JP4595493B2 - 回転体支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載される回転体の支持構造に関する。

車両には種々の回転体が搭載されており、その回転体の中には、アウターレースとインナーレースとの間に複数個の転動体を有する転がり軸受によってハウジングに軸心周りに回転可能に支持されているものがある。たとえば、ディファレンシャル装置に備えられるデフケースがそれであり、上記転がり軸受としては、円錐ころ軸受や、アンギュラ玉軸受が用いられる。これら円錐ころ軸受やアンギュラ玉軸受は、（１）軸のラジアル方向およびアキシアル方向の位置決めのため、（２）軸受の剛性確保のため、および、（３）アキシアル方向、ラジアル方向の振動および共振、異音の防止のため、適正な予圧を与える必要がある。

上記予圧を調整する方法として、軸受のアウターレースとハウジングとの間にシムを介装することがよく知られている。軸受のアウターレースとハウジングとの間にシムを介装することによって予圧調整を行う場合、軸受のアウターレースとハウジングとの間の隙間には、それらアウターレースやハウジングなどの加工公差に起因するばらつきがあることから、数種類或いはそれ以上の異なる厚さのシムを用意し、その用意した複数種類のシムの中から実際の隙間に応じたシムを選択することになる。

この方法では複数種類のシムを用意する必要がある上、組み付け工程で寸法を測定して、最適なシムを選択する必要があるので、用意しなければならない部品点数が多く、また、組み付けにも時間がかかってしまうという問題がある。

そこで、上記シムに代えて、皿バネを用いることが提案されている（たとえば、特許文献１）。皿バネを用いる場合には、軸受のアウターレースとハウジングとの間の隙間にばらつきがあっても、皿バネの軸長が伸縮することによってその隙間を常に埋めることができるため、１種類の皿バネを用意するだけでよく、また、組み付けの際の寸法測定も不要になる。
特開２００３−３４３６９２号公報

しかし、前記特許文献１のように、予圧調整に皿バネを用いる場合、デフケースに駆動力が伝達されることにより、デフケースがハウジングに対して軸方向に相対的に移動させられると、皿バネが塑性変形させられてしまい、その結果、軸受に適正な予圧を与えることができなくなってしまう可能性があった。また、皿バネは、それが介装されている部材との間の接触が線接触であることから、デフケースのハウジングに対する相対移動の繰り返しにより、デフケース、ハウジング、および皿バネが摩耗してしまう可能性もあった。

上記のような課題は、ディファレンシャル装置に限らず、カウンターシャフトなど、適正な予圧を必要とする回転体については同様に生じうる。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、適正な予圧を長期間付与することができ、且つ、部材の摩耗を抑制することができる回転体支持構造を提供することにある。

上記目的を達成するための第１発明は、アウターレースとインナーレースとの間に複数個の転動体を有する転がり軸受によって、回転体をハウジングに軸心周りに回転可能に支持する回転体支持構造であって、(a) 所定の弾性力を有するウェーブスプリングが前記アウターレースと前記ハウジングとの間に配置され、(b) そのウェーブスプリングが前記アウターレースの軸方向の移動により完全に縮長させられる前にそのアウターレースの移動を衝止するストッパ機構を備え、(c) 前記ストッパ機構として、前記アウターレースの側面が衝止される衝止面と、その衝止面の外周側または内周側において前記ウェーブスプリングを収容し、軸方向の長さがそのウェーブスプリングが完全に縮長させられた場合の長さよりも長くされている環状凹部とが形成され、且つ、前記ハウジングよりも高硬度の材料で構成されたストッパ部材を備えることを特徴とする。
また、上記目的を達成するための第２発明は、アウターレースとインナーレースとの間に複数個の転動体を有する転がり軸受によって、回転体をハウジングに軸心周りに回転可能に支持する回転体支持構造であって、(a) 所定の弾性力を有するウェーブスプリングが前記アウターレースと前記ハウジングとの間に配置され、(b) そのウェーブスプリングが前記アウターレースの軸方向の移動により完全に縮長させられる前にそのアウターレースの移動を衝止するストッパ機構を備え、(c) 前記ウェーブスプリングは、前記回転体の軸方向の一端を支持する前記転がり軸受と前記ハウジングとの間、および、前記回転体の軸方向の他端を支持する前記転がり軸受と前記ハウジングとの間にそれぞれ設けられるとともに、前記ストッパ機構もそれぞれのウェーブスプリングに対して設けられ、(d) 且つ、その２つのウェーブスプリングのばね定数および自由長の少なくとも一方が互いに異なることにより、前記回転体に駆動力が伝達されない状態において、一方の転がり軸受のアウターレースが一方の前記ストッパ機構に衝止させられるようになっていることを特徴とする。

