圓錐滾子軸承的制作方法

圓錐滾子軸承的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種圓錐滾子軸承，具備：外圈，具有從軸向一側朝向另一側擴徑的外圈軌道面；內圈，具有內圈軌道面，在軸向另一側具有向徑向外側突出的大凸肩部；多個圓錐滾子；環狀的保持器；以及積存部，設置于外圈的軸向另一側，在內周側形成有用于積存潤滑油的凹槽。凹槽在底部具有凹凸形狀。
【專利說明】圓錐滾子軸承
[0001 ] 本申請通過參照于2015年3月23日提交的日本專利申請2015-059741而引用包括其說明書、附圖以及摘要在內的全部內容。
技術領域
[0002]本發明涉及圓錐滾子軸承。
【背景技術】
[0003]圓錐滾子軸承能夠承受徑向載荷和單向的軸向載荷，被用于各種領域。例如，圓錐滾子軸承被用于支撐在汽車中的變速器、差速裝置等齒輪機構設置的軸。這樣的圓錐滾子軸承具備外圈、內圈、多個圓錐滾子以及環狀的保持器。外圈具有從軸向一側朝向另一側擴徑的外圈軌道面。內圈具有與外圈軌道面相對的內圈軌道面且在內圈軌道面的軸向另一側具有大凸肩部。圓錐滾子介于外圈軌道面與內圈軌道面之間。保持器以在周向上隔開間隔的方式保持多個圓錐滾子。
[0004]例如，在差速裝置中，裝置的殼體的底部被設為潤滑油積存部(油積存部)。旋轉的齒圈構成為將儲存于潤滑油積存部的潤滑油帶起而使其飛散，將該潤滑油用于圓錐滾子軸承的潤滑。但是，在發動機的啟動時等的旋轉初期，由如上所述的潤滑油的帶起實現的向圓錐滾子軸承的供油不充分。因而，圓錐滾子軸承有可能處于缺潤滑狀態。在圓錐滾子軸承中，圓錐滾子的大徑側的端面與內圈的大凸肩部之間為滑動接觸。因而，若這樣的滑動接觸的部分成為缺潤滑狀態，則可能會因與滑動摩擦相伴的溫度上升而產生燒熔。
[0005]于是，有人提出了在與內圈的大凸肩部的徑向外側的位置對應的外圈部分也就是外圈的端部安裝有截面L字狀的圓環部件(隔板)的圓錐滾子軸承(參照日本特開2008-57791號公報的圖5、圖6)。通過該圓環部件，能夠在圓錐滾子軸承中積存潤滑油。由此，在旋轉初期，能夠將該潤滑油用于圓錐滾子的端面與內圈的大凸肩部之間的潤滑。
[0006]根據日本特開2008-57791號公報所記載的圓錐滾子軸承，通過由截面L字狀的圓環部件積存的潤滑油，能夠提高圓錐滾子與大凸肩部之間的耐燒熔性。然而，由于在潤滑油中包含磨損粉等異物，所以這樣的異物也會通過截面L字狀的圓環部件而積存于圓錐滾子軸承。若該異物與潤滑油一起浸入到圓錐滾子與大凸肩部之間、圓錐滾子的軌道面等軸承內部，則會成為使軸承壽命下降的原因。

【發明內容】

[0007]本發明的目的之一在于，在圓錐滾子軸承中能夠積存潤滑油，并且，即使該潤滑油中含有異物，也能夠使該異物不容易浸入軸承內部。
[0008]本發明的一技術方案的圓錐滾子軸承的結構上的特征在于，具備:外圈，具有從軸向一側朝向另一側擴徑的外圈軌道面；內圈，具有與所述外圈軌道面相對的內圈軌道面，在軸向另一側具有向徑向外側突出的大凸肩部；多個圓錐滾子，介于所述外圈軌道面與所述內圈軌道面之間，與所述大凸肩部;環狀的保持器，在周向上隔開間隔地保持多個所述圓錐滾子；以及積存部，設置于所述外圈的軸向另一側，在內周側形成有用于積存潤滑油的凹槽，所述凹槽在底部具有凹凸形狀。
【附圖說明】
[0009]本發明的上述的特征和優點和進一步的特征和優點將會通過以下參照附圖而進行的實施例的說明而變得明了，其中，對相同的要素標注相同的標號。
[0010]圖1是示出具備本發明的圓錐滾子軸承的旋轉裝置的一實施方式的縱剖視圖。
[0011]圖2是示出前軸承及其周圍的縱剖視圖。
[0012]圖3是積存部的放大圖。
[0013]圖4是從與滾子中心線平行的方向觀察軸承內部時的剖視圖。
