(57)【要約】【課題】オイルシールの気密性を損なうことなく、回転軸装置（ディファレンシャル装置）の軸方向の長さを短くする。【解決手段】ケーシング１１にアンギュラ軸受２０を介して回転軸３０を回転可能に軸承し、回転軸３０とケーシング１１間にオイルシール４０を設け、アンギュラ軸受２０内にこれを潤滑する潤滑油を設けた回転軸装置において、アンギュラ軸受２０は、ケーシングに取付けられる外輪２３と、外輪２３の内周側に配置され、回転軸３０に取付けられる内輪２１、２２と、外輪２３と内輪２１、２２間に配置された転動体２４、２６と、転動体２４、２６を回転可能に保持する保持器２５、２７とからなり、保持器２７のオイルシール４０側の端面に半径方向内方へ突出し、前記潤滑油を遮蔽する遮蔽部２７ｅを設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングにアンギュラ軸受を介して回転軸を回転可能に軸承し、前記回転軸と前記ケーシング間にオイルシールを設け、アンギュラ軸受内にこれを潤滑する潤滑油を設けた回転軸装置において、
前記アンギュラ軸受は、前記ケーシングに取付けられる外輪と、外輪の内周側に配置され、前記回転軸に取付けられる内輪と、外輪と内輪間に配置された転動体と、転動体を回転可能に保持する保持器とからなり、保持器のオイルシール側の端面に半径方向内方へ突出し、前記潤滑油を遮蔽する遮蔽部を設けたことを特徴とする回転軸装置。
【請求項２】
前記アンギュラ軸受は、転動体として玉を使用したアンギュラ玉軸受であることを特徴とする請求項１に記載の回転軸装置。
【請求項３】
前記保持器は、リング状の環状部と、この環状部に対してオイルシール側へ延びる柱部を有し、前記環状部と前記柱部に前記玉を転動可能に保持するポケットを形成し、前記柱部のオイルシール側の端面にオイルシール側へ延びる連結部を連結し、この連結部のオイルシール側の端面に前記玉に接触しない位置に円盤状の前記遮蔽部を連結したことを特徴とする請求項２に記載の回転軸装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸をアンギュラ軸受を介して回転可能に支持した回転軸装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のディファレンシャル装置は、ピニオン軸の回転を、リングギヤ、ディファレンシャルギヤケース、遊星歯車を介して車軸に伝えている。図４（特許文献１）に示すように、前記ピニオン軸１００はケーシング１１０にアンギュラ軸受１２０を介して回転可能に支持され、ピニオン軸１００（回転軸）、アンギュラ軸受１２０、ケーシング１１０の一部から回転軸装置が構成される。
【０００３】
前記アンギュラ軸受１２０は、ケーシング１１０の取付け穴１１１に嵌合される外輪１２１と、外輪１２１の内周側に軸方向に２列配列された第１の内輪１２２、第２の内輪１２３と、外輪１２１と第１の内輪１２２間に配置された第１の玉１２４と、外輪１２１と第２の内輪１２３間に配置された第２の玉１２５と、第１の玉１２４を回転可能に保持する第１の保持器１２６と、第２の玉１２５を回転可能に保持する第２の保持器１２７とからなっている。
【０００４】
前記外輪１２１の一端内周にオイルシール１３０が嵌合固定され、オイルシール１３０の内周側に設けられた２つのリップ部１３１、１３２が前記第２の内輪１２３に対して回転可能に摺接している。このオイルシール１３０によって、ケーシング１１０内の潤滑油が外部へ漏れるのを防止している。
【０００５】
前記ケーシング１１０内の潤滑油は、前記アンギュラ軸受１２０に供給されるようになっている。すなわち、前記リングギヤによって掻き揚げられた潤滑油は、ケーシング１１０の潤滑油溝１１２と、外輪１２１の貫通穴１２１ａを経由して２列の玉１２４、１２５間へ供給され、アンギュラ軸受のポンプ作用によって内輪１２２、１２３の小径側から大径側へ送られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−９９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
