JP2004190728A - ピニオン軸支持用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ディファレンシャル装置やトランスファー装置のピニオン軸支持装置に関し、各玉群の寿命が平均化され、複列玉軸受全体のシステム寿命が延びる。
【解決手段】ピニオンギヤ側の軸受１０が、複列の軌道面を有する内輪部材１３と、この内輪部材１３の各軌道面と対応する複列の軌道面を有する外輪部材１１と、内輪部材１３および外輪部材１１の各列の軌道面間に、それぞれ異なるピッチ円直径をもって介装される複列の玉群１５，１６とを含むタンデム型の複列アンギュラ玉軸受であり、複列の玉群のうち、ピニオンギヤ側に配置される玉群１５とその軌道面との間のアキシアル内部隙間が、反ピニオンギヤ側に配置される玉群１６とその軌道面との間のアキシアル内部隙間に比べて大きく設定されている。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のディファレンシャル装置や四輪駆動用トランスファー装置等を構成するピニオン軸を回転自在に支持するためのピニオン軸支持用軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車のディファレンシャル装置や四輪駆動車用のトランスファー装置において、当該ピニオン軸をピニオンギヤ側ならびに反ピニオンギヤ側において各々円すいころ軸受にて回転自在に支持する構成が提案されている（例えば、特許文献１，２参照。）。
【０００３】
図１５は、従来のディファレンシャル装置１００の断面構造を示している。このディファレンシャル装置１００は、そのディファレンシャルケース１０１内に、ピニオン軸（ドライブピニオン）１０２を有し、ピニオン軸１０２は、その一端に差動変速機構１０７のリングギヤ１０８に噛合されるピニオンギヤ１０６を有する。ピニオン軸１０２はまた、軸心方向に離間して配置される一対単列の円錐ころ軸受１０３，１０４によって、軸心回りに回転自在に支持されている。ピニオン軸１０２の他端に、不図示のプロペラシャフトに連結される接続フランジとなるコンパニオンフランジ１０５が設けられている。
【０００４】
上記ディファレンシャル装置１００では、ピニオン軸１０２を回転自在に支持する軸受が円錐ころ軸受１０３，１０４からなっている。ピニオンギヤ側の円錐ころ軸受１０３には、ラジアル荷重ならびにスラスト荷重が同時に負荷され、かつスラスト荷重比が高いため、接触角の大きい軸受が使用されている。よって、スラスト荷重の大きなピニオンギヤ側の円錐ころ軸受１０３には大きな摩擦抵抗が働く。このため回転トルクが大きくなり、ディファレンシャル装置１００の効率が低下することが考えられる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１０５４５０号公報
【特許文献２】
特開平１０−２２０４６８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、ピニオンギヤ側の軸受を、円錐ころ軸受１０３に代えて、タンデム型の複列玉軸受を用いることが考えられる。このように、円錐ころ軸受１０３に代えてタンデム型の複列玉軸受を用いる場合、ピニオンギヤ側の玉に対する負荷の方が、反ピニオンギヤ側の玉に対する負荷よりも大きくなる。
【０００７】
このため、円錐ころ軸受１０３に代えて複列玉軸受を用いた場合、ピニオン軸１０２のたわみを考慮すると、大きなラジアル荷重を受けるピニオンギヤ側の玉に対する負荷が大きくなり、特に負荷圏に集中的に荷重がかかる。
【０００８】
これにより、各列の玉と軌道面とのアキシアル隙間を等しく設定してしまうと、ピニオンギヤ側の玉に大きなラジアル荷重ならびにアキシアル荷重が作用し、軌道面に疲れが発生して軸受が短寿命となり、複列玉軸受全体として寿命が短くなることが考えられる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ピニオン軸の一端に設けたピニオンギヤと、他端に外嵌した接続フランジとの間に、前記ピニオン軸をケースに対して回転自在に支持する一対の軸受を軸方向においてピニオンギヤ側と反ピニオンギヤ側に並設してなるピニオン軸支持用軸受装置であって、前記ピニオンギヤ側の軸受が、複列の軌道面を有する内輪部材と、この内輪部材と同心に配置されかつ前記内輪部材の各軌道面と対応する複列の軌道面を有する外輪部材と、前記内輪部材および外輪部材の各列の軌道面間に、それぞれ異なるピッチ円直径をもって介装される複列の玉群とを含むタンデム型の複列アンギュラ玉軸受であり、前記複列の玉群のうち、ピニオンギヤ側に配置される玉群とその軌道面との間のアキシアル内部隙間が、反ピニオンギヤ側に配置される玉群とその軌道面との間のアキシアル内部隙間に比べて大きく設定されていることを特徴とするものである。
