JP2015117770A - Bearing device - Google Patents
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Description
本発明は、軸の外径側にラジアル型の針状ころ軸受を介してヘリカルギヤが相対回転自在に外装されかつ前記軸の内部に設けられる油路から前記針状ころ軸受の軸方向中間部分にオイルが径方向外向きに供給される軸受装置に関する。 According to the present invention, a helical gear is externally rotatably mounted on the outer diameter side of a shaft via a radial needle roller bearing, and an oil passage provided in the shaft extends from an axial direction of the needle roller bearing. The present invention relates to a bearing device in which oil is supplied radially outward.
例えば特許文献1に示されているように、手動変速機のシンクロメッシュ機構などでは、ケースにラジアル型の玉軸受を介して回転自在に支持される軸の外径側に、ギヤやシンクロハブなどが軸方向隣り合わせに外装されている。 For example, as shown in Patent Document 1, in a synchromesh mechanism of a manual transmission, a gear, a synchro hub, or the like is disposed on the outer diameter side of a shaft that is rotatably supported by a case via a radial ball bearing. Are armored side by side in the axial direction.
前記ギヤは前記軸の外径側にラジアル型の針状ころ軸受を介して回転自在に取り付けられ、また、前記シンクロハブは前記軸の外径側に一体に取り付けられている。前記針状ころ軸受の保持器の内径寸法は、軸方向全長にわたって一定になっている。 The gear is rotatably attached to the outer diameter side of the shaft via a radial needle roller bearing, and the synchro hub is integrally attached to the outer diameter side of the shaft. The inner diameter of the cage of the needle roller bearing is constant over the entire length in the axial direction.
特許文献1において、前記ギヤを例えばヘリカルギヤとする場合、当該ヘリカルギヤとその噛合相手となるヘリカルギヤとの噛み合いに伴い当該ヘリカルギヤが軸方向の一方向へ、つまり前記玉軸受へ向かう方向のスラスト荷重を発生する。これにより、前記ヘリカルギヤが例えば前記玉軸受側へ向けて傾くことがあって、当該ヘリカルギヤの内径側の針状ころ軸受の針状ころの軸方向一端側の接触面圧が高くなる他、前記針状ころ軸受の保持器において前記玉軸受寄りの端縁が前記軸の外周面に接近して径方向隙間が小さくなることがある。 In Patent Document 1, when the gear is a helical gear, for example, the helical gear generates a thrust load in one axial direction, that is, in the direction toward the ball bearing, as the helical gear meshes with the helical gear that meshes with the helical gear. To do. As a result, the helical gear may be inclined, for example, toward the ball bearing side, and the contact surface pressure on one end side in the axial direction of the needle roller of the needle roller bearing on the inner diameter side of the helical gear is increased. In the cage of the tapered roller bearing, the edge near the ball bearing may approach the outer peripheral surface of the shaft, and the radial clearance may be reduced.
そのようになった場合には、例えば前記軸の中心から前記針状ころ軸受へ向けてオイルを径方向外向きに供給する形態だと、前記径方向隙間が小さくなる部位がオイルの流れを阻むことになるために、接触面圧が大きくなる針状ころと軸との接触部分や前記玉軸受側へのオイル供給が不足することになりかねない。 In such a case, for example, when the oil is supplied radially outward from the center of the shaft toward the needle roller bearing, the portion where the radial clearance becomes smaller obstructs the flow of oil. Therefore, the oil supply to the contact portion between the needle roller and the shaft where the contact surface pressure increases and the ball bearing side may be insufficient.
