JP4178932B2 - シェル形ころ軸受 - Google Patents
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- F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sealing Of Bearings (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シェル形ころ軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シェル形ころ軸受例えば十字軸継手などに用いられるシェル形針状ころ軸受は、一般に、外輪内周側に保持器やシールを挿入してから鍔部を径方向内向きに後曲げ加工してそれらの抜け出しを防止した構造を有する。このような外輪に対して、従来では、所要の硬さを得るために全体に浸炭焼入れ処理を施し、それから、鍔部の後曲げ加工を可能とするため該鍔部に対して高周波焼きなまし等の軟化処理を施している(例えば、特許文献１参照。)。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−８９５５０号公報(図１２−図１５)
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記シェル形針状ころ軸受では、鍔部にコストのかかる軟化処理を施す必要がある。鍔部の後曲げ加工に際して硬度が低い鍔部にしわや割れが発生する可能性がある。鍔部は硬度が低くて塑性変形しやすいから軸受組み付け対象に対する圧入時に方向性があり、製品として扱いにくい、などの課題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、外輪が、筒部の軸方向一方側においてシール収納部を連成するとともに、そのシール収納部の軸方向端部に周方向所定間隔毎に径方向内向きの複数の鍔部を設けて構成されており、前記鍔部に対して前記筒部と同時に浸炭熱処理が施されており、前記鍔部の内径をＤ０、保持器の外径をＤ１、保持器に装着するころの外接円径をＤ２とし、それらが、Ｄ２≧Ｄ０≧Ｄ１の寸法関係を満足するように設定されており、前記複数の鍔部は、先細形状で、前記保持器に保持されたころどうしの間隔と位置合わせしうる周方向位置に配置されており、前記筒部に前記ころとこれを保持した前記保持器とが装着され、かつ前記シール収納部に弾性シールが弾性圧縮状態で装着されて前記鍔部から軸方向一方側に抜け止めされて収納されていることを特徴とするシェル形ころ軸受である。
【０００６】
この鍔部の形状には爪状があるが、その形状には半円形状、半楕円形状、その他の形状がある。
【０００７】
本発明によると、保持器を外輪の筒部に挿入するときに、ころを前記挿入方向に対して前記鍔部が位置しないように位置合わせする。これによって、保持器にころを保持させた状態で該保持器を筒部に挿入することができる。したがって、鍔部にはコストがかかる高周波焼鈍や防炭処理などの軟化処理を施す必要がない。つまり、その軟化処理工程を削減できることにより、製造コストを大幅に削減できるようになる。また、鍔部に高周波焼鈍などの軟化処理をしないから、軟化処理した鍔部に後曲げ加工するときに割れなどの発生のおそれがない。鍔部は軟化処理されておらず塑性変形しにくい強度が大きいものとなっているから、外輪に鍔部があっても軸受組み付け対象に対する圧入時に方向性を考える必要が無くなり製品として非常に扱いやすくなる。また、シール収納部に弾性シールが弾性圧縮で装着されて抜け止めされて収納されているから、ころや保持器が前記寸法関係を有していてもころ軸受から脱落するおそれがない。
【０００８】
特に、本発明においては、十字軸などの軸体への組み付けについては、鍔部が折り曲げられていても、前記Ｄ２≧Ｄ０≧Ｄ１の関係により、外輪に保持器ところとを簡単に組み込むことができるという格別な効果を得られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施形態に係るシェル形針状ころ軸受を詳細に説明する。このシェル形針状ころ軸受は、例えば十字軸継手の十字軸とヨークとの間に挿入されて十字軸を支持する軸受として好適に使用されるが、本発明はその使用対象に限定されるものではない。図１ないし図５は、本発明の実施形態に係り、図１は、シェル形針状ころ軸受の外輪の側面断面図、図２は、図１の外輪の正面図、図３は、図１の外輪に針状ころと保持器とを組み込んだ側面断面図、図４は、図３の正面図、図５は、図３の状態から弾性シールを組み込んだ図である。
【００１０】
