転がり軸受
【課題】外輪がハウジングの内周面端部に内嵌される転がり軸受を、軸受固定プレートなしで固定でき、ハウジングがアルミニウムダイキャスト製のものであっても、嵌合部に弛みやクリープが生じないようにすることである。
【解決手段】外輪３の両方の外周面コーナ端部に、他の部分よりも軟化させた軟化部３ａを形成し、この軟化部３ａを形成した外周面コーナ端部に、これよりも圧縮降伏強度が高いハウジングの内周面端部の材料を加締め込むことにより、外輪３がハウジングの内周面端部に内嵌される深溝玉軸受１を、軸受固定プレートなしで固定できるようにするとともに、嵌合部に弛みやクリープが生じないようにした。
【解決手段】外輪３の両方の外周面コーナ端部に、他の部分よりも軟化させた軟化部３ａを形成し、この軟化部３ａを形成した外周面コーナ端部に、これよりも圧縮降伏強度が高いハウジングの内周面端部の材料を加締め込むことにより、外輪３がハウジングの内周面端部に内嵌される深溝玉軸受１を、軸受固定プレートなしで固定できるようにするとともに、嵌合部に弛みやクリープが生じないようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外輪がハウジングの内周面端部に内嵌される転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車を含む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としてのトランスミッションケースの内周面端部に内嵌し、外輪をトランスミッションケースの端面に取り付けた軸受固定プレートで抜け止めしたものが多い（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
このような自動車のトランスミッションでは、小型化と軽量化が進められており、特許文献１に記載されたものでは、軸受固定プレートを絞り加工で折り返し部を形成したものとして、この折り返し部を歯車の側面の逃がし部に配設することにより、トランスミッションの全長を短くするとともに、軸受固定プレートの剛性を高めて薄肉化し、トランスミッションを軽量化するようにしている。
【０００４】
また、特許文献２に記載されたものでは、軽量化のためにトランスミッションケースがアルミニウムダイキャストで形成されたものを対象として、転がり軸受の外輪が内嵌されるトランスミッションケースの内周部に、高力アルミニウム合金で形成した環状支持体を嵌入し、アルミニウムと鋼製の外輪の熱膨張差によって生じるクリープによる嵌合部の摩耗を防止するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１９１０９号公報
【特許文献２】実開平６−５６５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されたトランスミッションの軸受構造は、ある程度トランスミッションを小型化、軽量化できるが、軸受固定プレートをトランスミッションケースの端面にボルトで取り付けるために、軸受固定プレートと取り付けボルトのスペースを確保する必要があるので小型化に限界があり、これらの取り付け分だけ重量も増加する問題がある。
【０００７】
また、特許文献２に記載されたものは、アルミニウムダイキャスト製のトランスミッションケースを用いたときに生じるクリープによる嵌合部の摩耗は抑制することができるが、鋼製の外輪が内嵌される環状支持体を形成する高力アルミニウム合金の熱膨張率はアルミニウムとほぼ等しいので、外輪と環状支持体の嵌合部の弛みと、これらの間のクリープは防止できない問題がある。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、外輪がハウジングの内周面端部に内嵌される転がり軸受を、軸受固定プレートなしで固定でき、ハウジングがアルミニウムダイキャスト製のものであっても、嵌合部に弛みやクリープが生じないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は、内輪と外輪の間に複数の転動体が配列され、前記外輪がハウジングの内周面端部に内嵌されて、ハウジング内の回転軸を回転自在に支持する転がり軸受において、前記外輪の少なくとも一方の外周面コーナ端部を、他の部分よりも軟化させ、この軟化させた外周面コーナ端部に、これよりも圧縮降伏強度が高い前記ハウジングの内周面端部の材料を加締め込む構成を採用した。
【００１０】
すなわち、外輪の少なくとも一方の外周面コーナ端部を、他の部分よりも軟化させ、この軟化させた外周面コーナ端部に、これよりも圧縮降伏強度が高いハウジングの内周面端部の材料を加締め込むことにより、外輪がハウジングの内周面端部に内嵌される転がり軸受を、軸受固定プレートなしで固定できるようにした。また、加締め込みの締め込み量は、周方向で必ずしも均一とならないので、嵌合部に弛みやクリープが生じないようにすることもできる。
