JP4069616B2 - Bearing device for pinion shaft support - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のディファレンシャル装置を構成するピニオン軸を、ディファレンシャルケースの内側に回転自在に支持するためのピニオン軸支持用軸受装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のディファレンシャル装置の構造を図5に示す。
【0003】
図5において、1はディファレンシャルケースであり、このディファレンシャルケース1内に、左右の車輪を差動連動する差動変速機構2、ピニオンギヤ3、ピニオン軸4、ピニオン軸4を回転自在に支持する円すいころ軸受50,60等が収納されている。
【0004】
ピニオンギヤ3は、差動変速機構2のリングギヤ2aに噛合されており、ピニオン軸4の内端部に一体形成されている。
【0005】
また、ピニオン軸4は、背面合わせに配置した単列の円すいころ軸受50,60にて、ディファレンシャルケース1の内側に回転自在に支持されており、外端部にはドライブシャフト(図示せず)が連結されるコンパニオンフランジ7が設けられている。
【0006】
また、円すいころ軸受50,60は、各々ディファレンシャルケース1の鍛造製の軸受ケース部1aに形成した軸受装着用の環状壁13,14の内周面に装着されている。なお、コンパニオンフランジ側の円すいころ軸受50は軸受ケース部1aの小径側開口部から組み込まれ、ピニオンギヤ側の円すいころ軸受60は軸受ケース部1aの大径側開口部から組み込まれ、両円すいころ軸受50,60間には位置決め用のスペーサ8が介装されている。円すいころ軸受50,60は、ピニオン軸4の外端部にナット15を螺合し、コンパニオンフランジ7に締結することで、ピニオンギヤ3とコンパニオンフランジ7の間で十分な予圧を付与して固定される。
【0007】
さらに、ディファレンシャルケース1内には、潤滑用のオイルが運転停止状態においてレベルLにて貯留されている。オイルは、運転時にリングギヤ2aの回転に伴って跳ね上げられ、軸受ケース部1a内の環状壁13,14間に形成したオイル導入路11を通って円すいころ軸受50,60に導かれ、さらにオイル還流路(図示せず)を通って戻される。なお、ピニオン軸4の外端部側の外周面と軸受ケース部1aの内周面との間には、オイルの漏洩防止のためのオイルシール9が装着されており、かつ、オイルシール9を隠蔽するシール保護カップ10が取付けられている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
従来のディファレンシャル装置の場合、ピニオン軸4を回転自在に支持する軸受が円すいころ軸受50,60からなり、特に、スラスト荷重の大きなピニオンギヤ側の円すいころ軸受60には大きな摩擦抵抗が作用するので、回転トルクが大きくなり、ディファレンシャル装置の効率が低下するという問題があった。
【0009】
この発明は、回転トルクが小さくなり、ディファレンシャル装置の効率が向上するピニオン軸支持用軸受装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ピニオン軸の一端に設けたピニオンギヤと、他端に設けたコンパニオンフランジとの間に、前記ピニオン軸をディファレンシャルケースに対して回転自在に支持する軸心方向に並設した一対の転がり軸受を装着してなるピニオン軸支持用軸受装置であって、ピニオンギヤ側の転がり軸受は、深溝玉軸受とスラスト軸受を軸心方向に並設し、かつ、前記スラスト軸受を前記深溝玉軸受よりピニオンギヤ側に配置してなり、前記スラスト軸受は一対の軌道輪の間に転動体を介装してなり、一方の軌道輪が前記ピニオンギヤの背面に圧接されて前記ピニオン軸に圧入固定され、他方の軌道輪が前記ピニオン軸との間に隙間を介して前記ディファレンシャルケースの軸受ケース部に圧入固定され、前記深溝玉軸受は内輪と外輪の間に玉を介装してなり、前記内輪が前記スラスト軸受の他方の軌道輪との間に隙間を介して前記ピニオン軸に圧入固定され、前記外輪が前記スラスト軸受の他方の軌道輪に圧接されて前記ディファレンシャルケースの軸受ケース部に圧入固定され、前記コンパニオンフランジを締結手段にて前記ピニオンギヤ方向に締結することにより前記一対の転がり軸受を前記ディファレンシャルケースの軸受ケース部に固定したことを特徴とするものである。
【0011】
なお、ピニオンギヤ側の転がり軸受のスラスト軸受には、例えば、スラスト針状ころ軸受またはスラスト玉軸受を用いる。
【0012】
本発明のピニオン軸支持用軸受装置によると、大きなスラスト荷重が作用するピニオンギヤ側の転がり軸受を深溝玉軸受とスラスト軸受を軸心方向に並設して構成し、これら円すいころ軸受に比べて摩擦抵抗の小さい深溝玉軸受、ならびにスラスト針状ころ軸受またはスラスト玉軸受からなるスラスト軸受にて、ラジアル荷重ならびにアキシアル荷重を受けるので、円すいころ軸受に比べて回転トルクが小さくなり、ディファレンシャル装置の効率が向上する。
【0013】
また、ピニオンギヤ側の転がり軸受のスラスト軸受を深溝玉軸受よりピニオンギヤ側に配置し、かつ、前記スラスト軸受をピニオンギヤの背面に設けたことで、スラスト軸受にてアキシアル荷重を直接受けることができ、モーメントが小さくなり、軸受の小型化ならびに低トルク化が図れる。
【0015】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1について、図1および図2を用いて説明する。
【0016】
図1は、実施の形態1におけるピニオン軸支持用軸受装置を適用したディファレンシャル装置の断面図、図2は、ピニオン軸支持用軸受装置の部分断面図を示している。
【0017】