また、第３発明は、第２発明の回転体支持構造において、前記ハウジングに、前記アウターレースの側面が衝止される衝止面と、その衝止面の外周側または内周側において前記ウェーブスプリングを収容する環状凹部とが形成され、そのウェーブスプリングの前記ハウジング側の端部から前記衝止面までの軸方向の長さがそのウェーブスプリングが完全に縮長させられた場合の長さよりも長くされていることにより、前記ストッパ機構が構成されていることを特徴とする。

また、第４発明は、第２発明または第３発明の回転体支持構造において、前記ハウジングと前記ウェーブスプリングのそのハウジング側の端部との間に、そのハウジングよりも硬度の高い保護部材が配置されていることを特徴とする。

また、第５発明は、第１発明乃至第４発明のいずれか１の回転体支持構造において、前記アウターレースは、常温下では前記ウェーブスプリングの付勢力によって動かされないが、車両走行による温度上昇時にはそのウェーブスプリングの付勢力によって前記ハウジングに対して相対移動させられるように、そのハウジングに嵌め入れられていることを特徴とする。

また、第６発明は、第１発明乃至第５発明のいずれか１の回転体支持構造において、前記回転体がデフケースであることを特徴とする。

また、第７発明は、第１発明乃至第５発明のいずれか１の回転体支持構造において、前記回転体がカウンターシャフトであることを特徴とする。

第１発明によれば、ウェーブスプリングの付勢力によって転がり軸受に予圧が付与されるので、予圧調整用のシムを廃止することができる。従って、組み付け時間の短縮が可能となる。また、ウェーブスプリングは、それが介装される部材と面接触することから、皿バネを用いる場合よりもハウジングおよびアウターレースとの間の接触面積が向上して、これらの部材の摩耗を抑制することができる。また、ストッパ機構により、ウェーブスプリングが完全に縮長させられることが防止されるので、ウェーブスプリングの塑性変形が防止される。上記摩耗抑制および塑性変形防止により、必要な予圧を発生させることができる弾性力が長期間維持される。また、ストッパ機構をハウジングの形状で構成する場合に比較して、ハウジングの形状が簡素化されることから、ハウジングの加工工数を削減することができ、また、ストッパ部材はハウジングよりも高硬度の材料で構成されていることから、ウェーブスプリングの動作によってハウジングが局部的に高い応力を受けて損傷することも防止される。
また、第２発明によれば、ウェーブスプリングの付勢力によって転がり軸受に予圧が付与されるので、予圧調整用のシムを廃止することができる。従って、組み付け時間の短縮が可能となる。また、ウェーブスプリングは、それが介装される部材と面接触することから、皿バネを用いる場合よりもハウジングおよびアウターレースとの間の接触面積が向上して、これらの部材の摩耗を抑制することができる。また、ストッパ機構により、ウェーブスプリングが完全に縮長させられることが防止されるので、ウェーブスプリングの塑性変形が防止される。上記摩耗抑制および塑性変形防止により、必要な予圧を発生させることができる弾性力が長期間維持される。また、回転体に駆動力が伝達されていない状態でも、ハウジングに対する回転体の相対位置が安定する。

第３発明によれば、ハウジングの形状によって前記ストッパ機構が構成されていることから、部品点数が少なくなって、コスト低減が可能となる。

第４発明によれば、車両の加速、減速、後退が繰り返されることにより、ウェーブスプリングが繰り返し伸縮させられたとしても、ウェーブスプリングからの応力は、ハウジングよりも高硬度の保護部材を介してハウジングに伝達されるので、ハウジングに局所的な応力が加わることが抑制される。従って、ウェーブスプリングの動作によってハウジングが局部的に高い応力を受けて損傷することが防止される。

