(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり軸受は、リング状の外輪と、この外輪の内周側に配置される内輪と、前記外輪および前記内輪間で転動する転動体とを備え、前記外輪及び前記内輪と前記転動体との接触部が前記外輪と前記内輪との間の空間を流動する潤滑油によって潤滑されており、前記外輪をハウジングに嵌合し、前記内輪を回転軸に嵌合し、前記回転軸にコンパニオンフランジを回転連結し、前記外輪の内周にオイルシールを取付け、オイルシールの内周側のリップ部を摺接させた回転軸装置において、
前記内輪および前記コンパニオンフランジのいずれか一方に金属製の板材から成形されたスリンガーを取付け、
このスリンガーは、前記内輪および前記コンパニオンフランジのいずれかに一方に嵌合される嵌合部と、前記オイルシールのリップ部が摺接する摺接部と、前記嵌合部および前記摺接部を連結すべく径方向に延びる立設部とを備え、
前記嵌合部および前記立設部の間、前記立設部および前記摺接部の間に折れ曲りを有し、
前記嵌合部および前記摺接部は前記立設部に対し軸方向において同一側に位置し、
前記摺接部および前記内輪間に半径方向に隙間が形成されており、
前記立設部は、一方の面が前記空間に対面し前記潤滑油と接するとともに、他方の面が外部空間に対面していることを特徴とする回転軸装置。
【請求項２】
前記スリンガーは、前記嵌合部の一端に径方向に延びる引っ掛け部を有するとともに、前記嵌合部および前記引っ掛け部の間に折り曲げを有し、
前記引っ掛け部を前記内輪の端面に当接させた状態において、前記立設部および前記内輪間に軸方向に隙間が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転軸装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸を転がり軸受を介して回転可能に軸承した回転軸装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４に示すように、自動車のディファレンシャル装置１００は、ディファレンシャルケース１０１に転がり軸受１１０を介して回転軸１２０を回転可能に軸承し、回転軸１２０の一端に形成されたピニオンギヤ１２１を図略のリングギヤに噛合させている。転がり軸受１１０は、外輪１１１と、内輪１１２、１１３と、玉１１４、１１５と、保持器１１６、１１７とからなり、外輪１１１の内周にオイルシール１３０が圧入嵌合され、オイルシール１３０の内周側のリップ部１３１、１３２が環状体１４０の外周に摺接している。環状体１４０は、内輪１１２の一端外周に圧入固定され、環状体１４０の内輪１１３側の端面と、内輪１１２の環状体１４０側の端面間には、軸方向に隙間１４１が設けられている。環状体１４０を内輪１１２とは別部材にし、かつ隙間１４１を設けることによって、内輪１１２および玉１１４間に発生する熱が環状体１４０に伝わりにくくし、リップ部１３１周辺の潤滑油が熱を持つのを防ぎ、オイルスラッジの発生を防ぎ、リップ部１３１の密封性の低下を防いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−９２８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
オイルシール１３０および環状体１４０の一側は、スリンガー１５０で覆われ、オイルシール１３０およびスリンガー１５０間の空間は、スリンガー１５０および外輪１１１間に設けられたラビリンスシール１５１を介して、コンパニオンフランジ１６０外の空間に連通している。このため、オイルシール１３０および環状体１４０の一側の冷却が十分でなく、隙間１４１があるにも関わらず環状体１４０が熱を持ち、オイルスラッジが発生しやすく、リップ部１３１の密封性が低下しやすい。環状体１４０とは別にスリンガー１５０を必要とするので、部品点数が多い。
