JP2013253676A - 皿ばね及び転がり軸受装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】円形の皿形状部の内径部に軸方向に突出する円筒状の内径突出部21を設けた皿ばね20の弾性力によって、円すいころ軸受13に対して所定の定圧予圧が付与される。衝撃荷重又は設計値を超える様な大きな荷重が作用した場合、皿ばね20は大きく弾性変形して軸方向に押し潰されるが、内径突出部21が肩面19に突き当たる事により、皿ばね20が塑性変形或いは破損する事を防止する。
【選択図】図2
Description
これら各円すいころ軸受は、それぞれ1個ずつの外輪及び内輪と、それぞれ複数個ずつの円すいころとから構成されており、外輪の内周面には外輪軌道が、内輪の外周面には内輪軌道が、それぞれ形成されている。外輪は前記ハウジングの一部に内嵌し、内輪は前記デフケースの端部に外嵌固定している。そして、アキシャル方向及びラジアル方向の荷重を支承しながら前記デフケースを回転自在に支持する為に、各円すいころ軸受は、適正な予圧が付与された状態で組み込まれている。
特に本発明の皿ばねに於いては、円形の皿形状をなす前記皿ばねの内径部に、前記皿ばねの軸方向に突出して、前記皿ばねが過剰に圧縮されることを防止する突出部を設けている。
更に、前記突出部は、前記皿ばねの内周部を曲げ加工することにより設けられる。
又は、前記突出部は、前記皿ばねの内径部に円筒状の部材を固定することにより設けられる。
特に本発明の転がり軸受装置に於いては、前記弾性部材が、前記皿ばねである。
更に、前記回転体が、ディファレンシャル装置を構成するデフケースである。
即ち、衝撃荷重又は設計値を超える様な大きな荷重が作用した場合においても、皿ばねの内径部に軸方向に突出する突出部を設ける事により、皿ばねが完全に潰されて塑性変形したり破損することを防止する事ができる。又、外輪の軸方向への移動を制限する突出部は皿ばねの内径部に設けられているので、外輪側面の径方向の幅寸法を大きくする必要もなく、転がり軸受の外径寸法が大きくなる事もないので、転がり軸受装置が大型化したり重量が増大する事もない。更に、ハウジングに対して段差部を新たに設ける様な設計変更の必要もない。
図1は、本発明の実施の形態の第1例であるディファレンシャル装置1を示している。本例のディファレンシャル装置1は、図1に示す様に、ハウジング2と、デフケース5と、一対の円すいころ軸受13,14と、皿ばね20とを備える。
このうちの、デフケース5は、リングギヤ6と、1対のサイドギヤ10、10と、1対のピニオンギヤ9、9とを備え、リングギヤ6とサイドギヤ10、10とは、互いに同心に、且つ、相対回転を自在に配置されている。又、前記サイドギヤ10、10には、それぞれドライブシャフト7、7の端部が内嵌されている。前記ピニオンギヤ9、9は、互いに対向させた状態でピニオンシャフト8に外嵌され、回転自在に支持されている。そして、これら両ピニオンギヤ9、9をそれぞれ、前記サイドギヤ10、10に噛合させている。
即ち、ディファレンシャル装置1を構成するデフケース5を回転自在に支承する為に、ハウジング2の内部に組み込まれた1対の円すいころ軸受13、14に定圧予圧を付与する皿ばね20において、軸方向に衝撃荷重又は設計値を超える様な大きな荷重が作用した場合においても、皿ばね20の内径部に軸方向に突出する内径突出部21を設ける事により、皿ばね20が完全に潰されて塑性変形したり破損することを防止する事ができる。
図5は、本発明の実施の形態の第2例である皿ばね20bを示している。本例の場合、皿ばね20bの内径側に設けた内径突出部21bには、円周方向の複数個所に軸方向に伸びるスリット24を設けている。プレス装置により内径突出部21bを成形する際に、曲げ加工に伴い前記内径突出部21bに割れが発生する事を抑制できるので、曲げ加工を容易、且つ安定して行う事ができる。尚、内径突出部21bに形成した前記スリット24は、前述した第1の実施形態の変形例における外径突出部22に設ける事もできる。その他の作用効果は、前述した第1の実施形態と同様である。
