JP2019015393A

JP2019015393A - 回転装置

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Publication number: JP2019015393A
Application number: JP2017135378A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　章之; Akiyuki Suzuki; 章之鈴木; 諒椎名; Ryo Shiina
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2017-07-11
Filing date: 2017-07-11
Publication date: 2019-01-31
Also published as: CN109236868A; US20190017542A1; DE102018116522A1; US10760613B2

Abstract

【課題】給油用の大きな貫通孔の形成やこのための加工等をしなくても、ハウジング内において軸を支持する軸受の潤滑性を確保することが可能となる回転装置を提供する。【解決手段】回転装置１０は、軸１９を収容しているハウジング１７と、転がり軸受２０とを備えている。転がり軸受２０は、ハウジング１７に取り付けられている外輪２１、軸１９と一体回転する内輪２２、複数の円すいころ２３、保持器２４を有し、回転すると軸受環状空間３１を流体が軸方向成分を有して流れるポンプ作用が発生する。ハウジング１７内における転がり軸受２０の軸方向一方側の空間８１は、転がり軸受２０側を除いて、閉塞空間である。転がり軸受２０は、更に、外輪２１の軸方向の端部に設けられ潤滑油を外輪２１との間で溜める油溜め部２５を有している。【選択図】図２

Description

本発明は、軸を収容しているハウジングと、このハウジングに対して軸を回転可能に支持する転がり軸受とを備えている回転装置に関する。

例えば自動車のトランスアクスルや変速機等の回転装置では、ハウジング内に複数の軸が設けられており、各軸に動力伝達用のギア等が取り付けられている。各軸はハウジングに対して軸受により支持されており、この軸受の焼付きを防止するために、ハウジングに潤滑油の供給用の孔等が設けられている（例えば、特許文献１、図４参照）。

図１０は、従来のハウジング９９及び軸受９８の断面図である。軸受９８は、ハウジング９９に取り付けられている外輪９７、軸９６と一体回転する内輪９５、複数の転動体（円すいころ）９４、及びこれら転動体９４を保持する保持器９３を有している転がり軸受であり、ハウジング９９に対して軸９６を回転可能に支持している。

ハウジング９９には、軸受９８の軸方向一方側に空間９２が形成されていると共に、この空間９２に通じる給油孔９１が形成されている。軸９６と一体回転するギア９０の周囲には比較的潤滑油が多く存在していることから、ギア９０が回転すると周囲の潤滑油は掻き上げられ、矢印Ｘで示すようにその潤滑油は給油孔９１を通じて空間９２に供給される。このようにして空間９２に供給された潤滑油が軸受９８の潤滑に用いられ、軸受９８の焼付き等を防止している。

特開２０１３−１４８１７７号公報

給油孔９１を設けるためには、ハウジング９９の内壁８９に大きな貫通孔を形成する作業が必要であり、また、ハウジング９９の外壁８７にも、給油孔９１の形成用の工具を挿通させる孔８６を形成する必要がある。そして、内壁８９において給油孔９１が形成されると、孔８６をボルト穴とする加工を行い、この孔８６に油止ボルト８８が取り付けられる。

このように従来では、軸受９８の潤滑性を確保するために、ハウジング９９に給油孔９１を形成する他、この形成のための孔加工が外壁８７にも必要となり、更に、外壁８７に設けた孔８６を閉じるための油止ボルト８８も必要となってしまい、ハウジング９９に対する加工工数が増大し、部品点数も増大し、コスト高となる。また、大きな給油孔９１を形成するためのスペースが必要である他に、ギア９０側から給油孔９１に通じる流路８５を確保する必要もあり、ハウジング９９が大型化してしまう。

そこで、本発明は、従来のような給油用の大きな貫通孔の形成やこの形成のための加工等をしなくても、ハウジング内において軸を支持する軸受の潤滑性を確保することが可能となる回転装置を提供することを目的とする。

本発明の回転装置は、軸を収容しているハウジングと、前記ハウジングに取り付けられている外輪、前記軸と一体回転する内輪、前記外輪と前記内輪との間に設けられている複数の転動体、及び複数の前記転動体を保持する保持器を有し、回転すると当該内輪と当該外輪との間の軸受環状空間を流体が軸方向成分を有して流れるポンプ作用が発生することのある転がり軸受と、を備え、前記ハウジング内における前記転がり軸受の軸方向一方側の空間は、当該転がり軸受側を除いて、閉塞空間であり、前記転がり軸受は、更に、前記外輪の軸方向の端部に設けられ潤滑油を当該外輪との間で溜める油溜め部を有している。
この回転装置によれば、転がり軸受の軸方向一方側の空間に通じる貫通孔（給油孔）がハウジングに形成されておらず、この空間が閉塞空間であると、転がり軸受の回転が継続するとやがてポンプ作用が弱くなる。これにより、前記軸受環状空間を通過する潤滑油が減少する場合があるが、外輪と油溜め部との間に溜められる潤滑油を転がり軸受の潤滑に用いることで、潤滑性を確保することが可能となる。つまり、ハウジングに対して従来のような給油用の大きな貫通孔（給油孔）の形成やこの形成のための加工等をしなくても、転がり軸受の潤滑性を確保することが可能となる。

