CN105003529B - 双列球轴承及轴支承装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种双列球轴承及轴支承装置。双列球轴承包括:外圈(16);内圈(15);多个第一滚珠(11),设置在所述外圈(16)与所述内圈(15)之间,且构成第一列;多个第二滚珠(12),设置在所述外圈(16)与所述内圈(15)之间,且构成节圆直径比所述第一列的节圆直径大的第二列;环状的第一保持器(21),具有多个保持所述第一滚珠(11)的第一空腔(23);环状的第二保持器(22),具有多个保持所述第二滚珠(12)的第二空腔(24);及圆环部(30),与所述外圈(16)一起从半径方向外侧覆盖由所述第二空腔(24)保持的所述第二滚珠(12)中的从该第二空腔(24)露出而面向半径方向外侧的部分。
Description
技术领域
本发明涉及双列球轴承。而且,本发明涉及具备双列球轴承的轴支承装置。
背景技术
作为用于对差动齿轮装置的龆轮轴进行支承的滚动轴承,以往,采用了圆锥滚子轴承,但是近年来,为了低转矩化(低损失化)而采用双列球轴承(例如,参照日本特开2006-234100,图1)。图9是利用截面来表示以往的差动齿轮装置的一部分的说明图。差动齿轮装置具备:壳体80;设置在该壳体80内且具有齿圈82及龆轮83的差动机构81;与龆轮83一体旋转的龆轮轴84;将该龆轮轴84支承为旋转自如的双列球轴承90。
双列球轴承90具备:外圈91;内圈92;设置在上述外圈91与内圈92之间且构成第一列的多个第一滚珠93及构成第二列的多个第二滚珠94。第一滚珠93及第二滚珠94与外圈91及内圈92的滚道槽进行角接触,基于第二滚珠94的第二列的节圆直径大于基于第一滚珠93的第一列的节圆直径。并且,环状的第一保持器95将多个第一滚珠93沿着周向等间隔地保持,环状的第二保持器96将多个第二滚珠94沿着周向等间隔地保持。
双列球轴承90设置在龆轮83的附近而支承龆轮轴84。而且,通过积存在壳体80内的润滑油(oil)P1,进行齿圈82与龆轮83的润滑,而且,进行双列球轴承90的润滑。需要说明的是,图9的假想线L1表示润滑油P1的油面。
在该双列球轴承90中,为了如所述那样使基于第二滚珠94的第二列的节圆直径大于基于第一滚珠93的第一列的节圆直径,而使第二滚珠94所滚动的外圈91的滚道槽的直径大于第一滚珠93所滚动的外圈91的滚道槽的直径,外圈91的内周面作为整体而成为朝向龆轮83侧扩径的形状。因此,当双列球轴承90旋转时,在外圈91与内圈92之间(双列球轴承90的内部),产生积存于壳体80内的润滑油P1从龆轮83的相反侧(图9的右侧)通过双列球轴承90的内部并从龆轮83侧(图9的左侧)排出那样的润滑油P1的流动(图9的箭头X1)。
积存于壳体80内的润滑油P1中含有在壳体80、齿圈82及龆轮83的制造时产生的加工屑、在差动机构81的动作时在齿轮82、83之间产生的磨损屑等异物。因此,如所述那样,当润滑油P1大量地通过双列球轴承90的内部时,该润滑油P1含有的所述异物啮入滚珠93、94与外圈91及内圈92的滚道槽之间的概率升高。
另外,如图9所示,由旋转的齿圈82拢起的润滑油P1有时会降落于双列球轴承90的第二滚珠94,这种情况下,该润滑油P1含有的异物也可能会啮入第二滚珠94与滚道槽之间。此外,通过齿轮82、83的旋转,壳体80内的润滑油P1产生回流,在双列球轴承90(第二滚珠94)的附近,回流的润滑油P1要朝向第二滚珠94流入(图9的箭头X2)。这种情况下,润滑油P1含有的异物也可能会啮入第二滚珠94与滚道槽之间。
发明内容
当润滑油向双列球轴承90的内部大量地浸入时,在滚珠94(93)与滚道槽之间容易产生润滑油中含有的异物的啮入,其结果是,滚珠94(93)的表面或滚道槽发生剥离等而轴承寿命下降。因此,本发明提供一种双列球轴承及轴支承装置,所述双列球轴承中,润滑油含有的异物难以进入到滚珠与外圈及内圈的滚道槽之间,从而能够延长轴承寿命。