このような事情に鑑み、本発明は、軸の外径側にラジアル型の針状ころ軸受を介してヘリカルギヤが相対回転自在に外装されかつ前記軸の内部に設けられる油路から前記針状ころ軸受の軸方向中間部分にオイルが径方向外向きに供給される軸受装置において、前記ヘリカルギヤが傾いたときに前記軸に対する前記針状ころの接触面圧が大きくなる側(スラスト荷重が作用する側)へのオイル供給を良好とすることを目的としている。 In view of such circumstances, the present invention provides the needle roller from an oil passage in which a helical gear is externally rotatably mounted on the outer diameter side of the shaft via a radial needle roller bearing and provided inside the shaft. In a bearing device in which oil is supplied radially outwardly to an axially intermediate portion of the bearing, the contact surface pressure of the needle roller against the shaft increases when the helical gear is tilted (the side on which a thrust load acts) The purpose is to improve the oil supply to).
本発明は、軸の外径側にラジアル型の針状ころ軸受を介してヘリカルギヤが相対回転自在に外装されかつ前記軸の内部に設けられる油路から前記針状ころ軸受の軸方向中間部分にオイルが径方向外向きに供給される軸受装置であって、前記針状ころ軸受の保持器の内径面において前記ヘリカルギヤの回転に伴い発生するスラスト荷重の作用側の領域の内径寸法が、その反対側の領域の内径寸法よりも大きく設定されている、ことを特徴としている。 According to the present invention, a helical gear is externally rotatably mounted on the outer diameter side of a shaft via a radial needle roller bearing, and an oil passage provided in the shaft extends from an axial direction of the needle roller bearing. A bearing device in which oil is supplied radially outwardly, and an inner diameter dimension of a region on a working side of a thrust load generated by the rotation of the helical gear on an inner diameter surface of the retainer of the needle roller bearing is opposite to It is characterized by being set to be larger than the inner diameter dimension of the side region.
この構成では、前記ヘリカルギヤが前記スラスト荷重によって傾いたときに、前記針状ころの軸方向一端側の接触面圧が高くなる。 In this configuration, when the helical gear is tilted by the thrust load, the contact surface pressure on one end side in the axial direction of the needle roller increases.
さらに、前記傾きに伴い前記保持器において前記スラスト荷重が作用する側の領域が前記軸の外周面との間に接近してそこの径方向隙間が小さくなるものの、当該径方向隙間は従来例(前記保持器の内径寸法を軸方向全体で一定にしている構成)に比べると大きくなる。その一方で、前記傾きに伴い前記保持器において前記スラスト荷重が作用する側の領域の反対側の領域と前記軸の外周面との間の径方向隙間が大きくなるものの、当該径方向隙間は保持器の内径寸法を小さくすることにより小さく設定しているから、当該径方向隙間は前記従来例(前記保持器の内径寸法を軸方向全体で一定にしている構成)とほぼ同じにできる。 In addition, although the area on the side on which the thrust load acts on the retainer approaches the outer peripheral surface of the shaft with the inclination, the radial gap is reduced, but the radial gap is a conventional example ( Compared to a configuration in which the inner diameter of the cage is constant in the entire axial direction). On the other hand, the radial clearance between the region opposite to the region on which the thrust load acts and the outer peripheral surface of the shaft increase with the inclination, but the radial clearance is retained. Since the inner diameter dimension of the cage is set to be small, the radial gap can be made substantially the same as in the conventional example (the configuration in which the inner diameter dimension of the cage is constant in the entire axial direction).
このようなことから、前記油路から前記針状ころ軸受に供給されるオイルは、前記針状ころ軸受の保持器の軸方向中間部分から軸方向の両方向へ良好に分流されることになる。つまり、前記ヘリカルギヤが傾いたときでも、前記保持器において前記スラスト荷重の作用側の領域にもオイルが良好に供給されるようになるから、当該接触面圧が大きくなる針状ころと軸との接触部分の潤滑ならびに、こちら側に配置される潤滑必要部材へのオイル供給が良好になる。 For this reason, the oil supplied from the oil passage to the needle roller bearing is diverted well in both axial directions from the axial intermediate portion of the retainer of the needle roller bearing. That is, even when the helical gear is tilted, oil is satisfactorily supplied also to the region on the working side of the thrust load in the cage, so that the contact between the roller and the shaft that increases the contact surface pressure. The lubrication of the contact part and the oil supply to the lubrication-needed member arranged on this side are improved.
