JP2008101646A - 止め輪付軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】ハウジングに対して外輪を止め輪で固定でき、かつ軸受組み付け後に外輪の取り外しを可能とし、高精度で製造できる止め輪付き軸受を提供する。
【解決手段】外輪１４，１６の周方向に形成された溝２８に止め輪２６を装着されてハウジング３０に固定される止め輪付軸受１０において、前記外輪１４，１６が軸方向に複数に分割され、前記溝２８が、分割された前記外輪１４，１６の一つの軸方向内側の端面に形成されたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車のトランスミッション、トランスアクスル、ベルト式無段変速機等の変速機や動力分配装置（トランスファー）の軸を支持する止め輪付軸受に関する。更に詳しくは、本発明は、軸受組み付け後に、ユニットから軸受を完全に取り外すことを可能にすることで、保守性やリサイクル性を大幅に改善するとともに、軸受取付時の軸方向位置を高精度化して、歯車の動力伝達効率の向上やギヤノイズの低減を図るものである。

自動車内部には、負荷の大きさや回転速度に応じて、エンジンの回転駆動力を自動的に変化させて、駆動輪に伝達する自動変速機が用いられている。

エンジンの回転出力は、トランスミッションやトランスアクスルなどの歯車減速機構を介して、ホイールに伝達されている。それらの部品には、多くの歯車が内蔵されており、各歯車の噛み合いによる軸方向荷重は軸受により支持される。例えば、１個の外輪に複列の軌道を有する複列軸受の場合、両方向の軸方向荷重を支持する必要があるため、一般的には外輪とハウジングに輪溝を形成し、この輪溝に止め輪を装着することで外輪をハウジングに対して軸方向に固定する。

この場合、近年の小型・軽量化の要求から、外輪の輪溝は、最も肉厚が大きく強度を確保できる複列の軌道面の中央部付近に形成されることが多い。そのため、ハウジングには軸方向に深い切欠を形成せずに止め輪用の輪溝のみを形成し、外輪の輪溝と軸方向位置を合わせて止め輪で固定することがある。

図５はこの種の軸受の断面図である（例えば特許文献１参照）。複列玉軸受１１０は、外周面の軸方向略中央部に輪溝１１５を有するとともに内周面に複列の軌道１１１ａ，１１１ｂを有する外輪１１１と、外周面に前記複列軌道１１１ａ，１１１ｂに対応する複列軌道１１２ａ，１１２ｂを有する二分割タイプの内輪１１２と、外輪１１１の複列軌道１１１ａ，１１１ｂと内輪１１２の複列軌道１１２ａ，１１２ｂとの間に周方向に転動可能に介装された転動体としての複数の玉１１３と、複数の玉１１３を周方向に転動可能に保持する複列の保持器１１４とを備えている。

輪溝１１５には、止め輪１１６が装着され、更にハウジングに形成された同様の輪溝にこの止め輪が装着されることにより、軸受１１０はハウジングに対して軸方向に位置決めされて固定される。

特開２００４−２８６１６９号公報（図１）

このような取付構造による軸受１１０は、外輪１１１がハウジングに対する軸方向位置を止め輪１１６により固定されているため、メンテナンス時や、軸受１１０やハウジングをリサイクルしたいときに、外輪１１１をハウジングから取り外すことができなくなるという問題がある。

そこで、ハウジングに対して外輪１１１を止め輪１１６で固定し、かつ軸受組み付け後に外輪１１１の取り外しを可能にするためには、外輪１１１を２分割タイプとして、両外輪の係合側端面部に止め輪１１６用の輪溝１１５を形成することが考えられる。しかし、この場合、輪溝１１５の軸方向寸法は、輪溝１１５の加工精度と外輪端面の加工精度のばらつき、更に外輪１個ではなく２個のばらつきの影響を受けるため、軸方向寸法の精度が低下する恐れがある。

また、外輪１１１を２分割タイプとして両外輪１１１の間にスペーサを配置することも考えられるが、アンギュラ玉軸受や円すいころ軸受を組み合わせて使用する場合には、スペーサの寸法を含めて軸受のアキシャル隙間を規格内にする必要があるため、熱処理後の加工が必要になる場合があり、製造面で現実的ではなかった。