これらの図を参照して、本発明の実施形態に係るシェル形針状ころ軸受は、シェル形の外輪２、円筒形の保持器４、複数の針状ころ６、および環状の弾性シール８を備える。
【００１１】
外輪２は、低炭素鋼からなり、円筒部２１と、シール収納部２２と、周方向複数この例では周方向３個の爪状鍔部２３と、環状に閉じた環状鍔部２４とを備えたシェル形となっている。保持器４は、周方向等間隔に複数の針状ころ６を収納保持する周方向複数のポケットを有し、各針状ころ６それぞれは、これら各ポケットそれぞれに抜け止めされた状態で１つずつ収納される。
【００１２】
シール収納部２２は、円筒部２１の軸方向一方側において該円筒部２１に連成され円筒部２１よりもその内径面側において薄肉にされて環状弾性シール８を収納できる溝幅を有する環状溝形状になっている。
【００１３】
各爪状鍔部２３は、シール収納部２２から径方向内方に向けて先端が逆三角形状にかしめによって形成されかつ互いに対して周方向所定の等間隔毎に設けられている。各爪状鍔部２３の肉厚は、一様であるが、先端に向けて薄肉になってもよい。各爪状鍔部２３は、外輪２の他の部分と同時に浸炭熱処理が施されて硬化されており、この浸炭熱処理後に高周波焼鈍などの軟化処理は施されない。これによって従来の高周波焼鈍などの製造工数の削減が可能とされている。なお、浸炭熱処理の詳細は周知であるから省略する。図３で特に示すように各爪状鍔部２３の内径をＤ０、保持器４の外径をＤ１、保持器４に装着する針状ころ６の外接円径をＤ２とし、それらの間に、Ｄ２≧Ｄ０≧Ｄ１を満足する関係に設定されている。この場合、製作公差を考慮する場合には、Ｄ０を前記爪状鍔部２３先端の最小内径とみなし、Ｄ１を保持器４の最大外径に真円度０．１ｍｍを加えた値とみなしてもよい。
【００１４】
弾性シール８は、芯金付きの弾性材からなり、かつ、シール収納部２２の内径側に装着される。詳しくは、弾性シール８は、図５で示すように軸方向一方に向けて外周面が拡径して肉厚が一様でかつ外周面全体が円錐台形状の環状の芯金８１と、ゴムや樹脂などの弾性を有する素材でもって芯金８１の内径面に加硫成型接着などで一体的に設けられた環状の外側シール部８２と、この外側シール部８２と同様の素材で一体とされ肉厚が一様な環状の内側シール部８３とを含む。内側シール部８３は、その先端に径方向内向きで先鋭な弾性リップ８３ａを有する。芯金８１は、径方向に弾性変形が可能であるが、必ずしも必須となるものではなく、弾性シール８は、前記シール部８２，８３だけで構成されてもよい。
【００１５】
弾性シール８の組み込み前の自然状態における最大外径は、図５の実線で示すようにシール収納部２２の内径より大きくされている。そのため、弾性シール８の組み込みにおいては、弾性シール８は図５の実線状態から、爪状鍔部２３に当接して弾性圧縮させられ、次いで、仮想線で示すようにシール収納部２２に収納されると、爪状鍔部２３とシール収納部２２との内径差に応じて弾性復元する。この場合、弾性シール８は、前記弾性復元するもののシール収納部２２内部に弾性圧縮された状態となってこのシール収納部２２の環状溝内部に安定して収納される。これによって、弾性シール８は、シール収納部２２から抜け止めされるとともに、ころ６や保持器４がころ軸受から脱落するのを防止している。
【００１６】
本実施形態のころ軸受の組み付けについて説明する。
【００１７】
まず、図１および図２で示される状態にある外輪２において、その爪状鍔部２３側から針状ころ６を装着した保持器４を挿入する。この挿入後の状態は図３および図４に示される。この場合、前記関係Ｄ２≧Ｄ０≧Ｄ１により保持器４は、爪状鍔部２３を介して円筒部２１に挿入できる。一方、保持器４に保持されている針状ころ６の外接円径Ｄ２は爪状鍔部２３の内径Ｄ０より大きいために、図３および図４で示すように針状ころ６が爪状鍔部２３に干渉したり接触したりしないように位置合わせてしてから保持器４を挿入する。その後、図５で示すように弾性シール８を爪状鍔部２３を介してシール収納部２２の内径側の環状溝に挿入する。ただし、図５では図解の明瞭化のため、針状ころ６および保持器４の図示は省略している。弾性シール８は、この挿入により、芯金８１がシール収納部２２の内径側で押されることで内側シール部８３のリップ８３ａが不図示の十字軸の外周面に接触する位置に変形する。以上の組み付けによって、針状ころ６を装着した保持器４が、外輪２の内径側に組み付けられる。
【００１８】
上述の実施形態の場合、外輪２の全体に浸炭熱処理しているから、爪状鍔部２３にコストのかかる軟化処理を施す必要がない。また、爪状鍔部２３の曲げ加工が不要であるから、その曲げ加工に際して爪状鍔部２３にしわや割れが発生するおそれは全くない。爪状鍔部２３は浸炭熱処理により硬度が向上して塑性変形しにくいから、外輪２に鍔部２３，２４があっても軸受組み付け対象に対する圧入時に方向性が無く製品として扱いやすい。
