滚动轴承及包括滚动轴承的动力传递装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及滚动轴承及包括滚动轴承的动力传递装置。在一个方面中，提供一种滚动轴承，包括内圈(31)、外圈(40)、多个滚动元件以及保持架(60)，该外圈(40)以在内圈(31)与外圈(40)之间具有环形空间的方式围绕内圈(31)的外周表面同轴地布置，所述多个滚动元件以可滚动方式布置在该环形空间中，该保持架(60)保持所述滚动元件。液态的润滑剂流动通过该环形空间。滚动轴承包括在轴承旋转期间在润滑剂中产生气泡的气泡产生机构。
【专利说明】滚动轴承及包括滚动轴承的动力传递装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及滚动轴承及包括该滚动轴承的动力传递装置。
【背景技术】
[0002]为了通过降低润滑剂的粘性阻力以实现扭矩降低，例如存在一种如在日本专利申请公报N0.2008-82547 (JP2008-82547A)中描述的常规滚动轴承。在该滚动轴承中，滚动轴承外布置有气泡产生装置(微气泡产生器)使得通过气泡产生装置产生的气泡被混合到润滑剂中，然后供给至滚动轴承。因而，降低了润滑剂的粘性阻力。
[0003]然而，在JP2008-82547A中描述的滚动轴承中，应当在该滚动轴承外布置一种用于将气泡混合到润滑剂中并将该润滑剂供给至滚动轴承的专用气泡产生装置，这增加了成本并且也引起了确保将气泡产生装置布置在内的空间的必要性。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种滚动轴承和一种包括该滚动轴承的动力传递装置，在该滚动轴承中，在无必要布置专用气泡产生装置的情况下气泡在润滑剂中产生以减小润滑剂的粘性阻力。
[0005]本发明的第一方面涉及一种滚动轴承,该滚动轴承包括内圈、外圈、多个滚动元件以及保持架，该外圈以在内圈与外圈之间具有环形空间的方式围绕内圈的外周表面同轴地布置，所述多个滚动元件以可滚动方式布置在该环形空间中，该保持架保持所述滚动元件，其中，液态的润滑剂流动通过该环形空间。滚动轴承包括在轴承旋转期间在润滑剂中产生气泡的气泡产生机构。
[0006]在上述方面中，气泡产生机构可以为设置在旋转侧轴承圈中的轴承圈气泡产生机构，该旋转侧轴承圈在轴承旋转期间旋转，该旋转侧轴承圈是内圈和外圈中的任一者。
[0007]根据以上方面，在轴承旋转期间，液态的润滑剂流动通过位于内圈和外圈之间的环形空间。此时，设置于在轴承旋转期间旋转、并且是内圈和外圈中的任一者的旋转侧轴承圈中的轴承圈气泡产生机构在润滑剂中产生气泡，由此使得能够降低润滑剂的粘性阻力。通过将轴承圈气泡产生机构设置在旋转侧轴承圈中的这种极其简单的结构，能够降低润滑剂的粘性阻力。因此，与常规技术不同，无必要保证将专用气泡产生装置布置在内的空间，并且无必要在其内设置该专用的气泡产生装置。
[0008]在以上方面中，滚动元件可以是滚子；轴承圈气泡产生机构可以由形成在旋转侧轴承圈的肋部的周表面和旋转侧轴承圈的轴向端面中的至少一者上的多个凹部构成，该肋部面向所述滚子的端面。
[0009]根据以上方面，通过在肋部的面向滚子的端面的周表面与旋转侧轴承圈的轴向端面中的至少一者上形成多个凹部能够容易地设置轴承圈气泡产生机构。在此情况下，由于旋转侧轴承圈的旋转，在旋转侧轴承圈的多个凹部中吸取的诸如空气之类的气体在润滑剂中被捕获，由此使得能够在润滑剂中产生气泡。因此，降低了润滑剂的粘性阻力。另外，旋转侧轴承圈的表面积因所述多个凹部而增大，因而，由于表面积的增大，提高了散热性能。
[0010]在以上方面中，滚子可以是锥形滚子；肋部可包括小肋部与大肋部中的至少一者，该小肋部形成在旋转侧轴承圈中以面向锥形滚子的小直径端面；该大肋部形成在旋转侧轴承圈中以面向锥形滚子的大直径端面。
