JP4626183B2 - Rolling bearing and transmission for hybrid vehicle or fuel cell vehicle using the same - Google Patents

Rolling bearing and transmission for hybrid vehicle or fuel cell vehicle using the same Download PDF

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Description

本発明は、例えば自動車トランスミッションやハイブリッド自動車または燃料電池自動車のモータ支持或いはモータに直結したギア支持に用いられるのに好適な転がり軸受、およびそれを用いたハイブリッド自動車または燃料電池自動車用トランスミッションに関する。   The present invention relates to a rolling bearing suitable for use in, for example, a motor support of a vehicle transmission, a hybrid vehicle, or a fuel cell vehicle or a gear support directly connected to the motor, and a transmission for a hybrid vehicle or a fuel cell vehicle using the same.

従来の転がり軸受として、図3に示す転がり軸受50は、内輪51と、外輪52と、内外輪51,52間に相対回転自在に配された複数の転動体である玉53と、玉53を転動自在に保持する鉄製波形プレス保持器54と、を備える。内輪51は、外径面の中央部に内輪軌道面55を有し、外輪52は、内径面の中央部に外輪軌道面56を有する。   As a conventional rolling bearing, a rolling bearing 50 shown in FIG. 3 includes an inner ring 51, an outer ring 52, balls 53 that are a plurality of rolling elements disposed between the inner and outer rings 51 and 52, and balls 53. And an iron corrugated press retainer 54 that is rotatably held. The inner ring 51 has an inner ring raceway surface 55 at the center of the outer diameter surface, and the outer ring 52 has an outer ring raceway surface 56 at the center of the inner diameter surface.

図4に示すように、転がり軸受50に用いられる鉄製波形プレス保持器54は、非分離形の軸受に用いられるものであり、ポケット57を形成するための凹部58,59を有した2つの環状の金属部材60,61を組み合わせてリベット62にて結合することにより形成されている。鉄製波形プレス保持器54のポケット57における転動体案内面の曲率は、玉53表面の曲率よりも小さく設定されており、鉄製波形プレス保持器54と玉53との間に潤滑油による油膜を形成することで、これらの摺動部分の摩耗を抑制している。   As shown in FIG. 4, the iron corrugated press cage 54 used for the rolling bearing 50 is used for a non-separable type bearing, and has two annular shapes having recesses 58 and 59 for forming a pocket 57. These metal members 60 and 61 are combined and coupled by a rivet 62. The curvature of the rolling element guide surface in the pocket 57 of the iron corrugated press cage 54 is set to be smaller than the curvature of the surface of the ball 53, and an oil film is formed between the iron corrugated press cage 54 and the ball 53 by lubricating oil. By doing so, wear of these sliding portions is suppressed.

また、転がり軸受の他の構成例として、図5に示す転がり軸受70は、外周面に内輪軌道72を有する内輪71と、内周面に外輪軌道74を有する外輪73と、内輪軌道72および外輪軌道74の間に介挿され、軸受70の周方向に複数配置され転動体となる玉75と、玉75を軸受70の周方向に等間隔に配置する保持器76とから構成される。保持器76は、鋼板を打ち抜きして2つの環状部材77,78を形成し、これらの環状部材77,78の表面に被覆樹脂部79を成形したものを、軸受70の軸方向両端部から玉75を保持するよう組み合わせ、図示しないリベットにより互いを固定することで構成される。被覆樹脂部79としては、66ナイロンにガラス繊維を5〜30%含有したものである(例えば、特許文献1参照)。
特開2002−323046号公報(第3頁、第1図)
As another configuration example of the rolling bearing, a rolling bearing 70 shown in FIG. 5 includes an inner ring 71 having an inner ring raceway 72 on an outer peripheral surface, an outer ring 73 having an outer ring raceway 74 on an inner peripheral surface, an inner ring raceway 72 and an outer ring. A plurality of balls 75 interposed between the raceways 74 and arranged in the circumferential direction of the bearing 70 to serve as rolling elements, and a cage 76 that arranges the balls 75 at equal intervals in the circumferential direction of the bearing 70 are configured. The cage 76 is formed by punching a steel plate to form two annular members 77, 78, and forming a resin coating portion 79 on the surfaces of these annular members 77, 78 from both ends in the axial direction of the bearing 70. It is configured by holding 75 and fixing each other with a rivet (not shown). The covering resin portion 79 is made of 66 nylon containing 5-30% glass fiber (see, for example, Patent Document 1).
JP 2002-323046 A (3rd page, FIG. 1)

