JP4506160B2 - ピニオン軸支持用軸受装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ケースにピニオン軸を回転自在に支持するためのピニオン軸支持用軸受装置に関する。このピニオン軸支持用軸受装置は、例えば自動車に備えるトランスファやデファレンシャルなどに用いられる。
ピニオン軸支持用軸受装置を複列外向き円すいころ軸受としたものがある（例えば特許文献１参照）。このピニオン軸支持用軸受装置は、軸方向両端をシールなしの開放状態にしていて、トランスファやデファレンシャルなどのケース内部に収容される潤滑油を単一の外輪の軸方向中央の外径側から各円すいころ列の間へ向けて導入し、潤滑油を軸方向両端へ向けて分流させて、各円すいころ列を潤滑している。
特開昭６３−２０７７２５号公報
上記従来例では、軸方向両端をシールなしの開放状態にしているため、軸受内部空間の反ピニオンギヤ側の端部から流れ出た潤滑油を受ける空間を軸受の反ピニオンギヤ側外部に設けるとともに、この空間からの潤滑油の外部漏洩を防止するための密封構造と、前記空間からケース内部へ潤滑油を戻すための通路とを確保する必要があるために、複雑でコストが高く構造となっている。
本発明は、一端にピニオンギヤを有するピニオン軸を支持するピニオン軸支持用軸受装置において、単一の外輪と二つの内輪との間に二列の玉を介装した複列外向きアンギュラ玉軸受とされ、その軸受内部空間の反ピニオンギヤ側がシールで閉塞されるとともにピニオンギヤ側が開放され、前記外輪に、外径側から反ピニオンギヤ側の玉列の軌道面よりも端縁側のカウンタボアへ貫通し反ピニオンギヤ側の玉列と前記シールとの間に潤滑油を導入する油孔が設けられていることを特徴としている。
この場合、軸受内部空間における反ピニオンギヤ側からピニオンギヤ側へ一方向に潤滑油が通過するようになって、十分な潤滑油で各玉列が潤滑される。しかも、軸受内部空間の反ピニオンギヤ側にシールを装着しただけであり、従来例のように複雑な構造を確保する必要がなくなる。
前記外輪は、軸方向両端にカウンタボアを有し、前記二つの内輪は、それぞれ軸方向内端にカウンタボアを有し、前記シールは、前記外輪における反ピニオンギヤ側のカウンタボアに取り付けられる胴体部と、この胴体部の内周に設けられかつ前記反ピニオンギヤ側の内輪の肩部に接触するとともに、軸受内側へ向けて開きうるリップとを有したものとすることができる。
また、本願発明に係るピニオン軸支持用軸受装置は、上記のものにおいて、前記ピニオン軸を挿通した状態で支持するための貫通孔を有するケースと、前記貫通孔に設けられ軸方向に沿った溝と、前記外輪の外径面に形成されたフランジと、を備え、前記外輪は、前記ケースの貫通孔に嵌合された状態で、前記フランジが前記ケースにボルト固定され、前記溝によって前記外輪と前記ケースの貫通孔との嵌め合い面に前記油孔に連通する油通路が形成されるものが好ましい。
前記外輪の外径部に当該軸受装置をケースに固定するためのフランジを設け、前記油孔を外輪の外径部であってフランジの根元から外輪の反ピニオンギヤ側のカウンタボアに向けて斜めに貫通させて設けることができる。
ピニオン軸のピニオンギヤをケースの内部に位置させた状態でピニオン軸の胴部を当該軸受装置を介してケースの貫通孔に回転自在に支持させ、ケースの貫通孔の円周方向複数箇所に軸方向に沿う溝を設けるとともに、当該溝によって外輪とケースの貫通孔との嵌め合い面に油通路を形成し、この油通路に当該油孔を連通連結することができる。
