JP2008510106A - 軸線回りの回転を容易にする軸受アセンブリ - Google Patents
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Abstract
車輌用ディファレンシャルは、軸線上にアラインメントされた少なくとも1つの軸受座(41)を有するハウジング(40)を備える。また、ハウジングは、めねじを有する段つき穴を備える。少なくとも1つの軸受座(41)内に配置される軸受アセンブリ(20)はピニオン軸を支持する。軸受アセンブリ(20)は軸受(38)及びロック部材(62)を備える。軸受(38)は、少なくとも1つの軸受座(41)内においてピニオン軸の周りに配置される。軸受(38)は外レース(45)と、内レース(46)と、転動体(47)とを備える。外レースは、軸線に対して傾いた軌道(48)を有する。また、外レース(45)は、外レース(45)の周りに配置され、ハウジングの段つき穴のめねじ(43)とかみ合うおねじ(49)を外レースの狭く/薄い部分上に有し、軸線上に軸受(38)を設定する。おねじ(49)は、軸方向溝(60)がおねじ(49)内に配置され、径方向スロット(56)がおねじ(49)及び外レース(45)内に配置される、軸方向溝(60)及び径方向スロット(56)の少なくとも一つを有する。また、外レースは、軸方向溝も径方向スロットも含まない。ロック部材(62)は、外レース(45)の軸方向溝(60)及び径方向スロット(56)の少なくとも一つに取り外し可能に取付けられ、ハウジング(40)に取り外し可能に取付けられる。こうして、ロック部材(62)がハウジング(40)の軸受座(41)内における外レースの回転を防止する。(45)。ロック部材は、他の方法でも、外レースに取付け可能である。
Description
本発明は、2004年8月11日に出願された米国仮出願第60/600534号に由来し、この優先権を主張する。
本発明は、ハウジング内において、軸受アセンブリを所望の設定に調整する装置及び方法に関する。特に、本発明は、軸受を所望の設定でハウジングに固定することに関する。
通常の車輌用ディファレンシャルにおいて、駆動ピニオンは、ディファレンシャル内のリング歯車とかみ合い、リング歯車を駆動する。駆動ピニオンは、ピニオン軸上にマウントされて、その一部を構成する。ピニオン軸の反対側の端は、車輌の変速機を通じて車輌のエンジンと連結される。通常、ピニオン軸は、ディファレンシャルのハウジング内において、インダイレクト配置でマウントされたヘッド軸受及びテイル軸受の2つの単列円すいコロ軸受の上を回転する。言い換えると、これらの軸受は、ヘッド軸受の円すいコロの小端がテイル軸受のコロの小端に向かって設けられるようにマウントされている。さらに、ある構成は、2つの円すいコロ軸受の間に配置された歯車を備える。
軸受は予圧状態に設定されることが好ましく、この予圧状態は2つの軸受の内レース又はコーンの間の間隔を制御して実現される。適切な予圧設定を得る1つの方法は、2つのコーンの間に適切な寸法のスペーサを取り付けることである。コーンと同様に、スペーサはピニオン軸上にはまる。しかし、このスペーサの取り付けは、種々の長さのスペーサの品揃えを維持する必要がある。さらに、コーンが軸にきつくはまり、このことが、軸方向の移動及び調整を困難にする。
本発明は、車輌用ディファレンシャル内に設置される軸受アセンブリに関する。車輌用ディファレンシャルは、軸線上にアラインメントがとられた少なくとも1つの軸受座を有するハウジングを備える。また、ハウジングは、めねじを有する段つき穴を備える。軸受アセンブリは少なくとも1つの軸受座内に配置され、ピニオン軸を支持する。軸受アセンブリは、軸受とロック部材とを備える。軸受はピニオン軸の周りに配置される。軸受は、外レースと内レースと転動体とを備える。
外レースは、軸線に対して傾いた軌道を有する。また、外レースは、その端の狭い/薄い部分におねじを有する。おねじは、軸受を軸線上に設定するように、外レースの周りに配置され、かつ、ハウジングの段つき穴のめねじとかみ合わされる。おねじは、軸方向溝及び径方向スロットの少なくとも一つを有し、軸方向溝はおねじ内に配置され、径方向スロットはおねじと外レースとの間に配置される。
ロック部材は、外レースの軸方向溝及び径方向スロットの少なくとも一つに取り外し可能に取付けられ、ハウジングに取り外し可能に取付けられる。その一方で、ロック部材は、ハウジングの軸受座内における外レースの回転を防止する。
内レースは、軸の周りに配置される軌道を有する。この軌道は、軸線に対し外レースの外軌道と同じ方向に傾いている。転動体は、これらの軌道の間に配置され、これらの軌道と接触する。
本発明は、軸受の外レースが調整可能な部材となり、ハウジング内において軸受アセンブリを調整することに関する。本発明は、インダイレクト軸受マウントされた種々の軸受アセンブリに使用される。このような軸受アセンブリは種々の用途で設置される。通常、インダイレクトマウントでは、コーンが調整される。きつくはまったコーンが要求される軸を回転させる用途では、コーンによって調整することは困難である。例示のために、以下の説明は、車輌用ディファレンシャル用ハウジング内に設置された円すいコロ軸受アセンブリを示している。
