(57)【要約】      （修正有）【課題】軸の外径側にラジアル型の針状ころ軸受を介してヘリカルギヤが相対回転自在に外装され、かつ軸の内部に設けられる油路から針状ころ軸受の軸方向中間部分にオイルが径方向外向きに供給される軸受装置において、ヘリカルギヤが傾いたときに軸に対する針状ころの接触面圧が大きくなる側（スラスト荷重が作用する側）へのオイル供給を良好とする軸受装置の提供。【解決手段】針状ころ軸受５の保持器６の内径面においてヘリカルギヤ３の回転に伴い発生するスラスト荷重が作用する側の領域２０の内径寸法Ｒ１が、その反対側の領域３０の内径寸法Ｒ２よりも大きく設定されている。【選択図】図２
2015117770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸の外径側にラジアル型の針状ころ軸受を介してヘリカルギヤが相対回転自在に外装されかつ前記軸の内部に設けられる油路から前記針状ころ軸受の軸方向中間部分にオイルが径方向外向きに供給される軸受装置であって、
前記針状ころ軸受の保持器の内径面において前記ヘリカルギヤの回転に伴い発生するスラスト荷重の作用側の領域の内径寸法が、その反対側の領域の内径寸法よりも大きく設定されている、ことを特徴とする軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸の外径側にラジアル型の針状ころ軸受を介してヘリカルギヤが相対回転自在に外装されかつ前記軸の内部に設けられる油路から前記針状ころ軸受の軸方向中間部分にオイルが径方向外向きに供給される軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に示されているように、手動変速機のシンクロメッシュ機構などでは、ケースにラジアル型の玉軸受を介して回転自在に支持される軸の外径側に、ギヤやシンクロハブなどが軸方向隣り合わせに外装されている。
【０００３】
前記ギヤは前記軸の外径側にラジアル型の針状ころ軸受を介して回転自在に取り付けられ、また、前記シンクロハブは前記軸の外径側に一体に取り付けられている。前記針状ころ軸受の保持器の内径寸法は、軸方向全長にわたって一定になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−０１３７５２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において、前記ギヤを例えばヘリカルギヤとする場合、当該ヘリカルギヤとその噛合相手となるヘリカルギヤとの噛み合いに伴い当該ヘリカルギヤが軸方向の一方向へ、つまり前記玉軸受へ向かう方向のスラスト荷重を発生する。これにより、前記ヘリカルギヤが例えば前記玉軸受側へ向けて傾くことがあって、当該ヘリカルギヤの内径側の針状ころ軸受の針状ころの軸方向一端側の接触面圧が高くなる他、前記針状ころ軸受の保持器において前記玉軸受寄りの端縁が前記軸の外周面に接近して径方向隙間が小さくなることがある。
【０００６】
そのようになった場合には、例えば前記軸の中心から前記針状ころ軸受へ向けてオイルを径方向外向きに供給する形態だと、前記径方向隙間が小さくなる部位がオイルの流れを阻むことになるために、接触面圧が大きくなる針状ころと軸との接触部分や前記玉軸受側へのオイル供給が不足することになりかねない。
【０００７】
このような事情に鑑み、本発明は、軸の外径側にラジアル型の針状ころ軸受を介してヘリカルギヤが相対回転自在に外装されかつ前記軸の内部に設けられる油路から前記針状ころ軸受の軸方向中間部分にオイルが径方向外向きに供給される軸受装置において、前記ヘリカルギヤが傾いたときに前記軸に対する前記針状ころの接触面圧が大きくなる側（スラスト荷重が作用する側）へのオイル供給を良好とすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、軸の外径側にラジアル型の針状ころ軸受を介してヘリカルギヤが相対回転自在に外装されかつ前記軸の内部に設けられる油路から前記針状ころ軸受の軸方向中間部分にオイルが径方向外向きに供給される軸受装置であって、前記針状ころ軸受の保持器の内径面において前記ヘリカルギヤの回転に伴い発生するスラスト荷重の作用側の領域の内径寸法が、その反対側の領域の内径寸法よりも大きく設定されている、ことを特徴としている。
【０００９】
この構成では、前記ヘリカルギヤが前記スラスト荷重によって傾いたときに、前記針状ころの軸方向一端側の接触面圧が高くなる。
【００１０】
