CN109072981A - 滚动轴承装置以及板一体型滚动轴承 - Google Patents

Abstract

由能够塑性变形的材料形成的板(11)为具有用于配置滚动轴承(10)的轴承配置孔并且具有使板(11)的轴承配置孔和外部能够连通的切口部的开口环型板，该板(11)至少具有两处用于将板(11)和壳体(31)连结固定的螺栓用孔(13)。在滚动轴承(10)的外圈的外周面具有供板(11)的轴承配置孔的周缘部配置的槽部,板(11)的轴承配置孔的周缘部配置于上述外圈的槽部。将螺栓(32)旋入板(11)的螺栓用孔(13)，由此将板(11)固定于壳体(31)，并且将板(11)固定于滚动轴承(10)的外圈的槽部。

Description

滚动轴承装置以及板一体型滚动轴承

技术领域

本发明涉及由壳体、滚动轴承以及用于将该滚动轴承固定于该壳体的板组成的滚动轴承装置、以及固定于壳体的板一体型的滚动轴承。详细而言，涉及用于汽车用变速器等的滚动轴承装置、以及用于汽车用变速器等且固定于其壳体的板一体型滚动轴承。

背景技术

近年，随着汽车的小型化，发动机、变速器等的小型化要求不断增强。因此，构成部件的小型化被种种探讨，将滚动轴承固定于壳体的固定方法也被探讨。

作为将滚动轴承固定于壳体的固定方法公知有在滚动轴承的外圈设置台阶部，用固定板将该台阶部和壳体夹住来固定的方法(后述专利文献1)。

另外，公知有为了将滚动轴承固定于在壳体固定的板而使用卡止环的方法(后述专利文献2)。

此外，针对板一体型的滚动轴承公知有将滚动轴承***在固定于壳体的板中形成的贯通孔，将板和滚动轴承以非贯通的方式使金属变形而固定的方法(后述专利文献3)。

专利文献1：日本特开2009-008155号公报

专利文献2：日本特开2009－030794号公报

专利文献3：DE102008021832B3

然而，对专利文献1记载的方法而言，壳体的小型化是可能的，但是使用一对板并利用螺栓固定，因此向壳体的组装性和以往比没太大变化。另外，对专利文献2记载的方法而言，为了使板和轴承一体，将卡止环设置于板和轴承外圈之间实现板和轴承的防脱，提高组装性，但部件个数增加，因此存在在作业性上产生问题的情况。

此外，针对板一体型的滚动轴承而言，专利文献3记载的方法难以确认是否被固定。

发明内容

因此，本发明的目的在于提高板和轴承的一体化以及向壳体的安装性并提高作业性。

本发明涉及：涉及滚动轴承装置的发明(以下有时称“第1发明”)以及板一体型滚动轴承(以下有时称“第2发明”)，上述发明的主旨针对第1发明而言存在于后述[1]～[4]，针对第2发明而言存在于后述[5]～[10]。

[1]一种滚动轴承装置，由壳体、滚动轴承以及用于将该滚动轴承固定于该壳体的板构成，其中，上述板由能够塑性变形的材料形成，上述板为具有用于配置上述滚动轴承的轴承配置孔并且具有使该板的轴承配置孔和外部能够连通的切口部的开口环型板，上述板至少具有两处用于将该板和上述壳体连结固定的螺栓用孔，在上述滚动轴承的外圈的外周面具有供上述板的轴承配置孔的周缘部配置的槽部，上述板的上述轴承配置孔的周缘部配置于上述外圈的槽部，将螺栓旋入上述板的螺栓用孔，由此将上述板固定于上述壳体，并且将上述板固定于上述滚动轴承的外圈的槽部。

[2]根据[1]所述的滚动轴承装置，其中，在上述螺栓用孔中的2个螺栓用孔之间的上述板的部分，配置有上述切口部，形成上述切口部的一方的端缘部和另一方的端缘部具有沿上述轴承配置孔的径向相互对置的部分。

