(57)【要約】【課題】攪拌抵抗を小さくでき、かつ、異物が給油孔に詰まることがない転がり軸受を提供すること。【解決手段】外輪２の外周面に、略軸方向に延びて端面に開口する溝７を設ける。外輪２に、溝７から内周面まで延びる給油孔１５を設ける。上記給油孔１５の開度を制御する弾性部材１０の弾性変形部１１を、上記溝７内に収容可能に設けて、給油量に応じて、給油孔１５の開度を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に略軸方向に延びるように設けられて端面に開口する溝と、この溝から内周面まで延びる給油孔とを有する外輪と、
この外輪に支持された転動体と、
上記溝内に収容可能で、給油孔の開度を制御する開度制御部材と
を備えることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
請求項１に記載の転がり軸受において、
上記開度制御部材は、上記給油孔の少なくとも一部を覆うと共に、上記溝内で給油量に応じて弾性変形する弾性部材であることを特徴とする転がり軸受。
【請求項３】
請求項２に記載の転がり軸受において、
上記弾性部材は、弾性変形部と、この弾性変形部の周方向の幅よりも周方向の幅が広い被固定部とを有することを特徴とする転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、クランクシャフトやカムシャフト等の軸を支持するのに用いれば特に好適な転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、転がり軸受としては、特開２００６−２５０２６８号公報（特許文献１）に記載のように、外輪の外周面に周方向に延びる環状溝を設け、この環状溝から外輪を貫通する給油孔を設けて、外輪の内周面に潤滑油を供給するようにしたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２５０２６８号公報、図２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の転がり軸受では、給油孔の寸法を大きくすると、外輪の内周面に、潤滑油が過剰に供給されて、攪拌抵抗が大きくなって、回転トルクが大きくなり、エネルギーのロスが大きくなるという問題がある。特に、滑り軸受に代えて、上記従来の転がり軸受を用いた場合、滑り軸受の潤滑油の供給量が、転がり軸受用としては極めて過剰であるため、攪拌抵抗の増大、回転トルクの増大が著しいものとなって、エネルギーのロスが極めて大きくなる。
【０００５】
一方、上記給油孔の寸法を非常に小さくして、給油孔のオリフィス効果で、潤滑油の供給量を少なくして、攪拌抵抗を小さくすると、潤滑油中の異物がこの非常に小さな給油孔に詰まって、潤滑油が供給されなくなるという懸念がある。
【０００６】
このように、攪拌抵抗を小さくすることと、給油孔の詰まりの防止とは、背反事項（トレードオフ）の関係にある。
【０００７】
そこで、この発明の課題は、攪拌抵抗を小さくでき、かつ、異物が給油孔に詰まることがない転がり軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、この発明の転がり軸受は、
外周面に略軸方向に延びるように設けられて端面に開口する溝と、この溝から内周面まで延びる給油孔とを有する外輪と、
この外輪に支持された転動体と、
上記溝内に収容可能で、上記給油孔の開度を制御する開度制御部材と
を備えることを特徴としている。
【０００９】
上記構成の転がり軸受によれば、上記給油孔の寸法を潤滑油中の異物が詰まりにくい程度の大きさにして、給油孔の閉塞の可能性を少なくしても、開度制御部材が、給油孔の開度を制御して、過剰な潤滑油を、外輪の外周面の略軸方向に延びる溝を通して、外輪の端面から外部にバイパスして、転動体のある内周面に供給しないようにできる。したがって、この転がり軸受は、給油孔の異物による詰まりを防止できる上に、攪拌抵抗を低減することができる。
【００１０】
したがって、この発明によれば、攪拌抵抗を小さくすることと、給油孔の詰まりの防止とを両立でき、背反事項を一挙に解決することができる。
【００１１】
１実施形態では、
上記開度制御部材は、上記給油孔の少なくとも一部を覆うと共に、上記溝内で給油量に応じて弾性変形する弾性部材である。
【００１２】
上記実施形態によれば、上記給油孔の少なくとも一部を覆う弾性部材が上記溝内で給油量に応じて弾性変形して、給油孔の開度を制御する。
【００１３】
したがって、上記給油孔の開度を給油量に応じて簡単に制御して、過剰な潤滑油を、溝を通してバイパスして、攪拌抵抗の増大を簡単に防止することができる。
【００１４】
また、１実施形態では、
上記弾性部材は、弾性変形部と、この弾性変形部の周方向の幅よりも周方向の幅が広い被固定部とを有する。
【００１５】
上記実施形態によれば、上記弾性部材の被固定部の周方向の幅が、弾性変形部の周方向の幅よりも広いから、被固定部の周方向の端部を、外輪に嵌合するハウジング等の円筒状の内周面で簡単に固定することができる。
【００１６】