第５発明によれば、適切に予圧抜けを防止することができる。

本発明の回転体支持構造は、回転体としてデフケースを有するディファレンシャル装置やカウンターシャフトの支持構造に適用可能であり、ディファレンシャル装置としては、はすば歯車型ピニオンギヤを用いたディファレンシャル装置や、複数対のピニオンギヤを用いたディファレンシャル装置など、公知の種々の形式のディファレンシャル装置に適用可能である。また、ディファレンシャル装置は、差動制限機能を有するものであってもよい。

ウェーブスプリングとは、線材をコイル状に巻き、且つ、波形状としたものであり、巻き数が２回以上のものだけでなく、１回巻きのものも含まれる。線材をコイル状に巻いたものであるので、プレス打ち抜き製のものと異なり両端部を有するが、その両端部が互いに結合されていてもよい。また、複数のウェーブスプリングが積層されて使用されてもよい。

ウェーブスプリングは、ハウジングとアウターレースとの間に直接介装されてもよいし、前記第３発明のように、ハウジングとウェーブスプリングとの間に保護部材が配置されることにより、ウェーブスプリングがハウジングとアウターレースとの間に間接的に介装されていてもよい。

ウェーブスプリングおよびストッパ機構は、回転体の軸方向両端部にそれぞれ設けられていることが好ましいが、いずれか一方の側のみに設けられていても一応の効果が得られる。また、ウェーブスプリングおよびストッパ機構が回転体の軸方向両端部にそれぞれ設けられる場合、ばね定数および自由長が互いに同じである２つのウェーブスプリングを用いてもよいが、前記第５発明のように、２つのウェーブスプリングのばね定数および自由長の少なくとも一方が互いに異なるように設定されることが好ましい。

次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例であるディファレンシャル装置１０の断面図である。このディファレンシャル装置１０は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両に好適に用いられるものである。また、図１は、加速時または無負荷時の状態を示している。

ディファレンシャル装置１０は、回転体として鋳鉄製のデフケース１２を有しており、そのデフケース１２内に、一対のピニオンギヤ１４および一対のサイドギヤ１６等が収容されている。デフケース１２には、箱状の本体部１２ａから両側に突き出す一対の筒部１２ｂが、互いに同一軸心上となるように形成されており、その筒部１２ｂの内周面に嵌入穴１８が形成されている。また、デフケース１２には、本体部１２ａから上記嵌入穴１８の軸心に対して垂直となる方向に突き出す突起部１２ｃが形成されている。

上記デフケース１２の本体部１２ａには、前記ピニオンギヤ１４およびサイドギヤ１６等を収容する収容室２０が形成されており、収容室２０は、前記嵌入穴１８と連通させられている。また、本体部１２ａには、軸心が互いに共通するとともにその軸心が前記嵌入穴１８の軸心と直交し、且つ、収容室２０と連通する一対の連通穴２２と、その一対の連通穴２２のうちの前記突起部１２ｃ側の連通穴２２と直交し、本体部１２ａを貫通するピン挿入穴２４とが形成されている。

上記構成のデフケース１２は、そのデフケース１２の一対の筒部１２ｂの外周にそれぞれ配置された一対の円錐ころ軸受２６（すなわち転がり軸受）によって、アルミ合金製のハウジング２８に相対回転可能に支持されている。この円錐ころ軸受２６は、筒部１２ｂの外周に嵌め付けられるインナーレース３０と、ハウジング２８に嵌め入れられるアウターレース３２と、それらインナーレース３０およびアウターレース３２の間に介装される複数個の円錐ころ３４（すなわち転動体）とを有している。

