WO2017170034A1 - 転がり軸受装置及びプレート一体型転がり軸受 - Google Patents

転がり軸受装置及びプレート一体型転がり軸受 Download PDF

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/06—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/07—Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element
    • F16C35/077—Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element between housing and outer race ring

Definitions

  • the present invention relates to a rolling bearing device comprising a housing, a rolling bearing, and a plate for fixing the rolling bearing to the housing, and a plate-integrated rolling bearing fixed to the housing. More specifically, the present invention relates to a rolling bearing device used for an automobile transmission or the like, and a plate-integrated rolling bearing used for an automobile transmission or the like and fixed to the housing.
  • a method for fixing the rolling bearing to the housing a method is known in which a step portion is provided on the outer ring of the rolling bearing, and the step portion and the housing are sandwiched and fixed by a fixing plate (Patent Document 1 below).
  • a method using a locking ring is known for fixing a rolling bearing to a plate fixed to a housing (Patent Document 2 below).
  • a method using a locking ring is known for fixing a rolling bearing to a plate fixed to a housing.
  • a method is known in which a rolling bearing is inserted into a through-hole formed in a plate that is fixed to a housing, and the plate and the rolling bearing are fixed by deforming metal without penetrating the plate. (Patent Document 3 below).
  • Patent Document 1 can reduce the size of the housing, since it uses a pair of plates and is fixed by bolts, the assembling property to the housing is not much different from the conventional one.
  • the method described in Patent Document 2 is designed to prevent the plate and the bearing from coming off by providing a locking ring between the plate and the bearing outer ring so that the plate is integrated with the bearing. Although improved, the number of parts increases, which may cause problems in workability. Furthermore, for plate-integrated rolling bearings, it is difficult to check whether the method described in Patent Document 3 is fixed.
  • an object of the present invention is to improve the integration of the plate and the bearing, the mounting property to the housing, and the workability.
  • the present invention relates to an invention relating to a rolling bearing device (hereinafter sometimes referred to as “first invention”) and a plate-integrated rolling bearing (hereinafter sometimes referred to as “second invention”).
  • first invention a rolling bearing device
  • second invention a plate-integrated rolling bearing
  • the gist of the invention lies in the following [1] to [4] for the first invention, and the following [5] to [10] for the second invention.
  • a rolling bearing device comprising a housing, a rolling bearing, and a plate for fixing the rolling bearing to the housing.
  • the plate is formed of a material that can be plastically deformed, and the plate is formed of the rolling bearing.
  • a retaining ring type plate having a bearing arrangement hole for arranging the plate and having a cut-out portion through which the bearing arrangement hole of the plate can communicate with the outside. The plate is connected and fixed to the plate and the housing.
  • the outer ring of the rolling bearing has a groove on the outer peripheral surface thereof for arranging a peripheral portion of the bearing arrangement hole of the plate, and the bearing arrangement hole of the plate
  • the peripheral edge portion is arranged in the groove portion of the outer ring, and the bolt is tightened into the bolt hole of the plate, so that the plate is fixed to the housing. It is, and the rolling bearing device wherein the plate is fixed to the groove of the outer ring of the rolling bearing.
  • the cut edge portion is arranged in a portion of the plate between two bottle holes, and one end edge portion and the other end edge portion forming the cut edge portion are
  • the rolling bearing device according to [1] which has portions that face each other in the radial direction of the bearing arrangement hole.
  • the two edge portions of the plate are arranged so that a cut portion between the two edge portions of the plate is closed by a force applied to tighten the bottle into the two bottle holes of the plate.
  • Rolling bearing device [4] The rolling bearing device according to any one of [1] to [3] used in the transmission.
  • It comprises a rolling bearing and a plate for fixing the bearing to the housing, the plate has a bearing arrangement hole for arranging the rolling bearing, and the outer ring of the rolling bearing is formed on an outer peripheral surface thereof. And a step portion for arranging a peripheral portion of the bearing arrangement hole of the plate, and the peripheral portion of the bearing arrangement hole is arranged in a step portion of the outer ring, and at least a part of the peripheral portion and the outer ring are coupled by caulking. Plate-integrated rolling bearing.
  • the caulking means includes a through hole and a caulking portion formed between the bearing arrangement hole and the through hole, and the caulking portion is plastically deformed toward the center of the bearing arrangement hole.
