(57)【要約】【課題】固定用プレートに対するボルトの締め付けによる押圧力を分散させて固定用プレートの変形防止を図ると共に、固定用プレートのサイズ増大を招くことなく、取付け作業効率も良い転がり軸受固定用プレート、または固定用プレート付転がり軸受ユニットとすることである。【解決手段】転がり軸受１の外輪２を嵌め入れ可能な貫通孔３が形成された 固定用プレート４の貫通孔３の周囲の３か所の隅部に、プレート固定用ボルトの締結用雌ねじ部５ａを有する通し孔５を形成し、固定用プレート４の外周縁に、この固定用プレート４の表面側の片面の厚さ方向に一定の高さで直立状に立ち上がる断面Ｌ字状の周縁壁６をプレス成形によって形成した転がり軸受の固定用プレート４であり、またこれを用いた固定プレート付転がり軸受ユニットＡとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり軸受の外輪を嵌め入れ可能な貫通孔と、 前記貫通孔の周囲の複数個所にプレート固定用ボルトの締結用雌ねじ部を有する通し孔と、が形成された転がり軸受固定用プレートにおいて、
前記転がり軸受固定用プレートの外周縁に、このプレートの厚さ方向に立ち上がる周縁壁を設けたことを特徴とする転がり軸受固定用プレート。
【請求項２】
前記 周縁壁が、前記転がり軸受固定用プレートに対して直立状に立ち上がる断面Ｌ字状 である請求項１に記載の転がり軸受固定用プレート。
【請求項３】
前記周縁壁が、プレートの表裏面のいずれか片面または両面に設けられている請求項１または２に記載の転がり軸受固定用プレート。
【請求項４】
前記周縁壁が、前記転がり軸受固定用プレートの外周縁の全周または要部のみに形成されている 請求項１〜３のいずれかに記載の転がり軸受固定用プレート。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の転がり軸受固定用プレートと、ラジアル転がり軸受とを備え、
前記貫通孔は、前記ラジアル転がり軸受の外輪を嵌め入れ可能である、固定プレート付転がり軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、変速機等の回転軸を支持する装置のハウジング等に組み込まれる転がり軸受の外輪に固定して用いられる転がり軸受固定用プレート及びハウジング等への転がり軸受の取り付けに用いる固定プレート付転がり軸受ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車のトランスミッションは、その歯車軸を支持する転がり軸受の外輪をハウジングであるトランスミッションケースの内周面端部に内側から嵌め、その際には、転がり軸受には予め軸受固定用プレートを嵌め合わせておき、転がり軸受とユニット化された前記固定用プレートをハウジングに固定することが周知である。
【０００３】
図６、７ に示すように、従来の固定用プレート付転がり軸受ユニットＢは、固定用プレート１４をハウジング（図示せず）に対してボルト締めで固定できるように、転がり軸受１の外輪２を嵌める貫通孔３の周囲に２か所以上の締結用の雌ねじ部５ａを有する通し孔５が形成されている。
【０００４】
上記した締結用の雌ねじ部５ａを有する通し孔５の数は、貫通孔３の周囲に通常２ 〜４か所程度に設けているが、図６中の矢印で示す方向からボルト（図示せず）を通してハウジングに締め付け力が作用すると、図中に一点鎖線で示すように固定用プレート１４が変形し、プレート素材に必要な応力に耐える強度が不足する可能性も高まる。
【０００５】
上記のようにプレート１４の変形状態からみると、雌ねじ部５ａを有する通し孔５の付近が最も変形量が大きくなり、ボルトによる押圧力が集中し、貫通孔３の周囲に不均一な応力が生じる。
【０００６】
このようなボルトによる押圧力を分散させる手段として、雌ねじ部５ａを有する通し孔５の付近の貫通孔３の周辺に、切り欠き１５を形成し(図６の二点鎖線部分を参照)、これによって押圧力を分散させる手段が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１３２４９５号公報（図１、２参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記した従来の転がり軸受固定用プレート（以下、固定用プレートと略記する場合がある。） において切り欠き１５を設けたとしても、ボルトによる押圧力の集中を緩和することはできるが、図６の一点鎖線に示す固定用プレート１４の変形量は大きくなり、このような固定用プレートの応力が高くなって強度不足になる可能性が高まってしまう問題点がある。
【０００９】
