(57)【要約】【課題】保持器の表面と潤滑油との接触面積を減らして、摩擦力と攪拌抵抗を低減し、軸受の回転トルクを低減することができる玉軸受を提供する。【解決手段】軸方向から潤滑油が供給されて強制潤滑される玉軸受１０は、外輪１１と、内輪１２と、複数の玉１３と、保持器１５と、潤滑油が供給される側で、玉１３の側方且つ内外輪１２，１１間に設けられた環状の整流板１６と、を有する。整流板１６は、保持器１５と外輪１１との間の空間と、保持器１５と内輪１２との間の空間の少なくとも一方に、潤滑油を流入させる開口部２３を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、外輪と、前記内外輪間に転動自在に配設された複数の玉と、前記玉をポケット内に転動自在に収容する保持器と、を備え、潤滑油が常に軸方向一方から供給される玉軸受であって、
前記潤滑油が供給される側で、前記玉の側方且つ前記内外輪間には環状の整流板が設けられ、
前記整流板は、前記保持器と前記外輪との間の空間と、前記保持器と前記内輪との間の空間の少なくとも一方に、潤滑油を流入させる開口部を形成することを特徴とする玉軸受。
【請求項２】
前記整流板は、前記外輪と内輪のいずれか一方の端部に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の玉軸受。
【請求項３】
前記整流板は、前記外輪とハウジングで挟まれることで固定されることを特徴とする請求項１に記載の玉軸受。
【請求項４】
前記潤滑油が排出される軸方向他方側における、前記外輪の肩部内周面、又は前記内輪の肩部外周面には、前記軸方向他方側に向けて半径方向外方に漸次拡径する拡径部を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、玉軸受に関し、より詳細には、自動車用変速機等に用いられる、低トルク化を図った玉軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車の自動変速機等の装置では、ポンプ等で潤滑油を供給する強制潤滑方式等で、潤滑油が外部から玉軸受に供給されることが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このような装置に使用される玉軸受１００では、図１７に示すように、複数の玉１０１が、外輪１０２と内輪１０３との間で、環状の保持器１０４に所定間隔で形成された複数のポケット１０４ａ内で転動自在に配置されており、外輪１０２と内輪１０３との相対回転を許容する。また、使用される保持器としては、主に合成樹脂の射出成型等で形成される冠型保持器や、金属板材をプレス加工して形成される波型保持器等が知られている（例えば、特許文献２及び３参照。）。冠型保持器としては、保持器が玉から外れるのを防止するために、内輪もしくは外輪に保持器抜け止め板を具備したものが知られている（例えば、特許文献４参照。）。
【特許文献１】特開平１１−２０１１７３号公報
【特許文献２】特開２０００−１７０７７２号公報
【特許文献３】特開平１０−２３８５４４号公報
【特許文献４】特開昭６３−９２８１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、図１７に示すように、強制潤滑される玉軸受１００では、玉軸受１００を通過する潤滑油が保持器１０４の各表面と接触し（図中、符号Ｌ参照。）、表面の摩擦力や保持器１０４が油を攪拌することによって攪拌抵抗が増大し、玉軸受１００の回転トルクが増大するという問題がある。
【０００５】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、保持器の表面と潤滑油との接触面積を減らして、摩擦力と攪拌抵抗を低減し、軸受の回転トルクを低減することができる玉軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  内輪と、外輪と、前記内外輪間に転動自在に配設された複数の玉と、前記玉をポケット内に転動自在に収容する保持器と、を備え、潤滑油が常に軸方向一方から供給される玉軸受であって、
前記潤滑油が供給される側で、前記玉の側方且つ前記内外輪間には環状の整流板が設けられ、
前記整流板は、前記保持器と前記外輪との間の空間と、前記保持器と前記内輪との間の空間の少なくとも一方に、潤滑油を流入させる開口部を形成することを特徴とする玉軸受。
（２）  前記整流板は、前記外輪と内輪のいずれか一方の端部に固定されていることを特徴とする（１）に記載の玉軸受。
（３）  前記整流板は、前記外輪とハウジングで挟まれることで固定されることを特徴とする（１）に記載の玉軸受。
（４）  前記潤滑油が排出される軸方向他方側における、前記外輪の肩部内周面、又は前記内輪の肩部外周面には、前記軸方向他方側に向けて半径方向外方に漸次拡径する拡径部を有することを特徴とする（１）から（３）のいずれかに記載の玉軸受。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の玉軸受によれば、潤滑油が供給される側で、玉の側方且つ内外輪間には環状の整流板が設けられ、整流板は、保持器と外輪との間の空間と、保持器と内輪との間の空間の少なくとも一方に、潤滑油を流入させる開口部を形成するので、該少なくとも一方の空間を潤滑油が流れるように油流を制御することで、保持器の表面と潤滑油との接触面積を減らして、摩擦力と攪拌抵抗を低減し、軸受の回転トルクを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る玉軸受の第１実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１に示すように、玉軸受１０は自動車の変速機等の装置に組み込まれる。図１及び図２に示すように、玉軸受１０は、ハウジング１に内嵌され、内周面に外輪軌道面１１ａを有する外輪１１と、回転軸２に外嵌され、外周面に内輪軌道面１２ａを有する内輪１２と、これら外輪軌道面１１ａと内輪軌道面１２ａ間に転動自在に設けられた複数の玉１３と、玉１３をポケット１４内に転動自在に収容する合成樹脂製の冠型保持器１５と、外輪１１の内周面の軸方向一端部に設けられた段差部１１ｂに圧入された環状の整流板１６と、を備える。
