JP2006336720A - Bearing unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軸受とそのレースを支持するリテーナとを備える軸受ユニットに関する。 The present invention relates to a bearing unit including a bearing and a retainer that supports the race.
こうした軸受ユニットに関し、例えば特許文献1には、自動車用のデファレンシャル装置に採用されるものが記載されている。軸受のアウタレースはデフキャリアをリテーナとしてこれに支持され、インナレースはドライブシャフトを回転可能に支持する。 With regard to such a bearing unit, for example, Patent Document 1 describes one that is employed in a differential device for an automobile. The outer race of the bearing is supported by the differential carrier as a retainer, and the inner race rotatably supports the drive shaft.
一般にこうした軸受にあっては、その予荷重が適切に調整されることで該軸受における回転の円滑性ひいてはその耐久性の高維持が図られる。
ところで、こうした軸受ユニットの温度が上昇すると、軸受やリテーナには熱膨張による変形が生じる。この変形により軸受とリテーナとの間の面圧が低下すると、これによって軸受の予荷重が低下することとなり、該軸受における円滑な回転が損なわれたりその耐久性が低下するなどといった懸念が生じる。上記特許文献1記載の構成では、こうしたリテーナの熱膨張を抑制するために同リテーナに放熱フィンを突出形成するようにしている。従って、この構成では上記放熱フィンの突出分だけリテーナが大型化するといった不都合が生じる。 By the way, when the temperature of such a bearing unit rises, the bearing and the retainer are deformed by thermal expansion. When the surface pressure between the bearing and the retainer is reduced due to this deformation, the preload of the bearing is thereby lowered, and there is a concern that smooth rotation of the bearing is impaired or its durability is lowered. In the configuration described in Patent Document 1, in order to suppress such thermal expansion of the retainer, heat radiating fins are formed to protrude from the retainer. Therefore, in this configuration, there arises a disadvantage that the retainer is increased in size by the protrusion of the radiating fin.
本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱膨張に起因する軸受の予荷重の低下やこれに伴う回転円滑性や耐久性の低下を抑制するとともにリテーナの大型化を抑制することのできる軸受ユニットを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to suppress a decrease in bearing preload due to thermal expansion and a decrease in rotational smoothness and durability associated therewith and to increase the size of the retainer. It is providing the bearing unit which can be suppressed.
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
先ず、請求項1に係る発明は、アウタレース及びインナレースを備えるラジアル軸受と、前記アウタレースを支持するリテーナとを備える軸受ユニットであって、前記アウタレースの外周面と、同外周面において前記アウタレースを支持する前記リテーナの支持面との間に前記リテーナよりも線膨張係数の高い材料からなる介在部材が設けられることをその要旨とする。
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
First, the invention according to claim 1 is a bearing unit including a radial bearing including an outer race and an inner race, and a retainer that supports the outer race, and supports the outer race on the outer peripheral surface of the outer race and the outer peripheral surface. The gist is that an interposition member made of a material having a higher linear expansion coefficient than the retainer is provided between the retainer and the support surface.
同構成によれば、介在部材はリテーナよりも線膨張係数の高い材料により形成されるため、同じ温度まで温度上昇したときの熱膨張量(膨張長さ)はリテーナよりも介在部材の方が大きくなる。従って、こうした温度上昇が生じたときには、アウタレースの外周面がリテーナの支持面側から受ける押圧力の低下が介在部材の熱膨張によって抑制されるようになる。その結果、ラジアル軸受における予荷重の低下や回転の円滑性低下、ひいてはその耐久性の低下が抑制されるようになる。また、例えばリテーナの熱膨張の抑制を図るべくこれに放熱フィンを突出形成した従来態様と比較して、リテーナの大型化の抑制が容易に図られるようになる。 According to this configuration, since the interposed member is formed of a material having a higher linear expansion coefficient than the retainer, the amount of thermal expansion (expansion length) when the temperature rises to the same temperature is larger in the interposed member than in the retainer. Become. Therefore, when such a temperature rise occurs, a decrease in the pressing force received on the outer peripheral surface of the outer race from the support surface side of the retainer is suppressed by the thermal expansion of the interposed member. As a result, a decrease in preload, a decrease in smoothness of rotation, and a decrease in durability of the radial bearing are suppressed. Further, for example, as compared with the conventional mode in which the heat radiating fins are formed so as to suppress the thermal expansion of the retainer, it is possible to easily suppress the increase in size of the retainer.
