JP2012237403A - Fixing structure, and method of bearing - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing structure and fixing method of a bearing, that can surely fix the bearing supporting a shaft even when a large axial force is generated in the bearing, secure the fixation of the bearing by a caulking ring without enhanced processing accuracy, and attain them without enlargement of caulking equipment for attaching the caulking ring.SOLUTION: The fixing structure of a bearing is configured to caulk a cylindrical caulking ring 3 to an annular groove 10 formed in a shaft 1. The groove 10 is formed from a first groove 5 and a second groove 4 defined by an annular protruding part 8 provided at the middle of the groove width in the axial direction so that its upper end is protruded to substantially the same height as the shaft diameter. The caulking ring 3 has a ring inside surface including a first inside surface 3b facing the first groove 5 and a second inside surface 3c facing the second groove 4, and is configured to be engaged with the annular protruding part 8.

Description

本発明は、軸受の固定技術に関し、特に、電動式パワーステアリング装置のピニオン軸を軸支する軸受をピニオン軸に固定するための軸受の固定構造および固定方法に関する。   The present invention relates to a bearing fixing technique, and more particularly to a bearing fixing structure and a fixing method for fixing a bearing that supports a pinion shaft of an electric power steering apparatus to the pinion shaft.

燃費向上を目的として、自動車用のステアリング装置に電動パワーステアリング装置を採用するケースが増えてきており、より大型の自動車へ搭載したいという要求がある。このため、電動パワーステアリングを構成する各部品には、従来よりも高い強度が必要されるようになった。   For the purpose of improving fuel efficiency, there are an increasing number of cases in which an electric power steering device is used as a steering device for an automobile, and there is a demand for mounting on a larger automobile. For this reason, each component constituting the electric power steering is required to have higher strength than before.

一般的によく用いられているラック・ピニオン式ステアリング装置において、ピニオン軸を支持する軸受のうち、ステアリングホイール側の軸受の固定方法には、ピニオン軸に形成された円環状の溝に円筒状の加締リングを加締める方法が採用されている。   In a rack and pinion type steering apparatus that is commonly used, among the bearings that support the pinion shaft, a method for fixing the bearing on the steering wheel side is to form a cylindrical groove in an annular groove formed on the pinion shaft. A method of caulking the caulking ring is adopted.

先行技術の軸受の固定構造としては、例えば特許文献1および特許文献2に示されているものがある。特許文献1には、加締リングにより玉軸受の内輪をピニオン軸に固定する場合に生じやすい、加締リングとピニオン軸との間の隙間が発生しないようにした軸受の固定構造が開示されている。   Examples of prior art bearing fixing structures include those shown in Patent Document 1 and Patent Document 2, for example. Patent Document 1 discloses a bearing fixing structure in which a clearance between the caulking ring and the pinion shaft, which is likely to occur when the inner ring of the ball bearing is fixed to the pinion shaft by the caulking ring, is not generated. Yes.

特許文献2には、軸および軸にその軸方向位置を固定する部品の製造誤差があっても、軸に対して部品を確実に固定することができる軸受の固定構造が開示されている。   Patent Document 2 discloses a bearing fixing structure that can securely fix a component to the shaft even if there is a manufacturing error of the shaft and the component that fixes the axial position of the shaft.

特開2007−9940号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2007-9940 特開2008−57589号公報JP 2008-57589 A

特許文献1および特許文献2の軸受の固定構造は、円環状の溝に円筒状の加締リングを加締めたものであり、軸受、軸、加締リングの形状を工夫することにより、軸と加締リングの間に隙間が生じることを防ぎ、軸受を確実に固定するものである。   The bearing fixing structures of Patent Document 1 and Patent Document 2 are obtained by caulking a cylindrical caulking ring in an annular groove, and by devising the shape of the bearing, the shaft, and the caulking ring, This prevents a gap from being formed between the caulking rings and securely fixes the bearing.

このような軸受の固定構造は下記のような問題を抱えている。
特許文献1に示された構造では、軸受の内輪に横断面形状が切り欠き状の溝を設けて加締リングを嵌め込むように構成しているために、軸受構造が複雑になることに加えて、軸受が専用設計となり汎用性がなく生産コストを高める大きな要因となっている。また、加締リングを軸の溝と軸受との間に隙間無く確実に加締るためには、加締治具による荷重は大きい必要があり、この結果、加締設備が大型化するため製造コストを高くする大きな要因であった。
Such a bearing fixing structure has the following problems.
In the structure shown in Patent Document 1, since the inner ring of the bearing is configured to be provided with a groove having a notched cross-sectional shape and fitted with a caulking ring, the bearing structure becomes complicated. As a result, the bearings are designed exclusively and are not versatile, which is a major factor in increasing production costs. In addition, in order to securely tighten the crimping ring without any gap between the shaft groove and the bearing, the load from the crimping jig must be large, resulting in an increase in the size of the crimping equipment. This was a major factor in increasing costs.

