JP2006017265A

JP2006017265A - 軸受構造

Info

Publication number: JP2006017265A
Application number: JP2004197542A
Authority: JP
Inventors: Tadayuki Masuda; 肇幸増田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2004-07-05
Filing date: 2004-07-05
Publication date: 2006-01-19

Abstract

【課題】ベアリングサポート２を構成するハウジング２ｃに軸受１を圧入したときに、ハウジング２ｃの内周の非真円形状が軸受１の外輪１ａの軌道溝４に転写されないように、外輪１ａの外周に凹部を形成して変形吸収空間を設けると、外輪１ａの剛性が小さくなる。
【解決手段】軸受１の外輪１ａには加工を施すことなく、外輪１ａの軌道溝４と対応するハウジング２ｃの内周面に、円周方向に沿って凹部７を形成することにより、該凹部７とハウジング２ｃの内周面との間に変形吸収空間１７を設ける
【選択図】図１

Description

本発明は、回転軸を支持するための軸受を保持するようにした軸受構造に関する。

自動車のプロぺラシャフトは、その全長が長い場合は複数に分割し、分割した部分は継手を介して接続される。この場合、プロぺラシャフトの中間部がセンターベアリングを介して車体に支持されている。このセンターベアリングは、プロぺラシャフトに嵌合されると共に外輪，内輪，転動体からなる軸受と、該軸受を保持すると共にインシュレータ，リテーナリング，ハウジングからなるベアリングサポートと、該ベアリングサポートを車体に結合するためのブラケットとにより構成されている。

ここで、ハウジングはプレス加工により形成されることから、ハウジングにおける軸受を嵌合する部分の真円の精度が十分でなく、ハウジングに軸受を圧入すると、真円である軸受の外輪に、ハウジングの非真円形状が転写される。このため、外輪の内周面に形成されている軌道溝にはうねりが生じており、プロぺラシャフトが回転すると内輪が回転して転動体が真円でない外輪の軌道溝上を転がることから、プロぺラシャフトに振動が生じる
この振動を抑制するには、特許文献１に記載の発明の技術を適用することができる。即ち、外輪の外周面であって軸方向で軌道溝と対応する範囲に、円周溝を形成する。このように円周溝を形成すると、ハウジングの軸受１を嵌合するための部分の非真円形状は、外輪の両端部では外輪に転写されるが、中央部では円周溝からなる空間の存在により前記非真円形状が吸収されて外輪の軌道溝には転写されない。
特開２００４−１１８０１号公報

ところが、円周溝を形成したために、外輪の軸方向中央部分の厚さが小さくなって外輪の剛性が小さくなるだけでなく、円周溝が特殊加工であるために加工に困難が伴い、一方で外輪の剛性を大きくするには半径方向に軸受を大きくすることが必要になり、製造コストが高くなる。

そこで本発明は、上記の課題を解決し、外輪の外周面を加工することなく、非真円形状が外輪の軌道溝に転写されない軸受構造を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、軸方向で外輪の軌道溝と対応する外輪の外周面と保持部材の内周面との間に形成する変形吸収空間を、凹部を外輪に形成するのに代えて凹部を保持部材の内周面に円周方向に沿って形成し、該凹部と前記外輪の外周面との間に前記変形吸収空間を形成したことを特徴とする。

このような軸受構造では、軸受の外輪の外周面に凹部を形成しないので、外輪の剛性を大きい状態に維持することができる。そして、保持部材の非真円形状が外輪の軌道溝に転写されるのを変形吸収空間が吸収するため、該軌道溝の真円度が維持され、内輪が回転して転動体が軌道溝を転がる際の振動が抑制される。

また、従来と異なって外輪の剛性低下が生じないことから、剛性低下に対抗して軸受を大型化する必要がない。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の軸受構造において、前記保持部材を軸方向に分割すると共に、夫々の分割した保持部材を前記軸受の両端近傍に夫々圧入し、分割した保持部材間に隙間を設けることによって前記凹部を形成したことを特徴とする。

このような軸受構造では、分割した保持部材間に隙間を設けることによって変形吸収空間を設けるので、保持部材に凹部を加工する必要がなく、加工コストが低減される。

請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の軸受構造において、前記保持部材は弾性部材を介して車体に結合する一方、前記内輪の内部には車輪を駆動する駆動軸を嵌合したことを特徴とする。

