JP2007218291A - 転がり軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】外側転走面及び内側転走面が成す軌道列の間の空間容積を小さくすることにより、グリースを効率よく活用することができる転がり軸受を提供する。
【解決手段】内周に複列の外側転走面２ａが形成された外輪２と、外周に複列の外側転走面２ａに対向する内側転走面３ａが形成された内輪３と、両転走面間に保持器５を介して転動自在に収容された複数の転動体４と、外輪２と内輪３との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシール６とを備え、軸受内部に所定量のグリースが封入された転がり軸受において、外側転走面２ａ及び内側転走面３ａが成す軌道列の間の空間７には、外輪２に形成された壁部材２ｂが配設されたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車輪を回転自在に支承する車輪用の転がり軸受、特に、外側転走面又は内側転走面が成す軌道列の間の空間容積を小さくし、グリースを効率よく活用可能とした転がり軸受に関するものである。

従来から自動車等の車輪を支持する車輪用軸受装置は、車輪を取り付けるためのハブ輪を転がり軸受を介して回転自在に支承するもので、この転がり軸受には、一般的に、所望の軸受剛性を有し、ミスアライメントに対しても耐久性を発揮すると共に、何よりも燃費向上の観点から回転トルクが小さい複列アンギュラ玉軸受が多用されている。一方、オフロードカーやトラック等、車体重量が嵩む車両には複列円錐ころ軸受が使用されている。

このような転がり軸受（複列円錐ころ軸受）の代表的な一例を、図６によって説明する。この転がり軸受１０１は第１世代と称される車輪用軸受装置に用いられ、内周にテーパ状の複列の外側転走面１０２ａ、１０２ａが形成された外輪（外方部材）１０２と、外周に前記複列の外側転走面１０２ａ、１０２ａに対向するテーパ状の内側転走面１０３ａが形成された一対の内輪（内方部材）１０３と、両転走面間に収容された複列の転動体（円錐ころ）１０４、１０４と、これらの転動体１０４を転動自在に保持する保持器１０５と、外輪１０２の両端部に装着されたシール１０６、１０６とを備えている。

また、上記の転がり軸受は、一対の内輪１０３、１０３の正面側端面が突き合された状態でセットされ、所謂背面合せタイプの複列の円錐ころ軸受を構成している。更に、外輪１０２と内輪１０３との環状空間を密封するシール１０６、１０６により、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。尚、同図中符号１０７は、外側転走面１０２ａ及び内側転走面１０３ａが成す軌道列の間の空間を示している。しかし、係る先行技術は、文献公知発明に係るものでないため、記載すべき先行技術文献情報はない。

しかしながら、上記の如き従来の転がり軸受においては、以下のような問題があった。すなわち、一般に、軸受内部に封入されるグリース量に関して、軸受内部の全空間容積あるいは静止空間容積に対する比率が経験則に基いて規定され、所定量のグリースが封入されるのであるが、寸法Ａ及び寸法Ｃ（図６参照）に比して寸法Ｂが大きく設定された転がり軸受においては、外側転走面１０２ａ及び内側転走面１０３ａが成す軌道列の間の空間１０７の容積が大きくなってしまう。

この場合、所定量のグリースを封入しても、転がり軸受の使用時にはグリースのほとんどがカウンターボア内に溜まってしまう可能性があり、特に半固体状のグリースが当該カウンターボア内に移動してしまうと、液体状のオイルの如き潤滑剤と異なり、外側転走面１０２ａ及び内側転走面１０３ａが成す軌道列に再び移動し難いという問題があった。また、上記問題を抑制すべくグリースの封入量を所定量より多くすることも考え得るが、寿命の長い高価なグリースを封入する場合には、封入量が多くなってしまうとコストが嵩んでしまうという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、外側転走面及び内側転走面が成す軌道列の間の空間容積を小さくすることにより、グリースを効率よく活用することができる転がり軸受を提供することを目的としている。

係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された内方部材と、前記両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複数の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールとを備え、軸受内部に所定量のグリースが封入された転がり軸受において、前記外側転走面及び内側転走面が成す軌道列の間の空間には、前記内方部材又は外方部材に形成された壁部材が配設されたことを特徴とする。

