JP2014240672A

JP2014240672A - 軸受装置

Info

Publication number: JP2014240672A
Application number: JP2013122582A
Authority: JP
Inventors: 克也江里; Katsuya Eri
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2013-06-11
Filing date: 2013-06-11
Publication date: 2014-12-25

Abstract

【課題】軸受の外輪にクリープが発生したとしても、止め輪の連れ回りを防止することができ、また、軸受装置を小型化することができる軸受装置を提供する。【解決手段】ハウジング１１の内周面に、第１環状溝１１ａが形成され、転がり軸受２０の外輪２１の外周面に、第２環状溝２１ｂが形成され、第１及び第２環状溝１１ａ，２１ｂに跨って止め輪３０が装着され、第１環状溝１１ａは断面略Ｖ字状に形成され、第２環状溝２１ｂは断面略矩形状に形成され、止め輪３０の外周部の両側面は、止め輪３０の径方向外方に向かって先細りとなるように傾斜面３１に形成され、第１環状溝１１ａの側壁１１ｂにそれぞれ面接触し、止め輪３０の内周部の両側面は、止め輪３０の軸方向に対して直交する垂直面３２に形成され、第２環状溝２１ｂの側壁２１ｃにそれぞれ面接触する。【選択図】図１

Description

本発明は、軸受装置に関し、詳しくは、自動車のトランスミッションなどの軸を支持する軸受装置に関する。

従来の軸受装置としては、ハウジングと、ハウジングに内嵌される転がり軸受と、軸受の内輪に内嵌される回転軸と、を備え、ハウジングの内周面と軸受の外輪の外周面との間に止め輪が装着されるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

そして、自動車のトランスミッションなどに使用される軸受装置では、一般的に止め輪で軸受の位置決め及びアキシアル荷重を受けている。この場合、ハウジングは、一般的にアルミニウム材からなり、高温時にアルミニウム材からなるハウジングと軸受鋼からなる軸受との線膨張係数の関係で、嵌め合いがルーズとなり、軸受の外輪にクリープが発生してしまう。このため、外輪のクリープによりハウジングの内周面が摩耗すると共に、止め輪が外輪に連れ回されることによりハウジングの止め輪装着溝も摩耗してしまい、軸受が軸方向にガタついて、ギアノイズの発生原因となっている。

このため、上記特許文献１の軸受装置では、止め輪の一側面を傾斜面とすることで、軸受の軸方向のガタつきを防止すると共に、止め輪の連れ回りを防止している。しかしながら、止め輪の一側面のみに傾斜面が形成されているため、軸方向両方のアキシアル荷重が作用する場合、上記効果を得ることはできない。

さらに、上記した止め輪装着溝の摩耗による軸受の軸方向のガタつきを防止するため、軸受の軸方向両端面に止め輪をそれぞれ配置するものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開昭６３−０４７５１０号公報特開平０７−２１７６２４号公報

しかしながら、上記特許文献２に記載の軸受装置では、軸受の軸方向両端面に止め輪をそれぞれ配置することにより、一応の効果は得られるものの、部品点数及び加工工数が増加してしまうため、軸受装置が大型化してしまうと共に、製造コストが増加する可能性があった。

本発明は、前述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、軸受の外輪にクリープが発生したとしても、止め輪の連れ回りを防止することができ、また、軸受装置を小型化することができる軸受装置を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）ハウジングと、ハウジングに内嵌される転がり軸受と、転がり軸受の内輪に内嵌される回転軸と、を備え、ハウジングの内周面及び回転軸の外周面の少なくとも一方に、第１環状溝が全周に亘って形成され、転がり軸受の外輪の外周面及び内輪の内周面の少なくとも一方に、第２環状溝が全周に亘って形成され、第１及び第２環状溝に跨って止め輪が装着される軸受装置であって、第１環状溝は断面略Ｖ字状に形成され、第２環状溝は断面略矩形状に形成され、止め輪の外周部及び内周部の一方の両側面は、止め輪の径方向外方又は径方向内方に向かって先細りとなるように傾斜面に形成され、第１環状溝の側壁にそれぞれ面接触し、止め輪の外周部及び内周部の他方の両側面は、止め輪の軸方向に対して直交する垂直面に形成され、第２環状溝の側壁にそれぞれ面接触することを特徴とする軸受装置。
（２）ハウジングと、ハウジングに内嵌される複数の転がり軸受と、複数の転がり軸受の内輪に内嵌される回転軸と、を備え、ハウジングの内周面及び回転軸の外周面の少なくとも一方に、環状溝が全周に亘って形成され、環状溝に止め輪が装着され、止め輪を軸方向に挟むようにして複数の転がり軸受が配置される軸受装置であって、環状溝は断面略Ｖ字状に形成され、止め輪の外周部及び内周部の一方の両側面は、止め輪の径方向外方又は径方向内方に向かって先細りとなるように傾斜面に形成され、環状溝の側壁にそれぞれ面接触し、止め輪の外周部及び内周部の他方の両側面は、止め輪の軸方向に対して直交する垂直面に形成され、複数の転がり軸受の軸方向端面にそれぞれ面接触することを特徴とする軸受装置。

