JP2017125606A

JP2017125606A - 転がり軸受をギアシャフトに取り付けるための組立方法、およびこのような方法によって得られるギア組立体

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Publication number: JP2017125606A
Application number: JP2016238080A
Authority: JP
Inventors: パオロ・アルタムラ; Altamura Paolo; サルヴァトーレ・ペルカッシオーロ; Perukasshioro Salvatore; レオナルド・オーランド; Orlando Leonardo; マルコ・マフィオットー; Maffiotto Marco
Original assignee: GE Avio SRL
Current assignee: GE Avio SRL
Priority date: 2015-12-22
Filing date: 2016-12-08
Publication date: 2017-07-20
Anticipated expiration: 2036-12-08
Also published as: CN107061700B; CA2951128C; US10738874B2; JP6387074B2; ITUB20159160A1; US20170175872A1; CA2951128A1; EP3187742B1; EP3187742A1; CN107061700A

Abstract

【課題】簡単かつ費用効果のあるように転がり軸受をギアシャフトに取り付ける。
【解決手段】転がり軸受（４）はギアシャフト（５）に取り付けられ、ギアシャフト（５）は、軸（６）に沿って延在し、ギアシャフト（５）の円筒部分（８）によって互いに軸方向に分離された第１および第２の歯部（１２、１３）を有し、このような円筒部分（８）は第１の歯部（１２）の外径より小さな外径を有し、軸受（４）は、転動体（１８）と、転動体（１８）によって係合可能な座（３５）を有する保持器（３０）と、転動体（１８）用の外側転動軌道（２５）を画定する外輪（２０）とを備え、保持器（３０）が円筒部分（８）の周りに配置されるまで、組立中に、保持器（３０）を第１の歯部（１２）の周りにはめて、第２の歯部（１３）に向かって軸方向に移動させ、このステップでは、保持器（３０）のほぞは、第１の歯部（１２）の歯間のスロット内を通り、その後、転動体（１８）を円筒部分（８）に当てて配置するように各座（３５）に半径方向に挿入する。
【選択図】図２

Description

本発明は、転がり軸受をギアシャフトに取り付けるための組立方法に関する。

シャフトと、互いから軸方向に間隔をあけられ、このようなシャフトの中間部分によって互いに接続された２つの歯部とを有するギアはよく知られている。このタイプのギアは、シャフトの両端に取り付けられた一対の転がり軸受によって支持構造体に結合され、２つの歯部は軸受の間の中間位置に配置される。

特に、遊星歯車伝動装置の遊星歯車として使用する用途に対しては、軸方向により短いギアを提供することが必要であると思われる。

転がり軸受をギアシャフトに取り付けるための組立方法を提供することが本発明の目的であり、これによって、上記に示した必要性を簡単かつ費用効果が高いように満足させることができる。

本発明によれば、請求項１に規定するように、転がり軸受をギアシャフトに取り付けるための組立方法が提供される。

本発明によれば、請求項５に規定するように、ギアおよび転がり軸受を備えたギア組立体もまた提供される。

次に、本発明の非限定的な実施形態を示す添付の図面を参照して本発明を説明する。

本発明の組立方法の好ましい実施形態によって得ることができるギア組立体の斜視図である。図１の線ＩＩ−ＩＩによって特定された子午線断面に沿った断面図である。本発明の組立方法の２つの異なるステップに関する斜視図である。本発明の組立方法の２つの異なるステップに関する斜視図である。

図１において、参照符号１は、ギアまたは歯車２、ならびに２つの転がり軸受３および４よりなるギア組立体を示す。歯車２が遊星歯車伝動装置（図示せず）の遊星歯車を画定することが好ましいが、それには限定されない。

図２に示すように、歯車２は、部品を互いに固定して画定されるのではなく、単一の部品によって画定されることが都合がよく、軸６に沿って延在するピンまたはシャフト５より構成される。シャフト５は、軸受３および４がそれぞれ取り付けられた２つの円筒部分７および８より構成される。シャフト５はさらに中間部分９を含み、中間部分９は、部分７と部分８との間に配置され、かつ円筒区間１０、および、好ましくは、区間１０を部分７に接続し、その半径が部分７に向かって小さくなる円錐台形区間１１を含む。

