(57)【要約】  【課題】  軸受装置における潤滑油の供給量を制限することにより、寿命の向上を図ることができる軸受装置及びそれを用いたディファレンシャル装置を提供する。  【解決手段】  本発明の軸受装置は、ピニオン軸３０を回転自在に支持する一対の転がり軸受５０，６０と、この一対の転がり軸受の内輪の相互間に介在した筒状のスペーサ７０と、前記転がり軸受５０，６０の相互間に設けられ当該転がり軸受５０，６０の軌道面を潤滑する潤滑油供給路２３とを備えている。前記スペーサ７０外周には、突出部７１を形成し、ヘッド側軸受６０への潤滑油供給量を制限した。【選択図】      図１
2005163973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に所定間隔離して配置され、軸を回転自在に支持する一対の転がり軸受と、この一対の転がり軸受の内輪の相互間に介在した筒状のスペーサと、前記一対の転がり軸受の相互間に設けられ当該一対の転がり軸受の軌道面を潤滑する潤滑油の供給路と、前記転がり軸受を支持するハウジングとを有する軸受装置において、
前記スペーサ外周に、一方の転がり軸受への潤滑油供給を制限するための突出部を形成したことを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
前記一方の転がり軸受がアンギュラ玉軸受であることを特徴とする請求項１記載の軸受装置。
【請求項３】
ディファレンシャルケースと、当該ディファレンシャルケース内に設けられた差動減速機構と、当該差動減速機構に備えられたリングギヤに噛合するピニオンギヤと、当該ピニオンギヤを支持するピニオン軸とを有するディファレンシャル装置であって、
前記ピニオン軸が請求項１または２に記載の軸受装置によりディファレンシャルケース内に回転自在に支持されていることを特徴とするディファレンシャル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受装置及びそれを用いたディファレンシャル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来例におけるディファレンシャル装置の要部縦断面を図３に示す。同図中の参照符号１００はディファレンシャル装置全体を表している。このディファレンシャル装置１００は、図示しないドライブシャフトにより回転駆動されるピニオン軸１３０と、ピニオン軸１３０の先端に設けられたピニオンギヤ１３１により回転駆動される差動減速機構１４０とを備えている。前述ピニオン軸１３０は、一対の円錐ころ軸受１５０，１６０と、当該円錐ころ軸受１５０，１６０の内輪の相互間に配置され、両軸受の軸方向の間隔を一定に保持しているスペーサ１７０とを含む軸受装置によりディファレンシャルケース１２０に対して回転自在に支持されている。当該ディファレンシャルケース１２０には、円錐ころ軸受１５０，１６０の相互間に当該軸受の軌道面を潤滑するための潤滑油供給路１２３が形成されている。
【０００３】
ここで上記ディファレンシャル装置１００の潤滑動作について説明する。ディファレンシャルケース１２０の底部にはディファレンシャル装置１００の内部全体を潤滑するための潤滑油が貯留されている。差動減速機構１４０のリングギヤ１４１は、正転駆動状態において図１中の矢印で示す方向に回転駆動されるようになっており、このリングギヤ１４１の回転により、ディファレンシャルケース１２０の底部に貯留されている潤滑油を上方に跳ね上げる。跳ね上げた潤滑油は、図中矢印のようにディファレンシャルケース１２０に形成された潤滑油供給路１２３を通過し、一対の円錐転がり軸受１５０，１６０の中間部へと流れ、両円錐転がり軸受１５０，１６０の軌道面に供給される。
【０００４】
ピニオン軸１３０のピニオンギヤ１３１側を支持する円錐ころ軸受１６０（以下「ヘッド側軸受１６０」と言う）を通過した潤滑油は、ディファレンシャルケース１２０の底部に戻される。またピニオン軸１３０のもう一方の端部を支持する円錐ころ軸受１５０（以下「テ−ル側軸受１５０」と言う）を通過した潤滑油は、図示しない還流路を通過して、差動減速機構下方のディファレンシャルケース１２０底部に戻され、ディファレンシャル装置１００内部を循環している。