【００１１】
前記外輪の両方の外周面コーナ端部を、他の部分よりも軟化させることにより、軸受の取り付け方向に互換性を持たせることができる。
【００１２】
前記外周面コーナ端部を軟化させる手段としては、部分焼きなまし処理を採用することができる。
【００１３】
前記外周面コーナ端部を軟化させる手段としては、部分脱炭処理を採用することもできる。
【００１４】
前記ハウジングがアルミニウムダイキャストで形成され、前記内周面端部の材料が高力アルミニウム合金とされた場合であっても、嵌合部に弛みやクリープが生じないようにすることができる。
【００１５】
上述した転がり軸受は、転がり軸受が、自動二輪車を含む自動車のトランスミッションの前記回転軸としての歯車軸を支持し、前記ハウジングとしてのトランスミッションケースの内周面端部に内嵌されるものに好適である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の転がり軸受は、外輪の少なくとも一方の外周面コーナ端部を、他の部分よりも軟化させ、この軟化させた外周面コーナ端部に、これよりも圧縮降伏強度が高いハウジングの内周面端部の材料を加締め込むようにしたので、外輪がハウジングの内周面端部に内嵌される転がり軸受を、軸受固定プレートなしで固定できるとともに、嵌合部に弛みやクリープが生じないようにすることができ、ハウジングに収納されるトランスミッション等の装置を、小型化、軽量化することができる。
【００１７】
前記外輪の両方の外周面コーナ端部を、他の部分よりも軟化させることにより、軸受の取り付け方向に互換性を持たせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。この転がり軸受は、図１に示すように、内輪２と外輪３の間に複数の転動体としてのボール４が保持器５に保持されて配列された深溝玉軸受１であり、高炭素クロム軸受鋼ＳＵＪ２で形成された外輪３の両方の外周面コーナ端部に、部分焼きなまし処理によって、他の部分よりも軟化させた軟化部３ａが形成されている。軟化部３ａの圧縮降伏強度は約４５０ＭＰａとされている。
【００１９】
図２は、前記深溝玉軸受１を用いた自動二輪車のトランスミッションを示す。このトランスミッションは、ハウジングとしてのトランスミッションケース１１が、それぞれアルミニウムダイキャストで形成されたフロントケース１１ａ、センタケース１１ｂおよびエクステンションケース１１ｃに３分割され、これらの内部に歯車軸としての入力軸１２、出力軸１３およびカウンタ軸１４が、それぞれの歯車の噛み合わせを変更できるように配設されている。入力軸１２とカウンタ軸１４は、それぞれフロントケース１１ａとセンタケース１１ｂの内周面端部に深溝玉軸受１ａ、１ｃで回転自在に支持され、出力軸１３はエクステンションケース１１ｃの内周面端部に深溝玉軸受１ｂで回転自在に支持されている。
【００２０】
図３は、代表例として、前記入力軸１２のフロント側をフロントケース１１ａの内周面端部に支持する深溝玉軸受１ａを拡大して示す。フロントケース１１ａの内周面には拡径段差部１５が設けられ、この拡径段差部１５にＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ系で、圧縮降伏強度が約５５０ＭＰａの高力アルミニウム合金で形成された環状支持体１６が回り止めされて内嵌され、この環状支持体１６の内周面端部の外側に加締め用の余肉部１６ａが形成されている。深溝玉軸受１ａの外輪３は、環状支持体１６に内嵌されて、一端側を拡径段差部１５の奥に押し当てられ、一方の外周面コーナ端部の軟化部３ａに余肉部１６ａを加締め込まれて、抜け止めされている。図示は省略するが、他の深溝玉軸受１ａ、１ｂ、１ｃの外輪３も、同様の加締め込みによって抜け止めされている。
【００２１】
上述した実施形態では、焼きなまし処理によって外輪の両方の外周面コーナ端部に軟化部を形成したが、この軟化部は脱炭処理や脱炭処理と焼きなまし処理の組み合わせによって形成することもでき、一方のみの外周面コーナ端部に形成することもできる。
【００２２】
上述した実施形態では、外輪が内嵌されるトランスミッションケースを、アルミニウムダイキャスト製で、内周部にＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ系の高力アルミニウム合金製の環状支持体を内嵌したものとしたが、環状支持体はＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系等の他の高力アルミニウム合金で形成することもでき、トランスミッションケース全体を高力アルミニウム合金で形成することもできる。また、外輪が内嵌されるハウジングは、アルミニウムダイキャスト製のトランスミッションケースに限定されることはなく、鉄鋼製のトランスミッションケースや他の装置のハウジングとすることもできる。
