JP5877084B2

JP5877084B2 - ベアリング固定構造

Info

Publication number: JP5877084B2
Application number: JP2012030442A
Authority: JP
Inventors: 大栗原; 秀男有働; 慈造田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2012-02-15
Filing date: 2012-02-15
Publication date: 2016-03-02
Anticipated expiration: 2032-02-15
Also published as: CN103256376B; JP2013167286A; CN103256376A

Description

本発明は、ベアリングのアウタレースの回転を阻止するベアリング固定構造に関する。

従来、変速機内の回転シャフトを支持するベアリングのアウタレースは、これを押圧部材で押さえ、この押圧部材をボルトで変速機のケースに締結することによってケースに固定される。例えば、特許文献１に記載された変速機においては、押え部材でアウタレースの端面を押さえ、その押え部材を２本のボルトでケースに固定するようにしている。

一方、特許文献２には、変速機のケースにベアリングを固定する際に、ベアリングのアウタレースに設けた切欠きをケースに設けた突起に係合させるようにした変速機用のベアリングが記載されている。これによれば、ベアリングが支持する回転シャフトの回転に伴ってアウタレースが回転するのを防止することができる。

特開２０１０−９６３３７号公報特開２００５−１３３８６９号公報

しかしながら、特許文献１の変速機によれば、アウタレースを固定しているボルトの締結力が弱まった場合には、ベアリングの使用環境によってはケース内でアウタレースが回転し、ハウジングを磨耗させる場合がある。アウタレースが回転すると、アウタレースを支持している部分が磨耗して回転シャフトのずれや振動が生じ、回転シャフト上のギアが破損する等の不都合が発生するおそれがある。

一方、特許文献２のベアリングによれば、アウタレースが回転することはないが、アウタレースの軸方向への移動を阻止する対策が施されていないので、ケースからアウタレースが逸脱するおそれがある。そこで、特許文献１及び特許文献２の技術を組み合わせてアウタレースの回転及び逸脱の双方を防止することが考えられる。しかし、特許文献１のようにアウタレースの押え部材を２本のボルトでケースに固定すると、その分のスペースをケース内に確保する必要がある。

そこで、１本のボルトで固定部材をケースに固定し、この固定部材によりアウタレースの回転を阻止し、さらにはベアリングの逸脱を防止することも考えられる。しかし、１本のボルトで固定部材をケースに締結した場合、固定部材が容易に回転し、ボルトが緩み易いという問題がある。

本発明の目的は、かかる従来技術の課題に鑑み、ケースに１本のボルトで固定した固定部材により、ボルトに緩みを生じさせることなく、アウタレースの回転を阻止することができるベアリング固定構造を提供することにある。

本発明のベアリング固定構造は、ケース内で回転シャフトをラジアル方向に支持するベアリングのアウタレースに設けられ、該ベアリングの軸線に平行で径方向外方を向いた第１平面と、前記第１平面に対向する湾曲面を有する固定部材と、前記固定部材を、前記ケースに対し、前記軸線に平行な方向に螺合して固定するボルトとを備え、前記湾曲面は、各部分の曲率の中心が前記ボルト側に位置するように湾曲して前記第１平面に対峙し、前記湾曲面は、前記アウタレースが一方向又は他の方向に回転しようとした場合にはその回転方向に応じた異なる箇所で前記第１平面と接して該回転を阻止し、いずれの箇所で接した場合でも、前記固定部材に付与される接触荷重の方向が該固定部材に該ボルトの締付け方向のトルクを与える方向となるように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、回転シャフトの一方向又は他の方向の回転の影響によりアウタレースが一方向又は他の方向に回転しようとした場合には、該回転が固定部材によって阻止される。そのとき、固定部材に付与される接触荷重の方向はボルトの締付け方向のトルクを与える方向である。したがって、固定部材によりアウタレースの回転を確実に阻止できるとともに、ボルトの緩みを防止することができる。

本発明においては、前記アウタレースに設けられ、前記第１平面に垂直に隣接する第２平面と、前記固定部材に設けられ、前記湾曲面に隣接し、前記第２平面に対向する第３平面とを備えていてもよい。これによれば、アウタレースが軸方向に固定部材側へ移動するのを、固定部材の第３平面により阻止することができる。

本発明においては、前記アウタレースは、前記ケースに設けられた凹部に嵌合されて該ケースに固定されており、前記第３平面は、該アウタレースが該凹部から逸脱するのを規制するものであってもよい。

