JPH0599223A - 減摩軸受 - Google Patents

減摩軸受

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JPH0599223A
JPH0599223A JP3057236A JP5723691A JPH0599223A JP H0599223 A JPH0599223 A JP H0599223A JP 3057236 A JP3057236 A JP 3057236A JP 5723691 A JP5723691 A JP 5723691A JP H0599223 A JPH0599223 A JP H0599223A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 アルミニウムトランスミッションＡ又はトラ
ンスアクスル筐体は、２つの軸受が軸を半径方向と軸方
向の両方に制限するよう２つの直接に取付けられたテー
パころ軸受２０，３０により筐体に支持される鋼製の軸
４，６を含む。トランスミッション又はトランスアクス
ルが温度の変化を受ける際のアルミニウム筐体と鋼製軸
との間の膨張及び収縮の差を補償するよう、軸受の少な
くとも１つのレースは、筐体又は軸より大きい熱膨張の
係数を有する補償リングと嵌合される。 【効果】 軸受は温度の変化の広い範囲に沿って略均一
な設定で動作する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に機械のトランス
ミッション及びトランスアクスル、特に筐体と軸との間
の熱膨張及び収縮差を補償するよう設けられた軸受を有
する機械に係る。
【０００２】
【従来の技術】車両の重量を減少させる努力において、
自動車製造業者はトランスミッション及びトランスアク
スルの筐体を軽量アルミニウム合金に切替えた。しか
し、これらのケース内で回転し、トルクを伝えるギアを
取付けた軸は、鋼のままである。その理由は明らかに鋼
が大きい強度を有し、摩耗に耐えるからである。種々の
軸受装置はトランスミッション及びトランスアクスル筐
体に軸を取付けるためにあるが、ほとんどのコンパクト
で、耐久性のあるものはテーパ付ころ軸受を用いる。典
型的なインライントランスミッションでは、入力及び出
力軸が軸方向に整列され、互いに直列に取付けられる２
つの単列テーパころ軸受に筐体の対向端に、即ち筐体の
内部に対し内方にかつ互いに向いた各軸受に対するころ
の大きい端に制限される。更に、入力軸は出力軸の端部
を受容するポケットを有し、出力軸は、ポケット軸受と
して知られている、出力軸に対する軸受に対して直接取
付けられる別な単列テーパころ軸受が設けられる。入力
及び出力軸は中間軸上のギアと噛合するギアを担持し、
その端部で中間軸は、直接構成で筐体にセットされる単
列テーパころ軸受と嵌合する。典型的手動変位トランス
アクスルは、筐体に嵌合する直接設置されたテーパころ
軸受に同様にセットされる入力軸及び並列中間軸を有
し、中間軸は噛合により差動軸と結合される。
【０００３】テーパころ軸受はその寸法に対し非常に重
い荷重を保持する。更に、それらはラジアル荷重と同様
アキシャル又はスラスト荷重をとり、最小数の軸受は軸
が受ける荷重の全てを受容する。これらの特性はテーパ
ころ軸受を設けられたトランスミッションを非常にコン
パクトにするのに役立つ。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】理想的に、対向テーパ
ころ軸受は適用要求で示される最適設定領域内で動作す
べきである。一般的には、目的は、軸の軸方向及び半径
方向の自由動作を最小にし、軸受寿命を最大にし、雑音
を減少させ、ギア噛合を改善することである。典型的イ
ンライントランスミッションの整列した入力、出力軸及
び中間軸、典型的手動トランスアクスルの並列入力軸、
主軸及び差動軸を支持する直接に取付けられた軸受は実
際それらの軸を軸方向に保持する。トランスミッション
又はトランスアクスル筐体が軸及び軸受と同様に鋼から
作られる場合、筐体、軸及び軸受は温度変化で同様に膨
張し、各軸に対する軸受の設定は広範囲の温度に亘って
極端には変化しない。しかし、現在の製造業者のトラン
スミッション及びトランスアクスル用の多くの筐体が鋳
造されるアルミニウム合金は、軸及び軸受が作られる鋼
より大きい熱膨張係数を有する。かかるトランスミッシ
ョン又はトランスアクスルが端部の遊びがゼロの状態で
その直接取付け軸受と室温で組立てられるとすると、軸
受は、筐体が軸以上に収縮するので、温度が下がる時、
予荷重を受ける。同じ様に、軸受は、筐体が軸よりも膨