また、本発明の回転装置は、軸を収容しているハウジングと、前記ハウジングに取り付けられている外輪、前記軸と一体回転する内輪、前記外輪と前記内輪との間に設けられている複数の転動体、及び複数の前記転動体を保持する保持器を有し、回転すると当該内輪と当該外輪との間の軸受環状空間を流体が軸方向成分を有して流れるポンプ作用が発生することのある転がり軸受と、を備え、前記ハウジングが有する壁部に、前記転がり軸受の軸方向一方側の空間へと通じる貫通孔が形成されており、当該貫通孔の最小断面積は、前記外輪と前記内輪との間に形成される軸方向一方側の開口面積よりも小さく、前記転がり軸受は、更に、前記外輪の軸方向の端部に設けられ潤滑油を当該外輪との間で溜める油溜め部を有している。
ハウジングの壁部に、転がり軸受の軸方向一方側の空間に通じる貫通孔（例えば軽量化のための貫通孔）が形成されていても、その断面積が（外輪と内輪との間の前記開口面積よりも）小さい場合、転がり軸受の回転が継続すると、前記ポンプ作用によって空間は負圧となり、やがてポンプ作用が弱くなる。これにより、前記軸受環状空間を通過する潤滑油が減少する場合があるが、外輪と油溜め部との間に溜められる潤滑油を転がり軸受の潤滑に用いることで、潤滑性を確保することが可能となる。つまり、ハウジングに対して従来のような給油用の大きな貫通孔（給油孔）の形成やこの形成のための加工等をしなくても、転がり軸受の潤滑性を確保することが可能となる。
なお、外輪と内輪との間に形成される軸受環状空間の軸方向一方側において、保持器の一部（環状部）が存在する場合、前記開口面積は、外輪と当該保持器の一部との間に形成される外環状空間における開口面積と、内輪と当該保持器の一部との間に形成される内環状空間における開口面積との和になる。

また、本発明の回転装置は、軸を収容しているハウジングと、前記ハウジングに取り付けられている外輪、前記軸と一体回転する内輪、前記外輪と前記内輪との間に設けられている複数の転動体、及び複数の前記転動体を保持する保持器を有し、回転すると当該内輪と当該外輪との間の軸受環状空間を流体が軸方向成分を有して流れるポンプ作用が発生することのある転がり軸受と、を備え、前記ハウジング内における前記転がり軸受の軸方向一方側の第一空間は、前記ポンプ作用によって、当該転がり軸受の軸方向他方側の第二空間に対して負圧となり、前記転がり軸受は、更に、前記外輪の軸方向の端部に設けられ潤滑油を当該外輪との間で溜める油溜め部を有している。
この回転装置によれば、ハウジングにおいて、転がり軸受の軸方向一方側の第一空間に通じる貫通孔が形成されていない場合や、このような貫通孔が形成されていてもその断面積が小さい場合、転がり軸受の回転によるポンプ作用によって前記第一空間が負圧になると、やがてポンプ作用が弱くなる。これにより、前記軸受環状空間を通過する潤滑油が減少する場合があるが、外輪と油溜め部との間に溜められる潤滑油を転がり軸受の潤滑に用いることで、潤滑性を確保することが可能となる。つまり、ハウジングに対して従来のような給油用の大きな貫通孔（給油孔）の形成やこの形成のための加工等をしなくても、転がり軸受の潤滑性を確保することが可能となる。

また、前記回転装置それぞれにおいて、前記油溜め部は、前記外輪から軸方向に延びる円筒状の筒状部と、前記筒状部から径方向内方に延びる円環状の環状部と、前記環状部の内周側から突出している凸部と、を有しているのが好ましい。この構成によれば、環状となる油溜め部の下部側において、筒状部の一部を底として環状部と外輪との間に潤滑油を溜めるための空間が形成される。そして、油溜め部の上部側において凸部から潤滑油が滴り落ちることができ、この潤滑油を（最終的に）下部側において受けることが可能となる。
更に、前記凸部は、前記転動体が設けられている側である軸受内部側に向かう成分を有して突出しているのが好ましい。この構成によれば、凸部から滴り落ちた潤滑油を、転がり軸受側において受けやすくなる。

本発明によれば、ハウジングに対して従来のような給油用の大きな貫通孔（給油孔）の形成やこの形成のための加工等をしなくても、転がり軸受の潤滑性を確保することが可能となる。

本発明の回転装置の一例を示す模式図である。図１に示すカウンタギア機構の一部及びハウジングの一部を示す断面図である。転がり軸受の下側における断面図である。ハウジングの変形例を説明するための断面図である。環状である油溜め部の下側、及びその周囲を示す断面図である。油溜め部の一部（下側半分）を軸方向一方側から見た場合の斜視図である。油溜め部を軸方向一方側から見た図である。油溜め部の軸方向他方側の側面に付着した潤滑油が流れる経路を示す図である。図２に示す転がり軸受の組立て時における円すいころと、油溜め部が有する凸部との位置関係を説明するための図である。従来のハウジング及び軸受の断面図である。

〔回転装置の構成〕
図１は、本発明の回転装置の一例を示す模式図である。図１に示す回転装置１０は、電気自動車のトランスアクスルであり、図外のエンジンから動力が入力される入力軸１１、第一電動機１２、第二電動機１３、動力伝達機構１４、カウンタギア機構１５、ディファレンシャルギア機構１６、及びハウジング１７を備えている。第一電動機１２は、第二電動機１３を駆動するための電力を得るために、図外の前記エンジンの回転によって発電を行うことができる。動力伝達機構１４は、複数のギアを備えて構成されており、入力軸１１の回転をカウンタギア機構１５へ伝達する。第二電動機１３は、車両を走行させるための駆動力を発生すると共に、減速時に車両の慣性力を電気エネルギとして回生する機能を有する。カウンタギア機構１５は、動力伝達機構１４のギアと噛み合うギア及び第二電動機１３の出力ギアと噛み合うギアを備えており、動力伝達機構１４の回転力及び第二電動機１３の回転力をディファレンシャルギア機構１６へ伝達する。ディファレンシャルギア機構１６は、カウンタギア機構１５からの回転力を出力軸１８を通じて図外の駆動輪に出力する。前記各機構は、ハウジング１７内に収容されており、また、各機構が備えているギア等は軸と一体回転可能であり、各軸は軸受によってハウジング１７に回転可能として支持されている。

