JP2007056927A

JP2007056927A - シェル形ころ軸受

Info

Publication number: JP2007056927A
Application number: JP2005240976A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Shimoda; 豊下田
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2005-08-23
Filing date: 2005-08-23
Publication date: 2007-03-08

Abstract

【課題】製造コストのダウンを図り、軸挿入時のシールの巻き込みや軸引き抜き時のシール脱落の防止が可能なシェル形ころ軸受を提供することを目的とする。
【解決手段】針状ころ３の軌道面となる円筒部２ａの軸方向一端側に径方向内向きに屈曲した鍔部２ｂを有し、該円筒部２ａの軸方向他端側に径方向内向きに折り返された鍔部２ｃを有し、全体が焼き入れ処理されたシェル形外輪２と、シェル形外輪２の径方向内向きに屈曲した鍔部２ｂ側に圧入して装着された環状のシール５と、シェル形外輪２の径方向内向きに折り返された鍔部２ｃから挿入され、一端側がシール５に抜け止めされ、他端側が径方向内向きに折り返された鍔部２ｃに抜け止めされるよう組み付けられた複数の針状ころ３を保持する保持器４とを備えて構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は例えば自動車のスタータ用軸受として用いられるシェル形ころ軸受に関するものである。

従来のシェル形ころ軸受は、外輪の一端側のみ９０°に先曲げして鍔を形成した状態でころを保持した保持器や芯金付きのシールを組み付け、その後に外輪の他端側を後曲げ加工して鍔を形成し、外輪からの保持器や芯金付きのシールの抜け出しを防止するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−９９１４５号公報（第１頁、図１）

このような従来のシェル形ころ軸受では、外輪の一端側のみ先曲げして鍔を形成した状態でころを保持した保持器や芯金付きのシールを組み付け、その後に外輪の他端側を後曲げ加工して鍔を形成するようにしているため、熱処理後の外輪の後曲げ側のみ再度高周波焼鈍しを実施したり、或いは後曲げ部のみ防炭処理するなどコストを増加させる工程が必要であるという問題があった。
また、外輪の後曲げ側に対するこれらの処理を行うことにより、軌道の硬さ低下による寿命低下や、或いは焼鈍し不足での曲げ部割れなど二次的な問題が発生する可能性や、後曲げ側の強度不足による圧入方向が規制される等の問題もあった。
さらに、シールが芯金付きであるため、両端に鍔を有して完成された外輪に保持器や芯金付きのシールを組み付けることはできないという問題もあった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、製造コストのダウンを図り、軸挿入時のシールの巻き込みや軸引き抜き時のシール脱落の防止が可能なシェル形ころ軸受を提供することを目的とする。

本発明に係るシェル形ころ軸受は、ころの軌道面となる円筒部の軸方向一端側に径方向内向きに屈曲した鍔部を有し、該円筒部の軸方向他端側に径方向内向きに折り返された鍔部を有し、全体が焼き入れ処理されたシェル形外輪と、シェル形外輪の径方向内向きに屈曲した鍔部側に圧入して装着された環状のシールと、シェル形外輪の径方向内向きに折り返された鍔部から挿入され、一端側が前記シールに抜け止めされ、他端側が径方向内向きに折り返された鍔部に抜け止めされるよう組み付けられた複数のころを保持する保持器とを備えたものである。

前記シールは、芯金無しの弾性材のみから形成され、その断面形状が径方向寸法よりも軸方向寸法を大きくした横長形状とされ、かつ径方向中間に軸方向一端から軸方向他端付近まで凹む環状の凹部を設けることによって、外径側に前記シェル形外輪の円筒部内周に圧入嵌合される環状の胴体部と、内径側に前記ころの内径軌道となる軸体に対して接触されるリップとがそれぞれ設けられて構成されている。

