JP2014167307A - 円すいころ軸受およびディファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】焼付きを防止した円すいころ軸受を提供する。
【解決手段】内輪３２に内輪側軌道面３２ｂを挟んで軸方向両側に外径方向に突出した小径側肩部３２ｃおよび大径側肩部３２ａを形成し、大径側肩部３２ａへ外径側から潤滑油を供給するようにした円すいころ軸受において、大径側肩部３２ａの外周に内輪側軌道面３２ｂと同方向に傾斜した大径側肩面３２ｄを形成し、保持器３４の大径側肩部３２ａ側の端部に、大径側肩部３２ａ側へ折り曲げ、大径側肩面３２ｄと反対側へ傾斜した傾斜部３４ａを設けた。大径側肩面３２ｄで潤滑油を円すいころ３３側へ跳ねさせ、大径側肩面３２ｄで跳ねた潤滑油が円すいころ３３と反対側へ行かないように傾斜部３４ａでブロックした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、内輪の大径側肩部へ潤滑油が供給される円すいころ軸受に関し、この円すいころを適用したディファレンシャル装置に関する。

図３に示すように自動車のディファレンシャル装置１００は、ハウジング１１１に入力軸１１２が回転可能に支持され、ハウジング１１１に入力軸１１２と交差する軸線回りにデフケース１４０が一対の円すいころ軸受１２０、１３０を介して回転可能に支持されている。デフケース１４０に固定されたリングギヤ１１３は、入力軸１１２のピニオンギヤ１１２ａに噛合している。ハウジング１１１に設けられた油溜まりの潤滑油を、リングギヤ１１３で掻き揚げ、掻き揚げられた潤滑油の一部が、一対の円すいころ軸受１２０、１３０へ飛散する。また、掻き揚げられた潤滑油の一部が、ピニオンギヤ１１２ａに付着し、付着した潤滑油の一部が、一対の円すいころ軸受１２０、１３０へ飛散する。

特許第５１３１４２７号公報

円すいころ軸受１３０へ飛散した潤滑油は、内輪１３２の大径側肩部１３２の大径側肩面１３２ｄから内輪側軌道面１３２ｂおよび外輪側軌道面１３１ａへ供給される。大径側肩面１３２ｄは、内輪１３２の回転軸線と平行に形成されているため、飛散した潤滑油が大径側肩面１３２ｄに当たると、四方へ飛散し、内輪側軌道面１３２ｂおよび外輪側軌道面１３１ａへ供給されにくい。四方へ飛散した潤滑油は、円すいころ１３３を回転可能に保持する図略の保持器に当たるが、保持器が内輪側軌道面１３２ｂと平行に形成されているので、内輪側軌道面１３２ｂおよび外輪側軌道面１３１ａへ供給されにくい。このように、大径側肩面１３２ｄから内輪側軌道面１３２ｂおよび外輪側軌道面１３１ａへ供給が十分でない状態で、内輪１３２を回転させると、内輪側軌道面１３２ｂのポンプ作用によって、内輪側軌道面１３２ｂから大径側肩面１３２ｄへ潤滑油が戻され、外輪１３１の外輪側軌道面１３１ａ、内輪１３２の内輪側軌道面１３２ｂ、大径側肩部１３２ａの段面１３２ｅに焼き付きが発生しやすい。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、焼付きを防止した円すいころ軸受を提供する。

上記課題を解決する円すいころ軸受は、軸線に対し傾斜した外輪側軌道面を内周に有する外輪と、前記外輪側軌道面よりも緩やかに傾斜した内輪側軌道面を外周に有する内輪と、前記外輪側軌道面および前記内輪側軌道面上を転動する複数の円すいころと、前記複数の円すいころを円周方向に間隔を空けて保持する板金製の保持器とからなり、前記内輪に前記内輪側軌道面を挟んで軸方向両側に外径方向に突出した小径側肩部および大径側肩部を形成し、前記大径側肩部へ外径側から潤滑油を供給するようにした円すいころ軸受において、前記大径側肩部の外周に前記内径側軌道面と同方向に傾斜した傾斜面を形成し、前記保持器の前記大径側肩部側の端部に、前記大径側肩部側へ折り曲げ、前記傾斜面と反対側へ傾斜した傾斜部を設けたことを特徴とするものである。

