JP2005249189A - Bearing device for transmission - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bearing device for a transmission, improved in its efficiency by reducing rotating torque of a rolling bearing. <P>SOLUTION: An axial load receiving-side bearing 7 of the pair of rolling bearings 7, 8 is composed of the combination of a thrust bearing 11 receiving only the axial load and a radial bearing 12 receiving only radial load. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、変速機用軸受装置に関し、特に、自動車や各種産業機械用の変速機に使用される変速機用軸受装置に関する。   The present invention relates to a transmission bearing device, and more particularly to a transmission bearing device used in a transmission for automobiles and various industrial machines.

従来、自動車等の変速機において、ギヤ軸を変速機のケーシングに支持する軸受装置としては、種々のものが提案されている(例えば、非特許文献1及び特許文献1及び2参照。)。   Conventionally, in a transmission such as an automobile, various types of bearing devices for supporting a gear shaft on a transmission casing have been proposed (for example, see Non-Patent Document 1 and Patent Documents 1 and 2).

図9に示されるように、非特許文献1に開示されたFF車の手動式変速機では、ケーシング200内に、ギヤ軸である入力軸201、中間軸202、出力軸203及び各軸201,202,203に設けられた複数の歯車(ギヤ)204a〜208a,204b〜207bが組み込まれている。入力軸201は深溝玉軸受209と円筒ころ軸受210で、中間軸202は一対の深溝玉軸受211,212で、出力軸203は一対の円錐ころ軸受213,214でそれぞれ支持されている。   As shown in FIG. 9, in the manual transmission of an FF vehicle disclosed in Non-Patent Document 1, an input shaft 201 that is a gear shaft, an intermediate shaft 202, an output shaft 203, each shaft 201, A plurality of gears (gears) 204a to 208a and 204b to 207b provided in 202 and 203 are incorporated. The input shaft 201 is supported by a deep groove ball bearing 209 and a cylindrical roller bearing 210, the intermediate shaft 202 is supported by a pair of deep groove ball bearings 211 and 212, and the output shaft 203 is supported by a pair of tapered roller bearings 213 and 214, respectively.

また、図10に示された特許文献1の自動車用変速機では、複数のギヤ221a〜225a,221b〜225bが設けられたギヤ軸である入力軸226、中間軸227及び出力軸228は密封板付きの深溝玉軸受229〜232によって支持されている。   Further, in the automobile transmission of Patent Document 1 shown in FIG. 10, the input shaft 226, the intermediate shaft 227, and the output shaft 228, which are gear shafts provided with a plurality of gears 221a to 225a and 221b to 225b, are sealed plates. Are supported by attached deep groove ball bearings 229 to 232.

更に、図11(a)に示された特許文献2の自動車用変速機では、アイドルギヤ240及びピニオンリダクションギヤ241が設けられたギヤ軸であるカウンターシャフト242が、円筒ころ軸受243と、図11(b)に示された複合転がり軸受244によって支持されている。   Furthermore, in the automobile transmission of Patent Document 2 shown in FIG. 11A, a counter shaft 242 that is a gear shaft provided with an idle gear 240 and a pinion reduction gear 241 is provided with a cylindrical roller bearing 243 and FIG. It is supported by the compound rolling bearing 244 shown in (b).

図9〜11に示されるような自動車用変速機では、これらのギヤの形式として、一般的にはすば歯車が採用されている。はすば歯車が噛み合う場合には、ラジアル荷重とアキシアル荷重の両方がギヤ軸を介して軸受に作用するため、ギヤ軸を支持する一対の軸受の少なくとも一方の軸受には、円錐ころ軸受、つば付き円筒ころ軸受、深溝玉軸受、図11(b)の複合転がり軸受のようなラジアル荷重とアキシアル荷重の両方の荷重(合成荷重)を負荷できる転がり軸受が用いられている。例えば、図9の入力軸201では、円筒ころ軸受210はアキシアル荷重を負荷することができないので、アキシアル荷重を負荷するために深溝玉軸受209が用いられている。また、図11(b)の複合転がり軸受244は、玉軸受245と円筒ころ軸受246を一体的に構成したもので、内輪247と外輪248との間に、アキシアル荷重のみを分担すべく軸受内部隙間が調整された玉列249と、ラジアル荷重のみを分担すべく軸受内部隙間が調整された円筒ころ列250とを介在している。これらの軸受形式は、使用条件等により任意に選定されている。
橋田卓也著「図解クルマのドライブトレーン」山海堂、1994年、p.31 米国特許4,309,916号公報(第1図) 実用新案第2524492号(第3図)
In an automobile transmission as shown in FIGS. 9 to 11, a helical gear is generally adopted as a type of these gears. When helical gears are engaged, both radial load and axial load act on the bearing via the gear shaft. Therefore, at least one of the pair of bearings that support the gear shaft includes a tapered roller bearing and a collar. A rolling bearing capable of applying both a radial load and an axial load (synthetic load) such as a cylindrical roller bearing with a groove, a deep groove ball bearing, and a composite rolling bearing in FIG. 11B is used. For example, in the input shaft 201 of FIG. 9, the cylindrical roller bearing 210 cannot apply an axial load, and thus a deep groove ball bearing 209 is used to apply the axial load. Further, the compound rolling bearing 244 of FIG. 11 (b) is configured by integrating a ball bearing 245 and a cylindrical roller bearing 246, and only the axial load is shared between the inner ring 247 and the outer ring 248. A ball row 249 with the clearance adjusted and a cylindrical roller row 250 with the bearing internal clearance adjusted to share only the radial load are interposed. These bearing types are arbitrarily selected according to usage conditions and the like.
Takuya Hashida, “Driving Train for Illustrated Cars”, Sankaido, 1994, p. 31 US Pat. No. 4,309,916 (FIG. 1) Utility Model No. 2524492 (Fig. 3)

ところで、図9〜11に示すような自動車用変速機は、エンジンから伝わる入力軸の回転に対して、ギヤの組合わせを変えて、出力軸の回転数を増減させており、アクセルワークによって入力軸の回転数が変化するとともに、変速機のギヤを切り替えるシフトワークによって噛み合う歯車が変化する。回転数や噛み合う歯車が変化すると、当然、軸受に負荷される荷重も変化する。従って、自動車用変速機に使用される軸受に負荷される荷重範囲は非常に広いものとなる。   By the way, the transmission for automobiles as shown in FIGS. 9 to 11 changes the combination of gears to increase / decrease the rotation speed of the output shaft with respect to the rotation of the input shaft transmitted from the engine. As the rotational speed of the shaft changes, the gears engaged by the shift work for switching the gears of the transmission change. When the rotation speed and the meshing gear change, the load applied to the bearing naturally changes. Therefore, the load range applied to the bearing used in the transmission for an automobile is very wide.

このように荷重範囲の非常に広い自動車用変速機に使用される軸受の選定にあたっては、荷重の大きな条件でも軸受の寿命や静的強度等の機能を確保するために、軸受サイズを大きくする必要があった。このため、軸受の回転トルクが大きくなり、変速機の効率が低下するという問題があった。   In selecting a bearing for use in an automotive transmission with a very wide load range, it is necessary to increase the bearing size to ensure functions such as bearing life and static strength even under heavy load conditions. was there. For this reason, there has been a problem that the rotational torque of the bearing is increased and the efficiency of the transmission is lowered.

