the multiple tapered rollers. Therefore, when assembling the outer ring assembly, when the tapered rollers attached to the retainer are inserted from the large diameter end of the outer ring to the inner circumference, the tapered rollers interfere with the edges of the outer ring.
  • the tapered roller bearing described in Patent Document 1 absorbs interference between the tapered rollers and the outer ring by elastically deforming the retainer, making it possible to assemble the outer ring assembly, but conversely, there is a possibility that the tapered rollers may fall off due to elastic deformation of the retainer during transportation of the outer ring assembly, etc.
  • the present disclosure aims to provide an outer ring assembly and a tapered roller bearing that can prevent tapered rollers from falling off.
  • An outer ring assembly includes a plurality of tapered rollers, an outer ring, a cage, and a snap ring,
  • the outer ring, the cage, and the snap ring are formed into an annular shape
  • the outer ring has a first raceway which is a conical surface whose diameter increases from a first axial side to a second axial side, an inner circumferential surface which is disposed on the second axial side of the first raceway and has a larger diameter than an end of the first raceway on the second axial side, and a step surface connecting the first raceway and the inner circumferential surface
  • the cage includes a first annular body, a second annular body arranged at an axial distance from the first annular body, and a plurality of pillars arranged between the first annular body and the second annular body at intervals in the circumferential direction, In a cross section perpendicular to a central axis of the tapered roller, the pillar contacts an outer peripheral surface of the tapered roller radi
  • a tapered roller bearing according to the present disclosure comprises the outer ring assembly according to (1) above, A shaft,
  • the shaft is a second raceway that is a conical surface whose diameter increases from the first axial side to the second axial side; a flange disposed on a second axial side of the second raceway and protruding radially outward from an end of the second raceway on the second axial side,
  • a diameter of an outer circumferential surface of the shaft on a first axial side of the second raceway is equal to or smaller than a diameter of an end of the second raceway on the first axial side.
  • a tapered roller bearing comprises the outer ring assembly according to (1) above, An inner ring;
  • the inner ring is a second raceway that is a conical surface whose diameter increases from the first axial side to the second axial side; a flange disposed on a second axial side of the second raceway and protruding radially outward from an end of the second raceway on the second axial side,
  • a diameter of an outer circumferential surface of the inner ring on a first axial side of the second raceway is equal to or smaller than a diameter of an end of the second raceway on the first axial side.
  • the outer ring assembly and tapered roller bearing disclosed herein can reliably prevent the tapered rollers from falling off.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a tapered roller bearing according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a portion A in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the retaining ring.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating an assembly procedure for the outer race assembly.
  • FIG. 5B is a diagram illustrating an assembly procedure for the outer race assembly.
  • FIG. 5C is a diagram illustrating an assembly procedure for the outer race assembly.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the dimensions of the retaining ring.
  • FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a modified example of the retaining ring.
  • FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view showing another modified example of the retaining ring.
  • FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of a retaining ring showing still another modified example of the
  • An outer ring assembly includes a plurality of tapered rollers, an outer ring, a cage, and a retaining ring,
  • the outer ring, the cage, and the snap ring are formed into an annular shape
  • the outer ring has a first raceway which is a conical surface whose diameter increases from a first axial side to a second axial side, an inner circumferential surface which is disposed on the second axial side of the first raceway and has a larger diameter than an end of the first raceway on the second axial side, and a step surface connecting the first raceway and the inner circumferential surface
  • the cage includes a first annular body, a second annular body arranged at an axial distance from the first annular body, and a plurality of pillars arranged between the first annular body and the second annular body at intervals in the circumferential direction, In a cross section perpendicular to a central axis of the tapered roller, the pillar contacts an outer peripheral surface of the tapered roller
  • the retaining ring fixed to the outer ring can prevent the tapered rollers from falling off the outer ring.
  • the amount of protrusion of the retaining ring from the first raceway is greater than a distance X defined as follows.
  • Distance X A distance that can occur between the tapered roller closest to a second position 180° opposite to the first position in the circumferential direction and the first raceway when the tapered roller and the cage move to their radially outermost limit positions at a first circumferential position.
  • the retaining ring can prevent the tapered rollers from falling off the outer ring even if the tapered rollers and cage move radially.
  • the inner peripheral surface of the outer ring on the second axial side of the first raceway is positioned radially outward of an imaginary conical surface that extends the first raceway toward the second axial side.
  • This configuration makes it possible to prevent interference between the outer ring and the tapered rollers when inserting the assembly of the cage and tapered rollers into the outer ring.
  • surface processing (finishing processing, etc.) of the first raceway can be easily performed from the second axial side of the outer ring.
  • the retaining ring is preferably formed of a material that is less hard than the surface of the tapered roller.
  • This configuration makes it possible to prevent damage to the tapered rollers caused by contact with the retaining ring.
  • a tapered roller bearing according to the present disclosure comprises the outer ring assembly according to any one of (1) to (4) above;
  • a shaft The shaft is a second raceway that is a conical surface whose diameter increases from the first axial side to the second axial side; a flange disposed on a second axial side of the second raceway and protruding radially outward from an end of the second raceway on the second axial side,
  • a diameter of an outer circumferential surface of the shaft on a first axial side of the second raceway is equal to or smaller than a diameter of an end of the second raceway on the first axial side.
  • This configuration makes it possible to prevent the shaft from interfering with the tapered rollers of the outer ring assembly when the shaft is inserted into the outer ring assembly from the second axial side to assemble the tapered roller bearing.
  • a tapered roller bearing comprises the outer ring assembly according to any one of (1) to (4) above; An inner ring;
  • the inner ring is a second raceway that is a conical surface whose diameter increases from the first axial side to the second axial side; a flange disposed on a second axial side of the second raceway and protruding radially outward from an end of the second raceway on the second axial side,
  • a diameter of an outer circumferential surface of the inner ring on a first axial side of the second raceway is equal to or smaller than a diameter of an end of the second raceway on the first axial side.
  • This configuration makes it possible to prevent the inner ring from interfering with the tapered rollers of the outer ring assembly when the inner ring is inserted into the outer ring assembly from the second axial side to assemble the tapered roller bearing.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a tapered roller bearing according to one embodiment of the present disclosure.
  • the tapered roller bearing 10 of this embodiment is applied to, for example, a reduction gear for an automobile.
  • a part of the tapered roller bearing 10 is integral with a shaft 101 constituting the reduction gear 100.
  • the inner ring 11 of the tapered roller bearing 10 is integral with the shaft 101. Therefore, the inner ring 11 includes the shaft 101.
  • the shaft 101 includes the inner ring 11 of the tapered roller bearing 10.
  • the shaft 101 is rotatably supported by the tapered roller bearing 10.
  • the shaft 101 has an inner ring 11 and a power transmission unit 102 as an integral part.
  • the power transmission unit 102 is a gear.
  • the inner ring 11 and the power transmission unit 102 are arranged side by side in the axial direction of the shaft 101.
  • the shaft 101 is also rotatably supported by another rolling bearing 110 that is arranged on the opposite side of the power transmission unit 102 in the axial direction, sandwiching the tapered roller bearing 10 therebetween.
  • the power transmission unit 102 is not limited to a gear and may be another configuration such as a pulley.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a portion A in FIG.
  • the tapered roller bearing 10 has an inner ring 11, an outer ring 12, a plurality of tapered rollers 13, a retainer 14, and a snap ring 15.
