JP2004197819A - Differential gear - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、左右の車輪に回転差をつける差動装置に関し、特に、その転がり軸受を改良した差動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
差動装置として、ディファレンシャル・キャリアに回転自在に支持されかつ一端部にピニオン・ギアが配設されたピニオン・シャフトと、ピニオン・ギアに噛み合わされたリング・ギアと、リング・ギアに取り付けられたディファレンシャル・ケースと、ディファレンシャル・ケースをディファレンシャル・キャリアに回転自在に支持する1対の転がり軸受とを備えたものが使用されている。
【0003】
差動装置の転がり軸受は、従来、高い剛性を得るために円錐ころ軸受とされていたが、燃費向上の観点から軸受の低トルク化が課題となっており、円錐ころ軸受より回転トルクが小さい玉軸受を使用することが提案されている。(特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−161466号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
玉軸受を使用した差動装置では、円錐ころ軸受のものに比べて、通常、剛性が低下するため、低トルクと高剛性とを両立させるための材質変更などによって製造コストが増加すること、異物油中での使用となるために寿命低下が懸念されることなどの新たな課題が生じ、これらの新たな課題を解決しかつ低トルクおよび高剛性を確保した軸受を有する差動装置が求められている。
【0006】
この発明の目的は、円錐ころ軸受に代えて低トルクの軸受を使用して、燃費向上を可能とするとともに、寿命低下やコスト増の問題を改良した差動装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この発明による差動装置は、ディファレンシャル・キャリアに回転自在に支持されかつ一端部にピニオン・ギアが配設されたピニオン・シャフトと、ピニオン・ギアに噛み合わされたリング・ギアと、リング・ギアに取り付けられたディファレンシャル・ケースと、ディファレンシャル・ケースをディファレンシャル・キャリアに回転自在に支持する1対の転がり軸受とを備えている差動装置において、前記1対の転がり軸受のうち、少なくともピニオン・ギアとリング・ギアとの噛合位置から遠い側のものを斜接玉軸受とするとともに、該斜接玉軸受の内輪および玉の硬度について、以下の各条件を満たすようにしたことを特徴とするものである。
【0008】
0<(玉のロックウェルC硬さ−内輪のロックウェルC硬さ)≦1、
61≦内輪のロックウェルC硬さ≦66、
62≦玉のロックウェルC硬さ≦67
ここで、内輪および玉の硬度は、表層部(表面から深さ0.5mm程度)における硬度をいうものとする。
【0009】
従来の軸受鋼(JIS SUJ−2)製斜接玉軸受の内輪のロックウェルC硬さは、60〜64であり、従来の斜接玉軸受の玉のロックウェルC硬さは、62〜67である。上記条件を満たすためには、内輪の硬さを従来よりも大きくする必要があり、そのために、内輪には、例えば、浸炭窒化焼入を施した後、180℃程度で焼もどしする熱処理が施される。その他、特公平3−56305公報に記載されるように、浸炭窒化焼入後にサブゼロ処理を施した熱処理を行ってもよい。玉軸受の接触角は、15〜20°とされるが、接触角が大きくなると負荷容量が小さくなるので、15〜17°がより好ましい。
【0010】
この発明の差動装置によると、転がり軸受を斜接玉軸受としているので、円錐ころ軸受より回転トルクが小さくなり、燃費を向上することができるようになるとともに、該軸受の内輪の硬度を実質的に玉の硬度と同一にすることにより、異物油中での耐摩耗性が向上し、寿命の低下が防止される。斜接玉軸受は、深溝玉軸受に比べて、負荷容量および剛性の点で有利であり、この斜接玉軸受において、その内輪の硬度を玉の硬度と同一にすることによって、低トルクと高剛性との両立が可能となる。しかも、両者の硬度を実質的に同一にするには、材質をセラミックに変更するなどの手段によらずに適切な熱処理方法によって達成可能であり、コスト増を伴わずに低トルクと高剛性とを両立させることができる。
【0011】
1対の転がり軸受は、通常、正面合わせで使用される。ギア噛合位置から遠い側の斜接玉軸受は、例えば、単列の玉軸受とされ、この場合に、ギア噛合位置に近い側の転がり軸受は、単列の斜接玉軸受であってもよいが、円錐ころ軸受、複列の斜接玉軸受など、同遠い側のものよりも高剛性であるものがより好ましい。ギア噛合位置から近い側の転がり軸受を相対的に高剛性とすることにより、両方の転がり軸受が円錐ころ軸受であるものに比べて、回転トルクが小さくなり、燃費を向上することができるようになるとともに、ギア噛合位置から遠い側の斜接玉軸受の負担は少ないものとでき、車重が大きい、馬力が大きいなどの使用条件が厳しい車にも適用することができる。例えば、複列斜接玉軸受をギア噛合位置に近い側に使用すると、回転トルクの低下の効果が大きく、しかも、軸受の定格容量を増やすことができる。
【0012】
