JP2005291445A - 円すいころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】 低コストで、かつ、通過油量増加効果の高い円すいころ軸受を提供する。
【解決手段】 円すいころ軸受は、内輪10と外輪20と円すいころ24と保持器32を有し、内輪10の小つば14側端面に内径側から外径側まで切り通した油溝18を設け、この油溝18を内輪10が嵌合する軸50に設けた給油孔48と連通させ、かつ、内輪10の小つば14側端面の位置を保持器32の小径側リブ38の内壁面よりも円すいころ24寄りとした。
【選択図】 図１

Description

この発明は、例えば自動車のトランスミッションの軸支持部に使用される円すいころ軸受およびその周辺構造に関する。

自動車トランスミッション用円すいころ軸受で軸受内部の通過油量を増加させるため種々の提案がなされている。

実開昭５６−１５７４２８号公報には、図４に示すように、内輪の小つばのぬすみ部に開口する油穴を内輪に穿設し、この油穴に潤滑油を供給可能とするとともに、保持器の折曲縁を小つばの外径面と適当なすきまをもって対峙させることが提案されている。これにより、潤滑油を周溝１、油穴２を経てぬすみ部３に供給すると、潤滑油は遠心力により矢印４のように移動して軸受全体を潤滑するようになる、というものである。

特開２００３−２８１６８号公報には、図５に示すように、内輪部にリヤドライブシャフトの軸心に形成された潤滑油路と内輪側軌道面とを連通させる潤滑穴５を設けることが提案されており、これにより、円錐ころ軸受の潤滑効率を高めることができる、というものである。

特開２００３−２９４０４４号公報では、図６に示すように、外輪と内輪との間に複列に転動体を配し、内輪を転動体の各列毎に分割してその分割位置にリング状の間座６を介在させた転がり軸受の給油装置において、各内輪と間座６とを回転軸に嵌合すると共に、間座６の内周部に周溝７を設け、回転軸に周溝７に通ずる給油穴８を設け、間座６に、周溝７に開放する入口９ａと、間座６の軸方向少なくとも一方側の角部に開放する出口９ｂとを有する給油通路９を設けることが提案されており、各列の転動体と内輪との接触部の直ぐ隣りに給油通路９の出口９ｂが開放するため、当該接触部に十分オイルが行き渡りフレッティング摩耗を防止できる、というものである。
実開昭５６−１５７４２８号公報（第３頁第６〜１４行、第１図） 特開２００３−２８１６８号公報（段落番号００３５、図３） 特開２００３−２９４０４４号公報（段落番号００２７、図１）

自動車トランスミッションには、近年、ミッションのＡＴ・ＣＶＴ化、低燃費化等のため、低粘度の油が使われる傾向にあり、また、ミッションの小型化・高出力化により、使用環境が高荷重・高温化する傾向にある。このため、軸受にとっては厳しい潤滑環境へと変化しており、潤滑不良による金属接触の発生に起因する非常に短寿命での表面起点型剥離が発生しやすくなってきている。この損傷を防止する手段としては、軸受内部を通過する油量を増加させ、転動接触面部の油の温度を低下させることにより、油膜厚さを厚くし、金属接触の発生率を低くすることが有効である。

実開昭５６−１５７４２８号公報に記載された提案は、内輪の研削ぬすみ部分に油穴を設ける構造であるため、ぬすみ寸法が小さいと対応できない。また、熱処理後では硬くて穴加工が困難であり、熱処理前に穴加工を行うと熱処理スケールにより穴が詰まるという問題がある。

特開２００３−２８１６８号公報に記載された提案は、潤滑穴の穴加工に関して上述の実開昭５６−１５７４２８号公報のものと同様の問題がある。また、潤滑穴の位置が軌道面の中央にあるため、この潤滑穴の周辺で応力集中が発生して剥離が発生する原因となるといった問題がある。

特開２００３−２９４０４４号公報に記載された提案は、間座の形状が非常に複雑であるため、加工コストが高くなる。また、保持器のリブ内径面に排出油を当てる（Ｌ２＞Ｌ１）構造であるが、Ｌ１が小さい場合には、間座側面に油溝を設けることが困難であるため、小径品への適用ができない。

