JP2013002598A

JP2013002598A - 転がり軸受の製造方法

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Publication number: JP2013002598A
Application number: JP2011136472A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Iwawaki; 健岩脇; Kazuyuki Kotani; 一之小谷
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2011-06-20
Filing date: 2011-06-20
Publication date: 2013-01-07

Abstract

【課題】シール装置全体の軸方向長さを短くできるとともに、外力によるシール装置の抜けがなくなり、リップ部を適切な荷重でもって接触させることができるようにする。
【解決手段】外輪２０および内輪３０間をシールするシール装置４０は、外輪２０の内周の環状溝にかしめ固定される金属製の第１のシール本体４１と、内輪３０の外周に圧入固定される金属製の第２のシール本体５０と、第１のシール本体４１および第２のシール本体５０のいずれか一方に固着され、第１のシール本体４１および第２のシール本体５０のいずれか他方に接触する樹脂製のリップ部５５とからなる転がり軸受の製造方法であって、外輪２０の内周の環状溝に第１のシール本体４１の外周をかしめ固定し、続いて、圧入冶具８２を使用して第２のシール本体５０を内輪３０の外周に圧入し、圧入冶具８２に設けた適正部８４が、第１のシール本体４１に当接する位置まで圧入した。
【選択図】図１

Description

本発明は、シール装置を用いた転がり軸受の製造方法に関する。

図６（特許文献１）に示すように、積層ユニット１００に第１のリング本体１１０および第２のリング本体１１１を重ねた状態で載置し、第１のリング本体１１０および第２のリング本体１１１を、第１のプッシャー１０１によって外輪１２０および内輪１２１間へ搬送し、第２のプッシャー１０２によって、第１のリング本体１１０を外輪１２０に圧入すると同時に第２のリング本体１１１を内輪１２１に圧入している。

特開２００７−２９８０７６号公報

第１のリング本体１１０を外輪１２０に圧入するには、圧入される部分が必要とし、第１のリング本体１１０の軸方向長さが長くなり、しいては、第１のリング本体１１０および第２のリング本体１１１とからなるシール装置１１２全体の軸方向長さが長くなる。また、圧入のみのため、第１のリング本体１１０に外力が加わると、第１のリング本体１１０が外輪１２０に対して抜ける可能性があった。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、シール装置全体の軸方向長さを短くするとともに、シール装置が外力によって抜けないようにし、リップ部を適切な荷重でもって接触させるようにした転がり軸受の製造方法を提供する。

請求項１に記載の発明は、リング状の外輪と、前記外輪の内周側に配置される内輪と、前記外輪および前記内輪間で転動する転動体と、前記外輪および前記内輪間をシールするシール装置とからなり、前記シール装置は、前記外輪の内周の環状溝にかしめ固定される金属製の第１のシール本体と、前記内輪の外周に圧入固定される金属製の第２のシール本体と、前記第１のシール本体および前記第２のシール本体のいずれか一方に固着され、前記第１のシール本体および前記第２のシール本体のいずれか他方に接触する樹脂製のリップ部とからなる転がり軸受の製造方法であって、前記外輪の内周の環状溝に前記第１のシール本体の外周をかしめ固定し、続いて、圧入冶具を使用して前記第２のシール本体を前記内輪の外周に圧入し、前記圧入冶具に設けた適正部が、前記第１のシール本体に当接する位置まで圧入したことである。

請求項２に記載の発明は、前記リップ部が、前記第１のシール本体および前記第２のシール本体のいずれか他方に適切な荷重でもって接触するよう、前記適正部として、前記第１のシール本体および前記第２のシール本体間の距離を設定したものである。

本発明によれば、シール装置全体の軸方向長さを短くできるとともに、外力によるシール装置の抜けがなくなり、リップ部を適切な荷重でもって接触させることができる。

本発明の一実施形態における第２のシール本体を圧入した後の状態を示す転がり軸受の断面図である。本発明の一実施形態における第２のシール本体を圧入する前の状態を示す転がり軸受の断面図である。本発明の一実施形態における第１のシール本体をかしめる前の状態を示す転がり軸受の断面図である。本発明の一実施形態における第１のシール本体をかしめた後の状態を示す転がり軸受の断面図である。本発明の他の実施形態における第２のシール本体を圧入した後の状態を示す転がり軸受の断面図である。従来における転がり軸受の製造方法を示す概略図である。

本発明の一実施形態について、図１ないし図４を参酌しつつ説明する。図１は第２のシール本体を圧入した後の状態を示す転がり軸受の断面図であり、図２は第２のシール本体を圧入する前の状態を示す転がり軸受の断面図であり、図３は第１のシール本体をかしめる前の状態を示す転がり軸受の断面図であり、図４は第１のシール本体をかしめた後の状態を示す転がり軸受の断面図である。

