(57)【要約】【課題】良好な潤滑性を確保すると共に、軸受内部に封入されるグリース量を削減して軽量化と低コスト化を図った複列の転がり軸受を提供する。【解決手段】内周に複列の外側転走面２ａが形成された外輪２と、外周に内側転走面３ａが形成された一対の内輪３と、両転走面間に保持器５を介して転動自在に収容された複列のボール４と、外輪２と内輪３との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシール６、７とを備え、軸受内部に所定量のグリースが封入された複列のアンギュラ玉軸受において、保持器５の端部に径方向に突出した環状基部１０が形成され、この環状基部１０が外輪２の内径部２ｂと内輪３の小径側の外径部３ｃに０．５〜２．０ｍｍの範囲に設定された径方向隙間ｅ１、ｅ２を介して対向されているので、ボール４や保持器５本体の周辺等に付着したグリースが軸受中央部に流動するのを規制することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、
外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、
前記両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、
前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールとを備え、
軸受内部に所定量のグリースが封入された複列の転がり軸受において、
前記保持器の端部に径方向に突出した環状基部が形成され、この環状基部が前記外方部材または内方部材あるいはその両方に所定の径方向隙間を介して対向されていることを特徴とする複列の転がり軸受。
【請求項２】
前記径方向隙間が０．５〜２．０ｍｍの範囲に設定されている請求項１に記載の複列の転がり軸受。
【請求項３】
前記複列の転がり軸受が複列のアンギュラ玉軸受で構成され、前記内方部材が、外周に円弧状の内側転走面が形成された一対の内輪からなり、これらの内輪の小径側端面が突き合された状態でセットされた背面合せタイプで構成されている請求項１または２に記載の複列の転がり軸受。
【請求項４】
前記保持器が熱可塑性合成樹脂を射出成形することにより形成され、環状の保持器本体の一端部に、周方向に一定間隔で対向する２つ一組の保持爪が設けられ、これら保持爪の間に凹球面に形成されたポケットを備えたスナップオンタイプで構成されている請求項３に記載の複列の転がり軸受。
【請求項５】
前記複列の転がり軸受が複列の円錐ころ軸受で構成され、前記内方部材が、外周にテーパ状の内側転走面が形成された一対の内輪からなり、これら内輪の内側転走面の大径側に前記円錐ころを案内する大鍔が形成され、前記内輪の小径側端面が突き合された状態でセットされた背面合せタイプで構成されている請求項１または２に記載の複列の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車輪を回転自在に支承する複列の転がり軸受、特に、良好な潤滑性を確保すると共に、軸受内部に封入されるグリース量を削減して軽量化と低コスト化を図った複列の転がり軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から自動車等の車輪を支持する車輪用軸受装置は、車輪を取り付けるためのハブ輪を複列の転がり軸受を介して回転自在に支承するもので、この複列の転がり軸受には、一般的に、所望の軸受剛性を有し、ミスアライメントに対しても耐久性を発揮すると共に、何よりも燃費向上の観点から回転トルクが小さい複列アンギュラ玉軸受が多用されている。一方、オフロードカーやトラック等、車体重量が嵩む車両には複列円錐ころ軸受が使用されている。
【０００３】
また、車輪用軸受装置には、懸架装置を構成するナックルとハブ輪との間に複列のアンギュラ玉軸受等からなる車輪用軸受を嵌合させた第１世代と称される構造から、外方部材の外周に直接車体取付フランジまたは車輪取付フランジが形成された第２世代構造、また、ハブ輪の外周に一方の内側転走面が直接形成された第３世代構造、あるいは、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材の外周にそれぞれ内側転走面が直接形成された第４世代構造とに大別されている。
【０００４】