歯車２はさらに、２つの外側歯部１２および１３を含み、これらは、互いから軸方向に間隔をあけ、部分８によって互いに接続され、詳細には直歯によって画定される。

本発明の好ましい態様によれば、歯部１３はシャフト５の端部に配置され、したがって、軸受３によって定まる支持に対してはオーバーハングして配置される。具体的には、歯部１３は、環状フランジ１５によって部分８の軸方向端部１４に接続される。

具体的には、歯部１２は、歯部１２とシャフト５との間にいかなる中間フランジもなしに区間１０に直接形成される。したがって、歯部１２は歯部１３より小さな直径を有し、フランジ１５と軸方向に一列に整列している。

部分８は外側表面１６を有し、外側表面１６は円筒状で、歯部１２より小さな直径を有し、したがって歯部１２に対してアンダーカット部を画定する。都合よく、表面１６は、軸受４の転動体の内側転動軌道を直接画定し、したがって軸受４は内輪と別体となる。具体的には、このような転動体はころ１８によって画定される。

軸受４はさらに、都合よく２つの環状本体２１および２２より成る外輪２０を備え、これらは同軸で、互いに固定され、かつ、ころ１８の軸方向反対側に配置された軸方向肩部２３および２４をそれぞれ有する。肩部２３および２４の内径は、歯部１２の歯１２ａ（図１）の外径より大きい。

環状本体２１はフランジ１５に接近しており、一方、環状本体２２はころ１８に対して外側転動軌道２５を画定する。環状本体２１および２２は、互いに固定するために、詳細には半径方向外側の突出部２６および２７を特徴とし、これらはねじまたはボルト２８によって互いに固定される。フランジ１５には、ねじ２８と同じ半径のところに開けられた少なくとも１つの穴２９が設けられて、ねじ２８を締めることができる。

最後に、図３に示すように、軸受４は保持器３０を備え、その大きさと形状は、歯部１２の周りに軸方向にはめることができ、組立工程中に部分８に達するのに干渉なく軸方向に移動させることができるようなものになっている。具体的には、保持器３０は２つの円形リング３２であり、これらは同軸で軸方向に間隔をあけられ、歯１２ａの外径より大きな内径を有する。保持器３０はさらに、複数のほぞまたはアーム３４を備え、それらは、軸６に平行で、リング３２を互いに接続し、かつ複数の座３５の側面を画定するように軸６の周りに等しい間隔で配置される。

図４に示すように、各ころ１８はそれらのそれぞれの座３５に収められ、タブ３８によってこのような座３５に保持され、タブ３８はアーム３４から外側に向かって半径方向に突出する。具体的には、アーム３４の寸法は、歯１２ａの外径より小さな内径を画定し、その結果、アーム３４は、リング３２の円形輪郭に対して半径方向内側に向かって突出する。本発明の態様によれば、アーム３４の数は、周方向に歯１２ａと歯１２ａとの間に描かれているスロット１２ｂの約数または同数のどちらかであり、さらに、アーム３４の寸法はスロット１２ｂより小さい。言い換えれば、軸６に関して、アーム３４の内径は、スロット１２ｂの底の位置より広く、アーム３４の周方向のサイズは、隣接する歯１２ａ間の距離よりも狭い。このようにして、組立時には、保持器３０を部分８に向けて軸方向に滑らすとき、図３に示すように、アーム３４は干渉なしにスロット１２ｂを軸方向に通過する。

さらに、アームまたはほぞ３４は、必要な構造強度を有し、ころ１８を組立体の端部で正しく位置決めすることを保証するように設計される。具体的には、アーム３４は、転動方向において、ころ１８との接触面積を最大にするように設計される。さらに、アーム３４の中心は、軸６に関して、ころ１８の中心が配置される半径と実質的に等しい半径に配置される。

本組立方法では、環状本体２１および保持器３０の２つの構成部品を部分８の周りに、すなわち、歯部１２を軸方向に越えて配置するまで、まず最初に環状本体２１を軸方向にはめて、次いで、保持器３０を軸方向にはめることが必要である。これらの作業の後、ころ１８を、図４に示すように、表面１６上に置くように、それぞれの座３５に外側から半径方向内向きに挿入する。各ころ１８を挿入した後、隣接する２つのタブ３８を、ころ１８自体の上にかぶせるように、塑性変形、例えばリベット打ちによって曲げる。したがって、このように曲げることによって、タブ３８はころ１８を表面１６に当てて、対応する座３５内に保持する。

