(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に、デファレンシャルギヤのハイポイドギヤを先端に有しているピニオン軸を支持する少なくとも一対のころがり軸受を所定間隔離して対向配置すると共に、当該一対のころがり軸受の内の前記ピニオン軸の先端側にある前記ころがり軸受の内輪の大鍔側端面が前記ハイポイドギヤに接している配置とし、各ころがり軸受の内輪間に塑性スペーサを組み込んだ状態で、一方のころがり軸受の内輪を押圧して前記塑性スペーサを塑性変形させつつ各ころがり軸受に予圧荷重を負荷し、前記一対のころがり軸受の外輪間に、前記ころがり軸受が前記パイポイドギヤの摩耗粉により摩耗した場合に前記塑性スペーサのスプリングバック力と前記ころがり軸受の前記予圧荷重との和を超えるバネ力を発揮させて前記ころがり軸受の設定予圧を確保する輪バネを設けたことを特徴とするデファレンシャルギヤのピニオン軸受装置の予圧抜け防止構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸受装置の予圧抜け防止構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来のデファレンシャルギヤの軸受装置を示す要部断面図である。
デファレンシャルギヤのハウジング１３内には、一対の円すいころ軸受１４，１５が所定間隔離して対向配置されており、各々の円すいころ軸受１４，１５により、先端にハイポイドギヤ２１を取付けたピニオン軸２２を支持している。また、各円すいころ軸受１４，１５は、内輪１４ａ，１５ａの小鍔側端面同士を対向させた状態で配置されている。
ピニオン軸２２の先端側の円すいころ軸受１４は、その内輪１４ａの大鍔側端面がハイポイドギヤ２１と接しており、後端側の円すいころ軸受１５は、その内輪１５ａの大鍔側端面がフランジ１８の張り出し部１８ａと接しており、さらにフランジ１８の外側面側は、ピニオン軸２２にねじ込まれたナット１９と接している。
【０００３】
上記のデファレンシャルギヤでは、ハイポイドギヤ２１の高精度の噛み合いと、円すいころ軸受１４，１５のピニオン軸２２に対する高い支持剛性とが必要とされている。このため、内輪１４ａ，１５ａ間に、筒状の塑性スペーサ１６を組み込んだ状態で、ナット１９を締付けて内輪１５ａを押圧し、塑性スペーサ１６を軸方向に塑性変形させて内輪１４ａを押圧し、円すいころ軸受１４，１５の両方に予圧を負荷している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の軸受装置では、ナット１９に塑性スペーサ１６のスプリングバック力と円すいころ軸受１４，１５の設定予圧荷重とを加えた荷重が作用している。しかし、ハイポイドギヤ２１の摩耗粉が多量に発生して円すいころ軸受１４，１５の内部が摩耗しても、ナット１９を増し締めしない限りナット１９側からの内輪１５ａの移動が起こらず、円すいころ軸受１４，１５の予圧抜けが発生する。また、予圧によりナット１９及びフランジ１８が弾性変形し、その弾性反発力が塑性スペーサ１６のスプリングバック力より大きい場合には、ナット１９及びフランジ１８の弾性変形分だけ、内輪１５ａは移動することになるが、その移動量は非常に小さく、結果的に予圧抜けが発生する。このような予圧抜けが発生すると円すいころ軸受１４，１５によるピニオン軸２２の支持剛性が低下してハイポイドギヤ２１と他のギヤ（図示せず）との間で噛み合い不良が発生し、異音が生じるという問題が発生していた。
【０００５】