【０００５】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的は、リップ部周辺の潤滑油の温度の上昇を抑えてオイルスラッジの発生を抑え、リップ部の密封性の低下を防ぐ。部品点数を減らす。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、転がり軸受は、リング状の外輪と、この外輪の内周側に配置される内輪と、前記外輪および前記内輪間で転動する転動体とを備え、前記外輪及び前記内輪と前記転動体との接触部が前記外輪と前記内輪との間の空間を流動する潤滑油によって潤滑されており、前記外輪をハウジングに嵌合し、前記内輪を回転軸に嵌合し、前記回転軸にコンパニオンフランジを回転連結し、前記外輪の内周にオイルシールを取付け、オイルシールの内周側のリップ部を摺接させた回転軸装置において、前記内輪および前記コンパニオンフランジのいずれか一方に金属製の板材から成形されたスリンガーを取付け、このスリンガーは、前記内輪および前記コンパニオンフランジのいずれかに一方に嵌合される嵌合部と、前記オイルシールのリップ部が摺接する摺接部と、前記嵌合部および前記摺接部を連結すべく径方向に延びる立設部とを備え、前記嵌合部および前記立設部の間、前記立設部および前記摺接部の間に折れ曲りを有し、前記嵌合部および前記摺接部は前記立設部に対し軸方向において同一側に位置し、前記摺接部および前記内輪間に半径方向に隙間が形成されており、前記立設部は、一方の面が前記空間に対面し前記潤滑油と接するとともに、他方の面が外部空間に対面していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、環状体の役目をスリンガーが兼ねているので、部品点数を減らすことができる。また、スリンガーが金属製の板材から成形され、冷却面積が増え、摺接部および前記内輪間に半径方向に隙間が形成されている。さらに、スリンガーの立設部では、一方の面が外輪と内輪との間の空間に対面することによって前記空間を流動するオイルと接するとともに、他方の面が外部空間に対面しているので、スリンガーの冷却が十分になされ、リップ部周辺の潤滑油の温度の上昇を抑えてオイルスラッジの発生を抑え、リップ部の密封性の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態における回転軸装置の縦断面図
【図２】本発明の一実施形態における図１の要部拡大断面図
【図３】本発明の他の実施形態における回転軸装置の縦断面図
【図４】従来の回転軸装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の一実施形態を、図１乃至図２にもとづいて説明する。図１は、回転軸装置の縦断面図、図２は、図１の要部拡大断面図である。
【００１０】
図１および図２において、自動車のディファレンシャル装置は、ディファレンシャルケース１１と、このディファレンシャルケース１１に軸線Ｐ回りに回転可能に軸承されたリングギヤ９０と、回転軸装置１０とを有する。
【００１１】
回転軸装置１０は、ディファレンシャルケース１１の一部と、このディファレンシャルケース１１の一部に取り付けられた転がり軸受２０と、この転がり軸受２０を介してディファレンシャルケース１１に回転可能に軸承されたピニオン軸４０と、ピニオン軸４０の一端に取付けられたコンパニオンフランジ５０とを有している。前記リングギヤ９０の回転軸線とピニオン軸４０の回転軸線は、互いに立体的に交差している。
【００１２】
ディファレンシャルケース１１にはピニオン軸４０の軸線方向に貫通した貫通穴１２が形成され、この貫通穴１２に転がり軸受２０が嵌合されている。転がり軸受２０は、貫通穴１２に嵌合される外輪２１と、外輪２１の内周側に配置される内輪２２、３２と、外輪２１および内輪２２、２３間を転動する玉２４、３４と、玉２４、３４を回転可能に保持する保持器２３、３３とからなっている。転がり軸受２０は、一つの外輪２１に対し、二つの内輪２２、２３を軸方向に配置した一対のアンギュラ玉軸受である。
【００１３】
