JP2008267409A

JP2008267409A - 軸受ユニット

Info

Publication number: JP2008267409A
Application number: JP2007107330A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Ikezawa; 且弘池沢; Takaaki Katogi; 隆朗加藤木; Tomoji Sugiman; 朋治杉万
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2007-04-16
Filing date: 2007-04-16
Publication date: 2008-11-06

Abstract

【課題】ハウジングに複数の転がり軸受が挿嵌された軸受ユニットにおいて、外輪の変形および破損を防止することができる軸受ユニットを提供し、さらに、外輪のクリープを防止して、そのうえで生産性の向上を図った軸受ユニットを提供する。
【解決手段】複数の転がり軸受と、これらの転がり軸受が挿嵌されたハウジングと、を備えた軸受ユニットであって、前記転がり軸受が、相互に外輪間に僅かな隙間をおいて隣接して配置されており、前記ハウジングに、前記外輪間におかれた隙間にあって両外輪にそれぞれ密着する隔壁が設けられていることを特徴とする軸受ユニット。
前記転がり軸受の外輪の外周面に切り欠き部が形成されており、前記ハウジングの隔壁における前記転がり軸受の外輪の外周面との嵌合面に、前記転がり軸受の切り欠き部に整合する突起部が形成されており、前記転がり軸受の切り欠き部と前記ハウジングの隔壁の突起部とが係合している。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハウジングに複数の転がり軸受が挿嵌された軸受ユニットに関する。

例えば自動車のトランスミッションに組み込まれる転がり軸受は、トランスミッションのハウジング本体に形成された収容孔に挿嵌され、あるいはトランスミッションのハウジング本体に組み付けられる別体のハウジングに形成された収容孔に挿嵌され、それらのハウジングに取り付けられる。

トランスミッションにおいては、その小型化および軽量化を図るため、複数の軸ができるだけ接近して配置されることが要請される。そこで従来、これらの軸を支持する複数の転がり軸受を隣接してハウジングに挿嵌した軸受ユニットが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図６〜図８に示すように、特許文献１に開示された軸受ユニット２０１は、２つの転がり軸受２１０と、これらの転がり軸受２１０が外輪２１１間に隙間をおいて隣接するように両軸受２１０を保持したハウジング２２０と、を備えている。転がり軸受２１０はハウジング２２０に形成された収容孔２２１にそれぞれ挿嵌されており、ハウジング２２０の収容孔２２１を形成している略円筒状の壁部２２２は、転がり軸受２１０を隣接して配置するために、一部で互いに融合した状態に形成されている。かかる形状の壁部２２２を有するハウジング２２０は、材料となる金属板を深絞りして形成されている。

また、従来、ハウジングに取り付けられた転がり軸受の外輪のクリープを防止する、すなわち、ハウジングの収容孔内で外輪が回転方向に滑ることを防止するようにした転がり軸受が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

図９および図１０に示すように、特許文献２に開示された転がり軸受１１０は、外輪１１１の軸方向端部の外周面１１２に切り欠き部１１４が形成されている。ハウジング１２０には、転がり軸受１１０が挿嵌される略円形の収容孔１２１が形成され、この収容孔には、外輪１１１の切り欠き部１１４に対応した突起部１２２が形成されている。転がり軸受１１０は、外輪１１１の切り欠き部１１４をハウジング１２０の収容孔１２１の突起部１２２に係合させるように収容孔１２１に挿嵌され、切り欠き部１１４を収容孔１２１の突起部１２２に係合させることにより、収容孔１２１内での外輪１１１の回転を規制されてハウジング１２０に固定される。
特開平11-270568号公報実開昭52-152932号公報

特許文献１に開示された軸受ユニット２０１において、ハウジング２２０は材料となる金属板を深絞りして形成されているが、それによると、図７および図８に示すように、収容孔２２１を形成する壁部２２２が互いに融合した領域であって転がり軸受２１０が最も接近する領域２２３に材料が残らない。すなわち、その領域２２３で収容孔２２１が互いに連通しており、転がり軸受２１０の外輪２１１にはハウジング２２０によって支持されない領域が生じてしまう。そのため、転がり軸受２１０の外輪２１１に作用する負荷が不均一となって外輪２１１に変形が生じ、また破損する虞があり、さらに、外輪２１１を固定する力が低下して外輪２１１のクリープが発生する虞がある。

