(57)【要約】【課題】内輪の大径側の軌道溝に流入する潤滑剤を削減して軸受の寿命の向上を図ることが可能な複列アンギュラ玉軸受を提供することを目的とする。【解決手段】複列アンギュラ玉軸受１００は、外輪１１４と、内輪１１６と、外輪１１４と内輪１１６との間に設けられる大径の軌道の玉１１８の列、小径の軌道の玉１２０の列、大径側の玉１１８の列を保持する保持器１２２および小径側の玉１２０の列を保持する保持器１２４を備える。保持器１２２は、内輪１１６の中心軸と同心の環状に連続しているリム１２８を小径の軌道側に有し、リム１２８と内輪１１６とのクリアランスＣ１は、リム１２８と外輪１１４とのクリアランスＣ２よりも小さいことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と、内輪と、該外輪と該内輪との間に設けられる大径の軌道の玉の列、小径の軌道の玉の列、該大径側の玉の列を保持する保持器および該小径側の玉の列を保持する保持器を備える複列アンギュラ玉軸受において、
前記大径側の保持器は、前記内輪の中心軸と同心の環状に連続しているリムを小径の軌道側に有し、
前記リムと前記内輪とのクリアランスは、該リムと前記外輪とのクリアランスよりも小さいことを特徴とする複列アンギュラ玉軸受。
【請求項２】
前記内輪は、前記大径側の軌道溝の肩と前記小径側の軌道溝の肩との間に平坦領域を有し、
前記リムは、前記内輪側に前記平坦領域に平行な平坦面を有することを特徴とする請求項１に記載の複列アンギュラ玉軸受。
【請求項３】
前記大径側の軌道溝において、
前記内輪の接触点を底に見たときの小径側の肩の高さは、
前記外輪の接触点を底に見たときの小径側の肩の高さよりも高いことを特徴とする請求項１または２に記載の複列アンギュラ玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外輪と、内輪と、外輪と内輪との間に設けられる大径の玉の列、小径の玉の列、大径の玉の列を保持する保持器および小径側の玉の列を保持する保持器を備える複列アンギュラ玉軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の燃費向上の手段の一つとして、駆動系の回転抵抗を少なくすることが求められている。駆動系のうちデファレンシャルギヤ（最終減速機）のピニオンにはハイポイドギヤ（曲がり歯かさ歯車）が使用されているため、ピニオン軸には大きなラジアル荷重とアキシアル荷重がかかる。このため、従来からピニオン軸には剛性の高い円錐ころ軸受が多く用いられてきた。
【０００３】
しかし、円錐ころ軸受は、剛性が高いという利点はあるものの、回転抵抗が大きく、損失トルクが大きいという面もある。そのため、近年のピニオン軸には、円錐ころ軸受に代えて複列アンギュラ玉軸受を用いる場合もある。例えば特許文献１のディファレンシャル装置では、図２のピニオン軸７を支えるために、タンデム型の複列玉軸受１０が用いられている。特許文献１では、損失トルクを抑えるため、複列玉軸受１０の内部を貫通する油量を抑える構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４２８５０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の複列玉軸受のように大径の軌道の玉の列と小径の軌道の玉の列とを有する場合、特に大径側の軌道溝のほうが小径側の軌道溝よりも寿命が短い傾向にある。特許文献１の図２を例に挙げると、ピニオンギア６の近くに配置されている複列玉軸受１１では、特に大径内輪軌道面１３ａにピニオン軸７にかかるアキシアル荷重およびラジアル荷重がかかりやすく、大径内輪軌道面１３ａが複列玉軸受１１の寿命を決める要因になることがある。このように荷重のかかりやすい内輪の大径側の軌道溝は、潤滑剤が多く集まることで、潤滑剤と共に不純物も集まるおそれがあり、軌道溝および玉の損耗を早めて軸受の寿命をさらに縮めかねない。