この発明の目的は、低コストで、かつ、通過油量増加効果の高い円すいころ軸受を提供することにある。

この発明の円すいころ軸受は、内輪１０と外輪２０と円すいころ２４と保持器３２を有し、前記内輪１０の小つば１４側端面に内径側から外径側まで切り通した油溝１８を設け、前記油溝１８を前記内輪１０が嵌合する軸５０に設けた給油孔４８と連通させ、かつ、前記内輪１０の小つば１４側端面の位置を前記保持器３２の小径側リブ３８の内壁面よりも円すいころ２４寄りとしたことを特徴とするものである。

内輪１０の小つば１４側端面に設けた油溝１８により、内輪１０と間座等の円環状部品（４０，４５）との間に油の流路つまり油穴が形成される。しかも、内輪１０の小つば１４側端面の位置を保持器３２の小径側リブ３８の内壁面よりも円すいころ２４寄りとしたことにより、油穴から油が排出される位置が、保持器３２の小径側リブ３８の内壁面よりも円すいころ寄りとなるため、油がリブ３８の内径面に当たって飛散することなく、転動接触面部に確実に導かれる。したがって、従来の技術に比べ、低コストで、かつ、通過油量増加効果の高い円すいころ軸受を提供することが可能になる。

前記内輪１０の小つば１４側端面に円環状部品（４０，４５）を当接させ、前記円環状部品に、前記油溝１８と前記給油孔４８とを連通させる連通路を設けてもよい。

前記円環状部品は、内径面に形成した環状溝４２と、前記環状溝４２の側壁に形成した切り通し溝４４を有し、前記環状溝４２を前記給油孔４８と連通させ、前記切り通し溝４４を前記油溝１８と連通させてもよい。

前記円環状部品の内径部に設けたチャンファにより環状溝４６を形成させ、前記環状溝４６を介して前記油溝１８と前記給油孔４８とを連通させてもよい。

軸５０に設けた給油孔４８から供給された油が内輪１０の小つば１４側端面に設けた油溝１８を通り、保持器３２の小径側リブ３８の内壁面よりも円すいころ寄りの位置に向けて排出されるため、少ない油量でも確実に軸受内部を通過させることが可能になる。その結果、転動接触面部の油の温度が低下するため、油膜厚さが厚くなり、金属接触の発生率を低くすることが可能となる。これにより、金属接触の発生に起因する非常に短寿命での表面起点型剥離の発生を防止することが可能になる。

以下、図面に従ってこの発明の実施の形態を説明する。

まず、図１は複列円すいころ軸受に適用した実施の形態を示す。複列円すいころ軸受は、間座４０を介在させた一対の内輪１０と、外輪２０と、複列の円すいころ２４と、各列の円すいころ２４を保持する保持器３２とを主要な構成要素として成り立っている。

各内輪１０は外径面に円すい状の軌道１２を有し、その形状からコーンとも呼ばれる。内輪１０の両端部には小つば１４と大つば１６がある。小つば１４は軌道１２の小径側から半径方向外側に小さく突き出たつばで、軸受単体で取り扱うとき円すいころ２４の小端面２８を支え軸受の分解を防止する。大つば１６は軌道１２の大径側から半径方向外側に突き出たつばで、軸受回転中に円すいころ２４の大端面３０の推力を支持する。内輪１０は軸５０と嵌合させてある。

内輪１０の小径側端面に油溝１８を形成してある。この油溝１８は少なくとも一つ、好ましくは円周方向に複数等配する。油溝１８の形態は、典型的には半径方向に延びる溝であるが、必ずしも文字どおり半径方向に延びている必要はなく、内径側から外径側に切り通してあればよい。油溝１８は鍛造加工または旋削加工により熱処理前に形成される。鍛造加工時に形成すれば低コスト化が図れる。

外輪２０はダブルカップとも呼ばれ、内径面に複列の軌道２２を有している。内輪１０と外輪２０との間に円すいころ２４が組み込まれ、円すいころ２４がその転動面２６にて内外輪１０，２０の軌道１２，２２上を転動する。各列の円すいころ２４は保持器３２によって保持される。図示した実施の形態の場合、保持器３２はプレス加工で成形され、所定の円すい角に沿って延在する柱部３４と、柱部３４の小径側端部から内向きに折り曲げられたリブ３８を有する。隣り合った柱部３４間にポケット３６が形成され、各ポケットに一つの円すいころ２４が収容される。