[0014]圖5是說明圖2所示的前軸承的組裝的說明圖。
[0015]圖6是示出圓錐滾子軸承的其他形態的一部分的縱剖視圖。
【具體實施方式】
[0016]以下，基于附圖對本發明的實施方式進行說明。圖1是示出具備本發明的圓錐滾子軸承的旋轉裝置的一實施方式的縱剖視圖。在本實施方式中，對將圓錐滾子軸承應用于汽車的差速裝置10的情況進行說明。然而，圓錐滾子軸承能夠應用于各種旋轉裝置。
[0017]在該差速裝置10中，在殼體12內以嚙合的方式配置有齒圈14和驅動小齒輪16。驅動小齒輪16—體地形成于軸18的一端部(在圖1中為左端部)。在軸18的另一端部(在圖1中為右端部)安裝有軸套22。軸套22經由圖外的接頭和/或螺旋軸連結于發動機。發動機的驅動力被傳遞給驅動小齒輪16。在齒圈14裝備有圖外的差動機構。從差動機構向左右的車輪傳遞動力。
[0018]軸18可旋轉地被前軸承30和后軸承40支撐于殼體12。該前軸承30和后軸承40都由圓錐滾子軸承形成。前軸承30和后軸承40雖然型號(大小)不同，但結構相同。于是，關于本發明的圓錐滾子軸承的詳細結構，例示前軸承30來進行說明。
[0019]圖2是示出前軸承30及其周圍的縱剖視圖。前軸承30具備外圈36、內圈32、圓錐滾子34以及保持器38。本實施方式的前軸承30還具有用于積存潤滑油的積存部50。該積存部50與外圈36形成為一體。也就是說，在外圈36的一部分設置有積存部50。
[0020]外圈36具有從軸向一側(在圖2中為左側)朝向軸向另一側(在圖2中為右側)擴徑的圓錐面狀的外圈軌道面36a。內圈32具有與外圈軌道面36a相對的圓錐面狀的內圈軌道面32a。內圈32具有小徑的小凸肩部32b和大徑的大凸肩部32c。小凸肩部32b在內圈軌道面32a的軸向一側向徑向外側突出。大凸肩部32c在軸向另一側向徑向外側突出。
[0021]圓錐滾子34具有圓錐臺形狀的外周面34a。圓錐滾子34在軸向一側具有小徑側的端面34b，在另一側具有大徑側的端面34c。在外圈軌道面36a與內圈軌道面32a之間介有多個圓錐滾子34 ο通過內圈32旋轉，各圓錐滾子34在內圈軌道面32a和外圈軌道面36a上滾動。
[0022]保持器38為環狀的部件，具有軸向一側的小徑環狀部38a、軸向另一側的大徑環狀部38b以及多個柱部38c。柱部38c連接環狀部38a、38b。形成于環狀部38a、38b之間且在周向上相鄰的柱部38c、38c之間的空間成為收容圓錐滾子34的收容部39。由上可知，保持器38能夠在周向上隔開間隔地保持多個圓錐滾子34。
[0023]保持器38具有阻止收容于收容部39的圓錐滾子34向徑向外側脫落(組裝軸承時的脫落)的滾子止動部。本實施方式的滾子止動部由柱部38c的徑向外側的部分形成(參照圖4)。如圖4所示，在與圓錐滾子34的中心線正交的橫截面中，以一個收容部39為中央而位于其周向兩側的一對滾子止動部38d、38d之間的周向尺寸LI比該橫截面中的圓錐滾子34的直徑Dl小(L1〈D1)。因而，收容部39內的圓錐滾子34在要向徑向外側移位時會與這一對滾子止動部38d、38d接觸，而從不會向徑向外側脫落。
[0024]在圖2中，積存部50是設置于外圈36的軸向另一側的短圓筒狀的部分。在該積存部50的內周側形成有用于積存潤滑油的凹槽55。圖3是積存部50的放大圖。本實施方式的積存部50具有圓筒部50a和圓環部50b。圓筒部50a通過從外圈36的徑向外側部的端部36b進一步向軸向另一側延伸而形成。圓環部50b從圓筒部50a的頂端部向徑向內側延伸。圓環部50b成為構成凹槽55的一側的側壁。外圈36的端部36b(的一部分)成為構成凹槽55的另一側的側壁。
