JP2005291233A - サスペンション用のアンギュラ玉軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】サスペンション用のアンギュラ玉軸受１において、肩おとし内輪３を非分離として取り扱いを容易とする。
【解決手段】サスペンションの上部に回転軸線１１が略鉛直方向に沿う姿勢で用いられるアンギュラ玉軸受１であって、肩おとし内輪３を備え、この肩おとし内輪３の肩おとし部３３に、玉４または保持器５の肩おとし内輪３に対する軸方向の移動を制限する制限部材（止め輪）８を設けた。これにより、肩おとし内輪３の正面を上にした状態で、肩おとし内輪３に下向きのアキシアル荷重が働いたときでも肩おとし内輪３が分離しない。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば車両のサスペンションに用いるアンギュラ玉軸受に関する。

例えばストラット式サスペンションは、ショックアブソーバーの周囲にコイルスプリングを装着した構成であり、上部がストラットインシュレータを介して車体（ボディ）に支持され、下部がロアアームに支持される。このようなサスペンション用としての軸受は、車体側に固定されるストラットインシュレータと、コイルスプリングの上端を受けるアッパシートとの間に組み込まれる。この軸受は、プレス製の軌道輪を有するスラスト玉軸受が用いられる。このスラスト玉軸受は、鋼板をプレス成形してなる二つのレースを軸方向に対向配置し、両レース間に複数個の玉を斜めに接触させる状態で介装した構成である（例えば特許文献１参照。）。

ところで、車体重量の比較的重い車両に使用する場合には、アキシアル負荷容量の比較的大きな転がり軸受を用いる必要がある。例えば車体重量の比較的重い車両に使用するサスペンションとして、例えばエアサスペンションがあり、このエアサスペンションは上記コイルスプリングに替えてエアスプリングを用いた構成である（例えば特許文献２参照。）。このようなエアサスペンションの上部に用いる転がり軸受には、削り加工で造った軌道輪を持つソリッド形の深溝玉軸受やアンギュラ玉軸受を用いることが考えられる。但し、深溝玉軸受の場合、アキシアル負荷容量が比較的小さい関係よりサイズの大きいタイプを用いなければならず、コスト的にも設置スペース的にも好ましくないので、アンギュラ玉軸受を用いるのが好ましい。このソリッド形のアンギュラ玉軸受をエアサスペンションに組み込んだ状態を、図７に示す。図中、８１はショックアブソーバのピストンロッド、８２は車体に取り付けられるインシュレータ、８３は不図示のエアスプリングの上端を受けるアッパシート、８４はアンギュラ玉軸受、８５はナット、８６はカラーである。アンギュラ玉軸受８４は、軌道溝を有する外輪９１と、肩おとし内輪９２と、複数個の玉９３と、保持器９４とを備えた構成であり、回転軸線９５を略鉛直方向に沿わせた姿勢にするとともに、肩おとし内輪９２の正面を上に配置することにより、作用線９６を上から下へ向かうに従い回転軸線９５に近づけるような傾きにしている。また、肩おとし内輪９２の肩おとし部９２ａの外径寸法は、玉９３の内輪軌道となる外周斜面９２ｂの最小径部の外径寸法と同じになっている。このようなアンギュラ玉軸受８４では、肩おとし内輪９２が軸方向に分離してしまうので、取り扱いに注意が必要となる等、作業が面倒になる。
特開平７−７７２２０号 特開２００１−１６３０２５号

そこで、本発明は、サスペンション用のアンギュラ玉軸受において、肩おとし内輪を非分離として、取り扱いを容易にできるようにすることを解決すべき課題とする。

本発明のサスペンション用のアンギュラ玉軸受は、外輪と内輪との間に複数個の玉を斜接させた構成であり、かつサスペンションの上部に回転軸線が略鉛直方向に沿う姿勢で用いられるアンギュラ玉軸受であって、上記内輪を、肩おとし内輪とし、かつ、その肩おとし部に、玉または玉を保持する保持器の上記内輪に対する軸方向の移動を制限する制限部材に対する軸方向での引っ掛かりとなる制限部材を設けたことを特徴とするものである。

