(57)【要約】【課題】高定格荷重でありながら、ポンプ軸と外輪との間にボール列とローラ列とを形成した形式のものより安価で軽量なウォータポンプ用転がり軸受を提供する。【解決手段】ポンプ軸１と外輪３との間に形成された二つの転動体列のうちラジアル方向の負荷荷重が大きいほうの転動体列の転動体接触角αをラジアル方向の負荷荷重が小さいほうの転動体列の転動体接触角βより小さくする。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に間隔をおいてポンプ軸の外周面に形成された二つの内側軌道溝と該内側軌道溝に対向して外輪の内周面に形成された二つの外側軌道溝との間に複数の球状転動体を配して構成されるウォータポンプ用転がり軸受において、
前記ポンプ軸の径方向に沿う前記内側軌道溝の断面および／または前記外輪の径方向に沿う前記外側軌道溝の断面を前記内側軌道溝および／または前記外側軌道溝と前記球状転動体とが二点で接触し合う形状に形成し、かつ前記ポンプ軸と前記外輪との間に形成された二つの転動体列のうちラジアル方向の負荷荷重が大きいほうの転動体列の転動体接触角をラジアル方向の負荷荷重が小さいほうの転動体列の転動体接触角より小さくしたことを特徴とするウォータポンプ用転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車用ウォータポンプのポンプ軸等を支持するウォータポンプ用転がり軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車用ウォータポンプは、そのポンプ軸に負荷されるラジアル荷重の負荷位置がポンプ軸を支持する転がり軸受の転動体よりもフロント側に位置している場合が多い。このため、ポンプ軸を支持する転がり軸受は、そのほとんどが複列構造となっており、ポンプ軸と外輪との間に二つのボール列を形成したものとボール列とローラ列とを形成したものとに大別される（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１３−３１１４３０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のウォータポンプ用転がり軸受のうち、前者のウォータポンプ用転がり軸受は、製造コストを低く抑えられるものの、定格荷重が小さく、高荷重下では寿命が短くなるという問題がある。一方、後者のウォータポンプ用転がり軸受は、前者のウォータポンプ用転がり軸受に比べて定格荷重が大きく、高荷重下でも長寿命を得られるが、製造コストが高く、かつ重量も増大するという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、上述した問題点に着目してなされたものであり、高定格荷重でありながら、ポンプ軸と外輪との間にボール列とローラ列とを形成した形式のものより安価で軽量なウォータポンプ用転がり軸受を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、軸方向に間隔をおいてポンプ軸の外周面に形成された二つの内側軌道溝と該内側軌道溝に対向して外輪の内周面に形成された二つの外側軌道溝との間に複数の球状転動体を配して構成されるウォータポンプ用転がり軸受において、前記ポンプ軸の径方向に沿う前記内側軌道溝の断面および／または前記外輪の径方向に沿う前記外側軌道溝の断面を前記内側軌道溝および／または前記外側軌道溝と前記球状転動体とが二点で接触し合う形状に形成し、かつ前記ポンプ軸と前記外輪との間に形成された二つの転動体列のうちラジアル方向の負荷荷重が大きいほうの転動体列の転動体接触角をラジアル方向の負荷荷重が小さいほうの転動体列の転動体接触角より小さくしたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１乃至図３は本発明の第１の実施形態を示す図であり、図１に示されるように、本発明の第１の実施形態に係るウォータポンプ用転がり軸受は、軸方向に間隔をおいてポンプ軸１の外周面に形成された内側軌道溝２ａ，２ｂと同軌道溝２ａ，２ｂに対向して外輪３の内周面に形成された外側軌道溝４ａ，４ｂとの間に、複数の球状転動体５をそれぞれ転動自在に配して構成されている。
【０００８】