第２の内輪１２３の小径側から大径側へ流れる潤滑油が、前記リップ部１３１、１３２の内周に作用して、リップ部１３１、１３２をピニオン軸１００から離れる方向に浮き上がらせようとするため、オイルシール１３０の気密性が損なわれる。これに対し、第２の玉１２５とオイルシール１３０をより離間させ、前記リップ部１３１、１３２の内周に作用する潤滑油の勢いを弱める方法があるが、この場合、ピニオン軸１００、しいてはディファレンシャル装置の軸方向長さが長くなる課題がある。本発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的は、オイルシールの気密性を損なうことなく、回転軸装置（ディファレンシャル装置）の軸方向の長さを短くする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、ケーシングにアンギュラ軸受を介して回転軸を回転可能に軸承し、前記回転軸と前記ケーシング間にオイルシールを設け、アンギュラ軸受内にこれを潤滑する潤滑油を設けた回転軸装置において、前記アンギュラ軸受は、前記ケーシングに取付けられる外輪と、外輪の内周側に配置され、前記回転軸に取付けられる内輪と、外輪と内輪間に配置された転動体と、転動体を回転可能に保持する保持器とからなり、保持器のオイルシール側の端面に半径方向内方へ突出し、前記潤滑油を遮蔽する遮蔽部を設けたものである。
【０００９】
この構成によれば、アンギュラ軸受のポンプ作用によって、内輪の小径側から大径側へ潤滑油が流れ、この潤滑油は保持器の遮蔽部で跳ね返される。これにより、オイルシールに作用する潤滑油の勢いが弱まるので、オイルシールの気密性を保てる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記アンギュラ軸受は、転動体として玉を使用したアンギュラ玉軸受にしたものである。
【００１１】
この構成によれば、玉はコロと比較してアンギュラ軸受における軸方向寸法が短いので、転動体として玉を用いれば、アンギュラ軸受の軸方向の長さを短く出来る。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記保持器は、リング状の環状部と、この環状部に対してオイルシール側へ延びる柱部を有し、前記環状部と前記柱部に前記玉を転動可能に保持するポケットを形成し、前記柱部のオイルシール側の端面にオイルシール側へ延びる連結部を連結し、この連結部のオイルシール側の端面に前記玉に接触しない位置に円盤状の前記遮蔽部を連結したものである。
【００１３】
この構成によれば、柱部と遮蔽部間にリング状の環状部が無い分だけ、遮蔽部で跳ね返された潤滑油が外輪側へ移動しやすくなり、潤滑油の循環がスムーズになるメリットがある。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、アンギュラ軸受のポンプ作用によって、内輪の小径側から大径側へ潤滑油が流れ、保持器の遮蔽部で跳ね返される。これにより、オイルシールに作用する潤滑油の勢いが弱まるので、オイルシールの気密性を保てる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態におけるディファレンシャル装置の縦断面図
【図２】本発明の実施形態におけるディファレンシャル装置の回転軸装置の縦断面図
【図３】本発明の実施形態における回転軸装置の保持器の外観図
【図４】従来の回転軸装置の縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の回転軸装置を自動車のディファレンシャル装置に用いた実施形態を、図１乃至図３にもとづいて説明する。図１は、ディファレンシャル装置の縦断面図、図２は、ディファレンシャル装置の回転軸装置の縦断面図、図３は、回転軸装置の保持器の外観図である。
【００１７】
図１において、自動車のディファレンシャル装置１０は、ケーシング１１を有し、このケーシング１１にリングギヤ１２が回転可能に軸支されている。また、ケージング１１にアンギュラ玉軸受２０を介してピニオン軸３０が回転可能に軸支されている。前記リングギヤ１２の回転軸線とピニオン軸３０の回転軸線は、互いに上下方向にずれ、直交している。
【００１８】
ピニオン軸３０の一端には、リングギヤ１２と噛合うピニオンギヤ３０ａが形成され、ピニオン軸２１の他端には、フランジ継手３１が固定されている。ピニオン軸３０のピニオンギヤ３０ａとフランジ継手３１間には、小径部３０ｂが形成され、この小径部３０ｂにアンギュラ玉軸受２０の第１の内輪２１と第２の内輪２２が嵌合されている。ケーシンング１１には、ピニオン軸３０と同軸に取付け穴１１ａが形成され、この取付け穴１１ａにアンギュラ玉軸受２０の外輪２３が嵌合されている。外輪２３と第１の内輪２１間には、複数の第１の玉２４が転動可能に配置され、これら第１の玉２４は円周方向に等間隔に配置されるよう第１の保持器２５に転動可能に保持されている。外輪２３と第２の内輪２２間には、複数の第２の玉２６が転動可能に配置され、これら第２の玉２６は円周方向に等間隔に配置されるよう第２の保持器２７に転動可能に保持されている。
