JP5402081B2

JP5402081B2 - Bearing device

Info

Publication number: JP5402081B2
Application number: JP2009042587A
Authority: JP
Inventors: 孝道田中; 謹次湯川; 武始前島
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2009-02-25
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2029-02-25
Also published as: JP2010196805A

Description

本発明は、軸受装置に関し、特に好適には自動車のディファレンシャル装置に組み込まれる軸受装置に関する。 The present invention relates to a bearing apparatus, and a bearing apparatus incorporated in the differential device of an automobile, particularly preferably.

ディファレンシャル装置に組み込まれる軸受には、減速機の出力ギヤとの噛み合いによる反力により大きなラジアル荷重とアキシャル荷重が付加され、従来剛性の高い円すいころ軸受が使用されてきた。しかしながら、このディファレンシャル装置に組み込まれる軸受として、例えば特許文献１には、図７に示すように、円すいころ軸受を単列のアンギュラ玉軸受に置き換えることにより軸受トルクを低減させることが記載されている。 A large radial load and an axial load are added to the bearing incorporated in the differential device due to a reaction force caused by meshing with the output gear of the reduction gear, and a tapered roller bearing having high rigidity has been used conventionally. However, as a bearing incorporated in the differential device, for example, Patent Document 1 describes that a bearing torque is reduced by replacing a tapered roller bearing with a single row angular ball bearing as shown in FIG. .

特開２００５−１６３９２３号公報JP 2005-163923 A

しかしながら、特許文献１のディファレンシャル装置１００では、シャフト１０１の両端を単列のアンギュラ玉軸受１０２、１０３で支持するため、円すいころ軸受と比較すると負荷容量が劣る。従って、同等の負荷容量をもたせるためには軸受を径方向に大型化する必要があり、ディファレンシャル装置１００の小型化を妨げるという問題があった。 However, in the differential device 100 of Patent Document 1, since both ends of the shaft 101 are supported by the single-row angular ball bearings 102 and 103, the load capacity is inferior compared to the tapered roller bearing. Therefore, in order to have an equivalent load capacity, it is necessary to increase the size of the bearing in the radial direction, which hinders the downsizing of the differential device 100.

また、特許文献１では、アンギュラ玉軸受１０２、１０３の予圧抜けを防止するために一方の軸受１０２は内輪１０４をシャフト１０１に、外輪１０５をハウジング１０６に嵌合し、他方の軸受１０３は内輪１０７をハウジング１０６に、外輪１０８をデフケース１０９に嵌合しており、この場合、全ての軌道輪がシャフト１０１、ハウジング１０６又はデフケース１０９に圧入されているため、組み込む際に軸受１０２、１０３の予圧量の微調整ができず、ハウジング１０６等の製造誤差を考慮すると高精度に装着することができなかった。 Further, in Patent Document 1, in order to prevent preload loss of the angular ball bearings 102, 103, one bearing 102 is fitted with the inner ring 104 on the shaft 101 and the outer ring 105 is fitted with the housing 106, and the other bearing 103 is fitted with the inner ring 107. Are fitted in the housing 106 and the outer ring 108 is fitted in the differential case 109. In this case, all the race rings are press-fitted into the shaft 101, the housing 106 or the differential case 109. Cannot be finely adjusted, and it has been impossible to mount with high accuracy in consideration of manufacturing errors of the housing 106 and the like.

さらに、温度変化による予圧の変化を十分には相殺できず、予圧を一定に保つのは困難であった。 Furthermore, the change in the preload due to the temperature change cannot be sufficiently offset, and it is difficult to keep the preload constant.

本発明は、このような不都合を解消するためになされたものであり、その目的は、径方向の大型化を抑制しつつ、ハウジングとは独立して予圧の調整が可能な軸受装置を提供することにある。 The present invention has been made to eliminate such inconveniences, and an object of the present invention is to provide a bearing device capable of adjusting a preload independently of a housing while suppressing an increase in radial size. There is.

