JP2004197761A - Shell roller bearing - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シェル形ころ軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】
シェル形ころ軸受例えば十字軸継手などに用いられるシェル形針状ころ軸受は、一般に、外輪内周側に円筒形保持器や環状シールを挿入してから鍔部を径方向内向きに後曲げ加工してそれらの抜け出しを防止した構造を有する。このような外輪は、従来では、所要の硬さを得るために全体に浸炭焼入れ処理が施されてから、鍔部の後曲げ加工を可能とするため該鍔部に対して高周波焼鈍等の軟化処理が施される(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−89550号公報(図12−図15)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記シェル形針状ころ軸受では、鍔部にコストのかかる軟化処理を施す必要がある。環状シールとして後曲げ加工に際して変形しないようにコストのかかる芯金付きのものを使用する必要がある。鍔部の後曲げ加工に際して硬度が低い鍔部にしわや割れが発生する可能性がある。鍔部は硬度が低くて塑性変形しやすいから軸受組み付け対象に対する圧入時に方向性があり、製品として扱いにくい、などの課題がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、全体が焼入れ硬化されたシェル形外輪が備える鍔部の内径をD0、前記シェル形外輪に組み込まれる保持器の外径をD2、前記保持器に保持されているころの外接円径をD3として、これらが、D0≧D2、D3の関係を満足するように設定されているとともに、前記保持器と鍔部との間には前記鍔部の内径より大きい外径を有する弾性材からなるシールが弾性圧縮状態で装着されていることを特徴とするシェル形針状ころ軸受である。
【0006】
本発明によると、前記関係により鍔部に後曲げ加工を必要としない構造であるから、外輪に浸炭熱処理を施した後に鍔部にコストがかかる高周波焼鈍や防炭処理などの軟化処理を施す必要がない。つまり、その軟化処理工程を削減できることにより、製造コストを大幅に削減できるようになるとともに、鍔部に後曲げ加工するときに割れなどの発生のおそれがない。鍔部は軟化処理されておらず塑性変形しにくい強度が大きいものとなっているから、外輪の両端部に鍔部があっても軸受組み付け対象に対する圧入時に鍔部に方向性を考える必要が無くなり製品として非常に扱いやすくなる。
【0007】
そして、特に本発明の場合、保持器はその外径が鍔部の内径より小さいから、簡単に外輪に装着できる一方で、鍔部の内径より大きな外径を有する弾性材からなるシールが弾性圧縮状態で装着されているから、保持器はその外径が鍔部の内径より小さいにもかかわらず抜け止めされることになる。特に、シールが弾性材からなるので、芯金付きシールよりもコストがより安く済む。
【0008】
本発明は、好ましくは、前記鍔部を軸方向に対して90度以上当該軸受内方へ曲げ込む。こうした場合、シールの組み込み性や抜け止め性が向上するとともに、ハウジングに外輪を組み込むときの鍔部の強度が向上して好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施形態に係るシェル形針状ころ軸受を詳細に説明する。この実施形態のシェル形針状ころ軸受は、例えば十字軸継手の十字軸とヨークとの間に挿入されて十字軸を支持する軸受として使用されるが、その使用対象には限定されない。図1は、本発明の実施形態に係るシェル形針状ころ軸受の断面図、図2は、図1の要部の拡大図である。これらの図を参照して、本発明の実施形態に係るシェル形針状ころ軸受は、シェル形の外輪2、円筒形の保持器4、複数の針状ころ6、および環状の弾性シール8を備える。
【0010】
外輪2は、円筒部21と、シール収納部22と、鍔部23と、底部24とを含み、円筒部21の一方側が底部24で閉じられた底付きシェル形となっている。保持器4は、周方向等間隔に針状ころ6を収納保持するポケット41を有し、針状ころ6は、これら各ポケット41に抜け止めされた状態で1つずつ収納される。
【0011】
針状ころ6は、各ポケット41内を径方向内外に若干移動可能な状態で抜け止めされる。針状ころ6を円筒形保持器4の各ポケットに保持させた状態で、針状ころ6を、ポケット41の内径側に移動させると両者を含む外径は保持器4の外径にほぼ一致させられる。なお、針状ころ6の径方向内方への最大移動位置を二点鎖線で示している。
【0012】
シール収納部22は、円筒部21の軸方向一方側において該円筒部21に連成され円筒部21よりもその内径面26側において薄肉にされて環状弾性シール8を収納できる溝幅を有する環状溝形状になっている。
【0013】
鍔部23は、シール収納部22の軸方向一方側に一体に設けられており、径方向内方に湾曲された形状を有する。鍔部23は、シール収納部22よりも薄肉に形成されており、円筒部21の端部とシール収納部22との間で弾性シール8の収納に適した溝形状を構成している。