特に、合成荷重が負荷される軸受では、アキシアル荷重に対してラジアル荷重が非常に大きい場合もあれば、ラジアル荷重に対してアキシアル荷重が非常に大きい場合等もある。このため、合成荷重を負荷する軸受は、ラジアル荷重とアキシアル荷重に対して幅広い荷重範囲での寿命を確保する必要があり、ラジアル荷重あるいはアキシアル荷重のみを負荷する軸受よりもサイズが大きくなり、サイズの増加に伴って回転トルクが増加するという問題がある。   In particular, in a bearing to which a composite load is applied, the radial load may be very large with respect to the axial load, or the axial load may be very large with respect to the radial load. For this reason, bearings that are subject to composite loads must have a wide life span for radial and axial loads, and are larger than bearings that only receive radial or axial loads. There is a problem in that the rotational torque increases with the increase of.

即ち、図12(a)〜(c)に示すように、ラジアル荷重のみを負荷する軸受の場合に比べて、合成荷重を負荷する軸受の場合には、負荷を受ける転動体の数が多くなり、負荷圏が広がる為、回転トルクが大きくなる。   That is, as shown in FIGS. 12A to 12C, the number of rolling elements that receive a load increases in the case of a bearing that receives a combined load compared to the case of a bearing that only loads a radial load. Rotating torque increases because the load range is widened.

また、軸受形式別で考えると、円錐ころ軸受の場合、内輪の大鍔部ところの頭部面のすべり摩擦が大きくなり、軸受の回転トルクが大きくなるという問題がある。また、鍔付き円筒ころ軸受の場合、鍔部ところ端面のすべり摩擦が大きくなり、軸受の回転トルクが大きくなるという問題がある。さらに、深溝玉軸受の場合、ラジアル荷重に加えてアキシアル荷重を負荷すると、各玉に接触角が生じ、スピン等のすべり摩擦が増加し、その分回転トルクが大きくなるという問題がある。このため、軸受形式によらず、合成荷重を負荷する転がり軸受の回転トルクは大きく、変速機の効率が低下するという問題があった。   Further, when considering by bearing type, in the case of a tapered roller bearing, there is a problem that the sliding friction of the head surface at the large collar portion of the inner ring increases and the rotational torque of the bearing increases. Further, in the case of a cylindrical roller bearing with a flange, there is a problem that the sliding friction of the end surface increases at the flange portion, and the rotational torque of the bearing increases. Further, in the case of a deep groove ball bearing, when an axial load is applied in addition to a radial load, a contact angle is generated in each ball, sliding friction such as spin increases, and there is a problem that a rotational torque increases accordingly. For this reason, regardless of the bearing type, there has been a problem that the rotational torque of the rolling bearing that applies the combined load is large and the efficiency of the transmission is reduced.

また、図11(b)に示された複合転がり軸受は、内輪247と外輪248との間に、玉列249と円筒ころ列250が並列に配置されるため、この複合転がり軸受244によって支持されるギヤ軸242の長さが長くなる。また、これに伴ってケーシングも大きくせざるを得ず、ギヤ軸及びケーシングの大型化、重量増を招くという問題があった。また、内輪247と外輪248との間に玉列249と円筒ころ列250が配置されるため、それぞれのPCD(ピッチ円径)はほとんど変化させることができず、各列のPCDを使用条件に対して適切に設定できないという問題もあった。   Further, the compound rolling bearing shown in FIG. 11B is supported by the compound rolling bearing 244 because the ball train 249 and the cylindrical roller train 250 are arranged in parallel between the inner ring 247 and the outer ring 248. The length of the gear shaft 242 becomes longer. Along with this, the casing must be enlarged, and there is a problem that the gear shaft and the casing are increased in size and weight. Further, since the ball row 249 and the cylindrical roller row 250 are arranged between the inner ring 247 and the outer ring 248, each PCD (pitch circle diameter) can hardly be changed, and the PCD of each row is used as a use condition. However, there was also a problem that it could not be set appropriately.

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、軸受サイズを大きくすることなく、広い荷重範囲で軸受寿命を確保することができ、さらにギヤ軸及びケーシングの大型化、重量増を招くことなく、転がり軸受の回転トルクを低減し、効率のよい変速機用軸受装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and the object thereof is to ensure a bearing life in a wide load range without increasing the bearing size, and further increase the size of the gear shaft and the casing. An object of the present invention is to provide an efficient transmission bearing device that reduces the rotational torque of a rolling bearing without causing an increase in weight.

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) ケーシングと、該ケーシング内に配置された変速機用ギヤ軸との間に介装され、前記ギヤ軸を前記ケーシングに対して相対回転可能に支持する一対の転がり軸受とを備えた変速機用軸受装置であって、
前記一対の転がり軸受のうちの少なくとも一方は、アキシアル荷重のみを受けるスラスト軸受と、ラジアル荷重のみを受けるラジアル軸受の組み合わせからなることを特徴とする変速機用軸受装置。
(2) 前記ラジアル軸受の外輪は、すきま嵌めにより前記ケーシングに取り付けられることを特徴とする(1)に記載の変速機用軸受装置。
(3) 前記スラスト軸受の一対の軌道輪の少なくとも一つと前記ラジアル軸受の一対の軌道輪の少なくとも一つは共有されており、
前記スラスト軸受の転動体列と前記ラジアル軸受の転動体列は、互いに異なるPCDを備えることを特徴とする(1)に記載の変速機用軸受装置。
(4) 前記スラスト軸受の一対の軌道輪の少なくとも一つと前記ラジアル軸受の一対の軌道輪の少なくとも一つは共有されており、
前記スラスト軸受の一対の軌道輪の少なくとも一つは、軌道溝が絞り加工された鋼板製であることを特徴とする(1)に記載の変速機用軸受装置。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) A transmission provided with a pair of rolling bearings interposed between a casing and a transmission gear shaft disposed in the casing and supporting the gear shaft so as to be relatively rotatable with respect to the casing. Machine bearing device,
At least one of the pair of rolling bearings comprises a combination of a thrust bearing that receives only an axial load and a radial bearing that receives only a radial load.
(2) The transmission bearing device according to (1), wherein an outer ring of the radial bearing is attached to the casing by a clearance fit.
(3) At least one of the pair of bearing rings of the thrust bearing and at least one of the pair of bearing rings of the radial bearing are shared,
The transmission bearing device according to (1), wherein the rolling element row of the thrust bearing and the rolling element row of the radial bearing have different PCDs.
(4) At least one of the pair of bearing rings of the thrust bearing and at least one of the pair of bearing rings of the radial bearing are shared,
The bearing device for a transmission according to (1), wherein at least one of the pair of bearing rings of the thrust bearing is made of a steel plate in which a raceway groove is drawn.

