JP2008215590A - Rolling bearing device - Google Patents

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Koshi Kawaguchi
幸志 川口
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rolling bearing device capable of properly adjusting a preload in response to a temperature change. <P>SOLUTION: This rolling bearing device has a detecting means 26 for interposing a gear part 18 and a rolling unit 19 arranged so that its one end surface 20a can abut on an outer ring 15, between an end surface 15b on one side in the axial direction of the outer ring 15 of a rolling bearing 11 and an inner end surface 13a of a housing 13 opposed to this end surface, arranged in a housing 13 and detecting the thermal expansion of the housing 13, a driving means 28 rotating the gear part 18, and a control means 27 controlling the driving means 28 based on a detecting signal of the detecting means 26. In the rolling unit 19, a rolling member cage 22 is fixed to the housing 13, and a rolling member cage 23 is fixed to the other end surface 20b of the gear part 18. The rolling member cage 22 has an inclined face on one side in the peripheral direction, and the rolling member cage 23 has an inclined face on the other side in the peripheral direction. A pocket 25 holding a rolling member 24 is formed by opposing the mutual these two inclined faces, and the rolling member 24 is held in the pocket 25 in a state of contacting with the respective inclined faces. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、円錐ころ軸受、アンギュラ玉軸受等の予圧をかけて使用する転がり軸受を組み込んだ転がり軸受装置に関する。   The present invention relates to a rolling bearing device incorporating a rolling bearing to be used with preload such as a tapered roller bearing and an angular ball bearing.

自動車等の車両に使用されるギヤ式駆動伝達ユニット、例えばトランスミッションユニットでは、回転軸をハウジングの内周に２つの円錐ころ軸受を介して支持している。
近年、軽量化のために鉄系金属に替えて軽合金（例えば、アルミニウム合金、マグネシウム合金等）で前記ハウジングを形成することが行われているが、回転軸は、強度や剛性の関係から鉄系金属で製作されるのが一般的である。
回転軸の支持に用いられる円錐ころ軸受に予圧が付与されている場合、ハウジングと回転軸との線膨張係数の差が大きいため、運転中にトランスミッションユニットの温度が上昇すると、回転軸に比べてハウジングの寸法変化が大きくなることから、転がり軸受に付与された予圧が低下し、これにより予圧が抜けてしまうという問題が発生する。 In a gear-type drive transmission unit used in a vehicle such as an automobile, for example, a transmission unit, a rotating shaft is supported on the inner periphery of a housing via two tapered roller bearings.
In recent years, in order to reduce the weight, the housing is formed of a light alloy (for example, an aluminum alloy, a magnesium alloy, etc.) instead of an iron-based metal. It is generally made of a base metal.
When preload is applied to the tapered roller bearing used to support the rotating shaft, the difference in linear expansion coefficient between the housing and the rotating shaft is large. Since the dimensional change of the housing becomes large, the preload applied to the rolling bearing is lowered, thereby causing a problem that the preload is released.

このような予圧抜けを防止するため、ベアリングホルダ部（ハウジング）と円錐ころ軸受の端部との間に形状記憶合金製のスラストワッシャを介装することが提案されている（特許文献１参照）。
実開平５−６２５０号公報 In order to prevent such preload loss, it has been proposed to insert a shape memory alloy thrust washer between the bearing holder (housing) and the end of the tapered roller bearing (see Patent Document 1). .
Japanese Utility Model Publication No. 5-6250

