(57)【要約】【課題】簡単な構成で軸受の嵌め合い部に潤滑油が入り込むことを抑制し、かつクリープの発生を抑制することが可能な動力伝達装置の軸受構造を提供する。【解決手段】複列玉軸受１５は、外輪１６と内輪１７との間であって複列玉軸受１５の軸線方向におけるケース６の壁部６ａの外側に第１の列を構成する第１の玉１８ａと、外輪１６と内輪１７との間であって複列玉軸受１５の軸線方向におけるケース６の壁部６ａの内側に設けられ第２の列を構成する第２の玉１８ｂとを備え、第２の玉１８ｂ側における外輪１６の外周部１６ｂに環状のシール部材２１を有し、シール部材２１は、第２の玉１８ｂの中心線Ｘと壁部６ａの内側における複列玉軸受１５の端部１５ａとの間に一つ設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、前記ケースの内部に収容されている動力伝達装置と、外輪が前記ケースに嵌合され、かつ内輪が前記動力伝達装置における回転軸に嵌合されつつ前記回転軸を回転自在に支持する環状の複列玉軸受とを備えた動力伝達装置の軸受構造において、
前記複列玉軸受は、前記外輪と前記内輪との間であって前記複列玉軸受の軸線方向における前記ケースの壁部の外側に第１の列を構成する第１の玉と、前記外輪と前記内輪との間であって前記複列玉軸受の軸線方向における前記ケースの壁部の内側に設けられ第２の列を構成する第２の玉とを備え、
前記第２の玉側における外輪の外周部に環状のシール部材を有し、
前記シール部材は、前記第２の玉の中心線と前記壁部の内側における前記複列玉軸受の端部との間に一つ設けられている
ことを特徴とする動力伝達装置の軸受構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トランスミッションやトランスアクスルあるいはデファレンシャルなどの動力伝達装置に関し、特にその内部に収容されている軸受の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複列４点接触玉軸受が記載されている。その複列４点接触玉軸受は、外周に二列の軌道面を有しかつ一体とされた内輪と、内周に二列の軌道面を有しかつ一体とされた外輪と、それら内輪と外輪との軌道面間を転動する転動体（ボール）とを備えている。また、上記の内輪の軌道面および外輪の軌道面は、転動体に対して、それぞれ４点で接触するように構成されている。
【０００３】
特許文献２には、内周面に軌道面を有する外輪と、外周面に軌道面を有する内輪と、その外輪と内輪との軌道面の間に転動可能に複数の転動体が配置された転がり軸受が記載されている。また、この特許文献２に記載された転がり軸受には、外輪の外周面に二つの環状溝が形成され、その環状溝にそれぞれ環状の弾性体（Ｏリング）が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１７２１４６号公報
【特許文献２】特開２０１５−２１５０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された複列４点接触玉軸受によれば、外輪および内輪のそれぞれを一体とし、転動体と外輪、ならびに、転動体と内輪とが４点で接触するように構成されている。一方、上記のような複列４点接触玉軸受を、例えば、デファレンシャルギヤユニットにおける回転軸に設けるとすると、デファレンシャルギヤユニットの周辺には、掻き上げ潤滑によって潤滑油を循環（潤滑）させるための潤滑油が滞留していることから、デファレンシャルギヤユニットにおける回転部材が回転することに伴い軸受の嵌め合い部にその潤滑油が入り込み、摩擦係数が低下するおそれがある。また、上記のように潤滑油が軸受の嵌め合い部に入り込むと、いわゆるクリープが発生しやすくなる。特にデファレンシャルギアユニットでは、高い剛性が要求されるため、従来、円すいころ軸受を使用している。低トルク化を目的とした玉軸受化は、大幅な剛性の低下が懸念されるが、複列４点接触玉軸受は接触点が多いことにより、従来の玉軸受と比較して、剛性を高くすることができる。また目的によっては、さらに剛性を高くするために、内部すきまを小さく設定することもあるが、内部トルクが大きくなってしまう。そのため、上述したように摩擦係数が低下し、クリープが発生すると、ハウジングと外輪との間で摩耗やかじりが増大し、併せてデファレンシャルギヤユニットにおけるギヤにおいて、噛み合い姿勢（ミスアライメント）が悪化するおそれがある。そのような場合、ギヤの伝達効率が低下し、さらにはギヤノイズが増大する、あるいは、ギヤの強度が低下するおそれがある。
