ころがり軸受
【課題】円すいころ軸受より低トルクで、玉軸受より寿命の長いころがり軸受を提供する。
【解決手段】外周部に円すい形状の内輪軌道３ａ、前記内輪軌道３ａの最大径部から半径方向外方に延在し、最大径位置に面取りが形成された鍔面３ｂとを有する内輪３と、内周部に円すい形状の外輪軌道２ａを有する外輪２と、前記内輪軌道３ａと前記外輪軌道２ａの間を転動する複数の転動体と、前記転動体を円周方向に所定の間隔に保持する保持器を備え、かつ前記転動体を複数の円すいころ４Ａと複数の玉４Ｂで構成した。さらに前記内輪軌道３ａの前記玉４Ｂと接する位置に円周状の僅かの凹部を形成した。
【解決手段】外周部に円すい形状の内輪軌道３ａ、前記内輪軌道３ａの最大径部から半径方向外方に延在し、最大径位置に面取りが形成された鍔面３ｂとを有する内輪３と、内周部に円すい形状の外輪軌道２ａを有する外輪２と、前記内輪軌道３ａと前記外輪軌道２ａの間を転動する複数の転動体と、前記転動体を円周方向に所定の間隔に保持する保持器を備え、かつ前記転動体を複数の円すいころ４Ａと複数の玉４Ｂで構成した。さらに前記内輪軌道３ａの前記玉４Ｂと接する位置に円周状の僅かの凹部を形成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はころがり軸受に係わり、特に自動車の駆動系等低トルクが求められる軸受装置に使用される転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のディファレンシャル装置等の駆動系軸受装置には負荷容量の大きな円すいころ軸受が用いられている。
しかし、トルクが大きく、ディファレンシャル装置等の軸受装置の効率が低下するという問題があった。
そこで、トルク低減を目的として、図４に示す低トルク円すいころ軸受（特許文献１参照）や図５に示す玉軸受等が使用される場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−６９４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記の低トルク円すいころ軸受は、潤滑油の攪拌抵抗を減らして、低トルクを達成するもので、円すいころ軸受の転がり軸受としての摩擦抵抗値は玉軸受より大きく、潤滑条件によってはトルク低減の効果はすくない。一方図５に示す玉軸受はトルク軽減の効果はあるが、円すいころ軸受にくらべ、負荷容量が小さく寿命が低下する。
【０００５】
この発明の目的は、円すいころ軸受より低トルクで、玉軸受より寿命の長い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】
前記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、外周部に円すい形状の内輪軌道、前記内輪軌道の最大径部から半径方向外方に延在し、最大径位置に面取りが形成された鍔面とを有する内輪と、内周部に円すい形状の外輪軌道を有する外輪と、前記内輪軌道と前記外輪軌道の間を転動する複数の転動体と、前記転動体を円周方向に所定の間隔に保持する保持器を備え、かつ前記転動体が複数の円すいころと複数の玉で構成されていることである。
【０００７】
上記構成によれば、転動体として、円すいころと玉を組合せることにより、負荷容量を大きく低下させることなくトルク軽減が達成でき、円すいころ軸受より低トルクで、玉軸受より寿命の長い軸受を提供することができる。
【０００８】
前記の課題を解決するため、請求項２に係る発明の構成上の特徴は、前記内輪軌道の前記玉と接する位置に円周状の僅かの凹部を形成したことである。
本構成によれば、前記凹部に沿って前記玉が転動することにより、前記玉の転動軌跡が安定し、トルクが安定する。
【０００９】
前記の課題を解決するため、請求項３に係る発明の構成上の特徴は、前記保持器は、前記ころがり軸受を構成する前記転動体の両端部に対峙する小径側円環部および大径側円環部と、前記両円環部を前記ころがり軸受の軸方向に複数箇所で連結し前記両円環部と共に前記転動体を転動可能に保持する複数の円すいころ用ポケットと複数の玉用ポケットを区画形成する複数の柱部とからなり、前記玉用ポケットの小径側円環部の端面から大径側円環部の方向に、半径方向内方に湾曲して延在する舌状の突起が形成され、前記突起の先端と大径側円環部の端面と両側柱部の側面に前記玉が保持されることである。
