JP4539488B2 - Double row ball bearing mechanism - Google Patents
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Description
本発明は、複列ボールベアリング機構に関する。 The present invention relates to a double row ball bearing mechanism.
複列ボールベアリング機構の一つとして、ピッチ円直径が大径である第1ボール列とピッチ円直径が小径である第2ボール列が同軸的に設けられているものがあり、例えば、下記特許文献1に示されている。
上記した特許文献1に記載されている複列ボールベアリング機構では、ピッチ円直径が大径である第1ボール列とピッチ円直径が小径である第2ボール列が軸方向に重合配置されているため、軸方向の寸法(幅)を小さくすることが可能である。しかし、外輪、第1内輪、第2内輪等がスラスト方向(軸方向)にて相対移動可能(分離可能)に構成されているため、スラスト剛性を十分に確保することができない。 In the double row ball bearing mechanism described in Patent Document 1 described above, the first ball row having a large pitch circle diameter and the second ball row having a small pitch circle diameter are superposed in the axial direction. Therefore, the axial dimension (width) can be reduced. However, since the outer ring, the first inner ring, the second inner ring and the like are configured to be relatively movable (separable) in the thrust direction (axial direction), sufficient thrust rigidity cannot be ensured.
本発明は、上記した問題に対処すべくなされたものであり、ピッチ円直径が大径である第1ボール列とピッチ円直径が小径である第2ボール列が同軸的に設けられている複列ボールベアリング機構において、前記第1ボール列の各ボールに一側から係合する第1部材と前記第2ボール列の各ボールに他側から係合する第2部材が軸方向にて一体的に連結されていて、前記第1部材と前記第2部材間にて前記第1ボール列の各ボールと前記第2ボール列の各ボールとこれら各ボール間に介在する中間部材が軸方向にて挟持され、前記第1ボール列がスラスト玉軸受を構成するものであり、前記第2ボール列がアンギュラ玉軸受を構成するものであり、前記第1部材には前記第1ボール列における一対のボールを周方向にて保持する保持壁が形成され、前記中間部材には前記第1ボール列における一対のボール間に介入する突起部が形成されていて、同突起部の各ボールを受承する部位には荷重センサがそれぞれ組付けられていることに特徴がある。 The present invention has been made to cope with the above-described problem, and a first ball row having a large pitch circle diameter and a second ball row having a small pitch circle diameter are provided coaxially. In the row ball bearing mechanism, a first member that engages with each ball of the first ball row from one side and a second member that engages with each ball of the second ball row from the other side are integrated in the axial direction. Each ball of the first ball row, each ball of the second ball row, and an intermediate member interposed between these balls in the axial direction between the first member and the second member. The first ball row constitutes a thrust ball bearing, the second ball row constitutes an angular ball bearing, and the first member includes a pair of the first ball row. A holding wall is formed to hold the ball in the circumferential direction. Is, above the intermediate member have been formed projections to intervene between a pair of ball in the first ball train, load sensor at a site to receive a respective ball of the projections are respectively assembled There is a special feature.
本発明による複列ボールベアリング機構では、第1部材および第2部材に対して中間部材を相対回転可能とすることが可能である。また、この複列ボールベアリング機構では、第1ボール列のピッチ円直径が大径で第2ボール列のピッチ円直径が小径であるため、第1ボール列と第2ボール列を軸方向に重合配置することが可能である。また、第1部材と第2部材が、軸方向にて一体的に連結されていて、第1ボール列の各ボールと第2ボール列の各ボールと中間部材を軸方向にて挟持可能である。このため、この複列ボールベアリング機構では、軸方向の寸法(幅)を小さくして扁平な形状を維持しながら、スラスト方向(軸方向)でのガタを抑制して、スラスト剛性を高めることが可能である。 In the double row ball bearing mechanism according to the present invention, the intermediate member can be rotated relative to the first member and the second member. In this double row ball bearing mechanism, the pitch circle diameter of the first ball row is large and the pitch circle diameter of the second ball row is small, so the first ball row and the second ball row are overlapped in the axial direction. It is possible to arrange. Further, the first member and the second member are integrally connected in the axial direction, and each ball of the first ball row, each ball of the second ball row, and the intermediate member can be clamped in the axial direction. . For this reason, in this double row ball bearing mechanism, the axial dimension (width) is reduced and the flat shape is maintained, while the play in the thrust direction (axial direction) is suppressed and the thrust rigidity is increased. Is possible.