実施の形態1のピニオン軸支持用軸受装置は、コンパニオンフランジ側の転がり軸受5がアンギュラ玉軸受からなり、ピニオンギヤ側の転がり軸受6が深溝玉軸受61とスラスト玉軸受62を、スラスト玉軸受62が深溝玉軸受61よりピニオンギヤ側になるように並設してなることを特徴とするものである。
【0018】
なお、その他の構成は図5の例と略同一であり、同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【0019】
すなわち、コンパニオンフランジ側の転がり軸受5のアンギュラ玉軸受は、内輪51、外輪52、保持器にて保持された玉群53からなる。
【0020】
また、ピニオンギヤ側の転がり軸受6の深溝玉軸受61は、内輪63、外輪64、保持器にて保持された玉群65からなり、スラスト玉軸受62は、一対の軌道輪66,67と保持器にて保持された玉群68からなる。
【0021】
なお、ピニオンギヤ側の転がり軸受6にはコンパニオンフランジ側の転がり軸受5に比べて大きなスラスト荷重が作用するため、深溝玉軸受61は負荷容量の大きな軸受、すなわち転がり軸受5に比べて外径寸法が大きく、ラジアル荷重を確実に受けることができる軸受を用いる。
【0022】
スラスト玉軸受62の一方の軌道輪66は、ピニオンギヤ3の背面に圧接されてピニオン軸4に圧入され、他方の軌道輪67は、ピニオン軸4との間に隙間を介して環状壁14に圧入される。
【0023】
また、深溝玉軸受61の内輪63は、スラスト玉軸受62の軌道輪67との間に隙間を介してピニオン軸4に圧入され、外輪64は軌道輪67に圧接されて環状壁14に圧入される。
【0024】
転がり軸受6は、深溝玉軸受61とスラスト玉軸受62が並設された状態で、スラスト玉軸受62の軌道輪66ならびに深溝玉軸受61の内輪63をピニオン軸4に圧入すると共に、軸受ケース部1aの大径側開口部から組み込まれて、深溝玉軸受61の外輪64ならびにスラスト玉軸受62の軌道輪67を環状壁14に圧入する。
【0025】
また、転がり軸受5は、内輪51をピニオン軸4に圧入すると共に、外輪52を環状壁13に圧入する。
【0026】
さらに、コンパニオンフランジ7をピニオン軸4のドライブシャフト側の小径部44にスプライン嵌合し、締結手段となるナット15をコンパニオンフランジ7に締結する。これにより、転がり軸受5,6が、ピニオンギヤ3とコンパニオンフランジ7にて挟み込まれて軸受ケース部1aに固定される。
【0027】
このようにして、深溝玉軸受61にてラジアル荷重を受け、かつ、スラスト玉軸受62にてアキシアル荷重を受けると共に、転がり軸受5にてラジアル荷重ならびにアキシアル荷重を受けて、ピニオン軸4をディファレンシャルケース1に対して回転自在に支持する。
【0028】
このように構成されたピニオン軸支持用軸受装置によると、大きなスラスト荷重が作用するピニオンギヤ側の転がり軸受6を深溝玉軸受61とスラスト玉軸受62を軸心方向に並設して構成し、これら円すいころ軸受に比べて摩擦抵抗の小さい深溝玉軸受61ならびにスラスト玉軸受62にて、ラジアル荷重ならびにアキシアル荷重を受けるので、円すいころ軸受に比べて回転トルクが小さくなり、ディファレンシャル装置の効率が向上する。
【0029】
同様に、コンパニオンフランジ側の転がり軸受5においても、円すいころ軸受に比べて摩擦抵抗の小さいアンギュラ玉軸受にて、ラジアル荷重ならびにアキシアル荷重を受けるので、円すいころ軸受に比べて回転トルクが小さくなり、ディファレンシャル装置の効率がより一層向上する。
【0030】
また、スラスト玉軸受62をピニオンギヤ3の背面に設け、アキシアル荷重を直接受ける構造としたので、モーメントが小さくなり、軸受の小型化ならびに低トルク化が図れる。
【0031】
なお、締結手段は、ピニオン軸4のドライブシャフト側端面を外向きにかしめてなるかしめによってもよい。
【0032】
図3に、実施の形態1におけるピニオン軸支持用軸受装置の変形例を示す。
【0033】
この変形例は、深溝玉軸受61とスラスト玉軸受62を並設してなるピニオンギヤ側の転がり軸受6において、スラスト玉軸受62の軌道輪66,67の幅寸法を小さくし、深溝玉軸受61の外輪64とピニオンギヤ3の間に圧入したことを特徴とするものである。
【0034】
なお、その他の構成は図1および図2に示した例と同様である。
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2について、図4を用いて説明する。
【0035】
図4は、実施の形態2におけるピニオン軸支持用軸受装置の部分断面図を示している。
【0036】
この実施の形態2は、コンパニオンフランジ側の転がり軸受5がアンギュラ玉軸受からなり、ピニオンギヤ側の転がり軸受6が深溝玉軸受61とスラスト針状ころ軸受71を、スラスト針状ころ軸受71が深溝玉軸受61よりピニオンギヤ側になるように並設してなることを特徴とするものである。なお、その他の構成は、実施の形態1と同様である。
【0037】
すなわち、コンパニオンフランジ側の転がり軸受5ならびにピニオンギヤ側の転がり軸受6の深溝玉軸受61は、実施の形態1と同様に構成されている。また、スラスト針状ころ軸受71は、一対の軌道輪72,73、保持器75にて保持された針状ころ群74からなる。
【0038】
スラスト針状ころ軸受71の一方の軌道輪72は、ピニオンギヤ3の背面に圧接されてピニオン軸4に圧入され、他方の軌道輪73は、ピニオン軸4との間に隙間を介して環状壁14に圧入される。
【0039】
また、深溝玉軸受61の内輪63は、スラスト針状ころ軸受71の軌道輪73との間に隙間を介してピニオン軸4に圧入され、外輪64は軌道輪73に圧接されて環状壁14に圧入される。
【0040】
転がり軸受6は、深溝玉軸受61とスラスト針状ころ軸受71が並設された状態で、スラスト針状ころ軸受71の軌道輪72ならびに深溝玉軸受61の内輪63をピニオン軸4に圧入すると共に、軸受ケース部1aの大径側開口部から組み込まれて、深溝玉軸受61の外輪64ならびにスラスト針状ころ軸受71の軌道輪73を環状壁14に圧入する。