図１に示すように、転がり軸受は、転動体として玉を使った玉軸受１０である。玉軸受１０は、リング状の外輪２０と、外輪２０の内周側に配置されるリング状の内輪３０と、外輪２０と内輪３０間に配置されるリング状の保持器３５と、保持器３５に保持される複数の玉３８と、外輪２０および内輪３０間をシールするシール装置４０とからなっている。

前記外輪２０の内周には、断面円弧状の外輪側軌道面２１が形成され、外輪側軌道面２１を挟んで軸方向両側には、第１の肩部２２、段部２３、円弧面２４、嵌合面２５、テーパ面２６、第２の肩部２７が順に形成されている。円弧面２４、嵌合面２５およびテーパ面２６によって、環状溝が構成される。この環状溝に、後述する第１のシール本体４１がかしめ固定される。第１の肩部２２は、第２の肩部２７よりも小径である。

前記内輪３０の外周には、断面円弧状の内輪側軌道面３１が形成され、内輪側軌道面３１を挟んで軸方向両側には、第３の肩部３２、第４の肩部３３が順に形成されている。第３の肩部３２は、第４の肩部３３よりも大径である。

前記保持器３５は円周方向に複数のポケット部３６を有し、各ポケット部３６に玉３８が回転可能に保持されている。保持器３５は、樹脂製で射出成形等により成形される。前記玉３８は、金属製で、球形状を有し、外面が転動面となる。

前記シール装置４０は、第１のシール本体４１と、第２のシール本体５０と、第１のシール本体４１に固着されたリップ部５５とからなっている。第１のシール本体４１は、円弧面２４、嵌合面２５およびテーパ面２６によって構成される環状溝にかしめ固定される。第１のシール本体４１は、Ｒ部４２、外径部４３、円弧部４４、第１の垂直部４５、テーパ部４６、第２の垂直部４７からなっている。Ｒ部４２、外径部４３および円弧部４４が、前記環状溝に嵌め込まれている。Ｒ部４２がテーパ面２６に接触し、外径部４３が嵌合面２５に接触し、円弧部４４が円弧面２４に接触し、第１の垂直部４５が段部２３に接触する。

第２のシール本体５０は、内輪３０の第４の肩部３３に圧入固定される。第２のシール本体５０は、内径部５１、第３の垂直部５２からなっている。リップ部５５は、第１のシール本体４１に加硫接着され、リップ部５５が第２のシール本体５０に接触している。リップ部５５は、第４の垂直部５６、内径部５７、第５の垂直部５８、舌部５９からなっている。第１のシール本体４１の第２の垂直部４７に、第４の垂直部５６、内径部５７、第５の垂直部５８が固着されている。舌部５９の一端が、第２のシール本体５０の第３の垂直部５２に接触している。

第１のシール本体４１および第２のシール本体５０は、ステンレス等の金属製の薄板からプレス等により成形される。リップ部５５は、ゴムあるいは合成樹脂の材料から射出成形等により成形される。射出成形金型に第１のシール本体４１をセットし、ゴムあるいは合成樹脂を流し込むことにより、リップ部５５は第１のシール本体４１と一体となって出来あがる。

次に、図１および図２を使用して、第２のシール本体５０を内輪３０の第４の肩部３３に圧入する圧入装置について説明する。圧入装置は、圧入用シリンダ装置８０、圧入冶具８２からなっている。圧入用シリンダ装置８０は、圧入方向に進退するピストンロッド８１を有し、ピストンロッド８１の先端に圧入冶具８２が取付けられている。図１の圧入冶具８２は、一部しか明記していないが、玉軸受１０の軸線と同軸に配置された略円盤状のものである。図１の圧入用シリンダ装置８０は、玉軸受１０の軸線に対し偏った位置に配置されているが、実際は、圧入用シリンダ装置８０は、玉軸受１０の軸線と同軸線上に配置されている。圧入冶具８２は、押圧部８３、適正部８４を有する。押圧部８３は、第２のシール本体５０を押圧するもので、適正部８４は、第１のシール本体４１に当接して第１のシール本体４１および第２のシール本体５０間の距離を適正に保つ役目を有する。第１のシール本体４１および第２のシール本体５０間の距離を適正に保つことにより、舌部５９が適正な荷重で持って第２のシール本体５０に接触する。

図３および図４を使用して、第１のシール本体４１を環状溝にかしめ固定するかしめ装置について説明する。かしめ装置は、かしめ用シリンダ装置８５、かしめ冶具８７とからなっている。かしめ用シリンダ装置８５は、玉軸受１０の軸線方向に進退するピストンロッド８６を有し、ピストンロッド８６の先端にかしめ冶具８７が取付けられている。かしめ冶具８７は、第１のシール本体４１のＲ部４２に接触するテーパ面８８を有する。図３のかしめ冶具８７は、一部しか明記していないが、玉軸受１０の軸線と同軸に配置された略円盤状のものである。図３のかしめ用シリンダ装置８５は、玉軸受１０の軸線に対し偏った位置に配置されているが、実際は、かしめ用シリンダ装置８５は、玉軸受１０の軸線と同軸線上に配置されている。