特許文献１のスラストワッシャを用いれば、熱膨張率の相違によるギヤシャフト長の変位量とハウジング長の変位量の差がスラストワッシャの変形により相殺され、冷間時と熱間時との双方で適正な予圧を円錐ころ軸受に付与することができる。しかし、このスラストワッシャは形状記憶合金製であり、熱間時（８０℃以上）にならないとテーパ状に変化しないため、温度変化に応じて予圧を適正に調整することができなかった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、温度変化に応じて予圧を適正に調整することができる転がり軸受装置を提供することを目的としている。 If the thrust washer of Patent Document 1 is used, the difference between the displacement amount of the gear shaft length and the housing length due to the difference in coefficient of thermal expansion is offset by the deformation of the thrust washer, both in the cold time and in the hot time. Appropriate preload can be applied to the tapered roller bearing. However, since this thrust washer is made of a shape memory alloy and does not change in a taper shape unless it is hot (80 ° C. or higher), the preload cannot be adjusted appropriately according to the temperature change.
This invention is made | formed in view of such a situation, and it aims at providing the rolling bearing apparatus which can adjust a preload appropriately according to a temperature change.

本発明の転がり軸受装置は、金属製の回転体が、当該金属より線膨張係数の大きい金属からなるハウジングの内周に複数の転がり軸受を介して支持され、当該複数の転がり軸受に予圧が付与されている転がり軸受装置であって、前記転がり軸受の外輪の軸方向一方側の端面とこれに対向する前記ハウジングの内端面との間に、その一端面が前記外輪に当接可能に設けられた回転可能なギヤ部、並びに一対の転動部材保持器及び複数の転動部材を有する転動ユニットが介装されているとともに、前記ハウジングに設けられ且つ当該ハウジングの熱膨張を検出する検出手段と、前記ギヤ部を回転させる駆動手段と、前記検出手段の検出信号に基づいて前記駆動手段を制御する制御手段とを備えており、前記転動ユニットにおいて、前記転動部材保持器のうちの一方は前記ハウジングに、他方は前記ギヤ部の他端面に固定されているとともに、前記一方の転動部材保持器は周方向一方側に傾斜面を有し、前記他方の転動部材保持器は周方向他方側に傾斜面を有し、これら２つの傾斜面同士を対向させて前記転動部材を保持するポケットを形成し、前記転動部材は各傾斜面に接触した状態で当該ポケットに保持されていることを特徴としている。   In the rolling bearing device of the present invention, a metal rotating body is supported on the inner periphery of a housing made of a metal having a larger linear expansion coefficient than the metal via a plurality of rolling bearings, and preload is applied to the plurality of rolling bearings. The rolling bearing device is configured such that one end surface of the rolling bearing is provided such that one end surface thereof is in contact with the outer ring between the end surface on one axial side of the outer ring of the rolling bearing and the inner end surface of the housing opposed to the end surface. A rotating gear unit, a pair of rolling member cages and a rolling unit having a plurality of rolling members, and a detecting means provided in the housing and detecting thermal expansion of the housing And a drive means for rotating the gear portion, and a control means for controlling the drive means based on a detection signal of the detection means. In the rolling unit, the rolling member holding member is provided. One of the rollers is fixed to the housing, and the other is fixed to the other end surface of the gear portion, and the one rolling member retainer has an inclined surface on one side in the circumferential direction. The member holder has an inclined surface on the other side in the circumferential direction, the two inclined surfaces are opposed to each other to form a pocket for holding the rolling member, and the rolling member is in contact with each inclined surface. It is characterized by being held in the pocket.

本発明の転がり軸受装置によれば、温度変化によるハウジングの熱膨張が検出手段で検出されると、その検出信号に基づいて制御手段が駆動手段を制御してギヤ部を回転させ、転動ユニットのうちギヤ部に固定された転動部材保持器を回転させる。この転動部材保持器の回転に伴い当該転動部材保持器の傾斜面も移動して転動部材が両転動部材保持器を互いに離反する方向に押すことになり、外輪に軸方向荷重が加えられる。これにより、温度変化に応じて予圧を適正に調整することができる。   According to the rolling bearing device of the present invention, when the thermal expansion of the housing due to a temperature change is detected by the detection means, the control means controls the drive means based on the detection signal to rotate the gear portion, and the rolling unit The rolling member retainer fixed to the gear portion is rotated. As the rolling member retainer rotates, the inclined surface of the rolling member retainer also moves and the rolling member pushes both rolling member retainers away from each other, and an axial load is applied to the outer ring. Added. Thereby, a preload can be appropriately adjusted according to a temperature change.