図２は、図１に示すカウンタギア機構１５の一部及びハウジング１７の一部を示す断面図である。カウンタギア機構１５はハウジング１７に収容されているカウンタ軸１９を有しており、このカウンタ軸１９にカウンタギア２６が取り付けられている。なお、以下において、カウンタ軸１９及びカウンタギア２６を、単に「軸１９」及び「ギア２６」と呼ぶ。ハウジング１７内には環状である取り付け用空間２７が形成されており、この取り付け用空間２７に転がり軸受２０が取り付けられている。この転がり軸受２０によって、ハウジング１７に対して軸１９が回転可能となって支持された構成となる。

以下において、軸１９の中心軸Ｃに沿った方向（及び中心軸Ｃに平行な方向）を軸方向と呼び、中心軸Ｃに直交する方向を径方向と呼ぶ。また、図２において左右方向を軸方向としており、図２の右側を軸方向一方側とし、左側を軸方向他方側とする。転がり軸受２０の中心軸は、軸１９の中心軸Ｃに一致する。

〔転がり軸受２０の構成〕
転がり軸受２０は、ハウジング１７の一部１７ａに取り付けられている外輪２１、軸１９と一体回転する内輪２２、これら外輪２１と内輪２２との間に設けられている複数の転動体、及び複数の転動体を保持する環状の保持器２４を有している。本実施形態の前記転動体は円すいころ２３であり、図２に示す転がり軸受２０は円すいころ軸受である。転がり軸受２０は、更に、外輪２１と一体である油溜め部２５を有している。油溜め部２５は、後にも説明するが、外輪２１の軸方向の端部に設けられており、下側において、潤滑油を外輪２１との間で溜めることができる。油溜め部２５の構成及び機能の詳細については、後で説明する。

図３は、転がり軸受２０の下側における断面図である。外輪２１は、円筒状の部材により構成されており、内周側に円すいころ２３が転がり接触する外軌道面３４が形成されている。外軌道面３４は、軸方向一方側に向かうにしたがって縮径する円すいに沿った形状（テーパ形状）となっている。内輪２２は、円筒状の部材により構成されており、外周面に円すいころ２３が転がり接触する内軌道面３５が形成されている。内軌道面３５は、軸方向一方側に向かうにしたがって縮径する円すいに沿った形状（テーパ形状）となっている。内軌道面３５の軸方向一方側には径方向外方へ突出している小鍔部３６が設けられており、内軌道面３５の軸方向他方側には径方向外方へ突出している大鍔部３７が設けられている。大鍔部３７は小鍔部３６よりも直径が大きい。大鍔部３７の軸方向一方側の側面３７ａには、円すいころ２３が有する直径が大きい側の大端面２３ａが接触しており、内輪２２が回転すると大端面２３ａが側面３７ａに対して滑り接触する。この滑り接触する両面２３ａ，３７ａ間は、後述する油溜め部２５の潤滑油を用いて潤滑することができる。

外輪２１と内輪２２との間には、環状の空間３１（以下、軸受環状空間３１という。）が形成されており、この軸受環状空間３１に複数の円すいころ２３と保持器２４とが設けられている。保持器２４は、円すいころ２３の軸方向一方側に位置する円環状の第一の環状体（環状部）２８と、円すいころ２３の軸方向他方側に位置する円環状の第二の環状体（環状部）２９と、これら環状体２８，２９を連結している複数の柱（柱部）３０とを有している。環状体２８，２９の間であって周方向で隣り合う柱３０，３０の間が、円すいころ２３を収容するポケットとなる。

軸受環状空間３１は、軸方向一方側及び軸方向他方側に開口している。第一の環状体２８は円環状であることから、外輪２１とこの環状体２８との間に環状の外環状空間３２が形成されており、内輪２２とこの環状体２８との間に環状の内環状空間３３が形成されている。

この転がり軸受２０では、内輪２２が回転すると、軸受環状空間３１において軸方向一方側から軸方向他方側に流体が流れようとする作用が発生する。これは、次に説明する理由による。すなわち、転がり軸受２０（内輪２２）が回転すると、軸受環状空間３１内の潤滑油は円すいころ２３及び保持器２４と共に回転し、特に高速回転すると、前記潤滑油（潤滑油を含むエア）は遠心力によって径方向外側に流れ、外輪２１の内周面（外軌道面３４）に当たり、この内周面に沿って軸方向他方側へ流れる。つまり、潤滑油（及びエア）が、円すいころ２３の大端面２３ａ側に流れる。すると、転がり軸受２０の軸方向一方側のエアが、軸受環状空間３１を貫通して、軸方向他方側へと流れるポンプ作用が発生する。なお、後にも説明するが、図２において、転がり軸受２０の軸方向一方側の空間（第一空間８１）が閉塞空間であったり、転がり軸受２０の軸方向他方側の第二空間８２を基準として負圧空間となったりすると、このポンプ作用は弱まり、消失することもある。