【０００６】
また、上記のようなクリープを防止、あるいは、耐クリープ性を向上させるために、特許文献２に記載された転がり軸受では、外輪の外周側にＯリングを設けている。また、そのＯリングの潰し率を所定の範囲とし、ならびに、Ｏリングの硬さを所定の硬さに設定している。しかしながら、特許文献２に記載された構成では、上述したクリープを防止するために、ハウジングの内径と外輪の外径との締め代を大きく構成しているから、例えば組み付け時の圧入荷重が大きくなり、組み付け性を低下させるおそれがある。さらに、特許文献２に記載された構成では、上記のＯリングを２つ設けているからコストが増大する課題が生じる。
【０００７】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、簡単な構成で軸受の嵌め合い部に潤滑油が入り込むことを抑制し、かつクリープの発生を抑制することが可能な動力伝達装置の軸受構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、この発明は、ケースと、前記ケースの内部に収容されている動力伝達装置と、外輪が前記ケースに嵌合され、かつ内輪が前記動力伝達装置における回転軸に嵌合されつつ前記回転軸を回転自在に支持する環状の複列玉軸受とを備えた動力伝達装置の軸受構造において、前記複列玉軸受は、前記外輪と前記内輪との間であって前記複列玉軸受の軸線方向における前記ケースの壁部の外側に第１の列を構成する第１の玉と、前記外輪と前記内輪との間であって前記複列玉軸受の軸線方向における前記ケースの壁部の内側に設けられ第２の列を構成する第２の玉とを備え、前記第２の玉側における外輪の外周部に環状のシール部材を有し、前記シール部材は、前記第２の玉の中心線と前記壁部の内側における前記複列玉軸受の端部との間に一つ設けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、環状の複列玉軸受の外輪がケースに嵌合され、また内輪が回転軸に嵌合されつつ、その回転軸を回転自在に支持するように構成されている。また、上記の複列玉軸受は、軸線方向におけるケースの壁部の外側に第１の列を構成する第１の玉と、軸線方向におけるケースの壁部の内側で第２の列を構成する第２の玉とを備え、その第２の玉側における外輪の外周部に環状のシール部材が一つ設けられている。そして、そのシール部材は、前記軸線方向で第２の玉の中心線と壁部の内側における複列玉軸受の端部との間に設けられている。そのため、上記の潤滑油が外輪とケースとの嵌め合い部に飛散あるいは付着した場合であっても、上記のシール部材によって、その潤滑油の浸入を抑制もしくは回避することができる。
【００１０】
また、上述したように、潤滑油の浸入を抑制もしくは回避することができることに伴って摩擦係数が低下しないから、その外輪が回転するいわゆるクリープが発生することを抑制もしくは回避でき、その結果、外輪とケースとにおける摩耗を抑制することができる。また、上記の摩耗を抑制できることにより、上述したギヤの噛み合い姿勢が悪化することを抑制することができるから、ギヤの伝達効率が低下することを抑制でき、その結果、動力伝達装置の伝達効率が低下することを抑制することができる。
【００１１】
さらに、上記のようなシール部材を一つ設けるなどの簡単な構成により、潤滑油の浸入ならびにクリープが発生することを抑制することができるから、コストが増大することを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施形態における動力伝達装置のうち、特にデファレンシャルギヤユニットの部分断面図を示す図である。
【図２】図１における軸受構造を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