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑み、内輪の大径側の軌道溝に流入する潤滑剤を削減することにより軸受の寿命の向上を図ることが可能な複列アンギュラ玉軸受を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明にかかる複列アンギュラ玉軸受の代表的な構成は、外輪と、内輪と、外輪と内輪との間に設けられる大径の軌道の玉の列、小径の軌道の玉の列、大径側の玉の列を保持する保持器および小径側の玉の列を保持する保持器を備える複列アンギュラ玉軸受において、大径側の保持器は、内輪の中心軸と同心の環状に連続しているリムを小径の軌道側に有し、リムと内輪とのクリアランスは、リムと外輪とのクリアランスよりも小さいことを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、内輪の小径側の軌道溝から大径側の軌道溝に向かって流れようとする潤滑剤をリムによって遮り、潤滑剤の多くを外輪側へと流すことができる。したがって、アキシアル荷重のかかりやすい内輪の大径側の軌道溝に流入する潤滑剤を削減し、軸受の寿命の向上を図ることができる。
【０００９】
上記の内輪は、大径側の軌道溝の肩と小径側の軌道溝の肩との間に平坦領域を有し、リムは、内輪側に平坦領域に平行な平坦面を有してもよい。この構成によれば、リムと内輪との間に平行でクリアランスの小さい箇所を長い距離に渡って形成することができるため、リムと内輪との間で潤滑剤に対する流動抵抗を高くすることができる。したがって、大径側の軌道溝において内輪側への潤滑剤の流入量を削減し、外輪側へと効率よく導くことができる。
【００１０】
当該複列アンギュラ玉軸受は、上記大径側の軌道溝において、内輪の接触点を底に見たときの小径側の肩の高さは、外輪の接触点を底に見たときの小径側の肩の高さよりも高いとよい。この構成であると、内輪の軌道溝のほうが、外輪の軌道溝に比べて、実質的に深くなる。すなわち、玉が外輪よりも内輪に深く入るため、潤滑剤はより浅い外輪側へと流れやすくなる。また、内輪の軌道溝を深くすると、玉が中心に近い位置まで内輪側の軌道溝に入るため、内輪側における玉の間の軌道溝の開口面積が小さくなる。これによっても、内輪の軌道溝への潤滑剤の流入量を削減することができる。また、内輪の大径側の軌道溝を深くすることで、内輪と大径側の保持器との距離も近づく。したがって、上述したリムによって潤滑剤を遮りやすくなり、潤滑剤を効率よく外輪側へと導くことが可能になる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、内輪の大径側の軌道溝に流入する潤滑剤を削減して軸受の寿命の向上を図ることが可能な複列アンギュラ玉軸受を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態にかかる複列アンギュラ玉軸受を用いた差動装置の図である。
【図２】複列アンギュラ玉軸受の拡大図である。
【図３】大径側の保持器のクリアランスを説明する図である。
【図４】複列アンギュラ玉軸受における潤滑剤の流れを矢印で例示した図である。
【図５】図２の複列アンギュラ玉軸受から各玉および各保持器を省略した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示または説明を省略する。
【００１４】
図１は本発明の実施形態にかかる複列アンギュラ玉軸受１００を用いた差動装置１０２の図である。図１に示す差動装置１０２では、当該複列アンギュラ玉軸受１００と他のアンギュラ玉軸受１０４を使用して、ピニオン軸１０６を回転可能に支えている。
【００１５】