本发明的第一方案的双列球轴承包括:外圈;内圈;多个第一滚珠,设置在所述外圈与所述内圈之间,且构成第一列;多个第二滚珠,设置在所述外圈与所述内圈之间,且构成节圆直径比所述第一列的节圆直径大的第二列;环状的第一保持器,具有多个保持所述第一滚珠的第一空腔;环状的第二保持器,具有多个保持所述第二滚珠的第二空腔;及圆环部,与所述外圈一起从半径方向外侧覆盖由所述第二空腔保持的所述第二滚珠中的从该第二空腔露出而面向半径方向外侧的部分。
根据上述结构,例如,即使润滑油从存在于双列球轴承的附近的齿轮朝向第二滚珠降落,或者在双列球轴承(的一部分)浸于润滑油中的状态下润滑油通过润滑油的回流欲朝向第二滚珠流入,也能够通过圆环部将这样的润滑油隔断。因此,润滑油含有的异物难以进入第二滚珠与外圈及内圈的滚道槽之间,其结果是,能够延长轴承寿命。而且,在具有节圆直径不同的双列的滚珠的双列球轴承中,在外圈与内圈之间产生润滑油从第一列侧浸入而从第二列侧流出那样的润滑油的流动,但是在圆环部与对该第二列包含的第二滚珠进行支承的保持器之间形成的间隙作为节流部发挥功能,能够减少通过外圈与内圈之间的油量。而且,不是以往那样滚珠向径向外侧露出(成为剥出)的状态,在本发明中滚珠成为被从径向外侧覆盖的状态,因此即使离心力作用,也难以产生从轴承内部向外部的润滑油的排出。即,润滑油在轴承内部难以流动。因此,润滑油含有的异物难以进入第一及第二滚珠与外圈及内圈的滚道槽之间,其结果是,能够延长轴承寿命。
另外,所述第二保持器可以具有:外环状部,位于所述第二滚珠的轴向外侧;及多个柱部,从所述外环状部朝向轴向内侧延伸,在所述外环状部的外周面与所述圆环部的内周面之间形成的外环状间隙的半径方向尺寸可以为在所述内圈的所述第二滚珠侧的轴向端部的外周面与所述圆环部的内周面之间形成的环状空间的半径方向尺寸的20%以下。这种情况下,通过外圈与内圈之间的润滑油欲沿着外圈的内周面流动,但是通过将所述外环状间隙的半径方向尺寸减小为所述环状空间的半径方向尺寸的20%以下,阻碍沿着外圈的内周面的润滑油的流动的效果提高。
另外,所述内圈的所述第二滚珠侧的轴向端部的外周面的直径可以为所述圆环部的内周面的直径的70%以上,这种情况下,在内圈的所述轴向端部与圆环部之间形成的环状空间的半径方向尺寸减小。即,该环状空间成为润滑油在双列球轴承的内部流动的通路的流出侧端部,但是通过在该流出侧端部减少润滑油的通过截面,由此能够提高作为所述节流部的功能。
另外,所述第二保持器可以具有:外环状部,位于所述第二滚珠的轴向外侧;及多个柱部,从所述外环状部朝向轴向内侧延伸,所述外环状部的外周面的直径为所述圆环部的内周面的直径的80%以上,这种情况下,在圆环部与外环状部之间形成的间隙(外环状间隙)的半径方向尺寸减小。即,通过外圈与内圈之间的润滑油欲沿着外圈的内周面流动,但是通过减小所述外环状间隙的半径方向尺寸,阻碍沿着外圈的内周面的润滑油的流动的效果提高。
另外,所述圆环部的内周面可以由与所述外圈的中心线(C1)平行的圆筒面构成,所述圆筒面是未进行精加工的面。这种情况下,第二滚珠所接触的外圈的滚道槽被进行精加工,但是存在于该滚道槽的延长末端的圆环部的内周面由与外圈的中心线平行的圆筒面构成,但是成为未进行精加工的面。即,圆环部的内周面无需进行精加工,从而实现成本降低。
另外,所述圆环部可以与所述外圈一体,但所述圆环部也可以是与所述外圈分体的环状构件。在分体的情况下,能够使用圆环部和(以往的)外圈构成所述双列球轴承。
另外,本发明的第二方案的轴支承装置包括:壳体;齿轮机构,具有设置在所述壳体内的大径齿轮及小径齿轮;轴,与所述小径齿轮一体旋转;及所述第一方案的双列球轴承,将所述轴支承为旋转自如。根据该结构,在双列球轴承中,润滑油含有的异物难以进入滚珠(尤其是第二滚珠)与外圈及内圈的滚道槽之间,能够延长轴承寿命。其结果是,能够延长轴支承装置的寿命。