  • the rolling bearing device according to the first aspect of the present invention is fixed by caulking using a retaining ring type plate that can be plastically deformed without using a retaining ring in order to integrate the plate and the rolling bearing, it is easy to mount. It is possible to improve the workability by reducing the number of parts. Furthermore, the rolling bearing device according to the first aspect of the present invention can be used in transmissions, motors for automobiles, compressors, and the like, and can contribute to miniaturization thereof.
  • the plate-integrated rolling bearing according to the second invention is fixed by caulking without using a locking ring to integrate the plate and the rolling bearing. Workability can be improved by reduction. Furthermore, the plate-integrated rolling bearing according to the second aspect of the present invention can be crimped uniformly by providing caulking means at at least two places on the periphery of the bearing arrangement hole, and simultaneously crimping at least two places. The adverse effect on the bearing such as approaching is reduced. Furthermore, since the plate-integrated rolling bearing according to the second aspect of the present invention is swaged in one step, there is little influence on production. Furthermore, the plate-integrated rolling bearing according to the second aspect of the invention can be used for transmissions, automobile motors, compressors, and the like, and can contribute to miniaturization thereof.
  • FIG. 1A Front view showing an example of a plate used in the first invention AA sectional view of FIG. 1A
  • Sectional drawing which shows the rolling bearing apparatus which concerns on 1st invention
  • Front view showing an example of a plate used in the second invention AA sectional view of FIG. 4A
  • Partial enlarged sectional view of FIG. 4B Cross-sectional view showing an example of a plate-integrated rolling bearing according to the second invention Partial enlarged sectional view of FIG. 5A
  • the present invention relates to an invention relating to a rolling bearing device (first invention) and an invention relating to a plate-integrated rolling bearing (second invention).
  • the rolling bearing device 10 is an integrated housing 31, a plate 11 for fixing to the housing 31, and the rolling bearing 21.
  • the plate 11 has a bearing arrangement hole 12 for arranging the rolling bearing 21, and a cut portion 14 through which the bearing arrangement hole 12 can communicate with the outside. It is a retaining ring type plate.
  • the plate 11 has at least two bolt holes 13 for connecting and fixing the plate and the housing.
  • the cut portion 14 is disposed in the plate 11 portion.
  • the bolt hole 13 is a hole through which a bolt 32 is passed and tightened in order to attach and fix the plate 11 to the housing 31.
  • the hole for bolts located in the left side of the cut end part 14 13 is a bolt hole 13a, and the bolt hole 13 located on the opposite right side is a bolt hole 13a.
  • both end edge portions forming the cut end portion 14 specifically, an end edge portion (hereinafter referred to as “one end edge portion”) 14 a on the bolt hole 13 a side, and the bolt hole.
  • the edge portion on the 13b side (hereinafter, referred to as “the other edge portion”) 14b has portions that face each other in the radial direction of the bearing arrangement hole 12.
  • the one end edge portion 14 a and the other end edge portion 14 b are arranged on the same radial axis of the bearing arrangement hole 12.
  • one end edge portion 14 a is arranged on the outer side of the plate 11, and the other end edge portion 14 b is arranged on the bearing arrangement hole 12 side of the plate 11. That is, the other end edge portion 14b is disposed between the bearing arrangement hole 12 and the one end edge portion 14a.
  • the plate 11 is made of a material that can be plastically deformed.
  • a bolt is inserted into a bolt hole 13 a arranged on the left side toward the cut end portion 14 and turned clockwise, the force is transmitted to the plate 11, and one edge portion of the plate 11. 14a moves by being plastically deformed in a direction approaching the other end edge portion 14b, as indicated by a solid arrow in FIG. 1A.
  • a bolt is inserted into a bolt hole 13b arranged on the right side toward the cut end portion 14 and turned clockwise, the force is transmitted to the plate 11, and the other edge portion 14b of the plate 11 is transferred.
  • the rolling bearing 21 is a bearing including a plurality of rolling elements 22, a cage 23 that holds the rolling elements 22, an inner ring 24, and an outer ring 25.
  • the inner ring 24 and the outer ring 25 are arranged coaxially so that the outer circumference of the inner ring 24 and the inner circumference of the outer ring 25 are opposed to each other in the radial direction, and a rolling element 22 is incorporated between opposing surfaces of the inner ring 24 and the outer ring 25.
  • the rolling elements 22 are balls, for example.
  • the outer ring 25 has a groove portion 26 on the outer peripheral surface thereof for arranging the peripheral edge portion of the bearing arrangement hole 12 of the plate 11.
  • the cut end portion 14 of the plate 11 is expanded and disposed in the groove portion 26 of the outer ring 25 of the rolling bearing 21.
