JP2008281178A - Ball bearing device for differential - Google Patents
Ball bearing device for differential Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008281178A JP2008281178A JP2007128298A JP2007128298A JP2008281178A JP 2008281178 A JP2008281178 A JP 2008281178A JP 2007128298 A JP2007128298 A JP 2007128298A JP 2007128298 A JP2007128298 A JP 2007128298A JP 2008281178 A JP2008281178 A JP 2008281178A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- differential
- ball
- inner ring
- bearing device
- ball bearing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
- F16C19/18—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
- F16C19/181—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
- F16C19/182—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact in tandem arrangement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/303—Parts of ball or roller bearings of hybrid bearings, e.g. rolling bearings with steel races and ceramic rolling elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/38—Ball cages
- F16C33/3837—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages
- F16C33/3843—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock cages
- F16C33/3856—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the balls, e.g. machined window cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock cages made from plastic, e.g. injection moulded window cages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/54—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
- F16C19/546—Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing
- F16C19/547—Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing with two angular contact rolling bearings
- F16C19/548—Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing with two angular contact rolling bearings in O-arrangement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/54—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
- F16C19/56—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction in which the rolling bodies of one bearing differ in diameter from those of another
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2361/00—Apparatus or articles in engineering in general
- F16C2361/61—Toothed gear systems, e.g. support of pinion shafts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- General Details Of Gearings (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
Description
本発明は、デファレンシャル用玉軸受装置に関する。 The present invention relates to a ball bearing device for a differential.
軸受には、ラジアル荷重と一方向のアキシアル荷重を負荷することができるアンギュラ玉軸受がある。玉(ボール)と内輪・外輪とは接触角をもっており、接触角が大きくなるほどアキシアル荷重の負荷能力が大きくなり、接触角が小さいほど、高速回転に有利となる。 As the bearing, there is an angular ball bearing capable of applying a radial load and an axial load in one direction. The ball and the inner ring / outer ring have a contact angle. The larger the contact angle, the greater the load capacity of the axial load, and the smaller the contact angle, the more advantageous for high-speed rotation.
転がり抵抗を低減するために、円すいころ軸受に代わるものとして複列アンギュラ玉軸受(タンデム型)がある。また、このタンデム型複列アンギュラ玉軸受を自動車のトランスファに使用したものがある(特許文献1)。なお、トランスファとは、4WD車で、トランスミッションから来る動力を前後輪に分けて伝える装置であり、通常はデファレンシャル装置(差動装置)も一緒に組み込まれており、これを総称してセンターデフと呼んでいる。複列アンギュラ玉軸受とは、単列アンギュラ玉軸受を背面組合せとし、内輪、外輪をそれぞれ一体にした構造で、両方向のアキシアル荷重を負荷することができ、しかも、モーメント荷重に対する負荷能力を有する軸受である。 In order to reduce rolling resistance, there is a double row angular contact ball bearing (tandem type) as an alternative to a tapered roller bearing. In addition, there is one in which this tandem type double row angular ball bearing is used for an automobile transfer (Patent Document 1). A transfer is a 4WD vehicle that transmits power from the transmission separately to the front and rear wheels. Usually, a differential device (differential device) is also installed together. I'm calling. Double-row angular contact ball bearings are single-row angular contact ball bearings combined on the back, with the inner ring and outer ring integrated into one body, and can carry axial loads in both directions, and have load capacity for moment loads. It is.