このような軸受構造では、保持部材が弾性部材を介して車体に結合されているので、軸受に振動が生じても弾性部材により吸収され、車体に伝わらない。また、振動が吸収されるので、振動により軌道溝が圧縮されることもなく、振動抑制効果が低下することはない。

以下、本発明による軸受構造の実施の形態を説明する。
（ａ）実施の形態１
まず、実施の形態１を図１，図２に示す。図２のように、車体２１の下部には、車両のトランスミッションとデフとの間を連係してエンジンの駆動力を車輪に伝えるプロペラシャフト２２が配置されている。プロペラシャフト２２は、２本のシャフト２２ａとシャフト２２ｂとを軸方向に連結して構成されている。そして、２本のシャフト２２ａとシャフト２２ｂとの両端の位置には、自在継手２３ａ，２３ｂ，２３ｃが設けられている。自在継手２３ｂの近傍には、プロペラシャフト２２の略中間位置を回転自在に支持する支持装置２４が設けられている。

支持装置２４の構成を図１に基づいて詳細に説明する。図１のように、シャフト２２ａの端部にスタブシャフト２５が結合され、このスタブシャフト２５の部分を支持装置２４が支持するようになっている。支持装置２４は、単列玉軸受けの軸受１と、該軸受１を保持する保持部材としてのベアリングサポート２と、該ベアリングサポート２を車体２１に結合するブラケット３とにより構成されている。ベアリングサポート２とブラケット３との結合や、ブラケット３と車体２１との結合は、図示しないボルトを介して行われている。スタブシャフト２５に軸受１の内輪１ｂが圧入され、軸受１の外輪１ａにベアリングサポート２が圧入されている。

軸受１は、外周面に軌道溝６を有する内輪１ｂと、内周面に軌道溝４を有する外輪１ａと、夫々の前記軌道溝４，６の間に介在させた複数の転動体１ｃとから構成されている。

前記ベアリングサポート２は、インシュレータ２ａと、インシュレータ２ａの外側のリテーナリング２ｂと、インシュレータ２ａの内側のハウジング２ｃとから構成されている。ハウジング２ｃの内周面であって外輪１ａが圧入される部分の内周面には、軸方向で外輪１ａの軌道溝４と対応する外輪１ａの外周面とハウジング２ｃの内周面との間に変形吸収空間１７を形成するために、円周方向に沿って凹部７が形成されている。この変形吸収空間１７は、ハウジング２ｃに外輪１ａを圧入したときに、ハウジング２ｃの内周面の非真円形状が外輪１ａの軌道溝４に転写されるのを吸収し、軌道溝４の真円形状を維持するために設けられる。つまり、変形吸収空間１７の部分では、軸受１に対してハウジング２ｃは圧入状態にはなっていない。軸受の外輪１ａ，内輪１ｂ，軌道溝４，軌道溝６は機械加工されるために真円となっているが、ハウジング２ｃはプレス加工により形成されるため、その内周面であって外輪１ａが圧入される部分は、非真円形状となっており、軸受１の外輪１ａにハウジング２ｃが圧入されると、ハウジング２ｃの非真円形状が外輪１ａに転写されて軌道溝４も非真円形状となってしまう。この転写が実行されないようにするため、変形吸収空間１７が設けられている。

前記インシュレータ２ａは、弾性部材としてゴム等の可撓性材料を円環状に成形したものである。そして、防振性を形状的に向上させるために、インシュレータ２ａを半径方向に切断したときの断面形状は図１のように略Ｕ字形になっている。インシュレータ２ａとリテーナリング２ｂおよびハウジング２ｃとの結合は、加硫接着により行われている。

次に、軸受構造の作用を説明する。プロペラシャフト２２は、スタブシャフト２５の部分が軸受１，ベアリングサポート２，ブラケット３を介して車体２１に回転自在に支持されており、プロペラシャフト２２の自重や曲げモーメントによるラジアル荷重が加わった状態で、プロペラシャフト２２は回転する。