当該ケースは、トランスファやデファレンシャルのケースとすることができる。 また、外輪には、シールを設けた位置よりもさらに軸受外方に張り出してなる円筒部を設ける一方、シールの外側に設けたダストシールの外周部分を外輪の当該円筒部に微小隙間を介して対向させることができる。
本発明は、構成簡素で良好な潤滑性を安定的に確保でき、転がり特性、寿命の向上に貢献できる。
本発明の最良の形態を図面に基づいて説明する。図１は、ピニオン軸支持用軸受装置を示す断面図、図２は、潤滑油の流れを示す図である。トランスファやデファレンシャルのケース１に、ピニオン軸２がピニオン軸支持用軸受装置３を介して回転自在に支持されている。
ピニオン軸２は、その胴部２ａの軸方向一端にピニオンギヤ２ｂが、また、軸方向他端にねじ軸部２ｃがそれぞれ設けられている。
このピニオン軸２は、そのピニオンギヤ２ｂがケース１の内部に位置する状態で胴部２ａがピニオン軸支持用軸受装置３を介してケース１の貫通孔１ａに回転自在に支持されている。ピニオン軸２の胴部２ａにカップリングスリーブ４をスプライン嵌合して、ピニオン軸２のねじ軸部２ｃにナット５を螺合装着することにより、ピニオン軸支持用軸受装置３に予圧が付与され、ピニオン軸２とピニオン軸支持用軸受装置３とが一体化される。
なお、カップリングスリーブ４は、例えば自動車のプロペラシャフト（図示省略）に連結されるものであり、一般に、トランスファの場合には、ピニオン軸２の回転動力をプロペラシャフトへ出力する出力フランジと呼ばれる一方、デファレンシャルの場合には、前記プロペラシャフトの回転動力をピニオン軸２に入力するコンパニオンフランジと呼ばれる。
ピニオン軸支持用軸受装置３は、単一の外輪６と、二つの内輪７，８と、複数の玉９と、二つの保持器１０，１１とを備えている。
外輪６は、軸方向二列の軌道面６ａ，６ｂを有するとともに軸方向両端にカウンタボア６ｃ，６ｄを有しており、さらに外径部分に径方向外向きに延びるフランジ６ｅが設けられている。
この外輪６は、ケース１の貫通孔１ａに嵌合された状態で、そのフランジ６ｅがケース１にボルト１２で固定されている。一方の内輪７は、外輪６の一方の軌道面６ａに対向する単一の軌道面７ａを有するとともに軸方向内端にカウンタボア７ｂを有している。他方の内輪８は、外輪６の他方の軌道面６ｂと対向する単一の軌道面８ａを有するとともに軸方向内端にカウンタボア８ｂを有している。これら二つの内輪７，８は、ピニオン軸２の胴部２ａに外嵌される。外輪６の二列の軌道面６ａ，６ｂと二つの内輪７，８の各軌道面７ａ，８ａとの間に複数個の玉９が介装されており、各玉９列は保持器１０，１１で円周方向ほぼ等間隔に配置されている。
ここで、ケース１内に収容される潤滑油でピニオン軸支持用軸受装置３を潤滑させるようにしているので、説明する。
外輪６において、ピニオンギヤ２ｂと軸方向反対側（反ピニオンギヤ側）のカウンタボア６ｄにシール１３を装着して、ピニオンギヤ２ｂ側の端部をシールなしにして開放しているとともに、外径面のフランジ６ｅの根元側から反ピニオンギヤ側の軌道面６ｂよりも端縁側のカウンタボア６ｄへ貫通する油孔６ｆが設けられている。
ケース１の貫通孔１ａの円周方向複数箇所には、軸方向に沿う溝１ｂが設けられており、この溝１ｂによって外輪６とケース１の貫通孔１ａとの嵌め合い面に油通路が形成される。この溝１ｂからなる油通路に外輪６の油孔６ｆが連通連結されている。