本発明の変速機用軸受装置によれば、一対の転がり軸受の少なくとも一方をアキシアル荷重のみを受けるスラスト軸受と、ラジアル荷重のみを受けるラジアル軸受の組合せとしたので、軸受サイズを大きくすることなく広い荷重範囲で軸受寿命を確保することができ、ギヤ軸及びケーシングの大型化、重量増を招くことがない。また、転がり軸受の回転トルクを低減することができ、効率のよい変速機用軸受装置を得ることができる。   According to the transmission bearing device of the present invention, since at least one of the pair of rolling bearings is a combination of a thrust bearing that receives only an axial load and a radial bearing that receives only a radial load, it is wide without increasing the bearing size. The bearing life can be ensured in the load range, and the gear shaft and casing are not increased in size and weight. Further, the rotational torque of the rolling bearing can be reduced, and an efficient transmission bearing device can be obtained.

また、スラスト軸受の一対の軌道輪の少なくとも一つとラジアル軸受の一対の軌道輪の少なくとも一つを共有する構成としているため、軸受幅を小さく抑えることができ、ギヤ軸及びケーシングの大型化、重量増をさらに抑えることができる。
さらに、使用条件により、任意に各列のPCDを調整可能であるため、使用条件に合わせた適切な軸受サイズとすることができる。
また、アキシアル荷重のみを分担する玉列の軌道輪は、軌道溝が絞り加工された鋼板製であるため、製作が容易で、且つ、製造コストも低減することができる。
In addition, since at least one of the pair of bearing rings of the thrust bearing and at least one of the pair of bearing rings of the radial bearing are shared, the bearing width can be kept small, the gear shaft and the casing are enlarged, and the weight The increase can be further suppressed.
Furthermore, since the PCD of each row can be arbitrarily adjusted according to the use conditions, it is possible to obtain an appropriate bearing size that matches the use conditions.
Further, since the raceway of the ball train that shares only the axial load is made of a steel plate in which the raceway groove is drawn, the production is easy and the production cost can be reduced.

以下、本発明の各実施形態に係る変速機用軸受装置について、図面に参照して詳細に説明する。なお、本発明は、変速機に用いられる転がり軸受の構成を特徴としており、軸受装置のその他の構成は図9〜図11に示したような公知の変速機用軸受装置のものが適用できる。そのため、各実施形態の変速機用軸受装置を示す図1〜図4は、本発明の特徴を説明するために必要な概略構成のみを示している。   Hereinafter, the bearing device for transmissions concerning each embodiment of the present invention is explained in detail with reference to drawings. The present invention is characterized by the configuration of a rolling bearing used in a transmission, and the other configurations of the bearing device can be those of a known transmission bearing device as shown in FIGS. Therefore, FIGS. 1-4 which show the bearing apparatus for transmissions of each embodiment have shown only the schematic structure required in order to demonstrate the characteristic of this invention.

(第1実施形態)
まず、図1を参照して、第1実施形態に係る変速機用軸受装置について説明する。図1に示された軸受装置1では、ケーシング2内に、第1の歯車3が設けられた第1の変速機用ギヤ軸4と、第1の歯車3と噛合可能な第2の歯車5が設けられた第2の変速機用ギヤ軸6とが設けられている。第1及び第2の歯車3,5は、それぞれ、はすば歯車からなる。また、ケーシング2と第1のギヤ軸4との間には、第1の一対の転がり軸受7,8が介装されており、ケーシング2と第2のギヤ軸6との間には、第2の一対の転がり軸受9,10が介装されている。これにより、第1及び第2のギヤ軸4,6はケーシング2に対して相対回転可能に支持されている。
(First embodiment)
First, a transmission bearing device according to a first embodiment will be described with reference to FIG. In the bearing device 1 shown in FIG. 1, a first transmission gear shaft 4 provided with a first gear 3 in a casing 2, and a second gear 5 that can mesh with the first gear 3. Is provided with a second transmission gear shaft 6. Each of the first and second gears 3 and 5 is a helical gear. A first pair of rolling bearings 7 and 8 are interposed between the casing 2 and the first gear shaft 4, and the first pair of rolling bearings 7 and 8 are interposed between the casing 2 and the second gear shaft 6. Two pairs of rolling bearings 9 and 10 are interposed. Thus, the first and second gear shafts 4 and 6 are supported so as to be rotatable relative to the casing 2.

第1の一対の転がり軸受7,8では、一方の転がり軸受7を合成荷重負荷側とし、アキシアル荷重のみを受ける本発明のスラスト軸受であるスラスト玉軸受11と、ラジアル荷重のみを受ける本発明のラジアル軸受である深溝玉軸受12との組合せによって構成する。また、他方の転がり軸受8は、円筒ころ軸受で構成しており、ラジアル荷重を支持している。スラスト玉軸受11と深溝玉軸受12は、ギヤ軸4の軸方向に隣接して配置されており、深溝玉軸受12は、スラスト玉軸受11に対して第1の歯車3寄りに位置している。   In the first pair of rolling bearings 7 and 8, one rolling bearing 7 is the combined load load side, the thrust ball bearing 11 which is a thrust bearing of the present invention that receives only an axial load, and the present invention that receives only a radial load. It is configured by a combination with a deep groove ball bearing 12 which is a radial bearing. The other rolling bearing 8 is a cylindrical roller bearing and supports a radial load. The thrust ball bearing 11 and the deep groove ball bearing 12 are disposed adjacent to each other in the axial direction of the gear shaft 4, and the deep groove ball bearing 12 is positioned closer to the first gear 3 with respect to the thrust ball bearing 11. .

また、第2の一対の転がり軸受9,10の場合も、一方の転がり軸受10をアキシアル荷重のみを受けるスラスト玉軸受13と、ラジアル荷重のみを受ける深溝玉軸受14との組合せとし、他方の転がり軸受9を深溝玉軸受で構成している。スラスト玉軸受13と深溝玉軸受14も、ギヤ軸6の軸方向に隣接して配置されており、深溝玉軸受14は、スラスト玉軸受13に対して第2の歯車5寄りに位置している。   In the case of the second pair of rolling bearings 9 and 10, one rolling bearing 10 is a combination of a thrust ball bearing 13 that receives only an axial load and a deep groove ball bearing 14 that receives only a radial load, and the other rolling bearing. The bearing 9 is constituted by a deep groove ball bearing. The thrust ball bearing 13 and the deep groove ball bearing 14 are also arranged adjacent to each other in the axial direction of the gear shaft 6, and the deep groove ball bearing 14 is positioned closer to the second gear 5 with respect to the thrust ball bearing 13. .

また、合成荷重負荷側の軸受であるラジアル荷重を受ける深溝玉軸受12,14は、これらの外輪12a,14aの外径面とケーシング2の内径面とがすきま嵌めとなっており、外輪12a,14aは軸方向に自由に移動できるようにケーシング2に取り付けられている。このため、深溝玉軸受12,14は歯車3,5から生じるアキシアル荷重を負荷することなく、ラジアル荷重のみを受けることができる。   Further, in the deep groove ball bearings 12 and 14 that receive a radial load, which is a bearing on the composite load load side, the outer diameter surfaces of these outer rings 12a and 14a and the inner diameter surface of the casing 2 are clearance fit, and the outer rings 12a and 14a is attached to the casing 2 so as to be freely movable in the axial direction. For this reason, the deep groove ball bearings 12 and 14 can receive only the radial load without applying the axial load generated from the gears 3 and 5.

