JP2001065585A - ベアリング - Google Patents

ベアリング

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JP2001065585A
JP2001065585A JP2000235303A JP2000235303A JP2001065585A JP 2001065585 A JP2001065585 A JP 2001065585A JP 2000235303 A JP2000235303 A JP 2000235303A JP 2000235303 A JP2000235303 A JP 2000235303A JP 2001065585 A JP2001065585 A JP 2001065585A
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Dennis A Kramer
エイ. クレイマー デニス
Dale Bell
ベル デイル
Ronald N Brissette
エヌ. ブリセット ロナルド
Christopher S Keeney
エス. キーニー クリストファー
R Mackenzie Jack
アール. マッケンジー ジャック
Brian J Mueller
ジェイ. ミューラー ブライアン
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    • F16H57/00General details of gearing
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    • F16H57/021Shaft support structures, e.g. partition walls, bearing eyes, casing walls or covers with bearings
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C27/00Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シャフトが高速度で回転する際の騒音発生お
よび振動伝達を減少させるようなベアリングを提供す
る。 【解決手段】 振動伝達を防止するアイソレータ18は
ハウジング12のシャフト開口部22内に嵌合するリン
グを備える。ベアリング16をアイソレータ内に収容す
ると共に、シャフト14をベアリング内に収容する。振
動は、異なる材料のアイソレータにより振動伝達路から
切り離される。アイソレータは好ましくはハウジング材
料とは類似しない剛性ラミネート材料で製造される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ベアリングに関
し、より詳細には振動伝達を防止すべくベアリングを隔
離することに関する。
【0002】
【従来の技術】ギヤボックスもしくはハウジングは、複
数のシャフトに装着された噛合ギヤのための装着点を与
える。各シャフトは、典型的にはハウジングを介し装着
されて、ベアリングにより1端部もしくは両端部にて保
持される。ベアリングはハウジングにおける開口部に嵌
合されて、シャフトの1端部を支持する。シャフトは剛
性装着されてシャフトを回転中心線に維持し、シャフト
とギヤとをハウジング内にて高速度で回転させる。
【0003】シャフトが高速度で回転する際、噛合ギヤ
歯における僅かな変動は振動を発生させる。この振動の
幾分かは音エネルギーの形態(すなわち騒音)となっ
て、伝達路に沿って移動する。振動は、装着シャフトを
介する伝達路に沿ってベアリングおよびハウジングに伝
達される。振動は、ハウジングによりさらに増幅されて
環境に発散される。この騒音および振動は、両者とも望
ましくなく法律規制を受ける。
【0004】振動を最小化させる試みにおいては、極め
て厳密な許容度でギヤ歯を製造することが知られてい
る。さらに、振動をエラストマーベアリングで減衰させ
ることも知られている。しかしながら、前者は、機械加
工プロセスの制約を受け、後者は、シャフトの回転中心
線を維持するのを阻害しうる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って、伝達路を遮断
して伝達騒音を減少させると共に、ギヤシャフトの高速
回転を支持する剛性構造を維持することが望ましい。本
