JP2006144809A - Ball bearing device - Google Patents
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- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2361/00—Apparatus or articles in engineering in general
- F16C2361/61—Toothed gear systems, e.g. support of pinion shafts
Abstract
Description
この発明は、玉軸受装置に関し、さらに詳しくは、自動車のディファレンシャル、トランスファー、トランスミッションなどにおいて油浴状態でピニオン軸やギア軸を支持するのに好適な玉軸受装置に関する。 The present invention relates to a ball bearing device, and more particularly to a ball bearing device suitable for supporting a pinion shaft and a gear shaft in an oil bath state in a differential, a transfer, a transmission and the like of an automobile.
自動車のディファレンシャル部分に配されてピニオン軸を回転自在に支持する軸受装置として、円すいころ軸受を使用したものが知られている（特許文献１）。
ディファレンシャルで使用されている転がり軸受は、高い剛性を得るために従来は円すい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、円すい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望まれている。 Rolling bearings used in differentials have traditionally been tapered roller bearings in order to obtain high rigidity. However, from the viewpoint of improving fuel efficiency, lowering the torque of bearings has become an issue. However, it is desired to use a ball bearing having a small diameter.
玉軸受を使用するに際しては、円すいころ軸受に比べて、同サイズでは負荷容量が小さくなる分、摩耗粉、切り粉などによる損傷が起きやすいことから、低トルクを維持したまま、潤滑油に混ざった異物が軸受内に侵入することを防止することが課題となる。 When using ball bearings, the load capacity is smaller than that of tapered roller bearings, and damage due to wear and cutting powder is likely to occur. It is a problem to prevent foreign matter from entering the bearing.
この発明の目的は、円すいころ軸受に比べて低トルク化が可能であり、しかも、油浴状態で使用される場合の摩耗粉等の異物侵入による損傷を防止することができる玉軸受装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a ball bearing device capable of reducing torque compared to a tapered roller bearing and capable of preventing damage caused by foreign matter such as wear powder when used in an oil bath. There is to do.
この発明による玉軸受装置は、固定輪、回転輪、両輪間に配置された玉、および両輪端部間に設けられたシール装置を有し、一端が油浴側に位置するように使用される玉軸受装置において、油浴側のシール装置は、回転輪端部に嵌め合わせられた円筒部および固定輪に所定間隙をおいて対向するフランジ部からなる回転輪側シールド板と、回転輪側シールド板の軸方向内側に位置するように固定輪端部に嵌め合わせられた円筒部および回転輪側シールド板の円筒部に所定間隙をおいて対向するフランジ部からなる固定輪側シールド板とを備えていることを特徴とするものである。 The ball bearing device according to the present invention includes a fixed wheel, a rotating wheel, a ball disposed between both wheels, and a seal device provided between both wheel ends, and is used so that one end is located on the oil bath side. In the ball bearing device, the oil bath side sealing device includes a rotating wheel side shield plate including a cylindrical portion fitted to the rotating wheel end portion and a flange portion facing the fixed wheel with a predetermined gap, and a rotating wheel side shield. A cylindrical portion fitted to the fixed ring end so as to be positioned on the inner side in the axial direction of the plate, and a fixed ring side shield plate comprising a flange portion facing the cylindrical portion of the rotating wheel side shield plate with a predetermined gap. It is characterized by that.
この玉軸受装置は、例えば、その固定輪が軸方向に二列の軌道面を有する１つの外輪部材からなり、その回転輪が一列の軌道面を有する第１および第２の内輪部材からなるものとされる。 In this ball bearing device, for example, the fixed ring is composed of one outer ring member having two rows of raceway surfaces in the axial direction, and the rotating wheel is composed of first and second inner ring members having a row of raceway surfaces. It is said.
軸受は、内部にグリースが封入されていてもよく、軸受外部の潤滑油を軸受内部に循環させることで潤滑を行うようにしてもよい。前者の場合、軸受内部は、油浴側および反油浴側のシール装置によって密封される。後者の場合、軸受の固定輪には、潤滑油循環用の通路が形成され、油浴側のシール装置は、潤滑油が通過可能でかつ潤滑油に含まれている異物の侵入を防止する程度の接触（軽接触または非接触）とされる。 The bearing may be filled with grease, and may be lubricated by circulating lubricating oil outside the bearing inside the bearing. In the former case, the inside of the bearing is sealed by a sealing device on the oil bath side and the anti-oil bath side. In the latter case, a passage for lubricating oil circulation is formed in the fixed ring of the bearing, and the sealing device on the oil bath side allows the lubricating oil to pass and prevents entry of foreign matter contained in the lubricating oil. Contact (light contact or non-contact).
