(57)【要約】【課題】クリープを防止するための複数の弾性シールリングの間に保持される潤滑油または潤滑グリースが長時間不足せずに、摩耗損傷を安定して防止できる耐久性に優れたトランスミッション用転がり軸受装置を実現することである。【解決手段】トランスミッション内のハウジングＨにすきま嵌めで外輪１を固定した転がり軸受装置であり、外輪１の外周面に、軸方向に間隔を空けて２本の周溝７を形成し、この周溝７に嵌め合わせた弾性シールリング８とハウジングＨと外輪１の外周面１ｂとに囲まれた外輪外側空間Ｓに、潤滑材Ｇを保持する。ハウジングＨには、トランスミッション内の歯車機構から油分ｇが飛散する歯車空間と外輪外側空間Ｓとが連通するように、給油路９を設ける。歯車機構から飛散した油分ｇが、給油路９を介して外輪外側空間Ｓに供給され、外輪外側空間Ｓに潤滑油等が不足しない。【選択図】図１
2018135958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスミッションのハウジングと、
回転軸と、
前記回転軸を前記ハウジングに支持する転がり軸受と、を備えたトランスミッション用転がり軸受装置 であって、
前記転がり軸受は、前記ハウジングにすきま嵌めで固定される外輪と、前記回転軸を保持する内輪と、前記内輪の外周面と前記外輪の内周面との間に保持される複数の転動自在な転動体と、前記外輪の外周面に軸方向に間隔を空けて複数形成された周溝に嵌め合わせた複数の弾性シールリングと、を有し、
これら複数の弾性シールリングと前記ハウジングと前記外輪外周面とに囲まれた 外輪外側空間内に潤滑材が保持され、
前記トランスミッション内の歯車機構から油分が飛散する歯車 空間と前記外輪外側空間とを連通する給油路が、設けられているトランスミッション用転がり軸受装置。
【請求項２】
前記給油路が、前記ハウジングの前記外輪外側空間 に対向する面及び前記歯車空間に対向する面を切り欠いた溝状の給油路である請求項１に記載のトランスミッション用転がり軸受装置。
【請求項３】
前記給油路が、前記ハウジングを貫通する孔からなる給油路である請求項１に記載のトランスミッション用転がり軸受装置。
【請求項４】
前記内輪の保持する回転軸が、歯車機構の回転軸であり、前記給油路の歯車空間側の開口端が、歯車の軸方向端面に対向して配置され、かつ歯車の径方向における歯部と回転軸の挿通孔との間に配置されている請求項１〜３のいずれかに記載のトランスミッション用転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車用トランスミッションのシャフトを支持する転がり軸受に採用できるものであり、改良されたハウジングとの組み合わせによってクリープ防止機能を有するトランスミッション用転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車用トランスミッションのシャフトを支持する深溝玉軸受のような非分離型の転がり軸受は、着脱作業や調整作業が可能であるように、外輪がハウジングの嵌め合い面に隙間嵌めによって固定されている。
【０００３】
近年、自動車用トランスミッションのシャフトの回転が、電気自動車やハイブリッド自動車におけるモーターで高速化する傾向があり、回転軸を支持する内輪が高速回転することによって外輪とハウジングとの間には、クリープと呼ばれるすべり現象が生じやすくなっている。
【０００４】
上記のクリープ現象は、隙間嵌めされている転がり軸受の外輪とハウジングとの間に外輪外径とハウジング内径との寸法差によって、内輪の回転する状態で外輪外周面がハウジング内周面に内接しながら転がり運動するときに、回転軸の周りに不釣り合いなラジアル荷重が生じ、外輪外周面やハウジングや、その他の周辺部品に滑りによる摩耗が起こりやすくなる現象である。
【０００５】
