JP2008510106A - 軸線回りの回転を容易にする軸受アセンブリ - Google Patents

Abstract

車輌用ディファレンシャルは、軸線上にアラインメントされた少なくとも１つの軸受座（４１）を有するハウジング（４０）を備える。また、ハウジングは、めねじを有する段つき穴を備える。少なくとも１つの軸受座（４１）内に配置される軸受アセンブリ（２０）はピニオン軸を支持する。軸受アセンブリ（２０）は軸受（３８）及びロック部材（６２）を備える。軸受（３８）は、少なくとも１つの軸受座（４１）内においてピニオン軸の周りに配置される。軸受（３８）は外レース（４５）と、内レース（４６）と、転動体（４７）とを備える。外レースは、軸線に対して傾いた軌道（４８）を有する。また、外レース（４５）は、外レース（４５）の周りに配置され、ハウジングの段つき穴のめねじ（４３）とかみ合うおねじ（４９）を外レースの狭く／薄い部分上に有し、軸線上に軸受（３８）を設定する。おねじ（４９）は、軸方向溝（６０）がおねじ（４９）内に配置され、径方向スロット（５６）がおねじ（４９）及び外レース（４５）内に配置される、軸方向溝（６０）及び径方向スロット（５６）の少なくとも一つを有する。また、外レースは、軸方向溝も径方向スロットも含まない。ロック部材（６２）は、外レース（４５）の軸方向溝（６０）及び径方向スロット（５６）の少なくとも一つに取り外し可能に取付けられ、ハウジング（４０）に取り外し可能に取付けられる。こうして、ロック部材（６２）がハウジング（４０）の軸受座（４１）内における外レースの回転を防止する。（４５）。ロック部材は、他の方法でも、外レースに取付け可能である。

Description

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本発明は、２００４年８月１１日に出願された米国仮出願第６０／６００５３４号に由来し、この優先権を主張する。

本発明は、ハウジング内において、軸受アセンブリを所望の設定に調整する装置及び方法に関する。特に、本発明は、軸受を所望の設定でハウジングに固定することに関する。

通常の車輌用ディファレンシャルにおいて、駆動ピニオンは、ディファレンシャル内のリング歯車とかみ合い、リング歯車を駆動する。駆動ピニオンは、ピニオン軸上にマウントされて、その一部を構成する。ピニオン軸の反対側の端は、車輌の変速機を通じて車輌のエンジンと連結される。通常、ピニオン軸は、ディファレンシャルのハウジング内において、インダイレクト配置でマウントされたヘッド軸受及びテイル軸受の２つの単列円すいコロ軸受の上を回転する。言い換えると、これらの軸受は、ヘッド軸受の円すいコロの小端がテイル軸受のコロの小端に向かって設けられるようにマウントされている。さらに、ある構成は、２つの円すいコロ軸受の間に配置された歯車を備える。

軸受は予圧状態に設定されることが好ましく、この予圧状態は２つの軸受の内レース又はコーンの間の間隔を制御して実現される。適切な予圧設定を得る１つの方法は、２つのコーンの間に適切な寸法のスペーサを取り付けることである。コーンと同様に、スペーサはピニオン軸上にはまる。しかし、このスペーサの取り付けは、種々の長さのスペーサの品揃えを維持する必要がある。さらに、コーンが軸にきつくはまり、このことが、軸方向の移動及び調整を困難にする。

本発明は、車輌用ディファレンシャル内に設置される軸受アセンブリに関する。車輌用ディファレンシャルは、軸線上にアラインメントがとられた少なくとも１つの軸受座を有するハウジングを備える。また、ハウジングは、めねじを有する段つき穴を備える。軸受アセンブリは少なくとも１つの軸受座内に配置され、ピニオン軸を支持する。軸受アセンブリは、軸受とロック部材とを備える。軸受はピニオン軸の周りに配置される。軸受は、外レースと内レースと転動体とを備える。

外レースは、軸線に対して傾いた軌道を有する。また、外レースは、その端の狭い／薄い部分におねじを有する。おねじは、軸受を軸線上に設定するように、外レースの周りに配置され、かつ、ハウジングの段つき穴のめねじとかみ合わされる。おねじは、軸方向溝及び径方向スロットの少なくとも一つを有し、軸方向溝はおねじ内に配置され、径方向スロットはおねじと外レースとの間に配置される。

ロック部材は、外レースの軸方向溝及び径方向スロットの少なくとも一つに取り外し可能に取付けられ、ハウジングに取り外し可能に取付けられる。その一方で、ロック部材は、ハウジングの軸受座内における外レースの回転を防止する。

内レースは、軸の周りに配置される軌道を有する。この軌道は、軸線に対し外レースの外軌道と同じ方向に傾いている。転動体は、これらの軌道の間に配置され、これらの軌道と接触する。

本発明は、軸受の外レースが調整可能な部材となり、ハウジング内において軸受アセンブリを調整することに関する。本発明は、インダイレクト軸受マウントされた種々の軸受アセンブリに使用される。このような軸受アセンブリは種々の用途で設置される。通常、インダイレクトマウントでは、コーンが調整される。きつくはまったコーンが要求される軸を回転させる用途では、コーンによって調整することは困難である。例示のために、以下の説明は、車輌用ディファレンシャル用ハウジング内に設置された円すいコロ軸受アセンブリを示している。

図面を参照すると、２つの駆動アクスルを有する車輌のフロント駆動アクスルのための車輌用ディファレンシャルＡの通常のピニオン軸が示される（図１）。ディファレンシャルＡはハウジング１０を備え、ハウジング１０は軸受座１２、ピニオン軸１４、ピニオン１６、軸受１８、２０、はすば歯車２２、及びスペーサ２４を有する。