ここで上述の「熱膨張量」は、各部材の単位長さ当たりの熱膨張量を指している。従って、上記「熱膨張量」を比較するとすれば、例えば、リテーナ及び介在部材において熱膨張の生じる前には同じ長さであった部分がそれぞれどれだけ膨張したかを比較することとなる。 Here, the above-mentioned “thermal expansion amount” refers to the thermal expansion amount per unit length of each member. Therefore, if the “thermal expansion amount” is compared, for example, it will be compared how much the portions of the retainer and the intervening member that have the same length before thermal expansion have expanded.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記リテーナは前記アウタレースよりも線膨張係数の高い材料により形成されることをその要旨とする。
こうした構成にあっては、アウタレースの外周面がリテーナの支持面側から受ける押圧力がこれら部材の温度上昇に伴って低下する、といった現象が一層顕著になる。その点、本発明によれば、こうした押圧力低下が介在部材の熱膨張によって好適に抑制されるようになる。
The gist of the invention described in
In such a configuration, the phenomenon that the pressing force received by the outer peripheral surface of the outer race from the support surface side of the retainer decreases as the temperature of these members rises becomes more prominent. In that respect, according to the present invention, such a decrease in the pressing force is suitably suppressed by the thermal expansion of the interposition member.
なお、こうした介在部材については、これをアウタレースの外周面とリテーナの支持面との間の特定の部分に複数設けるようにしてもよいが、例えば請求項3記載の発明によるように、介在部材をアウタレースの周方向に沿って延びる環状をなすように形成しこれを採用するのが望ましい。こうした構成によれば、介在部材とアウタレースの外周面との間に作用する押圧力を同アウタレースの周方向全体にわたって略均等にすることができ、アウタレースの局所的な変形を極力抑制することができる。 In addition, about such an interposition member, you may make this provide in multiple in the specific part between the outer peripheral surface of an outer race, and the support surface of a retainer, For example, according to invention of Claim 3, an interposition member is provided. It is desirable to form and adopt an annular shape extending along the circumferential direction of the outer race. According to such a configuration, the pressing force acting between the interposition member and the outer circumferential surface of the outer race can be made substantially uniform over the entire circumferential direction of the outer race, and local deformation of the outer race can be suppressed as much as possible. .
そしてこのような環状の介在部材としては、これを周方向における非連続な部分のないものとする他、例えば請求項4記載の発明によるように、切り欠きを有したC形状をなす介在部材を採用してもよい。こうしたC形状の介在部材においては切り欠き即ち周方向に非連続な部分が存在するため、同部材をアウタレースの外周側に取り付ける際にはその変形を通じて容易に径を拡大させたり縮小させたりすることができる。即ち、介在部材をアウタレース或いはリテーナに装着する作業が容易となる。 As such an annular interposition member, in addition to the absence of a discontinuous portion in the circumferential direction, an interposition member having a C shape having a notch, for example, according to the invention of claim 4 is used. It may be adopted. Since such a C-shaped interposition member has a notch, that is, a discontinuous portion in the circumferential direction, when the member is attached to the outer peripheral side of the outer race, the diameter can be easily increased or decreased through the deformation. Can do. That is, the work of mounting the interposition member on the outer race or the retainer is facilitated.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の発明において、前記介在部材は、前記リテーナの支持面及び前記アウタレースの外周面の少なくとも一方に形成された溝に収容されることをその要旨とする。 The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the interposition member is formed in a groove formed in at least one of a support surface of the retainer and an outer peripheral surface of the outer race. The main point is to be accommodated.
同構成によれば、リテーナの支持面とアウタレースの外周面との間から介在部材が脱落し難くなる。
なお、上記ラジアル軸受としては、例えば滑り軸受、或いは転がり軸受を採用することができる。このうち転がり軸受を採用した場合には、この軸受として、例えば請求項6記載の発明によるように円錐ころ軸受を採用してもよい。この場合、例えば円筒ころ軸受など、ころの軸線がレースの軸線と平行な軸受と比較して、アキシャル荷重に対する軸受の耐久性が向上する。
According to this configuration, it is difficult for the interposition member to fall off between the support surface of the retainer and the outer peripheral surface of the outer race.
As the radial bearing, for example, a sliding bearing or a rolling bearing can be employed. Of these, when a rolling bearing is employed, a tapered roller bearing may be employed as the bearing, for example, as in the sixth aspect of the present invention. In this case, the durability of the bearing with respect to the axial load is improved as compared with a bearing in which the roller axis is parallel to the race axis, such as a cylindrical roller bearing.
請求項7に記載の発明は、回転側レースと固定側レースとが軸線方向に並ぶスラスト軸受と、前記固定側レースの軸線方向への移動を規制すべくこれを支持するリテーナとを備える軸受ユニットであって、前記固定側レースの被支持面とこれを支持する前記リテーナの支持面との間、及び前記回転側レースに支持される回転体の被支持面と同回転側レースの支持面との間の少なくとも一方には、前記リテーナよりも線膨張係数の高い材料からなる介在部材が設けられることをその要旨とする。 The invention according to claim 7 is a bearing unit comprising a thrust bearing in which a rotating side race and a fixed side race are arranged in the axial direction, and a retainer for supporting the fixed side race to restrict movement in the axial direction. And between the supported surface of the fixed side race and the support surface of the retainer that supports the fixed side race, and the supported surface of the rotating body supported by the rotating side race and the supporting surface of the same rotating side race The gist of the invention is that an interposition member made of a material having a higher linear expansion coefficient than that of the retainer is provided in at least one of the gaps.
