JP2016194347A - 転がり軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】転がり軸受の外輪と内輪間の潤滑油の流通を両方向の流通とも良好なものとする。
【解決手段】転がり軸受は、外輪１２と、内輪１４と、前記外輪１２及び前記内輪１４の間に転動可能に設けられた複数個の玉１６と、この複数個の玉１６の間隔を保持する樹脂製で冠形の保持器１８とを備えている。そして、前記冠形の保持器１８は、円環状の主部２０と、該主部２０の右側側面から突出するとともに前記玉１６を収容するためのポケットを互いの間に形成する複数個の柱部２２とから成っており、前記柱部２２の径方向の内周面２８と外周面２６の両面は軸線方向に対して互いに近接する傾斜面のテーパ形状に形成されている。これにより転がり軸受の潤滑油の両方向の流通を良好なものとする。
【選択図】図２

Description

本発明は、転がり軸受に関する。特に、ハイブリッド（ＨＶ）自動車のトランスミッション支持軸や無段変速機（ＣＶＴ）支持軸に用いられるトルクの低い深溝玉軸受の転がり軸受に関する。

近年、燃費が良いことからハイブリッド自動車（ＨＶ車）が多くなってきた。ＨＶ車のトランスミッション支持軸に用いられる転がり軸受は、低トルクに好適な深溝玉軸受が用いられる。無段変速機（ＣＶＴ）支持軸に用いられる転がり軸受も同様である。深溝玉軸受は、外側転動輪としての外輪と、内側転動輪としての内輪と、該外輪と内輪との間に転動可能に配設される転動体としての複数個の玉と、該玉を保持する樹脂製の保持器とから成っている。

ところで、上記支持軸に用いられる転がり軸受は、トランスミッションやＣＶＴの潤滑油が浸漬する位置に配設される。その浸漬する潤滑油の油面高さが高いと転がり軸受の回転に伴う攪拌抵抗が大きく、トルク損失を生じる。このため、潤滑油の油面高さを低くして攪拌抵抗を少なくすることが考えられる。このための方策として、転がり軸受の外輪と内輪との間の玉及び保持器の箇所を潤滑油がスムースに流通するようにすることがある。

図８は下記特許文献１に開示されている転がり軸受１００を示している。この転がり軸受１００は、外輪１０２と内輪１０４との間に玉１０６が深溝形式で転動可能に配設されており、この玉１０６を樹脂製の冠形の保持器１０８で保持して構成されている。そして、冠形の保持器１０８の径方向の内周面１０８Ａは、図８で見て右側から左側に向けて拡径する傾斜面のテーパ形状に形成されている。この保持器１０８の形状によれば、外輪１０２と内輪１０４との間を流通する潤滑油は、図８で見て右側から左側に流れる潤滑油の場合は、保持器１０８の内周面１０８Ａのテーパ形状による遠心力作用によりその流通が良好に行われ、潤滑油の排出性が向上する。これにより潤滑油の油面高さを低くすることができて、潤滑油の攪拌抵抗を少なくすることができる。

特開２００９−２８１５８５号公報

上記図８に示す転がり軸受１００の場合は、右側から左側方向に流れる潤滑油の流通に対してはその流通を良好に行うことができるが、逆の左側から右側方向への潤滑油が流れる場合に対しては、効果がない。すなわち、一方向からの流れしか効果を発揮できない構成となっている。

ところで、このように潤滑油の流通作用が基本的に異なる場合には、当該転がり軸受を機器に取り付ける場合、その方向性を定めて取り付ける必要があり、面倒である。このため両方向とも同様な良好な流通作用をなすようにして、機器への取り付け時における方向性をなくするようにしたい要請がある。また、潤滑油の流通が転がり軸受を交互に流通が行われる場合には、両方向ともその流通を良好にしたい要請がある。

而して、本発明は上記要請に鑑みて創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、転がり軸受の外輪と内輪間の潤滑油の流通を両方向の流通とも良好なものとすることにある。

