在2016年4月6日提出的日本專利申請2016-076732的公開內(nèi)容所包含的說明書、附圖及摘要的全部內(nèi)容援引于此作為參照。

本發(fā)明涉及圓錐滾子軸承、角接觸球軸承等具有接觸角的滾動軸承。

背景技術(shù)：

圓錐滾子軸承與同尺寸的其他滾動軸承相比，負(fù)荷容量大，剛性高。因此，圓錐滾子軸承多用于以汽車為代表的工業(yè)機械的軸支承部、例如差速裝置、變速器等傳動機構(gòu)的內(nèi)部(例如，參見日本特開2007-270970號公報)。以往的圓錐滾子軸承例如如圖6所示，具備內(nèi)圈101、外圈102、多個圓錐滾子103和保持器104。圓錐滾子103配置于內(nèi)圈101與外圈102之間。保持器104保持多個圓錐滾子103的間隔。保持器104通過鋼板等金屬板的沖裁加工而形成。在圓錐滾子103的小端面?zhèn)刃纬捎邢驈较騼?nèi)側(cè)彎曲的彎曲部105。

一般而言，圓錐滾子軸承的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的主要原因有滾道面與圓錐滾子之間的滾動粘性阻力、內(nèi)圈凸緣面與圓錐滾子的端面之間的滑動阻力以及潤滑油的攪拌阻力等。圓錐滾子軸承通過泵唧作用而從作為滾道面的小徑側(cè)的軸向一側(cè)的端部使?jié)櫥土魅?，從作為滾道面的大徑側(cè)的軸向另一側(cè)的端部使?jié)櫥土鞒?。因此，通過如圖6所示在保持器104形成彎曲部105，潤滑油的流入受到限制，有利于作為轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的主要原因之一的攪拌阻力的抑制。

但是，存在由于傳動機構(gòu)的內(nèi)部構(gòu)造而對圓錐滾子軸承的潤滑油的供給變少的情況。在這樣的環(huán)境下，當(dāng)由保持器的彎曲部限制潤滑油的流入時，由潤滑不足引起的發(fā)熱成為問題，成為壽命降低的原因。特別是，圓錐滾子軸承與球軸承等相比，發(fā)熱大。因此，關(guān)于圓錐滾子軸承，在潤滑油的供給較少的環(huán)境下考慮與攪拌阻力之間的平衡并促進(jìn)潤滑是重要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的之一在于提供即使在潤滑油的供給較少的環(huán)境下也能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行潤滑的滾動軸承。

本發(fā)明的一方式的滾動軸承的結(jié)構(gòu)上的特征在于，具備：內(nèi)圈，在外周具有滾道面；外圈，在內(nèi)周具有滾道面；多個滾動體，配置于所述內(nèi)圈的滾道面與所述外圈的滾道面之間；及保持器，保持多個滾動體的周向的間隔，所述滾道面與所述滾動體具有接觸角，在從作為所述滾道面的小徑側(cè)的軸向一側(cè)觀察的軸向視圖中形成于所述內(nèi)圈、所述外圈、所述滾動體與所述保持器之間的間隙的面積形成得比在從作為所述滾道面的大徑側(cè)的軸向另一側(cè)觀察的軸向視圖中形成于所述內(nèi)圈、所述外圈、所述滾動體與所述保持器之間的間隙的面積大。

附圖說明

本發(fā)明的實施方式的特征和優(yōu)點通過下面的參照附圖的實施例的描述而變得顯而易見，其中相同的附圖標(biāo)記用于表示相同的部件，其中：

圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的滾動軸承的軸向剖視圖；

圖2是表示滾動軸承的保持器的立體圖；

圖3是將滾動軸承從軸向一側(cè)(滾道面的小徑側(cè))觀察所得到的圖；

圖4是將滾動軸承從軸向另一側(cè)(滾道面的大徑側(cè))觀察所得到的圖；

圖5是表示潤滑油的流入口面積和流出口面積的比例與外圈的上升溫度的關(guān)系的坐標(biāo)圖；

圖6是表示現(xiàn)有技術(shù)的滾動軸承的軸向剖視圖。

具體實施方式

以下，參照附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式。圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的滾動軸承的軸向剖視圖。本實施方式的滾動軸承1是圓錐滾子軸承。圓錐滾子軸承1例如裝入設(shè)于各種工業(yè)機械的差速裝置、變速器這樣的傳動機構(gòu)而使用。