図５に示す複列の転がり軸受はその代表的な一例である。この複列の転がり軸受５０は第１世代と称され、内周に円弧状の複列の外側転走面５１ａ、５１ａが形成された外輪５１と、外周に前記複列の外側転走面５１ａ、５１ａに対向する円弧状の内側転走面５２ａが形成された一対の内輪５２、５２と、両転走面間に収容された複列のボール５３、５３と、これらのボール５３を転動自在に保持する保持器５４、５４と、外輪５１の両端部に装着されたシール５５、５６とを備えている。
【０００５】
一対の内輪５２、５２の小径側（正面側）端面は突き合された状態でセットされ、所謂背面合せタイプの複列のアンギュラ玉軸受を構成している。そして、外輪５１あるいは外輪５１と内輪５２に装着されたシール５５、５６により、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。
【０００６】
この種の複列の転がり軸受５０は、予め保持器５４にボール５３が組み込まれ、これらサブアッシが外輪５１の両側から複列の外側転走面５１ａ、５１ａにそれぞれ嵌挿され、所定量のグリースが封入される。その後、一対の内輪５２、５２が外輪５１の両側からそれぞれ嵌挿され、外輪５１と内輪５２との間に形成される環状空間の開口部にシール５５、５６が装着されて組立が完了する。しかし、係る先行技術は、文献公知発明に係るものでないため、記載すべき先行技術文献情報はない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来、軸受内部に封入されるグリース量に関して、例えば、軸受内部の全空間容積あるいは静止空間容積に対する比率が経験則に基いて規定され、所定量のグリースが封入されるが、例えば、ボール５３、５３間のピッチが大きな軸受においては、軸受内部の空間容積に比例してグリース封入量が多くなる。ここで、全空間容積とは、ボール５３や保持器５４等、軸受構成部品間に形成される全ての内部空間の容積を言い、また、静止空間容積とは、シール５５、５６等、静止部品とボール５３等の回転部品との間に形成される環状空間の容積を言う。
【０００８】
然しながら、封入されたグリースのうち実際に使用されるグリース、すなわち、有効に潤滑に寄与するグリースは実質的にボール５３や保持器５４周辺のグリースだけであって、それ以外の部位にあるグリース、例えば、図６に示すように、外輪５１と保持器５４との間の隙間を介して一旦外側転走面５１ａから流出したグリース５７は還流することなくその部位に滞留して殆ど潤滑に寄与することはない。これでは、封入量に対するグリースの使用効率が悪くなり、軽量化および低コスト化を阻害する要因となっていた。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、良好な潤滑性を確保すると共に、軸受内部に封入されるグリース量を削減して軽量化と低コスト化を図った複列の転がり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】
【００１０】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、前記両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールとを備え、軸受内部に所定量のグリースが封入された複列の転がり軸受において、前記保持器の端部に径方向に突出した環状基部が形成され、この環状基部が前記外方部材または内方部材あるいはその両方に所定の径方向隙間を介して対向されている。
【００１１】
このように、軸受内部に所定量のグリースが封入された密封形の複列の転がり軸受において、保持器の端部に径方向に突出した環状基部が形成され、この環状基部が外方部材または内方部材あるいはその両方に所定の径方向隙間を介して対向されているので、転動体や保持器本体の周辺および各転走面に付着したグリースが軸受中央部に流動するのを規制することができ、転動体間のピッチが大きな軸受であっても、グリースの使用効率を高めて軸受の良好な潤滑性を確保すると共に、軸受内部に封入されるグリース量を削減して軽量化と低コスト化を図った複列の転がり軸受を提供することができる。
【００１２】
