(57)【要約】【課題】転がり軸受の基本定格荷重を小さくすることなく、変速機の軸方向寸法を短縮することができる良好な転がり軸受を提供する。【解決手段】転がり軸受３０は、外輪３１と内輪３２との間に複数の転動体３３が周方向に転動自在に配設され、車両の横置エンジンと組み合せて使用されるベルト式無段変速機の入力側回転軸１を支持する。内輪３２の端部内径面には、内輪３２の内径面３２ａより大径の内周面３５ａを備えた段差部３５が設けられる。段差部３５の内周面３５ａと内輪３２の端面との境部３６には面取りが施され、且つ、段差部３５の内周面３５ａと段差部３５の底面３５ｂとの境部３７には入力側回転軸１の端部ネジ部に螺合して内輪３２を固定する軸受用ナット３８との干渉を防ぐ逃げが設けられている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と内輪との間に複数の転動体が周方向に転動自在に配設され、車両の横置エンジンと組み合せて使用される変速機の軸を支持する転がり軸受であって、
前記内輪の内径面より大径の内周面を備えた段差部が、前記内輪の少なくとも一方の端部内径面に設けられると共に、
前記段差部の内周面と前記内輪の端面との境部には面取りが施され、且つ、前記段差部の内周面と前記段差部の底面との境部には前記軸に螺合して該内輪を固定する軸受用ナットとの干渉を防ぐ逃げが設けられていることを特徴とする転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は転がり軸受に関し、特に、車両の横置エンジンと組み合せて使用されるトランスミッション、トランスアクスル、ベルト式無段変速機等の変速機の軸を支持する転がり軸受の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動車に使用されているトランスミッション、トランスアクスル等の変速機は、ギアの変速比を利用して車速や駆動力のコントロールを行っており、そのシフト数は４速、５速が主流である。
そこで、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車やＲＲ（リアエンジン・リアドライブ）車の横置エンジンに組み合わせて使用される場合にも、寿命、強度等において通常の変速機の設計が行われていれば、小型車、普通車それぞれのエンジンルームに収容可能な変速機が設計可能であり、これら変速機の軸支持軸受についても玉軸受であれば通常の取付寸法か或いはその強化版の軸受設計で十分対応可能であった。
【０００３】
一方、最近では自動車用の無段変速機として、例えば図４に示したベルト式無段変速機が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
このベルト式無段変速機は、互いに平行に配置された入力側回転軸１と出力側回転軸２とを有する。入力側回転軸１は、エンジン３により、トルクコンバータ４及び前進／後進切替機構６等を介して回転駆動される。そして、出力側回転軸２の回転は、減速歯車列１６及びデファレンシャルギヤ１７を介して、左右一対の駆動輪１８に伝達される。
【０００４】
これらの入力側回転軸１及び出力側回転軸２は、それぞれ一対の転がり軸受７，７及び９，９により、変速機ケース２０内に回転自在に支持されている（図５、参照）。
前記入力側回転軸１の中間部には駆動側プーリ１１を設け、駆動側プーリ１１と入力側回転軸１とが同期して回転するようにしている。駆動側プーリ１１を構成する一対の駆動側プーリ板１２，１２同士の間隔は、油圧制御系の作動源としてオイルポンプ５の油圧により制御される油圧サーボ装置８により調節自在である。即ち、駆動側プーリ１１の溝幅は、この油圧制御系の油圧サーボ装置８により拡縮自在である。
【０００５】
又、出力側回転軸２の中間部には従動側プーリ１３を設け、従動側プーリ１３と出力側回転軸２とが同期して回転するようにしている。従動側プーリ１３を構成する一対の従動側プーリ板１４，１４同士の間隔は、前記オイルポンプ５の油圧により制御される油圧サーボ装置１０により調節自在である。即ち、従動側プーリ１３の溝幅は、この油圧サーボ装置１０により拡縮自在である。そして、この従動側プーリ１３と上記駆動側プーリ１１とに、無端ベルト１５を掛け渡している。
【０００６】
そして、上述の様に構成されたベルト式無段変速機では、エンジン３からトルクコンバータ４及び及び前進／後進切替機構６等を介して入力側回転軸１に伝達された動力は、駆動側プーリ１１から無端ベルト１５を介して従動側プーリ１３に伝達される。
尚、この無端ベルト１５としては、押し付け方向に動力を伝達するものと、引っ張り方向に動力を伝達するものとが知られている。何れにしても、従動側プーリ１３に伝達された動力は、出力側回転軸２から減速歯車列１６、デファレンシャルギヤ１７を介して駆動輪１８に伝達される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、最近のパワートレーン技術においては、走行最適性や燃費向上等を狙ってシフト数が４速、５速から６速又はそれ以上のギア数を持つ所謂多段化の変速機が開発されている。
