JP2000233656A - 車両用差動装置の歯車軸支持装置 - Google Patents
車両用差動装置の歯車軸支持装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属摩耗粉等の異物混入下でも、長い耐久寿
命を確保できる車両用差動装置の歯車軸支持装置を提供
することである。 【解決手段】 歯車軸を支持する円錐ころ軸受６の内輪
１４、外輪１５および円錐ころ１６の各部品の素材とし
て、ＳｉとＭｎの含有量を高めた鋼を用い、これらを浸
炭窒化処理したのち焼入れ、部品表層部の残留オーステ
ナイト量を２０〜４０体積％とすることにより、ギヤオ
イルに混入した異物の噛み込みに起因する表面剥離の発
生を抑制し、長い耐久寿命を有する車両用差動装置の歯
車軸支持装置を提供したのである。
命を確保できる車両用差動装置の歯車軸支持装置を提供
することである。 【解決手段】 歯車軸を支持する円錐ころ軸受６の内輪
１４、外輪１５および円錐ころ１６の各部品の素材とし
て、ＳｉとＭｎの含有量を高めた鋼を用い、これらを浸
炭窒化処理したのち焼入れ、部品表層部の残留オーステ
ナイト量を２０〜４０体積％とすることにより、ギヤオ
イルに混入した異物の噛み込みに起因する表面剥離の発
生を抑制し、長い耐久寿命を有する車両用差動装置の歯
車軸支持装置を提供したのである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、車両用差動装置
の歯車軸を回転自在に支持する支持装置に関するもので
ある。
の歯車軸を回転自在に支持する支持装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】自動
車がカーブを通過する際には、その内側車輪と外側車輪
の間にはコース差が生じる。自動車の差動装置は、この
コース差による内側車輪の路面からの抵抗分を、外側車
輪の駆動力に自動的に転換し、自動車がカーブをスムー
ズに曲がれるようにする装置である。
車がカーブを通過する際には、その内側車輪と外側車輪
の間にはコース差が生じる。自動車の差動装置は、この
コース差による内側車輪の路面からの抵抗分を、外側車
輪の駆動力に自動的に転換し、自動車がカーブをスムー
ズに曲がれるようにする装置である。
【０００３】前記差動装置の構成を、本願の実施形態を
示す図１に基づいて説明する。この差動装置は、フロン
トエンジン・リヤドライブ方式の自動車のものであり、
ハウジング１に２つの円錐ころ軸受２、３で回転自在に
支持されたドライブピニオン４と、このドライブピニオ
ン４に噛み合うリングギヤ５と、このリングギヤ５が取
り付けられ、一対の円錐ころ軸受６でハウジング１に回
転自在に支持された差動歯車ケース７と、この差動歯車
ケース７の中に配設されたピニオン８および一対のサイ
ドギヤ９とで基本的に構成され、これらがギヤオイルが
封入されたハウジング１内に収納されている。このギヤ
オイルは前記各円錐ころ軸受２、３、６の潤滑油にもな
っている。
示す図１に基づいて説明する。この差動装置は、フロン
トエンジン・リヤドライブ方式の自動車のものであり、
ハウジング１に２つの円錐ころ軸受２、３で回転自在に
支持されたドライブピニオン４と、このドライブピニオ
ン４に噛み合うリングギヤ５と、このリングギヤ５が取
り付けられ、一対の円錐ころ軸受６でハウジング１に回
転自在に支持された差動歯車ケース７と、この差動歯車
ケース７の中に配設されたピニオン８および一対のサイ
ドギヤ９とで基本的に構成され、これらがギヤオイルが
封入されたハウジング１内に収納されている。このギヤ
オイルは前記各円錐ころ軸受２、３、６の潤滑油にもな
っている。
【０００４】前記ピニオン８は、差動歯車ケース７に固
定された軸１０に、一対の傘歯車１１が辷り軸受で回転
自在に取り付けられたものであり、これらの各傘歯車１
１に前記一対のサイドギヤ９が噛み合っている。各サイ
