(57)【要約】【課題】潤滑液体の攪拌抵抗を抑制できて、トルクが小さい玉軸受を提供すること。【解決手段】保持器５の径方向の外方からみたとき、保持器５のポケット３０の形状が略円形の形状である保持器５を使用する。内輪２の外周面の軌道溝２２の軸方向の両側に、内輪２の軌道溝２２の縁よりも径方向の外方に突出する突出部１０,１１を形成する。外輪１の内周面の軌道溝２１の軸方向の両側に、軸方向の外方に行くにしたがって内径が大きくなる内周円錐面１３,１４を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道溝を有する外輪と、
軌道溝を有する内輪と、
上記外輪の上記軌道溝と上記内輪の上記軌道溝との間に配置された玉と、
上記玉を収容するポケットを有する環状の保持器と
を備え、
上記保持器の上記ポケットは、上記保持器の径方向の外方からみて略円形の形状を有し、
上記内輪の外周面は、上記内輪の上記軌道溝の軸方向の少なくとも一方の側に、上記内輪の径方向の外方に突出する突出部を有していることを特徴とする玉軸受。
【請求項２】
請求項１に記載の玉軸受において、
上記保持器の中心軸と、上記ポケットの中心とを通る上記保持器の軸方向の断面において、上記ポケットは、略円弧状の形状を有していることを特徴とする玉軸受。
【請求項３】
請求項１または２に記載の玉軸受において、
上記外輪の内周面は、上記外輪の上記軌道溝の軸方向の少なくとも一方の側に、軸方向の外方に行くにしたがって内径が大きくなる内周円錐面を有していることを特徴とする玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、玉軸受に関する。本発明は、特に、ディファレンシャルギヤ装置、トランスアクスル装置またはトランスファ装置等、ピニオン軸を有する車両用ピニオン軸支持装置の上記ピニオン軸を回転自在に支持する軸受として使用されれば好適な玉軸受に関する。
【０００２】
また、本発明は、特に、軸方向の両側にシール部材を有さなくて、内輪と外輪との間の空間が、軸方向の両側で軸方向に開口し、かつ、軸受外に潤滑液体（潤滑オイル、洗浄液等）が存在して、潤滑液体が軸受内と軸受外との間を行き来できる環境で使用される玉軸受に関する。
【０００３】
また、本発明は、特に、軸方向の両側にシール部材を有さなくて、内輪と外輪との間の空間が、軸方向の両側で軸方向に開口し、かつ、軸受外に潤滑液体が存在して、潤滑液体が、外輪および内輪の間に向けて軸方向の一方から軸方向の他方に向けて流れる玉軸受に関する。
【背景技術】
【０００４】
従来、玉軸受としては、外輪、内輪、複数の玉および保持器を備え、複数の玉が、外輪と内輪との間に、保持器によって保持された状態で、周方向に互いに間隔をおいて配置されているものがある。
【０００５】
ここで、例えば、ディファレンシャルギヤ装置のピニオン軸に設置される玉軸受等、潤滑オイルが玉軸受内と玉軸受外との間を行き来できる環境で使用される玉軸受において、玉軸受の潤滑オイルの攪拌抵抗を抑制して、トルクを低減することが所望されている。
【特許文献１】特開昭６３−３１８３１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の課題は、潤滑液体の攪拌抵抗を抑制できて、トルクが小さい玉軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、この発明の玉軸受は、
軌道溝を有する外輪と、
軌道溝を有する内輪と、
上記外輪の上記軌道溝と上記内輪の上記軌道溝との間に配置された玉と、
上記玉を収容するポケットを有する環状の保持器と
を備え、
上記保持器の上記ポケットは、上記保持器の径方向の外方からみて略円形の形状を有し、
