(57)【要約】【課題】軸受内部に流入する潤滑油量を抑制して回転トルクを低減するとともに、構造を簡素化して組付工数及び部品点数の低減を図り、更に外付け部品の取付スペースを不要として設計自由度を高める。【解決手段】外輪及び内輪にそれぞれ形成された円すい状の軌道面間に、保持器２０に転動自在に保持された複数の円すいころ１３を組み込まれてなる円すいころ軸受１０において、前記保持器における軸方向端面２１が、保持器２０の内側に向けて、軸方向と交差する方向に沿って設けられており、該軸方向端面２１には、複数の溝２２が、内径面と外径面との間にわたって設けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪及び内輪にそれぞれ形成された円すい状の軌道面間に、保持器に転動自在に保持された複数の円すいころを組み込まれてなる円すいころ軸受において、
前記保持器の軸方向端面が、保持器の内側に向けて、軸方向と交差する方向に沿って設けられており、
該軸方向端面には、少なくとも１本の溝又は突起が、内径面と外径面との間にわたって設けられたことを特徴とする円すいころ軸受。
【請求項２】
前記保持器の軸方向端面の溝又は突起が、軸方向から見て直線状であることを特徴とする請求項１記載の円すいころ軸受。
【請求項３】
前記保持器の軸方向端面の溝又は突起が、軸方向から見て曲線状であることを特徴とする請求項１記載の円すいころ軸受。
【請求項４】
前記保持器の軸方向端面の溝又は突起が、軸方向から見てヘリングボーン形状であることを特徴とする請求項１記載の円すいころ軸受。
【請求項５】
前記保持器の軸方向端面の溝又は突起が、放射方向に沿って形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の円すいころ軸受。
【請求項６】
前記保持器の軸方向端面の溝又は突起が、放射方向に対して所定の角度をなすように形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の円すいころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外輪及び内輪にそれぞれ形成された円すい状の軌道面間に、保持器に転動自在に保持された複数の円すいころを組み込まれてなる円すいころ軸受に関し、詳しくは円すいころ軸受の低トルク化を図るための保持器の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、円すいころ軸受は、高負荷容量かつ高剛性である反面、潤滑油の攪拌抵抗及び保持器と円すいころとの間における潤滑油の剪断抵抗に起因して、回転トルクが大きいという問題があった。
【０００３】
そこで、従来、低トルク化を図った円すいころ軸受として、軸受内部に流入する潤滑油量を邪魔板及び衝撃等により抑制することにより、回転トルクを低減したものがある（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００４】
図１２は、特許文献１で開示されているデファレンシャル用軸受の潤滑装置を示す要部断面図であり、図１３は、図１２のＡ部拡大断面図、図１４は、図１２のＢ部拡大断面図である。
【０００５】
図１２〜図１４を参照すると、デファレンシャル用軸受の潤滑装置において、円すいころ軸受１００は、ピニオン軸１０１を回転自在に支持しており、円すいころ軸受１００の両端開口部には、円環状の邪魔板１０２，１０３が設けられる。
【０００６】
すなわち、邪魔板１０２は、内周縁部を内輪１０４の大径部側端部外周面に固定されており、図１４に示すように、外周側端縁１０２ａを外輪１０５の端面１０５ａに近接されることにより、油路１０６を形成する。また、邪魔板１０３は、外周縁部を外輪１０５の小径部側端部内周縁部に固定されており、図１３に示すように、内周側端縁１０３ａを内輪１０４の端縁部１０４ａに近接されることにより、油路１０７を形成する。
【０００７】
各邪魔板１０２，１０３はそれぞれ、内輪１０４及び外輪１０５間を流れて軸受内部を潤滑する潤滑油を、全て油路１０６，１０７を通して流通させる。これにより、各邪魔板１０２，１０３はそれぞれ、ピニオン軸１０１の高速回転時、過剰な潤滑油の流通を阻止するとともに、ピニオン軸１０１の低速回転時、軸受内部からの潤滑油の流出を抑制する。
【０００８】