そこで、上述の如きトランスミッション、トランスアクスル等の変速機においては、ギア数が多くなり軸方向の設計寸法が大きくなってしまう。
【０００８】
又、上述の如きベルト式無段変速機においては、特にエンジンの動力が入力される入力側回転軸１に、トルクコンバータ４、オイルポンプ５、前進／後進切替機構６、駆動側プーリ１１、油圧サーボ装置８及び一対の転がり軸受７，７等が設定される為、変速機の軸方向寸法が大きくなりやすいという問題がある。
【０００９】
従って、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、転がり軸受の基本定格荷重を小さくすることなく、変速機の軸方向寸法を短縮することができる良好な転がり軸受を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、外輪と内輪との間に複数の転動体が周方向に転動自在に配設され、車両の横置エンジンと組み合せて使用される変速機の軸を支持する転がり軸受であって、
前記内輪の内径面より大径の内周面を備えた段差部が、前記内輪の少なくとも一方の端部内径面に設けられると共に、
前記段差部の内周面と前記内輪の端面との境部には面取りが施され、且つ、前記段差部の内周面と前記段差部の底面との境部には前記軸に螺合して該内輪を固定する軸受用ナットとの干渉を防ぐ逃げが設けられていることを特徴とする転がり軸受により達成される。
【００１１】
上記構成の転がり軸受によれば、例えば通常設定される転がり軸受に対して、内径はそのままで軸間距離が許容できるまで軸受外径を大きくした軸受設計を行ない、その内輪に段差部を設けることにより、該内輪を変速機の軸に固定する軸受用ナットの座面が当接する前記段差部の底面まで前記軸の軸方向寸法を短縮できる。
【００１２】
又、前記段差部の内周面と前記内輪の端面との境部に面取りが施されており、前記境部がエッジとならないので、組付け時に手指等が触れても安全であり、軸受用ナットと当たってもバリ等を発生させることはない。
更に、前記段差部の内周面と前記段差部の底面との境部に逃げが設けられていることにより、軸受用ナットの座面と前記段差部が干渉することなく、確実な軸受用ナットの螺合が可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の一実施形態に係る転がり軸受を詳細に説明する。尚、本実施形態では、自動車の横置エンジンと組み合せて使用される変速機であるベルト式無段変速機の入力側回転軸を支持する転がり軸受を例に採り、図４及び図５と略同様の構成部分については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００１４】
本実施形態に係る転がり軸受３０は、図１に示したように、外輪３１と内輪３２との間に複数の転動体（玉）３３が保持器３４を介して周方向に転動自在に配設されている。
前記内輪３２の一方（図中、左方）の端部内径面には、該内輪３２の内径面３２ａより大径の内周面３５ａを備えた段差部３５が設けられている。又、該段差部３５は、内輪３２の軸方向の略中央部まで達して内径寸法が後述する軸受用ナット３８より大径とされている。
【００１５】
前記転がり軸受３０（外輪３１）の外径寸法は、段差部３５の内周面３５ａの内径寸法を基準に該転がり軸受３０に付与される荷重、回転速度、傾き、はめあい等の条件を考慮して設定される。即ち、段差部３５の内周面３５ａと内輪３２の外径面との肉厚が，通常の軸受の内輪肉厚と略同様となるように設定される。
【００１６】
又、前記段差部３５の内周面３５ａと内輪３２の端面（図中、左側端面）との境部３６には面取り（概ねＣ０．１〜Ｃ２程度）が施され、且つ、前記段差部３５の内周面３５ａと段差部３５の底面３５ｂとの境部３７には入力側回転軸１の端部に螺合して該内輪３２を固定する軸受用ナット３８との干渉を防ぐ逃げ（概ねＣ（又はＲ）０．１〜Ｃ（又はＲ）５程度）が設けられている。
【００１７】
そこで、図２に示したように、前記内輪３２の内径面３２ａに入力側回転軸１の端部が嵌合され、該内輪３２の内径面３２ａから突出する入力側回転軸１の端部ネジ部に軸受用ナット３８が螺合された状態において、該軸受用ナット３８は座面が前記段差部３５の底面３５ｂに当接し、該段差部３５内に略収容される。
【００１８】
即ち、本実施形態に係る転がり軸受３０によれば、内輪３２の端部内径面に軸方向の略中央部まで達する段差部３５を設けると共に、該段差部３５の内周面３５ａの内径寸法を基準に該転がり軸受３０の外径寸法を設定し、内輪３２の内径面３２ａに嵌合される入力側回転軸１の端部ネジ部に螺合される軸受用ナット３８を前記段差部３５に収容にしている。
【００１９】
