JP2015218750A - Bearing device for supporting gear - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、はすば歯車を支持する歯車支持用軸受装置に関する。 The present invention relates to a gear support bearing device that supports a helical gear.
自動車のトランスミッションは、燃費向上の観点から、小型化、高効率化が強く要求されている。一般に、玉軸受は、予圧が付与された状態で使用される円すいころ軸受に比べてトルクが小さく、トランスミッションにおいて多用されているが、サイズ面では大きくなりやすく、レイアウトの制約を受ける場合がある。例えば、歯車を有する回転軸を支持する軸受装置として、一方をすべり軸受、他方を玉軸受として、歯車の噛み合いによって発生する両方向のスラスト荷重を玉軸受で支持し、すべり軸受にはラジアル荷重のみを支持させる構造としたものが知られている。 From the viewpoint of improving fuel efficiency, automobile transmissions are strongly required to be small and highly efficient. In general, a ball bearing has a smaller torque than a tapered roller bearing used in a state where a preload is applied, and is frequently used in a transmission. However, the ball bearing tends to be large in size and may be restricted in layout. For example, as a bearing device that supports a rotating shaft having a gear, one side is a slide bearing and the other is a ball bearing, and the thrust load in both directions generated by the meshing of the gear is supported by the ball bearing, and only the radial load is applied to the slide bearing. A structure to be supported is known.
特許文献1に記載の動力伝達装置100では、図3に示すように、駆動側のやまば歯車101と、やまば歯車101とそれぞれ噛み合い、歯のねじれ方向が互いに異なる従動側の第1及び第2はすば歯車102、103と、第2はすば歯車103を軸方向に移動させる直線駆動手段104と、を具備して、第1はすば歯車102と第2はすば歯車103間の隙間を変えて、停止時にバックラッシュを除去するようにした構成において、第1及び第2はすば歯車102、103を支持する出力軸105は、すべり軸受106と、一対のアンギュラ玉軸受107によって支持されている。
In the
ところで、上述したように、回転軸を支持する軸受として、一方にすべり軸受を用いることでサイズダウンが可能となるが、他方の玉軸受では、両方のスラスト荷重を支持する必要があり、玉軸受がサイズアップしてしまうという課題がある。また、玉軸受の玉は、荷重を受けると弾性変形して、差動すべりによるトルク損失が発生する。 By the way, as described above, it is possible to reduce the size by using a slide bearing on one side as a bearing that supports the rotating shaft. However, in the other ball bearing, it is necessary to support both thrust loads. There is a problem that the size will increase. Further, the ball of the ball bearing is elastically deformed when a load is applied, and torque loss due to differential sliding occurs.
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、軸受の大幅なサイズダウンを図ることができると共に、トルク損失を小さくして車両の燃費を改善することができる歯車支持用軸受装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a gear support that can significantly reduce the size of the bearing and can reduce the torque loss and improve the fuel efficiency of the vehicle. It is to provide a bearing device for use.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) はすば歯車を有する回転軸と、
前記はすば歯車の軸方向両側で、前記回転軸をそれぞれ支持する複数の軸受と、
を備える歯車支持用軸受装置であって、
前記複数の軸受は、前記はすば歯車の軸方向一方側にすべり軸受を備えると共に、軸方向他方側に円筒ころ軸受を備えることを特徴とする歯車支持用軸受装置。
(2) 前記円筒ころ軸受の外輪及び内輪は、少なくとも一つの鍔部をそれぞれ備え、
前記外輪及び内輪の鍔部は、前記軸方向他方側に向かって前記回転軸に作用するアキシャル荷重を支持することを特徴とする(1)に記載の歯車支持用軸受装置。
(3) 前記円筒ころ軸受は、車両のドライブ走行時にはラジアル荷重を支持すると共に、前記車両のコースト走行時には、前記ラジアル荷重に加え、前記鍔部によって前記アキシャル荷重を支持することを特徴とする(2)に記載の歯車支持用軸受装置。
(4) 前記複数の軸受は、前記軸方向一方側に、前記車両のドライブ走行時に前記アキシャル荷重を支持するスラストニードル軸受をさらに備えることを特徴とする(3)に記載の歯車支持用軸受装置。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) a rotating shaft having a helical gear;
A plurality of bearings respectively supporting the rotating shaft on both sides in the axial direction of the helical gear;
A gear support bearing device comprising:
The plurality of bearings include a plain bearing on one side in the axial direction of the helical gear and a cylindrical roller bearing on the other side in the axial direction.
