(57)【要約】【課題】外筒１に軸体２をころ軸受３を介して支持するころ軸受装置であって、ころ軸受３の軸方向両側で油圧に高低差が生じる場合に、トルク増加を抑制または防止したうえで、軸受内部の通過油量を制限する。【解決手段】軸体２について、外径が大小異径の段付き形状としかつ大径外周面２２と小径外周面２１との境に径方向に沿う壁面２３を設けている。環状部材８は、ころ軸受３の軸方向両側における油圧の高低差により軸体２の壁面２３に対して当接されるとともに、外輪５の胴体８１の内周面および一方の鍔部５２との間に、前記油圧の高い側から低い側へ向けて油の通過を制限する隙間ｈ１〜ｈ５を形成する。この場合、油圧の高い側の油は、環状部材８と軸体２の壁面２３との当接によって軸体２の外周面を伝って流れることができなくなって、前記隙間ｈ１〜ｈ５のみから油圧の低い側へ流れることになる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒の内径側にころ軸受を介して軸体を支持するころ軸受装置であって、
前記ころ軸受は、外筒の内周面に嵌合固定されかつ軸方向両側に径方向内向きの鍔部が設けられる外輪と、外輪の内周面および前記軸体の外周面を軌道とする複数のころと、前記外輪の内部で一方の鍔部寄りに回転可能かつ軸方向移動可能に配置される環状部材とを有し、
前記軸体の外周面において、前記ころの軌道となる領域および前記環状部材を配置する領域が小径とされ、また、前記外輪の一方の鍔部が配置される領域が大径とされていて、これら大径外周面と小径外周面との境に径方向に沿う壁面が設けられており、
前記環状部材は、前記ころ軸受の軸方向両側における油圧の高低差により前記軸体の壁面に対して当接されるとともに、前記外輪の内周面および一方の鍔部との間に、前記油圧の高い側から低い側へ向けて油の通過を制限する隙間を形成するものである、ころ軸受装置。
【請求項２】
外筒の内径側に、外径が大小異径とされかつ大径外周面と小径外周面との境に径方向に沿う壁面が設けられてなる段付き形状の軸体を支持するころ軸受であって、
外筒の内周面に嵌合固定されかつ軸方向両側に径方向内向きの鍔部が設けられる外輪と、外輪の内周面および前記軸体の小径外周面を軌道とする複数のころと、前記外輪の内部で一方の鍔部寄りに回転可能かつ軸方向移動可能に配置される環状部材とを有し、
前記環状部材が、軸体の小径外周面上に配置され、また、前記外輪の一方の鍔部が、前記軸体の大径外周面上に配置されており、
前記環状部材は、前記外輪の軸方向両側における油圧の高低差により前記軸体の壁面に対して当接されるとともに、前記外輪の内周面および一方の鍔部との間に、前記油圧の高い側から低い側へ向けて油の通過を制限する隙間を形成するものである、ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ころ軸受装置およびこれに用いるころ軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動車の自動変速機や各種油圧機器などでは、外筒の内径側にころ軸受を介して軸体を支持した構造がある。このころ軸受は、通常、外輪、複数のころと、保持器とを含む。
【０００３】
上記外筒と軸体との対向環状空間において、ころ軸受の軸方向一側から他側へ向けて通過する油量を制限したい場合がある。これに対し、ころ軸受の内部に非接触タイプのシールリングを配置し、このシールリングで軸受内部の通過油量を制限するようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