【0014】
外輪2は、SPB2S等の低炭素鋼からなり、全体に浸炭熱処理されている。つまり、鍔部23は、二点鎖線で示すようにシール収納部22方向に延びた状態から折り曲げられ、その後に、外輪2全体が、前記鍔部23の折り曲げの状態から浸炭熱処理が施されている。上記浸炭熱処理は周知であるから、その説明は省略する。
【0015】
弾性シール8は、外径形状が円筒面形状とされた芯金無しのゴムや樹脂などの弾性材により構成されている。弾性シール8は、環状の胴体部81と、この胴体部81から軸方向一方に向けて肉厚一様とされて延びる径方向外側の環状厚肉部82と、胴体部81から軸方向一方側に向かって肉厚一様とされて延びかつ先端に径方向内向きの弾性リップ83aを有する径方向内側の環状薄肉部83とを含む。こうした構造を有する弾性シール8の外径面25は、シール収納部22の内径面26に当接している。なお、弾性シール8の外径面25の形状は、円筒面形状ばかりでなく、テーパ面形状も考えられる。
【0016】
弾性シール8は、シール収納部22に収納されていないときは、二点鎖線で示すような外径を有する。弾性シール8は、シール収納部22に収納されるとき、その外径面25は、シール収納部22の内径面26により二点鎖線の位置から図示実線のように弾性圧縮され、該内径面26に全面密着する。弾性シール8の薄肉部83は、薄肉とされていることで、弾性のリップ83aの摺動性や接触性を高めており、その先端のリップ83aは外輪2に挿通される不図示の十字軸の外周面に当接することにより当該シェル形針状ころ軸受の内部を外部から密封する。
【0017】
以上の構成において、鍔部23の内径をD0、円筒部21の内径をD1、保持器4の外径をD2とすると、円筒部21内部に保持器4に針状ころ6を保持させない状態で円筒部21に保持器4を組み込むときは、これらの間にD1≧D0≧D2を満足する関係が成立するように、鍔部23や保持器4が構成されている。
【0018】
なお、製作公差を考慮する場合には、D0を鍔部23の最小内径とみなし、D2を保持器4の最大外径に真円度0.1mmを加えた値とみなしてもよい。
【0019】
また、保持器4に針状ころ6が保持されているときは、保持器4に保持された状態での針状ころ6の外接円径をD3とすると、D1≧D0≧D3、D2を満足する関係が成立するように、鍔部23や保持器4や針状ころ6が構成されている。
【0020】
この関係においても製作公差を考慮する場合には、D0を鍔部23の最小内径とみなし、D2を保持器4の最大外径に真円度0.1mmを加えた値とみなしてもよい。
【0021】
このような関係においては、保持器4と針状ころ6とを、鍔部23を介して、円筒部21の内部に簡単に組み込むことができる。さらに、弾性シール8を変形させて鍔部23から嵌め込むことができる。
【0022】
上述の実施形態の場合、鍔部23が折り曲げられた状態から保持器4と針状ころ6とを筒部21内周に挿入することができる構造であるから、外輪2に浸炭熱処理を施した後に鍔部23にコストのかかる軟化処理を施す必要がない。また、鍔部23の後曲げ加工が不要であるから、後曲げ加工に際して硬度が低い鍔部23にしわや割れが発生するおそれは全くない。鍔部23は浸炭熱処理により硬度が向上して塑性変形しにくいから、外輪2の両端部に鍔部23があっても軸受組み付け対象に対する圧入時に鍔部23に方向性が無く製品として扱いやすい。弾性シール8に芯金が不要となり、コストの低減が図れる。弾性シール8は、鍔部23を介してシール収納部22に入れ易く、かつ、抜け難い。鍔部23の内径が、従来よりも大きくなり、軸受組み付け対象に対する圧入時に、その圧入力の作用点が外径側に寄り、モーメント荷重が小さくなって大きな圧入力に耐えることができるようになる。なお、弾性シール8は、芯金無しのものに限らず、鍔部23を介してシール収納部22に入れることが可能であれば、芯金付きとしてもよい。
【0023】
なお、弾性シール8は、図3で示すように、鍔部23を二点鎖線で示すように延びた状態(軸方向に対して)から所定角度θ=90度以上(例えば130度程度)軸受内方に曲げ込んだ形状にしてもよい。鍔部23をこのように軸受内方に曲げ込むと弾性シール8の組み込み性(センタリング、組み込み力の低減)が向上し、鍔部23との位置決めがより確実となる。さらに、組み込まれた弾性シール8の抜け止め性が向上するとともに、不図示のハウジングに外輪2を組み込むときの鍔部23の強度が向上する。
【0024】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、鍔部にコストのかかる軟化処理を施す必要がない、などの効果を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るシェル形針状ころ軸受の断面図
【図2】図1の要部の拡大図
【図3】本発明の他の実施形態に係るシェル形針状ころ軸受の要部断面図
【符号の説明】
2 外輪
21 円筒部
23 鍔部
4 保持器
6 針状ころ
8 環状弾性シール[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a shell type roller bearing.
[0002]
[Prior art]
Shell-type roller bearings used for shell-type roller bearings, such as cross joints, are generally manufactured by inserting a cylindrical cage or annular seal on the inner peripheral side of the outer ring, and then bending the flange part radially inward. To prevent them from slipping out. Conventionally, such an outer ring is generally carburized and quenched in order to obtain a required hardness, and then softened by high-frequency annealing or the like to the flange in order to enable post-bending of the flange. Processing is performed (for example, refer to Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-89550 (FIGS. 12 to 15)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described needle needle roller bearing, it is necessary to perform costly softening treatment on the flange. It is necessary to use an annular seal having a costly cored bar so as not to be deformed during post-bending. During post-bending of the flange, wrinkles and cracks may occur in the flange having low hardness. Since the flange portion has low hardness and is easily plastically deformed, there is a problem in that the flange portion has directionality at the time of press-fitting to a bearing assembly target and is difficult to handle as a product.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, the inner diameter of a flange provided in a shell-shaped outer ring which is entirely hardened and hardened is D0, the outer diameter of a cage incorporated in the shell-shaped outer ring is D2, and a circumscribed circle diameter of a roller held by the cage. Is set as D3, these are set so as to satisfy the relationship of D0 ≧ D2, D3, and an elastic material having an outer diameter larger than the inner diameter of the flange portion is provided between the retainer and the flange portion. A shell-shaped needle roller bearing characterized in that the seal is mounted in an elastically compressed state.
[0006]
According to the present invention, since the structure does not require post-bending processing of the flange portion due to the above-described relationship, it is necessary to perform softening treatment such as high-frequency annealing or carburization treatment which requires costly after performing carburizing heat treatment on the outer ring. There is no. That is, since the softening process can be reduced, the manufacturing cost can be greatly reduced, and there is no possibility of occurrence of cracks or the like when the flange portion is post-bent. Since the flange is not softened and has high strength to prevent plastic deformation, there is no need to consider the direction of the flange when press-fitting the bearing assembly even if there are flanges at both ends of the outer ring. It becomes very easy to handle as a product.
[0007]
In particular, in the case of the present invention, since the outer diameter of the retainer is smaller than the inner diameter of the flange, the retainer can be easily attached to the outer ring, while the seal made of an elastic material having an outer diameter larger than the inner diameter of the flange is elastically compressed. Since the retainer is mounted in this state, the retainer is prevented from falling even though its outer diameter is smaller than the inner diameter of the flange. In particular, since the seal is made of an elastic material, the cost is lower than that of the seal with the cored bar.
[0008]
In the present invention, preferably, the flange is bent inward of the bearing by 90 degrees or more with respect to the axial direction. In such a case, it is preferable because the incorporation of the seal and the retaining property of the seal are improved, and the strength of the flange portion when the outer ring is incorporated in the housing is improved.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A shell needle roller bearing according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The shell needle roller bearing of this embodiment is used, for example, as a bearing that is inserted between the cross shaft and the yoke of the cross shaft joint to support the cross shaft, but is not limited to its use. FIG. 1 is a cross-sectional view of a shell-type needle roller bearing according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. With reference to these drawings, a shell-shaped needle roller bearing according to an embodiment of the present invention includes a shell-shaped
[0010]
The
[0011]
The
[0012]
The
[0013]
The
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
In the above configuration, assuming that the inner diameter of the
[0018]
When manufacturing tolerance is taken into consideration, D0 may be regarded as the minimum inner diameter of the
[0019]
Further, when the
[0020]
In this relation, when manufacturing tolerances are taken into consideration, D0 may be regarded as the minimum inner diameter of the
[0021]
In such a relationship, the retainer 4 and the
[0022]
In the case of the above-described embodiment, the
[0023]
As shown in FIG. 3, the
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to exert an effect that it is not necessary to perform costly softening treatment on the flange portion.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a shell needle roller bearing according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. 1. FIG. 3 is a shell needle roller according to another embodiment of the present invention. Cross section of main part of bearing
2
Claims (2)
前記鍔部を軸方向に対して90度以上当該軸受内方へ曲げ込んでいる、ことを特徴とするシェル形ころ軸受。The shell-type roller bearing according to claim 1,
A shell-type roller bearing, wherein the flange is bent at least 90 degrees into the bearing in the axial direction.
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- 2002-12-16 JP JP2002363499A patent/JP2004197761A/en active Pending
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