ハウジング２８には、上記一対のアウターレース３２の外側面３２ａ（他方のアウターレース３２とは反対側の側面）が衝止させられる一対の衝止面３６と、その衝止面３６の内周側に隣接し、軸方向外側（アウターレース３２から離隔する側）に凹んだ一対の環状凹部３８とが形成されている。また、一方の衝止面３６とアウターレース３２との間には、他方のアウターレース３２が衝止面３６に衝止させられた状態においてクリアランス４０が形成されている。上記一対の環状凹部３８には、一方の端が前記アウターレース３２の外側面３２ａに当接させられて、そのアウターレース３２を他方のアウターレース３２側へ付勢するウェーブスプリング４２Ｒ、４２Ｌがそれぞれ収容されている。この環状凹部３８の軸方向の長さは、その環状凹部３８に収容されているウェーブスプリング４２Ｒ、４２Ｌが完全に縮長させられた場合の軸方向長さよりも長くされている。上記ハウジング２８の形状、すなわち、衝止面３６および環状凹部３８により、ストッパ機構４４が構成される。

図２は、上記ウェーブスプリング４２の一例を示す斜視図である。図２に示すように、ウェーブスプリング４２は、円周方向に緩やかな波形状が連続するものであり、それが介装されている部材、すなわち、アウターレース３２およびハウジング２８と面接触する。

図１に戻って、前記一対のアウターレース３２は、ともに、常温時には上記ウェーブスプリング４２Ｒ、４２Ｌからの付勢力によって軸方向へ移動させられないが、車両走行によってハウジング２８の温度が上昇（たとえば８０〜１００℃）して、そのハウジング２８が膨脹したときには、ウェーブスプリング４２Ｒ、４２Ｌからの付勢力によって軸方向へ移動させられる程度にハウジング２８に軽圧入されている。

デフケース１２の前記一対の連通穴２２には、小歯車軸４６が挿し通されており、収容室２０に収容された一対のピニオンギヤ１４は、この小歯車軸４６に回転可能に支持されている。一対のサイドギヤ１６は、上記一対のピニオンギヤ１４とそれぞれ噛み合っている。サイドギヤ１６の軸心は前記嵌入穴１８の軸心と一致させられており、ドライブシャフト４８Ｒ、４８Ｌは、嵌入穴１８を通って一対のサイドギヤ１６の内周にスプライン嵌合されている。

デフケース１２のピン挿入穴２２には、上記小歯車軸４６を径方向に貫通し、その小歯車軸４６が軸方向へ移動するのを禁止する固定ピン５０が挿入されている。さらに、デフケース１２の突起部１２ｃの一方の側面（図１の左側の側面）には、前記サイドギヤ１６と同心上となるようにリングギヤ５２が当接させられており、リングギヤ５２はボルト５４によりデフケース１２に固定されている。上記リングギヤ５２は、自動変速機の出力軸となるカウンターシャフト８０（図５参照）と一体回転させられるディファレンシャルドライブギヤ８５（図５参照）と噛み合わされており、そのディファレンシャルドライブギヤ８５によりリングギヤ５２が回転させられると、ボルト５４によりリングギヤ５２と一体とされたデフケース１２は、サイドギヤ１６の軸心回りに回転させられる。そして、このデフケース１２の回転駆動力は、ピニオンギヤ１４を介してサイドギヤ１６にトルク配分されて伝達される。

なお、リングギヤ５２は、はす歯とされており、加速時には、リングギヤ５２と前記ディファレンシャルドライブギヤ８５とのかみ合いによりデフケース１２は図右側への軸方向力を受けるので、図１に示すように、図右側のアウターレース３２が衝止面３６に衝止させられる。このとき、ウェーブスプリング４２Ｒは縮長させられるが、そのウェーブスプリング４２Ｒが収容されている環状凹部３８の軸方向長さは、ウェーブスプリング４２Ｒが完全に縮長させられた場合の長さよりも長くされているので、ウェーブスプリング４２Ｒの塑性変形が防止される。また、このとき、他方のアウターレース３２は、ウェーブスプリング４２Ｌによって押されて軸方向に移動させられるので、そのウェーブスプリング４２Ｌ側の円錐ころ軸受２６の予圧抜けが防止される。