昨今、転がり軸受は、ハイブリッド自動車や燃料電池自動車のモータ支持或いはモータに直結したギア支持に用いられることが多い。それらの場合、転がり軸受は、従来のトランスミッションでの使用条件よりも高速回転で使用される。また、自動車を高速で運転中に、急旋回時等に転がり軸受に荷重が負荷されなくなり、転動体と軌道面との間で公転滑り、所謂スキッディングが発生してしまうことがある。そして、このスキッディングが過剰に発生すると、転動体と軌道面との間の油膜が破断し、それによって、金属接触や金属摩耗が発生し、最終的に、焼付き等のスキッディング損傷に至ることになる。また、高速回転により、転動体と金属製保持器との間で金属接触が起こり、金属摩擦が発生し、その影響により、転がり軸受の寿命が低下することがある。   In recent years, rolling bearings are often used for supporting a motor of a hybrid vehicle or a fuel cell vehicle or for supporting a gear directly connected to the motor. In those cases, the rolling bearing is used at a higher speed than that of a conventional transmission. In addition, while driving an automobile at a high speed, a load is not applied to the rolling bearing during a sudden turn or the like, and revolving slip, that is, so-called skidding may occur between the rolling elements and the raceway surface. If this skidding occurs excessively, the oil film between the rolling elements and the raceway surface breaks, thereby causing metal contact and metal wear, which eventually leads to skidding damage such as seizure. It will be. Further, due to the high-speed rotation, metal contact occurs between the rolling elements and the metal cage, and metal friction occurs, which may reduce the life of the rolling bearing.

通常、転がり軸受における転動体の動きは、負荷圏では回転輪に駆動されて転がり、また非負荷圏では負荷圏での転動による慣性で回転しながら再び負荷圏に突入する。荷重が小さいと、複数のうち僅かの転動体しか負荷されなくなり、負荷圏が狭くなり非負荷圏が広くなるので、負荷圏で駆動される時間に比べ、慣性で回る時間の割合が大きくなる。このとき、転動体と保持器がともに公転することになるが、保持器が常に負荷圏の転動体と連動して回転するので、非負荷圏の転動体は保持器に押されて公転する。同時に、転動体は保持器の案内面と接触するので、自転が減速する。   Normally, the rolling element moves in a rolling bearing by being driven by a rotating wheel in a load zone and rolling, and in a non-load zone, it re-enters the load zone while rotating by inertia due to rolling in the load zone. When the load is small, only a small number of rolling elements are loaded, and the load zone becomes narrow and the non-load zone becomes wide. Therefore, the ratio of the time to rotate by inertia increases compared to the time driven in the load zone. At this time, both the rolling element and the cage revolve. However, since the cage always rotates in conjunction with the rolling element in the load zone, the rolling element in the non-load zone is pushed by the cage and revolves. At the same time, since the rolling element comes into contact with the guide surface of the cage, the rotation is decelerated.

このため、負荷圏に再突入するときに転動体の自転速度と駆動輪の回転速度とのバランスが崩れ、駆動輪と転動体との間に滑りが発生する。さらに、回転速度が大きくなると、遠心力により転動体に対し外輪に押し付けられる力が働き、外輪と転動体との摩擦力が大きくなるので、駆動輪と転動体とが滑り易くなる。このため、回転速度が高速になるほど、転動体のスキッディングが発生し易くなる。したがって、上述の転がり軸受50では、金属製の鉄製波形プレス保持器54を用いているため、スキッディングが発生して寿命が低下するおそれがある。   For this reason, when re-entering the load zone, the balance between the rotation speed of the rolling elements and the rotation speed of the driving wheels is lost, and slipping occurs between the driving wheels and the rolling elements. Further, when the rotational speed increases, a force that is pressed against the rolling element by the centrifugal force acts, and the frictional force between the outer ring and the rolling element increases, so that the driving wheel and the rolling element are easily slipped. For this reason, the higher the rotation speed, the easier the rolling of the rolling elements. Therefore, in the above-described rolling bearing 50, since the metal iron corrugated press cage 54 is used, there is a possibility that skidding occurs and the life is shortened.