【００２３】
さらに、上述した実施形態では、転がり軸受を深溝玉軸受としたが、本発明に係る転がり軸受は、深溝玉軸受に限定されることはなく、他の玉軸受やころ軸受等とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】転がり軸受の実施形態を示す縦断面図
【図２】図１の転がり軸受を用いたトランスミッションを示す縦断面図
【図３】図２の要部を拡大して示す縦断面図
【符号の説明】
【００２５】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ 深溝玉軸受
２ 内輪
３ 外輪
３ａ 軟化部
４ ボール
５ 保持器
１１ トランスミッションケース
１１ａ フロントケース
１１ｂ センタケース
１１ｃ エクステンションケース
１２ 入力軸
１３ 出力軸
１４ カウンタ軸
１５ 拡径段差部
１６ 環状支持体
１６ａ 余肉部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外輪がハウジングの内周面端部に内嵌される転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車を含む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としてのトランスミッションケースの内周面端部に内嵌し、外輪をトランスミッションケースの端面に取り付けた軸受固定プレートで抜け止めしたものが多い（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
このような自動車のトランスミッションでは、小型化と軽量化が進められており、特許文献１に記載されたものでは、軸受固定プレートを絞り加工で折り返し部を形成したものとして、この折り返し部を歯車の側面の逃がし部に配設することにより、トランスミッションの全長を短くするとともに、軸受固定プレートの剛性を高めて薄肉化し、トランスミッションを軽量化するようにしている。
【０００４】
また、特許文献２に記載されたものでは、軽量化のためにトランスミッションケースがアルミニウムダイキャストで形成されたものを対象として、転がり軸受の外輪が内嵌されるトランスミッションケースの内周部に、高力アルミニウム合金で形成した環状支持体を嵌入し、アルミニウムと鋼製の外輪の熱膨張差によって生じるクリープによる嵌合部の摩耗を防止するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１９１０９号公報
【特許文献２】実開平６−５６５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されたトランスミッションの軸受構造は、ある程度トランスミッションを小型化、軽量化できるが、軸受固定プレートをトランスミッションケースの端面にボルトで取り付けるために、軸受固定プレートと取り付けボルトのスペースを確保する必要があるので小型化に限界があり、これらの取り付け分だけ重量も増加する問題がある。
【０００７】
また、特許文献２に記載されたものは、アルミニウムダイキャスト製のトランスミッションケースを用いたときに生じるクリープによる嵌合部の摩耗は抑制することができるが、鋼製の外輪が内嵌される環状支持体を形成する高力アルミニウム合金の熱膨張率はアルミニウムとほぼ等しいので、外輪と環状支持体の嵌合部の弛みと、これらの間のクリープは防止できない問題がある。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、外輪がハウジングの内周面端部に内嵌される転がり軸受を、軸受固定プレートなしで固定でき、ハウジングがアルミニウムダイキャスト製のものであっても、嵌合部に弛みやクリープが生じないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は、内輪と外輪の間に複数の転動体が配列され、前記外輪がハウジングの内周面端部に内嵌されて、ハウジング内の回転軸を回転自在に支持する転がり軸受において、前記外輪の少なくとも一方の外周面コーナ端部を、他の部分よりも軟化させ、この軟化させた外周面コーナ端部に、これよりも圧縮降伏強度が高い前記ハウジングの内周面端部の材料を加締め込む構成を採用した。
【００１０】
すなわち、外輪の少なくとも一方の外周面コーナ端部を、他の部分よりも軟化させ、この軟化させた外周面コーナ端部に、これよりも圧縮降伏強度が高いハウジングの内周面端部の材料を加締め込むことにより、外輪がハウジングの内周面端部に内嵌される転がり軸受を、軸受固定プレートなしで固定できるようにした。また、加締め込みの締め込み量は、周方向で必ずしも均一とならないので、嵌合部に弛みやクリープが生じないようにすることもできる。
