(57)【要約】【課題】製造段階で、予圧を付与して、ラジアル内部すきまがゼロ以下に設定された転がり軸受を得る。【解決手段】転がり軸受１０に予圧を付与する予圧付与手段であるブッシュ１５が、転がり軸受１０の内輪１１の内径面に所定の締め代をもって圧入により嵌め合わされ、転がり軸受１０と組み合わされる。このブッシュ１５が転がり軸受１０と組み合わされることで、転がり軸受１０に予圧が付与され、そのラジアル内部すきまがゼロ以下に設定される。これにより、この転がり軸受１０は、ケースや軸などに圧入して予圧を付与させる必要がなくなり、軸受部品の一つとしてのブッシュ１５と組み合わされることで、製造段階でラジアル内部すきまをゼロ以下に設定した状態となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪（１１）と外輪（１２）との間に複数個の転動体（１３）を介在させてなる転がり軸受に、所要の予圧付与手段により予圧を付与し、ラジアルすきまをゼロ以下に設定してなる予圧を付与した転がり軸受において、
上記予圧付与手段が、上記内輪（１１）の内径面もしくは上記外輪（１２）の外径面のいずれか一方またはその両方に圧入により組み合わされた軸受部品により構成されたことを特徴とする予圧を付与した転がり軸受。
【請求項２】
上記内輪（１１）の内径面に圧入される上記軸受部品がブッシュ（１５）であることを特徴とする請求項１に記載の予圧を付与した転がり軸受。
【請求項３】
上記内輪（１１）の内径面に圧入される上記軸受部品がボルト（２６）であることを特徴とする請求項１に記載の予圧を付与した転がり軸受。
【請求項４】
上記外輪（１２）の外径面に圧入される上記軸受部品がケース（２９）であることを特徴とする請求項１に記載の予圧を付与した転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、予圧を付与した転がり軸受に関し、特に、組み立て性の向上を図ったものに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車や建設機械などの減速、変速装置において、動力伝達歯車が配置された軸は、複数の転がり軸受によって支持されている（特許文献１参照）。この転がり軸受は、歯車にかかる荷重を受けながら軸を回転自在に支持するだけでなく、歯車の適正な歯当たりを確保するために、スラスト方向のガタツキの発生を規制することも重要な役割である。また、歯車がヘリカルギアである場合では、動力が伝達された状態での加速方向と減速方向とでスラスト方向の荷重がそれぞれ反対向きとなる。そのため、転がり軸受の形式として、ラジアル荷重とスラスト荷重との両方を同時に受けることのできる玉軸受が一般的に使用されていた。
【０００３】
上記転がり軸受にスラスト方向のガタツキがあると、加速、減速時に発生するスラスト荷重により動力伝達歯車が配置された軸のスラスト方向の移動量が増大するおそれがあった。
【０００４】
軸のスラスト方向の移動量の増大を抑制する手段の一つとして、転がり軸受の剛性を向上させることがあり、この転がり軸受の剛性を向上させることを狙い、接触角を持つ転がり軸受、例えばアンギュラ玉軸受や円すいころ軸受などを適用するという手段がある。この接触角を持つ転がり軸受は、スラスト方向に予圧を付与することが可能であり、スラスト方向のガタツキをなくすとともに、予圧付与による剛性の向上を図ることも可能である。
【０００５】
一方、接触角を持たない転がり軸受、例えば深溝玉軸受などを適用して、軸のスラスト方向の移動量の増大を抑制するという手段もある。この接触角を持たない転がり軸受とケースまたは軸とを圧入によって嵌め合わせ、ラジアル内部すきまをゼロ以下の状態にすることで、スラスト方向の内部すきまをなくすことができる。このラジアル内部すきまがゼロ以下の状態は、前述したスラスト方向に予圧を付与した場合と同様に転がり軸受の剛性向上に寄与する。