図面を参照すると、2つの駆動アクスルを有する車輌のフロント駆動アクスルのための車輌用ディファレンシャルAの通常のピニオン軸が示される(図1)。ディファレンシャルAはハウジング10を備え、ハウジング10は軸受座12、ピニオン軸14、ピニオン16、軸受18、20、はすば歯車22、及びスペーサ24を有する。
ピニオン軸14はハウジング10内において軸線X上を回転する。また、ピニオン16は、ピニオン軸14の端に位置し、軸線X上を回転する。ピニオン軸14は、ハウジング10の軸受座12にマウントされた軸受18、20内で回転する。軸受18、20は、ピニオン軸14及びそのピニオン16が軸線Xの周りを回ることを許容する一方で、ピニオン16をハウジング10内で径方向及び軸方向に制約する。
軸受18(ヘッド軸受として知られる)は、コーン26の形態を有する内レースと、カップ28の形態を有する外レースとを備える。コーン26とカップ28との間に、円すいコロ30の形態を有する転動体がある。
軸受18(ヘッド軸受として知られる)は、コーン26の形態を有する内レースと、カップ28の形態を有する外レースとを備える。コーン26とカップ28との間に、円すいコロ30の形態を有する転動体がある。
軸受20(テイル軸受として知られる)は、コーン32の形態を有する内レースと、カップ34の形態を有する外レースとを備える。コーン32とカップ34との間に、コロ36の形態を有する転動体がある。また、軸14はスペーサ24とはすば歯車22とを保持する。はすば歯車22は、2つの軸受18及び20のコーン26と32との間の空間を占める。はすば歯車22は、第2のリアアクスルに出力を伝達する軸を駆動する歯車とかみ合う。スペーサ24は、寸法の異なるスペーサの品揃えから選択され、2つのコーン26と32との間の間隔、したがって、2つの軸受18、20の設定を決定する。その設定は、軸受18及び20内の全ての内部隙間を取り除く僅かな予圧が好ましい。本発明は、1つの固定長コーン型スペーサか、1つの伸展された固定長歯車か、1つの伸展されたコーン長さのものか、又は、1つの伸展された歯車と1つの伸展された拡張コーンとの組み合わせを使用する。これらのいずれもが、徐々に増大するように長さが異なるスペーサの品揃えから選択されるスペーサを置き換える。したがって、本発明においては、必要な部品数が削減される。現在のところ、軸受を適切に調整するように適切なスペーサ幅を得るためには、数回の分解と再組み立てが必要となる。本発明は、軸受設定のための再組み立てをなくして軸受設定のより精密かつ容易な検査をもたらすので、組立時間を短縮する。また、本発明はサービス交換を簡略化する。
図2Aを参照すると、本発明の別の車輌用ディファレンシャルBの一部とテイル軸受アセンブリ38の一部とが示される。車輌用ディファレンシャルBは、少なくとも1つの軸受座内周57を有するハウジング40を備える。軸受座内周57は軸線X上にアラインメントがとられている。また、ハウジング40は、ハウジング段部42を備える。また、ハウジング40は段つき穴41を備え、段つき穴はめねじ43を備える。
軸受アセンブリ38は、図1に示された軸14等の通常のピニオン軸の周りに配置されたコーン46を備えている。また、軸受アセンブリ38は、ロック部材(図3A−12F)を備えている。
軸受38は、外レース45と、内レース46と、転動体47とを備える。外レース45は、軸線に対して傾いた軌道48を有する。また、外レース45は、その端の狭い/薄い部分上に外レース45の周りに配置されたおねじ49を有する。おねじ49は、軸受38を軸線上に設定するように、ハウジングの段つき穴41のめねじ43とかみ合う。さらに、外レース45は、面51を有するフランジ部50を備える。
軸受38は、外レース45と、内レース46と、転動体47とを備える。外レース45は、軸線に対して傾いた軌道48を有する。また、外レース45は、その端の狭い/薄い部分上に外レース45の周りに配置されたおねじ49を有する。おねじ49は、軸受38を軸線上に設定するように、ハウジングの段つき穴41のめねじ43とかみ合う。さらに、外レース45は、面51を有するフランジ部50を備える。
内レース46は、軸14(図1)等の通常のピニオン軸の周りに配置された軌道52を有する。軌道52は、軸線に対して外レース45の軌道48と同一方向に傾いている。転動体47は、接触する軌道48と52との間に配置される。
外レース45は、ハウジング40内において、フランジ部50の面51がハウジング段部42と接するまで回転する。この張り出し部が基準位置となる。さらに外レース45は、軸受38が所望の設定となるまで、ハウジング段部42から離れるように逆回転する。所望の設定は、予圧の1つであるべきであり、所定のトルク、所定の前進角、若しくはハウジング40内の外レース45の回転の所定の一部、又はその他の既定の方法で特徴づけられる。図2B−2Dは、軸受コーン46及び転動体47(図2A)と組み合わせられる外レースの別の実施形態を示す。したがって、共通するレース要素は共通の要素番号を保有する。