【０００９】
合成樹脂製の冠型保持器１５は、図３に示すように、軸方向一端側で軸方向に開口した複数の球面状のポケット１４を有し、また、各ポケット１４の開口側には、玉１３の脱落を防止する爪部１９，２０が所定の間隔で隣接する柱部２１に形成されている。なお、冠形保持器１５は、自己潤滑性及び低摩擦特性に優れていることから、摩擦損失の低減に有効である。
【００１０】
図１及び図４に示すように、整流板１６は、内側面２４を保持器１５の開口側と軸方向反対側の底面２２と対向させるようにして、外周部２５を外輪１１の段差部１１ｂに圧入して、外輪１１に固定される。整流板１６の内径寸法は、保持器１５の内径寸法と略等しく設計されており、整流板１６の内周部２６と内輪１２の肩部外周面との間に開口部２３を形成する。なお、整流板１６の内径寸法は、軸受１０を貫通する潤滑油が保持器１５と接触しにくいように、保持器１５の内径寸法以下であり、且つ、潤滑油を貫通しつつ内輪１２の肩部外周面と干渉しないように、内輪１２の肩部外径寸法より大きく設定される。
【００１１】
整流板１６の材料としては、金属、樹脂のいずれであってもよいが、外輪１１と熱膨張率が同じ金属材料が好ましい。また、整流板１６の成型方法としては、金属材料の場合には、プレス成形、樹脂材料の場合には、射出成形が挙げられる。
【００１２】
また、玉軸受１０は、図示しないポンプ等による強制潤滑によって、潤滑油が常に軸方向一方から供給されている。整流板１６は、玉１３に対して潤滑油の供給方向（矢印Ａ方向）上流側に配置されており、潤滑油は、開口部２３を介して軸受内部に潤滑油を流入され、保持器１５の内周面と内輪１２の外周面との間の空間を貫通して、軸受外部へ排出される。
【００１３】
従って、玉軸受１０を貫通する潤滑油は、保持器１５と内輪１１との間の空間を通過するように整流板１６にて制御されるため、保持器１５の各表面と潤滑油の接触面積を低減させることができる。これにより、摩擦抵抗、攪拌抵抗を低減させることができ、玉軸受１０の回転トルクの増大を防止することができる。
【００１４】
なお、上記実施形態では、保持器１５は、底面２２を整流板１６の内側面２４と対向させるようにして配置したが、図５及び図６に示す第１変形例のように、逆向き、即ち、保持器１５の開口側を整流板１６の内側面２４と対向させるようにして配置してもよい。この場合、軸受端面と玉との軸方向距離が短い場合でも整流板１６の配置スペースを確保することができる。
【００１５】
また、上記実施形態では、冠型保持器１５が用いられているが、保持器の仕様は、波型、もみ抜き型等、いずれであってもよい。図７乃至図９に示す第２変形例は、波型保持器３０を用いた場合の例であり、波型保持器３０は、図８に示すように、二枚の環状板３１，３２の互いの玉保持部３３，３４を対向させてポケット１４を構成し、玉保持部３３，３４間の平坦部３５，３６同士をリベット３７で固定することで製作される。
【００１６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る玉軸受について、図１０を参照して説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等部分については、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。
【００１７】
図１０（ａ）に示すように、本実施形態の玉軸受１０では、整流板１６ａの内周部２６が潤滑油の供給方向に沿って縮径するようにテーパ形状に形成されている。これにより、開口部２３の入り口面積を大きくすることができ、軸受内に潤滑油をスムーズに流入することができる。
【００１８】
また、本実施形態の変形例として、図１０（ｂ）に示すように、整流板１６ｂの内周部２６を内側に折り曲げることで開口部２３の入り口面積を大きくしても良い。この場合、保持器１５と整流板１６との軸方向隙間を小さくできるので、潤滑油の流れをより内輪側に指向することができ、図１０（ａ）に比べて、保持器１５の各表面と潤滑油の接触面積を低減させ、回転トルクを低減できる。
なお、その他の構成及び作用については、第１実施形態のものと同様である。
【００１９】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る玉軸受について、図１１及び図１２を参照して説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等部分については、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。
【００２０】
図１１に示すように、本実施形態の整流板１６ｃは、内周部２６を内輪１２の外周面に近接配置する一方、表面に軸方向に貫通する開口孔４０を複数設けて、開口部２３を形成している。この場合、潤滑油は、開口孔４０を介して軸受内部に流入し、保持器１５の外周面と外輪１１の肩部内周面との間の空間を貫通して、軸受外部へ排出される。これにより、潤滑油は、内輪側からの流入に比べて、遠心力の影響を受けにくく、保持器１５との接触を低減できる。また、開口孔４０の個数や円周方向長さは任意であるが、偏心回転しないように円周方向に等配に形成することが好ましい。開口孔４０の外径寸法は、保持器１５との接触を低減するように、保持器１５の外径寸法以上であるように設定される。