ドギヤ９はスラストワッシャと辷り軸受で差動歯車ケー
ス７に回転自在に支持されている。これらの各サイドギ
ヤ９に、それぞれ左右のドライブシャフト１２が連結さ
れている。
定された軸１０に、一対の傘歯車１１が辷り軸受で回転
自在に取り付けられたものであり、これらの各傘歯車１
１に前記一対のサイドギヤ９が噛み合っている。各サイ
ドギヤ９はスラストワッシャと辷り軸受で差動歯車ケー
ス７に回転自在に支持されている。これらの各サイドギ
ヤ９に、それぞれ左右のドライブシャフト１２が連結さ
れている。
【０００５】この差動装置は、前記ドライブピニオン４
のフランジ１３にプロペラシャフトが連結され、その駆
動トルクは、ドライブピニオン４、リングギヤ５、差動
歯車ケース７、ピニオン８、サイドギヤ９およびドライ
ブシャフト１２の順に伝達される。なお、ドライブピニ
オンがプロペラシャフトの先端部に直接形成された差動
装置もある。
のフランジ１３にプロペラシャフトが連結され、その駆
動トルクは、ドライブピニオン４、リングギヤ５、差動
歯車ケース７、ピニオン８、サイドギヤ９およびドライ
ブシャフト１２の順に伝達される。なお、ドライブピニ
オンがプロペラシャフトの先端部に直接形成された差動
装置もある。
【０００６】自動車が直進走行する際は、前記ピニオン
８の各傘歯車１１は軸１０の回りに回転せず、ピニオン
８は各サイドギヤ９を介して、左右のドライブシャフト
１２に駆動トルクを等分に伝達する。自動車がカーブを
走行する際は、内側車輪のドライブシャフト１２に路面
からの抵抗が加わり、この抵抗を吸収するためにピニオ
ン８の２つの傘歯車１１は互いに逆方向に回転する。し
たがって、外側車輪のサイドギヤ９とドライブシャフト
１２の回転が、内側車輪の回転数減少分だけ増速され
る。
８の各傘歯車１１は軸１０の回りに回転せず、ピニオン
８は各サイドギヤ９を介して、左右のドライブシャフト
１２に駆動トルクを等分に伝達する。自動車がカーブを
走行する際は、内側車輪のドライブシャフト１２に路面
からの抵抗が加わり、この抵抗を吸収するためにピニオ
ン８の２つの傘歯車１１は互いに逆方向に回転する。し
たがって、外側車輪のサイドギヤ９とドライブシャフト
１２の回転が、内側車輪の回転数減少分だけ増速され
る。
【０００７】上述した車両用差動装置は、多くの歯車の
噛み合い部や回転部材の摺動部を有するため、これらの
部位で発生する金属摩耗粉等の硬い異物がハウジングに
封入されたギヤオイルに混入する。これらの微小な異物
は、高速高負荷で回転する歯車軸を支持する転がり軸受
の中に侵入し、転動体の転走面に噛み込まれて、転動体
や軌道輪に表面剥離を生じさせる可能性がある。この表
面剥離は、異物の噛み込みで生じた圧痕からの亀裂の発
生と進展に因るものであることはよく知られている。
噛み合い部や回転部材の摺動部を有するため、これらの
部位で発生する金属摩耗粉等の硬い異物がハウジングに
封入されたギヤオイルに混入する。これらの微小な異物
は、高速高負荷で回転する歯車軸を支持する転がり軸受
の中に侵入し、転動体の転走面に噛み込まれて、転動体
や軌道輪に表面剥離を生じさせる可能性がある。この表
面剥離は、異物の噛み込みで生じた圧痕からの亀裂の発
生と進展に因るものであることはよく知られている。
【０００８】前記亀裂の発生と進展を抑制するために、
特公昭６２−２９４８７号公報には、軸受材料としてＳ
ＵＪ３相当鋼を用い、これを高温焼入れして残留オース
テナイトを増加させ、同時に亀裂敏感性を抑制するた
め、焼入れ過程の冷却速度を遅く制御する技術が開示さ
れ、特開平７−１９００７２号公報には、軌道輪の材料
にＳＵＪ３相当鋼を用い、上述の熱処理に浸炭窒化処理
を加えて表層部の残留オーステナイトをさらに増加させ
る技術が開示されている。
特公昭６２−２９４８７号公報には、軸受材料としてＳ
ＵＪ３相当鋼を用い、これを高温焼入れして残留オース
テナイトを増加させ、同時に亀裂敏感性を抑制するた
め、焼入れ過程の冷却速度を遅く制御する技術が開示さ
