JP2009008202A

JP2009008202A - 転がり軸受の固定構造

Info

Publication number: JP2009008202A
Application number: JP2007171629A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Ide; 賀津雄井手
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2007-06-29
Filing date: 2007-06-29
Publication date: 2009-01-15

Abstract

【課題】外輪のクリープを抑制し、耐久性に優れた転がり軸受の固定構造を提供することを目的とする。
【解決手段】軸受鋼で形成された内輪１と、軸受鋼で形成された外輪２と、内輪１と外輪２との間に転動自在に設けた複数の転動体であるボール３とを備えた転がり軸受を、ハウジング１１に組み付け固定してなる転がり軸受の固定構造おいて、ハウジング１１を外輪２より熱膨張係数の大きな材料であるアルミ合金で形成し、外輪２の外周面に周方向に延びる軸方向に一定の間隔を置いて形成された一対の止め輪用凹溝８、８内に該止め輪用凹溝から一部が突出するよう止め輪９をそれぞれ嵌入させ、ハウジング１１の内周面への外輪２の嵌合保持時に外輪２の一対の止め輪用凹溝８、８に対応した位置に設けられた一対のクリープ防止用凹溝１２、１２に止め輪用凹溝８から突出する止め輪９の一部を嵌合させたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は自動車用トランスミッション等に用いられる転がり軸受の固定構造に関するものである。

一般に転がり軸受は、内輪と、外輪と、内輪と外輪との間に配置された複数のボールとを備え、ハウジングに外輪が支持固定されるものである。
そして、ハウジングへの組付けを容易にするために、外輪はハウジングに対してルーズ嵌め合いになっている。
しかし、外輪とハウジングとの嵌め合いがルーズに設定されているため、エンジン振動や、高速回転する回転軸のアンバランス荷重が大きい場合にその荷重が外輪に作用することにより、外輪のクリープが発生するという問題があった。
そこで、従来より、外輪のクリープが発生することを防止するため、外輪の外周に溝を周設し、この溝に線膨張係数の大きな樹脂材料を被覆してクリープの防止を図るものがある（例えば、特許文献１参照）。
実開平１−７７１３６号公報（第１〜２頁、第６図）

しかし、上記のような従来の転がり軸受の場合、外輪の外周に周設した溝に線膨張係数の大きな樹脂材料を被覆したものでは、樹脂材料の温度変化が大きいために外輪と樹脂材料との間に緩みが生じたり、樹脂材料では耐久性の点で劣るという問題があった。
本発明はかかる問題点を解決するためになされたもので、外輪のクリープを抑制し、耐久性に優れた転がり軸受固定装置を提供することを目的とする。

本発明に係る転がり軸受の固定構造は、内輪と、外輪と、内輪と外輪との間に転動自在に設けた複数の転動体とを備えた転がり軸受を、ハウジングに組み付け固定してなる転がり軸受の固定構造おいて、前記ハウジングを前記外輪より熱膨張係数の大きな材料で形成し、前記外輪の外周面に周方向に延びる軸方向に一定の間隔を置いて形成された一対の止め輪用凹溝内に該止め輪用凹溝から一部が突出するよう止め輪をそれぞれ嵌入させ、前記ハウジングの内周面への前記外輪の嵌合保持時に前記外輪の一対の止め輪用凹溝に対応した位置に設けられた一対のクリープ防止用凹溝に前記止め輪用凹溝から突出する前記止め輪の一部を嵌合させたものである。