【００１０】
さらに、前記反ピニオンギヤ側の軸受が、単列の軌道面を有する内輪部材と、この内輪部材と同心に配置されかつ前記内輪部材の軌道面と対応する単列の軌道面を有する外輪部材と、前記内輪部材および外輪部材の軌道面間に介装される単列の玉群とを含む単列アンギュラ玉軸受であり、前記反ピニオンギヤ側の軸受の玉群とその軌道面との間のアキシアル内部隙間が、前記ピニオンギヤ側の軸受の反ピニオンギヤ側に配置される玉群とその軌道面との間のアキシアル内部隙間と略同一の大きさとしてもよい。
【００１１】
本発明の軸受装置が適用される部位としては、ディファレンシャル装置やトランスファー装置などが挙げられ、例えばディファレンシャル装置に適用される場合は、接続フランジがプロペラシャフトに連結されるコンパニオンフランジとなり、トランスファー装置に適用される場合は、接続フランジが後輪デフに連結される出力フランジとなる。
【００１２】
軸受装置の潤滑は、ディファレンシャルケース内のオイルをリングギヤの回転に伴って跳ね上げて軸受装置に供給するオイル潤滑、あるいは軸受装置内にグリースを封入してなるグリース潤滑のいずれであってもよい。
【００１３】
本発明のピニオン軸支持用軸受装置によると、ピニオンギヤ側の複列アンギュラ玉軸受において、複列の玉群のうち、負荷の大きいピニオンギヤ側に配置される玉群とその軌道面との間のアキシアル内部隙間を、負荷の小さい反ピニオンギヤ側に配置される玉群とその軌道面との間のアキシアル内部隙間比べて大きく設定してある。これにより、玉群で負荷を負担する際に、まず負荷が小さい反ピニオンギヤ側に配置される玉群でラジアル荷重とアキシアル荷重を支持し、負荷の大きいピニオンギヤ側に配置される玉群では主としてラジアル荷重のみを支持する。よって、ピニオンギヤ側に配置される玉群と、反ピニオンギヤ側に配置される玉群にて荷重支持の分担がなされ、各玉群の寿命が平均化され、複列玉軸受全体のシステム寿命が延びる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明のピニオン軸支持用軸受装置を、車両に付設されるディファレンシャル装置に適用させた場合を例に、図１ないし図７に基づいて説明する。
【００１５】
図１は本発明の実施の形態を示すディファレンシャル装置の全体構成を示す断面図、図２はディファレンシャル装置のピニオン軸支持用軸受装置の断面図、図３はピニオン軸支持用軸受装置の拡大断面図、図４はピニオン軸支持用軸受装置の複列玉軸受のアキシアル内部隙間を示す断面図、図５，６はピニオン軸支持用軸受装置の複列玉軸受の組幅を示す断面図、図７はピニオン軸支持用軸受装置の複列玉軸受の組付け途中の状態を示す断面図である。
【００１６】
図１に示すように、ディファレンシャル装置１は、ディファレンシャルケース２を有する。このディファレンシャルケース２は、フロントケース３とリヤケース４とからなり、両者３，４は、ボルト・ナット２ａにより取付けられている。フロントケース３の内方に、軸受装着用の環状壁２７Ａ，２７Ｂが形成されている。このディファレンシャルケース２は、左右の車輪を差動連動する差動変速機構５、一側にピニオンギヤ６を有するピニオン軸（ドライブピニオン）７を内装している。ピニオンギヤ６は、差動変速機構５のリングギヤ８に噛合されている。ピニオン軸７の軸部９は、ピニオンギヤ側ほど大径となるよう段状に形成されている。
【００１７】
ピニオン軸７の軸部９は、そのピニオンギヤ側を、複列玉軸受１０を介してフロントケース３に形成された環状壁２７Ａに、軸心回りに回転自在に支持されている。ピニオン軸７の軸部９は、その反ピニオンギヤ側を、単列玉軸受２５を介してフロントケース３の環状壁２７Ｂに軸心回りに回転自在に支持されている。
【００１８】