一方、減速時または後退時には、デフケース１２は図左側への軸方向力を受けるので、図左側のアウターレース３２が衝止面３６に衝止させられる。このときは、ウェーブスプリング４２Ｌが縮長させられるが、そのウェーブスプリング４２Ｌが収容されている環状凹部３８の軸方向長さも、そのウェーブスプリング４２Ｌが完全に縮長させられた場合の長さよりも長くされているので、ウェーブスプリング４２Ｌの塑性変形も防止される。また、このときは、図右側のアウターレース３２がウェーブスプリング４２Ｒによって押されて軸方向に移動させられるので、そのウェーブスプリング４２Ｒ側の円錐ころ軸受２６の予圧抜けも防止される。

なお、ウェーブスプリング４２Ｒ、４２Ｌのばね定数および自由長は、ハウジング２８とデフケース１２との線膨張係数の違いを考慮した前記クリアランス４０が所定の公差範囲内である場合に、予め設定された所定範囲内の適正予圧を円錐ころ軸受２６に付与できるように設定されている。また、本実施例では、図左側のウェーブスプリング４２Ｌは、図右側のウェーブスプリング４２Ｒよりも自由長が長くされており、ウェーブスプリング４２Ｒ、４２Ｌの変位にかかわらず、左側のウェーブスプリング４２Ｌの付勢力が右側のウェーブスプリング４２Ｒの付勢力よりも常に大きくなるように設定されている。そのため、ハウジング２８の温度上昇時、すなわち、ウェーブスプリング４２の付勢力によってアウターレース３２が軸方向に移動可能な状態となった時は、デフケース１２に駆動力が伝達されない無負荷状態であっても、図１に示すように、一方のアウターレース３２が衝止面３６に衝止させられる位置まで、デフケース１２およびボルト５４によりデフケース１２と一体化されたリングギヤ５２が移動させられるので、リングギヤ５２のかみ合い位置が安定する。

以上、説明したように、本実施例によれば、ウェーブスプリング４２の付勢力によって円錐ころ軸受２６に予圧が付与されるので、予圧調整用のシムを廃止することができる。従って、組み付け時間の短縮が可能となる。また、ウェーブスプリング４２は、それが介装される部材と面接触することから、皿バネを用いる場合よりもハウジング２８およびアウターレース３２との間の接触面積が向上して、これらの部材２８、３２の摩耗を抑制することができる。また、ストッパ機構４４により、ウェーブスプリング４２が完全に縮長させられることが防止されるので、ウェーブスプリング４２の塑性変形が防止される。上記摩耗抑制および塑性変形防止により、必要な予圧を発生させることができる弾性力が長期間維持される。

また、本実施例によれば、ハウジング２８の形状によりストッパ機構４４が構成されていることから、部品点数が少なくなって、コスト低減が可能となる。

また、本実施例によれば、左側のウェーブスプリング４２Ｌの付勢力が常に右側のウェーブスプリング４２Ｒの付勢力よりも大きくなるように設定されているので、デフケース１２に駆動力が伝達されない状態でも、ハウジング２８に対するデフケース１２の相対位置が安定する。

また、本実施例によれば、アウターレース３２は、常温下ではウェーブスプリング４２Ｒ、４２Ｌの付勢力によって動かされないが、車両走行による温度上昇時にはそのウェーブスプリング４２Ｒ、４２Ｌの付勢力によってハウジング２８に対して相対移動させられる程度にそのハウジング２８に軽圧入されているので、適切に予圧抜けが防止される。

また、本実施例によれば、ウェーブスプリング４２により円錐ころ軸受２６に予圧を付与していることから、軸受の予圧方法として従来から知られているコイルバネを用いる場合よりも少ない隙間で使用でき、且つ、円周上で均一な反力を得ることができる。また、皿バネでは対応できないような、低いばね定数から高いばね定数まで、幅広い設計も可能である。

次に、本発明の第２実施例を説明する。なお、以下の説明において、前述の実施例と同一の構成を有する部分には、同一の符号を付して説明を省略する。

図３は、第２実施例のディファレンシャル装置６０の断面図である。このディファレンシャル装置６０が第１実施例のディファレンシャル装置１０と異なる点は、環状凹部６２の軸方向長さが第１実施例のものよりも長くされており、その環状凹部６２に、保護部材として機能するサポートリング６４が嵌め入れられている点のみである。