【０００５】
また、上記ディファレンシャル装置１００に用いられる軸受装置において、ディファレンシャル装置１００の効率向上を目的として、円錐ころ軸受１５０，１６０に代えてアンギュラ玉軸受を用いる場合がある（特許文献１，２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１４８４５９号公報
【特許文献２】特開２００３−１６６６２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のピニオン軸１３０の支持に用いられる円錐ころ軸受１５０，１６０において、ヘッド側軸受１６０にはテール側軸受１５０より高い負荷荷重が作用する。このためヘッド側軸受１６０には、テール側軸受１５０と比較してより負荷容量の大きい大型のものが使用されている。これによりヘッド側軸受１６０は、テール側軸受１５０と比較して、軸受により奏されるポンプ効果が高く、また軸受の内外輪により形成される軸受内の空隙がより広くなっている。このため、ヘッド側軸受１６０にはテール側軸受１５０よりも多くの潤滑油が供給される。
【０００８】
潤滑油は１つの供給路１２３から供給される潤滑油を２つの円錐ころ軸受１５０，１６０に分流させて供給していることから、一方の軸受に供給される潤滑油の量が増加すると、他方の軸受への潤滑油は相対的に減少することになる。つまり、上述の通り、ヘッド側軸受１６０にはより多くの潤滑油が供給されるため、テール側軸受１５０に供給される潤滑油の量は相対的に減少する。この結果、テール側軸受１５０への潤滑油供給量が不足し、焼付き等による軸受損傷の可能性が高くなり、軸受装置の寿命が低下するという問題がある。
【０００９】
また、当該軸受装置において、円錐ころ軸受に代えてアンギュラ玉軸受を用いた場合も同様に、潤滑油供給量の不足により軸受装置の寿命が低下する問題があるが、アンギュラ玉軸受を用いた場合、従来用いられる円錐ころ軸受と比較して潤滑油の貫通量がより多くなる。このことから、潤滑油がより多く流れ易いヘッド側軸受１６０に潤滑油の供給が偏り、ヘッド側軸受１６０への余剰供給とテール側軸受１５０の潤滑油不足は、更に顕著となり、円錐ころ軸受の場合と比較して軸受寿命は著しく低下する。
【００１０】
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、軸受装置における潤滑油の供給状態を改善することにより、寿命の向上を図ることができる軸受装置及びそれを用いたディファレンシャル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の軸受装置は、軸方向に所定間隔離して配置され、軸を回転自在に支持する一対の転がり軸受と、この一対の転がり軸受の内輪の相互間に介在した筒状のスペーサと、前記一対の転がり軸受の相互間に設けられ当該一対の転がり軸受の軌道面を潤滑する潤滑油の供給路と、前記転がり軸受を支持するハウジングとを有する軸受装置において、前記スペーサ外周に、一方の転がり軸受への潤滑油供給を制限するための突出部を形成したことを特徴とするものである。
【００１２】
この軸受装置によれば、前記スペーサ外周の突出部によって、一対の転がり軸受の内、供給される潤滑油量が余剰供給となる側の転がり軸受への潤滑油供給路の空隙を狭めることにより、余剰供給となる側の転がり軸受への潤滑油供給量を制限し、他方の転がり軸受へ供給される潤滑油供給量を増やすことができる。このため、両転がり軸受に対する潤滑油供給状態が改善され、潤滑油不足による軸受の寿命低下を防止することができる。
【００１３】
また、上記軸受装置において、前記一方の転がり軸受にアンギュラ玉軸受を用いてもよく、この場合には、両転がり軸受の潤滑油供給状態を、特に効果的に改善することができる。これは転がり軸受にアンギュラ玉軸受を用いた従来の軸受装置においては、両転がり軸受への潤滑油供給量の不均衡が著しく現れていたからである。
