(57)【要約】【課題】ワッシャの焼き付きを防止して摩耗を抑制する。【解決手段】第２固定具２は、下方側から第１固定具１と組合せられる接触面２０を有する。また、第２固定具２は、ｘ軸方向の両端に２つの端面２３をそれぞれ有する。第２固定具２の上方側に設けられた第３凹部２１は、軸受βのうち、第１固定具１の第１凹部１１が固定する部分ではない部分（他の部分）を固定するための凹部である。第４凹部２２は、第１固定具１と第２固定具２とが組合せられるときに、第１固定具１と接触する接触面２０に設けられる。第４凹部２２は、一部が第３凹部２１に連通し、他の一部が第２固定具２におけるｘ軸方向の端面２３まで連通している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１固定具と、
前記第１固定具に設けられ、軸方向に延びる軸を支持する軸受の部分を固定するための第１凹部と、
前記第１固定具に設けられ、前記軸受とともに用いられるワッシャを固定するための第２凹部と、
前記第１凹部および前記第２凹部が設けられた側から前記第１固定具と組合せられる接触面を有する第２固定具と、
前記第２固定具に設けられ、前記軸受の他の部分を固定するための第３凹部と、
前記接触面に設けられ、一部が前記第３凹部に連通し、他の一部が前記第２固定具における前記軸方向の端面まで連通した第４凹部と、
を有する軸受固定具。
【請求項２】
前記第４凹部は、前記軸方向において前記軸受と対向しない位置に設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の軸受固定具。
【請求項３】
前記第４凹部は、前記ワッシャの外周よりも内側に設けられている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の軸受固定具。
【請求項４】
前記第４凹部の前記一部と前記他の一部とは、一連の開口を形成する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の軸受固定具。
【請求項５】
前記第４凹部の前記一部と前記他の一部とは、一連の開口を形成していない
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の軸受固定具。
【請求項６】
前記第４凹部は、前記一部から前記他の一部に向かう直線に沿った溝である
ことを特徴とする請求項５に記載の軸受固定具。
【請求項７】
前記第４凹部は、前記第３凹部に平行な部分と、前記端面に平行な部分とを有する溝である
ことを特徴とする請求項５に記載の軸受固定具。
【請求項８】
前記第４凹部の前記軸方向の幅が、前記ワッシャの前記軸方向の厚みより小さい
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の軸受固定具。
【請求項９】
前記第４凹部は、前記接触面のうち前記軸の回転方向下流側に設けられる
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の軸受固定具。
【請求項１０】
前記接触面のうち前記軸の回転方向上流側に設けられ、一部が前記第３凹部に連通し、他の一部が前記第２固定具における前記端面まで連通した第５凹部を有する
請求項９に記載の軸受固定具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両で用いられる軸受およびワッシャを固定して、軸受に用いた潤滑油がワッシャの摺動面にも流れるようにした軸受固定具に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ハウジング径に合わせた第１の外径部と、この第１の外径部より径が小さい第２の外径部が周方向に交互に形成されたスラストワッシャが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１９８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スラストワッシャをアッパー側のみ使用した場合、アッパー側の軸受から排出された潤滑油のほとんどがスラストワッシャの組み付けられていないロア側の軸受の外側へ流出するので、スラストワッシャの摺動部に供給される潤滑油が減る。