(2) The outer ring and the inner ring of the cylindrical roller bearing each include at least one flange portion,
The gear support bearing device according to (1), wherein the flange portion of the outer ring and the inner ring supports an axial load acting on the rotating shaft toward the other side in the axial direction.
(3) The cylindrical roller bearing supports a radial load during driving of the vehicle, and supports the axial load by the flange in addition to the radial load during coasting of the vehicle. 2. The gear support bearing device according to 2).
(4) The gear support bearing device according to (3), wherein the plurality of bearings further include a thrust needle bearing that supports the axial load when the vehicle is driven on one side in the axial direction. .
本発明の歯車支持用軸受装置によれば、回転軸を支持する複数の軸受として、はすば歯車の軸方向一方側にすべり軸受を備えると共に、軸方向他方側に円筒ころ軸受を備える構成としたので、円筒ころ軸受によって、軸受の大幅なサイズダウンを図ることができると共に、トルク損失を小さくして車両の燃費を改善することができる。 According to the gear supporting bearing device of the present invention, as the plurality of bearings for supporting the rotating shaft, the helical gear is provided with a sliding bearing on one axial side and a cylindrical roller bearing on the other axial side. Therefore, the cylindrical roller bearing can greatly reduce the size of the bearing and can reduce the torque loss and improve the fuel efficiency of the vehicle.
以下、本発明の一実施形態に係る歯車支持用軸受装置について、図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, a gear support bearing device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、自動車のトランスミッション1の概略図であり、エンジンENGから出力されたエンジントルクが、トルクコンバーター2を介して、インプット軸(回転軸)3に入力される。インプット軸3は、最高回転数がエンジンENGと同じ回転速度(最大7500rpm)で回転する。
FIG. 1 is a schematic diagram of a transmission 1 of an automobile. Engine torque output from an engine ENG is input to an input shaft (rotary shaft) 3 via a
インプット軸3の中間部には、はすば歯車4が設けられており、図示しないドリブン軸の歯車と噛合して、トルクがドリブン軸へと伝達される。インプット軸3は、はすば歯車4に作用するラジアル荷重によって撓む。
A
インプット軸3は、はすば歯車4に対してエンジン側(軸方向一方側)にフランジ部5を備え、フランジ部5の外周面には、すべり軸受6が設けられ、フランジ部5のエンジン側の側面には、スラストニードル軸受7が設けられている。また、はすば歯車4に対して反エンジン側(軸方向他方側)には、円筒ころ軸受8が設けられている。
The
したがって、インプット軸3に作用するラジアル荷重は、すべり軸受6と円筒ころ軸受8により支持される。また、車両のドライブ走行時(増速、定常走行時)にはすば歯車4によりインプット軸3に左方向(エンジン側)へ作用するアキシャル荷重は、スラストニードル軸受7で受け、コースト走行時(エンジンブレーキ時)にインプット軸3に右方向へ作用するアキシャル荷重は、後述する円筒ころ軸受8の外輪鍔12と内輪鍔22で受ける。
Therefore, the radial load acting on the
このように、インプット軸3では、軸方向一方側をすべり軸受6と幅の薄いスラストニードル軸受7などの組み合わせで、軸方向他方側を円筒ころ軸受8で支持することによって軸受の大幅なサイズダウンを図ることが可能となる。
Thus, in the
また、トランスミッション1に適用される円筒ころ軸受8は、図2に示すように、内周面に、外輪軌道面11と、該外輪軌道面11の軸方向両側に設けられた一対の外輪鍔12と、を有する外輪10と、外周面に、内輪軌道面21と、該内輪軌道面21の軸方向片側に設けられた内輪鍔22と、を有する内輪20と、外輪軌道面11と内輪軌道面21との間に配置された複数の円筒ころ30と、これらの円筒ころ30を所定の間隔で保持する複数のポケット41を有する外輪案内式の保持器40と、を備える。
As shown in FIG. 2, the cylindrical roller bearing 8 applied to the transmission 1 has an outer
即ち、円筒ころ軸受1は、外輪10の軸方向両端部に外輪鍔12を設け、内輪20の軸方向一端部(エンジン側端部)に内輪鍔22を設けており、車両のドライブ走行時には、ラジアル荷重のみを受け、コースト走行時には、ラジアル荷重に加えて、外輪10の右端部の外輪鍔12と、内輪20の左端部の内輪鍔22とによって、軸方向他方側(反エンジン側)に向かってインプット軸3に作用するアキシャル荷重を受ける。
That is, the cylindrical roller bearing 1 is provided with
また、インプット軸3に荷重が作用すると、インプット軸3の撓みや部品精度等の影響によって、インプット軸3に固定されている円筒ころ軸受1の内輪20は、外輪10に対して相対的に傾く場合がある。
Further, when a load is applied to the
以上説明したように、本実施形態の歯車支持用軸受装置によれば、インプット軸3を支持する複数の軸受として、はすば歯車4の軸方向一方側にすべり軸受6を備えると共に、軸方向他方側に円筒ころ軸受8を備える構成としたので、円筒ころ軸受8によって、軸受の大幅なサイズダウンを図ることができると共に、トルク損失を小さくして車両の燃費を改善することができる。
特に、軌道輪の軌道面と玉の転動面とが点接触である玉軸受を用いる場合に比べて、軌道面と円筒ころとが線接触する円筒ころ軸受によって荷重が支持されるので、軸受のサイズを小型化することができる。
As described above, according to the gear supporting bearing device of the present embodiment, the plurality of bearings that support the
In particular, the load is supported by the cylindrical roller bearing in which the raceway surface and the cylindrical roller are in line contact as compared with the case where a ball bearing in which the raceway surface of the raceway and the ball rolling surface are in point contact is used. Can be reduced in size.