また、上記被固定部の周方向の幅が、弾性変形部の周方向の幅よりも広いから、上記被固定部の軸方向の端をハウジング等に係止して、軸方向にも簡単に固定することができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、開度制御部材が、給油孔の開度を制御して、過剰な潤滑油を、外輪の外周面の略軸方向に延びる溝を通して、外輪の端面から外部にバイパスさせるので、攪拌抵抗を低減してエネルギーのロスを防止でき、かつ、潤滑油中の異物による給油孔の詰まりを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の第１実施形態の転がり軸受の軸方向断面図である。
【図２】上記第１実施形態の転がり軸受の外輪および弾性部材を半径方向から見た図である。
【図３】図１および２において、III矢視図である。
【図４】図１および２において、IV−IV線断面図である。
【図５】この発明の第２実施形態の転がり軸受の軸方向断面図である。
【図６】変形例の要部の断面図である。
【図７】変形例の要部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明を図示の実施形態により詳細に説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
図１に示すように、この第１実施形態の転がり軸受は、ハウジング１に内嵌された外輪２と、この外輪２の内周面のうちの軌道面に回転自在に支持された例えばころや玉などの転動体３とを有し、この転動体３に例えばクランク軸のジャーナル等の軸５が回転自在に支持されている。
【００２１】
上記転動体３は、図示しないが、保持器に保持されている。また、図１には示していないが、外輪２と軸５との間で、転動体３の外側は、開放していてもよく、あるいは、オイルシールまたはシールド板で塞いでいてもよい。また、図１には示していないが、外輪２は２つの半円弧部から２分割構造であるが、継ぎ目のない一体構造であってもよい。外輪２の端面には、図示していないが、排出された潤滑油を下方に案内する環状またはＵ字状の溝を設けていてもよい。
【００２２】
上記外輪２の外周面には、略軸方向に延びて外輪２の一方の端面に開口するバイパス用の溝７と、この溝７に連なると共に、この溝７の深さよりも深さが浅く、この溝７の周方向の幅よりも幅が広い固定用の溝８とを設けている。この溝７，８を半径方向から見ると、図２に示すように、略Ｔ字形をしている。
【００２３】
なお、図１は、図２のI−I線断面に相当し、図３は、図１および２におけるIII矢視図であり、図４は、図２のIV−IV線断面図である。
【００２４】
図１に示すように、上記外輪２には、バイパス用の溝７の底から外輪２を半径方向に貫通して内周面に開口する給油孔１５を設けており、ハウジング１には、この給油孔１５よりも径の大きな給油通路６を設けている。上記給油孔１５の開口と給油通路６の開口とは、対向している。
【００２５】
上記バイパス用の溝７および固定用の溝８には、開度制御部材の一例としての弾性部材１０を配置している。この弾性部材１０は、例えば、バネ鋼や弾性樹脂等の弾性を有する一体の板材からなり、弾性部材１０の板厚は、固定用の溝８の深さよりも小さくて、給油通路６の外輪２側の開口と、弾性部材１０との間に隙間が空くようにしている。この弾性部材１０は、半径方向外方から見ると、図２に示すように、略Ｔ字形をしていて、弾性変形部１１と、この弾性変形部１１の周方向の幅よりも周方向の幅が広い被固定部１２とからなる。上記弾性変形部１１は、給油孔１５と給油通路６との間に位置し、給油孔１５の開口を全て覆い、給油通路６に対向している。弾性変形部１１は、給油通路６から供給された潤滑油の量Ｑ１に応じて弾性変形して、バイパス用の溝７の奥に侵入して、給油孔１５の開口との間の隙間、つまり、給油孔１５の開度を制御することができるようになっている。上記弾性変形部１１は、バイパス用の溝７の側面に対して摺動してもよく、あるいは、所定の間隔を有してもよい。
【００２６】
また、上記弾性部材１０の被固定部１２は、固定用の溝８内に配置し、図３に示すように、この被固定部１２の周方向の端部をハウジング１の円筒面状の内周面で押圧して、被固定部１２を外輪２とハウジング１との間に固定している。また、被固定部１２と弾性変形部１１との間の段部が、バイパス用の溝７と固定用の溝８との間の段部に係止して、弾性部材１０を軸方向に固定している。
【００２７】
このように、略Ｔ字形状の弾性部材１０を、略Ｔ字状をなす溝７，８内に配置し、弾性部材１０の被固定部１２を、固定用の溝８内に配置して、この被固定部１２の周方向の端部をハウジング１の内周面で押圧することによって、弾性部材１０を簡単、かつ、確実に外輪２とハウジング１との間に固定している。
【００２８】
上記構成の転がり軸受において、今、図示しない潤滑油ポンプから、図１に示すように、ハウジング１の給油通路６に給油量Ｑ１で潤滑油が供給されているとする。そして、バイパス用の溝７を通って、外輪２の端面の溝７の開口から外部に排出される排出流量（バイパス流量）をＱ２、給油孔１５を通って外輪１の内周面に供給される流入量をＱ３とすると、