発明は、この課題を解決することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によるアイソレー
タは、騒音および振動の伝達路を遮断すると共に剛性構
造を維持してシャフトの高速回転を維持する。
【0007】アイソレータは、好ましくはハウジングの
開口部内に嵌合するリングとして製造される。ベアリン
グをアイソレータ中へ挿入すると共に、アイソレータを
ベアリングとハウジングとの間に挟持する。かくしてシ
ャフトは、シャフト中心線と生ずるギヤアライメントが
ベアリングのアイソレータ剛性装着により維持されるの
で高速度にて回転することができる。
【0008】好ましくはアイソレータは、ハウジング材
料とは異なる材料から製造される。アイソレータの好適
材料は、たとえば2枚の金属材料のシートとそれらの間
に非金属材料を挟み込んだラミネート構造である。ラミ
ネートの非類似材料は、振動伝達路を遮断する。回転シ
ャフトを介する振動の伝達は、アイソレータの非類似の
材料によりその伝達路から切り離される。さらにアイソ
レータおよびハウジングの材料も異なるので、振動路も
破断される。従って騒音が、ハウジングに到達して増幅
することが実質的に防止される。これは環境へ発散され
る発生騒音および振動を実質的に減少させる。
【0009】本発明の他の具体例は、騒音、隔離用の外
側部材を有するベアリングアセンブリを提供する。ラミ
ネートの外側部材または他の剛性振動隔離材料を製造す
ることにより、外側部材自身が振動の伝達路を遮断す
る。従って、外側部材は、上記アイソレータをベアリン
グアセンブリ中へ直接組み込んで、組立を簡単にすると
共にコストを低減させる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照する現在好
適な実施形態の説明により、本発明の種々の特徴および
利点が当業者には明らかとなろう。
【0011】図1は、簡単なギヤハウジングアセンブリ
10の断面図である。アセンブリ10は、一般にハウジ
ング12とシャフト14とベアリング16とアイソレー
タ18とを備える。
【0012】図1に示したように、ハウジング12は、
複数のシャフトに装着された噛合ギヤの装着点を与え
る。ハンジング12は、典型的には機械加工された開口
部もしくは孔部を有する鋳造金属で製造される。一般的
ハウジングを図示するが、本発明は、任意のギヤハウジ
ングおよびベアリングアセンブリにも同等に適用しうる
ことが了解されよう。
【0013】ピニオンギヤ20を有するシャフト14
は、開口部22にてハウジング12を貫通する。開口部
22は、ベアリング16を収容して回転のためシャフト
14を支持する。シャフト24は、ハウジング12を貫
通して、ピニオンギヤ20と係合するリングギヤを26
を支持する。水平シャフト24は、ベアリング32およ
び34を収容する開口部28および30にてハウジング
12を貫通する。ベアリング32,34を開口部28,
30に嵌合させて、回転のためのシャフト24を支持す
る。これによりシャフト14,24が剛性装着されて、
それぞれシャフト回転中心線36および38を維持す
る。回転中心線36,38は、ギヤ20,26の連続ア
ライメントを与えるよう維持せねばならない。
【0014】本発明は、非類似材料をハウジングと回転
シャフトとの間に介装することにより、噛合ギヤ20,
26から発生する騒音を最小化させる。アイソレータ1
8は、好ましくはシャフト14,24の回転中心線3
6,38を維持する剛性材料で製造される。かくしてシ
ャフト14,24は、ギヤ20,26のアライメントが
ベアリングの剛性装着により維持されるので高速度にて
回転することができる。
【0015】図2は、図1の2−2線断面図であり、ア
イソレータ18にライニングされたハウジング開口部2
2の1つを示す。単一の開口部22を図示するが、本発
明により各開口部も利点が得られることも注目すべきで
ある。係合ギヤを駆動させるシャフトを装着する他のハ
ウジングも本発明から得られるであろう。
【0016】開口部22は、好ましくはアイソレータ1
8でライニングされ、アイソレータ18内にベアリング
16を嵌合させる。公知のように、ベアリング16は、
好ましくは内側レースと外側レースと中間ベアリング要
素とを有する。ハウジング12とは類似しない材料がア
イソレータ18につき好適である。非類似材料は、騒音
伝達路を遮断もしくは切り離す性質を有するよう選択さ
れる。さらに、アイソレータ18およびハンジング12
の材料が異なるので、振動路も破壊される。アイソレー
