JP4892952B2 - ベアリングの予圧調整機構および駆動装置 - Google Patents

Description

この発明は、ベアリングの予圧調整機構に関し、特に車両に搭載される駆動装置に用いられるベアリングの予圧調整機構に関するものである。

従来、駆動装置は、たとえば特開平８−５４０９７号公報（特許文献１）に開示されている。
特開平８−５４０９７号公報

上記特許文献では、ベアリングキャップ部とネジ嵌合されたアジャストナットを回転させることで、アウターレースと当接させベアリングのプリロード調整を可能とする技術が開示されている。

ところで、ベアリングのプレロードを調整する際、アジャストナットをアウターレース側に移動させることでアウターレースがナットに当接し予圧が高まるが、反対に予圧を弱める際、アジャストナットをアウターレースの位置しない側へ移動させてもアジャストナットの動きにアウターレースは追随せず、ベアリングを組み直す必要があり、組付け上の点で問題があった。

そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、ベアリングの予圧を容易に緩めることが可能なベアリングの予圧調整機構を提供することを目的とする。

この発明に従ったベアリングの予圧調整機構は、回転体を保持する保持部材と、保持部材と回転体との間に介在するベアリングと、保持部材のねじ山が設けられた面に螺合して回転することでベアリングのアウターレースを回転軸方向に移動させてベアリングの予圧を調整する、ベアリングとは別体で設けられる調整部とを備え、調整部がベアリングの予圧を小さくする方向の運動に前記ベアリングのアウターレースが追随するようにベアリングと調整部とが係合し、保持部材のねじ山が設けられていない面にベアリングのアウターレースは直接接触する。

このように構成されたベアリングの予圧調整機構は、ベアリングのインナーレースおよびアウターレースのいずれかと、調整部とが係合して調整部の動きにアウターレースおよびインナーレースのいずれかが追随するため、アウターレースまたはインナーレースを移動させることで容易に予圧を小さくすることができる。

好ましくは、ベアリングは、ボール、コロ、または針形状の転動体を有する。

この発明の駆動装置は、上記のいずれかのベアリングの予圧調整機構を有する。

この発明に従えば、ベアリングの予圧（プレロード）の調整を容易に行なうことができる。

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。

図１は、この発明の実施の形態に従った差動装置の断面図である。図２は、図１中のＩＩで囲んだ部分を拡大して示す断面図である。図１および図２を参照して、差動装置１は、デフキャリア１０と、デフキャリア１０に保持されるドライブピニオン２０と、ドライブピニオン２０に噛合うリングギヤ３０と、リングギヤ３０に接続されるデフケース４０と、デフケース４０に保持されるピニオンシャフト５０と、ピニオンシャフト５０に保持されるピニオンギヤ５１と、ピニオンギヤ５１と噛合う１対のサイドギヤ５２とを有する。

デフキャリア１０は箱型であり、その内部に各部品を収納するための空間を有する。デフキャリア１０内にはオイルが存在し、このオイルがさまざまな機構を冷却および潤滑する。

ドライブピニオン２０はインプットシャフト２１と一体に構成されており回転可能に保持されている。インプットシャフト２１はベアリング１２，１３によりデフキャリア１０に保持されており、ドライブピニオン２０を回転させることが可能である。

リングギヤ３０はドライブピニオン２０と噛合っている。リングギヤ３０の一部分がデフキャリア１０内のオイルに浸され、リングギヤ３０が回転することでオイルを掻き揚げることが可能となる。リングギヤ３０とドライブピニオン２０とは所定のバックラッシを有するように噛合っている。

デフケース４０はリングギヤ３０を保持している。デフケース４０に貫通孔が開けられ、この貫通孔にピニオンシャフト５０が差込まれている。ピニオンシャフト５０はピニオンギヤ５１を自転可能でかつ公転可能に保持している。ピニオンシャフト５０はピンによりデフケース４０内で保持されている。