  • the cut end portion 14 is plastically deformed in a direction to be slightly closed by arranging one end portion 14a on the outside and the other end portion 14b on the inside.
  • the plate 11 to which the rolling bearing 21 is attached is set in the housing 31, the bolt 32 is inserted into the bolt hole 13 of the plate 11 and tightened, and the plate 11 is fixed to the housing 31 and integrated.
  • a force is applied to the bolt hole 13a in the clockwise direction by tightening the bolt 32.
  • one end edge 14a is rotated in the clockwise direction, that is, the plate 11 Plastic deformation occurs in the inward direction.
  • the bolt hole 13b is applied with a force in the clockwise direction by tightening the bolt 32, and as a result, the other edge portion 14b is plastically deformed in the clockwise direction, that is, the direction toward the outside of the plate 11. Occurs.
  • the plate-integrated rolling bearing 10 obtained in this way can be used as at least one of rolling bearings used in transmissions, automobile motors, compressors, and the like.
  • the plate-integrated rolling bearing 50 according to the second aspect of the present invention comprises a plate 51 (see FIGS. 4A to 4C) for fixing to a housing 71 (see FIG. 8) and a rolling bearing 61. It has become.
  • the plate 51 has a bearing arrangement hole 52 and a bolt hole 53.
  • the bearing arrangement hole 52 is a hole for arranging the rolling bearing 61.
  • the bearing arrangement hole 52 is a circular hole that fits on the outer periphery of the rolling bearing 61.
  • the bearing arrangement hole 52 is formed through the plate 51.
  • the bolt hole 53 is a hole through which a bolt 72 (see FIG. 8) is passed and tightened in order to attach and fix the plate 51 to the housing 71.
  • the bolt hole 53 is a screw hole having an internal thread on the inner periphery.
  • the plate 51 is made of a metal that can be plastically deformed by applying an external force.
  • the peripheral portion of the bearing arrangement hole 52 of the plate 51 has caulking means for caulking and coupling the plate 51 and the rolling bearing 61.
  • Examples of the caulking means include a through hole 54b provided in at least two places on the peripheral edge of the bearing arrangement hole 52 of the plate 51, and a caulking part 54a formed between the bearing arrangement hole 52 and the through hole 54b.
  • the staking means 54 can be raised.
  • the through hole 54b is a long hole that is long in the circumferential direction of the bearing arrangement hole 52 when viewed in the axial direction.
  • the width dimension of the through hole 54b in the direction along the circumferential direction of the bearing arrangement hole 52 is longer than the width dimension of the through hole 54b in the direction along the radial direction of the bearing arrangement hole 52.
  • the caulking portion 54a is a substantial part of the plate 51 formed between the bearing arrangement hole 52 and the through hole 54b.
  • the caulking portion 54a is integrally formed with a portion other than the caulking portion 54a of the plate 51 without any joints, and can be plastically deformed toward the center direction of the bearing arrangement hole 52 (that is, radially inward of the bearing arrangement hole 52). is there. That is, by inserting a jig or the like into the through hole 54b and applying a pressing force to the caulking portion 54a as shown in FIGS. 5C and 7, the caulking portion 54a becomes the bearing arrangement hole 52 as shown in FIG. 5B and FIG. It is designed to be plastically deformed toward the center direction.
  • the through hole 54b has a convex arcuate hole edge 55 on the caulking portion 54a side.
  • the caulking portion 54a has a shape having the largest width dimension (the dimension in the radial direction of the bearing arrangement hole 52) at the center position in the circumferential direction.
  • the caulking portion 54a is formed thinner than the portion of the plate 51 other than the caulking portion 54a. That is, of the inner peripheral portion of the bearing arrangement hole 52 of the plate 51, the axial thickness of the caulking portion 54a is thinner than the axial thickness of the portion other than the caulking portion 54a. Accordingly, it is easy to plastically deform the caulking portion 54a while securing the rigidity of the plate 51 as a whole. Further, the axial thickness of the caulking portion 54a is set such that the caulking portion 54a is fitted into the step 66 of the outer ring 65 of the rolling bearing 61 as shown in FIG. 5B. It is set smaller than the direction width dimension.
  • the ratio of the thickness of the caulking portion 54a to the thickness of the portion other than the caulking portion 54a of the plate 51 is preferably 1/2 or less, and preferably 1/3 or less. By doing in this way, plastic deformation can be performed easily. On the other hand, the thickness ratio is preferably 1/20 or more, and preferably 1/10 or more. If it is thinner than this, it may be insufficient to fix the rolling bearing 61 due to the caulking connection.