本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、デファレンシャルギヤのハイポイドギヤを有するピニオン軸を支持するころがり軸受用であり、ハイポイドギヤの摩耗粉によりころがり軸受が摩耗した場合においても予圧が低下するのを防止でき、軸受の支持剛性を確保できるデファレンシャルギヤのピニオン軸受装置の予圧抜け防止構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のデファレンシャルギヤのピニオン軸受装置の予圧抜け防止構造は、ハウジング内に、デファレンシャルギヤのハイポイドギヤを先端に有しているピニオン軸を支持する少なくとも一対のころがり軸受を所定間隔離して対向配置すると共に、当該一対のころがり軸受の内の前記ピニオン軸の先端側にある前記ころがり軸受の内輪の大鍔側端面が前記ハイポイドギヤに接している配置とし、各ころがり軸受の内輪間に塑性スペーサを組み込んだ状態で、一方のころがり軸受の内輪を押圧して前記塑性スペーサを塑性変形させつつ各ころがり軸受に予圧荷重を負荷し、前記一対のころがり軸受の外輪間に、前記ころがり軸受が前記パイポイドギヤの摩耗粉により摩耗した場合に前記塑性スペーサのスプリングバック力と前記ころがり軸受の前記予圧荷重との和を超えるバネ力を発揮させて前記ころがり軸受の設定予圧を確保する輪バネを設けたことを特徴とする。
【０００７】
上記の構造においては、ころがり軸受が摩耗した場合においても、輪バネのバネ力によりころがり軸受の外輪を押圧移動させることができ、これにより一対のころがり軸受の外輪相互の組幅を、ころがり軸受の摩耗に追随させて変位させることができる。このため、ころがり軸受の予圧抜けを防止することができる。
【０００８】
したがって、ハイポイドギヤの摩耗粉が多量に発生して当該摩耗粉によりころがり軸受が摩耗した場合においても予圧が低下するのを防止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら詳述する。
図１は本発明の一実施形態に係るデファレンシャルギヤの軸受装置の予圧抜け防止構造を示す要部断面図である。
デファレンシャルギヤのハウジング３内には、一対の円すいころ軸受４，５が所定間隔離して対向配置されており、各々の円すいころ軸受４，５によって、先端にハイポイドギヤ１１を取付けたピニオン軸１２を支持している。各円すいころ軸受４，５は、内輪４ａ，５ａ及び外輪４ｂ，５ｂが同心状に配置されており、内輪４ａ，５ａと外輪４ｂ，５ｂとの間には転動体としての円すいころ４ｃ，５ｃが介在している。なお、内輪４ａ，５ａは、その小鍔側端面同士が対向している。
ピニオン軸１２の先端側の円すいころ軸受４は、その内輪４ａの大鍔側端面がハイポイドギヤ１１と接しており、後端側の円すいころ軸受５は、その内輪５ａの大鍔側端面がフランジ８の張り出し部８ａと接しており、さらにフランジ８の外側面側は、ピニオン軸１２にねじ込まれたナット９と接している。ハウジング３とフランジ８の張り出し部８ａとの間には弾性体からなるシール７が取付けられており、異物が内部に進入するのを防いでいる。
また、一方の円すいころ軸受４と他方の円すいころ軸受５との間には、内輪４ａ，５ａのクリープを防いでピニオン軸１２の支持剛性を確保するために、筒状の塑性スペーサ６が組み込まれている。この塑性スペーサ６はナット９の締付けにより軸方向に塑性変形されており、この状態で円すいころ軸受４に予圧が負荷されている。
【００１０】
さらに、ハウジング３内の円すいころ軸受４，５間には、縮径部３ａが形成されており、この縮径部３ａの円すいころ軸受４側側面と、これに対向する外輪４ｂとの間には、輪バネ１が、予圧を付加して設けられている。この輪バネ１は、内周面が軸方向の中心で最小径になるように山形断面に形成された外輪３１に、外周面が上記外輪３１の内周面の片側に一致するテーパ面に形成された一対の内輪３２を嵌合させたものである。これに荷重が加わると外輪３１及び内輪３２の径方向の変形以外に、外輪３１と内輪３２との円すい接触面の摩擦によって小さなたわみで大きいエネルギーを吸収することができる。上記輪バネ１は、円すいころ軸受４，５が摩耗した場合に円すいころ軸受４，５の予圧が抜けないように、塑性スペーサ６のスプリングバック力と円すいころ軸受４，５の設定予圧荷重との和を超えるバネ力を発揮できるものである。
なお、上記ピニオン軸１２は、ハウジング３の縮径部３ａ、一対の円すいころ軸受４、５及び輪バネ１により、軸方向への移動が阻止されている。
【００１１】