なお、このようなポンプ作用が発生する転がり軸受は、図３に示す転がり軸受（円すいころ軸受）２０に限らず、他の形式の転がり軸受においても発生し得る。また、ポンプ作用の発生に関して、前記説明は一つの要因であり、他の要因によっても発生することがある。以上より、図２に示す転がり軸受２０では、回転すると、軸受環状空間３１を流体が軸方向成分を有して流れるポンプ作用が発生することがある。本実施形態では、外輪２１の軸方向他方側の端部に、環状である油溜め部２５が設けられていることから、前記ポンプ作用により外輪２１の内周面に沿って軸方向他方側に流れた潤滑油を、油溜め部２５に溜めることができる。

〔ハウジング１７の構成（その１）〕
図２において、ハウジング１７は、ギア２６と一体回転する軸１９を収容している。この軸１９が転がり軸受２０によってハウジング１７に回転可能として支持されている。軸１９の軸方向一方側の端部１９ａがハウジング１７の外壁部１７ｂに対して軸方向について接近した配置にある。外壁部１７ｂは円板状の部分であり、この外壁部１７ｂの周囲には内周面が筒状である壁部１７ｃが設けられている。外壁部１７ｂと筒状の壁部１７ｃとは連続しており、これら外壁部１７ｂ及び筒状の壁部１７ｃの全体にわたって隙間や孔は形成されていない。外壁部１７ｂの軸方向他方側であって筒状の壁部１７ｃの内周側に形成される領域を、第一空間８１とする。第一空間８１の軸方向他方側に、この第一空間８１よりも拡径している取り付け用空間２７が形成されており、この取り付け用空間２７に転がり軸受２０が取り付けられている。以上より、図２に示す形態では、ハウジング１７内における転がり軸受２０の軸方向一方側の第一空間８１は、転がり軸受２０側を除いて、閉塞空間となっている。つまり、第一空間８１は、転がり軸受２０の軸方向他方側の第二空間８２と、軸受環状空間３１を通じて繋がっているが、この軸受環状空間３１を除くと第一空間８１は閉塞空間となっている。

そして、外輪２１の軸方向他方側の端部に油溜め部２５が設けられており、油溜め部２５は、潤滑油を外輪２１との間で溜めることができる。このようなカウンタギア機構１５における構成によれば、転がり軸受２０の軸方向一方側の第一空間８１に通じる貫通孔（給油孔）がハウジング１７に形成されておらず、この第一空間８１が閉塞空間であると、前記ポンプ作用によって第一空間８１が（第二空間８２を基準として）負圧となり、転がり軸受２０の回転が継続するとやがてポンプ作用が弱くなる。これにより、軸受環状空間を通過する潤滑油が減少する場合があるが、外輪２１と油溜め部２５との間に溜められる潤滑油を転がり軸受２０の潤滑に用いることで、潤滑性を確保することが可能となる。

〔ハウジング１７の構成（その２）〕
図４は、ハウジング１７の変形例を説明するための断面図である。図４に示す形態と、図２及び３に示す形態とを比較すると、ハウジング１７の一部の形状が異なる以外は同じである。ここでは、異なる形態を主に説明する。

図４において、ハウジング１７は、図３に示す形態と同様に、外壁部１７ｂ及び内周面が筒状である壁部１７ｃを備えている。図４に示す形態では、筒状の壁部１７ｃの一部（上部）に、貫通孔８３が形成されており、この貫通孔８３は、ギア２６が設けられている側であるハウジング１７内の第二空間８２から、転がり軸受２０の軸方向一方側の第一空間８１へと貫通している。

このように、ハウジング１７が有する壁部（１７ｃ）に、転がり軸受２０の軸方向一方側の第一空間８１へと通じる貫通孔８３が形成されているが、この貫通孔８３は、転がり軸受２０への給油のための孔ではなく、例えば軽量化のための孔であり、その断面積は小さい。具体的に説明すると、貫通孔８３の最小断面積Ｂは、外輪２１と内輪２２との間に形成される軸方向一方側の開口面積Ａよりも小さい。ここで、前記開口面積Ａについて説明する。本実施形態の転がり軸受２０では（図３参照）、軸受環状空間３１の軸方向一方側において、保持器２４の環状部２８が存在しているため、前記開口面積Ａは、外輪２１と環状部２８との間に形成される外環状空間３２における開口面積Ａ１と、内輪２２と環状部２８との間に形成される内環状空間３３における開口面積Ａ２との和になる。なお、言うまでもないが、開口面積Ａ（Ａ１，Ａ２）は、軸受環状空間３１（外環状空間３２、内環状空間３１）の軸方向一方側の開口の周方向について全周の面積の和（総和）である。

図４に示す形態では、貫通孔８３が孔長手方向に沿って断面形状が同じであることから、貫通孔８３の最小断面積Ｂを貫通孔８３の最も第一空間８１側として図示しているが、最小断面積Ｂは、この位置に限らず、断面積が最も狭くなっている位置での面積である。そして、この最小断面積Ｂとなる位置を境として第一空間８１が設けられている。また、貫通孔８３は、その最小断面積Ｂが前記開口面積Ａよりも小さければ、軽量化以外の目的で設けられたものであってもよい。