このように固定用プレート１４が変形すると、当該プレート１４の貫通孔３も変形するから、転がり軸受の外輪の真円度が所期した範囲から外れやすくなり、その結果、耐久性の低下や振動などの種々の問題が派生する。
【００１０】
また、固定用プレートに対するボルトの締め付けによる押圧力の分散による均一化という問題点の他の解決策として、締結用雌ねじ部５ａを有する通し孔５の数を貫通孔３の周辺に均等な配置で増やすことが考えられたが、固定用プレートのサイズを大きくする必要があるとともに、ボルトを締め付ける工程が増加して作業性が悪化するという課題もあった。
【００１１】
そこで、この発明の課題は、 ハウジングに対してプレート固定用ボルトが締結されるとき、プレートの厚さ方向に締め付けられる際に生じる大きな応力に耐えて変形しない転がり軸受固定用プレートとし、この固定用プレートによる転がり軸受の外輪に対する押圧力を分散して転がり軸受の回転性能が保たれ、また固定用プレートのサイズ増大を招くことなく、取付け作業効率も良い転がり軸受固定用プレートを提供し、かつ、当該転がり軸受固定用プレートを用いた高強度の固定プレート付転がり軸受ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、この発明では、転がり軸受の外輪を嵌め入れ可能な貫通孔と、 前記貫通孔の周囲の複数個所にプレート固定用ボルトの締結用雌ねじ部を有する通し孔と、が形成された転がり軸受固定用プレートにおいて、前記転がり軸受固定用プレートの外周縁に、このプレートの厚さ方向に立ち上がる周縁壁を設けた転がり軸受固定用プレートとしたのである。
【００１３】
上記したように構成されるこの発明の転がり軸受固定用プレートは、外周縁に設けられた周縁壁が、プレートの厚さ方向に所要の高さで立ち上げられていることにより、外周縁の部分がプレートの厚さ方向に対する強度を高めているので、通し孔の雌ねじ部にプレート固定用ボルトが締結されるとき、ハウジングに対して厚さ方向に締め付けられる際に生じる大きな応力に耐えて変形しない転がり軸受固定用プレートになる。
【００１４】
転がり軸受固定用プレートは、ボルトの締め付けによる応力が、変形の殆どない固定用プレートによって、全体に分散されるので、転がり軸受の外輪を嵌め入れ可能な貫通孔も変形しない。そのため、転がり軸受の外輪の変形を招くことなく真円を保って、回転性能を低下させず安定的に維持できる。
【００１５】
このような作用は、プレート固定用ボルトの締結用雌ねじ部を有する通し孔の配置や数に殆ど影響を受けない。
そのため、プレート固定用ボルトの数を増やさずに、固定用プレートのサイズ増大を招くことなく、取付け作業効率も良い転がり軸受固定用プレートとなる。
【００１６】
前記周縁壁が、前記転がり軸受固定用プレートに対して直立状に立ち上がる断面Ｌ字状の周縁壁であることにより、曲げに対する強度が確実に高い転がり軸受固定用プレートになる。
また、前記周縁壁が、プレートの表裏面のいずれか片面に設けられた周縁壁であることにより、上述の所期した作用効果が奏される。特に周縁壁が、プレートの表裏面の両面に例えばリムのように設けられると、プレートの曲げに対する強度がより強くなる。
また、プレートに所期した曲げ強度が得られる限り、前記周縁壁は、前記転がり軸受固定用プレートの外周縁の全周または要部のみに形成された周縁壁であってもよい。
【００１７】
通し孔の雌ねじ部にプレート固定用ボルトが締結されるとき、転がり軸受固定用プレートの外周縁のうち、前記通し孔と最接近する部分同士の間の変形を防止することによって、プレートの曲げ変形を確実に防止できるからである。
【００１８】
上述した転がり軸受固定用プレートと、ラジアル転がり軸受とを備え、前記貫通孔は、前記ラジアル転がり軸受の外輪を嵌め入れ可能である、固定プレート付転がり軸受ユニットとすることにより、取付け作業効率が良く、固定用プレートに対するボルトの締め付けによる押圧力を分散させて固定用プレートの変形防止を図れる固定プレート付転がり軸受ユニットとなる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明は、転がり軸受固定用プレートの外周縁に所定の周縁壁を設けたので、ハウジングに対してプレート固定用ボルトが締結されるとき、プレートの厚さ方向に締め付けられる際に生じる大きな応力に耐えて変形しない固定用プレートとなり、この固定用プレートによる転がり軸受の外輪に対する押圧力も分散されて転がり軸受の回転性能が保たれる。また、固定用プレートのサイズ増大を招くことなく、取付け作業効率も良い転がり軸受固定用プレートとなり、また、当該転がり軸受固定用プレートを用いた高強度の固定プレート付転がり軸受ユニットが得られる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態の転がり軸受固定用プレートおよび固定プレート付転がり軸受ユニットの斜視図