上記差動装置において、斜接玉軸受の内輪の表層部に微細炭窒化物が析出していることが好ましい。この炭窒化物は、平均粒径で0.3〜0.8μm、最大粒径で4μm以下であることが好ましい。このような内輪を得るには、高炭素鋼系材料よりなる内輪に浸炭窒化または窒化等の処理を施して表層部の基質を内部より高炭素・高窒素とするとともに、少なくとも表層部に炭・窒化物を形成させ、焼入れを行って表層部の基質の残留オーステナイトを内部より多くし、この後、180〜250℃の範囲で焼き戻しを行うことにより可能であり、また、180〜250℃の範囲での焼戻しに代えて、サブゼロ処理を行った後に150〜200℃の範囲で焼戻しを行うことによっても可能である。これにより、熱処理後の内輪は、その内部の残留オーステナイトが実質的にゼロとされる一方、その表層部に適正量のオーステナイトが残留され、かつ、この表層部には、内部よりも残留オーステナイトの分解量が多いことに起因して、残留する圧縮応力も増大されることとなり、しかも、浸炭窒化層の焼戻し抵抗により、表面硬さも保持されることになる。
【0013】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。以下の説明において、左右は、図の左右をいうものとする。
【0014】
図1は、この発明による差動装置の第1実施形態を示しており、差動装置は、ディファレンシャル・キャリア(1)に回転自在に支持されかつ一端部にドライブピニオン・ギア(3)が配設されたピニオン・シャフト(2)と、ドライブピニオン・ギア(3)に噛み合わされたリング・ギア(4)と、リング・ギア(4)に取り付けられたディファレンシャル・ケース(5)と、ディファレンシャル・ケース(5)をディファレンシャル・キャリア(1)に回転自在に支持する左右1対の転がり軸受(10)(11)と、ディファレンシャル・ケース(5)から左右にのびる左右のサイドギア・シャフト(6)の内側端部にそれぞれ配設されたサイドギア(7)と、スパイダ(9)に回転可能に支持されかつサイドギア(7)に噛み合わされているデフピニオン・ギア(8)とを備えている。
【0015】
左の転がり軸受(10)すなわちドライブピニオン・ギア(3)とリング・ギア(4)との噛合位置に近い側の軸受は、ディファレンシャル・ケース(5)の左端部外周に固定された内輪(12)、内輪(12)と対向する位置においてディファレンシャル・キャリア(1)に固定された外輪(13)、両輪(12)(13)間に配置された複数の玉(14)および保持器(15)を備えた単列の斜接玉軸受とされている。カウンタボア(13a)は、外輪(13)の右側(軸方向内側)に位置させられている。
【0016】
右の転がり軸受(11)すなわちドライブピニオン・ギア(3)とリング・ギア(4)との噛合位置から遠い側の軸受は、ディファレンシャル・ケース(5)の右端部外周に固定された内輪(16)、内輪(16)と対向する位置においてディファレンシャル・キャリア(1)に固定された外輪(17)、両輪(16)(17)間に配置された複数の玉(18)および保持器(19)を備えた単列の斜接玉軸受とされている。カウンタボア(17a)は、外輪(17)の左側(軸方向内側)に位置させられている。
【0017】
左右の転がり軸受(10)(11)である各斜接玉軸受において、内輪(12)(16)の硬度が実質的に玉(14)(18)の硬度と同一にされている。より具体的には、内輪(12)(16)には、浸炭窒化焼入、180℃での焼もどしの順に熱処理が施され、これにより、内輪(12)(16)の表層部に微細炭窒化物(平均粒径0.6μm、最大粒径3μm)が析出するとともに、61≦内輪のロックウェルC硬さ≦66、0<(玉のロックウェルC硬さ−内輪のロックウェルC硬さ)≦1、(ただし、62≦玉のロックウェルC硬さ≦67)の条件が満たされている。
【0018】
上記第1実施形態の差動装置によると、左右の転がり軸受(10)(11)を斜接玉軸受としているので、左右の転がり軸受が円錐ころ軸受のものに比べて、回転トルクが小さくなり、燃費を向上することができ、また、左右の斜接玉軸受(10)(11)の両方において、内輪(12)(16)の硬度が実質的に玉(14)(18)の硬度と同一にされているので、耐摩耗性が向上し、異物油中での転がり軸受(10)(11)の寿命が向上する。
【0019】
図2は、この発明による差動装置の第2実施形態を示している。第1実施形態との違いは、転がり軸受が異なるだけなので、転がり軸受以外の構成には同じ符号を付して説明を省略し、以下では、転がり軸受についてのみ説明する。
【0020】
第2実施形態においては、左の転がり軸受(20)すなわちドライブピニオン・ギア(3)とリング・ギア(4)との噛合位置に近い側の軸受は、ディファレンシャル・ケース(5)の左端部外周に固定された内輪(22)、内輪(22)と対向する位置においてディファレンシャル・キャリア(1)に固定された外輪(23)、両輪(22)(23)間に配置された複数の円錐ころ(24)および保持器(25)を備えた単列の円錐ころ軸受とされている。
【0021】
そして、右の転がり軸受(21)すなわちドライブピニオン・ギア(3)とリング・ギア(4)との噛合位置から遠い側の軸受は、ディファレンシャル・ケース(5)の右端部外周に固定された内輪(26)、内輪(26)と対向する位置においてディファレンシャル・キャリア(1)に固定された外輪(27)、両輪(26)(27)間に配置された複数の玉(28)および保持器(29)を備えた単列の斜接玉軸受とされている。カウンタボア(27a)は、外輪(27)の左側(軸方向内側)に位置させられている。
【0022】