れ、特開平７−１９００７２号公報には、軌道輪の材料
にＳＵＪ３相当鋼を用い、上述の熱処理に浸炭窒化処理
を加えて表層部の残留オーステナイトをさらに増加させ
る技術が開示されている。
【０００９】一方、高速高負荷で回転する歯車軸の軸受
部では、摩擦による発熱が生じる。
部では、摩擦による発熱が生じる。
【００１０】軸受部に発熱が生じるとギヤオイルの粘度
は低下するため、金属間接触が増大して、軸受部での発
熱は更に大きくなる。このように軸受部の発熱が大きく
なると、転動体としてのころやボールは熱容量が小さ
く、かつ他の部材との接触による熱の拡散も少ないの
で、最も温度上昇が大きくなる。このため、これらの転
動体に表面剥離や焼き付きが発生し易くなり、前述した
特公昭６２−２９４８７号公報に開示の素材を用いても
十分な耐久寿命を確保できない問題がある。
は低下するため、金属間接触が増大して、軸受部での発
熱は更に大きくなる。このように軸受部の発熱が大きく
なると、転動体としてのころやボールは熱容量が小さ
く、かつ他の部材との接触による熱の拡散も少ないの
で、最も温度上昇が大きくなる。このため、これらの転
動体に表面剥離や焼き付きが発生し易くなり、前述した
特公昭６２−２９４８７号公報に開示の素材を用いても
十分な耐久寿命を確保できない問題がある。
【００１１】そこで、この発明の課題は、金属摩耗粉等
の異物混入下でも、長い耐久寿命を確保できる車両用差
動装置の歯車軸支持装置を提供することである。
の異物混入下でも、長い耐久寿命を確保できる車両用差
動装置の歯車軸支持装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明は、ギヤオイルが封入されたハウジング
内に、歯車軸を転がり軸受により回転自在に支持した車
両用差動装置の歯車軸支持装置において、前記転がり軸
受の少なくとも転動体を、重量比にして、Ｃ：０．８〜
１．５％、Ｓｉ：０．４〜１．２％、Ｍｎ：０．８〜
１．５％およびＣｒ：０．８〜１．８％を含有する鋼を
素材とし、この素材を浸炭窒化処理した後、焼入れ、焼
戻し処理し、表層部の残留オーステナイト量を２０〜４
０体積％とした構成を採用したものである。
めに、この発明は、ギヤオイルが封入されたハウジング
内に、歯車軸を転がり軸受により回転自在に支持した車
両用差動装置の歯車軸支持装置において、前記転がり軸
受の少なくとも転動体を、重量比にして、Ｃ：０．８〜
１．５％、Ｓｉ：０．４〜１．２％、Ｍｎ：０．８〜
１．５％およびＣｒ：０．８〜１．８％を含有する鋼を
素材とし、この素材を浸炭窒化処理した後、焼入れ、焼
戻し処理し、表層部の残留オーステナイト量を２０〜４
０体積％とした構成を採用したものである。
【００１３】前記転動体の素材とする鋼の組成につい
て、Ｃ量を０．８〜１．５％としたのは、基本的な焼入
れ硬度を確保するとともに、残留オーステナイト量を増
加させるためである。
て、Ｃ量を０．８〜１．５％としたのは、基本的な焼入
れ硬度を確保するとともに、残留オーステナイト量を増
加させるためである。
【００１４】Ｓｉ量を０．４％以上としたのは、表層部
の残留オーステナイトを安定化するためと、焼戻し軟化
抵抗性のあるＳｉの添加で転走面の軟化を防止するため
であり、上限を１．２％としたのは、これを越えると浸
炭窒化処理の過程で、炭素と窒素の侵入を阻害するから
である。
の残留オーステナイトを安定化するためと、焼戻し軟化
抵抗性のあるＳｉの添加で転走面の軟化を防止するため
であり、上限を１．２％としたのは、これを越えると浸
炭窒化処理の過程で、炭素と窒素の侵入を阻害するから
である。
【００１５】Ｍｎ量を０．８〜１．５％としたのは、焼
入れ性を確保して芯部まで焼入れするとともに、表層部
の残留オーステナイト量を高めるためである。過度のＭ
ｎ量の添加は、冷間加工性の低下や焼き割れの原因とな
るとともに、表層部の残留オーステナイト量が過多とな
