(57)【要約】  本発明は、外軸受レース（５）、内軸受レース（６）、及び少なくとも２列（７，８）で横に並んで両軸受レース（５，６）の間に設けられる多数の転動体（９，１０）を含み、これらの転動体（９，１０）が、少なくとも１つの保持器（１１）により周方向に均一な相互間隔で保持される、複列転がり軸受に関する。外軸受レース（５）の内側（１２）は、それぞれ片側を肩部（１３，１４）により区画される少なくとも２つの転動路（１５，１６）を持つように形成され、これらの転動路（１５，１６）が、同様にそれぞれ片側を肩部（２０，２１）により区画されて内軸受レース（６）の外側（１９）にある少なくとも２つの転動路（２２，２３）と共に、共通な押圧角軸線（１７，１８）上に設けられている。本発明によれば、転動体（９，１０）が、球基本形状から対称に平らにされかつ互いに平行なそれぞれ２つの側面（２６，２７，２８，２９）を持つ球面円板として構成され、両方の軸受レース（５，６）にある転動路（１５，１６，２２，２３）が互いに隣接して設けられ、各列（７，８）のそれぞれ隣接する転動体（９，１０）が、その互いに向き合う側面（２７，２８）を直接並べて、押圧角軸線（１７，１８）に対して直角に延びる共通な横軸線（３０）上に設けられ、これらの側面（２７，２８）が同時に相互案内面として構成されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に自動車後車軸伝動装置にある傘歯車軸を支持するための複列転がり軸受であって、外軸受レース（５）、内軸受レース（６）、及び少なくとも２列（７，８）で横に並んで両軸受レース（５，６）の間に設けられる多数の転動体（９，１０）を含み、これらの転動体（９，１０）が、少なくとも１つの保持器（１１）により周方向に均一な相互間隔で保持され、外軸受レース（５）の内側（１２）が、隣接しかつそれぞれ片側を肩部（１３，１４）により区画される少なくとも２つの転動路（１５，１６）を持つように形成され、これらの転動路（１５，１６）が、隣接しかつ同様にそれぞれ片側を肩部（２０，２１）により区画されて内軸受レース（６）の外側にある少なくとも２つの転動路（２２，２３）と共に、共通な押圧角軸線（１７，１８）上に設けられ、これらの転動路（１５，１６，２２，２３）上を、それぞれ１つの列（７，８）の転動体（９，１０）がその転動面（２４，２５）で転がるものにおいて、各列（７，８）の転動体（９，１０）が、球基本形状から対称に平らにされかつ互いに平行なそれぞれ２つの側面（２６，２７，２８，２９）を持つ球面円板として構成され、両方の軸受レース（５，６）にある転動路（１５，１６，２２，２３）が互いに平行に延びる押圧角軸線（１７，１８）を持ち、かつ互いに隣接して設けられ、各列（７，８）のそれぞれ隣接する転動体（９，１０）が、その互いに向き合う側面（２７，２８）を互いに並べて、押圧角軸線（１７，１８）に対して直角に延びる共通な横軸線（３０）上に設けられ、これらの側面（２７，２８）が同時に相互案内面として構成されていることを特徴とする、複列アンギュラコンタクト転がり軸受。
【請求項２】
各列（７，８）の転動体（９，１０）が、その転動面（２４，２５）に異なる半径を持つか、その代わりに各列（７，８）がその転動面（２４，２５）に同じ半径を持つように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の複列アンギュラコンタクト転がり軸受。
【請求項３】
各列（７，８）の転動体（９，１０）がその側面（２６，２７，２８，２９）の間のなるべく異なる幅を持つか、又はその代わりに側面（２６，２７，２８，２９）の間の同じ幅を持つように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の複列アンギュラコンタクト転がり軸受。
【請求項４】
それぞれ横軸線（３０）上に設けられる各列の転動体（９，１０）が、なるべく窓付き保持器として構成される保持器（１１）の共通なポケット（３１）内に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の複列アンギュラコンタクト転がり軸受。
【請求項５】
各列（７，８）の転動体（９，１０）の転動面（２４，２５）が、軸受レース（５，６）にある転動路（１５，１６，２２，２３）となるべく同じ半径（Ｒ）を持ち、これらの転動路と線接触していることを特徴とする、請求項１に記載の複列アンギュラコンタクト転がり軸受。
【請求項６】
