JP2009014043A - ラジアル・スラスト組合せ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を増加することなく、ラジアルレースとスラストレースとを確実に組付けることができ、安価に製作可能なラジアル・スラスト組合せ軸受を提供する。
【解決手段】複数のラジアルころ１５が転動するラジアルレース１３と、複数のスラストころ１９が転動するスラストレース１７と、を有するラジアル・スラスト組合せ軸受１０であって、ラジアルレース１３とスラストレース１７の一方のレースには、凸部３４が形成されると共に、他方のレースには、凸部３４と係合可能な凹部２３が形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、ラジアル・スラスト組合せ軸受に関し、より詳細には、自動車のトランスミッション等に利用されるラジアル・スラスト組合せ軸受の改良に関する。

ラジアル荷重及びスラスト荷重の両負荷荷重が作用する部位には、ラジアル軸受及びスラスト軸受を併用する必要があるが、組込み部の簡素化や組付け作業の容易化を図るため、ラジアル軸受とスラスト軸受とを一体に成形したラジアル・スラスト組合せ軸受が知られている（例えば、特許文献１及び２参照。）。このようなラジアル・スラスト組合せ軸受は、例えば、自動車の車体に沿ってドアをスライド開閉させる構造のスライドヒンジ部や自動車のトランスミッション等に用いられている。

特許文献１に記載のラジアル・スラスト組合せ軸受は、ラジアル軸受のベアリングリングとスラスト軸受のランナープレートとが、リングによって結合されて一体化されている。また、特許文献２に記載のラジアル・スラスト組合せ軸受は、ラジアル軸受外輪の小径円筒部に突部を設け、該突部にスラスト軸受の保持器を係合させてラジアル軸受とスラスト軸受とを組み付けた構成となっている。
米国特許出願公開第２００６/０１４７１４０ Ａ１号明細書 実開平４-４８４１７号公報

特許文献１に記載のラジアル・スラスト組合せ軸受は、ベアリングリング及びランナープレートに係合部を形成し、該係合部に結合用のリングを係合させて結合するものであり、結合のための専用部品が必要であった。このため、部品点数が増加し、製作工数も増え、製作費が嵩む問題があった。また、特許文献２に記載のラジアル・スラスト組合せ軸受は、ラジアルレースに設けた突部に、スラストレースの切欠きを嵌めこんだ後、該突部にスラスト軸受の保持器を係合させて、ラジアル軸受とスラスト軸受とを組み付けているので、ラジアルレースとスラストレースとの結合が不安定となる虞があった。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数を増加することなく、ラジアルレースとスラストレースとを確実に組付けることができ、安価に製作可能なラジアル・スラスト組合せ軸受を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 複数のラジアルころが転動するラジアルレースと、複数のスラストころが転動するスラストレースと、を有するラジアル・スラスト組合せ軸受であって、
前記ラジアルレースと前記スラストレースの一方のレースには、係合部が形成されると共に、他方のレースには、前記係合部と係合可能な被係合部が形成されることを特徴とするラジアル・スラスト組合せ軸受。
（２） 前記係合部は凸部であり、前記被係合部は、前記凸部と係合可能な凹部であることを特徴とする（１）に記載のラジアル・スラスト組合せ軸受。
（３） 前記係合部は、前記スラストレースに設けられた凸部であり、
前記被係合部は、前記ラジアルレースに設けられ、前記凸部と係合する被係合孔であることを特徴とする（１）に記載のラジアル・スラスト組合せ軸受。

本発明のラジアル・スラスト組合せ軸受によれば、ラジアルレース及びスラストレースの一方のレースに係合部を形成すると共に、他方のレースに該係合部と係合可能な被係合部を形成したので、係合のための専用部品が不要であり、係合部と被係合部とを係合させることによってラジアルレースとスラストレースを確実に組み付けることができ、容易且つ安価にラジアル・スラスト組合せ軸受を製作することができる。