また、本発明による複列ボールベアリング機構では、第1部材に形成した保持壁、中間部材に形成した突起部、突起部に組付けた荷重センサ等によって、荷重センサにて検出される荷重に基づいて第1部材と中間部材間の伝達トルクを検出可能なトルク検出器を構成することができ、当該複列ボールベアリング機構における既存の構成を有効に活用してトルク検出器をシンプルかつコンパクトに構成することが可能である。 In the double row ball bearing mechanism according to the present invention , based on the load detected by the load sensor by the holding wall formed on the first member, the protrusion formed on the intermediate member, the load sensor assembled to the protrusion, and the like. The torque detector that can detect the transmission torque between the first member and the intermediate member can be configured, and the existing configuration in the double-row ball bearing mechanism is effectively utilized to make the torque detector simple and compact Is possible.
以下に、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。図1および図2は本発明の第1実施形態(車両の車輪支持部に実施した実施形態)を示していて、この第1実施形態の複列ボールベアリング機構A1では、ピッチ円直径が大径D1である第1ボール列11と、ピッチ円直径が小径D2(D1>D2)である第2ボール列12が同軸的に設けられている。また、第1ボール列11の各ボール11aに一側(図1左側)から係合する第1部材としてのホイール側ハウジング13と、第2ボール列12の各ボール12aに他側(図1右側)から係合する第2部材としての段付スリーブ14が軸方向にて一体的に連結されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 show a first embodiment of the present invention (embodiment implemented in a vehicle wheel support portion). In the double row ball bearing mechanism A1 of the first embodiment, the pitch circle diameter is large. A
第1ボール列11は、ホイール側ハウジング13および両ボール列11,12間に設けた中間部材としてのハブ側ハウジング15とによってスラスト玉軸受を構成するものであり、各ボール11aはハブ側ハウジング15の一側に設けた断面V字状の凹部15aに転動可能に保持された状態でホイール側ハウジング13の他側面13aに転動可能に係合している。なお、ハブ側ハウジング15は、4個のフランジ部15bにてアクスルハウジング21内にて回転可能なアクスルハブ22に一体的に組付けられるように構成されている。
The
第2ボール列12は、段付スリーブ14およびハブ側ハウジング15とによってアンギュラ玉軸受を構成するものであり、各ボール12aはケージ(図示省略の保持器)によって周方向にて略等間隔に保持された状態にてハブ側ハウジング15の他側に設けた環状の外輪軌道面15cに一点で転動可能に係合するとともに段付スリーブ14の外周に設けた環状の内輪軌道面14a,14bに二点で転動可能に係合している。
The
ホイール側ハウジング13は、内周に形成した雌ねじ部13bにて段付スリーブ14の図1右端部外周に形成した雄ねじ部14cに軸方向にて螺合量調整可能にねじ結合されていて、段付スリーブ14の雄ねじ部14cに螺着したロックナット16により固定保持されている。なお、段付スリーブ14は、アクスルハブ22の端面に対して僅かな軸方向隙間で対向していて、ホイール側ハウジング13とのねじ結合部での結合が緩くなってもアクスルハブ22の端面に当たって抜け止めされるように構成されている。
The wheel-
また、ホイール側ハウジング13は、段付スリーブ14との間にて第1ボール列11の各ボール11aと第2ボール列12の各ボール12aとこれら各ボール11a,12a間に介在するハブ側ハウジング15を軸方向にて挟持している。なお、ホイール側ハウジング13には、車輪(図示省略)を取付けるための4個のハブボルト17がスプライン形成部17a(図2参照)にて一体的に組付けられている。
The wheel-
また、この第1実施形態においては、ホイール側ハウジング13に第1ボール列11における一対のボール11a,11aを周方向にて保持する4対の保持壁13c,13dが形成され、ハブ側ハウジング15に第1ボール列11における一対のボール11a,11a間に介入する4個の突起部15dが周方向にて90度の間隔にて形成されていて、各突起部15dの各ボール11aを受承する部位には荷重センサSがそれぞれ組付けられている。なお、各荷重センサSは、ホイール側ハウジング13のハブ側ハウジング15に対する回転力(荷重)を検出して電気的に出力するもの(例えば、圧電素子)であり、これらの出力に基づいてホイール側ハウジング13とハブ側ハウジング15間の伝達トルク(アクスルハブ22と車輪間の伝達トルク)が所定の演算により検出可能である。