特許文献2に示された構造では、溝の幅(軸線方向の長さ)が大きく形成されてこの幅に対応する加締リングの幅も大きくなるために、加締加工を行うときに必要な荷重が大きくなる。この結果、加締加工において大荷重を可能にする設備が必要となり、設備が大型化するなどの問題があった。   In the structure shown in Patent Document 2, the width of the groove (length in the axial direction) is formed large, and the width of the crimping ring corresponding to this width is also large. The load increases. As a result, there is a need for equipment that enables a large load in the caulking process, and the equipment becomes large.

また、前掲の両特許文献1,2等においは、加締リングの両端が溝側壁と軸受の端面との間に所定の長さで入り込んで加締加工が確実にできるように、加締リングの軸方向の長さ及び環状溝の軸方向の長さは精度良い加工が必要であった。   In both of the above-mentioned Patent Documents 1 and 2, etc., the both ends of the caulking ring are inserted with a predetermined length between the groove side wall and the end surface of the bearing so that the caulking process can be surely performed. The length in the axial direction and the length in the axial direction of the annular groove required precise machining.

また、図7に示す従来の軸受200の固定構造においては、加締リング300が溝500の隅の丸み部600と接触している。このような構造において、軸受200に軸力F0が生じた場合に、加締リング300が軸100から受ける反力F1の方向は、接触面の法線方向であることから、溝500の隅の丸み部600と接触している部分には、軸径方向の分力F2が生じる。そして、この分力F2により加締リング300の径が拡げられた場合には、加締リング300は、溝500の隅の丸み部600をすべるように軸方向に移動するため、軸受200を軸方向に保持する能力が低い。   In the conventional fixing structure of the bearing 200 shown in FIG. 7, the caulking ring 300 is in contact with the rounded portion 600 at the corner of the groove 500. In such a structure, when the axial force F0 is generated in the bearing 200, the direction of the reaction force F1 that the crimping ring 300 receives from the shaft 100 is the normal direction of the contact surface. In the portion in contact with the rounded portion 600, a component force F2 in the axial diameter direction is generated. When the diameter of the caulking ring 300 is expanded by the component force F2, the caulking ring 300 moves in the axial direction so as to slide along the rounded portion 600 at the corner of the groove 500. Low ability to hold in direction.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電動パワーステアリング装置のモータの出力や路面からの外力によりピニオン軸を支持する軸受に大きな軸力が生じた場合でも確実に固定でき、更に、加工精度を良くしなくても加締リングによる軸受の固定を確実にでき、合わせて加締リングを取付ける加締設備の大型化を伴うことなくこれらの目的を達成できる軸受の固定構造および固定方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to ensure that even when a large axial force is generated in the bearing that supports the pinion shaft due to the output of the motor of the electric power steering device or the external force from the road surface. A bearing that can be fixed and that can secure the bearing with a caulking ring without improving the machining accuracy, and can achieve these objectives without enlarging the caulking equipment for mounting the caulking ring. It is to provide a fixing structure and a fixing method.