本発明の軸受装置によれば、第１環状溝は断面略Ｖ字状に形成され、第２環状溝は断面略矩形状に形成され、止め輪の外周部及び内周部の一方の両側面は、止め輪の径方向外方又は径方向内方に向かって先細りとなるように傾斜面に形成され、第１環状溝の側壁にそれぞれ面接触し、止め輪の外周部及び内周部の他方の両側面は、止め輪の軸方向に対して直交する垂直面に形成され、第２環状溝の側壁にそれぞれ面接触するため、外輪（内輪）にクリープが発生したとしても、止め輪の連れ回りを防止することができる。また、簡素な構成により部品点数及び加工工数の増加を抑制することができるので、軸受装置を小型化することができると共に、製造コストの増加を抑制することができる。

また、本発明の軸受装置によれば、環状溝は断面略Ｖ字状に形成され、止め輪の外周部及び内周部の一方の両側面は、止め輪の径方向外方又は径方向内方に向かって先細りとなるように傾斜面に形成され、環状溝の側壁にそれぞれ面接触し、止め輪の外周部及び内周部の他方の両側面は、止め輪の軸方向に対して直交する垂直面に形成され、複数の転がり軸受の軸方向端面にそれぞれ面接触するため、外輪（内輪）にクリープが発生したとしても、止め輪の連れ回りを防止することができる。また、簡素な構成により部品点数及び加工工数の増加を抑制することができるので、軸受装置を小型化することができると共に、製造コストの増加を抑制することができる。

本発明に係る軸受装置の第１実施形態を説明する要部断面図である。本発明に係る軸受装置の第２実施形態を説明する要部断面図である。

以下、本発明に係る軸受装置の各実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。

（第１実施形態）
まず、図１を参照して、本発明に係る軸受装置の第１実施形態について説明する。

本実施形態の軸受装置１０は、図１に示すように、ハウジング１１と、ハウジング１１の内周面に内嵌される複列の転がり軸受２０と、転がり軸受２０の後述する内輪２２に内嵌される回転軸１２と、を備える。

転がり軸受２０は、内周面に複列の外輪軌道面２１ａを有する外輪２１と、外周面にそれぞれ単列の内輪軌道面２２ａを有して、互いに軸方向に当接する一対の内輪２２と、外輪２１の複列の外輪軌道面２１ａと一対の内輪２２の内輪軌道面２２ａとの間に転動可能に配置される複数の玉（転動体）２３と、を備える。

そして、本実施形態では、図１に示すように、ハウジング１１の内周面に、第１環状溝１１ａが全周に亘って形成されると共に、転がり軸受２０の外輪２１の外周面の軸方向中央に、第２環状溝２１ｂが全周に亘って形成され、この第１及び第２環状溝１１ａ，２１ｂに跨って止め輪３０が装着されている。

第１環状溝１１ａは、断面略Ｖ状に形成され、一対の傾斜側壁１１ｂを有する。

第２環状溝２１ｂは、断面略矩形状に形成され、外輪２１の軸方向に対して直交する一対の垂直側壁２１ｃを有する。

また、本実施形態では、図１に示すように、止め輪３０の外周部の両側面が、止め輪３０の径方向外方に向かって先細りとなるように傾斜面３１にそれぞれ形成されると共に、止め輪３０の内周部の両側面が、止め輪３０の軸方向に対して直交する垂直面３２にそれぞれ形成されている。このため、止め輪３０の外周部の両傾斜面３１が第１環状溝１１ａの一対の傾斜側壁１１ｂにそれぞれ面接触すると共に、止め輪３０の内周部の両垂直面３２が第２環状溝２１ｂの一対の垂直側壁２１ｃにそれぞれ面接触する。従って、止め輪３０の外周部が第１環状溝１１ａに楔状に嵌合している。