サイドギヤ５２はドライブシャフト５３がスプライン嵌合しており、サイドギヤ５２の回転はドライブシャフト５３へ伝えられる。

ドライブピニオン２０とリングギヤ３０との間のバックラッシはバックラッシ調整機構１００により行なわれる。デフケース４０は図２で示すようにベアリング６０によりデフキャリア１０およびベアリングキャップ８０に保持されている。ベアリング６０は、インナーレース６１と、インナーレース６１の外周面を転動するコロ形状の転動体６２と、転動体６２と当接するアウターレース６３とを有する。

ベアリング６０の一部分（アウターレース６３）にアジャストナット７０が嵌合している。アジャストナット７０はアウターレース６３とともに回転する。アジャストナット７０には複数の孔７３が設けられている。

アジャストナット７０の外周面にはネジ山７８が設けられ、ネジ山７８がベアリングキャップ８０のネジ山８３およびデフキャリア１０のネジ山１８と噛合っている。これにより、アジャストナット７０はデフキャリア１０およびベアリングキャップ８０とネジで噛合っている。

アジャストナット７０の突起部７５がアウターレース６３の溝部６５と噛合っている。これにより、アジャストナット７０が回転軸３１方向へ動くと、この動きに伴いアウターレース６３も回転軸３１方向へ移動する。

また、アジャストナット７０が回転すると、これに伴ってアウターレース６３も回転する。

アジャストナット７０の回転を止めるためのアジャストナットロックプレート８２がボルト８１によりベアリングキャップ８０に固定されている。アジャストナット７０を回転させてリングギヤ３０とドライブピニオン２０とのバックラッシを調整した後はアジャストナット７０を止めておく必要がある。このため鍵形状のアジャストナットロックプレート８２をアジャストナット７０の孔７３に嵌合させておくことでアジャストナット７０の回転を防止し、バックラッシが狂うことを防止することが可能となる。

図１では、デフケース４０の両側にバックラッシ調整機構１００を設けているが、これに限られるものではなく、いずれか一方にのみバックラッシ調整機構１００を設けてもよい。本発明では、アジャストナット７０の動きに伴ってアウターレース６３が確実に移動するためいずれか一方にのみアジャストナット７０を設けてもよい。図１で示すようにデフケース４０の両側にバックラッシ調整機構１００を設けてもよい。

図３は、図２中の矢印ＩＩＩで示す方向から見たアウターレースとアジャストナットとの平面図である。図３を参照して、アジャストナット７０の外周面にはネジ山７８が設けられ、ネジ山７８が螺旋状に延びている。アジャストナット７０のスラスト端面７４がアウターレース６３のスラスト端面６４と向かい合い、かつ接触している。アジャストナット７０の突起部７５はテーパ面７６を有する。

アウターレース６３には溝部６５が設けられ、溝部６５にはテーパ面６６が設けられる。溝部６５に突起部７５が嵌め合わせられている。お互いのテーパ面６６，７６が存在することでアジャストナット７０の回転方向（ネジ山７８の方向）および軸方向の動きがアウターレース６３へ伝わる。

この実施の形態では、アジャストナット７０に凸部としての突起部７５を設け、アウターレース６３に凹部としての溝部６５を設けているが、必ずしもこの配置に限られず、アウターレース６３側に凸部を設け、この凸部に嵌まり合う凹部をアジャストナット７０に設けてもよい。

また、アジャストナット７０とアウターレース６３との嵌合形状として、図３ではテーパ面を示しているが、これに限られるものではなく、アジャストナット７０の回転方向および軸方向の動きがアウターレース６３に伝わり、アウターレース６３がアジャストナット７０とともに回転するような嵌合形状であればよい。図３では、アジャストナット７０が右に動くとテーパ面７６でアウターレース６３を引張る。逆にアジャストナット７０が左に動くとアジャストナット７０のスラスト端面７４がアウターレース６３のスラスト端面６４を押圧してアウターレース６３を移動させる。

アジャストナット７０とアウターレース６３との係合方法は、アジャストナット７０が左右のいずれに回転してもこの回転がアウターレース６３へ伝わり、かつアジャストナット７０がアウターレース６３から遠ざかる方向へ移動してもこの動きにアウターレース６３が追随するように互いに係合していればよい。

