JP2016180431A - 円すいころ軸受 - Google Patents
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Abstract
Description
このような円すいころ軸受は、軸方向一方側から他方側に向かって拡径する外輪軌道面を有する外輪と、この外輪軌道面に対向する内輪軌道面を有しかつこの内輪軌道面の軸方向他方側に大鍔部を有する内輪と、外輪軌道面と内輪軌道面との間に介在する複数の円すいころと、複数の円すいころを周方向に間隔をあけて保持する環状の保持器とを備えている。
円すいころ軸受では、円すいころの大径側の端面と内輪の大鍔部との間が滑り接触となるため、このような滑り接触の部分が貧潤滑状態になると摺動摩擦に伴う温度上昇によって焼き付きが発生する懸念がある。
この場合、内輪、保持器、及び円すいころを有する内輪ユニットと、溜り部と一体である外輪とを軸方向に接近させて円すいころ軸受を組み立てる際に、凹溝を構成する側壁が、内輪ユニットの円すいころの最外径部と干渉しない。
更に、前記凹凸形状に含まれる凸部の内径は、前記内輪の外周側に位置している前記円すいころの最外径部における直径よりも大きいのが好ましい。
この場合、内輪、保持器、及び円すいころを有する内輪ユニットと、溜り部と一体である外輪とを軸方向に接近させて円すいころ軸受を組み立てる際に、凹凸形状に含まれる凸部が、内輪ユニットの円すいころの最外径部と干渉しない。
そして、外輪と溜り部とは一体として成形されていることで、潤滑油を円すいころ軸受に溜めるための構成が簡単に得られる。
更に、内輪、保持器、及び円すいころを有する内輪ユニットと、溜り部と一体である外輪とを軸方向に接近させて円すいころ軸受を組み立てる際に、凹溝を構成する側壁が、内輪ユニットの円すいころの最外径部と干渉しない。
図1は、本発明の円すいころ軸受を備えている回転装置の実施の一形態を示す縦断面図である。本実施形態では、円すいころ軸受を自動車のデファレンシャル装置10に適用した場合について説明するが、円すいころ軸受は様々な回転装置に適用可能である。
このデファレンシャル装置10では、ハウジング12内にリングギヤ14とドライブピニオン16が噛み合うようにして配置されている。ドライブピニオン16は、シャフト18の一端部(図1では左端部)に一体的に形成されている。シャフト18の他端部(図1では右端部)には、スリーブ22が取り付けられている。スリーブ22は、図外の継手やプロペラシャフトを介してエンジンに連結されており、ドライブピニオン16にはエンジンの駆動力が伝達される。リングギヤ14には図外の差動機構が装備されており、差動機構から左右の車輪に動力が伝達される。
図2は、フロント軸受30及びその周囲を示す縦断面図である。フロント軸受30は、外輪36、内輪32、円すいころ34、及び保持器38を備えている。本実施形態のフロント軸受30は、更に、潤滑油を溜めるための溜り部50を有しており、この溜り部50は、外輪36と一体に形成されている。つまり、外輪36の一部に溜り部50が設けられている。
内輪32は、外輪軌道面36aに対向する円すい面状の内輪軌道面32aを有しており、また、この内輪軌道面32aの軸方向一方側に径方向外側に突出した小径の小鍔部32bと、軸方向他方側に径方向外側へ突出した大径の大鍔部32cとを有している。
これにより、凹溝55は、フロント軸受30内を特に外輪軌道面36aに沿って通過する潤滑油Lを受けて、(フロント軸受30の下部において)保持器38が有する大径環状部38bの径方向外側の領域に、その潤滑油Lを保持することが可能となる。そして、溜り部50(凹溝55)は、図2に示すように、内輪32の大鍔部32cの径方向外側に位置しており、(フロント軸受30の上部において)溜り部50の円環部50bは、溜り部50に溜めていた潤滑油Lを、内輪32の大鍔部32cに向けて誘導することもできる。
更に、本実施形態では、凹溝55の底部に形成されている凹凸形状(凹凸部56)に含まれる凸部56aの内径φCについても、前記直径φAよりも大きくなるように、凹溝55は構成されている。
