JP2004108514A - ころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】シェル形の外輪を有するころ軸受において、外輪の形状安定化と、ころの回転調子の安定化とを図る。
【解決手段】シェル形の外輪４の軸方向一側に設けている第２屈曲片４ｃを、外輪４の内側へ入りこむように屈曲することで、斜め姿勢にしている。この第２屈曲片４ｃの内側面に、針状ころ５の端面に対して対向する凸状湾曲面４ｄを設けている。これにより、外輪４の第２屈曲片４ｃが外力を受けたときに外輪４の内側にさらに倒れ込むことが回避される。しかも、第２屈曲片４ｃに対して針状ころ５が干渉したときに、針状ころ５の端面が第２屈曲片４ｃの内側面に設けてある凸状湾曲面５ｄの径方向途中部分に対して接触することになって、従来例のようなエッジ当たりを起こさずに済む。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ころ軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来例のシェル形の針状ころ軸受として、図７に示すようなものがある（例えば、特許文献１参照）。図中、８１はシェル形の針状ころ軸受の全体、８２はシェル形の外輪、８３は複数の針状ころである。
【０００３】
外輪８２は、一枚の金属板をプレス加工することにより製作されるもので、円筒部８２ａの軸方向両側に径方向内向きの屈曲片８２ｂ，８２ｃが設けられている。この屈曲片８２ｂ，８２ｃは、円筒部８２ａに対してほぼ９０度の角度をつけて屈曲されている。
【０００４】
上記シェル形の外輪８２において、第１の屈曲片８２ｂは、円筒部８２ａよりもわずかに厚く設定されているが、第２の屈曲片８２ｃや円筒部８２ａにおいて第２の屈曲片８２ｃ寄りの領域は、円筒部８２ａの軌道面領域の厚みよりも薄く設定されている。このように第２の屈曲片８２ｃを薄肉にしている理由は、第２の屈曲片８２ｃが外輪８２をプレス加工により有底円筒形に絞り成形した後で、曲げ加工されるものであり、この後曲げ作業を容易とするためである。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１０６５７６号公報（図７、図８、図９）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記針状ころ軸受８１は、仮に、薄肉の第２屈曲片８２ｃが何らかの原因でわずかでも軸方向内方へ向けて斜めに変形してしまうと、針状ころ８３が軸方向に変位したときに、針状ころ８３の端面が第２屈曲片８２ｃの先端の内側角部に干渉し、エッジ当たりすることになる。このようなエッジ当たりが起こると、油膜切れが発生して、焼付きを起こすおそれがある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、金属板をプレス加工して製作されるシェル形の外輪と、この外輪の内周に配置される複数のころとを含む。前記外輪の軸方向両側に径方向内向きに屈曲された屈曲片が設けられている。この２つの屈曲片のうち少なくとも一方が、外輪の内側へ入り込むように斜め姿勢にされている。この屈曲片の内側面が凸状湾曲面とされていて、この凸状湾曲面がころの端面に対して軸方向で対向されている。
【０００８】
この場合、前記一方の屈曲片を外輪の内側に入り込んでいるから、当該屈曲片が外力を受けたときに外輪の内側にさらに倒れこむように変形するという不具合が発生しにくくなる。また、ころが軸方向に変位して前記屈曲片に対して干渉したときでも、ころの端面が前記屈曲片の内側面に設けてある凸状湾曲面の径方向途中部分に対して接触することになるから、従来例のようなエッジ当たりが起こらなくなる。
【０００９】
なお、上記凸状湾曲面は、ころの端面に対し面当たりするように、ころ端面と平行な平面にしたものを含む。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１から図３に本発明の一実施形態を示している。この実施形態では、ころ軸受としてシェル形の針状ころ軸受を例に挙げる。図例の針状ころ軸受３は、シェル形の外輪４と、複数の針状ころ５とを含む構成であり、総ころタイプになっている。
【００１１】
シェル形の外輪４は、円筒部４ａの軸方向両側に屈曲片４ｂ，４ｃを設けた形状になっている。このシェル形の外輪４は、一枚の金属板（薄鋼板など）をプレス加工することにより屈曲して製作されるものである。