タ18は、ベアリング16を収容して、ハウジング12
から回転シャフト14を分離させる。好ましくはアイソ
レータ18を、ベアリング16と鋳造ハンジング12と
の間に挟持されたアイソレータ18により開口部22内
にプレス嵌めする。他の機械的取り付け方法も同様に適
用できる。
【0017】一般に、ベアリングは、ハウジング中へ直
接嵌合される。本発明を一体化させるべく任意のハウジ
ングをレトロフィットさせることができ、これはハウジ
ングにおける機械加工開口部の直径を増大させてアイソ
レータの直径を補う。アイソレータ18を拡大されたハ
ウジング開口部22に嵌合させて拡大開口部をその事前
の直径まで復帰させる。拡大開口部22およびアイソレ
ータ18は、ハウジング12中へ直接的に予め位置せし
めた同一のベアリング16およびシャフト14の配置を
収容する。ベアリングおよびシャフトの各部品に対する
変更は、本発明の利点を得るのに必要とされない。
【0018】図3に示したように、アイソレータ18
は、好ましくは断面チューブ状であると共にラミネート
で製造される。このラミネートは、2層の金属材料23
とすることができ、これらの間に非金属材料25を挟持
する。非金属材料は良好な音吸収を与えると共に、層2
3は許容しうる装着を確保する。この種のラミネートの
例は、商品名CQにより知られると共にミシガン州サウ
ス・ヘブン所在のトレレボルグ・オートモティブ社(T
relleborg Automotive)により生
産されるラミネート化鋼材である。
【0019】アイソレータ18は、ギヤ20,26から
発生する振動の伝達路を遮断する。振動がアイソレータ
18により切り離されると、騒音がハウジング12に到
達してこれにより増幅されるのを実質的に防止する。こ
れは周囲環境への騒音および振動の発散を著しく減少さ
せる。
【0020】本発明の他の実施形態として、図4は、ベ
アリングアセンブリ32の断面図を示す。ベアリングア
センブリ32は、内側レース42と中央ベアリング部材
44と外側レース46もしくはケージとを備える。内側
レースをシャフト24(図1)に嵌合させると共に、中
央部材44内で回転させる。外側レース46を中央部材
44の周囲に回転自在に装着する。ここで使用する中央
ベアリング部材44と言う用語は、狭義に理解すべきで
なくローラベアリング、ボールベアリング、ピンベアリ
ングなどをも包含すると了解すべきである。さらに、他
の種類のベアリングアセンブリも同様に本発明により得
られることを了解すべきである。
【0021】好ましくは上記ラミネート材料から外側レ
ース46を製造する。従って、外側レース46は、上記
アイソレータをベアリングアセンブリ32中へ直接に組
み込む。ラミネートの外側レース46を製造することに
より、ベアリングアセンブリ32の外側レース46がア
イソレータとなる。これによりベアリングアセンブリ3
2は、シャフトおよびギヤからの振動の伝達を遮断す
る。他の別途の上記アイソレータリングは排除される。
【0022】上記説明は単に例示に過ぎず、本発明の多
くの改変が上記教示に鑑み可能である。本発明の好適実
施例につき開示したが、当業者は多くの改変を本発明の
範囲内でなしうることを了解するであろう。
【0023】
【発明の効果】従って、本発明によれば、振動の伝達路
を遮断して伝達騒音を減少させると共にギヤシャフトの
高速回転を支持する剛性構造を維持するようなアイソレ
ータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるギヤハウジングアセンブリの断面
図である。
【図2】アイソレータでライニングされたハウジング開
口部およびアイソレータ内に嵌合させたベアリングを示
す図1の2−2線断面図である。
【図3】本発明によるアイソレータの一部の拡大略図で
ある。
【図4】本発明によるアイソレータケージを有するベア
リングを示すベアリングアセンブリの部分断面図であ
る。
【符号の説明】
10 ギヤハウジングアセンブリ 12 ハウジング 14 シャフト 16 ベアリング 18 アイソレータ 20 ピニオンギヤ 22 開口部 24 シャフト
フロントページの続き (72)発明者 デイル ベル アメリカ合衆国 48462 ミシガン州 オ ートンヴィル ハンマー レイク ロード 2709 (72)発明者 ロナルド エヌ. ブリセット アメリカ合衆国 48360 ミシガン州 レ イク オリオン ブラバント ドライブ 2423 (72)発明者 クリストファー エス. キーニー アメリカ合衆国 48083 ミシガン州 ト ロイ ヘレナ 373 (72)発明者 ジャック アール. マッケンジー アメリカ合衆国 28791 ノースキャロラ イナ州 ヘンダースンヴィル アンバーウ ッド レイン 8 (72)発明者 ブライアン ジェイ. ミューラー アメリカ合衆国 48359 ミシガン州 レ イク オリオン ヒッコリー ドライブ 3288

