[发明专利]圆锥滚子轴承及圆锥滚子轴承用保持器的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于支承构成铁道车辆的车轴、驱动装置的传递轴或构成汽车用差速齿轮的小齿轮轴那样的、在施加有较大的径向载荷和轴向载荷的状态下进行旋转的各种旋转轴的圆锥滚子轴承及组装入该圆锥滚子轴承中的保持器的制造方法的改良。

背景技术

例如像差速齿轮的小齿轮轴那样，在支承较大的径向载荷和轴向载荷地进行旋转的旋转轴用的旋转支承部上组装入图35所示的圆锥滚子轴承1。

该以往结构的第1例的圆锥滚子轴承1包括相互同心地配置的外圈2和内圈3、多个圆锥滚子4、保持器5。外圈2在内周面具有局部圆锥凹面状的外圈轨道6。内圈3配置在外圈2的径向内侧，在外周面具有局部圆锥凸面状的内圈轨道7。另外，在内圈3的外周面中的大径侧端部以从内圈轨道7沿径向向外方突出的状态形成大径侧突出部8，同样地在内圈3的外周面中的小径侧端部以从内圈轨道7沿径向向外方突出的状态形成小径侧突出部9。各圆锥滚子4能自由滚动地配置在外圈轨道6与内圈轨道7之间，使该状态下的各圆锥滚子4的大径侧端面(头部)10与大径侧突出部8的轴向内侧面11相对。另外，保持器5用于保持各圆锥滚子4。

保持器5包括大径侧齿圈部12、小径侧齿圈部13和架设在这两个齿圈部12、13之间的多个柱部14，大径侧齿圈部12和小径侧齿圈部13分别为圆环状，相互同心且在轴向上空开间隔地配置。并且，将被这两个齿圈部12、13和在圆周方向上相邻的1对柱部14包围四周的部分作为用于能自由滚动地保持各个圆锥滚子4的凹处(日文：ポケット)15。另外，图35所示的保持器5是对金属板进行弯曲加工而形成，通过形成从小径侧端部向径向内方弯折的、内向凸缘状的弯曲板部16来谋求确保整体的刚性。

另外，图36～38表示作为以往公知的圆锥滚子轴承的第2例的、组装有形状不同的保持器5a的圆锥滚子轴承1a。该保持器5a通过对合成树脂进行注射模塑成形或对金属制的原料实施切削加工而一体地制造成。该保持器5a的基本结构与组装入以往结构的第1例的保持器5相同，包括大径侧齿圈部12a、小径侧齿圈部13a和多个柱部14a，大径侧齿圈部12a和小径侧齿圈部13a分别为圆环状，在轴向上空开间隔地配置，将被这两个齿圈部12a、13a和在圆周方向上相邻的1对柱部14a包围四周的部分作为各凹处15a。在该例的情况下，由于能由两齿圈部12a、13a本身充分地确保刚性，因此，与以往结构的第1例不同，在保持器5a上未设置弯曲板部。另外，在圆锥滚子4a的大径侧端面10的中央部设有圆形的凹部20。

在任一结构的情况下，在圆锥滚子轴承1、1a运转时，各圆锥滚子4、4a都存在因来自局部圆锥凹面状的外圈轨道6和局部圆锥凸面状的内圈轨道7的较大的径向载荷而向这两个轨道6、7的大径侧位移的倾向。结果，在圆锥滚子轴承1、1a运转时，随着外圈2和内圈3的相对旋转，各圆锥滚子4、4a在各自的大径侧端面10和大径侧突出部8的轴向内侧面11滑动接触的状态下进行自转和公转。在该情况下，上述大径侧端面10和大径侧突出部8的轴向内侧面11的摩擦状态处于几乎仅为滑动摩擦的状态，因此，从确保耐磨损性及耐热粘(日文：焼き付け)性的方面考虑，为非常严苛的条件。因此，以往，对组装有圆锥滚子轴承1、1a的旋转支承部供给足够的润滑油，在大径侧端面10和大径侧突出部8的轴向内侧面11的滑动面上装设足够的润滑油膜。

即使是组装有圆锥滚子轴承1、1a的旋转支承部，若在供给有足够量的润滑油的平常状态下，都不会产生特别的问题。但是，无论哪种组装有圆锥滚子轴承1、1a的旋转支承装置，都不能完全否定因某种故障或维修不良等导致供给到圆锥滚子轴承1、1a的润滑油不够或枯竭的可能性。在供给到圆锥滚子轴承1、1a的润滑油不够或枯竭的情况下，首先，条件最严苛的、大径侧端面10和大径侧突出部8的轴向内侧面11的滑动面的摩损显著发展。在进一步显著发展的情况下，上述大径侧端面10和轴向内侧面11发生粘着，各圆锥滚子4、4a不能进行自转和公转，并且，这些各圆锥滚子4、4a的滚动面和外圈轨道6发生粘着，外圈2和内圈3不能相对旋转，产生所谓的热粘。

在产生这样的热粘时，别说车辆(铁道车辆、汽车)的正常运行，就连使该车辆移动都很困难，容易产生修复铁路慢、引起交通堵塞等问题。另外，旋转支承部不能旋转导致其他部分产生故障，还容易产生需要修理所需费用和时间增多等问题。