JP2007303600A

JP2007303600A - 転がり軸受

Info

Publication number: JP2007303600A
Application number: JP2006134197A
Authority: JP
Inventors: 智治 ▲斎▼藤; Tomoharu Saito; Kenichi Shibazaki; 健一柴崎
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2006-05-12
Filing date: 2006-05-12
Publication date: 2007-11-22

Abstract

【課題】保持器の部品点数を抑制しながら、潤滑剤の攪拌を抑制することにより、さらなる低トルク化が実現された安価な転がり軸受を提供する。
【解決手段】外周面に内輪軌道面を有する内輪と、内周面に外輪軌道面を有する外輪と、前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間で周方向に回転自在に配設された複数の転動体と、前記転動体を回転自在に保持する保持器１５’とを有する転がり軸受において、前記保持器１５’は、円環形状体からなり、軸方向のいずれか一方の面に、一対の爪部１７が前記転動体を収納すべく周方向に略等間隔で複数配設されるとともに、当該爪部１７の背面部における空間２０において少なくとも１つの壁２１が周方向に亙って設けられ、各々の前記一対の爪部１７を連結し、且つ前記保持器１５’が単一部材から形成される。
【選択図】図３

Description

本発明は油浴潤滑又は強制潤滑下で使用される転がり軸受、例えばトランスミッション内に用いられる玉軸受に関し、さらに具体的には、駆動力を一旦カウンタシャフトに伝達した後に出力する構造の自動変速機に使用される玉軸受に関し、特にカウンタシャフトに駆動力を伝達するためのカウンタドライブギアを支持する玉軸受に関する。

各種回転部品を回転自在に支持するため、転がり軸受が広く使用されている。転がり軸受は、内輪と、外輪と、転動体と、保持器と、シール板を備え、特に従来の玉軸受１０は、図１に示すように、外周面に内輪軌道面１３ａを有する内輪１１と、内周面に外輪軌道面１３ｂを有し内輪１１と同心に配置される外輪１２と、内輪１１と外輪１２の両軌道面１３ａ，１３ｂ間に複数配置された転動体である玉１４と、当該玉１４を転動自在に保持する保持器１５と、外部からの塵芥や泥水の浸入を防止すると共に潤滑剤を前記玉１４の周囲の空間に封止するシール板１６とを備えている。また、前記内輪１１と前記外輪１２と前記玉１４と前記保持器１５との隙間には、各部材間の滑りをよくするため、油やグリース等の前記潤滑剤が充填されている。

従来の玉軸受１０の保持器１５は、例えば樹脂製からなる。そして、保持器１５は円環形状体からなり、また、一対の爪部１７が周方向に略等間隔で配設され、当該一対の爪部１７間で前記玉１４を転動自在に保持するポケット部１８が形成されている。当該爪部１７は、ポケット部１８に対向する軸方向側面に亙って転動体案内面１９を有している。転動体案内面１９は、前記玉１４を脱落不能なように、例えば前記玉１４の球面に合わせた一定の曲率を持った形状となっており、前記玉１４の運動を案内している。
また、前記玉１４を前記保持器１５に組み付ける際には、前記玉１４を当該一対の爪部１７間に転動体案内面１９に合わせて嵌め込むことによって、前記玉１４をポケット部１８に格納する。したがって、従来の玉軸受１０では、前記玉１４を当該一対の爪部１７に嵌め込むため、組み付け性が優先されて、当該爪部１７が弾性変形の範囲内で変形可能なように当該爪部１７の背面部には凹形状となる空間２０が設けられている。

しかしながら、前記空間２０に、結果的に前記潤滑剤が充填されてしまうため、玉軸受１０の回転の際、前記空間２０で前記保持器１５による前記潤滑剤の攪拌が発生してしまい、回転エネルギーの損失に繋がってしまう。

この対策としては、転動体である玉のポケット部への組み付けを考慮しながら、背面部における空間を変形容易化手段である弾性体で補間してポケット部間を連結するもの（例えば、特許文献１）がある。
特開２００５−１８０６６６公報

しかしながら、特許文献１では、爪部と前記弾性体とが別部材として構成される場合には、図２のような従来の保持器と比較して部品点数が多くなってしまう。このため、保持器の質量増加と材料のコスト増大となってしまう。また、保持器が別々の部材から構成されるため組立に手間がかかってしまう。
さらに、転がり軸受の高速回転の際、前記爪部と前記弾性体との接合部分で流体力学的な渦が発生し、潤滑剤の攪拌に繋がってしまうことが懸念される。

