JP2014092164A - Tandem type double row angular ball bearing with seal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シール付タンデム型複列アンギュラ玉軸受に関する。 The present invention relates to a tandem double-row angular contact ball bearing with a seal.
従来、自動車のディファレンシャル装置のピニオン軸やトランスミッションを回転支持するために円すいころ軸受が使用されていた。 Conventionally, tapered roller bearings have been used to rotationally support a pinion shaft and a transmission of an automobile differential device.
しかしながら、円すいころ軸受は、比較的大きなラジアル荷重、及び、比較的大きなアキシアル荷重を同時に支持できるという利点はあるものの、大つば部ところ頭部は摺動接触状態であり、回転トルクや起動トルクが比較的大きくなる場合がある。 However, although the tapered roller bearing has an advantage that it can support a relatively large radial load and a relatively large axial load at the same time, the head portion is in a sliding contact state at a large collar portion, and rotational torque and starting torque are not generated. May be relatively large.
回転トルク等の増大は、自動車の燃費の悪化につながりやすいため、改善が求められていた。 An increase in rotational torque or the like is likely to lead to a deterioration in the fuel consumption of the automobile, and so improvement has been demanded.
そのため、回転トルク低減を主な目的として、図1に示すようなタンデム型複列アンギュラ玉軸受が採用されることが多くなってきている。タンデム型アンギュラ玉軸受は、円すいころ軸受のころ頭部とつば部のようなトルクを増加させる摺動部は、実質的には玉3、4と樹脂保持器5,6との間に存在するのみであるため、回転トルクは低いものとなる。
Therefore, tandem type double-row angular ball bearings as shown in FIG. 1 have been increasingly used mainly for the purpose of reducing rotational torque. In the tandem type angular contact ball bearing, a sliding part that increases torque such as a roller head and a collar part of a tapered roller bearing substantially exists between the
しかしながら、ピニオン軸を支持する軸受は、ピニオンギヤ部の潤滑にも供されるギヤ油により潤滑される。すなわち、ピニオンギヤ部を潤滑する潤滑油によって軸受内部の潤滑も行われる構造であるのが一般的である。 However, the bearing that supports the pinion shaft is lubricated by gear oil that is also used for lubrication of the pinion gear portion. In other words, the bearing is generally lubricated by the lubricating oil that lubricates the pinion gear portion.
そのため、ギヤの摩耗粉等の異物を含みやすい潤滑油で軸受を潤滑しているという状態になっている場合が多い。 Therefore, the bearings are often lubricated with lubricating oil that easily contains foreign matters such as gear wear powder.
かかる状態の下で、タンデム型アンギュラ玉軸受を使用すると、ギヤの摩耗粉等の異物が玉3,4と内輪4、外輪5との接触部10,11,12,13に入り込み、玉3,4の表面もしくは内輪4、外輪5の軌道面あるいはその両方に圧痕をつけることになる。
Under such a condition, when a tandem angular ball bearing is used, foreign matter such as gear wear powder enters the
円すいころ軸受であれば、例えば同じ荷重を支持した場合の円すいころと軌道面の接触面圧が比較的低いため、圧痕は発生しにくいが、タンデム型アンギュラ玉軸受の場合は、接触部10、11、12,13における転動体である玉3,4と軌道面との接触面圧は比較的高いものとなるため、圧痕が発生しやすい。
In the case of a tapered roller bearing, for example, since the contact pressure between the tapered roller and the raceway surface when the same load is supported is relatively low, indentation hardly occurs. However, in the case of a tandem angular contact ball bearing, Since the contact surface pressure between the
圧痕の発生は、圧痕の数量や大きさが比較的小さく少ない場合には、さほど影響はないが、数量や大きさが大きくなると、軌道面の剥離等の欠陥につながる恐れがある。 The generation of indentations is not so much affected when the number and size of the indentations is relatively small and small, but when the number and size are large, there is a possibility of leading to defects such as separation of the raceway surface.
上記課題を解決するために、本発明のタンデム型アンギュラ玉軸受は、外輪内周と内輪外周で形成される軸方向両端開口部の少なくとも一方にシールを取り付けている。 In order to solve the above-described problems, the tandem angular contact ball bearing of the present invention has a seal attached to at least one of both axial opening portions formed on the inner periphery of the outer ring and the outer periphery of the inner ring.
