JP2711154B2

JP2711154B2 - 軸受の取付構造

Info

Publication number: JP2711154B2
Application number: JP1266360A
Authority: JP
Inventors: イー．リークブレント
Original assignee: キャタピラーインコーポレイティド
Priority date: 1988-10-17
Filing date: 1989-10-16
Publication date: 1998-02-10
Anticipated expiration: 2013-02-10
Also published as: US4883373C1; US4883373A; JPH02146315A; CA1315838C

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は軸受の取付構造に関し、詳述すれば軸受を取
付位置に保持する手段に関する。

〔従来の技術〕

最終駆動装置や差動機構のように、相互に回転する複
数の軸と歯車とを備えた全ての駆動ギヤ装置において、
部品を回転可能に保持するために軸受が用いられてい
る。軸受は通常一対のレースを備え、そのうちの一方が
１つの部品に固定され、他の一方は上記部品と相対回転
を行う他の部品に固定される。上記のレースは、組立の
際に定位置に保持されるように通常、軽く圧入すること
により各々の部品に固定されている。組立を容易にする
ため各々のレースと部品との間の周方向圧入締め代は小
さくなければならず、このため駆動機構が負荷状態で作
動した場合、機構に生じる力によりレースが動いてしま
う可能性がある。

そのため、軸受を定位置に固定する別個の手段が軸受
内部に適正な予圧を保持するために必要となる。

例えば、ハウジングと回転軸との間に軸受を取り付け
る一般的な方法の１つは、軸受アウタレースの外周を保
持するカウンタボアをハウジングに設ける事である。従
ってレースはカウンタボアの端面と接しており、軸方向
の一方への動きは制限されている。もう一方の軸受レー
スはその内径部に軸を圧入することによって軸を取り付
けられる。保持器に保持された複数のローラは上記レー
スの間に介装され、上記レースが相互に回転できるよう
にしている。軸受インナレースは上記ローラを介して軸
受アウタレースと接触しているため同様に軸方向の一方
への動きが制限されている。軸受全体の軸方向のもう一
方への動きを制限するために、通常、インナレースはナ
ット取り付け用の螺条を設けた軸部分近傍に設置され
る。上記ナットは軸受に当接する位置まで軸に螺合させ
ても良い。このような位置にナットを取付けることによ
って軸受全体の軸方向のもう一方への動きが制限され
る。上記ナットは、軸受に適宜な「予圧」を加えるため
に軸受を所定の圧力で押圧するように軸に螺合させても
良い。ナットが回転して、その結果適切に設定した予圧
が失われることを防止するためナットも固定されなけれ
ばならない。通常、上記ナットの固定は内周部に突起と
外周部にタブとを備えた円形ロックワッシャを用いて行
われる。上記ロックワッシャの内周部突起は軸のキー溝
に嵌合され、ロックワッシャと軸との相対回転が防止さ
れる。また、ロックワッシャの上記外周部タブは通常、
ナットの平面部分上に折り曲げられ、軸とナットとが相
対回転するのを防止する。上述のロック装置の一例は19
79年８月にカガタ氏（T.Kagata）に付与された米国特許
第4,163,486号に開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述の方法は長年の間問題なく使用されて来ているが
非常に小型の駆動装置に用いた場合大きな欠点がある。
非常に小型の駆動装置の場合、必然的に軸径も小さなも
のになり、前述のロックワッシャを取り付けるために軸
にキー溝を設けると、駆動ギヤ装置として軸が受ける荷
重に耐えられない程軸強度が低下してしまうためであ
る。また、軸受を車軸内部に設けるような場合に上述の
方法を用いると別の問題が生じる。このような場合、一
旦組立ててしまうと、ロックワッシャのタブをナット上
に折り曲げるために軸受に接近することが全く、若しく
はほとんどできないためである。

本発明は上述の課題のいくつかを解決することを目的
としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の１つの態様として、第１の部材と、この第１
の部材に軸受を位置決め、固定する手段とを備えた軸受
取付け用装置が提供される。前記第１の部材上には、フ
ランジ部を有する第２の部材が該フランジが前記位置決
め手段に近接して位置決め手段と軸受との動きを制限す
るように設置される。また前記第１の部材に対して第２
の部材を固定する手段も備えられている。

上述の取付構造を用いることにより前述の駆動機構を
小型にすることができる。これは１つには既存の部品を
ロック部材として利用するためである。また、駆動機構
のどの部品にもキー溝を切欠く必要がないため部品のサ
イズを大幅に小型化しながら適切な強度を保持すること
が可能である。

〔実施例〕

図面、特に第１図を参照すると、中央の差動装置ハウ
ジング組立体16の両側に設けられた一対のアクスルハウ
ジング12,14を備えた車軸組立体10が示されている。ア
クスルハウジング12,14は差動装置ハウジング16に複数
のボルト18により取着されているい。差動装置ハウジン
グ内部には公知の構造の差動装置20が取付けられてい
る。差動装置20への入力は車両の動力装置（図示せず）
の出力軸のような駆動源からピニオン軸22を介して傘歯
歯車24に対して行われる。この駆動力は上記傘歯歯車24
から複数のピニオン歯車26を介し、差動装置20の両側に
延びた一対の差動出力軸28,30に伝達される。上記差動
出力軸28,30はそれぞれ歯車減速機構32,34と噛合してお
り、該歯車減速機構32,34は次に、それぞれのアクスル
ハウジング12,14中を以下に説明するように駆動力を伝
達している。