固定輪側シールド板と回転輪側シールド板とによるシールは、接触シールでなく、ラビリンスシールとされる。 The seal by the fixed wheel side shield plate and the rotating wheel side shield plate is not a contact seal but a labyrinth seal.
シール性をより向上させるために、固定輪側シールド板のフランジ部に、回転輪側シールド板の円筒部に軽接触するシールリップ部が設けられているようにしてもよい。 In order to further improve the sealing performance, the flange portion of the fixed wheel side shield plate may be provided with a seal lip portion that makes a light contact with the cylindrical portion of the rotating wheel side shield plate.
軽接触は、シールリップがわずかに弾性変形する程度の接触を意味し、これにより、シールリップの摺接に伴うトルクの増加が抑えられる。 The light contact means contact that causes the seal lip to be slightly elastically deformed, thereby suppressing an increase in torque accompanying sliding contact of the seal lip.
この発明の玉軸受装置によると、円すいころ軸受に比べて低トルク化が可能であり、しかも、油浴側のシール装置は、回転輪端部に嵌め合わせられた円筒部および固定輪に所定間隙をおいて対向するフランジ部からなる回転輪側シールド板と、回転輪側シールド板の軸方向内側に位置するように固定輪端部に嵌め合わせられた円筒部および回転輪側シールド板の円筒部に所定間隙をおいて対向するフランジ部からなる固定輪側シールド板とを備えているので、油浴状態で使用される場合の摩耗粉等の異物侵入による損傷を防止することができる。 According to the ball bearing device of the present invention, it is possible to reduce the torque compared to the tapered roller bearing, and the oil bath side sealing device has a predetermined gap between the cylindrical portion and the fixed ring fitted to the end of the rotating wheel. A rotating wheel-side shield plate composed of flange portions facing each other, a cylindrical portion fitted to an end of the fixed wheel so as to be positioned on the inner side in the axial direction of the rotating wheel-side shield plate, and a cylindrical portion of the rotating wheel-side shield plate And a fixed-ring-side shield plate having a flange portion facing each other with a predetermined gap therebetween, it is possible to prevent damage caused by foreign matter such as wear powder when used in an oil bath.
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１は、この発明の玉軸受装置の１実施形態を示している。以下の説明において、左右とは、図の左右をいうものとする。 FIG. 1 shows an embodiment of a ball bearing device according to the present invention. In the following description, the left and right refer to the left and right in the figure.
この玉軸受装置は、複列外向きアンギュラ玉軸受装置であって、自動車のディファレンシャル・ケース（ケーシング）(1)に取り付けられる外輪（固定輪）(2)と、左端部にピニオンギア(3a)を有するピニオン軸（回転軸）(3)に取り付けられる左右１対の内輪（回転輪）(4)(5)と、外輪(2)の左半部と左の内輪(4)との間に配置された左列の複数の玉(6)と、外輪(2)の右半部と右の内輪(5)との間に配置された右列の複数の玉(7)と、左列の玉(6)を保持する左側の保持器(8)と、右列の玉(7)を保持する右側の保持器(9)と、外輪(2)の右端部と右の内輪(5)の右端部間に設けられた反油浴側シール装置(10)と、外輪(2)の左端部と左の内輪(4)の左端部間に設けられた油浴側シール装置(20)とを備えている。 This ball bearing device is a double-row outward angular ball bearing device, which has an outer ring (fixed ring) (2) attached to a differential case (casing) (1) of an automobile and a pinion gear (3a) at the left end. Between a pair of left and right inner rings (rotating wheels) (4) (5) attached to a pinion shaft (rotating shaft) (3) with a left half of the outer ring (2) and the left inner ring (4) A plurality of balls (6) in the left row arranged, a plurality of balls (7) in the right row arranged between the right half of the outer ring (2) and the right inner ring (5), The left cage (8) that holds the balls (6), the right cage (9) that holds the balls (7) in the right row, the right end of the outer ring (2) and the right inner ring (5) An anti-oil bath side sealing device (10) provided between the right ends, and an oil bath side sealing device (20) provided between the left end of the outer ring (2) and the left end of the left inner ring (4). I have.
ディファレンシャル・ケース(1)には、ピニオン軸(3)を潤滑するための潤滑油が循環させられており、軸受内には、軸受潤滑用のグリースが封入されている。 Lubricating oil for lubricating the pinion shaft (3) is circulated in the differential case (1), and grease for bearing lubrication is enclosed in the bearing.
