JPH05141413A - 軸受組立体 - Google Patents

軸受組立体

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JPH05141413A JP4117715A JP11771592A JPH05141413A JP H05141413 A JPH05141413 A JP H05141413A JP 4117715 A JP4117715 A JP 4117715A JP 11771592 A JP11771592 A JP 11771592A JP H05141413 A JPH05141413 A JP H05141413A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造が容易であり、高速度における摩擦ロス
が少なくかつ差動歯車シャフトのベベルギヤの錘体への
距離を調整し得る簡単な組立体を可能にする軸受の提
供。 【構成】軸受組立体は、半径方向円筒状のローラ軸受１
８及び２つのスラスト軸受を備えている。コンパクトに
するため、軸方向ローラスラスト軸受２２、２４をスラ
スト軸受として使用し、フランジ状軸受ハウジング４０
及びそのギヤボックスハウジング４８への取り付け手段
は、ローラスラスト軸受２２、２４を支持する領域がシ
ャフトの屈曲により歯車箱シャフト１０の傾斜角度に適
合するようになされている。軸受ハウジング４０は、軸
方向荷重を受けたとき屈曲する軸ボルト５０によりギヤ
ボックスハウジング４８に取り付けることが出来、軸受
ハウジング４０自体は、外周方向に剛性の異なる領域を
提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、自動車の変速
機のベベルピニオンを備える差動駆動シャフトのような
ギヤボックスシャフト用の軸受組立体であって、曲げ力
を受けかつ軸方向のスラスト荷重を吸収し得る軸受組立
体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】変速機の駆動ラインは、特に、農業用及
びその他の実用車両において、その回転速度及びそのト
ルクをベベルギヤを介して更に別のギヤボックスシャフ
トに伝達するギヤボックス駆動シャフトを備えることが
多い。通常、これらギヤボックスシャフトは、差動駆動
シャフトである。
【０００３】ヘリカルギヤ又はベベルギヤにより片側か
ら荷重を受けるギヤボックスシャフトは歯車荷重の増加
に伴い屈曲する。ヘリカルギヤは、同様に、これと同時
に、歯車荷重の増加に伴って増大する軸方向荷重をギヤ
ボックスシャフトに付与する。これら中心軸の力は、ス
ラスト軸受により軸受ハウジングに伝達される。ギヤボ
ックスシャフトがスラスト軸受の付近で傾斜している場
合（シャフトの屈曲により）、スラスト軸受は、その円
周に対して非対称の軸方向荷重を受け、その結果、円筒
状ローラスラスト軸受の軸受耐久寿命が著しく短くな
る。
【０００４】一般に、差動ギヤボックスシャフトは、ベ
ベルギヤにて極めて大きい半径方向及び軸方向力を発生
させ、その力は、公知の設計においては、テーパー付き
ローラ軸受、円筒状ローラ軸受、ボール軸受、斜め接触
ボール軸受又はこれら軸受の組み合わせにより吸収され
る。
【０００５】高出力の変速機が望ましい場合、ギヤボッ
クスシャフトの回転速度を一般に増大させ、ギヤボック
スの寸法が過度に大きくなるのを防止する。これは、通
常、差動シャフトを駆動する多速度ギヤボックスにより
実現される。かかる方法を使用し、シャフト及び歯車に
作用する荷重を小さく維持することが可能である。しか
し、より高速の回転速度の場合、軸受の回転速度の限界
に達し、又、速度の増加に伴い摩擦馬力が増大する。
【０００６】現在の差動ギヤボックス入力シャフトは、
通常、より大きい軸方向予荷重を付与させた後に限り、
その支持能力の限界点に達するテーパー付きローラ軸受
内に支持される。しかし、より高速の場合、この予荷重
の結果、摩擦馬力が顕著にロスし、許容し得ない程度と
なる。
【０００７】更に、最初の組み立てを簡単にかつ迅速に
行い、及び自動車の変速機の分解時に簡単な工具で簡単
に分解しかつ再組み立てできるという要求が増えるに伴
い、テーパー付きローラ軸受の選択は最早、許容し得な
くなっている。このために必要な予荷重の精密な制御
は、コストの嵩む計測を実施しなければ不可能であり、
少なくとも熟練者を採用することが必要となる。しか
し、特に、技術的に遅れた国に自動車が輸出される場
合、こうした条件が常に確保されるとは限らない。
【０００８】ボール軸受又は二重斜め接触軸受と組み合
わせた半径方向円筒状ローラ軸受を選択する別の手段
は、ドイツの雑誌「Walzlagertechnik」（ローラ接触軸