上記内輪の外周面は、上記内輪の上記軌道溝の軸方向の少なくとも一方の側に、上記内輪の径方向の外方に突出する突出部を有していることを特徴としている。
【０００８】
玉軸受を有する自動車や工作機械において、始動時は、温度が低いから、玉軸受の潤滑用のオイルの粘度が高くて、玉軸受において、オイルの攪拌抵抗が高く、トルクが大きくなる。したがって、玉軸受を有する自動車や工作機械は、特に始動時において、燃費が悪くなる。
【０００９】
本発明によれば、上記内輪の外周面は、上記内輪の上記軌道溝の軸方向の少なくとも一方の側に、上記内輪の径方向の外方に突出する突出部を有するから、玉軸受が、運転していない状態（静止している状態）において、上記突出部で、玉軸受の外部に存在する潤滑液体が、玉軸受内に浸入することを、抑制できる。したがって、玉軸受の運転の始動時において、玉軸受内に存在する潤滑液体の量を、少なくすることができるから、玉軸受の始動時において、潤滑液体の攪拌抵抗を、小さくすることができる。したがって、玉軸受の始動時のトルクを低減できて、この玉軸受を有する自動車や工作機械等の始動時の燃費を低減することができるから、玉軸受を有する自動車や工作機械の燃費を低減することができる。
【００１０】
また、本発明によれば、上記保持器の上記ポケットが、上記保持器の径方向の外方からみて略円形の形状を有しているから、ポケットの内面と、玉との隙間を小さくすることができる。したがって、ポケットの内面と、玉の外面との間に溜まる潤滑液体の量を、少なくすることができるから、潤滑液体の攪拌抵抗を小さくすることができて、トルクを小さくすることができる。
【００１１】
また、一実施形態では、上記保持器の中心軸と、上記ポケットの中心とを通る上記保持器の軸方向の断面において、上記ポケットは、略円弧状の形状を有している。
【００１２】
上記実施形態によれば、上記保持器の中心軸と、上記ポケットの中心とを通る上記保持器の軸方向の断面において、上記ポケットは、略円弧状の形状を有しているから、ポケットの内面と、玉との隙間を更に小さくすることができる。したがって、潤滑液体の攪拌抵抗を更に小さくすることができて、トルクを更に小さくすることができる。
【００１３】
また、一実施形態では、上記外輪の内周面は、上記外輪の上記軌道溝の軸方向の少なくとも一方の側に、軸方向の外方に行くにしたがって内径が大きくなる内周円錐面を有している。
【００１４】
上記実施形態によれば、外輪の内周面が、外輪の軌道溝の軸方向の少なくとも一方の側に、軸方向の外方に行くにしたがって内径が大きくなる内周円錐面を有しているから、軸受内に浸入した潤滑液体が、軌道輪（内輪または外輪）の遠心力によって径方向の外方に移動した後、上記内周円錐面で、外輪の内周面に到達した潤滑液体を軸方向の外方に案内することができる。したがって、玉軸受の運転時において、玉軸受内の潤滑液体を外部に円滑に流出させることができて、潤滑液体の攪拌抵抗を低減することができ、トルクを低減することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の玉軸受によれば、内輪の外周面が、内輪の軌道溝の軸方向の少なくとも一方の側に、内輪の径方向の外方に突出する突出部を有するから、玉軸受が、運転していない状態（静止している状態）において、上記突出部で、玉軸受の外部に存在する潤滑液体が、玉軸受内に浸入することを抑制できて、玉軸受の運転の始動時において、玉軸受内に存在する潤滑液体の量を、少なくすることができる。したがって、玉軸受の始動時において、潤滑液体の攪拌抵抗を、小さくすることができて、この玉軸受を有する自動車や工作機械等の始動時の燃費を低減することができる。
【００１６】