また、ハイブリッド自動車や燃料電池自動車は、年々低燃費化が進んでいる。トランスミッション内のギアや軸受の攪拌抵抗を低減するために潤滑油は低粘度化(例えば、40℃において25cSt以下、100℃において7.0cSt以下)、或いは流量少量化が進んでいる。このため、軸受においては、潤滑不足に起因した発熱が大きくなり、場合によっては焼付きが発生する可能性がある。   In addition, the fuel efficiency of hybrid vehicles and fuel cell vehicles is increasing year by year. In order to reduce the stirring resistance of gears and bearings in the transmission, the lubricating oil is becoming lower in viscosity (for example, 25 cSt or less at 40 ° C., 7.0 cSt or less at 100 ° C.), or the flow rate is decreasing. For this reason, in the bearing, heat generation due to insufficient lubrication increases, and seizure may occur in some cases.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、転動体と保持器の案内面との間での摩擦を小さくし非負荷圏における転動体の自転減速を抑えることによりスキッディングに起因した損傷を防止し、さらに、耐焼付き性にも優れて、軸受寿命の延長を図ることができるとともに低トルクで静粛性に優れた転がり軸受、およびそれを用いたハイブリッド自動車または燃料電池自動車用トランスミッションを提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to reduce the friction between the rolling elements and the guide surface of the cage and to suppress the rotational deceleration of the rolling elements in the non-load zone. Can prevent damage due to skidding, and also has excellent seizure resistance, can extend the life of the bearing, and has a low torque and excellent quietness, and a hybrid vehicle using the same The object is to provide a fuel cell vehicle transmission.

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) dm・n≧65万において使用される自動車トランスミッション用の転がり軸受であって、
内輪軌道面を有する内輪と、
外輪軌道面を有する外輪と、
前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間に相対回転自在に配された複数の転動体と、
前記転動体を転動自在に保持する保持器と、を備え、
前記保持器が、グラスファイバーを15〜35重量%含有するナイロン系樹脂によって成形されている冠型保持器であり、前記内輪軌道面の内輪溝半径と前記外輪軌道面の外輪溝半径は、前記転動体の直径の0.515倍以上であり、油潤滑下で使用され、ハイブリッド自動車又は燃料電池自動車において、モータ支持に使用されることを特徴とする転がり軸受。
(2) 1)に記載の転がり軸受をいたハイブリッド自動車トランスミッション。
) (1)に記載の転がり軸受をいた燃料電池自動車用トランスミッション。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) A rolling bearing for an automobile transmission used at dm · n ≧ 650,000,
An inner ring having an inner ring raceway surface;
An outer ring having an outer ring raceway surface;
A plurality of rolling elements arranged to be relatively rotatable between the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface;
A retainer that holds the rolling element so as to roll freely,
The cage is a crown type cage formed of a nylon resin containing 15 to 35% by weight of glass fiber. The inner ring groove radius of the inner ring raceway surface and the outer ring groove radius of the outer ring raceway surface are A rolling bearing characterized in that it is 0.515 times the diameter of a rolling element, is used under oil lubrication, and is used for motor support in a hybrid vehicle or a fuel cell vehicle .
(2) a hybrid vehicle transmissions had use a rolling bearing according to (1).
(3) Fuel cell motor vehicle transmission which had use a rolling bearing according to (1).

本発明の転がり軸受によれば、dm・n≧65万において使用される自動車トランスミッション用、特にハイブリッド自動車または燃料電池自動車において油潤滑下でモータ支持に使用される転がり軸受における保持器が、グラスファイバーを15〜35重量%含有するナイロン系樹脂によって成形される冠型保持器であり、内輪軌道面の内輪溝半径と外輪軌道面の外輪溝半径は、前記転動体の直径の0.515倍以上であり、油潤滑下で使用される
したがって、転動体と転動体案内面との摩擦係数において、ナイロン系樹脂により成形された保持器が、鉄製保持器の約1/10であるため、転動体と転動体案内面の間での摩擦係数が小さくなることによって、非負荷圏における転動体の自転の減速を抑制し、結果として、転動体のスキッディングに起因した損傷が防止され、さらに、耐焼付き性に優れて、それによって、軸受寿命の延長を図ることができるとともに自動車トランスミッションにおいて低トルクで静粛性に優れた運転を実現できる。
According to the rolling bearing of the present invention, the retainer in the rolling bearing used for motor support under oil lubrication in an automobile transmission used in dm · n ≧ 650,000 , particularly in a hybrid vehicle or a fuel cell vehicle, is a glass fiber. In which the inner ring groove radius of the inner ring raceway surface and the outer ring groove radius of the outer ring raceway surface are 0.515 times or more the diameter of the rolling element. It is used under oil lubrication .
Therefore, in the coefficient of friction between the rolling element and the rolling element guide surface, the cage formed of nylon resin is about 1/10 of the iron cage, so the friction between the rolling element and the rolling element guide surface is low. By reducing the coefficient, the rotation of the rolling element in the non-load zone is suppressed from being slowed down. As a result, damage due to rolling of the rolling element is prevented, and furthermore, seizure resistance is excellent, thereby improving the bearing. In addition to extending the service life, it is possible to achieve driving with low torque and excellent quietness in automobile transmissions.