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記径方向隙間が０．５〜２．０ｍｍの範囲に設定されていれば、保持器と外方部材または内方部材に接触することなく、グリースの流動を効果的に規制することができる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明のように、前記複列の転がり軸受が複列のアンギュラ玉軸受で構成され、前記内方部材が、外周に円弧状の内側転走面が形成された一対の内輪からなり、これらの内輪の小径側端面が突き合された状態でセットされた背面合せタイプで構成されていても良い。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明のように、前記保持器が熱可塑性合成樹脂を射出成形することにより形成され、環状の保持器本体の一端部に、周方向に一定間隔で対向する２つ一組の保持爪が設けられ、これら保持爪の間に凹球面に形成されたポケットを備えたスナップオンタイプで構成されていても良い。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明のように、前記複列の転がり軸受が複列の円錐ころ軸受で構成され、前記内方部材が、外周にテーパ状の内側転走面が形成された一対の内輪からなり、これら内輪の内側転走面の大径側に前記円錐ころを案内する大鍔が形成され、前記内輪の小径側端面が突き合された状態でセットされた背面合せタイプで構成されていても良い。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る複列の転がり軸受は、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、前記両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールとを備え、軸受内部に所定量のグリースが封入された複列の転がり軸受において、前記保持器の端部に径方向に突出した環状基部が形成され、この環状基部が前記外方部材または内方部材あるいはその両方に所定の径方向隙間を介して対向されているので、転動体や保持器本体の周辺および各転走面に付着したグリースが軸受中央部に流動するのを規制することができ、転動体間のピッチが大きな軸受であっても、グリースの使用効率を高めて軸受の良好な潤滑性を確保すると共に、軸受内部に封入されるグリース量を削減して軽量化と低コスト化を図った複列の転がり軸受を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
内周に円弧状の複列の外側転走面が一体に形成された外輪と、外周に前記複列の外側転走面に対向する円弧状の内側転走面が形成された一対の内輪と、前記両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列のボールと、前記外輪と内輪との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールとを備え、軸受内部に所定量のグリースが封入された複列のアンギュラ玉軸受において、前記保持器の端部に径方向に突出した環状基部が形成され、この環状基部が前記外輪の内径部および前記内輪の小径側の外径部に０．５〜２．０ｍｍの範囲に設定された径方向隙間を介して対向されている。
【実施例１】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る複列の転がり軸受の第１の実施形態を示す縦断面図、図２は、図１の要部拡大図、図３は、本発明に係る保持器を示す斜視図である。
【００１９】
この複列の転がり軸受１は車輪用軸受装置に用いられ、第１世代と称されている。そして、内周に円弧状の複列の外側転走面２ａ、２ａが形成された外輪（外方部材）２と、外周に前記複列の外側転走面２ａ、２ａに対向する円弧状の内側転走面３ａが形成された一対の内輪（内方部材）３、３と、両転走面間に収容された複列のボール４、４と、これらのボール４を転動自在に保持する保持器５、５と、外輪２の両端部に装着されたシール６、７とを備えている。
【００２０】
外輪２はＳＵＪ２（ＪＩＳ  Ｇ  ４８０５）等の高炭素クロム軸受鋼、あるいは浸炭鋼からなり、高炭素クロム軸受鋼は８２０〜８６０℃でズブ焼入れされた後、１６０〜２００℃で焼戻しされ、５８〜６４ＨＲＣの範囲に芯部まで硬化処理されている。また、浸炭鋼の場合は、表面が５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。一方、内輪３も外輪２と同様、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼、あるいは浸炭鋼からなり、高炭素クロム軸受鋼は５８〜６４ＨＲＣの範囲に芯部まで硬化処理され、浸炭鋼の場合は、表面が５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。また、ボール４はＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