附图说明
本发明的实施方式的特征、优点、技术及工业意义参照附图说明如下,其中,相同的标号表示相同的部件。
图1是具备本发明的双列球轴承的差动齿轮装置的剖视图。
图2是双列球轴承的剖视图。
图3A-3C是说明圆环部的变形例的说明图。
图4是表示圆环部及其周围的放大剖视图。
图5是表示双列球轴承的另一方式的剖视图。
图6是表示双列球轴承的又一方式的剖视图。
图7是表示通过双列球轴承的内部的润滑油的解析结果的坐标图。
图8A-8D是解析所使用的模型的说明图。
图9是以截面来表示以往的差动齿轮装置的一部分的说明图。
具体实施方式
以下,基于附图,说明本发明的实施方式。
以下说明的轴支承装置是搭载于机动车等的差动齿轮装置,如图1所示,具备壳体50、差动机构(齿轮机构)51、龆轮轴55、将该龆轮轴55支承为旋转自如的双列球轴承5、7。
差动机构51具有设置在壳体50内的作为大径齿轮的齿圈52及作为小径齿轮的龆轮53。龆轮53与龆轮轴55一体形成,它们一体旋转。龆轮53设于龆轮轴55的一端部,且与齿圈52啮合。在龆轮轴55的另一端部安装有凸缘54,在该凸缘54连结有未图示的驱动轴。
壳体50收容差动机构51、龆轮轴55及双列球轴承5、7。在壳体50的内部设置有环状壁50a、50b。在环状壁50a的内周面装配有一方的双列球轴承5的外圈16及后述的圆环部30,在环状壁50b的内周面装配有另一方的双列球轴承7的外圈26。在龆轮53侧的双列球轴承5的内圈15与凸缘54侧的双列球轴承7的内圈25之间设置有圆筒状的衬圈6。在壳体50内积存有润滑油(oil)P1,通过润滑油P1,进行齿圈52与龆轮53的润滑,而且,进行双列球轴承5、7的润滑。需要说明的是,图1的假想线L1表示润滑油P1的油面。
在该差动齿轮装置中,未图示的所述驱动轴的动力经由龆轮轴55向差动机构51传递,差动机构51进行驱动。在该差动机构51的两侧经由未图示的接头而连结有车轮轴,差动齿轮装置能够适当调整这些车轮轴的转速差。
对龆轮53侧的双列球轴承5进行说明。图2是双列球轴承5的剖视图。需要说明的是,图2是图1所示的双列球轴承5的下侧一半的剖视图。双列球轴承5具备外圈16、内圈15、多个第一滚珠11、多个第二滚珠12、环状的第一保持器21、环状的第二保持器22。而且,该双列球轴承5具备圆环部30。关于圆环部30在后文进行说明,但是本实施方式的圆环部30与外圈16成为一体。
外圈16及内圈15分别由圆筒状的构件形成,将滚珠11、12夹于它们之间而呈同心状地配置。通过沿周向配置的多个第一滚珠11构成第一列(第一滚动体列)。而且,通过沿着周向配置的多个第二滚珠12构成第二列(第二滚动体列)。在本实施方式中,第一滚珠11与第二滚珠12为同径。外圈26、内圈25及滚珠11、12由轴承钢构成。而且,第一保持器21及第二保持器22为合成树脂制。
在外圈16的内周面形成有第一外圈滚道槽35和第二外圈滚道槽36。第二外圈滚道槽36比第一外圈滚道槽35的直径大。在内圈15的外周面形成有第一内圈滚道槽38和第二内圈滚道槽39。第二内圈滚道槽39比第一内圈滚道槽38的直径大。第一滚珠11与第一外圈滚道槽35及第一内圈滚道槽38具有接触角地接触,在这些滚道槽35、38中滚动。第二滚珠12与第二外圈滚道槽36及第二内圈滚道槽39具有接触角地接触,在这些滚道槽36、39中滚动。通过以上所述,由多个第二滚珠12构成的第二列的节圆直径D2大于由多个第一滚珠11构成的第一列的节圆直径D1(D2>D1)。