そこで、転がり軸受３０の基本定格荷重を小さくすることなく、入力側回転軸１の軸方向寸法を前記段差部３５の軸方向寸法分だけ短縮することができる。
即ち、転がり軸受の基本定格荷重は玉軸受で玉の直径が２５．４ｍｍ以下の場合、ｂｍ×ｆｃ（ｉｃｏｓα）０．７  Ｚ  ２／３Ｄｗ  １．８（尚、ｂｍ：ラジアル玉軸受の係数（普通使用する材料及び製造品質による定格係数、ｆｃ：ラジアル玉軸受の係数（軸受各部の形状、加工精度及び材料によって定まる係数）、ｉ：１個の軸受内の転動体の列数、α：呼び接触角、Ｚ：１列当りの玉数、Ｄｗ：玉の直径）で表されるが、基本定格荷重に支配的な転動体（玉）３３が存在するところの軸受幅は短くしなくても良いからである。
【００２０】
その結果、図２中に想像線で図示したように、図５に示した従来のベルト式無段変速機における変速機ケース２０に比べて本実施形態のベルト式無段変速機における変速機ケース５０の軸方向寸法を前記段差部３５の軸方向寸法分だけ短縮することができ、本実施形態のベルト式無段変速機をコンパクトにできる。
特に、軸受幅が大きい高負荷容量の転がり軸受を組み込むベルト式無段変速機では、軸方向寸法の短縮量が大きく期待できるため、レイアウトに有効な手法となる。
【００２１】
又、前記段差部３５の内周面３５ａと前記内輪３２の端面との境部３６に面取りが施されており、前記境部３６がエッジとならないので、組付け時に手指等が触れても安全であり、軸受用ナットと当たってもバリ等を発生させることはない。
更に、前記段差部３５の内周面３５ａと前記段差部３５の底面３５ｂとの境部３７に逃げが設けられていることにより、軸受用ナット３８の座面と前記段差部３５が干渉することなく、確実な軸受用ナット３８の螺合が可能となる。
【００２２】
ここで、本実施形態に係る転がり軸受３０では、軸受外径を大きくする設計を行うので、軸間距離が大きくなるが、これは軸と軸との角度を適切に設定する等の施策により、ベルト式無段変速機トータルでの径方向の寸法増大を最小限にすることができる。
即ち、通常、ベルト式無段変速機の径方向寸法を支配する要素は駆動側プーリ１１の外径であり、軸受外径と成ることはない。従って、転がり軸受３０が径方向に寸法増大することは許容できるが、軸方向の寸法増大は許容できないレイアウト設計の場合（即ち、車両の横置エンジンと組み合せて使用される場合）に有効な手段となる。
【００２３】
尚、本発明の転がり軸受に係る段差部等の構成は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の形態を採りうることは言うまでもない。
例えば、上記実施形態では、内輪３２の一方の端部内径面のみに段差部３５を設けた場合を例に説明したが、図３に示した転がり軸受４０のように、内輪３２の両端面に上記段差部３５より浅い段差部４５，４６をそれぞれ設けることもできる。
【００２４】
又、上記実施形態においては、変速機としてベルト式無段変速機を例に説明したが、本発明の変速機はこれに限らず、トランスミッション、トランスアクスル等の他の変速機にも応用できることは勿論である。
【００２５】
【発明の効果】
以上、上述した本発明の転がり軸受によれば、例えば通常設定される転がり軸受に対して、内径はそのままで軸間距離が許容できるまで軸受外径を大きくした軸受設計を行ない、その内輪に段差部を設けることにより、該内輪を変速機の軸に固定する軸受用ナットの座面が当接する前記段差部の底面まで前記軸の軸方向寸法を短縮できる。
【００２６】
又、前記段差部の内周面と前記内輪の端面との境部に面取りが施されており、前記境部がエッジとならないので、組付け時に手指等が触れても安全であり、軸受用ナットと当たってもバリ等を発生させることはない。
更に、前記段差部の内周面と前記段差部の底面との境部に逃げが設けられていることにより、軸受用ナットの座面と前記段差部が干渉することなく、確実な軸受用ナットの螺合が可能となる。
従って、転がり軸受の基本定格荷重を小さくすることなく、変速機の軸方向寸法を短縮することができる良好な転がり軸受を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る転がり軸受を示す縦断面図である。
【図２】図１に示した転がり軸受を組み込んだベルト式無段変速機の要部断面図である。
【図３】図１に示した転がり軸受の変形例を示す縦断面図である。
【図４】従来のベルト式無段変速機の一例を示した概略図である。
【図５】図４に示したベルト式無段変速機の要部断面図である。
【符号の説明】
１  入力側回転軸
３０  転がり軸受
３１  外輪
３２  内輪
３３  転動体
３５  段差部
３６  面取り
３７  逃げ部
３８  ナット
【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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