また、本発明の玉軸受によれば、保持器のポケットが、保持器の径方向の外方からみて略円形の形状を有しているから、ポケットの内面と、玉との隙間を小さくすることができて、ポケットの内面と、玉の外面との間に溜まる潤滑液体の量を、少なくすることができる。したがって、潤滑液体の攪拌抵抗を小さくすることができて、トルクを小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態の玉軸受の軸方向の断面図である。
【００１９】
この玉軸受は、外輪１、内輪２、複数の玉３および保持器５を備える。この玉軸受は、外輪１と内輪２との間の軸方向の両側の開口が密封されない構造になっていて、外輪１と内輪２との間の空間は、軸方向の両側で軸方向に開口している。
【００２０】
この玉軸受は、軸受外に潤滑オイルが存在して、潤滑オイルが軸受内と軸受外との間を行き来できる環境で使用されるようになっている。
【００２１】
上記外輪１は、深溝型の軌道溝２１を有している。上記外輪１は、軌道溝２１の軸方向の一方の側に、内周円錐面１３を有すると共に、軌道溝２１の軸方向の他方の側に、内周円錐面１４を有している。上記内周円錐面１３は、軌道溝２１の軸方向の一方の側の端部につながっている一方、内周円錐面１４は、軌道溝２１の軸方向の他方の側の端部につながっている。上記内周円錐面１３および内周円錐面１４の夫々は、軸方向の外方に行くにしたがって、内径が大きくなっている。上記外輪１は、外輪１の中心軸と、外輪１の軌道溝２１の軌道底を通る平面に対して、面対称な形状を有している。
【００２２】
上記内輪２は、深溝型の軌道溝２２を有している。上記内輪２の軌道溝２２の軸方向の一方の側の肩部は、円筒外周面２４を有し、内輪２の軌道溝２２の軸方向の他方の側の肩部は、円筒外周面２５を有している。上記内輪２は、軌道溝２２の軸方向の一方の側において、軌道溝２２から所定距離軸方向の外方に位置する箇所に、円筒外周面２４から径方向の外方に突出する突出部１０を有している。また、上記内輪２は、軌道溝２２の軸方向の他方の側において、軌道溝２２から所定距離軸方向の外方に位置する箇所に、円筒外周面２５から径方向の外方に突出する突出部１１を有している。突出部１０および突出部１１の夫々は、内輪２の軌道溝２２の縁よりも径方向の外方に突出している。
【００２３】
上記突出部１０は、環状の形状を有し、円筒外周面２４の周方向に全周に亘って延在している一方、突出部１１は、環状の形状を有し、円筒外周面２５の周方向に全周に亘って延在している。突出部１０および突出部１１は、玉軸受の静止状態において、玉軸受の外部から潤滑オイルが玉軸受内に浸入することを防止する堰（せき）としての役割を担っている。上記内輪２は、内輪２の中心軸と、内輪２の軌道溝２２の軌道底を通る平面に対して、面対称な形状を有している。
【００２４】
上記保持器５は、第１環状部６０と、第２環状部６１と、複数の柱部とを有する。上記各柱部は、第１環状部６０の軸方向に延在している。上記複数の柱部は、第１環状部６０の周方向に互いに間隔をおいて配置されている。上記各柱部は、第１環状部６０と第２環状部６１とを連結している。上記第１環状部６０と、第２環状部６１と、周方向に隣接する二つの柱部とで囲まれた空間は、玉３を収容するポケット３０を構成している。
【００２５】
図１に示すように、第１環状部６０の内周面は、環状突出部１０に径方向に対向する箇所に凹部を有していて、突出部１０が、第１環状部６０の凹部に非接触に嵌りこんでいると共に、第２環状部６１の内周面は、突出部１１に径方向に対向する箇所に凹部を有していて、突出部１１が、第２環状部６１の凹部に非接触に嵌りこんでいる。このようにして、保持器５の環状部６０,６１と、突出部１０,１１との間に、ラビリンスを作成して、潤滑オイルが玉軸受の外部から玉軸受内に浸入することを防止する効果を大きくしている。上記保持器５は、保持器５の軸方向に垂直で、かつ、ポケット３０の中心を通る平面に対して、面対称な形状をしている。
