JP2019019909A - 軸受の組付方法及び軸受保持部材 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受の軸受保持部材への嵌合において、軸受による軸受保持部材のかじりを減少するとともに、軸受が軸受保持部材へ斜めに嵌合されることを抑制することのできる軸受の組付方法及び軸受保持部材を提供する。【解決手段】軸受ケース２０、４４、４６、４８、５０に外部に広がった開口部２４を設け、開口部２４の開口部角度ａを軸心ＣＬ２まわりに変化させる、もしくは開口部２４を内側に凹んだ曲面で形成する。また、軸受１０を軸受ケース２０、４４、４６、４８、５０に載置する際は、軸受１０が開口部２４に最初に接触する接触点３２ａの開口部角度ａが次に接触する部分より大きくなる位置とすることによって、嵌合時に軸受１０を軸受ケースに平行とする力が生じることにより、軸受１０が斜めになったまま嵌合されることが効果的に抑制される。【選択図】図４

Description

本発明は、軸受の軸受保持部材への組付けにおいて、軸受が軸受保持部材に対して斜めに嵌合されることを抑制するための、軸受の組付方法および軸受保持部材に関するものである。

軸受の外輪を軸受保持部材の内側に組付ける場合に、軸受が軸受保持部材に対して斜めになった状態で圧入されると、たとえば、軸受によって軸受保持部材の一部が抉られる、かじりといわれる状態が生じるとともに、軸受保持部材に対して斜めのまま軸受が軸受保持部材に嵌合されてしまう虞がある。この場合、軸受外輪の軸受保持部材との接触点において軸受が軸受保持部材から受ける圧縮力が生じ、これにより軸受外輪の真円度が低下し、軸受の内輪および外輪と軸受の球状の転動体との内部隙間が局部的に減少する。これによって、軸受の部材に通常以上の負荷が生じ軸受の寿命低下が生じる虞がある。また同じように、軸受の内輪を軸受保持部材の外側に組付ける場合においても、軸受が軸受保持部材に対して斜めになった状態で圧入されると軸受の内輪と軸受保持部材との接触点において軸受が軸受保持部材から受ける引張力が生じ、これにより軸受内輪の真円度が低下し、軸受の内輪および外輪と軸受の球状の転動体との内部隙間が局部的に減少する。これによって、軸受の部材に通常以上の負荷が生じ軸受の寿命低下が生じる虞がある。たとえば、特許文献１においては、軸受と軸受保持部材とが互いに斜めになった状態で嵌合されることを抑制するために、軸受保持部材の軸受の外輪を保持する格納部に隣接し、前記軸受の入口側に前記格納部より離れるに従って内径が大きくなる導入部が設けられている。前記導入部によって前記軸受の外周面がガイドされ、前記軸受と前記軸受保持部材とが互いに斜めになることが抑制された状態で、前記軸受が前記軸受保持部材に圧入されることによって、前記軸受が前記軸受保持部材に対して斜めに嵌合されるのが抑制されている。

特開２００１−３２８４８号公報

しかし前記軸受保持部材において、前記軸受保持部材の軸心方向における前記導入部の断面は、前記軸受保持部材の軸心に対して対称に傾斜した直線、すなわち前記軸心に対し軸心まわりに一定の角度で形成されている。このため、軸受の外輪を軸受保持部材の内側に組付ける場合に、たとえば前記軸受の軸心と前記軸受保持部材の軸心とがずれた状態で前記軸受が前記軸受保持部材に載置されると、前記軸受の外輪は、前記軸受の軸心が前記軸受保持部材の前記導入部の外側に最もずれた点において前記軸受保持部材に最初に接触し、次に、前記軸受の軸心を中心として最初の接触点と反対側の位置にある接触点において接触し、２つの接触点によって前記軸受保持部材上に斜めに支えられる。この状態で前記軸受を前記軸受保持部材に圧入すると、前記軸受保持部材の前記導入部の傾斜は、前記軸受保持部材の軸心に対して直線で傾斜しているため、前記軸受が前記軸受保持部材から受ける反力は、２つの接触点において、軸受を押返す方向が略同一になると共に、軸受保持部材の軸心方向に押し返す反力も略同一となる。この状態で前記軸受が前記軸受保持部材に圧入されると、軸受によって軸受保持部材の一部が抉られる、かじりが生じやすくなるとともに、軸受が軸受保持部材に斜めになったまま嵌合され、軸受の耐久性の低下につながる虞がある。また、軸受の内輪を直線で傾斜した導入部を有する軸受保持部材の外側に組付ける場合に、たとえば前記軸受の軸心と前記軸受保持部材の軸心とがずれた状態で前記軸受が前記軸受保持部材に載置されると、前記軸受の内輪は、前記軸受の軸心が前記軸受保持部材の前記導入部の内側に最もずれた点において前記軸受保持部材に最初に接触し、次に、前記軸受の軸心を中心として最初の接触点と反対側の位置にある接触点において接触し、２つの接触点によって前記軸受保持部材上に斜めに支えられる。この状態で前記軸受を前記軸受保持部材に圧入すると、前記軸受保持部材の前記導入部の傾斜は、前記軸受保持部材の軸心に対して直線で傾斜しているため、軸受の外輪を軸受保持部材の内側に組付ける場合と同様に、軸受によって軸受保持部材の一部が抉られる、かじりが生じやすくなるとともに、軸受が軸受保持部材に斜めになったまま嵌合され、軸受の耐久性の低下につながる虞がある。このため、軸受の軸心と軸受保持部材の軸心とがずれた状態が発生しても、軸受保持部材のかじりの発生が抑制されるとともに、軸受が軸受保持部材内に斜めに嵌合されることを抑制するための有効な方法が望まれていた。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、軸受の軸受保持部材への嵌合において、軸受による軸受保持部材のかじりを減少するとともに、軸受が軸受保持部材内へ斜めに嵌合されることを抑制することのできる軸受の組付方法及び軸受保持部材を提供することにある。

第１発明の要旨とするところは、（ａ）軸受保持部材に軸受を挿入することにより組付ける軸受の組付け方法であって、前記軸受保持部材は、前記軸受を保持する格納部と、前記格納部に隣接し、前記軸受の外輪または内輪に接触させることにより、前記軸受を前記格納部内に導入する導入部と、を備え、（ｂ）前記導入部は、前記軸受の外輪に接触する場合は、前記格納部に近いほど前記導入部の径が小さく、前記軸受の内輪に接触する場合は、前記格納部に近いほど前記導入部の径が大きく、前記導入部における前記軸受との接触点における接平面と、前記格納部の軸心方向に垂直な面とがなす傾斜角が、前記格納部に近いほど小さく、（ｃ）前記軸受を前記軸受保持部材に組付ける場合に、前記軸受が前記軸受保持部材に最初に接触する接触点における前記傾斜角が、次に接触する接触点における前記傾斜角よりも大きくなる前記軸受保持部材の位置に前記軸受を置き、前記格納部に向けて前記軸受を押し込むことによって前記軸受を前記軸受保持部材に嵌合することを特徴とする。

第２発明の要旨とするところは、第１発明の軸受の組付け方法に用いられる軸受保持部材であって、前記軸受保持部材は、前記軸受を保持する格納部と、前記格納部に隣接し、前記軸受の外輪に接触させることにより、前記軸受を前記格納部内に導入する導入部と、を備え、前記導入部が一つの球面の一部から形成されていることを特徴とする。

第１発明によれば、軸受保持部材に軸受を挿入することにより組付ける軸受の組付け方法であって、前記軸受保持部材は、前記軸受を保持する格納部と、前記格納部に隣接し、前記軸受の外輪または内輪に接触させることにより、前記軸受を前記格納部内に導入する導入部と、を備え、前記導入部は、前記軸受の外輪に接触する場合は、前記格納部に近いほど前記導入部の径が小さく、前記軸受の内輪に接触する場合は、前記格納部に近いほど前記導入部の径が大きく、前記導入部における前記軸受との接触点における接平面と、前記格納部の軸心方向に垂直な面とがなす傾斜角が、前記格納部に近いほど小さく、前記軸受を前記軸受保持部材に組付ける場合に、前記軸受が前記軸受保持部材に最初に接触する接触点における前記傾斜角が、次に接触する接触点における前記傾斜角よりも大きくなる前記軸受保持部材の位置に前記軸受を置き、前記格納部に向けて前記軸受を押し込むことによって前記軸受を前記軸受保持部材に嵌合する。これにより、前記軸受の外輪を前記軸受保持部材の内側に組付ける場合に、前記軸受が前記軸受保持部材に最初に接触する点において前記軸受保持部材から受ける軸受保持部材の軸心方向への反力は、次に接触する点において前記軸受保持部材から受ける軸受保持部材の軸心方向への反力より大きくなり、この反力の差によって前記軸受の軸心と前記軸受保持部材の軸心とが平行に近づけられる。また、前記軸受の内輪を前記軸受保持部材の外側に組付ける場合に、前記軸受が前記軸受保持部材に最初に接触する点において前記軸受保持部材から受ける軸受保持部材の軸心の外側方向への反力は、次に接触する点において前記軸受保持部材から受ける軸受保持部材の軸心の外側方向への反力より大きくなり、この反力の差によって前記軸受の軸心と前記軸受保持部材の軸心とが平行に近づけられる。これによって、前記軸受および前記軸受保持部材の軸心どうしのずれが減少し前記軸受による前記軸受保持部材のかじりの発生が抑制されるとともに、軸受が軸受保持部材内に斜めに嵌合されることが抑制される。

第２発明によれば、第１発明の軸受の組付け方法に用いられる軸受保持部材であって、前記軸受保持部材は、前記軸受を保持する格納部と、前記格納部に隣接し、前記軸受の外輪に接触させることにより、前記軸受を前記格納部内に導入する導入部と、を備え、前記導入部が一つの球面の一部から形成されている。これにより、前記軸受および前記軸受保持部材の軸心どうしのずれが減少し、軸受保持部材のかじりの発生が抑制されるとともに、軸受が軸受保持部材内に斜めに嵌合されることが抑制される。また、前記導入部が球面から形成されているため、前記軸受を前記軸受保持部材の前記格納部に押し込む時に、前記軸受の外輪が前記導入部に対し連続した円弧による線接触をする。これによって、前記軸受による前記軸受保持部材のかじりの発生がさらに抑制されるとともに、軸受が軸受保持部材内に斜めに嵌合される状態がさらに抑制される。

本発明が適用される軸受の軸受保持部材への通常の嵌合状態と軸受外輪の真円度と軸受の内部隙間とを説明する図であって、（ａ）は軸受の回転軸心を通る縦断面を示す模式図、（ｂ）は軸受の軌道面の真円度を示す図、（ｃ）は軸受の内部隙間を説明する模式図である。 図１の軸受が軸受保持部材に斜めに嵌合された場合の嵌合状態と軸受外輪の真円度と軸受の内部隙間とを説明する図であって、（ａ）は軸受の回転軸心を通る縦断面を示す模式図、（ｂ）は軸受の軌道面の真円度を示す図、（ｃ）は軸受の内部隙間を説明する模式図である。 軸受保持部材に導入部が設けられ、軸受保持部材の軸心方向における前記導入部の断面が、前記軸受保持部材の軸心に対して対称に傾斜した直線で形成された従来の軸受保持部材において、軸受の軸心と軸受保持部材の軸心とがずれている場合に生じる軸受保持部材のかじりと斜めの嵌合状態を示した図であって、（ａ）は軸受が軸受保持部材に1点で接触する状態を示した図、（ｂ）は軸受が軸受保持部材に２点で支えられる状態を示した図、（ｃ）は軸受と軸受保持部材との接触状態を示した斜視図、（ｄ）は軸受が軸受保持部材に斜めに嵌合された状態を示す図である。 本発明の一実施例の軸受保持部材において、軸受保持部材の軸心方向における導入部の断面が、軸受保持部材の軸心に対して非対称に傾斜した直線で形成された軸受保持部材において、軸受を軸受保持部材に嵌合する場合に、軸心のずれを抑制する力が生じることを示した図であって、（ａ）は軸受保持部材の導入部の異なった角度によって生じる反力を示した図、（ｂ）は前記反力の差によって軸受と軸受保持部材との傾きが修正された状態を示した図である。 軸受の内輪を軸受保持部材の外側に組付ける場合、軸受保持部材の回転軸心に対して非対称に傾斜した導入部を形成することで、軸受の内輪を軸受保持部材の外側に嵌合する場合に、軸心のずれを抑制する力が生じることを示した図であって、（ａ）は回転軸の端部の異なった角度によって生じる反力を示した図、（ｂ）は前記反力の差によって軸受の回転軸心まわりの傾きが修正された状態を示した図である。 本発明の他の実施例の軸受保持部材において、軸受を導入部が一つの球面の一部から形成されている軸受保持部材に嵌合する場合に、軸受保持部材の軸心と軸受の軸心とのずれを抑制する力が生じることを示した図であり、（ａ）は軸受が軸受保持部材に載置された状態を示した図、（ｂ）は軸受と軸受保持部材とが線接触する状態を示した斜視図、（ｃ）は球面から生じる反力の差によって軸受と軸受保持部材との傾きが修正された状態を示した図である。 本発明の他の実施例の軸受保持部材において、軸受を導入部が軸受保持部材の軸心に対して対称の曲面から形成されている軸受保持部材に嵌合する場合に、軸受保持部材の軸心と軸受の軸心とのずれを抑制する力が生じることを示した図である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１（ａ）は、軸受１０が通常の状態、すなわち軸受１０がたとえば車両の動力伝達部材を収容するトランスアクスルケースやトランスミッションケースの一部を構成する軸受保持部材２０に対応する軸受ケース２０（以降、軸受ケース２０という）に対して斜めにならずに軸受ケース２０に正常に嵌合された状態を模式的に示した断面図である。軸受１０は、外輪１２、内輪１４、および外輪１２と内輪１４との間に設置されている転動体１６から構成されており、軸受１０は軸受ケース２０の格納部２２の軸受ケース底面２６と接触している。軸受１０の回転軸心ＣＬ１である軸受軸心ＣＬ１と軸受ケース４４の回転軸心ＣＬ２である軸受ケース軸心ＣＬ２とは略同一の位置である。なお、図示されていない回転軸が挿入される軸受ケース底面２６にある開口は、以降も特に必要の無い限り省略され図示されない。図１（ｂ）は、上記の嵌合状態において、軸受１０の軌道面２８、すなわち軸受１０の球状の転動体１６が外輪１２の内周壁と接触する部分の、軸受１０の回転軸心ＣＬ１を中心とする周方向の真円度を示す図であって、図１（ｃ）は、外輪１２および内輪１４の幅方向の中央を通る軸受１０の断面において、軸受１０の内部隙間３０、すなわち転動体１６と外輪１２および内輪１４との軸受内部隙間３０を強調して示す模式図である。

図２（ａ）は、軸受１０が軸受ケース２０に対して斜めに嵌合された状態を模式的に示した断面図である。軸受１０は、軸受ケース２０に対して斜めに嵌合されているため、図２（ａ）の右端において軸受ケース底面２６と接しているが、左端において軸受ケース底面２６と接していない。図２（ｂ）には、上記の嵌合状態において、軸受軌道面２８、すなわち軸受１０の転動体１６が外輪１２の内周壁と接触する部分の軌道が示されている。軸受１０が軸受ケース２０に対して斜めに嵌合されたため、矢印で示された短径方向３６において、軸受軌道面２８の直径が小さくなっている。このため、図２（ｂ）の軸受軌道面２８は、図１と比較しての真円度が低いものとなっている。図２（ｃ）は、上記の状態における軸受内部隙間３０を模式的に示したものであり、特に短径方向３６において、軸受内部隙間３０が小さくなっている。この状態で軸受１０を使用した場合、軸受内部隙間３０の小さい短径方向３６において負荷が大きくなり、転動体１６の表面と軸受外輪および軸受内輪の内周壁とに損傷が生じる可能性が生じる。

軸受１０の材料には、高荷重の条件において、長時間使用可能な材料として、クロム鋼、ステンレス鋼、浸炭軸受用鋼等が用いられる。また、軸受ケース２０には、たとえば軽量化を主な目的としてアルミ合金等の軽合金が使用される。軸受ケース２０にアルミ合金が用いられた場合、軸受１０に用いられる材質、クロム鋼、ステンレス鋼、浸炭軸受用鋼等と比較して軟質の材料なので、軸受１０が軸受ケース２０に対して斜めに嵌合された場合、比較して軟質の軸受ケース２０のかじりがさらに生じ易くなるとともに、軸受１０が軸受ケース２０内の格納部２２に斜めに嵌合されやすくなる。

図３（ａ）には、軸受ケース４４が軸受１０に斜めに嵌合されることを避けるため、軸受ケース４４に軸受１０のガイドとしての機能を目的として格納部２２から離れるほど拡径したテーパ状の導入部２４に対応する開口部２４（以降、開口部２４という）が設けられた一例が示されている。軸受ケース４４は、開口部２４、開口部２４と連続し且つ軸受１０を保持する格納部２２、および格納部２２の一部である軸受ケース底面２６から構成されている。格納部２２は、しまり嵌め（圧入）のために外輪１２の外径よりも僅かに小なる外径を有する円形の嵌合穴である。開口部２４は、軸受１０の挿入側に向かって拡がっており、軸受ケース４４の軸受ケース軸心ＣＬ２に対して対称の傾斜した直線で形成された断面、すなわち、軸受ケース底面２６に対する開口部２４の傾斜角ａに対応する開口部角度ａ（以降、開口部角度ａという）が一定である開口部２４を、格納部２２の中心線である軸受ケース軸心ＣＬ２周りの全周に有している。したがって、開口部２４の接平面と、軸受ケース底面２６すなわち軸受ケース軸心ＣＬ２に対して垂直な面とのなす角度は傾斜角ａであり、一定値となっている。図３（ａ）には、軸受１０が、左端において軸受ケース４４の最初の接触点である第１接触点３２ａと接触し、軸受軸心ＣＬ１が軸受ケース軸心ＣＬ２に対し左にずれが生じた状態、すなわち軸受軸心ＣＬ１と軸受ケース軸心ＣＬ２とが平行且つずれを持つ状態が示されている。図３（ｂ）には、軸受ケース４４の開口部２４において、軸受１０が第１接触点３２ａと次の接触点である第２接触点３２ｂとによって支持され、軸受軸心ＣＬ１と軸受ケース軸心ＣＬ２とが傾いている状態が示されている。図３（ｃ）は、上記の状態の斜視図であり、軸受１０は、破線で示されている軸受１０の外輪１２の端部において、軸受ケース４４の開口部２４の２つの接触点３２ａ、３２ｂのみで接触、支持されている。図３（ｄ）は、上記の状態で軸受１０が圧入治具３３によって圧入力Ｆを加えられ、軸受ケース４４に斜めに嵌合された状態を示している。軸受ケース４４の開口部２４は、軸受ケース軸心ＣＬ２に対して対称に傾斜しており、圧入力Ｆ（Ｎ）によって２点の接触点３２ａ、３２ｂに略同一の圧力が負荷されると、２点の接触点３２ａ、３２ｂにおける軸受ケース４４の反力、すなわち圧入力Ｆを押し返す方向への反力と軸受ケース軸心ＣＬ２に向かう方向への反力も２点の接触点３２ａ、３２ｂにおいて略同一となり、軸受１０の軸受軸心ＣＬ１が軸受ケース４４の軸受ケース軸心ＣＬ２に対して斜めの状態が保持されたまま組みつけられ易くなる。

図４は、本発明の一実施例の軸受ケース４６を示している。図４（ａ）には、軸受ケース４６の開口部２４の傾斜である開口部角度ａが開口部２４の周方向の位置によって変化する一例が示されている。開口部角度ａは、左端の第１接触点３２ａにおいて最大である最大角度αを有し、それと軸受ケース軸心ＣＬ２に対して対称の位置である右端の第２の接触点３２ｂにおいて最小角度βを有し、周方向の位置によって開口部角度ａが最大角度αから最小角度βとの間で連続的に変化している。図４（ａ）において、軸受軸心ＣＬ１と軸受ケース軸心ＣＬ２とは、軸受軸心ＣＬ１が軸受ケース軸心ＣＬ２に対して僅かに最大角度α側にずらされた位置で軸受１０を軸受ケース４６に載置した場合が示されている。軸受１０を軸受ケース４６に載置すると、軸受１０は、先ず、開口部２４の最大角度αを持つ開口部２４の第１接触点３２ａと接触し、ついで開口部２４の最小角度βを持つ開口部２４の第２の接触点３２ｂと接触する。軸受１０の荷重に対して第１接触点３２ａにおいて、垂直方向への反力Ｆ１が生じる。反力Ｆ１は、最大角度αにおける開口部２４の反力から生じており、反力Ｆ１とともに軸受ケース軸心ＣＬ２に向かい軸受ケース底面２６と平行な方向に反力Ｆ２が生じている。もう一方の接触点３２ｂにおいては、反力Ｆ１と略同一である接触点３２ｂにおける垂直方向への反力Ｆ４が生じる。反力Ｆ４は、最小角度βにおける開口部２４の反力から生じており、反力Ｆ４とともに軸受ケース軸心ＣＬ２に向かい軸受ケース底面２６と平行な方向に反力Ｆ３が生じている。反力Ｆ３は、開口部２４が最小角度βを有するため最大角度αを有する第１接触点３２ａにおける反力Ｆ２より小さい値となる。この第１接触点３２ａに生じる反力Ｆ２と接触点３２ｂに生じる反力Ｆ３との差異によって、軸受１０には最小角度β側の接触点３２ｂ側へ移動するフローティング機能とも言われる力が生じている。なお、このように開口部角度ａが周方向の位置によって連続的に変化する開口部２４は、軸受１０を軸受ケース４６の格納部２２へ圧入する過程では軸受軸心ＣＬ１と軸受ケース軸心ＣＬ２とを相互に平行とし、最終的には同心となるように案内する案内部として機能しており、たとえば面取り時、すなわち開口部２４の加工時に、図示されていない加工治具の軸心を軸受ケース軸心ＣＬ２に対して斜めにする等によって容易に形成することができる。

図４（ｂ）は、軸受１０の自重もしくは、圧入治具３３によって圧力を加えられることによって、上記の軸受ケース軸心ＣＬ２に向かう反力Ｆ２、Ｆ３が略同一となる状態まで軸受１０が移動し、軸受１０が軸受ケース底面２６と略平行となった状態を示している。この状態においては、第１接触点３２ａにおける垂直方向の反力Ｆ１と水平方向の反力Ｆ２と接触点３２ｂにおける垂直方向の反力Ｆ４と水平方向の反力Ｆ３とはそれぞれ略同一となり、圧入治具３３を用いて軸受１０を軸受ケース３２に嵌合する場合、軸受１０が斜めになったまま嵌合されることを抑制することができる。

なお、図４において、軸受軸心ＣＬ１と軸受ケース軸心ＣＬ２とがずれの無い状態で軸受１０を軸受ケース４６上に載置すると、たとえば、軸受１０の軸受ケース４６上への載置の位置精度にばらつき、すなわち位置ずれが生じ、たとえば最小角度β側の接触点３２ｂに最初に接触する位置となった場合、軸受１０が軸受ケース４６に対し斜めになったまま嵌合されることが抑制できずに、斜めのまま嵌合される可能性が生じる。このため、軸受１０の軸受ケース４６への嵌合時、すなわち載置する際の軸受１０と軸受ケース４６との位置ずれを考慮し、軸受１０を軸受ケース４６の最大角度α側に予め近づけた状態で軸受ケース４６上に載置することによって、位置ずれが生じたとしても軸受１０を軸受ケース４６の最大角度α側に最初に接触させることが可能となり、軸受１０を軸受ケース４６に嵌合する場合、軸受１０が斜めになったまま嵌合されることをより一層効果的に抑制することが可能となる。

本実施例によれば、軸受１０を保持する格納部２２に隣接し格納部２２の軸受ケース底面２６に対し所定の開口部角度ａを持つとともに収納部２２から外に向かって拡がった開口部２４とを有する軸受ケース４６に、軸受４６を組付ける軸受４６の組付方法であって、軸受１０を軸受ケース４６に嵌合する場合に、軸受１０が軸受ケース４６に最初に接触する第１接触点３２ａにおける傾斜角度αが、次に接触する第２接触点３２ｂにおける傾斜角度βより大きくなる軸受ケース４６の位置に軸受１０を置き、格納部２２に向けて押し込むことによって軸受１０を軸受ケース４６に嵌合する。この組付け方法および軸受ケース４６によって、軸受１０を軸受ケース４６に嵌合する場合、軸受１０による軸受ケース４６のかじりの発生が抑制されるとともに、軸受１０が斜めになったまま嵌合されることを効果的に抑制することが可能となる。

すなわち、軸受ケース４６に軸受１０を挿入することにより組付ける軸受１０の組付け方法であって、軸受ケース４６は、軸受１０を保持する格納部２２と、格納部２２に隣接し、軸受１０の外輪１２に接触させることにより、軸受１０を軸受ケース４６に導入する開口部２４と、を備え、開口部２４は、軸受１０の外輪１２に接触する場合は、格納部２２に近いほど開口部２４の径が小さく、開口部２４における軸受１０との接触点における接平面と、軸受ケース４６の軸心方向に垂直な面とがなす開口部角度ａが、軸受ケース４６に近いほど小さく、軸受１０を軸受ケース４６に組付ける場合に、軸受１０が軸受ケース４６に最初に接触する第１接触点３２ａにおける傾斜角αが、次に接触する第２接触点３２ｂにおける傾斜角βよりも大きくなる軸受ケース４６の位置に軸受１０を置き、格納部２２に向けて軸受１０を押し込むことによって軸受１０を軸受ケース４６に嵌合する。これによって、軸受１０を軸受ケース４６に嵌合する場合、軸受１０による軸受ケース４６のかじりの発生が抑制されるとともに、軸受１０が斜めになったまま嵌合されることを効果的に抑制することが可能となる。

前述の実施例において、軸受１０を軸受ケース４６に嵌合する場合に、軸受ケース４６に周方向において開口部角度ａの異なる開口部２４を設け、最大角度αを持つ斜面に最初に接触する位置に軸受１０を軸受ケース４６に載置することとしたが、たとえば、軸受１０の内輪１４に嵌合される軸受け保持部材４０に対応する回転軸４０（以降、回転軸４０という）の嵌合側の端部に角度の異なる傾斜を持つ導入部４２に対応する面取り部４２（以降、面取り部４２という）を設け、回転軸４０の最大角度α側に軸受１０の内輪１４が最初に接触するように載置して嵌合を行っても、類似の効果が期待できる。

図５（ａ）において、回転軸４０の面取り部４２は、傾斜角に対応する端部角度ｂ、すなわち回転軸４０の面取り部４２の接平面と回転軸４０の回転軸軸心ＣＬ３方向と垂直をなす平面Ｐ３とのなす角度が、回転軸４０の径方向において異なる面取り部４２を回転軸軸心ＣＬ３まわりに有している。また、回転軸４０は、面取り部４２に隣接する格納部４３に対応する保持部４３（以降、保持部４３という）を有している。本図においては、回転軸軸心ＣＬ３を中心として対称の位置に端部角度ｂが最大角度αと最小角度βとを有する断面が示されている。軸受１０の軸受軸心ＣＬ１と回転軸４０の回転軸軸心ＣＬ３とはほぼ同一の位置とされている。軸受１０を回転軸４０に載置すると軸受１０は、先ず最大角度α側の第１接触点３２ａにおいて接触し、次に最小角度β側の第２接触点３２ｂにおいて接触する。この時、回転軸４０の面取り部４２から反力を受け、第１接触点３２ａにおいて、垂直方向にＦ１、回転軸軸心ＣＬ３の径方向に反力Ｆ２が生じている。また、第２接触点３２ｂにおいて、垂直方向にＦ３、回転軸軸心ＣＬ３の径方向に第１接触点３２ａにおける径方向の反力Ｆ２より小さい反力Ｆ４が生じている。この反力の差によって、軸受１０を回転軸軸心周りの平面Ｐ３と平行の位置に移動する力が生じている。

図５（ｂ）は、軸受１０の自重もしくは、圧入治具３３によって圧力を加えられることによって、回転軸軸心ＣＬ３の第１接触点３２ａの径方向の反力Ｆ２と第２接触点３２ｂの径方向の反力Ｆ４とが略同一となるように移動し、軸受１０と回転軸軸心周りの平面Ｐ３、すなわち回転軸軸心ＣＬ３の径方向の平面と平行となった状態が示されている。

また、軸受１０を回転軸４０に載置する場合、位置ずれを考慮し、最大角度α側に軸受１０の内輪１４を予め近づけた状態を選択することで、位置ずれが生じたとしても、軸受１０を最大角度α側に最初に接触させることが可能となり、軸受１０が回転軸４０の軸心周りの平面Ｐ３と平行の位置に移動する力が生じることによって、軸受１０による回転軸４０のかじりの発生が抑制されるとともに、軸受１０が斜めになったまま嵌合されることをより効果的に抑制することが可能となる。

すなわち、回転軸４０に軸受１０を挿入することにより組付ける軸受１０の組付け方法であって、回転軸４０は、軸受１０を保持する保持部４３と、保持部４３に隣接し、軸受１０の内輪１４に接触させることにより、軸受１０を回転軸４０に導入する面取り部４２と、を備え、面取り部４２は、軸受１０の内輪１４に接触する場合は、保持部４３に近いほど面取り部４２の径が大きく、面取り部４２における軸受１０との接触点における接平面と、保持部４２の軸心方向に垂直な面Ｐ３とがなす端部角度ｂが、保持部４３に近いほど小さく、軸受１０を回転軸４０に組付ける場合に、軸受１０が回転軸４０に最初に接触する第１接触点３２ａにおける端部角度ｂが、次に接触する第２接触点３２ｂにおける端部接触角ｂよりも大きくなる回転軸４０の位置に軸受１０を置き、格納部保持部４３に向けて軸受１０を押し込むことによって軸受１０を回転軸４０に嵌合する。これによって、軸受１０による回転軸４０のかじりの発生が抑制されるとともに、軸受１０が斜めになったまま嵌合されることをより効果的に抑制することが可能となる。

つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

前述の実施例１において、開口部２４は、開口部２４の傾斜が直線で形成され、開口部角度ａが開口部２４の周方向の位置によって変化するものであった。軸受１０と軸受ケースとを平行の位置に移動するフローティング機能を利用するには、これに限らず、たとえば、図６（ａ）のように曲線によって開口部２４が形成されても良い。破線で示されている曲線は、軸受ケース軸心ＣＬ２上にその中心を有する球面γの断面であり、開口部２４は球面γの一部からなる。軸受１０は、球面γの一部からなる開口部２４に載置されている。球面γにおいては、軸受１０と軸受ケース４８の開口部２４との接点３２における開口部角度ａは、軸受１０の挿入側、すなわち本図の上側ほど大きい開口部角度ａを有している。したがって、軸受１０の挿入側、すなわち本図の上側の接触点３２ほど軸受ケース軸心ＣＬ２に向かう大きい反力を開口部２４から受けることとなり、軸受１０と軸受ケース底面２６とを平行とするフローティング機能ともいわれる力が生じることとなる。図６（ｂ）は、上記の状態を示した斜視図である。軸受ケース４８の開口部２４が球面γの一部からなる場合、軸受１０は、点線で示されている軸受１０の外輪１２の端部において、点線で示される接線３４によって軸受ケースと線接触する。このため、軸受１０が軸受ケース４８の開口部２４に２つの接触点３２ａ、３２ｂとで支持されるのと比較して、接線３４によって支持される場合は、圧力が分散されるため軸受１０を軸受ケース４８に嵌合するときに生じやすい軸受ケース４８のかじりの発生が抑制される。図６（ｃ）は、軸受１０が自重もしくは圧入治具３３により圧入力Ｆを加えられることによって、軸受１０と軸受ケース底面２６とが略平行とされている状態が示されている。なお、軸受１０を軸受ケース４８に載置する位置を予めずらした位置を選択することによって、軸受１０と軸受ケース底面２６とを平行とするフローティング機能ともいわれる力をより確実に働かせることができる。

本実施例によれば、軸受ケース４８は、軸受１０を保持する格納部２６と、格納部２６に隣接し、軸受１０の外輪１２に接触させることにより、軸受１０を格納部２６内に導入する開口部２４と、を備え、開口部２４が一つの球面γの一部から形成されている。これによって、軸受１０が軸受ケース４８に最初に接触する点において軸受ケース４８から受ける軸受ケース軸心ＣＬ２方向への反力は、次に接触する点において軸受ケース４８から受ける軸受ケース軸心ＣＬ２方向への反力より大きくなる。さらに、これらの軸受１０および軸受ケース４８の軸心ＣＬ１、ＣＬ２どうしのずれが減少し、軸受ケース４８のかじりの発生が抑制されるとともに、軸受１０が軸受ケース４８内に斜めに嵌合されることが抑制される。また、開口部１０が球面γから形成されているため、軸受１０の外輪１２が開口部２４に対し連続した円弧による線接触をしている。これによって、軸受１０の外輪１２が開口部２４に対し２点で接触している場合と比較して、軸受１０による軸受ケース４８のかじりの発生がさらに抑制されるとともに、軸受１０が軸受ケース４８内に斜めに嵌合される状態がさらに抑制される。

さらに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

前述の実施例２において、軸受１０を軸受ケース４８に嵌合する場合に、軸受ケース２０に球面γの一部からなる開口部２４を設けたが、これに替えて、図７に示された、開口部２４の外側に拡がった曲面からなる開口部２４を設けた軸受ケース５０としても良い。この開口部２４の形状によれば、軸受１０は、軸受ケース５０に２つの接触点３２ａ、３２ｂにおいて支持される。

本実施例によれば、開口部２４が開口側に広がった軸受ケース軸心ＣＬ２を中心として対称をなす曲面から形成されている。これによって、軸受１０が軸受ケース５０に最初に接触する第１接触点３２ａにおいて軸受ケース５０から受ける軸受ケース軸心ＣＬ２方向への反力は、次に接触する第２接触点３２ｂにおいて軸受ケース５０から受ける軸受ケース軸心ＣＬ２方向への反力より大きくなる。さらに、これらの軸受１０および軸受ケース５０の軸心ＣＬ１、ＣＬ２どうしのずれが減少し、軸受ケース５０のかじりの発生が抑制されるとともに、軸受１０が軸受ケース５０内に斜めに嵌合されることが抑制される。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適応される。

前述の実施例において、開口部２４の軸受ケース軸心ＣＬ２と直行する平面における形状は、何れも曲線から形成されるものとしたが、特にこれに限らず、たとえば軸受ケース軸心ＣＬ２を中心として対称をなす多角形から形成されていても良い。

また、前述の実施例において、軸受１０を軸受ケース２０、４４、４６、４８、５０に勘合する圧力を圧入力Ｆとしたが、圧入力Ｆは嵌合の開始から嵌合の完了まで、特に一定である必要は無く、たとえば、軸受１０と回転軸４０とを同一軸心とするフローティング機能を主な目的として、嵌合が完了しない圧入力Ｆを加えた後、嵌合を完了する高い圧力に切替えても良い。また、たとえば、圧入力を時間経過と共に徐々に上昇させても良い。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：軸受
１２：外輪
１４：内輪
２０，４４、４６、４８、５０：軸受ケース（軸受保持部材）
２２：格納部
２４：開口部（導入部）
４０：回転軸（軸受保持部材）
４２：面取り部（導入部）
４３：保持部（格納部）
ａ：開口部角度（傾斜角）
ｂ：端部角度（傾斜角）
γ：球面

Claims (2)

1. 軸受保持部材に軸受を挿入することにより組付ける軸受の組付け方法であって、
   前記軸受保持部材は、前記軸受を保持する格納部と、前記格納部に隣接し、前記軸受の外輪または内輪に接触させることにより、前記軸受を前記格納部内に導入する導入部と、を備え、
   前記導入部は、前記軸受の外輪に接触する場合は、前記格納部に近いほど前記導入部の径が小さく、前記軸受の内輪に接触する場合は、前記格納部に近いほど前記導入部の径が大きく、
   前記導入部における前記軸受との接触点における接平面と、前記格納部の軸心方向に垂直な面とがなす傾斜角が、前記格納部に近いほど小さく、
   前記軸受を前記軸受保持部材に組付ける場合に、前記軸受が前記軸受保持部材に最初に接触する接触点における前記傾斜角が、次に接触する接触点における前記傾斜角よりも大きくなる前記軸受保持部材の位置に前記軸受を置き、
   前記格納部に向けて前記軸受を押し込むことによって前記軸受を前記軸受保持部材に嵌合することを
   特徴とする軸受の組付け方法。
2. 請求項１の軸受の組付け方法に用いられる軸受保持部材であって、
   前記軸受保持部材は、前記軸受を保持する格納部と、前記格納部に隣接し、前記軸受の外輪に接触させることにより、前記軸受を前記格納部内に導入する導入部と、を備え、
   前記導入部が一つの球面の一部から形成されている
   ことを特徴とする軸受保持部材。
   
   

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