本発明に係る転がり軸受の固定構造においては、転がり軸受が組み付け固定されるハウジングを転がり軸受の外輪より熱膨張係数の大きな材料で形成し、外輪の外周面に周方向に延びる軸方向に一定の間隔を置いて形成された一対の止め輪用凹溝内に該止め輪用凹溝から一部が突出するよう止め輪をそれぞれ嵌入させ、ハウジングの内周面への外輪の嵌合保持時に外輪の一対の止め輪用凹溝に対応した位置に設けられた一対のクリープ防止用凹溝に該止め輪用凹溝から突出する止め輪の一部を嵌合させるようにしたので、外輪に比べてハウジングの方が軸方向の線膨張が大きいため、外輪の一対の止め輪用凹溝の間隔に比べてハウジングの一対のクリープ防止用凹溝の間隔が大きく拡がることにより、各止め輪の一側面がクリープ防止用凹溝の側面に押当すると共に各止め輪のもう一側面が止め輪用凹溝の側面に押当し、外輪−止め輪−ハウジング間の接触に伴う摩擦抵抗を生じさせ、使用温度域において外輪のクリープを抑制し、耐久性に優れているという効果がある。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１の転がり軸受の固定構造の構成を示す断面図、図２は同転がり軸受の固定構造の止め輪部位の温度変化の状態を示す説明図である。
この転がり軸受は、図１に示すように、例えば軸受用鋼で形成された内輪１と、例えば軸受用鋼で形成された外輪２と、内輪１と外輪２との間に配置された複数の転動体である例えば軸受用鋼からなるボール３とを備えている。４は複数のボール３を周方向に一定間隔をあけて保持する保持器である。
また、内輪１と外輪２との間の両端部には芯金付きのゴムシール５、５を設けている。
外輪２の外周面７には周方向に延びる一対の止め輪用凹溝８、８を一定の間隔を置いて形成している。その一対の止め輪用凹溝８、８にそれぞれ例えば構造用鋼で形成された止め輪９を嵌入している。

その止め輪９は円周方向の長さの一箇所に切断部を有するものである。止め輪９の厚みは止め輪用凹溝８の深さよりも厚く形成されている。
また、外輪２を嵌合保持するアルミ合金製のハウジング１１の内周面には、外輪２の嵌合保持時に外輪２の一対の止め輪用凹溝８、８に対応した位置に一対のクリープ防止用凹溝１２、１２が一定の間隔を置いて設けられている。

このように一対の止め輪用凹溝８、８に止め輪９がそれぞれ装着された外輪２がハウジング１１に組み付けられた状態にあっては、一対の止め輪用凹溝８、８にそれぞれ装着された止め輪９、９の一部がハウジング１１の一対のクリープ防止用凹溝１２、１２にも装着され、止め輪９は使用開始時の常温ではハウジング１１に対する外輪２の位置決め部材として機能する（図２の（ａ）参照）。

そして、使用が開始されて使用温度が例えば８０℃から１２０℃になると、ハウジング１１がアルミ合金製であり、外輪２及び止め輪９は軸受鋼で形成されており、外輪２の軸受鋼とハウジング１１のアルミ合金とでは軸方向の線膨張差があり、外輪２に比べてハウジング１１の方が軸方向の線膨張が大きいため、図２の（ｂ）に示すように、外輪２の一対の止め輪用凹溝８、８の間隔に比べてハウジングの１１の一対のクリープ防止用凹溝１２、１２の間隔が大きく拡がることにより、各止め輪９の一側面がクリープ防止用凹溝１２の側面に押当すると共に各止め輪９のもう一側面が止め輪用凹溝８の側面に押当し、外輪２−止め輪９−ハウジング１１間が相互に接触して摩擦抵抗を生じさせ、使用温度域において外輪２のクリープを抑制することとなる。また、軸受鋼で形成された止め輪９を使用しているため、耐久性にも優れている。

なお、上記図２の（ａ）、（ｂ）は本発明の作用、効果を分かり易くするために記載したもので、実際はミクロン単位（数十〜数百μｍ）の隙間しかなく、これら止め輪用凹溝８及びクリープ防止用凹溝１２と止め輪９との隙間は目に見えない程度のものである。
また、ハウジング１１の材質もアルミ合金に限定されるものではなく、外輪２及び止め輪９の軸受鋼に対して線膨張差が大きいものであればよい。

実施の形態２．
図３は本発明の実施の形態２の転がり軸受の固定構造の構成を示す断面図である。
この実施の形態２は、実施の形態１と実質的な構造に基づく作用、効果は同じであるが、実施の形態１より組み付けを容易にしたものである。
この実施の形態２におけるハウジング１１の一対のクリープ防止用凹溝１２、１２は次のようにして構成される。
ハウジング１１の内周面に段部を有する切欠凹部１１ａを形成する。その凹部１１ａの幅は、実施の形態１の１つのクリープ防止用凹溝１２の外側面からもう１つのクリープ防止用凹溝１２の内側面までと同じ寸法とし、深さもクリープ防止用凹溝１２の深さと同じ寸法とする。