  • the inner ring 11 is annular and has a central axis C common to the shaft 101.
  • the outer ring 12, the retainer 14, and the snap ring 15 are also annular.
  • the central axis of the outer ring 12, the central axis of the retainer 14, and the central axis of the snap ring 15 are arranged to coincide with the central axis C of the inner ring 11.
  • the central axis C of the inner ring 11 coincides with the axis of the tapered roller bearing 10.
  • the direction parallel to the central axis C is referred to as the axial direction
  • the direction perpendicular to the central axis C is referred to as the radial direction
  • the circumferential direction centered on the central axis C is referred to as the circumferential direction.
  • one side in the axial direction (the left side in Fig. 1) is referred to as the "first side”
  • the other side in the axial direction is referred to as the "second side”.
  • the inner ring 11 is formed using bearing steel, steel for mechanical construction, etc.
  • An inner ring raceway (second raceway) 21 is provided on the inner peripheral surface of the inner ring 11.
  • the inner ring raceway 21 is a conical surface (tapered surface) whose diameter increases from the first axial side (left side in FIG. 2) to the second axial side (right side in FIG. 2).
  • the inner ring 11 has a flange 22 on the second axial side of the inner ring raceway 21. The flange 22 protrudes radially outward beyond the inner ring raceway 21.
  • the diameter D of the outer peripheral surface of the shaft 101 on the first axial side of the inner ring raceway 21 is equal to or smaller than the diameter d1 of the end of the inner ring raceway 21 on the first axial side. Specifically, the diameter D of the shaft 101 is smaller than the diameter d1 of the end of the inner ring raceway 21 on the first axial side.
  • An inclined surface 23 is formed between the inner ring raceway 21 and the shaft 101, connecting them. The inner ring 11 rotates together with the shaft 101.
  • the outer ring 12 is formed using bearing steel, steel for mechanical construction, or the like.
  • An outer ring raceway 31 is provided on the inner peripheral surface of the outer ring 12.
  • the outer ring raceway 31 is a conical surface (tapered surface) whose diameter increases from the first axial side to the second axial side.
  • a groove 32 is formed on the inner peripheral surface of the outer ring 12. The groove 32 is adjacent to the second axial side of the outer ring raceway 31.
  • the outer peripheral surface of the outer ring 12 is fitted into and fixed to the housing 105 of the reducer 100.
  • the tapered roller 13 is formed using bearing steel or the like.
  • the tapered roller 13 is arranged in an annular space S formed between the inner ring 11 and the outer ring 12.
  • the tapered roller 13 can roll on the inner ring raceway 21 and the outer ring raceway 31.
  • the tapered roller 13 has a circular large end face 13a on the second axial side and a circular small end face 13b on the first axial side.
  • the diameter of the large end face 13a is larger than the diameter of the small end face 13b.
  • the tapered roller 13 has a conical outer circumferential surface 13c between the large end face 13a and the small end face 13b.
  • the large end face 13a is in contact with the flange 22 of the inner ring 11. When the inner ring 11 rotates, the large end face 13a and the flange 22 are in sliding contact.
  • the central axis of the tapered roller 13 is indicated by the symbol C1.
  • Fig. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB in Fig. 2. This cross-sectional view is perpendicular to the central axis C1 of the tapered roller 13. 2 and 3, the cage 14 is disposed in the annular space S.
  • the cage 14 is made of synthetic resin and is formed by injection molding.
  • the cage 14 holds a plurality of tapered rollers 13.
  • the cage 14 has a large-diameter annular body (first annular body) 41, a small-diameter annular body (second annular body) 42, and a plurality of pillars 43.
  • the large diameter annular body 41 has a circular ring shape.
  • the large diameter annular body 41 is disposed on the second axial side of the tapered roller 13.
  • the large diameter annular body 41 faces the large end face 13a of the tapered roller 13.
  • the large diameter annular body 41 is capable of contacting the large end face 13a, and limits the movement of the tapered roller 13 toward the second axial side.
  • the small diameter annular body 42 has a circular ring shape.
  • the small diameter annular body 42 is disposed on the first axial side of the tapered roller 13.
  • the large diameter annular body 41 and the small diameter annular body 42 are disposed with a gap in the axial direction.
  • the small diameter annular body 42 faces the small end face 13b of the tapered roller 13.
  • the small diameter annular body 42 is capable of contacting the small end face 13b, and limits the movement of the tapered roller 13 to the first axial side.
  • the pillars 43 are disposed axially between the large diameter annular body 41 and the small diameter annular body 42.
  • the pillars 43 have their second axial end connected to the large diameter annular body 41 and their first axial end connected to the small diameter annular body 42.
  • the pillars 43 are disposed in a line spaced apart relationship in the circumferential direction.
  • a pocket 44 is defined between the large diameter annular body 41 and the small diameter annular body 42 and between two adjacent pillars 43 in the circumferential direction.
  • the tapered rollers 13 are each housed in a pocket 44.
  • the cross-sectional shape of the pillar 43 is approximately trapezoidal.
  • the tangential distance w1 between the edge of the outer peripheral surface of the pillar 43 of the retainer 14 and the side surface on the first circumferential side (e.g., the left side in Fig. 3) and the edge of the outer peripheral surface of the pillar 43 of the retainer 14 and the side surface on the second circumferential side (e.g., the right side in Fig. 3) is smaller than the tangential distance w2 between the edge of the inner peripheral surface of the pillar 43 of the retainer 14 and the side surface on the first circumferential side and the edge of the inner peripheral surface of the pillar 43 of the retainer 14 and the side surface on the second circumferential side.
  • the tangential distance L1 between the edge of the outer peripheral surface of the pillar 43 of the retainer 14 and the side surface of the second circumferential side, and the edge of the outer peripheral surface of the pillar 43 adjacent to the second circumferential side and the side surface of the first circumferential side, is greater than the tangential distance L2 between the edge of the inner peripheral surface of the pillar 43 of the retainer 14 and the side surface of the second circumferential side, and the edge of the inner peripheral surface of the pillar 43 adjacent to the second circumferential side and the side surface of the first circumferential side.
  • the diameter d2 of the tapered roller 13 is smaller than the distance L1 and larger than the distance L2.
  • the side surfaces on both circumferential sides of the pillar 43 can come into contact with the outer peripheral surface 13c of the tapered roller 13.
  • the pillar 43 limits the circumferential movement of the tapered roller 13.
  • the contact point P of the tapered roller 13 with the pillar 43 is located radially inward of the center line C1 of the tapered roller 13. More specifically, the contact point P of the tapered roller 13 with the pillar 43 is located radially inward of an imaginary conical surface passing through the center line C1 of the multiple tapered rollers 13.
  • the tapered roller 13 can be inserted into the pocket 44 of the retainer 14 from the radial outside and the tapered roller 13 can be removed radially outward.
  • the retainer 14 of this embodiment the tapered roller 13 cannot be inserted into the pocket 44 of the retainer 14 from the radial inside and the tapered roller 13 cannot be removed radially inward.
  • the tapered roller bearing 10 of this embodiment includes an outer ring assembly constructed by assembling the outer ring 12, tapered rollers 13, and retainer 14.