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1)軸に形成された円環状の溝に円筒状の加締リングを加締めて軸受を固定する軸受の固定構造において、
前記溝は軸方向の溝幅途中に形成された環状隆起部によって区画される第一溝と第二溝とから形成されており、前記加締リングはそのリング内側面が前記第一溝に対面するリング第1内側面と前記第二溝に対面するリング第2内側面とから構成されて、前記環状隆起部に係合するように構成されたことを特徴とする軸受の固定構造。
(2)前記環状隆起部はその上端が軸径と略同じ高さに盛り上がるように構成されたことを特徴とする(1)に記載の軸受の固定構造。
(3)前記環状隆起部に対して前記軸受側に位置する前記第一溝よりも反軸受側に位置する前記第二溝の深さが浅く構成されていることを特徴とする(1)または(2)に記載の軸受の固定構造。
(4)前記加締リングは前記リング内側面が前記環状隆起部により保持されて、前記環状隆起部に対して前記軸受側に位置する前記第一溝の溝底に接触しないように構成されたことを特徴とする(1)から(3)の何れかに記載の軸受の固定構造。
(5)軸に形成された円環状の溝に円筒状の加締リングを加締めて軸受を固定する軸受の固定方法において、
前記溝を、軸方向の溝幅途中に形成した環状隆起部にて第一溝と第二溝に区画しておき、前記加締リングを加締るときに、前記加締リングの一端面を前記軸受に接触させ且つリング内側面を前記環状隆起部に対面させる状態で加締圧力を加え、前記環状隆起部を前記リング内側面に食い込ませるようにすることを特徴とする軸受の固定方法。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) In a bearing fixing structure for fixing a bearing by caulking a cylindrical caulking ring in an annular groove formed in the shaft,
The groove is formed of a first groove and a second groove defined by an annular ridge formed in the middle of the groove width in the axial direction, and the inner surface of the caulking ring faces the first groove. A bearing fixing structure comprising a ring first inner side surface and a ring second inner side surface facing the second groove and engaging with the annular raised portion.
(2) The bearing fixing structure according to (1), wherein the annular ridge is configured so that an upper end thereof is raised to a height substantially equal to the shaft diameter.
(3) The depth of the second groove located on the side opposite to the bearing relative to the first groove located on the bearing side with respect to the annular ridge is configured to be shallower (1) or The bearing fixing structure according to (2).
(4) The caulking ring is configured such that the inner surface of the ring is held by the annular ridge and does not contact the bottom of the first groove located on the bearing side with respect to the annular ridge. The bearing fixing structure according to any one of (1) to (3), wherein:
(5) In a bearing fixing method of fixing a bearing by caulking a cylindrical caulking ring in an annular groove formed in the shaft,
The groove is partitioned into a first groove and a second groove by an annular ridge formed in the middle of the groove width in the axial direction, and when the crimping ring is crimped, one end surface of the crimping ring is A method for fixing a bearing, wherein a crimping pressure is applied in a state where the ring makes contact with the bearing and the inner surface of the ring faces the annular ridge, and the annular ridge is caused to bite into the inner surface of the ring.

本発明の軸受の固定構造によれば、加締リングが加締装着されたときに、加締リングのリング内側面と環状隆起部とが対応して加締められて溝に係合された構造であり、加締加工自体の加締動作によって加締リングが食い込むように取付けられているので、加締リング取付け部位の加工精度に関係なく軸受を精度良く固定することができる。
また、本発明の軸受の固定構造によれば、第二溝によって加締リングの反軸受側端の塑性変形の部位が変形し易い空間を確保することができるので、塑性変形時の圧力が効果的に逃がされる構造である。この結果、加締時の荷重は小さく抑えられ、加工設備の小型化が可能になる。
According to the bearing fixing structure of the present invention, when the caulking ring is caulked and installed, the inner surface of the caulking ring and the annular ridge are correspondingly caulked and engaged with the groove. Since the caulking ring is attached so as to bite by the caulking operation of the caulking process itself, the bearing can be fixed with high accuracy regardless of the machining accuracy of the caulking ring mounting site.
Further, according to the bearing fixing structure of the present invention, the second groove can secure a space where the plastic deformation portion of the counter-bearing side end of the caulking ring can be easily deformed, so that the pressure during plastic deformation is effective. It is a structure that can be escaped. As a result, the load during caulking can be kept small, and the processing equipment can be downsized.

本発明の軸受の固定方法によれば、加締リングを加締めて装着するときに、加締リングのリング内側面と環状隆起部とが対面した状態で加締められることで、環状隆起部によってリング内側面が塑性変形して軸受と環状隆起部の一方の側壁との間に押し込まれ、この押し込まれた部分を、軸受と環状隆起部の一方の側壁との実際の寸法に一致した加工が行われるので、加締リングの長さ寸法、溝寸法精度等に依存することなく軸受を確実に係止することができる。
また、本発明の軸受の固定方法によれば、加締時に、第二溝によって加締リングの反軸受側端の塑性変形の部位が変形し易い空間を確保されながら変形するので、塑性変形時の変形抵抗を小さくでき、加締時の荷重を小さく抑えることができる。
According to the bearing fixing method of the present invention, when the caulking ring is caulked and attached, the caulking ring inner surface and the annular bulging portion are caulked in a state of facing each other. The inner surface of the ring is plastically deformed and pushed between the bearing and one side wall of the annular ridge, and this pushed portion is processed to match the actual dimensions of the bearing and one side wall of the annular ridge. As a result, the bearing can be reliably locked without depending on the length dimension of the crimping ring, the groove dimension accuracy, and the like.
Further, according to the bearing fixing method of the present invention, at the time of the plastic deformation, the second groove is deformed while securing a space where the plastic deformation portion of the counter-bearing side end of the caulking ring is easily deformed. The deformation resistance can be reduced, and the load during caulking can be kept small.

