(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピニオン軸の一端に設けたピニオンギヤと、他端に設けたコンパニオンフランジとの間に、前記ピニオン軸をディファレンシャルケースに対して回転自在に支持する軸心方向に並設した一対の転がり軸受を装着してなるピニオン軸支持用軸受装置であって、
ピニオンギヤ側の転がり軸受は、深溝玉軸受とスラスト軸受を軸心方向に並設し、かつ、前記スラスト軸受を前記深溝玉軸受よりピニオンギヤ側に配置してなり、
前記スラスト軸受は一対の軌道輪の間に転動体を介装してなり、一方の軌道輪が前記ピニオンギヤの背面に圧接されて前記ピニオン軸に圧入固定され、他方の軌道輪が前記ピニオン軸との間に隙間を介して前記ディファレンシャルケースの軸受ケース部に圧入固定され、
前記深溝玉軸受は内輪と外輪の間に玉を介装してなり、前記内輪が前記スラスト軸受の他方の軌道輪との間に隙間を介して前記ピニオン軸に圧入固定され、前記外輪が前記スラスト軸受の他方の軌道輪に圧接されて前記ディファレンシャルケースの軸受ケース部に圧入固定され、
前記コンパニオンフランジを締結手段にて前記ピニオンギヤ方向に締結することにより前記一対の転がり軸受を前記ディファレンシャルケースの軸受ケース部に固定したことを特徴とするピニオン軸支持用軸受装置。
【請求項２】
ピニオンギヤ側の転がり軸受のスラスト軸受が、スラスト針状ころ軸受またはスラスト玉軸受からなることを特徴とする請求項１記載のピニオン軸支持用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のディファレンシャル装置を構成するピニオン軸を、ディファレンシャルケースの内側に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。
【０００２】
【従来の技術】
従来のディファレンシャル装置の構造を図５に示す。
【０００３】
図５において、１はディファレンシャルケースであり、このディファレンシャルケース１内に、左右の車輪を差動連動する差動変速機構２、ピニオンギヤ３、ピニオン軸４、ピニオン軸４を回転自在に支持する円すいころ軸受５０，６０等が収納されている。
【０００４】
ピニオンギヤ３は、差動変速機構２のリングギヤ２ａに噛合されており、ピニオン軸４の内端部に一体形成されている。
【０００５】
また、ピニオン軸４は、背面合わせに配置した単列の円すいころ軸受５０，６０にて、ディファレンシャルケース１の内側に回転自在に支持されており、外端部にはドライブシャフト（図示せず）が連結されるコンパニオンフランジ７が設けられている。
【０００６】
また、円すいころ軸受５０，６０は、各々ディファレンシャルケース１の鍛造製の軸受ケース部１ａに形成した軸受装着用の環状壁１３，１４の内周面に装着されている。なお、コンパニオンフランジ側の円すいころ軸受５０は軸受ケース部１ａの小径側開口部から組み込まれ、ピニオンギヤ側の円すいころ軸受６０は軸受ケース部１ａの大径側開口部から組み込まれ、両円すいころ軸受５０，６０間には位置決め用のスペーサ８が介装されている。円すいころ軸受５０，６０は、ピニオン軸４の外端部にナット１５を螺合し、コンパニオンフランジ７に締結することで、ピニオンギヤ３とコンパニオンフランジ７の間で十分な予圧を付与して固定される。
【０００７】
さらに、ディファレンシャルケース１内には、潤滑用のオイルが運転停止状態においてレベルＬにて貯留されている。オイルは、運転時にリングギヤ２ａの回転に伴って跳ね上げられ、軸受ケース部１ａ内の環状壁１３，１４間に形成したオイル導入路１１を通って円すいころ軸受５０，６０に導かれ、さらにオイル還流路（図示せず）を通って戻される。なお、ピニオン軸４の外端部側の外周面と軸受ケース部１ａの内周面との間には、オイルの漏洩防止のためのオイルシール９が装着されており、かつ、オイルシール９を隠蔽するシール保護カップ１０が取付けられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のディファレンシャル装置の場合、ピニオン軸４を回転自在に支持する軸受が円すいころ軸受５０，６０からなり、特に、スラスト荷重の大きなピニオンギヤ側の円すいころ軸受６０には大きな摩擦抵抗が作用するので、回転トルクが大きくなり、ディファレンシャル装置の効率が低下するという問題があった。