って軟化の原因となるため、上限を１．５％とした。
入れ性を確保して芯部まで焼入れするとともに、表層部
の残留オーステナイト量を高めるためである。過度のＭ
ｎ量の添加は、冷間加工性の低下や焼き割れの原因とな
るとともに、表層部の残留オーステナイト量が過多とな
って軟化の原因となるため、上限を１．５％とした。
【００１６】Ｃｒ量を０．８〜１．８％としたのは、
０．８％未満では高温においても必要な表面硬度を維持
できる程度の炭化物が形成されず、１．８％を越えると
炭化物が粗大化して表面剥離の起点となり易くなるから
である。
０．８％未満では高温においても必要な表面硬度を維持
できる程度の炭化物が形成されず、１．８％を越えると
炭化物が粗大化して表面剥離の起点となり易くなるから
である。
【００１７】このような組成の鋼を転動体の素材とし、
浸炭窒化処理で表層部の窒素含有量を高めると、表層部
のＭｓ点（マルテンサイト変態開始温度）が内部よりも
低くなるので、これを焼入れすると、転動体表層部で未
変態のオーステナイトが多くなり、表層部の残留オース
テナイト量を２０体積％以上にすることができる。
浸炭窒化処理で表層部の窒素含有量を高めると、表層部
のＭｓ点（マルテンサイト変態開始温度）が内部よりも
低くなるので、これを焼入れすると、転動体表層部で未
変態のオーステナイトが多くなり、表層部の残留オース
テナイト量を２０体積％以上にすることができる。
【００１８】残留オーステナイトは、高い靱性と加工硬
化特性を有し、亀裂の発生や進展を抑える働きをする
が、熱に対して不安定な難点がある。前記浸炭窒化処理
で表層部に侵入した窒素原子は残留オーステナイト中に
固溶し、残留オーステナイトを熱に対して安定化する役
割をする。また、Ｍｓ点が低下した表層部は、マルテン
サイト変態が内部より遅れて始まり、かつその変態量も
内部より少ないので、表層部には圧縮の残留応力が形成
され、表層部の疲労強度を高めることもできる。
化特性を有し、亀裂の発生や進展を抑える働きをする
が、熱に対して不安定な難点がある。前記浸炭窒化処理
で表層部に侵入した窒素原子は残留オーステナイト中に
固溶し、残留オーステナイトを熱に対して安定化する役
割をする。また、Ｍｓ点が低下した表層部は、マルテン
サイト変態が内部より遅れて始まり、かつその変態量も
内部より少ないので、表層部には圧縮の残留応力が形成
され、表層部の疲労強度を高めることもできる。
【００１９】前記表層部の残留オーステナイト量を２０
〜４０体積％としたのは、表層部に適度の靱性を付与
し、異物の噛み込みによる過大な応力増加を緩和するた
めである。すなわち、残留オーステナイト量が２０体積
％未満では靱性が不足し、残留オーステナイト量が４０
体積％を越えると、硬度が低下し過ぎて塑性変形による
表面粗さの劣化を招く。
〜４０体積％としたのは、表層部に適度の靱性を付与
し、異物の噛み込みによる過大な応力増加を緩和するた
めである。すなわち、残留オーステナイト量が２０体積
％未満では靱性が不足し、残留オーステナイト量が４０
体積％を越えると、硬度が低下し過ぎて塑性変形による
表面粗さの劣化を招く。
【００２０】上述した浸炭窒化処理を含む熱処理は、浸
炭性雰囲気にアンモニアガスを添加した高温ガス中で浸
炭窒化処理したのち、焼入れ、焼戻し処理する方法を採
用することができる。なお、残留オーステナイト量を調
整するために、サブゼロ処理を熱処理工程の中に組み入
れることもできる。
炭性雰囲気にアンモニアガスを添加した高温ガス中で浸
炭窒化処理したのち、焼入れ、焼戻し処理する方法を採
用することができる。なお、残留オーステナイト量を調
整するために、サブゼロ処理を熱処理工程の中に組み入
れることもできる。
【００２１】前記転動体の素材とする鋼に、重量比にし
て０．３％以下のＭｏを添加することにより、焼入れ性
を改善することができる。
て０．３％以下のＭｏを添加することにより、焼入れ性
を改善することができる。