本発明は、軸の外径側にラジアル型の針状ころ軸受を介してヘリカルギヤが相対回転自在に外装されかつ前記軸の内部に設けられる油路から前記針状ころ軸受の軸方向中間部分にオイルが径方向外向きに供給される軸受装置において、前記ヘリカルギヤが傾いたときに前記軸に対する前記針状ころの接触面圧が大きくなる側(スラスト荷重が作用する側)へのオイル供給を良好とすることが可能になる。 According to the present invention, a helical gear is externally rotatably mounted on the outer diameter side of a shaft via a radial needle roller bearing, and an oil passage provided in the shaft extends from an axial direction of the needle roller bearing. In a bearing device in which oil is supplied radially outward, the oil supply to the side where the contact surface pressure of the needle roller with respect to the shaft increases when the helical gear tilts (the side on which the thrust load acts) is excellent. It becomes possible.
以下、本発明を実施するための最良の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1から図5に、本発明の一実施形態を示している。この実施形態では、手動変速機のシンクロメッシュ機構に用いられる軸受装置を例に挙げている。 1 to 5 show an embodiment of the present invention. In this embodiment, a bearing device used in a synchromesh mechanism of a manual transmission is taken as an example.
図中、1は軸であり、この軸1は、変速機ケース(図示省略)にラジアル型の玉軸受2を介して回転自在に支持されている。玉軸受2は、スラスト荷重を受けることが可能な「深溝玉軸受」とされている。 In the figure, 1 is a shaft, and this shaft 1 is rotatably supported by a transmission case (not shown) via a radial ball bearing 2. The ball bearing 2 is a “deep groove ball bearing” capable of receiving a thrust load.
この軸1の外径側において玉軸受2の軸方向一側には、ヘリカルギヤ3およびシンクロハブ4が軸方向隣り合わせに配置されている。
On the outer diameter side of the shaft 1, the
ヘリカルギヤ3は、軸1の外径側においてシンクロハブ4と玉軸受2との間の領域にラジアル型の針状ころ軸受5を介して回転自在に取り付けられている。
The
シンクロハブ4は、例えばスプライン嵌合などにより一体回転可能かつ軸方向変位可能に取り付けられている。このシンクロハブ4は、その軸方向一方側に配置されるギヤ(図示省略)などによって軸方向一方への変位が規制されるようになっている。
The
このように、ヘリカルギヤ3を玉軸受2とシンクロハブ4とで軸方向両側から所定隙間を介して挟む形態とすることによって、ヘリカルギヤ3の軸方向両方向への変位が規制されるようになっている。
As described above, the
そして、針状ころ軸受5は、この実施形態において、保持器6に多数の針状ころ7を非分離に保持させた構成になっていて、内輪および外輪を持たない構成になっている。このようなタイプの針状ころ軸受5は、一般に、「ケージアンドローラ」と呼ばれている。
In this embodiment, the needle roller bearing 5 has a configuration in which a number of
軸1の内部には、針状ころ軸受5の軸方向中間部分にオイルを供給するための油路8が設けられている。この油路8は、軸1の中心軸線100に沿うメイン通路部分と、このメイン通路部分の円周数ヶ所から径方向外向きに沿って軸1の外周面で開放する分岐通路部分とを有している。
