WO2016132914A1 - 深みぞ玉軸受 - Google Patents

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    • F16C33/3862—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages comprising two annular parts joined together
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    • F16C19/06—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls

Definitions

  • This invention relates to a deep groove ball bearing in which a ball is incorporated between an outer ring and an inner ring.
  • Fig. 5 shows an automobile transmission.
  • the input shaft 60 and the output shaft 61 are arranged coaxially
  • a clutch 62 is provided between the opposed portions
  • a counter shaft 63 is provided in parallel with the two shafts 60, 61
  • the input shaft 60 The rotation is transmitted to the countershaft 63 via gears 64 and 65 meshing with each other.
  • the countershaft 63 is provided with a plurality of speed change gears 66 to 68, and the output shaft 61 is provided with a plurality of shift gears 69 and 70 having different diameters with respect to the gears 66 to 68, and the shift gear 69, By switching the meshing with the gears 66 to 68 by the shift operation of 70, the rotation of the input shaft 60 is shifted to a plurality of stages and output from the output shaft 61.
  • Tapered roller bearings are suitable for transmission bearings because they have a large load capacity and can receive both axial loads and radial loads.
  • the tapered roller bearing there is a problem that the loss torque is large and the amount of fuel consumption increases.
  • deep groove ball bearings with less torque loss are often used.
  • This pulling phenomenon is the same as the pulling phenomenon of lubricating oil called a pumping action in tapered roller bearings, and the pulling phenomenon causes the lubricating oil inside the bearing to be forced out in one direction and flow out excessively, resulting in insufficient lubrication. There is a possibility.
  • An object of the present invention is to provide a deep groove ball bearing that can prevent excessive outflow of lubricating oil and prevent seizure due to lack of lubricating oil.
  • an outer race having a raceway groove formed on an inner diameter surface, an inner raceway having a raceway groove formed on an outer diameter surface, and a raceway groove of the outer raceway, A ball assembled between the raceway grooves of the inner raceway and a cage for holding the ball, and a shoulder on one side of the raceway groove in the outer raceway and a shoulder on the other side of the raceway groove in the inner raceway
  • the height of which is higher than the shoulder on the other side of the outer race and the shoulder on one side of the inner race at least the rotation of the outer race and the inner race A tapered surface inclined so that the shoulder height of the inner end portion on the raceway groove side is higher than the shoulder height of the outer end portion on the bearing side surface
  • the inner race when the inner race is a rotating ring, when the inner race rotates, the outer diameter of the shoulder provided on one side of the race groove and the shoulder provided on the other side
  • the centrifugal force of the lubricating oil is different due to the difference in the peripheral speed based on the difference in the diameter of the lubricant.
  • a pumping action is drawn into the large lubricating oil, and the pumping action causes the lubricating oil to be drawn into the bearing from the small-diameter shoulder side with a low height and to flow in the bearing in one direction, and from the large-diameter shoulder side with a high height. It flows out to the outside.
  • the peripheral surface is a tapered surface on the large-diameter shoulder side having a high height
  • lubrication is accompanied by a difference in peripheral speed based on a difference in diameter between the small-diameter end and the large-diameter end of the tapered surface.
  • the centrifugal force of the oil is also different, and a pumping action is generated in which the lubricating oil having a small centrifugal force on the small diameter end side is drawn into the lubricating oil having a large centrifugal force on the large diameter end side, and the lubricating oil is drawn into the bearing by the pumping action.
  • This lubricating oil is opposite to the flow of the lubricating oil that is fed into the bearing from the small-diameter shoulder with a low height and flows out into the large-diameter shoulder with a high height.
  • the outflow of the lubricating oil to the diameter shoulder side is suppressed, and the excessive outflow of the lubricating oil is prevented.
  • the outer raceway When the outer raceway is a rotating wheel, when the outer raceway rotates, the outer raceway is driven by the difference in peripheral speed based on the difference in inner diameter between the shoulder provided on one side of the raceway groove and the shoulder provided on the other side.
  • the centrifugal force of the rotating lubricating oil is also different, and there is a pumping action in which the small-diameter shoulder side small centrifugal force with high shoulder height is drawn into the large-diameter shoulder side large centrifugal force with low shoulder height, Due to the pumping action, the lubricating oil is drawn into the bearing from the small diameter shoulder side with a high height and flows in the bearing in one direction, and flows out from the large diameter shoulder side with a low height to the outside.
  • the peripheral surface is a tapered surface on the small-diameter shoulder side having a high height
  • the lubricating oil that rotates with the difference in peripheral speed based on the diameter difference between the small-diameter end and the large-diameter end of the tapered surface is obtained.
  • the centrifugal force is also different, and a pumping action is generated in which the lubricating oil having a small centrifugal force on the small diameter end side is drawn into the lubricating oil having a large centrifugal force on the large diameter end side, and the lubricating oil in the bearing is sent out by the pumping action.
  • This flow of lubricating oil is fed into the bearing from the small diameter shoulder side with a high height and flows in the opposite direction to the flow of lubricating oil flowing out to the large diameter shoulder side with a low height, so it is drawn into the bearing from the small diameter shoulder side.
  • the flow rate of the lubricating oil is reduced, and the excessive outflow of the lubricating oil from the high shoulder side to the outside is prevented.
  • the first divided holder made of a synthetic resin and a cylindrical second divided holder made of a synthetic resin inserted into the inner diameter side of the first divided holder
  • the first divided holder The ball is held in a combined state in which the other axial side of the second split cage is inserted into the one axial side of the first split cage on one axial side of the cage and the other axial side of the second split cage.
  • the two divided holders are axially arranged.