【0041】
また、転がり軸受5は、内輪51をピニオン軸4に圧入すると共に、外輪52を環状壁13に圧入する。
【0042】
さらに、コンパニオンフランジ7をピニオン軸4のドライブシャフト側の小径部44にスプライン嵌合し、締結手段となるナット15をコンパニオンフランジ7に締結する。これにより、転がり軸受5,6が、ピニオンギヤ3とコンパニオンフランジ7にて挟み込まれて軸受ケース部1aに固定される。
【0043】
このようにして、深溝玉軸受61にてラジアル荷重を受け、かつ、スラスト針状ころ軸受71にてアキシアル荷重を受けると共に、転がり軸受5にてラジアル荷重ならびにアキシアル荷重を受けて、ピニオン軸4をディファレンシャルケース1に対して回転自在に支持する。
【0044】
このように構成されたピニオン軸支持用軸受装置においても、実施の形態1と同様の効果が得られる。
【0045】
なお、ピニオンギヤ側の転がり軸受6において、深溝玉軸受61をスラスト軸受62,71よりピニオンギヤ3側に設けてもよい。
【0046】
また、スラスト玉軸受62,スラスト針状ころ軸受71は、スラスト軸受の一例であり、これに限定されるものではなく、スラスト円筒ころ軸受等、各種スラスト軸受を用いることができる。
【0047】
さらに、各実施の形態において、コンパニオンフランジ側の転がり軸受5は、アンギュラ玉軸受からなるものであったが、これに限るものではなく、例えば、図5に示した円すいころ軸受や、各種ラジアル軸受とスラスト軸受の組合せにて構成してもよい。
【0048】
【発明の効果】
本発明のピニオン軸支持用軸受装置によれば、回転トルクが小さくなり、ディファレンシャル装置の効率が向上するという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1におけるピニオン軸支持用軸受装置を適用したディファレンシャル装置の断面図である。
【図2】本発明の実施の形態1におけるピニオン軸支持用軸受装置の部分断面図である。
【図3】本発明の実施の形態1におけるピニオン軸支持用軸受装置の変形例の部分断面図である。
【図4】本発明の実施の形態2におけるピニオン軸支持用軸受装置の部分断面図である。
【図5】従来例におけるディファレンシャル装置の断面図である。
【符号の説明】
1 ディファレンシャルケース
2 差動変速機構
2a リングギヤ
3 ピニオンギヤ
4 ピニオン軸
5 コンパニオンフランジ側の転がり軸受
6 ピニオンギヤ側の転がり軸受
7 コンパニオンフランジ
15 ナット(締結手段)
61 深溝玉軸受
62 スラスト玉軸受
71 スラスト針状ころ軸受[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pinion shaft support bearing device for rotatably supporting a pinion shaft constituting a differential device of an automobile inside a differential case.
[0002]
[Prior art]
The structure of a conventional differential device is shown in FIG.
[0003]
In FIG. 5, reference numeral 1 denotes a differential case, and a tapered roller that rotatably supports a
[0004]
The
[0005]
The
[0006]
Further, the
[0007]
Further, in the differential case 1, lubricating oil is stored at a level L when the operation is stopped. The oil is sprung up along with the rotation of the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the case of the conventional differential device, the bearing that rotatably supports the
[0009]
An object of the present invention is to provide a pinion shaft support bearing device in which the rotational torque is reduced and the efficiency of the differential device is improved.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a pair of rolling elements in which a pinion shaft provided at one end of a pinion shaft and a companion flange provided at the other end are juxtaposed in an axial direction to rotatably support the pinion shaft with respect to a differential case. A pinion shaft supporting bearing device having a bearing mounted thereon, the rolling bearing