そして、従来のように軸受１の外輪１ａの外周面に凹部を形成しないので、外輪１ａの剛性を大きい状態に維持することができる。そして、ハウジング２ｃの内周面の非真円形状が外輪１ａの軌道溝４に転写されるのを変形吸収空間１７が吸収するため、該軌道溝４の真円度が維持され、内輪１ｂが回転して転動体１ｃが軌道溝４を転がる際の振動が抑制される。また、外輪１ａの外周面の軸方向の全体が圧入状態にはなっていないことから、軸方向で軌道溝４と対応する部分ではラジアル荷重が外輪１ａからハウジング２ｃに直接に加わらず、軸受１の真円度よりも真円度が劣るハウジング２ｃを使用しても、軌道溝４の真円度の精度が維持され、軸受１が回転しているときの転動体１ｃの通過振動が抑制される。また、軸受１の振動は弾性部材により吸収されるので、振動により軌道溝が圧縮されることもなく、振動抑制効果が低下することはない。これにより、軸受１からベアリングサポート２を介して車体２１へ伝わる振動が抑制され、車室内の不快な振動や騒音を抑えることができる。
（ｂ）実施の形態２
次に、実施の形態２を図３に示す。この実施の形態は、実施の形態１において、ベアリングサポート２を軸方向に分割すると共に、夫々の分割したベアリングサポート２を軸受１の両端近傍に夫々圧入し、分割したベアリングサポート２間に隙間８を設けることにより、結果としてハウジング２ｃ間に凹部７を形成した場合と等価の状態にし、これにより変形吸収空間１７を形成したものである。この場合は、図３のように分割したベアリングサポート２の一対のリテーナリング２ｂをブラケット３に結合するために、連結部材９が設けられている。

軸受１の両端近傍に夫々ハウジング２ｃが圧入されるので、軸受１の軸方向で軌道溝４と対応する中央位置には隙間８が存在し、軸受１の中央位置には直接に圧入荷重が加わらない。このため、外輪１ａの軌道溝４の精度は、圧入によっても変わることなく維持され、軸受１が回転しているときの転動体１ｃの通過振動を抑制することができる。これにより、軸受１から一対のベアリングサポート２を介して車体２１へ伝わる振動が抑制され、車室内の不快な振動や騒音を抑えることができる。

この実施の形態では、隙間８が存在することによる変形吸収空間１７により、ハウジング２ｃの非真円形状が外輪１ａの軌道溝４に転写されるのが吸収される。つまり、ハウジング２ｃを加工することなく変形吸収空間１７を形成することができ、加工コストの上昇がない。

その他の構成，作用は実施の形態１と同じなので、説明を省略する。

なお、実施の形態１，２は軸受構造が自動車のプロペラシャフトを支持するための軸受構造である場合を示したが、これに限らず回転軸を回転自在に支持する軸受の軸受構造であればどのようなものでもよい。また、実施の形態１，２では、保持部材がプレス加工によって製造されるために非真円形状を有するものとなっている場合を示したが、本来は真円形状となるものが非真円形状となってしまう場合としては、プレス加工に限るものではなく、例えば加工後の熱処理等を行った場合のように、種々の原因が考えられる。

軸受構造を一部破断して示す構成図（実施の形態１）。プロペラシャフトの取付状態を示す構成図（実施の形態１）。軸受構造を一部破断して示す構成図（実施の形態２）。

符号の説明

１…軸受
１ａ…外輪
１ｂ…内輪
１ｃ…転動体
２…ベアリングサポート
２ｃ…ハウジング
４，６…軌道溝
７…凹部
８…隙間
１７…変形吸収空間
２１…車体
２２…プロペラシャフト
２５…スタブシャフト

Claims

外周面に軌道溝を有する内輪と内周面に軌道溝を有する外輪との夫々の前記軌道溝の間に複数の転動体を介在させた軸受と、前記外輪の外周に圧入されて前記軸受を保持する保持部材とを備え、
軸方向で前記外輪の前記軌道溝と対応する前記外輪の外周面と前記保持部材の内周面との間に、前記外輪の外周に保持部材を圧入したときに前記保持部材の非真円形状が前記外輪の軌道溝に転写されるのを吸収して該軌道溝の真円形状を維持する変形吸収空間を形成した軸受構造において、
前記保持部材の内周面に円周方向に沿って凹部を設け、該凹部と前記外輪の外周面との間に前記変形吸収空間を形成したことを特徴とする軸受構造。
請求項１に記載の軸受構造において、前記保持部材を軸方向に分割すると共に、夫々の分割した保持部材を前記軸受の両端近傍に夫々圧入し、分割した保持部材間に隙間を設けることによって前記凹部を形成したことを特徴とする軸受構造。
請求項１または２に記載の軸受構造において、前記保持部材は弾性部材を介して車体に結合する一方、前記内輪の内部には車輪を駆動する駆動軸を嵌合したことを特徴とする軸受構造。