図４は、この発明の実施の形態に従ったアウターレースの斜視図である。図４を参照して、アウターレース６３のスラスト端面６４には複数の溝部６５が設けられている。溝部６５はテーパ面６６を有し、テーパ面６６はアジャストナットと係合する。図４では、溝部６５は４つ設けられているが、溝部６５の数はこれに限定されるものではなく、さらに多い数の溝部および少ない数の溝部が設けられていてもよい。

また、図４では溝部６５は円板形状のアウターレース６３の中心から外周へ延びる半径方向に設けられているが、これに限られるものではなく、溝部６５が半径方向に対して傾斜するように設けられていてもよい。

図５は、この発明の実施の形態に従ったアジャストナットの斜視図である。図５を参照して、円筒形状のアジャストナット７０の外周面には螺旋状にネジ山７８が設けられている。アジャストナット７０のスラスト端面７４には２ヶ所の突起部７５が設けられ、突起部７５はテーパ面７６を有する。アジャストナット７０の底部分には複数の孔７３が設けられる。

アジャストナット７０はアウターレース６３に対してネジ留めまたはボルト留めなどがされていてもよい。

図６は、図１中の矢印ＶＩで示す方向から見た差動装置の側面図である。図６を参照して、差動装置１は、所定の方向に延びるインプットシャフト２１と、インプットシャフト２１の先端に取付けられたドライブピニオン２０と、ドライブピニオン２０に対して回転中心がオフセットして配置されるリングギヤ３０と、リングギヤ３０に固定されるデフケース４０と、デフケース４０に保持されるピニオンシャフト５０と、ピニオンシャフト５０に保持されるピニオンギヤ５１と、ベアリングを保持するベアリングキャップ８０と、ベアリングキャップ８０を固定するボルト８１とを有する。図６では、インプットシャフト２１の回転軸とリングギヤ３０の回転軸とがオフセットして配置される、いわゆるハイポイドギヤを示しているが、これに限られるものではなく、オフセットしていない、通常のベベルギヤに本発明を採用することが可能である。

また、この実施の形態では、リングギヤに伝えられた動力が１対のサイドギヤに伝達されてこれらの回転力に差が発生する差動装置について本発明を適用しているが、これに限られるものではなく、差動しないような動力伝達機構に本発明を採用してもよい。具体的には、リングギヤに入力された回転力が直接的に左右のドライブシャフトに伝達され、２本のドライブシャフト間で差動が行なわれないような構成としてもよい。

さらに、差動装置の内部に差動制限機構が設けられていてもよい。また、センターデフ、フロントデフ、リアデフに本発明のバックラッシ調整機構１００を設けてもよい。

この発明に従った非平行ギヤのバックラッシ調整機構１００は、ベアリングキャップ８０と嵌合するアジャストナット７０と、アジャストナット７０と当接するとともに、ベアリングキャップ８０に嵌め入れられるベアリング６０とを備え、アジャストナット７０とベアリング６０のアウターレース６３が、アジャストナット７０の回転に伴ってアウターレース６３が回転するよう、テーパ形状からなる嵌合部としての突起部７５および溝部６５が設けられる。

この発明に従った非平行ギヤのバックラッシ調整機構１００は、非平行に配置され、互いに噛合う第一ギヤとしてのリングギヤ３０および第二ギヤとしてのドライブピニオン２０と、リングギヤ３０を保持する保持部材としてのデフキャリア１０およびベアリングキャップ８０と、デフキャリア１０およびベアリングキャップ８０とリングギヤ３０との間に介在するベアリング６０と、デフキャリア１０およびベアリングキャップ８０に螺合して回転することでベアリング６０を回転軸３１方向に移動させるとともに、リングギヤ３０を回転軸３１方向に移動させてリングギヤ３０とドライブピニオン２０とのバックラッシを調整する調整部としてのアジャストナット７０とを備え、アジャストナット７０の左右の回転運動およびアジャストナット７０がベアリング６０から遠ざかる方向の運動にベアリング６０が追随するようにベアリング６０とアジャストナット７０が係合している。

バックラッシ調整機構１００は、ベアリング６０の予圧調整機構であり、回転体としてのデフケース４０を保持する保持部材としてのデフキャリア１０およびベアリングキャップ８０と、保持部材とデフケース４０との間に介在するベアリング６０と、保持部材に螺合して回転することでベアリング６０のインナーレース６１およびアウターレース６３のいずれかを回転軸３１方向に移動させてベアリング６０の予圧を調整する調整部としてのアジャストナット７０とを備える。

