JP2009024782A - 円すいころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】 円すいころ軸受内部の潤滑油量を大幅に減らしても、大鍔部の焼付きが発生しにくいものとして、低トルク化と耐焼付き性を両立させた円すいころ軸受を提供する。
【解決手段】 保持器5と内輪3との間に、各円すいころ4を収めるポケット8を有しかつ潤滑油の外輪2側への移行量を減少させて内輪3の大鍔部3cに誘導する誘導部材7が設けられている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、円すいころ軸受、さらに詳しくは、自動車の最終減速装置などにおけるピニオン軸を支持するとともに、その装置の内部に収容される潤滑油を利用して潤滑される場合に好適な円すいころ軸受に関する。

外輪、内輪、両輪の間に配置された複数の円すいころ、およびこれらの円すいころを保持する保持器を有する円すいころ軸受（特許文献１参照）は、コンパクトで、大きなラジアル荷重およびアキシャル荷重を支持することができ、しかも、高速回転で使用することができるため、特許文献２に示されているように、車両用のピニオン軸支持装置などにおいて広く使用されている。

図３は、この発明による円すいころ軸受の一使用例として、デファレンシャルギア装置を示す。デファレンシャルギア装置は、ハウジング(41)に回転自在に支持されかつ後端部にピニオンギア(43)が配設されたピニオン軸(42)と、ピニオンギア(43)に噛み合わされたリングギア(44)と、ピニオン軸(42)をハウジング(41)に回転自在に支持する内外１対の円すいころ軸受(45)(46)と、ピニオン軸(42)の外側端部に設けられたドライブシャフト連結用フランジ継手(47)とを備えている。

このデファレンシャルギヤ装置では、リングギヤ(44)の回転に伴って跳ね上げられた潤滑油がハウジング(41)内の潤滑油通路(48)を介して１対の円すいころ軸受(45)(46)の間に導入されている。円すいころ軸受(45)(46)が回転すると、内輪小鍔側から大鍔側への流体の流れ（ポンプ作用）が発生するので、デファレンシャルギヤ装置用の円すいころ軸受(45)(46)では、このポンプ作用を利用して、内輪の小鍔側から給油し、大鍔側へ油を排出させる潤滑方法が一般に適用されている。

特許文献１には、内輪の小鍔側端部からの潤滑油の流入量を低減することで、円すいころ軸受の低トルク化を図ることが提案されている。
特開２００５−６９４２１号公報 特開２０００−１７０７７５号公報

上記特許文献２に示されている潤滑方法では、円すいころ軸受内に容易に潤滑油を導入することができるが、高速時には遠心力によってほとんどの油が外輪側に流れるため、内輪の大鍔部付近には潤滑油が行き渡らず、内輪の大鍔部ところ大端面との接触部が発熱し、焼付きが発生しやすい。

一方、車両用のピニオン軸支持装置などでは、低損失化のために、円すいころ軸受の回転トルクの低減が世界的な課題となっている。回転トルク低減のためには、軸受内を通過する潤滑油の量を減らし、潤滑油による撹拌抵抗を抑制することが有効であり、特許文献１のものによると、低トルク化が可能である。ここで、潤滑油の量を減らすと、上述した大鍔部の焼付きの危険性が増すので、潤滑油の量を減らした場合における、内輪大鍔部の潤滑が課題となっている。

この発明の目的は、円すいころ軸受内部の潤滑油量を大幅に減らしても、大鍔部の焼付きが発生しにくいものとして、低トルク化と耐焼付き性を両立させた円すいころ軸受を提供することにある。

この発明による円すいころ軸受は、外輪、内輪、両輪の間に配置された複数の円すいころ、およびこれらの円すいころを保持する保持器を備えており、内輪が回転軸に取り付けられる円すいころ軸受において、保持器と内輪との間に、各円すいころを収めるポケットを有しかつ潤滑油の外輪側への移行量を減少させて内輪の大鍔部に誘導する誘導部材が設けられていることを特徴とするものである。

誘導部材は、保持器と類似のポケット付き形状とされ、保持器が外輪側から円すいころに当てがわれるのに対し、内輪側から円すいころに当てがわれる。

潤滑油は、円すいころ軸受の小鍔側から供給され、円すいころ軸受のポンプ作用によって、大鍔側に送られる。このとき、潤滑油は、遠心力によって外輪側に移行しようとするが、誘導部材は、潤滑油の外輪側への移行量を減少させ、潤滑油が内輪の大鍔部に供給されるように潤滑油を誘導する。こうして、円すいころ軸受の内輪の大鍔部に適正量の潤滑油が供給されることで、焼付きが抑制される。