給油量Ｑ１＝排出流量Ｑ２＋流入量Ｑ３
の関係を有する。
【００２９】
一方、上記弾性部材１０の弾性変形部１１の先端の撓み量δは、給油量Ｑ１が大きくなる程大きくなって、給油孔１５の開口への流路は狭くなり、つまり、給油孔１５の開度が小さくなる。したがって、給油量Ｑ１が過大になると、給油孔１５の開度が小さくなって、バイパス用の溝７から外部へ排出される排出流量Ｑ２が増大するが、給油孔１５への流入量Ｑ３が過大になることがなく、したがって、攪拌抵抗の増大を防止できる。特に、給油量Ｑ１が急激に増大しても、それに応じて、直ちに、弾性部材１０の弾性変形部１１が大きく撓んで、給油孔１５の開度を小さくするので、流入量Ｑ３を略一定にして、攪拌抵抗の増大を防止できる。
【００３０】
また、このように、給油孔１５の開度を弾性部材１０で制御するので、給油孔１５の寸法を潤滑油中の異物が詰まらない程度の大きさにして、給油孔１５が閉塞するのを防止することができる。このように、給油孔１５が異物で塞がりないような大きさにしても、弾性部材１０の弾性変形部１１で給油孔１５の開度を制御するので、流入量Ｑ３が過大になることがなくて、攪拌抵抗の増大を防止して、省エネルギーを達成することができる。
【００３１】
上記第１実施形態では、弾性部材１０の弾性変形部１１は、給油孔１５の開口を、隙間を空けて全て覆っているが、弾性部材は、給油孔１５の開口を少なくとも部分的に覆って、給油孔１５の開度を制御できるものならば、どのような形状、配置であってもよい。
【００３２】
（第２実施形態）
図５に示す第２実施形態の転がり軸受は、図１に示す第１実施形態の開度制御部材の一例としての弾性部材１０に代えて、開度制御部材の一例としての温度変形部材２０を用いた点のみが、第１実施形態と異なるものである。したがって、図５において、図１の構成要素と同じ構成要素については、図１の構成要素と同じ参照番号を付して、その説明は省略し、異なる構成要素のみについて、以下に説明する。
【００３３】
図５において、上記温度変形部材２０は、形状は、図１の弾性部材１０と同じであるが、材質が異なっていて、例えば、形状記憶合金、あるいは、バイメタル等からなり、潤滑油等の雰囲気の温度に応じて、変形して、給油孔１５の開度を制御して、温度が高くなる程、給油孔１５の開度を狭くするように変形する。
【００３４】
したがって、エンジンが高速回転して、潤滑油ポンプが高速回転して、給油量Ｑ１が多いときは、潤滑油の温度等の温度変形部材２０の雰囲気の温度が高くなって、温度変形部材２０の変形量が大きくなって、給油孔１５の開度が小さくなる。したがって、バイパス用の溝７を通る排出流量Ｑ２が増大するが、給油孔１５を通る外輪２の内周面への流入量Ｑ３が過大になることがなくて、攪拌抵抗の増大を防止できる。
【００３５】
また、このように、上記温度変形部材２０で給油孔１５の開度を制御するので、給油孔１５の寸法を潤滑油中の異物が詰まらない程度の大きさにして、給油孔１５が閉塞するのを防止することができる。
【００３６】
上記第１、第２実施形態では、開度制御部材としての弾性部材１０および温度変形部材２０は、Ｔ字形状であったが、短冊形状であってもよく、また、先端側、あるいは、給油孔１５に対向する箇所の幅が広く、根本の幅が狭いものであってもよい。
【００３７】
また、図６に示すように、湾曲した凹部３２（凹部３２の裏側は外輪２の給油孔１５に向けて膨出している）を有する弾性部材３０を用いて、この凹部３２で図示しないハウジングの給油通路からの潤滑油を受けて、弾性部材３０が弾性変形するようにしてもよい。この弾性部材３０は、上方から見ると、図示しないが、図２の弾性部材１０と同様に、略Ｔ字形をしており、また、図２の弾性部材１０と違って、先端が半円形状である。
【００３８】
また、図７に示すように、断面Ｖ字形の凹部４２を有する弾性部材４０を用いてもよい。この弾性部材４０は、上方から見ると、図示しないが、図２の弾性部材１０と同様に、略Ｔ字形をしており、また、図２の弾性部材１０と違って、先端が三角形状である。
【００３９】
要は、弾性部材または温度変形部材は、給油量または温度に応じて変形して、給油孔１５の開度を制御できるものであればよく、形状はどのようなものであってもよい。
【００４０】
また、開度制御部材としての弾性部材は、温度変形部材としての機能も有するようにして、給油量Ｑ１に応じて弾性変形すると共に、温度に応じて変形して、外輪の内側への流入流御Ｑ３を制御するものであってもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１  ハウジング
２  外輪
３  転動体
５  軸
６  給油通路
７  バイパス用の溝
８  固定用の溝
１０，３０，４０  弾性部材
１１  弾性変形部
１２  被固定部
１５  給油孔
２０  温度変形部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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