JP2009168064A - Conical roller bearing and differential - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばオイル等の潤滑剤で潤滑される円すいころ軸受ならびにデファレンシャルに関する。なお、前記の円すいころ軸受は、自動車のデファレンシャルやトランスアクスル等の回転軸の支持に利用される他、工作機械等の回転軸の支持に利用されている。 The present invention relates to a tapered roller bearing and a differential lubricated with a lubricant such as oil. The tapered roller bearing is used not only for supporting a rotating shaft such as an automobile differential or a transaxle, but also for supporting a rotating shaft such as a machine tool.
円すいころ軸受は、一般的に、内輪、外輪、内・外輪間に介装配置された複数の円すいころ、ならびに、複数の円すいころを円周略等間隔に配置した状態で回転自在に保持する保持器を有する構成である。 Tapered roller bearings generally hold the inner ring, outer ring, a plurality of tapered rollers interposed between the inner and outer rings, and a plurality of tapered rollers in a state where they are arranged at substantially equal intervals around the circumference. It is the structure which has a holder | retainer.
この円すいころ軸受は、比較的コンパクトでありながら、大きなラジアル荷重およびアキシアル荷重を支持することができ、しかも、比較的高速回転で使用することができるので、広く使用されている。 This tapered roller bearing is widely used because it can support a large radial load and an axial load while being relatively compact, and can be used at a relatively high speed.
この円すいころ軸受をオイル潤滑環境で用いる場合、当該軸受の回転に伴うポンプ作用、つまりオイル送り作用によって、多量のオイルが内輪の小径側端部から軸受内部に流入して大径側より排出されるようになる。その際に、円すいころと内輪との間の転がり抵抗や摺動抵抗の他に、流入オイルの攪拌による抵抗が加担されるために、軸受トルクが増大する傾向となる。 When this tapered roller bearing is used in an oil-lubricated environment, a large amount of oil flows into the bearing from the small-diameter end of the inner ring and is discharged from the large-diameter side due to the pump action accompanying the rotation of the bearing, that is, the oil feed action. Become so. At that time, in addition to the rolling resistance and sliding resistance between the tapered roller and the inner ring, resistance due to agitation of the inflowing oil is added, so that the bearing torque tends to increase.
これに対し、低トルク化を図るために、例えば特許文献1,2に示す技術では、円すいころ軸受において、保持器の小径側端部を径方向内方に折り曲げて、この折曲げ部を内輪の小径側円筒部や小鍔部に適宜の隙間を介して対向させるようにしたうえで、この隙間について考慮して内外輪間へのオイル流入量を低減させるようにした構造になっている。
On the other hand, in order to reduce torque, for example, in the techniques shown in
また、特許文献3に示す技術では、保持器の小径側端部を径方向内方に折り曲げるとともに、この折曲げ部の内径側をさらに軸方向外方へ延出させて、この延出部分を内輪の小径部分の外周面に非接触に対向させるようにして、内外輪間へのオイル流入量を低減させるようにした構造になっている。
上記特許文献1〜3の従来例は、いずれも、保持器の折曲げ部を内輪に近接させることによって、内・外輪間の小径側開口を塞ぐような形態にすることにより、軸受内部へのオイル流入量を低減するようにしたものである。
In all of the conventional examples of
このような従来例において、軸受内部へのオイル流入量を調整するには、保持器の円錐形本体部分と外輪との対向間隔を調整することによって行うようにせざるを得ない。 In such a conventional example, in order to adjust the oil inflow amount into the bearing, it is necessary to adjust the distance between the conical body portion of the cage and the outer ring.
なお、特許文献1,2の従来例では、保持器の小径側端部を径方向内方に折り曲げて、この折曲げ部を内輪の小径側の円筒部や小鍔部に適宜の隙間を介して対向させるようにしてラビリンスシールを形成している。これらの従来例では、ラビリンスシールの非接触対向部分が保持器の板厚に依存するが、軸受が使用される条件によっては十分なシール効果を得るために、前記非接触対向部分の軸方向長さを保持器の折曲げ部の板厚以上とすることが必要になると考えられる。
In the conventional examples of
また、上記特許文献3の従来例は、あくまでも軸受内部へのオイル流入量を低減することを重視しており、内輪寄りで潤滑が必要な部分へオイルを供給する点についての記述がない。また、保持器の小径側端部に形成した径方向内向きの折曲げ部の先端に軸方向に延びる延長部を設けているものの、この延長部の軸方向寸法については特に言及されていない。ここに改良の余地がある。
In addition, the conventional example of
本発明は、円すいころ軸受において、軸受内へのオイル流入量を適正化して、軸受内部のオイル攪拌抵抗を可及的に小さくし、軸受の低トルク化を図りながら、軸受内部の潤滑必要部位へのオイル供給を良好とすることを目的としている。また、本発明は、前記の円すいころ軸受を、デファレンシャルのドライブピニオンシャフトの支持軸受とすることにより、オイルの攪拌抵抗を軽減して、デファレンシャルの低トルク化を図ることを目的としている。 The present invention is a tapered roller bearing in which the amount of oil flowing into the bearing is optimized, the oil stirring resistance inside the bearing is made as small as possible, and the bearing needs to be lubricated while reducing the torque of the bearing. The purpose is to improve the oil supply to the plant. Another object of the present invention is to reduce the oil agitation resistance and reduce the torque of the differential by using the tapered roller bearing as a support bearing for a differential drive pinion shaft.