フロントケース３の外壁と環状壁２７Ａの間に、オイル循環路４０が形成されており、このオイル循環路４０のオイル入口４１は、オイル循環路４０のリングギヤ８側に開口され、オイル循環路４０のオイル出口４２は、環状壁２７Ａ，２７Ｂ間に開口されている。
【００１９】
図２に示すように、複列玉軸受１０は、ピニオンギヤ側の大径外輪軌道面１１ａおよび反ピニオンギヤ側の小径外輪軌道面１１ｂを有する単一の外輪部材１１と、大径外輪軌道面１１ａに径方向で対向する大径内輪軌道面１３ａおよび小径外輪軌道面１１ｂに径方向で対向する小径内輪軌道面１３ｂを有する単一の内輪部材１３と、ピニオンギヤ側の大径側玉群１５および反ピニオンギヤ側の小径側玉群１６と、各玉群１５，１６を構成する玉１７，１８を円周方向等配位置に保持する保持器１９，２０とから構成されている。
【００２０】
複列玉軸受１０において、大径側玉群１５における玉１７の径と、小径側玉群１６における玉１８の径とは等しく形成され、各玉群１５，１６のピッチ円直径Ｄ１，Ｄ２はそれぞれ異なる。すなわち、大径側玉群１５のピッチ円直径Ｄ１は、小径側玉群１６のピッチ円直径Ｄ２より大きく設定されている。このようにピッチ円直径Ｄ１，Ｄ２が異なる玉群１５，１６を有する複列玉軸受１０は、タンデム型の複列アンギュラ玉軸受と称される。
【００２１】
単列玉軸受２５は単列のアンギュラ玉軸受からなり、外輪軌道面１２ａを有する外輪部材１２と、外輪軌道面１２ａに径方向で対向する内輪軌道面１４ａを有する内輪部材１４と、玉群２８と、玉群２８を構成する玉３０を円周方向等配位置に保持する保持器３２とから構成されている。
【００２２】
図３に示すように、複列玉軸受１０は、外輪部材１１として、肩おとし外輪が用いられている。この外輪部材１１の大径外輪軌道面１１ａと小径外輪軌道面１１ｂとの間に、小径外輪軌道面１１ｂより大径で大径外輪軌道面１１ａに連続する平面部１１ｃが形成されている。この構成により、外輪部材１１の内周面は段状に形成されている。
【００２３】
内輪部材１３として肩おとし内輪が用いられている。この内輪部材１３の大径内輪軌道面１３ａと小径内輪軌道面１３ｂとの間に、小径内輪軌道面１３ｂより大径で大径内輪軌道面１３ａに連続する平面部１３ｃが形成されている。この構成により、内輪部材１３の外周面は段状に形成されている。
【００２４】
図４を用いて、複列玉軸受１０のアキシアル内部隙間について説明する。
【００２５】
ここで、アキシアル内部隙間とは、内外輪の一方（この例では内輪１３）を固定し、他方（この例では外輪１１）を軸方向に動かした場合の移動量をいう。
【００２６】
外輪部材１１を軸方向に移動させて、小径外輪軌道面１１ｂを小径側玉群１６に接した状態で、大径外輪軌道面１１ａと大径側玉群１５の間に軸方向の隙間αが生じる。
【００２７】
すなわち、大径側玉群１５のアキシアル内部隙間は、小径側玉群１６のアキシアル内部隙間より、寸法α分だけ大きく設定されている。
【００２８】
図５に示すように、小径側玉群１６のみを装着した状態で、小径外輪軌道面１１ｂが小径側玉群１６に接するように外輪部材１１を軸方向に移動させ、外輪部材１１と内輪部材１３の軸方向両端間の最大幅寸法を組幅β１とする。
【００２９】
また、図６に示すように、大径側玉群１５のみを装着した状態で、大径外輪軌道面１１ａが大径側玉群１５に接するように外輪部材１１を軸方向に移動させ、外輪部材１１と内輪部材１３の軸方向両端間の最大幅寸法を組幅β２とする。
【００３０】
大径側玉群１５のアキシアル内部隙間が、小径側玉群１６のアキシアル内部隙間より、寸法α分だけ大きく設定されていることから、小径側玉群１６の組幅β１と、大径側玉群１５の組幅β２は、
β１＞β２・・・▲１▼
の関係を満たしている。
【００３１】
なお、単列玉軸受２５の玉群２８については、例えば、複列玉軸受１０の小径側玉群１６と同等のアキシアル内部隙間に設定しておく。
【００３２】
次に、このようなディファレンシャル装置１の組立方法を説明する。ディファレンシャル装置１の組立てに際して、複列玉軸受１０を仮組立てし、上記式▲１▼を満たすようにアキシアル内部隙間の管理をしておく。単列玉軸受２５も同様に仮組立てし、アキシアル内部隙間の管理をしておく。
【００３３】