そこで、凹部56bの軸方向寸法eは、この異物gの最大値(200μm)以上であり、その最大値の1.5倍(300μm)以下に設定される。
これと同様に、凹部56bの深さ寸法(径方向寸法)hも、軸方向寸法eと同じ、又は、軸方向寸法eよりも大きな値に設定される。
図1において、ハウジング12の下部であってリングギヤ14が配置されている潤滑油室19に、潤滑油Lが溜められている。この潤滑油室19の潤滑油Lは、リングギヤ14が回転することにより撹拌されると共に、掻き上げられて飛散する。特に上方に掻き上げられた潤滑油Lは、ハウジング12の上部に形成されている導入流路21を通ってフロント軸受30とリヤ軸受40との間に流れることができる。このようにして流れる潤滑油Lは、フロント軸受30及びリヤ軸受40それぞれに浸入することができ、潤滑に用いられる。
このデファレンシャル装置10において、回転が停止した後、所定時間が経過し、回転が再開された直後(回転初期)では、前記のような潤滑油室19における潤滑油Lの掻き上げが行われても、潤滑油Lは直ぐにフロント軸受30に供給されない。しかし、本実施形態では、溜り部50によってフロント軸受30に滞在する潤滑油Lを、回転初期に用いることができる。特に、円すいころ軸受(図2参照)では、円すいころ34と、内輪32の大鍔部32cとが滑り接触するが、溜り部50によってフロント軸受30に滞在する潤滑油Lを、この滑り接触面(摺動面)の潤滑に用いることができる。
この結果、回転初期において、円すいころ34と大鍔部32cとの接触面が貧潤滑状態になるのを防止することが可能となる。
仮に、異物gが潤滑油Lと共に軸受内部に浸入すると、軸受寿命を低下させる原因となるが、本実施形態のフロント軸受30によれば、異物gによる軸受寿命の低下を防ぐことができる。
図5は、図2に示すフロント軸受30の組み立てを説明する説明図である。図2に示すフロント軸受30を構成するために、先ず、溜り部50と一体となっている外輪36を、軸方向から押圧して、ハウジング12に圧入する。圧入完了した状態が、図5に示す状態である。
そして、この内輪ユニット30aを、軸方向に沿って移動させ、シャフト18の軸端から外嵌させながら、ハウジング12に装着されている溜り部50付きの外輪36に接近させる。これにより、内輪ユニット30aに含まれる円すいころ34は、溜り部50を通過し、円すいころ34が外輪軌道面36aと接触する位置まで、内輪ユニット30aを軸方向に沿って移動させる。
さらに、本実施形態では、円すいころ34の最外径部34eは、溜り部50の凹凸部56(図3参照)とも干渉しない。これは、前記のとおり、凹凸部56に含まれる凸部56aの内径φCは、前記直径φAよりも大きいためである(φC>φA)。
以上のように、内輪ユニット30aを、溜り部50付きの外輪36に組み付けることでフロント軸受30(図2参照)が構成される。
また、本実施形態の円すいころ軸受(フロント軸受30)は、図2に示すように、外輪36と、内輪32と、複数の円すいころ34と、環状の保持器38と、外輪36の軸方向他方側に設けられ内周側に潤滑油Lを溜めるための凹溝55が形成されている溜り部50と備えており、外輪36と溜り部50とは一体として形成されており、図3及び図5に示すように、この溜り部50の凹溝55を構成する側壁(円環部50b)の内径φBは、内輪32の外周側に位置している円すいころ34における最外径部34eの直径φAよりも大きくなっている。
更に、内輪ユニット30aと、溜り部50と一体である外輪36とを軸方向に接近させて円すいころ軸受を組み立てる際に、凹溝55を構成する側壁(円環部50b)が、内輪ユニット30aの円すいころ34の最外径部34eと干渉しないで済み、フロント軸受30の組み立てが容易となる。
図6は、円すいころ軸受(フロント軸受30)の他の形態の一部を示す縦断面図である。図6に示すフロント軸受30では、外輪36と溜り部50とが別体となっている。つまり、溜り部50は、潤滑油を溜めるための専用の保持部材からなる。
