(57)【要約】【課題】リップ部周辺の潤滑油の温度の上昇を抑えてオイルスラッジの発生を抑え、リップ部の密封性の低下を防ぐ。【解決手段】転がり軸受は、リング状の外輪２１と、この外輪２１の内周側に配置される内輪２２と、外輪２１および内輪２２間で転動する転動体２４とからなり、外輪２１をハウジング１１に嵌合固定し、内輪２２を回転軸に嵌合し、外輪２１の内周にオイルシール６０を取付け、オイルシール６０の内周側のリップ部６４を内輪２２に摺接させた回転軸装置において、転動体２４およびオイルシール６０間で内輪２２の外周に潤滑油が貯留する環状溝を形成し、この環状溝は、転動体２４に向かって溝深さが次第に浅くなる傾斜面２２ｅを有する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり軸受は、リング状の外輪と、この外輪の内周側に配置される内輪と、前記外輪および前記内輪間で転動する転動体とからなり、前記外輪をハウジングに嵌合固定し、前記内輪を前記回転軸に嵌合し、前記外輪の内周にオイルシールを取付け、オイルシールの内周側のリップ部を前記内輪に摺接させた回転軸装置において、
前記転動体および前記リップ部間で前記内輪の外周に潤滑油が貯留する環状溝を形成し、この環状溝は、前記転動体に向かって溝深さが次第に浅くなる傾斜面を有することを特徴とする回転軸装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸を転がり軸受を介して回転可能に軸承した回転軸装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４に示すように、自動車のディファレンシャル装置１００は、ディファレンシャルケース１０１に転がり軸受１１０を介して回転軸１２０を回転可能に軸承し、回転軸１２０の一端に形成されたピニオンギヤ１２１を図略のリングギヤに噛合させている。転がり軸受１１０は、外輪１１１と、内輪１１２、１１３と、玉１１４、１１５と、保持器１１６、１１７とからなり、外輪１１１の内周にオイルシール１３０が圧入嵌合され、オイルシール１３０の内周側のリップ部１３１、１３２が内輪１１２の外周に摺接している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４５２５２０８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
リップ部１３１と内輪１１２間の摩擦により発熱し、リップ部１３１の周辺の潤滑油に熱が伝わり、潤滑油の温度が上昇するとオイルスラッジが発生しやすくなり、リップ部１３１の密封性が低下する。
【０００５】
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、リップ部周辺の潤滑油の温度の上昇を抑えてオイルスラッジの発生を抑え、リップ部の密封性の低下を防ぐ。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、転がり軸受は、リング状の外輪と、この外輪の内周側に配置される内輪と、前記外輪および前記内輪間で転動する転動体とからなり、前記外輪をハウジングに嵌合固定し、前記内輪を前記回転軸に嵌合し、前記外輪の内周にオイルシールを取付け、オイルシールの内周側のリップ部を前記内輪に摺接させた回転軸装置において、
前記転動体および前記リップ部間で前記内輪の外周に潤滑油が貯留する環状溝を形成し、この環状溝は、前記転動体に向かって溝深さが次第に浅くなる傾斜面を有するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、内輪を回転させると、リップ部周辺の潤滑油は、環状溝を経て転動体側へ流れ、リップ部周辺には新たな潤滑油が供給されるので、リップ部周辺の潤滑油の温度の上昇が抑えられてオイルスラッジの発生が抑えられ、リップ部の密封性の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態における回転軸装置の縦断面図