図１５は、特許文献２で開示されているデファレンシャル装置を示す断面図であり、図１６は、図１５のＣ矢視断面図、図１７は、図１５のデファレンシャル装置のシールド板を示す斜視図である。
【０００９】
図１５〜図１７を参照すると、デファレンシャル装置において、円すいころ軸受１１０，１１１は、ピニオンギヤ軸１１２を支持しており、円すいころ軸受１１０，１１１の対向する端面の上半分の領域には、シールド板１１３が設けられる。
【００１０】
すなわち、シールド板１１３は、軸受ケース部１１４の軸受装着用の環状壁１１５，１１６の内周面に、円すいころ軸受１１０，１１１の対向する端面の上半分の領域を隠蔽する状態で圧入嵌合される。
【００１１】
シールド板１１３は、円すいころ軸受１１０，１１１の上半分から円すいころ軸受１１０，１１１内へのオイル流入を制限し、円すいころ軸受１１０，１１１内へのオイル通過総量を抑制する。また、シールド板１１３は、下半分の切欠きにより環状壁１１５，１１６との間で形成されるオイル通路１１７を介して、オイルを円すいころ軸受１１０，１１１内に流入させる。
【００１２】
図１８は、特許文献３で開示されている円すいころ軸受装置を示す要部断面図である。
図１８を参照すると、円すいころ軸受装置において、外輪１２０の端面には、円板状のメッシュ部材１２１が固定される。メッシュ部材１２１は、外輪１２０及び内輪１２２間のオイル流入側の円環状開口を塞ぐように配置されており、メッシュ構造によるオイルろ過により、軸受装置内に流入するオイル量を調節する。
【００１３】
【特許文献１】特開平７−１４４５４８号公報（第３〜４頁、第１〜３図）
【特許文献２】特開平１１−４８８０５号公報（第３〜４頁、第１〜３図）
【特許文献３】特開２００５−２７３７１６号公報（第４〜７頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、上述した特許文献１〜３に記載のいずれにおいても、潤滑油量を抑制するための邪魔板１０２，１０３（特許文献１）、シールド板１１３（特許文献２）又はメッシュ部材１２１（特許文献３）が、円すいころ軸受１００，１１０，１１１の軸方向側面、特に保持器の軸方向端面周辺に設けられる。
【００１５】
このため、保持器の軸方向端面周辺には、邪魔板１０２，１０３（特許文献１）、シールド板１１３（特許文献２）又はメッシュ部材１２１（特許文献３）を取り付けるためのスペースを確保する必要がある。したがって、設計自由度を低下させる上、構造が複雑化して組付工数及び部品点数の増大を招き、コストを増大させるという問題があった。
【００１６】
本発明は、軸受内部に流入する潤滑油量を抑制して回転トルクを低減することができるとともに、構造を簡素化して組付工数及び部品点数の低減を図ることができ、更に外付け部品の取付スペースを不要として設計自由度を高めることができる円すいころ軸受を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の上記目的は、下記構成により達成される。
（１）  外輪及び内輪にそれぞれ形成された円すい状の軌道面間に、保持器に転動自在に保持された複数の円すいころを組み込まれてなる円すいころ軸受において、
前記保持器の軸方向端面が、保持器の内側に向けて、軸方向と交差する方向に沿って設けられており、
該軸方向端面には、少なくとも１本の溝又は突起が、内径面と外径面との間にわたって設けられたことを特徴とする円すいころ軸受。
【００１８】
（２）  前記保持器の軸方向端面の溝又は突起が、軸方向から見て直線状であることを特徴とする前記（１）記載の円すいころ軸受。
【００１９】
（３）  前記保持器の軸方向端面の溝又は突起が、軸方向から見て曲線状であることを特徴とする前記（１）記載の円すいころ軸受。
【００２０】
（４）  前記保持器の軸方向端面の溝又は突起が、軸方向から見てヘリングボーン形状であることを特徴とする前記（１）記載の円すいころ軸受。
【００２１】
（５）  前記保持器の軸方向端面の溝又は突起が、放射方向に沿って形成されたことを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか記載の円すいころ軸受。
【００２２】
（６）  前記保持器の軸方向端面の溝又は突起が、放射方向に対して所定の角度をなすように形成されたことを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか記載の円すいころ軸受。
【００２３】