本発明の軸受の固定構造を示す第1実施形態の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of 1st Embodiment which shows the fixing structure of the bearing of this invention. 図1に示す溝の一部をさらに拡大した拡大断面図である。It is the expanded sectional view which expanded a part of groove | channel shown in FIG. 本発明の第1実施形態において加締リングが軸に装着された加締前の状態を示す要部断面にて示す説明図である。It is explanatory drawing shown in the principal part cross section which shows the state before crimping in which the crimping ring was mounted | worn to the axis | shaft in 1st Embodiment of this invention. 図3の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of FIG. 本発明の第1実施形態における加締リングの加締め途中の断面図である。It is sectional drawing in the middle of the crimping of the crimping ring in 1st Embodiment of this invention. 本発明の軸受の固定構造を示す第2実施形態の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of 2nd Embodiment which shows the fixing structure of the bearing of this invention. 従来例の軸受の固定構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the fixing structure of the bearing of a prior art example.

以下、図面に基づいて本発明にかかる軸受の固定構造の実施形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment of a bearing fixing structure according to the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態における加締め後の軸受の固定構造を示し、図2は図1の一部拡大図であり、図3および図4は加締め前の状態を示し、図5は加締途中を示している。なお、図3においては、軸受および加締リングを断面として示してある。
(First embodiment)
1 shows a bearing fixing structure after caulking in the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. 1, and FIGS. 3 and 4 show a state before caulking, Reference numeral 5 denotes the middle of caulking. In FIG. 3, the bearing and the caulking ring are shown as cross sections.

本実施形態においては、玉軸受(以後、単に「軸受」という)をピニオン軸(以後、単に「軸」という)への組み付け状態を示す。すなわち、図1に示すように、軸1(図3参照)に形成された円環状の溝10に円筒状の加締リング3を加締めて軸受2を、軸方向に移動できないように固定する軸受の固定構造である。
そして、本実施形態における1つの特徴としては、溝10は軸方向の溝幅途中にその上端8aが軸径と略同じ高さに盛り上がる環状隆起部8が設けられており、この環状隆起部8によって軸受側の第一溝5と反軸受側の第二溝4とに区画された構造となっている。
In the present embodiment, a state in which a ball bearing (hereinafter simply referred to as “bearing”) is assembled to a pinion shaft (hereinafter simply referred to as “shaft”) is shown. That is, as shown in FIG. 1, a cylindrical caulking ring 3 is caulked in an annular groove 10 formed in the shaft 1 (see FIG. 3) to fix the bearing 2 so that it cannot move in the axial direction. This is a bearing fixing structure.
As one feature of the present embodiment, the groove 10 is provided with an annular ridge portion 8 whose upper end 8a rises to substantially the same height as the shaft diameter in the middle of the groove width in the axial direction. Thus, the first groove 5 on the bearing side and the second groove 4 on the opposite bearing side are partitioned.

また、環状隆起部8から軸受2側にかけて形成された第一溝5は、軸受2とは反対側で環状隆起部8の基部に円環状の溝丸み部6が形成されており、この溝丸み部6の溝底6aに向って溝深さが深くなるように構成されている。また、環状隆起部8は、溝丸み部6から軸外径方向(上端8aの方向)に急傾斜で立ち上がった側面7が設けられている。
この側面7の上端8a寄りの部分は、図2に示すように、側面7が軸受2側に若干膨らむように構成されたクラウニング部7aが設けられている。このクラウニング部7aが設けられたことにより、軸受2の軸力が加締リング3に負荷された場合、加締リング3のリング第1内側面3bのうち側面7と接触する部分においてエッジロードの発生を低減し、軸受2を軸方向に保持する能力を高めることができる。
なお、環状隆起部8の上端8aの形状は、リング溝9における応力集中を避けるため、丸みを持ったものとすることが好ましい。
The first groove 5 formed from the annular ridge 8 to the bearing 2 side is formed with an annular groove round portion 6 at the base of the annular ridge 8 on the side opposite to the bearing 2. The groove depth is increased toward the groove bottom 6 a of the portion 6. Further, the annular raised portion 8 is provided with a side surface 7 rising from the groove rounded portion 6 with a steep slope in the axial outer diameter direction (the direction of the upper end 8a).
As shown in FIG. 2, a portion near the upper end 8 a of the side surface 7 is provided with a crowning portion 7 a configured such that the side surface 7 slightly expands toward the bearing 2. By providing the crowning portion 7a, when the axial force of the bearing 2 is applied to the caulking ring 3, the edge load of the portion of the ring first inner side surface 3b of the caulking ring 3 in contact with the side surface 7 is reduced. Generation | occurrence | production can be reduced and the capability to hold | maintain the bearing 2 to an axial direction can be improved.
The shape of the upper end 8a of the annular ridge 8 is preferably rounded to avoid stress concentration in the ring groove 9.