[3]根据[2]所述的滚动轴承装置，其中，上述板的2个端缘部配置为通过为了将螺栓旋入上述板的2个螺栓用孔而施加的力而2个螺栓用孔之间的切口部封闭。

[4]根据[1]至[3]的任一项所述的滚动轴承装置，上述滚动轴承装置用于变速器。

[5]一种板一体型滚动轴承，其中，由滚动轴承和用于将该轴承固定于壳体的板构成，上述板具有用于配置上述滚动轴承的轴承配置孔，在上述滚动轴承的外圈的外周面，具有供上述板的轴承配置孔的周缘部配置的台阶部，上述轴承配置孔的周缘部配置于上述外圈的台阶部，该周缘部的至少一部分和上述外圈凿紧结合。

[6]根据[5]所述的板一体型滚动轴承，其中，上述板在其轴承配置孔的周缘部的至少2处具有凿紧机构，该板利用该凿紧机构和上述外圈凿紧结合。

[7]根据[5]或[6]所述的板一体型滚动轴承，其中，上述凿紧机构由贯通孔以及在上述轴承配置孔和该贯通孔之间形成的凿紧部构成，上述凿紧部朝向上述轴承配置孔的中心方向塑性变形，由此上述外圈和上述板凿紧结合。

[8]根据[7]所述的板一体型滚动轴承，其特征在于，上述凿紧部比上述板的上述凿紧部以外的部分容易塑性变形。

[9]根据[7]或[8]所述的板一体型滚动轴承，其中，上述凿紧部的壁厚比上述板的上述凿紧部以外的部分的壁厚薄。

[10]根据[5]至[9]的任一项所述的板一体型滚动轴承，上述板一体型滚动轴承用于变速器。

该第1发明所涉及的滚动轴承装置为了将板和滚动轴承一体化不使用卡止环而使用能够塑性变形的开口环型板来凿紧固定，因此能够提高安装性并且通过部件个数消减实现作业性的提高。