本発明に従って構成されるとともに本発明を具体化するねじ加工された外レース54(図2B)は、軸受アセンブリ38(図2A)に組み込まれる。外レース54は、おねじ49内と外レース54の一部の中とに配置された径方向スロット56を備え、後述のようにロック部材(図示されていない)とかみ合う。これらの径方向スロット56は、外レース54が設定工具とかみ合うことを可能とし、所望の設定に固定されるまで外レース54が回わることを可能とする。また、先端の面取り58の使用は外レース54のハウジング40内への挿入を容易とするので、おねじ49はハウジングめねじ43(図2A)と適切にアラインメントがとられる。さらに、おねじ49とめねじ43との間のはめ合いは外レース54の円筒外面55とハウジング40の軸受座内周57(図2A)との間のはめ合いよりも緩くなっている。この結果、径方向及び傾き方向の軸受荷重が外レース54の円筒外面55とハウジング40の軸受座内周57との間の接触領域を通じてハウジング40に伝わり、ねじが純然たるピニオンスラスト荷重のみを担うことが確実となる。フランジ面51は、外レース54がハウジング段部42(図2A)と接触することを可能とし、ハウジング段部において部品の累積公差が基準エンドプレイ設定を確保する。
基準エンドプレイと所望の予圧設定との差がわかると、外レース54は後退させられて適切な予圧設定となるまで逆向きに回される。あるいは、外レース54は、軸受転がりトルクを監視しながら、すなわち、軸受38から与えられる回転抵抗を監視することにより、後退させることもできる。所望の転がりトルクが得られると、後退を終了する。こうして、適切な予圧設定が得られる。全累積公差と、クランプ荷重及びきついはめ合いによるエンドプレイの消失とは、この調整方法を使用することによって説明される。後述のように、ロック部材(図3A−12F)は、ハウジング40内で回転しないように外レース54を固定する。
本発明に従って構成されるとともに本発明を具体化する別の外レース59(図2C)は、軸受アセンブリ38(図2A)に組み込み可能である。外レース59は、おねじ49内に、後述のようにロック部材(図示されていない)のためとなる軸方向溝60を備える。また、先端の面取り58の使用により、ハウジング40内への外レース59の挿入が容易となるので、おねじ49がハウジングめねじ43(図2A)と適切に並ぶようになる。また、径方向及び傾き方向の軸受荷重が外レース59の円筒外面とハウジング40の軸受座内周57との間の接触領域を通じてハウジング40に伝わって、ねじが純粋なピニオンスラスト荷重のみを担うことが確実となるように、おねじ49とめねじ43との間のはめ合いは、常に外レース59の円筒外面55とハウジング40の軸受座内周57(図2A)との間のはめ合いよりも緩くなっている。フランジ面51は、外レース59がハウジング段部42(図2A)と接触することを可能とし、ハウジング段部において部品の累積公差が基準エンドプレイ設定を確保する。
基準エンドプレイと所望の予圧設定との差がわかると、外レース59は外レース59を後退させて適切な予圧設定を与える角度となるまで逆向きに回される。あるいは、外レース59は、軸受転がりトルクを監視しながら、すなわち、軸受38から与えられる回転抵抗を監視することにより、後退させることもできる。所望の転がりトルクが得られると、後退が終了させられる。こうして、適切な予圧設定が得られる。全累積公差と、クランプ荷重及びきついはめ合いによるエンドプレイの消失とは、この調整方法を使用することにより説明される。ロック部材(図3A−12F)は、後述のように、ハウジング内で回転しないように外レース59を固定する。
本発明に従って構成されるとともに本発明を具体化する別の外レース61(図2D)は軸受アセンブリ38(図2A)に組み込まれる。外レース61は、おねじ49内に配置された径方向スロット56及び軸方向溝60の両方を備え、ロック部材(図示されていない)が外レース61とかみ合い、かつ、適切な軸受設定位置まで外レース61を前進又は後退可能とする。この実施形態において、軸方向溝60は径方向スロット56に対して垂直に配置される。また、先端の面取り58の使用は、ハウジング40内への外レース61の挿入を容易とするので、おねじ49がハウジングめねじ43(図2A)と適切にアラインメントがとられる。また、径方向及び傾き方向の軸受荷重が外レース61の円筒外面55とハウジング40の軸受座内周57との間の接触領域を通じてハウジング40に伝わって、ねじが純粋なピニオンスラスト荷重のみを担うことが確実となるように、おねじ49とハウジングめねじ43との間のはめあいは、外レースの円筒外面55とハウジング40の軸受座内周57(図2A)との間のはめ合いよりも緩くなっている。フランジ面51は、外レース61がハウジング段部42(図2A)と接触することを可能とし、ハウジング段部において部品の累積公差が基準エンドプレイ設定を確保する。
基準エンドプレイと所望の予圧設定との差がわかると、外レース61は、外レース61を後退させて適切な予圧設定を与える角度となるように逆向きに回される。あるいは、外レース61は、軸受転がりトルクを監視しながら、すなわち、軸受38から与えられる回転抵抗を監視することにより、後退させることもできる。所望の転がりトルクが得られると、後退を終了する。こうして、適切な予圧設定が得られる。全累積公差と、クランプ荷重及びきついはめ合いによるエンドプレイの消失とは、この調整方法を使用することによって説明される。ロック部材(図3A−12F)は、後述のように、ハウジング内で回転しないように外レースを固定する。
既に説明したように、ロック部材は、ハウジング40(図2A)内で回転しないように外レース(図2B−2D)を固定する。図3Aないし12Fは、外レース及びロック部材が取り付け調整された後に、軸回転中に外レースが回ることを防止するロック部材を示す。