同構成によれば、介在部材はリテーナよりも線膨張係数の高い材料により形成されるため、同じ温度まで温度上昇したときの熱膨張量(膨張長さ)はリテーナよりも介在部材の方が大きくなる。従って、こうした温度上昇が生じたときには、固定側レースの被支持面がリテーナの支持面側から受ける押圧力及び回転側レースの支持面が回転体の被支持面側から受ける押圧力の低下が介在部材の熱膨張によって抑制されるようになる。その結果、スラスト軸受における予荷重の低下や回転の円滑性低下、ひいてはその耐久性の低下が抑制されるようになる。また、例えばリテーナの熱膨張の抑制を図るべくこれに放熱フィンを突出形成した従来態様と比較して、リテーナの大型化の抑制が容易に図られるようになる。 According to this configuration, since the interposed member is formed of a material having a higher linear expansion coefficient than the retainer, the amount of thermal expansion (expansion length) when the temperature rises to the same temperature is larger in the interposed member than in the retainer. Become. Therefore, when such a temperature rise occurs, there is a decrease in the pressing force that the supported surface of the stationary race receives from the support surface side of the retainer and the pressing force that the support surface of the rotating race receives from the supported surface side of the rotating body. It is suppressed by the thermal expansion of the member. As a result, a decrease in preload, a decrease in smoothness of rotation, and a decrease in durability of the thrust bearing are suppressed. Further, for example, as compared with the conventional mode in which the heat radiating fins are formed so as to suppress the thermal expansion of the retainer, it is possible to easily suppress the increase in size of the retainer.
ここで上述の「熱膨張量」は、各部材の単位長さ当たりの熱膨張量を指している。従って、上記「熱膨張量」を比較するとすれば、例えば、リテーナ及び介在部材において熱膨張の生じる前には同じ長さであった部分がそれぞれどれだけ膨張したかを比較することとなる。 Here, the above-mentioned “thermal expansion amount” refers to the thermal expansion amount per unit length of each member. Therefore, if the “thermal expansion amount” is compared, for example, it will be compared how much the portions of the retainer and the intervening member that have the same length before thermal expansion have expanded.
なお、軸受ユニットの態様としては、例えば請求項8記載の発明によるように、前記リテーナは自動車のデファレンシャル装置を構成するデフキャリアであり、前記軸受は同じくデファレンシャル装置を構成するドライブシャフトを回転可能に支持するものである、といったものを採用することができる。こうしたデファレンシャル装置にあっては、リテーナを含む各構成部材の温度が上昇し易く、上述の押圧力低下に起因する予荷重の低下や耐久性の低下などが特に懸念される。その点、本発明によれば、こうした温度上昇に伴う悪影響が生じるのを好適に抑制することができるようになる。 As an aspect of the bearing unit, for example, according to the invention described in claim 8, the retainer is a differential carrier that constitutes a differential device of an automobile, and the bearing can rotate a drive shaft that also constitutes the differential device. It is possible to adopt such a thing as supporting. In such a differential device, the temperature of each constituent member including the retainer is likely to increase, and there is a particular concern about a decrease in preload and a decrease in durability caused by the above-described decrease in pressing force. In that respect, according to the present invention, it is possible to suitably suppress the adverse effect caused by such a temperature rise.
以下、本発明の一実施形態を図1〜図3に従って説明する。図1は、本発明の軸受ユニットを搭載した自動車用リヤデファレンシャル装置(終減速装置)を示すものである。なお以下では図1の上側をリヤデファレンシャル装置の前方とし、同じく下側を同装置の後方として説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a rear differential device (final reduction device) for automobiles equipped with a bearing unit of the present invention. In the following description, the upper side of FIG. 1 is assumed to be the front of the rear differential device, and the lower side is also assumed to be the rear of the device.