実開平４−７４７２７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、シールリングをころ軸受の外輪内周に嵌合し、このシールリングの内周と軸体との間に微小な隙間を設けるようにしており、この隙間が軸方向にストレートであるために、油の通過を制限しにくいと言える。これに対して、接触タイプのシールを用いることも考えられるが、その場合、通過油量を少なくするために軸体に対するシールの接触圧を大きくする必要があって、トルク増加を招くことになる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のころ軸受装置は、外筒の内径側にころ軸受を介して軸体を支持するもので、前記ころ軸受は、外筒の内周面に嵌合固定されかつ軸方向両側に径方向内向きの鍔部が設けられる外輪と、外輪の内周面および前記軸体の外周面を軌道とする複数のころと、前記外輪の内部で一方の鍔部寄りに回転可能かつ軸方向移動可能に配置される環状部材とを有し、前記軸体の外周面において、前記ころの軌道となる領域および前記環状部材を配置する領域が小径とされ、また、前記外輪の一方の鍔部が配置される領域が大径とされていて、これら大径外周面と小径外周面との境に径方向に沿う壁面が設けられており、前記環状部材は、前記ころ軸受の軸方向両側における油圧の高低差により前記軸体の壁面に対して当接されるとともに、前記外輪の内周面および一方の鍔部との間に、前記油圧の高い側から低い側へ向けて油の通過を制限する隙間を形成するものである。
【０００７】
なお、ころ軸受は、ころ軸受や円筒ころ軸受等が挙げられる。外筒としては、内周面と外周面との肉厚が軸方向に同じとされた円筒形の部材に限定されず、内周面に円形孔を有する部材であればその肉厚の形態や外周面の形状は問わない。
【０００８】
この場合、外筒と軸体との間の環状空間内において、ころ軸受の一側に油圧がかかると環状部材がその油圧により軸方向一方側に移動させられて前記軸体の壁面に対して当接し、外輪の内周面および一方の鍔部との間に、前記油圧の高い側から低い側へ向けて油の通過を制限する隙間を形成する。これによって、油圧がかかった側から油は、環状部材と軸体の壁面との当接によって軸体の外周面を伝って流れることができなくなって、前記隙間のみから油圧の低い側へ流れることになる。この隙間を管理することにより、通過油量を任意に制限できる。しかも、環状部材が軸体の壁面に対して当接したときに、当該環状部材が軸体と一体となり、外輪の一対の鍔部に対して干渉させないようにしているので、接触タイプのシールを用いる従来例のようにトルクが増加することを抑制または防止できるようになる。
【０００９】
本発明のころ軸受は、外筒の内径側に、外径が大小異径とされかつ大径外周面と小径外周面との境に径方向に沿う壁面が設けられてなる段付き形状の軸体を支持するもので、外筒の内周面に嵌合固定されかつ軸方向両側に径方向内向きの鍔部が設けられる外輪と、外輪の内周面および前記軸体の小径外周面を軌道とする複数のころと、前記外輪の内部で一方の鍔部寄りに回転可能かつ軸方向移動可能に配置される環状部材とを有し、前記環状部材が、軸体の小径外周面上に配置され、また、前記外輪の一方の鍔部が、前記軸体の大径外周面上に配置されており、前記環状部材は、前記外輪の軸方向両側における油圧の高低差により前記軸体の壁面に対して当接されるとともに、前記外輪の内周面および一方の鍔部との間に、前記油圧の高い側から低い側へ向けて油の通過を制限する隙間を形成するものである。
【００１０】
この場合、ころ軸受は、その配置領域における軸方向両側の油圧に高低差が生じるような場所で用いるものを対象としており、ころ軸受の使用状態において、上記ころ軸受装置と同様の作用が得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１から図４に本発明の実施形態１を示している。図示するように、外筒１に設けられる貫通孔に対して軸体２が挿通されていて、この軸体２が外筒１に対してころ軸受３を介して回転自在に支持されている。このように、外筒１に軸体２をころ軸受３で支持する構成が、ころ軸受装置と呼ばれる。このころ軸受装置は、例えば自動車の変速機の内部に存在する。
【００１２】