外輪(2)は、２列の軌道溝を有しており、その右端部外径に設けられたフランジ部がボルト(11)によってディファレンシャル・ケース(1)に固定されている。外輪(2)の左右両端部には、カウンタボア(2a)(2b)が形成されている。外輪(2)とケース(1)との間に、Ｏリング(15)が配置されている。 The outer ring (2) has two rows of raceway grooves, and a flange portion provided on the outer diameter of the right end thereof is fixed to the differential case (1) by a bolt (11). Counter bores (2a) and (2b) are formed at both left and right ends of the outer ring (2). An O-ring (15) is disposed between the outer ring (2) and the case (1).
左右の内輪(4)(5)は、それぞれ１列の軌道溝を有する単列用内輪であって、そのカウンタボア(4a)(5a)同士を突き合わすように配置されている。 The left and right inner rings (4) and (5) are single-row inner rings each having one row of raceway grooves, and are arranged so that the counter bores (4a) and (5a) face each other.
各保持器(8)は、保持器本体(8a)(9a)およびポケット(8b)(9b)を有している。 Each cage (8) has a cage body (8a) (9a) and pockets (8b) (9b).
反油浴側シール装置(10)は、ケース(1)外部からの異物の侵入を防止するためのもので、短円筒部およびこれの左端にある内向きフランジ部からなる環状芯金(11)と、芯金(11)の短円筒部外周面および内向きフランジ部左側面に接着されかつ内輪(5)の肩部に接触するシールリップ部を有するゴムなどの弾性体(12)と、シールリップ部を径方向内向きに付勢して内輪(5)の肩部に押圧するばね(13)とを有しているオイルシールとされ、芯金(11)の短円筒部が弾性体(12)を介して外輪(2)のカウンタボア(2b)に圧入されて固定されている。 The anti-oil bath side sealing device (10) is for preventing foreign matter from entering from the outside of the case (1), and an annular cored bar (11) comprising a short cylindrical portion and an inward flange portion at the left end thereof And an elastic body (12) such as rubber having a seal lip portion that is bonded to the outer peripheral surface of the short cylindrical portion of the core metal (11) and the left side surface of the inward flange portion and contacts the shoulder portion of the inner ring (5), and a seal The oil seal has a spring (13) that urges the lip portion radially inward and presses against the shoulder of the inner ring (5), and the short cylindrical portion of the core metal (11) is an elastic body ( It is press-fitted into the counter bore (2b) of the outer ring (2) through 12) and fixed.
油浴側シール装置(20)は、軸受内への潤滑油の浸入を防止するもので、図２に拡大して示すように、回転輪である内輪(4)の左端部に嵌め合わせられた円筒部(21a)および円筒部(21a)の左端に設けられかつ固定輪である外輪(2)の左端部内径に所定間隙をおいて対向する外向きフランジ部(21b)からなる回転輪側シールド板(21)と、回転輪側シールド板(21)の右側（軸方向内側）に位置するように固定輪である外輪(2)の左端部に嵌め合わせられた円筒部(22a)および円筒部(22a)の左端に設けられかつ回転輪側シールド板(21)の円筒部(21a)に所定間隙をおいて対向する内向きフランジ部(22b)からなる固定輪側シールド板(22)と、固定輪側シールド板(22)の内向きフランジ部(22b)の内縁部に設けられて回転輪側シールド板(21)の円筒部(21a)に軽接触するシールリップ部(23)とを備えている。 The oil bath side sealing device (20) prevents the intrusion of lubricating oil into the bearing and is fitted to the left end of the inner ring (4), which is a rotating wheel, as shown in an enlarged view in FIG. A rotating wheel side shield comprising a cylindrical portion (21a) and an outward flange portion (21b) which is provided at the left end of the cylindrical portion (21a) and is opposed to the inner diameter of the left end portion of the outer ring (2) which is a fixed ring with a predetermined gap. A cylindrical part (22a) and a cylindrical part fitted to the left end of the outer ring (2) which is a fixed ring so as to be located on the right side (axially inner side) of the plate (21) and the rotating-wheel-side shield plate (21) A fixed wheel side shield plate (22) comprising an inward flange portion (22b) provided at a left end of (22a) and facing the cylindrical portion (21a) of the rotating wheel side shield plate (21) with a predetermined gap; A seal lip portion (23) that is provided on the inner edge of the inward flange portion (22b) of the fixed wheel side shield plate (22) and that makes a light contact with the cylindrical portion (21a) of the rotating wheel side shield plate (21); It is provided.