張するので、温度が室温以上に上がるにつれ、端部の遊
びを生ずる。軸受の形状により、テーパころ軸受の膨張
及び収縮が筐体及び軸間の差膨張と収縮の効果を相殺し
がちであり、それは、温度の広範囲に亘って軸受設定を
略一定に維持するのに到底十分ではない。過大な予荷重
は、特に高いギアから低いギアに変える時、ギアの切換
に必要な努力を増す。これは恐らくは冷起動中に生じ
る。他方で、温度の端部の遊びは、荷重が軸受に伝えら
れる領域の寸法を縮小し、これは軸受の寿命を減少させ
る。それは又ギア雑音を増す。端部の遊びは軸のある半
径方向及び軸方向変位を許すので、それはギアが噛合す
る位置を変える。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のトランスミッシ
ョン及びトランスアクスルは全ての軸をテーパころ軸受
に取付け、軸の端部のそれらの軸受はトランスミッショ
ン又はトランスアクスル筐体にセットされる。軸受は軸
と筐体との間の熱膨張及び収縮差を補償する。その結
果、軸受は動作温度の広い範囲に亘ってより均一な設定
のままにする。
【０００６】
【実施例】図を参照するに、手動で操作される自動車ト
ランスミッションＡ（図１）はアルミニウム合金のよう
な軽量金属から鋳造される筐体２を含む。トランスミッ
ションＡは又回転の軸心Ｘに沿って軸方向に整列した入
力軸４及び出力軸６を有し、前者は筐体２の一端から、
後者は他端から突出する。更に、トランスミッションＡ
は、入力及び出力軸４及び６の共通軸Ｘに並行な他の軸
心Ｘの回りに回転する筐体２内に完全に含まれる中間軸
８を有する。３つの軸４，６及び８の全ては入力軸４と
出力軸６との間に差速度比を生じるよう異なる組み合わ
せで噛合するギア１０を担持する。３つの軸４，６及び
８はそれらの上のギア１０の如く、鋼から加工される。
【０００７】入力軸４は、その回りで、筐体２の一端で
壁の孔２２内で嵌合する単列テーパころ軸受２０（図
１）内で回転し、衝合部間、即ち、孔２２の端部の肩部
２４と軸４の他の肩部２６との間に位置する。出力軸６
は筐体２の対向端壁の孔３２内に位置する他の単列テー
パころ軸受３０（図１，２）で回転する。それは又孔３
２の端部の肩部３４と軸６の裏当て面３６の形の衝合部
間に位置する。筐体２内で、その端部の出力軸６は、入
力軸４の端部のポケット４２に突入するパイロット４０
（図１）を有する。ここでパイロット４０は更に別のテ
ーパころ軸受４４と嵌合する。テーパころ軸受２０及び
３０は、直接構成で向かいあって、即ち互いに内方に向
いたそのテーパころの大きい端部で取付けられる。ポケ
ット４２のテーパころ軸受４４は出力軸６の軸受３０に
対して直接構成で取付けられる。
【０００８】ポケット軸受４４が出力軸６を入力軸４に
対して回転させる一方、軸受２０及び３０が実際筐体２
内でそれらを保持するので、２つの軸４及び６は互いに
関して又は筐体２に関して軸方向に動けない。本発明の
目的の為、それらは実際上２つの軸である。
【０００９】中間軸８は筐体２内に完全に収容され、そ
の端部は、夫々筐体２つの端壁に位置した孔５２及び５
４に受容される単列テーパころ軸受４８及び５０（図
１）に受容される。実際、孔５２は入力軸４用軸受２０
が位置する孔２２の下にあり、一方孔５４は出力軸６用
軸受３０が位置する孔３２の下に位置する。その端部
で、中間軸８は衝合部、即ち肩部５６を有し、軸受４８
及び５０はこれらの肩部及び対応する衝合部又は筐体２
の孔５２及び５４の端部の肩部５８間に保持される。軸
受４８及び５０は、それらが中間軸８を筐体２内で半径
方向又は軸方向に動くのを防ぎ、更にそれらが最小摩擦
抵抗で軸８を回転させうる意味で筐体２内の中間軸８を
保持する。
【００１０】各軸受２０，３０，４８及び５０は、それ
が支持する軸４，６又は９の軸心Ｘと一致する回転の軸
心Ｘを有し、単列テーパころ軸受であり、それは、軸
４，６又は８の１つの回りに嵌合するコーン６０と、孔
２２，３２，５２又は５４の１つにコーン５０の回りで
嵌合するカップ６２と、コーン６０とカップ６２との間
の単列に配置されるテーパころ６４と、ころ６４間に適
切な間隔を保つケージ６６とを含む（図２）。カップ６
２は筐体２内で実質的に静止し、一方コーン６０は、そ
の特別な軸４，６まはた８が回転の軸心Ｘの回りに回転
するにつれその内で回転する。
【００１１】コーン６０は、コーン６０が嵌合する軸
４，６又は８よりほんの少し小さい孔６８（図２）を有
し、これによりコーン６０とその軸との間に締りばねが
存在する。それは又カップ６２に向け外方に向いたテー
パ付レースウエイ７０を有する。レースウエイ７０はス