すべてのころ１８を保持器３０内に取り付けた後、環状本体２２を歯部１２の周りに軸方向にはめて、次いで、環状本体２２が、肩部２４をころ１８に当て、かつ突出部２７を突出部２６に当てて軸方向に結合するまで、ころ１８の周りに配置するように軸方向に動かす。この時点で、突出部２６および２７は、軸受４の外輪２０を画定するために互いに固定される。

軸受３の特徴および組立方法はよく知られており、したがって、詳細には説明しない。

上記から、提案した解決策によって、軸受４を歯車２のアンダーカット部に取り付けることができ、その結果、２つの軸受がシャフトの端部で、２つの歯部の軸方向反対側に配置される場合の公知の解決策よりシャフト５の長さを短くすることができることは明らかである。

提案した解決策は、その上、比較的簡単であり、構成部品の数が比較的少ない。いずれの場合にも、上記で説明したアーム３４の形態によって、必要とする強度および信頼性の要件を満たすように保持器３０の設計を行うことが可能となる。

上記から、添付の特許請求の範囲の保護の範囲から逸脱することなく、添付の図面を参照して、上記で説明した組立方法および組立体１に修正および変更を行うことができることは明らかである。

具体的には、保持器３０は組立工程中に互いに固定された複数の部品より構成することができる。例えば、２つのリング３２は、アーム３４とは別体で、それらに固定された部品の一部とすることができる。

さらに、軸受４の転動体は、一例として上記で説明した方法とは異なる方法で保持器３０の各座３５に保持することができる。例えば、このような転動体を座３５の中に半径方向に挿入してスナップ留めすることによって保持器３０を塑性変形させる必要なしに結合することができる。

外輪２０は、好ましくは一例として説明したものとは異なるものとすることができ、かつ／または、歯車２は、部分８に軸受４を取り付ける前に互いに固定された別々の部品より作ることができる。

１ギア組立体
２歯車
３転がり軸受
４転がり軸受
５ギアシャフト
６軸
７円筒部分
８円筒部分
９中間部分
１０円筒区間
１１円錐台形区間
１２第１の歯部
１２ａ歯
１２ｂスロット
１３第２の歯部
１４軸方向端部
１５フランジ
１６外側表面
１８ころ、転動体
２０外輪
２１環状本体
２２環状本体
２３肩部
２４肩部
２５外側転動軌道
２６突出部
２７突出部
２８ねじまたはボルト
２９貫通穴
３０保持器
３２円形リング
３４アーム
３５座
３８タブ