本発明の転がり軸受装置によれば、温度変化に応じて予圧を適正に調整することができる。   According to the rolling bearing device of the present invention, it is possible to appropriately adjust the preload according to the temperature change.

以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下においては、本発明の転がり軸受装置を自動車のトランスミッションに適用した場合を例示して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る転がり軸受装置を適用したトランスミッション１の横断面説明図である。トランスミッション１は、ケース２と、このケース２の内部に組み込まれたギヤボックス３と、このギヤボックス３を貫通するように互いに平行に設けられた回転体である入力軸４及び出力軸５とを備えている。入力軸４及び出力軸５は鉄系金属（鋼）製であり、この線膨張係数は約１２×１０−６〜１３×１０−６／℃であり、ギヤボックス３内に設けられた変速ギヤ６により連動して回転するように構成されている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following, a case where the rolling bearing device of the present invention is applied to an automobile transmission will be described as an example.
FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view of a transmission 1 to which a rolling bearing device according to an embodiment of the present invention is applied. The transmission 1 includes a case 2, a gear box 3 incorporated in the case 2, and an input shaft 4 and an output shaft 5 that are rotating bodies provided in parallel with each other so as to penetrate the gear box 3. I have. The input shaft 4 and the output shaft 5 are made of ferrous metal (steel), and the linear expansion coefficient thereof is about 12 × 10 −6 to 13 × 10 −6 / ° C., and the transmission gear provided in the gear box 3 6 to rotate in conjunction with each other.

変速ギヤ６は、マニュアルタイプであり、入力軸４に互いに歯数の異なる複数枚の入力ギヤ７を設けるとともに、出力軸５に互いに歯数の異なる出力ギヤ８を設け、得るべき変速比又は前進／後退の区別に応じて、入力軸４上の入力ギヤ７と出力軸５上の出力ギヤ８との噛み合いの組み合わせを切り替えることによって変速可能となっている。これら入力ギヤ７及び出力ギヤ８にはスパーギヤやヘリカルギヤが用いられる。なお、変速ギヤ６は、遊星ギヤ機構等を用いたオートマチックタイプであってもよい。   The transmission gear 6 is a manual type, and the input shaft 4 is provided with a plurality of input gears 7 having different numbers of teeth, and the output shaft 5 is provided with output gears 8 having different numbers of teeth, so that the speed ratio to be obtained or forward The speed can be changed by switching the combination of meshing between the input gear 7 on the input shaft 4 and the output gear 8 on the output shaft 5 according to the distinction of the reverse. For the input gear 7 and the output gear 8, a spur gear or a helical gear is used. The transmission gear 6 may be an automatic type using a planetary gear mechanism or the like.

入力軸４の両端は、ケース２内の内側に固定された円筒ころ軸受９及び玉軸受１０によりそれぞれ回転可能に支持されている。出力軸５の両端は、一対の転がり軸受である円錐ころ軸受１１，１２によりそれぞれ支持されている。軸方向一方側（図１において左側）の円錐ころ軸受１１は、ケース２と一体のハウジングとしての軸受ハウジング１３に嵌合されており、軸方向他方側（右側）の円錐ころ軸受１２は、ケース１２と一体の軸受ハウジング１４に当て止め固定されている。双方の円錐ころ軸受１１，１２には、定位置予圧方式によって予圧が付与されている。なお、ケース２、軸受ハウジング１３，１４は、軽量化のためにアルミニウム合金にて形成され、この線膨張係数は約２３×１０−６〜２４×１０−６／℃である。 Both ends of the input shaft 4 are rotatably supported by cylindrical roller bearings 9 and ball bearings 10 fixed inside the case 2. Both ends of the output shaft 5 are respectively supported by tapered roller bearings 11 and 12 which are a pair of rolling bearings. A tapered roller bearing 11 on one axial side (left side in FIG. 1) is fitted into a bearing housing 13 as a housing integral with the case 2, and a tapered roller bearing 12 on the other axial side (right side) 12 is fixed to a bearing housing 14 integral with the bearing 12. Both tapered roller bearings 11 and 12 are preloaded by a fixed position preload system. The case 2 and the bearing housings 13 and 14 are made of an aluminum alloy for weight reduction, and the linear expansion coefficient is about 23 × 10 −6 to 24 × 10 −6 / ° C.

