JP2008196578A - 軸受ユニット - Google Patents

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Abstract

【課題】一定の剛性を保持して長期に亘って連続して使用することが可能な低コストでコンパクトな軸受ユニットを提供する。
【解決手段】自動変速機に適用される軸受ユニットであって、ギヤ２が突設された筒状のギヤ構造体４と、ギヤ構造体に嵌合可能な２つの内輪6a,6bと、２つの内輪に対向して配置可能な１つの外輪８と、内外輪間に転動自在に組込可能な複数の転動体１０とを備えており、ギヤ構造体に嵌合させる２つの内輪のうち、一方の内輪をギヤ側に嵌合させ、これに隣接して他方の内輪を嵌合させた状態で、ギヤとは反対側におけるギヤ構造体の軸端部４ｅを塑性変形させて他方の内輪の周端面６ｒに沿って加締めることで、２つの内輪をギヤ構造体に対して一体的に固定させている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車の自動変速機(Ａ／Ｔ)に適用される軸受ユニットに関する。
従来、自動変速機(Ａ／Ｔ)に適用される軸受ユニットには、例えば図３に示すように、ギヤ２が突設された筒状のギヤ構造体４に嵌合可能な２つの内輪6a,6bと、２つの内輪6a,6bに対向して配置可能な１つの外輪８と、内外輪6a,6b,8間に転動自在に組込可能な複数の転動体１０とを備えた複列軸受が適用されている(特許文献１)。
この場合、２つの内輪6a,6bの外周面には、周方向に沿って連続して形成された１列の内輪軌道溝６ｓがそれぞれ形成されている。また、１つの外輪８の内周面には、各内輪軌道溝６ｓに対向して２列の外輪軌道溝８ｓが形成されている。これにより、複数の転動体１０は、互いに対向配置させた内外輪6a,6b,8の内輪軌道溝６ｓと外輪軌道溝８ｓとの間に複列で配置されている。なお、各転動体１０は、内外輪6a,6b,8間に組み込まれた保持器１２で１つずつ回転自在に保持されている。
このような軸受構造によれば、一方の内輪６ａと外輪８と間に複数の転動体１０を保持器１２で保持しつつ複列に組み込んだ状態において、一方の内輪６ａをギヤ側に嵌合させた後、これに隣接して他方の内輪６ｂを嵌合させる。この状態で、ギヤ２とは反対側のギヤ構造体４に形成されたネジ部４ｎにナット１４を締め込んだ後、更にナット１４を加締める。これにより、ギヤ構造体４を回転自在に支持することができる。
ところで、従来の軸受構造では、ギヤ構造体４のネジ部４ｎにナット１４を締め込んだ後、更にナット１４を加締めているため、それに要する手間がかかるだけで無く、そのための工数が別途必要となる。このため、軸受構造の製造コストを低減するのには一定の限界がある。また、上述した加締め処理は、客先で行われているため、軸受組立時の精度(すきま)管理にバラツキが出やすい。このため、組立後における軸受構造の剛性を一定に保持することが困難になってしまう場合がある。
更に、例えばナット１４の締め込みや加締めの程度によっては、軸受とギヤ構造体４との間に生じるギヤノイズが大きくなる場合がある。この場合、ギヤノイズの大きさによっては、ギヤ構造体４が早期に劣化することで、軸受構造を長期に亘って連続して使用することが困難になってしまう虞がある。また、ナット１４は、その剛性を高く保つために、軸方向にある程度の厚みが必要となる。この場合、その厚み分だけ軸受構造が軸方向に拡大してしまうため、当該軸受構造のコンパクト化には一定の限界がある。
特開２００５−３３１０４６号公報
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、一定の剛性を保持して長期に亘って連続して使用することが可能な低コストでコンパクトな軸受ユニットを提供することにある。
このような目的を達成するために、本発明は、自動変速機に適用される軸受ユニットであって、ギヤが突設された筒状のギヤ構造体と、ギヤ構造体に嵌合可能な２つの内輪と、２つの内輪に対向して配置可能な１つの外輪と、内外輪間に転動自在に組込可能な複数の転動体とを備えており、ギヤ構造体に嵌合させる２つの内輪のうち、一方の内輪をギヤ側に嵌合させ、これに隣接して他方の内輪を嵌合させた状態で、ギヤとは反対側におけるギヤ構造体の軸端部を塑性変形させて他方の内輪の周端面に沿って加締めることで、２つの内輪をギヤ構造体に対して一体的に固定させている。