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）ディファレンシャルケースに設けられたディファレンシャルギヤを備えるディファレンシャル装置に組み込まれて、前記ディファレンシャルケースをハウジングに対し回転可能に支持する軸受装置であって、
前記軸受装置は、前記ディファレンシャルケースの軸方向両端にそれぞれ設けられた軸受ユニットから構成され、
前記軸受ユニットはそれぞれ背面組み合わせの玉軸受からなり、各玉軸受の外輪はそれぞれ前記ハウジングにすきまばめされ且つ軸方向に互いに当接すると共に、軸方向内側に配置された玉軸受の内輪は前記ディファレンシャルケースに当接し、軸方向外側に配置された前記玉軸受の内輪を軸方向内側に押圧することにより予圧の調整がなされ、
前記ディファレンシャルケースの軸方向両端に設けられた前記軸受ユニットの少なくとも一方は、前記背面組み合わせの玉軸受のうち一方がアキシャル荷重を受ける玉軸受であり、他方がラジアル荷重を受ける玉軸受である荷重分担構造を有し、
前記アキシャル荷重を受ける玉軸受の外輪は軸方向に直接前記ハウジングと当接せず、
前記アキシャル荷重を受ける玉軸受の接触角が前記ラジアル荷重を受ける玉軸受の接触角より大きく、
前記アキシャル荷重を受ける玉軸受の外輪と前記ハウジングとの隙間が、前記ラジアル荷重を受ける玉軸受の外輪と前記ハウジングとの隙間より大きいことを特徴とする軸受装置。
（２）前記荷重分担構造を有する前記軸受ユニットにおいて、前記ラジアル荷重を受ける玉軸受の内輪軌道面の溝径が前記アキシャル荷重を受ける玉軸受の内輪軌道面の溝径より大きいことを特徴とする（１）に記載の軸受装置。
（３）前記軸受ユニットは、それぞれ前記ディファレンシャルケースに形成された雄ねじにナットを螺合することにより、軸方向外側に配置された前記玉軸受の内輪が押圧されて予圧の調整がなされることを特徴とする（１）又は（２）のいずれかに記載の軸受装置。 The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) A bearing device incorporated in a differential device including a differential gear provided in a differential case, and rotatably supporting the differential case with respect to a housing,
The bearing device is composed of bearing units provided at both axial ends of the differential case ,
Each of the bearing units is composed of a ball bearing in combination with the rear surface, and the outer rings of the ball bearings are fitted into the housing and abut against each other in the axial direction, and the inner rings of the ball bearings arranged on the inner side in the axial direction are the differentials. The preload is adjusted by abutting the case and pressing the inner ring of the ball bearing disposed on the axially outer side in the axial direction,
At least one of the bearing units provided at both axial ends of the differential case is a load sharing in which one of the rear combination ball bearings is a ball bearing that receives an axial load and the other is a ball bearing that receives a radial load. Has a structure,
The outer ring of the ball bearing that receives the axial load does not directly contact the housing in the axial direction,
The contact angle of the ball bearing receiving the axial load is larger than the contact angle of the ball bearing receiving the radial load,
A bearing device, wherein a clearance between the outer ring of the ball bearing receiving the axial load and the housing is larger than a clearance between the outer ring of the ball bearing receiving the radial load and the housing .
(2) in the bearing unit having the load distribution structure, and wherein the groove diameter of the inner ring raceway surface of the ball bearing receiving the radial load's go larger than the groove diameter of the inner ring raceway surface of the ball bearing receiving the axial load The bearing device according to (1 ) .
( 3 ) The bearing unit adjusts the preload by pressing the inner ring of the ball bearing arranged on the axially outer side by screwing a nut to a male screw formed on the differential case. the bearing device according to any one of features (1) or (2).

本発明の軸受装置によれば、軸受装置がディファレンシャルケースの軸方向両端にそれぞれ設けられた軸受ユニットから構成されるとともに、各軸受ユニットは背面組み合わせの玉軸受から構成されるので、軸受の径方向の大型化を抑制しながら負荷容量を増大させることができる。
また、各軸受ユニットの軸方向外側に配置された玉軸受の内輪を押圧することで、並設された内輪同士を密着させて予圧の調整が行なわれるので、ハウジングとは独立して予圧を付与することができる。これにより、ハウジングに起因する問題、例えば、ハウジングの製造誤差による予圧のばらつき、予圧調整の煩雑さ、ハウジングの温度変化による予圧抜け、予圧過大による軸受寿命の低下をなくすことができる。 According to the bearing device of the present invention, the bearing device is composed of bearing units provided at both ends in the axial direction of the differential case , and each bearing unit is composed of a ball bearing in combination with the back surface. The load capacity can be increased while suppressing the increase in size.
Also, by pressing the inner ring of the ball bearings arranged on the outer side in the axial direction of each bearing unit, the preload is adjusted by bringing the arranged inner rings into close contact with each other so that the preload is applied independently of the housing. can do. As a result, problems due to the housing, for example, variations in preload due to housing manufacturing errors, complicated preload adjustment, loss of preload due to temperature changes in the housing, and reduction in bearing life due to excessive preload can be eliminated.

また、軸方向両端に設けられた軸受ユニットの少なくとも一方は、背面組み合わせの玉軸受のうち一方がアキシャル荷重を受ける玉軸受であり、他方がラジアル荷重を受ける玉軸受である荷重分担構造を有するので、１つの玉軸受がアキシャル荷重とラジアル荷重の両方を受けることによる過大面圧やそれに伴う軸受の大型化を抑制することができ、軸受装置の小型化や低トルク化を図ることができる。 In addition, at least one of the bearing units provided at both ends in the axial direction has a load sharing structure in which one of the back side ball bearings is a ball bearing that receives an axial load and the other is a ball bearing that receives a radial load. It is possible to suppress excessive surface pressure and the accompanying increase in the size of the bearing due to one ball bearing receiving both an axial load and a radial load, and it is possible to reduce the size and torque of the bearing device.

また、荷重分担構造を有する軸受ユニットにおいて、アキシャル荷重を受ける玉軸受の外輪とハウジングとの隙間が、ラジアル荷重を受ける玉軸受の外輪とハウジングとの隙間より大きいので、アキシャル荷重を受ける玉軸受にラジアル荷重が加わらないようにすることができる。これにより、荷重分担構造を有する軸受ユニットを実現することができる。 Also, in a bearing unit having a load sharing structure, the clearance between the outer ring and the housing of the ball bearing that receives the axial load is larger than the clearance between the outer ring and the housing of the ball bearing that receives the radial load. It is possible to prevent a radial load from being applied. Thereby, a bearing unit having a load sharing structure can be realized.