圓錐滾子軸承1具有內(nèi)圈2、外圈3、多個圓錐滾子4及保持這些圓錐滾子4的保持器10。內(nèi)圈2、外圈3及保持器10是以共同的軸線x為中心線的環(huán)狀(短圓筒狀)的部件。該圓錐滾子軸承1由對傳動機構(gòu)等進(jìn)行潤滑的潤滑油(油)進(jìn)行潤滑。

內(nèi)圈2利用軸承鋼、機械結(jié)構(gòu)用鋼等而形成。在內(nèi)圈2的外周形成有供圓錐滾子4滾動的錐狀的內(nèi)圈滾道面2a。內(nèi)圈滾道面2a從軸向一側(cè)朝向另一側(cè)擴徑。內(nèi)圈2具有小凸緣部5和大凸緣部6。小凸緣部5與內(nèi)圈滾道面2a的軸向一側(cè)(圖1中的左側(cè))相鄰并向徑向外側(cè)突出。大凸緣部6與內(nèi)圈滾道面2a的軸向另一側(cè)(圖1中的右側(cè))相鄰并向徑向外側(cè)突出。

外圈3也與內(nèi)圈2同樣地利用軸承鋼、機械結(jié)構(gòu)用鋼等而形成。在外圈3的內(nèi)周形成有供圓錐滾子4滾動的錐狀的外圈滾道面3a。外圈滾道面3a從軸向一側(cè)朝向另一側(cè)擴徑。外圈滾道面3a與內(nèi)圈滾道面2a的徑向外側(cè)相向。

圓錐滾子4利用軸承鋼等而形成。圓錐滾子4以滾動自如的方式設(shè)于內(nèi)圈滾道面2a與外圈滾道面3a之間。在圓錐滾子4的外周形成有圓錐形狀的滾動面4c。圓錐滾子4在軸向一側(cè)具有直徑較小的小端面4a，在軸向另一側(cè)具有直徑較大的大端面4b。小端面4a與小凸緣部5的凸緣面5a滑動接觸。大端面4b與大凸緣部6的凸緣面6a滑動接觸。

圖2是表示保持器10的立體圖。在圖1及圖2中，保持器10具有小徑環(huán)狀部11、大徑環(huán)狀部12及多個柱部13。小徑環(huán)狀部11及大徑環(huán)狀部12形成為圓環(huán)狀。小徑環(huán)狀部11配置于保持器10的軸向一側(cè)。大徑環(huán)狀部12配置于保持器10的軸向另一側(cè)。小徑環(huán)狀部11與大徑環(huán)狀部12在軸向上隔開間隔而配置。

多個柱部13在周向上隔開相等的間隔而設(shè)置，將小徑環(huán)狀部11與大徑環(huán)狀部12連結(jié)。在兩環(huán)狀部11、12之間且在周向上相鄰的兩個柱部13、13之間，形成有收容(保持)圓錐滾子4的兜孔14。本實施方式的保持器10例如由聚苯硫醚樹脂(pps樹脂)等樹脂材料形成。

在圖1中，保持器10設(shè)于在內(nèi)圈2與外圈3之間形成的環(huán)狀空間s。在各兜孔14收容有一個圓錐滾子4。多個圓錐滾子4由保持器10以在周向上隔開相等的間隔的狀態(tài)進(jìn)行保持。小徑環(huán)狀部11位于內(nèi)圈2的小凸緣部5的徑向外側(cè)。大徑環(huán)狀部12位于內(nèi)圈2的大凸緣部6的徑向外側(cè)。

在圖1中，保持器10的小徑環(huán)狀部11及大徑環(huán)狀部12的面向兜孔14的軸向內(nèi)側(cè)面11c、12c以能夠與圓錐滾子4的小端面4a及大端面4b接觸的方式構(gòu)成。因此，由小徑環(huán)狀部11及大徑環(huán)狀部12限制保持器10向軸向的移動并將其定位。

保持器10通過保持器10的一部分(被引導(dǎo)面40、39)與外圈3的外圈滾道面3a滑動接觸而在徑向上被定位。

在圖2中，柱部13具有第一被引導(dǎo)部41及第二被引導(dǎo)部42。第一被引導(dǎo)部41設(shè)于柱部13的軸向一側(cè)的端部。第一被引導(dǎo)部41在徑向外側(cè)向周向兩側(cè)擴大，徑向外側(cè)面構(gòu)成與外圈滾道面3a滑動接觸的被引導(dǎo)面40。第一被引導(dǎo)部41的被引導(dǎo)面40與小徑環(huán)狀部11的外周面形成為同一面。