  • the tapered roller bearing 10 is assembled by assembling the inner ring 11 to the outer ring assembly. Since the inner ring 11 of this embodiment is formed integrally with the shaft 101 and the power transmission part 102, assembling the tapered rollers 13 and retainer 14 to this inner ring 11 to construct the inner ring assembly is a very cumbersome task. In addition, such an inner ring assembly is also cumbersome to transport, handle, or manage.
  • the outer ring assembly of this embodiment is constructed by assembling the outer ring 12, tapered rollers 13, and retainer 14, and the outer ring assembly is provided with a stop ring 15 to prevent the tapered rollers 13 and retainer 14 from falling off the outer ring 12.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the retaining ring.
  • the retaining ring 15 has an annular shape.
  • the retaining ring 15 has a fixed portion 51 and a restricting portion 52.
  • the fixed portion 51 is provided on a radially outer portion of the retaining ring 15, and the restricting portion 52 is provided on a radially inner portion of the retaining ring 15.
  • the fixed portion 51 is a portion that is fixed to the groove 32 of the outer ring 12.
  • the restricting portion 52 is a portion that restricts the movement of the tapered rollers 13.
  • the groove 32 of the outer ring 12 in which the retaining ring 15 is attached has a bottom surface 32a, a first side surface 32b, and a second side surface 32c.
  • the bottom surface 32a has a diameter d4 that is larger than the diameter d3 of the end of the outer ring raceway 31 on the second axial side.
  • the bottom surface 32a is a cylindrical surface parallel to the central axis C.
  • the bottom surface 32a essentially constitutes a part of the inner circumferential surface of the outer ring 12.
  • the bottom surface 32a is also called the first inner circumferential surface.
  • the first side surface 32b is a stepped surface that connects the bottom surface 32a and the outer ring raceway 31 and forms a step between the bottom surface 32a and the outer ring raceway 31.
  • the first side surface 32b is a surface perpendicular to the central axis C.
  • the second side surface 32c is a stepped surface that connects the bottom surface 32a and the second inner peripheral surface 33 at the end portion on the second axial side of the outer ring 12 and forms a step between the bottom surface 32a and the second inner peripheral surface 33.
  • the second side surface 32c is a conical surface (tapered surface) inclined with respect to the central axis C.
  • the second side surface 32c has a smaller radial dimension than the first side surface 32b.
  • the diameter d5 of the second inner peripheral surface 33 of the outer ring 12 is larger than the diameter d3 of the end of the outer ring raceway 31 on the second axial side, and smaller than the diameter d4 of the bottom surface 32a of the groove 32.
  • the bottom surface (first inner peripheral surface) 32a, first side surface (step surface) 32b, second side surface (step surface) 32c that constitute the groove 32, and the second inner peripheral surface 33 of the outer ring 12 are located radially outward of an imaginary line (imaginary conical surface) K that extends the outer ring raceway 31 to the second axial side.
  • the inner peripheral surface of the outer ring 12 on the second axial side of the outer ring raceway 31 is positioned radially outward of the imaginary conical surface K.
  • the inner peripheral surface of the outer ring 12 is positioned radially outward of the imaginary conical surface K on the second axial side of the outer ring raceway 31, there is an advantage in that when performing surface processing (finishing processing) such as grinding on the outer ring raceway 31, the end portion on the second axial side of the outer ring 12 is less likely to get in the way, making the work easier.
  • the retaining ring 15 of this embodiment is formed by bending a metal plate material.
  • the fixing portion 51 is formed by bending the plate material into a substantially circular shape or a substantially C-shape.
  • the fixing portion 51 is fitted into the groove 32 in contact with the bottom surface 32a, the first side surface 32b, and the second side surface 32c of the groove 32.
  • it is sufficient that the fixing portion 51 is fixed to at least one of the bottom surface 32a, the first side surface 32b, and the second side surface 32c of the groove 32.
  • the fixing portion 51 may also be fixed to at least one of the bottom surface 32a, the first side surface 32b, and the second side surface 32c by adhesive.
  • the restricting portion 52 of the retaining ring 15 extends radially inward from the radially inner end of the fixed portion 51.
  • the restricting portion 52 has a first portion 52a that extends diagonally from the fixed portion 51 radially inward and toward the second axial side, and a second portion 52b that extends radially inward from the radially inner end of the first portion 52a.
  • the second portion 52b is disposed perpendicular to the central axis C.
  • the second portion 52b is a portion that mainly restricts the movement of the tapered rollers 13.
  • the first portion 52a is a portion that sets the axial distance between the second portion 52b and the tapered rollers 13.
  • FIGs 5A to 5C are diagrams for explaining the procedure for assembling the outer race assembly.
  • 5A the tapered rollers 13 are assembled to the cage 14.
  • the cage 14 is set in such a state that the central axis C of the cage 14 is oriented vertically, and the large diameter annular body 41 of the cage 14 is disposed on the lower side and the small diameter annular body 42 is disposed on the upper side.
  • the tapered rollers 13 are inserted into the pockets 44 of the cage 14 from the radial outside, as shown by the arrow a.
  • the outer ring 12 is assembled.
  • the outer ring 12 is assembled from above in the vertical direction as shown by the arrow b to the assembly of the retainer 14 and the tapered rollers 13 assembled in the first step.
  • the bottom surface (first inner peripheral surface) 32a, the first side surface (step surface) 32b, the second side surface (step surface) 32c, and the second inner peripheral surface 33 of the outer ring 12 that constitute the groove 32 of the outer ring 12 are positioned radially outward from the end of the outer ring raceway 31 on the second axial side (see FIG. 4).
  • the outer ring 12 when the outer ring 12 is assembled to the assembly of the retainer 14 and the tapered rollers 13, interference between the outer ring 12 and the tapered rollers 13 is suppressed.
  • the inner peripheral surface of the outer ring 12 on the second axial side of the outer ring raceway 31 is positioned radially outward of the imaginary conical surface K that is an extension of the outer ring raceway 31, so interference between the outer ring 12 and the tapered rollers 13 is further suppressed.
  • the retaining ring 15 is attached.
  • the assembly of the retainer 14, tapered rollers 13, and outer ring 12 assembled in the second step is set upside down in the vertical direction.
  • the retaining ring 15 is attached from above in the vertical direction toward the groove 32 positioned on the vertically upper side of the outer ring 12.
  • the fixing portion 51 of the retaining ring 15 elastically deforms radially inward, so that the fixing portion 51 of the retaining ring 15 climbs over the end (second inner peripheral surface 33) on the second axial side of the outer ring 12 and fits into the groove 32.
  • the restricting portion 52 of the retaining ring 15 protrudes radially inward from the outer ring 12 and is disposed on the second axial side of the tapered roller 13. Therefore, even if the tapered roller 13 attempts to move toward the second axial side, it is caught by the retaining ring 15 and the movement is restricted. This prevents the tapered roller 13 from falling off the outer ring 12, and at the same time, prevents the retainer 14 from falling off. This makes it easy to transport, handle, manage, etc. the outer ring assembly.
  • the retaining ring 15 is made of a material that is less hard than the surface of the tapered roller 13. Therefore, damage to the tapered roller 13 can be prevented when the retaining ring 15 comes into contact with the tapered roller 13.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the dimensions of the retaining ring.
  • the protrusion amount L3 of the retaining ring 15 radially inward from the outer ring raceway 31 is set as follows.