このように構成された軸受装置１０では、止め輪３０の外周部が第１環状溝１１ａに楔状に嵌合することにより、転がり軸受２０の軸方向のガタが防止されると共に、外輪２１のクリープに伴う止め輪３０の連れ回りが防止される。また、例え、止め輪３０の連れ回りが発生してハウジング１１の第１環状溝１１ａが摩耗したとしても、止め輪３０が径方向に拡大して、止め輪３０の外周部が第１環状溝１１ａに常時楔状に嵌合するので、転がり軸受２０の軸方向のガタが防止される。

以上説明したように、本実施形態の軸受装置１０によれば、ハウジング１１の第１環状溝１１ａが断面略Ｖ字状に形成され、外輪２１の第２環状溝２１ｂが断面略矩形状に形成され、止め輪３０の外周部の両側面が、止め輪３０の径方向外方に向かって先細りとなるように傾斜面３１に形成され、第１環状溝１１ａの傾斜側壁１１ｂにそれぞれ面接触し、止め輪３０の内周部の両側面が、止め輪３０の軸方向に対して直交する垂直面３２に形成され、第２環状溝２１ｂの垂直側壁２１ｃにそれぞれ面接触するため、転がり軸受２０の軸方向のガタを防止することができると共に、外輪２１にクリープが発生したとしても、止め輪３０の連れ回りを防止することができる。また、簡素な構成により部品点数及び加工工数の増加を抑制することができるので、軸受装置１０を小型化することができると共に、製造コストの増加を抑制することができる。

また、本実施形態の軸受装置１０によれば、例え、止め輪３０の連れ回りが発生してハウジング１１の第１環状溝１１ａが摩耗したとしても、止め輪３０が径方向に拡大して、止め輪３０の外周部が第１環状溝１１ａに常時楔状に嵌合するので、転がり軸受２０の軸方向のガタを防止することができる。

（第２実施形態）
次に、図２を参照して、本発明に係る軸受装置の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一或いは同等符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。

本実施形態の軸受装置４０では、図２に示すように、上記第１実施形態と比較して、複列の転がり軸受２０の代わりに、一対の単列の転がり軸受５０が使用されており、この一対の転がり軸受５０は、ハウジング１１の環状溝１１ａに装着される止め輪３０を軸方向に挟むようにして配置されている。なお、環状溝１１ａは、上記第１実施形態の第１環状溝１１ａと同様のものである。

転がり軸受５０は、内周面に単列の外輪軌道輪５１ａを有する外輪５１と、外周面に単列の内輪軌道面５２ａを有する内輪５２と、外輪軌道面５１ａと内輪軌道面５２ａとの間に転動可能に配置される複数の玉（転動体）５３と、を備える。なお、一対の転がり軸受５０は、背面組み合わせで配置されている。

また、回転軸１２には、一対の転がり軸受５０の内輪５２の軸方向外端部にそれぞれ当接するように一対の間座６０が外嵌されている。この一対の間座６０は、一対の転がり軸受５０の内輪５２を軸方向両側から締め付けて、一対の転がり軸受５０に予圧を付与して、一対の転がり軸受５０の外輪５１間に止め輪３０を保持している。

このため、本実施形態では、図２に示すように、止め輪３０の外周部の両傾斜面３１がハウジング１１の環状溝１１ａの一対の傾斜側壁１１ｂにそれぞれ面接触すると共に、止め輪３０の内周部の両垂直面３２が一対の転がり軸受５０の外輪５１の軸方向内端面にそれぞれ面接触している。従って、止め輪３０の外周部が環状溝１１ａに楔状に嵌合している。

以上説明したように、本実施形態の軸受装置４０によれば、ハウジング１１の環状溝１１ａが断面略Ｖ字状に形成され、止め輪３０の外周部の両側面は、止め輪３０の径方向外方に向かって先細りとなるように傾斜面３１に形成され、環状溝１１ａの傾斜側壁１１ｂにそれぞれ面接触し、止め輪３０の内周部の両側面は、止め輪３０の軸方向に対して直交する垂直面３２に形成され、一対の転がり軸受５０の軸方向端面にそれぞれ面接触するため、一対の転がり軸受５０の軸方向のガタを防止することができると共に、外輪５１にクリープが発生したとしても、止め輪３０の連れ回りを防止することができる。また、簡素な構成により部品点数及び加工工数の増加を抑制することができるので、軸受装置４０を小型化することができると共に、製造コストの増加を抑制することができる。