Claims

軸（６）に沿って延在するギアシャフト（５）であって、前記ギアシャフト（５）の円筒部分（８）によって互いに軸方向に分離された第１および第２の歯部（１２、１３）を有する前記ギアシャフト（５）に転がり軸受（４）を取り付けるための組立方法であって、前記円筒部分（８）が前記第１の歯部（１２）の外径より小さな外径を有し、前記軸受（４）が、
複数の転動体（１８）と、
各転動体（１８）によってそれぞれ係合可能な複数の座（３５）を画定する保持器（３０）と、
前記転動体（１８）用の外側転動軌道（２５）を画定する外輪（２０）と
を備え、具体的には、
前記保持器（３０）が前記円筒部分（８）の周りに配置されるまで、前記保持器（３０）を前記第１の歯部（１２）の周りにはめて、前記第２の歯部（１３）に向かって軸方向にはめるステップと、
前記保持器（３０）をはめた後、前記転動体（１８）を前記各座（３５）に半径方向に挿入するステップと
を含む方法。
前記保持器（３０）が、前記座（３５）を周方向に区切る複数のアーム（３４）を備え、前記保持器（３０）をはめるとき、前記複数のアーム（３４）が前記第１の歯部（１２）の歯（１２ａ）間のスロット（１２ｂ）を軸方向に通って移動することを特徴とする、請求項１記載の方法。
前記転動体（１８）が、前記転動体（１８）用の内側転動軌道を画定する前記円筒部分（８）の外側表面（１６）に当接して配置されるように前記座（３５）に挿入されることを特徴とする、請求項１または２記載の方法。
前記外輪（２０）が、互いに同軸の第１および第２の本体（２１、２２）を備えることを特徴とし、
前記保持器（３０）をはめる前に、前記第１の本体（２１）を前記第１の歯部（１２）の周りにはめて、前記第２の歯部（１３）に向けて軸方向にはめるステップと、
前記転動体（１８）を前記座（３５）内に挿入した後、前記第２の本体（２２）を前記第１の歯部（１２）の周りにはめて、前記第２の歯部（１３）に向けて軸方向にはめるステップと、
前記第２の本体（２２）を前記第１の本体（２１）に固定するステップと
を特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項記載の方法。
ａ）軸（６）に沿って延在するギアシャフト（５）と、
ｂ）前記ギアシャフト（５）に付随し、前記ギアシャフト（５）の円筒部分（８）によって互いに軸方向に分離された第１および第２の歯部（１２、１３）と
を備える歯車（２）と、
ａ）複数の転動体（１８）と、
ｂ）各転動体（１８）によってそれぞれ係合可能な複数の座（３５）を画定する保持器（３０）と、
ｃ）前記転動体（１８）用の外側転動軌道（２５）を画定する外輪（２０）と
を備える転がり軸受（４）と
を備えるギア組立体（１）であって、前記円筒部分（８）が、前記第１の歯部（１２）の外径より小さな外径を有し、前記保持器（３０）が前記円筒部分（８）の周りに配置されるように、組立中、前記保持器（３０）が干渉なしに前記第１の歯部（１２）の周りにはまり、前記第２の歯部（１３）に向けて軸方向にはまることができるようなサイズと形状を前記保持器（３０）が有することを特徴とする、ギア組立体（１）。
前記保持器（３０）が、
同軸で、前記座（３５）を軸方向に区切り、かつ前記第１の歯部（１２）の前記歯（１２ａ）の外径より大きな内径を有する２つの円形リング（３２）と、
前記軸（６）に平行で、前記軸（６）の周りに等間隔に配置され、かつ前記座（３５）を周方向に区切る複数のアーム（３４）と
を備えることを特徴とする、請求項５記載のギア組立体（１）。
前記転動体（１８）を前記各座（３５）に保持するように、前記保持器（３０）が、各アーム（３４）に対して、前記アーム（３４）から外側に向かって半径方向に突出するそれぞれ２つのタブ（３８）を備えることを特徴とする、請求項６記載のギア組立体（１）。
前記アーム（３４）が、前記円形リング（３２）に対して内側に向かって半径方向に突出し、前記第１の歯部（１２）の前記歯（１２ａ）の外径と内径との間にある内径を画定し、前記アーム（３４）の数が前記第１の歯部（１２）の前記歯の数の約数または同数であることを特徴とする、請求項６または７記載のギア組立体（１）。
前記外輪（２０）が２つの環状本体（２１、２２）を備え、これらが同軸で互いに対して固定され、かつ前記転動体（１８）の軸方向反対側に配置された各肩部（２３、２４）を有することを特徴とする、請求項５乃至８のいずれか１項記載のギア組立体（１）。
前記本体（２１、２２）が、ねじまたはボルト（２８）によって互いに固定された半径方向外側の各突出部（２６、２７）を備えることを特徴とする、請求項９記載のギア組立体（１）。
前記第２の歯部（１３）が、フランジ（１５）によって前記ギアシャフト（５）に接続され、前記フランジ（１５）には、前記ねじまたはボルト（２８）が設けられた半径と同じ半径で少なくとも１つの貫通穴（２９）が設けられることを特徴とする、請求項１０記載のギア組立体（１）。
前記円筒部分（８）が、前記転動体（１８）用の内側転動軌道を画定する外側円筒表面（１６）を有することを特徴とする、請求項５乃至１１のいずれか１項記載のギア組立体（１）。
前記歯車（２）が単一片によって画定されることを特徴とする、請求項５乃至１２のいずれか１項記載のギア組立体（１）。
前記第２の歯部（１３）が前記ギアシャフト（５）の一方の軸方向端部に配置されることを特徴とする、請求項１乃至１３のいずれか１項記載のギア組立体（１）。