In the first embodiment, the wheel-
また、この第1実施形態においては、各保持壁13dに調整ねじ18とロックナット19がそれぞれ組付けられている。各調整ねじ18は、第1ボール列11における各ボール11aの配列方向(周方向)に沿って保持壁13dに進退可能に螺着されていて、一対のボール11aと一対の荷重センサSとの係合荷重を調整可能であり、調整後の状態はロックナット19により固定保持可能である。
In the first embodiment, the adjusting
上記のように構成した第1実施形態の複列ボールベアリング機構A1においては、ホイール側ハウジング13および段付スリーブ14に対してハブ側ハウジング15を相対回転可能とすることが可能である。また、この複列ボールベアリング機構A1では、第1ボール列11のピッチ円直径が大径D1で第2ボール列12のピッチ円直径が小径D2であるため、第1ボール列11と第2ボール列12を軸方向に重合配置することが可能である。また、ホイール側ハウジング13と段付スリーブ14が、軸方向にて一体的に連結されていて、第1ボール列11の各ボール11aと第2ボール列12の各ボール12aとハブ側ハウジング15を軸方向にて挟持している。このため、この複列ボールベアリング機構A1では、軸方向の寸法(幅)を小さくして扁平な形状を維持しながら、スラスト方向(軸方向)でのガタを抑制して、スラスト剛性を高めることが可能である。
In the double row ball bearing mechanism A1 of the first embodiment configured as described above, the
また、この複列ボールベアリング機構A1では、ホイール側ハウジング13と段付スリーブ14が、軸方向にて螺合量調整可能にねじ結合されている。このため、ホイール側ハウジング13と段付スリーブ14の螺合量を調整することにより、当該複列ボールベアリング機構A1のスラスト方向荷重を調整することが可能であり、スラスト剛性を安定化させることが可能である。
In the double row ball bearing mechanism A1, the
また、この複列ボールベアリング機構A1では、第1ボール列11がスラスト玉軸受を構成するものであり、第2ボール列12がアンギュラ玉軸受を構成するものであり、ホイール側ハウジング13には第1ボール列11における一対のボール11a,11aを周方向にて保持する保持壁13c,13dが形成され、ハブ側ハウジング15には第1ボール列11における一対のボール11a,11a間に介入する突起部15dが形成されていて、各突起部15dの各ボール11aを受承する部位には荷重センサSがそれぞれ組付けられている。
In this double row ball bearing mechanism A1, the
このため、ホイール側ハウジング13に形成した保持壁13c,13d、ハブ側ハウジング15に形成した突起部15d、突起部15dに組付けた荷重センサS,S等によって、荷重センサS〜Sにて検出される荷重に基づいてホイール側ハウジング13とハブ側ハウジング15間の伝達トルクを検出可能なトルク検出器を構成することができ、当該複列ボールベアリング機構A1における既存の構成を有効に活用してトルク検出器をシンプルかつコンパクトに構成することが可能である。
For this reason, the load sensors S to S detect the
上記した第1実施形態の複列ボールベアリング機構A1においては、図2に示したように、保持壁13dに調整ねじ18とロックナット19を組付けて実施したが、図3に示した第2実施形態の複列ボールベアリング機構A2のように、調整ねじ18とロックナット19を無くして実施することも可能である。また、上記した第1実施形態においては、ホイール側ハウジング13に保持壁13c,13dを形成し、ハブ側ハウジング15に突起部15dを形成して実施したが、これらを無くして図4に示した第3実施形態の複列ボールベアリング機構A3のように実施することも可能である。
In the double row ball bearing mechanism A1 of the first embodiment described above, as shown in FIG. 2, the
なお、図4に示した第3実施形態の複列ボールベアリング機構A3では、ハブ側ハウジング15に、上記した各実施形態の凹部15aに代えて、第1ボール列11の各ボール11aが転動可能に係合する環状の軌道面15aが形成されている。また、第1ボール列11の各ボール11aが、ケージ(図示省略の保持器)によって周方向にて略等間隔に保持された状態にて、ホイール側ハウジング13とハブ側ハウジング15間にて転動可能に保持されている。
In the double row ball bearing mechanism A3 of the third embodiment shown in FIG. 4, each