以上説明したように、本発明のシェル形ころ軸受においては、ころの軌道面となる円筒部の軸方向一端側に径方向内向きに屈曲した鍔部を有し、該円筒部の軸方向他端側に径方向内向きに折り返された鍔部を有し、全体が焼き入れ処理されたシェル形外輪と、シェル形外輪の径方向内向きに屈曲した鍔部側に圧入して装着された環状のシールと、シェル形外輪の径方向内向きに折り返された鍔部から挿入され、一端側が前記シールに抜け止めされ、他端側が径方向内向きに折り返された鍔部に抜け止めされるよう組み付けられた複数のころを保持する保持器とを備え、焼き入れ処理されたシェル形外輪の径方向内向きに延びる鍔部の内周側にシールを圧入嵌合し、しかる後に複数のころを保持した保持器の一端側がシールの端部を押圧した状態で、保持器の他端側をシェル形外輪の径方向内向きに折り返された鍔部の内端面に嵌合させて組み込みシェル形ころ軸受を完成させるようにしたので、その後にシェル形外輪の径方向内向きに折り返された鍔部から軸体を挿入したとしても、シールはシェル形外輪の径方向内向きに屈曲した鍔部と組み付けられた保持器とによって挟持状態に保持されているため、シールが芯金無しであってもシール巻き込みが生ぜず、軸体の引き抜き時にシールが脱落してしまうことが防止される。

また、焼き入れされたシェル形外輪の径方向内向きに延びる鍔部の内周面にシールを圧入嵌合し、しかる後に複数のころを保持した保持器を組み込みシェル形ころ軸受を完成させるようにしたので、従来行われていた後曲げ部の高周波焼鈍し等の工程の削減によるコストダウンを図ることができる。
さらに、シェル形外輪の両端鍔部を含む全体に焼き入れが行われるので、シェル形外輪の強度が均一となり、複数のころを保持した保持器を組み込んだ該シェル形外輪の外輪端面を外部から押圧し、ハウジングに圧入するに際し、他方の外輪端面がハウジングの内径段部の片に当接するいわゆる押し切り圧入をしても外輪の変形や鍔部の破損などの問題が発生することはない。

さらに、前記シールは、芯金無しの弾性材のみから形成され、その断面形状が径方向寸法よりも軸方向寸法を大きくした横長形状とされ、かつ径方向中間に軸方向一端から軸方向他端付近まで凹む環状の凹部を設けることによって、外径側に前記シェル形外輪の円筒部内周に圧入嵌合される環状の胴体部と、内径側に前記ころの内径軌道となる軸体に対して接触されるリップとがそれぞれ設けられて構成されているので、芯金有りのシールに比べてコストダウンが図れ、複数のころを保持した保持器の後組が可能となり、シールはその断面形状が径方向寸法よりも軸方向寸法を大きくした横長形状とされいるので、シールをシェル形外輪の径方向内向きに延びる鍔部に対して嵌合する場合に、強固に嵌合できて軸方向に位置決めできるようになると共に、シールにより外部の異物侵入を確実に防止し、内部の潤滑剤を漏洩させにくくできるため、軸受け性能を長期にわたって安定的に発揮できるなど、長寿命化を達成することができる。

図１は本発明の実施の形態１に係るシェル形ころ軸受の断面図、図２は同シェル形ころ軸受のシールを示す下半分の断面図、図３は同シェル形ころ軸受の製造手順を示す工程図である。
この実施の形態１ではシェル形ころ軸受のひとつとして、シェル形針状ころ軸受を示している。
本発明の実施の形態１に係るシェル形針状ころ軸受１は、シェル形外輪２の内部に複数の針状ころ３を保持した保持器４を収納していると共に、この保持器４の軸方向一側に環状のシール５を組み込んだ構成である。
このシェル形針状ころ軸受１の内周には、図１において二点鎖線で示すように、針状ころ３の内径軌道となる回転軸６が挿通される。