一方、加締リング3は、図1に示すように、そのリング内側面が第一溝5に対面するリング第1内側面3bと第二溝4に対面するリング第2内側面3cとから構成されている。
したがって、加締リング3は、環状隆起部8に対してリング第1内側面3bの一端が側面7に当接していると共にリング第2内側面3cが環状隆起部8の上端8aから反軸受側(図1において左側)に向って第二溝4の長さの例えば2/3程度の部分まで伸びるように構成されている。なお、リング外表面3aの形状は、特に限定するものではないが、例えば、図1に示すように、反軸受側端3fに向ってリング径内方に絞り込むような構造にすることができる。また、加締リング3を第一溝5に押し込むときに、側面7と加締リング3の間にすき間が発生し難くするためには、側面7とリング外表面3aは略直角であることが好ましい。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the caulking ring 3 includes a ring first inner surface 3 b whose inner surface faces the first groove 5 and a ring second inner surface 3 c which faces the second groove 4. Has been.
Therefore, the caulking ring 3 is configured such that one end of the ring first inner side surface 3b is in contact with the side surface 7 with respect to the annular ridge portion 8 and the ring second inner side surface 3c is opposite to the bearing side from the upper end 8a of the annular ridge portion 8. The second groove 4 is configured to extend, for example, to about 2/3 of the length of the second groove 4 (left side in FIG. 1). The shape of the ring outer surface 3a is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 1, it can be structured such that the ring outer surface 3a is narrowed inwardly toward the counter-bearing side end 3f. Further, when the caulking ring 3 is pushed into the first groove 5, the side surface 7 and the ring outer surface 3 a should be substantially perpendicular to make it difficult for a gap to be generated between the side surface 7 and the caulking ring 3. preferable.

このように本実施形態においては、加締リング3が加締装着されたときに、加締リング3のリング内側面(リング第1内側面3bおよびリング第2内側面3c)と環状隆起部8とが対応して加締められて溝10に係合された構造である。これは後述する加締方法にて詳細に説明するが、加締加工自体の加締動作によって他端面35と側面7との間の寸法に合わせて加締リング3が食い込むように取付けられる。しがたって、例えば加締リング3は、軸受側端3eが他端面35に接する状態で反軸受側端3fが第二溝4の側に位置すればよく、その寸法精度が比較的ラフな加工精度で良い。   As described above, in the present embodiment, when the crimping ring 3 is crimped, the ring inner surface (the ring first inner surface 3b and the ring second inner surface 3c) of the crimping ring 3 and the annular ridge 8 And are correspondingly crimped and engaged with the groove 10. This will be described in detail in a later-described caulking method, but the caulking ring 3 is attached so as to bite in accordance with the dimension between the other end surface 35 and the side surface 7 by the caulking operation of the caulking process itself. Therefore, for example, the caulking ring 3 only needs to have the non-bearing side end 3f positioned on the second groove 4 side with the bearing side end 3e in contact with the other end surface 35, and the dimensional accuracy thereof is relatively rough. Good accuracy.

また、本実施形態においては、加締リング3の反軸受側端3fは溝10の側面(反軸受側の側面4a)と当接しない。これは、加締リング3の反軸受側端3fの塑性変形を阻害する壁面からの反力を受けずに塑性変形ができるので、塑性変形時の圧力が効果的に逃がされた構造である。この結果、加締時の荷重は小さく抑えられ、加工設備の小型化が可能になる。   Further, in the present embodiment, the anti-bearing side end 3f of the caulking ring 3 does not contact the side surface of the groove 10 (the anti-bearing side surface 4a). This is a structure in which the pressure at the time of plastic deformation is effectively released because plastic deformation can be performed without receiving a reaction force from the wall surface that hinders plastic deformation of the anti-bearing side end 3f of the caulking ring 3. . As a result, the load during caulking can be kept small, and the processing equipment can be downsized.

本実施形態では、環状隆起部8に対して軸受2側に位置する第一溝5よりも反軸受側に位置する第二溝4の深さが浅く構成されている。
このように、第二溝が浅く形成されたことにより、軸の削り量を必要最低限にできる。更に、環状隆起部8の反軸受方向の力(軸受2を軸方向に移動させようとする力)に対して剛性を強くできる。また、加締加工の時においては、加締リング3のリング内側面が第一溝5よりも第二溝4に先に接触するので、図1に示すように、加締リング3は第一溝5の溝底6aに接触しない状態に容易にできる。
In the present embodiment, the depth of the second groove 4 located on the side opposite to the bearing is smaller than the first groove 5 located on the bearing 2 side with respect to the annular ridge 8.
As described above, since the second groove is formed shallow, the shaving amount of the shaft can be minimized. Furthermore, the rigidity can be increased with respect to the force in the anti-bearing direction of the annular ridge portion 8 (force for moving the bearing 2 in the axial direction). Further, during the caulking process, the inner surface of the caulking ring 3 comes into contact with the second groove 4 earlier than the first groove 5, so that the caulking ring 3 is in the first position as shown in FIG. It is possible to easily avoid contact with the groove bottom 6a of the groove 5.