  • the ball is inserted between the raceway groove of the outer raceway and the raceway groove of the inner raceway, and then from the side with the lower shoulder height of the outer raceway. Insert the first split cage inside, and the inner track Each deep by simple operations from the shoulder low side of height to insert the second split cage inside can be assembled ball bearing.
  • the outer periphery is formed by two outer diameter surfaces, that is, the outer diameter surface of the first divided cage and the outer diameter surface of the second divided cage. Since the outer diameter is different, the pumping action is generated inside the bearing due to the difference in centrifugal force based on the difference in diameter, and more lubricating oil is fed into the bearing, and there is concern about excessive outflow of lubricating oil. Thus, the above-mentioned concerns can be eliminated by providing a tapered surface on the circumferential surface of the shoulder where the height of the rotating raceway is high.
  • the first split cage and the second split cage are preferably formed of a synthetic resin having excellent oil resistance.
  • resins include polyamide 46 (PA46), polyamide 66 (PA66), polyamide 9T (PA9T), polyetheretherketone resin (PEEK), and polyphenylene sulfide resin (PPS).
  • the outer circumferential surface of the outer raceway and the inner raceway have at least the shoulder peripheral surface having a high height on the rotating side raceway as a tapered surface, so that the small diameter end and the larger end of the tapered surface are increased. Due to the difference in peripheral speed based on the diameter difference between the diameter ends, the centrifugal force is also different and the pumping action occurs, and the flow of the lubricating oil due to the pumping action acts to prevent the lubricating oil from flowing out from the inside of the bearing. Outflow can be suppressed and seizure due to lack of lubricating oil can be prevented.
  • FIG. 1 shows a deep groove ball bearing A used for inner ring rotation.
  • This deep groove ball bearing A includes an outer ring 10 as an outer race, an inner ring 20 as an inner race, a ball 30 incorporated between the outer race 10 and the inner race 20 and a cage 40 that holds the ball 30.
  • the ball 30 is incorporated between the raceway groove 11 formed on the inner diameter surface of the outer ring and the raceway groove 21 formed on the outer diameter surface of the inner ring 20.
  • the height of the shoulder 12a located on one side of the raceway groove 11 is set to the shoulder of the outer ring of the standard deep groove ball bearing.
  • the shoulder 12b located on the other side is the same height as the shoulder of the outer ring of the standard deep groove ball bearing.
  • the height of the shoulder 22b located on the other side of the raceway groove 21 is set to the height of the shoulder of the inner ring of the standard deep groove ball bearing.
  • the height of the shoulder 22a located on one side is the same as the height of the shoulder of the inner ring of the standard type deep groove ball bearing
  • the outer ring 10 and the inner ring 20 are the standard type deep groove ball bearing.
  • the outer ring and the inner ring having the same structure may be used, and the shoulder height of the shoulder 12b located on the other side of the outer ring 10 and the shoulder 22a located on one side of the inner ring 20 is standard. It may be lower than the shoulder height of the die deep groove ball bearing.
  • the standard deep groove ball bearing is a bearing in which the height of the pair of shoulders of the outer ring and the height of the pair of shoulders of the inner ring are the same.
  • the outer diameter surface of the high shoulder 22b of the inner ring 20 is a tapered surface 23, and the outer diameter of the inner end on the raceway groove 21 side is larger than the outer diameter of the outer end on the bearing side surface side.
  • the diameter ⁇ b of the outer end of the tapered surface 23 is the same as the diameter ⁇ a of the shoulder 22a having a low height.
  • the retainer 40 includes a first split retainer 41 and a second split retainer 42 inserted on the inner diameter side of the first split retainer 41.
  • the first split retainer 41 is a plane in which a pair of opposed pocket claws 44 are formed at equal intervals in the circumferential direction on one side surface in the axial direction of the annular body 43, and the annular body 43 is punched between the opposed pair of pocket claws 44. It consists of a synthetic resin molded product provided with a notch 45 having a shape exceeding a half circle.
  • the inner diameter of the annular body 43 is substantially equal to the pitch circle diameter (PCD) of the ball 30, and the outer diameter is the inner diameter of the shoulder 12 a where the height of the outer ring 10 is high and the shoulder whose height is low.
  • the inner diameter of the outer ring 10 can be inserted into the bearing from the lower shoulder 12b side.
  • the inner surface of the notch 45 is a spherical shape along the outer periphery of the ball 30.
  • the second split holder 42 has a pair of opposed pawls 49 formed on the other side surface in the axial direction of the annular body 48 at equal intervals in the circumferential direction, and the annular body 48 is sandwiched between each pair of opposed pocket claws 49. It consists of a molded product of synthetic resin provided with a cutout portion 50 having a size that exceeds a half of a half of the planar shape to be extracted.
  • the outer diameter of the annular body 48 is substantially equal to the pitch circle diameter (PCD) of the ball 30, and the inner diameter is the outer diameter of the high shoulder 22 b of the inner ring 20 and the low shoulder 22 a.
  • the outer diameter is within the range.
  • the second split cage 42 can be inserted into the bearing from the low shoulder 22a side, and can be fitted inside the first split cage 41.
  • the inner surface of the notch 50 is a spherical shape along the outer periphery of the ball 30.
  • the other axial part of the second split holder 42 is inserted into one axial part of the first split holder 41 so as to face each other.
  • a connecting means X for making the first divided holder 41 and the second divided holder 42 non-separable in the axial direction.
  • the connecting means X is provided with an inward engagement claw 46 at the tip of a pillar portion 43a formed between adjacent cutout portions 45 of the first split holder 41, and the engagement member X is provided on the inner diameter surface of the annular body 43.