[0011]在滚子为锥形滚子的情况下(即，在锥形滚子轴承的情况下)，设想在轴承旋转期间因泵送操作大量的润滑剂从小直径侧向大直径侧流动，使得因润滑剂的搅动阻力，易于使扭矩增大。然而，根据以上方面，在形成于旋转侧轴承圈的小肋部和大肋部中的至少一者中的多个凹部中吸取的空气等的气泡在润滑剂中被捕获，由此使得能够在润滑剂中产生气泡。这使得能够降低润滑剂的粘性阻力并降低扭矩。
[0012]在以上方面中，在轴承旋转期间，构成轴承圈气泡产生机构的所述多个凹部可降低所述凹部中的润滑剂的压力，使得所述凹部中的润滑剂的压力等于或小于溶解极限压力。
[0013]根据以上方面，当由于旋转侧轴承圈的旋转，旋转侧轴承圈的多个凹部中的润滑剂的压力减小为等于或低于溶解极限压力时，溶解在润滑剂中的诸如空气之类的气体从润滑剂中出来以产生气泡。这同样使得能够降低润滑剂的粘性阻力。
[0014]在以上方面中，在轴承旋转期间，构成轴承圈气泡产生机构的多个凹部可减小凹部中的润滑剂的压力，使得凹部中的润滑剂的压力等于或低于润滑剂从液相变成汽相的饱和蒸汽压力。
[0015]根据以上方面，当旋转侧轴承圈的多个凹部中的润滑剂的压力等于或小于润滑剂从液相变成汽相的饱和蒸汽压力时，一部分的润滑剂从液相变成汽相，由此使得能够在润滑剂中产生气泡。这使得能够降低润滑剂的粘性阻力。另外，可预期的是，由于已经从液相变成汽相的润滑剂的蒸发热而使润滑剂被冷却。
[0016]在以上方面中，气泡产生机构可以为设置在保持架中的保持架气泡产生机构。
[0017]根据以上方面，在轴承旋转期间，液态的润滑剂流动通过内圈与外圈之间的环形空间。此时，设置在保持架中的保持架气泡产生机构在润滑剂中产生气泡，由此使得能够降低润滑剂的粘性阻力。通过这种保持架气泡产生机构设置在保持架中的极其简单的结构，能够降低润滑剂的粘性阻力。因此，与常规技术不同，无必要确保将专用气泡产生装置布置在内的空间，并且无必要在其内设置该专用气泡产生装置。
[0018]在以上方面中，保持架气泡产生机构可由形成在保持架的轴向端面上的多个凹部构成。
[0019]根据以上方面，通过在保持架中形成所述多个凹部，能够容易地设置保持架气泡产生机构。在此情况下，由于保持架的旋转，在保持架的多个凹部中吸取的空气等的气泡在润滑剂中被捕获，由此使得能够在润滑剂中产生气泡。因此，降低了润滑剂的粘性阻力。另夕卜，保持架的表面积因所述多个凹部而增大，并因此，由于表面积的增大，提高了散热性能。
[0020]在以上方面中，滚动元件可为锥形滚子；可在保持架的小直径环形部中形成沿径向方向向内延伸的凸缘部；以及保持架气泡产生机构可由形成在凸缘部的轴向端面上的多个凹部构成。
[0021]在滚子为锥形滚子的情况下(即，锥形滚子轴承的情况下)，设想在轴承旋转期间因泵送操作大量的润滑剂从小直径侧向大直径侧流动，使得因润滑剂的搅动阻力，易于使扭矩增大。然而，根据以上方面，在形成于保持架的凸缘部的轴向端面上的多个凹部中吸取的空气等的气泡在润滑剂中被捕获，由此使得能够在润滑剂中产生气泡。这使得能够降低润滑剂的粘性阻力并降低扭矩。
[0022]在以上方面中，在轴承旋转期间，构成保持架气泡产生机构的所述多个凹部可降低所述凹部中的润滑剂的压力，使得所述凹部中的润滑剂的压力等于或小于溶解极限压力。
[0023]根据以上方面，当由于保持架的旋转，保持架的多个凹部中的润滑剂的压力减小为等于或小于溶解极限压力时，溶解在润滑剂中的诸如空气之类的气体从润滑剂中出来以产生气泡。这同样使得能够降低润滑剂的粘性阻力。
[0024]在以上方面中，在轴承旋转期间，构成保持架气泡产生机构的多个凹部可减小凹部中的润滑剂的压力，使得凹部中的润滑剂的压力等于或小于润滑剂从液相变成汽相的饱和蒸汽压力。
[0025]根据以上方面，当保持架的多个凹部中的润滑剂的压力等于或小于润滑剂从液相变成汽相的饱和蒸汽压力时，一部分的润滑剂从液相变成汽相，由此使得能够在润滑剂中产生气泡。这使得能够降低润滑剂的粘性阻力。另外，可预期的是，由于已经从液相变成汽相的润滑剂的蒸发热而使润滑剂被冷却。