第二被引導(dǎo)部42設(shè)于柱部13的軸向另一側(cè)的端部。第二被引導(dǎo)部42在徑向外側(cè)向周向擴大，徑向外側(cè)面構(gòu)成與外圈滾道面3a滑動接觸的被引導(dǎo)面39。在第一被引導(dǎo)部41與第二被引導(dǎo)部42之間的柱部13的徑向外側(cè)部形成有凹部33。通過該凹部33能夠使相鄰的兜孔14之間彼此連通，能夠使外圈3的外圈滾道面3a附近的潤滑油在相鄰的兜孔14之間流動。由此，能夠降低潤滑油的攪拌阻力。

本實施方式的圓錐滾子軸承1由收容于差速裝置、變速器等傳動機構(gòu)的殼體內(nèi)的潤滑油進(jìn)行潤滑。在圖1中，外圈3的外圈滾道面3a從軸向一側(cè)朝向另一側(cè)擴徑。因此，當(dāng)圓錐滾子軸承1(在本實施方式中為內(nèi)圈2)轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生使?jié)櫥驮谛纬捎趦?nèi)圈2與外圈3之間的環(huán)狀空間s內(nèi)從軸向一側(cè)流向另一側(cè)的作用(泵唧作用)。通過這樣的與圓錐滾子軸承1的轉(zhuǎn)動相伴的泵唧作用，圓錐滾子軸承1的外部的潤滑油從圓錐滾子軸承1的軸向一側(cè)的端部流入內(nèi)圈2與外圈3之間的環(huán)狀空間s，并從圓錐滾子軸承1的軸向另一側(cè)的端部流出。即，潤滑油通過環(huán)狀空間s。

圖3是從軸向一側(cè)(滾道面2a、3a的小徑側(cè))觀察滾動軸承1所得到的圖。

保持器10的小徑環(huán)狀部11與外圈3在徑向上幾乎不隔開間隔而配置。小徑環(huán)狀部11與內(nèi)圈2在徑向上隔開較大的間隔而配置。因此，在保持器10的小徑環(huán)狀部11與內(nèi)圈2之間且在周向上相鄰的圓錐滾子4之間，形成有間隙e1(標(biāo)注交叉陰影線而表示)。如上所述，潤滑油從圓錐滾子軸承1的軸向一側(cè)的端部流入，因此上述間隙e1成為潤滑油的流入口。

圖4是從軸向另一側(cè)(滾道面2a、3a的大徑側(cè))觀察滾動軸承1所得到的圖。保持器10的大徑環(huán)狀部12與內(nèi)圈2在徑向上隔開微小的間隔而配置。大徑環(huán)狀部12與外圈3在徑向上隔開較大的間隔而配置。因此，在保持器10的大徑環(huán)狀部12與內(nèi)圈2之間且在周向上相鄰的圓錐滾子4之間，雖然微小但仍形成間隙e21(標(biāo)注交叉陰影線而表示)。在保持器10的大徑環(huán)狀部12與外圈3之間且在周向上相鄰的圓錐滾子4之間，也形成間隙e22(標(biāo)注交叉陰影線而表示)。如上所述，潤滑油從圓錐滾子軸承1的軸向另一側(cè)的端部流出。因此，上述間隙e21、e22成為潤滑油的流出口。

如上所述，在保持器10的柱部13設(shè)有第二被引導(dǎo)部42。該第二被引導(dǎo)部42配置于相鄰的圓錐滾子4之間，形成為越靠徑向外側(cè)則越向周向兩側(cè)擴大的形狀。具體而言，第二被引導(dǎo)部42大致沿著圓錐滾子4的外周面向周向擴大。作為第二被引導(dǎo)部42的外周面的被引導(dǎo)面39與外圈3之間在徑向上幾乎不隔開間隔而配置。因此，第二被引導(dǎo)部42作為將大徑環(huán)狀部12、外圈3與圓錐滾子4之間的間隙即流出口e22的一部分堵塞的閉塞部而發(fā)揮功能。

如圖3及圖4所示，在本實施方式中，圓錐滾子軸承1整體的潤滑油的流入口e1的面積a與流出口e21、e22的面積b設(shè)定為如下式(1)那樣的關(guān)系。

a/b＞1…(1)