タンデム型複列アンギュラ玉軸受は、図3に示すように、複列の軌道面1a、1bを有する内輪2と、この内輪2の軌道面1a、1bと対応する複列の軌道面3a、3bを有する外輪4と、内輪2および外輪4の各列の軌道面1a、1b、3a、3b間に介装される複列の玉群5、6とを備える。複列の玉群5、6は、それぞれ異なるピッチ円直径をもっている。また、各玉群5、6のボール7、8は内輪2と外輪4との間に配置される保持器9、10に保持されている。
As shown in FIG. 3, the tandem type double-row angular ball bearing includes an
前記特許文献1に記載のデファレンシャル装置は、図4に示すように、デファレンシャルケース101と、このデファレンシャルケース101内に配置される差動減速機構(図外)と、差動減速機構のリングギヤ(図外)に噛合するピニオンギヤ104と、ピニオンギヤ104を支持するピニオン軸105とを備え、ピニオン軸105が軸受106、107を介して回転自在にデファレンシャルケース101内に支持されている。
As shown in FIG. 4, the differential device described in Patent Document 1 includes a
そして、軸受106、107にそれぞれタンデム型複列アンギュラ玉軸受を使用している。ピニオンギヤ104側に配設される一方の軸受106は、内輪2の大径側端面2a(外輪4よりもピニオンギヤ104側に突出している端面)がピニオンギヤ104の端面104aに圧接するとともに、外輪4の反ピニオンギヤ側の端面4aがケース101の内面に形成された段差面108に圧接している。
And tandem type double row angular contact ball bearings are used for the
他方の軸受107は、内輪2の大径側端面2a(外輪4よりも反ピニオンギヤ側に突出している端面)がピニオンフランジ100の端縁100aに圧接するとともに、外輪4のピニオンギヤ側の端面4aがケース101の内面に形成された段差面109に圧接している。また、ピニオン軸105は、そのピニオンギヤ104側は大径とされて段差部105aが形成され、この段差部105aと他方の軸受107の内輪2との間にスリーブ110が介在されている。
The
この場合、ピニオン軸105の端部のねじ部111にナット部材(図示省略)を螺合することによって、ピニオンフランジ100を介して軸受106、107に予圧を付与することになる。すなわち、軸受106、107に予圧を付与することによって、軸受支持構造の剛性が増し、ピニオン軸105の位置が安定してリングギヤとの噛み合いが良好となる。
In this case, a preload is applied to the
ところで、内輪軌道及び外輪軌道の断面形状の曲率半径は、前記各ボールの軌道面の曲率半径よりも僅かに大きくしている。つまり、従来では内輪軌道の断面形状の曲率半径を、前記各ボールの外径の51%〜52%とするとともに、外輪軌道の断面形状の曲率半径を、各ボールの54%〜56%としている。内輪軌道の断面形状の曲率半径を、外輪軌道の曲率半径よりも小さくしているのは、内輪軌道の円周方向に関する形状が凸円弧であり、外輪軌道の円周方向に関する形状が凹円弧であるためである。すなわち、この形状の相違にかかわらず、各ボールの転動面と、内輪軌道面及び外輪軌道面との接触面積に差異が生じないようにするためである。
従来では鋼製のボールが一般的に使用されていたため、ボールと、外輪及び内輪との接触は、同種金属同士の接触となる。同種金属同士が接触すると、接触部での摩擦抵抗が増大するとともに、弾性変形量が大きくなる。これにより、軸受の回転トルクが増大する。 Conventionally, since steel balls are generally used, the contact between the balls and the outer ring and the inner ring is the contact between the same type of metals. When the same kind of metals come into contact with each other, the frictional resistance at the contact portion increases and the amount of elastic deformation increases. This increases the rotational torque of the bearing.
本発明は、上記課題に鑑みて、ボールと、外輪及び内輪との摩擦抵抗を低減することができるとともに、ボールの転動面と、内輪軌道面及び外輪軌道面との接触面積を小さくすることができて、軸受の回転トルクの低減を図ることができるデファレンシャル用玉軸受装置を提供する。 In view of the above problems, the present invention can reduce the frictional resistance between the ball and the outer ring and the inner ring, and reduce the contact area between the ball rolling surface and the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface. And a differential ball bearing device capable of reducing the rotational torque of the bearing.
本発明のデファレンシャル用玉軸受装置は、デファレンシャルケースと、このデファレンシャルケース内に配置される差動減速機構と、差動減速機構のリングギヤに噛合するピニオンギヤと、ピニオンギヤを支持するピニオン軸とを備えたデファレンシャル装置において、前記ピニオン軸をデファレンシャルケース内に回転自在に支持するデファレンシャル用玉軸受装置であって、前記玉軸受装置が、複列の軌道面を有する内輪と、この内輪の軌道面と対応する複列の軌道面を有する外輪と、内輪および外輪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、前記玉群のボールを保持する保持器とを備えたタンデム型アンギュラ玉軸受装置であり、前記ボールをセラミックス製としたものである。 A differential ball bearing device according to the present invention includes a differential case, a differential reduction mechanism disposed in the differential case, a pinion gear that meshes with a ring gear of the differential reduction mechanism, and a pinion shaft that supports the pinion gear. In a differential device, a ball bearing device for a differential that rotatably supports the pinion shaft in a differential case, wherein the ball bearing device corresponds to an inner ring having a double row raceway surface and a raceway surface of the inner ring. An outer ring having a double-row raceway surface, a double-row ball group interposed between the raceway surfaces of each row of the inner ring and the outer ring with different pitch circle diameters, and a cage for holding the balls of the ball group A tandem angular contact ball bearing device comprising: the ball is made of ceramics.