前掲のように、加締リング3が第一溝5の底面に対して浮いて接しないように構成されているので、軸受2に大きな軸方向の力が生じた場合において、加締リング3にかかる荷重の径方向分力(図7におけるF2)を低く抑えることができる。この結果、加締リング3の変形を効果的に抑え、軸受2を保持する力が従来よりも向上する。   As described above, the caulking ring 3 is configured so as not to be in contact with the bottom surface of the first groove 5 so that the caulking ring 3 is not affected when a large axial force is generated in the bearing 2. The radial component of the load (F2 in FIG. 7) can be kept low. As a result, the deformation of the caulking ring 3 is effectively suppressed, and the force for holding the bearing 2 is improved as compared with the prior art.

図3〜図5を用いて、加締リング3の加締方法について説明する。
先ず、溝10には、軸2の軸方向の溝幅途中にその上端8aが軸径と略同じ高さに盛り上がる環状隆起部8を設けて置く。
そして、加締め加工においては、図3に示すように、軸1に、軸受2、加締リング3の順序に外嵌する。このとき、軸受2の一端面34は、第1の段差面25に当接して停止する。また、加締リング3の軸受側端3eは、軸受2の他端面35に当接する。
The caulking method of the caulking ring 3 will be described with reference to FIGS.
First, the groove 10 is provided with an annular raised portion 8 whose upper end 8a rises to the same height as the shaft diameter in the middle of the axial width of the shaft 2.
In the caulking process, as shown in FIG. 3, the shaft 1 is externally fitted in the order of the bearing 2 and the caulking ring 3. At this time, the one end surface 34 of the bearing 2 comes into contact with the first step surface 25 and stops. Further, the bearing side end 3 e of the caulking ring 3 abuts on the other end surface 35 of the bearing 2.

このとき、溝10に対する加締リング3の位置は、図4に示すように、加締リング3のリング内側面3d(加締前のリング内側面)が環状隆起部8に対面した状態で且つ加締リング3の反軸受側端3fが第二溝4内に位置するようにする。   At this time, the position of the crimping ring 3 with respect to the groove 10 is such that the ring inner surface 3d (ring inner surface before crimping) of the crimping ring 3 faces the annular ridge 8 as shown in FIG. The counter bearing side end 3 f of the caulking ring 3 is positioned in the second groove 4.

この状態において、加締治具(図示せず)により、加締リング3の加締リング外表面3aおよび反軸受側端3fを押圧するように、例えば、略円すい形の穴を持つ加締治具を用いた軸方向の加締めや、径方向の加締めやローリングによる加締め等で、加締リング3を軸径方向に加締める。
加締リング3は、この加締力が作用することによって実際には塑性変形が一瞬で行われるが、例えば加締めの初期段階では、図5に示すように、リング内側面3dは環状隆起部8が食い込むように変形し始める。そして、この環状隆起部8の上端部分の形状に一致するリング溝9が加締リング3に形成されていく。
In this state, for example, a caulking jig having a substantially conical hole so as to press the caulking ring outer surface 3a and the counter-bearing side end 3f of the caulking ring 3 with a caulking jig (not shown). The caulking ring 3 is caulked in the axial radial direction by axial caulking using a tool, radial caulking, rolling caulking, or the like.
The caulking ring 3 is actually plastically deformed instantly by the action of the caulking force. For example, in the initial stage of caulking, as shown in FIG. 8 begins to deform so that it bites in. Then, a ring groove 9 that matches the shape of the upper end portion of the annular raised portion 8 is formed in the caulking ring 3.

このように、本実施形態では、加締リング3を加締めて装着するときに、加締リング3のリング内側面3dと環状隆起部8とが対面した状態で加締められることで、環状隆起部8によってリング内側面が塑性変形して軸受2と第一溝5との間に押し込まれ、軸受2と第一溝5との実際の寸法に一致した加工が行われることとなる。すなわち、加締リング3の軸受2を係止する機能を有する部分の寸法は、加締加工によって決定されるので、加締リング3の長さ寸法、溝10の寸法精度等に依存することなく軸受2を確実に係止することができる。   Thus, in this embodiment, when the crimping ring 3 is crimped and mounted, the ring inner surface 3d of the crimping ring 3 and the annular ridge 8 are crimped so that the annular ridge is formed. The inner surface of the ring is plastically deformed by the portion 8 and is pushed between the bearing 2 and the first groove 5, and processing corresponding to the actual dimensions of the bearing 2 and the first groove 5 is performed. That is, the dimension of the portion having the function of locking the bearing 2 of the caulking ring 3 is determined by caulking, so that it does not depend on the length dimension of the caulking ring 3, the dimensional accuracy of the groove 10, and the like. The bearing 2 can be reliably locked.