上記課題を解決するため、本発明は次の手段をとる。

本発明の転がり軸受は、外側軌道輪と、内側軌道輪と、前記外側軌道輪及び前記内側軌道輪の間に転動可能に設けられた複数個の転動体と、この複数個の転動体の間隔を保持する樹脂製で冠形の保持器と、を備えている。そして、前記冠形の保持器は、円環状の主部と、該主部の軸方向一方側の側面から同方向に突出するとともに前記転動体を収容するためのポケットを互いの間に形成する複数個の柱部とから成っており、前記柱部の径方向の内周面と外周面の両面は軸線方向に対して互いに近接する傾斜面のテーパ形状に形成されている。

上記した本発明によれば、保持器の柱部の内周面と外周面の両面には、軸線方向に対して互いに近接する傾斜面のテーパ形状に形成されている。これにより内周面のテーパ形状により一方向の潤滑油の流通を良好なものとし、外周面のテーパ形状により他方向の潤滑油の流通を良好なものとし、両方向の流通を良好なものとし、潤滑油の排出性を向上させることができる。

また、保持器は樹脂製で冠形であるため、軽量化を図ることができるとともに、球等の転動体の保持組み付けを容易とすることができる。

なお、上記した本発明の転がり軸受は、次のような形態をとるのが好ましい。

先ず、前記保持器の柱部の突出先端部における前記内周面と外周面の少なくとも一方面は軸線方向と平行なストレート形状に形成されているのが好ましい。これによりテーパ形状により細くされる保持器の柱部の先端部の厚みを確保することができて、強度を確保することができる。

次に、前記柱部の内周面と外周面のテーパ形状の角度を同一角度とするのが好ましい。このように内外面の両面のテーパ形状の角度を同一角度とすることにより樹脂製の成形を容易とすることができる。

次に、前記柱部の内周面と外周面のテーパ形状の角度を異なる角度とするのが好ましい。このように内外面のテーパ形状の角度を異ならせることにより、例えば、内外面のテーパ形状に沿って流れる潤滑油に作用する遠心力の大きさが、その径方向の位置の違いから生じる潤滑油の流通に及ぼされる作用力の違いを、テーパ形状の角度により補正して両方向とも同じ流通作用力とすることができる。

次に、前記保持器の主部の前記柱部が形成される側とは反対面は凹みのない面一形状に形成されているのが好ましい。これにより凹みによる潤滑油の攪拌をなくすることができて、潤滑油の攪拌抵抗を少なくすることができる。

上述した手段の本発明によれば、転がり軸受の外輪と内輪間の潤滑油の流通を両方向の流通とも良好なものとすることができる。

本発明に係る転がり軸受の実施形態の半裁断面図である。 図１の主要部の拡大断面図である。 保持器を中心から裁断した状態を示す断面図である。 保持器の一部斜視図である。 保持器の柱部に形成するテーパ形状の一実施形態を示す図である。 図６に示す保持器の第１の変形例を示す図である。 図６に示す保持器の第２の変形例を示す図である。 従来の転がり軸受を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。本実施形態の転がり軸受１０は、ＨＶ車のトランスミッション支持軸やＣＶＴ支持軸に用いられる深溝玉軸受の転がり軸受の場合である。

図１及び図２に示されるように、転がり軸受１０は、外側軌道輪としての外輪１２と、内側軌道輪としての内輪１４と、外輪１２と内輪１４との間に転動可能に配設される転動体としての複数個の玉１６と、該複数個の玉１６を保持する保持器１８とから成っている。外輪１２と内輪１４とは互いに径方向に対向するように配されている。外輪１２の内周面には凹曲面状の外輪軌道面１２ａが形成されており、内輪１４の外周面には凹曲面状の内輪軌道面１４ａが形成されている。

外輪軌道面１２ａと内輪軌道面１４ａとの間には、転動体としての複数個の玉１６が転動可能に配置されている。外輪１２、内輪１４、及び玉１６は、軸受鋼等の金属によって形成され、保持器１８は合成樹脂によって形成されている。この保持器１８はいわゆる転動体案内式とされており、保持器１８と外輪内周面１２Ａとの間、及び内輪内周面１４Ａとの間には潤滑油の流通が許容される流通隙間が形成されている。