【００２２】また、前記焼入れを８３０〜８８０℃から
開始し、３００℃から１５０℃までの温度範囲における
焼入れ冷却時の冷却能Ｈを０．２ｃｍ-1以下とすること
により、Ｍｓ点近傍での冷却速度を遅くして、亀裂敏感
値を３以下にすることができる。亀裂敏感値を３以下に
すると、使用中に亀裂が発生するのを防止したり、亀裂
が生じたとしてもその進展速度を抑制するのに有効であ
る。３００℃から１５０℃までの温度範囲における焼入
れ冷却時の冷却能Ｈを０．２ｃｍ-1以下とする手段とし
ては、所定の温度に昇温した油や塩浴に焼入れする方法
を採用することができる。
開始し、３００℃から１５０℃までの温度範囲における
焼入れ冷却時の冷却能Ｈを０．２ｃｍ-1以下とすること
により、Ｍｓ点近傍での冷却速度を遅くして、亀裂敏感
値を３以下にすることができる。亀裂敏感値を３以下に
すると、使用中に亀裂が発生するのを防止したり、亀裂
が生じたとしてもその進展速度を抑制するのに有効であ
る。３００℃から１５０℃までの温度範囲における焼入
れ冷却時の冷却能Ｈを０．２ｃｍ-1以下とする手段とし
ては、所定の温度に昇温した油や塩浴に焼入れする方法
を採用することができる。
【００２３】前記転がり軸受が円錐ころ軸受の場合は、
前記浸炭窒化処理による表層部の優れた靱性と疲労強度
特性により、ころの大径端面と内輪の鍔面との接触部に
おける表面剥離も防止することができる。
前記浸炭窒化処理による表層部の優れた靱性と疲労強度
特性により、ころの大径端面と内輪の鍔面との接触部に
おける表面剥離も防止することができる。
【００２４】上述した歯車軸支持装置は、差動装置のド
ライブピニオンが設けられた軸やリングキヤが設けられ
た軸に適用することができる。
ライブピニオンが設けられた軸やリングキヤが設けられ
た軸に適用することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、図１および図２に基づき、
この発明の実施形態を説明する。図１は、前述したよう
に、フロントエンジン・リヤドライブ方式の自動車の差
動装置であり、前記ドライブピニオン４の軸と、前記リ
ングギヤ５が取り付けられた差動歯車ケース７の軸の支
持に、それぞれ実施形態の円錐ころ軸受２、３、６より
成る歯車軸支持装置が採用されている。
この発明の実施形態を説明する。図１は、前述したよう
に、フロントエンジン・リヤドライブ方式の自動車の差
動装置であり、前記ドライブピニオン４の軸と、前記リ
ングギヤ５が取り付けられた差動歯車ケース７の軸の支
持に、それぞれ実施形態の円錐ころ軸受２、３、６より
成る歯車軸支持装置が採用されている。
【００２６】図２は、代表例として円錐ころ軸受６を拡
大して示す。この円錐ころ軸受６は、内輪１４と外輪１
５の各軌道面の間に、円錐ころ１６が保持器１７に保持
されて転動自在に配列されている。内輪１４の端部に
は、円錐ころ１６の大径端面側に大鍔面１８が、小径端
面側に小鍔面１９が設けられ、円錐ころ１６が軸方向に
抜け落ちないようになっている。
大して示す。この円錐ころ軸受６は、内輪１４と外輪１
５の各軌道面の間に、円錐ころ１６が保持器１７に保持
されて転動自在に配列されている。内輪１４の端部に
は、円錐ころ１６の大径端面側に大鍔面１８が、小径端
面側に小鍔面１９が設けられ、円錐ころ１６が軸方向に
抜け落ちないようになっている。
【００２７】
【表１】
【００２８】前記内輪１４、外輪１５および円錐ころ１
６の各部品は、いずれも表１に実施例Ａとして示す鋼を
素材として成形し、これらを、アンモニアガスが添加さ
れた８６０℃の浸炭性雰囲気中で浸炭窒化処理したの
ち、２２０℃に昇温した塩浴中へ焼入れして製造した。
これらの各部品からサンプルを抽出し、その断面を顕微
鏡観察した結果、いずれのサンプルも、表面から０．５
ｍｍ深さまでの表層部の残留オーステナイト量が２０〜
４０体積％の範囲に入っていた。なお、図示はしない
が、前記円錐ころ軸受２、３の各部品も同じ素材を用い