ラストリブ７２と保持リブ７４との間にあり、その両方
はレースウエイ７０を越えて外方に突出する。コーン６
０の２つの端部は、回転の軸心Ｘに関して四角に切ら
れ、スラストリブ７２の端部はコーン背面７６を形成す
る。
【００１２】カップ６２は締りばね又は動きばねが必要
であるかによって、嵌入する孔２２，３２，５２又は５
４よりわずかに小さいか、わずかに大きい外方に向いた
円筒形面８０（図２）を有する。更に、カップ６２はコ
ーン６０のテーパレースウエイ７０に対して内方に向い
たテーパレースウエイ８２を有する。カップ６２の端部
は軸心Ｘに関して四角にされ、テーパレースウエイ８２
の小さい端にある大きい方の端面はカップ背面８４を形
成する。
【００１３】テーパころ６４は、コーン６０とカップ６
２のレースウエイ７０と８２の間の単円周列にあり、そ
の大端面はコーン６０（図２）のスラストリブ７２に向
いている。実際、スラストリブ７２は、ラジアル荷重が
ころ６４を介して伝えられる時、２つのレースウエイ７
０と８２との間の空間からころ６４が外れるのを防ぐ。
更に、ころ６４は、頂点上にあり、ころ６４の側面がそ
の夫々の頂点に延在する場合、それらの頂点は軸心Ｘに
沿った共通点にあることを意味し、２つのレースウエイ
７０及び８２にも同じことが当てはまる。
【００１４】コーンレースウエイ７０とカップレースウ
エイ８２のテーパはその間に嵌合するころ６４のテーパ
と共に、ころ２０，３０，４８及び５０にラジアル荷
重、又はアキシャル荷重を伝えさせ、後者は孔２２，３
２，５２及び５４の端部で肩部２４，３４及び５８と、
軸４，６及び８の肩部２６，３６及び５６とにより阻止
される。
【００１５】これに関して、軸受２０のコーン６０は、
肩部２６（図１）に対しその背面７６を有する入力軸４
の回りにしっかり嵌合する。その軸受のカップ６２は肩
部２４に対してその背面８４と孔２２にしっかり嵌入す
る。他の軸受３０に対するコーン６０が背面３６に対し
てその背面７６で出力軸６の回りにしっかり嵌合する一
方、その軸受のカップ６２は、孔３２の端部で肩部３４
に対して向くが、接触しないその背面８４で孔３２に緩
く嵌入する。同様に、中間軸８に対する２つの軸受４８
及び５０のコーン６０は、軸８の肩部５６に対してその
背面で中間軸８の回りにしっかり嵌合する。軸受４８の
カップ６２は、その背面８４が孔５２の端部で肩部５８
に対してあるその孔５２内にしっかり嵌入する。他方
で、軸受５０のカップ６２は緩く孔５４に嵌入し、一方
その背面８４はその孔の端部で肩部５８に対して向けら
れ、それは実際に肩部５８と接触はしない。
【００１６】各軸受２０，３０，４８及び５０のケージ
６６は隣るころ６４間にわずかな離間を維持する。それ
は、コーン６０がカップ６２から外される場合、コーン
レースウエイ７０の回りにころ６４を更に保持する。
【００１７】ポケット軸受４４は、筐体２の壁に位置し
ないが、その代わり入力軸４の端部に位置すること以外
は、他の軸受２０，３０，４８及び５０とほとんど同じ
である。更に、そのカップは入力軸４の一体部分でよ
く、その結果そのレースウエイ８２はポケットを形成す
る。
【００１８】入力及び出力軸４及び６の共通軸心Ｘに沿
って位置する軸受２０，３０及び４４は、共通設定で動
作し、その設定は筐体内にある２つの軸受２０及び３０
に対するカップ６２の位置に依存するが、少なくともそ
のカップ６２の位置により制御される。例えば、カップ
６２が非常に離れて広がっている場合は、軸４及び６は
そのカップ６２間で緩くなり、又は換言すれば、端部遊
びの状態にある。他方で、カップ６２が共に非常に近い
場合、ポケット軸受４４と同様軸受２０及び３０とそれ
らの間にある軸４及び６のその部分は、圧縮の状態、又
は換言すれば予荷重の状態にある。従来、トランスミッ
ションの軸受の設定、カップの背面と、その背面がある
所に向いた肩部間に位置するシムで制御されていた。
【００１９】温度変化を受ける時、アルミニウム合金か
ら形成される筐体２は、鋼から形成される軸４，６より
大きい寸法変化を受ける。実際、アルミニウム合金は鋼
が有する略二倍の熱膨張係数を有する。従って、温度の
上昇は、筐体２の端壁を更に離間するよう広げ、２つの
軸受２０，３０のカップ６２を外方に位置させる肩部２
４，３４を担持する。軸４，６も伸びて、これは整列し
た軸４，６の背面部２６，３６を更に離間させるよう広
げる。しかし、孔２２，３２の肩部２４，３４間の距離
の増加は、軸４，６の背肩部２６，３６間の距離の増加
の略二倍大きい。もし軸受３０（図２）のカップ６２内
に補償リング９０がなければ、この伸び差は軸受２０，