【００１９】
前記ピニオン軸３０、フランジ継手３１、アンギュラ玉軸受２０、ケーシング１１の一部によって、回転軸装置が構成される。
【００２０】
前記第１の内輪２１の内周面には、第１の内輪側転動面２１ａが形成され、前記第２の内輪２２の内周面には、第２の内輪側転動面２２ａが形成されている。前記外輪２３の外周面には、互いに軸方向に離間して第１の外輪側転動面２３ａと第２の外輪側転動面２３ｂが形成され、第１の外輪側転動面２３ａと第２の外輪側転動面２３ｂは、第１の内輪側転動面２１ａと第２の内輪側転動面２２ａよりも内側に形成されている。前記第１の玉２４は、第１の内輪側転動面２１ａと第１の外輪側転動面２３ａ上を転動し、前記第２の玉２６は、第２の内輪側転動面２２ａと第２の外輪側転動面２３ｂ上を転動するようになっている。
【００２１】
図２に示すように、第１の内輪２１を支持するときにかかる力の方向ｍが半径方向外方に向かって第２の内輪２２側へ傾斜し、第２の内輪２２を支持するときにかかる力の方向ｎが半径方向外方に向かって第１の内輪２１側へ傾斜している。前記２つの力の方向ｍ、ｎ、すなわち２つのアキシャル方向によって、ピニオン軸２１はラジアル方向並びにスラスト方向に支持されるようになっている。
【００２２】
前記第１の保持器２５は、リング状の第２の保持器側環状部２５ａと、軸方向に延びる柱部２５ｂとからなる冠型保持器である。前記第２の保持器２７は、リング状の第１の保持器側環状部２７ａと、軸方向に延びる柱部２７ｂとからなる冠型保持器である。柱部２５ｂ、２７ｂは、円周方向に等間隔に設けられ、第２の保持器側環状部２５ａと柱部２５ｂとで第１の玉２４を転動可能に保持する第１のポケット２５ｃが形成され、第１の保持器側環状部２７ａと柱部２７ｂとで第２の玉２６を転動可能に保持する第２のポケット２７ｃが形成されている。前記第１の保持器２５と前記第２の保持器２７は、後述する連結部２７ｄと遮蔽部２７ｅの有無を除き、同一の構成である。
【００２３】
図３に示すように、前記第２の保持器２７は、さらに２つ置きの柱部２７ｂの端面に一端面が連結されピニオンギヤ３０ａと反対側へ延びる連結部２７ｄと、連結部２７ｄの他端面に連結された円盤状の遮蔽部２７ｅを有する。遮蔽部２７ｅは、連結部２７ｄに対して半径方向外方並びに半径方向内方へ突出している。遮蔽部２７ｅの半径方向内方側は、第２の内輪２２の外周面近傍まで延びている。
【００２４】
図２に示すように、前記外輪２３のフランジ継手３１側の内周面には、オイルシール４０が嵌合固定されている。オイルシール４０は、金属環４１、ゴム部４２、リング状のバンド４２とからなっている。ゴム部４２は、３つのリップ部４２ａ、４２ｂ、４２ｃを有する。第１のリップ部４２ａと第２のリップ部４２ｂは、第２の内輪２２の外周面に回転可能に摺接し、第３のリップ部４２ｃは、フランジ継手３１の外周面に嵌合固定されたプロテクタ５０の側面に回転可能に摺接する。第１のリップ部４２ａのみが前記バンド４２によって半径方向内方へ押付けられるようになっている。
【００２５】
前記ケーシング１１には、取付け穴１１ａの上部に開口する油導入溝１１ｂが形成され、油導入溝１１ｂの一端はケーシング１１内部の空間１１ｃに開口している。空間１１ｃは、リングギヤ１２の回転を許容するとともに、潤滑油を貯留する役目を持っている。潤滑油は、リングギヤ１２の下からリングギヤ１２の直径の４分の１の深さまで入っている。またケーシング１１には、取付け穴１１ａの下部に開口する油戻り溝１１ｄが形成され、油戻り溝１１ｄの一端はケーシング１１内部の空間１１ｃに開口している。
【００２６】
前記外輪２３には、前記油導入溝１１ｂと対応する位置に半径方向に貫通するパス穴２３ｃが形成されている。パス穴２３ｃの内径側は、ピニオン軸３０の軸方向において、第１の内輪２１と第２の内輪２２間に対応する位置に開口している。また外輪２３には、前記油戻り溝１１ｄと対応する位置に貫通するパス穴２３ｄが形成されている。パス穴２３ｄの内径側は、ピニオン軸３０の軸方向において、連結部２７ｄに対応する位置に開口している。
【００２７】
次に上述した構成にもとづいて、動作を説明する。
【００２８】