ピニオン軸１４はハウジング１０内において軸線Ｘ上を回転する。また、ピニオン１６は、ピニオン軸１４の端に位置し、軸線Ｘ上を回転する。ピニオン軸１４は、ハウジング１０の軸受座１２にマウントされた軸受１８、２０内で回転する。軸受１８、２０は、ピニオン軸１４及びそのピニオン１６が軸線Ｘの周りを回ることを許容する一方で、ピニオン１６をハウジング１０内で径方向及び軸方向に制約する。
軸受１８（ヘッド軸受として知られる）は、コーン２６の形態を有する内レースと、カップ２８の形態を有する外レースとを備える。コーン２６とカップ２８との間に、円すいコロ３０の形態を有する転動体がある。

軸受２０（テイル軸受として知られる）は、コーン３２の形態を有する内レースと、カップ３４の形態を有する外レースとを備える。コーン３２とカップ３４との間に、コロ３６の形態を有する転動体がある。また、軸１４はスペーサ２４とはすば歯車２２とを保持する。はすば歯車２２は、２つの軸受１８及び２０のコーン２６と３２との間の空間を占める。はすば歯車２２は、第２のリアアクスルに出力を伝達する軸を駆動する歯車とかみ合う。スペーサ２４は、寸法の異なるスペーサの品揃えから選択され、２つのコーン２６と３２との間の間隔、したがって、２つの軸受１８、２０の設定を決定する。その設定は、軸受１８及び２０内の全ての内部隙間を取り除く僅かな予圧が好ましい。本発明は、１つの固定長コーン型スペーサか、１つの伸展された固定長歯車か、１つの伸展されたコーン長さのものか、又は、１つの伸展された歯車と１つの伸展された拡張コーンとの組み合わせを使用する。これらのいずれもが、徐々に増大するように長さが異なるスペーサの品揃えから選択されるスペーサを置き換える。したがって、本発明においては、必要な部品数が削減される。現在のところ、軸受を適切に調整するように適切なスペーサ幅を得るためには、数回の分解と再組み立てが必要となる。本発明は、軸受設定のための再組み立てをなくして軸受設定のより精密かつ容易な検査をもたらすので、組立時間を短縮する。また、本発明はサービス交換を簡略化する。

図２Ａを参照すると、本発明の別の車輌用ディファレンシャルＢの一部とテイル軸受アセンブリ３８の一部とが示される。車輌用ディファレンシャルＢは、少なくとも１つの軸受座内周５７を有するハウジング４０を備える。軸受座内周５７は軸線Ｘ上にアラインメントがとられている。また、ハウジング４０は、ハウジング段部４２を備える。また、ハウジング４０は段つき穴４１を備え、段つき穴はめねじ４３を備える。

軸受アセンブリ３８は、図１に示された軸１４等の通常のピニオン軸の周りに配置されたコーン４６を備えている。また、軸受アセンブリ３８は、ロック部材（図３Ａ−１２Ｆ）を備えている。
軸受３８は、外レース４５と、内レース４６と、転動体４７とを備える。外レース４５は、軸線に対して傾いた軌道４８を有する。また、外レース４５は、その端の狭い／薄い部分上に外レース４５の周りに配置されたおねじ４９を有する。おねじ４９は、軸受３８を軸線上に設定するように、ハウジングの段つき穴４１のめねじ４３とかみ合う。さらに、外レース４５は、面５１を有するフランジ部５０を備える。

内レース４６は、軸１４（図１）等の通常のピニオン軸の周りに配置された軌道５２を有する。軌道５２は、軸線に対して外レース４５の軌道４８と同一方向に傾いている。転動体４７は、接触する軌道４８と５２との間に配置される。

外レース４５は、ハウジング４０内において、フランジ部５０の面５１がハウジング段部４２と接するまで回転する。この張り出し部が基準位置となる。さらに外レース４５は、軸受３８が所望の設定となるまで、ハウジング段部４２から離れるように逆回転する。所望の設定は、予圧の１つであるべきであり、所定のトルク、所定の前進角、若しくはハウジング４０内の外レース４５の回転の所定の一部、又はその他の既定の方法で特徴づけられる。図２Ｂ−２Ｄは、軸受コーン４６及び転動体４７（図２Ａ）と組み合わせられる外レースの別の実施形態を示す。したがって、共通するレース要素は共通の要素番号を保有する。

本発明に従って構成されるとともに本発明を具体化するねじ加工された外レース５４（図２Ｂ）は、軸受アセンブリ３８（図２Ａ）に組み込まれる。外レース５４は、おねじ４９内と外レース５４の一部の中とに配置された径方向スロット５６を備え、後述のようにロック部材（図示されていない）とかみ合う。これらの径方向スロット５６は、外レース５４が設定工具とかみ合うことを可能とし、所望の設定に固定されるまで外レース５４が回わることを可能とする。また、先端の面取り５８の使用は外レース５４のハウジング４０内への挿入を容易とするので、おねじ４９はハウジングめねじ４３（図２Ａ）と適切にアラインメントがとられる。さらに、おねじ４９とめねじ４３との間のはめ合いは外レース５４の円筒外面５５とハウジング４０の軸受座内周５７（図２Ａ）との間のはめ合いよりも緩くなっている。この結果、径方向及び傾き方向の軸受荷重が外レース５４の円筒外面５５とハウジング４０の軸受座内周５７との間の接触領域を通じてハウジング４０に伝わり、ねじが純然たるピニオンスラスト荷重のみを担うことが確実となる。フランジ面５１は、外レース５４がハウジング段部４２（図２Ａ）と接触することを可能とし、ハウジング段部において部品の累積公差が基準エンドプレイ設定を確保する。

基準エンドプレイと所望の予圧設定との差がわかると、外レース５４は後退させられて適切な予圧設定となるまで逆向きに回される。あるいは、外レース５４は、軸受転がりトルクを監視しながら、すなわち、軸受３８から与えられる回転抵抗を監視することにより、後退させることもできる。所望の転がりトルクが得られると、後退を終了する。こうして、適切な予圧設定が得られる。全累積公差と、クランプ荷重及びきついはめ合いによるエンドプレイの消失とは、この調整方法を使用することによって説明される。後述のように、ロック部材（図３Ａ−１２Ｆ）は、ハウジング４０内で回転しないように外レース５４を固定する。

