轴承构造体的制作方法

1.本公开涉及使用了锥形轴承的轴承构造体。


背景技术：

2.日本特开平8-261311中公开了一种使用锥形轴承来对变速箱内的轴进行支承的轴承构造体。一般，在使用了锥形轴承的轴承构造体中，为了在轴的旋转时使锥形轴承适当地进行动作，在组装时沿中心轴方向施加预加载荷即预载(preload)。但是，在变速箱和轴由不同的材料形成的情况下，若在动作时轴承构造体升温，则因两者的热膨胀差而载荷下降，有可能无法充分发挥锥形轴承的轴承功能。因此，在日本特开平8-261311的轴承构造体中，为了吸收变速箱与轴的热膨胀差，在锥形轴承与衬垫(shim)之间设置环状的垫圈(spacer)，使垫圈由热膨胀系数不同的两种材料构成。
3.然而，在上述的以往的轴承构造体中，需要由两种不同的材料形成的垫圈，因此存在部件件数增加并且其组装工时也增大这样的问题。因此，期望利用与以往不同的构造来防止在动作时中心轴方向的载荷过度下降的技术。需要说明的是，这种课题并不限于对变速箱内的轴进行支承的轴承构造体，通常是使用了锥形轴承的轴承构造体中共通的课题。


技术实现要素：

4.本公开能够作为以下的方式来实现。
5.(1)根据本公开的一方式，提供一种对设置于第一部件的能够旋转的第二部件进行支承的轴承构造体。该轴承构造体具备：锥形轴承，设置于所述第一部件与所述第二部件之间；以及衬垫，在与所述锥形轴承和所述第一部件分别接触的状态下设置于所述锥形轴承与所述第一部件之间，所述第一部件和所述衬垫中的至少一方具有容易变形部，所述容易变形部由于所述轴承构造体的组装而沿着与所述轴承构造体的中心轴大致平行的方向变形。
6.根据该轴承构造体，在第一部件和所述衬垫中的至少一方中设置的容易变形部由于轴承构造体的组装而变形，因此能够防止在动作时中心轴方向的载荷过度下降。
7.(2)在上述轴承构造体中，可以的是，所述容易变形部形成为沿着与所述中心轴大致平行的方向从所述第一部件的主体部分朝向所述衬垫突出的突出部，以在所述突出部的前端处与所述衬垫接触的方式构成。
8.(3)在上述轴承构造体中，可以的是，所述突出部在包含所述中心轴的截面中具有厚度从所述第一部件的所述主体部分朝向所述突出部的前端减小的锥形形状。
9.(4)在上述轴承构造体中，可以的是，所述容易变形部形成为沿着与所述中心轴大致垂直的方向从所述第一部件的主体部分朝向所述中心轴突出的突出部，以所述突出部的侧面与所述衬垫接触的方式构成。
10.(5)在上述轴承构造体中，可以的是，所述容易变形部通过所述衬垫的整体来构成，所述衬垫具有与所述第一部件接触的第一接触部、与所述锥形轴承接触的第二接触部、
设于所述第一接触部与所述第二接触部之间并与所述第一部件和所述锥形轴承都分离的中间部。
11.(6)在上述轴承构造体中，可以的是，所述容易变形部具有碟形弹簧形状。
12.(7)在上述轴承构造体中，可以的是，所述中间部在包含所述中心轴的截面中具有沿与所述中心轴大致垂直的方向延伸的大致矩形状的形状，所述第一接触部具有从所述中间部朝向所述第一部件突出的形状，所述第二接触部具有从所述中间部朝向所述锥形轴承突出的形状。
13.(8)在上述轴承构造体中，可以的是，所述容易变形部通过所述衬垫的整体来构成，所述衬垫具有与所述第一部件接触的第一接触部分和与所述锥形轴承接触的第二接触部分中的至少一方被分割成多个局部接触部的结构。
14.(9)在上述轴承构造体中，可以的是，所述容易变形部通过所述第一部件与所述衬垫的组合来构成，所述衬垫构成为在包含所述中心轴的截面中具有沿着与所述中心轴大致垂直的方向延伸的大致矩形状的形状，并且具有与所述锥形轴承接触的接触部和从所述接触部进一步朝向所述中心轴延伸的延伸部，所述第一部件构成为具有沿着与所述中心轴大致平行的方向从所述第一部件的主体部分朝向所述衬垫突出的突出部，在所述突出部的前端处与所述衬垫的所述延伸部接触。