上記サポートリング６４は、炭素鋼など、ハウジング２８よりも高硬度の材料で構成されており、サポートリング６４のハウジング２８に当接させられている側とは反対側の側面に、ウェーブスプリング４２の一方の端が当接されている。なお、サポートリング６４のウェーブスプリング４２側の側面から衝止面３６までの軸方向長さは、第１実施例の環状凹部３８の軸方向長さと等しくされている。従って、第２実施例では、ハウジング２８の衝止面３６と、このサポートリング６４とによりストッパ機構６６が構成される。

この第２実施例によれば、車両の加速、減速、後退が繰り返されることにより、ウェーブスプリング４２が繰り返し伸縮させられたとしても、ウェーブスプリング４２からの応力は、ハウジング２８よりも高硬度のサポートリング６４を介してハウジング２８に伝達されるので、ハウジング２８に局所的な応力が加わることが抑制される。従って、ウェーブスプリング４２の動作によってハウジング２８が局部的に高い応力を受けて損傷することが防止される。

次に、本発明の第３実施例を説明する。図４は、第３実施例のディファレンシャル装置７０の断面図である。第３実施例では、アウターレース３２の軸方向外側に隣接するようにして、アウターレース３２と略等しい外径を有するストッパ部材７２がハウジング２８に嵌め入れられている。

上記ストッパ部材７２は、ストッパ機構および保護部材として機能するものであり、たとえば炭素鋼などのハウジング２８よりも高硬度の材料で構成され、アウターレース３２の外側面３２ａが衝止させられる衝止面７２ａと、その衝止面７２ａの内周側に隣接し、軸方向外側に凹む環状凹部７２ｂとが形成されている。この環状凹部７２ｂは、第１実施例の環状凹部３８と同一形状であり、この環状凹部７２ｂにウェーブスプリング４２Ｒ、４２Ｌが収容される。また、一方のストッパ部材７２の衝止面７２ａとアウターレース３２との間には、第１実施例と同様に、他方のアウターレース３２が衝止面７２ａに衝止させられた状態においてクリアランス４０が形成されている。

この第３実施例によれば、ストッパ機構をハウジング２８の形状で構成する場合に比較して、ハウジング２８の形状が簡素化される。すなわち、第３実施例によれば、ハウジング２８に第１実施例の衝止面３６および環状凹部３８を形成する必要がない。そのため、ハウジング２８の加工工数を削減することができる。また、ストッパ部材７２はハウジング２８よりも高硬度の材料とされていることから、ウェーブスプリング４２の動作によってハウジング２８が局部的に高い応力を受けて損傷することも防止される。

次に、本発明の第４実施例を図５に基づいて説明する。図５は、本発明がカウンターシャフト８０の支持構造に適用された例である。回転体であるカウンターシャフト８０は、そのカウンターシャフト８０の軸方向の両側においてそのカウンターシャフト８０の外側にそれぞれ配置された一対の円錐ころ軸受８２、８４を介してハウジング２８に相対回転可能に支持されている。これら円錐ころ軸受８２、８４は、それぞれ、カウンターシャフト８０の端部に嵌合させられるインナーレース８２ａ、８４ａと、ハウジング２８に嵌め入れられるアウターレース８２ｂ、８４ｂと、それらインナーレース８２ａ、８４ａおよびアウターレース８２ｂ、８４ｂの間に介装される円錐ころ８２ｃ、８４ｃとを備えている。

カウンターシャフト８０には、前記リングギヤ５２と噛み合わされるディファレンシャルドライブギヤ８５が一体的に設けられており、円錐ころ軸受８２のインナーレース８２ａはそのディファレンシャルドライブギヤ８５の一方の側面に当接させられることによりカウンターシャフト８０に対する軸方向の相対位置が定まっている。このディファレンシャルドライブギヤ８５の他方の側面には、カウンターシャフト８０にスプライン嵌合されたカウンタードリブンギヤ８６の一方の側面が当接させられている。このカウンタードリブンギヤ８６の他方の側面に円錐ころ軸受８４のインナーレース８４ａの側面が当接させられることにより、そのインナーレース８４ａはカウンターシャフト８０に対する軸方向の相対位置が定まっている。