本発明に従って構成されるとともに本発明を具体化する別の外レース５９（図２Ｃ）は、軸受アセンブリ３８（図２Ａ）に組み込み可能である。外レース５９は、おねじ４９内に、後述のようにロック部材（図示されていない）のためとなる軸方向溝６０を備える。また、先端の面取り５８の使用により、ハウジング４０内への外レース５９の挿入が容易となるので、おねじ４９がハウジングめねじ４３（図２Ａ）と適切に並ぶようになる。また、径方向及び傾き方向の軸受荷重が外レース５９の円筒外面とハウジング４０の軸受座内周５７との間の接触領域を通じてハウジング４０に伝わって、ねじが純粋なピニオンスラスト荷重のみを担うことが確実となるように、おねじ４９とめねじ４３との間のはめ合いは、常に外レース５９の円筒外面５５とハウジング４０の軸受座内周５７（図２Ａ）との間のはめ合いよりも緩くなっている。フランジ面５１は、外レース５９がハウジング段部４２（図２Ａ）と接触することを可能とし、ハウジング段部において部品の累積公差が基準エンドプレイ設定を確保する。

基準エンドプレイと所望の予圧設定との差がわかると、外レース５９は外レース５９を後退させて適切な予圧設定を与える角度となるまで逆向きに回される。あるいは、外レース５９は、軸受転がりトルクを監視しながら、すなわち、軸受３８から与えられる回転抵抗を監視することにより、後退させることもできる。所望の転がりトルクが得られると、後退が終了させられる。こうして、適切な予圧設定が得られる。全累積公差と、クランプ荷重及びきついはめ合いによるエンドプレイの消失とは、この調整方法を使用することにより説明される。ロック部材（図３Ａ−１２Ｆ）は、後述のように、ハウジング内で回転しないように外レース５９を固定する。

本発明に従って構成されるとともに本発明を具体化する別の外レース６１（図２Ｄ）は軸受アセンブリ３８（図２Ａ）に組み込まれる。外レース６１は、おねじ４９内に配置された径方向スロット５６及び軸方向溝６０の両方を備え、ロック部材（図示されていない）が外レース６１とかみ合い、かつ、適切な軸受設定位置まで外レース６１を前進又は後退可能とする。この実施形態において、軸方向溝６０は径方向スロット５６に対して垂直に配置される。また、先端の面取り５８の使用は、ハウジング４０内への外レース６１の挿入を容易とするので、おねじ４９がハウジングめねじ４３（図２Ａ）と適切にアラインメントがとられる。また、径方向及び傾き方向の軸受荷重が外レース６１の円筒外面５５とハウジング４０の軸受座内周５７との間の接触領域を通じてハウジング４０に伝わって、ねじが純粋なピニオンスラスト荷重のみを担うことが確実となるように、おねじ４９とハウジングめねじ４３との間のはめあいは、外レースの円筒外面５５とハウジング４０の軸受座内周５７（図２Ａ）との間のはめ合いよりも緩くなっている。フランジ面５１は、外レース６１がハウジング段部４２（図２Ａ）と接触することを可能とし、ハウジング段部において部品の累積公差が基準エンドプレイ設定を確保する。

基準エンドプレイと所望の予圧設定との差がわかると、外レース６１は、外レース６１を後退させて適切な予圧設定を与える角度となるように逆向きに回される。あるいは、外レース６１は、軸受転がりトルクを監視しながら、すなわち、軸受３８から与えられる回転抵抗を監視することにより、後退させることもできる。所望の転がりトルクが得られると、後退を終了する。こうして、適切な予圧設定が得られる。全累積公差と、クランプ荷重及びきついはめ合いによるエンドプレイの消失とは、この調整方法を使用することによって説明される。ロック部材（図３Ａ−１２Ｆ）は、後述のように、ハウジング内で回転しないように外レースを固定する。

既に説明したように、ロック部材は、ハウジング４０（図２Ａ）内で回転しないように外レース（図２Ｂ−２Ｄ）を固定する。図３Ａないし１２Ｆは、外レース及びロック部材が取り付け調整された後に、軸回転中に外レースが回ることを防止するロック部材を示す。

本発明は、本体６４からなるロック部材６２（図３Ａ）を提供する。本体６４は、第１端６６と、第２端６８と、第１端６６と第２端６８との間に設けられた中央部７０とを備える。第１端６６は、少なくとも１つの伸展部７２を備える。この実施形態において、各伸展部７２は、第１端６６から同一面となるように伸展している。各伸展部７２の端は、中央部７０に対して内側に曲がる。第２端６８は、少なくとも１つの曲げ可能な耳部７４を備える。この実施形態において、各曲げ可能な耳部７４は第２端６８から外側に伸展している。

作動時、設定工具を外レース７６とかみ合わせて、所定のトルク、所定の角度、又は所定の回転の一部のいずれかとなるまでその設定工具にトルクを加えることにより、所望の設定（図３Ｂ）が得られる。次いで、ロック部材６２が外レース７６及びハウジング７８に取り外し可能に結合され、ハウジング７８内で回転しないように外レース７６を固定する。この実施形態において、ハウジング７８は、少なくとも１つのスロット８０をその内部に備える。外レース７６は、少なくとも１つの径方向スロット８２を備える。作動時、ユーザは、少なくとも１つの伸展部７２が外レース７６の少なくとも１つの径方向スロット８２とかみ合うように、ロック部材６２を挿入する。次いで、ハウジング７８の少なくとも１つのスロット８０とかみ合わせるように、ユーザは、曲げ可能な耳部の一つを曲げる。この位置は、他の曲げ可能な耳部７４をカバー板８４の内面８６に押し付ける。