[0026]本发明的第二方面涉及一种包括根据第一方面所述的滚动轴承的动力传递装置，其中，滚动轴承设置在动力传递装置内以便以可旋转方式支承旋转轴。
[0027]根据第二方面，该动力传递装置包括根据第一方面的滚动轴承，并因此，能够降低润滑剂中的粘性阻力并降低扭矩。
[0028]根据以上方面，气泡产生机构使得能够降低润滑剂中的粘性阻力并降低扭矩。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]以下将参照附图描述本发明的示例性实施方式的特征、优点、技术和产业意义，在附图中相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中:
[0030]图1为示出根据本发明的第一实施方式的滚动轴承的轴向截面图；
[0031]图2为以放大的方式示出根据第一实施方式的内圈、外圈、锥形滚子和保持架之间的关系的轴向截面图；
[0032]图3为示出在第一实施方式中作为旋转侧轴承圈的内圈的侧视图；
[0033]图4为示出在第一实施方式中构成轴承圈气泡产生机构的多个凹部的说明图，该轴承圈气泡产生机构在包括小肋部的一部分的内圈的轴向端面中形成；
[0034]图5为示出在第一实施方式中构成轴承圈气泡产生机构的多个凹部的说明图，该轴承圈气泡产生机构在包括大肋部的一部分的内圈的轴向端面中形成；
[0035]图6为示出在第一实施方式中在构成轴承圈气泡产生机构的多个凹部的内壁表面的旋转方向前侧部位的后方产生低压部的状态的说明图；
[0036]图7为示出作为包括根据第一实施方式的滚动轴承的动力传递装置的差动装置的轴向截面图；
[0037]图8为示出根据本发明的第二实施方式的滚动轴承的轴向截面图；
[0038]图9为以放大的方式示出根据第二实施方式的内圈、外圈、锥形滚子和保持架之间的关系的轴向截面图；
[0039]图10为示出第二实施方式中的保持架的立体图；
[0040]图11为示出在第二实施方式中形成在保持架的轴向小直径端面中、构成保持架气泡产生机构的多个凹部的说明图；
[0041]图12为示出在第二实施方式中形成在保持架的轴向大直径端面中、构成保持架气泡产生机构的多个凹部的说明图；
[0042]图13为示出在第二实施方式中在构成保持架气泡产生机构的多个凹部的内壁表面的旋转方向前侧部位的后方产生低压部的状态的说明图；以及
[0043]图14为示出作为包括根据本发明的第二实施方式的滚动轴承的动力传递装置的差动装置的轴向截面图。
【具体实施方式】
[0044]以下，将描述本发明的实施方式。
[0045]将参照图1至图3描述本发明的第一实施方式。如图1、图2中所示，作为滚动轴承的锥形滚子轴承30包括内圈31、外圈40、多个锥形滚子50和保持架60。内圈31形成为管状形状从而具有中央孔，并且在内圈31的外周表面上形成有具有直径从一端朝向另一端逐渐增大的锥形轴形状的内圈滚道表面32。另外，在内圈31的一端(内圈滚道表面32的小直径侧)的外周表面上形成有小肋部33，该小肋部33具有引导锥形滚子50的小端面51的导轨34，并且在另一端(内圈滚道表面32的大直径侧)的外周表面上形成有大肋部35，该大肋部35具有引导锥形滚子50的大端面52的导轨36。
[0046]外圈40围绕内圈31的外周表面同轴地布置——使得在内圈31与外圈40之间具有环形空间，从而呈管状形状，并且在外圈40的内周表面上形成有外圈滚道表面41，该外圈滚道表面41具有直径从一端朝向另一端逐渐增大的锥形孔形状。在位于内圈31的内圈滚道表面32与外圈滚道表面41之间的环形空间中，所述多个锥形滚子50以所述多个锥形滚子50由保持架60保持的状态以可滚动方式布置。
[0047]保持架60包括:沿轴向方向以预定间隔彼此分离的小直径环形部61和大直径环形部62 ；以及将环形部61、62彼此连接的杆部63。保持锥形滚子50的兜孔64形成在由环形部61、62和杆部63围绕的部分中。锥形滚子轴承30构造成使得液态的润滑剂流动通过内圈31与外圈40之间的环形空间。