図２は、図１に示されるトランスミッション１の要部の拡大断面説明図である。左側の円錐ころ軸受１１は、外輪１５と、内輪１６と、これら外輪１５及び内輪１６の間に転動自在に配設された複数の転動体として円錐ころ１７とを備えている。外輪１５の外周面は、軸受ハウジング１３の内周面に嵌合され、外輪１５の内周面には、円錐ころ１７が斜接して転動する内周軌道面１５ａが形成されている。一方、内輪１６の外周面には、円錐ころ１７が斜接して転動する外周軌道面１６ａが形成され、当該内輪１６の内周面には出力軸５が嵌合されている。内輪１６と円錐ころ１７との接触角および円錐ころ１７と外輪１５との接触角は、軸方向内側（右側）から軸方向外側（左側）に向けて拡径するように設定されている。なお、ここで接触角は、ＪＩＳＢ０１０４−１９９１に規定された呼び接触角に準じる。
これらの構成は、右側の円錐ころ軸受１２（図１）についても、軸方向内側が左側に、軸方向外側が右側になる点以外は同様であるため、その説明を省略する。 FIG. 2 is an enlarged cross-sectional explanatory view of a main part of the transmission 1 shown in FIG. The left tapered roller bearing 11 includes an outer ring 15, an inner ring 16, and a plurality of tapered rollers 17 as a plurality of rolling elements disposed between the outer ring 15 and the inner ring 16 so as to be able to roll. The outer peripheral surface of the outer ring 15 is fitted to the inner peripheral surface of the bearing housing 13, and an inner peripheral raceway surface 15 a is formed on the inner peripheral surface of the outer ring 15. On the other hand, on the outer peripheral surface of the inner ring 16, an outer peripheral raceway surface 16 a on which the tapered roller 17 rolls obliquely is formed, and the output shaft 5 is fitted on the inner peripheral surface of the inner ring 16. The contact angle between the inner ring 16 and the tapered roller 17 and the contact angle between the tapered roller 17 and the outer ring 15 are set so as to increase in diameter from the axially inner side (right side) toward the axially outer side (left side). Here, the contact angle conforms to the nominal contact angle defined in JIS B0104-1991.
These configurations are the same for the right tapered roller bearing 12 (FIG. 1) except that the inner side in the axial direction is on the left side and the outer side in the axial direction is on the right side.

外輪１５の軸方向外側（図２において左側）の端面１５ｂと、この端面１５ｂに対向する軸受ハウジング１３の内端面１３ａとの間には、ギヤ部１８及びボールユニット１９が介装されている。
ギヤ部１８は、外輪１５と同軸心状に配置された第１ギヤ２０と、この第１ギヤ２０と噛合し、第１ギヤ２０のピッチ円直径より小さいピッチ円直径を有する第２ギヤ２１とで構成されている。本実施の形態では、ギヤ部１８としてヘリカルギヤを用いている。第１ギヤ２０の一方の端面２０ａの周縁部には複数の突出部２０ｂが設けられており、第１ギヤ２０は、これら複数の突出部２０ｂにより外輪１５の軸方向一方側の端面１５ｂと当接している。また、第１ギヤ２０の他方の端面２０ｃには、後述するボールユニット１９のボール保持器２３が固定されている。 A gear portion 18 and a ball unit 19 are interposed between an end surface 15b on the outer side in the axial direction (left side in FIG. 2) of the outer ring 15 and an inner end surface 13a of the bearing housing 13 facing the end surface 15b.
The gear portion 18 includes a first gear 20 disposed coaxially with the outer ring 15, and a second gear 21 that meshes with the first gear 20 and has a pitch circle diameter smaller than the pitch circle diameter of the first gear 20. It consists of In the present embodiment, a helical gear is used as the gear portion 18. A plurality of protrusions 20b are provided on the peripheral edge of one end surface 20a of the first gear 20, and the first gear 20 is in contact with the end surface 15b on one side in the axial direction of the outer ring 15 by the plurality of protrusions 20b. It touches. A ball holder 23 of a ball unit 19 to be described later is fixed to the other end surface 20 c of the first gear 20.