【００２６】
上記複数の玉３は、外輪１の軌道溝２１と、内輪２の軌道溝２２との間に、保持器５によって保持された状態で、周方向に互いに間隔をおいて配置されている。
【００２７】
図２は、上記保持器５の一部と、その保持器５の一部に保持されている玉３とを、保持器５の径方向の外方からみた図である。
【００２８】
図２に示すように、保持器５は、輪状の第１部分４０と、この第１部分４０と同一の輪状の第２部分４１とをはり合わせてなっている。
【００２９】
詳しくは、第１部分４０の軸方向の一方の側の端面は、略球面の一部からなる凹部を、周方向に間隔をおいて複数有し、第２部分４１の軸方向の一方の側の端面は、略球面の一部からなる凹部を、周方向に間隔をおいて複数有している。上記第１部分４０の略球面の一部からなる凹部は、軸方向の一方の側、および、径方向の内側および外側に開口しており、第２部分４１の略球面の一部からなる凹部は、軸方向の一方の側、および、径方向の内側および外側に開口している。
【００３０】
第１部分４０と第２部分４１とは、第１部分４０の上記凹部の軸方向の開口の縁と、第２部分４１の上記凹部の軸方向の開口の縁とが一致するように、はり合わされている。
【００３１】
保持器５の軸方向に対向する、第１部分４０の凹部と、第２部分４１の凹部とで、保持器５のポケット３０を構成している。ポケット３０の内面を構成する球面の半径は、玉３の半径よりも若干だけ大きい状態になっている。玉３は、ポケット３０内で自転できる一方、ポケット３０内における玉３の遊びが殆ど存在しない状態になっている。すなわち、ポケット３０の内面を構成する球面の半径は、玉３の運動に支障がない程度で遊びが殆どない状態になっている。
【００３２】
第１部分４０の上記開口の縁および第２部分４１の上記開口の縁には、面取り５０が施されている。このようにして、第１部分４０と第２部分４１の合わせ面に損傷が発生することを防止すると共に、玉３が、第１部分４０と第２部分４１の合わせ面にひっかかって、玉３が円滑に転動できなくなることを防止している。
【００３３】
一般的に、玉軸受を有するディファレンシャルギヤ装置等、玉軸受の外部から潤滑下オイルが供給される環境において、始動時は、温度が低いから、玉軸受の潤滑用のオイルの粘度が高くて、玉軸受において、オイルの攪拌抵抗が高く、トルクが大きくなる。したがって、玉軸受を有する自動車や工作機械は、特に始動時において、燃費が悪くなる。
【００３４】
上記実施形態の玉軸受によれば、内輪２の外周面が、内輪２の軌道溝２２の軸方向の両側に、内輪２の径方向の外方に突出する突出部１０,１１を有するから、玉軸受が、運転していない状態（静止している状態）において、突出部１０,１１で、玉軸受の外部に存在する潤滑オイルが、玉軸受内に浸入することを、抑制できる。したがって、玉軸受の運転の始動時において、玉軸受内に存在する潤滑オイルの量を、少なくすることができるから、玉軸受の始動時において、潤滑オイルの攪拌抵抗を、小さくすることができる。したがって、玉軸受の始動時のトルクを低減できて、この玉軸受を有する自動車等の始動時の燃費を低減することができるから、この玉軸受を有する自動車等の燃費を低減することができる。
【００３５】
また、上記実施形態の玉軸受によれば、保持器５のポケット３０が、保持器５の径方向の外方からみて略円形の形状を有しているから、ポケット３０の内面と、玉３との隙間を小さくすることができる。したがって、ポケット３０の内面と、玉３の外面との間に溜まる潤滑液体の量を、少なくすることができるから、潤滑液体の攪拌抵抗を小さくすることができて、トルクを小さくすることができる。
【００３６】