この発明の円すいころ軸受によると、潤滑油の外輪側への移行量が減少して内輪の大鍔部に潤滑油が供給されやすくなることによって、最も焼き付きやすい大鍔部の焼付きが抑制されるので、潤滑油量を削減することができ、軸受の摩擦損失の低減が可能となる。したがって、低トルク化と耐焼付き性とを両立させることができる。

以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。以下の説明において、左右は、図の左右をいうものとする。

図１および図２は、この発明による円すいころ軸受の１実施形態を示している。この円すいころ軸受(1)は、ハウジング（図示略）に取り付けられる外輪(2)と、回転軸(10)に取り付けられる内輪(3)と、両輪(2)(3)の間に配置された複数の円すいころ(4)と、円すいころ(4)を保持する保持器(5)と、保持器(5)と内輪(3)との間に配置されて潤滑油の外輪(2)側への移行量を減少させる誘導部材(7)とを備えている。

内輪(3)には、円すい状の軌道面(3a)の左端部に設けられて円すいころ(4)の軸方向の移動を規制する小鍔部(3b)と、同右端部に設けられて円すいころ(4)の軸方向の移動を規制する大鍔部(3c)とが設けられている。

外輪(2)は、円すい状の軌道面(2a)を有しており、その右端面は、内輪(3)の右端面よりも内方にある。

保持器(5)は、円すいころ(4)よりも右方に突出する大径側端部(5a)と、同左方に突出する小径側端部(5b)とを有しており、小径側端部(5b)は、径方向内方に折り曲げられて、内輪(3)の小鍔部(3b)に若干の間隙をおいて臨まされている。

誘導部材(7)以外の構成は、公知のものであり、外輪(2)、内輪(3)および円すいころ(4)は、例えば軸受鋼製とされ、保持器(5)は、金属製または樹脂製とされる。

誘導部材(7)は、保持器(5)と同じ材料、例えば金属製とされ、誘導部材(7)には、保持器(5)と同様に、各円すいころ(4)を収めるポケット(8)が形成される。保持器(5)は、外輪(2)側から円すいころ(4)に当てがわれており、これに対し、誘導部材(7)は、内輪(3)側から円すいころに当てがわれている。

誘導部材(7)の大径側端部(7a)は、図１に示すように、保持器(5)の大径側端部(5a)よりも右方に突出させられているとともに、内輪(3)の大鍔部(3c)の外径面に沿うように径方向内方に折り曲げられている。また、誘導部材(7)の小径側端部(7b)は、図１に示すように、径方向外方に折り曲げられてその端面が保持器(5)の小径側端部(5b)に当接させられている。

誘導部材(7)のポケット(8)は、円すいころ(4)の軸に近い部分を収めるように形成されており、図２に示すように、円すいころ(4)の軸と外周面とのほぼ中間部分をを収めるように形成された保持器(5)のポケット(6)に比べて、その周方向の長さが若干大きく形成されている。

この円すいころ軸受(1)によると、内輪(3)の大鍔部(3c)は、内輪(3)大鍔面ところ(4)端面間で発生する摩擦熱によって焼付きが最も発生しやすい部分となっているが、誘導部材(7)によってこの部分に潤滑油が誘導されることで、適正に潤滑され、これにより、焼付きが抑制される。

この発明の円すいころ軸受(1)は、図３に示した自動車のデファレンシャルギア装置において、ピニオン軸(42)をハウジング(41)に回転自在に支持する軸受装置として好適に使用される。円すいころ軸受(1)は、ハウジング(41)内部に収容される潤滑油を利用して潤滑され、この際、回転トルク低減のために、円すいころ軸受内を通過する潤滑油の量を減らし、潤滑油による撹拌抵抗が抑制される。潤滑油の量を減らすと、内輪(3)の大鍔部(3c)が焼き付く危険性が増すが、誘導部材(7)によって大鍔部(3c)の潤滑が確保されるため、円すいころ軸受内部の潤滑油量を大幅に減らしても、大鍔部(3c)の焼付きが発生しにくいものとなり、低トルク化と耐焼付き性の両立が果たされる。

図１は、この発明の円すいころ軸受の第１実施形態を示す上半部の縦断面図である。 図２は、要部の径方向外方から見た図である。 図３は、この発明の円すいころ軸受が使用される１例としてのデファレンシャルギア装置を示す縦断面図である。

符号の説明

(1) 円すいころ軸受
(2) 外輪
(3) 内輪
(4) 円すいころ
(5) 保持器
(7) 誘導部材
(10) 回転軸

Claims (1)

1. 外輪、内輪、両輪の間に配置された複数の円すいころ、およびこれらの円すいころを保持する保持器を備えており、内輪が回転軸に取り付けられる円すいころ軸受において、
   保持器と内輪との間に、各円すいころを収めるポケットを有しかつ潤滑油の外輪側への移行量を減少させて内輪の大鍔部に誘導する誘導部材が設けられていることを特徴とする円すいころ軸受。

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