本発明の目的は、ハウジングに対して外輪を止め輪で固定でき、かつ軸受組み付け後に外輪の取り外しを可能とし、高精度で製造できる止め輪付軸受を提供することにある。

本発明の上記目的は下記構成により達成される。
（１） 外輪の周方向に形成された輪溝に止め輪を装着されてハウジングに固定される止め輪付軸受において、前記外輪が軸方向に複数に分割され、前記輪溝が、分割された前記外輪の一つの軸方向内側の端面に形成されたことを特徴とする止め輪付軸受。

（２） 前記軸受が複列軸受であることを特徴とする前記（１）記載の止め輪付軸受。

（３） 前記軸受が単列軸受であることを特徴とする前記（１）記載の止め輪付軸受。

（４） 前記軸受がころ軸受であることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか記載の止め輪付軸受。

（５） 前記軸受が玉軸受であることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか記載の止め輪付軸受。

本発明によれば、外輪が軸方向に分割され、分割された外輪の一つの軸方向内側の端面に止め輪用の輪溝が形成されているので、止め輪により外輪をハウジングに対して軸方向に位置決めして固定することができるとともに、取り外しも容易である。したがって、メンテナンス時及びリサイクル時の作業性が向上する。

また、輪溝の軸方向寸法精度は外輪１個だけで決まるので輪溝を高精度で製造することができる。したがって、軸受の位置決めが高精度で行われ、軸に歯車が結合された場合は、歯車の位置が正確になり、歯車の伝達効率の向上やギヤノイズの低減が可能となる。更に、加工性も優れるので低コストでの製造が可能となる。

以下、添付図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。

図１は本発明の第１実施形態である止め輪付複列玉軸受の断面図である。複列玉軸受１０は、内周面に複列の軌道１２を有する二分割タイプの外輪１４，１６と、外周面に前記外輪１４，１６の軌道１２に対応した複列の軌道１８を有する二分割タイプの内輪１９，２０と、外輪１４，１６の軌道１２と内輪１９，２０の軌道１８との間に転動可能に介装された転動体としての複数の玉２２と、複数の玉を周方向に等配に保持する保持器２４とを備えている。

外輪１４，１６は軸方向に沿って二分割されており、両者の軸方向の幅は異なっている。軸方向の幅が大きい大幅の外輪１６の軸方向内側の端面１６ａには、止め輪２６が装着される輪溝２８が周方向にわたって形成されている。なお、輪溝２８の一部の壁面は軸方向の幅が小さい小幅の外輪１４の軸方向内側の端面１４ａにより構成されている。このように、大幅の外輪１６の軸方向内側の端面１６ａに輪溝２８が形成されることで、輪溝２８は軸受１０の軸方向中央に位置するようになっている。

この輪溝１０には、円環の一部を切除したＣ字形状の止め輪２６が装着され、止め輪２６が更にハウジング３０に形成された輪溝３２に装着されることにより、軸受１０がハウジング３０に対して軸方向に位置決めされ固定される。図１の上部に示す止め輪２６は端面を表す。なお、軸受１０は外輪１４，１６がハウジング３０内に圧入されることで固定される。

軸受１０の外輪１４，１６は、軸方向に二分割されており、分割された外輪１４，１６のうちの大幅の外輪１６の軸方向内側の端面１６ａに輪溝２８が形成されているので、外輪１４，１６のいずれか一方をハウジング３０から外せば止め輪２６を容易に外すことができ、その後の軸受１０の分解は容易である。したがって、メンテナンス時やリサイクル時の作業性が向上する。

なお、外輪１４，１６をハウジングから外すには、内輪１９，２０と保持器２４及び玉２２を取り外した後に、２つの外輪１４，１６が接触する端面１６ａの内周側面取部に工具を引っ掛ければ容易に取り外すことができる。

軸受１０の止め輪２６が装着される輪溝２８は、大幅の外輪１６の軸方向内側の端面１６ａに形成されていることから、輪溝２８の製造精度は大幅の外輪１６のみの製造精度に依存する。これに対して、輪溝２８が両外輪１４，１６にまたがって形成された場合には輪溝２８の製造精度は両外輪１４，１６の製造精度に依存するので、精度が低下することが考えられる。したがって、上記第１実施形態の構成によれば、製造精度の高い輪溝２８が形成されるので、軸受１０の位置精度が向上し、軸に歯車が結合された場合には、歯車の位置が正確になり、歯車の伝達効率の向上やギヤノイズの低減が可能となる。