なお、「回転軸線を略鉛直方向に沿わせる」という記載の「略」は、回転軸線が鉛直方向に対して一致する場合や、若干傾いた場合も含む意味で用いている。例えば肩おとし内輪の正面を上にした状態では、アンギュラ玉軸受の作用線が上から下へ向かうに従い回転軸線に近づくような傾きになる。

本発明によると、例えば肩おとし内輪の正面を上にした状態で、肩おとし内輪に下向きのアキシアル荷重が働くと、この肩おとし内輪の制限部材が玉または保持器に引っ掛かって受け止められるので、肩おとし内輪が分離しない。

好ましくは、上記制限部材を、上記内輪の肩おとし部に取り付けられる止め輪とし、この止め輪の外径寸法を保持器の内径寸法よりも大きくする。この場合、制限部材としての止め輪を外輪と肩おとし内輪と複数個の玉と保持器とを組み合わせた状態で、最終的に肩おとし内輪に取り付けるような組立作業が可能となるので、例えば外輪を焼き嵌めする等の手間を省くことができる。

好ましくは、上記制限部材を、上記内輪の肩おとし部に一体に形成される径方向外向きの隆起部とし、上記外輪を肩おとし外輪とし、かつ、その肩おとし部に玉の上記外輪に対する軸方向の移動を制限する制限部材を設け、上記外輪を、上記内輪に保持器で保持した複数個の玉を取り付けた組品に対し焼き嵌めにより組み付ける。この場合、制限部材としての隆起部を肩おとし内輪と一体に形成しているから、上記止め輪を用いる場合のように止め輪の取り付け作業を不要にできる。この場合、外輪を肩おとし外輪としなければ、この肩おとし外輪を、肩おとし内輪に保持器で保持した複数個の玉を取り付けた組品に対し組み付けることができない。そこで、外輪を肩おとし外輪として、その肩おとし部に制限部材を設けることで、それを上記組品に焼き嵌めにより組み付けできるようにしたうえで、肩おとし外輪の分離を防止するようにしている。

本発明によれば、肩おとし内輪を非分離にしているので、使用場所への設置作業を容易に行うことができる。

以下、本発明の最良の形態を図面を参照して説明する。図１は、例えばエアサスペンション用のソリッド形アンギュラ玉軸受の片半分を示す断面図である。なお、エアサスペンションの基本的な一般構成は周知であるから、図１では、本発明に関わるエアサスペンションの要部の構成のみを示している。

同図に示すソリッド形アンギュラ玉軸受１は、径方向に同心状に配置される外輪２および肩おとし内輪３と、両輪２，３間に転動自在に介装された複数個の玉４と、複数個の玉４を保持する保持器５とを備える。外輪２および肩おとし内輪３は、共に、例えば軸受鋼等の金属を削り加工して製作されるものである。

外輪２は、内周面に軌道溝２１を有している。肩おとし内輪３は、軸方向一端側に径方向外向きに隆起して湾曲斜面３２を形成する肩部３１を有し、湾曲斜面３２の最小径部から軸方向他端側にへ向けて軸方向に沿う肩おとし部３３を有している。

玉４は、外輪２の軌道溝２１と肩おとし内輪３の湾曲斜面３２との間に介装され、外輪２と肩おとし内輪３とに対し斜めに接触されている。具体的に、玉４の作用線１０は、肩おとし内輪３の正面を上にした状態で、上から下へ向かうに従い回転軸線１１に近づくように傾いている。

保持器５は、冠型保持器とされており、環状本体部５１が肩おとし内輪３の肩おとし部３３側に配置されている。

そして、外輪２の両肩部には、接触シール６，７が取り付けられている。この接触シール６，７は、芯金（符号省略）に例えばゴムや合成樹脂等のシールリップ（符号省略）を被着した構成である。接触シール６，７のシールリップ（符号省略）が肩おとし内輪３の肩部３１と肩おとし部３３の外周面に接触される。この接触シール６，７によって玉４が配置される空間が外部から密封され、この密封された空間内に図示していないがグリース等の潤滑剤が収納される。

ここで、ソリッド形アンギュラ玉軸受１の肩おとし内輪３の肩おとし部３３に、玉４の肩おとし内輪３に対する軸方向の移動を制限する制限部材として止め輪８が取り付けられている。この止め輪８は、スナップリング等であり、肩おとし内輪３の肩おとし部３３に設けられている周溝３４に係合されている。この止め輪８の外径寸法は、複数個の玉４の内接円径よりも大きくかつ保持器５の環状本体部５１の内径寸法よりも小さく設定されている。このため、図２に示すように、肩おとし内輪３の正面を上にした状態において、肩おとし内輪３に下向きのアキシアル荷重が働いたとき、この肩おとし内輪３の止め輪８が玉４に引っ掛かって受け止められるので、肩おとし内輪３が分離することがない。

なお、この実施形態のソリッド形アンギュラ玉軸受１の場合、次のようにして組み立てる必要がある。まず、外輪２に保持器５で保持した複数個の玉４を取り付けて組品とし、この組品に対し止め輪８を取り付けていない肩おとし内輪３を組み付ける。この後、肩おとし内輪３の周溝３４に止め輪８を係合する。このように、制限部材として止め輪８を用いる場合には、外輪２を焼き嵌めする必要がなく、組立工程が簡単かつ迅速に行える等、製造コストダウンに貢献できる。

ところで、上述した構成のソリッド形アンギュラ玉軸受１は、図１に示しているように、エアサスペンションの上部に用いられる。つまり、ソリッド形アンギュラ玉軸受１は、不図示の車体に取り付けられるインシュレータ１５の内周にショックアブソーバのピストンロッド１６を回転可能に支持させることに用いられる。具体的に、ピストンロッド１６の段壁面１６ａの上に取り付けたアッパシート１７およびカラー１８と、ピストンロッド１６の上端ねじ部１６ｂに螺合されるナット１９とによって、肩おとし内輪３を軸方向から挟むことにより、ピストンロッド１６にソリッド形アンギュラ玉軸受１を軸方向で位置決めしている。なお、肩おとし内輪３の背面がカラー１８に、また、肩おとし内輪３の正面がナット１９の座面にそれぞれ当接している。また、ソリッド形アンギュラ玉軸受１の外輪２の上端面をインシュレータ１５の内周に設けられてあるインナースリーブ２０の段差部２０ａに当接し、インナースリーブ２０の下端を屈曲することによりソリッド形アンギュラ玉軸受１をインシュレータ１５に保持している。

ここで、不図示の車両の車輪を路面に接地した車両の通常使用状態では、車体重量が外輪２に図１の矢印Ｘで示すように下向きのアキシアル荷重として働き、車体重量の車輪側からの反力が肩おとし内輪３に図１の矢印Ｙで示すように上向きのアキシアル荷重として働くので、肩おとし内輪３が分離することなく、ソリッド形アンギュラ玉軸受１がアキシアル荷重を負担する。

しかし、例えば車両をリフトアップして車輪を路面から浮かせている状態では、不図示のショックアブソーバの重量が肩おとし内輪３に図１の矢印Ｚで示すように下向きのアキシアル荷重として働くので、肩おとし内輪３が前記ショックアブソーバと共に下がることになる。その場合、上述したように、肩おとし内輪３の肩おとし部３３に取り付けている止め輪８が玉４に引っ掛かるので、肩おとし内輪３の分離を防止できるとともに、前記ショックアブソーバを支えることができる。

このように、ソリッド形アンギュラ玉軸受１を非分離構造としているので、その単体での搬送時や使用場所への着脱時における取り扱いが容易となり、好ましい。しかも、この非分離構造のソリッド形アンギュラ玉軸受１をエアサスペンションの上部に用いた場合でも、インシュレータ１５とショックアブソーバとが非分離となるので、取り扱いが容易となる。
（他の実施形態）
図３および図４を参照して、本発明の他の実施形態を説明する。上記止め輪８の外径寸法を保持器５の環状本体部５１の内径寸法よりも大きくしている。この場合、図４に示すように、肩おとし内輪３の正面を上にした状態において、肩おとし内輪３に下向きのアキシアル荷重が働いたとき、この肩おとし内輪３の止め輪８が保持器５に引っ掛かって受け止められるので、肩おとし内輪３は分離しない。なお、この実施形態では、肩おとし内輪３に下向きのアキシアル荷重が働いたときに止め輪８が保持器５に当接して玉４に当接しないので、玉４が損傷しない。
（他の実施形態）
図５および図６を参照して、本発明の他の実施形態を説明する。肩おとし内輪３の肩おとし部３３に、玉４の肩おとし内輪３に対する軸方向の移動を制限する制限部材として径方向外向きに隆起する隆起部３５を設けている。この隆起部３５の外径寸法を、複数個の玉４の内接円径よりも大きくかつ保持器５の環状本体部５１の内径寸法よりも小さくしている。また、隆起部３５の内側面を湾曲斜面３５ａとし、この湾曲斜面３５ａの曲率を玉４の曲率とほぼ同じにしている。これにより、隆起部３５が玉４に当接したときに玉４が損傷しにくくなる。さらに、外輪２を肩おとし外輪とするとともに、この肩おとし外輪２の背面を上に配置している。この肩おとし外輪２の肩おとし部２３は、その内径寸法を外輪軌道部２１の最小径部よりも若干大きくすることによりこの肩おとし部２３そのものを玉４に対する軸方向での引っ掛かりとなる制限部材としている。この肩おとし外輪２を用いる場合、ソリッド形アンギュラ玉軸受１の組み立て手順としては、まず、肩おとし内輪３に保持器５で保持した複数個の玉４を取り付けて組品とし、この組品に対し肩おとし外輪２を焼き嵌めにより組み付ける必要がある。

この実施形態のソリッド形アンギュラ玉軸受１では、図６に示すように、肩おとし内輪３の正面を上にするとともに、肩おとし外輪２の背面を上にした状態において、肩おとし内輪３に下向きのアキシアル荷重が働いたとき、この肩おとし内輪３の隆起部３５が玉４に引っ掛かって受け止められるので、肩おとし内輪３が分離しない。なお、肩おとし外輪２は、その肩部２２と肩おとし部２３とが玉４に対する軸方向での引っ掛かりとなるので、この肩おとし外輪２も分離しない。

本発明のソリッド形アンギュラ玉軸受１は、エアサスペンションの他に適宜のストラット式サスペンションに用いることができる。

本発明の最良の形態に係るソリッド形アンギュラ玉軸受の片半分を示す断面図 図１の肩おとし内輪が分離しない様子を示す説明図 本発明の他の形態に係るソリッド形アンギュラ玉軸受の片半分を示す断面図 図３の肩おとし内輪が分離しない様子を示す説明図 本発明のさらに他の形態に係るソリッド形アンギュラ玉軸受の片半分を示す断面図 図５の肩おとし内輪が分離しない様子を示す説明図 従来例のアンギュラ玉軸受の片半分を示す断面図

符号の説明

１…ソリッド形アンギュラ玉軸受、２…外輪、３…肩おとし内輪、４…玉、５…保持器、８…止め輪（制限部材）、１５…インシュレータ、１６…ピストンロッド、１７…アッパシート、３１…肩おとし内輪の肩部、３２…肩おとし内輪の湾曲斜面、３３…肩おとし内輪の肩おとし部。

Claims (3)

1. 外輪と内輪との間に複数個の玉を斜接させた構成であり、かつサスペンションの上部に回転軸線が略鉛直方向に沿う姿勢で用いられるサスペンション用のアンギュラ玉軸受であって、
   上記内輪を、肩おとし内輪とし、かつ、その肩おとし部に、玉または玉を保持する保持器の上記内輪に対する軸方向の移動を制限する制限部材を設けたことを特徴とするサスペンション用のアンギュラ玉軸受。
2. 上記制限部材を、上記内輪の肩おとし部に取り付けられる止め輪とし、この止め輪の外径寸法を保持器の内径寸法よりも大きくしたことを特徴とする請求項１に記載のサスペンション用のアンギュラ玉軸受。
3. 上記制限部材を、上記内輪の肩おとし部に一体に形成される径方向外向きの隆起部とし、上記外輪を肩おとし外輪とし、かつ、その肩おとし部に玉の上記外輪に対する軸方向の移動を制限する制限部材を設け、上記外輪を、上記内輪に保持器で保持した複数個の玉を取り付けた組品に対し焼き嵌めにより組み付けることを特徴とする請求項１に記載のサスペンション用のアンギュラ玉軸受。

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