【図２】本発明の一実施形態における図１の要部拡大断面図
【図３】本発明の一実施形態における図２の要部拡大断面図
【図４】従来の回転軸装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の一実施形態を、図１乃至図３にもとづいて説明する。図１は、回転軸装置の縦断面図、図２は、図１の要部拡大断面図であり、図３は、図２の要部拡大断面図である。
【００１０】
図１および図２において、自動車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１１と、このディファレンシャルケース１１に軸線Ｐ回りに回転可能に軸承されたリングギヤ８０と、回転軸装置１０とを有する。
【００１１】
回転軸装置１０は、ディファレンシャルケース１１の一部と、このディファレンシャルケース１１の一部に取り付けられた転がり軸受２０と、この転がり軸受２０を介してディファレンシャルケース１１に回転可能に軸承されたピニオン軸４０と、ピニオン軸４０の一端に取付けられたコンパニオンフランジ５０とを有している。前記リングギヤ８０の回転軸線とピニオン軸４０の回転軸線は、互いに立体的に交差している。
【００１２】
ディファレンシャルケース１１にはピニオン軸４０の軸線方向に貫通した貫通穴１２が形成され、この貫通穴１２に転がり軸受２０が嵌合されている。転がり軸受２０は、貫通穴１２に嵌合される外輪２１と、外輪２１の内周側に配置される内輪２２、３２と、外輪２１および内輪２２、３２間を転動する玉２４、３４と、玉２４、３４を回転可能に保持する保持器２３、３３とからなっている。転がり軸受２０は、一つの外輪２１に対し、二つの内輪２２、３２を軸方向に配置した一対のアンギュラ玉軸受である。
【００１３】
外輪２１の内周に２つの外輪側軌道面２１ａ、３１ａが形成され、これら外輪側軌道面２１ａ、３１ａに対応する位置で内輪２２、３２の外周に内輪側軌道面２２ａ、３２ａが形成されている。外輪２１は、内輪２２に対し内輪２３と反対側へ軸方向に突出した突起部を有し、さらにこの突起部に対し外径方向へ突出したフランジ部を有する。外輪２１の軸方向に突出した突起部の内周に、後述するオイルシール６０が嵌合固定される第４の嵌合面２１ｂが形成されている。内輪２２の外周には、内輪側軌道面２２ａを挟んで内輪３２側に内輪２２の軸線に対し傾斜したテーパ面２２ｂが形成され、内輪側軌道面２２ａを挟んで内輪３２と反対側に内輪２２の軸線と平行な平行面２２ｃが形成されている。内輪３２の外周には、内輪側軌道面３２ａを挟んで内輪２２側に内輪３２の軸線に対し傾斜したテーパ面３２ｂが形成され、内輪側軌道面３２ａを挟んで内輪２２と反対側に内輪３２の軸線と平行な平行面３２ｃが形成されている。内輪２２、３２の内周には、ピニオン軸４０の後述する第１の嵌合面４２に嵌合される第１の被嵌合面が形成されている。
【００１４】
ピニオン軸４０のリングギヤ８０側の他端には、リングギヤ８０と噛合うピニオンギヤ４１が形成され、ピニオン軸４０の一端には、ネジ部４５が形成されている。ピニオン軸４０には、ピニオンギヤ４１およびネジ部４５間でピニオンギヤ４１側から順に第１の嵌合面４２、スプライン４４が形成されている。スプライン４４は、第１の嵌合面４２よりも小径である。ピニオンギヤ４１および第１の嵌合面４２間には第１の段部が形成され、第１の嵌合面４２およびスプライン４４間には第２の段部が形成されている。
【００１５】
第１の段部に内輪３２のピニオンギヤ４１側の端面が当接し、第２の段部にコンパニオンフランジ５０のピニオンギヤ４１側の後述する端面５３が隙間を持って対向する。スプライン４４には、コンパニオンフランジ５０が嵌合され、コンパニオンフランジ５０のピニオンギヤ４１側の後述する端面５３は、内輪２２のピニオンギヤ４１と反対側の端面に当接する。ネジ部４５には、ワッシャ５６が嵌め込まれ、さらにナット５８が螺合されている。ナット５８を締めることにより、内輪２２、３２は、第１の段部およびコンパニオンフランジ５０の後述する端面５３間で挟み込まれる。
【００１６】
