JP2018017337A - サポートベアリングの抜け止め構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 部品点数の削減、および加工工程の簡素化を図る。【解決手段】 等速自在継手の外側継手部材１１から延びるステム部２５にサポートベアリング２６を取り付け、ステム部２５に対してサポートベアリング２６を抜け止めしたサポートベアリング２６の抜け止め構造であって、外側継手部材１１のステム部２５の外周面に突起３３を設けると共にサポートベアリング２６の内輪２８の内周面に凹溝３４を設け、外側継手部材１１のステム部２５の突起３３をサポートベアリング２６の内輪２８の凹溝３４に係合させる。【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車や各種産業機械の動力伝達系、例えば自動車のドライブシャフトやプロペラシャフトに使用されるサポートベアリングの抜け止め構造に関する。

等速自在継手は、自動車や各種産業機械の動力伝達系、例えば自動車のドライブシャフトやプロペラシャフトに使用される。自動車は、その駆動方式によって、ＦＦ車、ＦＲ車、４ＷＤ車やＲＲ車などに分類される。

例えば、ＦＦ車の前輪のトルク伝達系では、原動機からの動力が差動装置で左右に分配される。この差動装置から分配された一方の動力は、ドライブシャフトの摺動式等速自在継手および固定式等速自在継手を介して車輪に伝達され、他方の動力は、中間シャフトからドライブシャフトの摺動式等速自在継手および固定式等速自在継手を介して車輪に伝達される。

中間シャフトは、変速機側の等速自在継手を介して差動装置の出力軸と連結される。前輪のトルク伝達系においては、中間シャフトを車体に対して回転自在に支持するため、サポートベアリングと称される転がり軸受が使用される（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１で開示されたサポートベアリングは、ブラケットに嵌合固定された外輪と、中間シャフトに嵌合固定された内輪と、外輪の軌道面と内輪の軌道面との間に介在させた複数の転動体とからなる転がり軸受、例えば深溝玉軸受で構成されている。前述のブラケットは、車体に固定される。

特開２０１５−１６９２８１号公報

ところで、特許文献１で開示された従来のサポートベアリングは、外側継手部材のステム部に対して、以下のような構造でもって抜け止めされている。

つまり、外側継手部材のステム部の大径肩部にサポートベアリングの内輪の一方の端部を当接させる。一方、外側継手部材のステム部に環状溝を形成し、その環状溝に止め輪を嵌着させる。このステム部の止め輪にサポートベアリングの内輪の他方の端部を係止させる。このようにして、外側継手部材のステム部に対してサポートベアリングの内輪を位置決め固定している。

しかしながら、このような抜け止め構造の場合、抜け止め部品として止め輪を製作する必要がある。そのため、部品点数の増加を招いている。また、その止め輪を外側継手部材のステム部に嵌着するための環状溝を形成しなければならない。この環状溝は、外側継手部材の製作とは別の加工工程で形成しなければならない。そのため、加工時間が増加すると共に、加工工程の段取りが煩雑になるという問題があった。

そこで、本発明は前述の改善点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、部品点数の削減、および加工工程の簡素化を図り得るサポートベアリングの抜け止め構造を提供することにある。

本発明に係るサポートベアリングの抜け止め構造は、等速自在継手の外側継手部材から延びる軸部にサポートベアリングを取り付け、その軸部に対してサポートベアリングを抜け止めした構造を具備する。

前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、外側継手部材の軸部の外周面に突起を設けると共にサポートベアリングの内輪の内周面に凹溝を設け、外側継手部材の軸部の突起をサポートベアリングの内輪の凹溝に係合させたことを特徴とする。

本発明では、外側継手部材の軸部の突起をサポートベアリングの内輪の凹溝に係合させたことにより、従来、使用していた止め輪が不要となるので、部品点数の削減が図れる。また、従来、外側継手部材の製作とは別の加工工程で加工が必要であった環状溝を外側継手部材に形成する必要がないので、加工工程の簡素化が図れる。

本発明における凹溝は、サポートベアリングの内輪の軌道面から軸方向に離隔した部位に形成されていることが望ましい。このような構造を採用すれば、サポートベアリングの内輪に凹溝を形成する際や、外側継手部材の軸部の突起をサポートベアリングの内輪の凹溝に係合する際に、その内輪の軌道面の変形を未然に防止することができる点で有効である。

本発明における軸部は、外側継手部材に一体的に形成されたステム部、あるいは、外側継手部材に別体で設けられた中間シャフトのいずれであってもよい。このように、ステム部あるいは中間シャフトのいずれかの外周面に突起を設けることで、サポートベアリングの内輪の凹溝とで抜け止め構造を実現することができる。