このような変速機内では、外筒１と軸体２との対向環状空間４において、ころ軸受３の軸方向一側（図１の右側）の油圧が高圧となり、軸方向他側（図１の左側）の油圧が低圧となる場合がある。このような状況では、前記油圧を維持するために、高圧側の油がころ軸受３の内部を通過して低圧側へリークする量を制限する必要がある。なお、この実施形態では、外筒１を非回転とし、軸体２を回転軸とすることができる。
【００１３】
この実施形態では、上記環状空間４においてころ軸受３の内部を通過する油量を制限するための工夫を施しているので、説明する。
【００１４】
まず、軸体２は、外径が大小になった異径形状とされており、小径外周面２１が高圧側に、大径外周面２２が低圧側に配置されている。この小径外周面２１と大径外周面２２との境には径方向に沿う壁面２３が設けられている。
【００１５】
また、ころ軸受３は、外輪５と、複数のころ６と、保持器７と、環状部材８とを含む。このころ軸受３としては、例えばシェル形針状ころ軸受と呼ばれるものが用いられる。
【００１６】
外輪５は、円筒形の胴体５１と、胴体５１の軸方向一側に胴体５１に対して同心円となるように屈曲された円筒形鍔部５２と、胴体５１の軸方向他側に径方向内向きに屈曲された鍔部５３とを有する。この外輪５は、シェル形外輪と呼ばれるものである。
【００１７】
保持器７は、円筒形の鋼板からなり、その円周数ヶ所には、平面的に見て長方形状のポケット７１が設けられているとともに、軸方向両端に、径方向外向きに立ち上がる鍔部７２，７３が設けられている。この保持器７の各ポケット７１に対してころ６が収納される。このようにころ６を収納した保持器７が、外輪５の胴体５１の内径部分において円筒形鍔部５２と鍔部５３との間の領域に配置される。このころ６は、外輪５の胴体５１の内周面を外輪軌道とし、また、軸体２の小径外周面２１の外周面を内輪軌道とする。なお、保持器７のポケット７１の周方向幅は、図２に示すように、ころ６の直径よりも小さく設定されており、この保持器７を、すべてのころ６の中心を結ぶ円径（ＰＣＤ）よりも内径側に配置することにより、ころ６が径方向内側へ抜け出さないようになっている。
【００１８】
環状部材８は、円筒形の胴体８１の軸方向一側に径方向内向きの鍔部８２を設けた形状である。この環状部材８は、外輪５の内部に対して回転可能かつ軸方向に変位可能な状態で収納される。つまり、環状部材８の胴体８１が外輪５の胴体５１と円筒形鍔部５２との対向環状空間に対して遊びを持つ状態で挿入され、また、環状部材８の鍔部８２が外輪５の円筒形鍔部５２の先端と保持器７の一方鍔部７２との間に遊びを持つ状態で配置されている。
【００１９】
ところで、上記外輪５の胴体５１は、外筒１の貫通孔に対して圧入により嵌合固定される。この状態では、外輪５の円筒形鍔部５２の先端が、軸体２の壁面２３よりも大径外周面２２側にずらされており、また、外輪５の鍔部５３の内周面が軸体２の小径外周面２１に対して微小隙間を介して対向されており、さらに、外輪５の円筒形鍔部５２の内周面が軸体２の大径外周面２２の外周面に対して微小隙間ｈ１を介して対向されている。
【００２０】
そして、図４に示すように、環状部材８の鍔部８２を軸体２の壁面２３に対して当接させた状態において、環状部材８の鍔部８２と、外輪５の円筒形鍔部５２の端縁との間、および環状部材８の胴体８１の端縁と、外輪５において胴体５１から円筒形鍔部５２に至る屈曲部分との間に、それぞれ隙間ｈ２，ｈ３を作るようにするとともに、環状部材８の胴体８１の外周面と、外輪５の胴体５１の内周面との間、および環状部材８の胴体８１の内周面と、外輪５の円筒形鍔部５２の外周面との間に、それぞれ隙間ｈ４，ｈ５を作るようにしている。
【００２１】
上記隙間ｈ１〜ｈ５は、断面でほぼＳ字形に連続した通路を形成している。
【００２２】
このように、環状部材８の鍔部８２が軸体２の壁面２３に対して当接しても、環状部材８が外輪５に対して干渉しないようになっている。
【００２３】
次に、動作を説明する。まず、環状空間４においてころ軸受３の軸方向両側の油圧がほぼ等しいときは、環状部材８は、図１で示すような状態を維持し、軸体２や外輪５に対して相対的に回転することになる。