また、荷重分担構造を有する軸受ユニットにおいて、アキシャル荷重を受ける玉軸受の接触角をラジアル荷重を受ける玉軸受の接触角より大きくすることにより、それぞれ負荷される荷重に対する軸受剛性を大きくすることができる。 Further, in a bearing unit having a load sharing structure, by increasing the contact angle of a ball bearing that receives an axial load to be larger than the contact angle of a ball bearing that receives a radial load, it is possible to increase the bearing rigidity with respect to each loaded load. .

また、荷重分担構造を有する軸受ユニットにおいて、ラジアル荷重を受ける玉軸受の内輪軌道面の溝径をアキシャル荷重を受ける玉軸受の内輪軌道面の溝径より大きくするか、又は、ラジアル荷重を受ける玉軸受の内輪軌道面の溝底にカウンタボアを設けることにより、過大なアキシャル荷重が付加されラジアル荷重を受ける玉軸受の内輪が変位しても、アキシャル荷重が加わらないようにすることができる。 Also, in a bearing unit having a load sharing structure, the groove diameter of the inner ring raceway surface of the ball bearing that receives the radial load is made larger than the groove diameter of the inner ring raceway surface of the ball bearing that receives the axial load, or the ball that receives the radial load. By providing a counter bore at the groove bottom of the inner ring raceway surface of the bearing, even if an excessive axial load is applied and the inner ring of the ball bearing receiving the radial load is displaced, the axial load can be prevented from being applied.

また、ディファレンシャルケースに形成された雄ねじ部にナットを螺合することにより、軸方向外側に配置された玉軸受の内輪が押圧されて予圧の調整がなされるので、簡易な構成でハウジングとは独立して予圧の調整が可能となる。
Also, by screwing the nut into the male thread part formed on the differential case , the inner ring of the ball bearing arranged on the outer side in the axial direction is pressed and the preload is adjusted, so that it is independent of the housing with a simple configuration Thus, the preload can be adjusted.

本発明の軸受装置を組み込んだディファレンシャル装置の軸方向断面図である。It is an axial sectional view of a differential device incorporating the bearing device of the present invention. 第１実施形態の軸受装置の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the bearing device of a 1st embodiment. 第２実施形態の軸受装置の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the bearing device of a 2nd embodiment. 第３実施形態の軸受装置の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the bearing device of a 3rd embodiment. 第３実施形態の軸受装置を構成する軸受ユニットに過剰なアキシャル荷重が作用した状態の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view in the state where excessive axial load acted on the bearing unit which constitutes the bearing device of a 3rd embodiment. 第４実施形態の軸受装置の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the bearing device of a 4th embodiment. 特許文献１に記載のディファレンシャル装置の軸方向断面図である。2 is a cross-sectional view in the axial direction of a differential device described in Patent Document 1. FIG.

以下、図面を参照して本発明の軸受装置の各実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本実施形態に係る軸受装置を組み込んだディファレンシャル装置の概略図である。このディファレンシャル装置１は、一端部に減速機の出力ギヤ（不図示）が噛み合わされるディファレンシャルギヤ２と、ディファレンシャルギヤ２が取り付けられたディファレンシャルケース３と、ディファレンシャルケース３のシャフト部３ａをハウジング４に回転自在に支持する左右軸受ユニット５、６と、を備えて構成され、左右軸受ユニット５、６により軸受装置が構成されている。 Hereinafter, embodiments of the bearing device of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic view of a differential device incorporating a bearing device according to the present embodiment. In the differential device 1, a differential gear 2 in which an output gear (not shown) of a reduction gear is meshed with one end, a differential case 3 to which the differential gear 2 is attached, and a shaft portion 3 a of the differential case 3 are attached to a housing 4. The left and right bearing units 5 and 6 are rotatably supported. The left and right bearing units 5 and 6 constitute a bearing device.

このディファレンシャル装置１においては、ディファレンシャルギヤ２と不図示の出力ギヤとの噛み合いにより、車両の前進走行時にはディファレンシャルギヤ２に図１中右側に軸方向に沿って作用するアキシャル荷重Ｆａと、径方向内側に向かって作用するラジアル荷重Ｆｒが付加される。そして、左軸受ユニット５には、ラジアル荷重Ｆｒに抗するラジアル荷重が作用し、右軸受ユニット６には、アキシャル荷重Ｆａとラジアル荷重Ｆｒに抗するラジアル荷重Ｆｒ’が作用する。 In this differential device 1, due to the meshing of the differential gear 2 and an output gear (not shown), the axial load Fa acting on the differential gear 2 along the axial direction on the right side in FIG. A radial load Fr acting toward is applied. A radial load that resists the radial load Fr acts on the left bearing unit 5, and a radial load Fr 'that resists the axial load Fa and the radial load Fr acts on the right bearing unit 6.