アジャストナット７０がベアリング６０の予圧を小さくする方向の運動にベアリング６０のインナーレース６１およびアウターレース６３のいずれかが追随するようにベアリング６０とアジャストナット７０とが係合する。

ベアリングは、ボール、コロ、または針形状の転動体を有してもよい。また、アジャストナット７０とベアリング６０とは、係合、嵌合、または螺合により互いに係合する。本発明に従った駆動装置は、上記の予圧調整機構を備える。

次に、この実施の形態に従ったバックラッシ調整機構１００の使用方法について説明する。

（１）アウターレース６３をインナーレース６１に組付けたリングギヤ３０のサブアッシをドライブピニオン２０と組合せながら、かつ適度のバックラッシとなるようにデフキャリア１０に組込む。

（２）アジャストナット７０の突起部７５をアウターレース６３の溝部６５に合わせてデフキャリア１０のネジ山１８に差込み、ベアリング６０に接触するようにアジャストナット７０を組付ける。

（３）サイドベアリング保持用のベアリングキャップ８０を組付け、ボルト８１を用いてデフキャリア１０に締結する。

（４）（３）の状態でハイポイドギヤ（リングギヤ３０とドライブピニオン２０）のバックラッシとベアリング６０のプレロードを調べる。

（５）アジャストナット７０を組付けるかまたは緩め、バックラッシおよびプレロード（予圧）が規定値となるように調整する。

上記（２）および（５）のとき、アジャストナット７０とともにアウターレース６３も回転する。なお、アウターレース６３は上記（３）でベアリングキャップ８０にて円周方向に締付けられるが、嵌合形状をテーパ形状することにより（５）においてアジャストナット７０とともにアウターレース６３が回転し、かつ左右の動きをスムーズにすることが可能となる。

上記の本発明では、差動装置単体でベアリング６０の予圧を調整することができるため、従来予圧調整用に用いるシムの種類の低減が可能となる。また、トランスアクスル用のデフ用のベアリングの予圧調整機構として本発明を用いていもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は車両の動力伝達機構の分野で用いることができる。

この発明の実施の形態に従った差動装置の断面図である。 図１中のＩＩで囲んだ部分を拡大して示す断面図である。 図２中の矢印ＩＩＩで示す方向から見たアジャストナットとアウターレースの平面図である。 この発明の実施の形態に従ったアウターレースの斜視図である。 この発明の実施の形態に従ったアジャストナットの斜視図である。 図１中の矢印ＶＩで示す方向から見た差動装置の側面図である。

符号の説明

１ 差動装置、１０ デフキャリア、１２，１３，６０ ベアリング、１８，７８，８３ ネジ山、２０ ドライブピニオン、３０ リングギヤ、４０ デフケース、５０ ピニオンシャフト、５１ ピニオンギヤ、５２ サイドギヤ、５３ ドライブシャフト、５４ アクスルハウジング、６１ インナーレース、６２ コロ、６３ アウターレース、６４，７４ スラスト端面、６５ 溝部、６６，７６ テーパ面、７０ アジャストナット、７５ 突起部、８１ ボルト、８２ アジャストナットロックプレート。

Claims (3)

1. 回転体を保持する保持部材と、
   前記保持部材と前記回転体との間に介在するベアリングと、
   前記保持部材のねじ山が設けられた面に螺合して回転することで前記ベアリングのアウターレースを回転軸方向に移動させて前記ベアリングの予圧を調整する、前記ベアリングとは別体で設けられる調整部とを備え、
   前記調整部が前記ベアリングの予圧を小さくする方向の運動に前記ベアリングのアウターレースが追随するように前記ベアリングと前記調整部とが係合し、
   前記保持部材のねじ山が設けられていない面に前記ベアリングのアウターレースは直接接触する、ベアリングの予圧調整機構。
2. 前記ベアリングは、ボール、コロ、または針形状の転動体を有する、請求項１に記載のベアリングの予圧調整機構。
3. 請求項１または２に記載のベアリングの予圧調整機構を有する駆動装置。

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