右の転がり軸受(21)である斜接玉軸受において、内輪(26)の硬度が実質的に玉(28)の硬度と同一にされている。より具体的には、内輪(26)には、浸炭窒化焼入、180℃での焼もどしの順に熱処理が施され、これにより、内輪(26)の表層部に微細炭窒化物(平均粒径0.6μm、最大粒径3μm)が析出するとともに、61≦内輪のロックウェルC硬さ≦66、0<(玉のロックウェルC硬さ−内輪のロックウェルC硬さ)≦1、(ただし、62≦玉のロックウェルC硬さ≦67)の条件が満たされている。
【0023】
上記第2実施形態の差動装置によると、右の転がり軸受(21)を斜接玉軸受としているので、左右の転がり軸受が円錐ころ軸受のものに比べて、回転トルクが小さくなり、燃費を向上することができる。そして、左の転がり軸受(20)すなわち負荷荷重が大きい方の軸受を円錐ころ軸受としているので、第1実施形態のものに比べて、剛性が高くなり、より大きな耐荷重性を得ることができる。
【0024】
図3は、この発明による差動装置の第3実施形態を示している。第1実施形態との違いは、転がり軸受が異なるだけなので、転がり軸受以外の構成には同じ符号を付して説明を省略し、以下では、転がり軸受についてのみ説明する。
【0025】
第3実施形態においては、左の転がり軸受(30)すなわちドライブピニオン・ギア(3)とリング・ギア(4)との噛合位置に近い側の軸受は、ディファレンシャル・ケース(5)の左端部外周に固定された内輪(32)、内輪(32)と対向する位置においてディファレンシャル・キャリア(1)に固定された外輪(33)、両輪(32)(33)間に2列に配置された複数の玉(34)および保持器(35)を備えた複列のタンデム型斜接玉軸受とされている。この斜接玉軸受(30)は、内輪(32)および外輪(33)は、それぞれ一体に形成されるとともに、カウンタボア(33a)は、外輪(33)の右側(軸方向内側)に位置させられており、左側(軸方向外側)の内輪軌道径および外輪軌道径が右側(軸方向内側)の内輪軌道径および外輪軌道径よりもそれぞれ小さくなされている。
【0026】
そして、右の転がり軸受(31)すなわちドライブピニオン・ギア(3)とリング・ギア(4)との噛合位置から遠い側の軸受は、ディファレンシャル・ケース(5)の右端部外周に固定された内輪(36)、内輪(36)と対向する位置においてディファレンシャル・キャリア(1)に固定された外輪(37)、両輪(36)(37)間に配置された複数の玉(38)および保持器(39)を備えた単列の斜接玉軸受とされている。カウンタボア(37a)は、外輪(37)の左側(軸方向内側)に位置させられている。
【0027】
左右の転がり軸受(30)(31)である各斜接玉軸受において、内輪(32)(36)の硬度が実質的に玉(34)(38)の硬度と同一にされている。より具体的には、内輪(36)には、浸炭窒化焼入、180℃での焼もどしの順に熱処理が施され、これにより、内輪(36)の表層部に微細炭窒化物(平均粒径0.6μm、最大粒径3μm)が析出するとともに、61≦内輪のロックウェルC硬さ≦66、0<(玉のロックウェルC硬さ−内輪のロックウェルC硬さ)≦1、(ただし、62≦玉のロックウェルC硬さ≦67)の条件が満たされている。
【0028】
上記第3実施形態の差動装置によると、左右の転がり軸受(30)(31)を斜接玉軸受としているので、左右の転がり軸受が円錐ころ軸受のものに比べて、回転トルクが小さくなり、燃費を向上することができる。そして、左の転がり軸受(30)すなわち負荷荷重が大きい方の軸受を複列の斜接玉軸受としているので、第1実施形態のものに比べて、定格容量が増大し、使用条件がより厳しい車への適用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、この発明による差動装置の第1実施形態を示す縦断面図である。
【図2】図2は、この発明による差動装置の第2実施形態を示す縦断面図である。
【図3】図3は、この発明による差動装置の第3実施形態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
(1) ディファレンシャル・キャリア
(2) ピニオン・シャフト
(3) ピニオン・ギア
(4) リング・ギア
(5) ディファレンシャル・ケース
(10)(20)(30) 左の転がり軸受
(11)(21)(31) 右の転がり軸受
(12)(16)(26)(32)(36) 内輪
(14)(18)(28)(34)(38) 玉[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a differential device that makes a difference in rotation between left and right wheels, and more particularly, to a differential device having an improved rolling bearing.
[0002]
[Prior art]