【００１９】
なお、保持器４の外径面において、円筒部２１への保持器４の挿入時に鍔部２３と干渉する箇所に凹部を設けることにより、前記干渉を無くすようにしてもよい。この場合、前記関係、つまりＤ２≧Ｄ０≧Ｄ１が成立するとよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、鍔部にコストのかかる軟化処理を施す必要がない。鍔部を後曲げ加工しないから鍔部にしわや割れが発生する可能性がない。鍔部は塑性変形しにくいから軸受組み付け対象に対する圧入に方向性がなくなり製品として扱いやすい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るシェル形針状ころ軸受の外輪の側面断面図
【図２】図１の外輪の正面図
【図３】図１の外輪に針状ころと円筒形保持器とを組み込んだ側面断面図
【図４】図３の正面図
【図５】図３の状態から環状弾性シールを組み込んだ図
【符号の説明】
２ 外輪
２１ 円筒部
２２ シール収納部
２３ 鍔部
４ 保持器
６ 針状ころ
８ 弾性シール
８１ 芯金
８２ 外側シール部
８３ 内側シール部
【発明の属する技術分野】
本発明は、シェル形ころ軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シェル形ころ軸受例えば十字軸継手などに用いられるシェル形針状ころ軸受は、一般に、外輪内周側に保持器やシールを挿入してから鍔部を径方向内向きに後曲げ加工してそれらの抜け出しを防止した構造を有する。このような外輪に対して、従来では、所要の硬さを得るために全体に浸炭焼入れ処理を施し、それから、鍔部の後曲げ加工を可能とするため該鍔部に対して高周波焼きなまし等の軟化処理を施している(例えば、特許文献１参照。)。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−８９５５０号公報(図１２−図１５)
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記シェル形針状ころ軸受では、鍔部にコストのかかる軟化処理を施す必要がある。鍔部の後曲げ加工に際して硬度が低い鍔部にしわや割れが発生する可能性がある。鍔部は硬度が低くて塑性変形しやすいから軸受組み付け対象に対する圧入時に方向性があり、製品として扱いにくい、などの課題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、外輪が、筒部の軸方向一方側においてシール収納部を連成するとともに、そのシール収納部の軸方向端部に周方向所定間隔毎に径方向内向きの複数の鍔部を設けて構成されており、前記鍔部に対して前記筒部と同時に浸炭熱処理が施されており、前記鍔部の内径をＤ０、保持器の外径をＤ１、保持器に装着するころの外接円径をＤ２とし、それらが、Ｄ２≧Ｄ０≧Ｄ１の寸法関係を満足するように設定されており、前記複数の鍔部は、先細形状で、前記保持器に保持されたころどうしの間隔と位置合わせしうる周方向位置に配置されており、前記筒部に前記ころとこれを保持した前記保持器とが装着され、かつ前記シール収納部に弾性シールが弾性圧縮状態で装着されて前記鍔部から軸方向一方側に抜け止めされて収納されていることを特徴とするシェル形ころ軸受である。
【０００６】
この鍔部の形状には爪状があるが、その形状には半円形状、半楕円形状、その他の形状がある。
【０００７】
本発明によると、保持器を外輪の筒部に挿入するときに、ころを前記挿入方向に対して前記鍔部が位置しないように位置合わせする。これによって、保持器にころを保持させた状態で該保持器を筒部に挿入することができる。したがって、鍔部にはコストがかかる高周波焼鈍や防炭処理などの軟化処理を施す必要がない。つまり、その軟化処理工程を削減できることにより、製造コストを大幅に削減できるようになる。また、鍔部に高周波焼鈍などの軟化処理をしないから、軟化処理した鍔部に後曲げ加工するときに割れなどの発生のおそれがない。鍔部は軟化処理されておらず塑性変形しにくい強度が大きいものとなっているから、外輪に鍔部があっても軸受組み付け対象に対する圧入時に方向性を考える必要が無くなり製品として非常に扱いやすくなる。また、シール収納部に弾性シールが弾性圧縮で装着されて抜け止めされて収納されているから、ころや保持器が前記寸法関係を有していてもころ軸受から脱落するおそれがない。
【０００８】