３０及び４４の設定を大きく変えうる。
【００２０】特に、軸受３０のカップ６２はその円筒形
面８０とその背面８４に開口する凹部又はラベット９２
を含み（図３）、ある奥行及び長さを有するので、カッ
プ６２の構造的一体性を損なうほど広がってはいない。
これは、ラベット９２が、最も厚いカップ６２の領域
内、即ち、テーパレースウエイ８２の小径端から直接外
方に向いた領域内にある事実から生ずる。ラヘット９２
は、円筒形外面８０と平行であるがしかし、それから内
方に位置した円筒面９４と、軸心Ｘに関して四角とさ
れ、カップ背面８４からずれた端面９６とを有する。
【００２１】補償リング９０はラベット９２（図３）に
しっかり嵌入する。それ自体、それはリング９０に対し
裏当面として役立つ端面９６を支える。実際、リング９
０はカップ背面８４を越えてほんの少しの距離突出する
が、円筒形外面８０と同高又は低くなる。従って、それ
は組立を容易にするよう孔３２に緩く嵌入する。主とし
て、リング９０は、実際ケースでのアルミニウム合金に
対する膨張の係数よりかなり大きい係数である高熱膨張
係数を有する材料から形成された挿入物９８又はバンド
からなる。あるポリマーはエラストマーであるポリマー
を含むこの目的に適している。かかる一つのポリマーは
商標ビトン（ＶＩＴＯＮ）でＥ．Ｉ．デュポン ド ネ
マにより市販されている。このエラストマーは略１２０
×１０-6インチ／インチ／°Ｆの熱膨張係数を有する。
【００２２】挿入物９８に加えて、補償リング９０は、
挿入物９８の一端で、即ち背面８４に外方に向いた端部
で挿入物９８に結合される金属又は他の材料の環状裏当
板１００を含む。実際、板１００は、背面８４を越えて
突出するが、機能的見地からはカップ６２の背面を形成
する。したがって、裏当板１００はカップ６２を含む孔
３２の端部で肩部３４を支える。この突出は軸受３０用
最低動作温度で存在する。板１００は、挿入物９８と同
じ厚さではないが、実際、挿入物９８は環状板１００の
内部及び外部縁に沿って軸方向に延在する２つの薄いウ
エブ１０２を有する。挿入物９８は、板１００に向いた
挿入物９８のその面に沿って、又板１００の２つの縁に
沿って延在するウエブ１０２で板１００に結合される。
これは、圧縮される時、挿入物９８が板１００を越えて
突出するのを防ぐ。たとえ突出がその端で生じやすくて
も、補償リング９０はその挿入物９８の対向端に別な裏
当板１００を有してもよい。
【００２３】軸受３０のカップ６２の補償リング９０
は、２つの軸４及び６に沿っている３つの全ての軸受２
０，３０及び４４を広範囲の温度変化に亘って略均一設
定に維持する。たとえトランスミッションＡが温度の増
加を受けても、その筐体２は２つの軸４及び６以上に膨
張するが、そうであっても、補償リング９０は２つの軸
方向に整列した軸４及び６のその膨張に一致する２つの
軸受２０及び３０間に拡がりを維持する。このために、
筐体２が膨張し、従って２つの軸受２０及び３０のカッ
プ６２を制限する肩部２４及び３４を離間させるにつ
れ、リング９０は同様に軸方向に膨張し、軸受３０及び
カップ６２をその孔３２の肩部３４から押しやる。軸受
３０用カップ６２が変位される距離は、２つの軸受２０
及び３０間の範囲で測定された筐体２と２つの軸４及び
６との間の膨張の差に大ざっぱに対応し、軸受２０，３
０及び４０の軸方向膨張で生じたかかる軸方向ずれを小
さくする。勿論、トランスミッションＡがその動作温度
の低下を受ける時、逆のことが生じる。補償リング９０
は、筐体２及び２つの軸４及び６の収縮間の差と略同じ
だけ軸方向に収縮し、軸受２０，３０及び４４の収縮で
生じた軸方向ずれを小さくし、これにより３つの軸受２
０，３０及び４４用取付けは本質的に同じままである。
従って、補償リング９０は、筐体２と筐体２内で軸方向
に整列した軸４及び６との間の熱膨張と収縮の差を補償
する。
【００２４】軸受５０のカップ６２がその軸受が位置す
る孔５４の端部で肩部５８を抑える補償リング９０と同
様に嵌合するので、中間軸８を支持する２つの軸受４８
及び５０は、温度の広範囲に亘って略均一設定で動作す
る。中間軸８に対する補償は、中間軸８が整列した軸４
及び６に関して軸方向に変位されないので、整列軸４及
び６用補償と同じ筐体２の端部で生じうる。
【００２５】これは、３つの軸４，６及び８の歯車１０
が補償にもかかわらず適切に噛合するのを確実にする。
しかし、中間軸８に対する補償は筐体２の他端であって
もよい。
【００２６】２つの軸受３０及び５０の補償リング９０
によりなされた熱補償の結果として、整列軸４及び６に
沿った軸受２０，３０，４４と、中間軸８用の軸受４８