て、同様の熱処理で製造した。
６の各部品は、いずれも表１に実施例Ａとして示す鋼を
素材として成形し、これらを、アンモニアガスが添加さ
れた８６０℃の浸炭性雰囲気中で浸炭窒化処理したの
ち、２２０℃に昇温した塩浴中へ焼入れして製造した。
これらの各部品からサンプルを抽出し、その断面を顕微
鏡観察した結果、いずれのサンプルも、表面から０．５
ｍｍ深さまでの表層部の残留オーステナイト量が２０〜
４０体積％の範囲に入っていた。なお、図示はしない
が、前記円錐ころ軸受２、３の各部品も同じ素材を用い
て、同様の熱処理で製造した。
【００２９】以下に実施例および比較例を挙げる。
【００３０】
【実施例】上述した実施例Ａの円錐ころ軸受の他に、表
１に示す３種類の化学成分を有する鋼を素材として、実
施例Ａと同様の熱処理条件で製造した円錐ころ軸受（表
１中の実施例Ｂ〜Ｄ）を用意した。軸受の寸法は、いず
れも内径４０ｍｍ、外径６８ｍｍである。
１に示す３種類の化学成分を有する鋼を素材として、実
施例Ａと同様の熱処理条件で製造した円錐ころ軸受（表
１中の実施例Ｂ〜Ｄ）を用意した。軸受の寸法は、いず
れも内径４０ｍｍ、外径６８ｍｍである。
【００３１】
【比較例】表１に示した各実施例と同じ鋼を素材とし
て、浸炭窒化処理なしで、８６０℃から２２０℃の塩浴
中へ焼入れて製造した円錐ころ軸受（表１中の比較例Ｅ
〜Ｈ）と、本願の化学成分範囲を外れる組成の鋼を、上
述した実施例と同じ条件で熱処理して製造した円錐ころ
軸受（表１中の比較例Ｉ〜Ｋ）を用意した。また、従来
多用されている軸受鋼ＳＵＪ２を標準焼入れして製造し
た円錐ころ軸受（表１中の比較例Ｓ）も用意した。各円
錐ころ軸受の寸法は実施例と同じである。
て、浸炭窒化処理なしで、８６０℃から２２０℃の塩浴
中へ焼入れて製造した円錐ころ軸受（表１中の比較例Ｅ
〜Ｈ）と、本願の化学成分範囲を外れる組成の鋼を、上
述した実施例と同じ条件で熱処理して製造した円錐ころ
軸受（表１中の比較例Ｉ〜Ｋ）を用意した。また、従来
多用されている軸受鋼ＳＵＪ２を標準焼入れして製造し
た円錐ころ軸受（表１中の比較例Ｓ）も用意した。各円
錐ころ軸受の寸法は実施例と同じである。
【００３２】上記実施例および比較例の各円錐ころ軸受
を、異物が混入された潤滑油を封入したケースの中に配
置された回転軸に取り付け、異物下寿命試験を実施し
た。
を、異物が混入された潤滑油を封入したケースの中に配
置された回転軸に取り付け、異物下寿命試験を実施し
た。
【００３３】試験条件は以下の通りである。なお、試験
のサンプル数Ｎは１０とした。 負荷荷重：１７．６４ ｋＮ 回転数 ：２０００ ｒｐｍ 潤滑油 ：タービンＶＧ５６（油浴） 異物 ：ガスアトマイズ金属粉（粒径１００〜１８０
μｍ、硬度ＨＶ７００〜８００、混入量１ｇ／リット
ル） 試験結果を表１に併せて示す。表中のＬ１０寿命は、サ
ンプルの９０％が破損しないで使える時間である。実施
例の円錐ころ軸受は、従来品の比較例Ｓに対するＬ１０
寿命の寿命比がいずれも５倍以上の優れた値を示してい
る。
のサンプル数Ｎは１０とした。 負荷荷重：１７．６４ ｋＮ 回転数 ：２０００ ｒｐｍ 潤滑油 ：タービンＶＧ５６（油浴） 異物 ：ガスアトマイズ金属粉（粒径１００〜１８０
μｍ、硬度ＨＶ７００〜８００、混入量１ｇ／リット
ル） 試験結果を表１に併せて示す。表中のＬ１０寿命は、サ
ンプルの９０％が破損しないで使える時間である。実施
例の円錐ころ軸受は、従来品の比較例Ｓに対するＬ１０
寿命の寿命比がいずれも５倍以上の優れた値を示してい
る。
【００３４】これに対して、浸炭窒化処理なしの比較例
Ｅ〜Ｈは、いずれも前記寿命比が３倍に満たない。一
方、素材の化学成分範囲が外れる比較例Ｉ〜Ｋについて
は、Ｓｉ量が過多の比較例Ｉでは浸炭窒化が阻害される
こと、Ｃｒ量が過多の比較例Ｊでは炭化物が粗大化する
こと、Ｍｎ量が過多の比較例Ｋでは表層部の残留オース
テナイト量が４０体積％を越えることにそれぞれ起因し