本発明は、本体64からなるロック部材62(図3A)を提供する。本体64は、第1端66と、第2端68と、第1端66と第2端68との間に設けられた中央部70とを備える。第1端66は、少なくとも1つの伸展部72を備える。この実施形態において、各伸展部72は、第1端66から同一面となるように伸展している。各伸展部72の端は、中央部70に対して内側に曲がる。第2端68は、少なくとも1つの曲げ可能な耳部74を備える。この実施形態において、各曲げ可能な耳部74は第2端68から外側に伸展している。
作動時、設定工具を外レース76とかみ合わせて、所定のトルク、所定の角度、又は所定の回転の一部のいずれかとなるまでその設定工具にトルクを加えることにより、所望の設定(図3B)が得られる。次いで、ロック部材62が外レース76及びハウジング78に取り外し可能に結合され、ハウジング78内で回転しないように外レース76を固定する。この実施形態において、ハウジング78は、少なくとも1つのスロット80をその内部に備える。外レース76は、少なくとも1つの径方向スロット82を備える。作動時、ユーザは、少なくとも1つの伸展部72が外レース76の少なくとも1つの径方向スロット82とかみ合うように、ロック部材62を挿入する。次いで、ハウジング78の少なくとも1つのスロット80とかみ合わせるように、ユーザは、曲げ可能な耳部の一つを曲げる。この位置は、他の曲げ可能な耳部74をカバー板84の内面86に押し付ける。
このように、図3A及び3Bのロック部材62は、外レース前面の径方向スロット82とかみ合う内伸展部72と、ハウジング78に設けられた少なくとも1つの径方向スロット80に曲がり込む曲げ可能な耳部74をその外周上に伴う打抜き材とを備える。ハウジングスロット80内に曲がり込まない残りの耳部74は、ハウジングスロット80とアラインメントがとれていないので、カバー板84の内面86に押し付けられる。このばねが、ロック部材62を軸方向に外レース76に対して圧し付けるか、あるいは押し付ける。径方向スロット82とハウジング溝80との伸展部72及び耳部74のかみ合わせは、ハウジング78内で作動時に外レース76が回ることを防止する。適切な軸受設定範囲となるように、曲げ可能な耳部74の数とハウジングスロット80の数とが選択/設計される。
本発明は、本体86からなるロック部材88(図4A)を提供する。この本体は、第1端89と、第2端90と、第1端89と第2端90との間に設けられた中央部92とを備える。第1端89は、少なくとも1つの伸展部94を備える。この実施形態において、各伸展部94は、第1端89から同一面となるように伸展している。各伸展部94の端は、中央部92に対して内側に曲がっている。中央部92は、複数の貫通穴96が特徴の管からなる。この実施形態において、穴96は楕円構造からなる。
作動時、設定工具を外レース98とかみ合わせて、所定のトルク、所定の角度、又は所定の回転の一部のいずれかとなるまでその設定工具にトルクを加えることにより、所望の設定(図4B)が得られる。次いで、ロック部材88は外レース98及びハウジング100に取り外し可能に結合される。この実施形態において、ハウジング100は、ハウジング100内において径方向に走る少なくとも1つのねじ穴102を備える。外レース98は、少なくとも1つの径方向スロット104を備える。
作動時、ユーザは、全ての伸展部94が外レース98の全ての径方向スロット104とかみ合うように、中央部92を外レース98の径方向スロット104に挿入する。ユーザは、穴96の一つをハウジング100のねじ穴102とアラインメントをとる。次いで、ユーザは、ボルト等の締結具108をハウジング100のねじ穴102を通し、かつ、複数の穴96の一つを通して挿入し、外レース98をハウジング100に締め付けるようにロック部材88をハウジング100に締め付ける。このように、ロック部材88は、ハウジング100内で作動時に回転しないように外レース98を固定する。
このように、図4A及び4Bのロック部材88は、外レース前面の径方向スロット104とかみ合う伸展部94を伴う短い薄肉打抜き管からなり、中央部92を貫通する一連の楕円形状の穴96を備える。中央部92の穴96の一つは、ハウジング100を通して挿入される締結具108とかみ合う。楕円穴96の締結具108と径方向スロット104の伸展部94とのかみ合わせは、外レース98が回ることを防止する。締結具108を穴96の一つとアラインメントがとられるまでロック部材88と外レース98とが僅かに回されたときに適切な軸受設定範囲となるように、楕円穴96の数が選択/設計される。
本発明は、本体112からなるロック部材110(図5A)を提供する。本体112は、外エッジの形態を有する第1端114と、内エッジの形態を有する第2端116と、第1端114と第2端116との間に設けられた中央部118とを備える。この実施形態において、本体112は、第1端114がその外周120となり第2端116がその内周122となるスナップリングからなる。第1端114が一組の伸展部124を備える一方で、第2端116は少なくとも1つの曲げ可能な耳部126を備える。この実施形態において、各曲げ可能な耳部126は、ロック部材110の中心に向かって伸展している。