軸受レース（５，６）にある転動路（１５，１６，２２，２３）がそれぞれその外側縁範囲で、かつ／又は転動体（９，１０）の転動面（２４，２５）がその側面（２６，２７，２８，２９）に隣接する縁部分（３２，３３，３４，３５）で、対数的に傾斜する輪郭（Ｐｌｏｇ）に移行していることを特徴とする、請求項５に記載の複列アンギュラコンタクト転がり軸受。
【請求項７】
対数的に傾斜する輪郭（Ｐｌｏｇ）により形成される転動路（１５，１６，２２，２３）の外側縁範囲及び／又は転動体（９，１０）の転動面（２４，２５）の縁部分（３２，３３，３４，３５）の面積割合が、転動路面積又は転動体（９，１０）の転動面（２４，２５）の約１０％〜４０％であることを特徴とする、請求項６に記載の複列アンギュラコンタクト転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、請求項１の上位概念に記載の複列アンギュラコンタクト転がり軸受に関し、本発明は、自動車後車軸伝動装置にある傘歯車軸を支持するための２列アンギュラコンタクト転がり軸受において特に有利に実現可能である。
【背景技術】
【０００２】  後車軸駆動の自動車において、自動変速機又は手動変速機の後で機関トルクが、傘歯車を持つ傘歯車軸を介して又は冠歯車を介して、２つの車軸から成る車軸へ伝達され、複数の差動歯車から成る差動歯車装置によって、曲線走行の際両方の車軸の回転数差が相殺されることは、自動車変速機技術における当業者には公知である。傘歯車軸は、後車軸伝動装置のケース内で、互いに離れている２つのアンギュラコンタクト転がり軸受を介して保持され、伝達すべき大きいトルクの結果を生じる大きい応力のため及び限られた取付け空間のため、これらのアンギュラコンタクト転がり軸受は、大抵の場合互いに傾斜しかつ軸線方向に予荷重をかけられる２つの円錐ころ軸受として構成されている。これらの円錐ころ軸受は、生じる大きい軸線方向力のため、大きい押圧角を持つように構成されて、歯かみ合いの際傘歯車の大きい強度を与える。【０００３】  しかしこのような円錐ころ軸受では、円錐ころの端面と軸受曲げ縁案内面との間の大きい予荷重のため、滑り摩擦が起こり、この摩擦により円錐ころ及び軸受曲げ縁の摩擦が生じるので、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９８３９４８１号明細書により、片側で負荷可能な２列タンデムアンギュラコンタクト玉軸受を円錐ころ軸受の代わりに使用し、これらの軸受がＯ形配置で互いに傾斜するようにすることが提案された。これらのタンデムアンギュラコンタクト玉軸受は、外軸受レース、内軸受レース、及び２列に並んで両方の軸受レースの間に設けられる玉を含み、各列のために２つの分離した保持器により、これらの玉が周方向に均一な相互間隔に保たれる。外軸受レースの内側は、隣接しかつそれぞれ片側を肩部により区画される２つの転動路を持つように構成され、これらの転動路が、共通な押圧角軸線上に、内軸受レースの外側にあって隣接しかつ同様にそれぞれ片側を肩部により区画される転動路と共に設けられている。これらの転動路上を、それぞれ１列の玉がその転動面で転がり、両転動路の直径は異なり、玉の直径は同じである。円錐ころ軸受の代わりにこのようなタンデムアンギュラコンタクト玉軸受を使用することにより、今や玉と転動路肩部との間に生じる滑り摩擦のため、著しく小さい摩擦トルクしか生じず、それにより軸受の摩耗及び温度が低下し、その効率が改善される。【０００４】  しかし円錐ころ軸受を２列タンデムアンギュラコンタクト玉軸受にこのように代えると、実際に、これらのアンギュラコンタクト玉軸受が、前後に設けられる玉用転動路により、必要な支持荷重を得るため玉及びその保持器の大きい直径により、また円錐ころ軸受に比較して大きい軸線方向取付け空間を必要とする、という点で不利なことがわかった。更にこのようなアンギュラコンタクト玉軸受が円錐ころ軸受より大きい支持荷重を持つようにすると、後車軸伝動装置のケース内の軸受座の費用のかかる変更が必要であり、この変更が製造費を不利に高める。更にこのような２列アンギュラコンタクト玉軸受は、円錐ころ軸受と比べて、軸受製造の際高い製作費及び材料費を生じるので、製造費も同様に高まる。更に玉半径に対して転動路半径の必然的に異なる構成は、それにより玉がその転動路と点でのみ接触し、従って押圧角軸線の範囲において転動路に対する高い面圧を生じ、これがこれらの転動路の摩耗の増大の原因となる点で、不利なことがわかった。