本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、転動体の組み付け性も考慮しながら、保持器の部品点数を抑制し、且つ潤滑剤の攪拌を抑制することにより、さらなる低トルク化が実現された安価な転がり軸受を提供することにある。

本発明の目的は、下記構成により達成される。
（１）外周面に内輪軌道面を有する内輪と、
内周面に外輪軌道面を有する外輪と、
前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間で周方向に回転自在に配設された複数の転動体と、
前記転動体を回転自在に保持する保持器とを有する転がり軸受において、
前記保持器は、
円環形状体からなり、
軸方向のいずれか一方の面に、一対の爪部が前記転動体を収納すべく周方向に略等間隔で複数配設されるとともに、
当該爪部の背面部における空間において少なくとも１つの壁が周方向に亙って設けられ、各々の前記一対の爪部を連結し、且つ前記保持器が単一部材から形成されることを特徴とする転がり軸受。

（２）（１）に記載の転がり軸受において、
前記壁の内輪軌道面に対向する周面と外輪軌道面に対向する周面の少なくとも一方が凹形状をなし、且つ当該凹形状が所定の曲率を有していることを特徴とする転がり軸受。

本発明によれば、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、内周面に外輪軌道面を有する外輪と、前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間で周方向に回転自在に配設された複数の転動体と、前記転動体を回転自在に保持する保持器とを有する転がり軸受において、前記保持器は、円環形状体からなり、軸方向のいずれか一方の面に、一対の爪部が前記転動体を収納すべく周方向に略等間隔で複数配設されるとともに、当該爪部の背面部における空間において少なくとも１つの壁が周方向に亙って設けられ、各々の前記一対の爪部を連結するので、転がり軸受の回転の際、遠心力などにより潤滑剤が内輪側から外輪側へ流れるのを低減させることができる。このため、保持器による潤滑剤の攪拌を抑制することができ、転がり軸受の低トルク化を実現することができる。

また、各々の一対の爪部間を壁で連結するので、転動体を保持器に嵌め込む際、爪部の弾性変形も容易に行える。これにより、転動体の組み付け性を損なうことはない。

さらに、単一部材として保持器を形成するので部品点数が少なくてすみ、安価な転がり軸受とすることができる。

以下に、図面に従って本発明による玉軸受の実施形態について詳細に説明する。なお、前述の図１および図２に示した従来構造と同様な部分の構成については図１および図２と同符号で示し、またその説明は省略もしくは簡略化する。以下、本実施形態の特徴部分を中心に説明する。

図３は、本発明の一実施形態に係る玉軸受の保持器１５´である。本実施形態の保持器１５´は、円環形状体からなり、当該円環形状体の軸方向の一方の面に一対の爪部１７が周方向に略等間隔に複数配設される。そして、当該一対の爪部１７間には、転動体である玉１４を収納するポケット部１８が設けられる。
また、当該爪部１７には、ポケット部１８に対向する軸方向側面に亙って、前記玉１４を案内する転動体案内面１９が設けられる。当該転動体案内面１９は、例えば、当該玉１４の球面にあわせた一定の曲率をもった形状をなし、前記玉１４の運動を損なうことなく案内することができる。
また、前記ポケット部１８の開口側部分は、前記玉１４の直径よりも小さい寸法となっており、前記ポケット部１８に前記玉１４を嵌め込むことで、前記玉１４を脱落不能なように収納している。

さらに、各々の当該爪部１７の背面部における空間２０において１枚の板状の壁２１を周方向に亙って設ける。これにより、当該壁２１は、隣り合う各々の前記一対の爪部１７を、前記ポケット部１８間で連結する。

また、当該壁２１の厚さは、前記爪部１７を弾性変形の範囲内で変形可能な程度になっており、前記保持器１５´の径方向厚さに比べ十分に薄くなる。これにより、前記ポケット部１８に前記玉１４を嵌め込むことができる。
さらに、前記保持器１５´は、金型成形などによって単一部材から形成される。

したがって、本実施形態によれば、前記壁２１は隣り合う各々の前記一対の爪部１７を連結しているので、玉軸受１０の回転の際、遠心力などによる内輪側から外輪側への潤滑剤の流れを抑制することができ、保持器１５´にあたる潤滑剤を減少させることができる。すなわち、保持器１５´による攪拌を低減させることができる。

また、本実施形態によれば、前記保持器１５´が金型成形などによって単一部材で形成されるので、前記保持器１５´の部品点数を抑制でき、安価な玉軸受１０とすることができる。また、接合面を有しないので、接合面に起因する攪拌抵抗は当然発生しない。