第一保持器21整体形状为环状,具有:位于第一滚珠11的轴向外侧的圆环状的外环状部42;从该外环状部42朝向轴向内侧延伸的多个柱部44;位于第一滚珠11的轴向内侧的圆环状的内环状部43。多个柱部44沿着周向等间隔地设置,将外环状部42与内环状部43连结。第二保持器22整体形状为环状,具有:位于第二滚珠12的轴向外侧的圆环状的外环状部45;从该外环状部45朝向轴向内侧延伸的多个柱部47;位于第二滚珠12的轴向内侧的圆环状的内环状部46。多个柱部47沿着周向等间隔地设置,将外环状部45与内环状部46连结。所述轴向内侧是双列球轴承5的轴向中央侧。即,两列滚珠11、12之间成为轴向中央侧。相对于此,所述轴向外侧包含双列球轴承5的轴向两外侧。即,在图2的情况下,以右侧的第一滚珠11为基准时,其右侧成为轴向外侧,以左侧的第二滚珠12为基准时,其左侧成为轴向外侧。
在第一保持器21中,由外环状部42、内环状部43及在周向上相邻的柱部44包围的区域成为对滚珠11进行保持的第一空腔23,在各第一空腔23设有一个滚珠11。第一空腔23沿着周向形成多个,由此,第一保持器21能够将多个第一滚珠11沿着周向等间隔地保持。在第二保持器22中,由外环状部45、内环状部46及在周向上相邻的柱部47包围的区域成为对滚珠12进行保持的第二空腔24,在各第二空腔24设有一个滚珠12。第二空腔24沿着周向形成多个,由此,第二保持器22能够将多个第二滚珠12沿着周向等间隔地保持。
通过以上所述,构成第一列的多个第一滚珠11设置在外圈16与内圈15之间,构成第二列的多个第二滚珠设置在外圈16与内圈15之间,这些滚珠11、12分别由保持器21、22保持,内圈15与外圈16相对旋转自如。
对所述圆环部30进行说明。如所述那样,图2所示的圆环部30与外圈16为一体,外圈16由沿着轴向延长的部分构成。在本实施方式中,以与外圈16的中心线C1正交且通过第二滚珠12的中心的假想平面H为边界,将比该边界靠轴向外侧(图2的情况下为左侧)设为圆环部30。需要说明的是,外圈16、内圈15、保持器21、22及圆环部30呈同心状地配置,因此内圈15、保持器21、22及圆环部30的中心线与外圈16的中心线C1一致。
圆环部30为短圆筒状,其内周面32具有从第二外圈滚道槽36的大径侧的端部沿着轴向延长的圆筒形状。圆环部30的外周面33具有从外圈16的外周面17沿着轴向延长的圆筒形状。图2所示的圆环部30的轴向外侧的端面31的轴向位置与第二保持器22的外环状部45的轴向外侧的端面45a的轴向位置相同,具有轴向长度L。需要说明的是,外圈16的轴向两端面中的与圆环部30相反一侧的轴向的端面18位于比内圈15的(与圆环部30相反一侧的)轴向端面19靠轴向外侧的位置。
所述圆环部30可以是图示的方式以外的方式,能够变更所述轴向长度L。例如图3A-3C所示,可以设为如下的<1>~<3>的方式。
<1>圆环部30的端面31位于比外环状部45的轴向外侧的端面45a更靠轴向外侧的位置的方式(参照图3A)
<2>圆环部30的端面31位于外环状部45的轴向外侧的端面45a与轴向内侧的端面45b之间的方式(参照图3B)
<3>圆环部30的端面31与外环状部45的轴向内侧的端面45b一致的方式(参照图3C)
即,根据图2及图3A-3C所示的各方式,关于轴向的位置,圆环部30的端面31只要位于比外环状部45的轴向内侧的端面45b靠轴向外侧的位置即可。需要说明的是,在外环状部45的轴向内侧形成有凹曲面状的第二空腔24,但是所述端面45b是外环状部45中的位于最靠轴向内侧的位置的面。在图3A-3C所示的各方式中,外环状部45在其轴向内侧,除了构成第二空腔24的凹曲面之外,还具有成为与外圈16的中心线正交的面的端面45b。而且,在所述<1>的情况下,关于轴向的位置,圆环部30的端面31位于比内圈15的端面20更靠轴向外侧的位置。这种情况下,需要设为在轴向上长至与存在于双列球轴承5的周边的其他的部件或部分不干涉的位置为止的圆环部30。
如以上那样,根据图2及图3A-3C所示的各方式,圆环部30能够与外圈16一起从半径方向外侧覆盖第二保持器22的第二空腔24所保持的第二滚珠12中的、从该第二空腔24露出而面向半径方向外侧的部分的整体。需要说明的是,通过圆环部30覆盖滚珠12的部分在图2及图3A-3C中由区域M表示。