その他の構成及び作用については、第１実施形態のものと同様である。
【００２１】
なお、図１２に示す本実施形態の変形例のように、整流板１６ｄの内周部２６も内輪１２の外周面との間に開口部２３を構成するようにしてもよい。これにより、開口部２３の入り口面積が広くなり、潤滑油が保持器１５と外輪１１との間の空間と、保持器１５と内輪１２との間の空間の両方から入りやすくなる。
【００２２】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係る玉軸受について、図１３及び図１４を参照して説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等部分については、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。
【００２３】
図１３に示すように、本実施形態の玉軸受１０では、玉１３に対して潤滑油排出側における内輪１２の肩部外周面に、例えば、金属或いは樹脂からなる環状部材５０を外嵌させることで、潤滑油排出側に向けて漸次拡径する拡径部１２ｂが形成される。このように構成することで、排出側に向かうに従って回転の際の内輪１２の周速度が大きくなり、大きな遠心力が発生するため、空気や潤滑油を排出側に流すような一種のポンプ効果が生じ、軸受内から潤滑油が排出しやすくなって、攪拌抵抗を抑制することができる。なお、拡径部１２ｂを形成する環状部材５０の外周面は、テーパ形状であってもよいし、曲線状であってもよい。また、拡径部１２ｂは、外輪１１の肩部内周面を潤滑油排出側に向けて漸次拡径することで、同様のポンプ効果を奏することができる。
【００２４】
さらに、図１４に示す変形例のように、玉１３に対して潤滑油供給側における内輪１２の肩部外周面を、潤滑油供給側に向けて漸次縮径させるテーパ部１２ｃを設けることで、開口部２３の入り口面積を大きくすることで、上記効果と伴って、潤滑油の供給及び排出をより効果的に行うことができる。
【００２５】
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
本実施形態では、整流板１６は、外輪１１の内周面に段差部１１ｂを設けて固定していたが、図１５に示すように、整流板１６ｅを外輪端面とハウジング１の段差１ａとの間で挟むことで固定するようにしてもよい。このように構成することで、外輪１１に整流板１６を取り付けるための段差部を設ける必要がなく、外輪１１に追加工を施さなくて済むので、コストダウンが図られる。
【００２６】
また、本実施形態では、玉軸受が内輪回転、外輪固定で使用される一般的な場合について説明したが、本発明は、内輪固定、外輪回転で使用される場合にも適用可能である。この場合、図１６に示すように、整流板１６ｆは、静止輪側、即ち、内輪１２の外周面に形成された段差部１２ｄに圧入固定され、整流板１６ｆの外周部２４ａと外輪１１の内周面との間に開口部２３が形成される。この整流板１６ｆの外径寸法も、保持器１５の外径寸法以上であり、開口部２３を通過する油流を制御しつつ、外輪１１の肩部内周面より小さく設定される。
【００２７】
本実施形態では、保持器は玉案内方式としたが、外輪、或は内輪案内のいずれであってもよい。また、本発明の玉軸受は、深溝玉軸受であってもよいし、アンギュラ玉軸受であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態である玉軸受の半断面図である。
【図２】図１における玉軸受の斜視図である。
【図３】図１の冠型保持器の斜視図である。
【図４】図１の玉軸受において、整流板が取り付けられる状態を示す図である。
【図５】第１実施形態の第１変形例の玉軸受を示す半断面図である。
【図６】図５の玉軸受において、整流板が取り付けられる状態を示す図である。
【図７】第１実施形態の第２変形例の玉軸受を示す半断面図である。
【図８】図７の波型保持器の斜視図である。
【図９】図７の玉軸受において、整流板が取り付けられる状態を示す図である。
【図１０】（ａ）は、本発明の第２実施形態である玉軸受の半断面図であり、（ｂ）は、第２実施形態の変形例である玉軸受の半断面図である。
【図１１】（ａ）は、本発明の第３実施形態である玉軸受の斜視図であり、（ｂ）は、その半断面図である。
【図１２】（ａ）は、第３実施形態の変形例である玉軸受の斜視図であり、（ｂ）は、その半断面図である。
【図１３】本発明の第４実施形態である玉軸受の半断面図である。
【図１４】第４実施形態の変形例である玉軸受の半断面図である。
【図１５】本発明の整流板の他の取り付け方法を説明するための半断面図である。
【図１６】（ａ）は、本発明の整流板のさらに他の取り付け方法を説明するための斜視図であり、（ｂ）は、その半断面図である。
【図１７】従来の玉軸受を示す半断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  玉軸受
１１  外輪
１２  内輪
１３  玉
１４  ポケット
１５  保持器
１６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ  整流板
２３  開口部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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