JP4314430B2 - 円すいころ軸受 - Google Patents

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Description

この発明は、円すいころ軸受、さらに詳しくは、自動車の最終減速装置部分などに配されて、その装置の内部に収容されるオイルを利用して潤滑を行う円すいころ軸受に関する。
外輪、内輪、両輪の間に配置された複数の円すいころ、およびこれらの円すいころを保持する保持器を有する円すいころ軸受は、コンパクトで、大きなラジアル荷重およびアキシャル荷重を支持することができ、しかも、高速回転で使用することができるため、広く使用されている。しかしながら、玉軸受に比べると、トルク損失が大きく、エネルギー節約の観点から、そのトルクの減少が課題となっている。
従来の円すいころ軸受(21)としては、図２に示すように、外輪(22)、内輪(23)、両輪(22)(23)の間に配置された複数の円すいころ(24)、およびこれらの円すいころ(24)を保持する保持器(25)を有し、保持器(25)の小径側端部が径方向内方に折り曲げられて、折曲げ部(25a)が内輪(23)の小鍔部(23a)に間隙をおいて臨まされているものが一般的である。
また、特許文献１には、保持器の折曲げ部と内輪の小鍔部との隙間について考慮した円すいころが記載されている。
特開平１０−８９３５３号公報
上記図２に示した一般的な円すいころ軸受では、軸受回転に伴うポンプ作用によって内輪小径側からオイルが軸受内部に流入して大径側より排出される。回転トルク発生要因として、円すいころと内輪との間の抵抗のほかに、オイルの撹拌による抵抗があり、特に高回転領域で使用される円すいころ軸受では、後者の抵抗が回転トルクの大きな部分を占めているものと考えられる。
上記特許文献１に記載の円すいころ軸受は、潤滑オイルの流れを考慮することにより、軸受はくりを防止したものであるが、この軸受では、回転中に保持器の折曲げ端部が内輪に接触しないように、折曲げ端部と内輪外径との隙間を管理する必要があり、ばらつきを極めて小さく抑えて製造しなければならないという問題がある。
この発明の目的は、軸受内のオイルの流れを適正化することにより回転トルクを減少し、しかも、製造時のばらつきをある程度許容することができる円すいころ軸受を提供することにある。
この発明による円すいころ軸受は、外輪、内輪、両輪の間に配置された複数の円すいころ、およびこれらの円すいころを保持する保持器を有する円すいころ軸受において、内輪の小径側端部は、径方向外方に凸形状で円すいころの軸方向外方に位置して円すいころの軸方向の移動を規制する小径鍔部と、同部より小径で同部の軸方向外方に連なる円筒部とからなり、保持器の小径側端部は、径方向内方に折り曲げられて小径鍔部よりも軸方向外方において内輪の円筒部の外径に間隙をおいて臨まされる折曲げ部を有しており、内輪の小径鍔部の外径＞保持器の折曲げ部の内径とされることにより、折曲げ部は、内輪の円筒部の外径との間に径方向のラビリンスを形成するとともに、内輪の小径鍔部端面との間に軸方向のラビリンスを形成していることを特徴とするものである。
内輪ならびに保持器の大径側端部形状および外輪の形状は、特に、限定されるものではなく、従来の種々の形状が適宜適用される。
保持器の折曲げ端と内輪との位置関係は、オイル流入口にラビリンスを形成して流入量を低減することを可能とする範囲で適宜設定されるが、より具体的には、小径鍔部の端面と折曲げ部との軸方向の間隔が１．５〜３ｍｍ程度、折曲げ部の内径と円筒部の外径との間隔が１〜２ｍｍ程度とされる。これらの間隔は、製造時の中心寸法とされ、製造時の誤差による多少のばらつきが許容される。
この発明の円すいころ軸受によると、オイル流入口である保持器と内輪との間にラビリンスが形成されているので、軸受へのオイル流入量が低減し、これにより、オイルの撹拌抵抗が低減し、軸受のトルク損失が低減する。しかも、保持器と内輪との間隙がある程度の範囲内にあれば、上記効果が発揮されることから、製造時のばらつきがある程度許容され、製造が容易となる。
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。以下の説明において、左右は、図の左右をいうものとする。