附图说明
15.本发明的实施方式的特征、优点、技术及工业意义通过参照附图如下来描述，其中相同的数字表示相同的元件，其中：
16.图1是轴承构造体的剖视图。
17.图2是表示比较例的轴承构造体的说明图。
18.图3是表示比较例的常温和高温下的轴向的载荷的变化的说明图。
19.图4是表示第一实施方式的轴承构造体的说明图。
20.图5是表示第一实施方式的常温和高温下的轴向的载荷的变化的说明图。
21.图6是表示第二实施方式的轴承构造体的说明图。
22.图7是表示第三实施方式的轴承构造体的说明图。
23.图8是表示第四实施方式的轴承构造体的说明图。
24.图9是表示第五实施方式的轴承构造体的说明图。
25.图10是表示第六实施方式的轴承构造体的说明图。
26.图11是表示第七实施方式的轴承构造体的说明图。
具体实施方式
27.图1是用包含轴承构造体100的中心轴ax的平面将轴承构造体100剖切的剖视图。轴承构造体100具有作为箱体的第一部件10、作为设置于第一部件10的能够旋转的旋转体的第二部件20、设置于第一部件10与第二部件20之间的锥形轴承30、设置于锥形轴承30与第一部件10之间的衬垫40。锥形轴承30分别设置于轴承构造体100的两个端部的附近，具有将第二部件20支承成能够旋转并且沿着中心轴方向对第二部件20进行定位的功能。轴承构造体100具有以中心轴ax为中心的大致旋转对称的形状。衬垫40是在组装轴承构造体100时
用于进行精度调整的构件。衬垫40还使用于沿与中心轴ax平行的方向施加适当的预加载荷即预载。第一部件10例如为变速箱，第二部件20为轴。第一部件10和第二部件用不同的材质形成，热膨胀率彼此不同。例如，第一部件10为轻合金制，第二部件20为钢制。在典型例中，第一部件10与第二部件20相比热膨胀率更高。锥形轴承30和衬垫40分别都为金属制。
28.图2是表示比较例的轴承构造体100的说明图。图2相当于将图1的一部分放大的图。不过，第一部件10和第二部件20的形状与图1相比简化。这点在后述的各种实施方式中也一样。衬垫40在包含中心轴ax的截面中具有沿着与轴承构造体100的中心轴ax大致垂直的方向延伸的大致矩形状的形状。换言之，衬垫40具有平板环状的形状。通过调整沿着与中心轴ax平行的方向测量到的衬垫40的厚度，能够调整在轴承构造体100的组装时施加的预载。
29.图3是表示比较例的轴承构造体100中的常温和高温下的载荷的变化的说明图。图3的横轴表示与轴承构造体100的中心轴ax平行的方向的变形量，纵轴表示载荷。需要说明的是，也将与中心轴ax平行的方向称为中心轴方向或轴向。在比较例中，即使常温下在组装轴承构造体100时施加预载p1，在轴承构造体100的动作时变成高温时轴向的变形量也减少，轴向的载荷p2有可能几乎都消失。因此，在以下示出的各种实施方式中，通过在第一部件10和衬垫40中的至少一方中形成与中心轴ax大致平行的方向上的刚性较低且容易变形的容易变形部，由此防止轴向的载荷过度下降。容易变形部优选构成为锥形轴承30、衬垫40、与衬垫40接触的第一部件10的接触部分、与锥形轴承30接触的第二部件20的接触部分中与预载对应的弹性变形量最大的部分。并且，容易变形部更优选构成为轴承构造体100中与预载对应的弹性变形量最大的部分。