つぎに、この発明を図を参照しつつ説明する。図１は、この発明で対象とする動力伝達装置のうち、特にデファレンシャルギヤユニット１の一部を説明する図である。このデファレンシャルギヤユニット１の構造は、従来知られている構造と同様であって、その構造を以下に説明する。なお、図１に示す例では、デファレンシャルギヤユニット１のうち、左ドライブシャフト２に連結される部分のみを示し、右ドライブシャフト（図示せず）に連結される部分は同様のため省略している。
【００１４】
デファレンシャルギヤユニット１は、デフケース３と、デフケース３に収容された差動機構４と、デフケース３の外周部に取り付けられ、デフケース３と一体回転するデフリングギヤ５と、そのデフリングギヤ５と互いの軸線が交差するよう噛み合うドライブピニオン（図示せず）と、デフケース３の一端を転がり軸受を介して回転自在に支持するケース６と、デフケース３の他端を転がり軸受を介して回転自在に支持するハウジング７とを備えている。そして、このデファレンシャルギヤユニット１は、上記のケース６とハウジング７とにより形成される空間に収容され、そのケース６とハウジング７とはボルト等の締結部材８により固定されている。なお、デファレンシャルギヤユニット１には、上述したように、ドライブシャフト２が連結され、そのドライブシャフト２は駆動輪（図示せず）に連結されている。
【００１５】
デフリングギヤ５は、かさ歯車からなり、上述したドライブピニオンの軸線と傾斜して噛み合っており、ドライブピニオンに伝達された動力を減速して差動機構４に伝達するように構成されている。
【００１６】
差動機構４は、ピニオンシャフト９と、ピニオンシャフト９の貫通孔に挿入され、ピニオンシャフト９がデフケース３から抜け出るのを防止するための固定ピン（図示せず）と、ピニオンシャフト９に回転自在に支持され、所定の間隔を空けて対向して配置された一対のピニオンギヤ１０と、その一対のピニオンギヤ１０に噛み合うように所定の間隔を空けて対向して配置された一対のサイドギヤ１１とを含んで構成されている。なお、この発明の実施形態では、デフケース３、デフリングギヤ５、ピニオンギヤ１０、ならびにサイドギヤ１１により差動ユニット１２を構成している。
【００１７】
また、デフケース３は、本体部３ａと、円筒状のボス部３ｂとを備えており、そのボス部３ｂには、その軸線方向に貫通する貫通孔３ｃが形成されるとともに、その貫通孔３ｃにはドライブシャフト２が挿通されている。さらに、このドライブシャフト２は、先端部のスプライン部１３がサイドギヤ１１の貫通孔の内周面に形成されたスプライン溝にスプライン嵌合されている。なお、ドライブシャフト２の外周側には、ケース６との間で潤滑油が車両の外へ漏れ出すことを防止するためのシール部材１４が設けられている。また、図１に示す符号Ｏは、潤滑油のオイルレベルを示している。
【００１８】
ここで、簡単にデファレンシャルギヤユニット１の動作について説明する。例えば、左右の車輪に回転数差がない場合（例えば直進走行）には、ドライブピニオンギヤからデフリングギヤ５にトルクが伝達されると、そのトルクはデフリングギヤ５と一体回転するデフケース３からピニオンギヤ１０に伝達される。そしてピニオンギヤ１０からサイドギヤ１１にトルクが伝達されて車輪が回転させられる。これとは反対に、左右の車輪に車両の走行抵抗などの負荷により回転数差がある場合には、ピニオンギヤ１０は、ドライブシャフト２に接続されているサイドギヤ１１の回転数差によってピニオンシャフト９を回転中心として自転するとともに、サイドギヤ１１上を公転する。すなわち、左右の車輪に回転数差がある場合には、ピニオンギヤ１０は、その回転により左右の車輪の回転数差を吸収する。
【００１９】
このように構成されたデファレンシャルギヤユニット１は、上述したように、デフケース３の端部がケース６あるいはハウジング７に対して転がり軸受を介して回転自在に保持されている。具体的には、図１に示す例では、転がり軸受は、上述した特許文献１と同様の複列４点接触玉軸受１５によって構成されている。この複列４点接触玉軸受１５は、外輪１６と内輪１７とをそれぞれ一体として構成され、各列の外輪１６と内輪１７との軌道面にボール（転動体）を４点接触するように構成された軸受であって、大きなラジアル荷重を負荷するとともに、同時に左右のアキシャル荷重を負荷することができる。