另外，该第1发明所涉及的滚动轴承装置能够用于变速器、汽车用马达、压缩机等，能够有助于它们的小型化。

另外，该第2发明所涉及的板一体型滚动轴承为了将板和滚动轴承一体化不使用卡止环而通过凿紧进行固定，因此能够提高安装性并且通过部件个数消减实现作业性的提高。

此外，该第2发明所涉及的板一体型滚动轴承在轴承配置孔的周缘的至少2处设置凿紧机构，同时凿紧上述至少2处，由此能够均匀地凿紧，向单侧偏移等对轴承的不良影响变少。

此外，对该第2发明所涉及的板一体型滚动轴承而言，凿紧工序中通过1工序进行凿紧，因此对生产影响少。

另外，该第2发明所涉及的板一体型滚动轴承能够用于变速器、汽车用马达、压缩机等，有助于它们的小型化。

附图说明

图1A是示出了用于第1发明的板的例子的主视图。

图1B是图1A的A-A剖视图。

图2是示出了将第1发明的板和滚动轴承组合了的例子的横剖视图。

图3是示出了第1发明所涉及的滚动轴承装置的剖视图。

图4A是示出了用于第2发明的板的例子的主视图

图4B是图4A的A－A剖视图。

图4C是图4B的局部放大剖视图。

图5A是示出了第2发明所涉及的板一体型滚动轴承的例子的横剖视图。

图5B是图5A的局部放大剖视图。

图5C是示出了使图5B所示的凿紧部塑性变形的过程的图。

图6是图5B的B-B剖视图

图7是图5C的C-C剖视图。

图8是示出了将图5A～图5C所示的板一体型滚动轴承安装于壳体后的状态的剖视图。

图9是示出了使用了第1发明所涉及的滚动轴承装置或第2发明所涉及的板一体型滚动轴承的变速器的例子的剖视图。

具体实施方式

以下对本发明的实施方式进行说明。

本发明是涉及滚动轴承装置的发明(第1发明)以及板一体型滚动轴承(第2发明)的发明。

首先，根据图1A～图3对第1发明的实施方式进行说明。

如图3所示，第1发明所涉及的滚动轴承装置10为将壳体31、用于固定于该壳体31的板11以及滚动轴承21一体化而得的装置。

如图1A、图1B所示，上述板11为具有用于配置上述滚动轴承21的轴承配置孔12并且具有使该轴承配置孔12和外部能够连通的切口部14的开口环型板。

另外，该板11至少具有两处用于将该板和上述壳体连结固定的螺栓用孔13，在上述螺栓用孔13中的2个螺栓用孔(13a、13b)之间的板11的部分配置切口部14。

上述螺栓用孔13为用于将该板11安装固定于壳体31并用于使螺栓32穿过且将其紧固的孔。而且，当将上述切口部14配置于板11的上侧，并且从将上述螺栓32***螺栓用孔13侧的面观察该板11时，位于切口部14的左侧的螺栓用孔13为螺栓用孔13a，位于相反的右侧的螺栓用孔13为螺栓用孔13a。

此外，形成该切口部14的两端缘的部分具体而言为上述螺栓用孔13a侧的端缘部(以下称“一方的端缘部”)14a和上述螺用孔13b侧的端缘部(以下称“另一方的端缘部”)14b具有沿轴承配置孔12的径向相互对置的部分。换而言之，上述的一方的端缘部14a和另一方的端缘部14b配置于轴承配置孔12的径向的同一轴上。此时，一方的端缘部14a配置于板11的外部侧，另一方的端缘部14b配置于板11的轴承配置孔12侧。即，另一方的端缘部14b配置于轴承配置孔12和一方的端缘部14a之间。

而且，该板11由能够塑性变形的材料形成。此时，若将螺栓***朝向切口部14配置于左方的螺栓用孔13a，并向右旋入，则该力传递至板11，板11的一方的端缘部14a如图1A的实心箭头所示那样沿向另一方的端缘部14b接近的方向以塑性变形的方式动作。

另一方面，若将螺栓***朝向切口部14配置于右方的螺栓用孔13b，并向右旋入，则该力传递至板11，板11的另一方的端缘部14b如图1A的点划线箭头所示那样沿向一方的端缘部14a接近的方向以塑性变形的方式动作。

而且，一方的端缘部14a和另一方的端缘部14b沿接近的方向移动而两者接触，处于两方的端缘部14a、14b之间的该切口部14被封闭。

如图2所示，上述滚动轴承21为具备多个滚动体22、保持该滚动体22的保持器23、内圈24以及外圈25的轴承。内圈24和外圈25以内圈24的外周和外圈25的内周沿径向对置的方式同轴地配置，在内圈24和外圈25的对置面之间装入滚动体22。例如，滚动体22是球。如图2所示，在外圈25的外周面具有供上述板11的轴承配置孔12的周缘部配置的槽部26。

接下来，使用图3对使用板11将上述的滚动轴承21固定于壳体31的方法进行说明。

打开板11的切口部14使其配置于滚动轴承21的外圈25的槽部26。接下来，如图1A所示，以一方的端缘部14a变为外侧而另一方的端缘部14b变为内侧的方式配置且使切口部14稍稍向闭合的方向塑性变形。

接下来，将安装了滚动轴承21的板11配置于壳体31，将螺栓32***并旋入板11的螺栓用孔13，使板11与壳体31固定并一体化。此时，如图1A所示，通过螺栓32的旋入对螺栓用孔13a的部分沿右旋转方向施加力，其结果，一方的端缘部14a向右旋转方向即朝向板11的内侧的方向产生塑性变形。另外，通过螺栓32的旋入对螺栓用孔13b的部分沿右旋转方向施加力，其结果，另一方的端缘部14b向右旋转方向即朝向板11的外侧方向产生塑性变形。由此，一方的端缘部14a和另一方的端缘部14b沿接近的方向产生塑性变形，并且板11将外圈25紧固，其结果，切口部14封闭且板11固定于滚动轴承21。