また、上記実施形態の玉軸受によれば、保持器５の中心軸と、ポケット３０の中心とを通る保持器５の軸方向の断面において、ポケット３０は、略円弧状の形状を有しているから、ポケット３０の内面と、玉３との隙間を更に小さくすることができる。したがって、潤滑オイルの攪拌抵抗を更に小さくすることができて、トルクを更に小さくすることができる。
【００３７】
また、上記実施形態の玉軸受によれば、外輪１の内周面が、外輪１の軌道溝２１の軸方向の両側に、軸方向の外方に行くにしたがって内径が大きくなる内周円錐面１３,１４を有しているから、玉軸受内に浸入した潤滑オイルが、軌道輪の遠心力によって径方向の外方に移動した後、上記内周円錐面１３,１４で、外輪１の内周面に到達した潤滑オイルを軸方向の外方に案内することができる。したがって、玉軸受の運転時において、玉軸受内の潤滑オイルを外部に円滑に流出させることができて、潤滑オイルの攪拌抵抗を低減することができ、トルクを低減することができる。
【００３８】
尚、上記第１実施形態の玉軸受では、内輪２の外周面が、内輪２の軌道溝２２の軸方向の両側に、内輪２の径方向の外方に突出する突出部１０,１１を有していたが、この発明では、内輪の外周面は、内輪の軌道溝の軸方向の一方の側のみに、内輪の径方向の外方に突出する突出部を有しても良い。特に、外輪と内輪との間の二つの軸方向の開口に、潤滑液体の流入側の開口と、潤滑液体の流出側の開口とが存在する場合、潤滑液体の流入側の内輪の外周面のみに突出部を形成しても良い。
【００３９】
また、上記第１実施形態の玉軸受では、内輪２の外周面が、内輪２の軌道溝２２の軸方向の両側に、内輪２の径方向の外方に突出する環状の突出部１０,１１を有していたが、この発明では、内輪の外周面は、内輪の軌道溝の軸方向の少なくとも一方の側に、内輪の径方向の外方に突出する環状でない突出部を有していても良い。
【００４０】
また、上記第１実施形態の玉軸受では、外輪１の内周面が、外輪１の軌道溝２１の軸方向の両側に、軸方向の外方に行くにしたがって内径が大きくなる内周円錐面１３,１４を有していたが、この発明では、外輪の内周面が、外輪の軌道溝の軸方向の一方の側のみに、軸方向の外方に行くにしたがって内径が大きくなる内周円錐面を有していても良い。特に、外輪と内輪との間の二つの軸方向の開口に、潤滑液体の流入側の開口と、潤滑液体の流出側の開口とが存在する場合、潤滑液体の流出側の外輪の内周面のみに内周円錐面を形成しても良い。
【００４１】
また、上記第１実施形態の玉軸受では、ポケット３０の内面が、略球面の一部からなる形状であったが、この発明では、ポケットの内面は、略円筒面の一部からなる形状であっても良い。
【００４２】
また、上記第１実施形態の玉軸受では、保持器として、第１部分４０と第２部分４１とをはりあわせてなる保持器５を採用したが、この発明では、保持器として、射出成形等によって製造されると共に、二つの環状部を複数の柱部で連結してなる一体構造の保持器を採用しても良い。
【００４３】
また、上記第１実施形態では、玉軸受の外部に存在する潤滑液体が、潤滑オイルであったが、この発明では、玉軸受の外部に存在する潤滑液体は、洗浄液であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態の玉軸受の軸方向の断面図である。
【図２】上記一実施形態の玉軸受の保持器の一部と、その保持器の一部に保持されている玉とを、保持器の径方向の外方からみた図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  外輪
２  内輪
３  玉
５  保持器
１０,１１  突出部
１３,１４  内周円錐面
２１,２２  軌道溝
３０  ポケット
【図１】
2008232251.tif 000003
【図２】
2008232251.tif 000004