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ギヤを駆動させる少なくとも1本のシャ
    フトと、前記シャフトを少なくとも1端部にて装着する
    ハウジングと、前記シャフトを前記ハウジング内に装着
    する少なくとも1個のベアリングとを備え、前記少なく
    とも1個のベアリングは内側レースを有し、中央ベアリ
    ング部材が前記内側レースに隣接して装着され、さらに
    前記中央ベアリング部材の周囲に回転自在に装着された
    外側レースおよび前記ハウジングと前記中央ベアリング
    部材との間に位置せしめた剛性アイソレータ材料を備え
    ることを特徴とするギアハウジングアセンブリ。
  2. 【請求項2】 前記アイソレータ材料がラミネートであ
    る請求項1に記載のハウジングアセンブリ。
  3. 【請求項3】 前記アイソレータ材料がラミネート化鋼
    材である請求項2に記載のハウジングアセンブリ。
  4. 【請求項4】 前記アイソレータ材料が第1および第2
    金属材料を含み、それらの間に非金属材料を挟持してな
    る請求項2に記載のハウジングアセンブリ。
  5. 【請求項5】 前記アイソレータ材料が前記外側レース
    である請求項1に記載のハウジングアセンブリ。
  6. 【請求項6】 第1材料で製造されたハウジングと、 前記ハウジング内の開口部に収容され、第2材料で製造
    された剛性のアイソレータと、 前記アイソレータ内に収容されたベアリングと、 前記ベアリングにより回転自在に支持されてギヤを駆動
    させるシャフトとを備えることを特徴とするハウジング
    アセンブリ。
  7. 【請求項7】 前記アイソレータが実質的にチューブ状
    断面を有する請求項6に記載のハウジングアセンブリ。
  8. 【請求項8】 前記第2材料がラミネートである請求項
    6に記載のハウジングアセンブリ。
  9. 【請求項9】 前記第2材料がラミネート化鋼材である
    請求項6に記載のハウジングアセンブリ。
  10. 【請求項10】 前記アイソレータ材料が第1および第
    2金属材料を含み、それらの間に非金属材料を挟持して
    なる請求項6に記載のハウジングアセンブリ。
  11. 【請求項11】 前記アイソレータが前記ベアリングの
    外側レースである請求項6に記載のハウジングアセンブ
    リ。
  12. 【請求項12】 少なくとも1個のベアリングにより前
    記ハウジング内に回転自在に支持された複数のシャフト
    をさらに備え、前記ベアリングのそれぞれを前記第2材
    料で製造されたアイソレータ内に収容し、前記シャフト
    が噛合ギヤを駆動させて回転を伝達する請求項6に記載
    のハウジングアセンブリ。
  13. 【請求項13】 第1材料で製造されたハウジングと、 それぞれ内側レースおよび外側レースとそれらの間の中
    央ベアリング部材とを有する複数のベアリングであっ
    て、前記外側レースが第2材料で製造されると共に前記
    ハウジングにおける開口部に収容されるものと、 前記内側部材内に前記ベアリングにより回転自在に支持
    されてギヤを駆動させる複数のシャフトであって、前記
    シャフトの前記ギヤが噛合して回転を伝達するものとを
    備えることを特徴とするハウジングアセンブリ。
  14. 【請求項14】 前記第2材料がラミネートである請求
    項13に記載のハウジングアセンブリ。
JP2000235303A 1999-08-04 2000-08-03 ベアリング Pending JP2001065585A (ja)

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US09/366794 1999-08-04
US09/366,794 US6264370B1 (en) 1999-08-04 1999-08-04 Isolated bearing

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