圆锥滚子轴承及使用该轴承的车辆用小齿轮轴支承装置制造方法及图纸

技术编号:2226311 阅读:188 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种能够抑止轴承寿命的降低且能降低转动扭矩的圆锥滚子轴承、以及一种车辆用小齿轮轴支承装置。本发明专利技术的圆锥滚子轴承,在将所述圆锥滚子的大端直径设定为D,将滚子长度设定为L时,滚子长度L为18mm以下,同时,由D/L表示的圆锥滚子的大端直径与滚子长度之比设定在0.55~0.9的范围,在所述外圈和内圈的各个轨道面以及所述圆锥滚子的滚动面上实施凸起,全体凸起量为50μm以上,外圈凸起率为40%以上,滚子凸起率为20%以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术例如涉及适用于汽车等中的差动齿轮装置、驱动桥齿轮装置等的小齿轮轴支承装置或变速器等的圆锥滚子轴承以及车辆用小齿轮轴支承装置。
技术介绍
近些年来,对汽车等节省燃料费用的要求日益增高,对于用于支承安装在其上的变速器装置或差动齿轮装置的转动轴的圆锥滚子轴承而言,希望降低其转动扭矩。其中,作为减小圆锥滚子轴承的转动扭矩的方法,所采用的方法为在圆锥滚子的滚动面或内外圈的轨道面上实施凸起以减小滚动摩擦。作为这种方法,例如,提出了如在下面记载的专利文献1中记载的那样,通过使轨道面形成圆弧凸起形状来降低转动扭矩的方法,或者,如在下面记载的专利文献2中记载的那样,通过在滚子的滚动面和与其接触的轨道面上形成近似对数曲线的凸起形状的方法。在上述现有技术的例子中,通过以数值规定滚动面或轨道面的凸起形状,从而能够提高圆锥滚子轴承的性能。但是,没有进行着眼于凸起的量并规定其凸起量,由此降低圆锥滚子轴承的转动扭矩的尝试。专利文献1特开2003-130059号公报(图3)专利文献2特开2001-65574号公报(图4) 可是,如上所述,虽然通过在滚动面或轨道面上实施凸起,能够降低该圆锥滚子轴承的转动扭矩,但是,另一方面,由于会增大滚动面与轨道面的接触面压力,因此,会担心降低滚动轴承的寿命。特别是,在主要尺寸较小的轴承中,由于圆锥滚子的滚子长度较短,因此,存在寿命会随凸起量的增加而显著降低的情况。
技术实现思路
本专利技术是针对这种情况作出的,其目的在于提供一种圆锥滚子轴承,其通过规定圆锥滚子的滚动面以及内外圈的轨道面的凸起的量,从而降低转动扭矩,同时,能够抑止轴承寿命的降低,并且还提供了一种车辆用小齿轮轴支承装置。本专利技术提供了一种圆锥滚子轴承,其设有外圈、内圈、位于它们之间的多个圆锥滚子以及所述圆锥滚子的保持架,其特征在于,在将上述圆锥滚子的大端直径设定为D,将滚子长度设定为L时,滚子长度L为18mm以下,并且由D/L表示的圆锥滚子的大端直径与滚子长度之比处于0.55~0.9的范围,在上述外圈和内圈的各个轨道面以及上述圆锥滚子的滚动面上实施凸起,全体凸起量(=外圈凸起量+内圈凸起量+滚子凸起量×2)为50μm以上,外圈凸起率(=外圈凸起量/全体凸起量)为40%以上,滚子凸起率(=(滚子凸起量×2)/全体凸起量)为20%以下。采用以上述方式构成的圆锥滚子轴承,由于将上述滚动面以及各个轨道面上实施的凸起的全体凸起量、外圈凸起率以及滚子凸起率设定为适当的值,因此,能够适度减小各个滚动面以及轨道面中的接触面积,同时,能够减小内外圈以及圆锥滚子之间的滚动粘性阻力。另外,由于在上述圆锥滚子轴承中,以适当的值设定了圆锥滚子的大端直径与滚子长度之比,因此,能够抑止圆锥滚子的刚性降低和圆锥滚子与内外圈接触面压力上升,从而能够抑止轴承寿命的降低。在上述圆锥滚子轴承中,内圈凸起率(=内圈凸起量/全体凸起量)优选为10%以上。在这种情况下,能够减小上述内圈轨道面与上述滚动面的接触面中轴向两端附近的接触载荷。因此,即使在所谓边缘载荷作用的情况下,仍能减小其作用,从而能够防止轴承寿命的降低。另外,本专利技术提供了一种车辆用小齿轮轴支承装置,其具有小齿轮轴以及支承该小齿轮轴的分别设置在上述小齿轮轴的小齿轮侧及其相反侧的滚动轴承,其特征在于,分别设置于上述小齿轮轴的小齿轮侧以及相反侧的滚动轴承中的至少一个为上述圆锥滚子轴承。根据上述车辆用小齿轮轴支承装置,如上所述,由于能够适度减小各个滚动面以及轨道面的接触面积,同时,能够降低内外圈和圆锥滚子之间的滚动粘性阻力,因此,能够减小该装置的转动损失。另外,由于能够抑止轴承寿命的降低,因此,能够延长该装置的寿命。