As a differential device, a pinion shaft rotatably supported by a differential carrier and having a pinion gear disposed at one end thereof, a ring gear meshed with the pinion gear, and a ring gear attached to the ring gear A differential case and a pair of rolling bearings that rotatably support the differential case on a differential carrier are used.
[0003]
Rolling bearings of differential devices have been conventionally tapered roller bearings in order to obtain high rigidity. However, lowering the torque of the bearings has been an issue from the viewpoint of improving fuel efficiency, and rotational torque is smaller than that of tapered roller bearings. It has been proposed to use ball bearings. (See Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-161466
[Problems to be solved by the invention]
In differential devices using ball bearings, the rigidity is usually lower than that of tapered roller bearings. Therefore, the manufacturing cost increases due to material changes to achieve both low torque and high rigidity. There are new issues such as concern over the reduction of service life due to use in oil, and there is a need for a differential device having a bearing that solves these new issues and ensures low torque and high rigidity. ing.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a differential device that uses a low torque bearing instead of a tapered roller bearing to improve fuel efficiency and improve the problem of reduced life and increased cost.
[0007]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
The differential according to the present invention includes a pinion shaft rotatably supported on a differential carrier and having a pinion gear disposed at one end thereof, a ring gear meshed with the pinion gear, and a ring gear. A differential device comprising an attached differential case and a pair of rolling bearings rotatably supporting the differential case on a differential carrier, wherein at least a pinion gear of the pair of rolling bearings The one that is far from the meshing position with the ring gear is an oblique contact ball bearing, and the hardness of the inner ring and the ball of the oblique contact ball bearing satisfies the following conditions. is there.
[0008]
0 <(ball Rockwell C hardness−inner ring Rockwell C hardness) ≦ 1,
61 ≦ Rockwell C hardness of inner ring ≦ 66,
62 ≦ Tama Rockwell C hardness ≦ 67
Here, the hardness of the inner ring and the ball refers to the hardness at the surface layer portion (about 0.5 mm deep from the surface).