【００２０】
図１に示す例では、その複列４点接触玉軸受１５における外輪１６が、ケース６に保持され、内輪１７はデフケース３に嵌合しつつ、そのデフケース３を回転自在に支持している。また、外輪１６は、ケース６に対して、所定のすきまをもった嵌め合い（すきま嵌め、あるいは、中間嵌め）によって嵌合され、内輪１７はデフケース３におけるボス部３ｂに対して圧入されている。また、上記のケース６の壁部６ａのうち、複列４点接触玉軸受１５の軸線方向における外側に第１の列を構成するボール１８ａが配置され、軸線方向における内側に第２の列を構成するボール１８ｂが配置された２列の接触玉軸受１５とされている。一方、上述したように、デファレンシャルギヤユニット１の周辺には、デフリングギヤ５による掻き上げ潤滑によって各種ギヤなどを潤滑するための潤滑油が滞留していることから、その掻き上げ潤滑によって、上記の複列４点接触玉軸受１５の嵌め合い部１９、すなわち外輪１６とケース６との間に潤滑油が入り込む可能性がある。そのような場合、ケース６に対して固定されている外輪１６が回転する、いわゆる外輪クリープ（以下、クリープと記す）が発生するおそれがある。また、このような複数の点で、軌道面と接触する複列４点接触玉軸受１５は、剛性を上げるために接触点を多くしており、さらに場合によってはデファレンシャルギヤユニット１に要求される剛性を満足するために、内部すきまを小さく設定することがある。そのため、内輪１７の回転に伴って、外輪１６が回転しやすく、つまり、クリープが発生しやすい。そこで、この発明の実施形態では、潤滑油が上記の嵌め合い部１９に入り込むことを抑制しつつ、かつクリープの発生をも抑制するように複列４点接触玉軸受１５の外輪１６の外周部１６ｂに環状の溝部２０を形成し、その溝部２０にＯリング２１を設けている。
【００２１】
図２は、そのように構成された複列４点接触玉軸受１５を説明する図である。以下、具体的に説明する。先ず、図２に示すように、複列４点接触玉軸受１５は、一つの外輪１６と、一つの内輪１７と、複数個のボール１８ａ、１８ｂと、２つの保持器２２ａ、２２ｂとからなる。このうちの外輪１６は、内周面に軌道面１６ａを備えている。また同様に、内輪１７は、外周面に軌道面１７ａを備えている。また、ボール１８ａ、１８ｂは、これら外輪１６および内輪１７における各軌道面１６ａ、１７ａとの間で転動自在に設けられている。そして、各保持器２２ａ、２２ｂは、これらボール１８ａ、１８ｂを転動自在に保持している。また、図２に示す例では、内輪１７の軌道面１７ａおよび外輪１６の軌道面１６ａは、ボール１８ａ，１８ｂに対して、それぞれ所定の接触角で４点接触するように構成され、さらに、上述したようにボール１８ａ側、すなわちケース６の壁部６ａの外側で第１の列を構成し、ボール１８ｂ側、すなわちケース６の壁部６ａの内側で第２の列を構成している。なお、上記のボール１８ａが、この発明の実施形態における「第１の玉」に相当し、ボール１８ｂが、この発明の実施形態における「第２の玉」に相当する。
【００２２】
また、図２に示す例では、ボール１８ｂにおける中心線Ｘから軸線方向における複列４点接触玉軸受１５の端部１５ａとの間で、外輪１６の外周部１６ｂに環状の溝部２０が形成され、またその溝部２０に、Ｏリング２１が設けられている。具体的には、ボール１８ｂの中心線Ｘとケース６の壁部６ａの内側における複列４点接触玉軸受１５の端部１５ａとの間、すなわちボール１８ｂの中心線Ｘと差動機構４側の端部１５ａとの間で溝部２０が形成され、その溝部２０に一つのＯリング２１が設けられている。また、図２に示す例では、ボール１８ｂの中心線Ｘと複列４点接触玉軸受１５の端部１５ａとのほぼ中央部にそのＯリング２１が設けられている。なお、このＯリング２１を設ける位置は、軸線方向で、ボール１８ｂの中心から差動機構４側における複列４点接触玉軸受１５の端部１５ａの間であればいいものの、好ましくは、複列４点接触玉軸受１５の端部１５ａにより近い位置である。また、このＯリング２１は、上述したデファレンシャルギヤユニット１の周辺に滞留している潤滑油が外輪１６とケース６との嵌め合い部１９への侵入を防ぐものであるから、その嵌め合い部１９は、上述したように、所定のすきまをもった嵌め合いであってよい。