図６に示す公知の転がり軸受Ｃ１は、クリープ現象に伴う外輪２０の外周面やハウジングＨなどの摩耗を防止する手段として、ハウジングＨにすきま嵌めされた外輪２０の外周面に軸方向に間隔を空けて２本の周溝２１を形成し、各周溝２１に、それぞれ弾性ゴム製のＯリング２２を２本ずつ組み合わせた状態に嵌め、２本組のＯリング２２同士の間に塗布された潤滑油や潤滑グリースからなる潤滑材Ｇが比較的長時間保持できるようにしたものである（特許文献１）。
【０００６】
この転がり軸受Ｃ１は、ハウジングＨに対するＯリング２２の摩擦力でもってクリープを抑制し、外輪２０は潤滑材Ｇの流体薄膜で支えられるという、いわゆるスクイーズ効果によって外輪２０の受ける荷重方向の変動に伴う外輪２０の外周面のハウジングＨに対する急速な接近が抑止できるから、クリープが生じても摩耗損傷が起こり難いものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−８４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記した従来のクリープ防止転がり軸受Ｃ１は、所定間隔を空けて配置されたＯリング同士の間に保持される潤滑材が、Ｏリングの弾性変形に伴って少しずつ外部に漏れ出てしまうので、その防止を図って複数のＯリングを隣り合わせて多重にシールを配置しているが、それでも油分の流出を完全に防ぐことは難しい。
【０００９】
そのため、同種の軸受に対し、より長寿命化の要望に応えるために、これまでに想定された以上の使用耐久性があって、複数の弾性シールリングの間に保持される潤滑油または潤滑グリースが不足せず、長期間の摩耗損傷を防止できるクリープ防止転がり軸受であるものが望まれる。
【００１０】
そこで、この発明の課題は、上記した問題を解決し、トランスミッションのハウジング内に装着される転がり軸受が、複数の弾性シールリングによってクリープを防止でき、しかも外輪外周面に油膜を絶やさず安定したスクイーズ効果が得られるようにし、これによりハウジングの摩耗損傷を 防止可能な耐久性に優れたトランスミッション用転がり軸受装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、この発明においては、トランスミッションのハウジングと、回転軸と、前記回転軸を前記ハウジングに支持する転がり軸受と、を備えたトランスミッション用転がり軸受装置 であって、前記転がり軸受は、前記ハウジングにすきま嵌めで固定される外輪と、前記回転軸を保持する内輪と、前記内輪の外周面と前記外輪の内周面との間に保持される複数の転動自在な転動体と、前記外輪の外周面に軸方向に間隔を空けて複数形成された周溝に嵌め合わせた複数の弾性シールリングと、を有し、これら複数の弾性シールリングと前記ハウジングと前記外輪外周面とに囲まれた 外輪外側空間内に潤滑材が保持され、前記トランスミッション内の歯車機構から油分が飛散する歯車 空間と前記外輪外側空間とを連通する給油路が、設けられているトランスミッション用転がり軸受装置としたのである。
【００１２】
上記したように構成されるこの発明のトランスミッション用転がり軸受装置は、複数の弾性シールリングと前記ハウジングと前記外輪外周面とに囲まれた外輪外側空間内に潤滑油または潤滑グリースからなる潤滑材を保持しているので、運転当初から潤滑油または潤滑グリースによって、外輪の外径面とハウジングとの接触による摩耗損傷が防止される。
【００１３】
そして、転がり軸受の使用状態で弾性シールリングの弾性変形によって、少量ずつの潤滑油または潤滑グリースが漏れることがあっても、前記トランスミッション内の潤滑油または潤滑グリースで潤滑される歯車機構から歯車 空間に飛散した油分が、給油路を介して外輪外側空間に供給される。その給油量は、少なくとも少量ずつ漏洩する分量を補える量であるから、前記外輪外側空間には潤滑に必要な油分が不足しない。