  • the caulking means 54 is preferably provided at equal intervals on the peripheral edge of the bearing arrangement hole 52 of the plate 51. Specifically, in the case of being provided at two locations, a position where the opposite position, that is, the position at which the two caulking means 54 are disposed when the center of the bearing arrangement hole is the center is 180 ° is preferable. . Moreover, when providing in three places, when the center of a bearing arrangement
  • the rolling bearing 61 is a bearing including a plurality of rolling elements 62, a retainer 63 that holds the rolling elements 62, an inner ring 64, and an outer ring 65.
  • the inner ring 64 and the outer ring 65 are arranged coaxially so that the outer circumference of the inner ring 64 and the inner circumference of the outer ring 65 are opposed to each other in the radial direction, and a rolling element 62 is incorporated between opposing surfaces of the inner ring 64 and the outer ring 65.
  • the rolling elements 62 are balls, for example.
  • the outer ring 65 has a step portion 66 that arranges the peripheral portion of the bearing arrangement hole 52 of the plate 51 at the corner portion of the outer peripheral surface thereof.
  • the step portion 66 is a portion that is recessed radially inward with respect to the outer peripheral cylindrical surface of the outer ring 65.
  • the stepped portion 66 is a circumferential groove formed at the axial end of the outer peripheral surface of the outer ring 65.
  • the groove edge 68 on the axial end face side of the outer ring 65 is formed lower than the other groove edge 67. In this manner, as shown in FIG.
  • the caulking portion 54a of the plate 51 and the step 66 are caulked (caulking in the axial direction) while the caulking portion 54a of the plate 51 is in contact with the inner surface of the step portion 66. It is possible to ensure the size of the portion where the portion 54a and the outer ring 65 overlap.
  • the outer ring 65 can be reliably fixed to the plate 51 in the axial direction.
  • the step portion 66 does not have the groove edge 68 on the axial end surface side of the outer ring 65 (that is, the shape in which the inner surface of the step portion 66 intersects the axial end surface of the outer ring 65). It is also possible to adopt.
  • the peripheral portion of the bearing arrangement hole 52 of the plate 51 is arranged on the step portion 66 of the outer ring 65 of the rolling bearing 61.
  • a jig (not shown) is inserted into the through hole 54 b and the caulking portion 54 a is pressed toward the center of the bearing arrangement hole 52 with the jig.
  • the caulking portion 54 a undergoes plastic deformation and moves toward the center of the bearing arrangement hole 52.
  • the caulking portion 54 a plastically deformed is pressed against the cylindrical surface inside the step portion 66 of the outer ring 65 of the rolling bearing 61.
  • the plate 51 and the rolling bearing 61 are caulked and joined together.
  • the caulking portion 54a when the caulking portion 54a is plastically deformed inward in the radial direction, it is preferable that the caulking portions 54a at a plurality of places (two places in this embodiment) shown in FIG.
  • the pressing force is uniformly applied to the outer ring 65 from a plurality of caulking portions 54a, so that the center of the outer ring 65 is offset from the center of the bearing arrangement hole 52. Therefore, the center of the outer ring 65 can easily coincide with the center of the bearing arrangement hole 52.
  • the caulking portions 54a at a plurality of locations are caulked at the same time, the number of caulking steps can be suppressed to one step, so that the production line can be easily designed.
  • the plate-integrated rolling bearing 50 obtained in this way is set in a housing 71, and the plate-integrated rolling bearing 50 is mounted on the housing using bolts 72 through bolt holes 53 of the plate 51. 71 can be fixed.
  • the plate-integrated rolling bearing 50 obtained in this way can be used as at least one of rolling bearings used in transmissions, automobile motors, compressors, and the like.
  • the rolling bearing device 10 according to the first invention and the plate-integrated rolling bearing according to the second invention can be used as at least one of the rolling bearings used in the transmission.
  • the transmission shown in FIG. 9 can be given as an example.
  • This transmission is a multi-stage transmission in which the gear ratio is changed stepwise, and a rolling bearing B1 is housed together with the plate 11 as a bearing that rotatably supports its rotating portion (for example, the input shaft S1 and the output shaft S2).
  • the plate-integrated rolling bearing 50 is provided as the rolling bearing device 10 fixed to 31 or the rolling bearing B2 with a plate.