また、本発明において、他方の内輪の周端面には、塑性変形させたギヤ構造体の軸端部を収容可能な切欠部が形成されており、２つの内輪をギヤ構造体に嵌合させた状態で、ギヤ構造体の軸端部を塑性変形させて他方の内輪の切欠部に沿って加締めることで、２つの内輪をギヤ構造体に対して一体的に固定させている。
このような発明において、２つの内輪の外周面には、それぞれ、周方向に沿って連続して形成された１列の内輪軌道溝が形成されていると共に、１つの外輪の内周面には、各内輪軌道溝に対向して形成された２列の外輪軌道溝が形成されており、複数の転動体は、互いに対向配置させた内外輪の内輪軌道溝と外輪軌道溝との間に複列で配置されている。
本発明によれば、一定の剛性を保持して長期に亘って連続して使用することが可能な低コストでコンパクトな軸受ユニットを実現することができる。
以下、本発明の一実施の形態に係る軸受ユニットについて、添付図面を参照して説明する。なお、本実施の形態は、図３に示された軸受ユニットの改良であるため、以下では、改良部分の説明にとどめる。この場合、上述した軸受ユニット(図３)と同一の構成については、その構成に付された参照符号と同一の符号を本実施の形態に用いた図面上に付すことで、その説明を省略する。
図１(ａ)に示すように、本実施の形態の軸受ユニットは、複列軸受の２つの内輪6a,6bをギヤ構造体４に加締め固定して構成されている。具体的には、ギヤ構造体４に嵌合させる２つの内輪6a,6bのうち、一方の内輪６ｂをギヤ側に嵌合させ、これに隣接して他方の内輪６ｂを嵌合させた状態で、ギヤ２とは反対側におけるギヤ構造体４の軸端部４ｅを塑性変形させて他方の内輪６ｂの周端面６ｒに沿って加締めることで、２つの内輪6a,6bをギヤ構造体４に対して一体的に固定させている。
ここで、軸受ユニットの組立方法の一例について説明する。
まず、一方の内輪６ａと外輪８と間に複数の転動体１０を保持器１２で保持しつつ複列に組み込んだ状態で、一方の内輪６ａをギヤ構造体４に嵌合してギヤ２の基端部２Ｐに当接させる。続いて、他方の内輪６ｂをギヤ構造体４に嵌合して一方の内輪６ａに当接させる。この状態において、ギヤ２とは反対側におけるギヤ構造体４の軸端部４ｅを塑性変形させて他方の内輪６ｂの周端面６ｒに沿って加締める。これにより、２つの内輪6a,6bをギヤ構造体４に対して一体的に固定させることができる。
この場合、ギヤ構造体４の軸端部４ｅを塑性変形させる程度(塑性変形量)は、例えば内輪６ｂの大きさや、その周端面６ｒの広さ、或いは、ギヤ構造体４の軸端部４ｅの厚さや長さ、更に、複列軸受に付与する予圧荷重の大きさなどの軸受構造に応じて任意に設定されるため、ここでは特に数値限定しない。また、図面では、２つの内輪6a,6bの背面同士を接触させた背面組合せ(ＤＢ形)の複列軸受が示されているが、ＤＢ形とは逆向きに２つの内輪6a,6bの正面同士を接触させた正面組合せ(ＤＦ形)や、２つの内輪6a,6bを同じ向きに並べた並列組合せ(ＤＴ形)の複列軸受としても良い。
以上、本実施の形態によれば、ギヤ構造体４の軸端部４ｅを塑性変形させるだけで、２つの内輪6a,6bをギヤ構造体４に対して一体的に固定させることができるため、従来に比べて手間がかからず、また、工数も少なくて済む。これにより、軸受ユニットの製造コストを大幅に低減させることができる。
また、製造段階で２つの内輪6a,6bをギヤ構造体４に一体化させることができるため、精度(すきま)管理をバラツキ無く一定にすることができる。これにより、軸受組立時の予圧管理が不要となり、その結果、組立後における軸受ユニットの剛性を一定に保持することができる。
更に、ギヤ構造体４の軸端部４ｅを塑性変形させる程度(塑性変形量)は、軸受構造の使用目的や使用環境に応じて最適な状態に設定されるため、複列軸受をギヤ構造体４に対してガタ付くこと無く堅牢に固定することができる。これにより、複列軸受とギヤ構造体４との間に生じるギヤノイズを大幅に低減させることが可能となり、その結果、長期に亘って連続して使用することが可能な軸受ユニットを実現することができる。
また、ギヤ構造体４の軸端部４ｅを塑性変形させる程度(塑性変形量)は、従来のナット１４に比べて、軸方向に拡大することは無い。これにより、軸方向のコンパクト化(省スペース化)が図られた軸受ユニットを実現することができる。