以下、本発明に係るラジアル・スラスト組合せ軸受の各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１〜図３に示すように、本発明の第１実施形態であるラジアル・スラスト組合せ軸受１０は、ラジアル軸受１１とスラスト軸受１２とが、組み合わされた構成となっており、第１部材１と第２部材２との直線的な相対移動を支持している。ラジアル軸受１１は、内輪として作用する略円筒状を有する鋼製のラジアルレース１３と、ラジアルレース１３のレース面１４と第１部材１の内周面１ａに形成されたレース面との間を転動する複数のラジアルころ１５と、ラジアルころ１５を転動自在に保持する保持器１６とを備える。また、スラスト軸受１２は、ラジアルレース１３の軸方向の一端に固定され、略円盤状を有する鋼製のスラストレース１７と、スラストレース１７のレース面１８と第２部材１の側面１ｂに形成されたレース面との間を転動する複数のスラストころ１９と、スラストころ１９を転動自在に保持する保持器２０とを備える。

ラジアルレース１３は、第２部材２の外周面２ａに嵌合し、外周面にレース面１４が設けられた円筒状の本体部２１と、その一端が半径方向外方に延設されたフランジ部２２とからなり、断面略Ｌ字型に形成されている。本体部２１のフランジ部２２と反対側の他端は、レース面１４と同一径で軸方向に連続して延びており、この他端には、円周方向に等間隔で離間する被係合部である複数（本実施形態では、６ヶ所）の凹部２３が形成されている。凹部２３は、軸方向一端が開放された略コの字型に形成されており、凹部２３の円周方向両側には、一対の係止爪２４が内向きに突出して形成されている。また、一対の係止爪２４の外側角部には、面取り部２５が形成されている。

スラストレース１７は、一側面にレース面１８が形成されると共に、他側面が第２部材２の側面２ｂと対向する外側環状板部３０と、この環状板部３０の径方向両端部から軸方向に延びて、保持器２０を案内する内径円筒部３１及び外径円筒部３２と、内径円筒部３１の先端側から径方向内方に延びる内側環状板部３３と、を有する。

内側環状板部３３の内周面には、ラジアルレース１３の凹部２３と同一間隔で、凹部２３と係合する係合部である複数（本実施形態では、６ヶ所）の凸部３４が中心に向かって突出して形成されている。また、凸部３４の凹部２３に対向する側の角部には、凹部２３への装着が容易となるように、面取り部３５が形成されている。

凸部３４の円周方向長さＬ１及び軸方向幅Ｗ１は、凹部２３と嵌合するように、凹部２３の円周方向長さＬ２及び面取り部２５を除く軸方向幅Ｗ２と略同一或いは若干小さく設計されている。また、凸部３４の径方向長さＨ１は、スラストレース１７がラジアルレース１３に軸方向から挿入されることから、ラジアルレース１３の板厚ｔと略同じ寸法或いは若干短く設定されている。

ラジアル・スラスト組合せ軸受１０の組付けは、以下のように行われる。即ち、ラジアルレース１３のレース面１４上に、保持器１６によって転動自在に保持された複数のラジアルころ１５を配置してラジアル軸受１１を組み立てる。次いで、スラストレース１７のレース面１８上に、保持器２０によって転動自在に保持された複数のスラストころ１９を、放射状に所定の間隔で配置してスラスト軸受１２を組み立てる。そして、スラストレース１７の凸部３４を、ラジアルレース１３の凹部２３に一対の係止爪２４を変形させながら軸方向から（図１（ｂ）の矢印Ａ方向）挿入し、凹部２３に凸部３４を嵌合させて一対の係止爪２４で係止する。これによりラジアルレース１３とスラストレース１７が固定されて、ラジアル軸受１１とスラスト軸受１２が一体化される。

上記したように、本実施形態のラジアル・スラスト組合せ軸受１０によれば、ラジアルレース１３に凹部２３が、スラストレース１７に凸部３４がそれぞれ形成されるので、係合のための専用部品を用いずに、ラジアルレース１３とスラストレース１７とを確実に係合させることができ、部品点数の削減を図ると共に、容易且つ安価にラジアル・スラスト組合せ軸受１０を製作することができる。

また、スラストレース１７を、ラジアル軸受１１の保持器１６の案内面として利用することができるため、保持器１６組み込み後の加締め作業が不要となって製造工程を簡素化することができ、保持器１６とラジアルレース１３の組み込み性も改善される。更に、ラジアルレース１３とスラストレース１７とが一体化されるため、スラストレース１７の連れ回りが防止されて、摩耗等の相手部材に与える悪影響を軽減することができる。