以下、本発明の転がり軸受の実施の形態例を図1及び図2に基づいて詳細に説明する。
図1は本発明の一実施形態の転がり軸受の半断面図、図2は図1に示す転がり軸受に用いた保持器の外観斜視図である。
Hereinafter, embodiments of the rolling bearing of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 is a half sectional view of a rolling bearing according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an external perspective view of a cage used in the rolling bearing shown in FIG.

図1に示すように、本発明の一実施形態の転がり軸受10は、内輪11と、外輪12と、転動体である玉13と、保持器14と、から構成されている。転がり軸受10は、開放形の深溝玉軸受であって、dm・n≧65万(dm:転動体ピッチ円径,n:回転数)で自動車トランスミッションに、ハイブリッド自動車または燃料電池自動車におけるモータ支持或いはモータに直結したギア支持に使用される。   As shown in FIG. 1, a rolling bearing 10 according to an embodiment of the present invention includes an inner ring 11, an outer ring 12, balls 13 that are rolling elements, and a cage 14. The rolling bearing 10 is an open-type deep groove ball bearing, and has dm · n ≧ 650,000 (dm: rolling element pitch circle diameter, n: number of rotations) for an automobile transmission, a motor support in a hybrid vehicle or a fuel cell vehicle, or Used for supporting gears directly connected to the motor.

内輪11は、内輪外径面15の中央部に凹状をなす内輪軌道面16が形成されている。内輪11は、例えば、自動車トランスミッション等の回転軸に外嵌され、回転輪として機能する。   The inner ring 11 has a concave inner ring raceway surface 16 formed at the center of the inner ring outer diameter surface 15. The inner ring 11 is externally fitted to a rotating shaft such as an automobile transmission, and functions as a rotating wheel.

外輪12は、外輪内径面17の中央部に凹状をなす外輪軌道面18が形成されている。外輪12は、例えば、自動車トランスミッション等のハウジングに内嵌され、固定輪として機能する。   In the outer ring 12, a concave outer ring raceway surface 18 is formed at the center of the outer ring inner diameter surface 17. The outer ring 12 is fitted into a housing such as an automobile transmission, for example, and functions as a fixed wheel.

玉13は、内輪11の内輪軌道面16と、外輪12の外輪軌道面18との間に相対回転自在に配されている。なお、本実施形態では、玉径をDaとすると、内輪軌道面16の内輪溝半径(Ri)が0.515×Da以上で、且つ、外輪軌道面18の外輪溝半径(Re)が0.515×Da以上であることが好ましい。   The ball 13 is disposed between the inner ring raceway surface 16 of the inner ring 11 and the outer ring raceway surface 18 of the outer ring 12 so as to be relatively rotatable. In this embodiment, when the ball diameter is Da, the inner ring groove radius (Ri) of the inner ring raceway surface 16 is 0.515 × Da or more, and the outer ring groove radius (Re) of the outer ring raceway surface 18 is 0. It is preferably 515 × Da or more.

保持器14は、ナイロン系樹脂を素材として成形された冠形保持器であり、円周方向に複数形成されたポケット19に玉13を転動自在に保持している。保持器14の成形に用いられるナイロン系樹脂としては、46ナイロンや66ナイロンが好適である。特に、グラスファイバーを15〜35重量%含有するナイロン系樹脂で成形することがより好ましい。保持器14のポケット19における転動体案内面の曲率は、玉13の表面の曲率よりも小さく設定されているため、保持器14と玉13との間に潤滑油による油膜を形成することにより、これらの摺動部分での摩耗を抑制している。   The retainer 14 is a crown-shaped retainer formed of a nylon resin as a raw material, and retains balls 13 in a plurality of pockets 19 formed in the circumferential direction so as to roll freely. As nylon resin used for molding the cage 14, 46 nylon or 66 nylon is suitable. In particular, it is more preferable to mold with a nylon resin containing 15 to 35% by weight of glass fiber. Since the curvature of the rolling element guide surface in the pocket 19 of the cage 14 is set to be smaller than the curvature of the surface of the ball 13, by forming an oil film with lubricating oil between the cage 14 and the ball 13, Wear at these sliding portions is suppressed.