ピニオン軸(3)が静止している時の潤滑油の油面位置は、回転輪側シールド板(21)の外向きフランジ部(21b)の下端と固定輪側シールド板(22)の外向きフランジ部(22b)の下端との間に設定されており、これにより、静止時におけるシールリップ部(23)への潤滑油の接触が防止されている。回転時には、回転輪側シールド板(21)の外向きフランジ部(21b)は、軸受に付着した潤滑油を遠心力で振り切り、これにより、軸受内への潤滑油の浸入が防止される。回転輪側シールド板(21)を越えた潤滑油は、シールリップ部(23)によってそれ以上軸受内に侵入することが防止される。シールリップ部(23)の回転輪側シールド板(21)への接触は、軽接触とされているので、シールリップ部(23)と回転輪側シールド板(21)との摺接に伴うトルクの増大や昇温が抑えられるとともに、軸受内部と外部との圧力差が呼吸により緩和されている。 When the pinion shaft (3) is stationary, the oil surface position of the lubricating oil is the lower end of the outward flange portion (21b) of the rotating wheel side shield plate (21) and the outward direction of the fixed wheel side shield plate (22). It is set between the lower end of the flange part (22b), and this prevents the lubricating oil from contacting the seal lip part (23) when stationary. At the time of rotation, the outward flange portion (21b) of the rotating wheel side shield plate (21) shakes off the lubricating oil adhering to the bearing by centrifugal force, thereby preventing the lubricating oil from entering the bearing. Lubricating oil beyond the rotating wheel side shield plate (21) is prevented from further entering the bearing by the seal lip portion (23). Since the contact of the seal lip part (23) with the rotating wheel side shield plate (21) is light contact, the torque accompanying the sliding contact between the seal lip part (23) and the rotating wheel side shield plate (21) Increase and temperature rise are suppressed, and the pressure difference between the inside and outside of the bearing is relieved by breathing.
なお、シールリップ部(23)の回転輪側シールド板(21)への接触は、非接触としてもよく、また、シールリップ部(23)を省略して、回転輪側シールド板(21)の振り切り効果とシールド板(21)(22)のラビリンス効果とによってシールするようにすることもできる。 The contact of the seal lip portion (23) with the rotating wheel side shield plate (21) may be non-contact, or the seal lip portion (23) may be omitted and the rotating wheel side shield plate (21) may be contacted. Sealing can also be performed by the swing-off effect and the labyrinth effect of the shield plates (21) and (22).
(2) 外輪（固定輪）
(3) ピニオン軸（回転軸）
(4)(5) 内輪（回転輪）
(6)(7) 玉
(10) 反油浴側シール装置
(20) 油浴側シール装置
(21) 回転輪側シールド板
(22) 固定輪側シールド板
(23) シールリップ部
(2) Outer ring (fixed ring)
(3) Pinion shaft (rotary shaft)
(4) (5) Inner ring (rotating wheel)
(6) (7) Ball
(10) Anti-oil bath side sealing device
(20) Oil bath side sealing device
(21) Rotating wheel side shield plate
(22) Fixed wheel side shield plate
(23) Seal lip
Claims (2)
油浴側のシール装置は、回転輪端部に嵌め合わせられた円筒部および固定輪に所定間隙をおいて対向するフランジ部からなる回転輪側シールド板と、回転輪側シールド板の軸方向内側に位置するように固定輪端部に嵌め合わせられた円筒部および回転輪側シールド板の円筒部に所定間隙をおいて対向するフランジ部からなる固定輪側シールド板とを備えていることを特徴とする玉軸受装置。 In a ball bearing device that has a fixed wheel, a rotating wheel, a ball disposed between both wheels, and a seal device provided between both wheel ends, and is used so that one end is located on the oil bath side,
The oil bath side sealing device includes a rotating wheel side shield plate composed of a cylindrical portion fitted to the end of the rotating wheel and a flange portion facing the fixed wheel with a predetermined gap, and an inner side in the axial direction of the rotating wheel side shield plate. And a fixed-ring-side shield plate comprising a flange portion facing the cylindrical portion of the rotating-wheel-side shield plate with a predetermined gap. Ball bearing device.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010105664A1 (en) * | 2009-03-16 | 2010-09-23 | Aktiebolaget Skf | Seal and rolling bearing comprising such a seal |
| CN107514426A (en) * | 2017-10-23 | 2017-12-26 | 唐小超 | Self-lubricating abrasion-resistant rolling bearing |
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2004
- 2004-11-16 JP JP2004331425A patent/JP2006144809A/en not_active Withdrawn
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| WO2010105664A1 (en) * | 2009-03-16 | 2010-09-23 | Aktiebolaget Skf | Seal and rolling bearing comprising such a seal |
| CN107514426A (en) * | 2017-10-23 | 2017-12-26 | 唐小超 | Self-lubricating abrasion-resistant rolling bearing |
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