[0025]形成于圓筒部50a的內周面5lb、圓環部50b的內側面5Ic以及外圈36的端部36b的外側面51d之間的空間成為所述凹槽55。該凹槽55形成為在周向上連續的環狀槽。由此，凹槽55接受在前軸承30內通過、尤其是沿著外圈軌道面36a通過的潤滑油L。在前軸承30的下部中，能夠將該潤滑油L保持于保持器38所具有的大徑環狀部38b的徑向外側的區域。如圖2所示，積存部50(凹槽55)位于內圈32的大凸肩部32c的徑向外側。在前軸承30的上部中，積存部50的圓環部50b也能夠將積存于積存部50的潤滑油L朝向內圈32的大凸肩部32c引導。
[0026]如圖3所示，在縱截面中，積存部50所具有的凹槽55在其底部具有凹凸形狀。也就是說，圓筒部50a的內周面51b具有成為了凹凸形狀的凹凸部56。在本實施方式中，設置有多個凹部56b且設置有多個凸部56a。然而，該凹凸部56(凹凸形狀)只要包含至少一個凸部56a即可。本實施方式的凹凸形狀中，凸部56a為矩形，成為了脈沖波形狀。
[0027]積存部50構成為:構成該凹槽55的側壁的內徑ΦB即圓環部50b的內徑Φ B比連接位于內圈32 (參照圖2)的外周側的圓錐滾子34的最外徑部34e而成的圓的直徑Φ A大(Φ B〉ΦΑ)。進而，在本實施方式中，凹槽55還構成為:在凹槽55的底部形成的凹凸形狀(凹凸部56)所包含的凸部56a的內徑Φ C也比所述直徑Φ A大。
[0028]凹凸部56所包含的凹部56b被設定為比潤滑油L中可能包含的異物g的大小大。作為異物g，存在在殼體12(參照圖1)等的成形時產生的研磨肩、齒輪14和小齒輪16(參照圖1)的磨損粉等。在研磨肩的情況下，該異物g的大小例如為100?200μπι。在磨損粉的情況下，該異物g的大小例如為5μηι?15μηι。于是，凹部56b的軸向尺寸e被設定為該異物g的最大值(200μπι)以上且該最大值的1.5倍(300μπι)以下。與此同樣，凹部56b的深度尺寸(徑向尺寸)h也被設定為與軸向尺寸e相同或者比軸向尺寸e大的值。
[0029]對以上那樣構成的差速裝置10(參照圖1)中的潤滑油L的流動進行說明。在圖1中，在殼體12的下部的配置有齒圈14的潤滑油室19中積存有潤滑油L。該潤滑油室19的潤滑油L通過齒圈14旋轉而被攪拌，并且被帶起而飛散。特別地，被帶起到上方的潤滑油L能夠通過形成于殼體12的上部的導入流路21而流入前軸承30與后軸承40之間。這樣流動的潤滑油L能夠分別浸入前軸承30和后軸承40，被用于潤滑。
[0030]進而，通過了前軸承30的潤滑油L被保持于與外圈36連續而設置的積存部50的凹槽55，能夠滯留于前軸承30(所述積存部50:參照圖2)。在該差速裝置10中，在旋轉停止之后經過規定時間而旋轉剛剛重新開始之后(旋轉初期)，即使如上所述那樣帶起潤滑油室19中的潤滑油L，潤滑油L也不會立即供給到前軸承30。但是，在本實施方式中，能夠將通過積存部50而滯留于前軸承30的潤滑油L用于旋轉初期。尤其是，在圓錐滾子軸承(參照圖2)中，圓錐滾子34與內圈32的大凸肩部32c滑動接觸。然而，能夠將通過積存部50而滯留于前軸承30的潤滑油L用于該滑動接觸面(滑動面)的潤滑。其結果，在旋轉初期，能夠防止圓錐滾子34與大凸肩部32c的接觸面成為缺少潤滑狀態。
[0031]如上所述(參照圖3)，積存部50的凹槽55在底部(內周面51b)具有凹凸形狀。因而，潤滑油L能夠從凹槽55流出。然而，進入到該底部(凹凸部56)的凹部56b的異物g掛于凸部56a而導致該異物g從凹槽55的流出受到阻礙，能夠使得異物g難以浸入軸承內部，例如軌道面32a、36a和/或圓錐滾子34與大凸肩部32c之間。若假設異物g與潤滑油L 一起浸入軸承內部，則會成為軸承壽命下降的原因。然而，根據本實施方式的前軸承30，能夠防止由異物g引起的軸承壽命的下降。