転動ユニットとしてのボールユニット１９は、一対の転動部材保持器としてのボール保持器２２，２３と複数の転動部材としてのボール２４とを有している。ボール保持器２２は軸受ハウジング１３の内端面１３ａに固定されており、ボール保持器２３は第１ギヤ２０の他方の端面２０ｃに固定されている。複数のボール２４は、それぞれ保持器３０に形成されたボール２４と同じ数だけあるポケットに保持され、ボールユニット１９から脱落しないよう保持される。図３は、ボールユニット１９における一対のボール保持器２２，２３の説明図である。図３に示すように、各ボール保持器２２，２３は、周方向複数箇所に断面三角形の溝２２ａ，２３ａを有しており、これらの溝２２ａ，２３ａの２つの平面からなる傾斜面２２ａ１，２２ａ２と２３ａ１，２３ａ２とをそれぞれ対向させてボール２４を保持するポケット２５を形成している。そして、ボール２４は各傾斜面２２ａ１，２２ａ２，２３ａ１，２３ａ２に接触した状態で保持されている。   The ball unit 19 as a rolling unit includes a pair of ball holders 22 and 23 as rolling member holders and a plurality of balls 24 as rolling members. The ball cage 22 is fixed to the inner end surface 13 a of the bearing housing 13, and the ball cage 23 is fixed to the other end surface 20 c of the first gear 20. The plurality of balls 24 are held in the same number of pockets as the balls 24 formed in the holder 30, and are held so as not to drop out of the ball unit 19. FIG. 3 is an explanatory diagram of a pair of ball cages 22 and 23 in the ball unit 19. As shown in FIG. 3, each of the ball cages 22 and 23 has grooves 22a and 23a having a triangular cross section at a plurality of locations in the circumferential direction, and inclined surfaces 22a1 composed of two planes of these grooves 22a and 23a. 22a2 and 23a1, 23a2 are opposed to each other to form a pocket 25 for holding the ball 24. The ball 24 is held in contact with the inclined surfaces 22a1, 22a2, 23a1, and 23a2.

トランスミッション１はさらに、軸受ハウジング１３に設けられ且つ軸受ハウジング１３の熱膨張を検出する検出手段２６と、ギヤ部１８を回転させる駆動手段である電動モータ２８と、検出手段２６の検出信号に基づいて前記電動モータ２８の回転を制御する制御手段２７とを備えている。
検出手段２６は、軸受ハウジング１３の熱膨張に関する情報を検出し、検出した情報を制御手段２７に送信可能なものであり、本実施の形態では温度センサが用いられている。 The transmission 1 is further based on detection means 26 provided in the bearing housing 13 and detecting thermal expansion of the bearing housing 13, an electric motor 28 as drive means for rotating the gear portion 18, and a detection signal from the detection means 26. And control means 27 for controlling the rotation of the electric motor 28.
The detection means 26 is capable of detecting information related to thermal expansion of the bearing housing 13 and transmitting the detected information to the control means 27. In this embodiment, a temperature sensor is used.