さらに、前記傾きに伴い前記保持器において前記スラスト荷重が作用する側の領域が前記軸の外周面との間に接近してそこの径方向隙間が小さくなるものの、当該径方向隙間は従来例（前記保持器の内径寸法を軸方向全体で一定にしている構成）に比べると大きくなる。その一方で、前記傾きに伴い前記保持器において前記スラスト荷重が作用する側の領域の反対側の領域と前記軸の外周面との間の径方向隙間が大きくなるものの、当該径方向隙間は保持器の内径寸法を小さくすることにより小さく設定しているから、当該径方向隙間は前記従来例（前記保持器の内径寸法を軸方向全体で一定にしている構成）とほぼ同じにできる。
【００１１】
このようなことから、前記油路から前記針状ころ軸受に供給されるオイルは、前記針状ころ軸受の保持器の軸方向中間部分から軸方向の両方向へ良好に分流されることになる。つまり、前記ヘリカルギヤが傾いたときでも、前記保持器において前記スラスト荷重の作用側の領域にもオイルが良好に供給されるようになるから、当該接触面圧が大きくなる針状ころと軸との接触部分の潤滑ならびに、こちら側に配置される潤滑必要部材へのオイル供給が良好になる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、軸の外径側にラジアル型の針状ころ軸受を介してヘリカルギヤが相対回転自在に外装されかつ前記軸の内部に設けられる油路から前記針状ころ軸受の軸方向中間部分にオイルが径方向外向きに供給される軸受装置において、前記ヘリカルギヤが傾いたときに前記軸に対する前記針状ころの接触面圧が大きくなる側（スラスト荷重が作用する側）へのオイル供給を良好とすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る軸受装置の一実施形態の上半分を示す断面図である。
【図２】図１の針状ころ軸受のみを拡大して示す図である。
【図３】図２の（３）−（３）線断面の矢視図である。
【図４】図２の（３）−（３）線断面の矢視図である。
【図５】図１においてヘリカルギヤが傾いたときの状態を示す説明図である。
【図６】本発明に係る軸受装置に備える針状ころ軸受の他実施形態で、図１に対応する図である。
【図７】図６の（７）−（７）線断面の矢視図である。
【図８】図６の（８）−（８）線断面の矢視図である。
【図９】図６においてヘリカルギヤが傾いたときの状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１から図５に、本発明の一実施形態を示している。この実施形態では、手動変速機のシンクロメッシュ機構に用いられる軸受装置を例に挙げている。
【００１６】
図中、１は軸であり、この軸１は、変速機ケース（図示省略）にラジアル型の玉軸受２を介して回転自在に支持されている。玉軸受２は、スラスト荷重を受けることが可能な「深溝玉軸受」とされている。
【００１７】
この軸１の外径側において玉軸受２の軸方向一側には、ヘリカルギヤ３およびシンクロハブ４が軸方向隣り合わせに配置されている。
【００１８】
ヘリカルギヤ３は、軸１の外径側においてシンクロハブ４と玉軸受２との間の領域にラジアル型の針状ころ軸受５を介して回転自在に取り付けられている。
【００１９】
シンクロハブ４は、例えばスプライン嵌合などにより一体回転可能かつ軸方向変位可能に取り付けられている。このシンクロハブ４は、その軸方向一方側に配置されるギヤ（図示省略）などによって軸方向一方への変位が規制されるようになっている。
【００２０】
このように、ヘリカルギヤ３を玉軸受２とシンクロハブ４とで軸方向両側から所定隙間を介して挟む形態とすることによって、ヘリカルギヤ３の軸方向両方向への変位が規制されるようになっている。
【００２１】
そして、針状ころ軸受５は、この実施形態において、保持器６に多数の針状ころ７を非分離に保持させた構成になっていて、内輪および外輪を持たない構成になっている。このようなタイプの針状ころ軸受５は、一般に、「ケージアンドローラ」と呼ばれている。
【００２２】
軸１の内部には、針状ころ軸受５の軸方向中間部分にオイルを供給するための油路８が設けられている。この油路８は、軸１の中心軸線１００に沿うメイン通路部分と、このメイン通路部分の円周数ヶ所から径方向外向きに沿って軸１の外周面で開放する分岐通路部分とを有している。
【００２３】
このような油路８に供給されるオイルは、図１の矢印で示すように、前記分岐通路部分から径方向外向きに放出されるが、針状ころ軸受５の配置空間に放出されたオイルは、軸方向両方向に分流することになって、針状ころ軸受５の内部を通過してシンクロハブ４側や玉軸受２側に供給される。
【００２４】
次に、図２から図４を参照して、針状ころ軸受５の保持器６の構成を詳細に説明する。
【００２５】
保持器６は、合成樹脂（例えばポリアミド樹脂）または金属で形成されており、円筒形部材を半割にしたようなツーピース構造とされている。
【００２６】