同図に示されるようにリヤデファレンシャル装置10のハウジング11には、エンジン側からの回転動力が伝達される入力シャフト12が回転可能に支持されている。入力シャフト12は上記動力の入力側となる前端がハウジング11外に突出するように配設されており、ハウジング11内に位置するその後端にはピニオンギヤ12aが設けられている。なお本実施形態では軽量化等を目的としてハウジング11がアルミニウム合金材料にて形成されている。
As shown in the figure, an
ハウジング11内にはピニオンギヤ12aに噛合されて同ギヤ12aにより回転駆動されるリングギヤ13が収容されている。リングギヤ13は、回転中心軸線が入力シャフト12と直交するように支持されるデフケース14の外周にボルト固定されている。なおデフケース14は請求項における「回転体」を構成するものである。
The
デフケース14は、ハウジング11の左右部分に形成された開口部11a,11bに挿入されボルト固定された二つのデフキャリア16a,16bに対し、円錐ころ軸受17を介して回転可能に支持されている。デフケース14には、その左右部分に突設された円筒状部14a,14bを介して、回転中心軸線を同一とするドライブシャフト18a,18bが挿入されている。
The
各ドライブシャフト18a,18bは各円筒状部14a,14b内周面を滑り軸受面としてデフケース14に回転可能に支持されている。即ち、換言すれば円錐ころ軸受17はデフケース14を介してドライブシャフト18a,18bを回転可能に支持している。なお、各ドライブシャフト18a,18bの外周側は各デフキャリア16a,16bに設けられた環状シール部材30によって封止されている。
The
デフケース14内部において各ドライブシャフト18a,18bの先端にはドリブンギヤ19a,19bが固定されている。デフケース14には両ドリブンギヤ19a,19b間の空間においてこれらの回転中心軸線と直交する方向に延在するように支軸20が固定されており、この支軸20に回転可能に支持された二つのピニオンギヤ21が両ドリブンギヤ19a,19bの双方に噛合されている。
Driven gears 19a and 19b are fixed to the tips of the
こうした構成によりリヤデファレンシャル装置10においては、入力シャフト12にエンジンからの回転動力が伝達されると、ピニオンギヤ12aの回転に伴ってリングギヤ13即ちデフケース14が回転駆動される。そしてこの回転が支軸20を介して各ギヤ21,19a,19bに伝達されることで各ドライブシャフト18a,18b、ひいては自動車の駆動輪が回転駆動されるようになる。また、各ピニオンギヤ21の支軸20周りの回転に基づき両ドリブンギヤ19a,19b、即ち両ドライブシャフト18a,18bの差動が許容されるようになる。
With this configuration, in the rear
以下、本実施形態の特徴的な構成について説明する。
本実施形態において各デフキャリア16a,16bは各ドライブシャフト18a,18bを周方向に取り巻く環状をなし、軽量化等を目的としてアルミニウム合金材料を用いて形成されている。上記各円錐ころ軸受17はデフケース14の円筒状部14a,14bの外周面14c,14dとこれに対向するデフキャリア16a,16bの内周面16c,16dとの間に介在されラジアル軸受として機能する。なお円錐ころ軸受17はラジアル荷重のみならずアキシャル荷重についてもその耐久性に優れるものであり、本実施形態ではデフケース14におけるその軸方向の移動規制にもこの円錐ころ軸受17が活用される。即ち本実施形態において円錐ころ軸受17はスラスト軸受としても活用されている。
Hereinafter, a characteristic configuration of the present embodiment will be described.
In this embodiment, each
即ち、各円錐ころ軸受17のアウタレース17aは各デフキャリア16a,16bの内周面16c,16dによって支持され、インナレース17bはデフケース14の各外周面14c,14dを支持している。換言すると、各デフキャリア16a,16bは円錐ころ軸受17を支持するリテーナとして機能し、その内周面16c,16dは該軸受17のアウタレース17aの外周面17dを支持する支持面として機能する。
That is, the
なお円錐ころ軸受17の各レース17a,17b及びこれらの間に配設される円錐ころ17cはともに鉄鋼系材料を用いて形成されている。因みに上記鉄鋼系材料は上記アルミニウム合金材料よりも線膨張係数が小さい。
Each of the
各円錐ころ軸受17における予荷重(プレロード)は、その軸線方向(左右方向)におけるアウタレース17aとインナレース17bとの相対位置変化に伴い増減する。本実施形態では、各レース17a,17bを円環状のシム22a,22bを介して各デフキャリア16a,16bでデフケース14側に押圧することにより予荷重を発生させるようにしている。即ち、各シム22a,22bは、各アウタレース17aの軸線方向への移動を規制すべくこれを支持する各デフキャリア16a,16bの支持面16e,16fと、これに支持される各アウタレース17aの被支持面17eとの間に介在するようにして配置されている。なお、上記予荷重の調節は、厚さの異なる複数のシム22a,22bのなかから適切な厚さのものを選択し、これをハウジング11への各デフキャリア16a,16bの組付け作業時に採用することで行うようにしている。
The preload (preload) in each