受技術）ＦＡＧ1984／2の28ページの「ローリング接触
軸受でもポルシェスポーツレーシングカー９５６は最高
性能を発揮（Porsche Sports Racing Cars 956- PeakPe
rformance Even for RollingContact Bearings）」に記
載されているように、常に有利であるとは限らない。一
つは、その構造が、容易に実現し得ない程大きいスペー
スを必要とするため、ボール軸受と共に半径方向円筒状
ローラ軸受を選択することは重荷重の場合でさえ不可能
である。更に、斜め接触ボール軸受と共に半径方向円筒
状ローラ軸受を選択する結果、コストが望ましくない程
に増加する。
【０００９】ＦＡＧ・クーゲルフィッシャー・ジョージ・
シェーファー・アンド・カンパニー・シュヴァインフェル
ト（FAG Kugelfisoher Georg Schaefer & Co. Schweinf
urt）からのドイツの出版物、「ローリング接触軸受の
設計（The Design of RollingContact Bearings）」出
版番号00200DA、1970、59ページには、上記型式のトラ
ック用のピニオン軸受機構が開示されている。ここで、
半径方向力は、２つの半径方向円筒状ローリング軸受に
より吸収され、その軸方向力は、２つの斜め接触ボール
軸受により別個に吸収される。かかる軸受機構の結果、
回転速度限界値及び剛性が大きくなり、摩擦、温度及び
摩耗の軽減が図られる。更に、このピニオンは、斜め接
触ボール軸受によりクランプされたアングルブッシュと
ギヤボックスハウジングとの間にシムを挿入し、リング
歯車に対して正確に位置決めされるようにすることによ
り、ピニオンを軸方向に配置することが可能となる。し
かし、アングル接触ボール軸受は、比較的高度な製造条
件が必要とされ、その結果、コストの増大を伴う。
【００１０】同出版物の15ページには、半径方向円筒状
ローラ軸受と２つの軸方向ボールスラスト軸受とを組み
合わせた旋盤主軸用の軸受機構が開示されている。該軸
方向ボールスラスト軸受の有効寿命は、軸受付近のシャ
フトの屈曲の増大に伴い、急速に短くなる。軸受主軸は
屈曲が許容されず、従って比較的大径であるため、かか
る状況は旋盤では許容可能である。しかし、差動シャフ
トでは許容し得ないことである。
【００１１】重量及びコストの理由により比較的薄い厚
さで設計され、付与される力にて屈曲するシャフト（そ
の屈曲は、例えば、片側からの歯車荷重を受けるギヤボ
ックスシャフトに生じる）において、軸方向スラスト軸
受は、その外周に沿って不均一な荷重が加えられ、従っ
て、これに対応し得るように大きい質量で設計しなけれ
ばならない。かかるギヤボックスシャフトの屈曲の結
果、ボール及びローラスラスト軸受に加わる荷重が増
し、斜め方向の屈曲の増加に伴いその軸受の寿命が著し
く低下する。テーパー付きローラ軸受のような従来の軸
受機構又は斜め接触ボール軸受を有する機構の場合、シ
ャフトの屈曲は、単純なボール又はローラ軸受程に大き
い有害な作用を及ぼさない。その理由は、上記テーパー
付きローラ軸受等は、後者の単純な軸受と比べてより大
きい角度誤差を許容し得るからである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の問題点を解決し得ると共に、所要スペースが最小で済
みかつ特別にコンパクトな構造にて形成することの出来
る軸受組立体を提供することである。本発明の別の目的
は、製造が容易であり、高速度における摩擦ロスが少な
くかつ組立てが簡単であり、しかも差動歯車シャフトの
ベベルの錘体に対する距離を調整し得る軸受を提供する
ことである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の上記の目的は、
本発明に従い、軸方向スラスト軸受に代えて、円筒状ロ
ーラスラスト軸受を使用し、円筒状ローラスラスト軸受
を支持する軸受ハウジングの部分がシャフトの屈曲中の
ギヤボックスシャフトの傾斜に対応し得るよう設計した
軸受ハウジング及び／又はギヤボックスハウジング内の
軸受取り付け手段を使用することにより、実現される。
【００１４】本発明による軸受組立体は、少なくとも１
つの半径方向円筒状ローラ軸受及び２つの軸方向スラス
ト軸受により形成される。円筒状ローラ軸受のインナー
レースは、シャフト上で半径方向にかつ一軸方向に支持
される。スラスト軸受は、ギヤボックスハウジングに固
着することが出来、該ハウジング上に支持された軸受ハ
ウジングの片側に配置される。半径方向円筒状ローラ軸
受の方向を向くスラスト軸受の側部は、半径方向円筒状
ローラ軸受のインナーレースの上で上記方向に支持され