[0048]在为内圈31与外圈40的轴承圈中，在轴承旋转期间旋转的旋转侧轴承圈，即，第一实施方式中的内圈31设置有在轴承旋转期间在润滑剂中产生气泡的轴承圈气泡产生机构70。即，在第一实施方式中，轴承圈气泡产生机构70为在轴承旋转期间在润滑剂中产生气泡的气泡产生机构。如在图2、图3中示出的，轴承圈气泡产生机构70由在作为旋转侧轴承圈的内圈31的小肋部33和大肋部35中的至少一者的外周表面上形成的多个凹部72构成。在第一实施方式中，如在图3至图5中示出的，所述多个凹部72分别形成在内圈31的小肋部33和大肋部35的各外周表面上、以及内圈31的包括这些肋部的一部分的轴向端面上。另外，所述多个凹部72通过蚀刻加工或喷丸加工形成。例如，凹部72具有约1ym的直径尺寸和约5 μ m的深度尺寸的大小。
[0049]另外，期望的是构成轴承圈气泡产生机构70的多个凹部72被设定为在轴承旋转期间减小在凹部72中的润滑剂的压力使得在凹部72中的润滑剂的压力等于或小于溶解极限压力。需注意的是溶解极限压力表示在该压力下，在正常压力下在润滑剂中溶解的诸如空气之类的气体因润滑剂的压力而不能维持其在润滑剂中的溶解状态，因而，所述气体变为气泡。另外，期望的是构成轴承圈气泡产生机构70的多个凹部72被设定为在轴承旋转期间减小凹部72中的润滑剂的压力，使得在凹部72中的润滑剂的压力等于或小于润滑剂从液相变成汽相的饱和蒸汽压力。
[0050]根据第一实施方式的作为滚动轴承的锥形滚子轴承如以上所述地构造。因此，液态的润滑剂在轴承旋转期间流动通过位于内圈31与外圈40之间的环形空间。此时，设置在作为旋转侧轴承圈的内圈31中的轴承圈气泡产生机构70在润滑剂中产生气泡，因此，降低了润滑剂的粘性阻力。通过将轴承圈气泡产生机构70设置在内圈31中的这种极其简单的结构，能够降低润滑剂的粘性阻力。因此，与常规技术不同，无必要保证将专用气泡产生装置布置在内的空间，且无必要在其内布置该专用气泡产生装置。
[0051]在第一实施方式中，所述多个凹部72分别形成在内圈31的小肋部33和大肋部35的各外周表面上、以及内圈31的包括肋部33、35的一部分的轴向端面上。由于内圈31的旋转，在小肋部33和大肋部35的各外周表面上、以及在分别包括肋部33、35的一部分的内圈31的轴向端面上形成的多个凹部72中吸取的空气等的气泡在润滑剂中被捕获，由此使得能够在润滑剂中产生气泡。因此，降低了润滑剂的粘性阻力。另外，由于形成在内圈31的小肋部33和大肋部35的各外周表面上以及内圈31的分别包括肋部33、35的一部分的轴向端面上的所述多个凹部72，内圈31的表面积增大，并因此，由于表面积的增大，提高了散热性能。
[0052]另外，如在图6中所示，在轴承旋转期间，在构成轴承圈气泡产生机构70 (所述多个凹部72形成在小肋部33与大肋部35的各外周表面上、以及内圈31的分别包括肋部33、35的一部分的轴向端面上)的多个凹部72的内壁表面的旋转方向前侧部位的后方产生低压部90，旋转方向前侧部位为内壁表面的沿旋转方向(图6中的箭头P方向)的前侧部位。在第一实施方式中，所述多个凹部72设定为使得位于所述多个凹部72中的润滑剂的压力在低压部90处减小为等于或小于溶解极限压力。当因内圈31的旋转，位于所述多个凹部72中的润滑剂的压力被减小至等于或小于溶解极限压力时，在润滑剂中溶解的诸如空气之类的气体从润滑剂中出来以产生气泡。这同样使得能够降低润滑剂的粘性阻力。
[0053]另外，在第一实施方式中，所述多个凹部72设定成使得在轴承旋转期间在所述多个凹部72的低压部90处，润滑剂的压力被减小至等于或小于润滑剂从液相变化为汽相时所处的饱和蒸汽压力。因此，在所述多个凹部72的低压部90处，润滑剂的压力等于或小于润滑剂从液相变成汽相的饱和蒸汽压力。这将部分的润滑剂从液相变成汽相，由此使得能够在润滑剂中产生气泡。这使得能够降低润滑剂的粘性阻力。另外，可预期的是由于已从液相变成汽相的润滑剂的汽化热，润滑剂被冷却。因此，能够提供适于用作用于高速旋转的滚动轴承的锥形滚子轴承30。