本発明は、内輪と外輪との間に、略円すい筒形状の保持器で保持される複数の円すいころが周方向に転動可能に配設される円すいころ軸受であって、前記保持器の小径側端部に、前記内輪の小径側端部の外周面に対向されて非接触密封部となる隙間を作る延長部が設けられているとともに、この延長部の軸方向寸法が、前記保持器の肉厚より大きく設定されており、前記保持器には、当該軸受の内外に潤滑剤を流通可能とする通路が設けられている、ことを特徴としている。 The present invention is a tapered roller bearing in which a plurality of tapered rollers held by a substantially tapered cylindrical cage are disposed between an inner ring and an outer ring so as to be able to roll in the circumferential direction. An extension portion is provided at the end portion on the small diameter side so as to be opposed to the outer peripheral surface of the end portion on the small diameter side of the inner ring to form a non-contact sealing portion, and the axial dimension of the extension portion is determined by the cage. The retainer is provided with a passage through which the lubricant can flow inside and outside the bearing.
この構成によれば、内・外輪の径方向対向間の小径端側からオイルが供給されたときに、まず、保持器の延長部と内輪の小径側端部との対向隙間が、いわゆるラビリンスシールのような非接触密封部となっているから、ここからのオイルの流入が制限されることになる。 According to this configuration, when oil is supplied from the small-diameter end between the radially opposed inner and outer rings, first, the facing gap between the extension of the cage and the small-diameter end of the inner ring is a so-called labyrinth seal. Since this is a non-contact sealing part, the inflow of oil from here is restricted.
そのため、前記のオイルは、保持器の本体部分(例えば円すい形状部分)と外輪との間の隙間や、保持器に設けた通路から円すいころ軸受内部へ流入することになる。 Therefore, the oil flows into the tapered roller bearing from a gap between the main body portion (for example, a conical portion) of the cage and the outer ring or a passage provided in the cage.
そこで、まず、保持器の本体部分と外輪との間から流入するオイルは、外輪の軌道面に沿って通過することにより、主に外輪と円すいころとの接触部分を潤滑、冷却してから排出される他に、内輪の大径側端部と円すいころの大端面との接触部分へ向けて流動して、当該接触部分を潤滑、冷却してから排出されるようになる。 Therefore, the oil flowing from between the main body of the cage and the outer ring passes along the raceway surface of the outer ring, so that the contact part between the outer ring and the tapered roller is lubricated and cooled, and then discharged. In addition, the fluid flows toward the contact portion between the large-diameter end of the inner ring and the large end surface of the tapered roller, and the contact portion is lubricated and cooled before being discharged.
その一方で、保持器の通路から流入するオイルは、周方向に隣り合う円すいころの間を流通して内輪と円すいころとの接触部分を潤滑、冷却する他、前述した内輪の大径側端部と円すいころの大端面との接触部分へ向けて流れて、そこを潤滑、冷却してから、排出されるようになる。 On the other hand, the oil flowing in from the cage passage circulates between the conical rollers adjacent in the circumferential direction to lubricate and cool the contact portion between the inner ring and the tapered roller. It flows toward the contact portion between the portion and the large end surface of the tapered roller, and after being lubricated and cooled, it is discharged.
ところで、円すいころ軸受内部に流入したオイルは、当該軸受の回転に伴うポンプ作用によって排出側へ送り出されるので、このポンプ作用によって上述したような軸受内部のオイル流通が滞ることがないようになっている。 By the way, the oil that has flowed into the tapered roller bearing is sent to the discharge side by a pumping action associated with the rotation of the bearing, so that the oil flow inside the bearing as described above is not delayed by this pumping action. Yes.