また、本発明においては、前記固定部材が前記ボルトの締付け方向に所定の範囲を越えて回転するのを阻止する回転阻止部材を前記ケースに設けてもよい。これによれば、回転阻止部材を、ケースに固定部材をボルトで取り付けるときの位置決め用に用いることができる。

本発明の一実施形態に係るベアリング固定構造を示す断面図である。図１のベアリング固定構造において固定部材がアウタレースの回転を阻止している様子を示す説明図である。図１のベアリング固定構造において固定部材がアウタレースの回転を阻止している別の様子を示す説明図である。図１のベアリング固定構造において、湾曲面が第１平面と接触した姿勢で固定部材の取付けが行われる様子を示す説明図である。図１のベアリング固定構造において、回転阻止部材を用いて位置決めしながら固定部材を取り付けている様子を示す説明図である。

以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。図１に示すように、実施形態のベアリング固定構造は、ベアリング１のアウタレース２に設けられた第１平面３及び第２平面４と、アウタレース２の回転及び逸脱を阻止する固定部材５と、固定部材５を変速機のケース６に固定するボルト７とを備える。

ベアリング１は、ケース６内で動力を伝達する回転シャフト８を、その一端側においてラジアル方向に支持するニードルベアリングである。第１平面３は、ベアリング１の軸線に平行で径方向外方を向いている。第２平面４は、第１平面３に垂直に隣接し、回転シャフト８の他端側を向いている。

固定部材５は、第１平面３に対向する湾曲面９と、これに垂直に隣接し、第２平面４に対向する第３平面１０とを備える。ボルト７は、ベアリング１の軸線に平行な方向に螺合して固定部材５をケース６に固定している。湾曲面９は、各部分の曲率中心がボルト７側に位置するように湾曲して第１平面３に対峙している。

また、湾曲面９は、後述するように、アウタレース２が一方向又は他の方向に回転しようとした場合には、その回転方向に応じた異なる箇所で第１平面３と接して該回転を阻止し、いずれの箇所で接した場合でも、第１平面３が固定部材５に付与される接触荷重の方向が、ボルト７の中心軸線を通る方向又は固定部材５にボルト７の締付け方向のトルクを与える方向となるように構成されている。

ベアリング１は、針状のコロ１１と、コロ１１を保持する保持器１２とを備える。コロ１１は、回転シャフト８端部の外周と、アウタレース２との間で転動する。

アウタレース２は、ケース６に設けられた凹部１３に嵌合されてケース６に固定されている。第３平面１０は、アウタレース２が凹部１３から逸脱するのを規制している。ケース６には、固定部材５がボルト７の締付け方向（時計回りの方向）に所定の範囲を越えて回転するのを阻止する回転阻止部材１４（図２参照）が設けられる。

図２は、固定部材５がアウタレース２の回転を阻止している様子を、ボルト７の頭部側から見た状態で示す。アウタレース２は、上述のようにケース６の凹部１３により支持されているが、回転シャフト８の回転の影響を受けて回転するクリープを生じる場合がある。この回転は、ケース６の凹部１３との摩擦を生じて凹部１３に摩耗を生じさせたり、摩耗で生じた粉塵がベアリング１における異常な発熱や振動の原因となったりするので、阻止する必要がある。

図２では、アウタレース２が図に向かって反時計回り（Ｙ１方向）に回転しようとした場合にその回転が阻止されている様子が示されている。この場合、アウタレース２は、図２で示される位置まで回転したとき、第１平面３と湾曲面９とが接触位置Ｐ１において接触することにより、それ以上の回転が阻止される。

このとき、固定部材５は、湾曲面９を介して、Ａ方向の接触荷重を受ける。この方向は、ボルト７の中心軸線を通る方向又は固定部材５にボルト７の締付け方向（時計回り）のトルクを与える方向である。したがって、接触荷重により固定部材５が反時計回りに回転してボルト７が緩むことはない。

一方、図３では、アウタレース２が時計回り（Ｙ２方向）に回転しようとした場合にその回転が阻止されている様子が示されている。この場合、アウタレース２は、図３で示される位置まで回転したとき、第１平面３と湾曲面９とが接触位置Ｐ２において接触し、それ以上の回転が阻止される。

このとき、固定部材５は、第１平面３から湾曲面９を介して、Ｂ方向の接触荷重を受ける。この方向は、ボルト７の中心軸線を通る方向又は固定部材５にボルト７の締付け方向のトルクを与える方向である。したがって、この場合も、接触荷重により固定部材５が反時計回りに回転してボルト７が緩むことはない。