このように構成された軸受装置1では、第1及び第2の歯車3,5が互いに噛合して動力伝達を行う際にスラスト力が発生する。これにより、アキシアル荷重とラジアル荷重とが第1及び第2のギヤ軸4,6を介して第1及び第2の転がり軸受7〜10に作用する。 この際、第1及び第2の転がり軸受7〜10のアキシアル荷重負荷側軸受において、スラスト玉軸受11,13がアキシアル荷重のみを受け止め、深溝玉軸受12,14がラジアル荷重のみを受け止めることから、各軸受に負荷される荷重を小さくすることができ、軸受サイズも大きくする必要がないことから、軸受に作用する回転トルクを低減することができる。   In the bearing device 1 configured as described above, a thrust force is generated when the first and second gears 3 and 5 mesh with each other to transmit power. Thereby, an axial load and a radial load act on the first and second rolling bearings 7 to 10 via the first and second gear shafts 4 and 6. At this time, in the axial load side bearings of the first and second rolling bearings 7 to 10, the thrust ball bearings 11 and 13 receive only the axial load, and the deep groove ball bearings 12 and 14 receive only the radial load. Since the load applied to each bearing can be reduced and the bearing size does not need to be increased, the rotational torque acting on the bearing can be reduced.

従って、本実施形態によれば、合成荷重負荷側軸受をアキシアル荷重のみを受けるスラスト玉軸受11と、ラジアル荷重のみを受けるラジアル玉軸受12の組合せとしたので、各々の軸受に負荷される荷重が小さくなり、軸受サイズを大きくすることなく軸受寿命を確保することができる。また、合成荷重負荷側の軸受において回転トルクを低減することができ、効率のよい変速機を得ることができる。   Therefore, according to the present embodiment, since the composite load side bearing is a combination of the thrust ball bearing 11 that receives only the axial load and the radial ball bearing 12 that receives only the radial load, the load applied to each bearing is reduced. The bearing life can be ensured without increasing the bearing size. Further, the rotational torque can be reduced in the bearing on the combined load load side, and an efficient transmission can be obtained.

なお、合成荷重負荷側の軸受は、深溝玉軸受12,14とスラスト玉軸受11,13の組合せであったが、アキシアル荷重のみを受けるスラスト軸受とラジアル荷重のみを受けるラジアル軸受の組合せであれば、各々の軸受の形式は限定されない。特に、ラジアル荷重が大きい場合には、深溝玉軸受12,14の代わりに、円筒ころ軸受が適用されてもよい。同様に、アキシアル荷重が大きい場合には、スラスト玉軸受11,13の代わりに、スラスト針状ころ軸受が適用されてもよい。   The bearing on the combined load side is a combination of deep groove ball bearings 12 and 14 and thrust ball bearings 11 and 13, but any combination of a thrust bearing that receives only an axial load and a radial bearing that receives only a radial load. The type of each bearing is not limited. In particular, when the radial load is large, a cylindrical roller bearing may be applied instead of the deep groove ball bearings 12 and 14. Similarly, when the axial load is large, thrust needle roller bearings may be applied instead of the thrust ball bearings 11 and 13.

また、本実施形態の第1及び第2のギヤ軸4,6は、例えば、図9や図10に示された変速機用軸受装置において、入力軸と中間軸を示すものであってもよく、入力軸と出力軸や、中間軸と出力軸を示すものであってもよく、図11に示されたカウンターシャフトであってもよい。また、第1及び第2の歯車3,5も、入力軸、中間軸、出力軸、カウンターシャフト等に設けられる公知の歯車のいずれであってもよい。   Further, the first and second gear shafts 4 and 6 of the present embodiment may represent an input shaft and an intermediate shaft in the transmission bearing device shown in FIG. 9 or FIG. 10, for example. The input shaft and the output shaft, the intermediate shaft and the output shaft may be shown, or the countershaft shown in FIG. 11 may be used. The first and second gears 3 and 5 may also be any of known gears provided on the input shaft, the intermediate shaft, the output shaft, the counter shaft, and the like.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る変速機用軸受装置について説明する。図2に示された変速機用軸受装置21では、ケーシング22内に、第1の歯車23a及び第3の歯車23bが設けられた第1の変速機用ギヤ軸24と、第1の歯車23aと噛合可能な第2の歯車25a及び第3の歯車23bと噛合可能な第4の歯車25bが設けられた第2の変速用ギヤ軸26とが設けられている。歯車23a,23b,25a,25bは、それぞれはすば歯車からなる。また、ケーシング22と第1のギヤ軸24との間には、第1の一対の転がり軸受27,28が介装されており、ケーシング22と第2のギヤ軸26との間には、第2の一対の転がり軸受29,30が介装されている。これにより、第1及び第2のギヤ軸24,26はケーシング22に対して相対回転可能に支持されている。
(Second Embodiment)
Next, a transmission bearing device according to a second embodiment of the present invention will be described. In the transmission bearing device 21 shown in FIG. 2, a first transmission gear shaft 24 in which a first gear 23a and a third gear 23b are provided in a casing 22, and a first gear 23a. And a second speed change gear shaft 26 provided with a second gear 25a that can mesh with the third gear 23b and a fourth gear 25b that can mesh with the third gear 23b. Each of the gears 23a, 23b, 25a, and 25b is a helical gear. A first pair of rolling bearings 27 and 28 are interposed between the casing 22 and the first gear shaft 24, and the first pair of rolling bearings 27 and 28 are interposed between the casing 22 and the second gear shaft 26. Two pairs of rolling bearings 29 and 30 are interposed. Thus, the first and second gear shafts 24 and 26 are supported so as to be rotatable relative to the casing 22.

第1の一対の転がり軸受27,28では、一方の転がり軸受28が合成荷重負荷側であり、第2の一対の転がり軸受29,30では、一方の転がり軸受29が合成荷重負荷側である。合成荷重負荷側であるこれらの転がり軸受28,29は、アキシアル荷重のみを受けるスラスト軸受と、ラジアル荷重のみを受けるラジアル軸受の組み合わせからなる。ここでは、代表例として、転がり軸受29について図2のII部拡大図である図3(a)を参照して説明する。   In the first pair of rolling bearings 27 and 28, one rolling bearing 28 is on the combined load load side, and in the second pair of rolling bearings 29 and 30, one rolling bearing 29 is on the combined load load side. These rolling bearings 28 and 29 on the combined load side are a combination of a thrust bearing that receives only an axial load and a radial bearing that receives only a radial load. Here, as a representative example, the rolling bearing 29 will be described with reference to FIG.