本発明のデファレンシャル用玉軸受装置によれば、ボールをセラミックス製としているため、従来一般的に使用されていた鋼製のボールを使用した玉軸受に比べて、ボールの転動面と、外輪軌道及び内輪軌道との接触部に作用する転がり摩擦の低減を図れる。すなわち、セラミックス製のボールと、鋼等の硬質金属製の外輪及び内輪とを当接させる為、異種材料同士の接触状態となり、同種金属同士の接触状態に比べて、当接部での摩擦抵抗が低減される。同時に、セラミックス製のボールは、鋼製のボールに比べて弾性変形量が少ないので、当接部に存在するヘルツの接触楕円が小さくなる。さらには、金属に比べて比重が小さく、慣性質量が小さいため、セラミックス製のボール自体の転がり抵抗も小さい。 According to the differential ball bearing device of the present invention, since the ball is made of ceramics, the ball rolling surface and the outer ring raceway are compared with a ball bearing using a steel ball that has been generally used conventionally. In addition, it is possible to reduce rolling friction that acts on the contact portion with the inner ring raceway. In other words, since ceramic balls and outer rings and inner rings made of hard metal such as steel are brought into contact with each other, different materials are in contact with each other. Is reduced. At the same time, ceramic balls have a smaller amount of elastic deformation than steel balls, so that the Hertzian contact ellipse present at the abutting portion is reduced. Furthermore, since the specific gravity is smaller than that of metal and the inertial mass is small, the rolling resistance of the ceramic ball itself is also small.
前記外輪軌道の断面形状の曲率半径を前記各ボールの外径の54%以上56%未満とするとともに、前記内輪軌道の断面形状の曲率半径を各ボールの外径の52.5%以上56%未満とできる。すなわち、内輪軌道の断面形状の曲率半径を、従来構造の場合(ボールの外径の51〜52%程度)よりも大きく、52.5%以上とし、しかも外輪軌道の断面形状の曲率半径を、従来と同様とすることができる。これにより、当接部に存在するヘルツの接触楕円を小さくすることができる。 The radius of curvature of the cross-sectional shape of the outer ring raceway is 54% or more and less than 56% of the outer diameter of each ball, and the radius of curvature of the cross-sectional shape of the inner ring raceway is 52.5% or more and 56% of the outer diameter of each ball. Can be less than That is, the radius of curvature of the cross-sectional shape of the inner ring raceway is larger than that of the conventional structure (about 51 to 52% of the outer diameter of the ball) and 52.5% or more, and the radius of curvature of the cross-sectional shape of the outer ring raceway is It can be the same as the conventional one. Thereby, the contact ellipse of the Hertz which exists in a contact part can be made small.
前記外輪軌道の断面形状の曲率半径を前記各ボールの外径の53%以上55%未満とするとともに、前記内輪軌道の断面形状の曲率半径を各ボールの外径の50.5%以上52%未満とできる。この場合、特に内輪軌道の断面形状の曲率半径を各ボール径の50.5%以上51.5%以下、外輪軌道の断面形状の曲率半径を各ボール径の53%以上54%以下が望ましい。このように、内輪軌道面の曲率半径をボール径の50.5%以上52%未満とすることで、接触面応力を低減することができる。さらに、外輪軌道面を53%以上55%未満とすることができる。これにより、接触面積を小さくして差動滑りを軽減することができる。このように、外輪軌道面の曲率半径は大きくするとことでアキシアル剛性が低下するため、大きくしすぎないように曲率の上限を設けている。 The curvature radius of the cross-sectional shape of the outer ring raceway is 53% or more and less than 55% of the outer diameter of each ball, and the curvature radius of the cross-sectional shape of the inner ring raceway is 50.5% or more and 52% of the outer diameter of each ball. Can be less than In this case, in particular, the curvature radius of the cross-sectional shape of the inner ring raceway is preferably 50.5% or more and 51.5% or less of each ball diameter, and the curvature radius of the cross-sectional shape of the outer ring raceway is preferably 53% or more and 54% or less of each ball diameter. Thus, the contact surface stress can be reduced by setting the curvature radius of the raceway surface of the inner ring to 50.5% or more and less than 52% of the ball diameter. Further, the outer ring raceway surface can be 53% or more and less than 55%. Thereby, a contact area can be made small and a differential slip can be reduced. As described above, since the axial rigidity is reduced by increasing the curvature radius of the outer ring raceway surface, the upper limit of the curvature is provided so as not to increase too much.