上記構成によれば、傾斜面によって潤滑油は円すいころ側へ跳ね、傾斜部によって潤滑油は円すいころ側へ戻されるので、潤滑油を確保でき、焼付きを防止した円すいころ軸受を提供できる。

上記課題を解決するディファレンシャル装置は、請求項１に記載の前記円すいころ軸受を、ピニオン軸の回転支持に適用したことを特徴とするものである。

上記構成によれば、円すいころ軸受の焼き付きを防止したディファレンシャル装置を提供することができる。

上記構成によれば、傾斜面によって潤滑油は円すいころ側へ跳ね、傾斜部によって潤滑油は円すいころ側へ戻されるので、潤滑油を確保でき、焼付きを防止した円すいころ軸受を提供できる。

本発明の一実施形態にかかるディファレンシャル装置の水平断面図 本発明の一実施形態にかかる図１の一部拡大縦断面図 従来のディファレンシャル装置の水平断面図

本発明の一例である実施形態を、図１乃至図２にもとづいて説明する。図１は、自動車のディファレンシャル装置の水平断面図、図２は、図１の一部拡大断面図である。

図１において、自動車のディファレンシャル装置１０は、ハウジング１１と、このハウジング１１に回転可能に支持された入力軸１２と、ハウジング１１内に配置された一対の円すいころ軸受２０、３０と、ハウジング１１に一対の円すいころ軸受２０、３０を介して回転可能に支持されたデフケース４０と、デフケース４０の外周に固定されたリングギヤ１３と、デフケース４０内に固定配置されたピニオンシャフト４１と、ピニオンシャフト４１に回転可能に支持された一対のデフピニオン４２、４３と、デフケース４０内にピニオンシャフト４１と交差する軸線回りに回転可能に支持された一対のデフサイドギヤ４４、４５と、デフサイドギヤ４４に回転連結された第１の出力軸５０と、デフサイドギヤ４５に回転連結された第２の出力軸５１とを有する。

入力軸１２は、図略の一対の円すいころ軸受を介してハウジング１１に回転可能に支持されている。入力軸１２の一端は図略のプロペラシャフトに回転連結され、入力軸１２の他端にピニオンギヤ１２ａが形成されている。

一対の円すいころ軸受２０、３０は、ハウジング１１内に入力軸１２の回転軸線と交差する軸線方向に配置されている。前記デフケース４０の回転軸線と入力軸１２の回転軸線は、互いに立体的に交差している。

円すいころ軸受２０は、デフケース４０の一端外周に配置されている。円すいころ軸受２０は、外輪２１、内輪２２、円すいころ２３、保持器２４を有する。

円すいころ軸受３０は、デフケース４０の他端外周に配置されている。円すいころ軸受３０は、外輪３１、内輪３２、円すいころ３３、保持器３４を有する。

デフケース４０の円すいころ軸受２０側の外周にリングギヤ１３が固定されている。リングギヤ１３は、デフケース４０の回転軸線と同軸に固定されている。リングギヤ１３は、ピニオンギヤ１２ａに噛合している。

ピニオンギヤ１２ａおよびリングギヤ１３は、入力軸１２の回転をこれと交差する軸線回りの回転に変える機能を持っている。ハウジング１１の下方に図略の油溜まりを有し、油溜まりにある潤滑油にリングギヤ１３の一部が浸かった状態にある。リングギヤ１３を回転させると、リングギヤ１３は潤滑油を掻き揚げ、ピニオンギヤ１２ａおよびリングギヤ１３の噛み合い部分へ潤滑油を供給する。リングギヤ１３は、回転によって周囲へ潤滑油を飛散させ、ピニオンギヤ１２ａは、回転によって周囲へ潤滑油を飛散させる。

ピニオンシャフト４１は、デフケース４０の回転軸線と交差する軸線方向に配置され、ピンでデフケース４０に固定されている。

一対のデフピニオン４２、４３は、互いに向かい合うような形でデフケース４０内に配置され、ピニオンシャフト４１に回転可能に支持されている。

一対のデフサイドギヤ４４、４５は、ピニオンシャフト４１を挟んで互いに向かい合うような形でデフケース４０内に配置され、デフケース４０の内周に回転可能に支持されている。一対のデフサイドギヤ４４、４５の内周には、雌スプラインが形成されている。