転がり軸受29は、アキシアル荷重のみを受けるスラスト玉軸受31と、ラジアル荷重のみを受けるラジアル玉軸受32の組み合わせからなり、スラスト玉軸受31とラジアル玉軸受32は、単一の回転部材34によって互いの内輪を共有して構成される。スラスト玉軸受31は、一対の軌道輪である外輪33と回転部材34によって構成される内輪と、外輪33の軸方向端面に形成された断面円弧状の軌道溝33aと回転部材34の軸方向端面に形成された断面円弧状の軌道溝34aとの間に、保持器35を介して円周方向等間隔に配置される転動体である玉36とを備える。また、ラジアル玉軸受32は、一対の軌道輪である外輪37と回転部材34によって構成される内輪と、外輪37の内周面に形成された断面円弧状の軌道溝37aと回転部材34の外周面に形成された断面円弧状の軌道溝34bとの間に、保持器38を介して円周方向等間隔に配置される転動体である玉39とを備える。   The rolling bearing 29 is composed of a combination of a thrust ball bearing 31 that receives only an axial load and a radial ball bearing 32 that receives only a radial load. The thrust ball bearing 31 and the radial ball bearing 32 are mutually connected by a single rotating member 34. The inner ring is shared. The thrust ball bearing 31 includes an inner ring constituted by a pair of race rings, an outer ring 33 and a rotating member 34, an arc-shaped raceway groove 33a formed on an axial end face of the outer ring 33, and an axial end face of the rotating member 34. Are provided with balls 36 which are rolling elements arranged at equal intervals in the circumferential direction via a retainer 35. Further, the radial ball bearing 32 includes an inner ring constituted by a pair of race rings, an outer ring 37 and a rotating member 34, and a raceway groove 37 a having an arc cross section formed on the inner circumferential surface of the outer ring 37 and the outer circumference of the rotating member 34. Balls 39, which are rolling elements, are arranged at regular intervals in the circumferential direction via cages 38 between the raceway grooves 34b having a circular arc cross section formed on the surface.

また、スラスト玉軸受31の軌道溝34aが回転部材34の軸方向端面に形成され、ラジアル玉軸受32の軌道溝34bが回転部材34の外周面に形成されることで、スラスト玉軸受31の玉36の転動体列とラジアル玉軸受32の玉39の転動体列は、互いに異なるPCDを備える。この場合、ラジアル玉軸受32の転動体列のPCDが、スラスト玉軸受31の転動体列のものより大きく設定されているため、玉39の数を増やすことができ、ラジアル負荷能力を大きくすることができる。   Further, the raceway groove 34 a of the thrust ball bearing 31 is formed on the end surface in the axial direction of the rotating member 34, and the raceway groove 34 b of the radial ball bearing 32 is formed on the outer peripheral surface of the rotating member 34. The rolling element rows of 36 and the rolling element rows of the balls 39 of the radial ball bearing 32 have different PCDs. In this case, since the PCD of the rolling element row of the radial ball bearing 32 is set larger than that of the rolling element row of the thrust ball bearing 31, the number of balls 39 can be increased, and the radial load capacity is increased. Can do.

従って、本実施形態によれば、合成荷重負荷側軸受をアキシアル荷重のみを受けるスラスト玉軸受31と、ラジアル荷重のみを受けるラジアル玉軸受32の組合せとしたので、各々の軸受に負荷される荷重が小さくなり、軸受サイズを大きくすることなく軸受寿命や静的強度を確保することができる。さらに、使用条件により、任意に各列のPCD及び転動体形式が変更可能であるため、使用条件に合わせた適切な軸受サイズとすることができるので、軸受の回転トルクを小さく抑えることができ、上記の転がり軸受28,29が適用された変速機の効率を向上させることができる。   Therefore, according to the present embodiment, since the composite load side bearing is a combination of the thrust ball bearing 31 that receives only the axial load and the radial ball bearing 32 that receives only the radial load, the load applied to each bearing is reduced. The bearing life and static strength can be ensured without increasing the bearing size. Furthermore, because the PCD and rolling element type of each row can be arbitrarily changed depending on the use conditions, the bearing torque can be made appropriate for the use conditions, so the rotational torque of the bearing can be kept small, The efficiency of the transmission to which the rolling bearings 28 and 29 are applied can be improved.

また、スラスト玉軸受31の内輪とラジアル玉軸受32の内輪を共有しているため、軸方向長さを短くすることができ、ギヤ軸及びケーシングの大型化、重量増を招くことがない。   Further, since the inner ring of the thrust ball bearing 31 and the inner ring of the radial ball bearing 32 are shared, the axial length can be shortened, and the gear shaft and the casing are not increased in size and weight.

なお、転がり軸受28,29は、使用条件に合わせて、各列のPCDや転動体形式を変更可能である。図3(b)〜(d)は、転がり軸受28,29に適用可能な第1〜第3の変形例である転がり軸受50,60,70を示す。   In addition, the rolling bearings 28 and 29 can change PCD of each row | line | column and a rolling element form according to use conditions. FIGS. 3B to 3D show rolling bearings 50, 60, 70 which are first to third modifications applicable to the rolling bearings 28, 29.

転がり軸受50は、アキシアル荷重のみを受けるスラスト玉軸受51と、ラジアル荷重のみを受けるラジアル玉軸受52の組み合わせからなり、スラスト玉軸受51とラジアル玉軸受52は、単一の静止部材53によって互いの外輪を共有すると共に、単一の回転部材54によって互いの内輪を共有して構成される。スラスト玉軸受51は、一対の軌道輪である静止部材53によって構成される外輪と回転部材34によって構成される内輪と、静止部材53の軸方向端面に形成された断面円弧状の軌道溝53aと回転部材54の軸方向端面に形成された断面円弧状の軌道溝54aとの間に、保持器55を介して円周方向等間隔に配置される転動体である玉56とを備える。また、ラジアル玉軸受52は、一対の軌道輪である静止部材53によって構成される外輪と回転部材54によって構成される内輪と、静止部材53の内周面に形成された断面円弧状の軌道溝53bと回転部材54の外周面に形成された断面円弧状の軌道溝54bとの間に、保持器57を介して円周方向等間隔に配置される転動体である玉58とを備える。   The rolling bearing 50 includes a combination of a thrust ball bearing 51 that receives only an axial load and a radial ball bearing 52 that receives only a radial load. The thrust ball bearing 51 and the radial ball bearing 52 are mutually connected by a single stationary member 53. The outer ring is shared, and the inner ring is shared by a single rotating member 54. The thrust ball bearing 51 includes an outer ring constituted by a stationary member 53 as a pair of races and an inner race constituted by a rotating member 34, and a raceway groove 53a having an arcuate cross section formed on an axial end surface of the stationary member 53. Balls 56 that are rolling elements arranged at equal intervals in the circumferential direction via a cage 55 are provided between a raceway groove 54 a having an arcuate cross section formed on the axial end surface of the rotating member 54. Further, the radial ball bearing 52 includes a raceway having a circular arc cross section formed on an inner ring constituted by an outer ring and a rotation member 54 constituted by a stationary member 53 as a pair of raceways and a rotary member 54. Balls 58 which are rolling elements arranged at equal intervals in the circumferential direction via a cage 57 are provided between 53b and a raceway groove 54b having an arc-shaped cross section formed on the outer peripheral surface of the rotating member 54.

