JP2020041577A

JP2020041577A - 動力伝達装置

Info

Publication number: JP2020041577A
Application number: JP2018168330A
Authority: JP
Inventors: 英彦番匠谷; Hidehiko BANSHOYA
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-09-07
Filing date: 2018-09-07
Publication date: 2020-03-19

Abstract

【課題】低温時にクリープ摩耗抑制効果を得ることのできる動力伝達装置を提供する。【解決手段】外周側にギヤを有する筒状のギヤ部材１２が、ギヤ部材１２の内周面に内嵌される外輪１８とケース１６に外嵌される内輪２０とを備える軸受１４でもってケース１６に回転自在に支持され、かつ、外輪１８の外周面がギヤ部材１２の内周面に締り嵌めされ、内輪２０の内周面がケース１６に隙間嵌めされた動力伝達装置１０であって、内輪２０の軸線Ｃ方向の側面２６とケース１６との間に、弾性体３０が嵌め込まれているものである。【選択図】図１

Description

本発明は、車両などに備わる動力伝達装置に関するものである。

従来、外周側にギヤを有する筒状のギヤ部材が、このギヤ部材の内周面に内嵌される外輪とケースに外嵌される内輪とを備える軸受でもってケースに回転自在に支持され、かつ、外輪の外周面がギヤ部材の内周面に締り嵌めされ、内輪の内周面がケースに隙間嵌めされた動力伝達装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１８−０４０４２４号公報

ところで、内輪の内周面がケースに隙間嵌めされていると、内輪の連れ回りにより内輪の内周面とケースとの嵌め合い部においてクリープ摩耗が発生することがある。そこで、クリープ摩耗を抑制するべく、図６に示すように、内輪１の内周面とケース２との間にＯリング等の環状弾性体３を配設することがある。

しかし、低温時には、図７に示すように、ケース２とギヤ部材４および軸受５の線膨張係数差により内輪１の内周面とケース２との間の隙間が拡大し、環状弾性体３の締め代の低下により、クリープ摩耗抑制効果が得られなくなるおそれがある。このため、低温時にクリープ摩耗抑制効果を得ることのできる構造が求められていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、低温時にクリープ摩耗抑制効果を得ることのできる動力伝達装置を提供することを目的とする。

上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る動力伝達装置は、外周側にギヤを有する筒状のギヤ部材が、該ギヤ部材の内周面に内嵌される外輪とケースに外嵌される内輪とを備える軸受でもって前記ケースに回転自在に支持され、かつ、前記外輪の外周面が前記ギヤ部材の内周面に締り嵌めされ、前記内輪の内周面が前記ケースに隙間嵌めされた動力伝達装置であって、前記内輪の軸線方向の側面と前記ケースとの間に、弾性体が嵌め込まれていることを特徴とする。

本発明に係る動力伝達装置によれば、軸受の内輪の側面とケースとの間に嵌め込まれた弾性体によって内輪の連れ回りが抑えられ、また、低温時にケースとギヤ部材および軸受の線膨張係数差により内輪の側面とケースとの間の隙間が拡大することもないため、低温時にクリープ摩耗抑制効果を得ることができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態に係る動力伝達装置を示す概略断面図である。図２は、皿ばねの荷重特性を示す図である。図３は、皿ばねとＯリングの使い分けを説明する図である。図４は、本発明の他の実施の形態に係る動力伝達装置を示す概略断面図である。図５は、組付け時の説明図である。図６は、従来の動力伝達装置（常温時）を示す概略断面図である。図７は、従来の動力伝達装置（低温時）を示す概略断面図である。

以下に、本発明に係る動力伝達装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

図１に示すように、本発明の実施の形態に係る動力伝達装置１０は、外周側に図示しないギヤを有する筒状のギヤ部材１２と、ギヤ部材１２の両端の内周面に設けた軸受１４を介してギヤ部材１２を軸線Ｃの周りに回転自在に支持するケース１６とを備える。

軸受１４は、ギヤ部材１２の内周面に内嵌される外輪１８と、ケース１６に外嵌される内輪２０と、これらの間に転動可能に配置される複数の球２２と、球２２を転動可能に保持する図示しない保持器とを備える。外輪１８の外周面はギヤ部材１２の内周面に締り嵌めされ、内輪２０の内周面はケース１６の外周面に隙間嵌めされている。

内輪２０の内周面には、図示しない２つの環状溝が全周に亘って形成されており、これらの環状溝には、断面略円形状のゴム製のＯリング２４（環状弾性体）がそれぞれ装着されている。なお、本実施の形態のＯリング２４の装着本数は２本であるが、本発明はこれに限定されず、１本または３本以上であってもよい。

