(57)【要約】【課題】強制潤滑される軸受の動摩擦トルクを低減し、軸受を構成する部品の構造及び形状を簡素化してコストダウンした深溝玉軸受を提供する。【解決手段】深溝玉軸受は、内輪１と、外輪２と、内外輪間に転動自在に配置された複数の玉３と、玉を円周方向に所定の間隔で保持する保持器４と、外輪側の軸方向一端部に取り付けられて内輪１に向けて延びる環状の油溜板５と、を備え、軸受内部に潤滑油を外部から供給する油潤滑の環境で使用される。油溜板５は、潤滑油の供給側で、内輪１の肩部との間に隙間を持って設置されており、且つ、肩部には切欠きが設けられていない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に内輪軌道溝を有する内輪と、内周面に外輪軌道溝を有する外輪と、前記内輪軌道溝と前記外輪軌道溝との間に転動自在に配設された複数の玉と、該複数の玉を円周方向に所定の間隔で保持する保持器と、を備え、外部の任意の方向から潤滑油が供給される油浴環境、または軸方向の一方側から潤滑油が供給されて他方側から排出される強制潤滑環境の下で使用される深溝玉軸受において、
前記保持器は冠型保持器であり、前記外輪と前記内輪の軸方向端部における前記保持器の円環部側に位置させて円環状の油溜板が配置され、該油溜板が前記外輪側に固定された状態で前記内輪の肩部に接近するよう延びており、前期油溜板の内周部と前記内輪の外周部との間に、潤滑油が流入する環状の開口部が確保されていることを特徴とする深溝玉軸受。
【請求項２】
前記玉の中心は前記内輪と前記外輪の軸方向幅の中心位置に配置され、前記油溜板と対向する前記内輪の肩部には切欠きが設けられていないことを特徴とする請求項１に記載の深溝玉軸受。
【請求項３】
前記保持器の円環部の形状は、前記円環部の外径側には前記油留板の形状と略同一形状の面取りを設け、前記円環部の内径側には前記外径側より小さい面取りを設けたことを特徴とする請求項１乃至２に記載の深溝玉軸受。
【請求項４】
前記内輪及び前記外輪の幅寸法は、前記玉の直径の２４０％未満であることを特徴とする請求項１乃至３に記載の深溝玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車のトランスミッション等の高速回転で使用される軸受に係り、特に、ポンプ等で潤滑油を軸受外部から軸受内部へ供給する強制潤滑方式等、油潤滑の環境で使用される深溝玉軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車の自動変速機等の装置では、高速回転を実現するための技術として強制潤滑により潤滑油を深溝玉軸受に供給する方法が知られている（例えば、特許文献１及び２参照。）。特許文献１には、外輪と内輪の軸方向両端部に開口部を有する油溜板を配置して、内外輪と玉との間の空間に潤滑油を溜めることで、保持器と玉との摺動部の摩耗を低減した深溝玉軸受が開示されている。特許文献２に記載の装置では、もみ抜き保持器の形状を変更することで、強制潤滑による潤滑及び冷却効率を高める技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１５６４２３号公報
【特許文献２】実開平５−３４３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、環境問題の高まりとも相俟って自動車の変速機を構成する玉軸受においても、低トルク化のニーズが高まっている。しかしながら、上記のような強制潤滑される玉軸受において、潤滑油が多量に供給された場合には、潤滑油の抵抗によるドラッグトルクが増大して軸受の動摩擦トルクに大きく影響を与え、燃費向上の障害となっている。
【０００５】
一方、強制潤滑方式で用いられる従来軸受の構造としては、外輪と内輪の軸方向両端部に位置させて環状の油溜板が配置されており、その環状の油溜板の内周部と内輪の外周切欠き部との間に、潤滑油の流入出が可能な環状の開口部を設けている。さらに、保持器の剛性を高める為に、玉の中心が軸方向にオフセットさせて冠型保持器の円環部の軸方向の厚さを大きくする等の構造を採用している。このように、強制潤滑且つ高速回転の環境下で使用される玉軸受は一般的な玉軸受とは異なる特殊な構造を有するために、軸受の製造コストが増大するという問題があった。
【０００６】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、強制潤滑される軸受の動摩擦トルクを低減して組み込まれた装置全体の効率向上を図ると共に、軸受を構成する部品の構造及び形状を簡素化してコストダウンを図ることができる深溝玉軸受を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した目的を達成するため、本発明は、下記（１）〜（４）を特徴としている。