【０００９】
この発明は、回転トルクが小さくなり、ディファレンシャル装置の効率が向上するピニオン軸支持用軸受装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ピニオン軸の一端に設けたピニオンギヤと、他端に設けたコンパニオンフランジとの間に、前記ピニオン軸をディファレンシャルケースに対して回転自在に支持する軸心方向に並設した一対の転がり軸受を装着してなるピニオン軸支持用軸受装置であって、ピニオンギヤ側の転がり軸受は、深溝玉軸受とスラスト軸受を軸心方向に並設し、かつ、前記スラスト軸受を前記深溝玉軸受よりピニオンギヤ側に配置してなり、前記スラスト軸受は一対の軌道輪の間に転動体を介装してなり、一方の軌道輪が前記ピニオンギヤの背面に圧接されて前記ピニオン軸に圧入固定され、他方の軌道輪が前記ピニオン軸との間に隙間を介して前記ディファレンシャルケースの軸受ケース部に圧入固定され、前記深溝玉軸受は内輪と外輪の間に玉を介装してなり、前記内輪が前記スラスト軸受の他方の軌道輪との間に隙間を介して前記ピニオン軸に圧入固定され、前記外輪が前記スラスト軸受の他方の軌道輪に圧接されて前記ディファレンシャルケースの軸受ケース部に圧入固定され、前記コンパニオンフランジを締結手段にて前記ピニオンギヤ方向に締結することにより前記一対の転がり軸受を前記ディファレンシャルケースの軸受ケース部に固定したことを特徴とするものである。
【００１１】
なお、ピニオンギヤ側の転がり軸受のスラスト軸受には、例えば、スラスト針状ころ軸受またはスラスト玉軸受を用いる。
【００１２】
本発明のピニオン軸支持用軸受装置によると、大きなスラスト荷重が作用するピニオンギヤ側の転がり軸受を深溝玉軸受とスラスト軸受を軸心方向に並設して構成し、これら円すいころ軸受に比べて摩擦抵抗の小さい深溝玉軸受、ならびにスラスト針状ころ軸受またはスラスト玉軸受からなるスラスト軸受にて、ラジアル荷重ならびにアキシアル荷重を受けるので、円すいころ軸受に比べて回転トルクが小さくなり、ディファレンシャル装置の効率が向上する。
【００１３】
また、ピニオンギヤ側の転がり軸受のスラスト軸受を深溝玉軸受よりピニオンギヤ側に配置し、かつ、前記スラスト軸受をピニオンギヤの背面に設けたことで、スラスト軸受にてアキシアル荷重を直接受けることができ、モーメントが小さくなり、軸受の小型化ならびに低トルク化が図れる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１について、図１および図２を用いて説明する。
【００１６】
図１は、実施の形態１におけるピニオン軸支持用軸受装置を適用したディファレンシャル装置の断面図、図２は、ピニオン軸支持用軸受装置の部分断面図を示している。
【００１７】
実施の形態１のピニオン軸支持用軸受装置は、コンパニオンフランジ側の転がり軸受５がアンギュラ玉軸受からなり、ピニオンギヤ側の転がり軸受６が深溝玉軸受６１とスラスト玉軸受６２を、スラスト玉軸受６２が深溝玉軸受６１よりピニオンギヤ側になるように並設してなることを特徴とするものである。
【００１８】
なお、その他の構成は図５の例と略同一であり、同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００１９】
すなわち、コンパニオンフランジ側の転がり軸受５のアンギュラ玉軸受は、内輪５１、外輪５２、保持器にて保持された玉群５３からなる。
【００２０】
また、ピニオンギヤ側の転がり軸受６の深溝玉軸受６１は、内輪６３、外輪６４、保持器にて保持された玉群６５からなり、スラスト玉軸受６２は、一対の軌道輪６６，６７と保持器にて保持された玉群６８からなる。
【００２１】