また、加締られるリング内側面3dが第一溝5及び第二溝4に分れるように変形するときに、加締リング3の反軸受側端3fは、溝10の側面4aと当接しない。すなわち、加締加工のときに加締リング3の反軸受側端3fの塑性変形は、軸方向(反軸受方向)への変形がし易いので、従来のような溝側面による塑性変形を阻害する変形時の大きな抵抗を受けることなく、加締時の荷重を小さく抑えることができる。
また、第二溝4がない従来の構造、すなわち、図7に示すような従来のように加締リング300全体を溝500の中に押し込む時の加締力に比べて、主な塑性変形部位を環状隆起部8の近傍に集中させると共に環状隆起部8の比較的尖った形状によっても加締時の荷重を小さく抑えることができる。
また、リング外表面3aの形状は、側面7と略直角である場合に、加締リング3を軸径方向に効率よく加締めることができる。リング外表面3aは略円すい形とするか、多少湾曲していてもよい。
また、環状隆起部8の上端8aの形状は、リング溝9における応力集中を避けるため、丸みを持たせることが好ましい。
Further, when the inner ring side surface 3 d to be crimped is deformed so as to be divided into the first groove 5 and the second groove 4, the counter-bearing side end 3 f of the crimping ring 3 does not contact the side surface 4 a of the groove 10. . That is, since the plastic deformation of the anti-bearing side end 3f of the caulking ring 3 during the caulking process is easy to deform in the axial direction (anti-bearing direction), the conventional plastic deformation due to the groove side surface is hindered. The load during caulking can be kept small without receiving a large resistance during deformation.
Compared with the conventional structure without the second groove 4, that is, the caulking force when the entire caulking ring 300 is pushed into the groove 500 as in the prior art as shown in FIG. Can be concentrated in the vicinity of the annular ridge 8 and the load at the time of caulking can be kept small by the relatively sharp shape of the annular ridge 8.
Moreover, when the shape of the ring outer surface 3a is substantially perpendicular to the side surface 7, the crimping ring 3 can be crimped efficiently in the axial radial direction. The ring outer surface 3a may be substantially conical or slightly curved.
Further, the shape of the upper end 8a of the annular ridge 8 is preferably rounded to avoid stress concentration in the ring groove 9.

(第2実施形態)
図6は、本発明の第2実施形態における要部断面図を示している。
図6は本発明の第2実施形態における加締め後の軸受の固定構造を示した断面図である。
なお、図6においては、前掲の第1実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付して説明を省略する。
本実施形態における加締構造は、第1実施形態と基本的には同じ構造であるが、第1実施形態に比べて、環状隆起部8が軸受2側に移動して第二溝4の幅が大きく形成されている。また、第二溝4の深さも第1実施形態の場合よりも若干深く構成されている。また、リング外表面3aの形状においても、反軸受側端3fに向ってリング径内方に絞り込まれていない構造である。したがって、第二溝4に入り込んだ加締リング3の部分の体積が大きくなった構造である。なお、加締リング3の軸受側端3eにはテーパ面30eが、反軸受側端3fにはテーパ面30fが設けられている。
(Second Embodiment)
FIG. 6 shows a cross-sectional view of relevant parts in the second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a sectional view showing a bearing fixing structure after caulking in a second embodiment of the present invention.
In FIG. 6, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
The caulking structure in the present embodiment is basically the same structure as in the first embodiment, but compared to the first embodiment, the annular ridge 8 moves to the bearing 2 side and the width of the second groove 4 is increased. Is formed large. The depth of the second groove 4 is also slightly deeper than that of the first embodiment. Also, the shape of the ring outer surface 3a is a structure that is not squeezed inward in the ring diameter toward the non-bearing side end 3f. Therefore, the volume of the portion of the caulking ring 3 that has entered the second groove 4 is increased. A taper surface 30e is provided at the bearing side end 3e of the caulking ring 3, and a taper surface 30f is provided at the counter bearing side end 3f.