それぞれのアクスルハウジングは同一であるので、以
下には一方についてのみ説明する。以下同じ参照番号は
それぞれのアクスルハウジング12,14の同様な部品を示
している。アクスルハウジング12中には、図示した実施
例では車軸36から成る第１の部材35がハウジングに対し
て回転可能に保持されている。車軸36はアクスルハウジ
ングの前記差動装置寄り（内側）部分44と外側部分46と
に間隔を明けてそれぞれ配置したころ軸受40と42とによ
り支持されている。

第１、即ち外側の軸受40は車両の車輪（図示せず）に
近い位置のアクスルハウジング12と車軸36との間に配置
されており、軸受40のアウタレース48はアクスルハウジ
ングに形成したカウンタボア50に圧入されている。この
アウタレースはカウンタボア50の半径方向に延設された
面52に押圧されており、それによりアウタレース40がア
クスルハウジングの内側方向に移動しないようにされて
いる。軸受40のインナレース54は車軸36上に配置され、
車軸36の内側に向けて半径方向に延設された面56に接触
しており、それによりインナレースが外側方向に動かな
いようにされている。ローラの保持器58は車軸とアクス
ルハウジングとが相互回転できるような公知の方法でア
ウタレース48とインナレース54との間に取付けられてい
る。

第２、すなわち内側の軸受42は、第２図に詳細を示す
ように、アクスルハウジング12の内側部分46近傍の車軸
36とアクスルハウジング12との間に配設されている。軸
受42のアウタレース60はアクスルハウジング12に形成さ
れたカウンタボア62に圧入されてカウンタボア62内面に
形成された半径方向に延びる面64と係合し、それにより
軸方向の外側への動きを制限されている。インナレース
66はアウタレース60との間にローラ保持器68を公知の方
法で挟持するように車軸36上に配設され、ナット72から
成る軸方向の位置決め部材69がインナレース66の内側の
面70に当接し、軸36に対してインナレースを位置決めす
るのに用いられている。上記ナット72は車軸36に形成さ
れた螺条部分74に螺合している。螺条部分74の内側の車
軸端部78には外面スプライン76が形成されている。ま
た、支持部材である第２の回転部材79、即ち、図面では
遊星歯車キャリヤ80、の中心孔83の内面にはスプライン
82が形成されていて、この内面スプライン82は車軸36の
外面スプライン76と噛合しており、これら２つの部材が
一体になって回転するように連結している。上記遊星歯
車キャリヤ80には複数の遊星歯車86が取付けられ、これ
らの遊星歯車は差動装置出力軸28の外側端部90に形成さ
れた太陽歯車88と噛合している。上記のように取り付け
られているため、遊星歯車86とキャリヤ80とは、太陽歯
車88から車軸36に駆動力を伝達する際に減速機構として
働く。上記遊星歯車キャリヤ80は、車軸36の前記端部78
に形成された浅い円周溝94と係合しているスナップリン
グ92を備えた固定手段91により車軸36に取付けられてい
る。従って遊星歯車キャリヤ80は前記ナット72とスナッ
プリング92との間に挟持されて軸方向の動きが制限され
ている。遊星歯車キャリヤ80の外側面98には半径方向に
延びるフランジ部分96が設けられており、このフランジ
部分96は第３図からわかるように、ナット72の平面部分
100の１つの上に重なるように配置されている。このフ
ランジ部96はナット72から半径方向に多少の間隙が生じ
るように配置されており、ナット72が回転した場合、遊
星歯車キャリヤ80に対して所定量だけ回転するとナット
72の角部102がフランジ96に当接し、それ以上回転でき
ないようになっている。

アクスルハウジング12,14内の部品の装着はアクスル
ハウジングを差動装置ハウジング16に接続する前に行わ
れる。例えばアクスルハウジング12の組立の最初に第１
と第２の軸受40と42のアウタレース48と60はアクスルハ
ウジング１内の定位置に圧入される。同様に車軸36をハ
ウジング12内に装着する前に外側の軸受40のインナレー
ス54が車軸36の前記半径方向に延設した面56上に取付け
られる。ローラ保持器58のインナレース54に取付けた後
車軸36はローラ保持器58がアウタレース48とインナレー
ス54との間に挟持されるまでアクスルハウジング12に挿
入される。次いで、内側の軸受42のインナレース66とロ
ーラ保持器68とが車軸36に装着され、ローラ保持器68が
アウタレース60とインナレース66との間に挟持される。
その後ナット72が車軸36に螺着されインナレース66に対
して所定のトルクで締結される。ナット72に加えるトル
クにより内側と外側の軸受40と42とには適正な予圧が生
じると共に車軸36がアクスルハウジング12に対して軸方
向に位置決めされる。