本発明の実施形態は以上のように構成しているので、円すいころ軸受４，５が摩耗した場合においても、摩耗に追随させて輪バネ１のバネ力で外輪４ａ，５ａを離反させて相互の組幅を変えることが可能であり、予圧抜けを防止することができる。従って、円すいころ軸受４，５のピニオン軸１２に対する支持剛性が確保され、ハイポイドギヤ１１の高精度の噛み合いも確保される。
なお、コイルバネ等の一般的なバネを使用した場合には、円すいころ軸受４の負荷が大きくなったときに、バネの縮みに伴って円すいころ軸受４の外輪４ｂが大きく変位し、ハイポイドギヤ１１との噛み合い不良が発生するという問題が生じるが、本発明においては、ヒステリシス性のある輪バネ１を使用しているので、負荷に対する縮み方向の変位が少なく、円すいころ軸受４の負荷が大きい場合でも外輪４ｂが大きく変位せず、ハイポイドギヤ１１の噛み合い不良の発生が防止される。
【００１２】
本発明の軸受装置の予圧抜け防止構造は、上記の実施形態の他に、種々の設計の変更が可能である。例えば、上記の実施形態においては、輪バネ１をハイポイドギヤ１１側の円すいころ軸受４に隣接させて設けているが、ハウジング３の縮径部３ａの円すいころ軸受５側側面と、この円すいころ軸受５の外輪５ｂとの間に設けてもよく、さらに両方の円すいころ軸受４、５に隣接させて設けてもよい。また、ハウジング３の縮径部３ａ以外の手段でピニオン軸１２の軸方向の移動が阻止されている場合には、当該縮径部３ａを設けず、一方の外輪４ｂと他方の外輪５ｂとの間に直接輪バネ１を介在させることにしてもよく、この場合の輪バネ１としては、図２に示すように、複数の外輪３１間に、外周面が軸方向の中心で最大径となるように山形断面に形成された内輪３３を介在させた輪バネ１を用いればよい。
【００１３】
さらに、上記実施の形態においては、ころがり軸受として円すいころ軸受４、５を使用しているが、アンギュラ玉軸受等の他のころがり軸受を使用してもよい。
また、上記実施の形態においては、一対のころがり軸受４、５を対向配置しているが、複数対のころがり軸受を配置してもよく、この場合、互いに対になるころがり軸受の外輪間に輪バネ１を設ければよい。
【００１４】
そして、上記の実施形態においては、デファレンシャルギヤのピニオン軸を支持する場合につき説明しているがこれに限定されず、他の軸受装置にも適用できることはいうまでもない。
【００１５】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明は、以下の効果を奏する。
請求項１の軸受装置の予圧抜け防止構造によれば、ころがり軸受が摩耗した場合においても、輪バネのバネ力によりころがり軸受の外輪を押圧移動させることができ、これにより一対のころがり軸受の外輪相互の組幅を、ころがり軸受の摩耗に追随させて変位させることができる。このため、予圧抜けを防止することができ、従って、軸受の支持剛性及びギヤの高精度の噛み合いが確保される。
【００１６】
デファレンシャルギヤのハイポイドギヤを有するピニオン軸を支持するころがり軸受が摩耗した場合においても予圧が低下するのを防止することができ、軸受の支持剛性及びデファレンシャルギヤの高精度の噛み合いを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るデファレンシャルギヤの軸受装置の予圧抜け防止構造を示す要部断面図である。
【図２】輪バネの他の実施の形態を示す断面図である。
【図３】従来のデファレンシャルギヤの軸受装置を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１    輪バネ
３    ハウジング
４ａ  内輪
４ｂ  外輪
４ｃ  円すいころ
５ａ  内輪
５ｂ  外輪
５ｃ  円すいころ
６    塑性スペーサ
７    シール
８    フランジ
９    ナット
１１  ハイポイドギヤ
１２  ピニオン軸
【図１】
0003895457.tif 000002
【図２】
0003895457.tif 000003
【図３】
0003895457.tif 000004