【００２１】
この複列の転がり軸受は、一対の内輪３、３の小径側（正面側）端面３ｂ、３ｂが突き合された状態でセットされ、所謂背面合せタイプの複列のアンギュラ玉軸受を構成している。また、外輪２と内輪３との間に形成された環状空間の開口部にはシール６、７が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。
【００２２】
保持器５は、ＰＡ（ポリアミド）６６等の熱可塑性合成樹脂をベースに、ＧＦ（グラスファイバー）等の強化材を適量含有させたものを射出成形することにより形成されている。この保持器５は、図３に示すように、環状の保持器本体８の一端部に、周方向に一定間隔で対向する２つ一組の保持爪８ａ、８ａが設けられている。この保持爪８ａは互いに接近する方向に湾曲させてその間に凹球面に形成されたポケット９を備えている。また、保持爪８ａの背面間には保持爪８ａが立ち上がる凹部８ｂを有し、適度な弾性を保持爪８ａに付与している。そして、この保持爪８ａを弾性変形させてボール４に装着し、ボール４を所定のポケットすきまを介して包持する、所謂スナップオンタイプで構成されている。
【００２３】
ここで、本実施形態では、環状の保持器本体８の他端部に径方向に突出して形成された環状基部１０が形成されている。この環状基部１０は、図２に示すように、外輪２の内径部２ｂに所定の径方向隙間（片側）ｅ１を介して対向する外側突起１０ａと、内輪３の小径側の外径部３ｃに所定の径方向隙間（片側）ｅ２を介して対向する内側突起１０ｂで構成されている。
【００２４】
この環状基部１０によってボール４や保持器本体８の周辺および各転走面２ａ、３ａに付着したグリースが軸受中央部、すなわち、外輪２の内径部２ｂや内輪３の小径側の外径部３ｃに流動するのを規制している。したがって、ボール４、４間のピッチが大きな軸受であっても、グリースの使用効率を高めて軸受の良好な潤滑性を確保すると共に、軸受内部に封入されるグリース量を削減して軽量化と低コスト化を図った複列の転がり軸受を提供することができる。
【００２５】
なお、外輪２の内径部２ｂと外側突起１０ａとの径方向隙間ｅ１および内輪３の外径部３ｂと内側突起１０ｂとの径方向隙間ｅ２は、０．５〜２．０ｍｍの範囲、好ましくは、０．５〜１．５ｍｍの範囲に設定されている。この径方向隙間ｅ１、ｅ２が０．５ｍｍ未満だと、保持器５と外輪２あるいは内輪３の寸法公差の関係で両者が接触して保持器５の摩耗が生じると共に、保持器５の挙動が拘束されて好ましくない。一方、径方向隙間ｅ１、ｅ２が２．０ｍｍを超えると、グリースの流動を規制する効果が少なくなるからである。ここでは、第１世代構造を例示したが、本発明はこれに限らず、第２世代乃至第４世代構造にも適用することができる。
【実施例２】
【００２６】
ここでは、車輪用軸受装置に使用される複列の転がり軸受として複列のアンギュラ玉軸受について詳述したが、本発明に係る複列の転がり軸受は、これに限らず、複列の円錐ころ軸受を適用することができる。図４は、本発明に係る複列の転がり軸受の第２の実施形態を示す縦断面図である。なお、前述した実施形態と同一部位、同一部品、あるいは同一の機能を有する部品、部位には同じ符号を付けて重複した説明を省略する。
【００２７】
この複列の転がり軸受１１は、内周にテーパ状の複列の外側転走面１２ａ、１２ａが形成された外輪１２と、この複列の外側転走面１２ａ、１２ａに対向するテーパ状の内側転走面１３ａが外周に形成された一対の内輪１３、１３と、これら両転走面間に収容された複列の円錐ころ１４、１４と、これら複列の円錐ころ１４、１４を転動自在に保持する保持器１５、１５とを備え、一対の内輪１３、１３の小径側端面１３ｂ、１３ｂが突き合された状態でセットされた背面合せタイプの複列の円錐ころ軸受を構成している。そして、外輪１２と内輪１３との間に形成される環状空間の開口部にシール１６、１７が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。
【００２８】
外輪１２はＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。一方、内輪１２および円錐ころ１４は、外輪１２と同様、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。