このように、軸受内部に所定量のグリースが封入された密封形の転がり軸受において、外側転走面及び内側転走面が成す軌道列の間の空間には、内方部材又は外方部材に形成された壁部材が配設されているので、当該空間容積を小さくすることができ、グリースを効率よく活用することができる転がり軸受を提供することができる。

また、請求項２に記載の発明のように、前記壁部材は、前記外方部材又は内方部材と一体形成された部位であってもよく、この場合、例えば外方部材又は内方部材に肉盛りを施すことにより比較的簡易に形成することができ、転がり軸受の部品点数を削減させることができる。

また、請求項３に記載の発明のように、前記壁部材は、前記外方部材又は内方部材と別体とされ、当該外方部材又は内方部材に取り付けられた別部材から成るものであってもよく、この場合、壁部材として適切な材質、及び空間に合致した適切な形状や大きさとするのが容易であるとともに、壁部材がない既存の転がり軸受にも適用が容易である。

また、請求項４に記載の発明のように、前記壁部材には、前記外方部材又は内方部材の回転方向に対して凹凸が形成されて成るものであってもよい。この場合、外方部材又は内方部材の回転に伴い壁部材も回転すると、その凹凸によりグリースを撹拌することができ、グリースをより効率よく活用することができる。

更に、請求項５に記載の発明のように、前記内方部材が一対の内輪からなり、これら内輪のそれぞれに前記内側転走面が形成されるとともに、前記転がり軸受が、前記内輪の正面側端面が突き合された状態でセットされた背面合せタイプの複列円錐ころ軸受からなるものであってもよい。

本発明に係る転がり軸受は、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された内方部材と、前記両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複数の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールとを備え、軸受内部に所定量のグリースが封入された転がり軸受において、前記外側転走面及び内側転走面が成す軌道列の間の空間には、前記内方部材又は外方部材に形成された壁部材が配設されたので、当該空間容積を小さくすることができ、グリースを効率よく活用することができる転がり軸受を提供することができる。

内周にテーパ状の複列の外側転走面が形成された外輪（外方部材）と、外周に前記複列の外側転走面に対向するテーパ状の内側転走面が形成された内輪（内方部材）と、前記両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複数の円錐ころと、前記外輪と内輪との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールとを備え、軸受内部に所定量のグリースが封入された転がり軸受において、前記外側転走面及び内側転走面が成す軌道列の間の空間には、前記内輪又は外輪材に形成された壁部材が配設されたものである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る転がり軸受の第１の実施形態を示す縦断面図である。この転がり軸受１は、車輪用軸受装置に使用される第１世代と称される構成を有し、内周にテーパ状の複列の外側転走面２ａ、２ａが形成された外輪２（外方部材）と、外周に前記複列の外側転走面２ａ、２ａに対向するテーパ状の内側転走面３ａが形成された一対の内輪３（内方部材）と、両転走面間に収容された円錐ころから成る複列の転動体４、４と、これらの転動体４を転動自在に保持する保持器５と、外輪２の両端部に装着されたシール６、６とを備え、一対の内輪３、３の正面側端面が突き合された状態でセットされた背面合せタイプの複列の円錐ころ軸受を構成している。

外輪２は、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。一方、内輪３は、外輪１８と同様、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。

また、シール６、６は、外輪２と内輪３との間に形成される環状空間の開口部に装着されており、軸受内部に所定量のグリースが封入された状態となっている。更に、外輪２の外側転走面２ａ及び内輪３の内側転走面３ａが成す軌道列（寸法Ａ及び寸法Ｃの幅を持ち、転動体４を案内しつつ転動させ得る軌道の列）の間には、空間７が形成されている。

ここで、本実施形態における転がり軸受１には、その空間７に壁部材２ｂが配設されている。かかる壁部材２ｂは、空間７に対応する部位に対して外輪２から一体的に突出形成された部位から成るものであり、この壁部材２ｂの分だけ当該空間７の容積が小さくなるよう構成されている。

従って、本実施形態によれば、当該空間７の容積を小さくすることができ、グリースを効率よく活用することができる転がり軸受を提供することができる。また、本実施形態によれば、壁部材２ｂが、外輪２と一体形成された部位であるので、例えば外輪２に肉盛りを施すことにより比較的簡易に形成することができ、転がり軸受１の部品点数を増加させる必要がない。