由此，能够使板11、滚动轴承21以及壳体31相互固定。

这样而得的板一体型滚动轴承10能够作为用于变速器、汽车用马达、压缩机等的滚动轴承中的至少一个来使用。

接下来，根据图4～图8对第2发明的实施方式进行说明。

如图5A所示，第2发明所涉及的板一体型滚动轴承50是将用于固定于壳体71(参照图8)的板51(参照图4A～图4C)和滚动轴承61一体化而得的滚动轴承。

如图4A所示，板51具有轴承配置孔52以及螺栓用孔53。该轴承配置孔52为用于配置滚动轴承61的孔。轴承配置孔52为与滚动轴承61的外周嵌合的圆形的孔。轴承配置孔52以贯通板51的方式形成。螺栓用孔53为用于将该板51安装固定于壳体71并用于使螺栓72(参照图8)穿过且将其紧固的孔。螺栓用孔53为在内周具有内螺纹的螺纹孔。板51由通过施加外力能够塑性变形的金属形成。

而且，该板51的轴承配置孔52的周缘部具有将该板51和滚动轴承61凿紧结合的凿紧机构。

作为该凿紧机构的例子能够举出如下的凿紧机构54，该凿紧机构54由设置于该板51的轴承配置孔52的周缘部中的至少2处的贯通孔54b和在轴承配置孔52与贯通孔54b之间形成的凿紧部54a构成。

如图4A所示在轴向观察，贯通孔54b为在轴承配置孔52的周向上较长的长孔。此处，贯通孔54b的沿着轴承配置孔52的周向的方向的宽度尺寸比贯通孔54b的沿着轴承配置孔52的径向的方向的宽度尺寸长。

如图4C所示，凿紧部54a为在轴承配置孔52和贯通孔54b之间形成的板51的实体部分。该凿紧部54a形成为和板51的凿紧部54a以外的部分无接缝的一体，且能够朝向轴承配置孔52的中心方向(即轴承配置孔52的径向内侧)塑性变形。即，将治具等***贯通孔54b，如图5C以及图7所示那样对凿紧部54a施加按压力，由此如图5B以及图6所示那样凿紧部54a朝向轴承配置孔52的中心方向塑性变形。

如图7所示，贯通孔54b在凿紧部54a侧具有凸圆弧状的孔缘55。凿紧部54a为宽度尺寸(轴承配置孔52的径向的尺寸)在周向的中央的位置最大的形状。通过在贯通孔54b设置凸圆弧状的孔缘55，当使凿紧部54a向径向内侧塑性变形了时，凿紧部54a平稳地变形。

如图4B所示，凿紧部54a形成未比板51的凿紧部54a以外的部分薄。即，板51的轴承配置孔52的内周部分中的凿紧部54a的部分的轴向厚度比凿紧部54a以外的部分的轴向厚度薄。由此，确保板51的整体的刚性，并且使凿紧部54a的部分塑性变形容易。另外，如图5B所示，凿紧部54a的部分的轴向厚度设定为比台阶部66(圆周槽)的轴向宽度尺寸小，以便凿紧部54a嵌入滚动轴承61的外圈65的台阶部66。

板51的凿紧部54a的壁厚相对于凿紧部54a以外的部分的壁厚之比优选为1/2以下，更优选为1/3以下。通过这样，能够使塑性变形容易地进行。另一方面，该壁厚之比为1/20以上较好，优选为1/10以上。若比这更薄，则存在无法通过上述的凿紧结合来充分固定滚动轴承61的情况。

优选地，该凿紧机构54在板51的轴承配置孔52的周缘部等间隔地设置。具体而言，在设置于2处的情况下，优选为相对位置，即当以轴承配置孔的中心为中心时供2个凿紧机构54配置的位置的角度为180°的位置。另外，在设置于3处的情况下，优选为当以轴承配置孔的中心为中心时，供3个凿紧机构54配置的位置的角度分别为120°的位置。通过成为该位置，如后所述，当利用凿紧机构54凿紧固定滚动轴承61时，能够均匀地紧固滚动轴承61从而能够避免滚动轴承61的位置偏移的担忧。