作動時、設定工具を外レース128とかみ合わせて、所定のトルク、所定の角度、又は所定の回転の一部となるまでその設定工具にトルクを加えることにより、所望の設定(図5B)が得られる。次いで、ロック部材110は、外レース128及びハウジング130に取り外し可能に結合され、ハウジング130内で回転しないように外レース128を固定する。この実施形態において、ハウジング130は、ハウジング130内を径方向に延びる溝132を備える。外レース128は、ハウジング130の溝132に対して平行に配置される少なくとも1つの径方向スロット134を備える。作動時、ユーザは、この一組の伸展部124をハウジング130の溝132に挿入する。また、ユーザは、スロット134とかみ合うように、曲げ可能な耳部126の一つを少なくとも1つの径方向スロット134に曲げ入れる。このように、ロック部材110は、ハウジング130内で作動時に回転しないように外レース128を固定する。
このように、図5A及び5Bのロック部材110は、溝132と径方向スロット134とにそれぞれかみ合う伸展部124及び曲げ可能な耳部126を伴うスナップリングからなる。スナップリングの伸展部124は、ハウジング130の溝132内に挿入する。次いで、曲げ可能な耳部126は、外レース128の前面のスロット134に曲がり込む。スロット134とハウジングの溝132と伸展部124との曲げ可能な耳部126のかみ合わせは、外レース128が作動時に回ることを防止する。適切な軸受設定範囲となるように、外レース前面の曲げ可能な耳部126の数及びスロット134の数が選択及び設計される。
本発明は、本体138を備えるロック部材136(図6A)を提供する。本体138は、第1端140と、第2端142と、第1端140と第2端142との間に設けられた中央部144とを備える。第1端140は、少なくとも1つの伸展部146を備える。この実施形態において、少なくとも1つの伸展部146が第1端140から同一面となるように伸展している。
作動時、設定工具を外レース148の径方向スロット154とかみ合わせて、所定のトルク、所定の角度、又は所定の回転の一部となるまでその設定工具にトルクを加えることにより、所望の設定(図6B)が得られる。次いで、ロック部材136は、外レース148及びハウジング150に取り外し可能に結合される。この実施形態において、ハウジング150は、ハウジング150内において径方向に伸びる少なくとも1つの穴152を備える。外レース148は、軸方向溝156に対して垂直に設けられた少なくとも1つの径方向スロット154を備える。
作動時、ユーザは、中央部144及び伸展部146を外レース148の軸方向溝156内に挿入する。ユーザは、工具(図示されていない)を中央部144の内周に当てて、中央部から離れるように伸展し、かつハウジング150を向いた窪み158を形成する。窪み158はハウジング150の穴152とかみ合う。このように、ロック部材136は、ハウジング150内で作動時に回転しないように外レース148を固定する。
このように、図6A及び6Bのロック部材136は、外レース148のねじ加工された外周の軸方向溝156とかみ合う伸展部146を伴う薄肉中空管からなる。次いで、ハウジング150の穴152の中に向かって窪み158が機械的に変形される。軸方向溝156の伸展部146とハウジング穴152の窪み158とのかみ合わせは、外レース148が回ることを防止する。ロック部材136及び外レース148の回転位置によらずに、ハウジング穴152の位置に窪み付けがおこなわれるので、無限の軸受設定範囲が提供される。
本発明は、本体162からなるロック部材160(図7A及び7B)を提供する。本体162は、第1端164と、第2端166と、第1端164と第2端166との間に設けられた中央部168とを備える。第1端164は、少なくとも1つの伸展部169を備える。この実施形態において、少なくとも1つの伸展部169が第1端164から同一面となるように伸展している。第2端166は、第2端166から径方向外側に伸展するリップ170を備える。リップ170はノッチ171を備える。ノッチ171は、後述のように設定工具(図示されていない)とかみ合う。
作動時、設定工具をノッチ171とかみ合わせて、所定のトルク、所定の角度、又は所定の回転の一部のいずれかとなるまでその設定工具にトルクを加えることにより、所望の設定(図7B)が得られる。次いで、ロック部材160は、外レース172をハウジング174に取り外し可能に結合する。この実施形態において、ハウジング174は、ハウジング174内を径方向に延びる少なくとも1つの鍵溝176を備える。また、カバー板84は、カバー板84内において周方向に延びる少なくとも1つの凹み178を備える。さらに、外レース172は少なくとも1つの軸方向溝182を備える。
作動時、ユーザは、リップ170がハウジング174と接触するまで中央部168及び伸展部169を、外レース172の軸方向溝182内に挿入する。ユーザは、工具(図示されていない)を中央部168の一部の内周に当てて、中央部168から離れるように伸展しハウジング174内部に向かう窪み184を形成する。窪み184は、ハウジング174の鍵溝176とかみ合う。このように、ロック部材160は、ロック部材186は、ハウジング174内で作動時に回転しないように外レース172を固定する。
図7A及び7Bのロック部材160は、その第2端166にリップ170を伴うとともに、外レース172のねじ加工されたフランジ外周の軸方向溝182とかみ合う伸展部169を伴う薄肉中空管からなる。次いで、鍵溝176の中に向かって窪み184が機械的に変形される。外レース溝182の伸展部169とハウジング鍵溝176の窪み184とのかみ合わせは、外レース172が回転することを防止する。ロック部材160及び外レース172の回転位置によらずに、ハウジング鍵溝176の位置に窪み付けがおこなわれるので、無限の軸受設定範囲が提供される。