まず、フロントケース３とリヤケース４とを未だ分離させた状態で、複列玉軸受１０の外輪部材１１を、フロントケース３の大径開口から、環状壁２７Ａに形成されている段部に当たる軸心方向所定位置まで圧入する。また、単列玉軸受２５の外輪部材１２を、フロントケース３の小径開口から、環状壁２７Ｂに形成されている段部に当たる軸心方向所定位置まで圧入する。
【００３４】
これとは別に、複列玉軸受１０の内輪部材１３、玉群１５，１６、保持器１９，２０からなる組品２１を、その内輪部材１３をピニオン軸７に外嵌させ、組品２１をピニオン軸７の軸部９のピニオンギヤ側に位置させておく。
【００３５】
組品２１を取付けたピニオン軸７を、その小径側から、またフロントケース３の大径開口から、組品２１の小径側玉群１６の玉１８が外輪部材１１の小径外輪軌道面１１ｂに転接するよう、かつ組品２１の大径側玉群１５の玉１７が外輪部材１１の大径外輪軌道面１１ａに転接するよう挿入する（図７参照）。
【００３６】
次に、塑性スペーサ２３を、フロントケース３の小径開口からピニオン軸７の軸部９に外嵌する。続いて、単列玉軸受２５の内輪部材１４、玉群２８、保持器３２からなる組品を、その内輪部材１４をフロントケース３の小径開口からピニオン軸７の軸部９に外嵌し、組品２２の玉群２８を外輪部材１２の外輪軌道面１２ａに転接させる。
【００３７】
その後、遮蔽板３７をフロントケース３の小径開口からピニオン軸７の軸部９に外嵌し、コンパニオンフランジ４３の胴部４４を軸部９にスプライン嵌合してその端面を遮蔽板３７に当接させる。オイルシール４６を装着し、シール保護カップ４７をフロントケース３の小径開口部に取付ける。続いて、軸部９のねじ部４８にナット４９を螺着することで、複列玉軸受１０の組品２１における玉１７，１８、および単列玉軸受２５の組品における玉３０に所定の予圧を付与する。
【００３８】
すなわち、ねじ部４８にナット４９が螺着されることで、複列玉軸受１０の内輪部材１３および単列玉軸受２５の内輪部材１４がピニオンギヤ６の端面とコンパニオンフランジ４３の端面とで軸心方向に挟み込まれ、遮蔽板３７および塑性スペーサ２３を介して、複列玉軸受１０の玉１７，１８および単列玉軸受２５の玉３０に対して所定の予圧が付与された状態となる。
【００３９】
ここで、予圧を付与した状態での複列玉軸受１０の大径側玉群１５のアキシアル隙間Ａ、小径側玉群１６のアキシアル隙間Ｂ、単列玉軸受２５の玉群２８のアキシアル隙間Ｃとすると、
Ａ＝＋１０［μｍ］（正の隙間）
Ｂ＝−３０［μｍ］（負の隙間）
Ｃ＝−３０［μｍ］（負の隙間）
となる。
【００４０】
なお、上記値は一例であり、これに限るものではない。
【００４１】
上記構成のディファレンシャル装置１では、ディファレンシャルケース２内には、潤滑用のオイルが運転停止状態においてレベルＬにて貯留されている。オイルは、運転時にリングギヤ８の回転に伴って跳ね上げられ、フロントケース３内のオイル循環路４０を通って複列玉軸受１０および単列玉軸受２５の上部に供給されるように導かれ、複列玉軸受１０および単列玉軸受２５を潤滑するようディファレンシャルケース２内を循環する。
【００４２】
このように構成されたピニオン軸支持用軸受装置によると、複列玉軸受１０において、各列の玉群１５，１６のうち、大きな荷重が働き荷重条件の厳しいピニオンギヤ側に配置される大径側玉群１５とその軌道面１１ａ，１３ａとの間のアキシアル内部隙間を、負荷の小さい反ピニオンギヤ側に配置される小径側玉群１６とその軌道面１１ｂ，１３ｂとの間のアキシアル内部隙間に比べて、寸法α分だけ大きく設定してある。予圧を付与した状態では、大径側玉群１５のアキシアル隙間Ａは正の隙間となり、小径側玉群１６のアキシアル隙間Ｂは負の隙間となる。これにより、玉群１５，１６で負荷を負担する際に、まず負荷が小さい反ピニオンギヤ側に配置される玉群１６でラジアル荷重とアキシアル荷重を支持し、負荷の大きいピニオンギヤ側に配置される玉群１５では主としてラジアル荷重のみを支持する。よって、ピニオンギヤ側に配置される玉群１５と、反ピニオンギヤ側に配置される玉群１６にて荷重支持の分担がなされ、各玉群１５，１６の寿命が平均化され、複列玉軸受１０全体のシステム寿命が延びる。
【００４３】
複列玉軸受１０の大径側玉群１５に大きな負荷がかからないので、当該玉群１５を大きくする必要がなく、装置の小型化が図れる。
【００４４】
単列玉軸受２５の玉群２８のアキシアル内部隙間と、複列玉軸受１０の小径側玉群１６のアキシアル内部隙間を略同一の大きさとしたので、両玉群１６，２８にバランスがよく荷重が作用し、システム寿命のより一層の向上が図れる。