前記（１）記載の円すいころ軸受では、軸受運転時、円すいころ軸受の軸方向側面部分に存在する潤滑油は、保持器の軸方向端面に設けられた溝又は突起に沿って流れ、遠心力によって円すいころ軸受の放射方向に飛散される。したがって、軸受内部に流入する潤滑油量が抑制される。
【００２４】
前記溝又は突起は、保持器の片側又は両側の軸方向端面に形成される。また、前記溝又は突起は、内径面と外径面との間の全域に連続して形成されてもよく、間欠的に形成されてもよい。
【００２５】
前記（２）記載の円すいころ軸受では、軸受運転時、円すいころ軸受の軸方向側面部分に存在する潤滑油は、保持器の軸方向端面に、軸方向から見て直線状に設けられた溝又は突起に沿って流れ、遠心力によって円すいころ軸受の放射方向に飛散される。したがって、軸受内部に流入する潤滑油量が抑制される。
【００２６】
前記（３）記載の円すいころ軸受では、軸受運転時、円すいころ軸受の軸方向側面部分に存在する潤滑油は、保持器の軸方向端面に、軸方向から見て曲線状に設けられた溝又は突起に沿って流れ、遠心力によって円すいころ軸受の放射方向に飛散される。したがって、軸受内部に流入する潤滑油量が抑制される。
【００２７】
前記（４）記載の円すいころ軸受では、軸受運転時、円すいころ軸受の軸方向側面部分に存在する潤滑油は、保持器の軸方向端面に、軸方向から見てヘリングボーン形状に設けられた溝又は突起に沿って流れ、遠心力によって円すいころ軸受の軸方向に飛散される。したがって、軸受内部に流入する潤滑油量が抑制される。
【００２８】
前記（５）記載の円すいころ軸受では、軸受運転時、円すいころ軸受の軸方向側面部分に存在する潤滑油は、保持器の軸方向端面に、放射方向に沿って形成された溝又は突起に沿って流れ、遠心力によって円すいころ軸受の放射方向に飛散される。したがって、軸受内部に流入する潤滑油量が抑制される。
【００２９】
前記（６）記載の円すいころ軸受では、軸受運転時、円すいころ軸受の軸方向側面部分に存在する潤滑油は、保持器の軸方向端面に、放射方向に対して所定の角度をなすように形成された溝又は突起に沿って流れ、遠心力によって円すいころ軸受の放射方向に飛散される。したがって、軸受内部に流入する潤滑油量が抑制される。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の円すいころ軸受によれば、軸受内部に流入する潤滑油量を抑制して回転トルクを低減することができるとともに、構造を簡素化して組付工数及び部品点数の低減を図ることができ、更に外付け部品の取付スペースを不要として設計自由度を高めることができる。
【００３１】
本発明により得られる円すいころ軸受は、自動車のデファレンシャル装置のピニオンシャフト支持用として、低トルク及び低コストを要求される場合に好適に用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の第１実施形態である円すいころ軸受を示す斜視図であり、図２は、図１の円すいころ軸受の要部断面図、図３は、図１の円すいころ軸受の保持器を示す側面図である。
【００３３】
図１〜図３を参照すると、円すいころ軸受１０は、外輪１１及び内輪１２間に、保持器２０に転動自在に保持された複数の円すいころ１３を組み込まれてなる。
【００３４】
外輪１１は、円すい状の外輪軌道面１１ａを有する。すなわち、外輪軌道面１１ａは、円すいころ１３の小径側（図１中、左側）から大径側（図１中、右側）にかけて徐々に径を拡大される。
【００３５】
内輪１２は、円すい状の内輪軌道面１２ａを有する。内輪軌道面１２ａの小径側には、小鍔部１２ｂが設けられるとともに、内輪軌道面１２ａの大径側には、大鍔部１２ｃが設けられる。
【００３６】
保持器２０は、金属のプレス成形品からなる。保持器２０における円すいころ１３の小径側（図２中、左側）には、軸方向端面２１が、保持器２０の内側に向けて、軸方向と略直交する方向に沿って設けられる。軸方向端面２１には、複数の溝２２が、内径面と外形面との間にわたって、所定の形状、大きさ及び向きで設けられる。
【００３７】
すなわち、各溝２２はそれぞれ、軸方向から見て直線状（図３参照）に形成されており、それぞれ放射方向に対して所定の角度αをなすように配置される。各溝２２はそれぞれ、軸受１０運転時の潤滑油の通路となり、図３中の時計方向への保持器２０の回転に伴って、潤滑油を保持器２０の内径側から外径側へ流す。
なお、保持器２０は、合成樹脂製の射出成形品であってもよい。
【００３８】
本実施形態の作用を説明する。