そして、図４に示す形態においても、外輪２１の軸方向他方側の端部に油溜め部２５が設けられており、油溜め部２５は、潤滑油を外輪２１との間で溜めることができる。このようなハウジング１７及び転がり軸受２０を備えている構成では、ハウジング１７の壁部１７ｃに、第一空間８１に通じる貫通孔８３が形成されていても、その断面積（Ｂ）が、前記開口面積Ａよりも小さいため、転がり軸受２０の回転が継続すると、前記ポンプ作用によって第一空間８１は（第二空間８２を基準として）負圧となり、やがてポンプ作用が弱くなる。これにより、軸受環状空間３１を通過する潤滑油が減少する場合があるが、外輪２１と油溜め部２５との間に溜められる潤滑油を転がり軸受２０の潤滑に用いることで、潤滑性を確保することが可能となる。なお、図４に示す形態では、第一空間８１に通じる孔は単一の前記貫通孔８３のみであり、貫通孔８３及び転がり軸受２０側（取り付け用空間２７）を除くと、第一空間８１は（図２に示す形態と同様に）閉塞空間となる。

〔ハウジング１７の構成（その１）及び（その２）に関して〕
図２及び図４それぞれに示すように、各形態の回転装置では、転がり軸受２０の回転が継続されると、ハウジング１７内における転がり軸受２０の軸方向一方側の第一空間８１は、前記ポンプ作用によって、転がり軸受２０の軸方向他方側の第二空間８２に対して負圧となる。このように、ハウジング１７において、第一空間８１に通じる貫通孔が形成されていない場合や（図２参照）、貫通孔８３が形成されていてもその断面積（Ｂ）が小さい場合（図４参照）、転がり軸受２０の回転によるポンプ作用によって第一空間８１が負圧になる。すると、やがてポンプ作用が弱くなる。これにより、軸受環状空間３１を通過する潤滑油が減少する場合があるが、外輪２１と油溜め部２５との間に溜められる潤滑油を転がり軸受２０の潤滑に用いることで、潤滑性を確保することが可能となる。つまり、ハウジング１７に対して従来のような給油用の大きな貫通孔９１（図１０参照）の形成やこの形成のための加工等をしなくても、転がり軸受２０の潤滑性を確保することが可能となる。

よって、従来とは異なり、ハウジング１７に対する加工の工数や部品点数が少なくて済み、低コスト化が可能となる。また、ハウジング１７において、大きな給油孔を形成するためのスペースが不要であり、ハウジング１７の小型化、軽量化が可能となる。そして、転がり軸受２０では、潤滑性が確保されることで寿命が高まり、回転装置の寿命を高めることが可能となる。

〔油溜め部２５に関して〕
図３において、外輪２１の外周側には、環状の段差面４１が形成されている。段差面４１は、外輪２１の軸方向の中央部よりも軸方向他方側に形成されている。段差面４１は、外輪２１の中心軸に垂直な平面に沿った面であり、周方向に沿って連続して形成されている。つまり、段差面４１は、軸方向他方側から見て環状である。この外輪２１において、段差面４１よりも軸方向他方側の端部が、軸方向一方側よりも径方向の厚さが小さい薄肉部４２となっている。この薄肉部４２に外嵌するようにして油溜め部２５が取り付けられている。このように、本実施形態の油溜め部２５は、外輪２１と別部材であり、外輪２１の軸方向他方側の端部（薄肉部４２）に取り付けられている。油溜め部２５は、外輪２１の中心軸を中心として、外輪２１に取り付けられた環状の部材である。

図５は、環状である油溜め部２５の下側、及びその周囲を示す断面図である。油溜め部２５は、リング６０とリップ７０とを有して構成されている。

リング６０は、円筒状のリング本体部６１と、このリング本体部６１の軸方向他方側から径方向内方に突出した環状の鍔部６２とを有している。リング本体部６１と鍔部６２とは同一部材により構成されている。リング本体部６１の内径は、薄肉部４２の外径よりも僅かに小さく、リング本体部６１に薄肉部４２を圧入可能な大きさとなっている。リング本体部６１を薄肉部４２に外嵌させることで、油溜め部２５を外輪２１に固定することができる。リング６０は金属製である。リップ７０は、例えば弾性を有する樹脂製やゴム製（例えば、ニトリルゴムやアクリルゴム等）であり、リング６０に固定されている。リング６０は油溜め部２５の芯金として機能する。

図５及び図６において、リップ７０は、リング被覆部７１と、リップ本体部７２と、複数の凸部７３とを備える。図６は、油溜め部２５の一部（下側半分）を軸方向一方側から見た場合の斜視図である。図５において、リング被覆部７１は、リング本体部６１を覆っている部分であり、リング本体部６１を外周側及び内周側から覆っている本体被覆部７１ａと、鍔部６２を覆っている鍔被覆部７１ｂとを有している。リップ本体部７２は、リング被覆部７１（鍔被覆部７１ｂ）から径方向内方側に連続する環状の部分である。

図７は、油溜め部２５を軸方向一方側から見た図である。凸部７３は、周方向に沿って等間隔に配置されている。凸部７３の数は、転がり軸受２０が有する円すいころ２３の数と同じであるのが好ましい。この理由については、後述する。各凸部７３は、リップ本体部７２の内周７２ａ側から径方向内方側に突出している。本実施形態では（図５及び図６参照）各凸部７３は、リップ本体部７２の内周７２ａ側から径方向内方側でかつ軸方向一方側に突出している。凸部７３の形状について更に説明する。凸部７３は軸方向から見ると（図７参照）矩形であるが、凸部７３は、図６に示すように、リップ本体部７２の内周７２ａ側より径方向内方に延びてから、更に、軸方向一方側に折れ曲がった爪形状を有している。したがって、凸部７３の径方向内方の先端７３ａは、図５に示すように、リップ本体部７２の軸方向一方側の側面７２ｂよりも更に軸方向一方側に位置している。