外輪２１の内周に２つの外輪側軌道面２１ａ、３１ａが形成され、これら外輪側軌道面２１ａ、３１ａに対応する位置で内輪２２、２３の外周に内輪側軌道面２２ａ、３２ａが形成されている。外輪２１は、内輪２２に対し内輪２３と反対側へ軸方向に突出した突起部を有し、さらにこの突起部に対し外径方向へ突出したフランジ部を有する。外輪２１の軸方向に突出した突起部の内周に、後述するオイルシール６０が嵌合固定される第４の嵌合面２１ｂが形成されている。
【００１４】
内輪２２の外周には、内輪側軌道面２２ａを挟んで内輪３２側に内輪２２の軸線に対し傾斜したテーパ面２２ｂが形成され、内輪側軌道面２２ａを挟んで内輪３２と反対側に内輪２２の軸線と平行な平行面２２ｃが形成されている。内輪３２の外周には、内輪側軌道面３２ａを挟んで内輪２２側に内輪３２の軸線に対し傾斜したテーパ面３２ｂが形成され、内輪側軌道面３２ａを挟んで内輪２２と反対側に内輪３２の軸線と平行な平行面３２ｃが形成されている。内輪２２のコンパニオンフランジ５０側の一端外周には、第２の嵌合面２２ｅが形成され、この第２の嵌合面２２ｅは平行面２２ｃよりも小径である。第２の嵌合面２２ｅおよび平行面２２ｃ間には第３の段部２２ｄが形成されている。内輪２２、２３の内周には、ピニオン軸４０の後述する第１の嵌合面４２に嵌合される第１の被嵌合面が形成されている。
【００１５】
内輪２２の第２の嵌合面２２ｅには、スリンガー７０が嵌合固定されている。スリンガー７０は金属製の板材を成形したもので、外径側から順に、第１の立設部７１、摺接部７２、第２の立設部７３、嵌合部７４、引っ掛け部７５を有する。第１の立設部７１、第２立設部７３および引っ掛け部７５は、半径方向に延び、摺接部７２および嵌合部７４は、内輪２２の軸線方向に延びている。第１の立設部７１には、オイルシール６０の後述する第３のリップ部６３が摺接し、摺接部７２には、オイルシール６０の後述する第１のリップ部６４および第２のリップ部６５が摺接する。嵌合部７４は、内輪２２の第２の嵌合面２２ｅに嵌合される。引っ掛け部７５は、内輪２２のスリンガー７０側の端面に当接し、内輪２２の第３の段部２２ｄおよび第２の立設部７３間に内輪２２の軸方向の隙間が積極的に形成され、この隙間により、内輪２２および玉２４間に発生する熱がスリンガー７０に伝わりにくくなる。スリンガー７０は、プレス等で折り曲げ成形してもよく、溶接等で繋ぎ合わせてもよい。このようにスリンガー７０は、板材の折れ曲りによって各部を構成しているので、冷却面積が大きくなり、スリンガー７０を十分冷却できる。
【００１６】
ピニオン軸４０のリングギヤ９０側の他端には、リングギヤ９０と噛合うピニオンギヤ４１が形成され、ピニオン軸４０の一端には、ネジ部４５が形成されている。ピニオン軸４０には、ピニオンギヤ４１およびネジ部４５間でピニオンギヤ４１側から順に第１の嵌合面４２、スプライン４４が形成されている。スプライン４４は、第１の嵌合面４２よりも小径である。ピニオンギヤ４１および第１の嵌合面４２間には第１の段部が形成され、第１の嵌合面４２およびスプライン４４間には第２の段部が形成されている。
【００１７】
第１の段部に内輪３２のピニオンギヤ４１側の端面が当接し、第２の段部にコンパニオンフランジ５０のピニオンギヤ４１側の後述する端面５３が隙間を持って対向する。スプライン４４には、コンパニオンフランジ５０がスプライン嵌合され、コンパニオンフランジ５０のピニオンギヤ４１側の後述する端面５３は、内輪２２のピニオンギヤ４１と反対側の端面に当接する。ネジ部４５には、ワッシャ５６が嵌め込まれ、さらにナット５８が螺合されている。ナット５８を締めることにより、内輪２２、２３は、第１の段部およびコンパニオンフランジ５０の後述する端面５３間で挟み込まれる。
【００１８】
コンパニオンフランジ５０は、円筒状で、この円筒状の一端に外径方向へ突出したフランジ部を有する。コンパニオンフランジ５０のピニオンギヤ４１側には、内輪２２に当接する端面５３を有する。コンパニオンフランジ５０のピニオンギヤ４１と反対側の一端には、図略の伝達軸がボルト等で連結され、エンジンからの回転動力が伝達されるようになっている。
【００１９】