軸受１０運転時、円すいころ軸受１０の軸方向側面部分に存在する潤滑油は、保持器２０の溝２２に沿って流れ、遠心力により円すいころ軸受１０の放射方向外側に飛散される。したがって、軸受１０内部に流入する潤滑油量が抑制される。
【００３９】
図４は、本発明の第２実施形態である円すいころ軸受を示す要部断面図である。
図４を参照すると、円すいころ軸受３０において、保持器３１の軸方向端面３２には、複数の溝に代えて、複数の突起３３が設けられる。各突起３３はそれぞれ、保持器３１の回転に伴って潤滑油を保持器３１の内径側から外径側へ流す。
その他の構成及び作用については、上記第１実施形態と同様である。
【００４０】
図５は、本発明の第３実施形態である円すいころ軸受の保持器を示す側面図である。
図５を参照すると、円すいころ軸受において、保持器４０の軸方向端面４１に設けられる各溝４２はそれぞれ、軸方向から見て曲線状に形成されている。
その他の構成及び作用については、上記第１実施形態と同様である。
【００４１】
図６は、本発明の第４実施形態である円すいころ軸受の保持器を示す側面図である。
図６を参照すると、円すいころ軸受において、保持器５０の軸方向端面５１に設けられる各溝５２はそれぞれ、軸方向から見てヘリングボーン形状に形成されている。
その他の構成については、上記第１実施形態と同様である。
【００４２】
軸受回転時、円すいころ軸受１０の軸方向側面部分に存在する潤滑油は、保持器５０に設けられたへリングボーン形状の溝５２に沿って流れ、遠心力により溝５２の屈曲部に当たってその勢いで円すいころ軸受１０の軸方向に飛散される。したがって、軸受１０内部に流入する潤滑油量が抑制される。
【００４３】
図７は、本発明の第５実施形態である円すいころ軸受を示す斜視図であり、図８は、図７の円すいころ軸受の要部断面図である。
【００４４】
図７及び図８を参照すると、円すいころ軸受６０において、保持器６１における円すいころ１３の小径側（図８中、左側）及び大径側（図８中、右側）にはそれぞれ、軸方向端面６２が、保持器６１の内側に向けて、軸方向と略直交する方向に沿って設けられる。
【００４５】
各軸方向端面６２にはそれぞれ、保持器６１の回転に伴って潤滑油を保持器６１の内径側から外径側へ流す複数の溝６３が形成される。
その他の構成及び作用については、上記第１実施形態と同様である。
【００４６】
図９は、本発明の第６実施形態である円すいころ軸受の要部断面図である。
図９を参照すると、円すいころ軸受７０において、保持器７１の各軸方向端面７２にはそれぞれ、複数の溝６３（図８参照）に代えて、複数の突起７３が設けられる。各突起７３はそれぞれ、保持器７１の回転に伴って潤滑油を保持器７１の内径側から外径側へ流す。
その他の構成及び作用については、上記第５実施形態と同様である。
【００４７】
図１０（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、保持器の溝の断面形状例を示す要部断面図である。
図１０（ａ）〜（ｄ）を参照すると、上述した保持器２０，４０，５０，６１の軸方向端面２１，４１，５１，６２の溝２２，４２，５２，６３（第１、第３、第４及び第５実施形態）の断面形状としては、図１０（ａ）に示すような半円状８０、図１０（ｂ）に示すような矩形状８１、図１０（ｃ）に示すような三角形状８２、図１０（ｄ）に示すような直角三角形状８３が挙げられる。また、溝２２，４２，５２，６３の深さとしては、例えば１ｍｍ程度である。
【００４８】
図１１（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、保持器の突起の断面形状例を示す要部断面図である。
図１１（ａ）〜（ｄ）を参照すると、上述した保持器３１，７１の軸方向端面３２，７２の突起３３，７３（第２、第６実施形態）の断面形状としては、図１１（ａ）に示すような半円状９０、図１１（ｂ）に示すような矩形状９１、図１１（ｃ）に示すような三角形状９２、図１１（ｄ）に示すような直角三角形状９３が挙げられる。また、突起３３，７３の高さとしては、例えば１ｍｍ程度である。
【００４９】
以上のように上記各実施形態によれば、保持器２０，３１，４０，５０，６１，７１の軸方向端面２１，３２，４１，５１，６２，７２には、複数の溝２２，４２，５２，６３又は突起３３，７３が、所定の形状、大きさ及び向きで設けられる。各溝２２，４２，５２，６３又は各突起３３，７３はそれぞれ、軸受１０，３０，６０，７０運転時の潤滑油の通路となり、保持器２０，３１，４０，５０，６１，７１の回転に伴って潤滑油を保持器２０，３１，４０，５０，６１，７１の内径側から外径側へ流す。