外輪のクリープ防止には、例えば特許文献２に開示された転がり軸受１１０が有効である。しかしながら、特許文献２では、ハウジング１２０と、このハウジング１２０に取り付けられる蓋１２３とで、外輪１１１の両端面を軸方向に挟むことによって、転がり軸受１１０の軸方向の変移を規制している。この場合、転がり軸受１１０、ハウジング１２０、および蓋１２３を含めた軸受ユニットの軸方向の寸法が大きくなりやすく、小型化に適さない。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ハウジングに複数の転がり軸受が挿嵌された軸受ユニットにおいて、外輪の変形および破損を防止することができる軸受ユニットを提供し、さらに、小型化を図った軸受ユニットを提供することにある。

上記の目的は、本発明に係る下記（１）〜（４）の軸受ユニットにより達成される。
（１）複数の転がり軸受と、これらの転がり軸受が挿嵌されたハウジングと、を備えた軸受ユニットであって、前記転がり軸受が、相互に外輪間に隙間をおいて隣接して配置されており、前記ハウジングに、前記外輪間におかれた隙間にあって両外輪にそれぞれ密着する隔壁が設けられていることを特徴とする軸受ユニット。
（２）前記ハウジングが、鋳造もしくは射出成形または焼結によって前記隔壁を一体として形成されていることを特徴とする上記（１）に記載の軸受ユニット。
（３）前記転がり軸受がそれぞれ挿嵌された前記ハウジングの収容孔の両端と、この収容孔に挿嵌された転がり軸受の外輪の外周面とにまたがって止め輪が装着されていることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の軸受ユニット。
（４）前記転がり軸受の外輪の外周面に切り欠き部が形成されており、前記ハウジングの隔壁における前記転がり軸受の外輪の外周面との嵌合面に、前記転がり軸受の切り欠き部に整合する突起部が形成されており、前記転がり軸受の切り欠き部と前記ハウジングの隔壁の突起部とが係合していることを特徴とする上記（１）から（３）のいずれかに記載の軸受ユニット。

本発明に係る軸受ユニットによれば、外輪間に隙間をおいて隣接して配置された転がり軸受の外輪間にあって両外輪にそれぞれ密着する隔壁がハウジングに設けられている。それにより、転がり軸受の外輪の全周を支持することができ、外輪に作用する負荷を均一なものとして、外輪の変形および破損を防止することができる。さらには、外輪の全周を支持することにより、外輪を固定する力が向上し、外輪のクリープを防止することができる。

また、本発明に係る軸受ユニットによれば、転がり軸受がそれぞれ挿嵌されたハウジングの収容孔の両端と、この収容孔に挿嵌された転がり軸受の外輪の外周面とにまたがって止め輪が装着されており、それにより、転がり軸受の軸方向の変移が規制されている。外輪の両端面を軸方向に挟んで転がり軸受の軸方向の変移を規制する場合に比べて、軸受ユニットの軸方向の寸法を小さくすることができる。

また、本発明に係る軸受ユニットによれば、転がり軸受の外輪外周面に切り欠き部が形成され、ハウジングの隔壁における転がり軸受の外輪外周面との嵌合面に転がり軸受の切り欠き部に整合する突起部が形成され、転がり軸受の切り欠き部とハウジングの隔壁の突起部とが係合することにより、ハウジングに挿嵌された転がり軸受の外輪のハウジングに対する相対回転が規制される。よって、外輪のクリープを確実に防止することができる。さらには、外輪間の僅かな隙間に設けられる隔壁に突起部を形成することで、隔壁の強度を向上させることができる。

以下、図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。

図１は本発明の一実施形態である軸受ユニットの正面図、図２は図１に示す軸受ユニットの背面図、図３は図１に示す軸受ユニットの断面図、図４は図１に示す軸受ユニットの転がり軸受けの単体の正面図である。また、図５は図１に示す軸受ユニットの変形例に係る転がり軸受の単体の正面図である。

図１〜図３に示すように、本実施形態の軸受ユニット１は、２つの転がり軸受１０と、これらの転がり軸受１０が挿嵌されたハウジング３０と、を備えている。転がり軸受１０は、外輪１１、内輪１２、およびこれら外輪１１と内輪１２との間に周方向に転動自在に配設された複数の転動体である玉１３を有している。２つの転がり軸受１０は、それらの外輪間に僅かな隙間をおいて隣接するように配置されている。