  • a groove-like engagement recess 47 is formed on the same axis as the joint claw 46, and an outward engagement claw 51 is formed at the tip of a column part 48 a formed between the adjacent notches 50 of the second split holder 42.
  • an engagement recess 52 is formed on the outer diameter surface of the annular body 48 on the same axis as the engagement claw 51, and the engagement claw 46 of the first divided holder 41 and the second divided holder 42 are By the engagement of the engagement recess 52 and the engagement of the engagement claw 51 of the second split retainer 42 and the engagement recess 47 of the first split retainer 41, the first split retainer 41 and the second split retainer. 42 is not separated in the axial direction.
  • a synthetic resin excellent in oil resistance is used.
  • synthetic resins include polyamide 46 (PA46), polyamide 66 (PA66), polyamide 9T (PA9T), polyetheretherketone resin (PEEK), and polyphenylene sulfide resin (PPS). These resins may be selected and used according to the type of lubricating oil.
  • the deep groove ball bearing shown in the embodiment has the above-described structure.
  • the inner ring 20 is inserted inside the outer ring 10, and the race groove 21 of the inner ring 20 and the race groove of the outer ring 10.
  • a required number of balls 30 are assembled between 11.
  • the inner ring 20 is offset in the radial direction with respect to the outer ring 10, a part of the outer diameter surface of the inner ring 20 is brought into contact with a part of the inner diameter surface of the outer ring 10, and 180 degrees in the circumferential direction from the contact part.
  • a crescent-shaped space is formed at a shifted position, and the ball 30 is assembled into the inside from one side of the space.
  • the ball 30 can be reliably assembled between the outer ring 10 and the inner ring 20 with a height of less than .50. Further, in order to prevent the ball 30 from climbing over the shoulder, the ratios H 1 / d and H 2 / d of the shoulder heights H 1 and H 2 with respect to the ball diameter d of the ball 30 are set to 0.25 or more.
  • the center of the inner ring 20 is made to coincide with the center of the outer ring 10 and the balls 30 are arranged at equal intervals in the circumferential direction, and the outer ring 10 and the inner ring 20 are arranged from one side of the shoulder 12b where the height of the outer ring 10 is low.
  • the first split holder 41 is inserted between the notches 45 formed in the first split holder 41 so that the balls 30 are fitted therein.
  • the second split retainer 42 is inserted between the outer ring 10 and the inner ring 20 from one side of the shoulder 22a where the inner ring 20 is low, and the ball 30 is inserted into the notch 50 formed in the second split retainer 42. It inserts so that it may fit, and the axial direction other side part of the 2nd division
  • the first split holder 41 and the second split hold are internally provided from both sides between the outer ring 10 and the inner ring 20.
  • the deep groove ball bearing A can be assembled by a simple operation of inserting the second holder 42 and fitting the second divided holder 42 into the first divided holder 41.
  • the deep groove ball bearing A is used to support, for example, a torque transmission shaft such as an input shaft of a transmission.
  • a torque transmission shaft such as an input shaft of a transmission.
  • the inner ring 20 rotates relative to the outer ring 10. To do.
  • the ball 30 revolves while rotating due to the relative rotation of the inner ring 20 with respect to the outer ring 10, and the cage 40 also rotates due to the revolution.
  • the pair of shoulders 22a and 22b formed on both sides of the raceway groove 21 of the inner ring 20 have different outer diameters, so that there is also a difference in peripheral speed.
  • the centrifugal force of the lubricating oil is also different, and there is a pumping action in which the lubricating oil with a small centrifugal force on the small shoulder 22a side with a low shoulder height is drawn into the lubricating oil with a large centrifugal force on the large shoulder 22b side with a high shoulder height.
  • the lubricating oil is drawn into the bearing from the side of the small-diameter shoulder 22a having a low height, flows in the bearing in one direction, and flows out from the side of the large-diameter shoulder 22b having a high height to the outside.
  • first split retainer 41 and the second split retainer 42 have different outer diameters, a difference occurs in the peripheral speed, and the centrifugal force of the lubricating oil accompanying the difference in the peripheral speed is also different, so that the second split retainer
  • the pumping action in which the lubricating oil on the side of the container 42 is drawn into the first divided holder 41 side occurs. Due to the two pumping actions of the pumping action and the above-described pumping action based on the difference in shoulder height of the inner ring 20, as shown by the arrow F1 in FIG. Is drawn out and flows out from the shoulder 22b side with a high height.
  • the outer peripheral surface is a tapered surface 23 on the shoulder 22b side where the inner ring 20 is high, the difference in peripheral speed based on the difference in diameter between the small diameter end and the large diameter end of the tapered surface 23.
  • the centrifugal force of the lubricating oil is also different depending on the pumping action of the lubricating oil having a small centrifugal force on the small diameter end side being drawn into the lubricating oil having a large centrifugal force on the large diameter end side, as indicated by an arrow F2 in FIG.
  • the lubricating oil is drawn into the bearing from the high shoulder 22b side.
  • this lubricating oil Since the flow of this lubricating oil is opposite to the flow of the lubricating oil drawn into the bearing from the low shoulder 22a side and flowing out to the high shoulder 22b side, the flow from the high shoulder 22b side to the outside Thus, the lubricant oil is prevented from flowing out, and the lubricant oil is prevented from excessively flowing out, and seizure due to the lack of lubricating oil inside the bearing is prevented.
  • a tapered surface 23 is provided on the outer peripheral surface of the shoulder 22b having a high height of the inner ring 20, but a deep groove ball for outer ring rotation is provided.
