JP6410706B2 - 回転体の支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、回転体の支持構造に関する。

自動車などの車両では、駆動源からの動力がトランスミッション（変速機）に入力され、トランスミッションで変速された動力がトランスファやデファレンシャルなどを介して駆動輪に伝達される。この駆動源から駆動輪に至る動力伝達系には、多数の回転軸、ギヤおよびベアリングなどが用いられている。

図２は、従来の回転体の支持構造を示す断面図である。なお、図２では、図面の簡素化のため、ハッチングの付与が省略されている。

回転軸１０１には、第１ベアリング１０２、第１ギヤ１０３、第２ギヤ１０４および第２ベアリング１０５が外嵌されている。また、第１ベアリング１０２には、第３ギヤ１０６が外嵌されている。

また、回転軸１０１には、第１ベアリング１０２に対して軸線方向の一方側（図１における左側）に、径方向に張り出す張出部１０７がその全周にわたって形成されている。張出部１０７は、第１ベアリング１０２の内輪１０８と軸線方向に対向しており、内輪１０８は、張出部１０７に軸線方向の他方側（図２における右側）から当接している。張出部１０７の外周には、回転軸１０１に対して固定的に設けられるクラッチドラム１０９の内周部が溶接により固着されている。

第１ギヤ１０３および第２ギヤ１０４は、回転軸１０１の周面に対してスプライン嵌合している。第１ギヤ１０３は、第１ベアリング１０２の内輪１０８に軸線方向の他方側から当接し、第２ギヤ１０４は、第１ギヤ１０３に軸線方向の他方側から当接している。

第２ベアリング１０５の内輪１１０は、回転軸１０１に外嵌され、外輪１１１は、回転軸１０１、第１ベアリング１０２、第１ギヤ１０３、第２ギヤ１０４および第２ベアリング１０５を収容するハウジング１１２に当接している。

第２ベアリング１０５の内輪１１０に対して軸線方向の他方側には、ロックナット１１３が設けられている。回転軸１０１に軸線方向の他方側から第１ベアリング１０２、第１ギヤ１０３、第２ギヤ１０４および第２ベアリング１０５がその順に外嵌され、ロックナット１１３が回転軸１０１に螺着されて、ロックナット１１３により第１ベアリング１０２、第１ギヤ１０３、第２ギヤ１０４および第２ベアリング１０５が軸線方向の他方側から締め付けられている。この締め付けにより、回転軸１０１に対する第１ベアリング１０２および第１ギヤ１０３のがたつき（アキシャルガタ）が抑制され、第１ベアリング１０２に外嵌されている第３ギヤ１０６のアキシャルガタが抑制されている。

特開平１０−１０３４５５号公報

しかしながら、ロックナット１１３を省略することができれば、部品点数が削減され、コストおよび重量の低減化を図ることができる。

ロックナット１１３を省略するため、ロックナット１１３に代えて、スナップリングまたはスラストベアリングなどを採用することが考えられる。しかしながら、その構成では、第１ベアリング１０２および第１ギヤ１０３のアキシャルガタが増え、それに伴ってギヤノイズが増えることが懸念される。

本発明は、かかる背景の下になされたものであり、その目的は、回転体のアキシャルガタを抑制できながら、コストおよび重量の低減を図ることができる、回転体の支持構造を提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る回転体の支持構造は、シャフトまわりにギヤおよびベアリングを含む回転体を支持する構造であって、この支持構造では、シャフトにギヤが一体に形成され、シャフトがベアリングをギヤに対する回転軸線方向の一方側から外嵌可能な形状に形成され、シャフトにベアリングが一方側から外嵌されて、ベアリングがギヤに当接し、ベアリングに対する一方側に、シャフトに外嵌される環状部材がベアリングに当接した状態でシャフトに固定される。

この構成によれば、シャフトにギヤが一体に形成されている。ベアリングは、回転軸線方向の一方側からシャフトに外嵌されて、ギヤに当接される。そして、ベアリングに対する回転軸線方向の一方側に、環状部材がベアリングに当接した状態でシャフトに固定される。ベアリングがギヤと環状部材とに挟まれるので、ベアリングのアキシャルガタを抑制することができる。また、ギヤがシャフトと一体に形成されているので、ギヤのアキシャルガタはない。

よって、従来構造では回転体のアキシャルガタの抑制に必要なロックナットを省略することができ、ギヤおよびベアリングのアキシャルガタを抑制できながら、コストおよび重量の低減を図ることができる。

ギヤがシャフトにスプライン嵌合した構成では、ギヤのリムの厚みが小さいと、ギヤの強度を確保できず、ギヤのリムの厚みを大きくすると、強度を確保できるが、ギヤの径が大きくなる。ギヤの径が大きくなると、ギヤ比の関係からそのギヤと噛合するギヤの径も大きくなり、構造全体のサイズが大型化する。また、シャフトにおけるギヤがスプライン嵌合される部分を縮径すれば、ギヤの径の拡大を抑制しつつリムの厚みを大きくできるが、シャフトの強度が低下する。

ギヤがシャフトに一体に形成された構成では、ギヤの径を小さくできながら、ギヤおよびシャフトの強度を確保することができる。また、ギヤがシャフトに一体に形成された構成では、シャフトおよびギヤにスプラインを形成する必要がないので、シャフトおよびギヤの加工コストを低減することができる。