転がり軸受１０の外輪１１の内周面１４の軸方向中央部には、外輪軌道面１５が凹設されている。外輪１１と同軸に配置されている内輪１２の外周面１６の軸方向中央部には、外輪１１の外輪軌道面１５に対向して内輪軌道面１７が凹設されている。複数の玉１３は、外輪１１の外輪軌道面１５と内輪１２の内輪軌道面１７との間で周方向に転動自在に配設されている。

ハウジング３０には、転がり軸受１０がそれぞれ挿嵌される２つの収容孔３１が形成されている。収容孔３１は、それぞれ略円筒状の壁部３２で形成されており、２つの転がり軸受１０を隣接させて配置するために、これらの壁部３２は一部で互いに融合した状態に形成されている。すなわち、壁部３２は、互いに融合した部位３５を除き、正面視において外郭は円弧をなし、両壁部３２の中心Ｏ−Ｏ間距離Ｌは、両壁部３２の内郭の半径ｒの和よりも大きく、かつ、外郭の半径Ｒの和よりも小さくなっており、両壁部３２の外郭を連続する円弧として延長した場合に２箇所Ｃ，Ｄで交わるが、内郭は交わることはない。

両壁部３２の中心Ｏ−Ｏ間距離Ｌと内郭の半径ｒの和との差、すなわち、両収容孔３１にそれぞれ挿嵌された転がり軸受１０の外輪間におかれる隙間は僅かであり、典型的には２ｍｍ〜５ｍｍ程度である。

ハウジング３０には、両壁部３２の互いに融合した部位３５を連結し、両収容孔３１を隔絶するように隔壁３６が設けられている。この隔壁３６は、両収容孔３１にそれぞれ挿嵌された転がり軸受１０の外輪間におかれる隙間を埋めて、両転がり軸受１０の外輪１１に添って密着している。隔壁３６は、ハウジング３０に組み付けられる別部材として構成することもできるが、例えばハウジング３０を鋳造もしくは射出成形または焼結により形成するようにして、ハウジング３０に一体に形成されることが好ましい。収容孔３１に挿嵌された転がり軸受１０は、壁部３２および隔壁３６により、外輪１１の全周を支持される。

さらに図４を参照して、外輪１１の外周面１８には、外輪１１の少なくとも一方の端面１９に達する切り欠き部２０が形成されている。この切り欠き部２０は、外輪１１の端面１９の外周縁上の２点Ａ、Ｂで規定される円弧と、これら２点Ａ，Ｂを結ぶ直線、すなわち弦とで囲まれる部分を軸方向に所定の深さで切り欠いて形成されている。

なお、切り欠き部２０は、外輪１１の一方の端面１９から他方の端面まで達するように、すなわち、外輪１１の軸方向の全長にわたって形成されてもよいが、好ましくは、外輪１１の内周面１４の軸方向中央部に形成された外輪軌道面１５と径方向に重なることがないよう、外輪１１の一方の軸方向端部の外周面に形成される。このように構成すれば、比較的高い負荷が作用する外輪１１の外輪軌道面１５近傍の強度を維持することができ、好ましい。

ハウジング３０の隔壁３６の両側面には、すなわち、隔壁３６における転がり軸受１０の外輪１１の外周面１８との嵌合面には、転がり軸受１０の切り欠き部２０に整合する突起部３４が形成されている。転がり軸受１０の切り欠き部２０が、外輪１１の一方の端面１９にのみ達するように形成されている場合に、かかる切り欠き部２０に整合する突起部３４が両側面に形成された隔壁３６は断面略Ｔ字状をなす。また、転がり軸受１０の切り欠き部２０が、外輪１１の一方の端面１９から他方の端面に達するように形成されている場合に、かかる切り欠き部２０に整合する突起部３４が両側面に形成された隔壁３６は、両突起部３４の突出量だけ全体的に厚くなる。いずれの場合にしろ、隔壁３６は、突起部３４が形成されることにより強度が向上する。

転がり軸受１０は、切り欠き部２０をハウジング３０の隔壁３６の突起部３４に係合させるようにハウジング３０の収容孔３１にそれぞれ挿嵌される。転がり軸受１０の切り欠き部２０とハウジング３０の隔壁３６の突起部３４とが係合することにより、転がり軸受１０は、収容孔３１内での外輪１１の回転を規制されてハウジング３０に固定される。