上記第１実施形態は、止め輪２６が軸受１０の軸方向中央に位置するように、分割された外輪１４，１６の軸方向の幅が異なるように構成されているが、止め輪２６の位置は軸方向中央でなくてもよい。

また、内輪１９，２０の分割位置は、図１においては軸方向中央であるが、外輪１４，１６の分割位置と同じであってもよく、分割位置は特に限られない。

次に、本発明の第２実施形態を説明する。図２は本発明の第２実施形態である止め輪付複列ころ軸受の断面図である。

複列ころ軸受４０は、内周面に複列の軌道４２を有する二分割タイプの外輪４４，４６と、外周面に前記外輪４４，４６の軌道４２に対応した複列の軌道４８を有する二分割タイプの内輪４９，５０と、外輪４４，４６の軌道４２と内輪５０の軌道４８との間に転動可能に介装された転動体としての複数のころ５２と、複数のころ５２を周方向に等配に保持する保持器５４とを備えている。

外輪４４，４６は軸方向に沿って二分割されており、両者の軸方向の幅は異なっている。軸方向の幅が大きい大幅の外輪４６の軸方向内側の端面には、止め輪５６が装着される輪溝５８が周方向にわたって形成されている。なお、輪溝５８の一部の壁面は軸方向の幅が小さい小幅の外輪４４の軸方向内側の端面４４ａにより構成されている。このように、大幅の外輪４６の軸方向内側の端面４６ａに輪溝５８が形成されることで、輪溝５８は軸受４０の軸方向中央に位置するようになっている。

この輪溝５８には、円環の一部を切除したＣ字形状の止め輪５６が装着され、止め輪５６が更にハウジング６０に形成された輪溝６２に装着されることにより、軸受４０がハウジング６０に対して軸方向に位置決めされ固定される。なお、軸受４０は外輪４４，４６がハウジング６０内に圧入されることで固定される。

軸受４０の外輪４４，４６は、軸方向に二分割されており、分割された外輪４４，４６のうちの大幅の外輪４６の軸方向内側の端面４６ａに輪溝５８が形成されているので、外輪４４，４６のいずれか一方をハウジング６０から外せば止め輪５６を容易に外すことができ、その後の軸受４０の分解は容易である。したがって、メンテナンス時やリサイクル時の作業性が向上する。なお、外輪４４，４６をハウジング６０から外す方法は、第１実施形態と同様である。

また、内輪４９，５０の分割位置は、図２においては軸方向中央であるが、外輪４４，４６の分割位置と同じであってもよく、分割位置は特に限られない。

次に、本発明の第３実施形態を説明する。図３は本発明の第３実施形態である止め輪付単列玉軸受の要部断面図である。

外輪７０，７２は軸方向に二分割されており、大幅の一方の外輪７０の内周面に軌道７４が形成され、小幅の他方の外輪７２の軸方向内側の端面７２ａには、止め輪７６が装着される輪溝７８が周方向にわたって形成されている。輪溝７８の一部の壁面は大幅の外輪７０の軸方向内側の端面７０ａにより構成されている。単列玉軸受では、輪溝７８が軌道７４と重なる位置に形成されると、軸受の強度が低下することから、輪溝７８は、軌道７４と重ならない位置に形成されている。

この輪溝７８には、円環の一部を切除したＣ字形状の止め輪７６が装着され、止め輪７６が更にハウジング８０に形成された輪溝８２に装着されることにより、軸受がハウジング８０に対して軸方向に位置決めされ固定される。なお、軸受は外輪７０，７２がハウジング８０内に圧入されることで固定される。

軸受の外輪７０，７２は、軸方向に二分割されており、分割された外輪７０，７２のうちの小幅の外輪７２の軸方向内側の端面７２ａに輪溝７８が形成されているので、外輪７０，７２のいずれか一方をハウジング８０から外せば止め輪７６を容易に外すことができ、その後の軸受の分解は容易である。したがって、メンテナンス時やリサイクル時の作業性が向上する。なお、外輪７０，７２をハウジングから外す方法は、第１実施形態と同様である。