好ましくは、前記内輪の小径側端部には、円すいころの軸方向の移動を規制する小鍔部が設けられているとともに、この小鍔部より軸方向外側に当該小鍔部よりも小径とされる小径円筒部が設けられ、前記保持器の延長部が、前記内輪の小径円筒部に平行に対向配置されるよう円筒形状とされる。 Preferably, a small flange portion for restricting the axial movement of the tapered roller is provided at the small diameter side end portion of the inner ring, and a smaller diameter than the small flange portion is provided on the axially outer side from the small flange portion. A small-diameter cylindrical portion is provided, and the extension portion of the cage is formed in a cylindrical shape so as to be opposed to and parallel to the small-diameter cylindrical portion of the inner ring.
この場合、前記内輪の小径円筒部と保持器の延長部とがそれらの回転軸心に沿う形状になっており、この内輪の小径円筒部と保持器の延長部との対向隙間の内奥に、小鍔部という壁が存在することになるから、前記対向隙間からオイルが流入しにくくなる。この他、小鍔部の存在によって、内輪に保持器で保持させた複数の円すいころを組み付けられた状態で、それらを非分離とすることが可能になるから、その組立体を、その使用場所に組み付けるまでの作業性が良好となる。 In this case, the small-diameter cylindrical portion of the inner ring and the extension portion of the cage are shaped along their rotational axes, and in the inner space of the facing gap between the small-diameter cylindrical portion of the inner ring and the extension portion of the cage. Since there is a wall called a small collar part, it is difficult for oil to flow in from the facing gap. In addition, the presence of the small collar portion allows the inner ring to be non-separated in a state where a plurality of tapered rollers held by the cage are assembled. Workability until assembly is improved.
しかも、保持器の通路から流入するオイルは、周方向に隣り合う円すいころの間を流通して内輪と円すいころとの接触部分を潤滑、冷却する他、内輪の小鍔部と円すいころの小端面との間や、内輪の小鍔部と保持器の延長部の付け根部分との間に流れて、そこを潤滑、冷却するようになる。 In addition, the oil flowing in from the cage passage circulates between the adjacent tapered rollers in the circumferential direction, lubricates and cools the contact portion between the inner ring and the tapered roller, and also reduces the small diameter of the inner ring and the tapered roller. It flows between the end face and between the small ring part of the inner ring and the base part of the extension part of the cage, and lubricates and cools it.
好ましくは、前記通路は、前記保持器の本体部分と前記延長部とを連接するとともに径方向外向きに沿う環状壁部に、軸方向に貫通する孔とされる。 Preferably, the passage is a hole penetrating in an axial direction in an annular wall portion that connects the main body portion of the cage and the extension portion and extends radially outward.
この場合、通路が軸方向に沿う孔であるから、オイルが流入しやすくなり、円すいころ軸受内部へのオイル流入量の管理が比較的容易となる。しかも、前記通路を例えばドリル加工等で比較的簡単に形成することが可能になり、製造コストの増加を抑制するうえで有利となる。 In this case, since the passage is a hole along the axial direction, oil easily flows in, and management of the amount of oil flowing into the tapered roller bearing becomes relatively easy. In addition, the passage can be formed relatively easily, for example, by drilling or the like, which is advantageous in suppressing an increase in manufacturing cost.
好ましくは、前記保持器の本体部分が、前記外輪側に近接され、この保持器が前記円すいころにより案内されて前記内・外輪に対して非接触とされる案内形態とされ、前記保持器の延長部と前記内輪の小径側端部との対向隙間をX、また、前記保持器の案内隙間をYとすると、X>Yの関係とされる。 Preferably, the main body portion of the cage is brought close to the outer ring side, and the cage is guided by the tapered rollers so as not to contact the inner and outer rings, When the facing gap between the extension portion and the end portion on the small diameter side of the inner ring is X, and the guide gap of the cage is Y, the relationship is X> Y.
この場合、保持器の回転中に、その回転振れによって保持器が内・外輪に対して接触せずに済むとともに、保持器の延長部も内輪の小径側端部(小径円筒部)に接触せずに済むようになり、それによって、無駄なフリクションロスを軽減することが可能になる。 In this case, during the rotation of the cage, the cage does not need to contact the inner and outer rings due to the rotational deflection, and the extension portion of the cage also contacts the small diameter side end portion (small diameter cylindrical portion) of the inner ring. Therefore, it is possible to reduce unnecessary friction loss.