る。スラスト軸受組立体は、両方向に向けて軸方向に動
かないようシャフトに固着されており、円筒状ローラス
ラスト軸受から成る軸受組立体に対し両方向に荷重を加
えることが出来る。このため、半径方向円筒状ローラ軸
受及びスラスト軸受は、軸方向に動かないようにシャフ
ト上に固着される。
【００１５】本発明によれば、軸受ハウジングは、軸方
向荷重により屈曲し、その接触面（円筒状ローラスラス
ト軸受の固定レースを支持する）の軸受の付近にてシャ
フトの屈曲線の接線に対し垂直に動く。その結果、円筒
状ローラスラスト軸受は、その全外周に沿って略均一な
荷重が加えられる。この軸受に均一な荷重を加えること
だけの理由で、円筒状ローラスラスト軸受を自動車の変
速機の駆動ラインに使用することが可能となる。
【００１６】本発明による軸受組立体は、低コストにて
簡単に製造し得る比較的小型の円筒状ローラスラスト軸
受を使用することを許容するという利点がある。かかる
小型の軸受の使用の結果、高速の回転速度時、大きい軸
方向及び半径方向荷重を吸収し得るコンパクトな設計の
軸受組立体を形成することが可能となる。又、本発明に
よる軸受組立体は、高速の回転速度における摩擦ロスが
極めて少ない。
【００１７】差動駆動シャフトからベベルギヤの錘体ま
での距離は、例えば、深さゲージのような極めて単純な
手段により測定することが可能であり、又、シムを付加
することにより調整することが可能である。テーパー付
きローラ軸受は一切使用されないため、本発明による軸
受組立体では、摩擦トルクの測定及び調整は不要であ
る。更に、本発明による軸受組立体は、軸受ハウジング
の最終組み立て前に、スラスト軸受組立体に取り付ける
ことが出来るため、本発明による軸受組立体は、ギヤボ
ックスハウジングの外側で完全に予め組み立てることが
出来る。又、例えば、シャフトに取り付けられた同期化
ギヤ及び同期化装置に対する多数の調整、測定及び運転
試験をハウジングの外側で行うことが出来る。
【００１８】軸受及びシャフトは、コンパクトに完全に
予め組み立てた装置として使用可能であるように設計す
ることが望ましい。かかる設計において、軸受ローラを
軸方向に動かないように固着するフランジをその側部に
備えるアウターレースを有する半径方向円筒状ローラ軸
受を使用することが有利である。かかる円筒状ローラ軸
受は、型式ＮＵＰとして分類される。インナーレース
は、シャフトにより軸方向に支持された１つのフランジ
のみを備える。ローラは、その反対側にて、接続するロ
ーラスラスト軸受のレースに極く隣接する。かかる設計
において、半径方向円筒状ローラ軸受のアウターレース
は、ギヤボックスハウジング内に組み立てられない場合
であっても、軸受組立体の固定構成要素である。２つの
軸受レースの軸方向外面は、相互に整列させ、インナー
レースにアクセス不可能な場合でも、ベベルギヤの錘体
までの距離の測定を可能にする。
【００１９】例えば、シャフトの軸方向位置を調整して
ベベルギヤの錘体までの距離を調整するため、軸方向離
間手段を軸受ハウジングとギヤボックスハウジングとの
間に適当に挿入することが出来る。各種の厚さのシムを
この目的のために設けることが出来、そのシムは、必要
条件に従って選択し、軸受ハウジングの半径方向接触面
とハウジングの対応する半径方向接触面との間に挿入す
る。軸受ハウジングの接触面は、半径方向軸受の半径方
向寸法を越えて伸長し、同一方向を向いた接触面と半径
方向軸受の面との間の距離（即ち、シャフトの軸方向位
置に臨界的な寸法）は、深さゲージを使用して容易に測
定することが可能である。又、この測定は、ベベルギヤ
をら旋状ベベルギヤの形態とし、半径方向軸受のインナ
ーレースを越えて半径方向に伸長するようにしても可能
である。
【００２０】円筒状ローラスラスト軸受の軸方向予荷重
を適正な目的の下に設計し、ローラスラスト軸受の潤滑
剤を定量供給することにより、極めて優れた軸受の有効
寿命を実現することが出来ることが確認された。軸方向
予荷重は、テーパー付きローラ軸受に必要とされる予荷
重と比べて極めて小さい。特に、摺動は摩耗の原因にな
るため、軸受ローラは、摺動を伴わずにあらゆる運転状
態にて作動することが必須である。
【００２１】本発明の別の実施例によれば、ローラスラ
スト軸受の固定レースは、軸受ハウジングの片側に配置
されかつ該側部に対し支持されている。円筒状ローラス
ラスト軸受の各々は、軸受ハウジングに対し支持された
固定レースを備えることが望ましい。この場合、軸受ハ
ウジングには、２つの固定レースを相互に離反させる少
なくとも１つのばねを収容する少なくとも１つの凹所が
設けられる。かかるばねは、対向するローラスラスト軸
受のローラに幾分かの予荷重を付与する圧縮ばねとし、