て、寿命比が実施例よりも低下している。
Ｅ〜Ｈは、いずれも前記寿命比が３倍に満たない。一
方、素材の化学成分範囲が外れる比較例Ｉ〜Ｋについて
は、Ｓｉ量が過多の比較例Ｉでは浸炭窒化が阻害される
こと、Ｃｒ量が過多の比較例Ｊでは炭化物が粗大化する
こと、Ｍｎ量が過多の比較例Ｋでは表層部の残留オース
テナイト量が４０体積％を越えることにそれぞれ起因し
て、寿命比が実施例よりも低下している。
【００３５】
【発明の効果】以上のように、この発明の車両用差動装
置の歯車軸支持装置は、高速高負荷で回転する歯車軸を
支持する転がり軸受を、少なくとも転動体にＳｉとＭｎ
の含有量を高めた鋼を素材として用い、これを浸炭窒化
処理したのち焼入れ、転動体表層部の残留オーステナイ
ト量を２０〜４０体積％とすることにより、異物の噛み
込みによる応力集中を緩和できる残留オーステナイト量
を高温下でも安定して確保し、表層部に形成された炭窒
化物との相乗効果で、亀裂の発生と進展による表面剥離
を抑制するようにしたので、耐久寿命を延ばすことがで
き、差動装置のメインテナンス周期を著しく延長するこ
とができる。
置の歯車軸支持装置は、高速高負荷で回転する歯車軸を
支持する転がり軸受を、少なくとも転動体にＳｉとＭｎ
の含有量を高めた鋼を素材として用い、これを浸炭窒化
処理したのち焼入れ、転動体表層部の残留オーステナイ
ト量を２０〜４０体積％とすることにより、異物の噛み
込みによる応力集中を緩和できる残留オーステナイト量
を高温下でも安定して確保し、表層部に形成された炭窒
化物との相乗効果で、亀裂の発生と進展による表面剥離
を抑制するようにしたので、耐久寿命を延ばすことがで
き、差動装置のメインテナンス周期を著しく延長するこ
とができる。
【図１】実施形態の歯車軸支持装置が組み込まれた差動
装置の縦断面図
装置の縦断面図
【図２】図１の円錐ころ軸受を示す縦断面図
１ ハウジング ２、３ 円錐ころ軸受 ４ ドライブピニオン ５ リングギヤ ６ 円錐ころ軸受 ７ 差動歯車ケース ８ ピニオン ９ サイドギヤ １０ 軸 １１ 傘歯車 １２ ドライブシャフト １３ フランジ １４ 内輪 １５ 外輪 １６ 円錐ころ １７ 保持器 １８ 大鍔面 １９ 小鍔面
フロントページの続き (72)発明者 玉田 健治 三重県桑名市大字東方字尾弓田3066 エヌ ティエヌ株式会社内 Ｆターム(参考） 3D042 AA07 AB01 CA04 CA20 CB02 CB03 3J101 AA01 AA62 BA10 DA02 EA02 EA04 FA31 GA01 4K042 AA22 BA01 BA02 CA06 CA08 DA01 DA02 DA06 DC02 DE01 DE05 DE06
Claims (5)
- 【請求項１】 ギヤオイルが封入されたハウジング内
に、歯車軸を転がり軸受により回転自在に支持した車両
用差動装置の歯車軸支持装置において、前記転がり軸受
の少なくとも転動体を、重量比にして、Ｃ：０．８〜
１．５％、Ｓｉ：０．４〜１．２％、Ｍｎ：０．８〜
１．５％およびＣｒ：０．８〜１．８％を含有する鋼を
素材とし、この素材を浸炭窒化処理した後、焼入れ、焼
戻し処理し、表層部の残留オーステナイト量を２０〜４
０体積％としたことを特徴とする車両用差動装置の歯車
軸支持装置。 - 【請求項２】 前記転動体の素材とされる鋼に、重量比
にして０．３％以下のＭｏを添加した請求項１に記載の
車両用差動装置の歯車軸支持装置。 - 【請求項３】 前記焼入れを８３０〜８８０℃から開始
し、３００℃から１５０℃までの温度範囲における焼入
冷却時の冷却能Ｈを０．２ｃｍ-1以下とした請求項１ま
たは２に記載の車両用差動装置の歯車軸支持装置。 - 【請求項４】 前記転がり軸受が円錐ころ軸受である請
求項１乃至３のいずれかに記載の車両用差動装置の歯車
軸支持装置。 - 【請求項５】 前記歯車軸がドライブピニオンを設けら
れた軸、またはリングギヤを設けられた軸である請求項