【００４５】
反ピニオンギヤ側に比べて大きな荷重が働くピニオンギヤ側の玉軸受として、摩擦抵抗の小さい複列玉軸受１０を用いている。これにより、従来用いていた円錐ころ軸受に比べて回転トルクが小さくなり、ディファレンシャル装置１の効率を向上させることができる。しかも、単列の玉軸受でなく、複列の玉軸受を用いたことにより、単列の玉軸受に比べて負荷容量を大きくすることができ、十分な支持剛性が得られる。
【００４６】
複列玉軸受１０として、ピニオンギヤ側の大径側玉群１５のピッチ円直径Ｄ１を、小径側玉群１６のピッチ円直径Ｄ２に比べて大きくしたタンデム型のアンギュラ玉軸受を用いたことにより、両列の玉１７，１８が同径であれば、より大きな荷重が働くピニオンギヤ側の大径側玉群１５における玉１７の数を増加させることができ、このため大きな負荷に耐え得る。
【００４７】
なお、反ピニオンギヤ側の軸受は、単列のアンギュラ玉軸受からなる単列玉軸受２５に限らず、例えば、反ピニオンギヤ側の玉群のピッチ円直径が、ピニオンギヤ側の玉群のピッチ円直径より大きく設定してなるタンデム型の複列アンギュラ玉軸受であったり、あるいは、複列玉軸受１０とで背面組合せ軸受を構成する円すいころ軸受としてもよい。
【００４８】
本発明の変形例を図８ないし図１０に示す。
【００４９】
図８は本変形例におけるピニオン軸支持用軸受装置を適用したディファレンシャル装置の断面図、図９は図８のピニオン軸支持用軸受装置の断面図、図１０は図９のピニオン軸支持用軸受装置のシール部分の拡大断面図を示している。
【００５０】
本変形例のピニオン軸支持用軸受装置は、ピニオンギヤ側の複列玉軸受１０がタンデム型の複列のアンギュラ玉軸受からなり、反ピニオンギヤ側の単列玉軸受２５が単列のアンギュラ玉軸受からなるものであって、複列玉軸受１０と単列玉軸受２５の間にグリースＧを充填したことことを特徴とするものである。
【００５１】
複列玉軸受１０は、一対の外輪軌道１１ａ，１１ｂを有した外輪１１と、一対の内輪軌道１３ａ，１３ｂを有した内輪１３と、各々保持器１９，２０にて保持された２列の玉群１５，１６とからなる。
【００５２】
単列玉軸受２５は、外輪軌道１２ａを有した外輪１２と、内輪軌道１４ａを有した内輪１４と、保持器３２にて保持された玉群２８とからなる。
【００５３】
複列玉軸受１０のピニオンギヤ側端部ならびに単列玉軸受２５の反ピニオンギヤ側端部は、シール部材５０，５１にて密封されている。これらシール部材５０，５１にて密封された複列玉軸受１０と単列玉軸受２５の間に、グリースＧが充填されている。
【００５４】
複列玉軸受１０の玉群１５，１６は、前記式▲１▼の関係を満たすように、アキシアル内部隙間の管理をしておく。また、単列玉軸受２５の玉群２８についても、例えば、複列玉軸受１０の小径側玉群１６と同等のアキシアル内部隙間に設定しておく。
【００５５】
複列玉軸受１０のピニオンギヤ側端部に配置されるシール部材５０は、オイルシールと呼ばれるタイプとされており、単列玉軸受２５の反ピニオンギヤ側端部に配置されるシール部材５１は、軸受シールと呼ばれるタイプとされている。
【００５６】
各シール部材５０，５１は、環状芯金５２，５３にゴムなどの弾性体５４，５５を加硫接着してなり、弾性体５４，５５には内輪１３，１４に対して所定の緊縛力を持つ状態で接触されるリップ部５６，５７が形成されている。なお、リップ部５６は、主としてギヤオイルの流入を阻止し、リップ部５７は、主として軸受外部からの泥水や異物の侵入を阻止するように取付けられている。
【００５７】
また、シール部材５０は、リップ部５６をバネリング５８によって内輪１３に対して強制的に押圧させることにより、密封性を可及的に高めるようになっていて、オイルが軸受内部に侵入することを強力に防止することができる。
【００５８】
シール部材５１は、バネリングなどを用いておらず、単にリップ部５７の内径を内輪１４の肩部外径よりも所定量小さく設定することにより、この寸法差によってリップ部５７を弾性的に拡径した状態で内輪１４に対して接触させるようになっている。
【００５９】
各シール部材５０，５１の弾性体５４，５５については、装置が１３０℃〜１５０℃にさらされる場合があるため、アクリルゴム、耐熱アクリルゴムなどが好適に用いられる。耐熱アクリルゴムは、エチレンおよびアクリル酸エステルが共重合体組成の主成分として結合されてなるエチレン−アクリルゴムである。