在此,在图1中,积存于壳体50内的润滑油P1中包含在壳体50、齿圈52及龆轮53的制造时产生的加工屑、在差动机构51的动作时在齿轮52、53之间产生的磨损屑等异物。而且,与通过表示现有技术的图9说明的情况同样,在本发明的各方式中,由旋转的齿圈52(参照图1)拢起的润滑油P1也向双列球轴承5降落。而且,通过齿圈52及龆轮53的旋转,壳体50内的润滑油P1产生回流,回流的润滑油P1欲朝向第二滚珠12流入(图1的箭头X2)。因此,包含异物的润滑油P1向双列球轴承5的内部浸入,润滑油P1包含的异物啮入滚珠11(12)与外圈16及内圈15的各滚道槽36、39(35、38)之间的话,存在滚珠11(12)的表面或滚道槽36、39(35、38)剥离等而轴承寿命下降的可能性。
因此,在所述各方式的双列球轴承5中,如所述那样,圆环部30与外圈16一起从半径方向外侧覆盖第二滚珠12中的从第二空腔24露出而面向半径方向外侧的部分的整体。由此,润滑油从存在于双列球轴承5的附近的龆轮53朝向第二滚珠12降落,即使在双列球轴承5的一部分浸于润滑油P1中的状态下润滑油P1通过该润滑油P1的回流欲朝向第二滚珠12流入,也能通过圆环部30将这样的润滑油P1隔断。因此,润滑油P1含有的异物难以进入第二滚珠12与滚道槽36、39之间,其结果是,能够延长轴承寿命。
此外,在各方式的双列球轴承5中,(代表性地通过图2在以下进行说明时)第二滚珠12所滚动的第二外圈滚道槽36的直径大于第一滚珠11所滚动的第一外圈滚道槽35的直径,外圈16的内周面作为整体而成为朝向龆轮53侧逐级扩径的形状。因此,双列球轴承5的内圈15旋转时,在外圈16与内圈15之间(双列球轴承5的内部),产生积存于壳体50内的润滑油P1从第一列侧(图1的右侧)浸入而从第二列侧(图1的左侧)流出那样的润滑油P1的流动(图1的箭头X1)。即,在外圈16与内圈15之间形成环状的空间,但该空间成为润滑油P1的通路(流路)。
因此,在所述各方式的双列球轴承5中,如前所述,圆环部30与外圈16一起从半径方向外侧覆盖第二滚珠12中的从第二空腔24露出而面向半径方向外侧的部分的整体。由此,在圆环部30的内周面32与第二保持器22之间形成的间隙作为在外圈16与内圈15之间形成的润滑油P1的所述流路上的“节流部”发挥功能,能够减少通过该流路的润滑油P1的油量。因此,润滑油P1含有的异物难以进入第一滚珠11与滚道槽35、38之间及第二滚珠12与滚道槽36、39之间,其结果是,能够延长轴承寿命。而且,不是像以往那样滚珠94(参照图9)向径向外侧露出(成为剥出)的状态,在所述各方式的情况下,成为通过圆环部30从径向外侧覆盖滚珠12的状态,因此即使离心力作用也难以产生从轴承内部向外部的润滑油P1的排出。即,润滑油P1难以在轴承内部流动。因此,润滑油P1含有的异物尤其难以进入滚珠12与滚道槽36之间,其结果是,能够延长轴承寿命。
另外,在所述各方式的外圈16的内周面,第一外圈滚道槽35及第二外圈滚道槽36分别在切削加工之后进行研磨处理作为精加工。相对于此,圆环部30的内周面32由与外圈16的中心线C1(参照图2)平行的圆筒面构成,但是该内周面32成为未被进行精加工的光面。即,对于圆环部30的内周面32,不进行研磨处理。这样,虽然滚珠12接触的外圈16的滚道槽35、36被进行精加工(研磨处理),但是存在于第二外圈滚道槽36的延长末端的圆环部30的内周面32成为未被进行精加工(研磨处理)的面。即,圆环部30的内周面32无需进行精加工,由此,减少双列球轴承5的制造成本。