【０００５】
本発明は、ワッシャの焼き付きを防止して摩耗を抑制すること、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、第１固定具と、前記第１固定具に設けられ、軸方向に延びる軸を支持する軸受の部分を固定するための第１凹部と、前記第１固定具に設けられ、前記軸受とともに用いられるワッシャを固定するための第２凹部と、前記第１凹部および前記第２凹部が設けられた側から前記第１固定具と組合せられる接触面を有する第２固定具と、前記第２固定具に設けられ、前記軸受の他の部分を固定するための第３凹部と、前記接触面に設けられ、一部が前記第３凹部に連通し、他の一部が前記第２固定具における前記軸方向の端面まで連通した第４凹部と、を有する軸受固定具を提供する。
【０００７】
本発明において、前記第４凹部は、前記軸方向において前記軸受と対向しない位置に設けられてもよい。
【０００８】
本発明において、前記第４凹部は、前記ワッシャの外周よりも内側に設けられてもよい。
【０００９】
本発明において、前記第４凹部の前記一部と前記他の一部とは、一連の開口を形成してもよい。
【００１０】
本発明において、前記第４凹部の前記一部と前記他の一部とは、一連の開口を形成していなくてもよい。
【００１１】
本発明において、前記第４凹部は、前記一部から前記他の一部に向かう直線に沿った溝であってもよい。
【００１２】
本発明において、前記第４凹部は、前記第３凹部に平行な部分と、前記端面に平行な部分とを有する溝であってもよい。
【００１３】
本発明において、前記第４凹部の前記軸方向の幅が、前記ワッシャの前記軸方向の厚みより小さくてもよい。
【００１４】
本発明において、前記第４凹部は、前記接触面のうち前記軸の回転方向下流側に設けられてもよい。
【００１５】
本発明において、前記接触面のうち前記軸の回転方向上流側に設けられ、一部が前記第３凹部に連通し、他の一部が前記第２固定具における前記端面まで連通した第５凹部を有してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ワッシャの焼き付きを防止して摩耗を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る軸受固定具９の一例を示す図。
【図２】軸α、軸受β、ワッシャγの一例を示す図。
【図３】第１固定具１の一例を示す図。
【図４】第２固定具２の一例を示す図。
【図５】軸受固定具９により軸受βおよびワッシャγを固定した状態を示す図。
【図６】変形例３における第４凹部２２の一例を示す図。
【図７】変形例５における第５凹部２５を有する第２固定具２の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
１．実施形態
１−１．軸受固定具の全体構成
図１は、本発明に係る軸受固定具９の一例を示す図である。以下、図において、軸受固定具９が配置される空間をｘｙｚ右手系座標空間として表す。また、図に示す座標記号のうち、円の中に点を描いた記号は、紙面奥側から手前側に向かう矢印を表し、円の中に交差する２本の線を描いた記号は、紙面手前側から奥側に向かう矢印を表す。
【００１９】
空間においてｘ軸に沿う方向をｘ軸方向という。また、ｘ軸方向のうち、ｘ成分が増加する方向を＋ｘ方向といい、ｘ成分が減少する方向を−ｘ方向という。ｙ、ｚ成分についても、上記の定義に沿ってｙ軸方向、＋ｙ方向、−ｙ方向、ｚ軸方向、＋ｚ方向、−ｚ方向を定義する。
【００２０】
図１に示す軸受固定具９は、矢印Ｄ方向に回転する軸αのラジアル荷重を受ける軸受βと、軸αに伴って回転する図示しない構造物のスラスト荷重を受けるワッシャγとを固定する。この軸受固定具９は、軸受βおよびワッシャγを上方から固定する第１固定具１と、下方から固定する第２固定具２とを有する。図１において、＋ｚ方向は上であり、−ｚ方向は重力の方向、すなわち、下である。
【００２１】
軸受βは半割軸受であり、＋ｚ方向の側のアッパー側軸受β１と、−ｚ方向の側のロア側軸受β２とを組合せて構成される。図１において、軸受βにより支持される軸αはｘ軸方向に沿って配置される。
【００２２】
１−２．軸、軸受、ワッシャの構成