１乃至４のいずれかに記載の車両用差動装置の歯車軸支
持装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16346999A JP2000233656A (ja) | 1998-12-18 | 1999-06-10 | 車両用差動装置の歯車軸支持装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-360613 | 1998-12-18 | ||
| JP36061398 | 1998-12-18 | ||
| JP16346999A JP2000233656A (ja) | 1998-12-18 | 1999-06-10 | 車両用差動装置の歯車軸支持装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000233656A true JP2000233656A (ja) | 2000-08-29 |
Family
ID=26488896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16346999A Pending JP2000233656A (ja) | 1998-12-18 | 1999-06-10 | 車両用差動装置の歯車軸支持装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000233656A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001003139A (ja) * | 1999-06-22 | 2001-01-09 | Ntn Corp | 円錐ころ軸受および車両用歯車軸支持装置 |
| JP2004278784A (ja) * | 2003-02-28 | 2004-10-07 | Ntn Corp | デファレンシャルの支持構造、デファレンシャルの構成部品、デファレンシャルの支持構造の製造方法、およびデファレンシャルの構成部品の製造方法 |
| GB2512838A (en) * | 2013-04-08 | 2014-10-15 | Skf Ab | Bearing component formed from steel alloy |
| WO2016043011A1 (ja) * | 2014-09-19 | 2016-03-24 | Ntn株式会社 | インホイールモータ駆動装置 |
-
1999
- 1999-06-10 JP JP16346999A patent/JP2000233656A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001003139A (ja) * | 1999-06-22 | 2001-01-09 | Ntn Corp | 円錐ころ軸受および車両用歯車軸支持装置 |
| JP2004278784A (ja) * | 2003-02-28 | 2004-10-07 | Ntn Corp | デファレンシャルの支持構造、デファレンシャルの構成部品、デファレンシャルの支持構造の製造方法、およびデファレンシャルの構成部品の製造方法 |
| JP4573535B2 (ja) * | 2003-02-28 | 2010-11-04 | Ｎｔｎ株式会社 | デファレンシャルの支持構造およびデファレンシャルの構成部品 |
| GB2512838A (en) * | 2013-04-08 | 2014-10-15 | Skf Ab | Bearing component formed from steel alloy |
| WO2016043011A1 (ja) * | 2014-09-19 | 2016-03-24 | Ntn株式会社 | インホイールモータ駆動装置 |
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