なお、本発明の他の実施の形態として、例えば図１(ｂ)に示すような軸受ユニットとしても良い。即ち、当該軸受ユニットには、他方の内輪６ｂの周端面６ｒに、塑性変形させたギヤ構造体４の軸端部４ｅを収容可能な切欠部６ｋが形成されている。この場合、２つの内輪6a,6bをギヤ構造体４に嵌合させた状態で、ギヤ構造体４の軸端部４ｅを塑性変形させて他方の内輪６ｂの切欠部６ｋに沿って加締めることで、２つの内輪6a,6bをギヤ構造体４に対して一体的に固定させることができる。
ここで、切欠部６ｋの大きさや形状は、塑性変形させた軸端部４ｅの大きさや形状に応じて任意に設定することができるため、特に限定しないが、例えば断面矩形状、断面三角形状など各種の形状に設定することが可能である。要するに、切欠部６ｋは、塑性変形させた軸端部４ｅを収容可能な大きさや形状であれば、任意に設定することができる。この場合、切欠部６ｋは、例えば内輪６ｂの周端面６ｒに沿って周方向に連続して形成しても良いし、或いは、所定間隔に断続させても良い。
以上、他の実施の形態によれば、塑性変形させた軸端部４ｅを切欠部６ｋに収容させることで、その分だけ更に軸受ユニットの軸方向へのコンパクト化(省スペース化)を図ることができる。なお、他の効果は、上述した実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
また、上述した各実施の形態(図１(ａ),(ｂ))では、転動体１０として“玉”を想定しているが、これに代わる変形例として、例えば図２(ａ),(ｂ)に示すように、転動体１０として“ころ”を適用した軸受ユニットにも本発明の技術を適用することができる。この場合、軸受ユニットの構成及び効果は、転動体１０として“ころ”を適用した以外は、上述した各実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。なお、ころの種類は、例えば円すいころ、円筒ころ、球面ころなど、軸受ユニットの使用目的や使用環境に応じて任意に選択することができる。
(ａ)は、本発明の一実施の形態に係る軸受ユニットの構成を一部拡大して示す断面図、(ｂ)は、本発明の他の実施の形態に係る軸受ユニットの構成を一部拡大して示す断面図。 (ａ)は、本発明の変形例に係る軸受ユニットの構成を一部拡大して示す断面図、(ｂ)は、本発明の他の変形例に係る軸受ユニットの構成を一部拡大して示す断面図。 従来の軸受ユニットの構成を一部拡大して示す断面図。
符号の説明
２ ギヤ
４ ギヤ構造体
４ｅ ギヤ構造体の軸端部
6a,6b 内輪
６ｒ 内輪の周端面
８ 外輪
１０ 転動体

Claims (3)

  1. 自動変速機に適用される軸受ユニットであって、
    ギヤが突設された筒状のギヤ構造体と、ギヤ構造体に嵌合可能な２つの内輪と、２つの内輪に対向して配置可能な１つの外輪と、内外輪間に転動自在に組込可能な複数の転動体とを備えており、
    ギヤ構造体に嵌合させる２つの内輪のうち、一方の内輪をギヤ側に嵌合させ、これに隣接して他方の内輪を嵌合させた状態で、ギヤとは反対側におけるギヤ構造体の軸端部を塑性変形させて他方の内輪の周端面に沿って加締めることで、２つの内輪をギヤ構造体に対して一体的に固定させていることを特徴とする軸受ユニット。
  2. 他方の内輪の周端面には、塑性変形させたギヤ構造体の軸端部を収容可能な切欠部が形成されており、２つの内輪をギヤ構造体に嵌合させた状態で、ギヤ構造体の軸端部を塑性変形させて他方の内輪の切欠部に沿って加締めることで、２つの内輪をギヤ構造体に対して一体的に固定させていることを特徴とする請求項１に記載の軸受ユニット。
  3. ２つの内輪の外周面には、それぞれ、周方向に沿って連続して形成された１列の内輪軌道溝が形成されていると共に、１つの外輪の内周面には、各内輪軌道溝に対向して形成された２列の外輪軌道溝が形成されており、複数の転動体は、互いに対向配置させた内外輪の内輪軌道溝と外輪軌道溝との間に複列で配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の軸受ユニット。
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