[0032]圖5是說明圖2所示的前軸承30的組裝的說明圖。為了構成圖2所示的前軸承30，首先對與積存部50成為了一體的外圈36從軸向進行推壓，將其壓入殼體12。壓入完成的狀態是圖5所示的狀態。
[0033]接著，在保持器38收容有圓錐滾子34的狀態下，使其位于內圈32的內圈軌道面32a而構成內圈單元30a。使該內圈單元30a沿著軸向移動，一邊從軸18的軸端外嵌，一邊接近裝配于殼體12的帶有積存部50的外圈36。由此，內圈單元30a所包含的圓錐滾子34通過積存部50，而使內圈單元30a沿著軸向移動到圓錐滾子34與外圈軌道面36a接觸的位置。
[0034]此時，圓錐滾子34的最外徑部34e在整周上不會與積存部50的圓環部50b發生干涉。這是因為，如上所述，積存部50的圓環部50b的內徑Φ B即構成凹槽55的側壁的內徑Φ B比連接位于內圈32的外周側的圓錐滾子34的最外徑部34e而成的圓的直徑Φ A大(Φ B〉ΦA)。進而，在本實施方式中，圓錐滾子34的最外徑部34e也不會與積存部50的凹凸部56(參照圖3)發生干涉。這是因為，如上所述，凹凸部56所包含的凸部56a的內徑Φ C比所述直徑Φ A大(Φ C〉Φ A)。如以上那樣，能夠通過將內圈單元30a組裝于帶有積存部50的外圈36而構成前軸承30(參照圖2)。
[0035]如圖2所示，本實施方式的圓錐滾子軸承(前軸承30)具備外圈36、內圈32、多個圓錐滾子34、環狀的保持器38以及積存部50。在積存部50形成有設置于外圈36的軸向另一側且用于在內周側積存潤滑油L的凹槽55。外圈36與積存部50作為一體而形成。如圖3和圖5所示，構成該積存部50的凹槽55的側壁(圓環部50b)的內徑Φ B比連接位于內圈32的外周側的圓錐滾子34的最外徑部34e而成的圓的直徑Φ A大。
[0036]根據該結構，能夠在設置于外圈36的軸向另一側的積存部50的凹槽55中積存潤滑油L。能夠將該潤滑油L用于圓錐滾子軸承(前軸承30)的潤滑。尤其是，在設置有積存部50的軸向另一側，內圈32具有與圓錐滾子34接觸的大凸肩部32c。由此，能夠將積存部50的潤滑油L用于圓錐滾子34與大凸肩部32c之間的潤滑。因而，在前軸承30的旋轉初期，能夠防止圓錐滾子34與大凸肩部32c的接觸面成為缺少潤滑狀態。
[0037]如圖5所示，外圈36與積存部50作為一體而成形。由此，在裝配于殼體12時，也能夠將該外圈36和積存部50作為一體來處理。其結果，能夠簡單地得到用于將潤滑油1^積存于前軸承30的結構。進而，在使內圈單元30a和與積存部50為一體的外圈36在軸向上接近而組裝圓錐滾子軸承時，構成凹槽55的側壁(圓環部50b)不會與內圈單元30a的圓錐滾子34的最外徑部34e發生干涉，前軸承30的組裝變得容易。
[0038]圖6是示出圓錐滾子軸承(前軸承30)的其他形態的一部分的縱剖視圖。在圖6所示的前軸承30中，外圈36和積存部50分體。也就是說，積存部50由用于積存潤滑油的專用的保持部件形成。積存部50是與外圈36相獨立地形成的圓筒狀的部件。積存部50具有圓筒部62和環狀的突出部68。圓筒部62設置于外圈36的附近。突出部68從圓筒部62向徑向內側突出。圓筒部62與外圈36的大徑側端面36c接觸而設置。在圓筒部62、環狀的突出部68以及外圈36的軸向另一側的端部36b之間形成截面為凹狀的環狀槽(凹槽55)。該積存部50具有用于與外圈36的一部分(端部36b)嵌合而使積存部50與外圈36成為一體的的嵌合部。本實施方式的嵌合部是嵌合爪66。此外，該積存部50為樹脂制。