このように、図３Ａ及び３Ｂのロック部材６２は、外レース前面の径方向スロット８２とかみ合う内伸展部７２と、ハウジング７８に設けられた少なくとも１つの径方向スロット８０に曲がり込む曲げ可能な耳部７４をその外周上に伴う打抜き材とを備える。ハウジングスロット８０内に曲がり込まない残りの耳部７４は、ハウジングスロット８０とアラインメントがとれていないので、カバー板８４の内面８６に押し付けられる。このばねが、ロック部材６２を軸方向に外レース７６に対して圧し付けるか、あるいは押し付ける。径方向スロット８２とハウジング溝８０との伸展部７２及び耳部７４のかみ合わせは、ハウジング７８内で作動時に外レース７６が回ることを防止する。適切な軸受設定範囲となるように、曲げ可能な耳部７４の数とハウジングスロット８０の数とが選択／設計される。

本発明は、本体８６からなるロック部材８８（図４Ａ）を提供する。この本体は、第１端８９と、第２端９０と、第１端８９と第２端９０との間に設けられた中央部９２とを備える。第１端８９は、少なくとも１つの伸展部９４を備える。この実施形態において、各伸展部９４は、第１端８９から同一面となるように伸展している。各伸展部９４の端は、中央部９２に対して内側に曲がっている。中央部９２は、複数の貫通穴９６が特徴の管からなる。この実施形態において、穴９６は楕円構造からなる。

作動時、設定工具を外レース９８とかみ合わせて、所定のトルク、所定の角度、又は所定の回転の一部のいずれかとなるまでその設定工具にトルクを加えることにより、所望の設定（図４Ｂ）が得られる。次いで、ロック部材８８は外レース９８及びハウジング１００に取り外し可能に結合される。この実施形態において、ハウジング１００は、ハウジング１００内において径方向に走る少なくとも１つのねじ穴１０２を備える。外レース９８は、少なくとも１つの径方向スロット１０４を備える。

作動時、ユーザは、全ての伸展部９４が外レース９８の全ての径方向スロット１０４とかみ合うように、中央部９２を外レース９８の径方向スロット１０４に挿入する。ユーザは、穴９６の一つをハウジング１００のねじ穴１０２とアラインメントをとる。次いで、ユーザは、ボルト等の締結具１０８をハウジング１００のねじ穴１０２を通し、かつ、複数の穴９６の一つを通して挿入し、外レース９８をハウジング１００に締め付けるようにロック部材８８をハウジング１００に締め付ける。このように、ロック部材８８は、ハウジング１００内で作動時に回転しないように外レース９８を固定する。

このように、図４Ａ及び４Ｂのロック部材８８は、外レース前面の径方向スロット１０４とかみ合う伸展部９４を伴う短い薄肉打抜き管からなり、中央部９２を貫通する一連の楕円形状の穴９６を備える。中央部９２の穴９６の一つは、ハウジング１００を通して挿入される締結具１０８とかみ合う。楕円穴９６の締結具１０８と径方向スロット１０４の伸展部９４とのかみ合わせは、外レース９８が回ることを防止する。締結具１０８を穴９６の一つとアラインメントがとられるまでロック部材８８と外レース９８とが僅かに回されたときに適切な軸受設定範囲となるように、楕円穴９６の数が選択／設計される。

本発明は、本体１１２からなるロック部材１１０（図５Ａ）を提供する。本体１１２は、外エッジの形態を有する第１端１１４と、内エッジの形態を有する第２端１１６と、第１端１１４と第２端１１６との間に設けられた中央部１１８とを備える。この実施形態において、本体１１２は、第１端１１４がその外周１２０となり第２端１１６がその内周１２２となるスナップリングからなる。第１端１１４が一組の伸展部１２４を備える一方で、第２端１１６は少なくとも１つの曲げ可能な耳部１２６を備える。この実施形態において、各曲げ可能な耳部１２６は、ロック部材１１０の中心に向かって伸展している。

作動時、設定工具を外レース１２８とかみ合わせて、所定のトルク、所定の角度、又は所定の回転の一部となるまでその設定工具にトルクを加えることにより、所望の設定（図５Ｂ）が得られる。次いで、ロック部材１１０は、外レース１２８及びハウジング１３０に取り外し可能に結合され、ハウジング１３０内で回転しないように外レース１２８を固定する。この実施形態において、ハウジング１３０は、ハウジング１３０内を径方向に延びる溝１３２を備える。外レース１２８は、ハウジング１３０の溝１３２に対して平行に配置される少なくとも１つの径方向スロット１３４を備える。作動時、ユーザは、この一組の伸展部１２４をハウジング１３０の溝１３２に挿入する。また、ユーザは、スロット１３４とかみ合うように、曲げ可能な耳部１２６の一つを少なくとも１つの径方向スロット１３４に曲げ入れる。このように、ロック部材１１０は、ハウジング１３０内で作動時に回転しないように外レース１２８を固定する。

このように、図５Ａ及び５Ｂのロック部材１１０は、溝１３２と径方向スロット１３４とにそれぞれかみ合う伸展部１２４及び曲げ可能な耳部１２６を伴うスナップリングからなる。スナップリングの伸展部１２４は、ハウジング１３０の溝１３２内に挿入する。次いで、曲げ可能な耳部１２６は、外レース１２８の前面のスロット１３４に曲がり込む。スロット１３４とハウジングの溝１３２と伸展部１２４との曲げ可能な耳部１２６のかみ合わせは、外レース１２８が作動時に回ることを防止する。適切な軸受設定範囲となるように、外レース前面の曲げ可能な耳部１２６の数及びスロット１３４の数が選択及び設計される。

本発明は、本体１３８を備えるロック部材１３６（図６Ａ）を提供する。本体１３８は、第１端１４０と、第２端１４２と、第１端１４０と第２端１４２との間に設けられた中央部１４４とを備える。第１端１４０は、少なくとも１つの伸展部１４６を備える。この実施形態において、少なくとも１つの伸展部１４６が第１端１４０から同一面となるように伸展している。

作動時、設定工具を外レース１４８の径方向スロット１５４とかみ合わせて、所定のトルク、所定の角度、又は所定の回転の一部となるまでその設定工具にトルクを加えることにより、所望の設定（図６Ｂ）が得られる。次いで、ロック部材１３６は、外レース１４８及びハウジング１５０に取り外し可能に結合される。この実施形態において、ハウジング１５０は、ハウジング１５０内において径方向に伸びる少なくとも１つの穴１５２を備える。外レース１４８は、軸方向溝１５６に対して垂直に設けられた少なくとも１つの径方向スロット１５４を備える。