前記保持器を合成樹脂製とすることができる。これにより、従来の鋼製(SPCC製)保持器に比べて転動体と保持器ポケットとの間の摩擦が低減されるとともに、保持器自体も軽量であるため、回転トルクが小さくなる。なお、合成樹脂製保持器の材質としては、ナイロン,ポリアミド,ポリアセタール,フェノール,ポリプロピレン,ポリフェニレンサルファイド等の合成樹脂をガラス繊維等で強化したものが好適であるが、特にナイロン樹脂(6−6ナイロン)の母材に補強材としてガラス繊維を加えたものが、強度的にも摩擦性能の面からも好ましい。 The cage can be made of a synthetic resin. Thereby, compared with the conventional steel (SPCC) cage, the friction between the rolling elements and the cage pocket is reduced, and the cage itself is also lightweight, so the rotational torque is reduced. The material of the synthetic resin cage is preferably a material in which a synthetic resin such as nylon, polyamide, polyacetal, phenol, polypropylene, polyphenylene sulfide or the like is reinforced with glass fiber or the like. ) And a base material added with glass fiber as a reinforcing material are preferable from the viewpoint of strength and friction performance.
本発明のデファレンシャル用玉軸受装置では、従来軸受と比較して軽量化され、かつ接触面積を小さくすることができ、軸受の低トルク化を実現することができる。 The differential ball bearing device of the present invention is lighter than a conventional bearing, can reduce the contact area, and can realize a reduction in torque of the bearing.
特に、当接部に存在するヘルツの接触楕円を小さくすることができるため、差動すべり等を減少し、回転トルク低減と軸受の長寿命化を図ることができる。また、外輪軌道の断面形状の曲率半径を従来と同様としているので、既存の外輪を使用することができ、生産性に優れるとともに、コスト低減を図ることができる。 In particular, since the Hertz contact ellipse present in the contact portion can be reduced, differential slip and the like can be reduced, and the rotational torque can be reduced and the bearing life can be extended. Further, since the radius of curvature of the cross-sectional shape of the outer ring raceway is the same as that of the conventional one, the existing outer ring can be used, and the productivity can be improved and the cost can be reduced.
保持器を合成樹脂製とすることにより、軽量化による低トルク化を図ると共に、発熱や磨耗粉の発生も抑制防止し、長寿命化を図ることができる。また、潤滑不良、焼付き等の原因の一つである急加減速回転時の軸受内部での発熱を抑制することもできる。さらには、合成樹脂製の保持器では、鋼製保持器において発生する鉄系磨耗粉の発生も抑制され、軸受の寿命延長に対して有効である。 By making the cage made of synthetic resin, it is possible to reduce the torque by reducing the weight and to prevent the generation of heat generation and wear powder, thereby extending the service life. Further, heat generation inside the bearing during rapid acceleration / deceleration rotation, which is one of the causes of poor lubrication and seizure, can be suppressed. Furthermore, in the cage made of synthetic resin, generation of iron-based wear powder generated in the steel cage is suppressed, which is effective for extending the life of the bearing.