【００１２】
針状ころ５は、その両端面が回転軸線に対して直交する面にほぼ平行な形状とされており、外周面と端面との角部が丸く面取りされている。この針状ころ５の端面は、ほぼ平行であるが、多少波打った形状になったものでもよい。この針状ころ５は、外輪４の２つの屈曲片４ｂ，４ｃで軸方向への変位量が規制される。なお、針状ころ５の端面と２つの屈曲片４ｂ，４ｃとの間には所定の隙間が設けられている。
【００１３】
ところで、上記シェル形の外輪４において、第１の屈曲片４ｂは、円筒部４ａよりもわずかに厚く設定されているが、第２の屈曲片４ｃや円筒部４ａにおいて第２の屈曲片４ｃ寄りの領域は、円筒部４ａの軌道面領域の厚みよりも薄く設定されている。このように第２の屈曲片４ｃを薄肉にしている理由は、この第２の屈曲片４ｃが外輪４をプレス加工により有底円筒形に絞り成形した後で、曲げ加工されるものであり、この後曲げ作業を容易とするためである。
【００１４】
この実施形態では、上記第１屈曲片４ｂを円筒部４ａに対して一般的なものと同様にほぼ９０度の角度をつけて屈曲しているが、上記第２屈曲片４ｃの屈曲形状を工夫している。
【００１５】
つまり、第２屈曲片４ｃは、外輪４の円筒部４ａの端部において径方向に沿う面Ｘよりも外輪４の内側へ入り込むように斜め姿勢にされている。
【００１６】
なお、円筒部４ａに対する第２屈曲片４ｃの屈曲角θ１は、９０度を越えて１２０度未満、好ましくは、１００度に設定することができる。言い換えれば、径方向に沿う面Ｘと第２屈曲片４ｃの中心線Ｙとで挟む角度θ２は、０〜３０度になるが、この角度θ２は好ましくは１０度以下に設定することができる。
【００１７】
そして、第２屈曲片４ｃの内側面は、微小に湾曲した凸状湾曲面４ｄとされている。
【００１８】
次に、上記シェル形外輪４の製造手順の一例を説明する。
【００１９】
まず、一枚の金属板をプレス加工により有底円筒形に絞り成形し、この有底円筒形に加工した加工品の底に円形孔を開ける。これにより、第１屈曲片４ｂが得られる。なお、上記絞り成形前の段階で、有底円筒形に加工した加工品の開口側の内周面に相当する領域を薄肉化する。この薄肉化は、予めプレス加工により潰すことにより行うか、あるいは切削加工により行うことができる。この後、有底円筒形に加工した加工品の前記薄肉部分を径方向内向きに屈曲することにより、第２屈曲片４ｃを得る。
【００２０】
この実施形態では、上記絞り成形を行う過程において、図３（ａ）に示すように、有底円筒形に加工した加工品の上記薄肉部分４１を予め径方向外向きに反らせるようにしておき、図３（ｂ）に示すように、２つの金型１５Ａ，１５Ｂを用いて、前記薄肉部分４１における先端側を切断して除去することにより、薄肉部分４１の内周面において先端側領域に、上記凸状湾曲面４ｄを確保することができる。このようにして得た加工品の薄肉部分４１を上述したように屈曲させれば、図１に示す第２屈曲片４ｃを得ることができるのである。
【００２１】
以上説明した実施形態では、第２屈曲片４ｃを外輪４の内側に入り込むように斜め姿勢にしているから、この第２屈曲片４ｃが外力を受けたときに外輪４の内側にさらに倒れこむように変形するという不具合が発生しにくくなるなど、製品信頼性を向上できるようになる。
【００２２】
そして、外輪４の第２屈曲片４ｃの内側面に、凸状湾曲面４ｄを設けているから、図２に示すように、針状ころ５が軸方向に変位して第２屈曲片４ｃに対して干渉したときに、針状ころ５の端面が第２屈曲片４ｃの内側面に設けてある凸状湾曲面４ｄの径方向途中部分に対して接触することになり、従来例のようなエッジ当たりが起こらなくなる。これにより、この実施形態の針状ころ軸受３では、従来例のように、針状ころ５の端面で油膜切れして焼付きを起こすという不具合を確実に回避でき、結果的に、針状ころ５の回転調子を安定化できるなど、針状ころ軸受３の転がり特性の安定化に貢献できる。
【００２３】
仮に、第２屈曲片４ｃが外力を受けることによって軸方向内方へ向けて変形された場合でも、第２屈曲片４ｃの内側面に設けてある凸状湾曲面４ｄの径方向途中部分が針状ころ５の端面に対して接触することになるので、従来例のようなエッジ当たりが起こることを防止できる。
【００２４】
なお、本発明は上述した実施形態のみに限定されるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。
【００２５】
（１）上記実施形態では、シェル形の針状ころ軸受３を例に挙げたが、ころ軸受とすることができる。