特に、本発明においては、十字軸などの軸体への組み付けについては、鍔部が折り曲げられていても、前記Ｄ２≧Ｄ０≧Ｄ１の関係により、外輪に保持器ところとを簡単に組み込むことができるという格別な効果を得られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施形態に係るシェル形針状ころ軸受を詳細に説明する。このシェル形針状ころ軸受は、例えば十字軸継手の十字軸とヨークとの間に挿入されて十字軸を支持する軸受として好適に使用されるが、本発明はその使用対象に限定されるものではない。図１ないし図５は、本発明の実施形態に係り、図１は、シェル形針状ころ軸受の外輪の側面断面図、図２は、図１の外輪の正面図、図３は、図１の外輪に針状ころと保持器とを組み込んだ側面断面図、図４は、図３の正面図、図５は、図３の状態から弾性シールを組み込んだ図である。
【００１０】
これらの図を参照して、本発明の実施形態に係るシェル形針状ころ軸受は、シェル形の外輪２、円筒形の保持器４、複数の針状ころ６、および環状の弾性シール８を備える。
【００１１】
外輪２は、低炭素鋼からなり、円筒部２１と、シール収納部２２と、周方向複数この例では周方向３個の爪状鍔部２３と、環状に閉じた環状鍔部２４とを備えたシェル形となっている。保持器４は、周方向等間隔に複数の針状ころ６を収納保持する周方向複数のポケットを有し、各針状ころ６それぞれは、これら各ポケットそれぞれに抜け止めされた状態で１つずつ収納される。
【００１２】
シール収納部２２は、円筒部２１の軸方向一方側において該円筒部２１に連成され円筒部２１よりもその内径面側において薄肉にされて環状弾性シール８を収納できる溝幅を有する環状溝形状になっている。
【００１３】
各爪状鍔部２３は、シール収納部２２から径方向内方に向けて先端が逆三角形状にかしめによって形成されかつ互いに対して周方向所定の等間隔毎に設けられている。各爪状鍔部２３の肉厚は、一様であるが、先端に向けて薄肉になってもよい。各爪状鍔部２３は、外輪２の他の部分と同時に浸炭熱処理が施されて硬化されており、この浸炭熱処理後に高周波焼鈍などの軟化処理は施されない。これによって従来の高周波焼鈍などの製造工数の削減が可能とされている。なお、浸炭熱処理の詳細は周知であるから省略する。図３で特に示すように各爪状鍔部２３の内径をＤ０、保持器４の外径をＤ１、保持器４に装着する針状ころ６の外接円径をＤ２とし、それらの間に、Ｄ２≧Ｄ０≧Ｄ１を満足する関係に設定されている。この場合、製作公差を考慮する場合には、Ｄ０を前記爪状鍔部２３先端の最小内径とみなし、Ｄ１を保持器４の最大外径に真円度０．１ｍｍを加えた値とみなしてもよい。
【００１４】
弾性シール８は、芯金付きの弾性材からなり、かつ、シール収納部２２の内径側に装着される。詳しくは、弾性シール８は、図５で示すように軸方向一方に向けて外周面が拡径して肉厚が一様でかつ外周面全体が円錐台形状の環状の芯金８１と、ゴムや樹脂などの弾性を有する素材でもって芯金８１の内径面に加硫成型接着などで一体的に設けられた環状の外側シール部８２と、この外側シール部８２と同様の素材で一体とされ肉厚が一様な環状の内側シール部８３とを含む。内側シール部８３は、その先端に径方向内向きで先鋭な弾性リップ８３ａを有する。芯金８１は、径方向に弾性変形が可能であるが、必ずしも必須となるものではなく、弾性シール８は、前記シール部８２，８３だけで構成されてもよい。
【００１５】
弾性シール８の組み込み前の自然状態における最大外径は、図５の実線で示すようにシール収納部２２の内径より大きくされている。そのため、弾性シール８の組み込みにおいては、弾性シール８は図５の実線状態から、爪状鍔部２３に当接して弾性圧縮させられ、次いで、仮想線で示すようにシール収納部２２に収納されると、爪状鍔部２３とシール収納部２２との内径差に応じて弾性復元する。この場合、弾性シール８は、前記弾性復元するもののシール収納部２２内部に弾性圧縮された状態となってこのシール収納部２２の環状溝内部に安定して収納される。これによって、弾性シール８は、シール収納部２２から抜け止めされるとともに、ころ６や保持器４がころ軸受から脱落するのを防止している。
【００１６】
本実施形態のころ軸受の組み付けについて説明する。
【００１７】
まず、図１および図２で示される状態にある外輪２において、その爪状鍔部２３側から針状ころ６を装着した保持器４を挿入する。この挿入後の状態は図３および図４に示される。この場合、前記関係Ｄ２≧Ｄ０≧Ｄ１により保持器４は、爪状鍔部２３を介して円筒部２１に挿入できる。一方、保持器４に保持されている針状ころ６の外接円径Ｄ２は爪状鍔部２３の内径Ｄ０より大きいために、図３および図４で示すように針状ころ６が爪状鍔部２３に干渉したり接触したりしないように位置合わせてしてから保持器４を挿入する。その後、図５で示すように弾性シール８を爪状鍔部２３を介してシール収納部２２の内径側の環状溝に挿入する。ただし、図５では図解の明瞭化のため、針状ころ６および保持器４の図示は省略している。弾性シール８は、この挿入により、芯金８１がシール収納部２２の内径側で押されることで内側シール部８３のリップ８３ａが不図示の十字軸の外周面に接触する位置に変形する。以上の組み付けによって、針状ころ６を装着した保持器４が、外輪２の内径側に組み付けられる。