スラストレース１７の凸部３４は、軸方向一端が開放した凹部２３に軸方向から係合されるため、凸部３４の径方向長さの制限が緩和され、係り代を長く取ることができ、より確実に結合及び回転防止を行うことができる。更に、凹部２３には、嵌合する凸部３４に係止して凸部３４の凹部２３からの外れを防止する係止爪２４が設けられているので、ラジアルレース１３とスラストレース１７を確実に結合することができる。

なお、ラジアルレース１３に凹部２３を設けることによって、剛性が不均一となって熱処理時に凹部２３近傍でレース面１４の崩れが懸念されるが、図４及び図５に示すように、凹部２３をレース面１４から離間させることにより、レース面１４に及ぼす影響を解消することができる。具体的に、図４に示す本実施形態の第１変形例であるラジアル・スラスト組合せ軸受１０ａでは、ラジアル軸受１１の保持器１６ａは、スラスト軸受１２側に配置される円環部３６ａの軸方向幅Ｗａを反スラスト軸受１２側の円環部３６ｂの軸方向幅Ｗｂより広く設定している。これにより、凹部２３の位置が、ラジアルレース１３のレース面１４から離間した位置に設けられる。

また、図５に示す本実施形態の第２変形例であるラジアル・スラスト組合せ軸受１０ｂでは、内側環状板部３３の内周面をラジアルころ１５から離れるように軸方向に折り曲げ、スラストレース１７ａの凸部３４が、この折り曲げられた円筒部３７の先端から中心に向けて突出して形成されている。これにより、この凸部３４と係合する凹部２３の位置が、ラジアルレース１３のレース面１４から離間した位置に設けられる。

（第２実施形態）
次に、図６〜８を参照して、本発明の第２実施形態であるラジアル・スラスト組合せ軸受について説明する。尚、本実施形態のラジアル・スラスト組合せ軸受は、被係合部及び係合部の形状が異なる以外は、第１実施形態のものと同様であるので、同一部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。

図６〜図８に示すように、第２実施形態のラジアル・スラスト組合せ軸受４０では、被係合部はラジアルレース１３の一端に設けられた被係合孔４１であり、また、係合部は第１実施形態と同様に、スラストレース１７の内側環状板部３３の内周面に形成された凸部４２である。凸部４２の径方向長さＨ２は、第１実施形態の凸部２１の径方向長さＨ１よりも短くなっている。

本実施形態のラジアルレース１３とスラストレース１７の組付けは、スラストレース１７の凸部４２が、ラジアルレース１３の端部外周面を乗り越えるように弾性変形させた後、被係合孔４１内に挿入・嵌合されることで組み付けられる。この係合方法以外は、第１実施形態のラジアル・スラスト組合せ軸受１０の組立てと同様に行われる。

従って、本実施形態のラジアル・スラスト組合せ軸受４０においても、ラジアルレース１３に被係合孔４１が、スラストレース１７に凸部４２がそれぞれ形成されることで、係合のための専用部品を用いずに、ラジアルレース１３とスラストレース１７とがガタつきを小さくして確実に係合させることができ、部品点数の削減を図ると共に、容易且つ安価にラジアル・スラスト組合せ軸受４０を製作することができる。

ただし、被係合部の形状が孔であるため、嵌合させるためには、凸部４２を弾性変形させてラジアルレース１３の端部外周面を乗り越える必要がある。このため、凸部４２の径方向長さＨ２は、ラジアルレース１３の板厚ｔ以下で、被係合孔４１との係り代が制限される。このため、被係合部と係合部との係合部分の係り代を大きくするためには、被係合部が凹部２３である第１実施形態のラジアル・スラスト組合せ軸受１０が好ましい。

尚、スラストレース１７の凸部４２は、図９に示すように、軸方向外方に折り曲げて形成されることで、組付けがし易く、また、被係合孔４１とよりガタつきなく結合することができる。
その他の作用及び効果は、第１実施形態のラジアル・スラスト組合せ軸受１０と同様である。

また、本実施形態においても、ラジアルレース１３に被係合孔４１を設けることによって、剛性が不均一となって熱処理時に被係合孔４１近傍でレース面１４の崩れが懸念されるが、第１実施形態の第１及び第２変形例と同様に、凹部２３をレース面１４から離間させることにより、レース面１４に及ぼす影響を解消することができる。図１０は、本実施形態の第１変形例であるラジアル・スラスト組合せ軸受４０ａを示し、第１実施形態の第１変形例と同様、ラジアル軸受１１の保持器１６ａが、スラスト軸受１２側に配置される円環部３６ａの軸方向幅Ｗａを反スラスト軸受１２側の円環部３６ｂの軸方向幅Ｗｂより広く設定する。