根据本专利技术的圆锥滚子轴承以及车辆用小齿轮轴支承装置,由于在圆锥滚子的滚动面和内外圈的轨道面上实施了适当设定的凸起,同时,以适当的值设定了圆锥滚子的大端直径与滚子长度之比,因此,能够抑止轴承寿命的降低。通过规定圆锥滚子的滚动面和内外圈的轨道面的凸起的量,从而能够降低转动扭矩。附图说明图1为涉及本专利技术一个实施方式的圆锥滚子轴承的轴向剖视图。图2显示了内圈的凸起(复合凸起)的形状,(a)显示了内圈的轮廓,(b)示意地显示了在内圈轨道面上实施的凸起的形状。图3显示了内圈的凸起(全凸起时)的形状,(a)显示了内圈的轮廓,(b)示意地显示了在内圈的轨道面上实施的凸起形状。图4显示了圆锥滚子的凸起的形状,(a)显示了圆锥滚子30的轴向截面中的上半部分的轮廓,(b)示意地显示了在圆锥滚子的滚动面上实施的凸起形状。图5显示了外圈的凸起的形状,(a)显示了外圈的轮廓,(b)示意地显示了在外圈的轨道面上实施的凸起形状。图6为显示全体凸起量与圆锥滚子轴承的扭矩比的关系的分布图。图7为显示外圈凸起率与圆锥滚子轴承的扭矩比的关系的分布图。图8为显示滚子凸起率与圆锥滚子轴承的扭矩比的关系的分布图。图9为显示内圈凸起率与圆锥滚子轴承的扭矩比的关系的分布图。图10为分布图,其显示了圆锥滚子轴承的寿命比和作为圆锥滚子的大端直径D与滚子长度L之比的D/L的关系。具体实施例方式下面,参照附图,对本专利技术的最佳实施方式进行说明。图1为涉及本专利技术一个实施方式的圆锥滚子轴承的轴向剖视图。在图1中,涉及本实施方式的圆锥滚子轴承1设有内圈10,在外周具有由圆锥面形成的内圈轨道面11;外圈20,在内周具有由圆锥面形成的外圈轨道面21;多个圆锥滚子30,在外周具有由圆锥面形成的滚动面31,并可自由滚动地设置在两个轨道面11,21的相互之间;以及保持架40,沿周向以规定间隔保持所述多个圆锥滚子30。并且,在内圈轨道面11、外圈轨道面21以及滚动面31上,实施作为本专利技术特征结构的凸起。此处,以内圈为例说明一般的凸起的考虑。图2(a)夸张显示了在内圈轨道面11上实施凸起的内圈10的轴向剖面的轮廓。在该图中,在与圆锥滚子30的滚动面31滚动接触的内圈轨道面11上实施了向径向外侧略微突出的凸起。该凸起表示以圆弧为上底的梯形形状的复合凸起。下面,对内圈10的凸起量(以下,也称为内圈凸起量)的计算方法进行说明,在图2(a)中,在将内圈10轴向上的内圈轨道面11的宽度设定为SK,将内圈轨道面11的锥角设定为β,将形成于内圈轨道面11的两端部的图中所示的倒角尺寸设定为L1,L2时,通过以下的公式(1)获得轨道长度LRI。LRI=SK/cosβ-(L1+L2)…(1)此处,如图所示,从轨道长度LRI的中点开始,采取LRI’=0.6LRI的长度LRI’,将与LRI’的尺寸两端对应的内圈轨道面11上的点设定为A’以及B’。这种情况下的A’和B’虽然位于圆弧端点Ae、Be的内侧,但是,A’和B’也可以分别与圆弧的端点Ae、Be相一致。图2(b)示意地显示图2(a)中所示的内圈轨道面11的轨道长度LRI的端点A与端点B之间的凸起的截面形状。在图2(b)中,通过长度LRI’中的凸起的弦G’的中点C2’与凸起的圆弧中心O的直线M,与弦G’正交并且通过长度LRI’中的凸起圆弧中心点C1。并且,将从该凸起圆弧中心点C1至轨道长度LRI中的凸起的弦G的中点C2的距离尺寸设定为内圈10的凸起量CRI。内圈凸起的形状不仅可以采用图2所示的以圆弧为上底的梯形形状,而且,除了单一的圆弧形状以外,也可本文档来自技高网...

【技术保护点】
圆锥滚子轴承,其设有外圈、内圈、位于它们之间的多个圆锥滚子以及所述圆锥滚子的保持架,其特征在于,在将所述圆锥滚子的大端直径设定为D,将滚子长度设定为L时,滚子长度L为18mm以下,并且由D/L表示的圆锥滚子的大端直径与滚子长度之比处于0.55~0.9的范围,在所述外圈和内圈的各个轨道面以及所述圆锥滚子的滚动面上实施凸起,全体凸起量(=外圈凸起量+内圈凸起量+滚子凸起量×2)为50μm以上,外圈凸起率(=外圈凸起量/全体凸起量)为40%以上,滚子凸起率(=(滚子凸起量×2)/全体凸起量)为20%以下。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:松山博树川口幸志大岛宏之益田直树户田一寿
申请(专利权)人:株式会社捷太格特
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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