なお、ピニオンギヤ側の転がり軸受６にはコンパニオンフランジ側の転がり軸受５に比べて大きなスラスト荷重が作用するため、深溝玉軸受６１は負荷容量の大きな軸受、すなわち転がり軸受５に比べて外径寸法が大きく、ラジアル荷重を確実に受けることができる軸受を用いる。
【００２２】
スラスト玉軸受６２の一方の軌道輪６６は、ピニオンギヤ３の背面に圧接されてピニオン軸４に圧入され、他方の軌道輪６７は、ピニオン軸４との間に隙間を介して環状壁１４に圧入される。
【００２３】
また、深溝玉軸受６１の内輪６３は、スラスト玉軸受６２の軌道輪６７との間に隙間を介してピニオン軸４に圧入され、外輪６４は軌道輪６７に圧接されて環状壁１４に圧入される。
【００２４】
転がり軸受６は、深溝玉軸受６１とスラスト玉軸受６２が並設された状態で、スラスト玉軸受６２の軌道輪６６ならびに深溝玉軸受６１の内輪６３をピニオン軸４に圧入すると共に、軸受ケース部１ａの大径側開口部から組み込まれて、深溝玉軸受６１の外輪６４ならびにスラスト玉軸受６２の軌道輪６７を環状壁１４に圧入する。
【００２５】
また、転がり軸受５は、内輪５１をピニオン軸４に圧入すると共に、外輪５2を環状壁１３に圧入する。
【００２６】
さらに、コンパニオンフランジ７をピニオン軸４のドライブシャフト側の小径部４４にスプライン嵌合し、締結手段となるナット１５をコンパニオンフランジ７に締結する。これにより、転がり軸受５，６が、ピニオンギヤ３とコンパニオンフランジ７にて挟み込まれて軸受ケース部１ａに固定される。
【００２７】
このようにして、深溝玉軸受６１にてラジアル荷重を受け、かつ、スラスト玉軸受６２にてアキシアル荷重を受けると共に、転がり軸受５にてラジアル荷重ならびにアキシアル荷重を受けて、ピニオン軸４をディファレンシャルケース１に対して回転自在に支持する。
【００２８】
このように構成されたピニオン軸支持用軸受装置によると、大きなスラスト荷重が作用するピニオンギヤ側の転がり軸受６を深溝玉軸受６１とスラスト玉軸受６２を軸心方向に並設して構成し、これら円すいころ軸受に比べて摩擦抵抗の小さい深溝玉軸受６１ならびにスラスト玉軸受６２にて、ラジアル荷重ならびにアキシアル荷重を受けるので、円すいころ軸受に比べて回転トルクが小さくなり、ディファレンシャル装置の効率が向上する。
【００２９】
同様に、コンパニオンフランジ側の転がり軸受５においても、円すいころ軸受に比べて摩擦抵抗の小さいアンギュラ玉軸受にて、ラジアル荷重ならびにアキシアル荷重を受けるので、円すいころ軸受に比べて回転トルクが小さくなり、ディファレンシャル装置の効率がより一層向上する。
【００３０】
また、スラスト玉軸受６２をピニオンギヤ３の背面に設け、アキシアル荷重を直接受ける構造としたので、モーメントが小さくなり、軸受の小型化ならびに低トルク化が図れる。
【００３１】
なお、締結手段は、ピニオン軸４のドライブシャフト側端面を外向きにかしめてなるかしめによってもよい。
【００３２】
図３に、実施の形態１におけるピニオン軸支持用軸受装置の変形例を示す。
【００３３】
この変形例は、深溝玉軸受６１とスラスト玉軸受６２を並設してなるピニオンギヤ側の転がり軸受６において、スラスト玉軸受６２の軌道輪６６，６７の幅寸法を小さくし、深溝玉軸受６１の外輪６４とピニオンギヤ３の間に圧入したことを特徴とするものである。
【００３４】
なお、その他の構成は図１および図２に示した例と同様である。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について、図４を用いて説明する。
【００３５】
図４は、実施の形態２におけるピニオン軸支持用軸受装置の部分断面図を示している。
【００３６】
この実施の形態２は、コンパニオンフランジ側の転がり軸受５がアンギュラ玉軸受からなり、ピニオンギヤ側の転がり軸受６が深溝玉軸受６１とスラスト針状ころ軸受７１を、スラスト針状ころ軸受７１が深溝玉軸受６１よりピニオンギヤ側になるように並設してなることを特徴とするものである。なお、その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００３７】