図２は、軸α、軸受β、ワッシャγの一例を示す図である。図２（ａ）には、軸α、軸受βおよびワッシャγを＋ｙ方向に沿って見た図が示されている。図２（ａ）に示すように、軸受βは、ｘ軸方向に沿った幅ｂｘを有し、２枚のワッシャγは、それぞれｘ軸方向に沿った厚みｇｘを有する。
【００２３】
２枚のワッシャγは、いずれも半環状かつ板状の部材であり、軸受βのうちアッパー側軸受β１の＋ｘ方向および−ｘ方向にそれぞれ離れて配置されている。ワッシャγは、中心軸Ｏよりも−ｚ方向、つまり下側（ロア側）には設けられていない。
【００２４】
図２（ｂ）には、軸α、軸受βおよびワッシャγを−ｘ方向に沿って見た図が示されている。図２（ｂ）に示すように軸αは、半径ｒの円柱状の部材であり、−ｘ方向に見て時計回りである矢印Ｄ方向に回転する。軸αの外周面は軸受βの内周面と摺動する。ワッシャγの外周Ｇは、軸αの中心軸Ｏから半径ｇｙの距離にある。軸受βの外周は、軸αの中心軸Ｏから半径ｂｙの距離にある。
【００２５】
アッパー側軸受β１を上から固定する第１固定具１は、潤滑油が通る油路（図示せず）を有し、この油路を経由してアッパー側軸受β１との接触面に設けられた孔から、アッパー側軸受β１の外周面に潤滑油を供給する。アッパー側軸受β１には、上述した孔に対応する位置に貫通孔が設けられており、供給された潤滑油はこの貫通孔を通ってアッパー側軸受β１の内周面に供給され、軸αの外周面との間に滞留してこれらの摩擦を低減する。軸受βの摺動に用いられたこの潤滑油は、特にアッパー側軸受β１とロア側軸受β２との合せ目の面取りに沿ってｘ軸方向に流れ、ワッシャγと軸受βとの間の空間にそれぞれ排出される。
【００２６】
１−３．第１固定具の構成
図３は、第１固定具１の一例を示す図である。図３（ａ）には、第１固定具１を＋ｚ方向に沿って見た図が示されている。図３（ｂ）には、第１固定具１を−ｘ方向に沿って見た図が示されている。
【００２７】
第１固定具１の下方側に設けられた第１凹部１１は、ｘ軸方向に延びる軸αを支持する軸受βの部分、すなわちアッパー側軸受β１を、上方から押さえつけて固定するための凹部である。
【００２８】
第１凹部１１の内周面は、半径ｂｙの外周面を有する軸受βを収容するので、軸αの中心軸Ｏから半径ｂｙ以上の距離がある。ここでは、第１凹部１１の内周面と軸受βとのクリアランスが無視できると仮定して、中心軸Ｏから第１凹部１１の内周面までの距離は半径ｂｙである。
【００２９】
第１固定具１の下方側であって、第１凹部１１のｘ軸方向の両側に設けられた第２凹部１２は、軸受βとともに用いられるワッシャγを固定するための凹部である。第２凹部１２は、ｘ軸方向に厚みｃｘを有する。
【００３０】
また、第２凹部１２の内周面は、第１凹部１１の内周面よりも、中心軸Ｏから距離ｃｙだけ遠い。すなわち、第２凹部１２の内周面は、中心軸Ｏから半径ｂｙに距離ｃｙを足した距離にある。２つの第２凹部１２は、第１固定具１において、ｘ軸方向の両方の端面１３に連通し、第１凹部１１をｘ軸方向の両側から挟む。
【００３１】
また、第１固定具１の下方側の面のうち、第１凹部１１および第２凹部１２を除いた部分は、接触面１０である。接触面１０は、後述する第２固定具２と組合せるときに、第２固定具２に接触する面である。第１固定具１は、ｘ軸方向の両端に２つの端面１３をそれぞれ有する。
【００３２】
第１凹部１１の内周面のうち、ｘ軸方向の中央には、幅ｂｘのアッパー側軸受β１と接触する領域１１１がある。領域１１１は、＋ｘ方向および−ｘ方向の２つの端面１３から、いずれもそれぞれ距離Ｂｘだけ離れている。
【００３３】
１−４．第２固定具の構成
図４は、第２固定具２の一例を示す図である。図４（ａ）には、第２固定具２を−ｚ方向に沿って見た図が示されている。図４（ｂ）には、第２固定具２を−ｘ方向に沿って見た図が示されている。
【００３４】
第２固定具２は、第１凹部１１および第２凹部１２が設けられた側、つまり下方側から第１固定具１と組合せられる接触面２０を有する。また、第２固定具２は、ｘ軸方向の両端に２つの端面２３をそれぞれ有する。
【００３５】
第２固定具２の上方側に設けられた第３凹部２１は、軸受βのうち、第１固定具１の第１凹部１１が固定する部分ではない部分（他の部分）を固定するための凹部である。ここでは軸受βが半割軸受であり、第１固定具１が第１凹部１１によりアッパー側軸受β１を固定するので、この「他の部分」とは、ロア側軸受β２である。