【００６０】
また、軸受装置の内部に封入されるグリースＧについては、耐熱性を考慮し、ジウレア系グリースまたはギヤオイルとの相性がよいエステル系グリースが好ましい。具体的に、例えば日本グリース株式会社製の商品名ＫＮＧ１７０や、協同油脂株式会社製の商品名マルテンプＳＢ−Ｍと呼ばれるものが好適に用いられる。ＫＮＧ１７０は、基油をポリαオレフィン鉱油、増ちょう剤をジウレアとしたもので、使用温度範囲は−３０℃〜１５０℃である。マルテンプＳＢ−Ｍは、基油を合成炭化水素、増ちょう剤をジウレアとしたもので、使用温度範囲は−４０℃〜２００℃である。
【００６１】
なお、その他の構成は図１ないし図７の例と同一であり、同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００６２】
このように構成されたピニオン軸支持用軸受装置においても、図１ないし図７の例と同様の効果が得られる。
【００６３】
さらに、グリース潤滑としたことで、オイル潤滑のようにディファレンシャルケース２内にオイル導入路やオイル還流路を形成する必要がなく、ディファレンシャル装置１の小型，軽量化が図れ、かつ、軸受装置はディファレンシャル装置１におけるオイル中の異物の影響を受けないため、軸受寿命が向上する。
【００６４】
グリースＧが充填される密封空間が、複列玉軸受１０ならびに単列玉軸受２５の各内外輪間に加え、複列玉軸受１０と単列玉軸受２５の間におけるフロントケース３とピニオン軸７間にも形成されており、軸受の潤滑に十分なグリースＧを充填できる。
【００６５】
なお、反ピニオンギヤ側の軸受は、タンデム型の複列アンギュラ玉軸受や円すいころ軸受としてもよい。
【００６６】
本発明の他の変形例を図１１および図１２に示す。
【００６７】
図１１は本変形例におけるピニオン軸支持用軸受装置を適用したディファレンシャル装置の断面図、図１２は図１１のピニオン軸支持用軸受装置の断面図を示している。
【００６８】
本変形例のピニオン軸支持用軸受装置は、軸受ユニット６０にて、ピニオン軸７をディファレンシャルケース２のフロントケース３に対して回転自在に支持させるようにしたものである。
【００６９】
軸受ユニット６０は、ピニオンギヤ側のタンデム型の複列のアンギュラ玉軸受からなる複列玉軸受１０と、反ピニオンギヤ側の単列のアンギュラ玉軸受からなる単列玉軸受２５にて構成されている。すなわち、複列玉軸受１０は、外輪６１と、内輪１３と、各々保持器１９，２０にて保持された２列の玉群１５，１６とからなり、単列玉軸受２５は、外輪６１と、内輪１４と、保持器３２にて保持された玉群２８とからなる。内輪１３には一対の内輪軌道１３ａ，１３ｂが形成され、内輪１４には内輪軌道１４ａが形成され、外輪６１には各内輪軌道１３ａ，１３ｂ，１４ａに対向する外輪軌道１１ａ，１１ｂ，１２ａが形成されている。両内輪１３，１４どうしを軸心方向に突合せると共に、グリースＧを充填して軸心方向両端をシール部材５０，５１にて密封し、かつ外輪６１を単一としたユニットものにて形成されている。
【００７０】
複列玉軸受１０の玉群１５，１６は、前記式▲１▼の関係を満たすように、アキシアル内部隙間の管理をしておく。また、単列玉軸受２５の玉群２８についても、例えば、複列玉軸受１０の小径側玉群１６と同等のアキシアル内部隙間に設定しておく。
【００７１】
軸受ユニット６０は、製造段階で、内輪１３，１４、外輪６１、保持器１９，２０，３２にて保持した玉群１５，１６，２８を組み付けることで正確な予圧調整を行っておく。
【００７２】
軸受ユニット６０は、ピニオン軸７にドライブシャフト側から圧入し、内輪１３をピニオン軸７の大径部に外嵌し、内輪１４を中径部に外嵌させる。ピニオン軸７の小径部にコンパニオンフランジ４３をスプライン嵌合し、ピニオン軸７のドライブシャフト側端部を径方向外向きに変形させてコンパニオンフランジ４３にかしめ付ける。かしめ９１によって、軸受ユニット６０をピニオンギヤ６とコンパニオンフランジ４３にて挟み込み、予圧を付与して固定する。
【００７３】
さらに、フロントケース３の外面に外輪６１のフランジ６２を当接し、フランジ６２にボルト６４を挿通しフロントケース３に締結する。
【００７４】