図２および図３に示すように、オイルシール６０は、外輪２１の第４の嵌合面２１ｂに嵌合固定され、オイルシール６０の内周側の第１のリップ部６４および第２のリップ部６５は、スリンガー７０の摺接部７２に摺接している。オイルシール６０は、金属製の芯金６１と、芯金６１に加硫接着されたゴム製のシール本体６２とからなっている。シール本体６２の内周側に第１のリップ部６４および第２のリップ部６５が形成され、シール本体６２のスリンガー７０側の側面に第３のリップ部６３が形成されている。第３のリップ部６３は、スリンガー７０の第１の立設部７１に摺接している。
【００２０】
図１に示すように、ディファレンシャルケース１１には、貫通穴１２の上部に開口する第１の給油通路１３が形成され、また貫通穴１２の下部に開口する第２の排油通路１４が形成されている。外輪２１の上部には、第２の給油通路２１ｃが半径方向に貫通して形成され、外輪２１の下部には、第１の排油通路２１ｄが半径方向に貫通し形成されている。第２の給油通路２１ｃの外径側は第１の給油通路１３に開口し、第１の排油通路２１ｄの外径側は第２の排油通路１４に開口している。ディファレンシャルケース１１の内部空間９１は、リングギヤ９０が回転する作動空間でもあり、潤滑油を貯留する貯留空間でもある。リングギヤ９０によって掻き揚げられた潤滑油は、流れＦに示すように、第１の給油通路１３および第２の給油通路２１ｃを経て外輪２１および内輪２２、３２間に導かれ、また流れＧに示すように、直接外輪２１および内輪２２、３２間に導かれる。外輪２１および内輪２２、３２間内で下方へ落下した潤滑油は、流れＲ１に示すように、第１の排油通路２１ｄおよび第２の排油通路１４を経て内部空間９１へ排出され、また流れＲ２に示すように、外輪２１および内輪２２、３２間から直接内部空間９１へ排出される。
【００２１】
次に上述した構成にもとづいて、回転軸装置１０の組付け動作を説明する。
【００２２】
図１および図２に示すように、ピニオン軸４０の第１の嵌合面４２に転がり軸受２０の内輪２２、３２を嵌合させ、ピニオン軸４０の第１の段部に内輪３２のピニオンギヤ４１側の端面を当接させる。外輪２１の第４の嵌合面２１ｂにオイルシール６０を嵌合固定し、内輪２２の第２の嵌合面２２ｅにスリンガー７０を嵌合固定する。コンパニオンフランジ５０をネジ部４５に嵌め込み、さらにスプライン４４に嵌め込み、第１のリップ部６４および第２のリップ部６５をスリンガー７０の摺接部７２に摺接させる。内輪２２のピニオンギヤ４１と反対側の端面にコンパニオンフランジ５０のピニオンギヤ４１側の端面５３が当接すると同時に、オイルシール６０の第３のリップ部６３がスリンガー７０の第１の立設部７１に当接する。
【００２３】
続いてネジ部４５にワッシャ５６が嵌め込まれ、ネジ部４５にナット５８が螺合される。ナット５８を締め付けると、内輪２２、３２が、ピニオン軸４０の第１の段部およびコンパニオンフランジ５０のピニオンギヤ４１側の端面５３間で挟み込まれ、コンパニオンフランジ５０の回転が、内輪２２、内輪３２へ伝達可能となるとともに、スプライン４４を介してピニオン軸４０へ伝達可能となる。さらにディファレンシャルケース１１の貫通穴１２に転がり軸受２０の外輪２１を嵌合し、第２の給油通路２１ｃが第１の給油通路１３に対応するよう外輪２１を回し、外輪２１のフランジ部が図略のボルト等を介してディファレンシャルケース１１に固定される。こうしてディファレンシャルケース１１にピニオン軸４０が転がり軸受２０を介して回転可能に軸承される。
【００２４】
次に、ディファレンシャル装置の動作を説明する。エンジンからの回転動力がコンパニオンフランジ５０に伝達されると、内輪２２、３２に伝達されるとともに、スプライン４４を介してピニオン軸４０に伝達され、さらにピニオンギヤ４１を介してリングギヤ９０が回転する。リングギヤ９０が回転すると、潤滑油が掻き揚げられ、流れＦに示すように、第１の給油通路１３および第２の給油通路２１ｃを経て外輪２１および内輪２２、３２間に導かれ、また流れＧに示すように、直接外輪２１および内輪２２、３２間に導かれる。外輪２１および内輪２２、３２間内で下方へ落下した潤滑油は、流れＲ１に示すように、第１の排油通路２１ｄおよび第２の排油通路１４を経て内部空間９１へ排出され、また流れＲ２に示すように、外輪２１および内輪２２、３２間から直接内部空間９１へ排出される。内輪２２の回転により、オイルシール６０の第１のリップ部６４および第２のリップ部６４が、スリンガー７０の摺接部７２に対して摺接し、オイルシール６０の第３のリップ部６３が、スリンガー７０の第１の立設部７１に対して摺接する。