図2に示すように、ナイロン系樹脂により成形された保持器14は、ポケット19が、円環形状をなす保持器本体20上に柱部21を介して円周方向に等間隔で複数形成されている。   As shown in FIG. 2, the retainer 14 formed of nylon resin has a plurality of pockets 19 formed on the retainer body 20 having an annular shape at equal intervals in the circumferential direction via pillars 21. ing.

本実施形態の転がり軸受10によれば、dm・n≧65万において使用される自動車トランスミッション、ハイブリッド自動車または燃料電池自動車においてモータ支持或いはモータに直結したギア支持に使用される。ここで、保持器14は、ナイロン系樹脂によって成形される。   According to the rolling bearing 10 of this embodiment, it is used for a motor support or a gear support directly connected to the motor in an automobile transmission, a hybrid car or a fuel cell car used at dm · n ≧ 650,000. Here, the cage 14 is formed of nylon resin.

ここで、一般に、固定部材を鋼、回転部材を鋼で構成した場合には、動摩擦係数は0.47(面間圧力は0.83kgf/cm、滑り速度6.2cm/s、ドライ状態)になることが知られている。また、固定部材をフェノール樹脂とし、回転部材を鋼とした場合には、動摩擦係数は0.52に上昇する。一方、固定部材をナイロン樹脂とし、回転部材を鋼とした場合には、動摩擦係数は0.1に低下することが知られている。 Here, in general, when the fixing member is made of steel and the rotating member is made of steel, the dynamic friction coefficient is 0.47 (the inter-surface pressure is 0.83 kgf / cm 2 , the sliding speed is 6.2 cm / s, and the dry state). It is known to become. Further, when the fixing member is made of phenol resin and the rotating member is made of steel, the dynamic friction coefficient rises to 0.52. On the other hand, when the fixing member is made of nylon resin and the rotating member is made of steel, it is known that the dynamic friction coefficient decreases to 0.1.

本発明は、上記特性を考慮したもので、公転回転運動を行なう保持器14を固定部材とし、自転運動を行なう玉13を回転部材と見なすことができる。高速回転で使用される環境下では、潤滑油の供給が困難となり、玉13と保持器14間で滑りが発生するが、本発明における実験により、保持器14をナイロン樹脂、玉13を鋼とした場合、潤滑環境下においては鉄製保持器の動摩擦係数の約1/10に低下することが確認される。   The present invention takes the above-mentioned characteristics into consideration, and the cage 14 that performs the revolving rotational motion can be regarded as a fixed member, and the ball 13 that performs the rotational motion can be regarded as a rotating member. In an environment where high-speed rotation is used, it becomes difficult to supply the lubricating oil, and slipping occurs between the ball 13 and the cage 14. According to the experiment in the present invention, the cage 14 is made of nylon resin and the ball 13 is made of steel. In this case, it is confirmed that in a lubrication environment, the friction coefficient decreases to about 1/10 of the dynamic friction coefficient of the iron cage.

したがって、玉13と保持器14におけるポケット19の転動体案内面との摩擦係数において、ナイロン系樹脂により成形された保持器14が、鉄製保持器の約1/10であるため、玉13と転動体案内面の間での摩擦係数が小さくなることによって、非負荷圏における玉13の自転の減速を抑制し、結果として、玉13のスキッディングに起因した損傷が防止され、さらに、耐焼付き性に優れて、それによって、軸受寿命の延長を図ることができるとともに自動車トランスミッション、ハイブリッド自動車または燃料電池自動車において低トルクで静粛性に優れた運転を実現できる。   Therefore, in the coefficient of friction between the balls 13 and the rolling element guide surfaces of the pockets 19 in the cage 14, the cage 14 formed of nylon resin is about 1/10 of the iron cage, so By reducing the coefficient of friction between the moving body guide surfaces, the deceleration of the rotation of the balls 13 in the non-load zone is suppressed, and as a result, damage due to skidding of the balls 13 is prevented, and seizure resistance is further improved. As a result, it is possible to extend the life of the bearing, and to realize a low torque and quiet operation in an automobile transmission, a hybrid vehicle, or a fuel cell vehicle.