軸受レース上におけるローラの転動を確実にし、摺動が
生じないようにする。
【００２２】保持リングはシャフトの溝内、特に、半径
方向軸受の軸方向反対側であるスラスト軸受組立体の側
部に取り付け、スラスト軸受組立体がシャフト上で軸方
向に動くのを阻止する。かかる溝の位置及び幅寸法は、
各種の厚さの保持リングを受け入れ得るような方法にて
設計することが望ましい。該半径方向軸受及びスラスト
軸受組立体の軸方向の製造許容公差は、保持リングの厚
さを適正に選択することで均一にすることが出来る。
【００２３】スラスト軸受組立体又は個々のスラスト軸
受に対し適当な量の潤滑剤を供給するため、シャフトに
は、略軸方向の潤滑剤穴を形成し、該穴に少なくとも１
つのクロス穴を接続し、そのクロス穴が上方を向きかつ
スラスト軸受組立体の付近で開放するようにすることが
有利である。クロス穴の出口領域にてシャフトの外周に
溝を形成し、潤滑剤がスラスト軸受の軸方向伸長部分を
横断して分配されるようにすることが出来る。該溝は、
シャフトの面に沿って軸方向に伸長する楕円形の凹所と
して形成することが出来る。
【００２４】軸受ハウジングが可撓性であり、シャフト
の全ての屈曲に十分適合し得るようように軸受ハウジン
グのギヤボックスハウジングへの取り付けを、設計する
ことが望ましい。一実施例において、軸受ハウジング
は、例えば、シャフトに軸方向荷重が加わったとき、軸
受ハウジングがギヤボックスハウジングに対し傾斜する
のを許容するネック状の軸ボルトのような軸ボルトにて
ギヤボックスハウジングに取り付けられる。ネック状軸
ボルトのばね率は、必要条件に適合し得るように設計
し、軸受に付与される軸方向荷重及び衝撃が実質的に減
衰されるようにすることが出来る。
【００２５】これら力は、シャフトが屈曲するとき、軸
受ハウジングの外周に沿って均一に分配されないため、
本発明の更なる展開は、ネック状軸ボルトを軸受ハウジ
ングの円周に沿って均一に配置しないことを提案する。
その結果、小さい荷重が加わる外周領域と比べて、シャ
フトの屈曲に起因する大きい力を受ける軸受ハウジング
の外周領域に使用されるボルトの数が少なくなる。
【００２６】本発明の好適な実施例によれば、軸受ハウ
ジングには、シャフトが屈曲するとき均一な軸受作用を
提供する半径方向リング領域が設けられる。この半径方
向リング領域は、特に、スラスト軸受組立体とすること
の出来るシャフトの軸受の接触面と変速機ハウジングの
全体に取り付けられる軸受ハウジングの部分との間に位
置する。軸受ハウジングの剛性は低下する、即ち、軸受
ハウジングを剛性な形態にした場合、軸受組立体が主た
る荷重を支持することを要するこれら外周領域における
軸受ハウジングの剛性を小さくし、即ち、より柔軟又は
より可撓性にし、軸受組立体が極く僅かな荷重を支持す
るこれら外周領域にてこの剛性を大きくする。このよう
にして、軸受ハウジングは荷重によりその一部が屈曲
し、シャフトの屈曲に対応する。故に、軸受ハウジング
は、その外周全体に沿って支持手段を提供し、円筒状ロ
ーラスラスト軸受に均一な荷重が加わるのを許容する。
【００２７】一方、円筒状ローラスラスト軸受の固定レ
ースを支持する軸受ハウジングの内側リング領域は、軸
受ハウジングの他の部分の屈曲に関与しない剛性なリン
グとして形成することを要する。該リング領域の固定レ
ースに接触する面は、軸受の付近のシャフトの屈曲曲線
に対する接線に対し垂直な面内で方向決めする。
【００２８】スラスト軸受に対する半径方向内方の取り
付け部と変速機ハウジングに対する半径方向外方への取
り付け部との間にて、軸受ハウジングには、軸方向厚さ
の異なる同心状リング領域を設けることが望ましい。こ
の厚さの変化は、外周方向に厚さが変化する円形溝、又
は楔状断面の形態とすることにより、適宜に実現するこ
とが出来る。本発明の更なる展開によれば、該円形溝
は、軸受ハウジングの軸線に対して僅かに傾斜した軸線
に対し同心状とする。この傾斜角度は、軸受ハウジング
の必要な屈曲程度いかんにより、数度の角度とすること
が出来る。
【００２９】断面線に沿って材料の厚さを連続的に縮小
させる結果、軸受ハウジングは、断面線に対し垂直な線
に沿って角度を成して屈曲することが分かった。故に、
軸受ハウジングの少なくとも片側には、リング領域内で
略円周方向に伸長する凹所を設けることが望ましい。該
凹所の長さ、幅及び形状は、角度を成す屈曲に対抗し得
るように設計する。
【００３０】軸受荷重の程度及びその結果必要とされる
剛性の差は、歪みゲージ試験により測定することが出来
る。
【００３１】
【実施例】図１には、例えば、農業用トラクタの変速機
の差動ギヤボックス入力シャフトとすることの出来る、
ベベルピニオン１２を備えるギヤボックスシャフト１０