如图5A所示，滚动轴承61为具备多个滚动体62、保持该滚动体62的保持器63、内圈64以及外圈65的轴承。内圈64和外圈65以内圈64的外周和外圈65的内周沿径向对置的方式同轴地配置，在内圈64和外圈65的对置面之间装入滚动体62。例如，滚动体62是球。

如图5C所示，在外圈65的外周面的角部具有供板51的轴承配置孔52的周缘部配置的台阶部66。台阶部66为相对于外圈65的外周的圆筒面向径向内侧凹陷的部分。此处，台阶部66为形成于外圈65的外周面的轴向端部的圆周槽。在圆周槽的轴向两侧的槽缘67、68中的外圈65的轴向端面侧的槽缘68形成为比另一个槽缘67低。这样，如图5B所示，在板51的凿紧部54a与台阶部66的内表面接触了的状态下能够确保板51的凿紧部54a和台阶部66的结合量(在轴向观察为凿紧部54a和外圈65重合的部分的大小)。

如图5B所示，若作为台阶部66采用具有外圈65的轴向端面侧的槽缘68的圆周槽则能够将外圈65相对于板51沿轴向可靠地固定，但作为台阶部66也可以采用不具有外圈65的轴向端面侧的槽缘68的部件(即，台阶部66的内表面与外圈65的轴向端面交差的形状的部件)。

接下来，使用图5～图7对将滚动轴承61固定于壳体71的方法进行说明。

如图5C以及图7所示，首先，将板51的轴承配置孔52的周缘部配置于滚动轴承61的外圈65的台阶部66。接下来，如图5B以及图6所示，将治具(未图示)***贯通孔54b并用该治具将凿紧部54a朝向轴承配置孔52的中心方向按压。由此，凿紧部54a产生塑性变形，向轴承配置孔52的中心方向移动。而且，塑性变形后的凿紧部54a成为被挤压至滚动轴承61的外圈65的台阶部66的内侧圆筒面的状态。由此，板51和滚动轴承61被凿紧结合，两者一体化。

此处，优选地，当使凿紧部54a向径向内侧塑性变形时，对图4所示的多处(在本实施方式中为2处)凿紧部54a同时进行凿紧。这样，当凿紧凿紧部54a时按压力均匀地从多处凿紧部54a作用于外圈65，因此能够有效地防止外圈65的中心从轴承配置孔52的中心偏移的情况，由此外圈65的中心容易与轴承配置孔52的中心一致。另外，若同时凿紧多处凿紧部54a，则能够将凿紧的工序数量控制为一个工序，因此生产线的设计也容易。

如图8所示，能够将这样而得的板一体型滚动轴承50配置于壳体71，并穿过板51的螺栓用孔53使用螺栓72使板一体型滚动轴承50固定于壳体71。

这样而得的板一体型滚动轴承50能够作为用于变速器、汽车用马达、压缩机等的滚动轴承中的至少一个来使用。

如上所述，第1发明所涉及的滚动轴承装置10、第2发明所涉及的板一体型滚动轴承能够作为用于变速器的滚动轴承中的至少一个来使用。

作为该变速器的例子，能够例举出图9示出的变速器。该变速器为使变速比阶段性地变化的多级变速器，作为将其旋转部(例如输入轴S1以及输出轴S2)支承为能够旋转的轴承而具备将滚动轴承B1与板11一起固定于壳体31的上述滚动轴承装置10，或作为带板的滚动轴承B2而具备上述板一体型滚动轴承50。图示的变速器具有供发动机的旋转输入的输入轴S1；和输入轴S1平行设置的输出轴S2；将旋转从输入轴S1传递至输出轴S2的多个齿轮列G1～G4；以及装入到各齿轮列G1～G4和输入轴S1或输出轴S2之间的未图示的离合器，通过使该离合器选择性地卡合来对所使用的齿轮列G1～G4进行切换，由此使从输入轴S1传递至输出轴S2的旋转的变速比变化。输出轴S2的旋转输出至输出齿轮G5，该输出齿轮G5的旋转传递至差速齿轮等。输入轴S1和输出轴S2分别被将滚动轴承B1与板11一起固定于壳体31的上述滚动轴承装置10、作为带板的滚动轴承B2的上述板一体型滚动轴承50支承为能够旋转。