図３乃至図５に良く示されるように、保持器１８は、円環状の主部２０と、この主部２０の軸方向一方（図では右側）から同方向（右方向）に突出する複数個の柱部２２とを備えている。複数の柱部２２は周方向に間隔をあけて設けられており、隣接する柱部２２の間には、玉１６を収容するためのポケット（玉収容空間）２４が形成される。ポケット２４は、玉１６の半周以上の範囲を包囲するように形成されている。このように保持器１８は樹脂製の冠形とされているため、保持器１８のポケット２４への玉１６の組み込み作業を容易に行うことができる。

図５に良く示されるように、保持器１８の径方向の外周面２６と内周面２８の柱部２２の両面には保持器１８の軸線方向に対して傾斜する傾斜面のテーパ形状２６Ａ，２８Ａに形成されている。外周面２６に形成されるテーパ形状２６Ａは図５で見て右側から左側に向けて漸次拡径する傾斜形状に形成されており、内周面２８に形成されるテーパ形状２８Ａは反対に左側から右側に向けて漸次拡径する傾斜形状に形成されている。したがって、外周面２６と内周面２８のテーパ形状２６Ａ，２８Ａは互いに近接する傾斜面のテーパ形状として形成されている。

図５に示される保持器１８の内外周面２６，２８に形成される傾斜面のテーパ形状２６Ａ，２８Ａの角度は同じ角度とされている。例えば、１０度で形成されている。同じ角度とすることにより樹脂製の保持器１８の成形を容易とすることができる。なお、柱部２２の外周面２６に形成されるテーパ形状２６Ａの先端部はストレート形状２６Ｂとされている。ストレート形状２６Ｂとは保持器１８の軸線方向に対して平行に形成されることを意味する。柱部２２の外周面２６の先端部をストレート形状２６Ｂとすることにより柱部２２の先端部の厚みを厚くすることができて、柱部２２が玉１６を保持するのに必要な強度を確保することができる。したがって、保持器１８の先端部をストレート形状とする長さは玉１６を保持するに必要な強度の観点から転がり軸受の設計上定められる。

なお、保持器１８の主部２０の前述の柱部２２が設けられない反対側の面（図２及び図３で見て左側の面）２０Ａには、従来、柱部２２が位置する周方向箇所に対応する箇所に凹みを形成して、保持器１８の軽量化を図っていた。本実施形態ではこの凹みを無くして面一形状としている。これにより潤滑油の攪拌抵抗の減少化を図ることができて、より効率化を図ることができる。なお、前記反対側の面（図２及び図３で見て左側の面）２０Ａの径方向外端には切欠２０ａが環状に形成されているが、これは隣接する構成部位との干渉を防止すためのものである。干渉することがない場合には、このような切欠２０ａを設けることなく、反対側の面全面を面一形状とするのがよい。

上述した実施形態の転がり軸受１０の構成によれば、保持器１８の内外周面２６，２８の両面に傾斜面のテーパ形状２６Ａ，２８Ａが互いに近接する形状として形成されていることにより、転がり軸受１０の両方向の潤滑油の流通とも良好な流通とすることができる。すなわち、図２で見て左側から右側に流通する潤滑油の流れ（図２で見てＸ方向の流れ）の場合には、保持器１８の柱部２２の内周面２８のテーパ形状２８Ａの傾斜面が図２で見て左側から右側に向けて拡径する傾斜面に形成されていることから、転がり軸受１０の回転により生じる遠心力の作用により潤滑油の右方向への流通はスムースに行われる。また、右側から左側に流通する潤滑油の流れ（図２で見てＹ方向の流れ）の場合には、保持器１８の柱部２２の外周面２６テーパ形状２６Ａの傾斜面が図で見て右側から左側に向けて拡径する傾斜面に形成されていることから、転がり軸受１０の回転により生じる遠心力の作用により潤滑油の左方向への流通もスムースに行われる。このように本実施形態の転がり軸受１０においては、潤滑油の右方向への流通、及び左方向への流通の両方向の流通とも良好とし、潤滑油の排出性を促進させる。

図６は保持器１８の第１の変形例を示す。この変形例は、強度の観点で柱部２２の先端部に形成するストレート形状２６Ｂ，２８Ｂを柱部２２の外周面２６と内周面２８の両面に形成するものである。これにより両面を上下対象形状とすることも可能となり、より成形を容易とすることが可能となる。

