JP2005291234A - 転がり軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】プレス形アンギュラ玉軸受１において、部品点数を増やすことなくプレス外輪２およびプレス内輪３を非分離の構造とし、取り扱いを容易にする。
【解決手段】プレス外輪２の軸方向一端側とプレス内輪３の軸方向他端側とにそれぞれ設けられる湾曲斜面２５，３５間に複数個の玉４を介装し、作用線１０を回転軸線１１に対し傾かせたプレス形アンギュラ玉軸受１であって、プレス外輪２の軸方向他端側とプレス内輪３の軸方向一端側とに、当該両輪２，３が軸方向に相対変位したときにそれぞれ複数個の玉４に対する軸方向への移動を制限する制限部（第２連接部分）２６，３６を設け、この各制限部２６，３６に、作用線１０が上記と逆向きに傾くような玉４の補助外輪軌道面および補助内輪軌道面（第２湾曲斜面）２７，３７を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、鋼板をプレス成形してなるプレス外輪およびプレス内輪を有するプレス形アンギュラ玉軸受に関する。このプレス形アンギュラ玉軸受は、例えば車両のサスペンションの上部に用いられる。

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。）。このスラスト玉軸受は、その各レースが軸方向に分離する構造であるために、取り扱いに注意が必要となる等、使用場所への取り付け作業が面倒になる。
特開平７−７７２２０号公報

そこで、本発明は、プレス形アンギュラ玉軸受において、部品点数を増やすことなくプレス外輪とプレス内輪とを非分離の構造とし、取り扱いを容易にすることを解決すべき課題とする。

本発明のプレス形アンギュラ玉軸受は、プレス外輪の軸方向一端側とプレス内輪の軸方向他端側とにそれぞれ設けられる湾曲斜面間に複数個の玉を介装し、作用線を回転軸線に対し傾かせたプレス形アンギュラ玉軸受であって、上記プレス外輪の軸方向他端側と上記プレス内輪の軸方向一端側とに、当該両輪が軸方向に相対変位したときにそれぞれ複数個の玉に対する軸方向への移動を制限する制限部を設け、この各制限部に、作用線が上記と逆向きに傾く補助外輪軌道面および補助内輪軌道面を設けたことを特徴とするものである。

本発明によると、プレス外輪とプレス内輪とが軸方向に相対的に変位したときに、プレス外輪の制限部とプレス内輪の制限部とが玉に引っ掛かって受け止められるので、プレス外輪とプレス内輪とが分離しない。しかも、両制限部には玉の補助的な軌道面を設けているので、プレス外輪の制限部およびプレス内輪の制限部が玉に当接したときに、その作用線がそれまでと逆向きの傾きになるものの、玉の円滑な転がり動作を可能とする等、軸受機能が確保される。このように、プレス外輪とプレス内輪とを非分離としたうえで、プレス外輪とプレス内輪とが軸方向にずれ動いた状態でもプレス外輪とプレス内輪との相対回転を円滑に転がり支持することが可能になる。

本発明によると、部品点数を増やすことなくプレス外輪とプレス内輪とを非分離の構造とすることができ、取り扱いが容易となる。しかも、プレス外輪とプレス内輪とが軸方向に相対的に変位した状態でもプレス外輪とプレス内輪との相対回転を円滑に転がり支持することが可能になる。

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、プレス形アンギュラ玉軸受の片半分を示す断面図である。

同図に示すプレス形アンギュラ玉軸受１は、径方向に同心状に配置されるプレス外輪２およびプレス内輪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。ここでのプレス形アンギュラ玉軸受１は保持器を用いない総玉軸受となっている。プレス外輪２およびプレス内輪３は、共に、例えばＪＩＳ規格のＳＰＣＣやＳＣＭ等で代表される鋼板をプレス加工することにより製作される。

プレス外輪２は、円筒形の本体部２１と、本体部２１の軸方向一端側に連接される小径の第１円筒部２２と、本体部２１の軸方向他端側に連接され内径寸法が本体部２１よりも小径でかつ第１円筒部２２よりも大径とされた第２円筒部２３とを有し、第１円筒部２２側の第１連接部分２４の内周に第１湾曲斜面（玉４の主外輪軌道面）２５が設けられ、第２円筒部２３側の第２連接部分（制限部）２６の内周に第２湾曲斜面（玉４の補助外輪軌道面）２７が設けられている。