  • a radially outer limit position for example, a position where the tapered rollers 14 contact the snap ring 15
  • first position for example, the lower end of the outer ring assembly in FIG. 6
  • second position for example, the upper end of the outer ring assembly in FIG. 6
  • the protrusion amount L3 of the snap ring 15 radially inward from the outer ring raceway 31 is larger than the gap X. Therefore, even if the above-mentioned gap X is generated between the outer ring raceway 31 and the tapered rollers 13, the tapered rollers 13 are caught by the snap ring 15. As a result, all the tapered rollers 13 are caught by the snap ring 15, and the tapered rollers 13 are more reliably prevented from falling off.
  • the retaining ring 15 covers a portion of the annular space S from the second axial side. Therefore, the retaining ring 15 has the function of retaining lubricating oil within the annular space S. This can improve the seizure resistance of the tapered roller bearing 10.
  • the retaining ring 15 shown in Fig. 7 has a fixing portion 51 and a restricting portion 52, similar to the retaining ring 15 of the above embodiment. Furthermore, the retaining ring 15 shown in Fig. 7 has a hole 52b1 penetrating in the axial direction in the second portion 52b of the restricting portion 52. The hole 52b1 is disposed at a plurality of positions spaced apart in the circumferential direction of the retaining ring 15.
  • the retaining ring 15 (see FIG. 4) described in the above embodiment had the function of retaining the lubricating oil in the annular space S of the tapered roller bearing 10.
  • the retaining ring 15 of the modified example shown in FIG. 7 makes it possible to discharge the lubricating oil in the annular space S to the outside through the hole 52b1 of the regulating portion 52. If the tapered roller bearing 10 is sufficiently lubricated, there is a risk that the stirring resistance will increase if the lubricating oil is retained by the retaining ring 15, but the retaining ring of the modified example shown in FIG. 7 can eliminate this inconvenience.
  • the retaining ring 15 shown in FIG. 8 has a fixed portion 51 and a restricting portion 52, similar to the retaining ring 15 of the above embodiment.
  • the restricting portion 52 of the retaining ring 15 shown in FIG. 8 extends linearly radially inward from the fixed portion 51. Therefore, the retaining ring 15 shown in FIG. 8 has a simpler structure than the retaining ring 15 of the above embodiment, and can be manufactured easily.
  • the retaining ring 15 shown in FIG. 9 is not formed by bending a plate material like the retaining ring 15 in the above embodiment, and has a substantially rectangular cross section.
  • the retaining ring 15 is made of metal or synthetic resin.
  • the outer periphery of the retaining ring 15 is fitted into the groove 32 of the outer ring 12.
  • the retaining ring 15 shown in FIG. 9 can also prevent the tapered rollers 13 from falling off, as in the above embodiment.
  • the weight can be reduced, and the increase in weight of the tapered roller bearing 10 due to the inclusion of the retaining ring 15 can be suppressed.
  • the retaining ring 15 is made of synthetic resin, the retaining ring 15 is less likely to undergo plastic deformation when the tapered rollers 13 collide with the retaining ring 15.
  • the structure of the retaining ring 15 is merely an example, and can be appropriately changed as long as it can prevent the tapered rollers 14 from falling off.