第１の出力軸５０および第２の出力軸５１は、デフケース４０の回転軸線と同軸になるようにデフケース４０の内周に回転可能に支持されている。第１の出力軸５０の他端外周には、デフサイドギヤ４４の雌スプラインに噛合する雄スプラインが形成され、デフサイドギヤ４４の回転が第１の出力軸５０に伝えられるようになっている。第２の出力軸５１の一端外周には、デフサイドギヤ４５の雌スプラインに噛合する雄スプラインが形成され、デフサイドギヤ４５の回転が第２の出力軸５１に伝えられるようになっている。

第１の出力軸５０の一端には、図略の車輪が回転連結され、第２の出力軸５１の他端には、図略の車輪が回転連結されている。デフケース４０とともに第１の出力軸５０および第２の出力軸５１が一体回転するか、デフケース４０とともに第１の出力軸５０および第２の出力軸５１が同方向に回転しながら、一対のデフピニオン４２、４３および一対のデフサイドギヤ４４、４５によって、第１の出力軸５０および第２の出力軸５１間に差動回転が発生する。

第１の出力軸５０の外周にサンギヤ軸６３が回転可能に嵌合され、サンギヤ軸６３の外周に円筒ころ軸受６１を介してプラネタリキャリヤ６２が回転可能に支持されている。プラネタリキャリヤ６２は、ハウジング１１の内周の玉軸受６０を介して回転可能に支持されている。サンギヤ軸６３は、デフケース４０に回転連結されている。サンギヤ軸６３およびプラネタリキャリヤ６２は、駆動力配分装置の一部であり、駆動力配分装置は、第１の出力軸５０および第２の出力軸５１に最適な駆動力の配分を行う機能を有する。

円すいころ軸受２０は、円すいころ軸受３０と同一構造を有するので、円すいころ軸受２０の詳細は割愛する。これから、円すいころ軸受３０の構造について、詳細に説明する。

図１および図２に示すように外輪３１の内周には円すいころ３３が転動する外輪用軌道面３１ａが形成され、内輪３２の外周には円すいころ３３が転動する内輪用軌道面３２ｂが形成されている。外輪用軌道面３１ａは、外輪３１の軸線に対し傾斜した真っ直ぐな断面を有し、外輪３１の軸線回りに円形状の断面を有する。内輪用軌道面３２ｂは、内輪３２の軸線に対し傾斜した真っ直ぐな断面を有し、内輪３２の軸線回りに円形状の断面を有する。内輪３２の軸線に対する傾斜角度は、外輪用軌道面３１ａの方が内輪用軌道面３２ｂに比べて大きい。

内輪３２には、内輪用軌道面３２ｂを挟んで円すいころ軸受２０と反対側で外径方向に突出した小径側肩部３２ｃが形成され、内輪用軌道面３２ｂを挟んで第１の円すいころ軸受２０側で外径方向に突出した大径側肩部３２ａが形成されている。大径側肩部３２ａの外周には、内輪用軌道面３２ｂと平行に傾斜した大径側肩面３２ｄが形成されている。大径側肩面３２ｄは、外径方向から飛散してきた潤滑油を円すいころ３３側へ跳ねさせる役目を持っている。大径側肩部３２ａの円すいころ３３側の側面には、円すいころ３３の大径側の端面に接触する段面３２ｅが形成されている。

保持器３４は、ステンレス等の金属製の板金から製作されている。保持器３４は、大径側肩部３２ａの外周側に配置された筒状の大径側環状部３４ａと、小径側肩部３２ｃの外周側に配置された筒状の小径側環状部３４ｃと、大径側環状部３４ａおよび小径側環状部３４ｃを繋ぐ複数の柱部３４ｂとからなっている。複数の柱部３４ｂは、円周方向に等間隔に配置されている。一対の柱部３４ｂと、大径側環状部３４ａと、小径側環状部３４ｃとによってポケットが形成され、ポケットによって円すいころ３３が回転可能に保持されている。

保持器３４は、円すいころ３３の回転軸線よりも外径側に配置されている。柱部３４ｂは、保持器３４の軸方向において外輪用軌道面３１ａと平行に真っすぐ延びている。大径側環状部３４ａは、保持器３４の軸方向において外輪用軌道面３１ａと平行に真っすぐ延びている延長部と、大径側肩部３２ａ側へ折れ曲がった傾斜部とからなっている。傾斜部は、大径側肩面３２ｄと反対側へ傾斜している。小径環状部３４ｃは、柱部３４ｂの一端より内径方向に延びている。傾斜部は、大径側肩面３２ｄで跳ねた潤滑油をピニオンギヤ１２ａ側へ飛散しないようにブロックし、円すいころ３３側へ戻す役目を持っている。