プレス内輪３は、円筒形の本体部３１と、本体部３１の軸方向他端側に連接される大径の第１円筒部３２と、本体部３１の軸方向一端側に連接され外径寸法が本体部３１よりも大径でかつ第１円筒部３２よりも小径とされた第２円筒部３３とを有し、第１円筒部３２側の第１連接部分３４の外周に第１湾曲斜面（玉４の主内輪軌道面）３５が設けられ、第２円筒部３２側の第２連接部分（制限部）３６の外周に第２湾曲斜面（玉４の補助外輪軌道面）３７が設けられている。

プレス外輪２の本体部２１がプレス内輪３の本体部３１に、また、プレス外輪２の第１円筒部２２がプレス内輪３の第２円筒部３３に、さらに、プレス外輪２の第２円筒部２３がプレス内輪３の第１円筒部３２に、それぞれ径方向で所定すきまを介して対向している。

玉４は、定常時にプレス外輪２の第１湾曲斜面２５とプレス内輪３の第１湾曲斜面３５とに接触されることで、プレス外輪２とプレス内輪３とに対し径方向斜めに接触されている。具体的に、玉４の作用線１０は、当該玉軸受の回転軸線１１を略鉛直方向に沿わせた状態で、図１上、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。

そして、プレス外輪２の第１円筒部２２の内周面とプレス内輪３の第１円筒部３２の外周面とには、それぞれ、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、それぞれ、芯金６１，７１に例えばゴムや合成樹脂等のシールリップ６２，７２を被着した構成である。接触シール６のシールリップ６２は、プレス内輪３の第２円筒部３３の外周面に接触され、接触シール７のシールリップ７２は、プレス外輪２の第２円筒部２３の内周面に接触されている。この接触シール６，７によって玉４が配置される当該玉軸受内部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。

図２を参照して、プレス形アンギュラ玉軸受１の動きを説明する。例えば回転軸線１１を鉛直方向に沿わせるとともにプレス内輪３の第１円筒部３２を下にした状態において、プレス内輪３に鉛直方向下向きのアキシアル荷重が働いたとき、このプレス内輪３の第２連接部分３６が制限部として玉４に引っ掛かって受け止められる。これによって、玉４がプレス内輪３と共に下へ動き、プレス外輪２の第２連接部分（制限部）２６に引っ掛かるので、プレス内輪３は、上記下向きのアキシアル荷重が働いても、分離することはない。この状態では、玉４がプレス外輪２の第２湾曲斜面（補助外輪軌道面）２７と、プレス内輪３の第２湾曲斜面（補助内輪軌道面）３７とに接触し、それにより作用線１０は、図１の傾きと逆向きに傾く。このとき、プレス形アンギュラ玉軸受１は鉛直方向下向きのアキシアル荷重を受ける状態になるから、プレス外輪２とプレス内輪３とが円滑に相対回転可能となる。

このようなプレス形アンギュラ玉軸受１は、例えば公知の偏心組立方法で組み立てることができる。具体的に、プレス外輪２の内周側にプレス内輪３を挿入するとともに、プレス外輪２の内周側においてプレス内輪３を偏心させておき、これらプレス外輪２とプレス内輪３との対向部分において最も大きな対向すきま部分から複数個の玉４を順次挿入する。この偏心組立方法を実施し易くするために、プレス外輪２の第２円筒部２３の内径寸法を、第１円筒部２２の内径寸法よりも大きくし、また、プレス内輪３の第２円筒部３３の最大外径寸法を、第１円筒部３２の外径寸法よりも小さくしている。