すなわち、コンパニオンフランジ側の転がり軸受５ならびにピニオンギヤ側の転がり軸受６の深溝玉軸受６１は、実施の形態１と同様に構成されている。また、スラスト針状ころ軸受７１は、一対の軌道輪７２，７３、保持器７５にて保持された針状ころ群７４からなる。
【００３８】
スラスト針状ころ軸受７１の一方の軌道輪７２は、ピニオンギヤ３の背面に圧接されてピニオン軸４に圧入され、他方の軌道輪７３は、ピニオン軸４との間に隙間を介して環状壁１４に圧入される。
【００３９】
また、深溝玉軸受６１の内輪６３は、スラスト針状ころ軸受７１の軌道輪７３との間に隙間を介してピニオン軸４に圧入され、外輪６４は軌道輪７３に圧接されて環状壁１４に圧入される。
【００４０】
転がり軸受６は、深溝玉軸受６１とスラスト針状ころ軸受７１が並設された状態で、スラスト針状ころ軸受７１の軌道輪７２ならびに深溝玉軸受６１の内輪６３をピニオン軸４に圧入すると共に、軸受ケース部１ａの大径側開口部から組み込まれて、深溝玉軸受６１の外輪６４ならびにスラスト針状ころ軸受７１の軌道輪７３を環状壁１４に圧入する。
【００４１】
また、転がり軸受５は、内輪５１をピニオン軸４に圧入すると共に、外輪５2を環状壁１３に圧入する。
【００４２】
さらに、コンパニオンフランジ７をピニオン軸４のドライブシャフト側の小径部４４にスプライン嵌合し、締結手段となるナット１５をコンパニオンフランジ７に締結する。これにより、転がり軸受５，６が、ピニオンギヤ３とコンパニオンフランジ７にて挟み込まれて軸受ケース部１ａに固定される。
【００４３】
このようにして、深溝玉軸受６１にてラジアル荷重を受け、かつ、スラスト針状ころ軸受７１にてアキシアル荷重を受けると共に、転がり軸受５にてラジアル荷重ならびにアキシアル荷重を受けて、ピニオン軸４をディファレンシャルケース１に対して回転自在に支持する。
【００４４】
このように構成されたピニオン軸支持用軸受装置においても、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００４５】
なお、ピニオンギヤ側の転がり軸受６において、深溝玉軸受６１をスラスト軸受６２，７１よりピニオンギヤ３側に設けてもよい。
【００４６】
また、スラスト玉軸受６２，スラスト針状ころ軸受７１は、スラスト軸受の一例であり、これに限定されるものではなく、スラスト円筒ころ軸受等、各種スラスト軸受を用いることができる。
【００４７】
さらに、各実施の形態において、コンパニオンフランジ側の転がり軸受５は、アンギュラ玉軸受からなるものであったが、これに限るものではなく、例えば、図５に示した円すいころ軸受や、各種ラジアル軸受とスラスト軸受の組合せにて構成してもよい。
【００４８】
【発明の効果】
本発明のピニオン軸支持用軸受装置によれば、回転トルクが小さくなり、ディファレンシャル装置の効率が向上するという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるピニオン軸支持用軸受装置を適用したディファレンシャル装置の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるピニオン軸支持用軸受装置の部分断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるピニオン軸支持用軸受装置の変形例の部分断面図である。
【図４】本発明の実施の形態２におけるピニオン軸支持用軸受装置の部分断面図である。
【図５】従来例におけるディファレンシャル装置の断面図である。
【符号の説明】
１  ディファレンシャルケース
２  差動変速機構
２ａ  リングギヤ
３  ピニオンギヤ
４  ピニオン軸
５  コンパニオンフランジ側の転がり軸受
６  ピニオンギヤ側の転がり軸受
７  コンパニオンフランジ
１５  ナット（締結手段）
６１  深溝玉軸受
６２  スラスト玉軸受
７１  スラスト針状ころ軸受
【図１】
0004069616.tif 000002
【図２】
0004069616.tif 000003
【図３】
0004069616.tif 000004
【図４】
0004069616.tif 000005
【図５】
0004069616.tif 000006