コンパニオンフランジ５０は、円筒状で、この円筒状の一端に外径方向へ突出したフランジ部を有する。円筒状の外周には、第３の嵌合面５１が形成され、この第３の嵌合面５１のフランジ部側にはスリンガー７０が嵌合固定されている。コンパニオンフランジ５０のピニオンギヤ４１側には、内輪２２に当接する端面５３を有する。コンパニオンフランジ５０のピニオンギヤ４１と反対側の一端には、図略の伝達軸がボルト等で連結され、エンジンからの回転動力が伝達されるようになっている。
【００１７】
図２および図３に示すように、オイルシール６０は、外輪２１の第４の嵌合面２１ｂに嵌合固定され、オイルシール６０の内周側の第１のリップ部６４および第２のリップ部６５は、内輪２２の平行面２２ｃに摺接している。オイルシール６０は、金属製の芯金６１と、芯金６１に加硫接着されたゴム製のシール本体６２とからなっている。シール本体６２の内周側に第１のリップ部６４および第２のリップ部６５が形成され、シール本体６２のスリンガー７０側の側面に第３のリップ部６３が形成されている。第３のリップ部６３は、スリンガー７０のピニオンギヤ４１側の側面に摺接している。
【００１８】
外輪２１の第４の嵌合面２１ｂには、玉２４およびオイルシール６０間で第１の環状溝が形成され、この第１の環状溝は、内輪２２の回転軸線に対し垂直な第１の垂直面２１ｄと、第１の環状溝の深さが玉２４側に向かって次第に浅くなるように内輪２２の回転軸線に対し傾斜した第１の傾斜面２１ｅとで構成されている。内輪２２の平行面２２ｃには、玉２４およびオイルシール６０間で第２の環状溝が形成され、この第２の環状溝は、内輪２２の回転軸線に対し垂直な第２の垂直面２２ｄと、第２の環状溝の深さが玉２４側に向かって次第に浅くなるように内輪２２の回転軸線に対し傾斜した第２の傾斜面２２ｅとで構成されている。第１の環状溝は、第２の環状溝に対し玉２４側に位置し、第１の垂直面２１ｄの延長線上に第２の傾斜面２２ｅが存在する。
【００１９】
図１に示すように、ディファレンシャルケース１１には、貫通穴１２の上部に開口する第１の給油通路１３が形成され、また貫通穴１２の下部に開口する第２の排油通路１４が形成されている。外輪２１の上部には、第２の給油通路２１ｃが半径方向に貫通して形成され、外輪２１の下部には、第１の排油通路２１ｄが半径方向に貫通し形成されている。第２の給油通路２１ｃの外径側は第１の給油通路１３に開口し、第１の排油通路２１ｄの外径側は第２の排油通路１４に開口している。ディファレンシャルケース１１の内部空間８１は、リングギヤ８０が回転する作動空間でもあり、潤滑油を貯留する貯留空間でもある。リングギヤ８０によって掻き揚げられた潤滑油は、流れＦに示すように、第１の給油通路１３および第２の給油通路２１ｃを経て外輪２１および内輪２２、３２間に導かれ、また流れＧに示すように、直接外輪２１および内輪２２、３２間に導かれる。外輪２１および内輪２２、３２間内で下方へ落下した潤滑油は、流れＲ１に示すように、第１の排油通路２１ｄおよび第２の排油通路１４を経て内部空間８１へ排出され、また流れＲ２に示すように、外輪２１および内輪２２、３２間から直接内部空間８１へ排出されるようになっている。
【００２０】
次に上述した構成にもとづいて、回転軸装置１０の組付け動作を説明する。
【００２１】
図１および図２に示すように、ピニオン軸４０の第１の嵌合面４２に転がり軸受２０の内輪２２、３２を嵌合させ、ピニオン軸４０の第１の段部に内輪３２のピニオンギヤ４１側の端面を当接させる。外輪２１の第４の嵌合面２１ｂにオイルシール６０を嵌合固定し、コンパニオンフランジ５０の第３の嵌合面５１にスリンガー７０を嵌合固定する。コンパニオンフランジ５０をネジ部４５に嵌め込み、さらにスプライン４４に嵌め込み、第１のリップ部６４および第２のリップ部６５をコンパニオンフランジ５０の第３の嵌合面５１に摺接させる。内輪２２のピニオンギヤ４１と反対側の端面にコンパクトフランジ５０のピニオンギヤ４１側の端面５３が当接すると同時に、オイルシール６０の第３のリップ部６３がスリンガー７０の側面に当接する。
【００２２】