因みに、上述の如くスラスト軸受としての機能も有する円錐ころ軸受17においては、各アウタレース17aが請求項における固定側レースに相当し、各インナレース17bが同じく回転側レースに相当する。また、左右の両インナレース17bにおいて軸線方向を臨む面のうち互いに向き合う環状の面17fは、回転体としてのデフケース14についてその軸線方向への移動を規制すべくこれを支持する支持面に相当し、これら各面17fに支持されるデフケース14の環状の面14eは被支持面に相当する。
Incidentally, in the tapered
ところで、こうしたリヤデファレンシャル装置10がエンジンや排気管からの熱伝達等によって温度上昇すると、これによりハウジング11やデフキャリア16a,16b、円錐ころ軸受17等には熱膨張による変形が生じる。ここで、特に上記のようにハウジング11やデフキャリア16a,16bにアルミニウム合金材料を用いる態様にあっては、このアルミニウム合金材料の線膨張係数が鉄鋼系材料のそれよりも大きいことから、同じ温度に上昇したときの熱膨張量(膨張長さ)に関してハウジング11やデフキャリア16a,16bの方が円錐ころ軸受17よりも大きくなる。
By the way, when the temperature of the rear
この場合、仮にこうした熱膨張量の差に起因して各デフキャリア16a,16bの内周面16c,16d及び各アウタレース17aの外周面17dに作用する面圧が低下すると、これにより上記予荷重が低下することとなり、円錐ころ軸受17における円滑な回転が損なわれたりその耐久性が低下するなどといった懸念が生じる。
In this case, if the surface pressure acting on the inner
そこで本実施形態では、図2に併せ示されるように、各アウタレース17aの外周面17dと各デフキャリア16a,16bの内周面16c,16dとの間に、これらデフキャリア16a,16bよりも線膨張係数の高い材料を用いて形成されるCリング25を介在させるようにしている。なお図2では図1の右側即ちデフキャリア16b側についてのみ示すものとし、もう一方のデフキャリア16a側については同様の構成であるためその図示を省略する。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, a line is formed between the outer
各Cリング25はポリエーテルイミド(PEI)樹脂を用いて形成されており、アウタレース17aの周方向に沿って延びる環状の部材に切り欠きを設けた形状となっている。各Cリング25は、各デフキャリア16a,16bの内周面16c,16dに形成された環状溝26に収容されている。
Each C-
本実施形態では、各デフキャリア16a,16bへの円錐ころ軸受17の組付けがほぼ常温環境で行われ、この状態では各アウタレース17aに対するCリング25の締め付け力がほとんど作用しないように寸法が設定されている。また、この状態において各環状溝26の溝面とCリング25の外面との間にほとんど隙間が生じないようにこれらがほぼ同一の径方向寸法及び軸線方向寸法に設定されている。
In this embodiment, the tapered
以下、図3を用いてこのCリング25の作用等について説明する。
図3(a)はほぼ常温にある上述の状態において円錐ころ軸受17に作用する力を説明するものであり、図3(b)はその状態から温度が上昇して各部材に熱膨張が生じた状態において円錐ころ軸受17に作用する力を説明するものである。なお同図3においても図2同様に、デフキャリア16b側についてのみ例示するものとする。また、同図3においては、説明の便宜上、各部材に作用する面圧についてこれを面上の一点に作用する力に置き換えてベクトル表示することとする。
Hereinafter, the operation and the like of the C-
FIG. 3 (a) illustrates the force acting on the tapered
図3(a)に示される状態では、デフキャリア16bがハウジング11に組み付けられることで円錐ころ軸受17のアウタレース17aにシム22bからの軸線方向(図では左方向)の押圧力F1が作用したとき、これに起因して同レース17aの外周面17dにデフキャリア16bの内周面16dからの押圧力F2が作用している。この状態ではアウタレース17aの外周面17dにCリング25からの力は作用していない。従って、円錐ころ17cの外周面には、これら押圧力F1,F2の合力に相当する押圧力F3が作用することとなる。円錐ころ軸受17における予荷重はこの押圧力F3に相関したものとなる。
In the state shown in FIG. 3A, when the
一方、図3(b)に示される状態では、デフキャリア16bの線膨張係数がアウタレース17aのそれよりも大きいため、上記熱膨張における膨張量に関してデフキャリア16bがアウタレース17aよりも大きくなる。このとき、仮に、こうした熱膨張量の差によって上述の押圧力F2が減少したとしても(同図3(b)では押圧力F2が「0」にまで減少した状態を例示)、線膨張係数がデフキャリア16bよりも更に大きいCリング25の熱膨張によって、アウタレース17aの外周面17dにはCリング25からの押圧力F4が作用する。従って、円錐ころ17cの外周面には、これら押圧力F1,F4の合力に相当する押圧力F5が作用することとなり、円錐ころ軸受17における予荷重がこの押圧力F5に相関したものとなる。即ち、Cリング25からの押圧力F4が生じることで、熱膨張による上記予荷重の低下が抑制されることとなる。
On the other hand, in the state shown in FIG. 3B, since the linear expansion coefficient of the