  • the outer peripheral surface of the shoulder with a high height of the inner ring 20 is a cylindrical surface
  • the inner peripheral surface of the shoulder 12a with a high height of the outer ring 10 is a bearing at the inner end on the raceway groove 11 side.
  • a tapered surface 13 having a smaller diameter than the outer end on the side surface side is provided. In this case, it is preferable that the circular diameter of the small diameter end of the tapered surface 13 is set to be substantially the same as the inner diameter of the shoulder 12b having a low height.
  • the outer ring 10 when the outer ring 10 is rotated by providing the tapered surface 13 on the inner circumferential surface of the shoulder 12a having a high height, the outer ring 10 is rotated by the difference in diameter between the pair of shoulders 12a and 12b provided on the outer ring 10. A difference in speed occurs, and the centrifugal force of the lubricating oil that rotates with the difference in peripheral speed also differs, so that the lubricating oil with a small centrifugal force on the small shoulder 12a side with a high shoulder height is on the large diameter shoulder 12b side with a low shoulder height.
  • the inner peripheral surface of the outer ring 10 on the small-diameter shoulder 12a side is a tapered surface 13
  • the peripheral speed based on the difference in diameter between the small-diameter end and the large-diameter end of the tapered surface 13 is increased. Due to the difference, the centrifugal force of the lubricating oil that follows is also different, and a pumping action is generated in which the lubricating oil having a small centrifugal force on the small diameter end side is drawn into the lubricating oil having a large centrifugal force on the large diameter end side, and is indicated by an arrow F3 in FIG. As described above, the lubricating oil in the bearing is sent out from the shoulder 12a side having a high height.
  • the tapered surface 23 is provided only on the outer peripheral surface of the shoulder 22b having a high height of the inner ring 20, but the height of the outer ring 10 is increased.
  • a tapered surface may be provided on the inner peripheral surface of the high shoulder 12a as in the case shown in FIG.
  • the tapered surface 13 is provided only on the inner peripheral surface of the shoulder 12 a with a high height of the outer ring 10, but the shoulder with a high height of the inner ring 20 is provided.
  • a tapered surface may be provided on the outer peripheral surface of 22b as in the case shown in FIG.