on the pinion gear side includes a deep groove ball bearing and a thrust bearing arranged in parallel in the axial direction, and the thrust bearing is pinned from the deep groove ball bearing. The thrust bearing has a rolling element interposed between a pair of race rings, and one race ring is press-fitted and fixed to the pinion shaft by being pressed against the back surface of the pinion gear. the races through the gap between the pinion shaft is press-fitted into a bearing casing of the differential case, the deep groove ball bearing through the ball between the inner and outer rings And it will be, the inner ring is press-fitted to the pinion shaft through the gap between the other race of the thrust bearing, of the differential case the outer ring is pressed against the other bearing ring of the thrust bearing The pair of rolling bearings are fixed to the bearing case portion of the differential case by being press-fitted and fixed to the bearing case portion and fastening the companion flange in the pinion gear direction by fastening means.
[0011]
Note that, for example, a thrust needle roller bearing or a thrust ball bearing is used as the thrust bearing of the pinion gear side rolling bearing.
[0012]
According to the pinion shaft supporting bearing device of the present invention, the rolling bearing on the pinion gear side on which a large thrust load acts is configured by arranging the deep groove ball bearing and the thrust bearing side by side in the axial direction, and friction compared to these tapered roller bearings. A radial groove and an axial load are applied to a deep groove ball bearing with low resistance and a thrust needle roller bearing or a thrust ball bearing, so the rotational torque is smaller than that of a tapered roller bearing, and the efficiency of the differential device is reduced. improves.
[0013]
Also , the thrust bearing of the rolling bearing on the pinion gear side is arranged on the pinion gear side from the deep groove ball bearing, and the thrust bearing is provided on the back surface of the pinion gear, so that the axial load can be directly received by the thrust bearing, and the moment As a result, the bearing can be reduced in size and torque.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG.
[0016]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a differential device to which the pinion shaft support bearing device according to the first embodiment is applied, and FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the pinion shaft support bearing device.