左軸受ユニット５、すなわち車両の前進走行時にアキシャル荷重を受けない軸受ユニットは、２つのアンギュラ玉軸受５１、５２を背面組み合わせで並設したものであり、各アンギュラ玉軸受５１、５２は、ディファレンシャルケース３のシャフト部３ａの左端部外周に嵌合固定された内輪５１１、５２１と、内輪５１１、５２１に対向する位置においてハウジング４にすきまばめされた外輪５１２、５２２と、内外輪５１１，５１２、５２１，５２２間に不図示の保持器に転動自在に保持された複数の玉５１３、５２３と、を備えた単列のアンギュラ玉軸受とされている。左軸受ユニット５は、２つのアンギュラ玉軸受５１、５２が背面組み合わせで構成されているため、軸方向内側に位置するアンギュラ玉軸受５２と軸方向外側に位置するアンギュラ玉軸受５１は接触角が互いに反対方向となっており、図中一点鎖線で示した作用線同士が径方向外側で交差している。そして、これら２つのアンギュラ玉軸受５１、５２によりラジアル荷重を受けている。 The left bearing unit 5, that is, a bearing unit that does not receive an axial load when the vehicle is traveling forward, has two angular ball bearings 51, 52 arranged side by side in combination, and each angular ball bearing 51, 52 has a differential case. Three inner ring 511, 521 fitted and fixed to the outer periphery of the left end of the shaft portion 3a, outer rings 512, 522 fitted in the housing 4 at positions facing the inner rings 511, 521, inner and outer rings 511, 512, A single-row angular contact ball bearing is provided with a plurality of balls 513 and 523 that are movably held in a cage (not shown) between 521 and 522. In the left bearing unit 5, the two angular ball bearings 51, 52 are configured as a combination of the back surfaces, so that the angular contact ball bearing 52 positioned on the inner side in the axial direction and the angular ball bearing 51 positioned on the outer side in the axial direction have contact angles with each other. It is the opposite direction, and the action lines indicated by the alternate long and short dash line in the figure intersect on the outside in the radial direction. A radial load is received by these two angular ball bearings 51 and 52.

右軸受ユニット６、すなわち車両の前進走行時にアキシャル荷重を受ける軸受ユニットは、２つのアンギュラ玉軸受６１、６２を背面組み合わせで用いたものである。図２に示すように、軸方向外側のアンギュラ玉軸受６１は、ディファレンシャルケース３のシャフト部３ａの右端部外周に嵌合固定された内輪６１１と、内輪６１１に対向する位置においてハウジング４にすきまばめされた外輪６１２と、両輪６１１，６１２間に不図示の保持器に転動自在に保持された複数の玉６１３を備えた単列のアンギュラ玉軸受とされている。一方、軸方向内側のアンギュラ玉軸受６２は、ディファレンシャルケース３のシャフト部３ａの右端部外周に嵌合固定された内輪６２１と、内輪６２１に対向する位置においてハウジング４に隙間Ｔを介して遊嵌された外輪６２２と、両輪６２１，６２２間に不図示の保持器に転動自在に保持された複数の玉６２３を備えた単列のアンギュラ玉軸受とされている。右軸受ユニット６は２つのアンギュラ玉軸受６１、６２が背面組み合わせで構成されているため、左軸受ユニット５と同様に軸方向内側に位置するアンギュラ玉軸受６２と軸方向外側に位置するアンギュラ玉軸受６１は接触角が互いに反対方向となっており、図中一点鎖線で示した作用線同士が径方向外側で交差している。そして、これら２つのアンギュラ玉軸受６１、６２によりアキシャル荷重Ｆａとラジアル荷重Ｆｒ’を受けている。 The right bearing unit 6, that is, the bearing unit that receives an axial load when the vehicle is traveling forward, uses two angular ball bearings 61 and 62 in a back combination. As shown in FIG. 2, the axially outer angular ball bearing 61 is spaced from the inner ring 611 fitted and fixed to the outer periphery of the right end portion of the shaft portion 3 a of the differential case 3 and the housing 4 at a position facing the inner ring 611. The outer ring 612 is a single row angular ball bearing having a plurality of balls 613 that are rotatably held by a retainer (not shown) between the two wheels 611 and 612. On the other hand, the angular ball bearing 62 on the inner side in the axial direction is loosely fitted to the inner ring 621 fitted and fixed to the outer periphery of the right end portion of the shaft portion 3a of the differential case 3 and the housing 4 through the gap T at a position facing the inner ring 621. The outer ring 622 is a single-row angular contact ball bearing having a plurality of balls 623 that are rotatably held by a retainer (not shown) between the two wheels 621 and 622. Since the right bearing unit 6 includes two angular ball bearings 61 and 62 in a rear combination, like the left bearing unit 5, the angular ball bearing 62 positioned on the inner side in the axial direction and the angular ball bearing positioned on the outer side in the axial direction. 61, the contact angles are opposite to each other, and the action lines indicated by alternate long and short dash lines in the figure intersect on the outside in the radial direction. The two angular ball bearings 61 and 62 receive an axial load Fa and a radial load Fr ′.