制御手段２７の記憶部には、検出手段である温度センサ２６によって検出された温度情報から軸受ハウジング１３の熱膨張（変位量）及び予圧の変動量を求める演算式が記憶されており、この制御手段２７によって温度センサ２６の情報に基づいた予圧の変動量が求められる。そして、得られた予圧の変動量に応じて電動モータ２８の駆動を制御する。
電動モータ２８は、ギヤ部１８を回転させるものであり、軸２９を介して第２ギヤ２１に連結されており、当該電動モータ２８の回動により第２ギヤ２１を回転させる。そして、この第２ギヤ２１が回転することにより、第２ギヤ２１と噛合している第１ギヤ２０も回転する。 The storage unit of the control unit 27 stores an arithmetic expression for obtaining the thermal expansion (displacement amount) and the variation amount of the preload of the bearing housing 13 from the temperature information detected by the temperature sensor 26 serving as the detection unit. The variation amount of the preload based on the information from the temperature sensor 26 is obtained by the means 27. Then, the drive of the electric motor 28 is controlled according to the obtained fluctuation amount of the preload.
The electric motor 28 rotates the gear portion 18 and is connected to the second gear 21 via the shaft 29, and rotates the second gear 21 by the rotation of the electric motor 28. As the second gear 21 rotates, the first gear 20 meshed with the second gear 21 also rotates.

次に、本実施形態に係るトランスミッション１の動作を説明する。
エンジンが始動して運転状態になると、ギヤシャフト間の噛み合い摩擦やギヤオイルの攪拌等によりトランスミッション１の温度は徐々に上昇する。すると、出力軸５と軸受ハウジング１３との線膨張係数の違いにより、出力軸５より軸受ハウジング１３の方が大きく膨張するため、予圧が変化することになる。ところが、温度センサ２６で測定された温度情報が制御手段２７に送られると、そこで予圧の変動量が求められ、その予圧の変動量に応じて電動モータ２８の回転が制御される。この電動モータ２８の回転駆動力が軸２９を介して第２ギヤ２１に伝達されて第２ギヤ２１が回転し、第２ギヤ２１と噛合する第１ギヤ２０も回転する。このとき、第１ギヤ２０に固定されたボール保持器２３も一体となって回転移動し、それに伴いボール保持器２３の傾斜面２３ａ１，２３ａ２も移動する。そして、ボール２４からの反力が、傾斜面２２ａ１，２３ａ２（又は２２ａ２，２３ａ１）に作用して両ボール保持器２２，２３を互いに離反させようとし、その結果、移動可能なボール保持器２３に固定された第１ギヤ２０から突出部２０ｂを介して外輪１５に軸方向荷重が与えられる。これにより予圧を適正に調整することができる。なお、エンジンが停止すると、ボール保持器２３及びギヤ部１８は元の位置に戻るように設定されている。 Next, the operation of the transmission 1 according to this embodiment will be described.
When the engine starts and is in an operating state, the temperature of the transmission 1 gradually increases due to meshing friction between gear shafts, stirring of gear oil, and the like. Then, due to the difference in linear expansion coefficient between the output shaft 5 and the bearing housing 13, the bearing housing 13 expands more than the output shaft 5, so the preload changes. However, when the temperature information measured by the temperature sensor 26 is sent to the control means 27, a fluctuation amount of the preload is obtained there, and the rotation of the electric motor 28 is controlled in accordance with the fluctuation amount of the preload. The rotational driving force of the electric motor 28 is transmitted to the second gear 21 through the shaft 29, the second gear 21 rotates, and the first gear 20 that meshes with the second gear 21 also rotates. At this time, the ball holder 23 fixed to the first gear 20 also rotates together, and the inclined surfaces 23a1 and 23a2 of the ball holder 23 also move accordingly. Then, the reaction force from the ball 24 acts on the inclined surfaces 22a1, 23a2 (or 22a2, 23a1) to try to separate the two ball holders 22, 23 from each other. As a result, the movable ball holder 23 is moved. An axial load is applied to the outer ring 15 from the fixed first gear 20 through the protrusion 20b. Thereby, a preload can be adjusted appropriately. When the engine is stopped, the ball cage 23 and the gear unit 18 are set to return to their original positions.