その上通常の潤滑では転動路の肩部に重なるけれども潤滑剤の消費後肩部縁に接する玉により、この肩部縁の範囲に大きい縁応力が生じ、この縁応力により玉の転動路の摩耗が更に高められ、このようなアンギュラコンタクト玉軸受の使用期間が著しく減少する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  従来技術の解決策の上述した欠点から出発して、本発明の基礎になっている課題は、同じか又は増大した荷重負担能力で最小にされる軸線方向及び半径方向取付け空間の点で、また少ない製作費及び材料費の点で、従って僅かな製造費の点で、複列アンギュラコンタクト玉軸受に対してすぐれ、転動体による高い面圧及び高い縁応力の結果生じる転動路の大きい摩耗を効果的に回避し、従ってアンギュラコンタクト転がり軸受の使用期間を高める、複列アンギュラコンタクト転がり軸受を構想することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明によればこの課題は、請求項１の上位概念に記載の複列転がり軸受において、各列の転動体が、球基本形状から対称に平らにされかつ互いに平行なそれぞれ２つの側面を持つ球面円板として構成され、両方の軸受レースにある転動路が互いに平行に延びる押圧角軸線を持ち、かつ互いに隣接して設けられ、各列のそれぞれ隣接する転動体が、その互いに向き合う側面を互いに並べて、押圧角軸線に対して直角に延びる共通な横軸線上に設けられ、これらの側面が同時に相互案内面として構成されていることによって、解決される。【０００７】  従って本発明の基礎になっている認識は、いずれにせよ転動路と転がり接触しない球の範囲が簡単に省略される転動体として、球面円板を使用することによって、個々の転動体列の間の狭い転動路間隔を実現し、従って複列アンギュラ玉軸受に比べて１０％〜２０％だけ小さい軸受用軸線方向取付け間隔を得ることが可能であり、その際アンギュラコンタクト転がり軸受の荷重負担能力の減少を甘受する必要がない。更に本発明の別の認識は、球面円板に生じる平行な側面が、同時に転動路内における球面円板の自動的な相互案内のために利用可能なので、玉の場合変化するけれども球面円板の場合一定なその回転軸線に関連して、また適当な保持器との共同作用で、このような転がり軸受けにおいて起こる可能性のある片寄りがほぼ防止されることである。【０００８】  本発明により構成される複列アンギュラコンタクト転がり軸受の好ましい構成及び有利な展開は、従属請求項に記載されている。【０００９】  本発明により構成されるアンギュラコンタクト転がり軸受において請求項２によれば、各列の転動体が、その転動面に異なる半径を持つか、その代わりに各列がその転動面に同じ半径を持っている。それぞれ２列の球面円板により構成されかつ異なる軸受直径を持つ２つのアンギュラコンタクト転がり軸受により、自動車後車軸伝動装置にある傘歯車軸を支持する場合、受止めるべき半径方向力及び軸線方向力に関して、傘歯車に対して最も小さく又は最も大きく離れているそれぞれ第１列の球面円板を、その転動面の大きい球基本形状から始まって、一層大きい半径を持つように構成し、球面円板の第２列の転動面に対して、小さい球基本形状から始まって、一層小さい半径を設けると、特に有利なことがわかった。しかし本発明による２列アンギュラコンタクト転がり軸受の別の使用の際、各列の球面円板を、その転動面が同じ半径を持つように構成するか、又は２つより多い列の球面円板を持つアンギュラコンタクト転がり軸受では、個々の列の球面円板を、その転動面が同じ半径及び同じでない半径を持つように構成し、それぞれ可能な形で互いに組合わせることも有利である。【００１０】  前述した構成から出発して請求項３によれば、各列の転動体がその側面の間のなるべく異なる幅を持つか、又はその代わりに側面の間の同じ幅を持つように構成されている。これに関しても、それぞれ２列の球面円板により構成されかつ異なる軸受直径を持つ２つのアンギュラコンタクト転がり軸受により、自動車後車軸伝動装置にある傘歯車軸を支持する場合、受止めるべき半径方向力及び軸線方向力に関して、傘歯車に対して最も小さく又は最も��きく離れているそれぞれ第１列の球面円板を、大きい球基本形状から始まって、側面の間に一層大きい幅を持つように構成し、第２列の球面円板の転動面に対して、小さい球基本形状から始まって、その側面の間の一層小さい幅を設けると、有利なことがわかった。しかしここでも本発明による２列アンギュラコンタクト転がり軸受の別の使用の際、各列の球面円板が同じ幅を持つように構成するか、又は２つより多い列の球面円板を持つアンギュラコンタクト転がり軸受の場合、個々の列の球面円板を、同じ及び同じでない幅を持つように構成し、それぞれ可能な形で互いに組合わせると、有利である。【００１１】  請求項４によれば、本発明により構成されるアンギュラコンタクト玉軸受は更に、それぞれ横軸線上に設けられる各列の転動体が、なるべく窓付き保持器として構成される保持器の共通なポケット内に設けられていることを特徴としている。