換言すれば、複数の弾性シールリングの間に保持される所要量の潤滑油または潤滑グリースが間接的な「跳ねかけ給油」によって補充されて不足せず、長期間にわたりハウジングの外輪との接触による摩耗損傷を防止できる転がり軸受になる。
【００１４】
前記した給油路の形態は、上記のように所期される作用を奏する形態であればよく、特に限定されたものではない。例えば、前記ハウジングの前記外輪外側空間 に対向する面及び前記歯車空間に対向する面を切り欠いた溝状の給油路を採用すれば、ハウジングの所定の面を切削加工すればよいので、溝を形成する作業を効率よく行える。
【００１５】
また、前記給油路は、前記ハウジングを貫通する孔からなる給油路であってもよい。この場合、給油路をハウジングの表面から穿孔する作業は、前述した溝の切削加工による形成作業に比べて容易ではない。しかしながら、ハウジングを貫通した孔からなる給油路であれば、ハウジングの表面の適切な位置に開口部を配置しやすく、また歯車で跳ねかけられた油分を取り入れて移送しやすい角度に給油路を配置できる。
【００１６】
前記回転軸が、歯車機構の回転軸である場合には、歯車機構から回転軸に沿って飛散する油分を給油路に導入可能であるので、外輪外側空間に効率よく潤滑油等を供給できる。
【００１７】
この場合、給油路の孔径や溝幅や深さは、給油効率の改善に支障がない程度にできるだけ小さくコンパクトに形成して、ハウジングの強度の低下を防ぎ、転がり軸受装置の所要の機械的強度を損なわないことが好ましい。
【００１８】
さらに好ましい給油路の配置は、前記給油路の歯車空間側の開口端が、歯車の軸方向端面に対向して配置され、かつ歯車の径方向における歯部と回転軸の挿通孔との間に配置されていることである。このように配置すれば、歯車の歯部から回転軸の間に油分が跳ねかけられるときに、はねかけられた油分は効率よく回収されて、給油路を介して前記外輪外側空間に供給される。
【発明の効果】
【００１９】
この発明は、トランスミッション内の潤滑油または潤滑グリースで潤滑される歯車機構から油分が飛散する歯車 空間と、複数の弾性シールリングと前記ハウジングと前記外輪外周面とに囲まれた外輪外側空間と、を連通する給油路を設けているので、トランスミッションのハウジング内に装着される転がり軸受が、複数の弾性シールリングによってクリープを防止でき、しかも外輪外周面に油膜を絶やさないようになり、安定したスクイーズ効果が得られるようになって、ハウジングの摩耗損傷を防止できる耐久性に優れたトランスミッション用転がり軸受装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態を示すトランスミッション要部の概略構成を示す断面図
【図２】図１の要部を拡大して転がり軸受装置を示す断面図
【図３】図１の要部を拡大して示すIII-III線の断面図
【図４】第２実施形態の転がり軸受装置を示す断面図
【図５】第２実施形態の要部を拡大して示す軸方向から見た断面図
【図６】従来例を示す要部の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
この発明の実施形態を以下に添付図面に基づいて説明する。
図１〜３に示すように、第１実施形態のトランスミッション用転がり軸受装置Ａは、自動車のトランスミッション内のハウジングＨにすきま嵌めで外輪１を固定した転がり軸受装置Ａであり、転がり軸受Ａ１ は、内輪２で複数の歯車３を備えた歯車機構の回転軸４を保持し、内輪２の外周面と外輪１の内周面との間に複数の転動自在なボールからなる転動体５を保持している。
【００２２】
この実施形態では、軸受空間の軸方向の両端を密封するシール部材６（図２）を設けており、その外観は円環状で表面の略全体がゴム状弾性を有するゴム製素材からなり、環状の外径側の片側縁部が、外輪１のシール取付溝１ａに圧入されて固定され、内径側の縁部には、二股の弾性シールリップ６ｂが軌道輪に弾性的に圧接し、摺動可能にシールしている。