差動装置１０２では、リングギヤ１０８とピニオンギヤ１１０が噛合している。ピニオンギヤ１１０はピニオン軸１０６（ギヤ軸）の一端に備えられていて、ピニオン軸１０６の他端にはフランジ１１２（コンパニオンフランジ、または接続フランジともいう）が備えられている。フランジ１１２は不図示のプロペラシャフトに接続される部位である。
【００１６】
複列アンギュラ玉軸受１００はピニオンギヤ１１０の近傍に、ギヤ側に正面を向けて配置されている。アンギュラ玉軸受１０４はフランジ１１２の近傍（ピニオン軸１０６のうちピニオンギヤ１１０とは反対側）に、フランジ１１２側に正面を向けて配置されている。
【００１７】
図２は複列アンギュラ玉軸受１００の拡大図である。図３は保持器のクリアランスを説明する図であって、小径側の玉を省略している。図２に示すように、当該複列アンギュラ玉軸受１００は、外輪１１４と、内輪１１６と、これら外輪１１４と内輪１１６との間に形成された大径の軌道（軌道溝１２６と軌道溝１４６）の玉１１８の列と小径の軌道（軌道溝１３４と軌道溝１５０）の玉１２０の列とを備えている。本発明において「大径」「小径」は、２つの列のピッチ径のことを示していて、個々の玉の径のことを意味しているわけではない。ただし本実施形態では、大径側の玉１１８は、小径側の玉１２０よりも直径の大きなものが採用されている。
【００１８】
外輪１１４と内輪１１６との間には、大径側の保持器１２２と、小径側の保持器１２４も設けられている。保持器１２２、１２４は、大径側および小径側のそれぞれにて玉１１８、１２０の列を保持する。
【００１９】
各軌道溝を含む内輪１１６の外面および外輪１１４の内面は、オイル等の潤滑剤で潤滑されている。潤滑剤は、金属と金属が直接触れることを防ぎ、摩擦や摩耗の軽減やさび止めなどの効果を発揮する。潤滑剤はギヤによって掻き上げられて循環し、複列アンギュラ玉軸受１００の中を小径側から大径側に向かって流れる。
【００２０】
当該複列アンギュラ玉軸受１００では、図２においてハッチングにて示すように、内輪１１６の大径側の軌道溝１２６にアキシアル荷重およびラジアル荷重がかかりやすい。そこで本実施形態においては、この内輪１１６の大径側の軌道溝１２６に流入する潤滑剤を削減することにより、軸受としての寿命の向上を図っている。以下、内輪１１６の軌道溝１２６への潤滑剤の流入量を削減するための構成について、さらに説明する。
【００２１】
図３は、大径側の保持器１２２のクリアランスを説明する図である。本実施形態では、保持器１２２のリム１２８と内輪１１６とのクリアランスＣ１をより小さくするよう工夫を行っている。まず、保持器１２２は、円環状のリム１２８、１３０と、リム１２８、１３０同士をつなぐ柱部１３２とを有している。リム１２８、１３０は内輪１１６の中心軸と同心の環状に連続した部位であって、柱部１３２はリム１２８、１３０との間に玉１１８を保持するポケットを形成する部位である。このうち、当該複列アンギュラ玉軸受１００では、小径の軌道側に位置するリム１２８と内輪１１６とのクリアランスＣ１を、リム１２８と外輪１１４とのクリアランスＣ２よりも、小さく設定している。
【００２２】
図４は複列アンギュラ玉軸受１００における潤滑剤の流れを矢印で例示した図である。本実施形態では、リム１２８と内輪１１６とのクリアランスＣ１がリム１２８と外輪１１４とのクリアランスＣ２よりも小さいことで、内輪１１６の小径側の軌道溝１３４から大径側の軌道溝１２６に向かって流れようとする潤滑剤をリム１２８によって遮り（特に矢印１３６）、潤滑剤の多くを外輪１１４側へと流すことを可能にしている。軌道溝１２６は、アキシアル荷重がかかりやすいため、過剰な潤滑剤が流れ込むと損耗が早まるおそれがある。リム１２８によれば、荷重のかかりやすい軌道溝１２６に流入する潤滑剤を削減して、軸受の寿命の向上を図ることができる。
【００２３】