及び５０は低温度の過剰予荷重を受けなく、これは低温
立上り中のずれ作用を減少させる。更に重要なことは、
リング９０はより高い動作温度で軸受２０，３０，４
４，４８及び５０の過剰な端部遊びを減少させ、これは
これらの軸受内に荷重の良い分布を生じさせ、その寿命
を延ばし、機械信頼性を改善する。又、リング９０は僅
かではあるが、半径方向に膨張し、これは、それらが位
置するカップ６２がカップ６２用孔３２及び５４内で回
転するのを防ぐ。補償リング９０は、又軸６及び８内の
振動を減衰させるのに役立ち、これは端部遊びの減少と
共にトランスミッションＡで生じた雑音を減少させる。
その各軸受３０及び５０に対するカップ６２と一体に供
給されるので、補償リング９０はトランスミッションＡ
を組立てるものによる特別の取扱いを必要としない。
【００２７】トランスミッションＡが非常に長い場合、
トランスミッションの対向端で軸受２０及び４８に対す
るカップ６２はより長い長さを収容するに必要である補
償の付加手段を設けるよう補償リング９０で嵌合されう
る。しかし、付加補償リング９０は、軸４及び６に対す
る軸受２０及び３０間の距離と、中間軸８に対する軸受
４８及び５０間の距離が非常に大きくない自動車トラン
スミッションでは一般的に必要ではない。
【００２８】軸６の軸受３０又は軸８の軸受５０に用い
られる補償リング９０に対する挿入物９８の長さは、筐
体肩部２４及び３４間の距離（ｄc ）と、軸肩部２６と
背面３６との間の距離（ｄs ）と、筐体２のアルミニウ
ム合金に対する熱膨張の係数（ＣA1）と、軸４，６及び
８の鋼に対する熱膨張の係数（Ｃst）と、補償リング９
０の挿入物９８に対する熱膨張の係数（ＣP ）と、温度
差（ＡＴ）と、軸受の形状を含む多くの要因に依存す
る。先ず大気からの温度の最大変化から生じる最大設定
変化（ＭＳＣ）を計算する。この計算は、筐体２と軸
４，６及び８の膨張間の差ばかりでなく、軸受２０，３
０及び４４自体内の半径方向及び軸方向の膨張の結果と
して主に生じる、軸受２０，３０及び４４のスタンドの
ずれ差も考慮する。これに関して単列テーパころ軸受の
形状は、温度の増加から生じる半径方向及び軸方向の膨
張が、軸受のスタンドを拡大し、即ち軸受がそのコーン
６０の背面７６と、そのカップ６２の背面８４との間の
距離に増加（ｂ）を受ける。軸受技術的になじみのある
式はテーパころ軸受のスタンドの増加（ｂ）を計算する
ことである。
【００２９】最大設定変化（ＭＳＣ）は、下式を用いて
計算される： ＭＳＣ＝［ｄc （ＣA1）−ｄs （Ｃst）］（ΔＴ）−ε
Δｂ 但し、（εΔｂ）は、軸４及び６の筐体の軸受２０，３
０及び４４に対するスタンドの変化の和又は軸８の筐体
の軸受４８及び５０に対するスタンドの変化の和であ
る。
【００３０】挿入物の長さ（ｌ）は下式から得られる：
【００３１】
【数１】
【００３２】鋼中間軸８の軸受４８及び５０が１３イン
チ離間して設定されたカップ背面８４を有し、コーン背
面７６間の距離は１０インチであり；大気温度は７０°
Ｆで、標準動作温度は２００°Ｆであり挿入物９８に対
する膨張の係数（ＣP ）は１２０×１０-6インチ／イン
チ／°Ｆであるとする。アルミニウムは、１３×１０ -6
インチ／インチ／°Ｆの膨張の係数（ＣA1）を有し、一
方鋼に対する係数（Ｃ st）は２つの軸受４８及び５０の
スタンドの変化（εΔｂ）の和は０．００５インチに達
するとする。トランスミッションＡの温度が７０°Ｆか
ら２００°Ｆに上がる時の最大設定変化（ＭＳＣ）は下
式になる： ＭＳＣ＝［１３（１３×１０-6）−１０（６．５×１０-6）］ （２２０−７０）−０．００５＝０．０１１インチ 挿入物９８は下式の長さ（１）を有さなければならな
い：
【００３３】
【数２】
【００３４】挿入物９８の線形膨張だけに頼るのは、挿
入物９８に屡々ほどよく収容しうる単カップ６２より大
きいラベット９２を必要とすることになる。しかし、挿
入物９８が、軸方向と同様半径方向に制限され、トラン
スミッションＡが大気温度にある時、軸方向圧縮の状態
に保持される場合、挿入物９８の材料の容量膨張は実質
的に線形膨張に変換される。換言すれば、半径方向と円
周方向の両方に制限される挿入物９８は、温度の増加か
ら軸方向膨張だけを受け、半径方向及び円周方向膨張と
して生じ、線形膨張として現われる。要するに、半径方
向制限は、線形膨張の係数が３つの係数で増加する容量
状態を生じる。
【００３５】従って、上記例に対する挿入物９８の長さ
（１）が容量基準で計算される場合、下式になる：
【００３６】
【数３】
【００３７】補償の容量原則を用いる為、挿入物の材料