なお、説明するまでもないが、このときデフキャリア16bにはCリング25から押圧力F4の反力(図示なし)が作用することとなるため、デフキャリア16bによるアウタレース17aの保持に関してその保持力の低下も抑制されるようになる。
Needless to say, since the reaction force (not shown) of the pressing force F4 is applied to the
なお、本実施形態では、円錐ころ軸受17及びこれを支持するデフキャリア16a,16b、並びにCリング25等が請求項における「軸受ユニット」を構成する。
このように本実施形態では、アウタレース17aの外周面17dと、これを支持するデフキャリア16a,16bの内周面16c,16dとの間に同デフキャリア16a,16bよりも線膨張係数の高い材料からなる介在部材としてCリング25が設けられる。これにより同じ温度まで温度上昇したときの熱膨張量に関してデフキャリア16a,16bよりもCリング25の方が大きくなるため、アウタレース17aの外周面17dがデフキャリア16a,16bの内周面16c,16d側から受ける押圧力の低下がCリング25の熱膨張によって抑制されるようになる。その結果、円錐ころ軸受17における予荷重の低下や回転の円滑性低下、ひいてはその耐久性の低下が抑制されるようになる。
In the present embodiment, the tapered
Thus, in the present embodiment, a material having a higher linear expansion coefficient than the
また、例えばリテーナの熱膨張の抑制を図るべくこれに放熱フィンを突出形成した従来態様と比較して、リテーナひいてはリヤデファレンシャル装置10の大型化の抑制が容易に図られるようになる。
Further, for example, as compared with the conventional mode in which the heat dissipating fins are formed so as to suppress the thermal expansion of the retainer, it is possible to easily suppress the increase in size of the retainer and hence the rear
特に本実施形態のようにデフキャリア16a,16bがアウタレース17aよりも線膨張係数の高い材料により形成される場合、アウタレース17aの外周面17dがデフキャリア16a,16bの内周面16c,16d側から受ける押圧力がこれら部材の温度上昇に伴って低下する、といった現象が一層顕著になる。その点、デフキャリア16a,16bよりも線膨張係数の高い材料からなるCリング25の設けられる上記構成によれば、こうした押圧力低下がCリング25の熱膨張によって好適に抑制されるようになる。
In particular, when the
更に本実施形態では、リヤデファレンシャル装置10が自動車の排熱などによって加熱され易い、即ち温度が上昇し易い状況にあることから、上記押圧力低下の抑制を図るうえで上記Cリング25の熱膨張が特に有用に作用することとなる。
Further, in the present embodiment, the rear
また、上記介在部材として、アウタレース17aの周方向に沿って延びる環状をなすCリング25を採用しているため、同介在部材(Cリング25)とアウタレース17aの外周面17dとの間に作用する押圧力を上記周方向の大半部分にわたって略均等にすることができ、アウタレース17aの局所的な変形を極力抑制することができる。
Moreover, since the
なお、Cリング25は切り欠きを有したC形状を呈することから、同Cリング25を環状溝26に組み入れる際にはその変形を通じて容易に径を縮小させることができる。即ち、上記介在部材をデフキャリア16a,16bに装着する作業が容易となる。
Since the
また、上述したようにCリング25は環状溝26に収容されることから、デフキャリア16a,16bの内周面16c,16dとアウタレース17aの外周面17dとの間から脱落し難くなる。
Further, since the C-
また、本実施形態ではドライブシャフト18a,18bの支持に円錐ころ軸受17が採用されていることにより、例えば円筒ころ軸受など、ころの軸線がドライブシャフト18a,18bの軸線と平行な軸受と比較して、アキシャル荷重に対する軸受の耐久性が向上する。
Further, in the present embodiment, the tapered
なお、実施の形態は上記に限定されるものではなく、例えば、以下の態様としてもよい。
・例えば、温度の上昇に伴いデフケース14の被支持面14eとデフキャリア16a,16bの支持面16e,16fとの軸線方向の距離が拡大するような熱膨張がリヤデファレンシャル装置10に生じる態様では、デフキャリア16a,16bやハウジング11よりも線膨張係数の高い材料でシム22a,22bを形成してもよい。この材料としては例えば上述同様PEI樹脂などがある。この構成によれば、アウタレース17aの被支持面17eがデフキャリア16a,16bの支持面16e,16f側から受ける押圧力の低下がシム22a,22bの熱膨張によって抑制されることで、円錐ころ軸受17における予荷重の低下が抑制されるようになる。即ち、本構成において各シム22a,22bは請求項における「介在部材」として機能する。
In addition, embodiment is not limited above, For example, it is good also as the following aspects.