[0039]在該積存部50所具有的圓筒部62設置有朝向軸向另一側而開口的縫隙54。通過該縫隙54，圓筒部62中的設置有突出部68的徑向內側部51和徑向外側部52在徑向上分離。該圓筒部62具有連接該徑向內側部51和徑向外側部52的基部53。在本實施方式中，縫隙54遍及整周而設置。該縫隙54為了使設置有突出部68的徑向內側部51容易朝向徑向外側彈性變形而設置。在前軸承30的組裝時，(與圖5的情況同樣地)使圖6所示的用于前軸承30的內圈單元在軸向上接近外圈36和積存部50。在該情況下，即使突出部68與保持器38的大徑環狀部38b和/或圓錐滾子44的最外徑部34e接觸，突出部68自身也會進行彈性變形。設置有該突出部68的徑向內側部51也能夠向徑向外側彈性變形。由此，內圈單元所包含的保持器38的大徑環狀部38b和圓錐滾子的最外徑部34e能夠通過積存部50。
[0040]該積存部50的凹槽55在其底部具有凹凸形狀。這一點與圖3所示的積存部50相同。根據該積存部50，能夠在設置于外圈36的軸向另一側的積存部50的凹槽55中積存潤滑油。能夠將該潤滑油用于圓錐滾子軸承(前軸承30)的潤滑。因而，例如在旋轉初期，能夠防止軸承內部成為缺少潤滑狀態。由于該積存部50的凹槽55在底部具有凹凸形狀，所以積存于底部的異物g的流出受到阻礙，能夠使異物g難以浸入軸承內部。
[0041]以上公開的實施方式在所有方面都是例示而非限制性的內容。也就是說，本發明的圓錐滾子軸承不限于圖示的形態，也可以在本發明的范圍內為其他形態。在所述實施方式中，設置于凹槽55的底部的凹凸形狀形成為脈沖波形。然而，該形狀可以變更，也可以是三角波形。在所述實施方式中，雖然將具備本發明的圓錐滾子軸承的旋轉機器設為差速裝置而進行了說明，但也可以是汽車的變速器等的齒輪機構。
[0042]根據本發明的圓錐滾子軸承，能夠在積存部的凹槽中積存潤滑油。即使該潤滑油包含異物，積存于凹槽的底部的異物的流出也會因凹凸形狀而受到阻礙。由此，能夠使異物難以浸入軸承內部，能夠防止由異物引起的軸承壽命的下降。
【主權項】
1.一種圓錐滾子軸承，具備: 外圈，具有從軸向一側朝向另一側擴徑的外圈軌道面； 內圈，具有與所述外圈軌道面相對的內圈軌道面，在軸向另一側具有向徑向外側突出的大凸肩部； 多個圓錐滾子，介于所述外圈軌道面與所述內圈軌道面之間，與所述大凸肩部接觸； 環狀的保持器，在周向上隔開間隔地保持多個所述圓錐滾子；以及 積存部，設置于所述外圈的軸向另一側，在內周側形成有用于積存潤滑油的凹槽， 其中， 所述凹槽在底部具有凹凸形狀。2.根據權利要求1所述的圓錐滾子軸承，其中， 所述外圈與所述積存部作為一體而形成， 所述積存部的構成所述凹槽的側壁的內徑比連接位于所述內圈的外周側的所述圓錐滾子的最外徑部而成的圓的直徑大。3.根據權利要求2所述的圓錐滾子軸承，其中， 所述凹凸形狀所包含的凸部的內徑比連接位于所述內圈的外周側的所述圓錐滾子的最外徑部而成的圓的直徑大。4.一種圓錐滾子軸承，具備: 外圈，具有從軸向一側朝向另一側擴徑的外圈軌道面； 內圈，具有與所述外圈軌道面相對的內圈軌道面，在軸向另一側具有向徑向外側突出的大凸肩部； 多個圓錐滾子，介于所述外圈軌道面與所述內圈軌道面之間，與所述大凸肩部接觸； 環狀的保持器，在周向上隔開間隔地保持多個所述圓錐滾子；以及 積存部，設置于所述外圈的軸向另一側，在內周側形成有用于積存潤滑油的凹槽， 其中， 所述積存部與所述外圈作為一體而形成， 所述積存部的構成所述凹槽的側壁的內徑比連接位于所述內圈的外周側的所述圓錐滾子的最外徑部而成的圓的直徑大。
【文檔編號】F16C33/66GK105987076SQ201610160799
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月21日
【發明人】長井敦, 鈴木章之
【申請人】株式會社捷太格特