上記構成により、スラスト玉軸受51の玉56の転動体列とラジアル玉軸受52の玉58の転動体列は、互いに異なるPCDを備え、スラスト玉軸受51の転動体列のPCDが、ラジアル玉軸受52の転動体列のものより大きく設定されているため、玉56の数を増やすことができ、アキシアル負荷能力を大きくすることができる。   With the above configuration, the rolling element row of the balls 56 of the thrust ball bearing 51 and the rolling element row of the balls 58 of the radial ball bearing 52 have different PCDs, and the PCD of the rolling element row of the thrust ball bearing 51 is a radial ball bearing. Since it is set larger than that of the 52 rolling element rows, the number of balls 56 can be increased, and the axial load capacity can be increased.

また、スラスト玉軸受51とラジアル玉軸受52の外輪及び内輪をそれぞれ共有しているため、軸方向長さを短くすることができ、ギヤ軸及びケーシングの大型化、重量増を招くことがない。   Further, since the outer and inner rings of the thrust ball bearing 51 and the radial ball bearing 52 are shared, the axial length can be shortened, and the gear shaft and casing are not increased in size and weight.

さらに、図3(c)の転がり軸受60は、図3(a)のラジアル玉軸受32の代わりに、ラジアル円筒ころ軸受61を、図3(d)の転がり軸受70は、図3(b)のスラスト玉軸受51の代わりに、スラスト円筒ころ軸受71を用いたものである。   Further, the rolling bearing 60 shown in FIG. 3C is replaced with the radial cylindrical roller bearing 61 instead of the radial ball bearing 32 shown in FIG. 3A, and the rolling bearing 70 shown in FIG. Instead of the thrust ball bearing 51, a thrust cylindrical roller bearing 71 is used.

図3(c)のラジアル円筒ころ軸受61は、外輪37’と回転部材34’によって構成される内輪と、外輪37’の内周面37cと回転部材34’の外周面34cとの間に、保持器63を介して円周方向等間隔に配置される転動体である円筒ころ64とを備える。   The radial cylindrical roller bearing 61 in FIG. 3C includes an inner ring constituted by an outer ring 37 ′ and a rotating member 34 ′, and an inner circumferential surface 37c of the outer ring 37 ′ and an outer circumferential surface 34c of the rotating member 34 ′. Cylindrical rollers 64 which are rolling elements arranged at equal intervals in the circumferential direction via a cage 63.

また、図3(d)のスラスト円筒ころ軸受71は、一対の軌道輪である静止部材53’によって構成される外輪と回転部材54’によって構成される内輪と、静止部材53’の軸方向端面53cと回転部材54’の軸方向端面54cとの間に、保持器72を介して円周方向等間隔に配置される転動体である円筒ころ73とを備える。   Further, the thrust cylindrical roller bearing 71 of FIG. 3 (d) includes an outer ring constituted by a stationary member 53 ′ that is a pair of race rings, an inner ring constituted by a rotating member 54 ′, and an axial end surface of the stationary member 53 ′. Cylindrical rollers 73 which are rolling elements arranged at equal intervals in the circumferential direction via a cage 72 are provided between 53c and the axial end face 54c of the rotating member 54 ′.

このように、本発明は、スラスト軸受、或いはラジアル軸受として円筒ころ軸受を使用条件に応じて適用してもよく、或いは、両軸受に円筒ころ軸受を適用してもよい。
なお、図3(a)〜図3(d)に示すラジアル軸受の各外輪37,53,37’,53’の外径面は、ケーシング22の内径面とすきま嵌めであることが好ましい。
Thus, in the present invention, a cylindrical roller bearing may be applied as a thrust bearing or a radial bearing according to use conditions, or a cylindrical roller bearing may be applied to both bearings.
Note that the outer diameter surfaces of the outer rings 37, 53, 37 ′ and 53 ′ of the radial bearing shown in FIGS. 3A to 3D are preferably clearance fit with the inner diameter surface of the casing 22.

(第3実施形態)
次に、図2及び図4を参照して、本発明の第3実施形態に係る変速機用軸受装置について説明する。なお、本実施形態の変速機用軸受装置は、図2の合成荷重負荷側の転がり軸受の構成が第2実施形態のものと異なるものであるため、その他の同等部分については同一符号を付すとともに、説明を省略或いは簡略化する。
(Third embodiment)
Next, a transmission bearing device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The transmission bearing device of the present embodiment is different from that of the second embodiment in the configuration of the rolling bearing on the composite load load side in FIG. 2, and therefore other equivalent parts are denoted by the same reference numerals. The description will be omitted or simplified.

図4(a)は、図2の変速機用軸受装置の合成荷重負荷側の転がり軸受28,29に適用される転がり軸受80を示す。転がり軸受80では、アキシアル荷重のみを受けるスラスト玉軸受81が、ケーシング22の切欠き部分22aに鋼板製の外輪82を有する。そして、この外輪82には、玉36の転動体列に対応した断面円弧状の軌道溝82aが絞り加工によって形成されている。その他の構成は、図3(a)の転がり軸受29と同等であり、スラスト玉軸受81とラジアル玉軸受32は、単一の回転部材34によって互いの内輪を共有して構成されており、また、スラスト玉軸受81の転動体列とラジアル玉軸受32の転動体列は、互いに異なるPCDを備えている。   FIG. 4A shows a rolling bearing 80 applied to the rolling bearings 28 and 29 on the combined load side of the transmission bearing device of FIG. In the rolling bearing 80, a thrust ball bearing 81 that receives only an axial load has a steel plate outer ring 82 in a notch portion 22 a of the casing 22. In the outer ring 82, a raceway groove 82a having a circular arc cross section corresponding to the rolling element row of the balls 36 is formed by drawing. The other configuration is the same as that of the rolling bearing 29 in FIG. 3A, and the thrust ball bearing 81 and the radial ball bearing 32 are configured by sharing a single inner ring with a single rotating member 34, and The rolling element row of the thrust ball bearing 81 and the rolling element row of the radial ball bearing 32 have different PCDs.

従って、本実施形態の変速機用軸受装置によれば、スラスト玉軸受81の外輪82は、軌道溝82aが絞り加工された鋼板製であるため、製造が容易であると共にコストも低減することができる。
また、この鋼板材料は一般的に炭素鋼であるが、浸炭あるいは浸炭窒化処理した炭素鋼であっても良く、あるいは焼入れ焼戻し処理した炭素工具鋼、さらには、浸炭あるいは浸炭窒化処理した機械構造用合金鋼(例えば、SCM415)であっても良い。
Therefore, according to the transmission bearing device of the present embodiment, the outer ring 82 of the thrust ball bearing 81 is made of a steel plate in which the raceway groove 82a is drawn, so that it is easy to manufacture and the cost can be reduced. it can.
The steel plate material is generally carbon steel, but may be carburized or carbonitrided carbon steel, or hardened and tempered carbon tool steel, and further carburized or carbonitrided for machine structures. Alloy steel (for example, SCM415) may be used.