図５に示すように、凸部７３は、軸方向他方側に傾斜面７３ｂを有している。傾斜面７３ｂは、軸方向他方側から軸方向一方側に向かうにしたがって縮径する仮想のテーパ面に沿った形状を有している。傾斜面７３ｂの軸方向一方側の端部は、凸部７３の前記先端７３ａとなる。傾斜面７３ｂの軸方向他方側の端部は、リップ本体部７２（油溜め部２５）の軸方向他方側の側面７２ｃと連続している。

以上のように、リング６０とリップ７０とが一体に組み合わされて油溜め部２５が構成されている。リング６０のリング本体部６１と、リップ７０の本体被覆部７１ａとによって、外輪２１から軸方向他方側に延びる円筒状の筒状部５１が構成される。また、リング６０の鍔部６２と、リップ７０の鍔被覆部７１ｂ及びリップ本体部７２とによって、前記筒状部５１から径方向内方に延びる円環状の環状部５２が構成される。そして、この環状部５２の内周７２ａ側から複数の凸部７３が突出している。よって、油溜め部２５は、筒状部５１と、環状部５２と、凸部７３とを一体として有している構成となる。本実施形態では、凸部７３は（その径方向の途中部から）円すいころ２３が設けられている側である軸受内部側（軸方向一方側）に向かう成分を有して突出している。なお、図示しないが、各凸部７３は、軸方向について突出しておらず、径方向内方側にのみ突出していてもよい。

〔潤滑油の貯留〕
図３に示すように、油溜め部２５は、外輪２１の一部に嵌合し、外輪２１と一体となっている。外輪２１と油溜め部２５との間に形成される空間のうち、鉛直方向下側の空間（底に位置する空間）に潤滑油Ｊが貯留される。つまり、潤滑油Ｊは、転がり軸受２０の下部に溜まることとなる。潤滑油Ｊの液面の高さ（最大値）は、油溜め部２５が有する環状部５２（リップ本体部７２）の内周７２ａの最下位置における高さとなる。

油溜め部２５と外輪２１との間に溜められている潤滑油Ｊは、外輪２１の一部、円すいころ２３の一部、及び、保持器４０の一部と接触する。転がり軸受２０が回転すると、この溜まっている潤滑油Ｊは、円すいころ２３を通じて、内軌道面３５、及び大鍔部３７の側面３７ａ等に供給される。このように供給された潤滑油Ｊによって、円すいころ２３と内軌道面３５との間や、円すいころ２３と外軌道面３４との間や、大鍔部３７の側面３７ａと円すいころ２３の大端面２３ａとの間等における抵抗が低減され、発熱の抑制、摩耗の抑制がされる。

〔潤滑油の回収について〕
本実施形態の回転装置はトランスアクスルであり（図１参照）、トランスアクスルの駆動に伴って軸１９が回転し（図２参照）、転がり軸受２０の内輪２２が回転する。これにより、転がり軸受２０の下部に溜まった潤滑油Ｊ（図３参照）の一部は、他の領域に流れ出すことができる。転がり軸受２０の下部に溜まっている潤滑油Ｊの量が減少すると、転がり軸受２０の潤滑性が低下するおそれがある。しかし、本実施形態の転がり軸受２０によれば、流れ出した潤滑油Ｊを、以下に説明するように、再び、転がり軸受２０の下部における油溜め部２５と外輪２１との間の空間（油溜め空間Ｑ）に戻すことができる。また、この油溜め空間Ｑに溜められる潤滑油Ｊには、油溜め空間Ｑから流れ出た潤滑油Ｊ以外に、ギア２６（図２参照）の周囲に存在していてこのギア２６の回転によって巻き上げられた潤滑油Ｊも含まれる。

図８は、油溜め部２５の軸方向他方側の側面７２ｃに付着した潤滑油が流れる経路を示す図である。なお、この側面７２ｃに付着する潤滑油には、前記油溜め空間Ｑ（図３参照）から流れ出た潤滑油Ｊ以外に、ギア２６（図２参照）の周囲に存在していてこのギア２６の回転によって巻き上げられた潤滑油Ｊも含まれる。このような潤滑油が、図８において例えば矢印Ｄで示すように下方に向かって流れ、側面７２ｃに付着したとする。すると、その潤滑油は、環状部５２（リップ本体部７２）の内周７２ａ側の縁に到達する。

ここで、使用される潤滑油について説明すると、潤滑油は、転がり軸受２０等の各部に形成される隙間に容易に入り込めるように、表面張力が比較的小さくなるように調製設計されている。このため、前記のとおり、環状部５２（リップ本体部７２）の内周７２ａ側の縁に到達した潤滑油は、油滴となり難く、図８の矢印Ｅで示す経路を流れる。つまり、潤滑油は、環状部５２を周方向に沿って流れる。

矢印Ｅで示す経路を流れる潤滑油は、環状部５２の内周７２ａから下方に延びている凸部７３（下向き成分を有して延びている凸部７３）に到達すると、矢印Ｆで示す経路を流れる。つまり、潤滑油は、凸部７３の傾斜面７３ｂを流れ、凸部７３の先端７３ａに到達する。潤滑油は先端７３ａに到達すると集約されるため油滴を形成する。そして、この油滴は、内輪２２が有する大鍔部３７の外周面又は油溜め部２５の筒状部５１の内周面に落下する。特に本実施形態では（図５参照）、凸部７３の先端７３ａが、環状部５２の軸方向一方側の側面７２ｂよりも軸方向一方側に位置しているため、油滴となった潤滑油は、大鍔部３７の外周面又は油溜め部２５の筒状部５１の内周面に落下しやすい。凸部７３から落下した潤滑油は、大鍔部３７又は筒状部５１をつたって、転がり軸受２０の下部における油溜め部２５と外輪２１との間の油溜め空間Ｑへ移動する。