【００２３】
外輪１の外周面には、軸方向に間隔を空けて複数形成される周溝７が形成されており、この周溝７に嵌め合わせた弾性シールリング８を備えている。これら複数の弾性シールリング８とハウジングＨと外輪１の外周面１ｂとに囲まれた外輪外側空間Ｓに、潤滑油または潤滑グリースからなる潤滑材Ｇが保持されている。
そして、ハウジングＨには、トランスミッション内の歯車機構から油分ｇが飛散する空間（歯車 空間）と外輪外側空間Ｓとが連通するように、ハウジングＨにおける外輪外側空間Ｓと対向する面及び前記歯車空間に対向する面を切り欠いた溝状の給油路９が設けられている。
【００２４】
この発明でいうハウジングＨは、少なくともトランスミッション内に配置されているものであればよく、トランスミッションの全体を覆うハウジングＨやそれに付随して内側に突出等して付設されている部分も含めていう。
【００２５】
周溝７は、その形状を特に限定するものではなく、角溝や円溝等の周知形状のものを採用できる。このような周溝７は、２本または必要に応じてそれ以上の複数本を外輪１の軸方向に間隔を空けて切削加工、または成型等によって形成されている。
【００２６】
このような周溝７にその一部が整合するように嵌める弾性シールリング８は、ゴム状弾性を有する環状体であり、その断面形状は、円形、楕円形、方形、多角形等であってもよく、通常はＯリングが用いられる。
【００２７】
弾性シールリング８の素材は、特に限定されるものではなく、周知のシール性のある樹脂やゴムまたは熱可塑性エラストマーなどを採用し、たとえば耐油性のあるゴム(ブチルゴム、エチレン・プロピレンゴム、クロロプレンゴム、シリコーンゴムなど)のほか、ナイロン（ポリアミド樹脂）やポリエーテルサルフォン、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）など、単独の樹脂または２種以上の混合樹脂を用い、適宜に添加剤を配合した樹脂組成物を採用できる。
【００２８】
転がり軸受Ａ１の外輪１は、ハウジングＨの嵌め合い面にすきま嵌めされ、静止した荷重を受けている。そして、図２に示すように、２本の周溝７内にそれぞれ設置される弾性シールリング８とハウジングＨと外輪１の外周面１ｂとに囲まれた外輪外側空間Ｓ内には、潤滑材Ｇが保持されている。潤滑材Ｇは、ハウジングＨまたは外輪１に塗布された状態で転がり軸受の外輪１をすきま嵌めした状態で保持されている。
【００２９】
ところで、ハウジングＨには、外輪外側空間Ｓに対向する面を円溝状に切り欠いて、少なくとも１本の溝状の給油路９が設けられている。給油路９の溝の形態は、特に限定されるものではなく、角溝状のもの、その他に周知形状の溝であってもよい。
【００３０】
給油路９は、トランスミッション内の潤滑油または潤滑グリースで潤滑される歯車機構の歯車３から油分ｇが飛散する空間（歯車 空間）と外輪外側空間Ｓとが連通するように設けられている。
具体的には、図１に示すように、歯車機構の歯車３から油分ｇが飛散する空間（歯車 空間）側の給油路９の開口端９ａを、歯車３の軸方向端面に対向して配置し、しかもこの開口端９ａを歯車３の径方向における歯部３ａと回転軸の挿通孔３ｂとの間に配置することが好ましい。
【００３１】
外輪外側空間Ｓに保持される潤滑材Ｇの潤滑グリースや潤滑油は、歯車機構の潤滑に用いられるものと同じものを使用可能であり、種類は特に限定されない。
因みに、潤滑グリースは、少なくとも基油と増ちょう剤とを含んでいる。基油は、潤滑油に転用可能なものであり、例えば鉱油単独、または鉱油とポリ-α-オレフィン（以下、「ＰＡＯ」と称す）油との混合油である。鉱油としては、例えば、パラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油等の通常潤滑油で使用されているものを使用し得る。鉱油としては、シクロヘキサン、シクロペンタン等のナフテン系鉱油は、自動車の低温での使用条件に優れている。