は、多少可撓性であるべきで、この為、商標ビトンで市
販されるエラストマーのようなエラストマーは一般的に
より硬いポリマーよりよく適している。しかし、エラス
トマーはより硬いポリマーより容易に突出しがちである
ので、それが嵌入する補償リング９０及びラベット９２
及び孔３２又は５４は挿入物９８の突出を防止するよう
な形状とされるべきである。
【００３８】変形例の補償リング１１０（図4)は同様に
軸受３０又は５０の１つのカップ６２から開口するラベ
ット９２に嵌入する。リング１１０はビトンエラストマ
ーのような柔らかいエラストマーから形成される挿入物
１１２を含む。リング１１０は又互いにはめ込み、挿入
物１１２をカプセル化する夫々Ｕ字形断面の２つのバン
ド１１４及び１１６を含む。バンド１１４及び１１６
は、それらが金属から形成されてもよいが、相対的に硬
いポリマーから望ましくは成形される。小さい方のバン
ド１１６の湾曲部分はラベット９２の端面９２を支え、
一方大きい方のバンド１１４の湾曲部分はカップ６２の
背面８４を越えて存在する。挿入物１１２は、筐体２よ
りかなり大きい高熱膨張係数を有し、その円筒形面に沿
ったバンド１１４と１１６のどちらにも結合されない。
２つのバンド１１４及び１１６は、１つを他に対して摺
動させるのに共に十分緩く嵌合され、温度変化に応じて
膨張し、収縮する。
【００３９】更に別な変形例の補償リング１２０（図
５）は、軸受３０又は５０に対するカップ６２のラベッ
ト９２に嵌入するが、そのラベット９２の端面９６に沿
ったカップ６２は更にラベット９２に対する円筒形面９
４に開口する浅い環状溝１１２を設けられる。リング１
２０は高熱膨張係数を有するポリマー又はエラストマー
から形成される挿入物１２４を含む。挿入物１２０は事
実上ラベット９２を充填し、その内面に沿ってラベット
９２内にリング１２４を保持するよう溝１２２に突入す
るニッブ１２６を設けられる。挿入物１２４に加えて、
補償リング１２０はＵ字形状の裏当て要素１２８を含
む。挿入物１２４の一端は要素１２８に嵌入し、要素１
２８に結合される要素１２８の湾曲部分はカップ６２の
背面８４を越えて存在する。要素１２８は、相対的に硬
性ポリマーから成形されるが、鋼のような金属から打抜
かれうる。
【００４０】更に別な変形例の補償リング３０（図６，
７）はカップ６２の外方に向いた面８０から内方に向い
て設定された環状凹部又は溝１３２に嵌入し、これによ
りテーパレースウエイ８２と外方に向いた面８０との間
の背面８４に開口する。リング１３０はリング９０の相
方と同様である挿入物１３４及び環状背板１３６を有す
る。板１３６は、カップ６２の背面８４を越えて、少な
くとも一部に位置する。更に、挿入物１３４は、補償リ
ング１３０がカップ６２の環状溝１３２に嵌入するの
で、空気を逃がすことができる直列の軸方向に向いた溝
１３８を有する。更に、軸受３０又は５０の１つに対す
るカップ６２のラベット９２に嵌入する別な変形例の補
償リング１４０（図８）は補償の容量原則を用いるよう
設計される。それは、ビトンエラストマーのような可撓
性材料から形成された挿入物１４２と、挿入物１４２の
各端にある２つの裏当て板１４４とを含む。容量状態を
達成するよう半径方向に制限され、挿入物１４２は、ラ
ベット９２の円筒形面９４にしっかり嵌合し、同様にラ
ベット９２を含むカップ６２が位置する孔３２又は５４
の面をしっかり支える。これらの面の両方は、２つの裏
当て板１４４と良い封止がなされるよう加工される。こ
れに関して、各裏当て板１４４は、挿入物１４２の端部
が嵌入する溝を形成する後方に向いたフランジ１４６を
有し、挿入物１４２は２つのフランジ１４６間の裏当て
板１４４の夫々に結合されるフランジ１４６は挿入物１
４２の２つの円筒形面を平らにするシールリップを有す
る。内部フランジ１４６のリップ部はラベット９２の円
筒形面９４を支え、一方、外部フランジ１４６のリップ
部は、ラベット９２と補償リング１４０を囲むハウジン
グ孔３２又は５４の円筒形面を支える。フランジ１４６
及びそのシールリップは挿入物１４２の可撓性材料が重
量軸方向力の存在で裏当て板１４４を越えて突出するの
を防ぐ。裏当て板１４４は相対的に堅いポリマーから成
形され、筐体の肩部３４又は５８に向いて存在する裏当
て板はそれに埋込まれた鋼補強要素１４８を有してもよ
い。
【００４１】軸受３０から５０のいずれかのカップ６２
のラベット９２はそれらの軸受３０又は５０が補償リン
グ９０を収容することができる、一方、その為、非常に
コンパクトな方法で他のリング１１０，１２０，１３０
又は１４０のいくつか、に対し代わりの位置が囲む筐体