【００１０】
前記構成によれば、前記ポケットの突起の先端で前記玉の軸方向の動きが制約されることにより、前記玉の転動軌跡が安定し、トルクが安定する。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、円すいころ軸受より低トルクで、玉軸受より寿命の長いころがり軸受を提供することできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第1の実施形態のころがり軸受の断面図であり、（Ａ）は玉部断面図であり、（Ｂ）は円すいころ部の断面図である。
【図２】本発明の第1の実施形態のころがり軸受の玉と軌道部および鍔との関係を説明する説明図である。
【図３】本発明の第１の実施形態のころがり軸受の保持器の説明図である。
【図４】従来例の円すいころ軸受の断面図である。
【図５】従来例の玉軸受の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の第１の実施形態のころがり軸受の断面図である。
図１においてころがり軸受１は外輪２、内輪３、複数の円すいころ４Ａ、玉４Ｂおよび保持器５で構成される。
外輪２は、内周に円すい面の外輪軌道２ａが形成されている。
【００１５】
図２は本発明の第1の実施形態のころがり軸受の玉と軌道部および鍔との関係を説明する説明図である。
図２において、内輪３は、外周に円すいの面の内輪軌道３ａ、内輪軌道３ａの最大径位置から半径方向外方に内輪軌道３ａ方向に傾いて延在する鍔面３ｂが円周状に形成されている。鍔面３ｂの半径方向外方に断面が円弧で円周状の面取り３ｄが延在する。
【００１６】
内輪軌道３ａの玉４Ｂと接触する位置には、軸方向の半径が玉４Ｂの半径より大きい円弧形状の僅かの凹部３ｃが円周上に形成されている。
【００１７】
図３は本発明の第１の実施形態のころがり軸受の保持器の説明図である。
保持器５は両端部に対峙する小径側円環部５ａおよび大径側円環部５ｂと、前記両円環部を前記ころがり軸受の軸方向に複数箇所で連結する複数の柱部５ｃとからなる。
複数の柱部５ｃは小径側円環部５ａ、大径側円環部５ｂ共に前記転動体を転動可能に保持する複数の円すいころ用ポケット５Ａと複数の玉用ポケット５Ｂを区画形成している。
【００１８】
円すいころ用ポケット５Ａは小径側円環部５ａより大径側円環部５ｂの幅が広い台形である。玉用ポケット５Ｂは円すいころ用ポケット５Ａの小径側円環部５ａの円周方向中央から、大径側円環部５ｂの方向に半径方向内湾曲して延在する舌状の突起が形成されている。
【００１９】
複数の円すいころ４Ａは外輪軌道２ａと内輪軌道３ａと鍔面３ｂの間を保持器５のポケット５Ａに保持され、転動自在に配置されている。
また、複数の玉４Ｂは外輪軌道２ａと内輪軌道３ａの凹部３ｃの間を面取り３ｄに接し、保持器５のポケット５Ｂに保持されて、転動自在に配置されている。
【００２０】
一般に、転動体が玉のみである玉軸受は、軌道部との接触が点接触であり、転動体が円すいころのみで、軌道面との接触が線接触である円すいころ軸受にくらべ、ころがり摩擦抵抗が小さ。また円すいころ軸受においては、ころと鍔面の間の摩擦抵抗もあり、そのトルクは転動体が玉のみである玉軸受にくらべ大きいことが分かっている。
【００２１】
しかし、転動体が玉のみである玉軸受は、軌道部との接触が点接触であり、転動体が円すいころのみで、軌道面との接触が線接触である円すいころ軸受にくらべ定格荷重が小さく寿命が短いことも分かっている。
【００２２】
そこで、上述のごとく、転がり軸受１の転動体を複数の円すいころ４Ａと複数の玉Ｂで構成する事により、転動体が円すいころのみの転がり軸受に比べトルクは小さくなり、転動体が玉のみの転がり軸受に比べ定格荷重は大きくなる。すなわち本発明によるころがり軸受１は、通常の円すいころ軸受より低トルクで、通常の玉軸受より寿命の長いころがり軸受である。
【００２３】