【００２５】
内輪２２およびスリンガー７０間には、内輪２２の軸方向に隙間が存在するので、内輪２２および玉２４間の熱がスリンガー７０に伝わりにくく、この隙間に存在する潤滑油によって、スリンガー７０が冷却される。スリンガー７０のコンパニオンフランジ５０側は、コンパニオンフランジ５０の外部空間に開放され、しかも、スリンガー７０の冷却面積が大きいので、スリンガー７０は十分に冷却される。この結果、第１のリップ部６４周辺の潤滑油の温度上昇が抑えられ、オイルスラッジの発生が抑えられ、第１のリップ部６４の密封性の低下が抑えられる。また、従来使用していた環状体が不要となるので、部品点数を減らすことができる。
【００２６】
本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００２７】
上述した実施形態は、内輪２２の第２の嵌合面２２ｅにスリンガー７０を嵌合固定した。他の実施形態として、図３に示すように、コンパニオンフランジ５０の円筒状の外周に、第３の嵌合面５１を形成し、この第３の嵌合面５１にスリンガー８０を嵌合固定してもよい。スリンガー８０は、内輪２２の軸方向において内輪２２から順に、摺接部８１、第１の立設部８２、折れ曲がり部８３、第２の立設部８４、嵌合部８５を有する。第１の立設部８２および第２の立設部８４は、内輪２２の半径方向に延び、摺接部８１および嵌合部８５は、内輪２２の軸線方向に延びる。
【００２８】
摺接部８１には、オイルシール６０の第１のリップ部６４および第２のリップ部６５が摺接し、第１の立設部８２には、オイルシール６０の第３のリップ部６３が摺接する。嵌合部８５は、コンパニオンフランジ５０の第３の嵌合面５１に嵌合固定される。内輪２２のスリンガー８０側の一端外周には、摺接部８１よりも小径の第２の平行面２２ｇが形成され、第２の平行面２２ｇおよび平行面２２ｃ間には、第５の段部２２ｆが形成されている。第５の段部２２ｆおよび摺接部８１間には、内輪２２の軸方向に隙間を有し、第２の平行面２２ｇおよび摺接部８１間には、内輪２２の半径方向に隙間を有する。
【００２９】
このため、内輪２２および玉２４間の熱が摺接部８１に伝わりにくい。摺接部８１は、潤滑油によって冷却され、しかも潤滑油と接する冷却面積が増えているので、十分冷却される。第２の立設部８４は、外側はコンパニオンフランジ５０の外部空間によって冷却され、内側は潤滑油によって冷却され、冷却面積が増えているので、十分に冷却される。これらの効果により、第１のリップ部６４周辺の潤滑油が熱を持ちにくく、オイルスラッジの発生が抑えられ、第１のリップ部６４の密封性の低下を防ぐことができる。図３の他の部品、面について、図１および図２と同一である場合、同一の番号を付与して説明を割愛する。
【００３０】
上述した実施形態は、転がり軸受２０として一対のアンギュラ玉軸受を適用した。他の実施形態として、転がり軸受２０として一対の円すいころ軸受を適用しても良い。
【符号の説明】
【００３１】
１１：ディファレンシャルケース（ハウジング）、２０：転がり軸受、２１：外輪、２２：内輪、２４：玉（転動体）、３２：内輪、３４：玉（転動体）、４０：ピニオン軸（回転軸）、６０：オイルシール、６４：第１のリップ部（リップ部）、６５：第２のリップ部（リップ部）、７０：スリンガー、７２：摺接部、７４：嵌合部、７３：第２の立設部（立設部）
【図１】
0005978568.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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