Abstract

　内輪（２０）の軌道溝（２１）の両側に形成された一対の肩（２２ａ、２２ｂ）の高さを相違させ、高さの高い肩（２２ｂ）の外周に軸受側面側の端部を小径端とするテーパ面（２３）を形成し、そのテーパ面（２３）の回転によるポンピング作用により高さの低い肩（２２ａ）から軸受内に吸入して高さの高い肩（２２ｂ）側から排出される潤滑油の外部への流出を抑制した深みぞ玉軸受である。

Description

深みぞ玉軸受
　この発明は、外輪と内輪間にボールを組み込んだ深みぞ玉軸受に関する。
　図５は自動車のトランスミッションを示す。このトランスミッションにおいては、インプットシャフト６０とアウトプットシャフト６１を同軸上に配置して、その対向部間にクラッチ６２を設け、上記両軸６０、６１に平行にカウンタシャフト６３を設け、上記インプットシャフト６０の回転を互いに噛合するギヤ６４、６５を介してカウンタシャフト６３に伝達している。
　また、カウンタシャフト６３に複数の変速用ギヤ６６乃至６８を設け、アウトプットシャフト６１には、上記ギヤ６６乃至６８に対して複数の径の異なるシフトギヤ６９、７０を切換え可能に設け、そのシフトギヤ６９、７０のシフト操作によりギヤ６６乃至６８に対する噛み合いを切り換えることによりインプットシャフト６０の回転を複数段に変速してアウトプットシャフト６１から出力している。
　上記トランスミッションにおいては、ヘリカルギヤが多く採用されているため、インプットシャフト６０からアウトプットシャフト６１への回転トルクの伝達時、インプットシャフト６０、アウトプットシャフト６１およびカウンタシャフト６３のそれぞれにアキシャル荷重が負荷されることになる。
　このため、インプットシャフト６０、アウトプットシャフト６１およびカウンタシャフト６３を支持する軸受７１には、ラジアル荷重とアキシャル荷重の両方の荷重を支持することができる軸受を用いる必要がある。
　円すいころ軸受においては、負荷容量が大きく、アキシャル荷重およびラジアル荷重の両方を受けることができるため、トランスミッション用の軸受に好適である。しかし、円すいころ軸受においては、損失トルクが大きく、燃料の消費量が多くなるという問題が生じる。その低燃費化を図るため、トルク損失の少ない深みぞ玉軸受が使用されるケースが多くなってきている。
　ここで、標準の深みぞ玉軸受においては、過大なアキシャル荷重が負荷された際に、そのアキシャル荷重を受ける負荷側の肩にボールが乗り上げて、肩のエッジが損傷する懸念がある。
　そのような不都合を解消するため、下記特許文献１に記載された深みぞ玉軸受においては、外輪の軌道溝および内輪の軌道溝のそれぞれ両側に形成された肩のうち、アキシャル荷重を受ける側の肩を高くして、ボールの乗り上げを阻止し、軸受の耐久性の低下を抑制して、大きなアキシャル荷重を受けることができるようにしている。
特開２０００－１４５７９５号公報
　ところで、上記特許文献１に記載された深みぞ玉軸受においては、外輪および内輪の軌道溝の両側に設けられた左右の肩高さが相違するため、内輪の回転時、肩径の相違から軸受内部の潤滑油の回転速度に差が生じ、回転速度の遅い遠心力の小さい小径肩側の潤滑油が回転速度の速い遠心力の大きい大径肩側の潤滑油に引き込まれる潤滑油の引き込み現象が生じる。この引き込み現象は、円すいころ軸受においてポンピング作用と呼ばれる潤滑油の引き込み現象と同じであり、その引き込み現象によって軸受内部の潤滑油が一方向に強制的に送り出されて過剰に流出し、潤滑不足になる可能性がある。
　この発明の課題は、潤滑油の過剰流出を防止し、潤滑油の不足によって焼き付きが生じるのを防止することができるようにした深みぞ玉軸受を提供することである。
　上記の課題を解決するため、この発明においては、内径面に軌道溝が形成された外側軌道輪と、外径面に軌道溝が形成された内側軌道輪と、前記外側軌道輪の軌道溝と前記内側軌道輪の軌道溝間に組込まれたボールおよびそのボールを保持する保持器とからなり、前記外側軌道輪における軌道溝の一側の肩および前記内側軌道輪における軌道溝の他側の肩の高さが、前記外側軌道輪の他側の肩および前記内側軌道輪の一側の肩の高さより高くされた深みぞ玉軸受において、前記外側軌道輪と前記内側軌道輪のうち、少なくとも回転側とされる軌道輪の高さが高い肩の周面を前記軌道溝側の内端部の肩の高さが軸受側面側の外端部の肩高さより高くなるように傾斜するテーパ面とした構成を採用したのである。
　上記の構成からなる深みぞ玉軸受において、内側軌道輪が回転輪の場合において、その内側軌道輪が回転すると、軌道溝の一側に設けられた肩と他側に設けられた肩の外径の径差に基づく周速の相違により連れ回る潤滑油の遠心力も相違して、肩高さの低い小径肩側の遠心力の小さい潤滑油が肩高さの高い大径肩側の遠心力の大きい潤滑油に引き込まれるポンピング作用が生じ、そのポンピング作用により高さの低い小径肩側から軸受内に潤滑油が引き込まれて軸受内部を一方向に流動し、高さの高い大径肩側から外部に流出する。
　このとき、高さの高い大径肩側においては、その周面がテーパ面とされているため、そのテーパ面の小径端と大径端の径の相違に基づく周速の相違によって連れ回る潤滑油の遠心力も相違し、小径端側の遠心力の小さい潤滑油が大径端側の遠心力の大きい潤滑油に引き込まれるポンピング作用が生じ、そのポンピング作用により軸受内に潤滑油が引き込まれる。この潤滑油の流れは高さの低い小径肩側から軸受内に送り込まれて高さの高い大径肩側に流出する潤滑油の流れと逆向きであるため、軸受内から高さの高い大径肩側への潤滑油の流出が抑制されることになり、潤滑油の過剰流出が防止される。