また、本発明は、デファレンシャルケース内に、ドライブピニオンシャフトが軸方向に離れた二つの転がり軸受で回転自在に支持され、かつ前記デファレンシャルケース内のオイルが前記両転がり軸受の軸方向対向間から供給されて、当該両転がり軸受内を流通して戻されるような潤滑形態とされるデファレンシャルであって、少なくとも前記ドライブピニオンシャフトのドライブピニオンギヤ側に配置される転がり軸受が、上述した構成の円すいころ軸受とされる、ことを特徴としている。 Further, according to the present invention, the drive pinion shaft is rotatably supported in the differential case by two rolling bearings separated in the axial direction, and the oil in the differential case is supplied from between the axial facings of the both rolling bearings. A tapered roller bearing having the above-described configuration is a differential in a lubrication configuration that is circulated and returned through the both rolling bearings, and at least the rolling bearing disposed on the drive pinion gear side of the drive pinion shaft. It is said that it is said.
このように、本発明に係る円すいころ軸受の使用対象をデファレンシャルに特定することが可能である。その場合、前記ドライブピニオンシャフトの支持軸受によるオイルの攪拌抵抗が軽減されるので、デファレンシャルを低トルク化するうえで有利となる。 Thus, it is possible to specify differentially the usage target of the tapered roller bearing according to the present invention. In this case, since the oil agitation resistance by the support bearing of the drive pinion shaft is reduced, it is advantageous in reducing the differential torque.
本発明によれば、円すいころ軸受の低トルク化を図ることが可能になるうえ、円すいころ軸受内部の潤滑必要部位へのオイル供給が可能になって潤滑性を良好とすることが可能になる。また、本発明は、前記の円すいころ軸受を、デファレンシャルのドライブピニオンシャフトの支持軸受とすることにより、オイルの攪拌抵抗を軽減して、デファレンシャルの低トルク化を図ることが可能になる。 According to the present invention, it is possible to reduce the torque of the tapered roller bearing, and it is possible to supply oil to a portion requiring lubrication inside the tapered roller bearing, thereby improving the lubricity. . Further, according to the present invention, by using the tapered roller bearing as a support bearing for a differential drive pinion shaft, it is possible to reduce oil agitation resistance and to reduce the differential torque.
以下、本発明の最良の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図1から図6に本発明の一実施形態を示している。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the best embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 6 show an embodiment of the present invention.
ここで、本発明の特徴を適用した部分の説明に先立ち、本発明の特徴の適用対象となる円すいころ軸受の概略構成について、図1および図2を参照して説明する。 Here, prior to the description of the portion to which the features of the present invention are applied, a schematic configuration of the tapered roller bearing to which the features of the present invention are applied will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
図1および図2に示す円すいころ軸受1は、内輪2と外輪3との間に、複数の円すいころ4を介装配置し、この複数の円すいころ4を保持器5で円周略等間隔に配置した状態で回転自在に保持するようにした構成である。なお、符号7は例えば回転軸等の内径側部材、8は例えばケース等の外径側部材である。
A tapered roller bearing 1 shown in FIGS. 1 and 2 includes a plurality of
内輪2は、略円筒形の厚肉部材からなり、その外周面の軸方向中間領域に円すい形状の軌道面(符号省略)が形成されている。この内輪2において、軌道面の大径側には、径方向外向きに延びる大鍔部2aが設けられており、また、軌道面の小径側には、径方向外向きに延びる小鍔部2bが設けられている。
The
一般的に、内輪2の大鍔部2aは、主として、完成状態での円すいころ軸受1を回転させる際に、円すいころ4の周方向の転動動作を案内するものとされる。一方、内輪2の小鍔部2bは、主として、円すいころ軸受1を組み立てる過程で、外輪3を取り付けていない状態において、内輪2、複数の円すいころ4ならびに保持器5の組立体が分離しないように円すいころ4の軸方向移動を規制するものとされる。
In general, the
外輪3は、略円筒形の厚肉部材からなり、その内周面に円すい形状の軌道面(符号省略)が形成されている。この外輪の軌道面の小径端側には、軸方向に沿う円筒面(符号省略)が設けられている。
The
保持器5は、略円すい筒形状の板材からなり、その円周略等間隔の数ヶ所には、円すいころ4を回転自在に保持するよう収納されるポケット5aが設けられている。
The
次に、本発明の特徴を適用した部分について、図1から図5を参照して詳細に説明する。 Next, portions to which the features of the present invention are applied will be described in detail with reference to FIGS.