すなわち、所定のシールで軸受開口部をふさぐことにより、必要量の潤滑油のみ軸受内部に導入させ、ギヤ摩耗粉等の異物の侵入をシールにより防止する構造としている。 In other words, the bearing opening is closed with a predetermined seal, so that only a necessary amount of lubricating oil is introduced into the bearing, and foreign matter such as gear wear powder is prevented from entering by the seal.
好ましくは、シールは、玉PCDの小さい方の列の開口端部に取り付ける。すなわち、軸受の回転による遠心力の働きで、玉PCDの小さい列の内輪外径部に付着した潤滑油は、軸受内部に入り込もうとする動きをする。そのため、軸受内部での潤滑油の流れとしては、玉PCDの小さい列から玉PCDの大きい列へ向かっての流れとなる。また、同様に遠心力の働きにより、玉PCDの小さい方の列の開口端部は、潤滑油を吸い込むような働きをする場合がある。したがって、必要な量の潤滑油を導入しつつ異物の侵入を防止するためには、この部分にシールを設けることが好ましい。 Preferably, the seal is attached to the open end of the smaller row of ball PCDs. That is, the lubricating oil adhering to the inner ring outer diameter portion of the small row of ball PCDs moves to enter the inside of the bearing due to the centrifugal force due to the rotation of the bearing. Therefore, the flow of the lubricating oil inside the bearing is a flow from a small row of ball PCDs to a large row of ball PCDs. Similarly, due to the action of centrifugal force, the open end of the smaller row of ball PCDs may act to suck in lubricating oil. Therefore, in order to prevent the entry of foreign matter while introducing a necessary amount of lubricating oil, it is preferable to provide a seal at this portion.
また、好ましくは、軸受の軸方向両端開口部の両方にシールをつける。これにより、異物の侵入をより一層防止することができる。 Preferably, both the axial end openings of the bearing are sealed. Thereby, the invasion of foreign matters can be further prevented.
また、好ましくは、シールを接触シールとする。接触シールとすることにより、異物の侵入の防止効果が向上する。 Preferably, the seal is a contact seal. By using a contact seal, the effect of preventing entry of foreign matter is improved.
また、好ましくは、接触シールの接触部であるシールリップの先端を鋭角のものとする。鋭角のものとすることにより、シールリップの摺動抵抗を低いものとすることができ、異物の侵入を防止した上で、さらに回転トルクを低減することができる。 Preferably, the tip of the seal lip, which is the contact portion of the contact seal, has an acute angle. By using an acute angle, the sliding resistance of the seal lip can be lowered, and the rotational torque can be further reduced while preventing entry of foreign matter.
また、好ましくは、接触シールの接触部であるシールリップを、回転輪である内輪の端面側に接触させる。このように、いわゆる端面接触シールとすることにより、シールリップが摺接する部分の半径を相対的に小さくできるため、周速が遅い部分でシールリップ部を接触させることができるため、より安定して、異物の侵入を防止することができる。 Preferably, a seal lip which is a contact portion of the contact seal is brought into contact with the end face side of the inner ring which is a rotating ring. In this way, by using a so-called end surface contact seal, the radius of the portion where the seal lip is slidably contacted can be made relatively small, so the seal lip portion can be contacted at a portion where the peripheral speed is slow, and thus more stable. Intrusion of foreign matter can be prevented.
また、より好ましくは、玉PCDの小さい方の軸受開口部側を端面接触シールとすることが好ましい。玉PCDの小さい方の開口部は、前記の通り遠心力により潤滑油を吸い込みやすい傾向があるところ、より遠心力の小さい部分で潤滑油を制御することになるため、異物の侵入防止効果が、一層優れたものとなる。 More preferably, the bearing opening side of the smaller ball PCD is an end face contact seal. As described above, the smaller opening of the ball PCD tends to suck the lubricating oil by centrifugal force, and since the lubricating oil is controlled by a portion having a smaller centrifugal force, the effect of preventing the entry of foreign matter is It will be even better.
本発明のシール付タンデム型複列アンギュラ玉軸受によれば、軸受内部への異物の侵入を効果的に防止することができる。 According to the sealed tandem double-row angular contact ball bearing of the present invention, it is possible to effectively prevent foreign matter from entering the bearing.
図2に本発明のシール付タンデム型複列アンギュラ玉軸受の一例を示す。基本的な構造は図1に示した軸受と同様である。なお、接触角θ1、θ2は同じであっても、相互に異なっていても良く、概ね10〜60度の範囲である。 FIG. 2 shows an example of a sealed tandem double-row angular contact ball bearing of the present invention. The basic structure is the same as that of the bearing shown in FIG. The contact angles θ1 and θ2 may be the same or different from each other, and are generally in the range of 10 to 60 degrees.