  • the groove 32 of the outer ring 12 to which the retaining ring 15 is fixed needs to have at least a bottom surface 32a and a first side surface 32b, and the second side surface 32c may be omitted.
  • the second side surface 32c it is possible to prevent the retaining ring 15 from falling off the outer ring 12.
  • the tapered roller bearing 10 of the present disclosure can be applied to any device, not limited to the reducer 100, and is particularly suitable for use in devices having a shaft 101.
  • the tapered roller bearing 10 of the present disclosure may also be equipped with an inner ring 11 that does not include a shaft 101.

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Abstract

外輪アセンブリは、複数の円すいころと、外輪と、保持器と、止め輪と、を備え、前記外輪、前記保持器、及び前記止め輪が環状に形成され、前記外輪は、軸方向第１の側から軸方向第２の側に向かって直径が拡大する円すい面である第１軌道と、前記第１軌道より軸方向第２の側に配置され、前記第１軌道の軸方向第２の側の端部よりも直径が大きい内周面と、前記第１軌道と前記内周面とを繋ぐ段面と、を有し、前記保持器は、第１環状体と、前記第１環状体と軸方向に間隔をあけて配置された第２環状体と、前記第１環状体と前記第２環状体との間に配置された複数の柱と、を有し、複数の前記柱は、周方向に間隔をあけて並べて配置され、前記円すいころの中心軸に垂直な断面において、前記柱は、前記円すいころの中心軸よりも径方向内側で当該円すいころの外周面に接触し、前記止め輪は、前記内周面及び前記段面の少なくとも一方に固定され、前記第１軌道よりも径方向内側に突出する。

Description

外輪アセンブリ、及び、円すいころ軸受
　本開示は、外輪アセンブリ、及び、円すいころ軸受に関する。
　特許文献１に円すいころ軸受が開示されている。この円すいころ軸受は、内輪と、外輪と、円すいころと、保持器とを有する。この円すいころ軸受は、外輪と円すいころと保持器との組立体である外輪アセンブリに内輪を組み付けることによって構成されている。
実開平０１－７５６２１号公報
　特許文献１の円すいころ軸受は、外輪の大径側端部に、複数の円すいころの外接円径よりもわずかに小さい縁部を備える。そのため、外輪アセンブリを組み立てるにあたって、保持器に組み付けた円すいころを外輪の大径側端部から内周側に挿入するとき、円すいころと外輪の縁部とが干渉する。特許文献１記載の円すいころ軸受は、保持器を弾性変形させることで円すいころと外輪との干渉を吸収し、外輪アセンブリの組立を可能にしているが、逆に外輪アセンブリの搬送中等に、保持器の弾性変形で円すいころが脱落する可能性がある。
　本開示は、円すいころの脱落を防止することができる外輪アセンブリ、及び、円すいころ軸受を提供することを目的とする。
（１）　本開示の外輪アセンブリは、複数の円すいころと、外輪と、保持器と、止め輪と、を備え、
　前記外輪、前記保持器、及び前記止め輪が環状に形成され、
　前記外輪は、軸方向第１の側から軸方向第２の側に向かって直径が拡大する円すい面である第１軌道と、前記第１軌道より軸方向第２の側に配置され、前記第１軌道の軸方向第２の側の端部よりも直径が大きい内周面と、前記第１軌道と前記内周面とを繋ぐ段面と、を有し、
　前記保持器は、第１環状体と、前記第１環状体と軸方向に間隔をあけて配置された第２環状体と、前記第１環状体と前記第２環状体との間に周方向に間隔をあけて並べて配置された複数の柱と、を有し、
　前記円すいころの中心軸に垂直な断面において、前記柱は、前記円すいころの中心軸よりも径方向内側で当該円すいころの外周面に接触し、
　前記止め輪は、前記内周面及び前記段面の少なくとも一方に固定され、前記第１軌道よりも径方向内側に突出する。
（２）　本開示の円すいころ軸受は、上記（１）に記載の外輪アセンブリと、
　シャフトと、を備え、
　前記シャフトは、
　　軸方向第１の側から軸方向第２の側に向かって直径が拡大する円すい面である第２軌道と、
　　前記第２軌道よりも軸方向第２の側に配置され前記第２軌道の軸方向第２の側の端部より径方向外側に突出するつばと、を有し、
　前記第２軌道よりも軸方向第１の側における前記シャフトの外周面の直径が、前記第２軌道の軸方向第１の側の端部の直径以下である。
（３）　本開示の円すいころ軸受は、上記（１）に記載の外輪アセンブリと、
　内輪と、を備え、
　前記内輪は、
　　軸方向第１の側から軸方向第２の側に向かって直径が拡大する円すい面である第２軌道と、
　　前記第２軌道よりも軸方向第２の側に配置され、前記第２軌道の軸方向第２の側の端部より径方向外側に突出するつばと、を有し、
　前記第２軌道よりも軸方向第１の側における前記内輪の外周面の直径が、前記第２軌道の軸方向第１の側の端部の直径以下である。
　本開示の外輪アセンブリ、及び、円すいころ軸受は、円すいころの脱落を確実に防止することができる。
図１は、本開示の一実施形態に係る円すいころ軸受の断面図である。 図２は、図１のＡ部の拡大断面図である。 図３は、図２のＢ－Ｂ線断面図である。 図４は、止め輪の拡大断面図である。 図５Ａは、外輪アセンブリの組立手順を説明する図である。 図５Ｂは、外輪アセンブリの組立手順を説明する図である。 図５Ｃは、外輪アセンブリの組立手順を説明する図である。 図６は、止め輪の寸法を説明する図である。 図７は、止め輪の変形例を示す拡大断面図である。 図８は、止め輪の他の変形例を示す拡大断面図である。 図９は、止め輪のさらに他の変形例を示す止め輪の拡大断面図である。
＜本開示の発明の実施形態の概要＞
　以下、本開示の発明の実施形態の概要を列記して説明する。
　（１）本開示の外輪アセンブリは、複数の円すいころと、外輪と、保持器と、止め輪と、を備え、
　前記外輪、前記保持器、及び前記止め輪が環状に形成され、
　前記外輪は、軸方向第１の側から軸方向第２の側に向かって直径が拡大する円すい面である第１軌道と、前記第１軌道より軸方向第２の側に配置され、前記第１軌道の軸方向第２の側の端部よりも直径が大きい内周面と、前記第１軌道と前記内周面とを繋ぐ段面と、を有し、
　前記保持器は、第１環状体と、前記第１環状体と軸方向に間隔をあけて配置された第２環状体と、前記第１環状体と前記第２環状体との間に周方向に間隔をあけて並べて配置された複数の柱と、を有し、
　前記円すいころの中心軸に垂直な断面において、前記柱は、前記円すいころの中心軸よりも径方向内側で当該円すいころの外周面に接触し、
　前記止め輪は、前記内周面及び前記段面の少なくとも一方に固定され、前記第１軌道よりも径方向内側に突出する。
　この構成によれば、外輪に固定される止め輪によって、外輪からの円すいころの脱落を防止することができる。
　（２）上記（１）の外輪アセンブリにおいて、好ましくは、前記第１軌道からの前記止め輪の突出量が、次に定義される間隔Ｘよりも大きい。
　間隔Ｘ：周方向の第１位置において、前記円すいころ及び前記保持器が径方向外側の限界位置まで移動した場合に、前記第１位置とは１８０°反対側の第２位置に最も近い前記円すいころと前記第１軌道との間に生じ得る間隔。
　この構成によれば、円すいころ及び保持器が径方向に移動したとしても止め輪によって外輪からの円すいころの脱落を防止することができる。