このように環状隆起部8が軸受2側に移動していることで、加締リング3において、環状隆起部8よりも反軸受側端3fの側の部分の体積を大きくすることができ、反軸受側端3fの側の部分の強度を向上させることができる。   Since the annular ridge portion 8 has moved to the bearing 2 side in this way, the volume of the portion on the side opposite to the bearing side end 3f in the caulking ring 3 from the annular ridge portion 8 can be increased. The strength of the portion on the bearing side end 3f side can be improved.

以上、本発明について、第1及び第2実施形態について説明したが、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものでなく、適宜、変形、改良等が可能である。すなわち、環状隆起部の形状や加締リングの形状などは適宜変更することができる。
また、上記実施形態では、軸受内輪を軸に固定する場合について説明したが、軸受外輪をハウジングに固定する場合にも、同様の固定構造を用いることができる。
The first and second embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like can be made as appropriate. That is, the shape of the annular raised portion, the shape of the caulking ring, and the like can be changed as appropriate.
In the above embodiment, the case where the bearing inner ring is fixed to the shaft has been described. However, the same fixing structure can be used when the bearing outer ring is fixed to the housing.

1 軸
2 軸受
3 加締リング
3a リング外表面
3b リング第1内側面
3c リング第2内側面
4 第二溝
5 第一溝
6 溝丸み部
6a 溝底
7 側面
7a クラウニング部
8 環状隆起部
8a 上端
9 リング溝
10 溝
1 shaft 2 bearing 3 caulking ring 3a ring outer surface 3b ring first inner side surface 3c ring second inner side surface 4 second groove 5 first groove 6 groove rounded part 6a groove bottom 7 side 7a crowning part 8 annular raised part 8a upper end 9 Ring groove 10 Groove

Claims (5)

軸に形成された円環状の溝に円筒状の加締リングを加締めて軸受を固定する軸受の固定構造において、
前記溝は軸方向の溝幅途中に形成された環状隆起部によって区画される第一溝と第二溝とから形成されており、前記加締リングはそのリング内側面が前記第一溝に対面するリング第1内側面と前記第二溝に対面するリング第2内側面とから構成されて、前記環状隆起部に係合するように構成されたことを特徴とする軸受の固定構造。
In the bearing fixing structure in which a cylindrical caulking ring is caulked in an annular groove formed in the shaft to fix the bearing,
The groove is formed of a first groove and a second groove defined by an annular ridge formed in the middle of the groove width in the axial direction, and the inner surface of the caulking ring faces the first groove. A bearing fixing structure comprising a ring first inner side surface and a ring second inner side surface facing the second groove and engaging with the annular raised portion.
前記環状隆起部はその上端が軸径と略同じ高さに盛り上がるように構成されたことを特徴とする請求項1に記載の軸受の固定構造。   2. The bearing fixing structure according to claim 1, wherein an upper end of the annular raised portion is configured to rise to substantially the same height as the shaft diameter. 3. 前記環状隆起部に対して前記軸受側に位置する前記第一溝よりも反軸受側に位置する前記第二溝の深さが浅く構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の軸受の固定構造。   The depth of the said 2nd groove | channel located in an anti-bearing side is shallower than the said 1st groove | channel located in the said bearing side with respect to the said cyclic | annular protruding part, The structure characterized by the above-mentioned. Bearing fixing structure. 前記加締リングは前記リング内側面が前記環状隆起部により保持されて、前記環状隆起部に対して前記軸受側に位置する前記第一溝の溝底に接触しないように構成されたことを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の軸受の固定構造。   The caulking ring is configured such that an inner surface of the ring is held by the annular ridge, and does not contact a groove bottom of the first groove located on the bearing side with respect to the annular ridge. The bearing fixing structure according to any one of claims 1 to 3. 軸に形成された円環状の溝に円筒状の加締リングを加締めて軸受を固定する軸受の固定方法において、
前記溝を、軸方向の溝幅途中に形成した環状隆起部にて第一溝と第二溝に区画しておき、前記加締リングを加締るときに、前記加締リングの一端面を前記軸受に接触させ且つリング内側面を前記環状隆起部に対面させる状態で加締圧力を加え、前記環状隆起部を前記リング内側面に食い込ませるようにすることを特徴とする軸受の固定方法。
In a method for fixing a bearing, in which a cylindrical caulking ring is caulked in an annular groove formed in the shaft to fix the bearing,
The groove is partitioned into a first groove and a second groove by an annular ridge formed in the middle of the groove width in the axial direction, and when the crimping ring is crimped, one end surface of the crimping ring is A method for fixing a bearing, wherein a crimping pressure is applied in a state where the ring makes contact with the bearing and the inner surface of the ring faces the annular ridge, and the annular ridge is caused to bite into the inner surface of the ring.
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