【特許文献１】特開平６−１９１３０９号公報（図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の接触角を持たない転がり軸受は、これをケースに圧入してラジアル内部すきまをゼロ以下にしても、ケースがアルミニウムなどの軽金属の場合、熱間時にケースの径方向の膨張によって予圧抜けが発生し、ラジアル内部すきまを安定してゼロ以下の状態に維持することができない。
【０００７】
また、上記特許文献１に記載の減速、変速装置などの構造で、軸やケースに転がり軸受を圧入した状態では、軸受の転走面に圧痕や傷が生じるおそれがあり、また、一般に鋼材からなる複数の軸をケースに圧入された軸受に圧入することが困難であった。
【０００８】
さらに、上記の接触角を持つ転がり軸受で予圧を付与する構造では、ケースがアルミニウム材などの軽金属からなる場合、熱間時のスラスト方向の熱膨張によって予圧抜けが発生したり、高スラスト荷重がかかった際に予圧抜けが発生したりして、予圧付与の効果を十分に得られないという問題があった。
【０００９】
以上のように、従来の転がり軸受は、減速、変速装置などへの組み込み時に、予圧を付与するものであった。
【００１０】
そこで、この発明は、転がり軸受の製造段階において予圧を付与して、ラジアル内部すきまがゼロ以下に設定された転がり軸受を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、この発明は、内輪と外輪との間に複数個の転動体を介在させてなる転がり軸受に、所要の予圧付与手段により予圧を付与し、ラジアルすきまをゼロ以下に設定してなる予圧を付与した転がり軸受において、前記予圧付与手段が、前記内輪の内径面もしくは前記外輪の外径面のいずれか一方またはその両方に圧入により組み合わされた軸受部品により構成されたものである。
【００１２】
上記軸受部品としては、上記内輪の内径面に圧入されるブッシュもしくはボルト、または上記外輪の外径面に圧入されるケースがある。
【００１３】
上記の構成によると、上記の予圧を付与した転がり軸受は、その製造段階において、軸受部材で構成された上記予圧付与手段により予圧が付与され、ラジアル内部すきまがゼロまたは負すきまに設定されることになる。これにより、ラジアル内部すきまをゼロ以下に設定した状態にするために、組み込み対象となる装置などの構成部材である軸、またはケースに圧入する必要がなくなる。
【００１４】
また、上記予圧を付与した転がり軸受は、その製造段階において、ラジアル内部すきまがゼロまたは負すきまに設定されている。そのため、組み立て段階において、ラジアル内部すきまをゼロまたは負すきまに設定するのに必要な圧入締め代分が不要となり、前記予圧を付与した転がり軸受を、組み込み対象となる装置などの軸やケースに固定するための締め代を設けるだけでよく、この軸やケースとの嵌め合わせに必要な圧入力を軽減することができる。これにより、この転がり軸受の嵌め合わせの作業が楽になり、また、圧入による軸受軌道溝の圧痕や傷の発生などを防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明は、以上のように構成したので、製造段階において、ラジアル内部すきまがゼロ以下に設定された転がり軸受を得ることができる。この転がり軸受は、軸受部材から構成される予圧付与手段により予圧を付与したものであるので、組み込み対象となる装置の構成部材である軸やケースに組み込む際、ラジアル内部すきまをゼロ以下に設定するための厳密な調整が不要となる。その上、前記軸やケースに組み込む際の圧入力を軽減したものであるので、組み立て性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
この実施形態１の転がり軸受１０は、図１に示すように、内輪１１と、外輪１２と、複数の転動体となるボール１３と、このボール１３を所定間隔に保持する保持器１４と、ブッシュ１５とから構成される。