シール１３は、胴体部としての金属環１４にゴムなどのリップ１５を加硫接着した構成である。金属環１４の外筒部分が外輪６のカウンタボア６ｄに圧入により嵌合されており、リップ１５が反ピニオンギヤ側の内輪８の肩部に所定の締め代をもって接触している。このリップ１５は、主として軸受内部の潤滑油漏洩を防止するように、軸受内側へ向けて開きうる形状になっている。このシール１３は、図示しないが、周知のタイプのものを用いることができる。
なお、シール１３のさらに外側には、ダストシール１６が設けられている。このダストシール１６は、上半分の断面がコの字形の金属環からなり、内周部分がカップリングスリーブ４の外周面に圧入により嵌合されており、外周部分が外輪６の張り出し円筒部６ｇに微小隙間６ｈを介して対向されている。
このような構成であれば、図２に示すように、ケース１内の潤滑油が溝１ｂ、外輪６の油孔６ｆから、軸受内部空間における反ピニオンギヤ側の玉９列とシール１３との間に導入された後、矢印で示すように、ピニオンギヤ２ｂ側へ一方向に流れて、ケース１内に戻る。これにより、両方の玉９列にほぼ均等な量の潤滑油が供給されるので、長期にわたって偏りのない良好な潤滑が安定的に行われる。
以上説明したように、ピニオン軸支持用軸受装置３を複列外向きアンギュラ玉軸受としているから、従来例のような円すいころ軸受を用いる場合に比べてトルク低減が図れるとともに軸方向寸法をコンパクトにできる。しかも、ピニオン軸支持用軸受装置３の内部空間に潤滑油を一方向に流すようにしているから、各玉９列の潤滑性が安定して良好となり、長寿命化に貢献できる。
この他、上記実施形態のように、ピニオン軸２とピニオン軸支持用軸受装置３とをユニット化しているので、使用対象となるトランスファやデファレンシャルのケース１への組み込みの手間が軽減され、組立性が向上する。
本発明の最良の形態に係るピニオン軸支持用軸受装置を示す断面図 図１の潤滑油の流れを示す図
符号の説明
１ ケース
２ ピニオン軸
２ａ ピニオン軸の胴部
２ｂ ピニオンギヤ
３ ピニオン軸支持用軸受装置
６ 外輪
７，８ 内輪
１３ シール
１４ 金属環
１５ リップ

Claims (3)

  1. 一端にピニオンギヤを有するピニオン軸を支持するピニオン軸支持用軸受装置において、
    単一の外輪と二つの内輪との間に二列の玉を介装した複列外向きアンギュラ玉軸受とされ、その軸受内部空間の反ピニオンギヤ側がシールで閉塞されるとともにピニオンギヤ側が開放され、前記外輪に、外径側から反ピニオンギヤ側の玉列の軌道面よりも端縁側のカウンタボアへ貫通し反ピニオンギヤ側の玉列と前記シールとの間に潤滑油を導入する油孔が設けられている、ことを特徴とするピニオン軸用軸受装置。
  2. 前記外輪は、軸方向両端にカウンタボアを有し、前記二つの内輪は、それぞれ軸方向内端にカウンタボアを有し、前記シールは、前記外輪の反ピニオンギヤ側のカウンタボアに取り付けられる胴体部と、この胴体部の内周に設けられかつ前記反ピニオンギヤ側の内輪の肩部に接触するとともに、軸受内側へ向けて開きうるリップとを有している、ことを特徴とする請求項１に記載のピニオン軸用軸受装置。
  3. 前記ピニオン軸を挿通した状態で支持するための貫通孔を有するケースと、
    前記貫通孔に設けられ軸方向に沿った溝と、
    前記外輪の外径面に形成されたフランジと、
    を備え、
    前記外輪は、前記ケースの貫通孔に嵌合された状態で、前記フランジが前記ケースにボルト固定され、前記溝によって前記外輪と前記ケースの貫通孔との嵌め合い面に前記油孔に連通する油通路が形成される、ことを特徴とする請求項１または２に記載のピニオン軸支持用軸受装置。
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