作動時、ユーザは、中央部１４４及び伸展部１４６を外レース１４８の軸方向溝１５６内に挿入する。ユーザは、工具（図示されていない）を中央部１４４の内周に当てて、中央部から離れるように伸展し、かつハウジング１５０を向いた窪み１５８を形成する。窪み１５８はハウジング１５０の穴１５２とかみ合う。このように、ロック部材１３６は、ハウジング１５０内で作動時に回転しないように外レース１４８を固定する。

このように、図６Ａ及び６Ｂのロック部材１３６は、外レース１４８のねじ加工された外周の軸方向溝１５６とかみ合う伸展部１４６を伴う薄肉中空管からなる。次いで、ハウジング１５０の穴１５２の中に向かって窪み１５８が機械的に変形される。軸方向溝１５６の伸展部１４６とハウジング穴１５２の窪み１５８とのかみ合わせは、外レース１４８が回ることを防止する。ロック部材１３６及び外レース１４８の回転位置によらずに、ハウジング穴１５２の位置に窪み付けがおこなわれるので、無限の軸受設定範囲が提供される。

本発明は、本体１６２からなるロック部材１６０（図７Ａ及び７Ｂ）を提供する。本体１６２は、第１端１６４と、第２端１６６と、第１端１６４と第２端１６６との間に設けられた中央部１６８とを備える。第１端１６４は、少なくとも１つの伸展部１６９を備える。この実施形態において、少なくとも１つの伸展部１６９が第１端１６４から同一面となるように伸展している。第２端１６６は、第２端１６６から径方向外側に伸展するリップ１７０を備える。リップ１７０はノッチ１７１を備える。ノッチ１７１は、後述のように設定工具（図示されていない）とかみ合う。

作動時、設定工具をノッチ１７１とかみ合わせて、所定のトルク、所定の角度、又は所定の回転の一部のいずれかとなるまでその設定工具にトルクを加えることにより、所望の設定（図７Ｂ）が得られる。次いで、ロック部材１６０は、外レース１７２をハウジング１７４に取り外し可能に結合する。この実施形態において、ハウジング１７４は、ハウジング１７４内を径方向に延びる少なくとも１つの鍵溝１７６を備える。また、カバー板８４は、カバー板８４内において周方向に延びる少なくとも１つの凹み１７８を備える。さらに、外レース１７２は少なくとも１つの軸方向溝１８２を備える。

作動時、ユーザは、リップ１７０がハウジング１７４と接触するまで中央部１６８及び伸展部１６９を、外レース１７２の軸方向溝１８２内に挿入する。ユーザは、工具（図示されていない）を中央部１６８の一部の内周に当てて、中央部１６８から離れるように伸展しハウジング１７４内部に向かう窪み１８４を形成する。窪み１８４は、ハウジング１７４の鍵溝１７６とかみ合う。このように、ロック部材１６０は、ロック部材１８６は、ハウジング１７４内で作動時に回転しないように外レース１７２を固定する。

図７Ａ及び７Ｂのロック部材１６０は、その第２端１６６にリップ１７０を伴うとともに、外レース１７２のねじ加工されたフランジ外周の軸方向溝１８２とかみ合う伸展部１６９を伴う薄肉中空管からなる。次いで、鍵溝１７６の中に向かって窪み１８４が機械的に変形される。外レース溝１８２の伸展部１６９とハウジング鍵溝１７６の窪み１８４とのかみ合わせは、外レース１７２が回転することを防止する。ロック部材１６０及び外レース１７２の回転位置によらずに、ハウジング鍵溝１７６の位置に窪み付けがおこなわれるので、無限の軸受設定範囲が提供される。

本発明は、本体１８８からなるロック部材１８６（図８）を提供する。本体１８８は、第１端１９０と、第２端１９２と、第１端１９０と第２端１９２との間に設けられた中央部１９４とを備える。第１端１９０は、少なくとも１つの伸展部１９６を備える。この実施形態において、各伸展部１９６は、第１端１９０から同一面となるように伸展している。各伸展部１９６の端は第１端１９０から内側に曲がる。上述のように、外レース１９８は少なくとも１つの径方向スロット２００を備える。

作動時、設定工具を外レース１９８とかみ合わせて、所定のトルク、所定の角度、又は所定の回転の一部となるまでその設定工具にトルクを加えることにより、所望の設定が得られる。次いで、ロック部材１８６は、外レース１９８及びハウジング２０４に取り外し可能に結合される。ハウジング２０４内で回転しないように外レース１９８を固定するように、ユーザは伸展部１９６を径方向スロット２００内に挿入する。ユーザは、ハウジング２０４及び本体１８８を通して締結具２０６を挿入する。締結具２０６はとがり先止めねじからなる。また、締結具２０６は針先止めねじからなる。このように、ロック部材１８６は、ハウジング２０４内で作動時に回転しないように外レース１９８を固定する。

本発明は、本体２１０からなるロック部材２０８（図９Ａ）を提供する。本体２１０は、内リップの形態を有する第１端２１２と、外リップの形態を有する第２端２１４と、第１端２１２と第２端２１４との間に設けられた中央部２１６とを備える。この実施形態において、本体２１０は、互いに向き合う第１、第２端２１２、２１４を伴うＵ字状構造からなる。第１端２１２は、設定工具（図示されていない）を通してかみ合うように定められた開口を備える。ユーザは、本体２１０を外レース２１８に第１締結具２２０により締め付ける。この実施形態において、第１締結具２２０は、プロジェクション溶接、レーザ溶接、又はスポット溶接等の溶接である。また、ユーザは第２締結具２２２をハウジング２２４に通して、次いで本体２１０の第２端２１４に通して挿入する。この実施形態において、第２締結具２２２は、とがり先止めねじ又は針先止めねじからなる。