ここで、従来の構造では、図７に示したように、内輪１とケース２の間のラジアル方向の嵌め合い面は低温時に隙間が拡大してしまうが、内輪１の軸線Ｃ方向の側面とケース２の間は隙間が縮小するため、本発明ではこれを利用し、内輪１の側面とケース２の間に弾性体を挟み込むことでクリープ摩耗抑制効果を得る。

より具体的には、本実施の形態では、図１に示すように、左側の軸受１４の内輪２０の左側の側面２６と、これに対向するケース１６の側面２８との間に、弾性体としての皿ばね３０を嵌め込んでいる。このようにすれば、低温時に皿ばね３０の荷重により内輪２０の側面２６とケース１６の側面２８の間に摩擦力が発生するので、内輪２０の連れ回りを抑制することが可能となる。また、低温時にケース１６とギヤ部材１２および軸受１４の線膨張係数差により内輪２０の側面２６とケース１６の側面２８との間の隙間が拡大することもない。このため、低温時にクリープ摩耗抑制効果を得ることができる。なお、図１のように片側の軸受１４のみに皿ばね３０を設けた場合でも、左右両側の軸受１４に対する耐クリープ力が向上するので、クリープ摩耗抑制効果を得ることができる。

皿ばね３０を設けることにより、軸受１４にはアキシアル荷重が発生することになるが、一般的に、皿ばねは一定のストローク範囲において荷重変化を比較的小さくすることができるため、図２に示すように、この荷重変化が比較的小さいストローク範囲を皿ばね３０の使用範囲に設定することが望ましい。このようにすれば、軸受耐久強度に対する温度の影響を小さくでき、軸受設計も容易となる。

また、内輪２０の内周側のＯリング２４と併用し、低温時は皿ばね３０によりクリープ摩耗を抑制し、高温時はＯリング２４によりクリープ摩耗を抑制する、というように使い分けるのが望ましい。このようにすれば、図３に示すように、使用される全温度範囲において必要とされる耐クリープ力を確保しながら、皿ばね３０によりアキシアル荷重が発生する領域を最小限とし、軸受１４の耐久強度への影響を低減することができる。

上記の実施の形態では、内輪２０の側面２６とケース１６の側面２８との間に嵌め込む弾性体として皿ばね３０を用いた場合を例にとり説明したが、本発明の弾性体はこれに限るものではない。例えば、図４に示すように、皿ばね３０の代わりにＯリング３２を内輪２０の側面２６とケース１６の側面２８との間に嵌め込んでもよい。この場合もＯリング３２は片側の軸受１４に対してのみ設けてもよいが、図４のように左右両側の軸受１４に設けることも可能である。

また、本発明の弾性体は、ギヤ部材１２とケース１６の組付け時に、上を向いているケース１６側に挿入配置することが望ましい。こうすることで、ケース１６をギヤ部材１２に組付ける際に、弾性体が脱落するのを防止することが可能となる。例えば、図５（１）に示すように、ギヤ部材１２の上方から上側のケース１６を組付ける場合は、ギヤ部材１２の下側のケース１６と内輪２０との間に皿ばね３０（弾性体）を挿入配置する。このようにすれば、組付け時に皿ばね３０が脱落する可能性は無い。これに対し、図５（２）に示すように、上側のケース１６と内輪２０との間に皿ばね３０を挿入配置した場合は、組付け時に皿ばね３０が脱落する可能性がある。

また、軸受幅については、弾性体のストローク範囲の設計を容易とするため、一般公差よりも公差レンジを縮小した特殊公差とすることが望ましい。

１０動力伝達装置
１２ギヤ部材
１４軸受
１６ケース
１８外輪
２０内輪
２２球
２４Ｏリング
２６，２８側面
３０皿ばね（弾性体）
３２Ｏリング（弾性体）
Ｃ軸線

Claims

外周側にギヤを有する筒状のギヤ部材が、該ギヤ部材の内周面に内嵌される外輪とケースに外嵌される内輪とを備える軸受でもって前記ケースに回転自在に支持され、かつ、前記外輪の外周面が前記ギヤ部材の内周面に締り嵌めされ、前記内輪の内周面が前記ケースに隙間嵌めされた動力伝達装置であって、
前記内輪の軸線方向の側面と前記ケースとの間に、弾性体が嵌め込まれていることを特徴とする動力伝達装置。