[0054]接下来将参照图7描述作为包括如在第一实施方式中描述的滚动轴承的锥形滚子轴承30的动力传递装置的差动装置10。如图7中所示，在差动装置10的差动承载体11内形成有沿轴向方向以预定的间隔设置的轴承座12、13。用于以可旋转方式支承小齿轮轴21 (对应于本发明的旋转轴)的前部和后部的前锥形滚子轴承、后锥形滚子轴承30、80分别配装至轴承座12、13。锥形滚子轴承30、80中的至少锥形滚子轴承30为如在第一实施方式中描述的锥形滚子轴承。
[0055]另外，小齿轮轴21的两个端部中的一个端部从差动承载体11中伸出，并且连接至推进轴(未图示)的配对凸缘23配装至该一个端部。与配装至差动承载体11中的差动壳体(未图示)的齿圈20啮合的小齿轮22以扭矩可传输的方式设置在小齿轮轴21的另一端部中。最终减速齿轮单元由齿圈20和小齿轮22构成。另外，在锥形滚子轴承30、80的内圈31、81之间设置有间隔构件26。另外，差动承载体11的下部中提供并密封有润滑剂使得实现了预定的油面高度。需注意的是，如已知的，在差动壳体(未图示)中设置有差动齿轮机构。
[0056]如在图7中所示出的，在差动承载体11中的轴承座12的上部中形成有润滑剂通道14，通过齿圈20的旋转向上提升的润滑剂流入到该润滑剂通道14中，在轴承座12、13之间的区域的上部中形成有用于将流动通过润滑剂通道14的润滑剂供给至锥形滚子轴承30、80的供给端口 15。
[0057]包括如在第一实施方式中描述的锥形滚子轴承30的差动装置10如以上所述地构造。因此，在当车辆行进的时刻，储存在差动承载体11的下部中的润滑剂因齿圈20的旋转而被摇动，一部分润滑剂流入到润滑剂通道14中，然后流向供给端口 15。然后，润滑剂被从供给端口 15供给至前锥形滚子轴承、后锥形滚子轴承30、80的各环形空间的小直径侧。锥形滚子轴承30、80的内圈31、81与当收到从齿圈20传输的扭矩时旋转的小齿轮轴21 —体地旋转。由此，锥形滚子50滚动，保持架60旋转。另外，供给至前锥形滚动轴承、后锥形滚动轴承30、80的各环形空间的小直径侧的润滑剂通过基于锥形滚子50的滚动的泵送操作朝向环形空间的大直径侧流动，使得润滑剂从该处排出。
[0058]在前锥形滚子轴承和后锥形滚子轴承30、80中，至少锥形滚子轴承30为如第一实施方式中描述的锥形滚子轴承。因此，在形成于锥形滚子轴承30的内圈31的小肋部33和大肋部35的各外周表面上以及内圈31的分别包括肋部33、35的一部分的轴向端面上的多个凹部72中吸取的气泡被混合到润滑剂中。因此，降低了润滑剂的粘性阻力，由此使得能够适当地降低扭矩。
[0059]需注意的是，本发明不限于第一实施方式，并且在本发明的范围内以多种实施方式实现。例如，第一实施方式涉及轴承圈气泡产生机构70由形成在作为旋转侧轴承圈的内圈31的小肋部33和大肋部35的各外周表面上以及内圈31的分别包括这些肋部的一部分的轴向端面上的多个凹部72构成的示例。然而，本发明甚至在轴承圈气泡产生机构70形成在内圈31的小肋部33和大肋部35的外周表面和内圈31的轴向端面中的至少一个表面上的情况下也能实现。另外，外圈可以为旋转侧轴承圈。另外，第一实施方式涉及滚动轴承为锥形滚子轴承30的示例,但滚动轴承可以为圆柱形滚子轴承或球轴承。在滚动轴承为球轴承的情况下，构成轴承圈气泡产生机构的多个凹部形成在旋转侧轴承圈的滚道肩部的周表面上和/或旋转侧轴承圈的轴向端面上。另外，动力传递装置可以为不同于差动装置的装置，并且可以为例如驱动桥装置等。
[0060]参照图8至图12描述本发明的第二实施方式。如在图8和图9中示出的，作为滚动轴承的锥形滚子轴承30包括内圈31、外圈40、多个锥形滚子50和保持架60。内圈31形成为具有中央孔的管状形状，并且具有直径从一端朝向另一端逐渐增大的锥形轴形状的内圈滚道表面32形成在内圈31的外周表面上。另外，在内圈31的一个端部(内圈滚道表面32的小直径侧)的外周表面上，形成有小肋部33，该小肋部33具有引导锥形滚子50的小端面51的导轨34，在另一端部(内圈滚道表面32的大直径侧)的外周表面上形成有大肋部35，该大肋部35具有引导锥形滚子50的大端面52的导轨36。