図８及び９Ａは、ロック部材の無限回転位置決めという特徴を有しつつ、ロック部材２０８の本体２１０にねじ込まれるとがり先止めねじ等の締結具２２２の使用により正確な軸受調整を可能とする別のロック部材を示す。最近接ロック位置まで前進又は後退させる必要がない。ユーザは、最終軸受調整の正確な位置で、単に、止めねじをロック部材にねじ込む。図８の構造は、ロック部材の楕円穴が無くなっていることを除いて、図４Ａ及び４Ｂの構造と類似している。図９Ａの構造に関して、プロジェクション溶接及びレーザ溶接における最近の進歩は、外レース２１８へのロック部材２０８の強力な結合と保持力とを提供し、ハウジング２２４内で外レースが回転／旋回することを防止する。また、これらの溶接技術における最近の進歩は、軸受の外レース２１８の金属学的に有害な変質を防止する。図９Ｂは、図９Ａの外レース２１８が外レースの前面の径方向スロット及びねじ加工されたフランジの軸方向溝の必要性を無くすことを示している。

本発明は、止めねじ等の締結具の形態を有するロック部材２２６（図９Ｃ）を提供する。本実施形態では、外レース２２８は、外周２３２上にねじ２３０を備える。外レース２２８は、そのねじ２３０を超えて伸びる円柱状端面２３４を備える。硬い芯を取り除いて軟い芯を露出させるように、円柱状端面２３４の外周が硬化される。締結具２２６が回わし下げられると、締結具２２６の円錐端２３６は円筒外面２３２を貫通し、ハウジング２３７内で外レース２２８が回転することを防止する。外レース２２８は、外レース２２８の前面に開いた径方向スロット（図示されていない）を備え、その径方向スロットは、外レース２２８の前面に開いて（図示されていない）設定工具とかみ合い、外レース２２８とかみ合う。

図１０Ａ−１０Ｆに戻ると、本発明は、軸受アセンブリのロック部材とかみ合う構造の独自の設定工具２４０を提供する。独自の設定工具２４０（図１０Ａ及び１０Ｂ）は外周２４２及び内周２４４からなり、前面２４６と背面２４８とを備える。

また、内周２４４は、工具取付け部２５０を備える。工具取付け部２５０は、内周２４４を横断して伸びている。工具取付け部２５０は、これを貫通する工具開口２５２の輪郭を定める。工具開口２５２は、ソケットレンチ等のドライバ工具が設定工具２４０を回すためのアクセスを提供する。したがって、工具取付け部２５０のパターンは、種々の前進方法に適合可能である。また、内周２４４は、少なくとも１つの突出部２５４を備える。この実施形態において、少なくとも１つの突出部２５４が内周２４４から伸展している。設定工具２４０の突出部２５４はロック部材とかみ合う。背面２４８は、適切な軸受調整する際の助けとなるインクリメンタルマーク２５６を備える。

図９ＡのＵ字状ロック部材２０８（図１０Ｃ及び１０Ｄ）が外レース２１８に締結された状態で示されている。ロック部材２０８は、少なくとも１つのスロット２６０を備える。スロット２６０はロック部材２０８の内周上に配置される。設定工具２４０は、その少なくとも１つの突出部２５４が少なくとも１つのスロット２６０内にはまり込むようにして、ロック部材２０８（図１０Ｅ及び１０Ｆ）とかみ合う。したがって、作動時、このかみ合った設定工具２４０がロック部材２０８／外レース２１８を適切な予圧設定まで動かす。

別の独自の設定工具２７４（図１１Ａ及び１１Ｂ）は、図１０Ａ及び１０Ｂの設定工具２４０の要素を含んでいる。しかし、この実施形態において、少なくとも１つの突出部２７６は、設定工具２７４の内周２７８から軸方向に延びている。

Ｌ字状ロック部材２６８（図１１Ｃ及び１１Ｄ）が外レース２７０に締結された状態で示される。ロック部材２６８は、少なくとも１つの突出部２７６と適合する構造の少なくとも１つのスロット２７２を備える。スロット２７２はロック部材２６８の内周上に配置される。設定工具２７４は、少なくとも１つの突出部２７６が少なくとも１つのスロット２７２内に挿入するように、ロック部材２６８（図１１Ｅ及び１１Ｆ）とかみ合わされる。したがって、作動時、このかみ合った設定工具２７４はロック部材２６８／外レース２７０を適切な予圧設定まで動かす。

また、別の独自の設定工具２６２（図１２Ａ）は、設定工具２４０、２７４の要素を含んでいる。しかし、この実施形態において、少なくとも１つの突出部２６４が設定工具２６２の外周２６６から径方向外側に延びている。

Ｌ字状ロック部材２８０（図１２Ｂ及び１２Ｃ）が外レース２８２に締結された状態で示される。ロック部材２８０は少なくとも１つの突出部２６４と適合する構造の少なくとも１つのスロット２８４を備える。スロット２８４はロック部材２８０の外周のエッジに配置される。設定工具２６２は、少なくとも１つの突出部２６４が少なくとも１つのスロット２８４内に挿入するように、ロック部材２８０（図１２Ｄ及び１２Ｅ）とかみ合わされる。したがって、作動時、このかみ合った設定工具２６２はロック部材２８０／外レース２８２を適切な予圧設定まで動かす。

上記軸受は円すいコロ軸受である必要はなく、互いに調整可能なアンギュラコンタクト玉軸受等のその他のアンチフリクション軸受であってもよい。

本発明の範囲を逸脱することなく上記構造を種々に変形することができるので、上記明細書に含まれ、あるいは添付の図面に示されている全ての事項は、例示目的として理解され、制限する意味では理解されないものである。