ピニオン軸３０が回転すると、これに噛合するリングギヤ１２も回転する。リングギヤ１２の回転は、さらに図略のディファレンシャルギヤケース、遊星歯車を介して車軸に伝えられる。
【００２９】
ケーシング１１内部の空間１１ｃには、潤滑油がリングギヤ１２の下からリングギヤの直径の４分の１の深さまで入っている。リングギヤ１２の回転によって、貯留された潤滑油が掻き揚げられ、油導入溝１１ｂに導かれる。さらに、パス穴２３ｃを通って、第１の内輪２１と第２の内輪２２間に導かれる。ピニオン軸３０の回転によって、第１の内輪２１と第２の内輪２２がピニオン軸３０と同方向に同量回転し、第１の玉２４と第２の玉２６が公転しながらピニオン軸３０と同方向に回転する。また、第１の保持器２５と第２の保持器２７がピニオン軸３０と同方向に回転する。この結果、アンギュラ玉軸受２０自体のポンプ作用により、第１の内輪２１において、小径側から大径側へ潤滑油が流れ、ケーシング１１内部の空間１１ｃへ導かれる。また、アンギュラ玉軸受２０自体のポンプ作用により、第２の内輪２２において、小径側から大径側へ潤滑油が流れ、第２の保持器２７の遮蔽部２７ｅで跳ね返される。跳ね返された潤滑油は、外輪２３の第２の外輪側転動面２３ｂに沿って第１の内輪２１と第２の内輪２２間へ戻されるか、あるいは、パス穴２３ｄ、油戻り溝１１ｄを経てケーシング１１内部の空間１１ｃへ戻される。
【００３０】
第２の内輪２２の第２の内輪側転動面２２ａに沿って潤滑油が、第２の内輪２２の小径側から大径側へ流れるときに、第２の保持器２７の遮蔽部２７ｅで潤滑油が跳ね返され、オイルシール４０の第１のリップ部４２ａの内周面に作用する潤滑油の流速を小さくするとともに流量を減らしているので、オイルシール４０から外部へ潤滑油の漏れが無くなる。遮蔽部２７ｅで跳ね返された潤滑油が、外輪２３側へ流れるときに、遮るものは、連結部２７ｄしかないためスムーズに流れる。
【００３１】
本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００３２】
上述した実施形態は、アンギュラ軸受として、アンギュラ玉軸受２０を使用した例について述べたが、円すいころ軸受を使用しても良い。この場合、アンギュラ玉軸受２０の第１の玉２４を第１の円すいころに置き換え、第２の玉２６を第２の円すいころに置き換え、第１の円すいころと第２の円すいころの小径側が内側に、第１の円すいころと第２の円すいころの大径側が外側になるように配置する。アンギュラ玉軸受２０から円すいころ軸受に変更することにより、軸方向長さが長くなる反面、ラジアル荷重、スラスト荷重を高めることが出来る。
【００３３】
さらに上述した実施形態は、第２の保持器２７として、リング状の第１の保持器側環状部２７ａと、軸方向に延びる柱部２７ｂとからなる冠型保持器について説明したが、軸方向にずらしてリング状の第１の保持器側環状部とリング状のオイルシール側環状部を配置し、第１の保持器側環状部とオイルシール側環状部を円周方向に複数配置した柱部２７ｂで繋いだ保持器を使用しても良い。この場合、オイルシール側環状部に連結部の一端を連結し、連結部の他端に遮蔽部を連結する。
【００３４】
またさらに上述した実施形態は、外輪２３と第２の内輪２２をフランジ継手３１側へ軸方向に延ばし、オイルシール４０をアンギュラ玉軸受２０の外輪２３に嵌合固定したが、オイルシール４０と遮蔽部２７ｅ間で外輪２３と第２の内輪２２を軸方向に分割しても良い。
【００３５】
上述した実施形態は、回転軸としてディファレンシャル装置１０のピニオン軸３０を適用した例について述べたが、回転軸として工作機械の横型マシニングセンタの主軸を適用しても良い。
【００３６】
さらに上述した実施形態は、回転軸としてディファレンシャル装置１０のピニオン軸３０を適用した例について述べたが、回転軸として自動車のトランスファー装置のピニオン軸を適用しても良い。
【符号の説明】
【００３７】
１１：ケーシング、２０：アンギュラ玉軸受（アンギュラ軸受）、２１：第１の内輪（内輪）、２２：第２の内輪（内輪）、２３：外輪、２４：第１の玉（転動体）、２５：第１の保持器（保持器）、２６：第２の玉（転動体）、２７：第２の保持器（保持器）、２７ａ：第１の保持器側環状部（環状部）、２７ｂ：柱部、２７ｅ：遮蔽部、３０：ピニオン軸（回転軸）、４０：オイルシール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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