附图标记说明

10…滚动轴承装置；11…板；12…轴承配置孔；13、13a、13b…螺栓用孔；14…切口部；14a…一方的端缘部；14b…另一方的端缘部；21…滚动轴承；22…滚动体；23…保持器；24…内圈；25…外圈；26…槽部；31…壳体；32…螺栓。

50…板一体型滚动轴承；51…板；52…轴承配置孔；53…螺栓用孔；54…凿紧机构；54a…凿紧部；54b…贯通孔；55…孔缘；61…滚动轴承；62…滚动体；63…保持器；64…内圈；65…外圈；66…台阶部；67…槽缘；68…槽缘；71…壳体；72…螺栓。

S1…输入轴；S2…输出轴；B1…滚动轴承；B2…板一体型滚动轴承；G1、G2、G3、G4…齿轮列；G5…输出齿轮。

Claims (10)

1.一种滚动轴承装置，由壳体、滚动轴承以及用于将该滚动轴承固定于该壳体的板构成，其中，

所述板由能够塑性变形的材料形成，

所述板为具有用于配置所述滚动轴承的轴承配置孔并且具有使该板的轴承配置孔和外部能够连通的切口部的开口环型板，

所述板至少具有两处用于将该板和所述壳体连结固定的螺栓用孔，

在所述滚动轴承的外圈的外周面具有供所述板的轴承配置孔的周缘部配置的槽部，

所述板的所述轴承配置孔的周缘部配置于所述外圈的槽部，

将螺栓旋入所述板的螺栓用孔，由此将所述板固定于所述壳体，并且将所述板固定于所述滚动轴承的外圈的槽部。

2.根据权利要求1所述的滚动轴承装置，其中，

在所述螺栓用孔中的2个螺栓用孔之间的所述板的部分，配置有所述切口部，

形成所述切口部的一方的端缘部和另一方的端缘部具有沿所述轴承配置孔的径向相互对置的部分。

3.根据权利要求2所述的滚动轴承装置，其中，

所述板的2个端缘部配置为通过为了将螺栓旋入所述板的2个螺栓用孔而施加的力而2个螺栓用孔之间的切口部封闭。

4.根据权利要求1至3的任一项所述的滚动轴承装置，

所述滚动轴承装置用于变速器。

5.一种板一体型滚动轴承，其中，

由滚动轴承和用于将该轴承固定于壳体的板构成，

所述板具有用于配置所述滚动轴承的轴承配置孔，

在所述滚动轴承的外圈的外周面，具有供所述板的轴承配置孔的周缘部配置的台阶部，

所述轴承配置孔的周缘部配置于所述外圈的台阶部，该周缘部的至少一部分和所述外圈凿紧结合。

6.根据权利要求5所述的板一体型滚动轴承，其中，

所述板在其轴承配置孔的周缘部的至少2处具有凿紧机构，该板利用该凿紧机构和所述外圈凿紧结合。

7.根据权利要求5或6所述板一体型滚动轴承，其中，

所述凿紧机构由贯通孔以及在所述轴承配置孔和该贯通孔之间形成的凿紧部构成，

所述凿紧部朝向所述轴承配置孔的中心方向塑性变形，由此所述外圈和所述板凿紧结合。

8.根据权利要求7所述的板一体型滚动轴承，其特征在于，

所述凿紧部比所述板的所述凿紧部以外的部分容易塑性变形。

9.根据权利要求7或8所述的板一体型滚动轴承，其中，

所述凿紧部的壁厚比所述板的所述凿紧部以外的部分的壁厚薄。

10.根据权利要求5至9的任一项所述的板一体型滚动轴承，

所述板一体型滚动轴承用于变速器。