次に、本発明の転がり軸受に用いたナイロン系樹脂製の保持器の特性を確認するため、標準設計6308(内径d=φ40mm,外径D=φ90mm,幅B=23mm,転動体ピッチ円径dm=65mm,カタログ上許容回転数=9000rpm(油潤滑時))の標準軸受鋼2種の深溝玉軸受に、鉄製波形プレス保持器と、冠形樹脂製保持器とを組み付けて回転試験を行い、スキッディングの発生の有無を確認した。この深溝玉軸受では、外輪がハウジングに固定された固定輪とした。また、ナイロン系樹脂保持器はグラスファイバー(GF)を25重量%含有したものを使用した。
[試験条件]
ラジアル荷重:50N(軸自重)
回転数:11000rpm(dm・n=71.5万)
試験温度:50℃
n数:鉄製波形プレス保持器5個,冠形樹脂製保持器5個
Next, in order to confirm the characteristics of the nylon resin cage used for the rolling bearing of the present invention, the standard design 6308 (inner diameter d = φ40 mm, outer diameter D = φ90 mm, width B = 23 mm, rolling element pitch circle diameter) Rotation test was conducted by assembling a corrugated press cage and an iron corrugated resin cage to two types of deep groove ball bearings with standard bearing steel of dm = 65mm and allowable rotational speed on catalog = 9000rpm (during oil lubrication). The presence or absence of skidding was confirmed. In this deep groove ball bearing, the outer ring is a fixed ring fixed to the housing. The nylon resin cage used was a glass fiber (GF) containing 25% by weight.
[Test conditions]
Radial load: 50N (shaft weight)
Rotation speed: 11000 rpm (dm · n = 715,000)
Test temperature: 50 ° C
n number: 5 iron corrugated press cages, 5 crown-shaped resin cages

Figure 0004626183
Figure 0004626183

表1により明らかなように、(1)〜(5)の形態では、いずれも鉄製波形プレス保持器(鉄製保持器)には、スキッディングに起因する損傷が発生したのに対し、46ナイロン(GF25重量%含有)により成形した冠形樹脂製保持器及び66ナイロン(GF25重量%含有)により成形した冠形樹脂製保持器は、いずれも異常は発見されなかった。   As is clear from Table 1, in the forms (1) to (5), the iron corrugated press retainer (iron retainer) was damaged by skidding, whereas 46 nylon ( No abnormality was found in either the crown-shaped resin cage molded with 25% by weight GF) or the crown-shaped resin cage molded with 66 nylon (containing 25% by weight GF).

以上の結果、46ナイロン(GF25重量%含有)を用いて成形した冠形樹脂製保持器及び66ナイロン(GF25重量%含有)を用いて成形した冠形樹脂製保持器には、スキッディングに起因した損傷は確認されず、玉13と転動体案内面の間での摩擦係数が小さくなることによって、非負荷圏における玉13の自転の減速を抑制したことが確認された。   As a result, the crown-shaped resin cage molded using 46 nylon (containing 25% by weight GF) and the crown-shaped resin cage molded using 66 nylon (containing 25% by weight GF) are caused by skidding. It was confirmed that the deceleration of the rotation of the ball 13 in the non-load zone was suppressed by reducing the coefficient of friction between the ball 13 and the rolling element guide surface.

次に、実施例1において優れた耐スキッディング性を示した46ナイロン、66ナイロンに、含有量を5〜40重量%の範囲で変化させたグラスファイバー(GF)を充填して成形したナイロン系保持器をそれぞれn=5個づつ準備して試験を行った。なお、試験条件は実施例1と同様の条件とする。試験結果を図6に示す。   Next, 46 nylon and 66 nylon that showed excellent skid resistance in Example 1 were filled with glass fiber (GF) whose content was changed in the range of 5 to 40% by weight, and the nylon system was molded. Each n = 5 cages were prepared and tested. The test conditions are the same as in Example 1. The test results are shown in FIG.

図6から明らかなように、グラスファイバーの含有量が15〜35重量%である場合には、いずれの保持器においてもスキッディングが発生せず良好な結果が得られた。一方、グラスファイバーの含有量が10重量%以下、あるいは40重量%以上の場合には、多数の保持器でスキッディングの発生が見られた。   As apparent from FIG. 6, when the glass fiber content was 15 to 35% by weight, no skidding occurred in any of the cages, and good results were obtained. On the other hand, when the glass fiber content was 10% by weight or less, or 40% by weight or more, generation of skidding was observed in many cages.