An
このような油路8に供給されるオイルは、図1の矢印で示すように、前記分岐通路部分から径方向外向きに放出されるが、針状ころ軸受5の配置空間に放出されたオイルは、軸方向両方向に分流することになって、針状ころ軸受5の内部を通過してシンクロハブ4側や玉軸受2側に供給される。
The oil supplied to the
次に、図2から図4を参照して、針状ころ軸受5の保持器6の構成を詳細に説明する。
Next, the configuration of the
保持器6は、合成樹脂(例えばポリアミド樹脂)または金属で形成されており、円筒形部材を半割にしたようなツーピース構造とされている。
The
この一対の保持器6は、軸1の外周面に径方向外径側から抱き合わせるような形態で取り付けられる。このような一対の保持器6の円周方向の一定ピッチ毎には、針状ころ7を保持するための貫通孔(ポケットとも言う)6aが設けられている。この貫通孔6aは、外径側から見たときに軸方向に沿って長い長方形とされている。
The pair of
この実施形態では、針状ころ軸受5の保持器6において軸方向一端側の領域20の厚み(径方向)寸法H1を軸方向他端側の領域30の厚み(径方向)寸法H2よりも薄くすることにより、保持器6の内径面において前記軸方向一端側領域20の内径寸法R1を、前記軸方向他端側領域30の内径寸法R2よりも大きく設定している。以下では、前記軸方向一端側領域20を「薄肉領域」と言い、前記軸方向他端側領域30を「厚肉領域」と言うことにする。
In this embodiment, in the
この保持器6は、薄肉領域20がヘリカルギヤ3の回転に伴い発生するスラスト荷重が作用する側つまり玉軸受2寄りに位置するように、また、厚肉領域30がシンクロハブ4寄りに位置するように配置される。
The
また、この実施形態では、保持器6の厚肉領域30の径方向中央Qが、多数の針状ころ7の中心を結ぶ円(ピッチサークル:PC)よりも所定寸法Xだけ外径側にオフセットされるようになっている。これにより、保持器6がヘリカルギヤ3の内周面により案内される「外径案内」とされる。
Further, in this embodiment, the radial center Q of the
さらに、この実施形態では、図3に示すように、貫通孔6aにおいて保持器6の薄肉領域20に存在する領域の円周方向の幅が内径側から外径側へ向けて漸次小さくなっていて、当該貫通孔6aにおいて保持器6の薄肉領域20に存在する領域の外径側における円周方向の開口幅W1が針状ころ7の直径寸法rよりも小さく設定されている。これにより、貫通孔6aから針状ころ7が径方向外向きに抜け出ることを防止するようになっている。
Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 3, the circumferential width of the region existing in the
また、図3および図4に示すように、貫通孔6aにおいて保持器6の厚肉領域30に存在する領域の円周方向の幅が内径側から径方向中央へ向けて漸次大きくなっていて、当該貫通孔6aにおいて保持器6の厚肉領域30に存在する領域の内径側における円周方向の開口幅W2が針状ころ7の直径寸法rよりも小さく設定されている。これにより、貫通孔6aから針状ころ7が径方向内向きに抜け出ることを防止するようになっている。なお、貫通孔6aにおいて保持器6の厚肉領域30に存在する領域の径方向中央から外径側まで円周方向の幅は漸次小さくなっている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the circumferential width of the region existing in the
ここで、図1に示すような構造の場合には、ヘリカルギヤ3とその噛合相手となるヘリカルギヤ(図示省略)との噛み合いに伴いヘリカルギヤ3が軸方向一方、例えば玉軸受2へ向かう方向のスラスト荷重を発生するようになるので、図5の矢印で示すように、ヘリカルギヤ3が例えば玉軸受2側へ向けて傾くことがある。なお、図5では、ヘリカルギヤ3の傾きを誇張して示している。
Here, in the case of the structure shown in FIG. 1, the thrust load in the axial direction of the
その場合、ヘリカルギヤ3の内径側の針状ころ軸受5の針状ころ7の軸方向一端側(スラスト荷重が作用する側)と軸1との接触面圧が大きくなる。