図6は、本発明の実施の形態の第3例である皿ばね20cを示している。本例の場合、皿ばね20cの内径部に、皿ばね20の皿形状部25よりも厚肉である円筒状の内径突出部21cを内嵌固定している。このように、強固な内径突出部21cを設置することで、より大きな荷重に対しても皿ばね20cが潰される事を防止できる。また、製造上の理由により内径突出部の曲げ加工が困難な場合にも、本例を適用する事により、過大な荷重から皿ばねを保護する事ができる。尚、この円筒状の内径突出部21cは、締まり嵌めにより皿ばね20cの内径部に嵌合するか、或いは皿ばね20cの内径部の内面や外面との接着又は溶接により固定する事ができる。その他の作用効果は、前述した第1の実施形態と同様である。
図7(a)及び(b)は、本発明の実施の形態の第4例である皿ばね20dを示している。本例の場合、皿ばね20dの大径側に止め具23を設け、この止め具23の内径部に軸方向に突出する内径突出部21dを形成している。皿ばね20dが弾性変形した場合、前記内径突出部21dが皿ばね20dの皿形状部25と干渉する事無く外輪19の側面に当接する様に(図4参照)、内径突出部21dの外径寸法は、皿形状部25の内径寸法よりも小さく、且つ互いに同心としている。本例の皿ばね20dをディファレンシャル装置1に組み込む場合には、前記止め具23を前記ハウジング2の肩部19に当接させた状態で、皿ばね20d(止め具21d)の外径部をハウジング2に内嵌固定する。更に、皿ばね20dの外縁部において止め具21dを接着或いは溶接する事もできる。
更に、図7(d)は、本実施形態の変形例2である皿ばね20fを示している。本例の場合、外径突出部22bを内径側に向けて折り曲げている。これにより、外径突出部22bの座屈を防止すると共に、皿形状部を抱え込み、より強固に一体化している。尚、各止め具に形成した内径突出部及び外径突出部の形状は、第2の実施形態と同様に、軸方向に延びるスリットを設けた歯型形状とする事もできる。その他の作用効果は、前述した第1及び2の実施形態と同様である。
図8は、本発明の実施の形態の第5例である皿ばね20gを示している。本例の場合には、止め具23cの中心部に、中実円柱形状の内径突出部21eを設けている。この様に、皿ばね20gの中心部に軸を挿通する必要が無い場合には、非常に強固な内径突出部21eとする事ができる。尚、前述した第4の実施形態と同様に、外径突出部を設ける事もできる。その他の作用効果は、前述した第4の実施形態と同様である。
又、本発明の皿ばねが自動車用のディファレンシャル装置に組み込まれた円すいころ軸受に予圧を付与する構成について述べたが、本発明に係わる皿ばねはこれに限定されるものでは無く、特に、過度の衝撃的荷重やハウジングの位置ズレなど想定外の条件で大きな荷重が作用する環境において好適に用いる事ができる。さらに、通常の用途に用いても、皿ばねの保護機構として適用する事もできる。
2 ハウジング
3 プロペラシャフト
4 ドライブピニオンギヤ
5 デフケース
6 リングギヤ
7 ドライブシャフト
8 ピニオンシャフト
9 ピニオンギヤ
10 サイドギヤ
11、12 円すいころ軸受
13、14 円すいころ軸受
15 外輪
16 内輪
17 円すいころ
18 保持器
19 肩面
20、20a、20b、20c、20d、20e、20f、20g 皿ばね
21、21a、21b、21c、21d、21e 内径突出部
22、22a、22b 外径突出部
23、23a、23b、23c 止め具
24 スリット
25 皿形状部
Claims (5)
- 一方の部材と、この一方の部材に対して軸方向に移動可能に設けられた他方の部材との間に配置される皿ばねに於いて、
円形の皿形状をなす前記皿ばねの内径部に、前記皿ばねの軸方向に突出して、前記皿ばねが過剰に圧縮されることを防止する突出部を設けた事を特徴とする皿ばね。 - 前記突出部は、前記皿ばねの内周部を曲げ加工することにより設けられた事を特徴とする請求項1に記載の皿ばね。
- 前記突出部は、前記皿ばねの内径部に円筒状の部材を固定することにより設けられた事を特徴とする請求項1に記載の皿ばね。
- ハウジングに嵌合された外輪と、回転体に嵌合された内輪と、前記外輪と前記内輪との間に転動自在に配置された複数個の転動体とを有する転がり軸受と、前記ハウジングに対して軸方向に移動可能に設けられた前記外輪と前記ハウジングとの間に配置された弾性部材とを備え、前記転がり軸受が前記弾性部材によって予圧が付与されている転がり軸受装置に於いて、
前記弾性部材が、請求項1から請求項3のいずれかに記載の皿ばねである事を特徴とする転がり軸受装置。 - 前記回転体が、ディファレンシャル装置を構成するデフケースである事を特徴とする請求項4に記載の転がり軸受装置。
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