本発明は、本体188からなるロック部材186(図8)を提供する。本体188は、第1端190と、第2端192と、第1端190と第2端192との間に設けられた中央部194とを備える。第1端190は、少なくとも1つの伸展部196を備える。この実施形態において、各伸展部196は、第1端190から同一面となるように伸展している。各伸展部196の端は第1端190から内側に曲がる。上述のように、外レース198は少なくとも1つの径方向スロット200を備える。
作動時、設定工具を外レース198とかみ合わせて、所定のトルク、所定の角度、又は所定の回転の一部となるまでその設定工具にトルクを加えることにより、所望の設定が得られる。次いで、ロック部材186は、外レース198及びハウジング204に取り外し可能に結合される。ハウジング204内で回転しないように外レース198を固定するように、ユーザは伸展部196を径方向スロット200内に挿入する。ユーザは、ハウジング204及び本体188を通して締結具206を挿入する。締結具206はとがり先止めねじからなる。また、締結具206は針先止めねじからなる。このように、ロック部材186は、ハウジング204内で作動時に回転しないように外レース198を固定する。
本発明は、本体210からなるロック部材208(図9A)を提供する。本体210は、内リップの形態を有する第1端212と、外リップの形態を有する第2端214と、第1端212と第2端214との間に設けられた中央部216とを備える。この実施形態において、本体210は、互いに向き合う第1、第2端212、214を伴うU字状構造からなる。第1端212は、設定工具(図示されていない)を通してかみ合うように定められた開口を備える。ユーザは、本体210を外レース218に第1締結具220により締め付ける。この実施形態において、第1締結具220は、プロジェクション溶接、レーザ溶接、又はスポット溶接等の溶接である。また、ユーザは第2締結具222をハウジング224に通して、次いで本体210の第2端214に通して挿入する。この実施形態において、第2締結具222は、とがり先止めねじ又は針先止めねじからなる。
図8及び9Aは、ロック部材の無限回転位置決めという特徴を有しつつ、ロック部材208の本体210にねじ込まれるとがり先止めねじ等の締結具222の使用により正確な軸受調整を可能とする別のロック部材を示す。最近接ロック位置まで前進又は後退させる必要がない。ユーザは、最終軸受調整の正確な位置で、単に、止めねじをロック部材にねじ込む。図8の構造は、ロック部材の楕円穴が無くなっていることを除いて、図4A及び4Bの構造と類似している。図9Aの構造に関して、プロジェクション溶接及びレーザ溶接における最近の進歩は、外レース218へのロック部材208の強力な結合と保持力とを提供し、ハウジング224内で外レースが回転/旋回することを防止する。また、これらの溶接技術における最近の進歩は、軸受の外レース218の金属学的に有害な変質を防止する。図9Bは、図9Aの外レース218が外レースの前面の径方向スロット及びねじ加工されたフランジの軸方向溝の必要性を無くすことを示している。
本発明は、止めねじ等の締結具の形態を有するロック部材226(図9C)を提供する。本実施形態では、外レース228は、外周232上にねじ230を備える。外レース228は、そのねじ230を超えて伸びる円柱状端面234を備える。硬い芯を取り除いて軟い芯を露出させるように、円柱状端面234の外周が硬化される。締結具226が回わし下げられると、締結具226の円錐端236は円筒外面232を貫通し、ハウジング237内で外レース228が回転することを防止する。外レース228は、外レース228の前面に開いた径方向スロット(図示されていない)を備え、その径方向スロットは、外レース228の前面に開いて(図示されていない)設定工具とかみ合い、外レース228とかみ合う。
図10A−10Fに戻ると、本発明は、軸受アセンブリのロック部材とかみ合う構造の独自の設定工具240を提供する。独自の設定工具240(図10A及び10B)は外周242及び内周244からなり、前面246と背面248とを備える。
また、内周244は、工具取付け部250を備える。工具取付け部250は、内周244を横断して伸びている。工具取付け部250は、これを貫通する工具開口252の輪郭を定める。工具開口252は、ソケットレンチ等のドライバ工具が設定工具240を回すためのアクセスを提供する。したがって、工具取付け部250のパターンは、種々の前進方法に適合可能である。また、内周244は、少なくとも1つの突出部254を備える。この実施形態において、少なくとも1つの突出部254が内周244から伸展している。設定工具240の突出部254はロック部材とかみ合う。背面248は、適切な軸受調整する際の助けとなるインクリメンタルマーク256を備える。
図9AのU字状ロック部材208(図10C及び10D)が外レース218に締結された状態で示されている。ロック部材208は、少なくとも1つのスロット260を備える。スロット260はロック部材208の内周上に配置される。設定工具240は、その少なくとも1つの突出部254が少なくとも1つのスロット260内にはまり込むようにして、ロック部材208(図10E及び10F)とかみ合う。したがって、作動時、このかみ合った設定工具240がロック部材208/外レース218を適切な予圧設定まで動かす。