また、ハウジング１１の凹部１１ａが設けられた側の端面にボルト１５で取り付けられる環状押え板１３の内周縁に段部を有する切欠凹部１３ａが形成されている。その切欠凹部１３ａの幅と深さはクリープ防止用凹溝１２と同じ幅と深さ寸法としている。
そして、ハウジング１１の内周面に形成された切欠凹部１１ａに嵌め付けられる外輪２より熱膨張係数の大きな材料のスリーブ１４を用意する。そのスリーブ１４の幅と厚さはクリープ防止用凹溝１２と同じ幅と深さ寸法とする。

この実施の形態２の転がり軸受の固定構造の組み付けについて説明する。
まず、外輪２の一方の止め輪用凹溝８に止め輪９を装着する。
次に、外輪２の外周面にスリーブ１４を嵌め付け、スリ−ブ１４の一端を一方の止め輪用凹溝８に装着された止め輪９に当接させ、その後に外輪２のもう一方の止め輪用凹溝８に止め輪９を装着する。こうして２つの止め輪９，９間にスリーブ１４が位置することになる。

しかる後に、一対の止め輪用凹溝８、８に装着された止め輪９，９間にスリーブ１４が装着された外輪２をハウジング１１の内周面に挿入する。そうすると、ハウジング１１の切欠凹部１１ａとスリーブ１４の一端部で１つのクリープ防止用凹溝１２が形成される。
その後に、ハウジング１１の凹部１１ａが設けられた側の端面に環状押え板１３をネジ１５で取り付ける。このとき、環状押え板１３の切欠凹部１３ａ内にもう１つの止め輪９が嵌め付けられ、環状押え板１３の切欠凹部１３ａとスリーブ１４の他端部でもう１つのクリープ防止用凹溝１２が形成され、実施の形態１と同様の組み付け状態が構成される。

この実施の形態２では、ハウジング１１に切欠凹部１１ａを形成し、切欠凹部１３ａを有する環状押え板１３とハウジング１１の切欠凹部１１ａに嵌め付けられるスリーブ１４を用いることにより、一対の止め輪用凹溝８、８に止め輪９がそれぞれ装着された外輪２をハウジング１１に組み付けることが容易になる。

本発明の実施の形態１の転がり軸受の固定構造の構成を示す断面図。同転がり軸受の固定構造の止め輪部位の温度変化の状態を示す説明図。本発明の実施の形態２の転がり軸受の固定構造の構成を示す断面図。

符号の説明

１内輪、２外輪、３ボール、４保持器、５ゴムシール、７外周面、８止め輪用凹溝、９止め輪、１１ハウジング、１２クリープ防止用凹溝。

Claims

内輪と、外輪と、内輪と外輪との間に転動自在に設けた複数の転動体とを備えた転がり軸受を、ハウジングに組み付け固定してなる転がり軸受の固定構造おいて、
前記ハウジングを前記外輪より熱膨張係数の大きな材料で形成し、
前記外輪の外周面に周方向に延びる軸方向に一定の間隔を置いて形成された一対の止め輪用凹溝内に該止め輪用凹溝から一部が突出するよう止め輪をそれぞれ嵌入させ、
前記ハウジングの内周面への前記外輪の嵌合保持時に前記外輪の一対の止め輪用凹溝に対応した位置に設けられた一対のクリープ防止用凹溝に前記止め輪用凹溝から突出する前記止め輪の一部を嵌合させたことを特徴とする転がり軸受の固定構造。
前記ハウジングの一対のクリープ防止用凹溝のうち、
１のクリープ防止用凹溝は、前記ハウジングの内周面に形成され、前記一対の止め輪用凹溝の外側面間と同じ幅寸法と所定の深寸法を有する切欠凹部内に、前記外輪の外周面で前記一対の止め輪用凹溝の内側面間に嵌め付けられた前記外輪より熱膨張係数の大きな材料のスリーブが装着されて形成され、
他のクリープ防止用凹溝は、前記ハウジングの切欠凹部が設けられた側の端面に前記クリープ防止用凹溝の側面となる内側面を有する環状押え板が固定部材で取り付けられて形成されたことを特徴とする請求項１記載の転がり軸受の固定構造。