これは並んで設けえられる２つより多い列の球面円板を持つアンギュラコンタクト転がり軸受において特に有利なことがわかった。なぜならば、それにより軸受用の組立て費を著しく低下できるからである。しかし自動車後車軸伝動装置にある傘歯車軸を支持する軸受のように、並んで設けられる２列の球面円板のみを持つアンギュラコンタクト転がり軸受では、２つの列の球面円板を、窓付き保持器の共通なポケット内に案内する代わりに、２つの櫛形保持器又はスナップばめ保持器の別々のポケット内に案内することも可能である。【００１２】  本発明により構成されるアンギュラコンタクト転がり軸受の好ましい展開では、請求項５によれば、各列の転動体の転動面が、軸受レースにある転動路となるべく同じ半径を持ち、これらの転動路と線接触している。球面円板は、従来の玉とは異なり一定の回転軸線を持っているので、球面円板の転動面及び軸受レースにある転動路を、それぞれ同じ半径を持つように構成し、従って公知のアンギュラコンタクト玉軸受において転動体と転動路との間に起こる不利な点接触の代わりに、有利な線接触を実現し、この線接触により、転動体と転動路との間に低い応力レベルを持つ均一な面圧を生じ、同時にアンギュラコンタクト転がり軸受の荷重負担能力を高めることが可能である。【００１３】  最後に本発明により構成されるアンギュラコンタクト転がり軸受の有利な構成として、請求項６及び７により次のことが提案される。即ち軸受レースにある転動路がそれぞれその外側縁範囲で、かつ／又は転動体の転動面がその側面に隣接する縁部分で、対数的に傾斜する輪郭に移行し、対数的に傾斜する輪郭により形成される転動路の外側縁範囲及び／又は転動体の転動面の縁部分の面積割合が、転動路面積又は転動体の転動面の約１０％〜４０％である。同時に球面円板に重なるように構成される軸受レースの転動路の肩部縁において、この手段により、公知のアンギュラコンタクト玉軸受において潤滑剤の消費後転動体により現れる不利な大きい縁応力が有利に回避され、自動車後車軸伝動装置にある傘歯車軸の支持のために設けられる２列アンギュラコンタクト転がり軸受において、転動体の転動面のみを、その縁部分において対数的に傾斜する輪郭を持つように構成すれば充分であることがわかった。【００１４】  従って本発明により構成されるアンギュラコンタクト転がり軸受は、従来技術から公知のアンギュラコンタクト転がり軸受と比べて、転動体として球面円板を使用することにより、特に複列アンギュラコンタクト玉軸受と比べて、同じ又は大きい荷重負担能力で、最小にされる軸線方向及び半径方向の取付け空間の点ですぐれている。このような球面円板は、従来の玉と同様に安価に製造可能であり、本発明により構成されるアンギュラコンタクト転がり軸受の製作費も、アンギュラコンタクト玉軸受の製作費と比較可能なので、少ない材料費及び小さい重量により、本発明により構成されるアンギュラコンタクト転がり軸受の有利な製造費を前提とすることができる。更に転動体とその転動路との線接触により、また対数的に傾斜する輪郭を持つ転動体の転動面の構成により、公知のアンギュラコンタクト玉軸受において転動体による高い面圧及び縁応力の結果生じる転動体の転動路の大きい摩耗が効果的に回避されるので、このように構成されるアンギュラコンタクト転がり軸受は長い寿命も持っている。本発明により構成されるアンギュラコンタクト転がり軸受の使用範囲は、例としてあげた自動車後車軸伝動装置にある傘歯車軸を支持するための２列使用のみに限定されず、他の可能な多くの使用のほかに個々に工作機械の主軸を支持する固定軸受にも、鏡像反転二重配置で直接並んで、自動車の４列ラジアル軸受にも拡張可能である。上述したアンギュラコンタクト転がり軸受と同じ本発明の特徴を持ちかつ並んで設けられる転動体を持つ２列又は多列のラジアル転がり軸受を構成することも考えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】  本発明により構成される複列アンギュラコンタクト転がり軸受の好ましい実施例が、添付図面を参照して以下に詳細に説明される。【００１６】  図１から自動車後車軸伝動装置の一部が明らかにわかり、機関トルクが、傘歯車軸１及び図示しない環状歯車を介して駆動車軸へ伝達可能である。傘歯車軸１は、後車軸伝動装置のケース３内に、互いに離れておりかつ互いに傾斜したアンギュラコンタクト転がり軸受４を介して保持され、これらの軸受４は、外軸受レース５、内軸受レース６、及び２列に並んで両軸受レース５，６の間に設けられかつ保持器１１により周方向に均一な相互間隔をおいて保持される転動体９，１０を含んでいる。