[0009]
The Rockwell C hardness of the inner ring of the conventional bearing steel (JIS SUJ-2) oblique contact ball bearing is 60 to 64, and the Rockwell C hardness of the ball of the conventional oblique contact ball bearing is 62 to 67. It is. In order to satisfy the above conditions, it is necessary to increase the hardness of the inner ring as compared with the prior art. For this reason, the inner ring is subjected to a heat treatment that is tempered at about 180 ° C. after carbonitriding and quenching, for example. Is done. In addition, as described in Japanese Examined Patent Publication No. 3-56305, heat treatment may be performed after sub-zero treatment after carbonitriding. Although the contact angle of the ball bearing is 15 to 20 °, the load capacity decreases as the contact angle increases, so 15 to 17 ° is more preferable.
[0010]
According to the differential of the present invention, since the rolling bearing is an oblique contact ball bearing, the rotational torque is smaller than that of the tapered roller bearing, the fuel efficiency can be improved, and the hardness of the inner ring of the bearing is substantially reduced. In particular, by making it the same as the hardness of the ball, the wear resistance in the foreign oil is improved and the life is prevented from being shortened. Oblique contact ball bearings are advantageous in terms of load capacity and rigidity compared to deep groove ball bearings. In this oblique contact ball bearing, the hardness of the inner ring is made equal to the hardness of the ball, so that low torque and high torque are achieved. Coexistence with rigidity becomes possible. Moreover, in order to make the hardness of the both substantially the same, it can be achieved by an appropriate heat treatment method without using means such as changing the material to ceramic, and low torque and high rigidity can be achieved without increasing costs. Can be made compatible.
[0011]
A pair of rolling bearings is usually used face to face. The oblique contact ball bearing on the side far from the gear meshing position is, for example, a single row ball bearing. In this case, the rolling bearing on the side close to the gear meshing position may be a single row oblique contact ball bearing. However, those having higher rigidity than those on the far side, such as a tapered roller bearing and a double row oblique contact ball bearing, are more preferable. By making the rolling bearing on the side closer to the gear meshing position relatively rigid, the rotational torque can be reduced and the fuel consumption can be improved compared to the case where both of the rolling bearings are tapered roller bearings. In addition, the load on the oblique contact ball bearing on the side far from the gear meshing position can be reduced, and it can also be applied to vehicles with severe use conditions such as heavy vehicle weight and large horsepower. For example, when a double-row oblique contact ball bearing is used on the side closer to the gear meshing position, the effect of lowering the rotational torque is great, and the rated capacity of the bearing can be increased.
[0012]
In the above differential device, it is preferable that fine carbonitride is deposited on the surface layer portion of the inner ring of the oblique contact ball bearing. This carbonitride preferably has an average particle size of 0.3 to 0.8 μm and a maximum particle size of 4 μm or less. In order to obtain such an inner ring, the inner ring made of a high carbon steel material is subjected to a treatment such as carbonitriding or nitriding so that the substrate of the surface layer part becomes high carbon / high nitrogen from the inside, and at least the surface layer part is made of carbon / It is possible to form nitrides and perform quenching to increase the retained austenite of the surface layer substrate from the inside, and then to perform tempering in the range of 180 to 250 ° C. Instead of tempering in the range, it is also possible to perform tempering in the range of 150 to 200 ° C. after performing the sub-zero treatment. As a result, the inner ring after the heat treatment is substantially free of retained austenite inside, while an appropriate amount of austenite remains in the surface layer portion, and the surface layer portion has retained austenite more than in the interior. Due to the large amount of decomposition, the residual compressive stress is also increased, and the surface hardness is also maintained by the tempering resistance of the carbonitrided layer.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the left and right refer to the left and right in the figure.
[0014]
FIG. 1 shows a first embodiment of a differential device according to the present invention. The differential device is rotatably supported by a differential carrier (1) and a drive pinion gear (3) is arranged at one end. The installed pinion shaft (2), the ring gear (4) meshed with the drive pinion gear (3), the differential case (5) attached to the ring gear (4), and the differential gear A pair of left and right rolling bearings (10) and (11) that rotatably support the case (5) on the differential carrier (1), and left and right side gear shafts (6) extending from the differential case (5) to the left and right A side gear (7) disposed at each inner end portion and a differential pinion gear (8) rotatably supported by the spider (9) and meshed with the side gear (7) are provided.