ところで、上述した構成のプレス形アンギュラ玉軸受１は、図３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。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３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。図に示すように、プレス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、プレス内輪３を軸方向から挟むことにより、ピストンロッド１６にプレス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、プレス内輪３の第１円筒部３２の端部がカラー１８に、また、プレス内輪３の第２円筒部３３の端部がナット１９の座面にそれぞれ当接している。また、プレス形アンギュラ玉軸受１のプレス外輪２における第１連接部分２４の外周部分をインシュレータ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に当接させ、インナースリーブ２０の下端を径方向内向きに屈曲してプレス外輪２の下端面に当接させることによりプレス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、車体重量がプレス外輪２に図３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プレス内輪３に図３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、プレス内輪３が分離することなく、プレス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プレス内輪３に図３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、プレス内輪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、プレス内輪３の第２連接部分３６が玉４に引っ掛かって受け止められるとともに、玉４がプレス内輪３と共に下がり、プレス外輪２の第２連接部分２６に引っ掛かるので、プレス内輪３が分離しない。この状態では、玉４がプレス外輪２の第２湾曲斜面２７と、プレス内輪３の第２湾曲斜面３７とに接触し、それにより作用線１０が図３の傾きと逆向きに傾く。このとき、プレス形アンギュラ玉軸受１は下向きのアキシアル荷重を受ける状態になり、プレス外輪２とプレス内輪３とが円滑に相対回転しうるので、前記ショックアブソーバを回転可能に支えることができる。

このように、プレス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、この非分離構造のプレス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。

本発明のプレス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プレス形アンギュラ玉軸受の片半分を示す断面図 図１のプレス内輪が分離しない様子を示す説明図 図１に示すプレス形アンギュラ玉軸受を用いたエアサスペンションの上部の片半分を示す断面図

符号の説明

１…プレス形アンギュラ玉軸受
２…プレス外輪
３…プレス内輪
４…玉
２１…プレス外輪の本体部
２２…プレス外輪の第１円筒部
２３…プレス外輪の第２円筒部
２４…プレス外輪の第１連接部分
２５…プレス外輪の第１湾曲斜面（主内輪軌道面）
２６…プレス外輪の第２連接部分（制限部）
２７…プレス外輪の第２湾曲斜面（補助外輪軌道面）
３１…プレス内輪の本体部
３２…プレス内輪の第１円筒部
３３…プレス内輪の第２円筒部
３４…プレス内輪の第１連接部分
３５…プレス内輪の第１湾曲斜面（主内輪軌道面）
３６…プレス内輪の第２連接部分（制限部）
３７…プレス内輪の第２湾曲斜面（補助内輪軌道面）

Claims (2)

1. プレス外輪の軸方向一端側とプレス内輪の軸方向他端側とにそれぞれ設けられる湾曲斜面間に複数個の玉を介装し、作用線を回転軸線に対し傾かせたプレス形アンギュラ玉軸受であって、
   上記プレス外輪の軸方向他端側と上記プレス内輪の軸方向一端側とに、当該両輪が軸方向に相対変位したときにそれぞれ複数個の玉に対する軸方向への移動を制限する制限部を設け、この各制限部に、作用線が上記と逆向きに傾く補助外輪軌道面および補助内輪軌道面を設けたことを特徴とするプレス形アンギュラ玉軸受。
2. 上記プレス外輪は、円筒形の本体部と、該本体部の軸方向一端側に連接される小径の第１円筒部と、該本体部の軸方向他端側に連接され内径寸法が該本体部よりも小径でかつ第１円筒部よりも大径とされた第２円筒部とを有し、上記第１円筒部側の連接部分の内周に玉の主外輪軌道面となる湾曲斜面が設けられ、上記第２円筒部側の連接部分が上記制限部とされるとともに当該連接部分の内周に補助外輪軌道面となる湾曲斜面が設けられており、
   上記プレス内輪は、円筒形の本体部と、該本体部の軸方向他端側に連接される大径の第１円筒部と、該本体部の軸方向一端側に連接され外径寸法が本体部よりも大径でかつ第１円筒部よりも小径とされた第２円筒部とを有し、上記第１円筒部側の連接部分の外周に玉の主内輪軌道面となる湾曲斜面が設けられ、上記第２円筒部側の連接部分が上記制限部とされるとともに当該連接部分の外周に補助外輪軌道面となる湾曲斜面が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のプレス形アンギュラ玉軸受。

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