外輪６１とフロントケース３の間には、ディファレンシャル装置１のオイルが漏洩するのを防止するために、パッキング６３が設けられている。
【００７５】
なお、その他の構成は図１ないし図７の例と同一であり、同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００７６】
このように構成されたピニオン軸支持用軸受装置においても、図８ないし図１０の例と同様の効果が得られる。
【００７７】
さらに、ピニオン軸７をディファレンシャルケース２に対して回転自在に支持する軸受が、単一の外輪６１にて構成してなるユニット化されているので、予圧調整が軸受ユニット６０の製造段階で正確に行え、ディファレンシャル装置の組立時に予圧調整作業が不要となり、組立工程数を削減でき、組立性が向上する。
【００７８】
なお、コンパニオンフランジ４３の胴部４４が、ピニオン軸７と内輪１４との間に介装されるものであってもよい。
【００７９】
本発明のさらに他の変形例を図１３に示す。
【００８０】
図１３は、本変形例におけるディファレンシャル装置のピニオン軸支持用軸受装置の断面図を示している。
【００８１】
本変形例は、図１１および図１２に示した例において、軸受ユニット６０の反ピニオンギヤ側の単列玉軸受２５の内輪を、コンパニオンフランジ４３に一体形成したことを特徴とするものである。
【００８２】
すなわち、コンパニオンフランジ４３の外周面に内輪軌道１４ａを形成し、単列玉軸受２５をコンパニオンフランジ４３，外輪６１，保持器３２にて保持した玉群２８にて構成する。
【００８３】
複列玉軸受１０の玉群１５，１６は、前記式▲１▼の関係を満たすように、アキシアル内部隙間の管理をしておく。また、単列玉軸受２５の玉群２８についても、例えば、複列玉軸受１０の小径側玉群１６と同等のアキシアル内部隙間に設定しておく。
【００８４】
軸受ユニット６０の取付けは、ドライブシャフト側から内輪１３をピニオン軸７に圧入すると共に、コンパニオンフランジ４３をピニオン軸７にスプライン嵌合し、ピニオン軸７のドライブシャフト側端部にナット４９を締結し予圧を付与して固定する。
【００８５】
さらに、フロントケース３の外面に外輪６１のフランジ６２を当接し、フランジ６２にボルト６４を挿通しフロントケース３に締結する。
【００８６】
なお、その他の構成は、図１１および図１２に示した例と同様である。
【００８７】
このように構成されたピニオン軸支持用軸受装置においても、図１１および図１２の例と同様の効果が得られる。
【００８８】
さらに、単列玉軸受２５の内輪を、コンパニオンフランジ４３に一体形成したので、部品点数を削減でき、コストの低減が図れる。
【００８９】
本発明のさらに他の変形例を図１４に示す。
【００９０】
図１４は、本変形例におけるディファレンシャル装置のピニオン軸支持用軸受装置の断面図を示している。
【００９１】
本変形例は、図１１および図１２に示した例において、軸受ユニット６０の反ピニオンギヤ側の単列玉軸受２５の内輪を、コンパニオンフランジ４３に一体形成すると共に、ピニオンギヤ側の複列玉軸受１０の内輪をピニオン軸７に一体形成したことを特徴とするものである。
【００９２】
すなわち、コンパニオンフランジ４３の外周面に内輪軌道１４ａを形成し、単列玉軸受２５をコンパニオンフランジ４３，外輪６１，保持器３２にて保持した玉群２８にて構成する。また、ピニオン軸７の外周面に、ピニオンギヤ側が大径となる一対の内輪軌道１３ａ，１３ｂを形成し、転がり軸受１０を、ピニオン軸７，外輪６１，保持器１９，２０にて保持した玉群１５，１６にて構成する。
【００９３】
複列玉軸受１０の玉群１５，１６は、前記式▲１▼の関係を満たすように、アキシアル内部隙間の管理をしておく。また、単列玉軸受２５の玉群２８についても、例えば、複列玉軸受１０の小径側玉群１６と同等のアキシアル内部隙間に設定しておく。
【００９４】
軸受ユニット６０の取付けは、ドライブシャフト側から玉群１５，１６をピニオン軸７の内輪軌道１３ａ，１３ｂに装着すると共に、コンパニオンフランジ４３をピニオン軸７にスプライン嵌合し、ピニオン軸７のドライブシャフト側端部にナット４９を締結し予圧を付与して固定する。
【００９５】
さらに、フロントケース３の外面に外輪６１のフランジ６２を当接し、フランジ６２にボルト６４を挿通しフロントケース３に締結する。