外輪２は、一枚の金属板をプレス成形することにより円筒形に製作されるものであり、針状ころ３の外径軌道となる円筒部２ａを有し、この円筒部２ａの軸方向一端側には径方向内向きに９０°屈曲された鍔部２ｂが設けられており、円筒部２ａの軸方向他端側には
径方向内向きに１８０°屈曲、即ち径方向内向きに折り返された鍔部２ｃが設けられている。その鍔部２ｂは針状ころ３の一端側及びシール５の抜けだしを防止する抜け止めとなっている。また、鍔部２ｃは針状ころ３の他端側の抜けだしを防止する抜け止めとなっている。

針状ころ３は、保持器４の円周に複数箇所設けられたポケット４ａに対して径方向内側に抜け止めされた状態で回転自在に収納されている。
また、環状のシール５は、その径方向途中に軸方向一端から軸方向他端付近までＶ字状に凹んだ環状の凹部５ｃが設けられることによって、外径側にシェル形外輪２の鍔１ｂに嵌合される環状の胴体部５ａが設けられ、内径側に回転軸６に対して接触されるリップ５ｂが設けられている。

かかる環状のシール５は、図２に示すように、芯金無しにしてゴムや樹脂などの弾性材のみで形成するとともに、その断面形状を径方向よりもその軸方向寸法を大きくした横長形状としている。また、リップ５ｂは、その付け根側から先端側へ向けて径方向斜め内向きに傾斜させられている。
このように、シール５を芯金無しにして弾性材のみで形成しているので、芯金を用いる従来例に比べて製造コストを低減できる。

次に、本発明の実施の形態１に係るシェル形針状ころ軸受１の製造手順を簡単に説明する。
まず、シェル形外輪２は、低炭素鋼をベースとし、円筒形にプレス成形して円筒部２ａを形成する。しかる後に、円筒部２ａの軸方向一端側を曲げ加工して径方向内向きに９０°屈曲された鍔部２ｂを設け、さらに円筒部２ａの軸方向一端側を曲げ加工して径方向内向きに１８０°屈曲、即ち径方向内向きに折り返された鍔部２ｃを設ける。
最後に、上記のように両端が曲げ加工されたシェル形外輪２の全体に焼き入れ処理を行い強度を付与する。なお、焼き入れは、一般に周知であるから、その説明は省略する。

そして、図３の（ａ）に示す焼き入れされたシェル形外輪２の内部に対して、複数のころ３を保持した保持器４と環状のシール５を組み込む。
まず、シェル形外輪２の径方向内向きに９０°屈曲された鍔部２ｂの内周側に、図３（ｂ）に示すように、シール５の胴体部５ａが円筒部２ａの内周面に接触するようにシール５を圧入嵌合する。
次に、シェル形外輪２の内部に複数のころ３を保持した保持器４を組み込む。このとき、保持器が鋼板製の場合は、シェル形外輪の径方向内向きに折り返された鍔部より保持器をシェル形外輪内に組み込み、その後保持器の内径側よりころを保持器のポケットに押圧挿入して組み立てる。一方、保持器が樹脂製の場合は保持器の径方向の肉厚があることにより、ころを内外径側へ抜け止めした構造とすることができる。この場合は、保持器にころをセットした状態でシェル形外輪内に組み込むことができる。
その結果、保持器４の一端側がシール５の胴体部５ａの端部を押圧した状態で、保持器４に保持されている複数のころ３の他端側をシェル形外輪２の径方向内向きに折り返された鍔部２ｃの内端面に嵌合される。そうすると、保持器４に保持されている複数のころ３がシェル形外輪２の各ポケットａに対して径方向内外に抜け止めされた状態で回転自在に収納され、図３の（ｃ）に示すように、シェル形外輪２の内部に対する複数のころ３を保持した保持器４とシール５の組み込むが完了する。