内側軌道溝２ａ，２ｂおよび外側軌道溝４ａ，４ｂは、ポンプ軸１または外輪３の径方向に沿う断面が球状転動体５と二点で接触し合う形状（例えば、図２のように、二つの円弧Ｃをゴシックアーチ状に組み合わせた形状）に形成されており、これにより、球状転動体５は内側軌道溝２ａ，２ｂおよび外側軌道溝４ａ，４ｂとそれぞれ二点で接触し合っている。
【０００９】
内側軌道溝２ａおよび外側軌道溝４ａは、図１に示すように、高負荷側に形成されており、これらの軌道溝２ａ，４ａ間に配設された球状転動体５は、図３に示すように、低負荷側に形成された軌道溝２ｂ，４ｂ間の球状転動体５よりも小さい角度で軌道溝２ａ，４ａと接触し合っている。すなわち、軌道溝２ａ，４ａ間に配設された球状転動体５の接触角度をα、軌道溝２ｂ，４ｂ間に配設された球状転動体５の接触角度をβとすると、軌道溝２ａ，４ａ間に配設された球状転動体５の接触角度はα＜βとなっている。
【００１０】
このように、ポンプ軸１と外輪３との間に形成された二つの転動体列のうちラジアル方向の負荷荷重が大きいほうの転動体列の転動体接触角αをラジアル方向の負荷荷重が小さいほうの転動体列の転動体接触角βより小さくすると、負荷を大きく受ける側の負荷容量が増大する。従って、ポンプ軸１と外輪３との間に二つのボール列を形成した形式のウォータポンプ用転がり軸受に比べて定格荷重を高めることができるとともに、ポンプ軸１と外輪３との間にボール列とローラ列とを形成した形式のウォータポンプ用転がり軸受に比べて安価に製造でき、かつ軽量とすることができる。
【００１１】
また、上述した実施形態においては、ポンプ軸１の径方向に沿う内側軌道溝２ａ，２ｂの断面と外輪３の径方向に沿う外側軌道溝４ａ，４ｂの断面を球状転動体５が軌道溝と二点で接触し合う形状に形成したことにより、ポンプ軸１と外輪３との間に形成される二つのボール軌道が共に多点接触タイプとなる。従って、アキシアル方向のガタを低減できると共にメカニカルシールの信頼性を向上させることができる。また、図２に示すように、軌道溝２ａ，２ｂ，４ａ，４ｂの溝底部に油溜り部６が形成されるため、油溜り部６に溜まった潤滑油で軌道溝２ａ，２ｂ，４ａ，４ｂの溝面や球状転動体６の表面に潤滑油膜を形成でき、これにより潤滑油不足による焼付き等を防止することができる。
【００１２】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。たとえば、上述した第１の実施形態ではポンプ軸１と外輪３との間に形成される二つのボール軌道を共に４点接触タイプのボール軌道としたが、図４に示す第２の実施形態のように、ポンプ軸１と外輪３との間に形成される二つのボール軌道のうち一方のボール軌道を４点接触タイプとし、他方のボール軌道を３点接触タイプとしてもよい。また、第１の実施形態ではウォータポンプ用転がり軸受の外輪として軸方向に分割されていない外輪３を使用したが、外輪が軸方向に二分割された形式のウォータポンプ用転がり軸受にも本発明を適用できることは勿論である。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ポンプ軸と外輪との間に形成された二つの転動体列のうちラジアル方向の負荷荷重が大きいほうの転動体列の転動体接触角をラジアル方向の負荷荷重が小さいほうの転動体列の転動体接触角より小さくしたことにより、負荷を大きく受ける側の負荷容量が増大する。従って、高定格荷重でありながら、ボール列とローラ列とを組み合わせた形式のものより安価で軽量なウォータポンプ用転がり軸受を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るウォータポンプ用転がり軸受の部分断面図である。
【図２】図１のＡ部における構造を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るウォータポンプ用転がり軸受の要部を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るウォータポンプ用転がり軸受の部分断面図である。
【符号の説明】
１　　ポンプ軸
２ａ，２ｂ　　内側軌道溝
３　　外輪
４ａ，４ｂ　　外側軌道溝
５　　球状転動体
６　　油溜まり部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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