　（３）上記（１）又は（２）の外輪アセンブリにおいて、好ましくは、前記外輪の前記第１軌道よりも軸方向第２の側の内周面が、前記第１軌道を軸方向第２の側に延長した仮想円すい面よりも径方向外側に配置される。
　このような構成によって、保持器に円すいころを組み付けた組立体を外輪に挿入する際に、外輪と円すいころとの干渉を防止することができる。また、外輪の製造の際に、外輪の軸方向第２の側から第１軌道の表面加工（仕上げ加工等）を容易に行うことができる。
　（４）上記（１）～（３）のいずれか１つに記載の外輪アセンブリにおいて、好ましくは、前記止め輪は、前記円すいころの表面よりも硬度の低い材料で形成される。
　この構成によれば、円すいころが止め輪に接触することによる円すいころの損傷を抑制することができる。
　（５）本開示の円すいころ軸受は、上記（１）～（４）のいずれか１つに記載の外輪アセンブリと、
　シャフトと、を備え、
　前記シャフトは、
　　軸方向第１の側から軸方向第２の側に向かって直径が拡大する円すい面である第２軌道と、
　　前記第２軌道よりも軸方向第２の側に配置され、前記第２軌道の軸方向第２の側の端部より径方向外側に突出するつばと、を有し、
　前記第２軌道よりも軸方向第１の側における前記シャフトの外周面の直径が、前記第２軌道の軸方向第１の側の端部の直径以下である。
　この構成によれば、円すいころ軸受を組み立てるために外輪アセンブリに軸方向第２の側からシャフトを挿入したとき、外輪アセンブリの円すいころにシャフトが干渉することを防止することができる。
　（６）本開示の円すいころ軸受は、上記（１）～（４）のいずれか１つに記載の外輪アセンブリと、
　内輪と、を備え、
　前記内輪は、
　　軸方向第１の側から軸方向第２の側に向かって直径が拡大する円すい面である第２軌道と、
　　前記第２軌道よりも軸方向第２の側に配置され、前記第２軌道の軸方向第２の側の端部より径方向外側に突出するつばと、を有し、
　前記第２軌道よりも軸方向第１の側における前記内輪の外周面の直径が、前記第２軌道の軸方向第１の側の端部の直径以下である。
　この構成によれば、円すいころ軸受を組み立てるために外輪アセンブリに軸方向第２の側から内輪を挿入したとき、外輪アセンブリの円すいころに内輪が干渉することを防止することができる。
＜本開示の発明の実施形態の詳細＞
　以下、本開示の発明の実施形態を説明する。
　図１は、本開示の一実施形態に係る円すいころ軸受の断面図である。
　本実施形態の円すいころ軸受１０は、例えば自動車の減速機に適用される。円すいころ軸受１０の一部は、減速機１００を構成するシャフト１０１と一体である。具体的に、円すいころ軸受１０の内輪１１が、シャフト１０１と一体である。したがって、内輪１１は、シャフト１０１を含む。言い換えると、シャフト１０１は、円すいころ軸受１０の内輪１１を含む。
　シャフト１０１は、円すいころ軸受１０によって回転自在に支持される。シャフト１０１は、内輪１１のほか、動力伝達部１０２を一体に有する。本実施形態の動力伝達部１０２は、ギヤである。内輪１１と動力伝達部１０２とは、シャフト１０１の軸方向に並べて配置されている。シャフト１０１は、軸方向において円すいころ軸受１０を挟んで動力伝達部１０２とは反対側に配置された他の転がり軸受１１０によっても回転自在に支持されている。動力伝達部１０２は、ギヤに限らずプーリ等の他の構成であってもよい。
　図２は、図１のＡ部の拡大断面図である。
　図１及び図２に示すように、円すいころ軸受１０は、内輪１１と、外輪１２と、複数の円すいころ１３と、保持器１４と、止め輪１５とを有する。内輪１１は、円環形状であり、シャフト１０１と共通の中心軸Ｃを有する。外輪１２、保持器１４、及び止め輪１５も円環形状である。外輪１２の中心軸、保持器１４の中心軸、及び止め輪１５の中心軸は、内輪１１の中心軸Ｃと一致して配置される。内輪１１の中心軸Ｃは、円すいころ軸受１０の軸心と一致する。以下、中心軸Ｃに平行な方向を軸方向といい、中心軸Ｃに直交する方向を径方向といい、中心軸Ｃを中心とする円周方向を周方向という。また、軸方向の一方側（図１における左側）を「第１の側」といい、軸方向の他方側（図１における右側）を「第２の側」という。
　内輪１１は、軸受鋼や機械構造用鋼等を用いて形成される。内輪１１の内周面に、内輪軌道（第２軌道）２１が備えられる。内輪軌道２１は、軸方向第１の側（図２の左側）から軸方向第２の側（図２の右側）へ向けて直径が拡大する円すい面（テーパー面）である。内輪１１は、内輪軌道２１の軸方向第２の側につば２２を有している。つば２２は、内輪軌道２１よりも径方向外側に突出する。
　内輪軌道２１よりも軸方向第１の側において、シャフト１０１の外周面の直径Ｄは、内輪軌道２１の軸方向第１の側の端部の直径ｄ１以下である。具体的に、シャフト１０１の直径Ｄは、軸方向第１の側の端部の直径ｄ１よりも小さい。内輪軌道２１とシャフト１０１との間に、両者に連なる傾斜面２３が形成される。内輪１１は、シャフト１０１とともに回転する。
　外輪１２は、軸受鋼や機械構造用鋼等を用いて形成される。外輪１２の内周面に、外輪軌道３１が備えられる。外輪軌道３１は、軸方向第１の側から軸方向第２の側へ向けて直径が拡大する円すい面（テーパー面）である。外輪１２の内周面に溝３２が形成されている。溝３２は、外輪軌道３１の軸方向第２の側に隣接している。外輪１２の外周面は、減速機１００のハウジング１０５に嵌合され、固定されている。
　円すいころ１３は、軸受鋼等を用いて形成されている。円すいころ１３は、内輪１１と外輪１２との間に形成された環状空間Ｓに配置されている。円すいころ１３は、内輪軌道２１及び外輪軌道３１を転動可能である。円すいころ１３は、軸方向第２の側に円形状の大端面１３ａを有し、軸方向第１の側に円形状の小端面１３ｂを有している。大端面１３ａの直径は、小端面１３ｂの直径よりも大きい。円すいころ１３は、大端面１３ａと小端面１３ｂとの間に、円すい形状の外周面１３ｃを有する。大端面１３ａは、内輪１１のつば２２に接触している。内輪１１が回転すると、大端面１３ａとつば２２とは滑り接触する。図２において、円すいころ１３の中心軸が符号Ｃ１で示されている。
　図３は、図２のＢ－Ｂ線断面図である。この断面図は、円すいころ１３の中心軸Ｃ１に直交する断面図である。
　図２及び図３に示すように、保持器１４は、環状空間Ｓに配置されている。本実施形態の保持器１４は合成樹脂製であり、射出成形によって成形されている。保持器１４は、複数の円すいころ１３を保持している。保持器１４は、大径環状体（第１環状体）４１、小径環状体（第２環状体）４２、及び複数の柱４３を有する。
　大径環状体４１は、円環形状である。大径環状体４１は、円すいころ１３の軸方向第２の側に配置されている。大径環状体４１は、円すいころ１３の大端面１３ａに対向している。大径環状体４１は、大端面１３ａに接触可能であり、円すいころ１３の軸方向第２の側への移動を制限する。
　小径環状体４２は、円環形状である。小径環状体４２は、円すいころ１３の軸方向第１の側に配置されている。大径環状体４１と小径環状体４２とは軸方向に間隔をあけて配置されている。小径環状体４２は、円すいころ１３の小端面１３ｂに対向している。小径環状体４２は、小端面１３ｂに接触可能であり、円すいころ１３の軸方向第１の側への移動を制限する。
　柱４３は、大径環状体４１と小径環状体４２との軸方向の間に配置されている。柱４３は、軸方向第２の側の端部が大径環状体４１に接続され、軸方向第１の側の端部が小径環状体４２に接続されている。複数の柱４３は、周方向に間隔をあけて並べて配置されている。大径環状体４１と小径環状体４２との間であって周方向で隣り合う二つの柱４３の間がポケット４４である。複数の円すいころ１３は、それぞれポケット４４に収容される。
　図３に示すように、柱４３の断面形状は略台形状である。保持器１４の柱４３の外周面と周方向の第１の側（例えば、図３における左側）の側面との縁部と、保持器１４の柱４３の外周面と周方向の第２の側（例えば、図３における右側）の側面との縁部と、の接線方向の距離ｗ１は、保持器１４の柱４３の内周面と周方向の第１の側の側面との縁部と、保持器１４の柱４３の内周面と周方向の第２の側の側面との縁部と、の接線方向の距離ｗ２よりも小さい。