关于作为所述“节流部”的功能,通过图4具体进行说明。图4是表示圆环部30及其周围的放大剖视图。在第二保持器22的外环状部45的外周面45c与圆环部30的内周面32之间形成的间隙为外环状间隙K1,设该外环状间隙K1的半径方向尺寸为Y1。在内圈15的第二滚珠12侧的轴向端部(肩部)27的外周面27a与圆环部30的内周面32之间形成的空间为环状空间K0,设该环状空间K0的半径方向尺寸为Y0。并且,在本实施方式中,所述半径方向尺寸Y1设定为所述半径方向尺寸Y0的20%以下(Y1/Y0≤20%)。而且,所述外环状间隙K1的半径方向尺寸Y1优选成为圆环部30的半径方向尺寸(厚度)B1的60%以下(Y1/B1≤60%)。
这种情况下,通过外圈16与内圈15之间的润滑油P1欲沿着外圈16的内周面流动,但是如所述那样,将外环状间隙K1的半径方向尺寸Y1减小成为环状空间K0的半径方向尺寸Y0的20%以下,由此沿着外圈16流动的润滑油P1的通过截面减少,阻碍沿着外圈16的润滑油P1的流动的效果提高。即,能够更有效地减少通过轴承内部的润滑油P1的油量。需要说明的是,图4是图2所示的方式的放大图,但是在图3A-3C所示的各方式中也具有形成为所述的Y1/Y0≤20%的结构,由此同样能够更有效地减少通过轴承内部的润滑油P1的油量。
另外,如图4所示,在第二保持器22的外环状部45的内周面45d与内圈15的所述轴向端部(肩部)27的外周面27a之间形成的间隙为内环状间隙K2,设该内环状间隙K2的半径方向尺寸为Y2。并且,所述外环状间隙K1的半径方向尺寸Y1与所述内环状间隙K2的半径方向尺寸Y2的总和(Y1+Y2)设定为在内圈15与圆环部30之间形成的所述环状空间K0的半径方向尺寸Y0的50%以下(Y1+Y2≤Y0的50%)。
这种情况下,在外圈16与内圈15之间形成环状的空间,该空间成为润滑油P1的通路(流路),在其延长上形成内圈15与圆环部30之间的所述环状空间K0,但是在作为所述通路(流路)的流出侧端部的环状空间K0中能够减少润滑油P1的通过截面,能够提高作为所述“节流部”的功能。
另外,如图4所示,设内圈15的所述轴向端部(肩部)27的外周面27a的直径为d5,圆环部30的内周面32的直径为d2。并且,在本实施方式中,所述轴向端部(肩部)27的外周面27a的直径d5设定为圆环部30的内周面32的直径d2的70%以上(d5/d2≥70%)。这种情况下,能够减小在内圈15的轴向端部(肩部)27与圆环部30之间形成的环状空间K0的半径方向尺寸Y0。即,该环状空间K0如所述那样成为润滑油P1的通路(流路)的流出侧端部,但是通过减小环状空间K0的半径方向尺寸Y0,在该流出侧端部能够减少润滑油P1的通过截面,能够提高作为所述“节流部”的功能。
另外,设第二保持器22的外环状部45的外周面45c的直径为d3。并且,在本实施方式中,该外环状部45的外周面45c的直径d3设定为圆环部30的内周面32的直径d2的80%以上(d3/d2≥80%)。这种情况下,能够减小在圆环部30与外环状部45之间形成的外环状间隙K1的半径方向尺寸Y1。即,通过外圈16与内圈15之间的润滑油P1欲沿着外圈16的内周面流动,但是通过减小外环状间隙K1的半径方向尺寸Y1,阻碍沿着外圈16的内周面的润滑油P1的流动的效果提高。
另外,在本实施方式中,外环状间隙K1的半径方向尺寸Y1设定得比内环状间隙K2的半径方向尺寸Y2小。具体而言,外环状间隙K1的半径方向尺寸Y1设定为内环状间隙K2的半径方向尺寸Y2的45%以下(Y1/Y2≤45%)。即,外环状间隙K1与内环状间隙K2相比沿半径方向变窄。这是因为,正如所述那样,通过外圈16与内圈15之间的润滑油P1欲沿着外圈16的内周面流动,因此通过将外环状间隙K1沿半径方向缩窄而提高阻碍沿着外圈16的内周面的润滑油P1的流动的效果。
需要说明的是,如所述那样由于设为“Y1/Y0≤20%”的结构、设为“Y1+Y2≤Y0的50%”的结构、及设为“d3/d2≥80%”的结构,而外环状部45从柱部47向半径方向外侧突出。即,在第二保持器22中,外环状部45的外周面45c位于比柱部47的半径方向外侧面47a靠半径方向外侧的位置。通过该结构,能够减小所述半径方向尺寸Y1。