このように、本発明の転がり軸受装置であるトランスミッション１によれば、温度変化による軸受ハウジング１３の熱膨張が検出手段である温度センサ２６で検出されると、その検出信号に基づいて制御手段２７が駆動手段である電動モータ２８を制御してギヤ部１８（第２ギヤ２１及び第１ギヤ２０）を回転させ、ボールユニットのうち第１ギヤ２０に固定されたボール保持器２３を回転させる。このボール保持器２３の回転に伴い当該ボール保持器２３の傾斜面２３ａ１，２３ａ２も移動してボール２４が両ボール保持器２２，２３を互いに離反させる方向に押すことになり、外輪５に軸方向荷重が加えられる。これにより、温度変化に応じて予圧を適正に調整することができる。   As described above, according to the transmission 1 as the rolling bearing device of the present invention, when the thermal expansion of the bearing housing 13 due to the temperature change is detected by the temperature sensor 26 as the detection means, the control means 27 is based on the detection signal. Controls the electric motor 28 as drive means to rotate the gear portion 18 (second gear 21 and first gear 20), and rotates the ball cage 23 fixed to the first gear 20 in the ball unit. As the ball cage 23 rotates, the inclined surfaces 23a1 and 23a2 of the ball cage 23 also move and the ball 24 pushes the ball cages 22 and 23 away from each other. A load is applied. Thereby, a preload can be appropriately adjusted according to a temperature change.

本発明は、上記実施形態に限定されることなく適宜変更することが可能である。上記実施形態においては、ギヤ部１８としてヘリカルギヤを使用しているが、ヘリカルギヤに限定されるものではなく、例えばスパーギヤ等の他のギヤを使用してもよい。また、検出手段として温度センサ２６を用いているが、軸受ハウジング１３の熱膨張に関する情報を検出できればよく、歪みセンサ等を用いることも可能である。また、転動ユニットの転動部材としてボールに代えてころを用いてもよい。さらに、ボール保持器２２，２３の溝は断面三角形に限定されるものではなく、一方のボール保持器２２は周方向一方側に、他方のボール保持器２３は周方向他方側にそれぞれ傾斜面を設ければ、これらの傾斜面は円錐面でも円筒面でも他の曲面でもかまわない。   The present invention is not limited to the above embodiment and can be modified as appropriate. In the above embodiment, a helical gear is used as the gear portion 18, but the present invention is not limited to the helical gear, and other gears such as a spur gear may be used. Further, although the temperature sensor 26 is used as the detecting means, it is only necessary to be able to detect information related to the thermal expansion of the bearing housing 13, and a strain sensor or the like can be used. Further, instead of balls, rollers may be used as rolling members of the rolling unit. Further, the grooves of the ball cages 22 and 23 are not limited to a triangular cross section. One ball cage 22 has an inclined surface on one side in the circumferential direction, and the other ball cage 23 has an inclined surface on the other side in the circumferential direction. If provided, these inclined surfaces may be conical surfaces, cylindrical surfaces, or other curved surfaces.

上記実施形態では、トランスミッションに用いられる転がり軸受装置を示しているが、四輪駆動車の駆動分配軸用のギヤユニット等、他の装置にも適用することができる。転がり軸受としては、円錐ころ軸受に限らずアンギュラ玉軸受、深溝玉軸受等の予圧を使用する他の転がり軸受を使用してもよい。また、ハウジングをアルミニウム合金で形成しているが、回転体を形成する金属より線膨張係数の大きい金属であればよく、他の軽合金、例えばマグネシウム合金で形成してもよい。   Although the rolling bearing device used for the transmission is shown in the above embodiment, the present invention can be applied to other devices such as a gear unit for a drive distribution shaft of a four-wheel drive vehicle. The rolling bearing is not limited to the tapered roller bearing, and other rolling bearings using a preload such as an angular ball bearing or a deep groove ball bearing may be used. Moreover, although the housing is formed of an aluminum alloy, it may be a metal having a larger linear expansion coefficient than the metal forming the rotating body, and may be formed of another light alloy, such as a magnesium alloy.