　保持器１４の柱４３の外周面と周方向の第２の側の側面との縁部と、周方向の第２の側に隣接する柱４３の外周面と周方向の第１の側の側面との縁部と、の接線方向の距離Ｌ１は、保持器１４の柱４３の内周面と周方向の第２の側の側面との縁部と、周方向の第２の側に隣接する柱４３の内周面と周方向の第１の側の側面との縁部と、の接線方向の距離Ｌ２よりも大きい。円すいころ１３の直径ｄ２は、距離Ｌ１よりも小さく距離Ｌ２よりも大きい。柱４３の周方向両側の側面は、円すいころ１３の外周面１３ｃに接触可能である。柱４３は、円すいころ１３の周方向の移動を制限する。
　柱４３に対する円すいころ１３の接触点Ｐは、円すいころ１３の中心線Ｃ１よりも径方向内側に位置している。より具体的に言うと、柱４３に対する円すいころ１３の接触点Ｐは、複数の円すいころ１３の中心線Ｃ１を通る仮想円すい面よりも径方向内側に位置している。本実施形態の保持器１４によると、保持器１４のポケット４４に対して径方向外側から円すいころ１３を挿入したり径方向外側へ円すいころ１３を取り出したりすることができる。しかし、本実施形態の保持器１４によると、保持器１４のポケット４４に対して径方向内側から円すいころ１３を挿入したり径方向内側へ円すいころ１３を取り出したりすることができない。
　本実施形態の円すいころ軸受１０は、外輪１２と、円すいころ１３と、保持器１４とを組み立てることによって構成された外輪アセンブリを含む。円すいころ軸受１０は、外輪アセンブリに内輪１１を組み付けることによって組み立てられる。本実施形態の内輪１１は、シャフト１０１及び動力伝達部１０２と一体に形成されているため、この内輪１１に円すいころ１３と保持器１４とを組み付けて内輪アセンブリを構成することは非常に煩雑な作業となる。また、このような内輪アセンブリは、搬送、取り回し、又は管理等も煩雑となる。そのため、本実施形態の外輪アセンブリは、外輪１２と円すいころ１３と保持器１４とを組み立てることによって構成され、外輪アセンブリは、外輪１２からの円すいころ１３及び保持器１４の脱落を防止するために、止め輪１５を備えている。
　図４は、止め輪の拡大断面図である。
　止め輪１５は、円環形状である。止め輪１５は、固定部５１と、規制部５２とを有する。固定部５１は、止め輪１５の径方向外側部に設けられ、規制部５２は、止め輪１５の径方向内側部に設けられる。固定部５１は、外輪１２の溝３２に固定される部分である。規制部５２は、円すいころ１３の移動を制限する部分である。
　止め輪１５が取り付けられる外輪１２の溝３２は、底面３２ａと、第１側面３２ｂと、第２側面３２ｃとを有する。底面３２ａは、外輪軌道３１の軸方向第２の側の端部の直径ｄ３よりも大きい直径ｄ４を有する。底面３２ａは、中心軸Ｃと平行な円筒面である。底面３２ａは、実質的に外輪１２の内周面の一部を構成している。底面３２ａは、第１内周面とも呼ばれる。
　第１側面３２ｂは、底面３２ａと外輪軌道３１とを繋ぎ、底面３２ａと外輪軌道３１との間で段差を形成する段面である。第１側面３２ｂは、中心軸Ｃに垂直な面である。第２側面３２ｃは、底面３２ａと、外輪１２の軸方向第２の側の端部の第２内周面３３とを繋ぎ、底面３２ａと第２内周面３３との間で段差を形成する段面である。第２側面３２ｃは、中心軸Ｃに対して傾斜した円すい面（テーパー面）である。第２側面３２ｃは、第１側面３２ｂよりも径方向の寸法が小さい。
　外輪１２の第２内周面３３の直径ｄ５は、外輪軌道３１の軸方向第２の側の端部の直径ｄ３よりも大きく、溝３２の底面３２ａの直径ｄ４よりも小さい。溝３２を構成する底面（第１内周面）３２ａ、第１側面（段面）３２ｂ、第２側面（段面）３２ｃ、及び外輪１２の第２内周面３３は、外輪軌道３１を軸方向第２の側に延長した仮想線（仮想円すい面）Ｋよりも径方向外側に位置している。すなわち、外輪１２の外輪軌道３１よりも軸方向第２の側の内周面が、仮想円すい面Ｋよりも径方向外側に配置されている。
　なお、外輪軌道３１よりも軸方向第２の側において、外輪１２の内周面が仮想円すい面Ｋよりも径方向外側に配置されていることで、外輪軌道３１に研削等の表面加工（仕上げ加工）をする場合に、外輪１２の軸方向第２の側の端部が邪魔になりにくくなり、作業が容易になるという利点がある。
　本実施形態の止め輪１５は、金属製の板材を折り曲げ加工することによって形成されている。固定部５１は、板材を略円形状又は略Ｃ字状に折り曲げることによって構成されている。固定部５１は、溝３２の底面３２ａ、第１側面３２ｂ、及び第２側面３２ｃに接した状態で溝３２に嵌合される。ただし、固定部５１は、溝３２の底面３２ａ、第１側面３２ｂ、第２側面３２ｃの少なくとも１つに固定されていればよい。固定部５１は、底面３２ａ、第１側面３２ｂ、第２側面３２ｃの少なくとも１つに接着により固定されていてもよい。
　止め輪１５の規制部５２は、固定部５１の径方向内側の端部から径方向内方に向けて延びている。規制部５２は、固定部５１から径方向内側かつ軸方向第２の側に向けて斜めに延びる第１部分５２ａと、第１部分５２ａの径方向内端部から径方向内側へ延びる第２部分５２ｂとを有する。第２部分５２ｂは、中心軸Ｃに対して垂直に配置される。第２部分５２ｂは、主に円すいころ１３の移動を制限する部分である。第１部分５２ａは、第２部分５２ｂと円すいころ１３との軸方向の間隔を設定する部分である。
　以下、外輪アセンブリを組み立てる手順について説明する。図５Ａ～図５Ｃは、外輪アセンブリの組立手順を説明する図である。
　まず第１の手順として、図５Ａに示すように、保持器１４に円すいころ１３を組み付ける作業が行われる。この作業において、保持器１４は、保持器１４の中心軸Ｃが鉛直方向の上下方向に向けられ、かつ保持器１４の大径環状体４１が下側に小径環状体４２が上側に配置された状態にセッティングされる。円すいころ１３は、矢印ａで示すように保持器１４のポケット４４に径方向外側から挿入される。
　第２の手順として、図５Ｂに示すように、外輪１２を組み付ける作業が行われる。この作業において、第１の手順で組み立てられた保持器１４と円すいころ１３との組立体に、矢印ｂで示すように外輪１２が鉛直方向の上方から組み付けられる。前述したように、外輪１２の溝３２を構成する底面（第１内周面）３２ａ、第１側面（段面）３２ｂ、第２側面（段面）３２ｃ、及び外輪１２の第２内周面３３は、外輪軌道３１の軸方向第２の側の端部よりも径方向外側に配置される（図４参照）。そのため、保持器１４と円すいころ１３との組立体に外輪１２を組み付けるとき、外輪１２と円すいころ１３とが干渉することが抑制される。特に、本実施形態の外輪アセンブリにおいて、外輪軌道３１よりも軸方向第２の側の外輪１２の内周面が、外輪軌道３１を延長した仮想円すい面Ｋよりも径方向外側に配置されるので、外輪１２と円すいころ１３との干渉がより抑制される。
　第３の手順として、図５Ｃに示すように、止め輪１５を取り付ける作業が行われる。この作業において、第２の手順で組み立てられた保持器１４、円すいころ１３、及び外輪１２の組立体が、鉛直方向に上下反転された状態でセッティングされる。止め輪１５は、外輪１２の鉛直方向の上側に位置付けられた溝３２に向けて鉛直方向の上方から組み付けられる。このとき、図４に示すように、止め輪１５の固定部５１が径方向内側に弾性変形することによって、止め輪１５の固定部５１は、外輪１２の軸方向第２の側の端部（第２内周面３３）を乗り越え、溝３２に嵌合される。
　図４に示すように、止め輪１５の規制部５２は、外輪１２から径方向内側に突出し、円すいころ１３の軸方向第２の側に配置されている。そのため、円すいころ１３は、軸方向第２の側へ移動しようとしても止め輪１５に引っ掛かり、移動が制限される。これにより、外輪１２からの円すいころ１３の脱落が防止され、同時に保持器１４の脱落も防止される。そのため、外輪アセンブリの搬送、取り扱い、管理等を容易に行うことができる。なお、複数の円すいころ１３のうち全てが止め輪１５に引っ掛からなくても、一部が止め輪１５に引っ掛かれば保持器１４の脱落が防止されるため、保持器１４のポケット４４に挿入された全ての円すいころ１３の脱落が防止される。