【００２９】
内輪１３の内側転走面１３ａの大径側には大鍔１３ｃが一体に形成され、円錐ころ１４の大端面に摺接してこの円錐ころ１４を案内している。また、内側転走面１３ａの小径側には小鍔１３ｄが一体に形成され、円錐ころ１４が脱落するのを防止している。
【００３０】
また、一対の内輪１３、１３の小径端部の内周には環状溝１８がそれぞれ形成され、この環状溝１８に連結環１９が装着されている。この連結環１９は、鋼板をプレス加工によって断面が略コの字状に、全体として円環状に形成され、輸送中に内輪１３が分離するのを防止すると共に、図示しないハブ輪から一対の内輪１３、１３を引き抜く際、一方の内輪１３がハブ輪に残らないように一対の内輪１３、１３を所定の抜け耐力をもって連結している。
【００３１】
保持器１５は、ＰＡ６６等の熱可塑性合成樹脂をベースに、ＧＦ等の強化材を適量含有させたものを射出成形することにより形成されている。この保持器１５は、傾斜したケージ状に形成された環状の保持器本体２０と環状基部２１とで構成されている。保持器本体２０には、周方向に一定間隔で開口されたポケット２２を備えている。
【００３２】
ここで、本実施形態では、保持器１５の環状基部２１に、外輪１２の内径部１２ｂに所定の径方向隙間（片側）ｅ１を介して対向する外側突起２１ａと、内輪１３の小径側の外径部１３ｄに所定の径方向隙間（片側）ｅ２を介して対向する内側突起２１ｂが形成されている。
【００３３】
これら外側突起２１ａと内側突起２１ｂによって円錐ころ１４や保持器１５の周辺および各転走面１２ａ、１３ａに付着したグリースが軸受中央部、すなわち、外輪１２の内径部１２ｂや内輪１３の小径側の外径部１３ｄに流動するのを規制している。したがって、円錐ころ１４、１４間のピッチが大きな軸受であっても、グリースの使用効率を高めて軸受の良好な潤滑性を確保すると共に、軸受内部に封入されるグリース量を削減して軽量化と低コスト化を図ることができる。
【００３４】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明に係る転がり軸受は、例えば、車輪用軸受装置に使用され、車輪を回転自在に支承する複列の転がり軸受に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る複列の転がり軸受の第１の実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】本発明に係る保持器を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る複列の転がり軸受の第２の実施形態を示す縦断面図である。
【図５】従来の複列の転がり軸受を示す縦断面図である。
【図６】図５の要部拡大図である。
【符号の説明】
【００３７】
１、１１・・・・・・・・複列の転がり軸受
２、１２・・・・・・・・外輪
２ａ、１２ａ・・・・・・外側転走面
２ｂ・・・・・・・・・・内径部
３、１２・・・・・・・・内輪
３ａ、１３ａ・・・・・・内側転走面
３ｂ、１３ｂ・・・・・・小径側端面
３ｃ・・・・・・・・・・外径部
４・・・・・・・・・・・ボール
５、１５・・・・・・・・保持器
６、７、１６、１７・・・シール
８、２０・・・・・・・・保持器本体
８ａ・・・・・・・・・・保持爪
８ｂ・・・・・・・・・・凹部
９、２２・・・・・・・・ポケット
１０、２１・・・・・・・環状基部
１０ａ、２１ａ・・・・・外側突起
１０ｂ、２１ｂ・・・・・内側突起
１３ｃ・・・・・・・・・大鍔
１３ｄ・・・・・・・・・小鍔
１４・・・・・・・・・・円錐ころ
１８・・・・・・・・・・環状溝
１９・・・・・・・・・・連結環
５０・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
５１・・・・・・・・・・外輪
５１ａ・・・・・・・・・外側転走面
５２・・・・・・・・・・内輪
５２ａ・・・・・・・・・内側転走面
５３・・・・・・・・・・ボール
５４・・・・・・・・・・保持器
５５、５６・・・・・・・シール
５７・・・・・・・・・・グリース
ｅ１、ｅ２・・・・・・・径方向隙間
【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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