JP2009097655A

JP2009097655A - 変速機の軸受支持構造

Info

Publication number: JP2009097655A
Application number: JP2007271134A
Authority: JP
Inventors: Jun Yabuta; 潤藪田
Original assignee: Aisin AI Co Ltd
Current assignee: Aisin AI Co Ltd
Priority date: 2007-10-18
Filing date: 2007-10-18
Publication date: 2009-05-07

Abstract

【課題】複数個のテーパーローラベアリングを背中合わせで用いて軸を支持する変速機において、変速機の軸とハウジングとの間の熱膨張差を軽減する変速機の軸受支持構造を提供すること。
【解決手段】変速機１において、軸２とハウジング３が互いに線膨張係数が異なる材質で形成され、例えば、軸２は鋼、ハウジング３はアルミニウム合金から形成され、二個のテーパーローラベアリング４，４が背中合わせで用いられて軸２が支持されている。軸２の軸方向に沿って、二個のテーパーローラベアリング４，４の間に位置するハウジング３の少なくとも一部が、軸２と同じ線膨張係数を有する第１の部材６から形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は軸受支持構造に関し、中でも、変速機の軸受支持構造に関し、特に、変速機の軸とハウジングの熱膨張係数が異なる変速機の軸受支持構造に関し、更には、複数のテーパーローラベアリング（円錐ころ軸受）を支持する構造に関する。

変速機において、二個のテーパーローラベアリングを背中合わせで用いて歯車軸を支持する軸受支持構造がある（例えば、特許文献１参照）。

図２は、従来例に係る変速機の軸受支持構造の断面図である。図２を参照すると、変速機１１において、軸１２が、背中合わせで配置された二個のテーパーローラベアリング１４，１４によって支持されている。軸１２は鋼材から形成され、ハウジング１３はアルミニウム合金から形成されている。なお、一般的に、アルミニウムと鋼の線膨張係数は１．５〜２倍程度の差がある。

特開２００３−１８４８７３号公報

図３は、図２に示した軸受支持構造の問題点を説明するための図である。図２を参照して、変速機１１の運転により変速機１１の温度が上昇すると、互いに熱膨張特性が異なる軸１２とハウジング１３の間に熱膨張差が発生する。例えば、軸１２が鋼製であり、ハウジング１３がアルミニウム合金製であると、ハウジング１３の熱膨張が軸１２のそれに比べて大きいことにより、テーパーローラベアリング１４，１４の転動面１５，１５に大きな軸方向圧力が印加される。これによって、テーパーローラベアリング１４，１４の過熱及び転動面１５，１５の転がり抵抗の増加が発生し、これらが変速機１１のさらなる温度上昇及び効率低下の要因となる。

本発明は、複数個のテーパーローラベアリングを背中合わせで用いて軸を支持する変速機において、変速機の軸とハウジングとの間の熱膨張差を軽減する変速機の軸受支持構造を提供することを目的とする。

本発明は、第１の視点において、軸とハウジングが互いに線膨張係数が異なる材質で形成され、複数個のテーパーローラベアリングを背中合わせで用いて前記軸を支持する変速機において、前記軸の軸方向に沿って、前記複数個のテーパーローラベアリングの間に位置する前記ハウジングの少なくとも一部が、前記軸と同じ又は近似する線膨張係数を有する第１の部材から形成される、変速機の軸受支持構造を提供する。

本発明によれば、変速機の軸とハウジングの熱膨張特性の差が、前記第１の部材を設けることによって吸収される。よって、本発明によれば、運転時、変速機が温度上昇しても、軸とハウジングの間の熱膨張差が軽減され、テーパーローラベアリングの転動面に印加される軸方向圧力が小さくされる。これによって、テーパーローラベアリングの温度上昇及び転動面の転がり抵抗の増加が抑制され、この結果、変速機のさらなる温度上昇及び効率低下が防止される。

本発明の好ましい実施の形態において、前記第１の部材は、前記軸と同じ材質から形成され、両者の線膨張係数を基本的に同じにする。場合によっては、前記第１の部材は、前記軸の線膨張係数に近似された線膨張係数を有する材質から形成してもよい。例えば、前記第１の部材を、前記軸の線膨張係数に対して、好ましくは±１０％以内、さらに好ましくは±５％以内の線膨張計数を有する材質から形成する。