本実施形態では、内輪１１６の外面のうち、大径側の軌道溝１２６の肩１３８と小径側の軌道溝１３４の肩１４０との間に平坦領域１４２を設けている。そして、リム１２８には、内輪１１６側に平坦領域１４２に平行な平坦面１４４を設けている。この構成によって、図２に示すリム１２８は、軸方向のすべてにおいて、内輪１１６との間に外輪１１４とのクリアランスＣ２よりも小さいクリアランスＣ１を形成している。
【００２４】
上記構成によれば、リム１２８と内輪１１６との間に平行でクリアランスＣ１の小さい箇所を長い距離に渡って形成することができるため、リム１２８と内輪１１６との間で潤滑剤に対する流動抵抗を高くすることができる。したがって、矢印１３６で示すように、大径側において内輪１１６の軌道溝１２６への潤滑剤の流入量を削減し、外輪１１４側へと効率よく導くことができる。
【００２５】
図５は図２の複列アンギュラ玉軸受１００から各保持器を省略した図である。当該複列アンギュラ玉軸受１００では、大径側の軌道溝１２６、１４６において、玉１１８は外輪１１４側の軌道溝１４６よりも内輪１１６側の軌道溝１２６に実質的に深く入っている。詳しくは、内輪１１６では、玉１１８の接触点Ｐ１を軌道溝１２６の底に見立てたとき、小径側に近い肩１３８は高さＨ１に設定している。一方、外輪１１４では、玉１１８の接触点Ｐ２を軌道溝１４６の底に見立てたとき、小径側に近い肩１５２は高さＨ２に設定している。そして、肩１３８および肩１５２を比べたとき、肩１３８（高さＨ１）のほうが肩１５２（高さＨ２）よりも高くなるよう設定している（Ｈ１＞Ｈ２）。この構成であると、内輪１１６の軌道溝１２６のほうが、外輪１１４の軌道溝１４６に比べて、実質的に深くなる。これによって、玉１１８は外輪１１４よりも内輪１１６に深く入るため、潤滑剤はより浅い外輪１１４側へと流れやすくなっている。
【００２６】
上記に加え、軌道溝１２６を実質的に深くすると、軌道溝１２６の開口面（肩１３８と肩１４８とを結ぶ面）に対して、玉１１８が中心に近い位置まで軌道溝１２６に入るため、玉１１８の列における玉１１８の間の軌道溝１２６の開口面積が小さくなる。そのため、軌道溝１２６への潤滑剤の流入量をより削減することができる。また、内輪１１６の大径側の軌道溝１２６を深くすること、すなわち肩１３８の高さを上げることは、内輪１１６と大径側の保持器１２２（図２参照）との距離を近づけることにもつながる。したがって、リム１２８によって潤滑剤を遮りやすくなり、潤滑剤を効率よく外輪１１４側へと導くことが可能になる。
【００２７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、外輪と、内輪と、外輪と内輪との間に設けられる大径の玉の列、小径の玉の列、大径の玉の列を保持する保持器および小径側の玉の列を保持する保持器を備える複列アンギュラ玉軸受に利用することができる。
【符号の説明】
【００２９】
Ｃ１…リムと内輪とのクリアランス、Ｃ２…リムと外輪とのクリアランス、Ｈ１…内輪の大径側の軌道溝の溝深さ、Ｈ２…外輪の大径側の軌道溝の溝深さ、１００…複列アンギュラ玉軸受、１０２…差動装置、１０４…アンギュラ玉軸受、１０６…ピニオン軸、１０８…リングギヤ、１１０…ピニオンギヤ、１１２…フランジ、１１４…外輪、１１６…内輪、１１８…大径側の玉、１２０…小径側の玉、１２２…大径側の保持器、１２４…小径側の保持器、１２６…内輪の大径側の軌道溝、１２８…小径の軌道側に位置するリム、１３０…リム、１３２…柱部、１３４…内輪の小径側の軌道溝、１３６…矢印、１３８…内輪の大径側の軌道溝の肩、１４０…内輪の小径側の軌道溝の肩、１４２…平坦領域、１４４…リムの平坦面、１４６…外輪の大径側の軌道溝、１４８…内輪の大径側の軌道溝の他の肩、１５０…外輪の小径側の軌道溝、１５２…外輪の大径側の軌道溝の肩
【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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