【００２６】
（２）上記実施形態に示すシェル形の針状ころ軸受３において、図４から図６に示すように、保持器リング６を用いたものも本発明に含まれる。この場合、シェル形外輪４の第１、第２屈曲片４ｂ，４ｃの内径寸法を、針状ころ５それぞれの中心を結ぶ円の直径（ＰＣＤ）よりも大径としている。そして、これらの第１、第２屈曲片４ｂ，４ｃの内周面は、保持器リング６との干渉を考慮して、針状ころ５それぞれの中心を結ぶ円の直径（ＰＣＤ）や保持器リング６の外周面に対してほぼ平行に設定されている。さらに、保持器リング６の外径は、図５に示すように、針状ころ５それぞれの中心を結ぶ円の直径（ＰＣＤ）よりも小さく設定されるとともに、ポケット６ａの周方向幅Ｗが針状ころ５の直径Ｒよりも小さく設定されることによって、針状ころ５が保持器リング６のポケット６ａから内径側へ抜け出ないようになっている。
【００２７】
これにより、保持器リング６が径方向に変位したときに、保持器リング６の外周面が第１、第２の屈曲片４ｂ，４ｃに対して面で接触して案内されるようになる。これにより、保持器リング６が第１、第２屈曲片４ｂ，４ｃに対して干渉したときに、エッジ当たりせずに、面で接触することになるので、保持器リング６の回転調子に悪影響を与えずに済む。
【００２８】
ところで、上記保持器リング６については、合成樹脂を射出成形することにより製作されるものとしてもよい。前記合成樹脂としては、高強度、高耐熱性を有する合成樹脂、例えばＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ナイロン４６、ナイロン６６などとすることができる。この場合、プレス加工で製作する場合に比べて簡単かつローコストで製作できる。しかも、保持器リング６を合成樹脂で製作した場合には、当該保持器リング６が外輪４の屈曲片４ｂ，４ｃに対してすべり接触したときに、金属どうしのすべり接触とならないので、外輪４が損傷しにくくなる点で有利となる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明では、外輪の軸方向一側に設けてある屈曲片を外輪の内側に入り込むように斜め姿勢にしているから、この屈曲片が外力を受けたときに外輪の内側にさらに倒れこむように変形するという不具合が発生しにくくなるなど、製品信頼性を向上できるようになる。
【００３０】
また、上記斜め姿勢の屈曲片に対してころが干渉したときに、ころの端面が前記屈曲片の内側面に設けてある凸状湾曲面の径方向途中部分に対して接触することになるから、従来例のようなエッジ当たりを起こさずに済む。したがって、ころの回転調子を安定化できるなど、ころ軸受の転がり特性の安定化に貢献できる。
【００３１】
万一、上記斜め姿勢の屈曲片が外力を受けることによって軸方向内方へ向けて変形された場合でも、前記屈曲片の内側面に設けてある凸状湾曲面の径方向途中部分がころの端面に対して接触することになるので、従来例のようなエッジ当たりが起こることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るシェル形の針状ころ軸受の上半分を示す断面図
【図２】図１の針状ころが第２屈曲片に干渉した状態を拡大して示す図
【図３】図１のシェル形外輪の製作手順を示す図
【図４】本発明の他の実施形態に係るシェル形の針状ころ軸受で、図１に対応する図
【図５】図４の（５）−（５）線断面の矢視図
【図６】図４の針状ころが第２屈曲片に干渉した状態を拡大して示す図
【図７】従来例のシェル形の針状ころ軸受の上半分を示す断面図
【符号の説明】
１　　　外筒　　　　　　　　　　２　　　軸体
３　　　針状ころ軸受　　　　　　４　　　シェル形の外輪
５　　　針状ころ　　　　　　　　６　　　保持器リング
４ｂ　　外輪の第１屈曲片　　　　４ｃ　　外輪の第２屈曲片
４ｄ　　第２屈曲片の凸状湾曲面

Claims (1)

1. 金属板をプレス加工して製作されるシェル形の外輪と、この外輪の内周に配置される複数のころとを含み、
   前記外輪の軸方向両側に径方向内向きに屈曲された屈曲片が設けられており、この２つの屈曲片のうち少なくとも一方が、外輪の内側へ入り込むように斜め姿勢にされており、この屈曲片の内側面が凸状湾曲面とされていて、この凸状湾曲面がころの端面に対して軸方向で対向されている、ころ軸受。

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