このように、アウタレース２がいずれの方向に回転しようとする場合でも、その回転が固定部材５との接触により阻止され、かつボルト７が緩む方向の接触荷重が固定部材５に付与されることはない。ただし、接触時の固定部材５及び第１平面３の双方における接触位置は、アウタレース２が回転しようとする方向によって異なる。すなわち、上述の接触位置Ｐ１及びＰ２は、いずれの回転方向の場合においても、第１平面３及び湾曲面９における回転方向（Ｙ１又はＹ２方向）とは反対側の位置となる。

なお、アウタレース２の回転が上述のようにして阻止される間、アウタレース２がケース６の凹部１３から逸脱する方向への力を受けたとしても、第２平面４に対向する第３平面１０により、その方向へのアウタレース２の移動が阻止されるので、アウタレース２が凹部１３から逸脱する方向に変位するおそれはない。

固定部材５をケース６にボルト７で取り付ける際には、ボルト７の座面との摩擦力により、固定部材５がボルト７の締付け方向（時計回り）に回転する。このため、図４に示すように、そのときのアウタレース２の位置に応じた接触位置Ｐ３において第１平面３と湾曲面９とが接触した姿勢で、固定部材５の取付けが行われる。

あるいは、ボルト７の締付けに際し、図５に示すように、回転阻止部材１４に当たるまで固定部材５を回転させることにより、固定部材５を取付け位置に位置決めするようにしてもよい。この場合、湾曲面９の形状及び寸法は、この取付け位置に固定部材５を取り付けた状態において、アウタレース２の回転を阻止したときの接触荷重の方向が、上述のように、ボルト７の中心軸線を通る方向又は固定部材５にボルト７の締付け方向のトルクを与える方向となるように設定される。

なお、このような方向の接触荷重を生じさせる湾曲面９は、例えば、曲率の中心が、図２の湾曲面９側からボルト７の中心軸に向かって該中心軸よりも左側に位置するような曲面で湾曲面９を構成することにより得られる。

以上のように、本実施形態によれば、アウタレース２に第１平面３及び第２平面４を設け、固定部材５をボルト７でケース６に締結するだけで、第１平面３及び湾曲面９の作用により、アウタレース２の一方向及び他の方向への回転を阻止することができる。

また、その際に、生じる接触荷重の方向が、ボルト７の中心軸線を通る方向又は固定部材５にボルト７の締付け方向のトルクを与える方向であるため、ボルト７に緩みが生じるのを防止することができる。さらに、第２平面４及び第３平面１０の作用により、アウタレース２がケース６の凹部１３から逸脱するのを防止することができる。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、本発明が適用されるベアリングは、インナレースを有するものであってもよい。また、ベアリングは、ニードルベアリングに限らず、ボールベアリング等であってもよい。また、ボルトは、ノックボルトであってもよい。

１…ベアリング、２…アウタレース、３…第１平面、４…第２平面、５…固定部材、６…ケース、７…ボルト、８…回転シャフト、９…湾曲面、１０…第３平面、１３…凹部、１４…回転阻止部材。

Claims

ケース内で回転シャフトをラジアル方向に支持するベアリングのアウタレースに設けられ、該ベアリングの軸線に平行で径方向外方を向いた第１平面と、
前記第１平面に対向する湾曲面を有する固定部材と、
前記固定部材を、前記ケースに対し、前記軸線に平行な方向に螺合して固定するボルトとを備え、
前記湾曲面は、各部分の曲率の中心が前記ボルト側に位置するように湾曲して前記第１平面に対峙し、
前記湾曲面は、前記アウタレースが一方向又は他の方向に回転しようとした場合にはその回転方向に応じた異なる箇所で前記第１平面と接して該回転を阻止し、いずれの箇所で接した場合でも、前記固定部材に付与される接触荷重の方向が該固定部材に該ボルトの締付け方向のトルクを与える方向となるように構成されていることを特徴とするベアリング固定構造。
前記アウタレースに設けられ、前記第１平面に垂直に隣接する第２平面と、
前記固定部材に設けられ、前記湾曲面に隣接し、前記第２平面に対向する第３平面とを備えることを特徴とする請求項１に記載のベアリング固定構造。
前記アウタレースは、前記ケースに設けられた凹部に嵌合されて該ケースに固定されており、前記第３平面は、該アウタレースが該凹部から逸脱するのを規制していることを特徴とする請求項２に記載のベアリング固定構造。
前記固定部材が前記ボルトの締付け方向に所定の範囲を越えて回転するのを阻止する回転阻止部材を前記ケースに設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のベアリング固定構造。