次に遊星歯車キャリヤ80がその内面スプライン82と車
軸36の外面スプライン76とを噛合させることにより車軸
36に取付けられる。上記作業においては、遊星歯車キャ
リヤ80を車軸36に沿って定位置に移動させる際に前記フ
ランジ部96がナット72の前記平面部100と重なるような
適当な位置に遊星歯車キャリヤ80のスプライン82を車軸
36のスプライン76に合わせる必要がある。キャリヤ80が
ナット72の角部102に当たり、定位置に装置できない場
合はキャリヤ80を軸36から一旦抜き出して回転させナッ
ト72に対するフランジ96の位置を調整しなければならな
い。このような場合、ナット72の位置を調整することな
くキャリヤ80をどちらかの方向に回転させることで適切
な係合が得られるようにすることが望ましい。本発明で
はスプライン接続部84を、所定の角度だけ間隔を明けた
所定の歯数で構成するようにしたことにより上記の調整
が可能になっている。上記歯数と歯の間隔の関係と、軸
36とフランジ部96との半径方向の間隔とにより、フラン
ジ部96はナット72に対して隣接した歯の成す中心角（歯
間角度）の半分に等しい角度だけ回転できるようになっ
ている。

上記フランジ部96がナット72と適正な位置関係になる
ように遊星歯車キャリヤ80を車軸36に装着するとスナッ
プリング用の溝96がスナップリング92を装着できる位置
になり、スナップリング92が溝96に嵌装されキャリヤ80
を軸36に対して軸方向に固定する。キャリヤ80を定位置
に取付けるとアクスルハウジング12の組立は完了し、各
々のアクスルハウジング12,14が中央の差動装置ハウジ
ング16に取付けられる。

〔発明の効果〕

上述のように本発明は、隣接した遊星歯車キャリヤ80
のフランジ部96をナット72の回り止めとして利用するこ
とにより特別なロック用部品を用いることなく軸受40,4
2を適正な予圧状態に保持することが可能となってい
る。このため、所要部品点数が削減されると共に、適正
な予圧に調整した後にロックワッシャや同様の部材に触
れる必要がなくなるため組立工程を大幅に簡素化するこ
とができる。また、上述のように不要な部品を削減する
だけでなく車軸36にキー溝を加工する事も不要になり、
軸の疲労強度も大幅に向上する。従って軸や駆動装置の
サイズを小さくできるため駆動機構を非常に小型にする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の原理を用いた差動装置の略示図、第
２図は、第１図の差動装置の拡大断面図、第３図は第２
図のIII−III線に沿った拡大断面図である。 35……軸（第１の部材）、42……軸受、 69……位置決め手段、72……ナット、 79……第２の部材、80……遊星歯車キャリヤ、 91……固定手段、92……スナップリング、 96……フランジ部分。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に第１の部材（35）を回転可能に保持
するハウジング（12,14）の、上記第１の部材（35）と
上記ハウジング（12,14）との間に軸受（42）を配置す
る軸受の取付構造であって、上記第１の部材（35）に軸受（42）を位置決め固定する
位置決め手段（69）と、上記第１の部材（35）上の、上記位置決め手段（69）に
隣接した位置に形成されたスプライン（76）と、フランジ（96）を形成した部分とスプライン（82）を形
成した部分とを備えた第２の部材（79）であって、該第
２の部材のスプライン（82）と前記第１の部材上のスプ
ライン（76）とを噛合させて、前記フランジ（96）が前
記位置決め手段（69）に近接した位置になるように前記
第１の部材（35）上に取り付けられ、前記位置決め手段
（69）と軸受（42）との動きを制限する第２の部材（7
9）と、該第２の部材（79）を前記第１の部材（35）に固定する
固定手段（91）と、を備えた軸受の取付構造。
【請求項２】前記位置決め手段（69）は、前記第１の部
材（35）に螺合し、前記軸受（42）に当接する位置まで
前記第１の部材（35）の軸線方向に移動させることによ
り前記軸受（42）の前記軸線方向の動きを制限するナッ
ト部材（72）を備えた請求項１に記載の軸受の取付構
造。
【請求項３】前記第１と第２の部材（35,79）上に形成
されたスプライン（76,82）の歯は、それぞれの歯の間
に、所定の中心角度または周方向ピッチ間隔を明けて配
設されている請求項１に記載の軸受の取付構造。
【請求項４】前記第２の部材（79）の前記フランジ部分
（96）は、前記第２の部材（79）から前記位置決め手段
（69）上に重なる位置まで延設され、前記位置決め手段
（69）と前記フランジ部分（96）との間には、前記スプ
ライン（76,82）の歯の前記所定の中心角度の２分の１
に相当する前記位置決め手段（69）と前記フランジ部分
（96）との間の回転方向の取付誤差を許容可能な半径方
向隙間が設けられている、請求項３に記載の軸受の取付
構造。
【請求項５】前記第２の部材（79）は、複数の遊星歯車
（86）を担持すると共に中心貫通孔（83）を備えた遊星
歯車キャリヤ（80）であり、上記中心貫通孔（83）の内
面に前記スプライン（82）が設けられている請求項１に
記載の軸受の取付構造。