即，流入口e1的面積a比流出口e21、e22的面積b大。因此，潤滑油容易流入圓錐滾子軸承1的內(nèi)部，但難以向外部流出。因此，即使在傳動裝置的殼體內(nèi)向圓錐滾子軸承1的潤滑油的供給較少的情況下，也容易在圓錐滾子軸承1的內(nèi)部保留潤滑油，能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行潤滑。因此，能夠抑制圓錐滾子軸承1的發(fā)熱，能夠抑制圓錐滾子軸承1的壽命的降低。

在本實施方式中，在柱部13形成有第二被引導(dǎo)部42，該第二被引導(dǎo)部42形成與外圈滾道面3a滑動接觸的被引導(dǎo)面39。該第二被引導(dǎo)部42成為將潤滑油的流出口e22的一部分閉塞的閉塞部，為了使流出口e22減小而發(fā)揮功能。通過如此使一個部件42具有兩個功能，能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)的簡化。其中，閉塞部也可以與第二被引導(dǎo)部42另行設(shè)置。

保持器10的小徑環(huán)狀部11與內(nèi)圈2之間的徑向的間隔比小徑環(huán)狀部11與外圈3之間的徑向的間隔大。因此，潤滑油的流入口e1主要偏向內(nèi)圈2與小徑環(huán)狀部11之間、即內(nèi)圈2與外圈3之間的內(nèi)徑側(cè)而形成。因此，在圓錐滾子軸承1以內(nèi)圈轉(zhuǎn)動被使用的情況下，能夠使?jié)櫥腿菀琢魅雸A錐滾子軸承1的內(nèi)部。

流入到圓錐滾子軸承1的內(nèi)部的潤滑油通過內(nèi)圈2的轉(zhuǎn)動而向徑向外側(cè)移動。由此，能夠使?jié)櫥捅椴加趫A錐滾子軸承1的內(nèi)部整體。潤滑油向內(nèi)圈2的小凸緣部5與圓錐滾子4的小端面4a之間的滑動接觸部分的附近流入。因此，能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行該滑動接觸部分的潤滑，能夠降低滑動阻力并抑制發(fā)熱。

保持器10的大徑環(huán)狀部12與外圈3之間的徑向的間隔比大徑環(huán)狀部12與內(nèi)圈2之間的徑向的間隔大。因此，與流出口e22相比，潤滑油難以從流出口e21流出。因此，容易在內(nèi)圈2的大凸緣部6與圓錐滾子4的大端面4b之間的滑動接觸部分保留潤滑油，能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行該滑動接觸部分的潤滑。因此，能夠降低大凸緣部6與圓錐滾子4之間的滑動阻力并抑制發(fā)熱。

圖5表示潤滑油的流入口面積a和流出口面積b的比例與外圈的上升溫度的關(guān)系的坐標(biāo)圖。如根據(jù)圖5所明確的那樣，在潤滑油的流出口面積b比流入口面積a大的現(xiàn)有技術(shù)的情況下(a/b＜1)，外圈的溫度上升變大。可知，在流出口面積b比流入口面積a小的本發(fā)明的實施例1及2的情況下(a/b＞1)，與現(xiàn)有技術(shù)相比外圈的溫度上升受到抑制?？芍魅肟诿娣ea與流出口面積b之比(a/b)更大的實施例2與實施例1相比，外圈的溫度上升更受到抑制。因此，可以說，如本發(fā)明那樣與潤滑油的流入口面積a相比使流出口面積b減小這一點在抑制圓錐滾子軸承1的發(fā)熱而提高壽命這方面是有效的。

此次公開的實施方式是例示而非限制性的。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求表示，包含與權(quán)利要求的構(gòu)成均等的范圍內(nèi)的所有的變更。例如，在上述實施方式中，對于將本發(fā)明適用于圓錐滾子軸承的情況進(jìn)行了例示，但也可以將本發(fā)明適用于角接觸球軸承等具有接觸角的其他形式的滾動軸承。

在上述的實施方式中，在保持器10中的第一被引導(dǎo)部41與第二被引導(dǎo)部42之間形成有凹部33。但是，也可以是沒有該凹部33的構(gòu)造、即第一被引導(dǎo)部41和第二被引導(dǎo)部呈一體相連的形狀。也可以是省略第一被引導(dǎo)部41而僅具備第二被引導(dǎo)部42的構(gòu)造。用于使流出口e22減小的閉塞部也可以形成于大徑環(huán)狀部12。

根據(jù)本發(fā)明的滾動軸承，即使在潤滑油較少的環(huán)境下也能夠以適當(dāng)?shù)乇粷櫥臓顟B(tài)進(jìn)行使用。