30.图4是表示第一实施方式的轴承构造体100a的说明图。该轴承构造体100a的第一部件10a具有主体部分12a和沿着与轴承构造体100a的中心轴ax大致平行的方向从主体部分12a朝向衬垫40突出的突出部14a。突出部14a的前端与衬垫40接触。该突出部14a的与中心轴ax大致平行的方向上的刚性较低。即，突出部14a构成为通过轴承构造体100a的组装而沿着与轴承构造体100a的中心轴ax大致平行的方向变形的容易变形部。并且，在第一实施方式中，突出部14a在包含中心轴ax的截面中具有厚度从第一部件10a的主体部分12a朝向突出部14a的前端减小的锥形形状。需要说明的是，突出部14a的厚度是沿着与中心轴ax大致垂直的方向测量的尺寸。若将突出部14a形成为这样的锥形状的形状，则能够使沿着与中心轴ax大致平行的方向的变形变大，能够施加足够的预载。需要说明的是，图4中的各部件的形状和上述的各部件的形状的说明表示施加预载前的状态即变形前的状态。这点在后述的其他的实施方式的图和说明中也一样。
31.图5是表示第一实施方式的轴承构造体100a中的常温和高温下的载荷的变化的说明图。在图4所示的第一实施方式的构造中，第一部件10a的突出部14a形成为容易变形部，因此常温下的组装时施加的预载p1即使在变成高温的动作时也不会过度下降，维持足够的载荷p2。
32.如此，在第一实施方式中，在第一部件10a设有从第一部件10a的主体部分12a朝向衬垫40突出的突出部14a，该突出部14a作为通过轴承构造体100a的组装而沿着与轴承构造体100a的中心轴ax大致平行的方向变形的容易变形部起作用。其结果是，能够防止在轴承构造体100a的动作时轴向的载荷过度下降。并且，与上述的现有技术相比，部件件数较少，
也能够防止组装工时的增加。
33.图6是表示第二实施方式的轴承构造体100b的说明图。该轴承构造体100b的第一部件10b也与第一实施方式一样具有主体部分12b和沿着与轴承构造体100b的中心轴ax大致平行的方向从主体部分12b朝向衬垫40突出的突出部14b。突出部14b的前端与衬垫40接触。该突出部14b的与中心轴ax大致平行的方向上的刚性也较低，也作为通过轴承构造体100b的组装而沿着与轴承构造体100b的中心轴ax大致平行的方向变形的容易变形部起作用。并且，第二实施方式的突出部14b在包含中心轴ax的截面中具有沿与中心轴ax大致平行的方向延伸的大致矩形状的形状。在该突出部14b中，通过调整沿着与中心轴ax大致垂直的方向测量的厚度，能够容易地施加适当的预载。
34.图7是表示第三实施方式的轴承构造体100c的说明图。该轴承构造体100c的第一部件10c具有主体部分12c和沿着与轴承构造体100a的中心轴ax大致垂直的方向从主体部分12c朝向中心轴ax突出的突出部14c。突出部14c的侧面与衬垫40接触。该突出部14c的与中心轴ax大致平行的方向上的刚性也较低。即，突出部14c构成为通过轴承构造体100c的组装而沿着与轴承构造体100c的中心轴ax大致平行的方向变形的容易变形部。并且，在第三实施方式中，突出部14c在包含中心轴ax的截面中具有沿与中心轴ax大致垂直的方向延伸的大致矩形状的形状。在该突出部14c中，通过调整沿着与中心轴ax大致平行的方向测量的厚度，能够容易地施加适当的预载。
35.图8是表示第四实施方式的轴承构造体100d的说明图。该轴承构造体100d的衬垫40d的整体构成为沿着与中心轴ax大致平行的方向的刚性较低且容易变形的容易变形部。具体而言，衬垫40d具有与第一部件10接触的第一接触部41d、与锥形轴承30接触的第二接触部42d、设于第一接触部41d与第二接触部42d之间的中间部43d。中间部43d与第一部件10和锥形轴承30都分离。并且，第一接触部41d与锥形轴承30不接触，第二接触部42d与第一部件10不接触。该衬垫40d在包含中心轴ax的截面中具有沿从中心轴ax倾斜的方向延伸的大致四边形的形状。换言之，衬垫40d具有与碟形弹簧相同的形状即盘形弹簧形状。在该衬垫40d中，通过调整沿着与中心轴ax大致平行的方向测量的衬垫40d的高度和中间部43d的厚度，能够容易地施加适当的预载。
