JP6644612B2 - 転がり軸受装置 - Google Patents

Description

この発明は、ハウジング、転がり軸受、及びこの転がり軸受をこのハウジングに固定するためのプレートとからなる転がり軸受装置に関する。詳しくは、自動車用トランスミッション等に使用される転がり軸受装置に関する。

近年、自動車の小型化に伴い、エンジンやトランスミッション等の小型化要求が強まっている。このため、構成部品のコンパクト化が種々検討されており、転がり軸受のハウジングへの固定方法についても、検討が行われている。

転がり軸受のハウジングへの固定方法として、転がり軸受の外輪に段部を設け、固定プレートで、この段部とハウジングを挟み込み、固定する方法が知られている（特許文献１）。
また、ハウジングに固定されるプレートに転がり軸受を固定するため、係止環を用いる方法が知られている（特許文献２）。

特開２００９−００８１５５号公報 特開２００９−０３０７９４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の方法は、ハウジングの小型化は可能であるが、一対のプレートを用い、ボルトにより固定するので、ハウジングへの組付性は、従来とそれほど変わらない。また、特許文献２に記載の方法は、プレートを軸受と一体とするべく、プレートと軸受外輪の間に係止環を設けることで、プレートと軸受の抜け止めを図っており、組付性が向上しているが、部品点数が増えるので、作業性に問題が生じる場合がある。

そこで、この発明は、プレートと軸受の一体化およびハウジングへの取付性を向上させ、かつ作業性を向上させることを目的とする。

この発明の要旨は、下記の［１］〜［２］に存する。
［１］ハウジング、転がり軸受、及びこの転がり軸受をこのハウジングに固定するためのプレートとからなる転がり軸受装置であり、前記プレートは、塑性変形し得る材料から形成され、前記プレートは、前記転がり軸受を配置するための軸受配置孔を有すると共に、このプレートの軸受配置孔と外部とが連通し得る切り口部を有した止め輪型プレートであり、前記プレートは、このプレートと前記ハウジングとを連結固定するためのボルト用穴を少なくとも２箇所有し、前記転がり軸受の外輪は、その外周面に、前記プレートの軸受配置孔の周縁部を配する溝部を有し、前記プレートの前記軸受配置孔の周縁部が前記外輪の溝部に配され、前記ボルト用穴のうち、２つのボルト用穴の間の前記プレートの部分に、前記切り口部が配され、前記切り口部を形成する一方の端縁部と他方の端縁部とは、互いに、前記軸受配置孔の径方向に対向する部分を有し、前記ハウジングに前記プレートが配され、前記ボルト用穴にボルトを差し込んで締め込むことにより、前記プレートが前記ハウジングに固定され、前記プレートのボルト用穴にボルトが締め込まれる際、前記２つのボルト用穴にボルトを締め込むために加えられた力により、前記プレートの２つの端縁部が閉塞され、前記プレートが前記転がり軸受の外輪の溝部に固定された転がり軸受装置。

［２］［１］に記載の転がり軸受装置を用いたトランスミッション。

この発明にかかる転がり軸受装置は、プレートと転がり軸受を一体化するために係止環を使用せず、塑性変形し得る止め輪型のプレートを用いてかしめて固定するので、取付性を向上させ、かつ、部品点数削減による作業性の向上を図ることができる。
さらにまた、トランスミッション、自動車用モータ、コンプレッサ等に使用することができ、これらの小型化に寄与することができる。

（ａ）この発明に用いられるプレートの例を示した正面図、（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ断面図 プレートと転がり軸受とを組み合わせた例を示す横断断面図 この発明に係る転がり軸受装置を示す断面図 この発明にかかる転がり軸受装置を用いたトランスミッションの例を示す断面図

以下、図１〜図３に基づき、この発明の実施形態を説明する。
この発明に係る転がり軸受装置１０は、図３に示すように、ハウジング３１、このハウジング３１に固定するためのプレート１１、及び転がり軸受２１を一体化したものである。

前記プレート１１は、図１に示すように、前記転がり軸受２１を配置するための軸受配置孔１２を有し、この軸受配置孔１２と外部とが連通し得る切り口部１４を有した止め輪型のプレートである。