ここで、左右軸受ユニット５、６を外嵌するディファレンシャルケース３のシャフト部３ａの両端外周面には、雄ねじが形成されるとともに、雌ねじを有するナット７、８が螺合されている。また、軸方向内側に位置するアンギュラ玉軸受５２、６２の内輪５２１、６２１は、それぞれシャフト部３ａに形成された内輪５２１、６２１の外周面より僅かに大径の段部３ｂに当接している。そして、ナット７、８を締め付けることにより、アンギュラ玉軸受５２、６２の内輪５２１、６２１を段部３ｂにつきあてながら左右軸受ユニット５、６の軸方向外側に位置するアンギュラ玉軸受５１、６１と軸方向内側に位置するアンギュラ玉軸受５２、６２の内輪５１１，５２１、６１１，６２１同士を密着させて予圧の調整がなされる。 Here, on both outer peripheral surfaces of the shaft portion 3a of the differential case 3 to which the left and right bearing units 5 and 6 are fitted, male screws are formed and nuts 7 and 8 having female screws are screwed together. Further, the inner rings 521 and 621 of the angular ball bearings 52 and 62 positioned on the inner side in the axial direction are in contact with the stepped portion 3b having a slightly larger diameter than the outer peripheral surfaces of the inner rings 521 and 621 formed on the shaft portion 3a, respectively. . Then, by tightening the nuts 7 and 8, the angular contact ball bearings 51 and 61 positioned on the outer side in the axial direction of the left and right bearing units 5 and 6 while the inner rings 521 and 621 of the angular ball bearings 52 and 62 are applied to the step portion 3 b and the shaft The preload is adjusted by bringing the inner rings 511, 521, 611, 621 of the angular ball bearings 52, 62 located inside in the direction into close contact with each other.

また、図２に示すように、右軸受ユニット６において、軸方向内側に位置するアンギュラ玉軸受６２の外輪６２２とハウジング４との隙間Ｔは、軸方向外側に位置するアンギュラ玉軸受６１の外輪６１２とハウジング４との隙間より大きく設定されている。 2, in the right bearing unit 6, the gap T between the outer ring 622 of the angular ball bearing 62 positioned on the inner side in the axial direction and the housing 4 is the outer ring 612 of the angular ball bearing 61 positioned on the outer side in the axial direction. And larger than the gap between the housing 4 and the housing 4.

このように構成された右軸受ユニット６において、アキシャル荷重Ｆａは、図２に示すように、ディファレンシャルケース３の段部３ｂから軸方向内側に配置されたアンギュラ玉軸受６２の内輪６２１、玉６２３、外輪６２２へと伝達され、さらに軸方向外側に配置されたアンギュラ玉軸受６１の外輪６１２を介してハウジング４に伝達される。なお、このときアンギュラ玉軸受６１の内輪６１１と玉６１３との接触角はアキシャル荷重の作用方向とは反対側であるので、アンギュラ玉軸受６１にアキシャル荷重は付加されない、又は極めて小さいアキシャル荷重が付加される。 In the right bearing unit 6 configured as described above, the axial load Fa is, as shown in FIG. 2, the inner ring 621, the ball 623 of the angular ball bearing 62 disposed axially inward from the step 3b of the differential case 3, It is transmitted to the outer ring 622 and further transmitted to the housing 4 via the outer ring 612 of the angular ball bearing 61 arranged on the outer side in the axial direction. At this time, since the contact angle between the inner ring 611 and the ball 613 of the angular ball bearing 61 is opposite to the acting direction of the axial load, no axial load is applied to the angular ball bearing 61 or an extremely small axial load is applied. Is done.

一方、この右軸受ユニット６に付加されるラジアル荷重Ｆｒ’は、ディファレンシャルケース３から外輪６１２がハウジング４にすきまばめされたアンギュラ玉軸受６１の内輪６１１、玉６１３、外輪６１２を介してハウジング４に伝達される。なお、このときアキシャル荷重を受けるアンギュラ玉軸受６２の外輪６２２とハウジング４の内周面との間にはより大きな隙間Ｔが設けられているため、アンギュラ玉軸受６２にラジアル荷重は付加されない。このように、右軸受ユニット６は、アンギュラ玉軸受６１、６２のうち、アンギュラ玉軸受６２がアキシャル荷重を支持する軸受として機能し、アンギュラ玉軸受６１がラジアル荷重を支持する軸受として機能する荷重分担構造を有している。 On the other hand, the radial load Fr ′ applied to the right bearing unit 6 is applied to the housing 4 via the inner ring 611, the ball 613, and the outer ring 612 of the angular ball bearing 61 in which the outer ring 612 is fitted into the housing 4 from the differential case 3. Is transmitted to. At this time, since a larger gap T is provided between the outer ring 622 of the angular ball bearing 62 that receives an axial load and the inner peripheral surface of the housing 4, no radial load is applied to the angular ball bearing 62. As described above, the right bearing unit 6 includes the angular ball bearings 61 and 62, the angular ball bearing 62 functions as a bearing that supports an axial load, and the angular ball bearing 61 functions as a bearing that supports a radial load. It has a structure.

以上、説明したように本実施形態に係る軸受装置によれば、軸受装置１がディファレンシャルケース３の軸方向両端にそれぞれ設けられた左右軸受ユニット５、６から構成されるとともに、各左右軸受ユニット５、６が背面組み合わせのアンギュラ玉軸受５１，５２、６１，６２から構成されるので、軸受の径方向の大型化を抑制しながら負荷容量を増大させることができる。 As described above, according to the bearing device according to the present embodiment, the bearing device 1 includes the left and right bearing units 5 and 6 provided at the axial ends of the differential case 3, respectively. , 6 is composed of the rear-side combined angular ball bearings 51, 52, 61, 62, so that the load capacity can be increased while suppressing an increase in the radial size of the bearing.