続いて、外輪２０および内輪３０間に保持器３５が配置され、保持器３５のポケット部３６に玉３８が保持された状態の玉軸受１０に、シール装置４０を組付ける動作について説明する。

図３に示すように、外輪２０および内輪３０間へ第１のシール本体４１を移送する。第１のシール本体４１の外径部４３は第２の肩部２７よりも小さな外径であるので、第１のシール本体４１を第２の肩部２７を通過させることができ、第１のシール本体４１の第１の垂直部４５を段部２３に接触させることができる。円弧部４４およびＲ部４２は、大きな円弧を有するので環状溝に嵌っていない。かしめ用シリンダ装置８５によりかしめ冶具８７を玉３８側へ前進させると、第１のシール本体４１のＲ部４２にかしめ冶具８７のテーパ面８８が接触し、かしめ冶具８７をさらに玉３８側へ前進させると、テーパ面８８によってＲ部４２は、玉３８側へ押し付けられると同時に外径方向に拡張するよう環状溝側へ押し付けられる。最終的には、図４に示すように、円弧部４４が円弧面２４に接触し、外径部４３が嵌合面２５に接触し、Ｒ部４２がテーパ面２６に接触し、Ｒ部４２および円弧部４４の円弧が小さくなる。このように、環状溝に第１のシール本体４１がかしめ固定されているので、第１のシール本体４１の軸方向長さを短くでき、外力が作用しても、第１のシール本体４１が外輪２０から抜けることがない。

かしめ用シリンダ装置８５によりかしめ冶具８７を玉３８と反対側へ後退させ、第２のシール本体５０を外輪２０および内輪３０間へ移送する。圧入用シリンダ装置８０により圧入冶具８２を玉３８側へ前進させると、図２に示すように押圧部８３が第２のシール本体５０の第３の垂直部５２に当接し、第２のシール本体５０が第４の肩部３３に圧入される。図１に示すように適正部８４が第１のシール本体４１の第２の垂直部４７に当接すると、圧入冶具８２の玉３８側の前進が停止する。適正部８４により、第１のシール本体４１および第２のシール本体５０間の距離を適正なものにすることができ、舌部５９は所定の荷重で持って第２のシール本体５０に接触する。舌部５９を適切な荷重で持って第２のシール本体５０に押し付けるため、シール抵抗を最適なものにすることができ、外輪２０に対する内輪３０の回転抵抗を最適なものにすることができる。また、舌部５９の早期摩耗を防ぐことができる。この後、圧入用シリンダ装置８０により圧入冶具８２を玉３８と反対側へ後退させることにより、シール装置４０の組付けが完了する。

本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

上述した実施形態は、リップ部５５を第１のシール本体４１に固着し、リップ部５５を第２のシール本体５０に接触させた例について述べた。他の実施形態として、図５に示すように、第２のシール本体５０にリップ部５５を固着させ、リップ部５５を第１のシール本体４１に接触させても良い。この場合も同様に、圧入冶具８２を使用すれば、第１のシール本体４１および第２のシール本体５０間の距離を適切なものにすることができ、リップ部５５を適切な荷重でもって第１のシール本体４１に接触させることができる。リップ５５を取付ける位置が違う以外は、同じであるので、同一部品には同一の番号を付与し、説明は省略する。

上述した実施形態は、玉軸受１０に上述した取付け構造を適用した。他の実施形態として、円すいころ軸受、円筒ころ軸受等の他の軸受にも、上述した取付け構造を適用しても良い。

１０：玉軸受（転がり軸受）、２０：外輪、３０：内輪、３８：玉（転動体）、４０：シール装置、４１：第１のシール本体、５０：第２のシール本体、５５：リップ部、８２：圧入冶具、８４：適正部

Claims

リング状の外輪と、前記外輪の内周側に配置される内輪と、前記外輪および前記内輪間で転動する転動体と、前記外輪および前記内輪間をシールするシール装置とからなり、前記シール装置は、前記外輪の内周の環状溝にかしめ固定される金属製の第１のシール本体と、前記内輪の外周に圧入固定される金属製の第２のシール本体と、前記第１のシール本体および前記第２のシール本体のいずれか一方に固着され、前記第１のシール本体および前記第２のシール本体のいずれか他方に接触する樹脂製のリップ部とからなる転がり軸受の製造方法であって、前記外輪の内周の環状溝に前記第１のシール本体の外周をかしめ固定し、続いて、圧入冶具を使用して前記第２のシール本体を前記内輪の外周に圧入し、前記圧入冶具に設けた適正部が、前記第１のシール本体に当接する位置まで圧入したことを特徴とする転がり軸受の製造方法。
前記適正部は、前記リップ部が、前記第１のシール本体および前記第２のシール本体のいずれか他方に適切な荷重でもって接触するよう、前記第１のシール本体および前記第２のシール本体間の距離を設定したものであることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受の製造方法。