  • the illustrated transmission includes an input shaft S1 to which engine rotation is input, an output shaft S2 provided in parallel with the input shaft S1, and a plurality of gear trains G1 to G4 that transmit the rotation from the input shaft S1 to the output shaft S2. And a gear train (not shown) incorporated between each of the gear trains G1 to G4 and the input shaft S1 or the output shaft S2, and the gear trains G1 to G4 to be used by selectively engaging the clutches.
  • the rotation of the output shaft S2 is output to the output gear G5, and the rotation of the output gear G5 is transmitted to the differential gear or the like.
  • the input shaft S1 and the output shaft S2 are rotatably supported by the rolling bearing device 10 in which the rolling bearing B1 is fixed to the housing 31 together with the plate 11, and the plate-integrated rolling bearing 50 as the plate-equipped rolling bearing B2. ing.
  • Plate-integrated rolling bearing 51 Plate 52 Bearing arrangement hole 53 Bolt hole 54 Caulking means 54a Caulking portion 54b Through hole 55 Hole edge 61 Rolling bearing 62 Rolling body 63 Roller 64 Inner ring 65 Outer ring 66 Step portion 67 Groove edge 68 Groove edge 71 Housing 72 bolt

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Abstract

塑性変形し得る材料から形成されたプレート（１１）は、転がり軸受（１０）を配置するための軸受配置孔を有すると共に、プレート（１１）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、プレート（１１）とハウジング（３１）とを連結固定するためのボルト用穴（１３）を少なくとも２箇所有する。転がり軸受（１０）の外輪は、その外周面に、プレート（１１）の軸受配置孔の周縁部を配する溝部を有し、プレート（１１）の軸受配置孔の周縁部が前記外輪の溝部に配される。プレート（１１）のボルト用穴（１３）にボルト（３２）が締め込まれることにより、プレート（１１）がハウジング（３１）に固定され、かつ、プレート（１１）が転がり軸受（１０）の外輪の溝部に固定される。

Description

転がり軸受装置及びプレート一体型転がり軸受
　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、並びにハウジングに固定されるプレート一体型の転がり軸受に関する。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、及び自動車用トランスミッション等に使用され、そのハウジングに固定されるプレート一体型転がり軸受に関する。
　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（下記特許文献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（下記特許文献２）。
　さらに、プレート一体型の転がり軸受については、ハウジングに固定するプレートの中に形成した貫通孔に転がり軸受を挿入し、プレートと転がり軸受を非貫通で金属を変形させて固定する方法が知られている（下記特許文献３）。
特開２００９－００８１５５号公報 特開２００９－０３０７９４号公報 ＤＥ１０２００８０２１８３２Ｂ３
　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。
　さらに、プレート一体型の転がり軸受については、特許文献３に記載の方法は、固定されているか否かの確認を行いにくい。
　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。
　この発明は、転がり軸受装置に係る発明（以下、「第１発明」と称する場合がある。）及びプレート一体型転がり軸受（以下、「第２発明」と称する場合がある。）に係り、これらの発明の要旨は、第１発明については、下記の［１］～［４］に存し、第２発明については、下記の［５］～［１０］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、前記プレートのボルト用穴にボルトが締め込まれることにより、前記プレートが前記ハウジングに固定され、かつ、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る転がり軸受装置。