図2に示した例では、外輪にシール取り付け溝25,35を設け、シール20,30を静止輪である外輪に取り付けている。シール20,30は、それぞれ、芯金21,31とシールリップ22,32を形成するゴム部分とからなるゴムシールである。
In the example shown in FIG. 2,
図2に示した例では、玉PCDの小さい方の列の内輪端面40側のシール20は、シールリップ22を内輪の端面40に接触させる端面シール形態としている。他方の軸受開口部は、内輪外周50にシールリップ32を接触させるタイプのシール形態としている。
In the example shown in FIG. 2, the
シールリップ22,32の接触部である先端部は図2に示すとおり鋭角となっている。
The tip part which is the contact part of the
また、玉PCDの大きい方の内輪外周50とシールリップ32は半径方向に接触しているため、余分な潤滑油が排出されやすく、シールリップ32内輪外周50に接触させることによる回転トルクの増大も少ないものとなっている。
Further, since the inner ring
図3(a)に示した例では、玉PCDの小さい方の列の内輪端面40側にのみシール20が取り付けられている。シール20は、シールリップ22を内輪の端面40に接触させる端面シール形態としている。
In the example shown in FIG. 3A, the
また、前記図2に示した例も同様であるが、図3(b)拡大して示す通り、好ましくは内輪端面40の半径方向厚みの半分より外側に、シールリップ22の接触部を配置する。これにより、内輪端面40が、他の部品と突き当たるための接触面を確保することができる。
The example shown in FIG. 2 is also the same, but as shown in an enlarged view of FIG. 3 (b), the contact portion of the
また、前記図2に示した例も同様であるが、図3(b)に拡大して示す通り、好ましくは、ラビリンスシールリップ24を設け、ラビリンスシールリップ24と内輪端面41との間に、軸方向のラビリンス隙間を設けることが好ましい。これにより、軸受内部に侵入してきた潤滑油の流れをより適切に制御することができる。
The example shown in FIG. 2 is the same, but as shown in an enlarged view in FIG. 3B, preferably, a
更に、ラビリンスシールリップと保持器5の端面7との間も、軸受使用時の状態で接触しない程度に隙間を小さくし、ラビリンスとすることで、更に適切に潤滑油の流れを制御することができる。
Furthermore, the gap between the labyrinth seal lip and the
図4に示す例は、玉PCDの大きい方の列のシールを非接触型のゴムシール36としたものである。ゴムシール36のリップ部は、内輪2の外周面50と接触しないものの、軸方向のラビリンス隙間を形成して対向している。
In the example shown in FIG. 4, the seal in the larger row of ball PCDs is a non-contact
潤滑油の流出側でも、いわゆるラビリンスシールで流出度合いの制御をすることにより、軸受全体としての潤滑油の流れを更に適切に制御することができる。また、潤滑油の流れが少ない場合や、潤滑油の流れが何らかの原因で逆になった場合、軸受の回転が停止したような場合にも、軸受内部への異物の侵入を効果的に抑制することができる。また、非接触型のシールであるため、軸受の回転トルクを増大させることも無い。 Even on the outflow side of the lubricating oil, the flow of the lubricating oil as a whole of the bearing can be more appropriately controlled by controlling the degree of outflow with a so-called labyrinth seal. In addition, even when the flow of lubricating oil is low, the flow of lubricating oil is reversed for some reason, or when the rotation of the bearing stops, it is possible to effectively prevent foreign matter from entering the bearing. be able to. Further, since it is a non-contact type seal, the rotational torque of the bearing is not increased.
図5に示す形態は、金属製もしくは樹脂製の非接触シールド37を、玉PCDの大きいほうの列に取り付けたものである。金属製もしくは樹脂性の非接触シールド37としたことにより、より安価に前記効果を得ることが可能となる。この場合も、非接触シールド37の先端部と内輪2の外周面50とで、軸方向のラビリンス隙間を形成する形態とすることが好ましい。
In the form shown in FIG. 5, a
本発明は、自動車のディファレンシャル装置やトランスミッション等に好適に使用できる。 The present invention can be suitably used for an automobile differential device, a transmission, and the like.
1 外輪2 内輪 1 Outer ring 2 Inner ring
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