【００３６】
第４凹部２２は、第１固定具１と第２固定具２とが組合せられるときに、第１固定具１の接触面１０と接触する接触面２０に設けられる。第４凹部２２は、一部が第３凹部２１に連通し、他の一部が第２固定具２におけるｘ軸方向の端面２３まで連通している。
【００３７】
図４（ａ）に示すように、第４凹部２２は、端面２３からｘ軸方向に沿って幅ａｘにわたって設けられている。第３凹部２１からｙ軸方向に沿って長さａｙにわたって設けられている。
【００３８】
図５は、軸受固定具９により軸受βおよびワッシャγを固定した状態を示す図である。第１固定具１と第２固定具２とを組合せることにより軸受固定具９が形成され、軸受βおよびワッシャγが固定される。軸受βにより回転可能に支持される軸αは、図５に示すように−ｘ方向に見て矢印Ｄ方向、つまり時計回りの方向に回転する。軸αの外周面に供給される潤滑油は、アッパー側軸受β１およびロア側軸受β２の内周面に回転しながら滞留し、軸αとの摩擦を低減する。
【００３９】
また、軸受βの内周面に滞留した上記の潤滑油は、特に、アッパー側軸受β１とロア側軸受β２との合せ目の面取りにより形成されるｘ軸方向に沿った溝により、＋ｘ方向または−ｘ方向に流れ、それぞれ端面に到達する。
【００４０】
第４凹部２２は、他の一部が端面２３に連通しているため、軸αおよびこの軸αに取り付けられた構造物（例えば、軸αがクランクシャフトである場合、クランクウェブなど）が第４凹部２２の開口近辺を回転するのに伴って、内部の流体が外に引き出される性質がある。そのため、第４凹部２２の内部は負圧になる。
【００４１】
また、第４凹部２２は、一部が第３凹部２１と連通しているため、負圧になっているときに、第３凹部２１に存在する流体を引き込む性質がある。軸受βで摺動に用いられた潤滑油は、アッパー側軸受β１とロア側軸受β２との合せ目の面取りに沿って＋ｘ方向または−ｘ方向にそれぞれ排出されるので、第３凹部２１に排出される。したがって、この潤滑油は、負圧になっている第４凹部２２に引き込まれる。
【００４２】
そして、第４凹部２２に引き込まれた潤滑油は、端面２３に連通した開口から排出されるため、ワッシャγの摺動面に導かれる。つまり、第４凹部２２は、軸受βの摺動面に用いられた潤滑油がワッシャγの摺動面に導かれるまでの油路を形成するため、ワッシャγの焼き付きが防止され、ワッシャγと、軸αに取り付けられた構造物との摺動面の摩擦が低減する。
【００４３】
なお、図４に示した第４凹部２２のうち、第３凹部２１と連通する「一部」と、端面２３に連通する「他の一部」と、は一連の開口を形成している。つまり、第４凹部２２は、第３凹部２１から端面２３にかけてひと続きの開口を有する。
【００４４】
また、図４に示した第４凹部２２は、接触面２０のうち軸αの回転方向（矢印Ｄ方向）の下流側に設けられる。この構成により、第３凹部２１が固定するロア側軸受β２に用いられる前の潤滑油を第４凹部２２が引き込む可能性が抑えられる。
【００４５】
また、第２固定具２において、軸αの回転方向の下流側に設けられているということは、第１固定具１にとっては、軸αの回転方向の上流側に設けられているということである。したがって、この構成によれば、第４凹部２２に引き込まれた潤滑油は、第１固定具１にとっての、軸αの回転方向における上流側で排出されるから、ワッシャγの摺動面全体に供給され易い。
【００４６】
２．変形例
以上が実施形態の説明であるが、この実施形態の内容は以下のように変形し得る。また、以下の変形例を組合せてもよい。
【００４７】
２−１．変形例１
第１固定具１の端面１３と第２固定具２の端面２３とは、ｘ軸方向に揃った位置に組み合わされる。ここで、上述した第４凹部２２の、ｘ軸方向に沿った端面２３からの幅ａｘを端面１３から領域１１１までの距離Ｂｘ以下にすることで（ａｘ≦Ｂｘ）、第４凹部２２は、ｘ軸方向において領域１１１と重ならなくなる。すなわち、この第４凹部２２は、ｘ軸方向において軸受βと対向しない位置に設けられる。
【００４８】
この構成によれば、ｘ軸方向において第４凹部２２と領域１１１とが重ならないため、領域１１１により固定されるアッパー側軸受β１とも重ならない。したがって、この構成によれば、潤滑油がアッパー側軸受β１に滞留しているときに、第４凹部２２によって引き込まれることが抑えられる。