このように、本実施形態に係る転がり軸受２０によれば、油溜め部２５の軸方向他方側の面（側面７２ｃ）に付着した潤滑油を効率的に回収することができ、油溜め空間Ｑの油量を常に多く確保することができ、この結果、円すいころ軸受２０の潤滑性を長期にわたって維持することができる。

〔円すいころ２３と油溜め部２５が有する凸部７３との対応について〕
図９は、図２に示す転がり軸受２０の組立て時における円すいころ２３と、油溜め部２５が有する凸部７３との位置関係を説明するための図であり、油溜め部２５、及び円すいころ２３が配置された内輪２２を軸方向他方側から見た図に相当する。なお、図７では、油溜め部２５、及び円すいころ２３が配置された内輪２２を示しており、その他の部材については省略している。

円すいころ２３の大端面２３ａの直径は、油溜め部２５において周方向に隣り合う２つの凸部７３の周方向に沿った間隔と略同じである。または、前記直径は、前記間隔よりも僅かに小さい。また、円すいころ２３の数と凸部７３の数とは共に１６個であり、同じである。円すいころ２３の数と凸部７３の数とを同じとし、凸部７３を周方向に等間隔に配置し、大端面２３ａの直径と２つの凸部７３の周方向に沿った間隔とを前記のとおり設定することで、後に説明する転がり軸受２０の組み立ての際に、周方向で隣り合う凸部７３，７３の間を各円すいころ２３が通過可能となる。

転がり軸受２０の組立てについて図３を参考にして説明する。油溜め部２５が、外輪２１の軸方向他方側の端部に固定される。これとは別に、保持器２４によって保持された複数の円すいころ２３を、内輪２２の内軌道面３５に沿って配置する。複数の円すいころ２３及び保持器２４と一体となった内輪２２を、油溜め部２５が固定された外輪２１の内側に嵌め込む。このとき、複数の円すいころ２３が配置された内輪２２は、油溜め部２５が固定された外輪２１の軸方向他方側から挿入される。この際（図９参照）油溜め部２５の凸部７３と円すいころ２３との周方向についての位置合わせが行われる。つまり、周方向で隣り合う凸部７３，７３の間を各円すいころ２３が通過可能となるように位置合わせが行われる。この位置合わせを行ってから、外輪２１側と内輪２２側とを軸方向に接近させてこれらの組み付けを行う。これにより、転がり軸受２０の組立てが完了する。

〔油溜め部２５の変形例〕
図５に示す形態では、凸部７３が有している傾斜面７３ｂは、外周側から内周側まで傾斜角度が一定となるテーパ形状を有しているが、それ以外として傾斜面７３ｂは（図示しないが）途中で傾斜角度が変化する二つの面によって構成されていてもよい。別の変形例として、傾斜面７３ｂは、断面において、直線状である以外に曲線状（円弧状）であってもよい。

また、以上の形態では、凸部７３の数が円すいころ２３の数と同じであり、凸部７３が周方向に等間隔に配置される構成を説明したが、これに限らない。凸部７３の数は、円すいころ２３の数よりも少なくてもよく、この場合においても、凸部７３は周方向に等間隔に配置される。また、凸部７３が２つ以上形成される場合、凸部７３の数は、円すいころ２３の数の約数とするのが好ましい。この場合であっても、円すいころ２３が配置された内輪２２を、油溜め部２５が固定された外輪２１の内側に嵌め込む際に、凸部７３が隣り合う２つの円すいころ２３の間を通過することが可能となり、組み立てが容易である。

前記実施形態では、油溜め部２５におけるリップ７０のリップ本体部７２が、軸方向に垂直な方向（径方向）に延びる構成を説明したが、これに限られない。リップ本体部７２は、中心軸Ｃ（図２参照）に対して傾斜していてもよい。
また、前記実施形態では（図７参照）、凸部７３が、軸方向から見て矩形の形状である例を説明したが、これに限られない。軸方向から見た凸部７３の形状は、特に限定されない。
また、前記実施形態では、油溜め部２５が、リング６０を備えている例を説明したが、これに限られない。油溜め部２５は、リング６０を備えなくてもよく、この場合、油溜め部２５の全体が弾性を有する素材により形成される。

〔油溜め部２５について〕
以上より、油溜め部２５は次のように構成されている。
油溜め部２５は、外輪２１の軸方向他方側の端部に固定される（図５参照）。油溜め部２５は、筒状部５１と、環状部５２と、凸部７３とを含む。筒状部５１は、軸方向に延びる円筒状に形成され、外輪２１の軸方向一方側の端部に固定される。環状部５２は、径方向に延びる円環状に形成され、この環状部５２の径方向外側の端部が筒状部５１の軸方向他方側の端部に接続されている。凸部７３は、環状部５２の内周７２ａ側から径方向内方に突出している（第１の構成）。
第１の構成によれば、内輪２２（大端部３７）に付着した潤滑油を、転がり軸受２０の下部における外輪２１と油溜め部２５との間の空間（油溜め空間Ｑ）に流入させることができる。したがって、転がり軸受２０の下部（油溜め空間Ｑ）に貯留されている潤滑油の減少を抑制することができる。