溜り部50は、外輪36と別に形成された円筒状の部材であり、外輪36の隣に設けられている円筒部62と、この円筒部62から径方向内側に突出している環状の突出部68とを有している。円筒部62は、外輪36の大径側端面36cと接して設けられており、円筒部62と、環状の突出部68と、外輪36の軸方向他方側の端部36bとの間に、断面が凹状となる環状溝(凹溝55)が形成される。また、この溜り部50は、外輪36の一部(端部36b)と嵌合して外輪36と一体となるための嵌合部を有している。本実施形態の嵌合部は嵌合爪66である。なお、この溜り部50は、樹脂製である。
すなわち、フロント軸受30の組み立ての際に、(図5の場合と同様に)図6に示すフロント軸受30のための内輪ユニットを、外輪36及び溜り部50に対して軸方向に沿って接近させ、突出部68が、保持器38の大径環状部38bや、円すいころ44の最外径部34eに接触しても、突出部68自身が弾性変形すると共に、この突出部68が設けられている径方向内側部51が径方向外側に弾性変形することができる。これにより、内輪ユニットに含まれる保持器38の大径環状部38b及び円すいころの最外径部34eが、溜り部50を通過することが可能となる。
この溜り部50によれば、外輪36の軸方向他方側に設けられている溜り部50の凹溝55に、潤滑油を溜めることができ、この潤滑油を、円すいころ軸受(フロント軸受30)の潤滑に用いることができる。このため、例えば回転初期において、軸受内部が貧潤滑状態になるのを防止することが可能となる。そして、この溜り部50の凹溝55は、底部に凹凸形状を有していることから、底部に溜まる異物gの流出は阻害され、異物gが軸受内部に浸入し難くすることが可能となる。
前記実施形態では、凹溝55の底部に設けられている凹凸形状は、パルス波形のように形成されているが、その形状は変更可能であり、三角波形等であってもよい。
また、前記実施形態では、本発明の円すいころ軸受を備える回転機器を、デファレンシャル装置として説明したが、自動車のトランスミッション等の歯車機構であってもよい。
32c:大鍔部 34:円すいころ 34e:最外径部
36:外輪 36a:外輪軌道面 38:保持器
50:溜り部 50b:円環部(側壁) 55:凹溝 56a:凸部
Claims (4)
- 軸方向一方側から他方側に向かって拡径する外輪軌道面を有する外輪と、
前記外輪軌道面に対向する内輪軌道面を有し軸方向他方側に径方向外側へ突出した大鍔部を有する内輪と、
前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に介在し前記大鍔部と接触する複数の円すいころと、
複数の前記円すいころを周方向に間隔をあけて保持する環状の保持器と、
前記外輪の軸方向他方側に設けられ内周側に潤滑油を溜めるための凹溝が形成されている溜り部と、を備え、
前記凹溝は底部に凹凸形状を有している、円すいころ軸受。 - 前記外輪と前記溜り部とは一体として形成されており、
前記溜り部の前記凹溝を構成する側壁の内径は、前記内輪の外周側に位置している前記円すいころの最外径部における直径よりも大きい請求項1に記載の円すいころ軸受。 - 前記凹凸形状に含まれる凸部の内径は、前記内輪の外周側に位置している前記円すいころの最外径部における直径よりも大きい請求項2に記載の円すいころ軸受。
- 軸方向一方側から他方側に向かって拡径する外輪軌道面を有する外輪と、
前記外輪軌道面に対向する内輪軌道面を有し軸方向他方側に径方向外側へ突出した大鍔部を有する内輪と、
前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に介在し前記大鍔部と接触する複数の円すいころと、
複数の前記円すいころを周方向に間隔をあけて保持する環状の保持器と、
前記外輪の軸方向他方側に設けられ内周側に潤滑油を溜めるための凹溝が形成されている溜り部と、備え、
前記溜り部と前記外輪とは一体として形成されており、
前記溜り部の前記凹溝を構成する側壁の内径は、前記内輪の外周側に位置している前記円すいころにおける最外径部の直径よりも大きい、円すいころ軸受。
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