また、玉４Ｂが内輪軌道３ａと外輪軌道２ａの間隔が狭い方向に転動し、くさび効果によってトルクが増大する等の不具合が生じることがある。内輪軌道３ａの玉４Ｂとの接触位置に凹部３ｃを設けることにより、前記凹部３ｃに沿った安定した軌跡で前記玉４Ｂが転動し、安定したトルク軽減効果を得ることができる。
さらに、保持器５の玉用ポケット５Ｂに玉４Ｂを保持する舌状の突起５ｄを設けたことにより、前記ポケットの突起の先端で前記玉の軸方向の動きが制約され、前記凹部同様安定した軌跡で前記玉４Ｂが転動し、安定したトルク軽減効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００２４】
１、１０、２０ ‥ころがり軸受
２ ‥外輪
２ａ ‥外輪軌道
３ ‥内輪
３ａ ‥内輪軌道
３ｂ ‥鍔面
３ｃ ‥内輪軌道の凹部
３ｄ ‥鍔面
４Ａ ‥玉（転動体）
４Ｂ ‥円すいころ（転動体）
５ ‥保持器
５ａ ‥小径側円環部
５ｂ ‥大径側円環部
５ｃ ‥柱部
５ｄ ‥舌状の突起
５Ａ ‥円すいころ用ポケット
５Ｂ ‥玉用ポケット
【技術分野】
【０００１】
本発明はころがり軸受に係わり、特に自動車の駆動系等低トルクが求められる軸受装置に使用される転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のディファレンシャル装置等の駆動系軸受装置には負荷容量の大きな円すいころ軸受が用いられている。
しかし、トルクが大きく、ディファレンシャル装置等の軸受装置の効率が低下するという問題があった。
そこで、トルク低減を目的として、図４に示す低トルク円すいころ軸受（特許文献１参照）や図５に示す玉軸受等が使用される場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−６９４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記の低トルク円すいころ軸受は、潤滑油の攪拌抵抗を減らして、低トルクを達成するもので、円すいころ軸受の転がり軸受としての摩擦抵抗値は玉軸受より大きく、潤滑条件によってはトルク低減の効果はすくない。一方図５に示す玉軸受はトルク軽減の効果はあるが、円すいころ軸受にくらべ、負荷容量が小さく寿命が低下する。
【０００５】
この発明の目的は、円すいころ軸受より低トルクで、玉軸受より寿命の長い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】
前記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、外周部に円すい形状の内輪軌道、前記内輪軌道の最大径部から半径方向外方に延在し、最大径位置に面取りが形成された鍔面とを有する内輪と、内周部に円すい形状の外輪軌道を有する外輪と、前記内輪軌道と前記外輪軌道の間を転動する複数の転動体と、前記転動体を円周方向に所定の間隔に保持する保持器を備え、かつ前記転動体が複数の円すいころと複数の玉で構成されていることである。
【０００７】
上記構成によれば、転動体として、円すいころと玉を組合せることにより、負荷容量を大きく低下させることなくトルク軽減が達成でき、円すいころ軸受より低トルクで、玉軸受より寿命の長い軸受を提供することができる。
【０００８】
前記の課題を解決するため、請求項２に係る発明の構成上の特徴は、前記内輪軌道の前記玉と接する位置に円周状の僅かの凹部を形成したことである。
本構成によれば、前記凹部に沿って前記玉が転動することにより、前記玉の転動軌跡が安定し、トルクが安定する。
【０００９】
前記の課題を解決するため、請求項３に係る発明の構成上の特徴は、前記保持器は、前記ころがり軸受を構成する前記転動体の両端部に対峙する小径側円環部および大径側円環部と、前記両円環部を前記ころがり軸受の軸方向に複数箇所で連結し前記両円環部と共に前記転動体を転動可能に保持する複数の円すいころ用ポケットと複数の玉用ポケットを区画形成する複数の柱部とからなり、前記玉用ポケットの小径側円環部の端面から大径側円環部の方向に、半径方向内方に湾曲して延在する舌状の突起が形成され、前記突起の先端と大径側円環部の端面と両側柱部の側面に前記玉が保持されることである。