【図２】転がり軸受の外輪を取りつけた実施形態の転がり軸受固定用プレートの斜視図
【図３】図２のIII-III線断面図
【図４】実施形態の固定用プレートに取り付けた転がり軸受の外輪端面の変異分布図
【図５】比較例の固定用プレートに取り付けた転がり軸受の外輪端面の変異分布図
【図６】従来例を示す転がり軸受固定用プレートおよび固定プレート付転がり軸受ユニットの斜視図
【図７】図６のVII-VII線断面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
この発明の実施形態を以下に添付図面に基づいて説明する。
図１〜３ に本実施形態の固定用プレート４及びそれを備える固定プレート付転がり軸受ユニット（以下、単に軸受ユニットと呼ぶ）Ａを示す。 軸受ユニットＡは、転がり軸受１の外輪２を嵌め入れ可能な貫通孔３が形成された固定用プレート４を備える。固定用プレート４は、例えば、剛性の高いステンレス鋼板又はアルミダイキャスト等の合金その他の金属素材によって形成された板状の部材である。本実施形態では、固定用プレート４は、略正三角形板状である。固定用プレート４は、プレート固定用ボルトによって、トランスミッションケース等のハウジングに固定される。固定用プレート４の貫通孔３の周囲の３か所の隅部には、プレート固定用ボルトの締結用雌ねじ部５ａを有する通し孔５が形成されている。固定用プレート４の外周縁には、この固定用プレート４の表面側の片面の厚さ方向に一定の高さで直立状に立ち上がる断面Ｌ字状の周縁壁６が形成されている。周縁壁６は、例えば、プレス成形によって形成されている。
【００２２】
固定用プレート４は、略正三角形板状に限らず、転がり軸受１を取りつける対象の装置等又はハウジングの形態に応じて、必要な大きさと形状および必要な剛性のある素材を用いて、方形板状その他の多角形板状、円板状、楕円板状、不定形板状等の板状素材を選択したものであってもよい。
【００２３】
転がり軸受１は、深溝玉軸受を図示したが、単列または複列の玉軸受、ころ軸受、その他様々な種類の周知なラジアル型の転がり軸受を採用できる他、スラスト型の転がり軸受に対しても同様に、実質的に外輪であるハウジング軌道盤を、固定用プレート４の貫通孔３に整合するように嵌め入れて保持できる。
【００２４】
図３に示すように、外輪２を整合させて嵌め入れ可能な貫通孔３は、固定用プレート４の中央部分に、この孔 の中心とプレートの重心を一致させて形成されている。外輪２の外周面の一端部には段付きの小径部２ａが形成され、この小径部２ａを貫通孔３の縁にかかるようにして嵌め入れている。
このような転がり軸受１の外輪２の貫通孔３へ嵌め入れ状態は、外輪２にフランジ(図示せず)を設けることで行なうこともでき、または貫通孔３の内周面に外輪２の外径より小径の段差を形成したり、または径方向内向きのフランジを形成するなどによる周知な嵌め入れ手段を採用して行なうこともできる。
【００２５】
通し孔５は、プレート固定用ボルト（図示せず）の雄ねじと螺合する締結用雌ねじ部５ａをその内周面の一部または全部（本実施形態では、通し孔５の内周面の全部）に形成したものである。通し孔５は、固定用プレート４のみに形成するか、または雌ねじのナット（図示せず）を予め固定用プレート４に空けた孔の位置に合せて溶着などによって固定し、一部にねじ部５ａを有する通し孔５に形成することもできる。
【００２６】
このような通し孔５は、貫通孔３の周囲に複数個所に、可能な限り全体として等間隔に配置して設けることが、固定用プレート４に対するボルトの締め付けによる押圧力の分散と均一化のために好ましい。
【００２７】
図示した略正三角形板状の他、正多角形板状の固定用プレート４では、通し孔５を隅部に配置すれば略等間隔に配置することができるが、その場合においても、貫通孔３および固定用プレート４の周縁壁６の両方からできるだけ離れた位置に通し孔５を形成することが、ボルトの締め付けに対する固定用プレート４の全体の強度を確保するために好ましい。
【００２８】
図２、３に示すように、固定用プレート４の外周縁に設けた周縁壁６は、固定用プレート４の厚さ方向に対して直交する角度で断面Ｌ字状に立ち上がるように形成されている。これにより、周縁壁６をプレス成形によって効率よく成形できる他、多角形板状の素材の一辺毎に曲げ成形することによって成形することもでき、また鋳造又は注型成型などによって設けることもできる。
【００２９】