別の独自の設定工具274(図11A及び11B)は、図10A及び10Bの設定工具240の要素を含んでいる。しかし、この実施形態において、少なくとも1つの突出部276は、設定工具274の内周278から軸方向に延びている。
L字状ロック部材268(図11C及び11D)が外レース270に締結された状態で示される。ロック部材268は、少なくとも1つの突出部276と適合する構造の少なくとも1つのスロット272を備える。スロット272はロック部材268の内周上に配置される。設定工具274は、少なくとも1つの突出部276が少なくとも1つのスロット272内に挿入するように、ロック部材268(図11E及び11F)とかみ合わされる。したがって、作動時、このかみ合った設定工具274はロック部材268/外レース270を適切な予圧設定まで動かす。
また、別の独自の設定工具262(図12A)は、設定工具240、274の要素を含んでいる。しかし、この実施形態において、少なくとも1つの突出部264が設定工具262の外周266から径方向外側に延びている。
L字状ロック部材280(図12B及び12C)が外レース282に締結された状態で示される。ロック部材280は少なくとも1つの突出部264と適合する構造の少なくとも1つのスロット284を備える。スロット284はロック部材280の外周のエッジに配置される。設定工具262は、少なくとも1つの突出部264が少なくとも1つのスロット284内に挿入するように、ロック部材280(図12D及び12E)とかみ合わされる。したがって、作動時、このかみ合った設定工具262はロック部材280/外レース282を適切な予圧設定まで動かす。
上記軸受は円すいコロ軸受である必要はなく、互いに調整可能なアンギュラコンタクト玉軸受等のその他のアンチフリクション軸受であってもよい。
本発明の範囲を逸脱することなく上記構造を種々に変形することができるので、上記明細書に含まれ、あるいは添付の図面に示されている全ての事項は、例示目的として理解され、制限する意味では理解されないものである。
Claims (28)
- めねじを有する段つき穴と、ピニオン軸を支持する少なくとも1つの軸受座に配置される軸受アセンブリと、を備え軸線上にアラインメントがとられる少なくとも1つの軸受座を有するハウジングを備える車輌用ディファレンシャル内の軸受アセンブリは、
少なくとも1つの軸受座内で前記ピニオン軸の周りに配置される軸受と、
ロック部材と、
を備え、
前記軸受は、
前記軸線に対して傾いた軌道を有する外レースと、
前記軸の周りに配置される軌道において前記軸線に対して前記外レースの前記軌道と同一方向に傾いた軌道を有する内レースと、
前記軌道の間に前記軌道に接触するように配置された転動体と、
を有し、
前記外レースは、前記外レースの端の狭い部分上であるとともに前記外レースの周りに配置されるおねじを有し、前記おねじは、前記軸線上に前記軸受を設定するように前記ハウジングの段つき穴の前記めねじとかみ合わされ、前記おねじは、軸方向溝及び径方向スロットの少なくとも一つを有し、前記軸方向溝が前記おねじ内に配置され、前記径方向スロットが前記おねじ及び前記外レース内に配置され、
前記ロック部材は、前記軸方向溝及び前記外レースの前記径方向スロットの少なくとも一つに取り外し可能に取付けられるとともに、前記ハウジングに取り外し可能に取付けられた結果、前記ロック部材が前記ハウジングの前記軸受座内における前記外レースの回転を防止する
ことを特徴とする軸受アセンブリ。 - 前記ロック部材が、第1端と中央部と第2端とを有する本体からなる請求項1の軸受アセンブリ。
- 前記第1端が、前記外レースの前記径方向スロットとかみ合う少なくとも1つの伸展部を備える請求項2に記載の軸受アセンブリ。
- 前記第2端が、前記ハウジングの少なくとも1つの径方向スロットとかみ合う少なくとも1つの曲げ可能な耳部を備える請求項3に記載の軸受アセンブリ。
- 前記中央部が、貫通する複数の穴を定める管を有する請求項3に記載の軸受アセンブリ。
- 前記ロック部材を前記ハウジングに締め付けるように、前記ハウジングの少なくとも1つのねじ穴と前記複数の穴の一つとを貫通する締結具を備える請求項5に記載の軸受アセンブリ。
- 前記複数の穴が楕円構造からなる請求項5に記載の軸受アセンブリ。
- 前記本体は、前記第1端がその外周となり前記第2端がその内周となるスナップリングからなる請求項2に記載の軸受アセンブリ。
- 前記第1端が、前記ハウジングの少なくとも1つの溝とかみ合う一組の伸展部を有する請求項8に記載の軸受アセンブリ。
- 前記第2端が、前記外レースの前記径方向スロットとかみ合う少なくとも1つの曲げ可能な耳部を備える請求項9に記載の軸受アセンブリ。
- 前記第1端が、前記外レースの前記軸方向溝の中に伸びる少なくとも1つの伸展部を備える請求項2に記載の軸受アセンブリ。
- 前記中央部が、前記ハウジングに向かって当該管から離れて伸展する窪みを有する管からなる請求項11に記載の軸受アセンブリ。
- 前記窪みが前記ハウジングの少なくとも1つの穴とかみ合う請求項12に記載の軸受アセンブリ。