この複列ボールベアリング機構A3の場合には、ホイール側ハウジング13と段付スリーブ14に対してハブ側ハウジング15が相対回転可能であり、ハブ側ハウジング15が回転不能なハブに固定される場合に好適に実施可能である。また、この複列ボールベアリング機構A3では、第1ボール列11がホイール側ハウジング13およびハブ側ハウジング15とによってスラスト玉軸受を構成し、第2ボール列12が段付スリーブ14およびハブ側ハウジング15とによってアンギュラ玉軸受を構成するようにして実施したが、第1ボール列(11)がホイール側ハウジング(13)およびハブ側ハウジング(15)とによってアンギュラ玉軸受を構成し、第2ボール列(12)が段付スリーブ(14)およびハブ側ハウジング(15)とによってスラスト玉軸受を構成するようにして実施することも可能である。
In the case of this double row ball bearing mechanism A3, when the
また、上記した各実施形態においては、車両の車輪支持部に適用される複列ボールベアリング機構に本発明を実施したが、他の回転支持部に適用される複列ボールベアリング機構にも本発明は実施可能であり、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。 Further, in each of the above-described embodiments, the present invention is applied to the double row ball bearing mechanism applied to the wheel support portion of the vehicle. However, the present invention is also applied to the double row ball bearing mechanism applied to other rotation support portions. Can be implemented, and the present invention is not limited to the above embodiment.
11…第1ボール列、11a…第1ボール列のボール、12…第2ボール列、12a…第2ボール列のボール、13…ホイール側ハウジング(第1部材)、13a…他側面、13b…雌ねじ部、13c,13d…保持壁、14…段付スリーブ(第2部材)、14a,14b…内輪軌道面、14c…雄ねじ部、15…ハブ側ハウジング(中間部材)、15a…凹部、15b…フランジ部、15c…外輪軌道面、15d…突起部、16…ロックナット、17…ハブボルト、18…調整ねじ、19…ロックナット、S…荷重センサ、A1…複列ボールベアリング機構
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記第1ボール列がスラスト玉軸受を構成するものであり、前記第2ボール列がアンギュラ玉軸受を構成するものであり、前記第1部材には前記第1ボール列における一対のボールを周方向にて保持する保持壁が形成され、前記中間部材には前記第1ボール列における一対のボール間に介入する突起部が形成されていて、同突起部の各ボールを受承する部位には荷重センサがそれぞれ組付けられていることを特徴とする複列ボールベアリング機構。 In a double row ball bearing mechanism in which a first ball row having a large pitch circle diameter and a second ball row having a small pitch circle diameter are coaxially provided, one side of each ball of the first ball row The first member engaged from the second side and the second member engaged from the other side to each ball of the second ball row are integrally connected in the axial direction, and between the first member and the second member Each ball of the first ball row, each ball of the second ball row, and an intermediate member interposed between these balls are sandwiched in the axial direction ,
The first ball row constitutes a thrust ball bearing, the second ball row constitutes an angular ball bearing, and a pair of balls in the first ball row are arranged in the circumferential direction on the first member. A holding wall is formed on the intermediate member, and a protrusion is formed between the pair of balls in the first ball row, and a load is applied to a portion of the protrusion that receives each ball. A double-row ball bearing mechanism, wherein each sensor is assembled .
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