この実施の形態１では、円筒部２ａの軸方向一端側に径方向内向きに９０°屈曲された鍔部２ｂを設け、円筒部２ａの軸方向他端側に径方向内向きに折り返された鍔部２ｃを設けて構成されたシェル形外輪２の全体に焼き入れを行い強度を付与し、焼き入れされたシェル形外輪２の径方向内向きに９０°屈曲された鍔部２ｂの内周面にシール５の胴体部５ａが接触するようにシール５を圧入嵌合し、しかる後に複数のころ３を保持した保持器４を組み込み、その保持器４の一端側をシール５の胴体部５ａの端部を押圧し、保持器４に保持されている複数のころ３の他端側をシェル形外輪２の径方向内向きに折り返された鍔部２ｃの内端面に嵌合させてシェル形針状ころ軸受１を完成させるようにしたので、その後にシェル形外輪２の径方向内向きに折り返された鍔部２ｃから回転軸６を挿入したとしても、シール５はシェル形外輪２の径方向内向きに９０°屈曲された鍔部２ｂと組み付けられた保持器４によって挟持状態に保持されるため、シール５が芯金無しであってもシール巻き込みが生ぜず、回転軸６の引き抜き時にシール５が脱落してしまうことが防止される。また、シール５が芯金無しであるので、コストダウンが図れ、複数のころ３を保持した保持器４の後組が可能となる。

さらに、芯金無しのシール５は、その全体及び胴体部５ａを横長形状にしてシェル形外輪５の円筒部２ａに対する胴体部５ａの嵌合長さを可及的に大きくさせるとともに、胴体部５ａとリップ５ｂとの間に軸方向一端から軸方向他端付近まで凹んだ凹部５ｃを作っているので、シール５をシェル形外輪５の円筒部２ａ及び径方向内向きに９０°屈曲された鍔部２ｂに対して嵌合する場合に、強固に嵌合できて軸方向に位置決めできるようになる。

また、焼き入れされたシェル形外輪２の径方向内向きに９０°屈曲された鍔部２ｂの内周側にシール５を圧入嵌合し、しかる後に複数のころ３を保持した保持器４を組み込むようにしたので、従来行われていた後曲げ部の高周波焼鈍し等の工程の削減によるコストダウンを図ることができる。
さらに、シェル形外輪２の全体に焼き入れが行われるので、シェル形外輪２の強度が均一となり、複数のころ３を保持した保持器４を組み込んだシェル形外輪２への軸の押し切り圧入が可能となる。
また、本発明のシェル形針状ころ軸受け１は、シール５により外部の異物侵入を確実に防止できるとともに内部の潤滑剤を漏洩させにくくできるので、軸受け性能を長期にわたって安定的に発揮できるなど、長寿命化を達成することができる。

本発明の実施の形態１に係るシェル形ころ軸受の断面図。同シェル形ころ軸受のシールを示す下半分の断面図。同シェル形ころ軸受の製造手順を示す工程図。

符号の説明

１シェル形針状ころ軸受、２外輪、２ａ外輪の円筒部、２ｂ、２ｃ鍔部、３針状ころ、４保持器、５シール、５ａシールの胴体部、５ｂシールのリップ、５ｃシールの凹部、６回転軸。

Claims

ころの軌道面となる円筒部の軸方向一端側に径方向内向きに屈曲した鍔部を有し、該円筒部の軸方向他端側に径方向内向きに折り返された鍔部を有し、全体が焼き入れ処理されたシェル形外輪と、
シェル形外輪の径方向内向きに屈曲した鍔部側に圧入して装着された環状のシールと、
シェル形外輪の径方向内向きに折り返された鍔部から挿入され、一端側が前記シールに抜け止めされ、他端側が径方向内向きに折り返された鍔部に抜け止めされるよう組み付けられた複数のころを保持する保持器と、
を備えたことを特徴とするシェル形ころ軸受。
前記シールは、芯金無しの弾性材のみから形成され、その断面形状が径方向寸法よりも軸方向寸法を大きくした横長形状とされ、かつ径方向中間に軸方向一端から軸方向他端付近まで凹む環状の凹部を設けることによって、外径側に前記シェル形外輪の円筒部内周に圧入嵌合される環状の胴体部と、内径側に前記ころの内径軌道となる軸体に対して接触されるリップとがそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１記載のシェル形ころ軸受。