-For example, in the aspect in which the thermal expansion such that the distance in the axial direction between the supported
・上記図3の説明記載においては、ほぼ常温の環境においてアウタレース17aの外周面17dに作用する押圧力がデフキャリア16a,16bの内周面16c,16dからの押圧力F2のみとされ、Cリング25からの押圧力F4はこの状態から熱膨張が発生した後に作用するものとされたが、本発明はこれに限定されるものではない。即ち、これに代えて、例えば、上記熱膨張の発生前にもCリング25からの押圧力がアウタレース17aの外周面17dに作用するようCリング25の寸法が設定されてもよい。この場合、上記熱膨張の発生に伴いCリング25からの押圧力が同熱膨張の発生前よりも大きくなることにより、上記温度上昇に伴う円錐ころ軸受17の予荷重低下が抑制されることとなる。なお、このようにCリング25からの押圧力が上記熱膨張の発生前にも作用する態様にあっては、同熱膨張の発生前に、上記押圧力F2が発生しないように即ちCリング25からの押圧力のみ外周面17dに作用するように或いはこれら双方からの押圧力が共に同外周面17dに作用するように、各部材の形状寸法が設定されてもよい。また、上記熱膨張の発生後については、上記図3(b)の説明記載のようにCリング25からの押圧力F4のみアウタレース17aの外周面17dに作用する構成に限らず、この押圧力F4と上記押圧力F2との双方が同外周面17dに作用する構成とされてもよい。
In the description of FIG. 3 above, the pressing force acting on the outer
・上記実施形態ではCリング25を収容する環状溝26を各デフキャリア16a,16bの内周面16c,16dに設けたが、これに限らず、円錐ころ軸受17におけるアウタレース17aの外周面17dに設けてもよい。また、これら内周面16c,16d及び外周面17dの一方のみならず、双方に環状溝を設けるようにしてもよい。なお、このように環状溝を設けてこれにCリングを収容する態様は必須ではなく、例えばこうした溝を設けることなく内周面16c,16dと外周面17dとの間にCリングを介在させるようにしてもよい。
In the above embodiment, the
・上記では介在部材として、上記切り欠き(周方向に非連続な部分)を有するCリング25を採用した態様を例示したが、これに限らず、例えば、こうした切り欠きを有さない環状部材をデフキャリア16a,16bの内周面16c,16dとアウタレース17aの外周面17dとの間に設けるようにしてもよい。また、これら環状の部材に限らず、例えば図4に示されるように、複数のブロック状部材41を上記介在部材として環状溝26内などデフキャリア16a,16bの内周面16c,16dとアウタレース17aの外周面17dとの間において周方向に分散して配置するようにしてもよい。なお、このように非環状の介在部材を採用する構成においては、同介在部材を収容する溝をデフキャリア16a,16bの内周面16c,16dやアウタレース17aの外周面17dに設ける場合に、上記溝を環状溝26の如く環状とする必要はない。例えば介在部材の配置箇所にのみ同部材を収容可能な非環状の溝を形成する、といった態様が採用されてもよい。
-Although the aspect which employ | adopted the
・上記実施形態では、ラジアル軸受として円錐ころ軸受17を採用したが、これに限らず、例えば、図5に示されるように円筒ころ軸受51など、他のラジアル軸受を採用してもよい。この円筒ころ軸受51はアウタレース51aとインナレース51bとの間にこれらと平行な軸線を有する円柱状のころ51cを備えるものである。デフキャリア(リテーナ)53の内周面(支持面)53aとアウタレース51aの外周面51dとの間には介在部材としてCリング52が設けられている。Cリング52はデフキャリア53の内周面53aに形成された環状溝54に収容されている。この場合、Cリング52の熱膨張により、上述同様、温度上昇に伴う円筒ころ軸受51の予荷重低下が抑制される。
In the above embodiment, the tapered
また、同図に示されるように、スラスト軸受55を用いてデフケース14を支持するようにしてもよい。このスラスト軸受55は、デフケース14に当接される回転側レース55aと、シム22を介してデフキャリア53に当接される固定側レース55bとを備えている。これら両レース55a,55b間には転動体として玉55cが複数設けられている。これらスラスト軸受55の構成部材(各レース55a,55b及び玉55c)はそれぞれ鉄鋼系材料によって形成されている。また、シム22は、固定側レース55bの軸線方向への移動を規制すべく同レース55bを支持するデフキャリア53の支持面53bと、これに対向する固定側レース55bの被支持面55dとの間に設けられている。シム22はデフキャリア53やハウジング11よりも線膨張係数の高い材料(例えばPEI樹脂など)によって形成されている。この場合、シム22の熱膨張により、上述同様、温度上昇に伴うスラスト軸受55の予荷重低下や回転の円滑性低下、ひいてはその耐久性の低下が抑制される。即ち、本構成においてシム22は請求項における「介在部材」として機能する。なお、上記の例ではシム22をデフキャリア53の支持面53bと固定側レース55bの被支持面55dとの間に設けたが、これに代えて、例えば、回転側レース55aに支持されるデフケース14の被支持面14fと、これに対向する回転側レース55aの支持面55eとの間にシム22を設けるようにしてもよい。
Further, as shown in the figure, the
・上記実施形態では、介在部材の構成材料としてPEI樹脂が採用されたが、これに限らず、上記デフキャリア16a,16b等、リテーナよりも線膨張係数の高い材料であれば他の材料が採用されてもよい。
In the above embodiment, the PEI resin is used as the constituent material of the interposition member. However, the present invention is not limited to this, and other materials may be used as long as the material has a higher linear expansion coefficient than the retainer, such as the
・上記実施形態では、軸受として転がり軸受が採用されたが、これに限らず、ころや玉などの転動体を有さない滑り軸受が採用されてもよい。
・上記実施形態では、ドライブシャフト18a,18bがデフケース14を介して軸受支持されたが、これに限らず、例えば、デフケース14を介することなく直接的に軸受支持されるようにしてもよい。
-In the said embodiment, although the rolling bearing was employ | adopted as a bearing, not only this but the sliding bearing which does not have rolling elements, such as a roller and a ball | bowl, may be employ | adopted.