さらに、本実施形態に係る合成荷重負荷側の転がり軸受の変形例としては、図4(b)〜(d)に示されるような転がり軸受90〜110が挙げられる。   Furthermore, as a modification of the combined load load side rolling bearing according to the present embodiment, rolling bearings 90 to 110 as shown in FIGS.

図4(b)に示す転がり軸受90のスラスト玉軸受91では、図4(a)の外輪82の代わりに、断面コの字状のケーシング22の切欠き部分22bに合わせて、フランジ92a,92bを備えた鋼板製の外輪92が適用される。この外輪92も、玉36の転動体列に対応した断面円弧状の軌道溝92cが絞り加工によって形成される。   In the thrust ball bearing 91 of the rolling bearing 90 shown in FIG. 4B, the flanges 92a and 92b are fitted to the notch portion 22b of the U-shaped casing 22 instead of the outer ring 82 in FIG. An outer ring 92 made of a steel plate provided with is applied. The outer ring 92 is also formed with a drawing groove 92c having a circular arc cross section corresponding to the rolling element row of the balls 36.

また、図4(c)及び図4(d)に示した転がり軸受100、110は、図4(a)、図4(b)に示したスラスト玉軸受81,91と、図3(c)に示したラジアル円筒ころ軸受61の組合せであり、本実施形態においても、本発明は、使用条件に応じて転がり軸受の形式や転動体数等、種々変更可能である。
なお、図4(a)〜図4(d)に示すラジアル軸受の各外輪37,37’の外径面も、ケーシング22の内径面とすきま嵌めであることが好ましい。
Also, the rolling bearings 100 and 110 shown in FIGS. 4 (c) and 4 (d) are the same as the thrust ball bearings 81 and 91 shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), and FIG. 3 (c). In the present embodiment, the present invention can be variously changed in terms of the type of rolling bearing and the number of rolling elements according to the use conditions.
The outer diameter surfaces of the outer rings 37 and 37 ′ of the radial bearing shown in FIGS. 4A to 4D are also preferably fitted with the inner diameter surface of the casing 22.

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.

以下、本発明の効果を確認するため、第1実施形態の変速機用軸受装置を用いて次のような実験を行った。まず、本実験で使用した試験軸受を表1に、実験を実施した試験軸受の組合せを表2に示す。なお、実験に使用した深溝玉軸受及びスラスト玉軸受は、外輪、内輪、玉のいずれの部材も、高炭素クロム軸受鋼であるSUJ2を使用した。ただし、これらの部材は、クロム鋼であるSCr420,SCr430,SCr440,中炭素クロムモリブデン鋼,中炭素ニッケルクロムモリブデン鋼により構成することができる。また、各構成部材の材料は、必ずしも同一である必要はなく、各部材ごとに異種材料を組合せて使用することもできる。   Hereinafter, in order to confirm the effect of the present invention, the following experiment was performed using the transmission bearing device of the first embodiment. First, Table 1 shows the test bearings used in this experiment, and Table 2 shows the combinations of test bearings on which the experiments were conducted. In addition, the deep groove ball bearing and the thrust ball bearing used in the experiment used SUJ2, which is a high carbon chrome bearing steel, for all members of the outer ring, the inner ring, and the ball. However, these members can be made of chromium steel, such as SCr420, SCr430, SCr440, medium carbon chromium molybdenum steel, and medium carbon nickel chromium molybdenum steel. Moreover, the material of each structural member does not necessarily need to be the same, and it can also be used combining a dissimilar material for each member.

Figure 2005249189
Figure 2005249189

Figure 2005249189
Figure 2005249189

表2に示した2種類の組合せI,IIについて、図5及び図6に示すような試験装置120を使用して、軸受トルクを測定した。試験軸受の内輪を外嵌固定した軸121は、駆動軸122の上端部にテーパ嵌合して、この駆動軸122により、回転駆動される。また、試験軸受の外輪は、外輪ホルダ123,123’を介してハウジング124の内側に内嵌固定される。このハウジング124内には、給油孔125を通じて所定の潤滑油を供給自在としている。また、ハウジング124の上面には、静圧パッド126を介して、所定のアキシアル荷重を付与自在としている。さらに、ハウジング124の外周面には、静圧パッド127を介して、所定のラジアル荷重を付与自在としている。さらに、ハウジング124の外周面に固定した腕片128の先端部と図示しない固定の部分との間にはロードセル129を設けて、軸121の回転時にハウジング124に加わる軸受トルクを測定自在としている。   With respect to the two types of combinations I and II shown in Table 2, the bearing torque was measured using a test apparatus 120 as shown in FIGS. The shaft 121 on which the inner ring of the test bearing is fitted and fixed is taper-fitted to the upper end portion of the drive shaft 122 and is driven to rotate by the drive shaft 122. The outer ring of the test bearing is fitted and fixed inside the housing 124 via the outer ring holders 123 and 123 '. A predetermined lubricating oil can be supplied into the housing 124 through an oil supply hole 125. Further, a predetermined axial load can be freely applied to the upper surface of the housing 124 via a static pressure pad 126. Further, a predetermined radial load can be applied to the outer peripheral surface of the housing 124 via a static pressure pad 127. Further, a load cell 129 is provided between the distal end portion of the arm piece 128 fixed to the outer peripheral surface of the housing 124 and a fixed portion (not shown) so that the bearing torque applied to the housing 124 when the shaft 121 rotates can be measured.

なお、組合せIIの場合、図6に示すように、ラジアル荷重は深溝玉軸受で、アキシアル荷重はスラスト玉軸受で確実に分担できるように、外輪ホルダ123’と深溝玉軸受の外輪外径との嵌めあいはすきま嵌めとなっており、且つ、a,b部分には十分なすきまを設けている。   In the case of the combination II, as shown in FIG. 6, the outer ring holder 123 ′ and the outer ring outer diameter of the deep groove ball bearing are arranged so that the radial load can be surely shared by the deep groove ball bearing and the axial load can be surely shared by the thrust ball bearing. The fit is a clearance fit, and sufficient clearances are provided in the a and b portions.

図7は、表2に示した組合せI(深溝玉軸受のみ)と組合せII(深溝玉軸受+スラスト玉軸受)のそれぞれについて、回転速度と軸受トルクの関係を求めた実験結果を示している。実験は、油温40℃の潤滑油(ISO VG32相当)を300ml/minの割合で供給し、表3に示した各荷重条件を試験軸受に付与して行った。図7(a)には荷重条件(1)、図7(b)には荷重条件(2)、図7(c)には荷重条件(3)についての実験結果をそれぞれ示している。   FIG. 7 shows the experimental results for determining the relationship between the rotational speed and the bearing torque for each of combination I (deep groove ball bearing only) and combination II (deep groove ball bearing + thrust ball bearing) shown in Table 2. The experiment was performed by supplying lubricating oil (equivalent to ISO VG32) at an oil temperature of 40 ° C. at a rate of 300 ml / min and applying each load condition shown in Table 3 to the test bearing. FIG. 7A shows the load condition (1), FIG. 7B shows the load condition (2), and FIG. 7C shows the experimental result for the load condition (3).