両方のアンギュラコンタクト転がり軸受４の外軸受レース５の内側１２は、隣接しかつそれぞれ片側を肩部１３，１４により区画される２つの転動路１５，１６を持つように構成され、これらの転動路１５，１６は、共通な押圧角軸線１７，１８上に、内軸受レース６の外側１９にあって同様にそれぞれ片側を肩部２０，２１により区画される転動路２２，２３を持つように設けられ、これらの転動路上をそれぞれ１列の転動体９，１０の転動面２４，２５が転がる。【００１７】  更に図２に拡大される歯車側アンギュラコンタクト転がり軸受４からわかるように、両方のアンギュラコンタクト転がり軸受４において、各列７，８の転動体９，１０が、本発明により球基本形状から対称的に平らにされかつ平行に設けられてそれぞれ２つの側面２６，２７及び２８，２９を持つ球面円板として構成され、その転動路１５，１６及び２２，２３が軸受レース５，６内で互いに平行に延びる押圧角軸線１７，１８を持ち、かつ互いに隣接して設けられ、各列７，８の隣接する転動体９，１０が、互いに向き合う側面２７，２８で直接並んで、押圧角軸線１７，１８に対して直角に延びる共通な横軸線３０上に設けられ、これらの側面２７，２８が同時に相互案内面として構成されている。【００１８】  同様に図２からわかるように、傘歯車側アンギュラコンタクト転がり軸受４の傘歯車２に最も近い第１列７の球面円板は、大きい球基本形状から出発して、アンギュラコンタクト転がり軸受４の第２列８の小さい球基本形状から出発する球面円板の転動面２５より大きい半径をその転動面２４に持つように構成され、かつ側面２８，２９の間の幅より大きい幅を側面２６，２７に持っている。このように構成されて横軸線３０にそれぞれ設けられる両方の列７，８の転動体９，１０は、図２からそれとなくわかるように、例えば一体の窓付き保持器として示されている保持器１１の共通なポケット３１内に設けられている。【００１９】  本発明により構成されるアンギュラコンタクト転がり軸受４の両方の列７，８の転動体９，１０に代わって選ばれて図３に示される転動体１０と外軸受レース５にあるその転動路１６との接触部の図により、最後になおわかることは、各列７，８の転動体９，１０の転動面２４，２５が軸受レース５，６にある転動路１５，１６及び２２，２３と同じ半径Ｒを持ち、転動路と線接触しているので、転動体９，１０と転動路１５，１６との間に低い応力レベルを持つ均一な面圧が得られることである。同時に転動体９，１０の転動面２４，２５��、肩部縁の範囲に現れる不利な大きい縁応力を避けるため、側面２６，２７，２８，２９に隣接するその縁部分３２，３３，３４，３５で、図３にＰｌｏｇで示すように対数的に傾斜する輪郭に移行し、対数的に傾斜するこの輪郭により形成されるこれらの縁部分３２，３３，３４，３５の面積割合は、明らかにわかるように転動体９，１０の転動面２４，２５の約２０％である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】  本発明により構成される２つのアンギュラコンタクト転がり軸受による傘歯車軸の支持部を持つ自動車後車軸伝動装置の断面の部分図を示す。
【図２】  本発明により構成されるアンギュラコンタクト転がり軸受の断面の半分の拡大図を示す。
【図３】  本発明により構成されるアンギュラコンタクト転がり軸受の転動体と外レースにあるその転動路との接触部の拡大図を示す。
【符号の説明】
【００２１】  １                傘歯車軸
２                傘歯車
３                ケース
４                アンギュラコンタクト転がり軸受
５                外軸受レース
６                内軸受レース
７，８            列
９，１０          転動体
１１              保持器
１２              ５の内側
１３，１４，２０，２１                肩部
１５，１６，２２，２３，２４，２５    転動路
１７，１８        押圧角軸線
１９              ６の外側
２６，２７        ９の側面
２５，２９        １０の側面
３０              横軸線
３１              １１のポケット
３２，３３        ２４の縁部分
３４，３５        ２５の縁部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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