【００１８】
上述の実施形態の場合、外輪２の全体に浸炭熱処理しているから、爪状鍔部２３にコストのかかる軟化処理を施す必要がない。また、爪状鍔部２３の曲げ加工が不要であるから、その曲げ加工に際して爪状鍔部２３にしわや割れが発生するおそれは全くない。爪状鍔部２３は浸炭熱処理により硬度が向上して塑性変形しにくいから、外輪２に鍔部２３，２４があっても軸受組み付け対象に対する圧入時に方向性が無く製品として扱いやすい。
【００１９】
なお、保持器４の外径面において、円筒部２１への保持器４の挿入時に鍔部２３と干渉する箇所に凹部を設けることにより、前記干渉を無くすようにしてもよい。この場合、前記関係、つまりＤ２≧Ｄ０≧Ｄ１が成立するとよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、鍔部にコストのかかる軟化処理を施す必要がない。鍔部を後曲げ加工しないから鍔部にしわや割れが発生する可能性がない。鍔部は塑性変形しにくいから軸受組み付け対象に対する圧入に方向性がなくなり製品として扱いやすい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るシェル形針状ころ軸受の外輪の側面断面図
【図２】図１の外輪の正面図
【図３】図１の外輪に針状ころと円筒形保持器とを組み込んだ側面断面図
【図４】図３の正面図
【図５】図３の状態から環状弾性シールを組み込んだ図
【符号の説明】
２ 外輪
２１ 円筒部
２２ シール収納部
２３ 鍔部
４ 保持器
６ 針状ころ
８ 弾性シール
８１ 芯金
８２ 外側シール部
８３ 内側シール部
Claims (1)
- 外輪が、筒部の軸方向一方側においてシール収納部を連成するとともに、そのシール収納部の軸方向端部に周方向所定間隔毎に径方向内向きの複数の鍔部を設けて構成されており、前記鍔部に対して前記筒部と同時に浸炭熱処理が施されており、前記鍔部の内径をＤ０、保持器の外径をＤ１、保持器に装着するころの外接円径をＤ２とし、それらが、Ｄ２≧Ｄ０≧Ｄ１の寸法関係を満足するように設定されており、前記複数の鍔部は、先細形状で、前記保持器に保持されたころどうしの間隔と位置合わせしうる周方向位置に配置されており、前記筒部に前記ころとこれを保持した前記保持器とが装着され、かつ前記シール収納部に弾性シールが弾性圧縮状態で装着されて前記鍔部から軸方向一方側に抜け止めされて収納されている、ことを特徴とするシェル形ころ軸受。
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2002352304A JP4178932B2 (ja) | 2002-12-04 | 2002-12-04 | シェル形ころ軸受 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP2004183806A JP2004183806A (ja) | 2004-07-02 |
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Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002352304A Expired - Fee Related JP4178932B2 (ja) | 2002-12-04 | 2002-12-04 | シェル形ころ軸受 |
Country Status (1)
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| JP2007085446A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Ntn Corp | シェル形ころ軸受 |
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- 2002-12-04 JP JP2002352304A patent/JP4178932B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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