車輌用ディファレンシャルのタンデムアクスルのフロントピニオン軸の縦断面図であり、２つの軸受の間にコーンスペーサと歯車とを備える通常の軸受アセンブリを示している。 本発明に従って構成されるとともに本発明を具体化する軸受アセンブリの部分断面図である。 本発明に従って構成されるとともに本発明を具体化する外レースの部分断面図である。 本発明に従って構成されるとともに本発明を具体化する別の外レースの部分断面図である。 本発明に従って構成されるとともに本発明を具体化する別の外レースの部分断面図である。 本発明に従って構成されるとともに本発明を具体化するロック部材の透視図である。 本発明のディファレンシャルハウジングの一部及び外レースの一部と結合される図３Ａのロック部材の部分断面図である。 本発明に従って構成されるとともに本発明を具体化する別のロック部材の透視図である。 本発明のディファレンシャルハウジングの一部及び外レースの一部と結合される図４Ａのロック部材の部分断面図である。 本発明に従って構成されるとともに本発明を具体化する別のロック部材の透視図である。 本発明のディファレンシャルハウジングの一部及び外レースの一部と結合される図５Ａのロック部材の部分断面図である。 本発明に従って構成されるとともに本発明を具体化する別のロック部材の透視図である。 本発明のディファレンシャルハウジングの一部及び外レースの一部と結合される図６Ａのロック部材の部分断面図である。 本発明に従って構成されるとともに本発明を具体化する別のロック部材の透視図である。 本発明のディファレンシャルハウジングの一部及び外レースの一部と結合される図７Ａのロック部材の部分断面図である。 本発明のディファレンシャルハウジングの一部及び外レースの一部と結合される別のロック部材の部分図である。 本発明に従って構成されるとともに本発明を具体化するディファレンシャルハウジングの一部及び外レースの一部と結合される別のロック部材の部分断面図である。 本開示に従って構成されるとともに本開示を具体化する別の外レースの部分断面図である。 本発明に従って構成されるとともに本発明を具体化するディファレンシャルハウジングの一部及び外レースの一部と結合される別のロック部材の部分断面図である。 本発明に従って構成されるとともに本発明を具体化する設定工具の前面透視図である。 図１０Ａの設定工具の背面透視図である。 本発明に従って構成されるとともに本発明を具体化する外レースに締結されるロック部材の部分断面図である。 図１０Ｃの線１０Ｄ−１０Ｄに沿う断面図である。 図１０Ｃ及び１０Ｄのロック部材の部分断面図である。 図１０Ｅの線１０Ｆ−１０Ｆに沿う断面図である。 本発明に従って構成されるとともに本発明を具体化する設定工具の前面透視図である。 図１１Ａの設定工具の背面透視図である。 本発明に従って構成されるとともに本発明を具体化する外レースに締結されるロック部材の部分断面図である。 図１１Ｃの線１１Ｄ−１１Ｄに沿う断面図である。 図１１Ｂ及び１１Ｃのロック部材の部分断面図である。 図１１Ｅの線１１Ｆ−１１Ｆに沿う断面図である。 本発明に従って構成されるとともに本発明を具体化する設定工具の背面透視図である。 本発明に従って構成されるとともに本発明を具体化する外レースに締結されたロック部材の部分断面図である。 図１２Ｂの線１２Ｃ−１２Ｃに沿う断面図である。 図１２Ｂ及び１２Ｃのロック部材の部分断面図である。 図１２Ｄの線１２Ｅ−１２Ｅに沿う断面図である。

Claims (28)