　なお、外側軌道輪が回転輪の場合、その外側軌道輪が回転すると、軌道溝の一側に設けられた肩と他側に設けられた肩の内径の径差に基づく周速の相違により連れ回る潤滑油の遠心力も相違して、肩高さの高い小径肩側の遠心力の小さい潤滑油が肩高さの低い大径肩側の遠心力の大きい潤滑油に引き込まれるポンピング作用が生じ、そのポンピング作用により高さの高い小径肩側から軸受内に潤滑油が引き込まれて軸受内部を一方向に流動し、高さの低い大径肩側から外部に流出する。
　このとき、高さの高い小径肩側においては、その周面がテーパ面とされているため、そのテーパ面の小径端と大径端の径差に基づく周速の相違により連れ回る潤滑油の遠心力も相違し、小径端側の遠心力の小さい潤滑油が大径端側の遠心力の大きい潤滑油に引き込まれるポンピング作用が生じ、そのポンピング作用により軸受内の潤滑油が外部に送り出される。この潤滑油の流れは高さの高い小径肩側から軸受内に送り込まれて高さの低い大径肩側に流出する潤滑油の流れと逆向きであるため、小径肩側から軸受内に引き込まれる潤滑油の流入速度が低下し、高さの高い肩側から外部への潤滑油の過剰流出が防止される。
　ここで、合成樹脂からなる円筒形の第１分割保持器と、その第１分割保持器の内径側に挿入される合成樹脂からなる円筒形の第２分割保持器からなり、前記第１分割保持器の軸方向一側面と第２分割保持器の軸方向他側面に、第１分割保持器の軸方向一側部内に第２分割保持器の軸方向他側部を挿入する組み合わせ状態でボール保持用の円形のポケットを形成する切欠部が周方向に間隔をおいて設けられ、前記第１分割保持器と第２分割保持器がポケットを形成する組み合わせ状態で、その両分割保持器を軸方向に非分離とする連結手段が設けられた組み合わせ保持器を採用すると、外側軌道輪の軌道溝と内側軌道輪の軌道溝間にボールを組み込んだのち、外側軌道輪の肩高さの低い側から内部に第１分割保持器を挿入し、かつ、内側軌道輪の肩高さの低い側から内部に第２分割保持器を挿入する簡単な操作によって深みぞ玉軸受を組み立てることができる。
　上記のような組み合わせ保持器の採用においては、その外周が第１分割保持器の外径面と第２分割保持器の外径面の２つの外径面で形成され、これら２つの外径面は外径が異なるため、その径差に基づく遠心力の相違から軸受内部にポンピング作用が生じ、軸受内部に潤滑油がより多く送り込まれて、潤滑油の過剰流出が懸念されるが、上記のように、回転側軌道輪の高さが高い肩の周面にテーパ面を設けることによって上記懸念を払拭することができる。
　深みぞ玉軸受においては、潤滑油によって潤滑されるため、第１分割保持器および第２分割保持器は耐油性に優れた合成樹脂で成形するのがよい。そのような樹脂として、ポリアミド４６（ＰＡ４６）、ポリアミド６６（ＰＡ６６）、ポリアミド９Ｔ（ＰＡ９Ｔ）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）を挙げることができる。
　この発明においては、上記のように、外側軌道輪と内側軌道輪のうち、少なくとも回転側軌道輪の高さの高い肩の周面をテーパ面としたことにより、そのテーパ面の小径端と大径端の径差に基づく周速の相違により遠心力も相違してポンピング作用が生じ、そのポンピング作用による潤滑油の流れが軸受内部から外部への潤滑油の流出を妨げるように作用するため、過剰流出を抑制することができ、潤滑油不足による焼き付きを防止することができる。
この発明に係る深みぞ玉軸受の縦断面図 図１に示す保持器の一部分を拡大して示す断面図 第１分割保持器と第２分割保持器の一部分を示す平面図 この発明に係る深みぞ玉軸受の他の実施の形態を示す縦断面図 自動車のトランスミッションの一例を示す概略図
　以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、内輪回転用として使用される深みぞ玉軸受Ａを示す。この深みぞ玉軸受Ａは、外側軌道輪としての外輪１０と、内側軌道輪としての内輪２０と、上記外輪１０と内輪２０間に組み込まれたボール３０およびそのボール３０を保持する保持器４０からなり、上記ボール３０は外輪の内径面に形成された軌道溝１１と内輪２０の外径面に形成された軌道溝２１間に組み込まれている。
　ここで、外輪１０の軌道溝１１の両側に形成された一対の肩１２ａ、１２ｂのうち、軌道溝１１の一側方に位置する肩１２ａの高さを標準型深みぞ玉軸受の外輪の肩の高さより高くし、他側方に位置する肩１２ｂを標準型深みぞ玉軸受の外輪の肩の高さと同じ高さとしている。
　また、内輪２０の軌道溝２１の両側に形成された一対の肩２２ａ、２２ｂのうち、軌道溝２１の他側方に位置する肩２２ｂの高さを標準型深みぞ玉軸受の内輪の肩の高さより高くし、一側方に位置する肩２２ａの高さを標準型深みぞ玉軸受の内輪の肩の高さと同じ高さとしているが、外輪１０および内輪２０は、標準型深みぞ玉軸受の外輪および内輪と同一の構成からなるものを用いるようにしてもよく、また、外輪１０の他側方に位置する肩１２ｂおよび内輪２０の一側方に位置する肩２２ａの肩高さを標準型深みぞ玉軸受の肩の高さより低くしてもよい。なお、標準型深みぞ玉軸受とは、外輪の一対の肩の高さおよび内輪の一対の肩の高さが同じ高さとされている軸受のことをいう。
　内輪２０の高さの高い肩２２ｂの外径面はテーパ面２３とされて、軌道溝２１側の内側端の外径が軸受側面側の外側端の外径より大径とされている。そのテーパ面２３の外側端の直径φｂは高さの低い肩２２ａの直径φａと同径とされている。
　図１乃至図３に示すように、保持器４０は、第１分割保持器４１と、その第１分割保持器４１の内径側に挿入された第２分割保持器４２とからなる。
　第１分割保持器４１は、環状体４３の軸方向一側面に対向一対のポケット爪４４を周方向に等間隔に形成し、各対向一対のポケット爪４４間に上記環状体４３を刳り抜く平面形状が２分の１円を超える大きさの切欠部４５を設けた合成樹脂の成形品からなっている。
　ここで、環状体４３の内径は、図１に示すように、ボール３０のピッチ円径（ＰＣＤ）に略等しく、外径は外輪１０の高さが高い肩１２ａの内径と高さの低い肩１２ｂの内径の範囲内とされて、外輪１０の高さの低い肩１２ｂ側から軸受内に挿入可能とされている。また、切欠部４５の内面は、ボール３０の外周に沿う球面状とされている。