本発明によれば、外側継手部材の軸部の突起をサポートベアリングの内輪の凹溝に係合させた抜け止め構造としたことにより、部品点数の削減が図れると共に、加工時間の短縮および加工工程の段取りの簡素化が図れる。その結果、コスト低減が図れると共に、簡便な構造によるサポートベアリングの抜け止め構造を容易に実現することができる。

本発明の実施形態で、サポートベアリングを外側継手部材のステム部に組み付けた抜け止め構造を示す断面図である。 図１の要部拡大断面図である。 図１の外側継手部材のステム部を示す拡大断面図である。 図１のサポートベアリングを示す拡大断面図である。 本発明の他の実施形態で、サポートベアリングを中間シャフトに組み付けた抜け止め構造を示す断面図である。

本発明に係るサポートベアリングの抜け止め構造の実施形態を、図面に基づいて以下に詳述する。

以下の実施形態では、自動車のドライブシャフトに組み込まれ、駆動側と従動側の二軸を連結してその二軸が作動角をとっても等速で回転トルクを伝達する摺動式等速自在継手の一つであるダブルオフセット型等速自在継手に適用した場合を例示する。

なお、本発明は、ダブルオフセット型等速自在継手以外に、トリポード型等速自在継手やクロスグルーブ型等速自在継手などの他の摺動式等速自在継手にも適用可能である。さらに、摺動式等速自在継手に限らず、ツェッパ型等速自在継手やアンダーカットフリー型等速自在継手などの固定式等速自在継手にも適用可能である。

等速自在継手は、図１に示すように、カップ状の外側継手部材１１、内側継手部材１２、複数のボール１３、およびケージ１４で主要部が構成されている。内側継手部材１２、ボール１３およびケージ１４からなる内部部品１５が外側継手部材１１に軸方向摺動可能に収容されている。

外側継手部材１１は、軸方向に延びる直線状のトラック溝１６が円筒状内周面１７の円周方向複数箇所に等間隔で形成されている。内側継手部材１２は、外側継手部材１１のトラック溝１６と対をなして軸方向に延びる直線状のトラック溝１８が球面状外周面１９の円周方向複数箇所に等間隔で形成されている。

ボール１３は、外側継手部材１１のトラック溝１６と内側継手部材１２のトラック溝１８との間に介在して回転トルクを伝達する。ケージ１４は、外側継手部材１１の内周面１７と内側継手部材１２の外周面１９との間に配されてボール１３を保持する。

内側継手部材１２の軸孔２０には、シャフト２１の一端がスプライン嵌合によりトルク伝達可能に連結されている。このシャフト２１は、内側継手部材１２から突出する端部に環状の凹溝２２を形成し、その凹溝２２に止め輪２３を嵌着することにより内側継手部材１２に対して抜け止めされている。

以上の構成からなる等速自在継手において、作動角（外側継手部材１１に対するシャフト２１の角度変位）が付与されると、ケージ１４で保持されたボール１３は常にどの作動角においても、その作動角の二等分面内に維持され、継手の等速性が確保される。このように、作動角が付与された場合、内部部品１５が外側継手部材１１内で軸方向に摺動することで、内部部品１５の軸方向変位が許容される。

この実施形態における外側継手部材１１は、前述した内側継手部材１２、ボール１３およびケージ１４からなる内部部品１５を収容したマウス部２４と、そのマウス部２４の底部から軸方向に一体的に延びる軸部であるステム部２５とで構成されている。この実施形態では、外側継手部材１１のステム部２５にサポートベアリング２６を装着する。

サポートベアリング２６は、ブラケット（図示せず）に嵌合固定された外輪２７と、外側継手部材１１のステム部２５に嵌合固定された内輪２８と、外輪２７の軌道面２９と内輪２８の軌道面３０との間に介在させた複数の転動体３１と、外輪２７の内周面と内輪２８の外周面との間に配置されて転動体３１を円周方向に等間隔に保持する保持器３２とからなる転がり軸受、例えば深溝玉軸受で構成されている。なお、外輪２７に取り付けられるブラケット（図示せず）は、自動車の車体に固定される。

この実施形態のサポートベアリング２６は、以下のような構造でもって外側継手部材１１のステム部２５に対して抜け止めされている。この実施形態の抜け止め構造では、図２に示すように、外側継手部材１１のステム部２５の外周面に突起３３を設けると共に、サポートベアリング２６の内輪２８の内周面に環状の凹溝３４を設ける。

外側継手部材１１のステム部２５の外周面に形成される突起３３は、図３に示すように、０．０１〜０．０３ｍｍ程度の高さＨを有する。この突起３３は、外側継手部材１１の製作と同時に切削加工によりステム部２５の外周面に形成される。