以下本発明の実施の形態を図1及び図2に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1に本発明のデファレンシャル用玉軸受装置を示し、この軸受装置は、複列の軌道面11a、11bを有する内輪12と、この内輪12の軌道面11a、11bと対応する複列の軌道面13a、13bを有する外輪14と、内輪12および外輪14の各列の軌道面11a、11b、13a、13b間に介装される複列の玉群15、16とを備える。
FIG. 1 shows a differential ball bearing device according to the present invention. This bearing device has an
内輪12は、その外径面に第1切欠部21が形成されるとともに、この第1切欠部21に第2切欠部22が形成される。そして、第1切欠部21の第2切欠部側の端部が前記軌道面11aとされ、第2切欠部22が前記軌道面11bとされる。
The
外輪14は、その内径面に第1切欠部24が形成されるとともに、この第1切欠部24に第2切欠部25が形成される。第1切欠部24の第2切欠部側の端部が前記軌道面13bとされ、第2切欠部25が前記軌道面13aとされる。
The
玉群15、16はそれぞれ保持器19、20にて保持される。保持器19、20は、テーパ筒形のリング状に形成した合成樹脂製のものであって、ボール27、28の保持用の複数のポケット32を、軸方向幅の中間部で周方向に多数並べて設けた窓型のものとしてある。保持器19、20の各ポケット32、32間の部分は、傾斜した柱状の仕切り壁34となり、ポケット32よりも小径側の部分および大径側の部分は、各々内径面および外径面が共に円筒面状となった小径円環部30および大径円環部31となっている。各仕切り壁34の両側面は、ボール27、28の外径に応じた球面状としてある。
The ball groups 15 and 16 are held by
ところで、この軸受のボール27、28として、セラミックス製のものを用いている。転動体としてセラミックス製のものを用いると、軸受鋼製の内輪12、及び外輪14に対して異種材料の組合せとなり、また鋼製転動体に比べて比重も小さいことから、軸受内部の摩擦及び磨耗が軽減される。ボール27、28を構成するセラミックの種類は特に限定しないが、例えば、窒化珪素(Si3N4)、ジルコニア(ZrO2)、炭化珪素(SiC)、アルミナ(Al2O3)等が、好適に使用できる。摩擦特性、加工性、比重等を考慮すると特に窒化珪素が望ましい。又、セラミックス製転動体の成形法に関しても、特に限定せず、常圧、加圧、HIP等、何れの成形法によるものでも利用可能である。これらセラミックス製転動体は、金型成形若しくは造粒成形によって一次成形され、常圧焼結、加圧焼結、HIP焼結等で二次成形して得られた素球を、ラッピング等で仕上げて完成球とされる。この中で最も安価な素球を得られるのは造粒成形−常圧焼結であるが、更に高性能を要求するならHIP焼結若しくは加圧焼結を施したものが望ましい。
By the way, ceramic balls are used for the bearing
ボール27、28を保持する保持器19、20の材質としては、ナイロン,ポリアミド,ポリアセタール,フェノール,ポリプロピレン,ポリフェニレンサルファイド等の合成樹脂をガラス繊維等で強化したものが好適であるが、特にナイロン樹脂(6−6ナイロン)の母材に補強材としてガラス繊維を加えたものが、強度的にも摩擦性能の面からも好ましい。
The material of the
次に、図2は本発明にかかるデファレンシャル用玉軸受装置を使用したデファレンシャル装置を示し、このデファレンシャル装置は、デファレンシャルケース51と、このデファレンシャルケース51内に配置される差動減速機構52と、差動減速機構52のリングギヤ53に噛合するピニオンギヤ54と、ピニオンギヤ54を支持するピニオン軸55とを備え、ピニオン軸55が軸受56、57を介して回転自在にデファレンシャルケース51内に支持されている。
Next, FIG. 2 shows a differential device using the differential ball bearing device according to the present invention. This differential device includes a
そして、軸受56、57にそれぞれ前記図1に示すデファレンシャル用玉軸受装置を使用している。ピニオンギヤ54側に配設される一方の軸受56は、ピニオン軸55のピニオンギヤ54の端面54aに軸受56の内輪12の端部33、つまり端面12aが圧接するとともに、外輪14の反ピニオンギヤ側の端面14aがケース51の内面に形成された段差面58に圧接している。
The differential ball bearing devices shown in FIG. 1 are used for the
他方の軸受57は、内輪12の端部33、つまり端面12a(反フランジ側の端面)がピニオンフランジ50の端縁50aに圧接するとともに、外輪14のピニオンギヤ側の端面14aがケース51の内面に形成された段差面59に圧接している。また、一方の軸受56と他方の軸受57の内輪12との間にスリーブ60が介在されている。
In the
この場合、ピニオン軸55の端部のねじ部61にナット部材62を螺合することによって、ピニオンフランジ50を介して軸受56、57に予圧を付与することになる。
In this case, a preload is applied to the
本発明では、ボール27、28をセラミックス製としているため、従来一般的に使用されていた鋼製のボールを使用した玉軸受に比べて、ボール27、28の転動面と、外輪軌道13a、13b及び内輪軌道11a、11bとの接触部に作用する転がり摩擦の低減を図れる。すなわち、慣性を小さくして滑りを低減すると共に、摩耗を低減することができる。また、セラミックス製のボール27、28と、鋼等の硬質金属製の外輪14及び内輪12とを当接させる為、異種材料同士の接触状態となり、同種金属同士の接触状態に比べて、当接部での摩擦抵抗が低減される。同時に、セラミックス製のボール27、28は、鋼製のボールに比べて弾性変形量が少ないので、当接部に存在するヘルツの接触楕円が小さくなり、摩擦抵抗の低減を図ることができる。これにより、従来軸受と比較して軽量化され、かつ接触面積を小さくすることができ、軸受の低トルク化を実現することができる。