Figure 2005249189
Figure 2005249189

図7から、ラジアル荷重のみを分担する深溝玉軸受とアキシアル荷重のみを分担するスラスト玉軸受の組合せのほうが、合成荷重を負荷する深溝玉軸受の軸受トルクよりも小さいことがわかる。   From FIG. 7, it can be seen that the combination of the deep groove ball bearing that shares only the radial load and the thrust ball bearing that shares only the axial load is smaller than the bearing torque of the deep groove ball bearing that loads the combined load.

図8は、表3に示した荷重条件(3)における軸受の疲れ寿命を計算により求めた結果を示す。縦軸は、組合せIの場合の疲れ寿命を1としたときの、組合せIIの疲れ寿命の割合を示している。図8に示すように、ラジアル荷重のみを分担する深溝玉軸受とアキシアル荷重のみを分担するスラスト玉軸受の組合せの疲れ寿命は、合成荷重が負荷される深溝玉軸受の疲れ寿命の約5倍となることがわかる。   FIG. 8 shows the result of calculating the fatigue life of the bearing under the load condition (3) shown in Table 3 by calculation. The vertical axis shows the ratio of the fatigue life of combination II when the fatigue life of combination I is 1. As shown in FIG. 8, the fatigue life of a combination of a deep groove ball bearing that shares only a radial load and a thrust ball bearing that shares only an axial load is about five times the fatigue life of a deep groove ball bearing that receives a composite load. I understand that

本発明の第1実施形態における変速機用軸受装置の模式図である。It is a mimetic diagram of the bearing device for transmissions in a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第2及び第3実施形態における変速機用軸受装置の模式図である。It is a schematic diagram of the bearing apparatus for transmissions in 2nd and 3rd embodiment of this invention. 図2のII部拡大図であり、(a)は第2実施形態の転がり軸受を、(b)は第2実施形態の第1の変形例の転がり軸受を、(c)は第2実施形態の第2の変形例の転がり軸受を、(d)は第2実施形態の第3の変形例の転がり軸受を示している。It is the II section enlarged view of FIG. 2, (a) is a rolling bearing of 2nd Embodiment, (b) is a rolling bearing of the 1st modification of 2nd Embodiment, (c) is 2nd Embodiment. (D) has shown the rolling bearing of the 3rd modification of 2nd Embodiment. 図2のII部拡大図であり、(a)は第3実施形態の転がり軸受を、(b)は第3実施形態の第1の変形例の転がり軸受を、(c)は第3実施形態の第2の変形例の転がり軸受を、(d)は第3実施形態の第3の変形例の転がり軸受を示している。It is the II section enlarged view of Drawing 2, (a) is a rolling bearing of a 3rd embodiment, (b) is a rolling bearing of the 1st modification of a 3rd embodiment, (c) is a 3rd embodiment. (D) has shown the rolling bearing of the 3rd modification of 3rd Embodiment. 本発明の実施例における試験装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the test apparatus in the Example of this invention. 本発明の実施例における試験装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the test apparatus in the Example of this invention. 本発明の実施例における回転速度と軸受トルクとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the rotational speed and bearing torque in the Example of this invention. 本発明の実施例における疲れ寿命比較を示すグラフである。It is a graph which shows the fatigue life comparison in the Example of this invention. 従来の変速機用軸受装置を示す図である。It is a figure which shows the conventional bearing apparatus for transmissions. 従来の他の変速機用軸受装置を示す図である。It is a figure which shows the other conventional bearing apparatus for transmissions. 従来のさらに他の変速機用軸受装置を示す図である。It is a figure which shows the conventional further another bearing apparatus for transmissions. アキシアル荷重による負荷圏の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the load zone by an axial load.

符号の説明Explanation of symbols

1,21 変速機用軸受装置
2,22 ケーシング
3,23a 第1の歯車
4,24 第1の変速機用ギヤ軸
5,25a 第2の歯車
6,26 第2の変速機用ギヤ軸
23b 第3の歯車
25b 第4の歯車
7,10,28,29 転がり軸受(合成荷重負荷側軸受)
8,9,27,30 転がり軸受
11,13 ,31,51,81,91 スラスト玉軸受(スラスト軸受)
12,14,32,52 深溝玉軸受(ラジアル軸受)
61,71 スラスト円筒ころ軸受(スラスト軸受)
1,21 Bearing device for transmission 2,22 Casing 3,23a First gear
4,24 First transmission gear shaft 5,25a Second gear 6,26 Second transmission gear shaft 23b Third gear
25b 4th gear
7, 10, 28, 29 Rolling bearing (composite load bearing)
8, 9, 27, 30 Rolling bearing 11, 13, 31, 51, 81, 91 Thrust ball bearing (thrust bearing)
12, 14, 32, 52 Deep groove ball bearings (radial bearings)
61, 71 Thrust cylindrical roller bearing (thrust bearing)

Claims (4)

ケーシングと該ケーシング内に配置された変速機用ギヤ軸との間に介装され、前記ギヤ軸を前記ケーシングに対して相対回転可能に支持する一対の転がり軸受を備えた変速機用軸受装置であって、
前記一対の転がり軸受のうちの少なくとも一方は、アキシアル荷重のみを受けるスラスト軸受と、ラジアル荷重のみを受けるラジアル軸受の組合せからなることを特徴とする変速機用軸受装置。
A transmission bearing device including a pair of rolling bearings interposed between a casing and a transmission gear shaft disposed in the casing and supporting the gear shaft so as to be relatively rotatable with respect to the casing. There,
At least one of the pair of rolling bearings comprises a combination of a thrust bearing that receives only an axial load and a radial bearing that receives only a radial load.
前記ラジアル軸受の外輪は、すきま嵌めにより前記ケーシングに取り付けられることを特徴とする請求項1に記載の変速機用軸受装置。   2. The transmission bearing device according to claim 1, wherein the outer ring of the radial bearing is attached to the casing by a clearance fit. 前記スラスト軸受の一対の軌道輪の少なくとも一つと前記ラジアル軸受の一対の軌道輪の少なくとも一つは共有されており、
前記スラスト軸受の転動体列と前記ラジアル軸受の転動体列は、互いに異なるPCDを備えることを特徴とする請求項1に記載の変速機用軸受装置。
At least one of the pair of raceways of the thrust bearing and at least one of the pair of raceways of the radial bearing are shared,
2. The transmission bearing device according to claim 1, wherein the rolling element row of the thrust bearing and the rolling element row of the radial bearing have different PCDs.
前記スラスト軸受の一対の軌道輪の少なくとも一つと前記ラジアル軸受の一対の軌道輪の少なくとも一つは共有されており、
前記スラスト軸受の一対の軌道輪の少なくとも一つは、軌道溝が絞り加工された鋼板製であることを特徴とする請求項1に記載の変速機用軸受装置。
At least one of the pair of raceways of the thrust bearing and at least one of the pair of raceways of the radial bearing are shared,
The bearing device for a transmission according to claim 1, wherein at least one of the pair of bearing rings of the thrust bearing is made of a steel plate in which a raceway groove is drawn.
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