　一方、第２分割保持器４２は、環状体４８の軸方向他側面に対向一対のポケット爪４９を周方向に等間隔に形成し、各対向一対のポケット爪４９間に上記環状体４８を刳り抜く平面形状が２分の１円を超える大きさの切欠部５０を設けた合成樹脂の成形品からなっている。
　上記環状体４８の外径は、図１に示すように、ボール３０のピッチ円径（ＰＣＤ）に略等しく、内径は内輪２０の高さの高い肩２２ｂの外径と高さの低い肩２２ａの外径の範囲内とされている。この第２分割保持器４２は、高さの低い肩２２ａ側から軸受内に挿入可能とされ、かつ、第１分割保持器４１の内側に嵌合可能とされている。また、切欠部５０の内面は、ボール３０の外周に沿う球面状とされている。
　第１分割保持器４１と第２分割保持器４２の相互間には、第１分割保持器４１の軸方向一側部内に第２分割保持器４２の軸方向他側部を挿入して、対向一対の切欠部４５，５０により円形のポケットを形成する状態において、その第１分割保持器４１と第２分割保持器４２を軸方向に非分離とする連結手段Ｘが設けられている。
　連結手段Ｘは、第１分割保持器４１の隣接する切欠部４５間に形成された柱部４３ａの先端部に内向きの係合爪４６を設け、かつ、環状体４３の内径面に上記係合爪４６と同一軸線上に溝状の係合凹部４７を形成し、第２分割保持器４２の隣接する切欠部５０間に形成された柱部４８ａの先端部に外向きの係合爪５１を設け、かつ、環状体４８の外径面に上記係合爪５１と同一軸線上に係合凹部５２を形成し、第１分割保持器４１の係合爪４６と第２分割保持器４２の係合凹部５２の係合、および、第２分割保持器４２の係合爪５１と第１分割保持器４１の係合凹部４７の係合によって、第１分割保持器４１と第２分割保持器４２とを軸方向に非分離とする構成とされている。
　ここで、第１分割保持器４１および第２分割保持器４２は、深みぞ玉軸受を潤滑する潤滑油に晒されるため、耐油性に優れた合成樹脂を用いるようにする。そのような合成樹脂として、ポリアミド４６（ＰＡ４６）、ポリアミド６６（ＰＡ６６）、ポリアミド９Ｔ（ＰＡ９Ｔ）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）を挙げることができる。これらの樹脂は、潤滑油の種類に応じて適切なものを選択して使用すればよい。
　実施の形態で示す深みぞ玉軸受は上記の構造からなり、その深みぞ玉軸受の組立てに際しては、外輪１０の内側に内輪２０を挿入し、その内輪２０の軌道溝２１と外輪１０の軌道溝１１間に所要数のボール３０を組込む。
　このとき、内輪２０を外輪１０に対して径方向にオフセットして、内輪２０の外径面の一部を外輪１０の内径面の一部に当接し、その当接部位から周方向に１８０度ずれた位置に三日月形の空間を形成し、その空間の一側方から内部にボール３０を組込むようにする。
　そのボール３０の組込みに際して、図１に示すように、外輪１０のスラスト負荷側の肩１２ａの肩高さＨ１や内輪２０の高さが高い肩２２ｂの肩高さＨ２が必要以上に高い場合には、ボール３０の組込みを阻害することになるが、実施の形態では、ボール３０の球径ｄに対する肩高さＨ１、Ｈ２の比率Ｈ１／ｄ、Ｈ２／ｄが、０．５０未満の高さとして、外輪１０と内輪２０間にボール３０を確実に組込むことができるようにしてある。また、ボール３０の肩乗り上げを防止するため、ボール３０の球径ｄに対する肩高さＨ１、Ｈ２の比率Ｈ１／ｄ、Ｈ２／ｄを０．２５以上としている。
　ボール３０の組込み後、内輪２０の中心を外輪１０の中心に一致させてボール３０を周方向に等間隔に配置し、外輪１０の高さの低い肩１２ｂの一側方から外輪１０と内輪２０間に第１分割保持器４１を、その第１分割保持器４１に形成された切欠部４５内にボール３０が嵌り込むようにして挿入する。
　また、内輪２０の高さが低い肩２２ａの一側方から外輪１０と内輪２０間に第２分割保持器４２を、その第２分割保持器４２に形成された切欠部５０内にボール３０が嵌り込むように挿入して、第１分割保持器４１の軸方向一側部内に第２分割保持器４２の軸方向他側部を嵌合する。
　上記のように、第１分割保持器４１内に第２分割保持器４２を嵌合することにより、図２に示すように、各分割保持器４１、４２に形成された係合爪４６、５１が相手方の分割保持器に設けられた係合凹部４７、５２に係合することになり、深みぞ玉軸受の組立てが完了する。
　このように、外輪１０の軌道溝１１と内輪２０の軌道溝２１間にボール３０を組込んだ後、外輪１０と内輪２０間の両側方から内部に第１分割保持器４１と第２分割保持器４２とを挿入して、第１分割保持器４１内に第２分割保持器４２を嵌合する簡単な作業によって深みぞ玉軸受Ａを組立てることができる。
　ここで、上記深みぞ玉軸受Ａを用いて、例えば、トランスミッションのインプットシャフト等のトルク伝達シャフトを支持し、その支持状態において、トルク伝達シャフトが回転すると、内輪２０が外輪１０に対して相対回転する。
　また、外輪１０に対する内輪２０の相対回転により、ボール３０は自転しつつ公転し、その公転により、保持器４０も回転する。
　上記内輪２０の回転時、その内輪２０の軌道溝２１の両側に形成された一対の肩２２ａ、２２ｂは外径が相違するため、周速にも差が生じ、その周速の相違により連れ回る潤滑油の遠心力も相違して、肩高さの低い小径肩２２ａ側の遠心力の小さい潤滑油が肩高さの高い大径肩２２ｂ側の遠心力の大きい潤滑油に引き込まれるポンピング作用が生じ、そのポンピング作用により高さの低い小径肩２２ａ側から軸受内に潤滑油が引き込まれて軸受内部を一方向に流動し、高さの高い大径肩２２ｂ側から外部に流出する。