が示してある。該ベベルギヤに隣接して、シャフト１０
には、肩部１４が設けられており、該肩部１４によりＮ
ＵＰ型式の半径方向円筒状ローラ軸受のインナーレース
１６が軸方向に（右側）に接触しかつ支持される。イン
ナーレース１６には、軸受ローラを肩部１４を向いた側
部でのみ軸方向に固定するフランジ１７が設けられる。
上記肩部１４からある距離に配置し、軸受インナーレー
ス１６より幾分小さい更に別の肩部２０がシャフト１０
に設けられる。
【００３２】ベベルピニオン１２から離れた半径方向円
筒状ローラ軸受１８の側部にて、ギヤボックスシャフト
１０は、２つの円筒状ローラスラスト軸受２２、２４を
有するスラスト軸受組立体に係合する。これら円筒状ロ
ーラスラスト軸受２２、２４の各々は、それぞれ、回転
レース２６、２８と、固定レース３０、３２とを備えて
いる。又、円筒状ローラ及びケージがそれぞれ、レース
２６、３０又はレース２８、３２の間に配置される。ケ
ージの各々は、内側リング３４及び外側リング３６を備
えている。外側リング３６の各々は、円筒状ローラの逃
げを阻止するため、その半径方向に強化されている。
【００３３】円筒状ローラスラスト軸受２２の回転レー
ス２６は、半径方向円筒状ローラ軸受１８に最も近いレ
ースであり、インナーレース１６に対し軸方向に支持さ
れている。半径方向円筒状ローラ軸受１８から最も遠方
の他方の円筒状ローラスラスト軸受２４の回転面２８
は、保持リング３８により軸方向に動かないように固定
される。この保持リング３８は、シャフト１０の表面の
溝３９に係合する。
【００３４】図面に示すように、溝３９は、保持リング
３８の予定厚さよりもかなり幅を広くすることが望まし
い。これにより、各種の厚さの保持リング３８を使用
し、構成要素が軸方向に動かないよう固着する一方、第
１の肩部１４と保持リング３８との間に組み立てられた
構成要素の製造許容公差を補正することが可能となる。
例えば、この手段により、ギヤボックスシャフト１０の
軸方向隙間は、0.1ｍｍ以下に設定することが可能とな
る。
【００３５】所望であれば、保持リング３８に代えてナ
ットを使用することも出来る。これにより、ギヤボック
スシャフトの軸方向位置の調整を一層簡単にすることが
可能となる。しかし、この方法は、特に、ナットを回転
しないよう固着しなければならないため、コストが増大
し、軸受組立体の必要スペースが増す結果となる。
【００３６】軸受ハウジング４０は、２つの円筒状ロー
ラスラスト軸受２２、２４の固定レース３０、３２の間
にクランプ止めされる。軸受ハウジング４０の内側部分
は、圧縮ばね４４が挿入される５つの軸穴４２（図２参
照）を備えている。圧縮ばね４４は２つの固定レース３
０、３２を付勢して相互に離反させる。円筒状ローラス
ラスト軸受２２、２４の何れか一方の荷重が除かれる
と、十分な予荷重が付与され、非荷重の円筒状ローラス
ラスト軸受２２、２４が何等の問題点を伴わずに機能す
ることが可能となる。かかる予荷重が作用しない場合、
非荷重の円筒状ローラ軸受２２、２４のローラがレース
２６、３０、２８、３２上で純粋な転動動作を行わず、
摩耗の原因となる虞れがある。
【００３７】軸受ハウジング４０は、ギヤボックスシャ
フト１０のベベルピニオン１２の方向を向いた外側接触
面４６を備えており、これにより、軸受組立体をギヤボ
ックスハウジング４８に取り付けることを許容する。こ
の目的上、図３に示すように、軸受ハウジングの下方半
分に配置された３つのネック状軸ボルト５０が設けられ
る（以下に説明するように、全てのボルト５０をハウジ
ングの下半分に配置することにより、軸受ハウジングの
上半分は、シャフト１０が屈曲するとき、左方向に屈曲
する）。各種の厚さのシム５２を接触面４６とギヤボッ
クスハウジング４８との間に挿入し、ベベルギヤの錘体
先端の位置を調整することが出来る。
【００３８】該シムの必要な厚さは、距離Ｋを測定する
ことにより容易に判断することが可能である。接触面４
６は、半径方向円筒状ローラ軸受１８のアウターレース
の側面５４と同一方向を向いているため、接触面４６と
側面５４との間の距離Ｋは、深さゲージにより極めて容
易に測定することが出来る。半径方向円筒状ローラ軸受
１８のアウターレース５８は、その両側部に、軸受ロー
ラを軸方向に固定するフランジ５９を備えている。フラ
ンジ５９の側面５４は、ベベルピニオン１２の肩部１４
荷と当接するインナーレース１６の側面と整列する。こ
のように、距離Ｋは、ベベルピニオン１２の位置に直接
関係する。ベベルギヤをら旋状ベベルギヤとして形成
し、点線５６に沿って半径方向円筒状ローラ軸受１８の
インナーレース１４を越えて伸長するようにした場合で
も、基準面として使用される側面５４はベベルピニオン