36.图9是表示第五实施方式的轴承构造体100e的说明图。该轴承构造体100e也与第四实施方式一样，衬垫40e的整体构成为沿着与中心轴ax大致平行的方向的刚性较低且容易变形的容易变形部。具体而言，衬垫40e具有与第一部件10接触的第一接触部41e、与锥形轴承30接触的第二接触部42e、设于第一接触部41e与第二接触部42e之间的中间部43e。中间部43e与第一部件10和锥形轴承30都分离。并且，第一接触部41e与锥形轴承30不接触，第二接触部42e与第一部件10不接触。中间部43e在包含中心轴ax的截面中具有沿与中心轴ax大致垂直的方向延伸的大致矩形状的形状。并且，第一接触部41e具有从中间部43e朝向第一部件10突出的形状，第二接触部42e具有从中间部43e朝向锥形轴承30突出的形状。在该衬垫40e中，通过调整沿着与中心轴ax大致垂直的方向测量的第一接触部41e以及第二接触部42e的宽度和沿着与中心轴ax大致平行的方向测量的中间部43e的厚度，能够容易地施加适当的预载。
37.图10是表示第六实施方式的轴承构造体100f的说明图。该轴承构造体100f的衬垫40f的整体也构成为沿着与中心轴ax大致平行的方向的刚性较低且容易变形的容易变形
部。具体而言，衬垫40f具有与第一部件10接触的第一接触部分44f和与锥形轴承30接触的第二接触部分45f。第二接触部分45f被分割成多个。将分割的各个接触部分45f称为局部接触部45f。在多个局部接触部45f之间形成有槽。在该衬垫40f中，通过调整局部接触部45f的个数和沿着与中心轴ax大致垂直的方向测量的局部接触部45f的宽度，能够容易地施加适当的预载。需要说明的是，多个局部接触部也可以设于第一接触部分44f，而不是第二接触部分45f。即，优选第一接触部分44f和第二接触部分45f中的至少一方被分割成多个局部接触部。
38.图11是表示第七实施方式的轴承构造体100g的说明图。在该轴承构造体100g中，通过第一部件10g与衬垫40g的组合来构成容易变形部。衬垫40g在包含中心轴ax的截面中具有沿着与中心轴ax大致垂直的方向延伸的大致矩形状的形状。并且，可考虑衬垫40g构成为具有与锥形轴承30接触的接触部46g和从接触部46g进一步朝向中心轴ax延伸的延伸部47g。第一部件10g具有主体部分12g和沿着与中心轴ax大致平行的方向从主体部分12g朝向衬垫40g突出的突出部14g。突出部24g的前端与衬垫40g的延伸部47g接触。在该结构中，通过调整沿着与中心轴ax大致平行的方向测量的衬垫40g的厚度和突出部14g的位置，能够容易地施加适当的预载。
39.如以上那样，在上述的各种实施方式中，在第一部件和衬垫中的至少一方中设置的容易变形部通过轴承构造体的组装而变形，因此能够防止在轴承构造体的动作时轴向的载荷过度下降。
40.本公开并不限于上述的实施方式和实施方式、变形例，能够在不脱离其宗旨的范围内用各种各样的结构来实现。例如，发明内容一栏中记载的各方式中的技术性特征所对应的实施方式、实施方式、变形例中的技术性特征为了解决上述的课题的一部分或全部，或者为了达成上述的效果的一部分或全部，能够适当进行替换或组合。并且，若该技术性特征在本说明书中未作为必须的内容来说明，则能够适当删除。