　また、第１分割保持器４１と第２分割保持器４２は外径が異なるため、周速に差が生じ、その周速の相違により連れ回る潤滑油の遠心力も相違して、第２分割保持器４２側の潤滑油が第１分割保持器４１側に引き込まれるポンピング作用が生じる。そのポンピング作用と内輪２０の肩高さの相違に基づく上記ポンピング作用の二つのポンピング作用によって、図２の矢印Ｆ１で示すように、内輪２０の高さの低い肩２２ａ側から軸受内に潤滑油が引き込まれて高さの高い肩２２ｂ側から外部に流出する。
　このとき、内輪２０の高さの高い肩２２ｂ側においては、その外周面がテーパ面２３とされているため、そのテーパ面２３の小径端と大径端の径の相違に基づく周速の相違によって連れ回る潤滑油の遠心力も相違し、小径端側の遠心力の小さい潤滑油が大径端側の遠心力の大きい潤滑油に引き込まれるポンピング作用が生じ、図２の矢印Ｆ２で示すように、高さの高い肩２２ｂ側から軸受内に潤滑油が引き込まれる。この潤滑油の流れは高さの低い肩２２ａ側から軸受内に引き込まれて高さの高い肩２２ｂ側に流出する潤滑油の流れと逆向きであるため、高さの高い肩２２ｂ側から外部への潤滑油の流出が抑制されることになり、潤滑油の過剰流出が防止され、軸受内部の潤滑油不足による焼き付きが防止されることになる。
　図１および図２においては、内輪回転用の深みぞ玉軸受であるため、内輪２０の高さの高い肩２２ｂの外周面にテーパ面２３を設けるようにしたが、外輪回転用の深みぞ玉軸においては、図４に示すように、内輪２０の高さの高い肩の外周面を円筒面とし、外輪１０の高さの高い肩１２ａの内周面を軌道溝１１側の内端が軸受側面側の外側端より小径となるテーパ面１３を設けるようにする。この場合、テーパ面１３の小径端の円径を高さの低い肩１２ｂの内径と略同径としておくのが好ましい。
　上記のように、外輪１０の高さの高い肩１２ａの内周面にテーパ面１３を設けることにより、外輪１０が回転すると、外輪１０に設けられた一対の肩１２ａ、１２ｂの径差により周速に差が生じ、その周速の相違により連れ回る潤滑油の遠心力も相違して、肩高さの高い小径肩１２ａ側の遠心力の小さい潤滑油が肩高さの低い大径肩１２ｂ側の遠心力の大きい潤滑油に引き込まれるポンピング作用が生じ、そのポンピング作用により、図４の矢印Ｆ１で示すように、高さの高い小径肩１２ａ側から軸受内に潤滑油が引き込まれて軸受内部を一方向に流動し、高さの高い大径肩１２ｂ側から外部に流出する。
　また、外輪１０の高さの高い小径肩１２ａ側においては、その内周面がテーパ面１３とされているため、そのテーパ面１３の小径端と大径端の径の相違に基づく周速の相違により連れ回る潤滑油の遠心力も相違して、小径端側の遠心力の小さい潤滑油が大径端側の遠心力の大きい潤滑油に引き込まれるポンピング作用が生じ、図４の矢印Ｆ３で示すように、軸受内の潤滑油が高さの高い肩１２ａ側から外部に送り出される。この潤滑油の流れは外部から軸受内に引き込まれる矢印Ｆ１で示される潤滑油の流れと逆向きであるため、外部から軸受内に引き込まれる潤滑油の流入速度が減速され、高さの低い大径側の肩１２ｂから外部への潤滑油の流出が抑制され、軸受内部の潤滑油不足による焼き付きが防止される。
　なお、図１および図２では内輪回転用の深みぞ玉軸受であるため、内輪２０の高さの高い肩２２ｂの外周面にのみテーパ面２３を設けるようにしたが、外輪１０の高さの高い肩１２ａの内周面に図４に示す場合と同様にテーパ面を設けるようにしてもよい。
　また、図４では外輪回転用の深みぞ玉軸受であるため、外輪１０の高さの高い肩１２ａの内周面にのみテーパ面１３を設けるようにしたが、内輪２０の高さの高い肩２２ｂの外周面に図２に示す場合と同様にテーパ面を設けるようにしてもよい。
１０　　外輪
１１、２１　　軌道溝
１２ａ、１２ｂ　肩
１３、２３　　テーパ面
２０　　内輪
２２ａ、２２ｂ　肩
３０　　ボール
４０　　保持器
４１　　第１分割保持器
４２　　第２分割保持器
４５、５０　　切欠部
Ｘ　　　連結手段

Claims (3)

  1. 　内径面に軌道溝（１１）が形成された外側軌道輪（１０）と、外径面に軌道溝（２１）が形成された内側軌道輪（２０）と、前記外側軌道輪（１０）の軌道溝（１１）と前記内側軌道輪（２０）の軌道溝（２１）間に組込まれたボール（３０）およびそのボール（３０）を保持する保持器（４０）とからなり、前記外側軌道輪（１０）における軌道溝（１１）の一側の肩（１２ａ）および前記内側軌道輪（２０）における軌道溝（２１）の他側の肩（２２ｂ）の高さが、前記外側軌道輪（１０）の他側の肩（１２ｂ）および前記内側軌道輪（２０）の一側の肩（２２ａ）の高さより高くされた深みぞ玉軸受において、
    　前記外側軌道輪（１０）と前記内側軌道輪（２０）のうち、少なくとも回転側とされる軌道輪の高さが高い肩の周面を前記軌道溝側の内端部の肩の高さが軸受側面側の外端部の肩高さより高くなるように傾斜するテーパ面（１３、２３）としたことを特徴とする深みぞ玉軸受。
  2. 　前記保持器（４０）が、合成樹脂からなる円筒形の第１分割保持器（４１）と、その第１分割保持器（４１）の内側に挿入される合成樹脂からなる円筒形の第２分割保持器（４２）からなり、前記第１分割保持器（４１）の軸方向一側面と第２分割保持器（４２）の軸方向他側面に、第１分割保持器（４１）の軸方向一側部内に第２分割保持器（４２）の軸方向他側部を嵌合する組み合わせ状態でボール保持用の円形のポケットを形成する切欠部（４５、５０）が周方向に間隔をおいて設けられ、前記第１分割保持器（４１）と第２分割保持器（４２）がポケットを形成する組み合わせ状態で、その両分割保持器（４１、４２）を軸方向に非分離とする連結手段（Ｘ）が設けられた請求項１に記載の深みぞ玉軸受。
  3. 　前記合成樹脂が、ポリアミド４６、ポリアミド６６、ポリアミド９Ｔ、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂の一種からなる請求項２に記載の深みぞ玉軸受。
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