【００１４】
また、本発明のディファレンシャル装置は、ディファレンシャルケースと、当該ディファレンシャルケース内に設けられた差動減速機構と、当該差動減速機構に備えられたリングギヤに噛合するピニオンギヤと、当該ピニオンギヤを支持するピニオン軸とを有するディファレンシャル装置であって、前記ピニオン軸が請求項１または２に記載の軸受装置によりディファレンシャルケース内に回転自在に支持されていることを特徴とするものである。上記のように構成されたディファレンシャル装置は、前記のように、ピニオン軸を支持している軸受装置への潤滑油供給状態が改善されるため、軸受装置の焼付きが防止され、ディファレンシャル装置の寿命向上が図れる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように構成された本発明の軸受装置によれば、スペーサ外周に、一対の転がり軸受の内、潤滑油量が余剰供給となる側の転がり軸受への潤滑油供給を制限するための突出部を形成したことよって、当該転がり軸受への潤滑油供給量を制限し、他方の転がり軸受への潤滑油供給量を増やすことができるので、転がり軸受の潤滑性能低下に起因する焼付き等による軸受損傷を防止することができ、軸受装置の寿命向上が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の軸受装置及びそれを用いたディファレンシャル装置について添付図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る軸受装置を装備した、自動車用ディファレンシャル装置の要部縦断面図である。
【００１７】
同図中の参照符号１０はディファレンシャル装置全体を表している。油密構造であるディファレンシャルケース２０内には、回転力を駆動軸に伝達する差動減速機構４０、ピニオン軸３０、ピニオンギヤ３１等が収納されている。ピニオン軸３０はディファレンシャルケース２０に挿入されており、その内端部には、ピニオンギヤ３１が一体成型されている。このピニオンギヤ３１は差動減速機構４０に備えられたリングギヤ４１に噛合している。ピニオン軸３０の外端部にはフランジ継手８０が一体回転可能に取付けられており、このフランジ継手８０を介して、ピニオン軸３０が、図示しないドライブシャフトに連結されている。
【００１８】
ディファレンシャルケース２０には２つの環状壁２１，２２が設けられており、一方の環状壁２１にはアンギュラ玉軸受５０が取付けられており、他方の環状壁２２には円錐ころ軸受６０が取付けられている。そして上述のピニオン軸３０は、前記２つの軸受５０，６０と、当該軸受５０，６０の内輪の相互間に配置されて両軸受の軸方向の間隔を一定に保持しているスペーサ７０とを含む軸受装置により、ディファレンシャルケース２０に対して回転自在に支持されている。当該ディファレンシャルケース２０には、前記２つの軸受５０，６０の相互間に当該軸受の軌道面を潤滑する潤滑油供給路２３が形成されている。また、ピニオン軸３０のピニオンギヤ３１側を支持する円錐ころ軸受６０（以下「ヘッド側軸受６０」と言う）には、ピニオン軸３０のフランジ継手８０側を支持するアンギュラ玉軸受５０（以下「テール側軸受５０」と言う）より負荷容量の大きい大型のものを用いている。
【００１９】
前述のスペーサ７０の外周部には、図２にも示すように、ヘッド側軸受６０への潤滑油供給路となるディファレンシャルケース２０のヘッド側軸受支承部２５とスペーサ７０との間隙２７を狭めるための突出部７１を設けている。
【００２０】
上記構成によるディファレンシャル装置１０における、テール側軸受５０とヘッド側軸受６０への潤滑油供給は、以下のように行われる。すなわち、テール側軸受５０とヘッド側軸受６０を潤滑するための潤滑油は、潤滑油供給路２３を通過し、テール側軸受５０とヘッド側軸受６０の中間部へと流入する。そしてテール側軸受５０への潤滑油供給路となる間隙２６と、ヘッド側軸受６０への潤滑油供給路となる間隙２７を通過し、両軸受５０，６０の内部を流れ、それぞれの軸受軌道面を潤滑する。