なお、ハウジング３０の収容孔３１内での転がり軸受１０の軸方向の変移を規制するため、外輪１１の外周面１８の軸方向の両端部に周溝２１、２２が形成され、これら周溝２１、２２にそれぞれ対向する溝状または段状の取付部３７、３８が壁部３２の両端に形成され、相対向する周溝２１と取付部３７、および周溝２２と取付部３８にまたがって略Ｃ字状の止め輪４０、４１が装着されている。

以上説明したように、本実施形態の軸受ユニット１によれば、外輪間に隙間をおいて隣接して配置された転がり軸受１０の外輪間にあって両外輪１１にそれぞれ密着する隔壁３６がハウジング３０に設けられている。それにより、各転がり軸受１０の外輪１１の全周を支持することができ、外輪１１に作用する負荷を均一なものとして、外輪１１の変形および破損を防止することができる。さらには、外輪１１の全周を支持することにより、外輪１１を保持する力が向上し、外輪１１のクリープを防止することができる。

また、転がり軸受１０がそれぞれ挿嵌されたハウジング３０の収容孔３１の両端と、この収容孔３１に挿嵌された転がり軸受１０の外輪１１の外周面１８とにまたがって止め輪４０，４１が装着されており、それにより、転がり軸受１０の軸方向の変移が規制されている。外輪１１の両端面を軸方向に挟んで転がり軸受１０の軸方向の変移を規制する場合に比べて、軸受ユニットの軸方向の寸法を小さくすることができる。

また、転がり軸受１０の外輪外周面１８に切り欠き部２０が形成され、ハウジング３０における転がり軸受１０の外輪外周面１８との嵌合面３３に転がり軸受１０の切り欠き部２０に整合する突起部３４が形成され、転がり軸受１０の切り欠き部２０とハウジング３０の突起部３４とが係合することにより、ハウジング３０に挿嵌された転がり軸受１０の外輪１１のハウジング３０に対する相対回転が規制される。よって、外輪１１のクリープを防止することができる。さらには、外輪間の僅かな隙間に設けられる隔壁２６に突起部３４を形成することで、隔壁３６の強度を向上させることができる。

なお、転がり軸受１０の切り欠き部は、上述した直線状の切り欠き部２０に限られるものではなく、例えば、図５に示すように、外輪１１の端面１９の外周縁上の２点Ａ、Ｂで規定される円弧と、これら２点Ａ，Ｂを結び中心に向けて凸となる円弧とで囲まれる部分を軸方向に所定の深さで切り欠いて、円弧状に形成してもよい。この場合、ハウジング３０に形成される突起部も、円弧状の切り欠き部に整合するように円弧状に形成される。

本発明の一実施形態である軸受ユニットの正面図である。図１に示す軸受ユニットの背面図である。図１に示す軸受ユニットの断面図である。図１に示す軸受ユニットの転がり軸受けの単体の正面図である。図１に示す軸受ユニットの変形例に係る転がり軸受の単体の正面図である。従来の軸受ユニットの正面図である。図６におけるVII−VII線断面図である。図６におけるVIII-VIII線断面図である。従来の他の軸受ユニットの転がり軸受の単体正面図である。図９に示す転がり軸受を備えた軸受ユニットの断面図である。

符号の説明

１軸受ユニット
１０転がり軸受
１１外輪
１２内輪
１３玉（転動体）
１４外輪の内周面
１５外輪軌道面
１８外輪の外周面
２０切り欠き部
３０ハウジング
３３ハウジングの嵌合面
３４突起部
３６隔壁
４０止め輪
４１止め輪

Claims

複数の転がり軸受と、これらの転がり軸受が挿嵌されたハウジングと、を備えた軸受ユニットであって、
前記転がり軸受が、相互に外輪間に隙間をおいて隣接して配置されており、
前記ハウジングに、前記外輪間におかれた隙間にあって両外輪にそれぞれ密着する隔壁が設けられていることを特徴とする軸受ユニット。
前記ハウジングが、鋳造もしくは射出成形または焼結によって前記隔壁を一体として形成され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。
前記転がり軸受がそれぞれ挿嵌された前記ハウジングの収容孔の両端と、この収容孔に挿嵌された転がり軸受の外輪の外周面とにまたがって止め輪が装着されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の軸受ユニット。
前記転がり軸受の外輪の外周面に切り欠き部が形成されており、
前記ハウジングの隔壁における前記転がり軸受の外輪の外周面との嵌合面に、前記転がり軸受の切り欠き部に整合する突起部が形成されており、
前記転がり軸受の切り欠き部と前記ハウジングの隔壁の突起部とが係合していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の軸受ユニット。