- 前記第2端が前記ハウジングの少なくとも1つの鍵溝とかみ合うリップを備える請求項11に記載の軸受アセンブリ。
- 前記ハウジングと前記本体とを貫通する締結具をさらに備える請求項3に記載の軸受アセンブリ。
- めねじを有する段つき穴と、ピニオン軸を支持する少なくとも1つの軸受座に配置される軸受アセンブリとを備え、軸線上にアラインメントがとられる少なくとも1つの軸受座を有するハウジングを備える車輌用ディファレンシャル内の軸受アセンブリは、
少なくとも1つの軸受座内で前記ピニオン軸の周りに配置される軸受と、
ロック部材と、
を有し、
前記軸受は、
前記軸線に対して傾いた軌道を有する外レースと、
前記軸の周りに配置される軌道において前記軸線に対して前記外レースの前記軌道と同一方向に傾いた軌道を有する内レースと、
前記軌道の間に前記軌道と接触するように配置された転動体と、
を有し、
前記外レースは、前記外レースの端の狭い部分上であるとともに前記外レースの周りに配置されるおねじを有し、前記おねじは、前記軸線上に前記軸受を設定するように前記ハウジングの段つき穴の前記めねじとかみ合わされ、
前記ロック部材は、前記外レース及び前記ハウジングに取り外し可能に取付けられるとともに、
前記ロック部材は、その第1端が前記ハウジングに取り外し可能に取付けられ、かつ、その第2端が前記外レースに取り外し可能に取付けられるように第1端と第2端とを有する本体からなる結果、前記ロック部材が前記ハウジングの前記軸受座内における前記外レースの回転を防止する
ことを特徴とする軸受アセンブリ。 - 前記第2端を前記外レースに取付ける手段をさらに有する請求項16に記載の軸受アセンブリ。
- 請求項17の前記軸受アセンブリと組み合わせにおいて、内周と、外周と、前記設定工具にトルクが加えられたときに前記ロック部材を回すように構成された少なくとも1つの突出部と、を備える設定工具。
- 前記第1端を前記ハウジング及び前記外レースの前記おねじに取り外し可能に取付けるように前記ハウジングと前記本体の前記第1端の少なくとも一つとを貫通する締結具をさらに備える請求項18に記載の軸受アセンブリ。
- 前記ハウジングが少なくとも1つのスロットを備え、
前記ロック部材の前記第1端が前記ハウジングの少なくとも1つのスロットを貫通する一方で、前記ロック部材の前記第2端が前記外レースの少なくとも1つのスロットを貫通するように、前記外レースが、前記おねじを貫通して配置された少なくとも1つのスロットを備える請求項19に記載の軸受アセンブリ。 - 軸線上にアラインメントされた少なくとも1つの軸受座を伴うとともに、少なくとも1つの軸受座上に配置された前記軸受アセンブリがピニオン軸を支持するようにめねじを有するハウジング段つき穴を有するハウジングを備える車輌用ディファレンシャルに軸受アセンブリを固定する方法において、
前記軸線に対して傾いた軌道を有する外レースと、前記軸の周りに配置される軌道において前記軸線に対して前記外レースの前記軌道と同一方向に傾いた軌道を有する内レースと、前記軌道の間に前記軌道と接触するように配置された転動体とを有する外レースを備える軸受を前記ハウジング内に挿入し、ここに、前記外レースは、前記外レースの端の狭い部分上であるとともに前記軌道の周りに配置されるおねじを有し、前記おねじは、前記軸線上に前記軸受を設定するように前記ハウジングの段つき穴の前記めねじとかみ合わされ、前記おねじは、軸方向溝及び径方向スロットの少なくとも一つを有し、前記軸方向溝が前記おねじ内に配置され、前記径方向スロットが前記おねじ及び前記外レース内に配置され、
前記おねじと前記めねじとをかみ合わせるように、インダイレクト軸受マウントを使用するピニオン軸上の所望の設定に到達するまで前記外レースを回し、
その後、前記ハウジング内における前記外レースの回転を防止するように、ロック部材を前記外レースに固定する結果、前記ロック部材が前記軸方向溝及び前記径方向スロットの少なくとも一つ並びに前記ハウジングに取り外し可能に取付けられる
ことを特徴とする軸受アセンブリを固定する方法。 - 前記外レースを固定することが、前記ロック部材の少なくとも1つの伸展部を前記外レースの前記径方向スロットとかみ合わせることを有する請求項21に記載の方法。
- 前記外レースを固定することが、前記ロック部材の少なくとも1つの曲げ可能な耳部を前記ハウジングの少なくとも1つのスロットとかみ合わせることからなる請求項21に記載の方法。
- 前記外レースを固定することが、前記ロック部材の少なくとも1つの伸展部を前記外レースの前記軸方向溝とかみ合わせることからなる請求項21に記載の方法。
- 前記外レースを固定することが、前記ロック部材の少なくとも1つの伸展部を前記ハウジングの段つき穴のスロット、穴、及び鍵溝の少なくとも一つとかみ合わせることからなる請求項21に記載の方法。
- 前記外レースを固定することが、前記ロック部材を前記ハウジングに締め付けることからなる請求項21に記載の方法。
- 前記外レースを固定することが、前記ロック部材を前記外レースに締め付けることからなる請求項26に記載の方法。
- 前記軸受の前記所望の設定を実現することが、設定工具を前記ロック部材とかみ合わせることと、所定のトルク、所定の前進角、及び所定の回転の一部の少なくとも一つとなるまで前記設定工具にトルクを加えることとからなる請求項26に記載の方法。
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