【００４９】
２−２．変形例２
上述した第４凹部２２の、ｙ軸方向に沿った第３凹部２１からの長さａｙと、中心軸Ｏから第３凹部２１までの距離である半径ｂｙとの合計を、ワッシャγの外周Ｇの半径ｇｙ以下にすることで（（ａｙ＋ｂｙ）≦ｇｙ）、第４凹部２２は、ワッシャγの外周Ｇよりも内側に設けられる。
【００５０】
第４凹部２２において、端面２３に連通した開口から潤滑油が排出されるとき、この潤滑油は、軸αの回転に伴って遠心力を受け、中心軸Ｏから離れ易い。この構成によれば、第４凹部２２がワッシャγの外周Ｇよりも内側に設けられているから、排出する潤滑油は、遠心力を受けてもワッシャγの外周Ｇよりも内側の摺動面に供給されるため、ワッシャγの焼き付きが防止され易い。
【００５１】
２−３．変形例３
上述した実施形態において、第４凹部２２のうち、第３凹部２１と連通する「一部」と端面２３に連通する「他の一部」とは一連の開口を形成していたが、これらは一連の開口を形成しなくてもよい。
【００５２】
図６は、変形例３における第４凹部２２の一例を示す図である。図６（ａ）に示す第４凹部２２は、第３凹部２１と連通する「一部」から端面２３に連通する「他の一部」に向かう直線に沿った溝で形成される。
【００５３】
また、６（ｂ）に示す第４凹部２２は、接触面２０において、第３凹部２１に平行な部分と、端面２３に平行な部分とを有する溝で形成される。これらの第４凹部２２は、いずれも第３凹部２１と連通する一部と端面２３に連通する他の一部とがひと続きの開口ではなく、別々の開口となっている。
【００５４】
これらの場合であっても、軸受βを通過して第３凹部２１に到達した潤滑油は、第３凹部２１に面した開口から負圧となっている第４凹部２２に引き込まれ、端面２３に面した開口から排出されるので、ワッシャγの摺動面に潤滑油が供給される。
【００５５】
２−４．変形例４
第４凹部２２のｘ軸方向の幅ａｘは、ワッシャγのｘ軸方向の厚みｇｘより小さくてもよい。この構成によれば、第４凹部２２から潤滑油は、ワッシャγの端面２３側の面に供給されるときに、その反対側の面に供給され難いので、ワッシャγの焼き付きが防止され易い。
【００５６】
２−５．変形例５
第２固定具２は、接触面２０のうち軸αの回転方向の上流側に設けられ、一部が第３凹部２１に連通し、他の一部が第２固定具２における端面２３まで連通した第５凹部２５を有していてもよい。
【００５７】
図７は、変形例５における第５凹部２５を有する第２固定具２の一例を示す図である。第５凹部２５は、ｘｚ平面に平行で中心軸Ｏを通る平面を鏡面として第４凹部２２と対称位置に設けられる。第５凹部２５は、第４凹部２２と同じ大きさか、それよりも小さいことが望ましい。
【００５８】
この場合にも第５凹部２５は、軸受βで用いられた潤滑油を第３凹部２１の開口から引き込み、端面２３の開口から排出するので、ワッシャγに供給される可能性が向上し、ワッシャγが焼き付き難くなる。
【００５９】
２−６．変形例６
上述した実施形態において、軸受βは半割形状であったが、円筒を３つ以上に分割した形状でもよいし、分割されていない円筒形状であってもよい。
【００６０】
２−７．変形例７
第１固定具１や第２固定具２は複数あってもよい。例えば、複数の軸受βにより１本の軸αが回転可能に支持されている場合、複数の軸受固定具９がそれぞれの軸受βを固定してもよい。この場合、複数の第１固定具１または第２固定具２は、ｙ軸方向の両端でｘ軸方向に伸びる２本のフレームによって、それぞれがｘ軸方向の端部を支持されるラダーフレームを構成してもよい。これにより、軸受固定具９を備える車両などの部品点数が抑制される。
【符号の説明】
【００６１】
１…第１固定具、１０…接触面、１１…第１凹部、１２…第２凹部、１３…端面、２…第２固定具、２０…接触面、２１…第３凹部、２２…第４凹部、２３…端面、２５…第５凹部、９…軸受固定具、Ｇ…外周、Ｏ…中心軸、α…軸、β…軸受、β１…アッパー側軸受、β２…ロア側軸受、γ…ワッシャ。
【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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