また、軸受ユニット５、６の軸方向外側に配置されたアンギュラ玉軸受５１、６１の内輪５１１、６１１をナット７、８で押圧することで、並設された内輪５１１、６１１同士を密着させて予圧の調整が行なわれるので、ハウジング４とは独立して予圧を付与することができる。これにより、ハウジング４に起因する問題、例えば、ハウジング４の製造誤差による予圧のばらつき、予圧調整の煩雑さ、ハウジング４の温度変化による予圧抜け、予圧過大による軸受寿命の低下をなくすことができる。 Further, the inner rings 511 and 611 of the angular ball bearings 51 and 61 arranged on the outer side in the axial direction of the bearing units 5 and 6 are pressed with the nuts 7 and 8 so that the arranged inner rings 511 and 611 are brought into close contact with each other. Since the preload is adjusted, the preload can be applied independently of the housing 4. As a result, problems due to the housing 4, such as variations in preload due to manufacturing errors of the housing 4, complicated preload adjustment, preload loss due to temperature changes in the housing 4, and reduction in bearing life due to excessive preload can be eliminated.

また、右軸受ユニット６は、背面組み合わせの玉軸受６１、６２のうち一方がアキシャル荷重を受ける玉軸受６２であり、他方がラジアル荷重を受ける玉軸受６１である荷重分担構造を有するので、１つの玉軸受がアキシャル荷重とラジアル荷重の両方を受けることによる過大面圧やそれに伴う軸受の大型化を抑制することができ、軸受装置の小型化や低トルク化を図ることができる。
なお、本実施形態の軸受装置１においては、一般的な車両の走行状態、即ち前進走行の頻度が高いことを想定して前進走行時にアキシャル荷重が作用する方向にのみ荷重分担構造を有する軸受ユニットを配置したが、これに限定されず、後進時に作用するアキシャル荷重を考慮して左右両方に荷重分担構造を有する軸受ユニットを配置してもよい。 The right bearing unit 6 has a load sharing structure in which one of the ball bearings 61 and 62 of the rear combination is a ball bearing 62 that receives an axial load and the other is a ball bearing 61 that receives a radial load. It is possible to suppress excessive surface pressure due to the ball bearing receiving both an axial load and a radial load and the accompanying increase in the size of the bearing, and it is possible to reduce the size and torque of the bearing device.
In the bearing device 1 of the present embodiment, a bearing unit having a load sharing structure only in a direction in which an axial load is applied during forward traveling on the assumption that a general vehicle traveling state, that is, the frequency of forward traveling is high. However, the present invention is not limited to this, and a bearing unit having a load sharing structure on both the left and right sides may be arranged in consideration of an axial load acting during reverse travel.

また、荷重分担構造を有する右軸受ユニット６において、アキシャル荷重を受けるアンギュラ玉軸受６２の外輪６２２とハウジング４との隙間Ｔがラジアル荷重を受けるアンギュラ玉軸受６１の外輪６１２とハウジング４との隙間より大きいので、アキシャル荷重を受ける玉軸受６２にラジアル荷重が加わらないようにすることができる。これにより、荷重分担構造を有する軸受ユニットを実現することができる。 Further, in the right bearing unit 6 having a load sharing structure, the clearance T between the outer ring 622 of the angular ball bearing 62 that receives an axial load and the housing 4 is greater than the clearance between the outer ring 612 of the angular ball bearing 61 that receives a radial load and the housing 4. Since it is large, it is possible to prevent a radial load from being applied to the ball bearing 62 that receives an axial load. Thereby, a bearing unit having a load sharing structure can be realized.

＜第２実施形態＞
図３は、本発明に係る軸受装置の第２実施形態を説明する部分断面図である。なお、第２実施形態の左軸受ユニットは第１実施形態の左軸受ユニット５と同一であるので、その説明及び図示を省略するとともに、図３中、第１実施形態の右軸受ユニット６と同一の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。 Second Embodiment
FIG. 3 is a partial cross-sectional view illustrating a second embodiment of the bearing device according to the present invention. In addition, since the left bearing unit of 2nd Embodiment is the same as the left bearing unit 5 of 1st Embodiment, while omitting the description and illustration, it is the same as the right bearing unit 6 of 1st Embodiment in FIG. The same reference numerals are given to the components, and description thereof will be omitted.

第２実施形態の右軸受ユニット６は、軸方向内側のアンギュラ玉軸受６２Ａの各要素、即ち、内輪６２１Ａ、外輪６２２Ａ、玉６２３Ａが、軸方向外側のアンギュラ玉軸受６１の各要素、即ち、内輪６１１、外輪６１２、玉６１３、と同一形状となっている。そして、アンギュラ玉軸受６２Ａと対向する部分のハウジング４Ａの内周面がアンギュラ玉軸受６１と対向する部分のハウジング４Ａの内周面より大径となるように構成されている。これにより、第１実施形態と同様に、アキシャル荷重を受けるアンギュラ玉軸受６２Ａにラジアル荷重が加わらないようにすることができる。これにより、アキシャル荷重とラジアル荷重の両方を受けることによる過大面圧やそれに伴う軸受の大型化を抑制することができ、右軸受ユニット６の小型化や低トルク化を図ることができる。 In the right bearing unit 6 of the second embodiment, each element of the axial ball bearing 62A, that is, the inner ring 621A, the outer ring 622A, and the ball 623A is replaced with each element of the axial ball bearing 61, that is, the inner ring. 611, outer ring 612, and ball 613 have the same shape. The inner circumferential surface of the portion of the housing 4 </ b> A facing the angular ball bearing 62 </ b> A has a larger diameter than the inner circumferential surface of the portion of the housing 4 </ b> A facing the angular ball bearing 61. Thereby, like the first embodiment, it is possible to prevent a radial load from being applied to the angular ball bearing 62A that receives an axial load. As a result, excessive surface pressure due to receiving both an axial load and a radial load and the accompanying increase in size of the bearing can be suppressed, and the right bearing unit 6 can be reduced in size and torque.