【００３２】
潤滑グリースの成分である増ちょう剤としては、ベントン、シリカゲル、フッ素化合物、リチウム石けん、リチウムコンプレックス石けん、カルシウム石けん、カルシウムコンプレックス石けん、アルミニウム石けん、アルミニウムコンプレックス石けん等の石けん類、ジウレア化合物、ポリウレア化合物等のウレア化合物が挙げられる。
【００３３】
なお、潤滑グリースには、必要に応じて公知のグリース用添加剤を含有していてもよい。添加剤としては、例えば有機亜鉛化合物、アミン系、フェノール系化合物等の酸化防止剤、ベンゾトリアゾール等の金属不活性剤、ポリメタクリレート、ポリスチレン等の粘度指数向上剤、二硫化モリブデン、グラファイト等の固体潤滑剤、金属スルホネート、多価アルコールエステル等の防錆剤、有機モリブデン等の摩擦低減剤、エステル、アルコール等の油性剤、りん系化合物等の摩耗防止剤等が挙げられる。これらは単独または２種類以上組み合わせて添加することができる。
【００３４】
図４、５に示すようにこの発明の第２実施形態のトランスミッション用転がり軸受装置Ｂは、第１実施形態において、給油路の形態と配置を変更したものであり、その他の構成は、第１実施形態と同じである。
すなわち、第２実施形態で採用する給油路１０は、ハウジングＨを貫通する孔からなる給油路１０である。
【００３５】
このような給油路１０は、２本の周溝７内にそれぞれ設置される弾性シールリング８とハウジングＨと外輪１の外周面１ａとに囲まれた外輪外側空間Ｓに対し、その一端を通じるように設け、また他端はハウジングＨの適当な表面に開口させており、開口部１０ａは、トランスミッション内の潤滑油または潤滑グリースで潤滑される歯車３を有する歯車機構から油分ｇが飛散する空間（歯車 空間）に対向して開かれている。
【００３６】
なお、上記した実施形態においては、いずれも転がり軸受Ａ１、Ｂ１は、深溝玉軸受を図示したが、アンギュラ玉軸受その他の周知なものであってもよく、また転動体として図示したボール以外に円筒ころや円錐ころを用い、ころ軸受であってもよいのは勿論である。
【００３７】
このように構成される第１、２実施形態は、いずれも外輪外側空間Ｓ内に潤滑材Ｇを保持しているので、転がり軸受の運転当初から潤滑材Ｇによる潤滑状態が維持でき、外輪の外径面とハウジングとの接触による摩耗損傷が防止されている。
【００３８】
そして、トランスミッション内の歯車機構から飛散した潤滑油または潤滑グリースの油分ｇが、給油路９、１０を介して外輪外側空間Ｓに供給される。その給油量は、少なくとも少量ずつ漏洩する分量を補える量であるから、外輪外側空間Ｓには潤滑に必要な潤滑油等が不足しない。
【００３９】
したがって、第１、２実施形態は、複数の弾性シールリング８によってクリープを防止でき、しかも外輪１の外周面１ａに油膜を絶やさないようにして安定したスクイーズ効果が得られ、ハウジングＨの摩耗損傷を防止できる耐久性に優れたトランスミッション用転がり軸受装置になる。
【符号の説明】
【００４０】
１、２０  外輪
１ａ  シール取付溝
１ｂ  外周面
２  内輪
３  歯車
３ａ  歯部
３ｂ  回転軸の挿通孔
４  回転軸
５  転動体
６  シール部材
６ｂ  シールリップ
７、２１  周溝
８、２２  弾性シールリング（Ｏリング）
９、１０  給油路
転がり軸受装置  Ａ、Ｂ
Ａ１、Ｂ１、Ｃ１  転がり軸受
Ｈ  ハウジング
Ｓ  外輪外側空間
Ｇ  潤滑材
ｇ  油分
【図１】
2018135958.tif 000003
【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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