［２］前記ボルト用穴のうち、２つのボトル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する［１］に記載の転がり軸受装置。
［３］前記プレートの２つの端縁部は、前記プレートの２つのボトル用穴にボトルを締め込むために加えられる力により、その間の切り口部が閉塞するように配された［２］に記載の転がり軸受装置。
［４］トランスミッションに使用される［１］乃至［３］のいずれか１項に記載の転がり軸受装置。
［５］転がり軸受と、この軸受をハウジングに固定するためのプレートとからなり、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段部を有し、前記軸受配置孔の周縁部が前記外輪の段部に配され、この周縁部の少なくとも一部と前記外輪とがかしめ結合されたプレート一体型転がり軸受。
［６］前記プレートは、その軸受配置孔の周縁部の少なくとも２箇所にかしめ手段を有し、このかしめ手段により、前記外輪とかしめ結合された［５］に記載のプレート一体型転がり軸受。
［７］前記かしめ手段は、貫通孔、及び前記軸受配置孔とこの貫通孔との間に形成されるかしめ部とからなり、前記かしめ部が前記軸受配置孔の中心方向に向かって塑性変形されることにより、前記外輪と前記プレートとがかしめ結合される［５］又は［６］に記載のプレート一体型転がり軸受。
［８］前記かしめ部は、前記プレートの前記かしめ部以外の部分より塑性変形しやすいことを特徴とする［７］に記載のプレート一体型転がり軸受。
［９］前記かしめ部の肉厚は、前記プレートの前記かしめ部以外の部分の肉厚より薄い［７］又は［８］に記載のプレート一体型転がり軸受。
［１０］トランスミッションに使用される［５］乃至［９］のいずれか１項に記載のプレート一体型転がり軸受。
　この第１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、この第１発明にかかる転がり軸受装置は、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。
　また、この第２発明にかかるプレート一体型転がり軸受は、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、かしめにて固定するので、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、この第２発明にかかるプレート一体型転がり軸受は、軸受配置孔の周縁の少なくとも２箇所にかしめ手段を設け、この少なくとも２ヵ所を同時に加締めることにより、均一に加締めることができ、片側に寄るなどの軸受への悪影響が少なくなる。
　さらに、この第２発明にかかるプレート一体型転がり軸受は、加締め工程も１工程で加締められる為、製作への影響も少ない。
　さらにまた、この第２発明にかかるプレート一体型転がり軸受は、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。
第１発明に用いられるプレートの例を示した正面図 図１AのＡ－Ａ断面図 第１発明の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 第１発明に係る転がり軸受装置を示す断面図 第２発明に用いられるプレートの例を示した正面図 図４AのＡ－Ａ断面図 図４Bの部分拡大断面図 第２発明にかかるプレート一体型転がり軸受の例を示す横断断面図 図５Aの部分拡大断面図 図５Bに示すかしめ部を塑性変形させる過程を示す図 図５BのＢ－Ｂ断面図 図５CのＣ－Ｃ断面図 図５A～図５Cに示すプレート一体型転がり軸受をハウジングに取り付けた状態を示す断面図 第１発明にかかる転がり軸受装置又は第２発明にかかるプレート一体型転がり軸受を用いたトランスミッションの例を示す断面図
　以下、この発明の実施形態を説明する。
　この発明は、転がり軸受装置に係る発明（第１発明）及びプレート一体型転がり軸受（第２発明）に係る発明である。
　まず、図１A～図３に基づき、第１発明の実施形態を説明する。
　第１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１A、図１B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つのボトル用穴（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１A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１A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１A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１A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。
　次に、第２発明の実施形態について、図４～図８に基づき説明する。
　第２発明に係るプレート一体型転がり軸受５０は、図５Aに示すように、ハウジング７１（図８参照）に固定するためのプレート５１（図４A～図４C参照）と、転がり軸受６１とを一体化したものである。