＜第３実施形態＞
図４は、本発明に係る軸受装置の第３実施形態を説明する部分断面図である。なお、第３実施形態の左軸受ユニットは第１実施形態の軸受ユニット５と同一であるので、その説明及び図示を省略するとともに、図４中、第１実施形態の右軸受ユニット６と同一の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。 <Third Embodiment>
FIG. 4 is a partial cross-sectional view illustrating a third embodiment of the bearing device according to the present invention. In addition, since the left bearing unit of 3rd Embodiment is the same as the bearing unit 5 of 1st Embodiment, while omitting the description and illustration, in FIG. 4, it is the same as the right bearing unit 6 of 1st Embodiment. Constituent parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

第３実施形態の右軸受ユニット６は、軸方向内側のアンギュラ玉軸受６２Ｂの内外輪６２１Ｂ、６２２Ｂと玉６２３Ｂとの接触角α１を、軸方向外側のアンギュラ玉軸受６１Ｂの内外輪６１１Ｂ、６１２Ｂと玉６１３Ｂとの接触角α２より大きくしたものである。これにより、アキシャル荷重を受けるアンギュラ玉軸受６２Ｂは接触角が大きくなりアキシャル荷重に対する剛性が大きくなる。一方、ラジアル荷重を受けるアンギュラ玉軸受６１Ｂは接触角が小さくなりラジアル荷重に対する剛性が大きくなる。従って、それぞれ負荷される荷重に対する軸受剛性を大きくすることができる。 The right bearing unit 6 of the third embodiment has a contact angle α1 between the inner and outer rings 621B and 622B of the angular ball bearing 62B on the axially inner side and the ball 623B, and the inner and outer rings 611B and 612B of the angular ball bearing 61B on the axially outer side. It is larger than the contact angle α2 with the ball 613B. As a result, the angular contact ball bearing 62B that receives the axial load has a large contact angle and rigidity with respect to the axial load. On the other hand, the angular ball bearing 61B that receives a radial load has a small contact angle and a high rigidity against the radial load. Accordingly, it is possible to increase the bearing rigidity with respect to each load.

＜第４実施形態＞
図６は、本発明に係る軸受装置の第４実施形態を説明する部分断面図である。なお、第４実施形態の左軸受ユニットは第１実施形態の軸受ユニット５と同一であるので、その説明及び図示を省略するとともに、図６中、第１実施形態の右軸受ユニット６と同一の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。また、図５は、第４実施形態の効果を説明するためのものであり、第３実施形態の軸受ユニット６に過大なアキシャル荷重が作用した状態を想定したものである。 <Fourth embodiment>
FIG. 6 is a partial cross-sectional view illustrating a fourth embodiment of the bearing device according to the present invention. In addition, since the left bearing unit of 4th Embodiment is the same as the bearing unit 5 of 1st Embodiment, while omitting the description and illustration, in FIG. 6, it is the same as the right bearing unit 6 of 1st Embodiment. Constituent parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Moreover, FIG. 5 is for demonstrating the effect of 4th Embodiment, and assumes the state in which the excessive axial load acted on the bearing unit 6 of 3rd Embodiment.

第３実施形態の右軸受ユニット６に過大なアキシャル荷重Ｆａ’が作用した場合、軸方向内側のアンギュラ玉軸受６２Ｂの内輪６２１Ｂが押圧されることにより軸方向外側のアンギュラ玉軸受６１Ｂの内輪６１１Ｂが軸方向外側に移動する。このとき、軸方向外側のアンギュラ玉軸受６１Ｂの内外輪６１１Ｂ、６１２Ｂと玉６１３Ｂとの接触角が背面組み合わせであるにも関わらずアンギュラ玉軸受６２Ｂと同じ方向、即ち軸受中心を通り回転軸と直交する中心線から時計回りに回転する。このとき、軸方向外側に位置するアンギュラ玉軸受６１Ｂには、ラジアル荷重のみならずアキシャル荷重が作用することとなる。 When an excessive axial load Fa ′ acts on the right bearing unit 6 of the third embodiment, the inner ring 611B of the angular ball bearing 61B on the outer side in the axial direction is pressed by the inner ring 621B of the angular ball bearing 62B on the inner side in the axial direction. Move axially outward. At this time, the contact angle between the inner and outer rings 611B and 612B of the angular ball bearing 61B on the outer side in the axial direction and the ball 613B is the same as that of the angular ball bearing 62B, that is, passes through the center of the bearing and is orthogonal to the rotational axis. Rotate clockwise from the center line you want. At this time, not only the radial load but also the axial load acts on the angular ball bearing 61B positioned on the outer side in the axial direction.