[0015]
The left rolling bearing (10), that is, the bearing close to the meshing position of the drive pinion gear (3) and the ring gear (4) is an inner ring (12) fixed to the outer periphery of the left end of the differential case (5). ), An outer ring (13) fixed to the differential carrier (1) at a position facing the inner ring (12), a plurality of balls (14) disposed between both wheels (12) and (13), and a cage (15) Is a single row oblique contact ball bearing. The counter bore (13a) is positioned on the right side (in the axial direction) of the outer ring (13).
[0016]
The right rolling bearing (11), that is, the bearing far from the meshing position of the drive pinion gear (3) and the ring gear (4) is an inner ring (16) fixed to the outer periphery of the right end of the differential case (5). ), An outer ring (17) fixed to the differential carrier (1) at a position facing the inner ring (16), a plurality of balls (18) arranged between both wheels (16) and (17), and a cage (19) Is a single row oblique contact ball bearing. The counter bore (17a) is positioned on the left side (axially inner side) of the outer ring (17).
[0017]
In each oblique contact ball bearing which is the left and right rolling bearings (10) and (11), the hardness of the inner rings (12) and (16) is substantially the same as the hardness of the balls (14) and (18). More specifically, the inner rings (12) and (16) are subjected to heat treatment in the order of carbonitriding and quenching and tempering at 180 ° C., so that the surface of the inner rings (12) and (16) is finely carbonized. Nitride precipitates (average particle size 0.6 μm,
[0018]
According to the differential device of the first embodiment, the left and right rolling bearings (10) and (11) are oblique contact ball bearings, so that the rotational torque of the left and right rolling bearings is smaller than that of the tapered roller bearing. The fuel consumption can be improved, and the hardness of the inner rings (12) and (16) is substantially equal to the hardness of the balls (14) and (18) in both the left and right oblique contact ball bearings (10) and (11). Since they are the same, the wear resistance is improved and the life of the rolling bearings (10) and (11) in foreign oil is improved.
[0019]
FIG. 2 shows a second embodiment of the differential according to the present invention. Since the difference from the first embodiment is only the rolling bearing, the configuration other than the rolling bearing is denoted by the same reference numeral and the description thereof is omitted, and only the rolling bearing will be described below.
[0020]
In the second embodiment, the left rolling bearing (20), that is, the bearing closer to the meshing position of the drive pinion gear (3) and the ring gear (4) is the outer periphery of the left end of the differential case (5). The inner ring (22) fixed to the inner ring (22), the outer ring (23) fixed to the differential carrier (1) at a position facing the inner ring (22), and a plurality of tapered rollers arranged between both wheels (22) (23) ( 24) and a single row tapered roller bearing provided with a cage (25).
[0021]
And the right rolling bearing (21), that is, the bearing far from the meshing position of the drive pinion gear (3) and the ring gear (4) is the inner ring fixed to the outer periphery of the right end of the differential case (5). (26), an outer ring (27) fixed to the differential carrier (1) at a position facing the inner ring (26), a plurality of balls (28) disposed between both wheels (26) and (27), and a cage ( It is a single row oblique contact ball bearing with 29). The counter bore (27a) is positioned on the left side (axially inner side) of the outer ring (27).
[0022]
In the oblique contact ball bearing which is the right rolling bearing (21), the hardness of the inner ring (26) is substantially the same as the hardness of the ball (28). More specifically, the inner ring (26) is subjected to heat treatment in the order of carbonitriding and quenching and tempering at 180 ° C., whereby fine carbonitride (average particle size) is formed on the surface layer portion of the inner ring (26). 0.6 [mu] m, maximum particle size 3 [mu] m), and 61≤inner ring Rockwell C hardness≤66, 0 <(ball Rockwell C hardness-inner ring Rockwell C hardness) ≤1 (however, 62 ≦ ball Rockwell C hardness ≦ 67).
[0023]
According to the differential device of the second embodiment, since the right rolling bearing (21) is an oblique contact ball bearing, the left and right rolling bearings are smaller in torque than the tapered roller bearing, and the fuel consumption is reduced. Can be improved. Since the left rolling bearing (20), that is, the bearing with the larger load load is a tapered roller bearing, the rigidity is higher than that of the first embodiment, and a greater load resistance can be obtained. .