[0061]外圈40围绕内圈31的外周表面同轴地布置，使得内圈31与外圈40之间存在环形空间以具有管状形状，并且具有直径从一端朝向另一端逐渐增大的锥形孔形状的外圈滚道表面41形成在外圈40的内周表面上。在内圈31的内圈滚道表面32与外圈滚道表面41之间的环形空间中，所述多个锥形滚子50以可滚动方式布置成处于所述多个锥形滚子50由保持架60保持的状态。
[0062]保持架60由金属材料或树脂材料形成。如在图9、图10中示出的，保持架60包括:沿轴向方向以预定间隔彼此分离的小直径环形部61和大直径环形部62 ;以及将所述环形部61、62彼此连接的杆部63。保持锥形滚子50的兜孔64形成在由环形部61、62和杆部63围绕的部分中。另外，在第二实施方式中，凸缘部61a形成在保持架60的小直径环形部61的轴向边缘中以便沿径向方向向内延伸至靠近内圈31的小肋部33的外周表面的位置。锥形滚子轴承30构造成使得液态的润滑剂流动通过位于内圈31与外圈40之间的环形空间。
[0063]保持架60中设置有在轴承旋转期间在润滑剂中产生气泡的保持架气泡产生机构75。即，在第二实施方式中，保持架气泡产生机构75为在轴承旋转期间在润滑剂中产生气泡的气泡产生机构。另外，保持架气泡产生机构75由形成在保持架60的轴向端面上的多个凹部76构成。在第二实施方式中，如在图10至图12中示出的，构成保持架气泡产生机构75的多个凹部76形成在保持架60的各轴向端面上，即，在包括保持架60的小直径环形部61的凸缘部61a的轴向端面和其大直径环形部62的轴向端面上。另外，凹部76具有这样的大小，例如，直径尺寸为约10 μ m，深度尺寸为约5 μ m。
[0064]另外，在保持架60由金属制成的情况下，所述多个凹部76通过蚀刻加工或喷丸加工形成。另外，在保持架60由树脂制成的情况下，用于形成多个凹部76的突起部形成在用于形成保持架60的模具的模制表面上。当树脂材料被注射入模具中时，保持架60形成，并同时，多个凹部76形成在保持架60的各轴向端面上。
[0065]另外，期望的是构成保持架气泡产生机构75的多个凹部76被设定为在轴承旋转期间减小在凹部76中的润滑剂的压力使得在凹部76中的润滑剂的压力等于或小于溶解极限压力。需注意的是溶解极限压力表示在该压力下，在正常压力下在润滑剂中溶解的诸如空气之类的气体因润滑剂的压力而不能维持其在润滑剂中的溶解状态，因而，所述气体变为气泡。另外，期望的是构成保持架气泡产生机构75的多个凹部76被设定为在轴承旋转期间减小凹部76中的润滑剂的压力，使得在凹部76中的润滑剂的压力等于或小于润滑剂从液相变成汽相的饱和蒸汽压力。
[0066]根据第二实施方式的作为滚动轴承的锥形滚子轴承如以上所述地构造。因此，液态的润滑剂在轴承旋转期间流动通过位于内圈31与外圈40之间的环形空间。此时，设置在保持架60中的保持架气泡产生机构75在润滑剂中产生气泡，因此，降低了润滑剂的粘性阻力。通过将保持架气泡产生机构75设置在保持架60中的这种极其简单的结构，能够降低润滑剂的粘性阻力。因此，与常规技术不同，无必要保证将专用气泡产生装置布置在内的空间，且无必要在其内设置该专用气泡产生装置。
[0067]在第二实施方式中，所述多个凹部76形成在保持架60的各轴向端面上。另外，由于保持架60的旋转，在形成于保持架60的各轴向端面上的所述多个凹部76中吸取的空气等的气泡在润滑剂中被捕获，由此使得能够在润滑剂中产生气泡。因此，降低了润滑剂的粘性阻力。另外，由于形成在保持架60的各轴向端面上的所述多个凹部76，保持架60的表面积增大，并因此，由于表面积的增大，提高了散热性能。