1. めねじを有する段つき穴と、ピニオン軸を支持する少なくとも１つの軸受座に配置される軸受アセンブリと、を備え軸線上にアラインメントがとられる少なくとも１つの軸受座を有するハウジングを備える車輌用ディファレンシャル内の軸受アセンブリは、
   少なくとも１つの軸受座内で前記ピニオン軸の周りに配置される軸受と、
   ロック部材と、
   を備え、
   前記軸受は、
   前記軸線に対して傾いた軌道を有する外レースと、
   前記軸の周りに配置される軌道において前記軸線に対して前記外レースの前記軌道と同一方向に傾いた軌道を有する内レースと、
   前記軌道の間に前記軌道に接触するように配置された転動体と、
   を有し、
   前記外レースは、前記外レースの端の狭い部分上であるとともに前記外レースの周りに配置されるおねじを有し、前記おねじは、前記軸線上に前記軸受を設定するように前記ハウジングの段つき穴の前記めねじとかみ合わされ、前記おねじは、軸方向溝及び径方向スロットの少なくとも一つを有し、前記軸方向溝が前記おねじ内に配置され、前記径方向スロットが前記おねじ及び前記外レース内に配置され、
   前記ロック部材は、前記軸方向溝及び前記外レースの前記径方向スロットの少なくとも一つに取り外し可能に取付けられるとともに、前記ハウジングに取り外し可能に取付けられた結果、前記ロック部材が前記ハウジングの前記軸受座内における前記外レースの回転を防止する
   ことを特徴とする軸受アセンブリ。
2. 前記ロック部材が、第１端と中央部と第２端とを有する本体からなる請求項１の軸受アセンブリ。
3. 前記第１端が、前記外レースの前記径方向スロットとかみ合う少なくとも１つの伸展部を備える請求項２に記載の軸受アセンブリ。
4. 前記第２端が、前記ハウジングの少なくとも１つの径方向スロットとかみ合う少なくとも１つの曲げ可能な耳部を備える請求項３に記載の軸受アセンブリ。
5. 前記中央部が、貫通する複数の穴を定める管を有する請求項３に記載の軸受アセンブリ。
6. 前記ロック部材を前記ハウジングに締め付けるように、前記ハウジングの少なくとも１つのねじ穴と前記複数の穴の一つとを貫通する締結具を備える請求項５に記載の軸受アセンブリ。
7. 前記複数の穴が楕円構造からなる請求項５に記載の軸受アセンブリ。
8. 前記本体は、前記第１端がその外周となり前記第２端がその内周となるスナップリングからなる請求項２に記載の軸受アセンブリ。
9. 前記第１端が、前記ハウジングの少なくとも１つの溝とかみ合う一組の伸展部を有する請求項８に記載の軸受アセンブリ。
10. 前記第２端が、前記外レースの前記径方向スロットとかみ合う少なくとも１つの曲げ可能な耳部を備える請求項９に記載の軸受アセンブリ。
11. 前記第１端が、前記外レースの前記軸方向溝の中に伸びる少なくとも１つの伸展部を備える請求項２に記載の軸受アセンブリ。
12. 前記中央部が、前記ハウジングに向かって当該管から離れて伸展する窪みを有する管からなる請求項１１に記載の軸受アセンブリ。
13. 前記窪みが前記ハウジングの少なくとも１つの穴とかみ合う請求項１２に記載の軸受アセンブリ。
14. 前記第２端が前記ハウジングの少なくとも１つの鍵溝とかみ合うリップを備える請求項１１に記載の軸受アセンブリ。
15. 前記ハウジングと前記本体とを貫通する締結具をさらに備える請求項３に記載の軸受アセンブリ。
16. めねじを有する段つき穴と、ピニオン軸を支持する少なくとも１つの軸受座に配置される軸受アセンブリとを備え、軸線上にアラインメントがとられる少なくとも１つの軸受座を有するハウジングを備える車輌用ディファレンシャル内の軸受アセンブリは、
    少なくとも１つの軸受座内で前記ピニオン軸の周りに配置される軸受と、
    ロック部材と、
    を有し、
    前記軸受は、
    前記軸線に対して傾いた軌道を有する外レースと、
    前記軸の周りに配置される軌道において前記軸線に対して前記外レースの前記軌道と同一方向に傾いた軌道を有する内レースと、
    前記軌道の間に前記軌道と接触するように配置された転動体と、
    を有し、
    前記外レースは、前記外レースの端の狭い部分上であるとともに前記外レースの周りに配置されるおねじを有し、前記おねじは、前記軸線上に前記軸受を設定するように前記ハウジングの段つき穴の前記めねじとかみ合わされ、
    前記ロック部材は、前記外レース及び前記ハウジングに取り外し可能に取付けられるとともに、
    前記ロック部材は、その第１端が前記ハウジングに取り外し可能に取付けられ、かつ、その第２端が前記外レースに取り外し可能に取付けられるように第１端と第２端とを有する本体からなる結果、前記ロック部材が前記ハウジングの前記軸受座内における前記外レースの回転を防止する
    ことを特徴とする軸受アセンブリ。
17. 前記第２端を前記外レースに取付ける手段をさらに有する請求項１６に記載の軸受アセンブリ。
18. 請求項１７の前記軸受アセンブリと組み合わせにおいて、内周と、外周と、前記設定工具にトルクが加えられたときに前記ロック部材を回すように構成された少なくとも１つの突出部と、を備える設定工具。
19. 前記第１端を前記ハウジング及び前記外レースの前記おねじに取り外し可能に取付けるように前記ハウジングと前記本体の前記第１端の少なくとも一つとを貫通する締結具をさらに備える請求項１８に記載の軸受アセンブリ。
20. 前記ハウジングが少なくとも１つのスロットを備え、
    前記ロック部材の前記第１端が前記ハウジングの少なくとも１つのスロットを貫通する一方で、前記ロック部材の前記第２端が前記外レースの少なくとも１つのスロットを貫通するように、前記外レースが、前記おねじを貫通して配置された少なくとも１つのスロットを備える請求項１９に記載の軸受アセンブリ。
21. 軸線上にアラインメントされた少なくとも１つの軸受座を伴うとともに、少なくとも１つの軸受座上に配置された前記軸受アセンブリがピニオン軸を支持するようにめねじを有するハウジング段つき穴を有するハウジングを備える車輌用ディファレンシャルに軸受アセンブリを固定する方法において、
    前記軸線に対して傾いた軌道を有する外レースと、前記軸の周りに配置される軌道において前記軸線に対して前記外レースの前記軌道と同一方向に傾いた軌道を有する内レースと、前記軌道の間に前記軌道と接触するように配置された転動体とを有する外レースを備える軸受を前記ハウジング内に挿入し、ここに、前記外レースは、前記外レースの端の狭い部分上であるとともに前記軌道の周りに配置されるおねじを有し、前記おねじは、前記軸線上に前記軸受を設定するように前記ハウジングの段つき穴の前記めねじとかみ合わされ、前記おねじは、軸方向溝及び径方向スロットの少なくとも一つを有し、前記軸方向溝が前記おねじ内に配置され、前記径方向スロットが前記おねじ及び前記外レース内に配置され、
    前記おねじと前記めねじとをかみ合わせるように、インダイレクト軸受マウントを使用するピニオン軸上の所望の設定に到達するまで前記外レースを回し、
    その後、前記ハウジング内における前記外レースの回転を防止するように、ロック部材を前記外レースに固定する結果、前記ロック部材が前記軸方向溝及び前記径方向スロットの少なくとも一つ並びに前記ハウジングに取り外し可能に取付けられる
    ことを特徴とする軸受アセンブリを固定する方法。
22. 前記外レースを固定することが、前記ロック部材の少なくとも１つの伸展部を前記外レースの前記径方向スロットとかみ合わせることを有する請求項２１に記載の方法。
23. 前記外レースを固定することが、前記ロック部材の少なくとも１つの曲げ可能な耳部を前記ハウジングの少なくとも１つのスロットとかみ合わせることからなる請求項２１に記載の方法。
24. 前記外レースを固定することが、前記ロック部材の少なくとも１つの伸展部を前記外レースの前記軸方向溝とかみ合わせることからなる請求項２１に記載の方法。
25. 前記外レースを固定することが、前記ロック部材の少なくとも１つの伸展部を前記ハウジングの段つき穴のスロット、穴、及び鍵溝の少なくとも一つとかみ合わせることからなる請求項２１に記載の方法。
26. 前記外レースを固定することが、前記ロック部材を前記ハウジングに締め付けることからなる請求項２１に記載の方法。
27. 前記外レースを固定することが、前記ロック部材を前記外レースに締め付けることからなる請求項２６に記載の方法。
28. 前記軸受の前記所望の設定を実現することが、設定工具を前記ロック部材とかみ合わせることと、所定のトルク、所定の前進角、及び所定の回転の一部の少なくとも一つとなるまで前記設定工具にトルクを加えることとからなる請求項２６に記載の方法。

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