図２は、本発明に係る転がり軸受の第２の実施形態を示す縦断面図である。この転がり軸受８は、先の実施形態と同様、車輪用軸受装置に使用される第１世代と称される構成を有し、外輪２と、一対の内輪３と、円錐ころから成る複列の転動体４、４と、保持器５と、シール６、６とを備え、一対の内輪３、３の正面側端面が突き合された状態でセットされた背面合せタイプの複列の円錐ころ軸受を構成している。尚、先の実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、これらの詳細な説明を省略することとする。

ここで、本実施形態における転がり軸受８には、その空間７に壁部材９が配設されている。かかる壁部材９は、外輪２における一対の外側転走面２ａの間に嵌合等により取り付けられた外輪２とは別部材から成るもので、この壁部材９の分だけ空間７の容積が小さくなるよう構成されている。尚、上記外輪２とは別体の壁部材９は、例えば金属又は樹脂等から成るものとしてもよく、壁部材９を他の結合方法及び手段（例えば、ボルト等の締結手段によるもの或いは接着剤等によるもの）で外輪２に取り付けるようにしてもよい。

従って、本実施形態によれば、当該空間７の容積を小さくすることができ、グリースを効率よく活用することができる転がり軸受を提供することができる。また、本実施形態によれば、壁部材９が、外輪２と別体とされ、当該外輪２に取り付けられた別部材から成るものであるので、壁部材９として適切な材質、及び空間に合致した適切な形状や大きさとするのが容易であるとともに、壁部材がない既存の転がり軸受にも適用が容易である。

図３は、本発明に係る転がり軸受の第３の実施形態を示す縦断面図である。この転がり軸受１０は、先の実施形態と同様、車輪用軸受装置に使用される第１世代と称される構成を有し、外輪２と、一対の内輪３、３と、円錐ころから成る複列の転動体４、４と、保持器５と、シール６、６とを備え、一対の内輪３、３の正面側端面が突き合された状態でセットされた背面合せタイプの複列の円錐ころ軸受を構成している。尚、先の実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、これらの詳細な説明を省略することとする。

ここで、本実施形態における転がり軸受１０には、その空間７に壁部材１１が配設されている。かかる壁部材１１は、空間７に対応する部位に対して内輪３から一体的に突出形成された部位から成るものであり、この壁部材１１の分だけ当該空間７の容積が小さくなるよう構成されている。

従って、本実施形態によれば、当該空間７の容積を小さくすることができ、グリースを効率よく活用することができる転がり軸受を提供することができる。また、本実施形態によれば、第１の実施の形態と同様、壁部材１１が、内輪３と一体形成された部位であるので、例えば内輪３に肉盛りを施すことにより比較的簡易に形成することができ、転がり軸受１０の部品点数を増加させる必要がない。

図４は、本発明に係る転がり軸受の第４の実施形態を示す縦断面図である。この転がり軸受１２は、先の実施形態と同様、車輪用軸受装置に使用される第１世代と称される構成を有し、外輪２と、一対の内輪３、３と、円錐ころから成る複列の転動体４、４と、保持器５と、シール６、６とを備え、一対の内輪３、３の正面側端面が突き合された状態でセットされた背面合せタイプの複列の円錐ころ軸受を構成している。尚、先の実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、これらの詳細な説明を省略することとする。

ここで、本実施形態における転がり軸受１２には、その空間７に壁部材１３が配設されている。かかる壁部材１３は、内輪３における一対の内側転走面３ａの間に嵌合等により取り付けられた内輪２とは別部材から成るもので、この壁部材１３の分だけ空間７の容積が小さくなるよう構成されている。尚、上記内輪２とは別体の壁部材１３は、例えば金属又は樹脂等から成るものとしてもよく、壁部材１３を他の結合方法及び手段（例えば、ボルト等の締結手段によるもの或いは接着剤等によるもの）で内輪３に取り付けるようにしてもよい。

従って、本実施形態によれば、当該空間７の容積を小さくすることができ、グリースを効率よく活用することができる転がり軸受を提供することができる。また、本実施形態によれば、第２の実施の形態と同様、壁部材１３が、内輪３と別体とされ、当該内輪３に取り付けられた別部材から成るものであるので、壁部材１３として適切な材質、及び空間７に合致した適切な形状や大きさとするのが容易であるとともに、壁部材がない既存の転がり軸受にも適用が容易である。