[0068]另外，如在图13中所示，在轴承旋转期间，在构成保持架气泡产生机构75的多个凹部76的内壁表面的旋转方向前侧部位的后方产生低压部90，旋转方向前侧部位为内壁表面的沿旋转方向(图13中的箭头P方向)的前侧部位。在第二实施方式中，所述多个凹部76设定为使得位于所述多个凹部76中的润滑剂的压力在低压部90处减小为等于或小于溶解极限压力。当因内圈31的旋转，位于所述多个凹部76中的润滑剂的压力被减小至等于或小于溶解极限压力时，在润滑剂中溶解的诸如空气之类的气体从润滑剂中出来以产生气泡。这同样使得能够降低润滑剂的粘性阻力。
[0069]另外，在第二实施方式中，所述多个凹部76设定成使得在轴承旋转期间在所述多个凹部76的低压部90处，润滑剂的压力被减小至等于或小于润滑剂从液相变化为汽相时所处的饱和蒸汽压力。因此，在所述多个凹部76的低压部90处，润滑剂的压力等于或小于润滑剂从液相变成汽相的饱和蒸汽压力。这将部分润滑剂从液相变成汽相，由此使得能够在润滑剂中产生气泡。这使得能够降低润滑剂的粘性阻力。另外，可预期的是由于已从液相变成汽相的润滑剂的汽化热，润滑剂被冷却。因此，能够提供适于用作用于高速旋转的滚动轴承的锥形滚子轴承30。
[0070]接下来将参照图14描述作为包括如在第二实施方式中描述的滚动轴承的锥形滚子轴承30的动力传递装置的差动装置10。如图14中所示，在差动装置10的差动承载体11内形成有沿轴向方向以预定的间隔设置的轴承座12、13。用于以可旋转方式支承小齿轮轴21 (对应于本发明的旋转轴)的前部和后部的前锥形滚子轴承、后锥形滚子轴承30、80分别配装至轴承座12、13。锥形滚子轴承30、80中的至少锥形滚子轴承30为如在第二实施方式中描述的锥形滚子轴承。
[0071]另外，小齿轮轴21的两个端部中的一个端部从差动承载体11中伸出，并且连接至推进轴(未图示)的配对凸缘23配装至该一个端部。与配装至差动承载体11中的差动壳体(未图示)的齿圈20啮合的小齿轮22以扭矩可传输的方式设置在小齿轮轴21的另一端部中。最终减速齿轮单元由齿圈20和小齿轮22构成。另外，在锥形滚子轴承30、80的内圈31、81之间设置有间隔构件26。另外，差动承载体11的下部中提供并密封有润滑剂使得实现了预定的油面高度。需注意的是，如已知的，在差动壳体(未图示)中设置有差动齿轮机构。
[0072]如在14中所示出的，在差动承载体11中的轴承座12的上部中形成有润滑剂通道14，通过齿圈20的旋转向上提升的润滑剂流入到该润滑剂通道14中，并且在轴承座12、13之间的区域的上部中形成有用于将流动通过润滑剂通道14的润滑剂供给至锥形滚子轴承30、80的供给端口 15。
[0073]包括如在第二实施方式中描述的锥形滚子轴承30的差动装置10如以上所述地构造。因此，在当车辆行进等的时刻，储存在差动承载体11的下部中的润滑剂因齿圈20的旋转而被摇动，一部分润滑剂流入到润滑剂通道14中并流向供给端口 15。然后，润滑剂被从供给端口 15供给至前锥形滚子轴承、后锥形滚子轴承30、80的各环形空间的小直径侧。锥形滚子轴承30、80的内圈31、81与当收到从齿圈20传输的扭矩时旋转的小齿轮轴21 —体地旋转。由此，锥形滚子50滚动，保持架60旋转。另外，供给至前锥形滚动轴承、后锥形滚动轴承30、80的各环形空间的小直径侧的润滑剂通过基于锥形滚子50的滚动的泵送操作朝向环形空间的大直径侧流动，使得润滑剂从该处排出。
[0074]在前锥形滚子轴承和后锥形滚子轴承30、80中，至少锥形滚子轴承30为如第二实施方式中描述的锥形滚子轴承。因此，在形成于锥形滚子轴承30的保持架60的各轴向端面上的多个凹部76中吸取的气泡被混合到润滑剂中。因此，降低了润滑剂的粘性阻力，由此使得能够适当地降低扭矩。