　プレート５１は、図４Aに示すように、軸受配置孔５２及びボルト用穴５３を有する。この軸受配置孔５２は、転がり軸受６１を配置するための孔である。軸受配置孔５２は、転がり軸受６１の外周に嵌合する円形の孔である。軸受配置孔５２は、プレート５１を貫通して形成されている。ボルト用穴５３は、このプレート５１をハウジング７１に取り付けて固定するため、ボルト７２（図８参照）を通し、締め付けるための穴である。ボルト用穴５３は、雌ねじを内周に有するねじ孔である。プレート５１は、外力を加えることで塑性変形可能な金属で形成されている。
　そして、このプレート５１の軸受配置孔５２の周縁部は、このプレート５１と転がり軸受６１とをかしめ結合するかしめ手段を有する。
　このかしめ手段の例としては、このプレート５１の軸受配置孔５２の周縁部の少なくとも２箇所に設けられた貫通孔５４ｂと、軸受配置孔５２と貫通孔５４ｂの間に形成されるかしめ部５４ａからなるかしめ手段５４をあげることができる。
　貫通孔５４ｂは、図４Aに示すように軸方向に見て、軸受配置孔５２の周方向に長い長孔とされている。ここで、貫通孔５４ｂの軸受配置孔５２の周方向に沿った方向の幅寸法は、貫通孔５４ｂの軸受配置孔５２の半径方向に沿った方向の幅寸法よりも長い。
　図４Cに示すように、かしめ部５４ａは、軸受配置孔５２と貫通孔５４ｂの間に形成されたプレート５１の実体部分である。このかしめ部５４ａは、プレート５１のかしめ部５４ａ以外の部分と継ぎ目の無い一体に形成され、軸受配置孔５２の中心方向（すなわち軸受配置孔５２の径方向内方）に向かって塑性変形可能である。すなわち、貫通孔５４ｂに治具等を挿入し、図５Cおよび図７に示すようにかしめ部５４ａに押圧力を加えることにより、図５Bおよび図６に示すようにかしめ部５４ａが軸受配置孔５２の中心方向に向かって塑性変形するようになっている。
　図７に示すように、貫通孔５４ｂは、かしめ部５４ａの側に凸円弧状の孔縁５５を有する。かしめ部５４ａは、その幅寸法（軸受配置孔５２の半径方向の寸法）が周方向の中央の位置で最も大きい形状とされている。貫通孔５４ｂに凸円弧状の孔縁５５を設けることにより、かしめ部５４ａを径方向内方に塑性変形させたときに、かしめ部５４ａが円滑に変形するようになっている。
　図４Bに示すように、かしめ部５４ａは、プレート５１のかしめ部５４ａ以外の部分よりも薄く形成されている。すなわち、プレート５１の軸受配置孔５２の内周部分のうち、かしめ部５４ａの部分の軸方向厚さは、かしめ部５４ａ以外の部分の軸方向厚さよりも薄い。これにより、プレート５１の全体としての剛性を確保しつつ、かしめ部５４ａの部分を塑性変形させることを容易としている。また、かしめ部５４ａの部分の軸方向厚さは、図５Bに示すように、かしめ部５４ａが転がり軸受６１の外輪６５の段部６６に嵌り込むように段部６６（円周溝）の軸方向幅寸法よりも小さく設定されている。
　プレート５１のかしめ部５４ａ以外の部分の肉厚に対するかしめ部５４ａの肉厚の比は、１／２以下が好ましく、１／３以下が好ましい。このようにすることによって、塑性変形を容易に行うことができる。一方、この肉厚の比は、１／２０以上がよく、１／１０以上が好ましい。これ以上薄いと、前記のかしめ結合により、転がり軸受６１を固定することが不十分になる場合がある。
　このかしめ手段５４は、プレート５１の軸受配置孔５２の周縁部に等間隔に設けることが好ましい。具体的には、２箇所に設けられる場合は、相対する位置、すなわち、軸受配置孔の中心を中心としたとき、２つのかしめ手段５４が配される位置の角度を１８０°とする位置が好ましい。また、３箇所に設ける場合は、軸受配置孔の中心を中心としたとき、３つのかしめ手段５４が配される位置の角度をそれぞれ１２０°とする位置が好ましい。この位置とすることにより、後述するように、かしめ手段５４により、転がり軸受６１をかしめて固定する際、転がり軸受６１を均等に締め付けることができ、転がり軸受６１の位置が偏ってしまうおそれを回避することができる。
　転がり軸受６１は、図５Aに示すように、複数の転動体６２、この転動体６２を保持する保持器６３、内輪６４及び外輪６５とを備えた軸受である。内輪６４と外輪６５は、内輪６４の外周と外輪６５の内周が径方向に対向するように同軸に配置され、内輪６４と外輪６５の対向面間に転動体６２が組み込まれている。転動体６２は、例えば玉である。
　外輪６５には、図５Cに示すように、その外周面の角部に、プレート５１の軸受配置孔５２の周縁部を配する段部６６を有する。段部６６は、外輪６５の外周の円筒面に対して径方向内方に凹んだ部分である。ここでは、段部６６は、外輪６５の外周面の軸方向端部に形成された円周溝とされている。円周溝の軸方向両側の溝縁６７，６８のうち、外輪６５の軸方向端面の側の溝縁６８は、他方の溝縁６７よりも低く形成されている。このようにすると、図５Bに示すように、プレート５１のかしめ部５４ａが段部６６の内面に接触した状態で、プレート５１のかしめ部５４ａと段部６６のかかり代（軸方向に見てかしめ部５４ａと外輪６５が重なり合う部分の大きさ）を確保することが可能となる。
　図５Bに示すように、段部６６として、外輪６５の軸方向端面の側の溝縁６８を有する円周溝を採用すると、外輪６５をプレート５１に対して軸方向に確実に固定することが可能であるが、段部６６として、外輪６５の軸方向端面の側の溝縁６８をもたないもの（すなわち、段部６６の内面が外輪６５の軸方向端面に交差する形状のもの）を採用することも可能である。
　次に、転がり軸受６１をハウジング７１に固定する方法について、図５～図７を用いて説明する。