【００１１】
前記外輪の両方の外周面コーナ端部を、他の部分よりも軟化させることにより、軸受の取り付け方向に互換性を持たせることができる。
【００１２】
前記外周面コーナ端部を軟化させる手段としては、部分焼きなまし処理を採用することができる。
【００１３】
前記外周面コーナ端部を軟化させる手段としては、部分脱炭処理を採用することもできる。
【００１４】
前記ハウジングがアルミニウムダイキャストで形成され、前記内周面端部の材料が高力アルミニウム合金とされた場合であっても、嵌合部に弛みやクリープが生じないようにすることができる。
【００１５】
上述した転がり軸受は、転がり軸受が、自動二輪車を含む自動車のトランスミッションの前記回転軸としての歯車軸を支持し、前記ハウジングとしてのトランスミッションケースの内周面端部に内嵌されるものに好適である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の転がり軸受は、外輪の少なくとも一方の外周面コーナ端部を、他の部分よりも軟化させ、この軟化させた外周面コーナ端部に、これよりも圧縮降伏強度が高いハウジングの内周面端部の材料を加締め込むようにしたので、外輪がハウジングの内周面端部に内嵌される転がり軸受を、軸受固定プレートなしで固定できるとともに、嵌合部に弛みやクリープが生じないようにすることができ、ハウジングに収納されるトランスミッション等の装置を、小型化、軽量化することができる。
【００１７】
前記外輪の両方の外周面コーナ端部を、他の部分よりも軟化させることにより、軸受の取り付け方向に互換性を持たせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。この転がり軸受は、図１に示すように、内輪２と外輪３の間に複数の転動体としてのボール４が保持器５に保持されて配列された深溝玉軸受１であり、高炭素クロム軸受鋼ＳＵＪ２で形成された外輪３の両方の外周面コーナ端部に、部分焼きなまし処理によって、他の部分よりも軟化させた軟化部３ａが形成されている。軟化部３ａの圧縮降伏強度は約４５０ＭＰａとされている。
【００１９】
図２は、前記深溝玉軸受１を用いた自動二輪車のトランスミッションを示す。このトランスミッションは、ハウジングとしてのトランスミッションケース１１が、それぞれアルミニウムダイキャストで形成されたフロントケース１１ａ、センタケース１１ｂおよびエクステンションケース１１ｃに３分割され、これらの内部に歯車軸としての入力軸１２、出力軸１３およびカウンタ軸１４が、それぞれの歯車の噛み合わせを変更できるように配設されている。入力軸１２とカウンタ軸１４は、それぞれフロントケース１１ａとセンタケース１１ｂの内周面端部に深溝玉軸受１ａ、１ｃで回転自在に支持され、出力軸１３はエクステンションケース１１ｃの内周面端部に深溝玉軸受１ｂで回転自在に支持されている。
【００２０】
図３は、代表例として、前記入力軸１２のフロント側をフロントケース１１ａの内周面端部に支持する深溝玉軸受１ａを拡大して示す。フロントケース１１ａの内周面には拡径段差部１５が設けられ、この拡径段差部１５にＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ系で、圧縮降伏強度が約５５０ＭＰａの高力アルミニウム合金で形成された環状支持体１６が回り止めされて内嵌され、この環状支持体１６の内周面端部の外側に加締め用の余肉部１６ａが形成されている。深溝玉軸受１ａの外輪３は、環状支持体１６に内嵌されて、一端側を拡径段差部１５の奥に押し当てられ、一方の外周面コーナ端部の軟化部３ａに余肉部１６ａを加締め込まれて、抜け止めされている。図示は省略するが、他の深溝玉軸受１ａ、１ｂ、１ｃの外輪３も、同様の加締め込みによって抜け止めされている。
【００２１】
上述した実施形態では、焼きなまし処理によって外輪の両方の外周面コーナ端部に軟化部を形成したが、この軟化部は脱炭処理や脱炭処理と焼きなまし処理の組み合わせによって形成することもでき、一方のみの外周面コーナ端部に形成することもできる。
【００２２】
上述した実施形態では、外輪が内嵌されるトランスミッションケースを、アルミニウムダイキャスト製で、内周部にＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ系の高力アルミニウム合金製の環状支持体を内嵌したものとしたが、環状支持体はＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系等の他の高力アルミニウム合金で形成することもでき、トランスミッションケース全体を高力アルミニウム合金で形成することもできる。また、外輪が内嵌されるハウジングは、アルミニウムダイキャスト製のトランスミッションケースに限定されることはなく、鉄鋼製のトランスミッションケースや他の装置のハウジングとすることもできる。