[0075]需注意的是，本发明不限于第二实施方式，并且在本发明的范围内以多种实施方式实现。例如，第二实施方式涉及构成保持架气泡产生机构75的多个凹部76形成在包括保持架60的小直径环形部61的凸缘部61a的轴向端面和其大直径环形部62的轴向端面上的示例。然而，本发明甚至在构成保持架气泡产生机构75的多个凹部76形成在包括保持架60的小直径环形部61的凸缘部61a的轴向端面和其大直径环形部62的轴向端面中的至少一个轴向端面上的情况下也同样实现。另外，本发明甚至在构成保持架气泡产生机构的多个凹部形成在除了保持架60的轴向端面以外的其它一部分或多部分上一例如，在包括小直径环形部61、大直径环形部62和杆部63的保持架部件中的至少一者的外直径侧表面和/或内直径侧表面上一的情况下实现。另外，第二实施方式涉及滚动轴承为锥形滚子轴承30的示例，但是滚动轴承可以为圆柱形滚子轴承或球轴承。另外，动力传递装置可以为不同于差动装置的装置，并且可以为例如驱动桥装置等。
【权利要求】
1.一种滚动轴承，所述滚动轴承包括内圈(31)、外圈(40)、多个滚动元件以及保持架(60)，所述外圈(40)以在所述内圈(31)与所述外圈(40)之间具有环形空间的方式围绕所述内圈(31)的外周表面同轴地布置，所述滚动元件以可滚动方式布置在所述环形空间中，所述保持架￠0)保持所述滚动元件，其中，液态的润滑剂流动通过所述环形空间， 所述滚动轴承的特征在于包括: 气泡产生机构，所述气泡产生机构在轴承旋转期间在所述润滑剂中产生气泡。
2.根据权利要求1所述的滚动轴承，其中: 所述气泡产生机构为设置于在轴承旋转期间旋转的旋转侧轴承圈中的轴承圈气泡产生机构(70)，所述旋转侧轴承圈为所述内圈(31)和所述外圈(40)中的任一者。
3.根据权利要求2所述的滚动轴承，其中: 所述滚动元件为滚子；以及 所述轴承圈气泡产生机构(70)由形成在所述旋转侧轴承圈的肋部的周表面和所述旋转侧轴承圈的轴向端面中的至少一者上的多个凹部构成，所述肋部面向所述滚子的端面。
4.根据权利要求3所述的滚动轴承，其中: 所述滚子为锥形滚子；以及 所述肋部包括小肋部和大肋部中的至少一者，所述小肋部形成在所述旋转侧轴承圈中从而面向所述锥形滚子的小直径端面，所述大肋部形成在所述旋转侧轴承圈中从而面向所述锥形滚子的大直径端面。
5.根据权利要求3或4所述的滚动轴承，其中: 构成所述轴承圈气泡产生机构(70)的所述多个凹部在轴承旋转期间减小所述凹部中的所述润滑剂的压力，使得所述凹部中的所述润滑剂的压力等于或低于溶解极限压力。
6.根据权利要求3或4所述的滚动轴承，其中: 构成所述轴承圈气泡产生机构(70)的所述多个凹部在轴承旋转期间减小所述凹部中的所述润滑剂的压力，使得所述凹部中的所述润滑剂的压力等于或低于所述润滑剂从液相变成汽相的饱和蒸汽压力。
7.根据权利要求1所述的滚动轴承，其中: 所述气泡产生机构为设置于所述保持架(60)中的保持架气泡产生机构(75)。
8.根据权利要求7所述的滚动轴承，其中: 所述保持架气泡产生机构(75)由形成在所述保持架￠0)的轴向端面上的多个凹部构成。
9.根据权利要求7或8所述的滚动轴承，其中: 所述滚动元件为锥形滚子； 在所述保持架出0)的小直径环形部中形成有沿径向方向向内延伸的凸缘部(61a);以及 所述保持架气泡产生机构(75)由形成在所述凸缘部^la)的轴向端面上的多个凹部构成。
10.根据权利要求8所述的滚动轴承，其中: 构成所述保持架气泡产生机构(75)的所述多个凹部在轴承旋转期间减小所述凹部中的所述润滑剂的压力，使得所述凹部中的所述润滑剂的压力等于或低于溶解极限压力。
11.根据权利要求8所述的滚动轴承，其中: 构成所述保持架气泡产生机构(75)的所述多个凹部在轴承旋转期间减小所述凹部中的所述润滑剂的压力，使得所述凹部中的所述润滑剂的压力等于或低于所述润滑剂从液相变成汽相的饱和蒸汽压力。
12.一种动力传递装置，其特征在于包括: 根据权利要求1至11中任一项所述的滚动轴承，其中， 所述滚动轴承设置于所述动力传递装置内从而以可旋转方式支承旋转轴。
【文档编号】F16H57/04GK104421329SQ201410425305
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年8月26日 优先权日:2013年8月28日
【发明者】村田顺司, 镰本繁夫 申请人:株式会社捷太格特