そこで、第４実施形態の右軸受ユニット６の軸方向外側のアンギュラ玉軸受６１Ｃの内輪６１１Ｃは、軸方向外側端部よりも軸方向内側端部が肉薄となるように溝肩を落としたカウンタボア６１４が内輪軌道面に形成されている。内輪６１１Ｃのカウンタボア６１４は、外輪６１２Ｃに対する距離が所定距離のまま変化しない平坦面状、又は軸方向内側に向かうに従って次第に広がる傾斜面状に形成してもよい。 Accordingly, the inner ring 611C of the angular ball bearing 61C on the outer side in the axial direction of the right bearing unit 6 of the fourth embodiment has a counter bore in which the groove shoulder is dropped so that the inner end in the axial direction is thinner than the outer end in the axial direction. 614 is formed on the inner ring raceway surface. The counter bore 614 of the inner ring 611C may be formed in a flat surface shape in which the distance to the outer ring 612C does not change at a predetermined distance, or an inclined surface shape that gradually increases inward in the axial direction.

この状態でアンギュラ玉軸受６１Ｃの内輪６１１Ｃに過大なアキシャル荷重Ｆａ’が作用しても、図６に示すように、接触角が玉６１３Ｃの中心を通り回転軸と直交する中心線から時計回りに回転することがなく、これにより、ラジアル荷重を受ける軸方向外側のアンギュラ玉軸受６１Ｃにアキシャル荷重が作用することを回避することができる。
なお、本実施形態では内輪６１１Ｃにカウンタボア６１４を形成したが、これに限定されずラジアル荷重を受けるアンギュラ玉軸受６１Ｃの内輪６１１Ｃの溝径が軸方向内側のアキシャル荷重を受けるアンギュラ玉軸受６２Ｂの内輪６２１Ｂの溝径より大きくしてもよい。 Even if an excessive axial load Fa ′ is applied to the inner ring 611C of the angular ball bearing 61C in this state, the contact angle passes clockwise through the center of the ball 613C and perpendicular to the rotation axis, as shown in FIG. Without rotating, it is possible to avoid the axial load from acting on the axially outer angular ball bearing 61C that receives the radial load.
In this embodiment, the counter bore 614 is formed on the inner ring 611C. However, the present invention is not limited to this, and the groove diameter of the inner ring 611C of the angular ball bearing 61C that receives a radial load is that of the angular ball bearing 62B that receives an axial load on the inner side in the axial direction. It may be larger than the groove diameter of the inner ring 621B.

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が自在である。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.

１ディファレンシャル装置
２ディファレンシャルギヤ
３ディファレンシャルケース
３ａシャフト部（シャフト）
３ｂ段部
４ハウジング
５左軸受ユニット（軸受ユニット）
６右軸受ユニット（軸受ユニット）
７、８ナット
５１、５２アンギュラ玉軸受（玉軸受）
５１１、５２１内輪
５１２、５２２外輪
５１３、５２３玉
６１、６２、６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃアンギュラ玉軸受（玉軸受）
６１１、６２１、６２１Ａ、６２１Ｂ、６２１Ｃ内輪
６１２、６２２、６２２Ａ、６２２Ｂ、６２２Ｃ外輪
６１３、６２３、６２３Ａ、６２３Ｂ、６２３Ｃ玉 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Differential apparatus 2 Differential gear 3 Differential case 3a Shaft part (shaft)
3b Step 4 Housing 5 Left bearing unit (bearing unit)
6 Right bearing unit (bearing unit)
7, 8 Nut 51, 52 Angular contact ball bearing (ball bearing)
511, 521 Inner ring 512, 522 Outer ring 513, 523 Ball 61, 62, 62A, 62B, 62C Angular contact ball bearing (ball bearing)
611, 621, 621A, 621B, 621C Inner ring 612, 622, 622A, 622B, 622C Outer ring 613, 623, 623A, 623B, 623C Ball

Claims

A bearing device incorporated in a differential device including a differential gear provided in a differential case, and rotatably supporting the differential case with respect to a housing,
The bearing device is composed of bearing units provided at both axial ends of the differential case ,
Each of the bearing units is composed of a ball bearing in combination with the rear surface, and the outer rings of the ball bearings are fitted into the housing and abut against each other in the axial direction, and the inner rings of the ball bearings arranged on the inner side in the axial direction are the differentials. The preload is adjusted by abutting the case and pressing the inner ring of the ball bearing disposed on the axially outer side in the axial direction,
At least one of the bearing units provided at both axial ends of the differential case is a load sharing in which one of the rear combination ball bearings is a ball bearing that receives an axial load and the other is a ball bearing that receives a radial load. Has a structure,
The outer ring of the ball bearing that receives the axial load does not directly contact the housing in the axial direction,
The contact angle of the ball bearing receiving the axial load is larger than the contact angle of the ball bearing receiving the radial load,
A bearing device, wherein a clearance between the outer ring of the ball bearing receiving the axial load and the housing is larger than a clearance between the outer ring of the ball bearing receiving the radial load and the housing.

In the bearing unit having the load distribution structure, claims groove diameter of the inner ring raceway surface of the ball bearing receiving the radial load and wherein the us go larger than the groove diameter of the inner ring raceway surface of the ball bearing receiving the axial load The bearing device according to 1 .

The bearing unit is configured to adjust a preload by pressing an inner ring of the ball bearing arranged on the outer side in the axial direction by screwing a nut to a male screw formed in the differential case. The bearing device according to claim 1 or 2 .