本発明の一実施形態に係る転がり軸受装置であるトランスミッションの断面説明図である。It is a section explanatory view of a transmission which is a rolling bearing device concerning one embodiment of the present invention. 図１に示されるトランスミッションの要部の拡大断面説明図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional explanatory view of a main part of the transmission shown in FIG. 1. ボールユニットにおける一対のボール保持器の説明図である。It is explanatory drawing of a pair of ball holder in a ball unit.

符号の説明Explanation of symbols

１ トランスミッション（転がり軸受装置）
５ 出力軸（回転体）
１１ 円錐ころ軸受（転がり軸受）
１３ 軸受ハウジング（ハウジング）
１５ 外輪
１６ 内輪
１８ ギヤ部
１９ ボールユニット（転動ユニット）
２０ 第１ギヤ
２１ 第２ギヤ
２２，２３ ボール保持器（転動部材保持器）
２４ ボール（転動部材）
２６ 温度センサ（検出手段）
２７ 制御手段
２８ 電動モータ（駆動手段） 1 Transmission (Rolling bearing device)
5 Output shaft (rotating body)
11 Tapered roller bearings (rolling bearings)
13 Bearing housing (housing)
15 Outer ring 16 Inner ring 18 Gear unit 19 Ball unit (rolling unit)
20 First gear 21 Second gear 22, 23 Ball cage (rolling member cage)
24 balls (rolling member)
26 Temperature sensor (detection means)
27 Control means 28 Electric motor (drive means)

Claims (1)

金属製の回転体が、当該金属より線膨張係数の大きい金属からなるハウジングの内周に複数の転がり軸受を介して支持され、当該複数の転がり軸受に予圧が付与されている転がり軸受装置であって、
前記転がり軸受の外輪の軸方向一方側の端面とこれに対向する前記ハウジングの内端面との間に、その一端面が前記外輪に当接可能に設けられた回転可能なギヤ部、並びに一対の転動部材保持器及び複数の転動部材を有する転動ユニットが介装されているとともに、前記ハウジングに設けられ且つ当該ハウジングの熱膨張を検出する検出手段と、前記ギヤ部を回転させる駆動手段と、前記検出手段の検出信号に基づいて前記駆動手段を制御する制御手段とを備えており、
前記転動ユニットにおいて、前記転動部材保持器のうちの一方は前記ハウジングに、他方は前記ギヤ部の他端面に固定されているとともに、前記一方の転動部材保持器は周方向一方側に傾斜面を有し、前記他方の転動部材保持器は周方向他方側に傾斜面を有し、これら２つの傾斜面同士を対向させて前記転動部材を保持するポケットを形成し、前記転動部材は各傾斜面に接触した状態で当該ポケットに保持されていることを特徴とする転がり軸受装置。 A rolling bearing device in which a metal rotating body is supported on the inner periphery of a housing made of a metal having a larger linear expansion coefficient than the metal via a plurality of rolling bearings, and preload is applied to the plurality of rolling bearings. And
A rotatable gear portion having one end surface provided to be in contact with the outer ring, between an end surface on one axial side of the outer ring of the rolling bearing and an inner end surface of the housing facing the outer ring, and a pair of A rolling unit holder and a rolling unit having a plurality of rolling members are interposed, a detecting unit provided in the housing and detecting thermal expansion of the housing, and a driving unit for rotating the gear unit And a control means for controlling the drive means based on a detection signal of the detection means,
In the rolling unit, one of the rolling member holders is fixed to the housing, and the other is fixed to the other end surface of the gear portion, and the one rolling member holder is on one side in the circumferential direction. The other rolling member retainer has an inclined surface and has an inclined surface on the other side in the circumferential direction. The two inclined surfaces are opposed to each other to form a pocket for holding the rolling member. The rolling bearing device, wherein the moving member is held in the pocket in a state of being in contact with each inclined surface.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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