【００２３】
したがって、このように構成されたこの発明の実施形態における軸受構造では、デファレンシャルギヤユニット１の周辺に滞留している潤滑油が複列４点接触玉軸受１５に付着あるいは飛散した場合であっても、上述したように外輪１６の外周部１６ｂにＯリング２１を設けているから、その外輪１６とケース６との嵌め合い部１９に、潤滑油が浸入することを抑制もしくは回避することができる。
【００２４】
また、そのように、潤滑油が外輪１６とケース６との間に浸入することを抑制もしくは回避することができることに伴って、摩擦係数が低下しないから、その外輪１６が回転するいわゆるクリープが発生することを抑制もしくは回避することができる。さらに、このようにクリープの発生を抑制もしくは回避することができるから、外輪１６とケース６とにおける摩耗を抑制することができる。さらに、上記の摩耗を抑制することができることにより、デファレンシャルギヤユニット１におけるギヤの噛み合い姿勢（ミスアライメント）が悪化することを抑制することができるから、ギヤノイズが増大すること、ならびに、ギヤの強度が低下することを抑制でき、その結果、動力伝達装置の伝達効率が低下することを抑制することができる。
【００２５】
そして、このような接触点の多い複列４点接触玉軸受１５であっても、上記のような一つのＯリング２１を設けるなどの簡単な構成により、潤滑油の浸入を防ぎつつ、クリープを抑制することができるから、従来知られているクリープを抑制する軸受に比べてコストを低減させることができる。
【００２６】
また、この発明の実施形態では、Ｏリング２１をボール１８ｂの中心線Ｘから、複列４点接触玉軸受１５における差動機構４側の端部１５ａの間で設けている。そのため、例えば、このケース６と複列４点接触玉軸受１５とを組み付ける際に、Ｏリング２１をケース６に近い側で設けた場合に比べて、上記の組み付けにおける組み付け性を向上させることができる。具体的には、デフケース３に複列４点接触玉軸受１５を組み付け、その後に、ケース６を複列４点接触玉軸受１５に嵌めつつ、ハウジング７と連結する際に、ケース６側にＯリング２１が設けられていないから、Ｏリング２１に引っ掛かったり、あるいは、接触して、Ｏリング２１が変形するなどの不都合がない。つまり、この発明の実施形態では、ケース６を組み付ける際に、そのＯリング２１の位置までケース６が組み付けられたら、そのケース６の姿勢は、軸線方向に対して平行に保つことができるから、ボール１８ｂの中心線Ｘと複列４点接触玉軸受１５の端部１５ａとの間に位置するＯリング２１に接触してＯリング２１が変形、あるいは、そのＯリング２１が外輪１６の面取り部に乗り上げることがない。そのため、その位置にＯリング２１を配置することにより、上述した潤滑油の侵入ならびにクリープを抑制しつつ、組み付け性をも向上させることができる。
【００２７】
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は上述した例に限定されないのであって、この発明の目的を達成する範囲で適宜変更してもよい。例えば、上述した実施形態では、軸受として、複列４点接触玉軸受を例として説明したものの、これは、４点接触に限られず、例えば３点接触や５点接触の軸受に適用してもよい。また、上述した実施形態では、複列としての例を２列として説明したものの、例えば３列であってもよい。
【００２８】
さらに、上述した実施形態では、潤滑油の侵入を防ぐために、Ｏリング２１を使用したものの、これはＯリング２１に限られず、つまり潤滑油の浸入を防止できれば、その他のシール部材であってもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１…デファレンシャルギヤユニット、  ６…ケース、  ６ａ…壁部、  １５…複列玉軸受、  １５ａ…端部、  １６…外輪、  １６ｂ…外周部、  １７…内輪、  １８ａ，１８ｂ…ボール、  ２１…シール部材、  Ｘ…中心線。
【図１】
2019002526.tif 000003
【図２】
2019002526.tif 000004