また、このプレート１１は、このプレートと前記ハウジングとを連結固定するためのボルト用穴１３を少なくとも２箇所有し、このボルト用穴１３のうち、２つのボルト用穴（１３ａ、１３ｂ）の間のプレート１１の部分に、切り口部１４が配される。
前記ボルト用穴１３は、このプレート１１をハウジング３１に取り付けて固定するため、ボルト３２を通し、締め付けるための穴である。そして、前記切り口部１４をプレート１１の上側に配し、かつ、このプレート１１を、前記ボルト３２をボルト用穴１３に差し込む側の面からみたとき、切り口部１４の左側に位置するボルト用穴１３をボルト用穴１３ａとし、反対の右側に位置するボルト用穴１３をボルト用穴１３ａとする。

さらに、この切り口部１４を形成する両端縁の部分、具体的には、前記ボルト用穴１３ａ側の端縁部（以下、「一方の端縁部」と称する。）１４ａと、前記ボルト用穴１３ｂ側の端縁部（以下、「他方の端縁部」と称する。）１４ｂとは、互いに、軸受配置孔１２の径方向に対向する部分を有する。言い換えれば、前記の一方の端縁部１４ａと他方の端縁部１４ｂとは、軸受配置孔１２の径方向の同一軸上に配される。このとき、一方の端縁部１４ａはプレート１１の外部側に、他方の端縁部１４ｂはプレート１１の軸受配置孔１２側に配される。すなわち、他方の端縁部１４ｂは、軸受配置孔１２と一方の端縁部１４ａの間に配される。

そして、このプレート１１は、塑性変形し得る材料から形成されている。このとき、切り口部１４の向かって左方に配されるボルト用穴１３ａにボルトを差し込んで、右方向に回して締め込むと、その力がプレート１１に伝わり、プレート１１の一方の端縁部１４ａは、図１の実線の矢印で示すように、他方の端縁部１４ｂに接近する方向に塑性変形して動く。
一方、切り口部１４の向かって右方に配されるボルト用穴１３ｂにボルトを差し込んで、右方向に回して締め込むと、その力がプレート１１に伝わり、プレート１１の他方の端縁部１４ｂは、図１の破線の矢印で示すように、一方の端縁部１４ａに接近する方向に塑性変形して動く。
そして、一方の端縁部１４ａと他方の端縁部１４ｂとが接近する方向に移動して両者が接触し、両方の端縁部１４ａ、１４ｂの間にあるこの切り口部１４が閉塞する。

前記転がり軸受２１は、図２に示すように、複数の転動体２２、この転動体２２を保持する保持器２３、内輪２４及び外輪２５とを備えた軸受である。内輪２４と外輪２５は、内輪２４の外周と外輪２５の内周が径方向に対向するように同軸に配置され、内輪２４と外輪２５の対向面間に転動体２２が組み込まれている。転動体２２は、例えば玉である。外輪２５には、図２に示すように、その外周面に、前記プレート１１の軸受配置孔１２の周縁部を配する溝部２６を有する。

次に、前記の転がり軸受２１を、プレート１１を用いてハウジング３１に固定する方法について、図３を用いて説明する。
まず、プレート１１の切り口部１４を広げ、転がり軸受２１の外輪２５の溝部２６に配する。次いで、図１（ａ）に示すように、一方の端縁部１４ａが外側、他方の端縁部１４ｂが内側になるように配して切り口部１４を少し閉じる方向に塑性変形させる。

次いで、転がり軸受２１を取り付けたプレート１１をハウジング３１にセットし、プレート１１のボルト用穴１３にボルト３２を差し込んで締め込み、プレート１１をハウジング３１に固定化させ、一体化させる。この際、図１に示すように、ボルト用穴１３ａの部分はボルト３２の締め込みにより、右回転方向に力が加わり、結果、一方の端縁部１４ａは右回転方向、すなわち、プレート１１の内側に向いた方向に塑性変形が生じる。また、ボルト用穴１３ｂの部分はボルト３２の締め込みにより、右回転方向に力が加わり、結果、他方の端縁部１４ｂは右回転方向、すなわち、プレート１１の外側に向いた方向に塑性変形が生じる。これにより、一方の端縁部１４ａと他方の端縁部１４ｂとは接近する方向に塑性変形が生じると共に、プレート１１が外輪２５を締め付けることとなり、結果、切り口部１４が閉塞し、かつ、プレート１１が転がり軸受２１に固定される。
これにより、プレート１１、転がり軸受２１、及びハウジング３１を互いに固定化することができる。