１２の十分外側にあるから、この距離Ｋは測定可能であ
る。
【００３９】ギヤボックス軸１０には、円筒状ローラス
ラスト軸受２２に潤滑剤を供給する軸穴６０が形成され
ている。２つの半径方向クロス穴６２、６４がこの軸穴
６０から上方に分岐し、関係する円筒状ローラスラスト
軸受２２、２４の下方中央にてシャフトの面に開放す
る。出口の各々の付近にて、ギヤボックスシャフト１０
の表面には、溝６６、６８が形成されている。これら溝
６６、６８は、例えば、楕円形凹所の形状とし、その長
手方向軸線がシャフトの軸線に対して平行で、その横断
軸線が外周方向に方向決めされるようにする。凹所のか
かる形態により、潤滑剤を各円筒状ローラスラスト軸受
２２、２４の軸方向伸長部の全体に均一にかつ一定の量
で配分することが可能となる。
【００４０】半径方向円筒状ローラ軸受のアウターレー
ス５８は、ギヤボックスハウジング４８の穴７０に係合
し、該ハウジング上で半径方向に支持される。このた
め、半径方向円筒状ローラ軸受１８は、半径方向力のみ
を吸収し、その力をギヤボックスハウジング４８に伝達
する。２つの円筒状ローラスラスト軸受２２、２４は、
一方の軸方向及び他方の軸方向に作用する軸方向力のみ
を吸収し、その力を軸受ハウジング４０を介してギヤボ
ックスハウジング４８に伝達する。
【００４１】典型的な適用例において、シャフト１０
は、図１に誇張して示した軸の屈曲曲線Ｂに従って屈曲
しかつ関係する軸受の軸方向荷重の程度に従って屈曲す
る。そのため、軸受ハウジング４０は、シャフトの屈曲
曲線Ｂに対する接線Ｔに対して垂直に方向決めすること
が効果の点で望ましい。
【００４２】このためには、軸受ハウジング４０は、ギ
ヤボックスシャフト１０の外径に適合する径の中央穴７
２（図２参照）を有する全体的に平坦な円形の構成要素
として形成する。偏心状の内側リング７４はその各側部
に、固定レース３０、３２を支持する凹所７６、７８が
設けられている。軸受ハウジング４０の外周は、ボルト
５０に対するねじ穴８２を有するフランジ状の外側リン
グ８０を支持する。
【００４３】軸受ハウジング４０の内側リング７４と外
側リング８０との間の領域は略楔状の断面を有してい
る。この楔状の断面は、底部よりも頂部にてより深く軸
受ハウジング４０内に貫入する凹所８４が軸受ハウジン
グ４０の左側に形成されていることによる（図２参
照）。その反対側にて、突起８６が軸受ハウジング４０
内に一体にされており、頂部よりも底部にて外側リング
８０を越えてより先に伸長している。この突起８６は、
又、底部よりも頂部の方がより深く構成要素内に貫入す
るリング溝８８を備えている。
【００４４】この形態のため、軸受ハウジング４０の剛
性は、外周方向に均一ではない。その代わり、剛性は底
部から頂部にかけて外円周方向に低下する。ギヤボック
スシャフトが屈曲すると、発生する軸方向力により、内
側リング７４と外側リング８０との間の領域の剛性が変
化することに起因して、軸受ハウジング４０が屈曲し、
その結果、円筒状ローラスラスト軸受２２、２４に作用
する荷重が外周方向に略等しくなる。
【００４５】上述の軸受ハウジング４０の状態にて、曲
げ力により軸線外の線に沿ってより大きく屈曲する可能
性がある。斜め方向への恒久的な固定に反作用し得るよ
うに、軸受ハウジング４０の材料の厚さは局部的に薄く
することが出来る。この目的上、溝８３と反対側の側部
には、垂直方向の中心線に対して対称状の軸受ハウジン
グ４０の下方領域に２つの凹所９０、９２が形成される
（図３参照）。線４−４に沿ったこれら凹所９０、９２
の断面は、円形部分として形成され、図４に示してあ
る。軸受ハウジング４０の半径方向断面は、図２に点線
で示してある。
【００４６】軸受組立体の取り付けは、次のように行う
ことが出来る。
【００４７】半径方向の円筒状ローラ軸受１８、第１の
円筒状ローラスラスト軸受２２、圧縮ばね４４が穴４２
内に挿入された軸受ハウジング４０、及び第２の円筒状
ローラスラスト軸受２４は、この順序でギヤボックスシ
ャフト１０に滑入する。次に、ギヤボックスシャフト１
０上の軸受１８、２２、２４の軸方向隙間が必要な限界
値の範囲内であるように適当な保持リング３８を選択
し、次にこれらを組み立てる。次に、予め組み立てた軸
受組立体をギヤボックスハウジング４８の穴７０内に挿
入し、ボルト５０により該穴７０内に固着することが出
来る。ベベルギヤの錘体先端の位置を調整するため、軸
受組立体をギヤボックスハウジング４８内に取り付ける
前に、接触面４６と側面５４との間の距離を測定し、適
当な厚さのシム５２を軸受ハウジング４０とギヤボック
スハウジング４８との間に挿入する。
【００４８】軸受組立体は、上述の手順を逆にすること
により分解することが出来る。
【００４９】明らかであるように、軸受組立体の組み立