第１の構成において、凸部７３の先端７３ａは、筒状部５１の軸方向他方側の端部（側面７２ｃ）よりも軸方向一方側に位置している（第２の構成）。
これにより、油溜め部２５の上部側では、凸部７３の先端７３ａにおいて、潤滑油の油滴は、円すいころ軸受２０の内部に近い側で形成され、内輪２２（大鍔部３７）や油溜め部２５の筒状部５１の内周側に落下しやすくなり、円すいころ軸受２０の下部における外輪２１と油溜め部２５との間の空間（油溜め空間Ｑ）に流入する潤滑油の量を増加させることができる。

第１の構成又は第２の構成において、環状部５２の内周７２ａには、凸部７３が複数形成されており、これら複数の凸部７３は、環状部５２の内周７２ａにおいて、周方向に等間隔に配置されている（第３の構成）。
これにより、転がり軸受２０を組み付けた際に、複数の凸部７３のうちの少なくとも１つが、環状部５２から下向きの成分を有して延びる構成となる。したがって、転がり軸受２０がハウジング１７に組み付けられた状態で、その組み付け状態に関係なく、凸部７３から潤滑油を転がり軸受２０の下部における外輪２１と油溜め部２５との間の空間（油溜め空間Ｑ）に流入させることができる。
また、第３の構成において、環状部５２の内周側に形成されている凸部７３の数を、円すいころ２３の数の約数とすることができる（第４の構成）。

第３の構成又は第４の構成において、凸部７３は、傾斜面７３ｂを含む。傾斜面７３ｂは、凸部７３の径方向内側に形成され、軸方向他方側の端部が環状部５２の軸方向他方側の側面７２ｃと連続し、軸方向一方側から軸方向他方側に向かうにつれて中心軸Ｃからの距離が大きくなる（第５の構成）。
これにより、油溜め部２５の軸方向他方側の側面７２ｃに付着した潤滑油を、凸部７３の先端７３ａへ効率よく移動させることができるため、円すいころ軸受２０の外部の潤滑油をさらに効率的に回収することが可能となる。

以上のとおり開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。つまり、本発明の回転装置は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。
前記形態における転がり軸受２０が有する保持器２４は、金属製であり、プレス等によって作成されるものであるが、保持器２４は樹脂製であり、金型によって作成されるものであってもよい。
また、図１において、回転装置１０をトランスアクスルとして説明したが、前記各構成を備えている回転装置１０は他の機器であってもよく、例えば、トランスミッションや無段変速機であってもよい。または、自動車用以外の設備における回転装置であってもよい。このような回転装置が有する多段軸の少なくとも一つの段の軸（例えば中間軸）において、本発明の前記構成を適用することができる。

１０：回転装置１７：ハウジング１７ｃ：壁部
１９：カウンタ軸（軸）２０：転がり軸受２１：外輪
２２：内輪２３：円すいころ（転動体）２４：保持器
２５：油溜め部３１：軸受環状空間４２：薄肉部（端部）
５１：筒状部５２：環状部７３：凸部
８１：第一空間８２：第二空間８３：貫通孔
Ａ：開口面積Ｂ：最小断面積

Claims

軸を収容しているハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられている外輪、前記軸と一体回転する内輪、前記外輪と前記内輪との間に設けられている複数の転動体、及び複数の前記転動体を保持する保持器を有し、回転すると当該内輪と当該外輪との間の軸受環状空間を流体が軸方向成分を有して流れるポンプ作用が発生することのある転がり軸受と、
を備え、
前記ハウジング内における前記転がり軸受の軸方向一方側の空間は、当該転がり軸受側を除いて、閉塞空間であり、
前記転がり軸受は、更に、前記外輪の軸方向の端部に設けられ潤滑油を当該外輪との間で溜める油溜め部を有している、回転装置。
軸を収容しているハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられている外輪、前記軸と一体回転する内輪、前記外輪と前記内輪との間に設けられている複数の転動体、及び複数の前記転動体を保持する保持器を有し、回転すると当該内輪と当該外輪との間の軸受環状空間を流体が軸方向成分を有して流れるポンプ作用が発生することのある転がり軸受と、
を備え、
前記ハウジングが有する壁部に、前記転がり軸受の軸方向一方側の空間へと通じる貫通孔が形成されており、当該貫通孔の最小断面積は、前記外輪と前記内輪との間に形成される軸方向一方側の開口面積よりも小さく、
前記転がり軸受は、更に、前記外輪の軸方向の端部に設けられ潤滑油を当該外輪との間で溜める油溜め部を有している、回転装置。
軸を収容しているハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられている外輪、前記軸と一体回転する内輪、前記外輪と前記内輪との間に設けられている複数の転動体、及び複数の前記転動体を保持する保持器を有し、回転すると当該内輪と当該外輪との間の軸受環状空間を流体が軸方向成分を有して流れるポンプ作用が発生することのある転がり軸受と、
を備え、
前記ハウジング内における前記転がり軸受の軸方向一方側の第一空間は、前記ポンプ作用によって、当該転がり軸受の軸方向他方側の第二空間に対して負圧となり、
前記転がり軸受は、更に、前記外輪の軸方向の端部に設けられ潤滑油を当該外輪との間で溜める油溜め部を有している、回転装置。
前記油溜め部は、前記外輪から軸方向に延びる円筒状の筒状部と、前記筒状部から径方向内方に延びる円環状の環状部と、前記環状部の内周側から突出している凸部と、を有している、請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転装置。
前記凸部は、前記転動体が設けられている側である軸受内部側に向かう成分を有して突出している、請求項４に記載の回転装置。