このように成形される周縁壁６は、固定用プレート４の要部の厚みを増すことによって曲げ強度を向上させるものであり、その厚みや形態や立ち上がる角度は、好ましくは形成する面に対して４５°以上、さらには６０°以上であって直角またはそれに近い角度に調整することが好ましい。
【００３０】
また、金属製の固定用プレート４の厚みが比較的薄くて曲げ加工しやすい素材である場合には、周縁部を一定幅だけ折り返すか、２重以上の多重にまとめて断面楕円形状の周縁壁を形成し、それらの稜線部分の高さによってプレートの厚さを増すようにした周縁壁（図示せず）であっても良い。
【００３１】
周縁壁６は、固定用プレート４の表裏面のいずれか片面に形成すればよいが、必要に応じて大きな強度が必要な場合などに対応するため、両面に設けてリム状の形態とすることもできる。
【００３２】
また、周縁壁６は、固定用プレート４に所期した強度が得られる限り、連続状の周縁壁６であっても、または不連続状の周縁壁であってもよい 。周縁壁６を不連続状にする場合には、特に周縁壁６が、固定用プレート４の外周縁のうち、通し孔５と最も接近する付近同士を連続させた周縁壁６を主要部とし、通し孔５の周囲で周縁壁を有しない部分を有する不連続な周縁壁６であれば、ボルトの締め付けによる応力が、変形の少ない固定用プレート４によって全体に分散されるので好ましい態様になる。
【００３３】
上記のように構成される実施形態の転がり軸受１の固定用プレート４は、外周縁に設けられた周縁壁６が、固定用プレート４の厚さ方向に所要の高さで立ち上げられていることにより、外周縁の部分がプレートの厚さ方向に対する強度を高め、通し孔５の雌ねじ部５ａにプレート固定用ボルトが締結されるとき、ハウジングに対して厚さ方向に締め付けられる際に生じる大きな応力に耐えて変形しない転がり軸受１の固定用プレート４になる。
【００３４】
［実施例、比較例］
図１〜３に示した実施形態の転がり軸受固定用プレート（以下、実施例という。）４および図６、７に示した従来例の転がり軸受固定用プレート（以下、比較例という。）１４について、以下のように効果の確認試験を行なった。
【００３５】
［線形静解析による効果の確認試験］
実施例および比較例の転がり軸受固定用プレート４，１４のそれぞれの貫通孔に、転がり軸受の外輪を嵌めた状態で、各通し孔にボルトを挿入し、平面上の仮想ハウジングに一定の締め付け力とし、プレートの拘束条件、軸力等を全く同じ条件として固定プレート付転がり軸受ユニットＡ，Ｂを固定した。
【００３６】
次いで、市販の解析ソフトウェアを利用した線形静解析を行なって、上記固定用プレート４，１４の変形状態を３次元モデルについて調べ、さらに固定プレート付転がり軸受ユニットＡ，Ｂの外輪端面の変位分布を調べて、その結果を図４〜６ に示す。
【００３７】
図４、５では、変位分布のデジタル画像の色分け区分された並進変位の大きさ（マグニチュード）の１１段階を丸付き数字および点描による濃淡で示した。
【００３８】
図５に示す結果からも明らかなように、比較例の外輪端面は、変位分布がボルトを挿入した通し孔５付近の比較的狭い区域で集中が認められ、ハウジングへの押し付けに伴う外輪２の変位の不均一性のあることが分かる。これにより、通し孔５付近にボルトの締め付けによる押圧力が集中しており、図６の一点鎖線に示す状態のように転がり軸受固定用プレートが変形しているものと認められる。
【００３９】
一方、図４に示す結果からも明らかなように、実施例の外輪端面は、変位分布がボルトを挿入した通し孔５ 付近にある程度の集中は認められるが、変位区域は比較的広い範囲に広がっており、ハウジングへの押し付けに伴う外輪の変位の不均一性は、比較例に比べて緩和されていた。これにより、所定形状の周縁壁を設けた固定用プレートによる転がり軸受１の外輪２に対する押圧力は、よく分散しており、転がり軸受１の回転性能が保たれる可能性の高いことが確認できた。
【００４０】
なお、前述の実施形態では、周縁壁６が転がり軸受固定用プレート４の全周に形成されていたが、これに限らず、転がり軸受固定用プレート４の要部に形成されていてもよい。すなわち、周縁壁６は、転がり軸受固定用プレート４に部分的に形成された不連続な壁であってもよい。具体的には、周縁壁６は、転がり軸受固定用プレート４の外縁のうち複数の通し孔５の間に対応する部分に形成されている構成が好ましい。
【符号の説明】
【００４１】
１  転がり軸受
２  外輪
２ａ  小径部
３  貫通孔
４   固定用プレート
５  通し孔
５ａ  雌ねじ部
６  周縁壁
１５  切り欠き
Ａ  固定プレート付転がり軸受ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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