要するに、上述したような構成の円すいころ軸受1をオイル潤滑形態で使用する場合において、当該軸受1内へのオイル流入量を過不足のないように適正化することにより、軸受1内部のオイル攪拌抵抗を可及的に小さくしたうえで、当該軸受1内部の潤滑必要部位、例えば内輪2の大鍔部2aと円すいころ4の大端部との摺動部分等に必要十分な量のオイルを供給可能とするように工夫している。
In short, when the tapered
具体的に、まず、内輪2の小鍔部2bの軸方向外側には、軸方向外方へ延びる小径円筒部2cが設けられている。この小径円筒部2cは、小鍔部2bよりも小径に形成されている。
Specifically, first, a small-diameter
一方、保持器5の小径側端部には、内輪2の小径円筒部2cの外周面に適宜の隙間を作るように平行に対向される延長部5bが設けられている。
On the other hand, on the small diameter side end portion of the
この保持器5において、延長部5bと保持器5の本体部分(円すい形状部分)との間には、径方向に沿う環状壁部5cが設けられている。要するに、この環状壁部5cが延長部5bと保持器5の本体部分(円すい形状部分)とを連接する部分である。
In the
この保持器5には、軸受の内外に潤滑剤としてのオイルを流通可能とする複数の通路6が設けられている。この各通路6は、図3に示すように、保持器5の環状壁部5cに、軸方向に貫通する孔とされている。通路6の開口形状は、例えば丸とされるが、それ以外にも、例えば楕円、矩形等とすることが可能である。また、通路6の開口面積は、主としてすべての通路6からのトータルのオイル流入量等を考慮して、必要に応じた大きさに設定される。
The
詳しくは、通路6は、保持器5の環状壁部5cにおいて周方向に隣り合う各ポケット5aの間の領域に設置されている。但し、この通路6の形成位置は、各ポケット5aと同位相の領域に設置することも可能であるとともに、各ポケット5aと同位相の領域と各ポケット5aの間の領域との両方に設置することも可能である。また、通路6の設置は、前記各領域の円周方向一つおき、あるいは二つおき等とすることも可能である。
Specifically, the
そして、内輪2の小径円筒部2cと保持器5の延長部5bとの対向隙間、および延長部5bの付け根部分と内輪2の小鍔部2bの外面との対向隙間は、いわゆるラビリンスシールと呼ばれる非接触密封部とされる。
The opposing gap between the small diameter
このラビリンスシールとしての密封作用を確保するために、非接触密封部となる隙間の各対向寸法が小さく設定されるとともに、当該隙間において回転軸心Oに沿う軸方向直線部分の長さ寸法が長く設定される。 In order to ensure the sealing action as the labyrinth seal, each opposing dimension of the gap serving as the non-contact sealing portion is set small, and the length dimension of the axial linear portion along the rotation axis O is long in the gap. Is set.
さらに、上述した円すいころ軸受1は、保持器5が円すいころ4により案内される形態とされることによって、保持器5の回転中に、その回転振れによって保持器5が内・外輪2,3に対して接触しないように設定されているとともに、保持器5の延長部5bも内輪2の小径円筒部2cに接触しないように設定されており、これによって、無駄なフリクションロスを軽減するようになっている。
Furthermore, the tapered
参考までに、図4に示すように、保持器5の延長部5bと内輪2の小径円筒部2cとの対向隙間をX、また、保持器5の案内隙間、つまりポケット5aと円すいころ4との対向隙間をYとすると、X>Yの関係に設定されている。
For reference, as shown in FIG. 4, the opposing gap between the
しかも、保持器5の本体部分が、外輪3側に近接するように設定されているが、この外輪3と保持器5の本体部分との径方向対向隙間Zは、Z>Xの関係に設定されている。この関係は、保持器5の回転軸心Oと内・外輪2,3の回転軸心Oとを一致させる状態にすることを前提としている。
In addition, the main body portion of the
次に、本発明の特徴を適用した円すいころ軸受1についてのオイル潤滑形態でのオイルの流れを説明する。
Next, the flow of oil in the form of oil lubrication for the tapered
例えば図5に示すように、内・外輪2,3の径方向対向環状空間の小径端側からオイルが供給されたときに、まず、保持器5の延長部5bと内輪2の小径円筒部2cとの対向間隙間が、いわゆるラビリンスシールのような非接触密封部となっているから、ここからのオイル流入が大幅に制限されることになる。
For example, as shown in FIG. 5, when oil is supplied from the small-diameter end side of the radially opposed annular spaces of the inner and