この一対の保持器６は、軸１の外周面に径方向外径側から抱き合わせるような形態で取り付けられる。このような一対の保持器６の円周方向の一定ピッチ毎には、針状ころ７を保持するための貫通孔（ポケットとも言う）６ａが設けられている。この貫通孔６ａは、外径側から見たときに軸方向に沿って長い長方形とされている。
【００２７】
この実施形態では、針状ころ軸受５の保持器６において軸方向一端側の領域２０の厚み（径方向）寸法Ｈ１を軸方向他端側の領域３０の厚み（径方向）寸法Ｈ２よりも薄くすることにより、保持器６の内径面において前記軸方向一端側領域２０の内径寸法Ｒ１を、前記軸方向他端側領域３０の内径寸法Ｒ２よりも大きく設定している。以下では、前記軸方向一端側領域２０を「薄肉領域」と言い、前記軸方向他端側領域３０を「厚肉領域」と言うことにする。
【００２８】
この保持器６は、薄肉領域２０がヘリカルギヤ３の回転に伴い発生するスラスト荷重が作用する側つまり玉軸受２寄りに位置するように、また、厚肉領域３０がシンクロハブ４寄りに位置するように配置される。
【００２９】
また、この実施形態では、保持器６の厚肉領域３０の径方向中央Ｑが、多数の針状ころ７の中心を結ぶ円（ピッチサークル：ＰＣ）よりも所定寸法Ｘだけ外径側にオフセットされるようになっている。これにより、保持器６がヘリカルギヤ３の内周面により案内される「外径案内」とされる。
【００３０】
さらに、この実施形態では、図３に示すように、貫通孔６ａにおいて保持器６の薄肉領域２０に存在する領域の円周方向の幅が内径側から外径側へ向けて漸次小さくなっていて、当該貫通孔６ａにおいて保持器６の薄肉領域２０に存在する領域の外径側における円周方向の開口幅Ｗ１が針状ころ７の直径寸法ｒよりも小さく設定されている。これにより、貫通孔６ａから針状ころ７が径方向外向きに抜け出ることを防止するようになっている。
【００３１】
また、図３および図４に示すように、貫通孔６ａにおいて保持器６の厚肉領域３０に存在する領域の円周方向の幅が内径側から径方向中央へ向けて漸次大きくなっていて、当該貫通孔６ａにおいて保持器６の厚肉領域３０に存在する領域の内径側における円周方向の開口幅Ｗ２が針状ころ７の直径寸法ｒよりも小さく設定されている。これにより、貫通孔６ａから針状ころ７が径方向内向きに抜け出ることを防止するようになっている。なお、貫通孔６ａにおいて保持器６の厚肉領域３０に存在する領域の径方向中央から外径側まで円周方向の幅は漸次小さくなっている。
【００３２】
ここで、図１に示すような構造の場合には、ヘリカルギヤ３とその噛合相手となるヘリカルギヤ（図示省略）との噛み合いに伴いヘリカルギヤ３が軸方向一方、例えば玉軸受２へ向かう方向のスラスト荷重を発生するようになるので、図５の矢印で示すように、ヘリカルギヤ３が例えば玉軸受２側へ向けて傾くことがある。なお、図５では、ヘリカルギヤ３の傾きを誇張して示している。
【００３３】
その場合、ヘリカルギヤ３の内径側の針状ころ軸受５の針状ころ７の軸方向一端側（スラスト荷重が作用する側）と軸１との接触面圧が大きくなる。
【００３４】
さらに、保持器６の軸方向一端側（スラスト荷重作用側）が軸１の外周面に接近して当該両者の径方向隙間が小さくなるものの、当該径方向隙間は従来例（前記保持器の内径寸法を軸方向全体で一定にしている構成）に比べると大きくなる。その一方で、針状ころ軸受５の保持器６において軸方向他端側（前記スラスト荷重作用側の反対側）と軸１の外周面との間の径方向隙間が大きくなるものの、当該径方向隙間は保持器６の内径寸法Ｒ２を小さくすることにより小さく設定しているから、当該径方向隙間は前記従来例（前記保持器の内径寸法を軸方向全体で一定にしている構成）とほぼ同じにできる。
【００３５】
このようなことから、油路８から針状ころ軸受５に供給されるオイルは、針状ころ軸受５の保持器６の軸方向中間部分から軸方向の両方向へ良好に分流されることになる。つまり、ヘリカルギヤ３が傾いたときでも、針状ころ軸受５の保持器６において薄肉領域２０と厚肉領域３０との両方にオイルが良好に供給されるようになるから、当該接触面圧が大きくなる針状ころ７と軸１との接触部分の潤滑ならびに、こちら側に配置される玉軸受２（潤滑必要部材）へのオイル供給が良好になる。
【００３６】
以上説明したように、本発明を適用した実施形態では、ヘリカルギヤ３がスラスト荷重の作用方向に傾いたときでも、ラジアル型の針状ころ軸受５の軸方向中間部分の内径側に供給されるオイルを軸方向両方向に分流させやすくするように工夫している。
【００３７】
つまり、本発明に係る軸受装置では、ヘリカルギヤ３が傾いたときでも、油路８から針状ころ軸受５に供給されるオイルが、針状ころ軸受５の保持器６の軸方向中間部分から薄肉領域２０と厚肉領域３０との両方へ良好に供給されるようになる。