【００１０】
前記構成によれば、前記ポケットの突起の先端で前記玉の軸方向の動きが制約されることにより、前記玉の転動軌跡が安定し、トルクが安定する。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、円すいころ軸受より低トルクで、玉軸受より寿命の長いころがり軸受を提供することできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第1の実施形態のころがり軸受の断面図であり、（Ａ）は玉部断面図であり、（Ｂ）は円すいころ部の断面図である。
【図２】本発明の第1の実施形態のころがり軸受の玉と軌道部および鍔との関係を説明する説明図である。
【図３】本発明の第１の実施形態のころがり軸受の保持器の説明図である。
【図４】従来例の円すいころ軸受の断面図である。
【図５】従来例の玉軸受の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の第１の実施形態のころがり軸受の断面図である。
図１においてころがり軸受１は外輪２、内輪３、複数の円すいころ４Ａ、玉４Ｂおよび保持器５で構成される。
外輪２は、内周に円すい面の外輪軌道２ａが形成されている。
【００１５】
図２は本発明の第1の実施形態のころがり軸受の玉と軌道部および鍔との関係を説明する説明図である。
図２において、内輪３は、外周に円すいの面の内輪軌道３ａ、内輪軌道３ａの最大径位置から半径方向外方に内輪軌道３ａ方向に傾いて延在する鍔面３ｂが円周状に形成されている。鍔面３ｂの半径方向外方に断面が円弧で円周状の面取り３ｄが延在する。
【００１６】
内輪軌道３ａの玉４Ｂと接触する位置には、軸方向の半径が玉４Ｂの半径より大きい円弧形状の僅かの凹部３ｃが円周上に形成されている。
【００１７】
図３は本発明の第１の実施形態のころがり軸受の保持器の説明図である。
保持器５は両端部に対峙する小径側円環部５ａおよび大径側円環部５ｂと、前記両円環部を前記ころがり軸受の軸方向に複数箇所で連結する複数の柱部５ｃとからなる。
複数の柱部５ｃは小径側円環部５ａ、大径側円環部５ｂ共に前記転動体を転動可能に保持する複数の円すいころ用ポケット５Ａと複数の玉用ポケット５Ｂを区画形成している。
【００１８】
円すいころ用ポケット５Ａは小径側円環部５ａより大径側円環部５ｂの幅が広い台形である。玉用ポケット５Ｂは円すいころ用ポケット５Ａの小径側円環部５ａの円周方向中央から、大径側円環部５ｂの方向に半径方向内湾曲して延在する舌状の突起が形成されている。
【００１９】
複数の円すいころ４Ａは外輪軌道２ａと内輪軌道３ａと鍔面３ｂの間を保持器５のポケット５Ａに保持され、転動自在に配置されている。
また、複数の玉４Ｂは外輪軌道２ａと内輪軌道３ａの凹部３ｃの間を面取り３ｄに接し、保持器５のポケット５Ｂに保持されて、転動自在に配置されている。
【００２０】
一般に、転動体が玉のみである玉軸受は、軌道部との接触が点接触であり、転動体が円すいころのみで、軌道面との接触が線接触である円すいころ軸受にくらべ、ころがり摩擦抵抗が小さ。また円すいころ軸受においては、ころと鍔面の間の摩擦抵抗もあり、そのトルクは転動体が玉のみである玉軸受にくらべ大きいことが分かっている。
【００２１】
しかし、転動体が玉のみである玉軸受は、軌道部との接触が点接触であり、転動体が円すいころのみで、軌道面との接触が線接触である円すいころ軸受にくらべ定格荷重が小さく寿命が短いことも分かっている。
【００２２】
そこで、上述のごとく、転がり軸受１の転動体を複数の円すいころ４Ａと複数の玉Ｂで構成する事により、転動体が円すいころのみの転がり軸受に比べトルクは小さくなり、転動体が玉のみの転がり軸受に比べ定格荷重は大きくなる。すなわち本発明によるころがり軸受１は、通常の円すいころ軸受より低トルクで、通常の玉軸受より寿命の長いころがり軸受である。
【００２３】
また、玉４Ｂが内輪軌道３ａと外輪軌道２ａの間隔が狭い方向に転動し、くさび効果によってトルクが増大する等の不具合が生じることがある。内輪軌道３ａの玉４Ｂとの接触位置に凹部３ｃを設けることにより、前記凹部３ｃに沿った安定した軌跡で前記玉４Ｂが転動し、安定したトルク軽減効果を得ることができる。