本発明によれば、従来構造では回転体のアキシャルガタの抑制に必要とされたロックナットを省略することができ、ギヤおよびベアリングのアキシャルガタを抑制できながら、コストおよび重量の低減を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る回転体の支持構造を示す断面図である。 従来の回転体の支持構造を示す断面図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る回転体の支持構造１を示す断面図である。なお、図１では、図面の簡素化のため、ハッチングの付与が省略されている。

支持構造１は、シャフト１１まわりに各種の回転体を支持する構造であり、たとえば、車両のトランスミッションに適用される。各種の回転体には、第１ギヤ１２、第１ベアリング１３、第２ギヤ１４、第３ギヤ１５および第２ベアリング１６が含まれる。

第１ギヤ１２は、シャフト１１に一体に形成されている。すなわち、シャフト１１の途中部の周面に複数のギヤ歯２１がその全周にわたって形成されており、これにより、シャフト１１の途中部が第１ギヤ１２をなしている。

第１ベアリング１３は、たとえば、複列アンギュラ玉軸受である。シャフト１１における第１ギヤ１２よりも回転軸線方向の一方側（図１における左側。以下、単に「一方側」という。）の部分は、当該部分に第１ベアリング１３を一方側から外嵌可能な形状に形成されている。第１ベアリング１３は、シャフト１１に一方側から外嵌されて、内輪（インナレース）２２にシャフト１１が圧入された状態に設けられている。

第２ギヤ１４は、第１ベアリング１３の外輪（アウタレース）２３に外嵌されている。

第３ギヤ１５は、第１ギヤ１２に対して回転軸線方向の他方側（図１における右側。以下、単に「他方側」という。）において、シャフト１１に外嵌されている。シャフト１１における第３ギヤ１５が外嵌される部分は、当該部分よりも一方側の部分よりも径が小さく、シャフト１１の周面は、第１ギヤ１２と第３ギヤ１５との間で段差を有している。第３ギヤ１５は、シャフト１１の周面に対してスプライン嵌合し、シャフト１１の周面の段差によって生じた端面２４に他方側から当接している。

第２ベアリング１６は、たとえば、内輪を有していない針状ころ軸受である。第２ベアリング１６の外輪２５は、第１ギヤ１２、第１ベアリング１３、第２ギヤ１４、第３ギヤ１５および第２ベアリング１６を収容するハウジング２６に保持されている。

また、第３ギヤ１５とハウジング２６との間には、スラストベアリング２７が介在されている。

支持構造１の組み立ての際には、第１ベアリング１３がシャフト１１に一方側から外嵌される。また、第２ギヤ１４が第１ベアリング１３に外嵌される。第１ベアリング１３がシャフト１１に外嵌された後、第１ベアリング１３の一方側に環状部材２８（たとえば、クラッチドラム）が外嵌され、環状部材２８が第１ベアリング１３に当接した状態で、その環状部材２８の内周部がシャフト１１に溶接により固着される。また、第３ギヤ１５がシャフト１１に他方側から外嵌される。こうして、シャフト１１、第１ギヤ１２、第１ベアリング１３、第２ギヤ１４および第３ギヤ１５からなる構造体が組み立てられた後、第３ギヤ１５にスラストベアリング２７が取り付けられ、シャフト１１の他方側の端部がハウジング２６に保持されている第２ベアリング１６に圧入される。

＜作用効果＞
以上のように、シャフト１１に第１ギヤ１２が一体に形成されている。第１ベアリング１３は、一方側からシャフト１１に外嵌されて、第１ギヤ１２に当接される。そして、第１ベアリング１３の一方側に、環状部材２８が第１ベアリング１３に当接した状態でシャフト１１に固定される。第１ベアリング１３が第１ギヤ１２と環状部材２８とに挟まれるので、第１ベアリング１３のアキシャルガタを抑制することができる。また、第１ギヤ１２がシャフト１１と一体に形成されているので、第１ギヤ１２のアキシャルガタはない。

よって、従来構造では必要なロックナットを省略することができ、第１ギヤ１２および第１ベアリング１３のアキシャルガタを抑制できながら、コストおよび重量の低減を図ることができる。

また、第１ギヤ１２がシャフト１１に一体に形成された構成では、第１ギヤ１２の径を小さくできながら、第１ギヤ１２およびシャフト１１の強度を確保することができる。さらには、シャフト１１および第１ギヤ１２にスプラインを形成する必要がないので、シャフト１１および第１ギヤ１２の加工コストを低減することができる。

また、第２ベアリング１６として内輪（インナレース）を有していない針状ころ軸受が採用されているので、第２ベアリング１６の周囲における小型化を図ることができる。

＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

たとえば、本発明は、車両のトランスミッションに限らず、トランスファやデファレンシャルギヤなど、車両の動力伝達系の各部に適用することができる。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１ 支持構造
１１ シャフト
１２ 第１ギヤ（ギヤ）
１３ 第１ベアリング（ベアリング）
２８ 環状部材

Claims (1)

1. シャフトまわりにギヤおよびベアリングを含む回転体を支持する構造であって、
   前記シャフトに前記ギヤが一体に形成され、
   前記シャフトが前記ベアリングを前記ギヤに対する回転軸線方向の一方側から外嵌可能な形状に形成され、
   前記シャフトに前記ベアリングが前記一方側から外嵌されて、前記ベアリングの内輪の前記一方側と反対側の端面の全域が前記ギヤに当接しながら、前記ベアリングの外輪には、前記ギヤが当接せず、
   前記ベアリングに対する前記一方側に、前記シャフトに外嵌される環状部材が前記ベアリングの内輪の前記一方側の端面の全域に当接し、かつ、前記ベアリングの外輪に当接しない状態で前記シャフトに固定される、支持構造。

Images