图5是表示双列球轴承5的另一方式的剖视图。在图2~图4所示的所述各方式中,圆环部30与外圈16成为一体,但是图5所示的圆环部30由与外圈16分体的环状构件构成。关于其他的结构,与所述各方式同样,在此省略说明。
分体的圆环部30与外圈16沿轴向排列设置,与外圈16一起装配于环状壁50a(参照图1)。这样,在圆环部30为分体的情况下,可以使用该圆环部30和外圈16来构成双列球轴承5。需要说明的是,该外圈16可以采用以往的结构。这样将圆环部30与外圈16分体形成的结构也可以是图5所示的方式以外的方式,可以变更圆环部30的轴向长度而形成为与图3A-3C所示的所述<1>~<3>的方式同样的结构。而且,也可以采用通过图4说明的结构。
图6是表示双列球轴承5的又一方式的剖视图。所述各方式的第二保持器22具有外环状部45和内环状部46由柱部47连结而成的结构,但是图6所示的方式的第二保持器22省略轴向外侧的外环状部,具有柱部47从轴向内侧的内环状部46延伸的结构。该第二保持器22的情况下,由内环状部46和在周向上相邻的柱部47从三方包围的区域成为第二空腔24。需要说明的是,第一保持器21也可以是由内环状部43(或外环状部42)和在周向上相邻的柱部44从三方包围的区域成为第一空腔23的结构。
并且,在该图6所示的方式中,圆环部30也与外圈16一起从半径方向外侧覆盖由第二保持器22的第二空腔24保持的第二滚珠12中的、从该第二空腔24露出而面向半径方向外侧的部分的整体。并且,在图6所示的方式中,圆环部30的端面31的轴向位置与由第二空腔24保持的滚珠12的轴向外侧的端部12a的轴向位置一致。或者,虽然未图示,但是圆环部30的端面31的轴向位置也可以比滚珠12的轴向外侧的端部12a靠轴向外侧。
图7是表示通过双列球轴承的内部的润滑油的解析结果的坐标图。图7所示的坐标图的纵轴表示通过双列球轴承的外圈与内圈之间的润滑油的流量。横轴从左侧起依次是现有例、实施例1、实施例2及实施例3。解析条件模拟了在润滑油中使轴承旋转的状态。润滑油的物理性能值设为相当于VG46。
实施例1如图8A所示,关于轴向的位置,是圆环部30的端面31位于外环状部45的轴向外侧的端面45a与轴向内侧的端面45b之间的方式。实施例2如图8B所示,关于轴向的位置,圆环部30的端面31位于比外环状部45的轴向外侧的端面45a靠轴向外侧的位置,且与内圈15的轴向的端面20一致。实施例3如图8C所示,关于轴向的位置,圆环部30的端面31位于比外环状部45的轴向外侧的端面45a靠轴向外侧的位置,而且,位于比内圈15的轴向的端面20靠轴向外侧的位置。
在实施例1~3中,分别是圆环部30与外圈16一起从半径方向外侧覆盖由第二保持器22的第二空腔24保持的第二滚珠12中的、从该第二空腔24露出而面向半径方向外侧的部分的整体。比较例如图8D所示,不具有圆环部30。即,仅是由第二保持器22的第二空腔24保持的第二滚珠12中的、从该第二空腔24露出而面向半径方向外侧的部分的大致一半由外圈16从半径方向外侧覆盖。
如图7的坐标图所示,与比较例相比,在实施例1中,通过的润滑油的流量减少,实施例1具有基于圆环部30的作为所述“节流部”的功能。而且,在实施例2及实施例3中,润滑油的流量更大地减少,具有基于圆环部30的作为所述“节流部”的功能。需要说明的是,在实施例3中,与比较例相比,流量减少约30%。根据实施例2及实施例3可知,流量较大地减少,因此圆环部30在轴向上越长,在外圈16与内圈15之间形成的流路的阻力越大,通过该流路的润滑油的流量越减少。