図５は、本発明に係る転がり軸受の第５の実施形態を示す縦断面図である。この転がり軸受１４は、先の実施形態と同様、車輪用軸受装置に使用される第１世代と称される構成を有し、外輪２と、一対の内輪３、３と、円錐ころから成る複列の転動体４、４と、保持器５と、シール６、６とを備え、一対の内輪３、３の正面側端面が突き合された状態でセットされた背面合せタイプの複列の円錐ころ軸受を構成している。尚、先の実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、これらの詳細な説明を省略することとする。

ここで、本実施形態における転がり軸受１４には、その空間７に壁部材１５が配設されている。かかる壁部材１５は、空間７に対応する部位に対して内輪３から一体的に突出形成された部位から成るとともに、外輪２又は内輪３の回転方向（具体的には内輪３の周方向）に対して凹凸（凹部１５ａ及び凸部１５ｂ）が形成されて成るものである。

すなわち、壁部材１５の周方向に凹部１５ａと凸部１５ｂとが交互に形成されており、これにより、外輪２又は内輪３の回転に伴い壁部材１５も回転すると、その凹凸により封入されたグリースを撹拌することができ、グリースをより効率よく活用することができる。勿論、先の実施形態と同様、壁部材１５の分だけ空間７の容積を小さくすることができ、グリースを効率よく活用することができる転がり軸受を提供することができる。

尚、外輪２から空間７に対して壁部材１５を一体的に設けるとともに、その周方向に凹凸を形成するようにしてもよい。更に、壁部材１５は、外輪２または内輪３と別体とされ、当該外輪２又は内輪３に取り付けられた別部材から成るものとし、且つ、その回転方向（周方向）に凹凸を形成するようにしてもよい。

然るに、車輪用軸受装置に使用される転がり軸受として複列の円錐ころ軸受について詳述したが、本発明に係る転がり軸受は、これに限らず、内輪回転又は外輪回転の１世代、２世代、３世代ホイール用軸受（ボール、テーパ型含む）とすることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

本発明に係る転がり軸受は、例えば、車輪用軸受装置に使用され、車輪を回転自在に支承する転がり軸受に適用することができる。

本発明に係る転がり軸受の第１の実施形態を示す縦断面図である。 本発明に係る転がり軸受の第２の実施形態を示す縦断面図である。 本発明に係る転がり軸受の第３の実施形態を示す縦断面図である。 本発明に係る転がり軸受の第４の実施形態を示す縦断面図である。 本発明に係る転がり軸受の第５の実施形態を示す縦断面図である。 従来の転がり軸受を示す縦断面図である。

符号の説明

１、８、１０、１２、１４・・・転がり軸受
２・・・・・・・・・・・・・・外輪（外方部材）
２ａ・・・・・・・・・・・・・外側転走面
３・・・・・・・・・・・・・・内輪（内方部材）
３ａ・・・・・・・・・・・・・内側転走面
４・・・・・・・・・・・・・・転動体
５・・・・・・・・・・・・・・保持器
６・・・・・・・・・・・・・・シール
７・・・・・・・・・・・・・・空間
２ｂ、９、１１、１３、１５・・壁部材
１５ａ・・・・・・・・・・・・凹部
１５ｂ・・・・・・・・・・・・凸部

Claims (5)

1. 内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、
   外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された内方部材と、
   前記両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複数の転動体と、
   前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールとを備え、
   軸受内部に所定量のグリースが封入された転がり軸受において、
   前記外側転走面及び内側転走面が成す軌道列の間の空間には、前記内方部材又は外方部材に形成された壁部材が配設されたことを特徴とする転がり軸受。
2. 前記壁部材は、前記外方部材又は内方部材と一体形成された部位であることを特徴とする請求項１記載の転がり軸受。
3. 前記壁部材は、前記外方部材又は内方部材と別体とされ、当該外方部材又は内方部材に取り付けられた別部材から成ることを特徴とする請求項１記載の転がり軸受。
4. 前記壁部材には、前記外方部材又は内方部材の回転方向に対して凹凸が形成されて成ることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１つに記載の転がり軸受。
5. 前記内方部材が一対の内輪からなり、これら内輪のそれぞれに前記内側転走面が形成されるとともに、前記転がり軸受が、前記内輪の正面側端面が突き合された状態でセットされた背面合せタイプの複列円錐ころ軸受からなる請求項１〜請求項４の何れか１つに記載の転がり軸受。

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