このようにして得られたプレート一体型転がり軸受１０は、トランスミッションや、自動車用モータ、コンプレッサ等に使用される転がり軸受の少なくとも一つとして用いることができる。

前記トランスミッションの例としては、図４に示されるトランスミッションを例としてあげることができる、このトランスミッションは、段階的に変速比を変化させる多段変速機になっており、その回転部（例えば入力軸Ｓ１および出力軸Ｓ２）を回転可能に支持する転がり軸受Ｂをプレートと共にハウジング３１に固定した上記の転がり軸受装置１０を備えている。図示のトランスミッションは、エンジンの回転が入力される入力軸Ｓ１と、入力軸Ｓ１と平行に設けられた出力軸Ｓ２と、入力軸Ｓ１から出力軸Ｓ２に回転を伝達する複数のギア列Ｇ１〜Ｇ４と、各ギア列Ｇ１〜Ｇ４と入力軸Ｓ１または出力軸Ｓ２との間に組み込まれた図示しないクラッチとを有し、そのクラッチを選択的に係合させることで使用するギア列Ｇ１〜Ｇ４を切り替え、これにより、入力軸Ｓ１から出力軸Ｓ２に伝達する回転の変速比を変化させるものである。出力軸Ｓ２の回転は出力ギアＧ５に出力され、その出力ギアＧ５の回転がディファレンシャルギヤ等に伝達される。入力軸Ｓ１と出力軸Ｓ２は、それぞれシール付軸受Ｂで回転可能に支持されている。

１０ 転がり軸受装置
１１ プレート
１２ 軸受配置孔
１３、１３ａ、１３ｂ ボルト用穴
１４ 切り口部
１４ａ 一方の端縁部
１４ｂ 他方の端縁部
２１ 転がり軸受
２２ 転動体
２３ 保持器
２４ 内輪
２５ 外輪
２６ 溝部
３１ ハウジング
３２ ボルト
Ｓ１ 入力軸
Ｓ２ 出力軸
Ｂ プレート付き転がり軸受
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４ ギア列
Ｇ５ 出力ギア

Claims (2)

1. ハウジング、転がり軸受、及びこの転がり軸受をこのハウジングに固定するためのプレートとからなる転がり軸受装置であり、
   前記プレートは、塑性変形し得る材料から形成され、
   前記プレートは、前記転がり軸受を配置するための軸受配置孔を有すると共に、このプレートの軸受配置孔と外部とが連通し得る切り口部を有した止め輪型プレートであり、
   前記プレートは、このプレートと前記ハウジングとを連結固定するためのボルト用穴を少なくとも２箇所有し、
   前記転がり軸受の外輪は、その外周面に、前記プレートの軸受配置孔の周縁部を配する溝部を有し、
   前記プレートの前記軸受配置孔の周縁部が前記外輪の溝部に配され、
   前記ボルト用穴のうち、２つのボルト用穴の間の前記プレートの部分に、前記切り口部が配され、
   前記切り口部を形成する一方の端縁部と他方の端縁部とは、互いに、前記軸受配置孔の径方向に対向する部分を有し、
   前記ハウジングに前記プレートが配され、前記ボルト用穴にボルトを差し込んで締め込むことにより、前記プレートが前記ハウジングに固定され、
   前記プレートのボルト用穴にボルトが締め込まれる際、前記２つのボルト用穴にボルトを締め込むために加えられた力により、前記プレートの２つの端縁部が閉塞され、前記プレートが前記転がり軸受の外輪の溝部に固定された転がり軸受装置。
2. 請求項１に記載の転がり軸受装置を用いたトランスミッション。

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