　止め輪１５は、円すいころ１３の表面よりも硬度の低い材料により形成される。そのため、止め輪１５に円すいころ１３が接触した場合に円すいころ１３の損傷を防止することができる。
　図６は、止め輪の寸法を説明する図である。
　本実施形態において、外輪軌道３１から径方向内側への止め輪１５の突出量Ｌ３が、次のように設定されている。
　周方向のある位置（第１位置；例えば図６の外輪アセンブリの下端部）において、円すいころ１３及び保持器１４が径方向外側の限界位置（例えば当該円すいころ１４が止め輪１５に接触する位置）まで移動した場合、その１８０°反対側の周方向位置（第２位置；例えば、図６の外輪アセンブリの上端部）において、当該位置に最も近い円すいころ１３と外輪軌道３１との間にごくわずかな隙間Ｘが生じ得る。本実施形態において、外輪軌道３１から径方向内側への止め輪１５の突出量Ｌ３が、隙間Ｘよりも大きい。そのため、外輪軌道３１と円すいころ１３との間に上記のような隙間Ｘが生じたとしても、当該円すいころ１３は、止め輪１５に引っ掛かる。その結果、全ての円すいころ１３は、止め輪１５に引っ掛かり、当該円すいころ１３の脱落は、より確実に防止される。
　図２に示すように、止め輪１５は、環状空間Ｓの一部を軸方向第２の側から覆っている。そのため、止め輪１５は、環状空間Ｓ内で潤滑油を保持する機能を有する。これにより、円すいころ軸受１０の耐焼付き性能を向上させることができる。
　図７～図９は、止め輪の変形例を示す拡大断面図である。
　図７に示す止め輪１５は、上記実施形態の止め輪１５と同様に、固定部５１及び規制部５２を有している。さらに、図７に示す止め輪１５は、規制部５２の第２部分５２ｂに、軸方向に貫通する孔５２ｂ１を有している。この孔５２ｂ１は、止め輪１５の周方向に間隔をあけて複数個所に配置されている。
　上記実施形態で説明した止め輪１５（図４参照）は、円すいころ軸受１０の環状空間Ｓ内の潤滑油を保持する機能を有していた。一方、図７に示す変形例の止め輪１５は、環状空間Ｓ内の潤滑油を規制部５２の孔５２ｂ１を介して外部へ排出することを可能にしている。円すいころ軸受１０内の潤滑が十分になされている場合、止め輪１５によって潤滑油が保持されると攪拌抵抗が大きくなる恐れがあるが、図７に示す変形例の止め輪は、このような不都合を解消することができる。
　図８に示す止め輪１５は、上記実施形態の止め輪１５と同様に、固定部５１と規制部５２とを有している。一方、図８に示す止め輪１５の規制部５２が固定部５１から径方向内側へ直線状に延びている。そのため、図８に示す止め輪１５は、上記実施形態の止め輪１５と比較して構造が簡素であり、容易に製造することができる。
　図９に示す止め輪１５は、上記実施形態の止め輪１５のように板材の折り曲げ加工によって形成されておらず、略矩形状の断面を有している。止め輪１５は、金属製又は合成樹脂製である。止め輪１５の外周部は、外輪１２の溝３２に嵌合されている。図９に示す止め輪１５も、上記実施形態と同様に、円すいころ１３の脱落を防止することができる。また、止め輪１５を合成樹脂製とすることで軽量化することができ、止め輪１５を備えることによる円すいころ軸受１０の重量増を抑制することができる。また、止め輪１５を合成樹脂製とすると、円すいころ１３が止め輪１５に衝突した際に、止め輪１５は塑性変形しにくい。
　今回開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものでない。
　本発明の権利範囲は、上述の実施形態に限定されるものでなく、特許請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。
　以上の説明において、止め輪１５の構造はあくまで例示であり、円すいころ１４の脱落を防止できる限り適宜変更することができる。
　止め輪１５が固定される外輪１２の溝３２は、少なくとも底面３２ａ及び第１側面３２ｂを備えていればよく、第２側面３２ｃを省略してもよい。ただし、第２側面３２ｃを備えることにより、外輪１２からの止め輪１５の脱落を抑制することができる。
　本開示の円すいころ軸受１０は、減速機１００に限らずあらゆる装置に適用することができ、特に、シャフト１０１を有する装置に好適に適用することができる。また、本開示の円すいころ軸受１０は、シャフト１０１を含まない内輪１１を備えたものであってもよい。
１０　　　：円すいころ軸受
１１　　　：内輪
１２　　　：外輪
１３　　　：円すいころ
１４　　　：保持器
１５　　　：止め輪
２１　　　：内輪軌道（第２軌道）
３１　　　：外輪軌道（第１軌道）
３２ａ　　：底面（内周面）
３２ｂ　　：第１側面（段面）
４１　　　：大径環状体（第１環状体）
４２　　　：小径環状体（第２環状体）
４３　　　：柱
１０１　　：シャフト
Ｃ１　　　：円すいころの中心線
Ｄ　　　　：シャフトの直径
Ｋ　　　　：仮想円すい面
Ｌ３　　　：突出量
Ｘ　　　　：隙間（間隔）

Claims (6)

  1. 　複数の円すいころと、外輪と、保持器と、止め輪と、を備え、
    　前記外輪、前記保持器、及び前記止め輪が環状に形成され、
    　前記外輪は、軸方向第１の側から軸方向第２の側に向かって直径が拡大する円すい面である第１軌道と、前記第１軌道より軸方向第２の側に配置され、前記第１軌道の軸方向第２の側の端部よりも直径が大きい内周面と、前記第１軌道と前記内周面とを繋ぐ段面と、を有し、
    　前記保持器は、第１環状体と、前記第１環状体と軸方向に間隔をあけて配置された第２環状体と、前記第１環状体と前記第２環状体との間に周方向に間隔をあけて並べて配置された複数の柱と、を有し、
    　前記円すいころの中心軸に垂直な断面において、前記柱は、前記円すいころの中心軸よりも径方向内側で当該円すいころの外周面に接触し、
    　前記止め輪は、前記内周面及び前記段面の少なくとも一方に固定され、前記第１軌道よりも径方向内側に突出する、外輪アセンブリ。
  2. 　前記第１軌道からの前記止め輪の突出量が、次に定義される間隔Ｘよりも大きい、請求項１に記載の外輪アセンブリ。
    　間隔Ｘ：周方向の第１位置において、前記円すいころ及び前記保持器が径方向外側の限界位置まで移動した場合に、前記第１位置とは１８０°反対側の第２位置に最も近い前記円すいころと前記第１軌道との間に生じ得る径方向の間隔。
  3. 　前記外輪の前記第１軌道よりも軸方向第２の側の内周面が、前記第１軌道を軸方向第２の側に延長した仮想円すい面よりも径方向外側に配置される、請求項１又は２に記載の外輪アセンブリ。
  4. 　前記止め輪は、前記円すいころの表面よりも硬度の低い材料で形成される、外輪アセンブリ。
  5. 　請求項１又は２に記載の外輪アセンブリと、
    　シャフトと、を備え、
    　前記シャフトは、
    　　軸方向第１の側から軸方向第２の側に向かって直径が拡大する円すい面である第２軌道と、
    　　前記第２軌道よりも軸方向第２の側に配置され、前記第２軌道の軸方向第２の側の端部より径方向外側に突出するつばと、を有し、
    　前記第２軌道よりも軸方向第１の側における前記シャフトの外周面の直径が、前記第２軌道の軸方向第１の側の端部の直径以下である、円すいころ軸受。
  6. 　請求項１又は２に記載の外輪アセンブリと、
    　内輪と、を備え、
    　前記内輪は、
    　　軸方向第１の側から軸方向第２の側に向かって直径が拡大する円すい面である第２軌道と、
    　　前記第２軌道よりも軸方向第２の側に配置され、前記第２軌道の軸方向第２の側の端部より径方向外側に突出するつばと、を有し、
    　前記第２軌道よりも軸方向第１の側における前記内輪の外周面の直径が、前記第２軌道の軸方向第１の側の端部の直径以下である、円すいころ軸受。
     
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