以上,关于双列球轴承的结构的所述说明是对于图1所示的差动齿轮装置的龆轮53侧的双列球轴承5的说明,但是凸缘54侧的双列球轴承7也可以具有与龆轮53侧的双列球轴承5同样的结构。即,凸缘54侧的双列球轴承7也可以具有从半径方向外侧覆盖滚珠的圆环部。根据所述各方式的双列球轴承5(7),润滑油P1包含的异物难以进入滚珠12与外圈16及内圈15的滚道槽36、39之间、及滚珠11与外圈16及内圈15的滚道槽35、38之间,能够延长轴承寿命。其结果是,能够延长差动齿轮装置的寿命。
本发明的双列球轴承5、7及具备该双列球轴承5、7的轴支承装置并不局限于图示的方式,在本发明的范围内也可以是其他的方式。例如,在所述各方式中,说明了将双列球轴承5、7适用于差动齿轮装置的情况,但也可以在其他的轴支承装置中适用所述各方式的双列球轴承5。
Claims (7)
1.一种双列球轴承,其特征在于,包括:
外圈(16);
内圈(15);
多个第一滚珠(11),设置在所述外圈(16)与所述内圈(15)之间,且构成第一列;
多个第二滚珠(12),设置在所述外圈(16)与所述内圈(15)之间,且构成节圆直径比所述第一列的节圆直径大的第二列;
环状的第一保持器(21),具有多个保持所述第一滚珠(11)的第一空腔(23);
环状的第二保持器(22),具有多个保持所述第二滚珠(12)的第二空腔(24);及
圆环部(30),与所述外圈(16)一起从半径方向外侧覆盖由所述第二空腔(24)保持的所述第二滚珠(12)中的从该第二空腔(24)露出而面向半径方向外侧的部分,
所述内圈(15)的所述第二滚珠(12)侧的轴向端部的外周面(27a)的直径(d5)为所述圆环部(30)的内周面的直径(d2)的70%以上,
所述第二保持器(22)具有位于所述第二滚珠(12)的轴向外侧的外环状部(45),在所述外环状部(45)的外周面(45c)与所述圆环部(30)的内周面(32)之间形成的外环状间隙(K1)的半径方向尺寸(Y1)与在所述外环状部(45)的内周面(45d)与所述内圈(15)的第二滚珠(12)侧的轴向端部的外周面(27a)之间形成的内环状间隙(K2)的半径方向尺寸(Y2)的总和设定为在所述内圈(15)的所述第二滚珠(12)侧的轴向端部的外周面(27a)与所述圆环部(30)的内周面之间形成的环状空间(K0)的半径方向尺寸(Y0)的50%以下,
所述外环状间隙(K1)的半径方向尺寸(Y1)设定为所述内环状间隙(K2)的半径方向尺寸(Y2)的45%以下。
2.根据权利要求1所述的双列球轴承,其中,
所述圆环部(30)的端面(31)与所述外环状部(45)的轴向内侧的端面(45b)一致。
3.根据权利要求1所述的双列球轴承,其中,
所述第二保持器(22)还具有从所述外环状部(45)朝向轴向内侧延伸的多个柱部(47),
所述外环状间隙(K1)的半径方向尺寸(Y1)为所述环状空间(K0)的半径方向尺寸(Y0)的20%以下。
4.根据权利要求1或2所述的双列球轴承,其中,
所述第二保持器(22)具有:外环状部(45),位于所述第二滚珠(12)的轴向外侧;及多个柱部(47),从所述外环状部(45)朝向轴向内侧延伸,
所述外环状部(45)的外周面的直径(d3)为所述圆环部(30)的内周面的直径(d2)的80%以上。
5.根据权利要求1或2所述的双列球轴承,其中,
所述圆环部(30)的内周面由与所述外圈(16)的中心线(C1)平行的圆筒面构成,所述圆筒面是未进行精加工的面。
6.根据权利要求1或2所述的双列球轴承,其中,
所述圆环部(30)由与所述外圈(16)分体的环状构件构成。
7.一种轴支承装置,其特征在于,包括:
壳体(50);
齿轮机构(51),具有设置在所述壳体(50)内的大径齿轮(52)及小径齿轮(53);
轴(55),与所述小径齿轮(53)一体旋转;及
权利要求1或2所述的双列球轴承(5),将所述轴(55)支承为旋转自如。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |