JP2015017649A - Bearing device, and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軸受け装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a bearing device and a manufacturing method thereof.
特許文献1に開示の軸受け装置は、回転可能な回転軸(軸部材)と、回転軸の外周面を覆うように配置され、軸部材を回転可能に受ける円筒状の樹脂部材(筒部材)と、樹脂部材の外周面を覆うように配置され、筒部材を回転規制して保持するバックメタル(保持部材)とからなる。樹脂部材の内周面は、ラジアル荷重を受けるラジアル軸受面とされている。そして、樹脂部材は、バックメタルに圧入されて固定される。その際、樹脂部材の外径とバックメタルの内径との間には、充分な締め代が確保されるようになっている。 The bearing device disclosed in Patent Document 1 is a rotatable rotating shaft (shaft member), a cylindrical resin member (cylindrical member) that is disposed so as to cover the outer peripheral surface of the rotating shaft and receives the shaft member rotatably. And a back metal (holding member) which is arranged so as to cover the outer peripheral surface of the resin member and holds the cylindrical member by restricting rotation. The inner peripheral surface of the resin member is a radial bearing surface that receives a radial load. The resin member is press-fitted into the back metal and fixed. At that time, a sufficient tightening margin is secured between the outer diameter of the resin member and the inner diameter of the back metal.
上記のような締め代が必要とされる圧入手法の場合、樹脂製の樹脂部材と金属製のバックメタルとの線膨張係数の差によって、温度変化時に所定の締め代を得にくいという事情がある。また、仮に、締め代が不十分であると、クリープ現象が発生して、樹脂部材のラジアル軸受面が摩耗するおそれもある。 In the case of the pressure obtaining method that requires a tightening allowance as described above, there is a situation in which it is difficult to obtain a predetermined tightening allowance at the time of temperature change due to a difference in linear expansion coefficient between the resin resin member and the metal back metal. . Further, if the tightening allowance is insufficient, a creep phenomenon may occur, and the radial bearing surface of the resin member may be worn.
これに対し、圧入手法に代えて、バックメタルの軸方向一端面にかしめ治具を押し当てて、バックメタルの軸方向一端部を径方向内側に変形させ、その変形力を利用してバックメタルを樹脂部材に固定するかしめ手法を採用することも可能である。このようなかしめ手法によれば、バックメタルに樹脂部材を組み付ける当初の段階で、締め代を考慮する必要がなく、上記問題を解消し得る。 On the other hand, instead of the method of obtaining pressure, a caulking jig is pressed against one end surface of the back metal in the axial direction to deform one end in the axial direction of the back metal inward in the radial direction, and the deforming force is used for the back metal. It is also possible to employ a caulking method for fixing the resin to the resin member. According to such a caulking method, it is not necessary to consider the fastening margin at the initial stage of assembling the resin member to the back metal, and the above problem can be solved.
しかし、かしめ手法の場合、バックメタルが径方向内側に変形することに起因し、樹脂部材のラジアル軸受面の面精度を正確に保つことが難しいという事情がある。このため、通常、面精度を確保するために、樹脂部材の内径仕上げ加工が後に必要とされ、その分、コストが高くつくという問題がある。 However, in the case of the caulking method, there is a situation that it is difficult to accurately maintain the surface accuracy of the radial bearing surface of the resin member due to the back metal deforming radially inward. For this reason, normally, in order to ensure surface accuracy, an inner diameter finishing process of the resin member is required later, and there is a problem that the cost is increased accordingly.
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、かしめ力が付与される部材の面精度が低下するのを防止することが可能な軸受け装置を提供することを目的とする。 The present invention has been completed based on the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a bearing device capable of preventing a reduction in surface accuracy of a member to which a caulking force is applied. .
本発明は、回転可能な軸部材と、前記軸部材の外周面を覆うように配置され、前記軸部材を回転可能に受ける筒部材と、前記筒部材の外周面を覆うように配置され、前記筒部材を回転規制して保持する保持部材とを備え、前記保持部材の内周面には、周方向の一部に、凹部が設けられ、前記筒部材の外周面には、周方向の一部に、凸部が設けられ、前記凹部が前記保持部材の軸方向一端面に開口し、前記凸部が前記筒部材の軸方向一端面に臨み、前記凹部と前記凸部とが互いに嵌合して組み付けられるものであり、前記保持部材の軸方向一端面には、前記凹部の外周で、且つ、前記凸部にかしめ力を付与可能な位置に、かしめ溝が設けられているところに特徴を有する。 The present invention is arranged to cover a rotatable shaft member, an outer peripheral surface of the shaft member, a cylindrical member that rotatably receives the shaft member, and an outer peripheral surface of the cylindrical member, A holding member that holds and restricts the rotation of the cylindrical member, the inner circumferential surface of the holding member is provided with a recess in a part of the circumferential direction, and the circumferential surface of the cylindrical member is A convex portion is provided on the portion, the concave portion opens on one end surface in the axial direction of the holding member, the convex portion faces the one end surface in the axial direction of the cylindrical member, and the concave portion and the convex portion are fitted to each other. The holding member is characterized in that a caulking groove is provided on one end surface in the axial direction of the holding member at the outer periphery of the concave portion and at a position where a caulking force can be applied to the convex portion. Have
かしめ溝が凹部の外周で且つ凸部にかしめ力が付与可能な位置に設けられているため、凹部と凸部との嵌合部分を介して、保持部材と筒部材とがかしめ固定される一方、筒部材の内周面にかしめ力が伝わりにくい構造であるため、筒部材の内周面の面精度が低下するのを防止することができる。 Since the caulking groove is provided at a position where the caulking force can be applied to the convex portion on the outer periphery of the concave portion, the holding member and the cylindrical member are caulked and fixed via the fitting portion between the concave portion and the convex portion. Since the caulking force is not easily transmitted to the inner peripheral surface of the cylindrical member, it is possible to prevent the surface accuracy of the inner peripheral surface of the cylindrical member from being lowered.
本発明の好ましい形態を以下に示す。
前記かしめ溝が、前記凹部に沿った形状になっている。これにより、かしめ力が凹部に沿って均一に作用するため、凸部が歪に変形するのを防止することができる。
Preferred embodiments of the present invention are shown below.
The caulking groove has a shape along the concave portion. Thereby, since the caulking force acts uniformly along the concave portion, it is possible to prevent the convex portion from being deformed into distortion.
前記凹部、前記凸部及び前記かしめ溝が、いずれも断面円弧状をなしている。これにより、かしめ力の入力中心を筒部材の内周面よりも外側に位置させることができるため、筒部材の内周面形状に悪影響を及ぼすことがなく、面精度を保つことができる。 The concave portion, the convex portion, and the caulking groove all have an arcuate cross section. Thereby, since the input center of the caulking force can be positioned outside the inner peripheral surface of the cylindrical member, the surface accuracy can be maintained without adversely affecting the inner peripheral surface shape of the cylindrical member.
前記凸部が、前記筒部材の軸方向の全長に亘って設けられている。これにより、凹部と凸部との嵌合状態が安定して維持され、保持部材に対して筒部材が周方向に不用意に位置ずれするのを防止することができる。 The convex portion is provided over the entire axial length of the cylindrical member. Thereby, the fitting state of a recessed part and a convex part is maintained stably, and it can prevent that a cylinder member inadvertently shifts in the circumferential direction with respect to a holding member.
上記構成の軸受け装置の製造方法であって、前記凹部に前記凸部を嵌合させつつ前記保持部材に前記筒部材を挿入し、次いで、前記保持部材の軸方向一端面にかしめ治具を押し当てることにより、前記かしめ溝を打刻する。これにより、保持部材と筒部材とをかしめ固定する際に、筒部材の内周面の面精度が低下するのを防止した軸受け装置を容易に製造することができる。 In the manufacturing method of the bearing device having the above-described configuration, the cylindrical member is inserted into the holding member while the convex portion is fitted into the concave portion, and then a caulking jig is pushed onto one end surface in the axial direction of the holding member. By applying, the caulking groove is stamped. Thereby, when the holding member and the cylindrical member are caulked and fixed, it is possible to easily manufacture a bearing device that prevents the surface accuracy of the inner peripheral surface of the cylindrical member from being lowered.
前記保持部材に前記筒部材を正規挿入したときに、前記保持部材の内周面に設けられた抜け止め部に、前記筒部材の軸方向他端面を当て止めする。これにより、保持部材に対して筒部材が軸方向に位置決めされるため、かしめ加工を安定して行うことができる。 When the cylindrical member is properly inserted into the holding member, the other end surface in the axial direction of the cylindrical member is abutted against the retaining portion provided on the inner peripheral surface of the holding member. Accordingly, the cylindrical member is positioned in the axial direction with respect to the holding member, so that the caulking process can be stably performed.
<実施例1>
本発明の実施例1を図1〜図4によって説明する。実施例1の軸受け装置10は、自動車のトランスミッションにおけるオイルポンプ(全体は図示せず)に設けられる場合を例示するものであって、図1に示すように、軸部材20、筒部材30及び保持部材60を備えて構成される。
<Example 1>
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The
軸部材20は、オイルポンプを駆動するシャフトであって、筒部材30に回転可能に支持されている。
保持部材60は、オイルポンプのカバーを構成するものであって、図2に示すように、円筒状の支持部61と、支持部61の外周の軸方向他端側(図示左側)から高さ方向に延出する縦壁62とを有している。支持部61には、軸方向(図示左右方向)に貫通する挿通孔63が設けられている。支持部61における挿通孔63の内周面の軸方向他端側には、抜け止め部64が設けられている。抜け止め部64は、挿通孔63の径方向内側へ全周に亘って張り出す形態とされている。
The
The
また、図3に示すように、支持部61における挿通孔63の内周面には、凹部65が設けられている。凹部65は、挿通孔63の内周面における周方向の一箇所に、径方向内側へ凹み形成されている。詳しくは、凹部65は、抜け止め部64を除く挿通孔63の軸方向の略全長に亘って延びて、支持部61の軸方向一端面66に開口する形態とされている。また、凹部65は、断面凹曲面状、詳細には断面円弧状(断面略半円弧状)をなし、全長に亘って同一断面形状を呈している。実施例1の場合、凹部65は、保持部材60の設置状態において、挿通孔63の鉛直方向の上端に位置するようにしてある。
As shown in FIG. 3, a
筒部材30は、図1に示すように、軸部材20の外周面を覆うように配置される円筒状のブシュであって、軸部材20を回転可能に受けている。筒部材30の内周面は、軸部材20の外周面に摺動可能なラジアル軸受面31とされている。また、筒部材30は、支持部61の挿通孔63内に軸方向一端側(図1の右側)から挿入されて抜け止め部64に当て止めされ、抜け止め部64に当て止めされた状態で、挿通孔63内に全体が収容されるようになっている。
As shown in FIG. 1, the
図3及び図4に示すように、筒部材30の外周面には、凹部65と嵌合可能な凸部32が設けられている。凸部32は、筒部材30の外周面における周方向の一箇所に、径方向外側へ突出して形成されている。詳しくは、凸部32は、筒部材30の軸方向の全長に亘って延びて、筒部材30の軸方向両端面(軸方向一端面33と軸方向他端面34)に臨む形態とされている。また、凸部32は、断面凸曲面状、詳細には断面円弧状(断面略半円弧状)をなし、全長に亘って同一断面形状を呈している。実施例1の場合、凸部32は、凹部65と対応するように設置時に筒部材30の鉛直方向の上端に配置され、筒部材30の本体部分(凸部32を除く部分)の径方向厚みより大きい突出寸法で構成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, a
ここで、筒部材30の本体部分の外径は、支持部61の挿通孔63の内径より小さくなるように設定されている。一方、凸部32の曲率半径は、寸法公差を加味した場合に、凹部65の曲率半径より小さくても大きくてもよく、あるいは凹部65の曲率半径と同じであってもよいようにされている。このため、筒部材30の本体部分は、支持部61の挿通孔63にすき間嵌めされ、凸部32は、凹部65に、すき間嵌め、中間嵌め、締り嵌めのいずれかの態様で嵌合されることとなる。結果として、筒部材30と保持部材60との嵌合部分は、比較的ラフな寸法設定で済ますことができる。
Here, the outer diameter of the main body portion of the
なお、軸部材20及び保持部材60は、金属製であって好適にはアルミ系金属、鉄系金属からなり、筒部材30は、金属製であってもよいが、熱可塑性樹脂等の樹脂製であってもよく、特に材質を限定するものではない。
The
さて、実施例1の場合、筒部材30は、凸部32と凹部65との嵌合部分を介して、かしめ加工によって保持部材60の支持部61に一体に固定されている。以下、その製造方法について説明する。
まず、支持部61の挿通孔63内に、軸方向一端側から筒部材30を挿入する。図1に示すように、挿通孔63内に筒部材30が正規挿入されると、抜け止め部64に筒部材30の軸方向他端面34が当接し、これによって筒部材30のそれ以上の挿入が阻止される。その状態で、支持部61の軸方向一端面66における凹部65の外周に図示しないかしめ治具を押し当ててかしめ加工を施す。この場合、かしめ治具は、凹部65の端縁に沿って湾曲する円弧状の押し当て部分を有するものであり、図4に示すように、支持部61の軸方向一端面66には、かしめ治具の押し当てに伴い、凹部65の端縁に沿って湾曲するかしめ溝67が打刻して形成されるようになっている。かしめ溝67は、凹部65の端縁とほぼ平行な断面曲線状、詳細には断面円弧状の形態とされ、筒部材30のラジアル軸受面31から離れて配置されている。
In the case of the first embodiment, the
First, the
上記のように、支持部61の軸方向一端面66にかしめ加工が施されると、図1に示すように、支持部61の軸方向一端部のうち、かしめ溝67と挿通孔63との間に位置する部分が、径方向内側へ塑性変形させられ、これによって凹部65の内周面が凸部32の外周面に緊密に圧着され、もって支持部61に筒部材30が一体に固定される。この場合、図4に示すように、かしめ加工に伴うかしめ力の入力中心Xは、筒部材30のラジアル軸受面31(内周面)よりも外側に位置することとなり、詳細には、挿通孔63を周方向に連続させた場合の仮想内周面68上に位置することとなる。このため、かしめ力は、専ら凸部32側に付与され、筒部材30のラジアル軸受面31側に過剰な応力が加わることはない。その結果、筒部材30のラジアル軸受面31の円周面形状に悪影響を及ぼすことがなく、ラジアル軸受面31の所定の面精度を保つことができる。なお、かしめ力の入力中心Xは、かしめ溝67の曲率中心とほぼ同じ位置となる。
As described above, when the one
以上説明したように実施例1によれば、かしめ溝67が凹部65の外周で且つ凸部32にかしめ力が付与可能な位置に設けられているため、凹部65と凸部32との嵌合部分を介して、保持部材60と筒部材30とがかしめ固定される一方、筒部材30のラジアル軸受面31に大きなかしめ力が作用するのを回避でき、ラジアル軸受面31の面精度を良好に保つことができる。この場合において、かしめ溝67が凹部65に沿った形状になっているため、凸部32に均一なかしめ力を付与することができる。
As described above, according to the first embodiment, the
また、凹部65、凸部32及びかしめ溝67がいずれも断面円弧状をなしているため、かしめ力の入力中心Xを筒部材30のラジアル軸受面31よりも外側に位置させることができ、ラジアル軸受面31の面精度をより良好に保つことができる。さらに、筒部材30が抜け止め部64によって軸方向に位置決めされ、その状態で、支持部61の軸方向一端面66にかしめ加工を安定して行うことが可能となる。
Further, since the
<実施例2>
図5は、本発明の実施例2を示す。実施例2の軸受け装置10Aでは、かしめ溝67Aの形状が実施例1とは異なるが、その他の形態は実施例1と同様である。
<Example 2>
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention. In the
かしめ溝67Aは、支持部61の軸方向一端面66における凹部65の外周に、かしめ溝67Aの接線方向とほぼ平行に直線状に延びる形態とされている。ここで、かしめ溝67Aに沿って図示しないかしめ治具が作用した場合には、かしめ力は、専ら凸部32に作用して、かしめ溝67Aから離れた筒部材30のラジアル軸受面31には及び難い。したがって、実施例2のように、かしめ溝67Aが凹部65に沿った形状で無くとも、筒部材30のラジアル軸受面31の面精度を保つことができる。
The
<他の実施例>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)凸部及び凹部が、それぞれ筒部材の外周面及び保持部材の内周面において、周方向の複数箇所に間隔をあけて設けられるものであってもよい。
(2)凸部及び凹部が、それぞれ筒部材の外周面及び保持部材の内周面において、軸方向に短く延びる形態であってもよい。
(3)凹部が、断面凹角面状をなし、凸部が、断面凸角面状をなすものであってもよい。
(4)抜け止め部は、保持部材における支持部の挿通孔の内周面において、周方向に部分的に突出するだけのものであってもよい。
(5)本発明は、オイルポンプに限らず、自動車の軸受け装置に広く適用可能である。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following aspects are also included in the technical scope of the present invention.
(1) The convex portion and the concave portion may be provided at intervals in a plurality of locations in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the cylindrical member and the inner peripheral surface of the holding member, respectively.
(2) The convex part and the concave part may extend in the axial direction short on the outer peripheral surface of the cylindrical member and the inner peripheral surface of the holding member, respectively.
(3) The concave portion may have a concave corner surface shape and the convex portion may have a convex corner surface shape.
(4) The retaining portion may be a portion that protrudes partially in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the insertion hole of the support portion of the holding member.
(5) The present invention is not limited to oil pumps and can be widely applied to automobile bearing devices.
10、10A…軸受け装置
20…軸部材
30…筒部材
31…ラジアル軸受面
32…凸部
33…軸方向一端面
34…軸方向他端面
60…保持部材
63…挿通孔
64…抜け止め部
65…凹部
66…軸方向一端面
67、67A…かしめ溝
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記軸部材の外周面を覆うように配置され、前記軸部材を回転可能に受ける筒部材と、
前記筒部材の外周面を覆うように配置され、前記筒部材を回転規制して保持する保持部材とを備え、
前記保持部材の内周面には、周方向の一部に、凹部が設けられ、
前記筒部材の外周面には、周方向の一部に、凸部が設けられ、
前記凹部が前記保持部材の軸方向一端面に開口し、前記凸部が前記筒部材の軸方向一端面に臨み、前記凹部と前記凸部とが互いに嵌合して組み付けられるものであり、
前記保持部材の軸方向一端面には、前記凹部の外周で、且つ、前記凸部にかしめ力を付与可能な位置に、かしめ溝が設けられていることを特徴とする軸受け装置。 A rotatable shaft member;
A cylindrical member that is disposed so as to cover the outer peripheral surface of the shaft member, and that rotatably receives the shaft member;
A holding member that is disposed so as to cover an outer peripheral surface of the cylindrical member, and holds the cylindrical member by restricting rotation;
The inner peripheral surface of the holding member is provided with a recess in a part of the circumferential direction,
On the outer peripheral surface of the cylindrical member, a convex portion is provided in a part of the circumferential direction,
The concave portion opens on one end surface in the axial direction of the holding member, the convex portion faces the one axial end surface of the cylindrical member, and the concave portion and the convex portion are fitted to each other and assembled.
The bearing device is characterized in that a caulking groove is provided on one end surface in the axial direction of the holding member at a position where the caulking force can be applied to the convex portion on the outer periphery of the concave portion.
前記凹部に前記凸部を嵌合させつつ前記保持部材に前記筒部材を挿入し、次いで、前記保持部材の軸方向一端面にかしめ治具を押し当てることにより、前記かしめ溝を打刻することを特徴とする軸受け装置の製造方法。 A method for manufacturing a bearing device according to any one of claims 1 to 4,
The caulking groove is engraved by inserting the cylindrical member into the holding member while fitting the convex portion into the concave portion, and then pressing a caulking jig against one end surface in the axial direction of the holding member. The manufacturing method of the bearing apparatus characterized by these.
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