【００５０】
したがって、軸受１０，３０，６０，７０内部に流入する潤滑油量を抑制することができ、潤滑油の攪拌抵抗及び保持器２０，３１，４０，５０，６１，７１と円すいころ１３との間における潤滑油の剪断抵抗に起因する回転トルクを低減することができる。また、構造を簡素化することができるとともに、組付工数及び部品点数の低減を図ることができ、これによりコストを削減することができる。
【００５１】
更に、保持器２０，３１，４０，５０，６１，７１の軸方向端面周辺に邪魔板及び障壁等を設ける必要がなく、それら外付け部品の取付スペースを不要とすることができるとともに、設計自由度を高めることができる。
【００５２】
なお、上記各実施形態では、円すいころ軸受として構成したが、これに限らず、各種転がり軸受に適用可能である。
【００５３】
また、上記各実施形態のうち、第１、第３、第４及び第５実施形態では、保持器２０，４０，５０，６１の軸方向端面２１，４１，５１，６２に溝２２，４２，５２，６３を形成し、第２、第６実施形態では、溝２２，４２，５２，６３に代えて突起３３，７３を形成するように構成したが、これに限らない。すなわち、例えば第３及び第４実施形態において、保持器４０，５０の軸方向端面４１，５１には、溝４２，５２に代えて突起を形成することもできる。
【００５４】
また、上記各実施形態において、保持器２０，３１，４０，５０，６１，７１の軸方向端面２１，３２，４１，５１，６２，７２に溝及び突起を、周方向に沿って交互に、又は所定の順序で配置することもできる。更に、例えば第５及び第６実施形態において、保持器６１，７１の一方の軸方向端面６２，７２に溝を、他方の軸方向端面６２，７２には突起を、それぞれ形成することもできる。
【００５５】
また、上記各実施形態において、保持器２０，３１，４０，５０，６１，７１の回転方向を逆に設定することで、潤滑油を軸方向端面２１，３２，４１，５１，６２，７２の溝２２，４２，５２，６３又は突起３３，７３に沿って軸受１０，３０，６０，７０内部に取り込むように構成することもできる。この構成によれば、軸受１０，３０，６０，７０の焼き付きを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１実施形態である円すいころ軸受を示す斜視図である。
【図２】図１の円すいころ軸受の要部断面図である。
【図３】図１の円すいころ軸受の保持器を示す側面図である。
【図４】本発明の第２実施形態である円すいころ軸受を示す要部断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態である円すいころ軸受の保持器を示す側面図である。
【図６】本発明の第４実施形態である円すいころ軸受の保持器を示す側面図である。
【図７】本発明の第５実施形態である円すいころ軸受を示す斜視図である。
【図８】図７の円すいころ軸受の要部断面図である。
【図９】本発明の第６実施形態である円すいころ軸受の要部断面図である。
【図１０】保持器の溝の断面形状例を示す要部断面図である。
【図１１】保持器の突起の断面形状例を示す要部断面図である。
【図１２】特許文献１で開示されているデファレンシャル用軸受の潤滑装置を示す要部断面図である。
【図１３】図１２のＡ部拡大断面図である。
【図１４】図１２のＢ部拡大断面図である。
【図１５】特許文献２で開示されているデファレンシャル装置を示す断面図である。
【図１６】図１５のＣ矢視断面図である。
【図１７】図１５のデファレンシャル装置のシールド板を示す斜視図である。
【図１８】特許文献３で開示されている円すいころ軸受装置を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０  円すいころ軸受
１１  外輪
１１ａ  外輪軌道面
１２  内輪
１２ａ  内輪軌道面
１３  円すいころ
２０  保持器
２１  軸方向端面
２２  溝
α  放射方向に対して溝のなす角度
３０  円すいころ軸受
３１  保持器
３２  軸方向端面
３３  突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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