In this case, the contact surface pressure between the shaft 1 and the axial end of the
さらに、保持器6の軸方向一端側(スラスト荷重作用側)が軸1の外周面に接近して当該両者の径方向隙間が小さくなるものの、当該径方向隙間は従来例(前記保持器の内径寸法を軸方向全体で一定にしている構成)に比べると大きくなる。その一方で、針状ころ軸受5の保持器6において軸方向他端側(前記スラスト荷重作用側の反対側)と軸1の外周面との間の径方向隙間が大きくなるものの、当該径方向隙間は保持器6の内径寸法R2を小さくすることにより小さく設定しているから、当該径方向隙間は前記従来例(前記保持器の内径寸法を軸方向全体で一定にしている構成)とほぼ同じにできる。
Furthermore, although one axial end side (thrust load acting side) of the
このようなことから、油路8から針状ころ軸受5に供給されるオイルは、針状ころ軸受5の保持器6の軸方向中間部分から軸方向の両方向へ良好に分流されることになる。つまり、ヘリカルギヤ3が傾いたときでも、針状ころ軸受5の保持器6において薄肉領域20と厚肉領域30との両方にオイルが良好に供給されるようになるから、当該接触面圧が大きくなる針状ころ7と軸1との接触部分の潤滑ならびに、こちら側に配置される玉軸受2(潤滑必要部材)へのオイル供給が良好になる。
For this reason, the oil supplied from the
以上説明したように、本発明を適用した実施形態では、ヘリカルギヤ3がスラスト荷重の作用方向に傾いたときでも、ラジアル型の針状ころ軸受5の軸方向中間部分の内径側に供給されるオイルを軸方向両方向に分流させやすくするように工夫している。
As described above, in the embodiment to which the present invention is applied, the oil supplied to the inner diameter side of the axial intermediate portion of the radial
つまり、本発明に係る軸受装置では、ヘリカルギヤ3が傾いたときでも、油路8から針状ころ軸受5に供給されるオイルが、針状ころ軸受5の保持器6の軸方向中間部分から薄肉領域20と厚肉領域30との両方へ良好に供給されるようになる。
That is, in the bearing device according to the present invention, even when the
したがって、本発明に係る軸受装置によれば、針状ころ軸受5の針状ころ7と軸1との接触面圧が大きくなる領域が早期摩耗したり焼き付いたりすることが回避されるなど、耐久性向上に貢献できるようになる。
Therefore, according to the bearing device according to the present invention, the region where the contact surface pressure between the
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内で適宜に変更することが可能である。 In addition, this invention is not limited only to the said embodiment, It can change suitably in the range equivalent to the claim and the said range.
(1)上記実施形態では、手動変速機のシンクロメッシュ機構に用いる軸受装置を例に挙げているが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、いわゆる歯車伝達装置全般に用いる軸受装置とすることが可能である。 (1) In the above embodiment, the bearing device used for the synchromesh mechanism of the manual transmission is given as an example. However, the present invention is not limited to this, and the bearing device used for the so-called gear transmission device in general. Is possible.