In the present invention, since the
前記外輪軌道13a、13bの断面形状の曲率半径を前記各ボール27、28の外径の54%以上56%未満とするとともに、前記内輪軌道11a、11bの断面形状の曲率半径を各ボール27、28の外径の52.5%以上56%未満としている。すなわち、内輪軌道11a、11bの断面形状の曲率半径を、従来構造の場合(ボールの外径の51〜52%程度)よりも大きく、52.5%以上とし、しかも外輪軌道13a、13bの断面形状の曲率半径を、従来と同様としている。しかも、既存の外輪14を使用することができ、生産性の向上、及びコスト低減を図ることができる。
The radius of curvature of the cross-sectional shape of the
これにより、当接部に存在するヘルツの接触楕円を小さくすることができるため、差動すべり等を減少し、回転トルク低減と軸受の長寿命化を図ることができる。なお、前記内輪軌道11a、11bの断面形状の曲率半径をボール27、28の外径の56%以上にすると、上記接触楕円部分での最大ヘルツ接触圧力が過大になり、前記内輪軌道13a、13bの転がり疲れ寿命を低下させて、音響や剥離寿命の面で不利である。
As a result, since the Hertzian contact ellipse present in the contact portion can be reduced, differential slip and the like can be reduced, and rotational torque can be reduced and the bearing life can be extended. If the radius of curvature of the cross-sectional shape of the
また、他の実施形態として、前記外輪軌道13a、13bの断面形状の曲率半径を前記各ボール27、28の外径の53%以上55%未満とするとともに、前記内輪軌道11a、11bの断面形状の曲率半径を各ボール27、28の外径の50.5%以上52%未満とすることができる。この場合、特に内輪12でボール径の50.5%以上51.5%以下、外輪14でボール径の53%以上54%以下が望ましい。
As another embodiment, the radius of curvature of the cross-sectional shape of the
このように、内輪軌道面11a、11bの曲率半径をボール径の50.5%以上52%未満とすることで、接触面応力を低減することができるため、焼付きを長期にわたって防止し、面荒れ等を防止する。さらに、外輪軌道面13a、13bを53%以上55%未満とすることで、接触面積を小さくして差動滑りを軽減することができて、低トルク化と長寿命化を図る。なお、外輪軌道面13a、13bの曲率半径が55%より大となると、アキシアル剛性が低下する。 Thus, since the contact surface stress can be reduced by setting the radius of curvature of the inner ring raceway surfaces 11a and 11b to 50.5% or more and less than 52% of the ball diameter, seizure can be prevented over a long period of time. Prevents roughing. Further, by setting the outer ring raceway surfaces 13a and 13b to 53% or more and less than 55%, the contact area can be reduced to reduce the differential slip, and the torque can be reduced and the life can be extended. In addition, when the curvature radius of the outer ring raceway surfaces 13a and 13b is larger than 55%, the axial rigidity is lowered.
前記保持器を合成樹脂製としている。これにより、従来の鋼製(SPCC製)保持器に比べて転動体と保持器ポケットとの間の摩擦が低減されるとともに、保持器自体も軽量であるため、回転トルクを小さくして、発熱や磨耗粉の発生も抑制防止し、長寿命化を図ることができる。また、潤滑不良、焼付き等の原因の一つである急加減速回転時の軸受内部での発熱を抑制することもできる。さらには、合成樹脂製の保持器では、鋼製保持器において発生する鉄系磨耗粉の発生も抑制され、軸受の寿命延長に対して有効である。 The cage is made of synthetic resin. As a result, the friction between the rolling element and the cage pocket is reduced as compared with the conventional steel (SPCC) cage, and the cage itself is also lightweight, so the rotational torque is reduced and heat is generated. And the generation of wear powder can be suppressed and the life can be extended. Further, heat generation inside the bearing during rapid acceleration / deceleration rotation, which is one of the causes of poor lubrication and seizure, can be suppressed. Furthermore, in the cage made of synthetic resin, generation of iron-based wear powder generated in the steel cage is suppressed, which is effective for extending the life of the bearing.