２内で利用可能である。これに関して、ハウジング孔３
２又は５４はカウンタボア１５０（図９）を提供するよ
うテーパころ６４の大きい端の領域で拡大される。孔３
２又は５４に嵌入する軸受３０又は５０は、そのレース
ウエイ８２の大きい端で、カウンタボア１５０を通っ
て、それを越えて突出するカップ１５２を有し、外方に
向いたフランジ１５４を設けられる。補償リング９０
は、カウンタボア１５０の端部の肩部と、カップ１５２
のフランジ１５４との間に嵌合し、カップ１５２の外方
に向いた円筒形面８０を囲む。フランジ１５４は、突出
を防ぐよう補償リング９０を半径方向及び円周方向に制
限し、膨張の容量原則に基くよう一体リップ部１５６又
は取付リングを設けられうる（図１０）。
【００４２】補償リング９０又はその為に他のリング１
１０，１２０，１３０又は１４０のいくつかでなされる
多くの面でインライントランスミッションＡに似るトラ
ンスアクスルＢ（図１１）で用いられる。
【００４３】トランスアクスルＢは、アルミニウム合金
から鋳造される筐体１６０と、更に入力軸１６２と、主
軸１６４と、差動軸１６６とを含み、これら全ては筐体
１６０内で回転し、鋼から形成される。入力軸１６２と
主軸１６４は互いに平行であり、キャリギア１６８は軸
１６２と１６４との間の速度比を変化させるよう種々の
組合せで噛合する。主軸１６４はより多くの噛合を介し
て、差動軸１６６と結合する。入力軸１６２は、直接構
成で筐体１６０の対向端に嵌入する２つの単列テーパこ
ろ軸受１７０及び１７２で回転する。主軸１６４は同様
に直接構成で筐体１６０に設定された２つの単列テーパ
ころ軸受１７４及び１７６で回転する。差動軸１６６の
噛合にも同じことがいえ：それは筐体１６０に嵌入する
一対の直接に取付けられたテーパころ軸受１７８を回転
するが、２つの軸受１７８間の拡がりは入力軸１６２の
軸受１７０及び１７２と、主軸１６４の軸受１７４及び
１７６との間の拡がりほど大きくはない。
【００４４】入力軸１６２に対する軸受１７０と１７２
の一方又は両方は、補償リング９０又は他のリング１１
０，１２０，１３０又は１４０と嵌合し、中間軸１６４
の軸受１７４及び１７６に関しても同じことが言える。
同様に、差動軸１６６の軸受１７８のいずれか１つは補
償リング９０を有するが、それらの軸受１７８間のより
小さい広がりは差動軸膨張及び収縮を減少させ、ほとん
どのトランスアクスルＢに対して、リング９０は差動軸
軸受１７８で必要ではない。
【００４５】補償リング９０，１１０，１２０，１３０
及び１４０がカップ上に取付けられる様に示されたが、
それらはコーン内に取付けてもよい（図１２）。本発明
は自動車トランスミッション及びトランスアクスルにも
適用しうる。
【００４６】本発明は、ここで開示した実施例に対する
あらゆる変更例及び変形例も含むものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化するに応じて更生された熱補償
軸受を設けたトランスミッションの断面図である。
【図２】熱補償軸受の１つの拡大断面図である。
【図３】熱補償軸受の１つに対する、補償リングを保持
するカップの拡大断面図である。
【図４】補償リングの変形例を設けたカップの断面図で
ある。
【図５】変形補償リングの別な変形例を設けたカップの
断面図である。
【図６】環状溝内に位置する変形補償リングの更に別の
変形例を設けられたカップの断面図である。
【図７】図６の７−７線で切截しカップの端を示す端面
図である。
【図８】容量膨張を用いるよう制限される補償リングの
変形例を設けたカップの断面図である。
【図９】フランジカップと筐体内のラベットに嵌合され
た補償リングの断面図である。
【図１０】補償リングを半径方向に制限するフランジ付
カップの断面図である。
【図１１】熱補償軸受を設けたトランスアクスルの断面
図である。
【図１２】コーンに取りつけられた補償リングを示す図
である。
【符号の説明】
２，１６０ 筐体 ４，６，８，１６２ 軸 １０，１６８ ギア ２０，３０，４４，１７０，１７２，１７４、１７６，