【００２４】
但し、ころ軸受３の軸方向一側の油圧が高圧の場合、この高圧側の油圧により環状部材８が低圧側に移動させられて、環状部材８の鍔部８２が軸体２の壁面２３に対して当接する。この場合、高圧油圧側からの油が軸体２の小径外周面２１側の表面を伝って、軸体２の大径外周面２２と外輪５の円筒形鍔部５２との間の隙間へ流れることがほぼ阻止される。しかし、環状部材８が外輪５に対して干渉しないので、高圧側の油は、上述した隙間ｈ１〜ｈ５からなるＳ字形の通路を経て低圧側へ流れることが許容される。この通路を構成する隙間ｈ１〜ｈ５の間隔や長さを適宜調整することによって、ころ軸受３の内部を通過する油量を制御することができる。しかも、上述したように環状部材８の鍔部８２が軸体２の壁面２３に対して当接している状態では、環状部材８が軸体２と一体的に連れ回ることになるが、環状部材８が外輪５に対して干渉しないので、トルクが増加することを回避できる。
【００２５】
以上説明したように、本実施形態では、ころ軸受３の内部を通過する油量を制限したうえで、接触タイプのシールを用いる従来例に比べてトルク増加を防止することができる。
【００２６】
以下、本発明の応用例を示す。
【００２７】
（１）図５に本発明の実施形態２を示している。この実施形態２では、上半分の断面が横向きのＪ字形の環状部材１０を用い、この環状部材１０の胴体１１を外輪５の胴体５１と円筒形鍔部５２との間に、また、環状部材１０の内筒部１２を外輪５の円筒形鍔部５２と軸体２の小径外周面２１との間に、それぞれ配置している。環状部材１０の内筒部１２の端縁が軸体２の壁面２３に対して当接されるようになっている。この場合も、上記実施形態１と同様、環状部材１０と外輪５と軸体２の三者の間に、上半分の断面がほぼＳ字形の通路が形成されることになり、上記実施形態１と同様の作用、効果が得られる。
【００２８】
（２）図６に本発明の実施形態３を示している。この実施形態３では、上半分の断面がＩ字形の環状部材２０を用い、外輪５において低圧油圧側に径方向内向きの鍔部５２ａを設けている。そして、環状部材２０の外周面を外輪５の胴体５１の内周面に対して微小の隙間を介して対向させ、環状部材２０の外側面を外輪５の低圧油圧側の鍔部２１ａの内側面に対して微小の隙間を介して対向させている。この場合も、上記実施形態１と同様な作用、効果が得られる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明では、ころ軸受の軸方向両側における油圧の高低差によって環状部材が油圧の低い側に押されたときに、従来例のようにトルクを増加させることなく、軸受内部を通過する油量を制限することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係るころ軸受装置を示す断面図
【図２】図１の（２）−（２）線断面の矢視図
【図３】図１の（３）−（３）線断面の矢視図
【図４】図１において環状部材が動いた状態を示す図
【図５】本発明の実施形態２に係るころ軸受装置を示す断面図
【図６】本発明の実施形態３に係るころ軸受装置を示す断面図
【符号の説明】
１  外筒                        ２  軸体
２１  軸体の小径外周面          ２２  軸体の大径外周面
２３  軸体の壁面                  ３  ころ軸受
４  環状空間                    ５  ころ軸受の外輪
５１  外輪の胴体                ５２  外輪の円筒形鍔部
５３  外輪の鍔部                  ６  ころ
８  環状部材                  ８１  環状部材の胴体
８２  環状部材の鍔部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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