　まず、図５Cおよび図７に示すように、転がり軸受６１の外輪６５の段部６６に、プレート５１の軸受配置孔５２の周縁部を配する。次に、図５Bおよび図６に示すように、貫通孔５４ｂに治具（図示せず）を挿入し、その治具でかしめ部５４ａを軸受配置孔５２の中心方向に向かって押圧する。これにより、かしめ部５４ａは、塑性変形を生じ、軸受配置孔５２の中心方向に移動する。そして、塑性変形されたかしめ部５４ａは、転がり軸受６１の外輪６５の段部６６の内側の円筒面に押しつけられた状態となる。これにより、プレート５１と転がり軸受６１はかしめ結合され、両者が一体化する。
　ここで、かしめ部５４ａを径方向内方に塑性変形させるに際し、図４に示す複数箇所（この実施形態では２箇所）のかしめ部５４ａを同時にかしめると好ましい。このようにすると、かしめ部５４ａをかしめるときに、複数箇所のかしめ部５４ａから外輪６５に均一に押圧力が作用するので、外輪６５の中心が軸受配置孔５２の中心から片寄ってしまう事態を効果的に防止することができ、外輪６５の中心が軸受配置孔５２の中心に一致しやすくなる。また、複数箇所のかしめ部５４ａを同時にかしめると、かしめの工程数を一工程に抑えることができるため、製造ラインの設計も容易である。
　このようにして得られたプレート一体型転がり軸受５０は、図８に示すように、ハウジング７１にセットし、プレート５１のボルト用穴５３を通して、ボルト７２を用いてプレート一体型転がり軸受５０をハウジング７１に固定させることができる。
　このようにして得られたプレート一体型転がり軸受５０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。
　第１発明に係る転がり軸受装置１０や第２発明に係るプレート一体型転がり軸受は、前記の通り、トランスミッション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。
　このトランスミッションの例としては、図９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軸受として、転がり軸受Ｂ１をプレート１１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や、又はプレート付き転がり軸受Ｂ２として、上記のプレート一体型転がり軸受５０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、それぞれ転がり軸受Ｂ１をプレート１１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や、プレート付き転がり軸受Ｂ２としての上記プレート一体型転がり軸受５０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
５０　プレート一体型転がり軸受
５１　プレート
５２　軸受配置孔
５３　ボルト用穴
５４　かしめ手段
５４ａ　かしめ部
５４ｂ　貫通孔
５５　孔縁
６１　転がり軸受
６２　転動体
６３　保持器
６４　内輪
６５　外輪
６６　段部
６７　溝縁
６８　溝縁
７１　ハウジング
７２　ボルト
Ｓ１　入力軸
Ｓ２　出力軸
Ｂ１　転がり軸受
Ｂ２　プレート一体型転がり軸受
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４　ギア列
Ｇ５　出力ギア

Claims (10)

  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、
    　前記プレートのボルト用穴にボルトが締め込まれることにより、前記プレートが前記ハウジングに固定され、かつ、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る転がり軸受装置。
  2. 　前記ボルト用穴のうち、２つのボトル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する請求項１に記載の転がり軸受装置。
  3. 　前記プレートの２つの端縁部は、前記プレートの２つのボトル用穴にボトルを締め込むために加えられる力により、その間の切り口部が閉塞するように配された請求項２に記載の転がり軸受装置。
  4. 　トランスミッションに使用される請求項１乃至３のいずれか１項に記載の転がり軸受装置。
  5. 　転がり軸受と、この軸受をハウジングに固定するためのプレートとからなり、
    　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段部を有し、
    　前記軸受配置孔の周縁部が前記外輪の段部に配され、この周縁部の少なくとも一部と前記外輪とがかしめ結合されたプレート一体型転がり軸受。
  6. 　前記プレートは、その軸受配置孔の周縁部の少なくとも２箇所にかしめ手段を有し、このかしめ手段により、前記外輪とかしめ結合された請求項５に記載のプレート一体型転がり軸受。
  7. 　前記かしめ手段は、貫通孔、及び前記軸受配置孔とこの貫通孔との間に形成されるかしめ部とからなり、
    　前記かしめ部が前記軸受配置孔の中心方向に向かって塑性変形されることにより、前記外輪と前記プレートとがかしめ結合される請求項５又は６に記載のプレート一体型転がり軸受。
  8. 　前記かしめ部は、前記プレートの前記かしめ部以外の部分より塑性変形しやすいことを特徴とする請求項７に記載のプレート一体型転がり軸受。
  9. 　前記かしめ部の肉厚は、前記プレートの前記かしめ部以外の部分の肉厚より薄い請求項７又は８に記載のプレート一体型転がり軸受。
  10. 　トランスミッションに使用される請求項５乃至９のいずれか１項に記載のプレート一体型転がり軸受。
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