（１）外周面に内輪軌道溝を有する内輪と、内周面に外輪軌道溝を有する外輪と、前記内輪軌道溝と前記外輪軌道溝との間に転動自在に配設された複数の玉と、該複数の玉を円周方向に所定の間隔で保持する保持器と、を備え、外部の任意の方向から潤滑油が供給される油浴環境、または軸方向の一方側から潤滑油が供給されて他方側から排出される強制潤滑環境の下で使用される深溝玉軸受において、前記保持器は冠型保持器であり、前記外輪と前記内輪の軸方向端部における前記保持器の円環部側に位置させて円環状の油溜板が配置され、該油溜板が前記外輪側に固定された状態で前記内輪の肩部に接近するよう延びており、前期油溜板の内周部と前記内輪の外周部との間に、潤滑油が流入する環状の開口部が確保されていることを特徴とする深溝玉軸受。
（２）前記玉の中心は前記内輪と前記外輪の軸方向幅の中心位置に配置され、前記油溜板と対向する前記内輪の肩部には切欠きが設けられていないことを特徴とする（１）に記載の深溝玉軸受。
（３）前記保持器の円環部の形状は、前記円環部の外径側には前記油留板の形状と略同一形状の面取りを設け、前記円環部の内径側には前記外径側より小さい面取りを設けたことを特徴とする（１）〜（２）に記載の深溝玉軸受。
（４）前記内輪及び前記外輪の幅寸法は、前記玉の直径の２４０％未満であることを特徴とする（１）〜（３）に記載の深溝玉軸受。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の深溝玉軸受によれば、内外輪間に設けられた油溜板が、玉に対して潤滑油の供給方向上流側に配置されているので、必要以上に多量の潤滑油が玉軸受の内部に流入するのを防止することができ、冠形保持器の爪部や玉によって潤滑油が攪拌されることで生じるドラッグトルクを大幅に低減することができる。さらに、少量の潤滑油でも保持器内径側と内輪軌道溝の間に投入することで、高速回転時に潤滑油が枯渇し易い内輪軌道溝の潤滑状態を改善することができる。また、軸受を構成する部品の構造及び形状を簡素化して、部品点数の削減・部品の共通化・加工工程の削減等により軸受のコスト削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態である玉軸受の半断面図である。
【図２】図１の冠型保持器の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る深溝玉軸受の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１に示すように、この深溝玉軸受１０は、内周面に外輪軌道溝２ａを有する外輪２と、外周面に内輪軌道溝１ａを有する内輪１と、これら外輪軌道溝２ａと内輪軌道溝１ａとの間に転動自在に設けられた複数の玉３を備え、玉３の中心は内輪１と外輪２の軸方向幅の中心位置に配置されている。さらに、玉３によって案内され、外輪２の内周面と内輪１の外周面との間に設けられて複数の玉３を回転自在に保持する合成樹脂製の冠形保持器４と、外輪２の内周面の軸方向一端部に設けられた溝２ｃに固定された円環状の金属製の油溜板（シールド板とも呼ばれる）５と、を備えている。
【００１１】
冠形保持器４は、図２に示すように、軸方向一端部に形成される円環部４ａと、円環部４ａの円周方向に間隔をあけて複数箇所から軸方向一方側へ突出する複数の柱部４ｂと、各柱部４ｂの先端部に設けられる一対の爪部４ｃ、４ｃと、を備える。円周方向に隣り合う爪部４ｃ、４ｃの対向面と、これら対向面間の円環部４ａの軸方向側面は、協働してポケット６を形成し、玉３を回動自在に保持する。円環部４ａに所定の等間隔で設けられた各ポケット６には、玉３が一対の爪部４ｃ、４ｃの開口側から押し込まれ、爪部４ｃ、４ｃを弾性変形させて嵌め込まれる。また、保持器４の円環部４ａの形状は、図１に示すように、円環部４ａの外径側は油留板５の形状と略同一形状の面取り４ｄを設けており、さらに、円環部４ａの内径側には外径側より小さい面取り４ｅを設けている。
【００１２】
冠形保持器４の材料としては特に限定されず、例えば、ポリアミド合成樹脂や、熱可塑性合成樹脂等、種々の合成樹脂の使用が可能であり、必要に応じてガラス繊維やカーボン繊維等の強化繊維を含有させて強度を向上させ、高温高速における変形、損傷を防止するようにしてもよい。冠形保持器４は、自己潤滑性及び低摩擦特性に優れていることから、摩擦損失トルクの低減に有効である。
【００１３】