続いてネジ部４５にワッシャ５６が嵌め込まれ、ネジ部４５にナット５８が螺合される。ナット５８を締め付けると、内輪２２、３２が、ピニオン軸４０の第１の段部およびコンパニオンフランジ５０のピニオンギヤ４１側の端面５３間で挟み込まれ、コンパニオンフランジ５０の回転が、内輪２２、内輪３２へ伝達可能となり、スプライン４４を介してピニオン軸４０へ伝達可能となる。さらにディファレンシャルケース１１の貫通穴１２に転がり軸受２０の外輪２１を嵌合し、第２の給油通路２１ｃが第１の給油通路１３に対応するよう外輪２１を回し、外輪２１のフランジ部が図略のボルト等を介してディファレンシャルケース１１に固定される。こうしてディファレンシャルケース１１にピニオン軸４０が転がり軸受２０を介して回転可能に軸承される。
【００２３】
次に、ディファレンシャル装置の動作を説明する。エンジンからの回転動力がコンパニオンフランジ５０に伝達されると、内輪２２、３２に伝達されるとともにスプライン４４を介してピニオン軸４０に伝達され、さらにピニオンギヤ４１を介してリングギヤ８０が回転する。リングギヤ８０が回転すると、潤滑油が掻き揚げられ、流れＦに示すように、第１の給油通路１３および第２の給油通路２１ｃを経て外輪２１および内輪２２、３２間に導かれ、また流れＧに示すように、直接外輪２１および内輪２２、３２間に導かれる。外輪２１および内輪２２、３２間内で下方へ落下した潤滑油は、流れＲ１に示すように、第１の排油通路２１ｄおよび第２の排油通路１４を経て内部空間８１へ排出され、また流れＲ２に示すように、外輪２１および内輪２２、３２間から直接内部空間８１へ排出される。内輪２２の回転により、オイルシール６０の第１のリップ部６４および第２のリップ部６４が、内輪２２の第３の嵌合面５１に対して摺接し、オイルシール６０の第３のリップ部６３が、スリンガー７０の側面に対して摺接する。
【００２４】
図２および図３において、流れＦに示すように、第１の給油通路１３および第２の給油通路２１ｃを経て外輪２１および内輪２２、３２間に導かれた潤滑油の一部は、内輪２２の回転による遠心力が作用し、流れＰ１、Ｐ２、Ｐ３に示すように、テーパ面２２ｂ、内輪側軌道面２２ａを経て外輪２１の第１の環状溝に導かれる。さらに、流れＰ４、Ｐ５に示すように、第１の環状溝から落下した潤滑油は、第２の環状溝に導かれ、回転する第２の傾斜面２２ｅによって潤滑油に遠心力が作用し、第２の環状溝に入った潤滑油は、玉２４側へ排出され、外輪２１および内輪２２、３２間内で下方へ落下する。このように、第１のリップ部６４周辺の潤滑油は、第２の環状溝を経て玉２４側へ排出され、流れＰ１、Ｐ２によって常に潤滑油が供給される。供給される潤滑油は、ディファレンシャルケース１１の内部空間８１にて自然冷却されたものであるので、第１のリップ部６４周辺の潤滑油の温度の上昇が抑えられてオイルスラッジの発生が抑えられ、第１のリップ部６４の密封性の低下を防ぐことができる。
【００２５】
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。
【００２６】
上述した実施形態は、断面直線状の第２の傾斜面２２ｃを形成した。他の実施形態として、第２の環状溝の深さが玉２４に向かって次第に浅くなるものであれば、断面円弧状の第２の傾斜面であっても良い。
【００２７】
上述した実施形態は、転がり軸受２０として一対のアンギュラ玉軸受を適用した。他の実施形態として、転がり軸受２０として一対の円すいころ軸受を適用しても良い。
【符号の説明】
【００２８】
１１：ディファレンシャルケース（ハウジング）、２０：転がり軸受、２１：外輪、２２：内輪、２２ｅ：第２の傾斜面（傾斜面）、２４：玉（転動体）、３２：内輪、３４：玉（転動体）、４０：ピニオン軸（回転軸）、６０：オイルシール、６４：第１のリップ部（リップ部）、６５：第２のリップ部（リップ部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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