図７は保持器１８の第２の変形例を示す。この変形例は、柱部２２の先端部にはストレート部を形成することなく、全て傾斜面のテーパ形状としたものである。このように柱部２２の先端まで全てテーパ形状２６Ａ，２８Ａとしても先端部の強度を確保できる厚みを確保できる場合には、図７のように形成することもできる。このような形状であればより容易に保持器１８を成形することができる。

なお、図７の変形例の場合は、柱部２２の外周面２６のテーパ形状２６Ａに生じる遠心力と、内周面２８のテーパ形状２８Ａに生じる遠心力の違いから、そのテーパ形状の傾斜面の角度を異ならせて形成されている。すなわち、外周面２６のテーパ形状位置は内周面２８のテーパ形状位置より径方向外側位置にあることにより遠心力が大きく作用する。このためその遠心力の違いに対応させて内周面２８のテーパー形状２８Ａの傾斜面角度より外周面２６のテーパ形状２６Ａの傾斜面角度を小さく形成されている。これにより転がり軸受１０の左方向からの流れ(図２で見てＸ方向の流れ)と右方向からの流れ（図２で見てＹ方向の流れ）の流通レベルを同じとすることができる。なお、内外周面２６，２８の流通レベルの違いはストレート形状２６Ｂ，２８Ｂの有無及び長さによっても異なるので、これらと前述の傾斜面角度の違いを適宜組合わせることにより流通レベルを調整して、内外周面の流通レベルを同じレベルとするのが良い。

以上、本発明の特定の実施形態について説明したが、本発明はその他各種の形態でも実施可能なものである。

例えば、上述した実施形態は、深溝玉軸受の転がり軸受の場合について説明したが、その他の各種の転がり軸受にも適用することができる。

また、上述の実施形態にける保持器１８の配設方式は転動体案内式であったが、その他の外輪案内式及び内輪案内式であっても、保持器１８の内外周に流通隙間を確保できる構成であれば良い。

また、上述の実施形態における保持器１８の柱部２２とは反対面の側面は凹みのない面一形状２０Ａに形成したが、必ずしも面一形状２０Ａとする必要は無く、軽量化の観点等により凹みを形成する形状であってもよい。しかし、攪拌抵抗の減少化を図るためには凹みを設けない方が好ましい。

１０ 転がり軸受
１２ 外輪（外側軌道輪）
１２Ａ 外輪内周面
１２ａ 外輪軌道面
１４ 内輪（内側軌道輪）
１４Ａ 内輪外周面
１４ａ 内輪軌道面
１６ 玉（転動体）
１８ 保持器
２０ 主部
２０Ａ 面一形状
２０ａ 切欠
２２ 柱部
２４ 玉収容空間（ポケット）
２６ 外周面
２６Ａ テーパ形状
２６Ｂ ストレート形状
２８ 内周面
２８Ａ テーパ形状
２８Ｂ ストレート形状

Claims (5)

1. 外側軌道輪と、内側軌道輪と、前記外側軌道輪及び前記内側軌道輪の間に転動可能に設けられた複数の転動体と、この複数の転動体の間隔を保持する樹脂製で冠形の保持器と、を備えている転がり軸受であって、
   前記冠形の保持器は、円環状の主部と、該主部の軸方向一方側の側面から同方向に突出するとともに前記転動体を収容するためのポケットを互いの間に形成する複数個の柱部とから成っており、
   前記柱部の径方向の内周面と外周面の両面は軸線方向に対して互いに近接する傾斜面のテーパ形状に形成されている転がり軸受。
2. 請求項１に記載の転がり軸受であって、
   前記保持器の柱部の突出先端部における前記内周面と外周面の少なくとも一方面は軸線方向と平行なストレート形状に形成されている転がり軸受。
3. 請求項１または請求項２に記載の転がり軸受であって、
   前記柱部の内周面と外周面のテーパ形状の角度を同一角度とした転がり軸受。
4. 請求項１または請求項２に記載の転がり軸受であって、
   前記柱部の内周面と外周面のテーパ形状の角度を異なる角度とした転がり軸受。
5. 請求項１から請求項４のいずれかの請求項に記載の転がり軸受であって、
   前記保持器の主部の前記柱部が形成される側とは反対面は凹みのない面一形状に形成されている転がり軸受。
   

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