ハウジング２８には、アウターレース８２ｂ、８４ｂの外側面８２ｄ、８４ｄ（他方のアウターレース８４ｂ、８２ｂとは反対側の側面）が衝止させられる環状の衝止面８８、９０が形成されるとともに、その衝止面８８、９０の内周側に隣接して、その衝止面８８、９０に対して軸方向外側（上記外側面８２ｄ、８４ｄから離隔する側）に凹んだ環状凹部９２、９４がそれぞれ形成されている。上記一対の衝止面８８、９０間の距離は、アウターレース８２ｂ、８４ｂの外側面８２ｄ、８４ｄ間の距離よりも僅かに長くなっており、そのために、一方のアウターレース（図５ではアウターレース８４ｂ）の外側面８４ｄが衝止面９０に衝止させられた状態でも、他方のアウターレース８２ｂの外側面８２ｄと衝止面８８との間には、クリアランス９６が生じる。

上記環状凹部９２、９４には、軸方向の一方の端がアウターレース８２ｂ、８４ｂの外側面８２ｄ、８４ｄに当接させられて、そのアウターレース８２ｂ、８４ｂを他方のアウターレース８４ｂ、８２ｂ側へ付勢するウェーブスプリング９８Ｒ、９８Ｌがそれぞれ収容されている。この環状凹部９２、９４の軸方向の長さは、その環状凹部９２、９４に収容されているウェーブスプリング９８Ｒ、９８Ｌが完全に縮長させられた場合の軸方向長さよりも長くされている。従って、本実施例では、衝止面８８および環状凹部９２、または衝止面９０および環状凹部９４により、ストッパ機構１００が構成される。

なお、本実施例において用いるウェーブスプリング９４Ｒ、９４Ｌは、一回巻きである点において共通するが、互いにばね定数が異なったものが用いられており、また、アウターレース８２ｂ、８４ｂは、車両走行によってハウジング２８の温度が上昇してハウジング２８が膨脹したときに、ウェーブスプリング９８Ｒ、９８Ｌからの付勢力やカウンターシャフト８０に伝達される駆動力によって軸方向へ移動させられる程度にハウジング２８に軽圧入されている。

以上、説明した本実施例は、回転体がカウンターシャフト８０である点において第１実施例と異なるが、その回転体（すなわちカウンターシャフト８０）の支持構造に関しては前述の第１実施例と同様の構成を有するので、前述した第１実施例と同様の効果が得られる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例では、転がり軸受として円錐ころ軸受２６、８２、８４が用いられていたが、それに代えて、アンギュラ玉軸受が用いられてもよい。

また、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）型車両において広く用いられているハイポイドギヤ対によって自動変速機からの駆動力が伝達される形式のディファレンシャル装置にも本発明は適用できる。

また、前述の第１実施例では、左右一対のウェーブスプリング４２Ｒ、４２Ｌの自由長を互いに異ならせることにより、それらウェーブスプリング４２Ｒ、４２Ｌの変位にかかわらず、一方の付勢力が他方の付勢力よりも常に大きくなるようにされていたが、巻き数を互いに異ならせることによって、一方の付勢力が他方の付勢力よりも常に大きくなるようにされていてもよい。

また、第４実施例のように、本発明をカウンターシャフト８０の支持構造に適用する場合にも、第２実施例のようにウェーブスプリング９８とハウジング２８との間にハウジングよりも高硬度のサポートリングを介在させたり、第３実施例のように、ストッパ機構をハウジングとは別体として、ストッパ機構として機能するストッパ部材を用いることもできる。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

本発明の一実施例であるディファレンシャル装置の断面図である。 図１のウェーブスプリングの一例を示す斜視図である。 第２実施例のディファレンシャル装置の断面図である。 第３実施例のディファレンシャル装置の断面図である。 本発明の第４実施例であり、カウンターシャフトの支持構造の断面図である。