次に、本発明の第４実施形態を説明する。図４は本発明の第４実施形態である他の止め輪付単列玉軸受の要部断面図である。

外輪９０，９２は軸方向に二分割されており、大幅の一方の外輪９０の内周面に軌道９４が形成されるとともに軸方向内側の端面９０ａに止め輪９６が装着される輪溝９８が周方向にわたって形成されている。輪溝９８の一部の壁面は小幅の他方の外輪９２の軸方向内側の端面９２ａにより構成されている。単列玉軸受では、輪溝９８が軌道９４と重なる位置に形成されると、軸受の強度が低下することから、輪溝９８は、軌道９４と重ならない位置に形成されている。

この輪溝９８には、円環の一部を切除したＣ字形状の止め輪９６が装着され、止め輪９６が更にハウジング１００に形成された輪溝１０２に装着されることにより、軸受がハウジング１００に対して軸方向に位置決めされ固定される。なお、軸受は外輪９０，９２がハウジング内に圧入されることで固定される。

軸受の外輪９０，９２は、軸方向に二分割されており、分割された外輪９０，９２のうちの大幅の外輪９０の軸方向内側の端面９０ａに輪溝９８が形成されているので、外輪９０，９２のいずれか一方をハウジング１００から外せば止め輪９６を容易に外すことができ、その後の軸受の分解は容易である。したがって、メンテナンス時やリサイクル時の作業性が向上する。なお、外輪９０，９２をハウジングから外す方法は、第１実施形態と同様である。

なお、上記各実施形態は、外輪が軸方向に２分割された構成であるが、外輪が３個以上に分割されてもよい。この場合、輪溝は分割された外輪のうちのいずれか１つの軸方向内側の端面に形成される。

以上のように、本発明の実施形態によれば、外輪１４，１６，４４，４６，７０，７２，９０，９２が軸方向に分割され、分割された外輪の一つの軸方向内側の端面１６ａ，４６ａ，７２ａ，９０ａに止め輪２６，５６，７６，９６用の輪溝２８，５８，７８，９８が形成されているので、止め輪２６，５６，７６，９６により外輪１４，１６，４４，４６，７０，７２，９０，９２をハウジング３０，６０，８０，１００に対して軸方向に位置決めして固定することができるとともに、取り外しも容易である。したがって、メンテナンス時及びリサイクル時の作業性が向上する。

また、輪溝２８，５８，７８，９８の軸方向寸法精度は外輪１個だけで決まるので輪溝２８，５８，７８，９８を高精度で製造することができる。したがって、軸受１０，４０の位置決めが高精度で行われ、軸に歯車が結合された場合は、歯車の位置が正確になり、歯車の伝達効率の向上やギヤノイズの低減が可能となる。更に、加工性も優れるので低コストでの製造が可能となる。

本発明の第１実施形態である止め輪付複列玉軸受の断面図である。 本発明の第２実施形態である止め輪付複列ころ軸受の断面図である。 本発明の第３実施形態である止め輪付単列玉軸受の要部断面図である。 本発明の第４実施形態である止め輪付単列玉軸受の要部断面図である。 従来の軸受の断面図である。

符号の説明

１０，４０ 軸受
１２，１８，４２，４８，７４，９４ 軌道
１４，１６，４４，４６，７０，７２，９０，９２ 外輪
１９，２０，４９，５０ 内輪
２２ 玉
２４，５４ 保持器
２６，５６，７６，９６ 止め輪
２８，５８，８２，１０２ 輪溝
３０，６０，８０，１００ ハウジング
５２ ころ

Claims (5)

1. 外輪の周方向に形成された輪溝に止め輪を装着されてハウジングに固定される止め輪付軸受において、前記外輪が軸方向に複数に分割され、前記輪溝が、分割された前記外輪の一つの軸方向内側の端面に形成されたことを特徴とする止め輪付軸受。
2. 前記軸受が複列軸受であることを特徴とする請求項１記載の止め輪付軸受。
3. 前記軸受が単列軸受であることを特徴とする請求項１記載の止め輪付軸受。
4. 前記軸受がころ軸受であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の止め輪付軸受。
5. 前記軸受が玉軸受であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の止め輪付軸受。

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