本発明の好ましい実施の形態において、前記第１の部材は、環状であって、前記軸と半径方向に対向する前記ハウジングの内周部に配置され、前記軸に嵌装されて、該軸の軸方向に沿って前記複数個のテーパーローラベアリングの間に配置される弾性部材と、前記弾性部材の外周面と前記第１の部材の内周面との間に介装され、該第１の部材を前記ハウジングに向かって付勢自在な第２の部材を有する。

本発明の好ましい実施の形態において、前記軸の軸方向に沿って、前記第１の部材の長さは、前記複数個のテーパーローラベアリング間の長さに対して、１／２以上、さらに好ましくは３／４以上に形成する。

以下、図面を参照して、本発明の一実施例を説明する。図１は、本発明の一実施例に係る変速機の軸受支持構造の断面図である。

図１を参照すると、変速機１においては、軸２とハウジング３が互いに線膨張係数が異なる材質で形成され、例えば、軸２は鋼、ハウジング３はアルミニウム合金から形成され、二個のテーパーローラベアリング４，４が背中合わせで用いられて軸２が支持されている。二個のテーパーローラベアリング４，４の内輪は、ナット９によって軸２のフランジ面２ａに付勢され、同外輪はハウジング３に支持されている。

本発明の一実施例に係る変速機１の軸受支持構造によれば、軸２の軸方向に沿って、二個のテーパーローラベアリング４，４の間に位置するハウジング３の少なくとも一部が、軸２と同じ線膨張係数を有する第１の部材６から形成される。

第１の部材６は、環状であって、軸２と半径方向に対向するハウジング３の内周部に配置されている。また、変速機１は、軸２に嵌装されて、軸２の軸方向に沿って二個のテーパーローラベアリング４，４の間に配置される弾性部材７と、弾性部材７の外周面と第１の部材６の内周面との間に介装され、第１の部材６をハウジング３に向かって付勢自在な第２の部材８を有する。

軸２の軸方向に沿って、第１の部材６の長さは、二個のテーパーローラベアリング４，４間の長さに対して、およそ３／４以上に亘って形成されている。

以上説明した、本発明の一実施例に係る変速機１の軸受支持構造の作用を説明する。運転によって変速機１が温度上昇した場合、例えば鋼製の軸２と、例えばアルミニウム合金製のハウジング３の熱膨張率は異なる。しかしながら、二個のテーパーローラベアリング４，４間に第１の部材６が配置されて、それがハウジング３の一部を構成していることによって、軸２とハウジング３間の熱膨張の差が吸収され、テーパーローラベアリング４，４の転動面５に印加される軸方向圧力が小さくされる。これによって、テーパーローラベアリング４，４の温度上昇及びそれらの転動面５，５の転がり抵抗の増加が抑制され、この結果、変速機１のさらなる温度上昇及び効率低下が防止される。

本発明は、車両用の変速機に好適に適用される他、運転により温度上昇する変速機に好適に適用される。

本発明の一実施例に係る変速機の軸受支持構造の断面図である。従来例に係る変速機の軸受支持構造の断面図である。図２に示した軸受支持構造の問題点を説明するための図である。

符号の説明

１変速機
２軸
２ａフランジ面
３ハウジング
４，４テーパーローラベアリング
５，５転動面
６第１の部材
７弾性部材
８第２の部材
９ナット

Claims

軸とハウジングが互いに線膨張係数が異なる材質で形成され、複数個のテーパーローラベアリングを背中合わせで用いて前記軸を支持する変速機において、
前記軸の軸方向に沿って、前記複数個のテーパーローラベアリングの間に位置する前記ハウジングの少なくとも一部が、前記軸と同じ又は近似する線膨張係数を有する第１の部材から形成される、ことを特徴とする変速機の軸受支持構造。
前記第１の部材は、環状であって、前記軸と半径方向に対向する前記ハウジングの内周部に配置され、
前記軸に嵌装されて、該軸の軸方向に沿って前記複数個のテーパーローラベアリングの間に配置される弾性部材と、
前記弾性部材の外周面と前記第１の部材の内周面との間に介装され、該第１の部材を前記ハウジングに向かって付勢自在な第２の部材
を有する、ことを特徴とする請求項１記載の軸受支持構造。