【００２３】
さらに、上述した実施形態では、転がり軸受を深溝玉軸受としたが、本発明に係る転がり軸受は、深溝玉軸受に限定されることはなく、他の玉軸受やころ軸受等とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】転がり軸受の実施形態を示す縦断面図
【図２】図１の転がり軸受を用いたトランスミッションを示す縦断面図
【図３】図２の要部を拡大して示す縦断面図
【符号の説明】
【００２５】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ 深溝玉軸受
２ 内輪
３ 外輪
３ａ 軟化部
４ ボール
５ 保持器
１１ トランスミッションケース
１１ａ フロントケース
１１ｂ センタケース
１１ｃ エクステンションケース
１２ 入力軸
１３ 出力軸
１４ カウンタ軸
１５ 拡径段差部
１６ 環状支持体
１６ａ 余肉部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と外輪の間に複数の転動体が配列され、前記外輪がハウジングの内周面端部に内嵌されて、ハウジング内の回転軸を回転自在に支持する転がり軸受において、前記外輪の少なくとも一方の外周面コーナ端部を、他の部分よりも軟化させ、この軟化させた外周面コーナ端部に、これよりも圧縮降伏強度が高い前記ハウジングの内周面端部の材料を加締め込むようにしたことを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記外輪の両方の外周面コーナ端部を、他の部分よりも軟化させた請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
前記外周面コーナ端部を軟化させる手段を部分焼きなまし処理とした請求項１または２に記載の転がり軸受。
【請求項４】
前記外周面コーナ端部を軟化させる手段を部分脱炭処理とした請求項１乃至３のいずれかに記載の転がり軸受。
【請求項５】
前記ハウジングがアルミニウムダイキャストで形成され、前記内周面端部の材料が高力アルミニウム合金とされた請求項１乃至４のいずれかに記載の転がり軸受。
【請求項６】
前記転がり軸受が、自動二輪車を含む自動車のトランスミッションの前記回転軸としての歯車軸を支持し、前記ハウジングとしてのトランスミッションケースの内周面端部に内嵌されるものである請求項１乃至５のいずれかに記載の転がり軸受。
【請求項１】
内輪と外輪の間に複数の転動体が配列され、前記外輪がハウジングの内周面端部に内嵌されて、ハウジング内の回転軸を回転自在に支持する転がり軸受において、前記外輪の少なくとも一方の外周面コーナ端部を、他の部分よりも軟化させ、この軟化させた外周面コーナ端部に、これよりも圧縮降伏強度が高い前記ハウジングの内周面端部の材料を加締め込むようにしたことを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記外輪の両方の外周面コーナ端部を、他の部分よりも軟化させた請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
前記外周面コーナ端部を軟化させる手段を部分焼きなまし処理とした請求項１または２に記載の転がり軸受。
【請求項４】
前記外周面コーナ端部を軟化させる手段を部分脱炭処理とした請求項１乃至３のいずれかに記載の転がり軸受。
【請求項５】
前記ハウジングがアルミニウムダイキャストで形成され、前記内周面端部の材料が高力アルミニウム合金とされた請求項１乃至４のいずれかに記載の転がり軸受。
【請求項６】
前記転がり軸受が、自動二輪車を含む自動車のトランスミッションの前記回転軸としての歯車軸を支持し、前記ハウジングとしてのトランスミッションケースの内周面端部に内嵌されるものである請求項１乃至５のいずれかに記載の転がり軸受。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−１９１８６９（Ｐ２００９−１９１８６９Ａ）
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３０６５０（Ｐ２００８−３０６５０）
【出願日】平成２０年２月１２日（２００８．２．１２）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１２日（２００８．２．１２）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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