符号の説明

１０：ディファレンシャル装置、 １２：デフケース、 ２６：円錐ころ軸受（転がり軸受）、 ２８：ハウジング、 ３０：インナーレース、 ３２：アウターレース、 ３４：円錐ころ（転動体）、 ３６：衝止面、 ３８：環状凹部、 ４２：ウェーブスプリング、 ４４：ストッパ機構、 ６０：ディファレンシャル装置、 ６２：環状凹部、 ６４：サポートリング（保護部材）、 ６６：ストッパ機構、 ７０：ディファレンシャル装置、 ７２：ストッパ部材（ストッパ機構）、 ７２ａ：衝止面、 ７２ｂ：環状凹部、 ８０：カウンターシャフト（回転体）、 ８２：円錐ころ軸受（転がり軸受）、 ８２ａ：インナーレース、 ８２ｂ：アウターレース、 ８２ｃ：円錐ころ（転動体）、 ８４：円錐ころ軸受（転がり軸受）、 ８４ａ：インナーレース、 ８４ｂ：アウターレース、 ８４ｃ：円錐ころ（転動体）、 ８８：衝止面、 ９０：衝止面、 ９２：環状凹部、 ９４：環状凹部、 ９８：ウェーブスプリング、 １００：ストッパ機構

Claims (7)

1. アウターレースとインナーレースとの間に複数個の転動体を有する転がり軸受によって、回転体をハウジングに軸心周りに回転可能に支持する回転体支持構造であって、
   所定の弾性力を有するウェーブスプリングが前記アウターレースと前記ハウジングとの間に配置され、
   該ウェーブスプリングが前記アウターレースの軸方向の移動により完全に縮長させられる前に該アウターレースの移動を衝止するストッパ機構を備え、
   前記ストッパ機構として、
   前記アウターレースの側面が衝止される衝止面と、該衝止面の外周側または内周側において前記ウェーブスプリングを収容し、軸方向の長さが該ウェーブスプリングが完全に縮長させられた場合の長さよりも長くされている環状凹部とが形成され、且つ、前記ハウジングよりも高硬度の材料で構成されたストッパ部材を備えることを特徴とする回転体支持構造。
2. アウターレースとインナーレースとの間に複数個の転動体を有する転がり軸受によって、回転体をハウジングに軸心周りに回転可能に支持する回転体支持構造であって、
   所定の弾性力を有するウェーブスプリングが前記アウターレースと前記ハウジングとの間に配置され、
   該ウェーブスプリングが前記アウターレースの軸方向の移動により完全に縮長させられる前に該アウターレースの移動を衝止するストッパ機構を備え、
   前記ウェーブスプリングは、前記回転体の軸方向の一端を支持する前記転がり軸受と前記ハウジングとの間、および、前記回転体の軸方向の他端を支持する前記転がり軸受と前記ハウジングとの間にそれぞれ設けられるとともに、前記ストッパ機構もそれぞれのウェーブスプリングに対して設けられ、
   且つ、該２つのウェーブスプリングのばね定数および自由長の少なくとも一方が互いに異なることにより、前記回転体に駆動力が伝達されない状態において、一方の転がり軸受のアウターレースが一方の前記ストッパ機構に衝止させられるようになっていることを特徴とする回転体支持構造。
3. 前記ハウジングに、前記アウターレースの側面が衝止される衝止面と、該衝止面の外周側または内周側において前記ウェーブスプリングを収容する環状凹部とが形成され、
   該ウェーブスプリングの前記ハウジング側の端部から前記衝止面までの軸方向の長さが該ウェーブスプリングが完全に縮長させられた場合の長さよりも長くされていることにより、前記ストッパ機構が構成されていることを特徴とする請求項２に記載の回転体支持構造。
4. 前記ハウジングと前記ウェーブスプリングの該ハウジング側の端部との間に、該ハウジングよりも硬度の高い保護部材が配置されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の回転体支持構造。
5. 前記アウターレースは、常温下では前記ウェーブスプリングの付勢力によって動かされないが、車両走行による温度上昇時には該ウェーブスプリングの付勢力によって前記ハウジングに対して相対移動させられるように、該ハウジングに嵌め入れられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１に記載の回転体支持構造。
6. 前記回転体がデフケースであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１に記載の回転体支持構造。
7. 前記回転体がカウンターシャフトであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１に記載の回転体支持構造。

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