そのため、前記のオイルは、図5の二点鎖線矢印で示すように、保持器5の本体部分と外輪3との間の隙間から円すいころ軸受1内部へ流入するとともに、図5の破線矢印で示すように、保持器5に設けた通路6から円すいころ軸受1内部へ流入することになる。
Therefore, the oil flows into the tapered
まず、保持器5の本体部分と外輪3との間から流入するオイルは、図5中の二点鎖線矢印で示すように、外輪3の軌道面に沿って通過することにより、主に外輪3と円すいころ4との接触部分を潤滑、冷却してから排出される他に、ポケット5a内に入り込んでポケット5aの内壁と円すいころ4との接触部分や、内輪2の大鍔部2aと円すいころ4の大端面との接触部分へ向けて流動することにより、これらの接触部分を潤滑、冷却してから排出されるようになる。
First, oil flowing from between the main body portion of the
その一方で、保持器5の通路6から流入するオイルは、図5の破線矢印で示すように、周方向に隣り合う円すいころ4の間を流通して内輪2と円すいころ4との接触部分を潤滑、冷却する他、内輪2の小鍔部2bと円すいころ4の小端面との間や、内輪2の小鍔部2bと保持器5の延長部5bの付け根部分との間に流れて、そこを潤滑、冷却するとともに、前述した内輪2の大鍔部2aと円すいころ4の大端面との接触部分へ向けて流れて、そこを潤滑、冷却してから、排出されるようになる。
On the other hand, the oil flowing in from the
なお、内輪2の小鍔部2bに対して、円すいころ4の小端面や、保持器5の延長部5bの付け根部分は基本的に非接触に設計されるものの、回転動作中において、過剰なラジアル負荷やアキシアル負荷が作用したとき等に接触する可能性があるので、そのときの接触による発熱や摩耗を軽減するうえで有利となるのである。
Although the small end surface of the tapered
ところで、円すいころ軸受1内部に流入したオイルは、当該軸受1の回転に伴うポンプ作用によって排出側へ送り出されるので、このポンプ作用によって上述したような軸受1内部のオイル流通が滞ることがないようになっている。
By the way, the oil that has flowed into the tapered
以上説明したように、本発明の特徴を適用した円すいころ軸受1では、内輪2の小径円筒部2cと保持器5の延長部5bとの径方向対向間に微小隙間からなる非接触密封部を作って内輪2と保持器5との径方向対向間を塞ぐような形態にしたうえで、外輪3と保持器5の本体部分との径方向対向隙間および、保持器5の通路6からのオイル流入を許容するような形態にしている。
As described above, in the tapered
このような形態を採用するにより、円すいころ軸受1内部へのトータルのオイル流入量を過不足なく適正に管理することが可能になるから、オイルの攪拌抵抗を可及的に小さくすることができて、円すいころ軸受1の低トルク化を図ることが可能になる。そのうえで、内輪2の小鍔部2bと円すいころ4の小端面との間、内輪2の小鍔部2bと保持器5の延長部5b付け根部分との間、ならびに内輪2の大鍔部2aと円すいころ4の大端面との間への必要十分な量のオイルを供給することができるから、潤滑不足となりうる箇所の潤滑性を良好に確保することが可能になる。
By adopting such a configuration, the total oil inflow amount into the tapered
特に、内輪2の小径円筒部2cと保持器5の延長部5bとの間に作る非接触密封部による密封作用については、その軸方向長さと径方向対向隙間とで総合的に管理することによって設計すればよいので、従来例のように軸方向長さが比較的短い非接触密封部でもって十分な密封作用を得るための設計に比べると、容易となる等、実現性、実用性において優れていると言える。
In particular, the sealing action by the non-contact sealing portion formed between the small-diameter
ところで、上述した円すいころ軸受1の使用対象の一例を図6に示して説明する。図6には、自動車等に搭載されるデファレンシャルを示している。
By the way, an example of the usage object of the above-mentioned
図例のデファレンシャル50は、フロントエンジン・リヤドライブ(FR)形式の自動車に搭載されるタイプを例に挙げている。 The differential 50 shown in the figure is an example of a type mounted on a front engine / rear drive (FR) type vehicle.
図中、51はデファレンシャルケース(デフキャリアとも呼ばれる)、52は差動変速機構、53はドライブピニオンシャフト、54はドライブピニオンギヤである。 In the figure, 51 is a differential case (also called a differential carrier), 52 is a differential transmission mechanism, 53 is a drive pinion shaft, and 54 is a drive pinion gear.