【００２１】
ここで、ヘッド側軸受６０には、テール側軸受５０と比較してより負荷容量の大きい大型のものが使用されているため、ヘッド側軸受６０は、テール側軸受５０と比較して、当該軸受により奏されるポンプ効果が高く、また、軸受の内外輪により形成される軸受内の空隙がより広くなっている。このため、ヘッド側軸受６０には、テール側軸受５０より多くの潤滑油が流れようとするが、ヘッド側軸受６０の潤滑油供給路となる間隙２７が、スペーサ７０の外周部に設けられた突出部７１により狭められているため、ヘッド側軸受６０に供給される潤滑油量は制限される。これによりヘッド側軸受６０への潤滑油供給量を減らすことができるとともに、テール側軸受５０へ供給される潤滑油供給量を増やすことができる。ここに、テール側軸受５０とヘッド側軸受６０が安定稼働するのに必要な潤滑油量をあらかじめ把握しておき、いかなる運転状態の時もテール側軸受５０とヘッド側軸受６０に供給される潤滑油量が必要最小限を下回らないようにかつ、余剰供給とならないように前記間隙２７を設定すれば、テール側軸受５０とヘッド側軸受６０への潤滑油の不足と余剰供給を防止することができ、適正な潤滑油供給量が保たれる。
【００２２】
なお、突出部７１は、その頂部からテ−ル側軸受５０側へ向かって、間隙２６を狭めない程度の下り傾斜７１ａを設けることが好ましい。これは、潤滑油供給路２３から供給される潤滑油の流れを整え、テール側軸受５０への潤滑油供給を円滑にすることができるためである。また、潤滑油には、ギヤ摩耗粉等の異物が含まれており、転がり軸受に供給される潤滑油量が増えると、転がり軸受内を通過する異物の量もそれに応じて増大し、これに起因して転がり軸受の内部損傷が発生し軸受寿命の低下を招く恐れがある。しかし、本発明によれば、ヘッド側軸受６０への潤滑油供給量を制限し、減少させるので、当該軸受６０内を通過する異物の量をも減少させることができ、異物が原因による軸受寿命の低下を防止できる。
【００２３】
さらに、ヘッド側軸受６０へ供給される潤滑油量を制限し、減少させることで当該軸受６０の回転抵抗を低減することができ、ディファレンシャル装置の機械効率を向上させることができる。なお、ヘッド側軸受６０への供給潤滑油量は減少するが、テール側軸受５０への潤滑油量は逆に増加するため、潤滑油の抵抗によって、テール側軸受５０の回転抵抗が上がることも考えられる。しかし、テール側軸受５０は、元々潤滑油量は不足状態であったことに加え、負荷荷重はヘッド側軸受６０と比較して低いことから、軸受装置全体としては、回転抵抗を低減することができ、ディファレンシャル装置１０の機械効率を向上させることができる。
【００２４】
また、本実施形態では、テール側軸受５０にアンギュラ玉軸受、ヘッド側軸受６０に円錐ころ軸受を用いたが、両軸受にアンギュラ玉軸受を用いてもよい。
【００２５】
なお、本実施形態では、ヘッド側軸受６０への潤滑油供給量を制限する例を示したが、装置の構成等により、テール側軸受５０への潤滑油供給量が多くなる場合には、テール側軸受５０への潤滑油供給量を制限することもできる。また、装置の構成やスペーサの形状等は、本発明の趣旨に基づいて適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態である自動車用のディファレンシャル装置の要部縦断面図である。
【図２】軸受装置に装着されるスペーサの斜視図である。
【図３】従来例におけるディファレンシャル装置の要部縦断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０    ディファレンシャル装置
２３    潤滑油供給路
３０    ピニオン軸
３１    ピニオンギヤ
４０    差動減速機構
４１    リングギヤ
５０    テール側軸受
６０    ヘッド側軸受
７０    スペーサ
７１    突出部
【図１】
2005163973.tif 000003
【図２】
2005163973.tif 000004
【図３】
2005163973.tif 000005