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、玉群15、16が2列であったが、3列以上であってもよい。また、玉群15,16のボール27、28の数は任意に変更でき、球径としては、前記段落0033、0035に記載の範囲内において変更することができる。
As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. For example, the
11a、11b 軌道面
12 内輪
13a、13b 軌道面
14 外輪
15、16 玉群
19、20 保持器
27、28 ボール
51 デファレンシャルケース
52 差動減速機構
53 リングギヤ
54 ピニオンギヤ
55 ピニオン軸
11a,
Claims (4)
前記玉軸受装置が、複列の軌道面を有する内輪と、この内輪の軌道面と対応する複列の軌道面を有する外輪と、内輪および外輪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、前記玉群のボールを保持する保持器とを備えたタンデム型アンギュラ玉軸受装置であり、前記ボールをセラミックス製としたことを特徴とするデファレンシャル用玉軸受装置。 In a differential device comprising a differential case, a differential reduction mechanism disposed in the differential case, a pinion gear meshing with a ring gear of the differential reduction mechanism, and a pinion shaft that supports the pinion gear, the pinion shaft is connected to the differential case. A ball bearing device for a differential that is rotatably supported in the interior,
The ball bearing device includes an inner ring having a double row raceway surface, an outer ring having a double row raceway surface corresponding to the raceway surface of the inner ring, and different pitch circles between the raceway surfaces of each row of the inner ring and the outer ring. A tandem angular contact ball bearing device comprising a double row ball group interposed with a diameter and a cage for holding the balls of the ball group, wherein the ball is made of ceramics. Ball bearing device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007128298A JP2008281178A (en) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | Ball bearing device for differential |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007128298A JP2008281178A (en) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | Ball bearing device for differential |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008281178A true JP2008281178A (en) | 2008-11-20 |
Family
ID=40142155
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007128298A Withdrawn JP2008281178A (en) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | Ball bearing device for differential |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008281178A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103206517A (en) * | 2012-01-11 | 2013-07-17 | 株式会社捷太格特 | Speed Reduction Mechanism, And Motor Torque Transmission Device Including The Same |
-
2007
- 2007-05-14 JP JP2007128298A patent/JP2008281178A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103206517A (en) * | 2012-01-11 | 2013-07-17 | 株式会社捷太格特 | Speed Reduction Mechanism, And Motor Torque Transmission Device Including The Same |
CN103206517B (en) * | 2012-01-11 | 2017-04-26 | 株式会社捷太格特 | Speed Reduction Mechanism, And Motor Torque Transmission Device Including The Same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101523892B1 (en) | A bearing component for a rolling bearing or for a sliding bearing | |
US7775722B2 (en) | Double-row antifriction bearing | |
WO2003002891A1 (en) | Epicyclic gear system | |
JP2008232295A (en) | Tapered roller bearing | |
JP4722822B2 (en) | Tandem type double row angular contact ball bearing | |
JP6171444B2 (en) | Rolling bearing device and pinion shaft support device for vehicle | |
EP2075479A1 (en) | Thrust bearing cage | |
JP2008281178A (en) | Ball bearing device for differential | |
JP2008267400A (en) | Ball bearing | |
JP2005180630A (en) | Bearing device for wheel and angular ball bearing | |
JP2007085559A (en) | Flexible engagement type reduction gear | |
JP5292842B2 (en) | Tapered roller bearing cage and tapered roller bearing | |
JP2008051206A (en) | Angular ball bearing | |
JP2005003198A (en) | Rolling bearing and transmission for hybrid car or fuel cell car using the same | |
JP2016053422A (en) | Assembly method of conical roller bearing | |
JP2004076892A (en) | Double row angular ball bearing for wheel | |
JP2003294038A (en) | Conical roller bearing | |
JP2005061508A (en) | Angular contact ball bearing | |
JP2006342820A (en) | Angular contact ball bearing | |
JP2009079680A (en) | Tandem type double-row angular ball bearing and differential device | |
JP2008115954A (en) | Bearing device for wheel | |
JP4545122B2 (en) | Roller bearing | |
JPH09264321A (en) | Angular ball bearing | |
WO2013097891A1 (en) | Rolling bearing with reduced friction torque | |
JP2006170335A (en) | Ball bearing for ct scanner device and ct scanner device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20091104 |
|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20100803 |