デファレンシャルケース51は、例えばフロントケース51aと、リヤケース51bとを組み合わせるツーピース構造になっている。このデファレンシャルケース51の内部には、潤滑用のオイルが所定量貯溜されている。
The
差動変速機構52は、ドライブピニオンシャフト53から入力される動力を、必要に応じて左右の車軸(ドライブシャフトと呼ばれる)に分配して車輪(図示省略)に駆動力を出力するもので、デファレンシャルケース51のフロントケース51a側に配設されている。
The
この差動変速機構52は、一般的に公知の構成であるが、本発明の特徴に直接的に関与しない部分であるので、図6においては、リングギヤ52aのみを図示し、その他の構成要素(ピニオンギヤやサイドギヤ等)の詳細な図示や説明を割愛する。
Although this
ドライブピニオンシャフト53は、その軸方向に離れた二箇所がそれぞれ転がり軸受55,56を介してデファレンシャルケース51のフロントケース51aの所要位置に回転自在に支持されている。
The
このドライブピニオンシャフト53は、横置き姿勢とされており、その内端側には、ドライブピニオンギヤ54が一体に形成されている。このドライブピニオンギヤ54は、差動変速機構52のリングギヤ52aに噛合されている。
The
また、ドライブピニオンシャフト53の外端側には、図示しない推進軸(プロペラシャフト等と呼ばれる)が連結されるフランジ継手57が取り付けられている。つまり、このドライブピニオンシャフト53が駆動力の入力軸となっている。
A flange joint 57 to which a propulsion shaft (not shown) (not shown) is coupled is attached to the outer end side of the
前述した二つの転がり軸受55,56のうちのいずれか一方、あるいは両方が、上述したような構成の円すいころ軸受1とされる。
One or both of the two rolling
その場合、この二つの円すいころ軸受とされる転がり軸受55,56は、いわゆる外向き組み合わせとされた状態で組み込まれる。両転がり軸受55,56の相対位置を規定するために、それらの内輪(符号省略)間に筒形のスペーサ58が介装されている。
In that case, the rolling
参考までに、二つの転がり軸受55,56のうち、動力伝達方向の上流側つまりフランジ継手57側に位置する方がフロント側(またはテール側)と呼ばれ、動力伝達方向の下流側つまりドライブピニオンギヤ54側に位置する方がリヤ側(またはヘッド側)と呼ばれる。一般的に、フロント側の転がり軸受55よりリヤ側の転がり軸受56の方が負荷容量の大きい大型サイズとされる。
For reference, of the two rolling
ところで、ドライブピニオンシャフト53の外端側の外周面と、デファレンシャルケース51のフロントケース51aにおける小端側内周面との対向間には、デファレンシャルケース51の外部へのオイル漏洩を防止するためのオイルシール59が装着されている。このオイルシール59は、図に詳細に記載していないが、例えば内径側にフランジ継手57の外周面に接触するシールリップを有するタイプとされる。
By the way, between the outer peripheral surface of the outer end side of the
上述したデファレンシャル50は、デファレンシャルケース51の底側に存在するオイルをリングギヤ52aで跳ね上げて一対の転がり軸受55,56間の環状空間に導くようにしたオイルはねかけ潤滑方式が採用されている。
The differential 50 described above employs an oil splash lubrication system in which the oil existing on the bottom side of the
図示するように、デファレンシャルケース51のフロントケース51aにおける上半分の頂上部には、オイル供給路51cが設けられている。このオイル供給路51cは、リングギヤ52aで跳ね上げられたオイルを受け入れてから、このオイルを一対の転がり軸受55,56間における環状空間の上方に吐出させるものである。
As shown in the drawing, an
なお、図示していないが、デファレンシャルケース51のフロントケース51aにおける一側の所定位置には、フロント側の転がり軸受55より動力伝達方向上流に存在するオイルをデファレンシャルケース51のリヤケース51b側へ戻すためのオイル還流路が設けられている。
Although not shown, in order to return the oil existing upstream of the front-side rolling bearing 55 to the
このようなデファレンシャル50において、ドライブピニオンシャフト53を支持する一対の転がり軸受55,56の少なくともいずれか一方を、上述した実施形態の円すいころ軸受1にすれば、当該軸受によるオイルの攪拌抵抗が軽減されるので、デファレンシャル50を低トルク化するうえで有利となる。
In such a differential 50, if at least one of the pair of rolling
なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲で包含されるすべての変形や応用が可能である。以下で例を挙げる。 In addition, this invention is not limited only to the said embodiment, All the deformation | transformation and application included in the range equivalent to the claim and the said range are possible. Examples are given below.