【００１７】
上記内輪１１の外径面および外輪１２の内径面には、それぞれ内輪軌道溝１６、外輪軌道溝１７が形成される。これらの内外輪軌道溝１６、１７の間に上記保持器１４に保持されたボール１３が転走する。
【００１８】
上記転がり軸受１０は、内輪１１の内径面に上記ブッシュ１５を、それぞれが同軸状態になるように、圧入によって嵌め合わせたものである。
【００１９】
上記ブッシュ１５を嵌め合わせる転がり軸受１０は、図１に示すように、深溝玉軸受などの転がり軸受であればよく、例えば、４点接触玉軸受、固定式複列アンギュラ玉軸受、円筒ころ軸受、ニードル軸受などを採用してもよい。
【００２０】
上記ブッシュ１５は、上記転がり軸受１０に予圧を付与する予圧付与手段であり、転がり軸受１０の内輪１１の内径面に所定の締め代をもって圧入により嵌め合わされ、転がり軸受１０と組み合わされる。このブッシュ１５が転がり軸受１０と組み合わされることで、転がり軸受１０に予圧が付与され、そのラジアル内部すきまがゼロ以下に設定される。これにより、この転がり軸受１０は、これを前述した自動車などの減速、変速装置などに使用される部材であるケースや軸などに圧入して予圧を付与させる必要がなくなり、軸受部品の一つとしてのブッシュ１５と組み合わせて、ラジアル内部すきまをゼロ以下に設定することができる。
【００２１】
上記ブッシュ１５の材質は、特に限定されないが、例えば、鋼材、軽金属合金、樹脂材、セラミックなどが使用することができる。このブッシュ１５の材質を上記転がり軸受１０の内輪１１および外輪１２の線膨張係数と同等の線膨張係数を有する材質としてもよい。この場合、転がり軸受１０の回転による発熱時における、熱膨張の違いによるブッシュ１５と内輪１１との圧入締め代抜けを防止できるので、上記転がり軸受１０の温度変化によって、ラジアル内部すきまをゼロ以下に設定した状態に維持することができるからである。
【００２２】
また、ブッシュ１５の材質をアルミニウムとしてもよい。この場合、転がり軸受１０の回転による発熱時にブッシュ１５が膨張し、転がり軸受１０の内輪１１を押し付けるので、ラジアル内部すきまの負すきまが大きくなり、転がり軸受１０の剛性を向上させることができる。
【００２３】
上記転がり軸受１０は、図２に示すように、自動車や建設機械などの減速装置に採用される。この減速装置は、メインケース１８に組み込まれた軸受１９と、カバーケース２０に組み込まれた上記転がり軸受１０とにより、駆動軸２１および従動軸２２が回転自在に支持されたものである。歯車２３が配置された駆動軸２１と歯車２４、３２が配置された従動軸２２とは、その歯車２３と歯車２４とが互いに噛み合わされた状態で、シンクロ機構２５により同調され、従動軸２２の歯車３２により、外部に動力が伝達される。
【００２４】
上記転がり軸受１０は、前述のように、あらかじめブッシュ１５が組み合わされ、そのラジアル内部すきまがゼロ以下に設定されたものである。そのため、ラジアル内部すきまをゼロ以下に設定した状態にするために、この転がり軸受１０を上記駆動軸２１および従動軸２２、またはカバーケース２０に所定の圧入締め代をもって嵌め合わせる必要がなくなる。
【００２５】
また、上記転がり軸受１０は、上記ブッシュ１５が圧入によって嵌め合わされているので、ラジアル内部すきまがゼロ以下に設定されている。そのため、ラジアル内部すきまをゼロ以下に設定するための必要な圧入締め代を設ける必要がなくなり、この転がり軸受１０を組み込み対象となる減速装置などの駆動軸２１（従動軸２２）やカバーケース２０に固定するための締め代を設けるだけでよい。
【００２６】
これにより、駆動軸２１（従動軸２２）またはカバーケース２０との嵌め合わせに必要な圧入力を軽減することができ、上記転がり軸受１０の嵌め合わせ作業が楽になる。また、圧入によって転がり軸受１０の内外輪軌道溝１６、１７の圧痕や傷の発生などを防止することができる。
【００２７】