グラスファイバーの含有量が10重量%以下でスキッディングが発生するのは、高速回転時に保持器ポケットの爪部が遠心力により外径方向に広がり、玉を拘束して、結果として玉の自転を減速させるためと考えられる。
一方、グラスファイバーの含有量が40重量%以上でスキッディングが発生するのは、保持器の強度が高いため、保持器を軸受に組み込む際(玉を保持器ポケットに押し込む)、保持器が塑性変形してしまい、ポケットの形状がくずれ、結果として玉の自転を減速させるためと考えられる。
以上の結果から、グラスファイバーを15〜35重量%含有するナイロン系樹脂で成形した冠形樹脂保持器がより優れていることが確認された。
When the glass fiber content is 10% by weight or less, skidding occurs because the claw of the cage pocket spreads in the outer diameter direction due to centrifugal force during high-speed rotation, restrains the ball, and as a result, the ball rotates. It is thought to slow down.
On the other hand, when the glass fiber content is 40% by weight or more, skidding occurs because the cage is strong, so when the cage is assembled into the bearing (the ball is pushed into the cage pocket), the cage is plastic. It is considered that the shape of the pocket is deformed and the pocket is deformed, and as a result, the rotation of the ball is reduced.
From the above results, it was confirmed that a crown-shaped resin retainer molded with a nylon resin containing 15 to 35% by weight of glass fiber was more excellent.

次に、実施例1で使用した標準設計6308の標準軸受鋼2種の深溝玉軸受に、鉄製波形プレス保持器と、46ナイロンからなる冠形樹脂保持器とを組付けて回転試験を行い、耐焼付き性について確認した。この深溝玉軸受は、実施例1同様、外輪がハウジングに固定される固定輪とし、内輪は回転軸に外嵌される回転輪とした。試験条件を以下に示す。 なお、内輪溝半径(Ri)は、0.505×転動体直径(Da)とし、外輪溝半径(Re)は、0.530×転動体直径(Da)とする。
[試験条件]
ラジアル荷重:8100N(0.2Cr)
回転数:12000rpm
潤滑油量:潤滑油塗布のみ
使用油粘度:40℃:22.5(cSt)、100℃:6.2(cSt)
n数:鉄製保持器5個、樹脂保持器5個
Next, a rotation test was conducted by assembling a corrugated press cage made of 46 nylon and a corrugated resin cage made of 46 nylon to the two deep groove ball bearings of the standard bearing steel of the standard design 6308 used in Example 1. The seizure resistance was confirmed. The deep groove ball bearing is a fixed ring in which the outer ring is fixed to the housing, and the inner ring is a rotating ring that is externally fitted to the rotating shaft, as in the first embodiment. Test conditions are shown below. The inner ring groove radius (Ri) is 0.505 × the rolling element diameter (Da), and the outer ring groove radius (Re) is 0.530 × the rolling element diameter (Da).
[Test conditions]
Radial load: 8100N (0.2Cr)
Rotation speed: 12000rpm
Lubricating oil amount: Lubricating oil application only Oil viscosity used: 40 ° C .: 22.5 (cSt), 100 ° C .: 6.2 (cSt)
n number: 5 iron cages, 5 resin cages

Figure 0004626183
Figure 0004626183

表2に示されるように、鉄製保持器では、焼付き時間の平均が2.8分であるのに対して、46ナイロンからなる樹脂保持器では、平均が99.1分と大幅に増加している。従って、樹脂製保持器を用いることで耐焼付き性が向上することが確認された。   As shown in Table 2, with iron cages, the average seizure time is 2.8 minutes, whereas with resin cages made of 46 nylon, the average greatly increases to 99.1 minutes. ing. Therefore, it was confirmed that the seizure resistance is improved by using the resin cage.

次に、46ナイロンからなる樹脂製保持器の内輪溝半径(Ri)と外輪溝半径(Re)を変更し、実施例3の試験条件を用いて、同様の試験を行なった。表3は、n=5個の焼付き時間の平均値を示す。   Next, the inner ring groove radius (Ri) and the outer ring groove radius (Re) of the resin cage made of 46 nylon were changed, and the same test was performed using the test conditions of Example 3. Table 3 shows the average value of n = 5 burn-in times.