て又は分解、或はギヤボックスシャフト１０の軸方向位
置を調整するために、特殊な工具又は特殊な測定装置を
使用する必要がない。組み立て及び分解は簡単であり、
それ程熟練していない者が行うことが可能である。
【００５０】本発明は、特別な実施例に関して説明した
が、当業者には、上記の説明に照して、多くの代替例、
応用例及び変形例が明らかであろう。従って、本発明は
特許請求の範囲の精神及び範囲に属するかかる全ての代
替例、応用例及び変形例を包含することを意図するもの
である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による軸受組立体の断面図である。
【図２】図３の線２−２に沿った図１の軸受ハウジング
部分の軸方向断面図である。
【図３】図１の軸受ハウジング部分の側面図である。
【図４】図３の線４−４に沿った図１の軸受ハウジング
部分の正面断面図である。
【符号の説明】
１０ ギヤボックスシャフト １２ ベ
ベルピニオン １４ 肩部 １６ 軸受イン
ナーレース １７ フランジ １８ ローラ軸
受 ２０ 肩部 ２２ ローラス
ラスト軸受 ２４ ローラスラスト軸受 ２６ 回転レー
ス ２８ 回転レース ３０ 固定レー
ス ３２ 固定レース ３４ 内側リン
グ ３６ 外側リング ３８ 保持リン
グ ３９ 溝 ４０ 軸受ハウ
ジング ４２ 軸方向穴 ４４ 圧縮ばね ４６ 外側接触面 ４８ ギヤボッ
クスハウジング ５０ ボルト ５２ シム ５４ 側面 ５８ アウター
レース ５９ フランジ ６０ 軸穴 ６２ クロス穴 ６４ クロス穴 ６６ 溝 ６８ 溝 ７０ ギヤボックスハウジングの穴 ７２ 中
央穴 ７４ 内側リング ７６ 凹所 ７８ 凹所 ８０ 外側リン
グ ８２ ねじ穴 ８４ 凹所 ８６ 突起 ８８ リング溝 ９０ 凹所 ９２ 凹所

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 曲げ力を受けかつ軸方向力を吸収し得る
    ギヤボックスシャフト（１０）用の軸受組立体であっ
    て、 少なくとも１つの半径方向円筒状のローラ軸受（１８）
    を備え、前記軸受のインナーレース（１６）がシャフト
    （１０）上で半径方向にかつ軸方向に支持され、前記軸
    受組立体のアウターレース（５８）がギヤボックスハウ
    ジング（４８）内で半径方向に支持され、ギヤボックス
    ハウジング（４８）に取り付けることが出来かつ該ハウ
    ジング（４８）により支持された２つのスラスト軸受が
    軸受ハウジング（４０）の片側に取り付けられ、半径方
    向円筒状のローラ軸受（１８）の方向を向いたスラスト
    軸受が半径方向円筒状ローラ軸受（１８）のインナーレ
    ース（１６）により前記軸方向に支持され、半径方向円
    筒状のローラ軸受（１８）及びスラスト軸受が軸方向に
    動かないようにギヤボックスシャフト（１０）に固着さ
    れた軸受組立体にして、 前記スラスト軸受が、軸方向円筒状のローラスラスト軸
    受（２２、２４）であり、軸受ハウジング（４０）及び
    ／又はそのギヤボックスハウジング（４８）への取り付
    け部分が、シャフトの屈曲中、円筒状のローラスラスト
    軸受（２２、２４）を支持する軸受ハウジング（４０）
    の領域がギヤボックスシャフト（１０）の傾斜角度に適
    合する形態であるように形成されることを特徴とする軸
    受組立体。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の軸受組立体にして、 半径方向円筒状のローラ軸受（１８）のアウターレース
    （５８）が側部フランジによりそのローラを軸方向に動
    かないように固定し、半径方向及び軸方向円筒状のロー
    ラ軸受（１８、２２、２４）と、軸受ハウジング（４
    ０）とから成る軸受組立体が、ギヤボックスハウジング
    （４８）内に挿入しかつ前記ハウジングからユニットと
    して除去することの出来る予め組み立てたユニットとし
    て形成されることを特徴とする軸受組立体。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の軸受組立体にし
    て、 軸受ハウジング（４０）がフランジとして形成され、ギ
    ヤボックスハウジング（４８）の対応する半径方向接触
    面の方向を向いた半径方向接触面（４６）が設けられ、
    少なくとも１つのシム（５２）を軸受ハウジング（４
    ０）の接触面（４６）とギヤボックスハウジング（４
    ８）との間に挿入可能であることを特徴とする軸受組立
    体。