一方、サポートベアリング２６の内輪２８の内周面に形成される凹溝３４は、図４に示すように、前述した突起３３が嵌合するのに最適な深さを有する。この凹溝３４は、内輪２８と同時に切削加工により内輪２８の内周面に形成される。

この抜け止め構造では、図１および図２に示すように、外側継手部材１１のステム部２５に形成された大径部３５の端部にサポートベアリング２６の内輪２８の端部を当接させると共に、外側継手部材１１のステム部２５の突起３３をサポートベアリング２６の内輪２８の凹溝３４に係合させる。

このように、ステム部２５の突起３３を内輪２８の凹溝３４に係合させることで、その弾性変形により、振動時においてステム部２５に対してサポートベアリング２６を軸方向にずらそうとする力に対抗する抜け止め機能を確保することができる。

この抜け止め構造のように、外側継手部材１１のステム部２５の突起３３をサポートベアリング２６の内輪２８の凹溝３４に係合させたことにより、従来、使用していた止め輪が不要となるので、部品点数の削減が図れる。また、従来、加工が必要であった環状溝を外側継手部材１１に形成する必要がないので、加工時間の短縮および加工工程の段取りの簡素化が図れる。

その結果、コスト低減が図れると共に、簡便な構造によるサポートベアリング２６の抜け止め構造を容易に実現することができる。

以上で説明した実施形態の抜け止め構造において、凹溝３４は、サポートベアリング２６の内輪２８の軌道面３０から軸方向に離隔した部位に形成されている。

このように、内輪２８の軌道面３０から軸方向に離隔した部位に凹溝３４を形成したことにより、サポートベアリング２６の内輪２８に凹溝３４を形成する際や、外側継手部材１１のステム部２５の突起３３をサポートベアリング２６の内輪２８の凹溝３４に係合する際に、その内輪２８の軌道面３０の変形を未然に防止することができる。

なお、以上の実施形態では、サポートベアリング２６を外側継手部材１１のマウス部２４の底部から一体的に延びるステム部２５に装着した場合について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、図５に示すように、外側継手部材１１に別体で設けられた中間シャフト３６に装着する構造であってもよい。

中間シャフト３６は、図５に示すように、外側継手部材３７の底部に形成された軸孔３８に挿入され、スプライン嵌合により外側継手部材３７とトルク伝達可能に連結されている。中間シャフト３６は、その端部に環状の凹溝３９を形成し、その凹溝３９に止め輪４０を嵌着することにより外側継手部材３７に対して抜け止めされている。

サポートベアリング２６の抜け止め構造は、前述した実施形態（図１参照）と同様、中間シャフト３６の外周面に突起３３を設けると共に、サポートベアリング２６の内輪２８の内周面に環状の凹溝３４を設ける。

この抜け止め構造では、中間シャフト３６に形成された大径部４１の端部にサポートベアリング２６の内輪２８の端部を当接させると共に、中間シャフト３６の突起３３をサポートベアリング２６の内輪２８の凹溝３４に係合させる。

このように、中間シャフト３６の突起３３を内輪２８の凹溝３４に係合させることで、その弾性変形により、振動時において中間シャフト３６に対してサポートベアリング２６を軸方向にずらそうとする力に対抗する抜け止め機能を確保することができる。

本発明は前述した実施形態に何ら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内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

１１ 外側継手部材
２５ 軸部（ステム部）
２６ サポートベアリング
２８ 内輪
３０ 軌道面
３３ 突起
３４ 凹溝
３６ 軸部（中間シャフト）

Claims (5)

1. 等速自在継手の外側継手部材から延びる軸部にサポートベアリングを取り付け、前記軸部に対して前記サポートベアリングを抜け止めしたサポートベアリングの抜け止め構造であって、
   前記外側継手部材の軸部の外周面に突起を設けると共に前記サポートベアリングの内輪の内周面に凹溝を設け、外側継手部材の軸部の前記突起をサポートベアリングの内輪の前記凹溝に係合させたことを特徴とするサポートベアリングの抜け止め構造。
2. 前記凹溝は、前記サポートベアリングの内輪の軌道面から軸方向に離隔した部位に形成されている請求項１に記載のサポートベアリングの抜け止め構造。
3. 前記外側継手部材の前記軸部に形成された大径部の端部に前記サポートベアリングの前記内輪の端部を当接させる請求項１又は２に記載のサポートベアリングの抜け止め構造。
4. 前記軸部は、前記外側継手部材に一体的に形成されたステム部である請求項１〜３のいずれか一項に記載のサポートベアリングの抜け止め構造。
5. 前記軸部は、前記外側継手部材に別体で設けられた中間シャフトである請求項１〜３のいずれか一項に記載のサポートベアリングの抜け止め構造。

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