内輪１０の小つば１４側端面の油溝１８を伝って排出された油が効率よく軸受内部に導かれるようにするため、内輪１０の小つば１４側端面の位置を保持器３２のリブ３８の内壁面よりも円すいころ２４寄りとなるように設定してある。言い換えれば、内輪１０の小つば１４側端面から保持器３２のリブ３８の内壁面までの距離ＬがＬ＞０となるように設定してある。したがって、軸５０に形成された給油孔４８を通じて供給された油が間座４０の内径面の環状溝４２に達し、そこから軸方向溝４４を経て内輪１０の小つば１４側端面に設けた油溝１８に供給される。油溝１８からの油は保持器３２のリブ３８の内壁面よりも円すいころ２４寄りの位置に向けて排出される。このため、少ない油量でも確実に転動接触面部を通過させることが可能になる。その結果、転動接触面部の油の温度が低下し、油膜厚さが厚くなって金属接触の発生率を低くすることが可能となる。

図２に間座４０の具体例を示す。間座４０の内径面には環状溝４２が形成され、円周上の少なくとも一ヶ所、図２では２ヶ所に切欠き４４が設けてある。切欠き４４は油を環状溝４２から間座４０の軸方向両側に導くためのもので、典型的には図２に例示するような軸方向に延びる溝の形態であるが、必ずしも文字どおり軸方向に延びている必要はなく、環状溝４４の側壁を切り通した溝であればよい。

図３に示す実施の形態は単列円すいころ軸受に適用した例である。なお、図１の実施の形態におけると実質的に同じ部品ないし部位には同じ符号を付して重複した既述を省略することとする。ここでも、図１の実施の形態と同様に、内輪１０の小つば側端面から保持器３２のリブ３８の内壁面までの距離ＬはＬ＞０となるように設定されている。したがって、内輪１０の小つば１４側端面に設置された円環状部品４５の内径部のチャンファにより環状溝４６が形成され、この環状溝４６を通過した油は、図３に点線矢印で示すように、内輪１０の小つば１４側端面の油溝１８を通って保持器３２のリブ３８の内側に排出される。このため、少ない油量でも確実に転動接触面部を通過させることが可能になり、転動接触面部の油の温度が低下するため、油膜厚さが厚くなり、金属接触の発生率を低くすることが可能となる。

複列円すいころ軸受に適用した実施の形態を示す縦断面図である。 図１における間座の正面図である。 単列円すいころ軸受に適用した実施の形態を示す縦断面図である。 従来の技術を示す断面図である。 従来の技術を示す断面図である。 従来の技術を示す断面図である。

符号の説明

１０ 内輪
１２ 軌道
１４ 小つば
１６ 大つば
１８ 油溝
２０ 外輪
２２ 軌道
２４ 円すいころ
２６ 転動面
２８ 小端面
３０ 大端面
３２ 保持器
３４ 柱
３６ ポケット
３８ リブ
４０ 間座（円環状部品）
４２ 環状溝
４４ 切り通し溝
４５ 円環状部品
４６ 環状溝
４８ 給油孔
５０ 軸

Claims (4)

1. 内輪と外輪と円すいころと保持器を有し、前記内輪の小つば側端面に内径側から外径側まで切り通した油溝を設け、前記油溝を前記内輪が嵌合する軸に設けた給油孔と連通させ、かつ、前記内輪の小つば側端面の位置を前記保持器の小径側リブの内壁面よりも前記円すいころ寄りとしたことを特徴とする円すいころ軸受。
2. 前記内輪の小つば側端面に円環状部品を当接させ、前記円環状部品に、前記油溝と前記給油孔とを連通させる連通路を設けたことを特徴とする請求項１の円すいころ軸受。
3. 前記円環状部品が、内径面に形成した環状溝と、前記環状溝の側壁に形成した切り通し溝を有し、前記環状溝を前記給油孔と連通させ、前記切り通し溝を前記油溝と連通させたことを特徴とする請求項２の円すいころ軸受。
4. 前記円環状部品が内径部にチャンファを有し、前記チャンファを介して前記油溝と前記給油孔とを連通させたことを特徴とする請求項２の円すいころ軸受。