In the above embodiment, the
・上記実施形態ではリテーナ(例えばデフキャリア16a,16b,53)を軸受のレースよりも線膨張係数の高い材料にて形成したが、こうした構成は必須ではない。仮にリテーナとレースとがこうした線膨張係数の関係にない態様であっても、例えばリテーナがレースよりも高温になり易い状況にあるなど熱膨張量に関してリテーナがレースよりも大きくなる傾向にある場合においては、本発明の適用を通じて軸受における予荷重の低下を好適に抑制することができる。
In the above embodiment, the retainer (for example, the
・上記では本発明の軸受ユニットを自動車用のリヤデファレンシャル装置10に適用したが、これに限らず、他の機構に適用してもよい。
In the above description, the bearing unit of the present invention is applied to the rear
10…リヤデファレンシャル装置、11…ハウジング、13…リングギヤ、14…デフケース、14e,14f…デフケースの被支持面、16a,16b…デフキャリア、16c,16d…デフキャリアの内周面、16e,16f…デフキャリアの支持面、17…円錐ころ軸受、17a…アウタレース、17b…インナレース、17c…円錐ころ、17d…アウタレースの外周面、17e…アウタレースの被支持面、17f…インナレースの支持面、18a,18b…ドライブシャフト、22,22a,22b…シム、25,52…Cリング、26,54…環状溝、41…ブロック状部材、51…円筒ころ軸受、51a…アウタレース、51b…インナレース、51c…ころ、51d…アウタレースの外周面、53…デフキャリア、53a…デフキャリアの内周面、53b…デフキャリアの支持面、55…スラスト軸受、55a…回転側レース、55b…固定側レース、55c…玉、55d…固定側レースの被支持面、55e…回転側レースの支持面。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記アウタレースの外周面と、同外周面において前記アウタレースを支持する前記リテーナの支持面との間に前記リテーナよりも線膨張係数の高い材料からなる介在部材が設けられる
ことを特徴とする軸受ユニット。 A bearing unit comprising a radial bearing having an outer race and an inner race, and a retainer for supporting the outer race,
An interposition member made of a material having a higher linear expansion coefficient than the retainer is provided between the outer peripheral surface of the outer race and the support surface of the retainer that supports the outer race on the outer peripheral surface.
前記リテーナは前記アウタレースよりも線膨張係数の高い材料により形成される
ことを特徴とする軸受ユニット。 The bearing unit according to claim 1,
The retainer is formed of a material having a higher linear expansion coefficient than the outer race.
前記介在部材は前記アウタレースの周方向に沿って延びる環状をなす
ことを特徴とする軸受ユニット。 The bearing unit according to claim 1 or 2,
The interposition member has an annular shape extending along a circumferential direction of the outer race.
前記介在部材は切り欠きを有したC形状をなす
ことを特徴とする軸受ユニット。 The bearing unit according to claim 3, wherein
The bearing unit has a C shape with a notch.
前記介在部材は、前記リテーナの支持面及び前記アウタレースの外周面の少なくとも一方に形成された溝に収容される
ことを特徴とする軸受ユニット。 In the bearing unit as described in any one of Claims 1-4,
The said interposition member is accommodated in the groove | channel formed in at least one of the support surface of the said retainer, and the outer peripheral surface of the said outer race. The bearing unit characterized by the above-mentioned.
前記ラジアル軸受として円錐ころ軸受が採用される
ことを特徴とする軸受ユニット。 In the bearing unit as described in any one of Claims 1-5,
A tapered roller bearing is adopted as the radial bearing.
前記固定側レースの被支持面とこれを支持する前記リテーナの支持面との間、及び前記回転側レースに支持される回転体の被支持面と同回転側レースの支持面との間の少なくとも一方には、前記リテーナよりも線膨張係数の高い材料からなる介在部材が設けられる
ことを特徴とする軸受ユニット。 A bearing unit comprising a thrust bearing in which a rotating side race and a fixed side race are arranged in an axial direction, and a retainer that supports the thrust side race to restrict movement in the axial direction of the fixed side race,
At least between the supported surface of the fixed race and the support surface of the retainer that supports the fixed race, and between the supported surface of the rotating body supported by the rotating race and the support surface of the rotating race. On one side, an interposition member made of a material having a higher linear expansion coefficient than the retainer is provided.
前記リテーナは自動車のデファレンシャル装置を構成するデフキャリアであり、前記軸受は同じくデファレンシャル装置を構成するドライブシャフトを回転可能に支持するものである
ことを特徴とする軸受ユニット。 In the bearing unit as described in any one of Claims 1-7,
The retainer is a differential carrier that constitutes a differential device of an automobile, and the bearing rotatably supports a drive shaft that also constitutes the differential device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005160590A JP2006336720A (en) | 2005-05-31 | 2005-05-31 | Bearing unit |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009203846A (en) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Jtekt Corp | Ball bearing arrangement for turbocharger |
DE102015206351B3 (en) * | 2015-03-10 | 2016-09-01 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Bearing arrangement with two angular contact bearings and a compensation sleeve |
DE102015225287A1 (en) * | 2015-12-15 | 2017-06-22 | Zf Friedrichshafen Ag | Differential bearing assembly |
-
2005
- 2005-05-31 JP JP2005160590A patent/JP2006336720A/en active Pending
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