さらに、保持器５の玉用ポケット５Ｂに玉４Ｂを保持する舌状の突起５ｄを設けたことにより、前記ポケットの突起の先端で前記玉の軸方向の動きが制約され、前記凹部同様安定した軌跡で前記玉４Ｂが転動し、安定したトルク軽減効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００２４】
１、１０、２０ ‥ころがり軸受
２ ‥外輪
２ａ ‥外輪軌道
３ ‥内輪
３ａ ‥内輪軌道
３ｂ ‥鍔面
３ｃ ‥内輪軌道の凹部
３ｄ ‥鍔面
４Ａ ‥玉（転動体）
４Ｂ ‥円すいころ（転動体）
５ ‥保持器
５ａ ‥小径側円環部
５ｂ ‥大径側円環部
５ｃ ‥柱部
５ｄ ‥舌状の突起
５Ａ ‥円すいころ用ポケット
５Ｂ ‥玉用ポケット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部に円すい形状の内輪軌道、前記内輪軌道の最大径部から半径方向外方に延在し、最大径位置に面取りが形成された鍔面とを有する内輪と、内周部に円すい形状の外輪軌道を有する外輪と、前記内輪軌道と前記外輪軌道の間を転動する複数の転動体と、前記転動体を円周方向に所定の間隔に保持する保持器を備え、かつ前記転動体が複数の円すいころと複数の玉で構成されたことを特徴とするころがり軸受。
【請求項２】
前記内輪軌道の前記玉と接する位置に円周状の僅かの凹部を形成したことを特徴とする請求項１に記載ころがり軸受。
【請求項３】
前記保持器は、前記ころがり軸受を構成する前記転動体の両端部に対峙する小径側円環部および大径側円環部と、前記両円環部を前記ころがり軸受の軸方向に複数箇所で連結し前記両円環部と共に前記転動体を転動可能に保持する複数の円すいころ用ポケットと複数の玉用ポケットを区画形成する複数の柱部とからなり、前記玉用ポケットの小径側円環部の端面から大径側円環部の方向に、半径方向内方に湾曲して延在する舌状の突起が形成され、前記突起の先端と大径側円環部の端面と両側柱部の側面に前記玉が保持されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のころがり軸受。
【請求項１】
外周部に円すい形状の内輪軌道、前記内輪軌道の最大径部から半径方向外方に延在し、最大径位置に面取りが形成された鍔面とを有する内輪と、内周部に円すい形状の外輪軌道を有する外輪と、前記内輪軌道と前記外輪軌道の間を転動する複数の転動体と、前記転動体を円周方向に所定の間隔に保持する保持器を備え、かつ前記転動体が複数の円すいころと複数の玉で構成されたことを特徴とするころがり軸受。
【請求項２】
前記内輪軌道の前記玉と接する位置に円周状の僅かの凹部を形成したことを特徴とする請求項１に記載ころがり軸受。
【請求項３】
前記保持器は、前記ころがり軸受を構成する前記転動体の両端部に対峙する小径側円環部および大径側円環部と、前記両円環部を前記ころがり軸受の軸方向に複数箇所で連結し前記両円環部と共に前記転動体を転動可能に保持する複数の円すいころ用ポケットと複数の玉用ポケットを区画形成する複数の柱部とからなり、前記玉用ポケットの小径側円環部の端面から大径側円環部の方向に、半径方向内方に湾曲して延在する舌状の突起が形成され、前記突起の先端と大径側円環部の端面と両側柱部の側面に前記玉が保持されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のころがり軸受。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２１９９９４（Ｐ２０１２−２１９９９４Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８９６７８（Ｐ２０１１−８９６７８）
【出願日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
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