１７８ テーパころ軸受 ２２，３２，５２，５３，６８ 孔 ２４，２６，３４，５６，５８ 肩部 ３６ 背面 ４０ パイロット ４２ ポケット ４８，５０ 軸受 ６０ コーン ６２，１５２ カップ ６４ ころ ６６ ケージ ７０，８２ レースウエイ ７２ スラストリブ ７４ 保持リブ ７６ コーン背面 ８０，９４ 円筒形面 ８４ 背面 ９０，１１０，１２０，１３０，１４０ 補償リング ９２ ラベット ９６ 端面 ９８，１１２，１２４，１３４，１４２ 挿入物 １００ 裏当て板 １０２ ウェブ １１４，１１６ バンド １２２，１３２ 環状溝 １２６ ニッブ １２８ 裏当て要素 １３６ 板 １３８ 軸方向溝 １４４ 裏当て板 １４６，１５４ フランジ １４８ 鋼補強要素 １５０ カウンタボア １５６ 一体リップ １６４ 主軸 １６６ 差動軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロナルド ピー デイツカーホフ アメリカ合衆国 オハイオ 44641 ルイ スビル イースト ブロード 814番地 (72)発明者 ゲイリー イー クレイダー アメリカ合衆国 オハイオ 44647 マシ ロン エスダブリユー ミラースバーグ ロード 11250番地

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 外側に向いたレースウエイと該レースウ
    エイの一端に位置した背面とを有するインナレースと；
    インナレースの回りに位置し、内方に向いたレースウエ
    イと該レースウエイの一端に、両軸方向に面する２つの
    レースの背面とを有するアウタレースと；該レースの一
    方はその背面と同じ方向に向いた背面を更に有し；カッ
    プとコーンのレースウエイとの間に一列に位置したころ
    要素と；２つのレースのころ要素及びレースウエイはこ
    ろ要素がレース間にラジアル及びアキシャル荷重の両方
    を伝えるのを可能にするような形状とされており；イン
    ナ及びアウタレースに嵌合された部材間の差熱膨張を補
    償するための該一つのレースの裏当て面に対する補償手
    段を有し、 該補償手段は、高い熱膨張係数を有する材料から形成さ
    れることを特徴とする軸の周りの回転を容易にする減摩
    軸受。
  2. 【請求項２】 該一つのレースの裏当て面及び背面は軸
    方向にずれており、該一つのレースはその背面に開口す
    る凹部を有し、そのレースの裏当て面は凹部の端部にあ
    り、補償手段は凹部に位置することを特徴とする請求項
    １の軸受。
  3. 【請求項３】 衝合部を有する筐体と、筐体内にあり、
    筐体の衝合部の方に向き、これから軸方向に離間した衝
    合部を有する軸と組み合わされ、軸は筐体の材料と異な
    る熱膨張係数を有する材料から形成され、該軸受けの少
    なくとも２つは筐体内の軸を支持し、アキシャル及びラ
    ジアル荷重の両方を収容する形状とされ、筐体内におい
    て筐体の衝合部と互いに対向する軸との間の軸上に、取
    付けられ、軸受は軸を筐体内で軸方向にかつ、半径方向
    に制限する、請求項２の軸受。
  4. 【請求項４】 補償手段は筐体と軸との両方より実質的
    に大きい熱膨張係数を有することを特徴とする請求項３
    の組合せ。
  5. 【請求項５】 補償手段は、それが位置するレースに対
    する凹部に嵌入するリングであることを特徴とする請求
    項３の組合せ。
  6. 【請求項６】 補償手段は、それが半径方向に内方又は
    外方に膨張しないよう凹部に半径方向にしっかり、きち
    んと収容される可撓性材料を含み、これにより容積膨張
    収縮はそれ自体軸方向にのみ現われ、熱膨張係数による
    ものよりも大きいことを特徴とする請求項３の組合せ。
  7. 【請求項７】 リングは筐体の衝合部の方に向きこれに
    対する比較的硬い裏当て要素を含むことを特徴とする請
    求項５の組合せ。
  8. 【請求項８】 補償リングは、挿入物と、挿入物を共に
    実質的にカプセル化し、又、互いに伸縮するようにされ
    た第１及び第２の環状バンドを含み、挿入物は、筐体及
    び軸が形成される材料に対する熱膨張係数より大きい熱
    膨張の係数を有する材料から形成され、第１及び第２の
    バンドは、共に実質的に挿入物を半径方向に制限し、又
    挿入物が軸受の範囲の温度変化に応じて軸方向に膨張又
    は収縮する際、互いに対して軸方向に変位できることを
    特徴とする請求項３の組合せ。
  9. 【請求項９】 軸受は、外方に向いたレースウエイを設
    けたコーンと、内方に向いたレースウエイを設けたカッ
    プとを有し、カップとコーンのレースウエイの間に位置
    するテーパ付ころ軸受であり；ここで補償手段はカップ
    に嵌入し；筐体は補償手段が支持する肩部を設けてある
    ことを特徴とする請求項３の組合せ。
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