【００３８】
したがって、本発明に係る軸受装置によれば、針状ころ軸受５の針状ころ７と軸１との接触面圧が大きくなる領域が早期摩耗したり焼き付いたりすることが回避されるなど、耐久性向上に貢献できるようになる。
【００３９】
なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲内で適宜に変更することが可能である。
【００４０】
（１）上記実施形態では、手動変速機のシンクロメッシュ機構に用いる軸受装置を例に挙げているが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、いわゆる歯車伝達装置全般に用いる軸受装置とすることが可能である。
【００４１】
（２）上記実施形態では、針状ころ軸受５の保持器６における軸方向一端側の領域を薄肉領域２０として軸方向他端側の領域を厚肉領域３０とする例を挙げているが、本発明はこれのみに限定されるものではない。
【００４２】
例えば図６から図９に示すように、保持器６の厚み（径方向）寸法を軸方向全長にわたって一定にしたうえで、軸方向他端側の領域に径方向内向きに張り出すように屈曲させた屈曲部４０を設けることにより、軸方向一端側の領域(非屈曲領域５０)の内径寸法Ｒ３を屈曲部４０の内径寸法Ｒ４よりも大きく設定することが可能である。
【００４３】
この実施形態では、保持器６の径方向中央Ｑが、多数の針状ころ７の中心を結ぶ円（ピッチサークル：ＰＣ）よりも所定寸法Ｘだけ外径側にオフセットされるようになっている。これにより、保持器６がヘリカルギヤ３の内周面により案内される「外径案内」とされる。
【００４４】
また、この実施形態では、図７に示すように、貫通孔６ａにおいて保持器６の非屈曲領域５０に存在する領域の円周方向の幅が内径側から外径側へ向けて漸次小さくなっていて、当該貫通孔６ａにおいて保持器６の非屈曲領域５０が存在する領域の外径側における円周方向の開口幅Ｗ３が針状ころ７の直径寸法ｒよりも小さく設定されている。これにより、貫通孔６ａから針状ころ７が径方向外向きに抜け出ることを防止するようになっている。
【００４５】
さらに、図７および図８に示すように、貫通孔６ａにおいて保持器６の屈曲部４０が存在する領域の円周方向の幅が内径側から外径側へ向けて漸次大きくなっていて、当該貫通孔６ａにおいて保持器６の屈曲部４０が存在する領域の内径側における円周方向の開口幅Ｗ４が針状ころ７の直径寸法ｒよりも小さく設定されている。これにより、貫通孔６ａから針状ころ７が径方向内向きに抜け出ることを防止するようになっている。
【００４６】
この実施形態の場合も、上記実施形態と同様に、図９の矢印で示すようにヘリカルギヤ３がスラスト荷重の作用方向に傾いたときでも、油路８から供給されるオイルが針状ころ軸受５の軸方向中央から軸方向両方へ良好に分流されるようになるので、針状ころ軸受５の針状ころ７と軸１との接触面圧が大きくなる領域が早期摩耗したり焼き付いたりすることが回避されるなど、耐久性向上に貢献できるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、軸の外径側にラジアル型の針状ころ軸受を介してヘリカルギヤが相対回転自在に外装されかつ前記軸の内部に設けられる油路から前記針状ころ軸受の軸方向中間部分にオイルが径方向外向きに供給される軸受装置に好適に利用することが可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１      軸
２      ラジアル型の玉軸受
３      ヘリカルギヤ
５      ラジアル型の針状ころ軸受
６      保持器
６ａ    保持器の針状ころ保持用の貫通孔
７      針状ころ
８      油路
２０      保持器の軸方向一端寄りの薄肉領域
３０      保持器の軸方向他端寄りの厚肉領域
Ｈ１      薄肉領域の厚み寸法
Ｈ２      厚肉領域の厚み寸法
Ｒ１      薄肉領域の内径寸法
Ｒ２      厚肉領域の内径寸法
【図１】
2015117770.tif 000003
【図２】
2015117770.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015117770.tif 000006
【図５】
2015117770.tif 000007
【図６】
2015117770.tif 000008
【図７】
2015117770.tif 000009
【図８】
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【図９】
2015117770.tif 000011