【００９６】
なお、その他の構成は、図１１および図１２に示した例と同様である。
【００９７】
このように構成されたピニオン軸支持用軸受装置においても、図１１および図１２の例と同様の効果が得られる。
【００９８】
さらに、単列玉軸受２５の内輪を、コンパニオンフランジ４３に一体形成すると共に、複列玉軸受１０の内輪をピニオン軸７に一体形成したので、部品点数を削減でき、より一層コストの低減が図れる。
【００９９】
【発明の効果】
本発明のピニオン軸支持用軸受装置によると、ピニオンギヤ側の複列アンギュラ玉軸受において、ピニオンギヤ側に配置される玉群と、反ピニオンギヤ側に配置される玉群にて荷重支持の分担がなされ、各玉群の寿命が平均化され、複列玉軸受全体のシステム寿命が延びるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すディファレンシャル装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】図１のディファレンシャル装置のピニオン軸支持用軸受装置の断面図である。
【図３】図２のピニオン軸支持用軸受装置の拡大断面図である。
【図４】図２のピニオン軸支持用軸受装置のアキシアル内部隙間を示す断面図である。
【図５】図２のピニオン軸支持用軸受装置の複列玉軸受の組幅を示す断面図である。
【図６】図２のピニオン軸支持用軸受装置の複列玉軸受の組幅を示す断面図である。
【図７】図２のピニオン軸支持用軸受装置の複列玉軸受の組付け途中の状態を示す断面図である。
【図８】本発明の変形例を示すディファレンシャル装置の全体構成を示す断面図である。
【図９】図８のディファレンシャル装置のピニオン軸支持用軸受装置の断面図である。
【図１０】図９のピニオン軸支持用軸受装置のシール部材の拡大断面図である。
【図１１】本発明の他の変形例を示すディファレンシャル装置の全体構成を示す断面図である。
【図１２】図１１のディファレンシャル装置のピニオン軸支持用軸受装置の断面図である。
【図１３】本発明のさらに他の変形例を示すディファレンシャル装置のピニオン軸支持用軸受装置の断面図である。
【図１４】本発明のさらに他の変形例を示すディファレンシャル装置のピニオン軸支持用軸受装置の断面図である。
【図１５】従来例を示すディファレンシャル装置の全体構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１ ディファレンシャル装置
６ ピニオンギヤ
７ ピニオン軸
１０ 複列玉軸受
１１，１２，６１ 外輪部材
１３，１４ 内輪部材
１５ 大径側玉群
１６ 小径側玉群
１７，１８ 玉
２５ 単列玉軸受
２８ 玉群
３０ 玉
６０ 軸受ユニット
β１，β２ 組幅

Claims (2)

1. ピニオン軸の一端に設けたピニオンギヤと、他端に外嵌した接続フランジとの間に、前記ピニオン軸をケースに対して回転自在に支持する一対の軸受を軸方向においてピニオンギヤ側と反ピニオンギヤ側に並設してなるピニオン軸支持用軸受装置であって、
   前記ピニオンギヤ側の軸受が、複列の軌道面を有する内輪部材と、この内輪部材と同心に配置されかつ前記内輪部材の各軌道面と対応する複列の軌道面を有する外輪部材と、前記内輪部材および外輪部材の各列の軌道面間に、それぞれ異なるピッチ円直径をもって介装される複列の玉群とを含むタンデム型の複列アンギュラ玉軸受であり、
   前記複列の玉群のうち、ピニオンギヤ側に配置される玉群とその軌道面との間のアキシアル内部隙間が、反ピニオンギヤ側に配置される玉群とその軌道面との間のアキシアル内部隙間に比べて大きく設定されている、ことを特徴とするピニオン軸支持用軸受装置。
2. 請求項１のピニオン軸支持用軸受装置において、
   前記反ピニオンギヤ側の軸受が、単列の軌道面を有する内輪部材と、この内輪部材と同心に配置されかつ前記内輪部材の軌道面と対応する単列の軌道面を有する外輪部材と、前記内輪部材および外輪部材の軌道面間に介装される単列の玉群とを含む単列アンギュラ玉軸受であり、
   前記反ピニオンギヤ側の軸受の玉群とその軌道面との間のアキシアル内部隙間が、前記ピニオンギヤ側の軸受の反ピニオンギヤ側に配置される玉群とその軌道面との間のアキシアル内部隙間と略同一の大きさとした、ことを特徴とするピニオン軸支持用軸受装置。

Images