さらに、本実施形態によれば、前記壁２１の径方向の厚さが、前記保持器１５´の径方向厚さに比べ十分に薄いので、前記玉１４の前記保持器１５´への組み付け性を損なうことはない。

（第２実施形態）
図４および図５に第２実施形態を示す。
本発明に係る第２実施形態では、前記壁２１の内輪軌道面１３ａに対向する周面２２ａと外輪軌道面１３ｂに対向する周面２２ｂとを、前記保持器１５´の内側に一定の曲率を持った円弧状となる凹形状とする。これ以外の構成については、第１実施形態と同じ態様である。
これにより、玉軸受１０の回転時に、前記壁２１を流れる潤滑剤の周方向の流れが滑らかになり、回転エネルギー損失のさらなる低減が可能となる。また、前記壁２１は凹形状を有しているので、前記爪部１７を弾性変形の範囲内で変形可能である。したがって、前記玉１４の前記保持器１５´への組み付け性を損なうことはない。
なお、凹形状は、一定の曲率を持った円弧状の代わりに、例えば球状や一部に平坦面を持った円弧状でもよく、この場合にも同等な効果が得られる。

（第３実施形態）
さらに図６に第３実施形態を示す。
本発明に係る第３実施形態では、隣り合う前記ポケット部１８間で隣り合う爪部１７を径方向両側から２枚の板状の壁２１ａ，２１ｂで挟みこんで連結した形状となっている。これ以外の構成については、第１実施形態と同じ態様である。
これにより、遠心力などによる内輪側から外輪側への潤滑剤の径方向の流れを抑制することができるだけではなく、周方向に対し潤滑剤が保持器にあたらないので、なお一層保持器による潤滑剤の攪拌を低減させることができる。また、２枚の前記壁の厚さは、前記保持器１５´の厚さに比べ十分に薄いので、前記玉１４の前記保持器１５´への組み付け性を損なうことはない。
なお、この場合には、隣り合う前記ポケット部１８間で隣り合う爪部１７を連結できればよく、例えば、図７に示すように壁２１ａ，２１ｂの径方向断面形状が軸方向に中空となっていてもよい。これにより、保持器１５´のさらなる軽量化が可能となり、玉軸受１０の一層の低トルク化が実現できる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこれら実施形態に限られるものではない。保持器１５´には、樹脂あるいは金属などの材料が適宜使用される。また、前記壁２１の設け方は、隣り合う一対の爪部を各々連結するものであればよい。また、壁の形状は一枚の板状である必要はなく、様々な形状のものが適用できる。

また、本発明は、前述の実施形態のような玉軸受に限定されるものではなく、油浴潤滑又は強制潤滑下で使用される転がり軸受であればよい。例えば、円錐ころ軸受、針状ころ軸受などでもよい。

また、本発明の適用分野としては、トランスミッション内に用いられる玉軸受、さらに具体的には、駆動力を一旦カウンタシャフトに伝達した後に出力する構造の自動変速機に使用される玉軸受、特にカウンタシャフトに駆動力を伝達するためのカウンタドライブギアを支持する玉軸受などが挙げられる。

従来の玉軸受の軸方向断面図である。従来の玉軸受における保持器の立体図である。本発明に係る第１実施形態の保持器の立体図である。本発明に係る第２実施形態の保持器の立体図である。本発明に係る第２実施形態の保持器の拡大図である。本発明に係る第３実施形態の保持器の立体図である。第３実施形態の壁の径方向断面図である。

符号の説明

１０玉軸受
１１内輪
１２外輪
１３ａ内輪軌道面
１３ｂ外輪軌道面
１４玉
１５，１５´ 保持器
１６シール板
１７爪部
１８ポケット部
１９転動体案内面
２０空間
２１，２１ａ，２１ｂ壁
２２ａ，２２ｂ周面

Claims

外周面に内輪軌道面を有する内輪と、
内周面に外輪軌道面を有する外輪と、
前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間で周方向に回転自在に配設された複数の転動体と、
前記転動体を回転自在に保持する保持器とを有する転がり軸受において、
前記保持器は、
円環形状体からなり、
軸方向のいずれか一方の面に、一対の爪部が前記転動体を収納すべく周方向に略等間隔で複数配設されるとともに、
当該爪部の背面部における空間において少なくとも１つの壁が周方向に亙って設けられ、各々の前記一対の爪部を連結し、且つ前記保持器が単一部材から形成されることを特徴とする転がり軸受。
請求項１に記載の転がり軸受において、
前記壁の内輪軌道面に対向する周面と外輪軌道面に対向する周面の少なくとも一方が凹形状をなし、且つ当該凹形状が所定の曲率を有していることを特徴とする転がり軸受。