Figure 0004626183
Figure 0004626183

表3から明らかなように、内輪溝半径(Ri)が0.515×Da以上で、且つ、外輪溝半径(Re)が0.515×Da以上である場合に、実施例3で使用された冠形樹脂保持器よりさらに長い焼付き時間が与えられる。
従って、内輪溝半径(Ri)及び外輪溝半径(Re)を共に0.515×Da以上である冠形樹脂保持器を用いることで耐焼付き性が極めて向上する。
As is apparent from Table 3, the inner ring groove radius (Ri) was 0.515 × Da or more and the outer ring groove radius (Re) was 0.515 × Da or more. A longer seizure time is provided than a crown-shaped resin cage.
Therefore, the seizure resistance is greatly improved by using a crown-shaped resin cage in which both the inner ring groove radius (Ri) and the outer ring groove radius (Re) are 0.515 × Da or more.

なお、本発明に係る転がり軸受は、上述した実施の形態例に限定されるものではなく、適宜な変形、改良等が可能である。
例えば、ナイロン系樹脂により保持器を成形するに際し、ガラス繊維やカーボン繊維等を含有することにより補強するのが好ましい。
また、転がり軸受として、深溝玉軸受に代えて、アンギュラ玉軸受や各種ころ軸受に本発明を適用しても良い。
そして、保持器として、冠形保持器に代えて、もみ抜き保持器等に本発明を適用しても良い。
そしてまた、開放形の深溝玉軸受に代えて、シールド形や非接触シール形或いは接触シール形としても良い。
Note that the rolling bearing according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and appropriate modifications and improvements can be made.
For example, when molding a cage with a nylon resin, it is preferable to reinforce by containing glass fiber or carbon fiber.
Further, as the rolling bearing, the present invention may be applied to an angular ball bearing and various roller bearings instead of the deep groove ball bearing.
The present invention may be applied to a machined cage or the like instead of the crown-shaped cage as the cage.
In place of the open type deep groove ball bearing, a shield type, a non-contact seal type, or a contact seal type may be used.

本発明の一実施形態の転がり軸受の半断面図である。It is a half sectional view of a rolling bearing of one embodiment of the present invention. 図1に示した転がり軸受に用いた保持器の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the holder | retainer used for the rolling bearing shown in FIG. 従来の転がり軸受の半断面図である。It is a half cross-sectional view of a conventional rolling bearing. 図3に示した転がり軸受に用いた保持器の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the holder | retainer used for the rolling bearing shown in FIG. 従来の他の構成例における転がり軸受の一部破断外観図である。It is a partially broken external view of the rolling bearing in the other conventional structural example. グラスファイバーの含有量とスキッディング発生数の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between content of glass fiber, and the number of skid generation | occurrence | production.

符号の説明Explanation of symbols

10 転がり軸受
11 内輪
12 外輪
13 玉(転動体)
14 冠形樹脂製保持器(保持器)
16 内輪軌道面
18 外輪軌道面
10 Rolling bearings 11 Inner ring 12 Outer ring 13 Ball (rolling element)
14 Crown-shaped resin cage
16 Inner ring raceway surface 18 Outer ring raceway surface

Claims (3)

dm・n≧65万において使用される自動車トランスミッション用の転がり軸受であって、
内輪軌道面を有する内輪と、
外輪軌道面を有する外輪と、
前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間に相対回転自在に配された複数の転動体と、
前記転動体を転動自在に保持する保持器と、を備え、
前記保持器が、グラスファイバーを15〜35重量%含有するナイロン系樹脂によって成形されている冠型保持器であり、前記内輪軌道面の内輪溝半径と前記外輪軌道面の外輪溝半径は、前記転動体の直径の0.515倍以上であり、油潤滑下で使用され、ハイブリッド自動車又は燃料電池自動車において、モータ支持に使用されることを特徴とする転がり軸受。
Rolling bearings for automobile transmissions used at dm · n ≧ 650,000,
An inner ring having an inner ring raceway surface;
An outer ring having an outer ring raceway surface;
A plurality of rolling elements arranged to be relatively rotatable between the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface;
A retainer that holds the rolling element so as to roll freely,
The cage is a crown type cage formed of a nylon resin containing 15 to 35% by weight of glass fiber. The inner ring groove radius of the inner ring raceway surface and the outer ring groove radius of the outer ring raceway surface are A rolling bearing characterized in that it is 0.515 times the diameter of a rolling element, is used under oil lubrication, and is used for motor support in a hybrid vehicle or a fuel cell vehicle .
請求項1に記載の転がり軸受を用いたハイブリッド自動車用トランスミッション。  A hybrid vehicle transmission using the rolling bearing according to claim 1. 請求項1に記載の転がり軸受を用いた燃料電池自動車用トランスミッション。  A fuel cell automobile transmission using the rolling bearing according to claim 1.
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