図１に示すこの発明による円すいころ軸受(1)は、外輪(2)、内輪(3)、両輪(2)(3)の間に配置された複数の円すいころ(4)、および円すいころ(4)を保持する保持器(5)を有している。
内輪(3)は、円すい状の軌道面(11)と、軌道面(1)の左端部に設けられた小径側端部(12)と、軌道面(13)の右端部に設けられた大径側端部(13)とを有している。内輪(3)の小径側端部(12)は、円すいころ(4)の軸方向の移動を規制する小径鍔部(14)と、同部(14)より小径でかつ同部(14)の軸方向外方に連なる円筒部(15)とからなり、内輪(3)の大径側端部(13)は、円すいころ(4)の軸方向の移動を規制する大径鍔部からなる。
外輪(2)は、円すい軌道面(16)を有しており、その右端面は、内輪(3)の右端面よりも内方にあり、その左端面は、内輪(3)の左端面と面一とされている。
保持器(5)は、円すいころ(4)よりも右方に突出する大径側端部(17)と、同左方に突出する小径側端部(18)とを有している。保持器(5)の小径側端部(18)は、径方向内方に折り曲げられた折曲げ部(19)を有しており、折曲げ部(19)は、内輪(3)の小径側端部(12)との間にラビリンスを形成するように、内輪(3)の小径側端部(12)の円筒部(15)の外径に間隙をおいて臨まされている。
図１において、内輪(3)の小径鍔部(14)の左面（端面）と保持器(5)の小径側の折曲げ部(19)の右面との間には、軸方向のラビリンスとしての間隙Ａが設けられており、内輪(3)の小径側の円筒部(15)の外径と保持器(5)の小径側の折曲げ部(19)の内径との間には、径方向のラビリンスとしての間隙Ｒが設けられている。ここで、軸方向の間隙Ａは、１．５〜３ｍｍ程度とされ、径方向の間隙Ｒは、１〜２ｍｍとされている。
この発明の円すいころ軸受(1)は、ファイナル・ギア装置やデファレンシャル・ギア装置を有する自動車の最終減速装置において、ピニオン・シャフトをデファレンシャル・キャリアに回転自在に支持したり、デファレンシャル・ケースをデファレンシャル・キャリアに回転自在に支持したりする軸受として好適に使用される。このような軸受では、自動車の最終減速装置の内部に収容されるオイルを利用して潤滑が行なわれ、特に高回転領域で使用された場合に、オイルの流れによる抵抗に伴うトルク損失の増大が問題となっている。
この発明の円すいころ軸受(1)によると、軸受回転に伴うポンプ作用によって内輪小径側からオイルが軸受内部に流入して大径側より排出されるが、軸方向間隙Ａおよび径方向間隙Ｒにより、オイル流入口である保持器(5)の小径側端部(18)と内輪(3)小径側端部(12)との間にラビリンスが形成されているので、上記の自動車の最終減速装置で使用された場合、軸受内へのオイル流入量が低減し、この結果、オイルの撹拌抵抗が低減することから、トルク損失を低減することができる。
図１は、この発明の円すいころ軸受の実施形態を示す上半部の縦断面図である。 図２は、従来の円すいころ軸受を示す図である。
符号の説明
(1) 円すいころ軸受
(2) 外輪
(3) 内輪
(4) 円すいころ
(5) 保持器
(12) 小径側端部
(14) 小径鍔部
(15) 円筒部
(18) 小径側端部
(19) 折曲げ部
(A) 軸方向間隙
(R) 径方向間隙

Claims (1)

  1. 外輪、内輪、両輪の間に配置された複数の円すいころ、およびこれらの円すいころを保持する保持器を有する円すいころ軸受において、
    内輪の小径側端部は、径方向外方に凸形状で円すいころの軸方向外方に位置して円すいころの軸方向の移動を規制する小径鍔部と、同部より小径で同部の軸方向外方に連なる円筒部とからなり、保持器の小径側端部は、径方向内方に折り曲げられて小径鍔部よりも軸方向外方において内輪の円筒部の外径に間隙をおいて臨まされる折曲げ部を有しており、
    内輪の小径鍔部の外径＞保持器の折曲げ部の内径とされることにより、折曲げ部は、内輪の円筒部の外径との間に径方向のラビリンスを形成するとともに、内輪の小径鍔部端面との間に軸方向のラビリンスを形成していることを特徴とする円すいころ軸受。
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