また、図１１は、本実施形態の第２変形例であるラジアル・スラスト組合せ軸受４０ｂを示し、第１実施形態の第２変形例と同様、内側環状板部３３の内周面をラジアルころ１５から離れるように軸方向に折り曲げ、スラストレース１７ａの凸部４２がこの折り曲げられた円筒部３７の先端から中心に向けて突出して形成される。

尚、本発明は、前述した各実施形態及び各変形例に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
上記実施形態においては、係合部をスラストレースに設けた凸部とし、被係合部をラジアルレースに設けた凹部または被係合孔としているが、スラストレースに凹部または被係合孔を設け、ラジアルレースに凸部を設けるようにしてもよい。

また、上記実施形態においては、ラジアルレース１３が内輪として作用しているが、図１２に示す他の変形例のように、ラジアルレース１３ａが第１部材１の内周面１ａと嵌合する外輪として作用するものであってもよい。この場合、ラジアルころ１５は、このラジアルレース１３ａのレース面１４ａと第２部材２の外周面２ａに形成されたレース面との間に配置される。また、スラストレース１７ｂは、環状板部３０を第１部材１の側面１ｂと対向させ、スラストころ１９を環状板部３０のレース面１８と第２部材の側面１ｂに形成されたレース面との間に配置する。また、ラジアルレース１３ａは、レース面１４ａの他端側にも保持器１６を案内するフランジ部５１を設け、このフランジ部５１からスラストレース側に延びる内径円筒部５２に被係合部或いは係合部を設ける。

（ａ）は本発明の第１実施形態であるラジアル・スラスト組合せ軸受の縦断面図、（ｂ）は（ａ）の係合部及び被係合部の形状を示す拡大平面図である。 図１に示すラジアル・スラスト組合せ軸受のラジアルレース及びスラストレースの分解斜視図である。 （ａ）は図２における円IIIで囲まれた部分を外周側から見た拡大斜視図、（ｂ）は内周側から見た拡大斜視図である。 第１実施形態の第１変形例を示す縦断面図である。 第１実施形態の第２変形例を示す縦断面図である。 （ａ）は本発明の第２実施形態のラジアル・スラスト組合せ軸受の縦断面図、（ｂ）は係合部及び被係合部の形状を示す拡大平面図である。 図６に示すラジアル・スラスト組合せ軸受のラジアルレース及びスラストレースの分解斜視図である。 （ａ）は図７における円VIIIで囲まれた部分を外周側から見た拡大斜視図、（ｂ）は内周側から見た拡大斜視図である。 スラストレースを改良した例を示す縦断面図である。 第２実施形態の第１変形例を示す縦断面図である。 第２実施形態の第２変形例を示す要部縦断面図である。 ラジアル・スラスト組合せ軸受の他の変形例を示す縦断面図である。

符号の説明

１０，１０ａ，１０ｂ，４０，４０ａ，４０ｂ，５０ ラジアル・スラスト組合せ軸受
１３，１３ａ ラジアルレース
１５ ラジアルころ
１７，１７ａ，１７ｂ スラストレース
１９ スラストころ
２３ 凹部（被係合部）
３４，４２ 凸部（係合部）
４１ 被係合孔（被係合部）

Claims (3)

1. 複数のラジアルころが転動するラジアルレースと、複数のスラストころが転動するスラストレースと、を有するラジアル・スラスト組合せ軸受であって、
   前記ラジアルレースと前記スラストレースの一方のレースには、係合部が形成されると共に、他方のレースには、前記係合部と係合可能な被係合部が形成されることを特徴とするラジアル・スラスト組合せ軸受。
2. 前記係合部は凸部であり、前記被係合部は、前記凸部と係合可能な凹部であることを特徴とする請求項１に記載のラジアル・スラスト組合せ軸受。
3. 前記係合部は、前記スラストレースに設けられた凸部であり、
   前記被係合部は、前記ラジアルレースに設けられ、前記凸部と係合する被係合孔であることを特徴とする請求項１に記載のラジアル・スラスト組合せ軸受。

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