次に上述した構成にもとづいて、動作を説明する。

入力軸１２が回転すると、これのピニオンギヤ１２ａに噛合するリングギヤ１３がデフケース４０とともに回転し、一対のデフピニオン４２、４３および一対のデフサイドギヤ４４、４５を介して第１の出力軸５０および第２の出力軸５１がデフケース４０と同方向に回転する。第１の出力軸５０および第２の出力軸５１間の差動回転は、一対のデフピニオン４２、４３および一対のデフサイドギヤ４４、４５によって吸収される。

リングギヤ１３の一部が油溜まりの潤滑油に浸かっており、リングギヤ１３の回転によって潤滑油が掻き揚げられ、周囲へ飛散する。リングギヤ１３によって掻き揚げられた潤滑油は、ピニオンギヤ１２ａとの噛み合い部分へ送られ、ピニオンギヤ１２ａに付着した潤滑油は、ピニオンギヤ１２ａの回転によって周囲へ飛散する。

リングギヤ１３およびピニオンギヤ１２ａの回転によって飛散する潤滑油の一部は、図２のＦで示すように大径側肩面３２ｄおよび保持器３４へ飛散し、大径側肩面３２ｄで跳ねた潤滑油は、円すいころ３３側へ導かれる。このとき大径側肩面３２ｄは、内輪用軌道面３２ｂと平行に傾斜しているので、より多くの潤滑油が円すいころ３３側へ跳ねる。大径側肩面３２ｄおよび円すいころ３３の大径側の端面で跳ねた潤滑油がピニオン４１側へ逃げないように、保持器３４の大径側環状部３４ａの傾斜部でブロックされる。

保持器３４の外周に付着した潤滑油は、保持器３４の傾斜に沿って流れ、円すいころ３３へ導かれる。

内輪３２の回転によるポンプ作用によって、内輪３２の大径側肩部３２ａから内輪用軌道面３２ｂへ導かれる潤滑油の流れが阻害されるが、大径側肩面３２ｄおよび傾斜部によって、内輪３２の大径側肩部３２ａから内輪用軌道面３２ｂへ導かれる潤滑油を積極的に増やしているので、外輪用軌道面３１ａ、内輪用軌道面３２ｂ、段面３２ｅの焼き付きを防ぐことができる。

本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

上述した実施形態は、ディファレンシャル装置の円すいころ軸受に適用した例について述べた。他の実施形態として、トランスミッション装置の円すいころ軸受に適用しても良い。

３０：第２の円すいころ軸受（円すいころ軸受）、３１：外輪、３１ａ：外輪用軌道面、３２：内輪、３２ａ：大径側肩部、３２ｂ：内輪用軌道面、３２ｃ：小径側肩部、３２ｄ：大径側肩面（傾斜面）、３３：円すいころ、３４：保持器、３４ａ：大径側環状部（傾斜部）

Claims (3)

1. 軸線に対し傾斜した外輪側軌道面を内周に有する外輪と、前記外輪側軌道面よりも緩やかに傾斜した内輪側軌道面を外周に有する内輪と、前記外輪側軌道面および前記内輪側軌道面上を転動する複数の円すいころと、前記複数の円すいころを円周方向に間隔を空けて保持する板金製の保持器とからなり、前記内輪に前記内輪側軌道面を挟んで軸方向両側に外径方向に突出した小径側肩部および大径側肩部を形成し、前記大径側肩部へ外径側から潤滑油を供給するようにした円すいころ軸受において、前記大径側肩部の外周に前記内径側軌道面と同方向に傾斜した傾斜面を形成し、前記保持器の前記大径側肩部側の端部に、前記大径側肩部側へ折り曲げ、前記傾斜面と反対側へ傾斜した傾斜部を設けたことを特徴とする円すいころ軸受。
2. 請求項１に記載の前記円すいころ軸受を、第１ギヤを取り付けた回転軸の回転支持に適用し、前記潤滑油は、前記第１ギヤあるいはこれに噛み合う第２ギヤより飛散していることを特徴とする円すいころ軸受。
3. 請求項１に記載の前記円すいころ軸受を、デフケースの回転支持に適用したことを特徴とするディファレンシャル装置。

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