  4. 【請求項４】 請求項１乃至３の何れかに記載の軸受組
    立体にして、 円筒状ローラスラスト軸受（２２、２４）の一部である
    固定レース（３０、３２）が、軸受ハウジング（４０）
    により、該ハウジングの片側に支持され、少なくとも１
    つのばね（４４）に係合する少なくとも１つの凹所（４
    ２）が軸受ハウジング（４０）に設けられ、前記ばね
    （４４）により、２つの固定レース（３０、３２）が相
    互に付勢されて離間することを特徴とする軸受組立体。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至４の何れかに記載の軸受組
    立体にして、 半径方向円筒状ローラ軸受（１８）から離反する外側円
    筒状ローラスラスト軸受（２４）の回転するアウターレ
    ース（２８）の側部が、シャフト（１０）の溝（３９）
    に係合する保持リング（３８）により、軸方向に動かな
    いようシャフト（１０）上に固着され、前記溝（３９）
    が各種の厚さの保持リング（３８）に係合可能な幅寸法
    であるようにしたことを特徴とする軸受組立体。
  6. 【請求項６】 請求項１乃至５の何れかに記載の軸受組
    立体にして、 前記シャフト（１０）が略軸方向穴（６０）と、円筒状
    ローラスラスト軸受（２２、２４）に潤滑剤を供給し得
    るように接続された少なくとも１つのクロス穴（６２、
    ６４）とを備え、前記クロス穴（６２、６４）がスラス
    ト軸受（２２、２４）の付近にてシャフト（１０）の外
    面に形成された溝（６６、６８）内に開放することを特
    徴とする軸受組立体。
  7. 【請求項７】 請求項１乃至６の何れかに記載の軸受組
    立体にして、 シャフト（１０）に軸方向荷重を加えたとき、前記軸受
    ハウジング（４０）をギヤボックスハウジング（４８）
    に対し斜め方向に屈曲するのを許容するネック状軸ボル
    トであることが望ましい軸ボルト（５０）により、軸受
    ハウジング（４０）がギヤボックスハウジング（４８）
    に取り付け可能であることを特徴とする軸受組立体。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載の軸受組立体にして、前
    記ボルト（５０）が軸受ハウジング（４０）の外周に沿
    って均一に配分されず、より小さい荷重を受ける外周領
    域に比べ、シャフトの屈曲の結果、大きい力を受ける軸
    受ハウジング（４０）の外周領域にてより少ない数のボ
    ルト（５０）が配置されることを特徴とする軸受組立
    体。
  9. 【請求項９】 請求項１乃至８の何れかに記載の軸受組
    立体にして、 シャフト軸受（２２、２４）の接触面とギヤボックスハ
    ウジング（４８）の接触面との間の少なくとも１つの領
    域に外周方向に剛性の異なる断面部分を提供する軸受ハ
    ウジング（４０）が設けられることを特徴とする軸受組
    立体。
  10. 【請求項１０】 請求項９に記載の軸受組立体にして、 軸受ハウジング（４０）が略同心状であり、前記ハウジ
    ング（４０）には、円筒状ローラスラスト軸受（２２、
    ２４）を支持する半径方向内方のフランジ領域とギヤボ
    ックスハウジング（４８）に取り付けるのに使用される
    半径方向外方のフランジ領域との間の同心状のリング領
    域内で円周方向に厚さの異なる領域が設けられることを
    特徴とする軸受組立体。
  11. 【請求項１１】 請求項９又は１０に記載の軸受組立体
    にして、 前記軸受ハウジング（４０）には、円筒状ローラスラス
    ト軸受（２２、２４）を支持する半径方向内方のフラン
    ジ付近の領域とギヤボックスハウジング（４８）に取り
    付けるのに使用される半径方向外方のフランジ領域との
    間の同心状のリング領域内にその２つの側部の少なくと
    も一方に軸方向深さが外周方向に変化する軸方向リング
    溝（８８）が設けられ、 前記リング溝（８８）が、軸受ハウジング（４０）の軸
    線に対して傾斜させた軸線に対し同心状に配置されるこ
    とを特徴とする軸受組立体。
  12. 【請求項１２】 請求項９乃至１１の何れかに記載の軸
    受組立体にして、軸受ハウジング（４０）少なくとも１
    つの側面には、全体として円周方向に伸長する凹所（９
    ０、９２）がリング領域に設けられることを特徴とする
    軸受組立体。
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