また、本実施形態の軸受装置４０によれば、例え、止め輪３０の連れ回りが発生してハウジング１１の環状溝１１ａが摩耗したとしても、止め輪３０が径方向に拡大して、止め輪３０の外周部が環状溝１１ａに常時楔状に嵌合するので、転がり軸受５０の軸方向のガタを防止することができる。
その他の構成及び作用効果については、上記第１実施形態と同様である。

なお、本発明は上記各実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、転がり軸受として玉軸受を採用したが、これに限定されず、円すいころ軸受、円筒ころ軸受など種々の転がり軸受を採用することができる。

また、上記第１実施形態では、内輪として、外周面にそれぞれ単列の内輪軌道面を有する一対の内輪を使用したが、これに限定されず、外周面に複列の内輪軌道面を有する１つの内輪を使用してもよい。

また、上記第１実施形態では、ハウジングの内周面に第１環状溝を形成し、外輪の外周面に第２環状溝を形成したが、これに限定されず、回転軸の外周面に第１環状溝を形成し、内輪の内周面に第２環状溝を形成してもよいし、ハウジングの内周面及び回転軸の外周面の両方に第１環状溝を形成し、外輪の外周面及び内輪の内周面の両方に第２環状溝を形成してもよい。この場合の内輪側の止め輪は、その内周部の両側面が、止め輪の径方向内方に向かって先細りとなるように傾斜面に形成され、その外周部の両側面が、止め輪の軸方向に対して直交する垂直面に形成される。

また、上記第２実施形態では、ハウジングの内周面に環状溝を形成したが、これに限定されず、回転軸の外周面に環状溝を形成してもよいし、ハウジングの内周面及び回転軸の外周面の両方に環状溝を形成してもよい。この場合の内輪側の止め輪は、その内周部の両側面が、止め輪の径方向内方に向かって先細りとなるように傾斜面に形成され、その外周部の両側面が、止め輪の軸方向に対して直交する垂直面に形成される。

また、上記第２実施形態では、単列の転がり軸受を２つ使用したが、これに限定されず、単列の転がり軸受を１つ又は３つ以上使用してもよい。

１０軸受装置
１１ハウジング
１１ａ第１環状溝（環状溝）
１１ｂ傾斜側壁
１２回転軸
２０転がり軸受
２１外輪
２１ａ外輪軌道面
２１ｂ第２環状溝
２１ｃ垂直側壁
２２内輪
２２ａ内輪軌道面
２３玉（転動体）
３０止め輪
３１傾斜面
３２垂直面
４０軸受装置
５０転がり軸受

Claims

ハウジングと、前記ハウジングに内嵌される転がり軸受と、前記転がり軸受の内輪に内嵌される回転軸と、を備え、
前記ハウジングの内周面及び前記回転軸の外周面の少なくとも一方に、第１環状溝が全周に亘って形成され、
前記転がり軸受の外輪の外周面及び内輪の内周面の少なくとも一方に、第２環状溝が全周に亘って形成され、
前記第１及び第２環状溝に跨って止め輪が装着される軸受装置であって、
前記第１環状溝は断面略Ｖ字状に形成され、
前記第２環状溝は断面略矩形状に形成され、
前記止め輪の外周部及び内周部の一方の両側面は、前記止め輪の径方向外方又は径方向内方に向かって先細りとなるように傾斜面に形成され、前記第１環状溝の側壁にそれぞれ面接触し、
前記止め輪の外周部及び内周部の他方の両側面は、前記止め輪の軸方向に対して直交する垂直面に形成され、前記第２環状溝の側壁にそれぞれ面接触することを特徴とする軸受装置。
ハウジングと、前記ハウジングに内嵌される複数の転がり軸受と、前記複数の転がり軸受の内輪に内嵌される回転軸と、を備え、
前記ハウジングの内周面及び前記回転軸の外周面の少なくとも一方に、環状溝が全周に亘って形成され、
前記環状溝に止め輪が装着され、
前記止め輪を軸方向に挟むようにして前記複数の転がり軸受が配置される軸受装置であって、
前記環状溝は断面略Ｖ字状に形成され、
前記止め輪の外周部及び内周部の一方の両側面は、前記止め輪の径方向外方又は径方向内方に向かって先細りとなるように傾斜面に形成され、前記環状溝の側壁にそれぞれ面接触し、
前記止め輪の外周部及び内周部の他方の両側面は、前記止め輪の軸方向に対して直交する垂直面に形成され、前記複数の転がり軸受の軸方向端面にそれぞれ面接触することを特徴とする軸受装置。