また、円筒ころ軸受8の外輪10及び内輪20は、少なくとも一つの鍔部12、22をそれぞれ備えているので、外輪10及び内輪20の鍔部12、22によって、軸方向他方側に向かってインプット軸3に作用するアキシャル荷重を支持することができる。
Further, since the
また、円筒ころ軸受8は、車両のドライブ走行時にはラジアル荷重を支持すると共に、車両のコースト走行時には、ラジアル荷重に加え、鍔部12、22によってアキシャル荷重を支持している。したがって、ドライブ走行時のアキシャル荷重を円筒ころ軸受8が受ける場合には、円筒ころと鍔部での摩擦が大きくなるが、本実施形態では、ドライブ走行時のアキシャル荷重をスラストニードル軸受7が支持しているので、ドライブ走行時にラジアル荷重のみを受ける円筒ころ軸受8は、玉軸受を使用した場合に比べて大幅にトルク損失を小さくすることができ、自動車の燃費を改善することができる。
The cylindrical roller bearing 8 supports a radial load when the vehicle is driven, and supports an axial load with the
尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
上記実施形態では、本発明の円筒ころ軸受は、トランスミッションに適用されるものとして説明されたが、これに限定されるものでなく、他の装置に適用されてもよい。
また、本実施形態では、インプット軸を支持する軸受装置について説明したが、本発明はこれに限定されず、ドリブン軸を支持する軸受装置にも適用することができる。
さらに、本発明の円筒ころ軸受の内輪及び外輪は、少なくとも一つの鍔部をそれぞれ備える構成であればよい。
In addition, this invention is not limited to each embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.
In the said embodiment, although the cylindrical roller bearing of this invention was demonstrated as what is applied to a transmission, it is not limited to this, You may apply to another apparatus.
Moreover, although this embodiment demonstrated the bearing apparatus which supports an input shaft, this invention is not limited to this, It can apply also to the bearing apparatus which supports a driven shaft.
Furthermore, the inner ring | wheel and outer ring | wheel of the cylindrical roller bearing of this invention should just be a structure each provided with at least 1 collar part.
1 トランスミッション
3 インプット軸(回転軸)
4 はすば歯車
6 すべり軸受
7 スラストニードル軸受
8 円筒ころ軸受
10 外輪
12 外輪鍔
20 内輪
22 内輪鍔
30 円筒ころ
1
4 Helical gear 6 Sliding
Claims (4)
前記はすば歯車の軸方向両側で、前記回転軸をそれぞれ支持する複数の軸受と、
を備える歯車支持用軸受装置であって、
前記複数の軸受は、前記はすば歯車の軸方向一方側にすべり軸受を備えると共に、軸方向他方側に円筒ころ軸受を備えることを特徴とする歯車支持用軸受装置。 A rotating shaft having a helical gear;
A plurality of bearings respectively supporting the rotating shaft on both sides in the axial direction of the helical gear;
A gear support bearing device comprising:
The plurality of bearings include a plain bearing on one side in the axial direction of the helical gear and a cylindrical roller bearing on the other side in the axial direction.
前記外輪及び内輪の鍔部は、前記軸方向他方側に向かって前記回転軸に作用するアキシャル荷重を支持することを特徴とする請求項1に記載の歯車支持用軸受装置。 The outer ring and the inner ring of the cylindrical roller bearing are each provided with at least one flange part,
2. The gear supporting bearing device according to claim 1, wherein the flange portion of the outer ring and the inner ring supports an axial load acting on the rotating shaft toward the other side in the axial direction.
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