油溜板５は、例えば、金属薄板を略円環状に形成したものであり、その外周部は、外輪２の内周面の軸方向端部に設けられた溝２ｃに圧入・固定されている。油溜板５は、保持器４の円環部４ａと近接する側のみに設けられている。油溜板５の内周部は、内輪１の外周面の肩部１ｂと潤滑油供給用の隙間を介して対向配置されており、肩部１ｂには面取り、切欠き等の加工は施されていない。尚、油溜板５は、金属製の芯材をゴム、合成樹脂等の弾性材で被覆して全体を円環状に形成してもよい。
【００１４】
図１に示すように、深溝玉軸受１０は、油溜板５と冠形保持器４の円環部４ａとが、玉３に対して同じ側となるように組み付けられている。即ち、油溜板５が玉３に対して潤滑油の供給方向（矢印Ａ方向）上流側に配置され、且つ冠形保持器４の円環部４ａが玉３に対して潤滑油の供給方向上流側に配置されるように、深溝玉軸受１０は自動車の変速機等の装置に組み込まれる。
【００１５】
そして、潤滑油が、潤滑油タンク（図示せず）から深溝玉軸受１０の側方（矢印Ａ方向）から供給されると、潤滑油は、油溜板５の内周部と内輪１の肩部１ｂとの隙間から深溝玉軸受１０の内部に流入し、深溝玉軸受１０の回転に伴って潤滑油が冠形保持器４の爪部４ｃ、４ｃや玉３によって攪拌される。
【００１６】
このとき、油溜板５は、必要以上に多量の潤滑油が深溝玉軸受１０の内部に流入するのを防止するので、保持器４の爪部４ｃ、４ｃや玉３によって攪拌される潤滑油量が制限され、潤滑油の攪拌に伴って生じるドラッグトルクは小さい。また、少量の潤滑油でも保持器４の内径側と内輪軌道溝１ａの間に投入することで、高速回転環境下で潤滑油が枯渇し易い内輪軌道溝１ａの潤滑状態を改善することができる。
潤滑油は、内輪１、外輪２、玉３、及び冠形保持器４の摺動面を潤滑した後、排出されるが、潤滑油の供給方向上流側に配置される冠形保持器４の円環部４ａによる潤滑油の攪拌作用はほとんどなく、これによる損失トルクは小さい。
また、合成樹脂製の冠形保持器４は、自己潤滑性及び低摩擦特性に優れているので、玉３との摩擦抵抗が小さく摩擦損失トルクが小さい。
【００１７】
上記したように、潤滑油の攪拌に伴って生じるドラッグトルクや各部の摩擦トルクを小さくして深溝玉軸受１０の動摩擦トルクを低減させ、自動車の変速機等の深溝玉軸受１０が組み込まれた機械装置の効率を向上させることができる。
更に、油溜板５は保持器４の円環部４ａと近接する側（片側）のみに設け、玉３の中心は内輪１と外輪２の軸方向幅の中心位置に配置し、肩部１ｂには切欠き等の加工は施さないので、部品点数の削減・部品の共通化・加工工程の削減等の効果により軸受の製造コストを削減することが出来る。
また、保持器４に振れ回りが発生した場合、油溜板５との接触を避けるために円環部４ａの形状を油溜板５にならう形状にしている。油溜板５は、溝２ｃから内径に向かうにつれて保持器４から離れて外輪２の外側に延びた後、外輪２の端面と平行になり、内輪１の肩部１ｂに接近するよう延びており、円環部４ａの外径側は油溜板５とほぼ同じ形状になっている。また、円環部４ａの内径側は油溜板５と接触する危険性が低いので、保持器４の強度を確保するために面取り４ｄよりも面取り４ｅの方を小さくすることが好ましく、さらに、面取り４ｅは最小限にするのが好ましい。
【００１８】
高速回転下で用いられる玉軸受に具備された保持器の円環部寸法は、軸方向に厚ければ厚いほど耐遠心力性が増して破損や変形が防止できるが、軸受幅が増大してコストアップに繋がる。したがって、本発明では内輪１及び外輪２の幅寸法を玉５の直径の２４０％未満、好ましくは２００％未満にすることでコストを抑えることができる。
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
本実施形態では、冠形保持器は玉案内方式としたが、外輪、或は内輪案内のいずれであってもよい。また、油溜板の形状や大きさは、潤滑油の供給量に応じて適宜設計されればよい。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明の深溝玉軸受は、自動車の変速装置等の用途に好適に適用できる。
【符号の説明】
【００２０】
１          内輪
１ａ        内輪軌道溝
１ｂ        肩部
２          外輪
２ａ        外輪軌道溝
２ｃ        溝
３          玉
４          冠型保持器
４ａ        円環部
４ｄ，４ｅ  面取り
５          油溜板
１０        深溝玉軸受
【図１】
2011256914.tif 000003
【図２】
2011256914.tif 000004