(1)本発明は、上記実施形態で説明したような単列タイプの円すいころ軸受1に限らず、複列タイプの円すいころ軸受にも適用できる。
(1) The present invention is not limited to the single row type tapered
(2)本発明の円すいころ軸受1の適用対象としては、上記実施形態で説明したようなデファレンシャルのみに特定されるものではなく、その他の自動車用機器の回転軸支持に用いる円すいころ軸受も例に挙げることが可能であるとともに、いろいろな工作機械の回転軸支持に用いる円すいころ軸受も例に挙げることが可能である。
(2) The application target of the tapered
(3)上記実施形態では、内輪2に小鍔部2bを設けているものを例に挙げているが、この小鍔部2bを設けていない内輪2を用いる円すいころ軸受も本発明に含まれる。
(3) In the above embodiment, the
(4)上記実施形態では、内輪2の小径円筒部2cの外周面と保持器5の延長部5bとをそれらの回転軸心Oに沿うようにした例を挙げているが、それらは前記回転軸心Oに対して適宜傾いて形成することも可能である。
(4) In the above embodiment, an example in which the outer peripheral surface of the small-diameter
1 円すいころ軸受
2 内輪
2b 内輪の小鍔部
2c 内輪の小径円筒部
3 外輪
4 円すいころ
5 保持器
5b 保持器の延長部
5c 保持器の環状壁部
6 保持器の通路
50 デファレンシャル
51 デファレンシャルケース
51a フロントケース
51b リヤケース
52 差動変速機構
52a リングギヤ
53 ドライブピニオンシャフト
54 ドライブピニオンギヤ
55 フロント側の転がり軸受
56 リヤ側の転がり軸受
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記保持器の小径側端部に、前記内輪の小径側端部の外周面に対向されて非接触密封部となる隙間を作る延長部が設けられているとともに、この延長部の軸方向寸法が、前記保持器の肉厚より大きく設定されており、
前記保持器には、当該軸受の内外に潤滑剤を流通可能とする通路が設けられている、ことを特徴とする円すいころ軸受。 A tapered roller bearing in which a plurality of tapered rollers held by a substantially tapered cylindrical cage are arranged between an inner ring and an outer ring so as to be able to roll in the circumferential direction,
An extension portion is provided at the small diameter side end portion of the retainer so as to be opposed to the outer peripheral surface of the small diameter side end portion of the inner ring so as to be a non-contact sealing portion, and the axial dimension of the extension portion is , Is set larger than the thickness of the cage,
A tapered roller bearing, wherein the cage is provided with a passage through which the lubricant can flow inside and outside the bearing.
前記内輪の小径側端部には、円すいころの軸方向の移動を規制する小鍔部が設けられるとともに、この小鍔部より軸方向外側に当該小鍔部よりも小径とされる小径円筒部が設けられ、
前記保持器の延長部が、前記内輪の小径円筒部に平行に対向配置されるよう円筒形状とされる、ことを特徴とする円すいころ軸受。 The tapered roller bearing according to claim 1,
A small flange portion that restricts axial movement of the tapered roller is provided at the small diameter side end portion of the inner ring, and a small diameter cylindrical portion that is smaller in diameter than the small flange portion on the axially outer side from the small flange portion. Is provided,
A tapered roller bearing characterized in that the extension portion of the cage is formed in a cylindrical shape so as to be opposed to and parallel to the small diameter cylindrical portion of the inner ring.
前記通路は、前記保持器の本体部分と前記延長部とを連接するとともに径方向外向きに沿う環状壁部に、軸方向に貫通する孔とされる、ことを特徴とする円すいころ軸受。 The tapered roller bearing according to claim 1 or 2,
The tapered roller bearing is characterized in that the passage is a hole penetrating in an axial direction in an annular wall portion that connects the main body portion of the cage and the extension portion and extends radially outward.
前記保持器の本体部分が、前記外輪側に近接され、この保持器が前記円すいころにより案内されて前記内・外輪に対して非接触とされる案内形態とされ、
前記保持器の延長部と前記内輪の小径側端部との対向隙間をX、また、前記保持器の案内隙間をYとすると、X>Yの関係とされる、ことを特徴とする円すいころ軸受。 In the tapered roller bearing according to any one of claims 1 to 3,
The main body portion of the retainer is brought close to the outer ring side, and the retainer is guided by the tapered rollers so as not to contact the inner and outer rings,
A tapered roller having a relationship of X> Y, where X is a facing gap between the extension portion of the cage and the small diameter side end portion of the inner ring and Y is a guide gap of the cage. bearing.
少なくとも前記ドライブピニオンシャフトのドライブピニオンギヤ側に配置される転がり軸受が、請求項1から4のいずれか一つに記載の円すいころ軸受とされる、ことを特徴とするデファレンシャル。 In the differential case, the drive pinion shaft is rotatably supported by two axially separated rolling bearings, and the oil in the differential case is supplied from between the axially opposite sides of the both rolling bearings. A differential that is lubricated in such a way that it flows back through the bearing,
The differential, wherein the rolling bearing disposed at least on the drive pinion gear side of the drive pinion shaft is the tapered roller bearing according to any one of claims 1 to 4.
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JP2012241873A (en) * | 2011-05-24 | 2012-12-10 | Jtekt Corp | Tapered roller bearing |
DE102015206533A1 (en) * | 2015-04-13 | 2016-10-13 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Cage segment of a cage of a rolling bearing and cage of a rolling bearing |
DE102017123190A1 (en) * | 2017-10-06 | 2019-04-11 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Sheet metal cage for a tapered roller bearing |
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