[0024]
FIG. 3 shows a third embodiment of the differential according to the present invention. Since the difference from the first embodiment is only the rolling bearing, the configuration other than the rolling bearing is denoted by the same reference numeral and the description thereof is omitted, and only the rolling bearing will be described below.
[0025]
In the third embodiment, the left rolling bearing (30), that is, the bearing close to the meshing position of the drive pinion gear (3) and the ring gear (4) is the outer periphery of the left end portion of the differential case (5). The inner ring (32) fixed to the inner ring (32), the outer ring (33) fixed to the differential carrier (1) at a position facing the inner ring (32), and a plurality of rows arranged in two rows between both wheels (32) (33) A double-row tandem oblique contact ball bearing including a ball (34) and a cage (35) is provided. In this oblique contact ball bearing (30), the inner ring (32) and the outer ring (33) are integrally formed, and the counter bore (33a) is positioned on the right side (axially inside) of the outer ring (33). The inner ring raceway diameter and the outer ring raceway diameter on the left side (axially outer side) are made smaller than the inner ring raceway diameter and the outer ring raceway diameter on the right side (axially inner side), respectively.
[0026]
The right rolling bearing (31), that is, the bearing far from the meshing position of the drive pinion gear (3) and the ring gear (4) is an inner ring fixed to the outer periphery of the right end of the differential case (5). (36), an outer ring (37) fixed to the differential carrier (1) at a position facing the inner ring (36), a plurality of balls (38) disposed between both wheels (36) and (37), and a cage ( 39) and a single row oblique contact ball bearing. The counter bore (37a) is positioned on the left side (axially inner side) of the outer ring (37).
[0027]
In each oblique contact ball bearing which is the left and right rolling bearings (30) and (31), the hardness of the inner rings (32) and (36) is substantially the same as the hardness of the balls (34) and (38). More specifically, the inner ring (36) is subjected to heat treatment in the order of carbonitriding and quenching and tempering at 180 ° C., whereby fine carbonitride (average particle size) is formed on the surface layer portion of the inner ring (36). 0.6 [mu] m, maximum particle size 3 [mu] m), and 61≤inner ring Rockwell C hardness≤66, 0 <(ball Rockwell C hardness-inner ring Rockwell C hardness) ≤1 (however, 62 ≦ ball Rockwell C hardness ≦ 67).
[0028]
According to the differential device of the third embodiment, since the left and right rolling bearings (30) and (31) are oblique contact ball bearings, the rotational torque of the left and right rolling bearings is smaller than that of the tapered roller bearing. , Fuel economy can be improved. And since the left rolling bearing (30), that is, the bearing with the larger load load is a double row oblique contact ball bearing, the rated capacity is increased and the use conditions are more severe than those of the first embodiment. Applicable to cars.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a differential according to the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the differential according to the present invention.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of the differential according to the present invention.
[Explanation of symbols]
(1) Differential carrier
(2) Pinion shaft
(3) Pinion gear
(4) Ring gear
(5) Differential case
(10) (20) (30) Left rolling bearing
(11) (21) (31) Right rolling bearing
(12) (16) (26) (32) (36) Inner ring
(14) (18) (28) (34) (38) Ball
Claims (2)
前記1対の転がり軸受のうち、少なくともピニオン・ギアとリング・ギアとの噛合位置から遠い側のものを斜接玉軸受とするとともに、該斜接玉軸受の内輪および玉の硬度について、以下の各条件を満たすようにしたことを特徴とする差動装置。
0<(玉のロックウェルC硬さ−内輪のロックウェルC硬さ)≦1、
61≦内輪のロックウェルC硬さ≦66、
62≦玉のロックウェルC硬さ≦67A pinion shaft rotatably supported by a differential carrier and having a pinion gear disposed at one end thereof, a ring gear meshed with the pinion gear, and a differential case attached to the ring gear; In a differential having a pair of rolling bearings that rotatably support a differential case on a differential carrier,
Among the pair of rolling bearings, at least the one farther from the meshing position of the pinion gear and the ring gear is the oblique contact ball bearing. A differential device characterized by satisfying each condition.
0 <(ball Rockwell C hardness−inner ring Rockwell C hardness) ≦ 1,
61 ≦ Rockwell C hardness of inner ring ≦ 66,
62 ≦ Tama Rockwell C hardness ≦ 67
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