(2)上記実施形態では、針状ころ軸受5の保持器6における軸方向一端側の領域を薄肉領域20として軸方向他端側の領域を厚肉領域30とする例を挙げているが、本発明はこれのみに限定されるものではない。
(2) In the above embodiment, an example is given in which the region on one end side in the axial direction in the
例えば図6から図9に示すように、保持器6の厚み(径方向)寸法を軸方向全長にわたって一定にしたうえで、軸方向他端側の領域に径方向内向きに張り出すように屈曲させた屈曲部40を設けることにより、軸方向一端側の領域(非屈曲領域50)の内径寸法R3を屈曲部40の内径寸法R4よりも大きく設定することが可能である。
For example, as shown in FIG. 6 to FIG. 9, the cage (thickness direction) is made constant over the entire length in the axial direction and then bent so as to project radially inward in the region on the other end side in the axial direction. By providing the
この実施形態では、保持器6の径方向中央Qが、多数の針状ころ7の中心を結ぶ円(ピッチサークル:PC)よりも所定寸法Xだけ外径側にオフセットされるようになっている。これにより、保持器6がヘリカルギヤ3の内周面により案内される「外径案内」とされる。
In this embodiment, the radial center Q of the
また、この実施形態では、図7に示すように、貫通孔6aにおいて保持器6の非屈曲領域50に存在する領域の円周方向の幅が内径側から外径側へ向けて漸次小さくなっていて、当該貫通孔6aにおいて保持器6の非屈曲領域50が存在する領域の外径側における円周方向の開口幅W3が針状ころ7の直径寸法rよりも小さく設定されている。これにより、貫通孔6aから針状ころ7が径方向外向きに抜け出ることを防止するようになっている。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 7, the width in the circumferential direction of the region existing in the
さらに、図7および図8に示すように、貫通孔6aにおいて保持器6の屈曲部40が存在する領域の円周方向の幅が内径側から外径側へ向けて漸次大きくなっていて、当該貫通孔6aにおいて保持器6の屈曲部40が存在する領域の内径側における円周方向の開口幅W4が針状ころ7の直径寸法rよりも小さく設定されている。これにより、貫通孔6aから針状ころ7が径方向内向きに抜け出ることを防止するようになっている。
Further, as shown in FIGS. 7 and 8, the circumferential width of the region where the
この実施形態の場合も、上記実施形態と同様に、図9の矢印で示すようにヘリカルギヤ3がスラスト荷重の作用方向に傾いたときでも、油路8から供給されるオイルが針状ころ軸受5の軸方向中央から軸方向両方へ良好に分流されるようになるので、針状ころ軸受5の針状ころ7と軸1との接触面圧が大きくなる領域が早期摩耗したり焼き付いたりすることが回避されるなど、耐久性向上に貢献できるようになる。
In the case of this embodiment as well, as in the above embodiment, even when the
本発明は、軸の外径側にラジアル型の針状ころ軸受を介してヘリカルギヤが相対回転自在に外装されかつ前記軸の内部に設けられる油路から前記針状ころ軸受の軸方向中間部分にオイルが径方向外向きに供給される軸受装置に好適に利用することが可能である。 According to the present invention, a helical gear is externally rotatably mounted on the outer diameter side of a shaft via a radial needle roller bearing, and an oil passage provided in the shaft extends from an axial direction of the needle roller bearing. It can be suitably used for a bearing device in which oil is supplied radially outward.
1 軸
2 ラジアル型の玉軸受
3 ヘリカルギヤ
5 ラジアル型の針状ころ軸受
6 保持器
6a 保持器の針状ころ保持用の貫通孔
7 針状ころ
8 油路
20 保持器の軸方向一端寄りの薄肉領域
30 保持器の軸方向他端寄りの厚肉領域
H1 薄肉領域の厚み寸法
H2 厚肉領域の厚み寸法
R1 薄肉領域の内径寸法
R2 厚肉領域の内径寸法
1 axis
2 Radial ball bearings
3 Helical gear
5 Radial needle roller bearings
6 cage
6a Through hole for holding needle rollers of cage
7 Needle roller
8
Claims (1)
前記針状ころ軸受の保持器の内径面において前記ヘリカルギヤの回転に伴い発生するスラスト荷重の作用側の領域の内径寸法が、その反対側の領域の内径寸法よりも大きく設定されている、ことを特徴とする軸受装置。 A helical gear is externally rotatably mounted on the outer diameter side of the shaft via a radial needle roller bearing, and oil is radially directed from an oil passage provided inside the shaft to an intermediate portion in the axial direction of the needle roller bearing. A bearing device supplied outwardly,
The inner diameter dimension of the working side of the thrust load generated by the rotation of the helical gear on the inner diameter surface of the cage of the needle roller bearing is set larger than the inner diameter dimension of the opposite area. A bearing device.
Priority Applications (1)
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