[0017]
In the bearing device for pinion shaft support according to the first embodiment, the rolling bearing 5 on the companion flange side is an angular ball bearing, the rolling bearing 6 on the pinion gear side is the deep groove ball bearing 61 and the thrust ball bearing 62, and the thrust ball bearing 62 is The deep
[0018]
Other configurations are substantially the same as those in the example of FIG. 5, and the same portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0019]
That is, the angular ball bearing of the rolling bearing 5 on the companion flange side includes an
[0020]
The deep groove ball bearing 61 of the pinion gear side rolling bearing 6 includes an
[0021]
Since the pinion gear side rolling bearing 6 is subjected to a larger thrust load than the companion flange side rolling bearing 5, the deep groove ball bearing 61 has a larger load capacity, that is, the outer diameter dimension than that of the rolling bearing 5. Use a large bearing that can reliably receive a radial load.
[0022]
One
[0023]
The
[0024]
The rolling
[0025]
The rolling
[0026]
Further, the
[0027]
In this way, the deep
[0028]
According to the pinion shaft support bearing device configured as described above, the pinion gear
[0029]
Similarly, in the rolling
[0030]
Further, since the
[0031]
The fastening means may be caulked by caulking the end surface on the drive shaft side of the
[0032]
FIG. 3 shows a modification of the pinion shaft support bearing device according to the first embodiment.
[0033]
In this variation, in the rolling
[0034]
The other configuration is the same as the example shown in FIGS.
(Embodiment 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0035]
FIG. 4 shows a partial cross-sectional view of the pinion shaft supporting bearing device in the second embodiment.
[0036]
In the second embodiment, the rolling
[0037]
That is, the deep
[0038]
One
[0039]
Further, the
[0040]
The rolling
[0041]
The rolling
[0042]
Further, the
[0043]
In this way, the deep
[0044]
In the pinion shaft support bearing device configured as described above, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
[0045]
In the rolling
[0046]
The
[0047]
Furthermore, in each embodiment, the rolling
[0048]
【The invention's effect】
According to the pinion shaft support bearing device of the present invention, it is possible to obtain an effect that the rotational torque is reduced and the efficiency of the differential device is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a differential device to which a pinion shaft support bearing device according to a first embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the pinion shaft support bearing device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a modification of the pinion shaft support bearing device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a pinion shaft support bearing device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a differential device in a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
61 Deep
Claims (2)
ピニオンギヤ側の転がり軸受は、深溝玉軸受とスラスト軸受を軸心方向に並設し、かつ、前記スラスト軸受を前記深溝玉軸受よりピニオンギヤ側に配置してなり、
前記スラスト軸受は一対の軌道輪の間に転動体を介装してなり、一方の軌道輪が前記ピニオンギヤの背面に圧接されて前記ピニオン軸に圧入固定され、他方の軌道輪が前記ピニオン軸との間に隙間を介して前記ディファレンシャルケースの軸受ケース部に圧入固定され、
前記深溝玉軸受は内輪と外輪の間に玉を介装してなり、前記内輪が前記スラスト軸受の他方の軌道輪との間に隙間を介して前記ピニオン軸に圧入固定され、前記外輪が前記スラスト軸受の他方の軌道輪に圧接されて前記ディファレンシャルケースの軸受ケース部に圧入固定され、
前記コンパニオンフランジを締結手段にて前記ピニオンギヤ方向に締結することにより前記一対の転がり軸受を前記ディファレンシャルケースの軸受ケース部に固定したことを特徴とするピニオン軸支持用軸受装置。Between a pinion gear provided at one end of the pinion shaft and a companion flange provided at the other end, a pair of rolling bearings arranged in parallel in the axial direction for rotatably supporting the pinion shaft with respect to the differential case is mounted. A pinion shaft support bearing device comprising:
The pinion gear side rolling bearing comprises a deep groove ball bearing and a thrust bearing arranged side by side in the axial direction, and the thrust bearing is arranged closer to the pinion gear than the deep groove ball bearing,
The thrust bearing has a rolling element interposed between a pair of race rings, one race ring is pressed against the back surface of the pinion gear and press-fitted and fixed to the pinion shaft, and the other race ring is connected to the pinion shaft. Is press-fitted and fixed to the bearing case portion of the differential case through a gap between
The deep groove ball bearing has a ball interposed between an inner ring and an outer ring, the inner ring is press-fitted and fixed to the pinion shaft through a gap between the other bearing ring of the thrust bearing, and the outer ring is Pressed against the other bearing ring of the thrust bearing and press-fitted into the bearing case portion of the differential case,
A pinion shaft support bearing device, wherein the pair of rolling bearings are fixed to a bearing case portion of the differential case by fastening the companion flange in the pinion gear direction by fastening means.
Priority Applications (1)
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