次に、この発明の実施形態２は、図３に示すように、転がり軸受１０に予圧を付与する予圧付与手段が、ボルト２６である点が、前述の実施形態１と相違する。その他の構成は実施形態１と同様である。
【００２８】
上記ボルト２６は、その一端にフランジ２７が設けられ、他端にねじ溝２８が形成されたものであり、上記ブッシュ１５の場合と同様に、上記転がり軸受１０の内輪１１の内径面に、これと同軸となるように圧入により嵌め合わせるものである。
【００２９】
上記ボルト２６を嵌め合わせた上記転がり軸受１０は、図４に示すように、歯車２３を設けた中空の駆動軸２１（従動軸２２）の内部に、前記ボルト２６を、そのねじ溝２８を介してねじ結合させたものであり、この転がり軸受１０および上記軸受１９により上記駆動軸２１（従動軸２２）が回転自在に支持される。
【００３０】
このボルト２６が、転がり軸受１０と組み合わされることで、転がり軸受１０に予圧が付与され、そのラジアル内部すきまがゼロ以下に設定される。これにより、この転がり軸受１０は、これを前述した自動車などの減速、変速装置などの構成部材であるケースや軸などに圧入して予圧を付与させる必要がなくなり、軸受部品の一つとしてのボルト２６と組み合わせて、ラジアル内部すきまをゼロ以下に設定することができる。
【００３１】
この発明の実施形態３は、図５に示すように、転がり軸受１０に予圧を付与する予圧付与手段がケース２９であり、このケース２９を上記転がり軸受１０の外輪１２の外径面に組み合わせる点が、前述の実施形態１と相違する。その他の構成は実施形態１と同様である。
【００３２】
このケース２９は、円筒形状に形成され、その一端にフランジ３０が設けられ、他端には組み合わせる転がり軸受１０の端面を支えるための円環状の支持部３１が設けられたものである。前記フランジ３０側の内面の全周に、溝３３が形成され、この溝３３に、組み合わせた転がり軸受１０を脱落しないようにするためのＣ型リング３４が嵌められる。
【００３３】
このケース２９を組み合わせた上記転がり軸受１０は、図６に示すように、カバーケース２０に嵌め合わされ、駆動軸２１を回転自在に支持するものである。
【００３４】
上記ケース２９は、上記転がり軸受１０の外輪１２の外径面に、これと同軸となるように圧入により組み合わされたものであり、上記溝３３にＣ型リング３４が嵌め合わされて、転がり軸受１０が外れないように固定される。これにより、転がり軸受１０に予圧が付与され、そのラジアル内部すきまがゼロ以下に設定され、この転がり軸受１０を前述した自動車などの減速、変速装置などを構成する部材であるケースや軸などに圧入して予圧を付与させる必要がなくなり、軸受部品の一つとしてのケース２９と組み合わせて、ラジアル内部すきまをゼロ以下に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施形態１の転がり軸受を示す断面図
【図２】同上の転がり軸受の実施例を示す断面図
【図３】実施形態２のボルトを装着した転がり軸受を示す断面図
【図４】同上のボルトを装着した転がり軸受の実施例を示す断面図
【図５】実施形態３のケースを装着した転がり軸受を示す断面図
【図６】同上のケースを装着した転がり軸受の実施例を示す断面図
【符号の説明】
【００３６】
１０  転がり軸受
１１  内輪
１２  外輪
１３  ボール
１４  保持器
１５  ブッシュ
１６  内輪軌道溝
１７  外輪軌道溝
１８  メインケース
１９  軸受
２０  カバーケース
２１  駆動軸
２２  従動軸
２３  歯車
２４  歯車
２５  シンクロ機構
２６  ボルト
２７  フランジ
２８  ねじ溝
２９  ケース
３０  フランジ
３１  支持部
３２  歯車
３３  溝
３４  Ｃ型リング
【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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