JP4970642B2 - 軸受ケース内への軸受の固定方法と軸受装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸受ケースに設けられた凹所の中に軸受を収容するために、固定すべき軸受を上記凹所内に位置させて固定するような、軸受ケース内に少なくとも１つの軸受を固定する方法に関する。本発明はまた、軸受が配置される少なくとも１つの凹所を備えた軸受ケースを有する軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冒頭に述べた形式の方法ないし軸受装置は、本願の優先日の時点では未公開のドイツ特許第１９８０５２３７号明細書で提案されている。この明細書には、基板を深絞り加工して形成した凹所の中に軸受を収容することが記載されている。このような凹所によって、軸受を良好に半径方向に固定することができる。
【０００３】
例えば歯車装置内において２本の平行に延びる軸が互いに非常に小さな間隔を隔てて配置されねばならないとき、各軸受の外輪をそれぞれ完全に包み込むのに十分な空間が要らないようにするために、２本の軸に対する各軸受を支持する軸受ケース内に、略「８」字形の輪郭が形成されるように、両軸受を互いに接近して配置する必要がある。
【０００４】
このために、公知の軸受装置の場合、互いに非常に接近して配置すべき２つの軸受は、軸受ケースにおける深絞り加工された座面に嵌め込まれている。その場合、軸受を軸受ケース内において軸方向に固定するための部位が、軸受ケースのかしめ過程の際に塑性変形によって形成され、これによって、軸受の軸方向運動が阻止されるようになっている。運転中に特に大きな荷重がかかる場合、軸受外輪が軸受ケースにおける座面において再び緩んでしまうことがある。これは、運転中に生ずる「こねくり作用（Walkarbeit）」に起因している。この「こねくり作用」は、軸から出て、軸受にも広がり、そして徐々に、軸受外輪の軸方向固定を緩めてしまう。
【０００５】
基本的には、軸受ケース内において軸受を軸方向に固定するために、別の方式も考えられる。その固定は、例えば、溶接あるいはろう付けによって行える。しかしその場合、実験の結果、一方では要求される軸受の耐久性および精度、他方では製造方法の経済性を満足させるような、やっかいな「溶接やろう付けの際における肉盛り厚さのばらつき」を克服しなければならないことが、確認されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の固定方法ないし軸受装置を、比較的僅かな経費で、従って安価に、軸受ケース内において軸受を確実に軸方向に固定することができるように、改良することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題は、本発明に基づいて、
ａ）外輪の軸方向一端側の外周面に環状段部をなす肩部が上記凹所の開口側に位置するように形成されている軸受を収容する軸受ケースに、保持板を位置決めするために半径方向ストッパ面と軸方向ストッパ面を有する少なくとも１つの位置決め面をスタンピング加工して設けると共に、軸受を軸受ケースに対して、軸受ケースの部分部位を上記肩部と係合するよう塑性変形することによって軸方向に固定し、
ｂ）上記スタンピング加工された位置決め面に、保持板を突き当ててこの保持板を位置決めし、その際、保持板が、将来の軸受運転中に保持板が軸受の外輪に軸方向力を与えるように、位置決めされ、
ｃ）保持板と軸受ケースを材料間結合する、
という工程を有する固定方法によって、解決される。
【０００８】
この本発明に基づく方法によれば、その実験的試みにおいて確認されているように、一方では製造費用、他方では軸受装置の精度と耐久性を、非常に良好に妥協させることができた。軸受ケースにおける凹所の深絞り加工と一緒に行われるスタンピング過程によって、保持板に対する確定的な接触設置面が形成され、これによって、軸受の固定に対する高い精度が得られる。保持板はスタンピング加工された位置決め面に基づいて、非常に簡単に突き当てられて保持され、一方で、材料間結合によって軸受ケースに固定される。その場合、将来の軸受運転中に保持板が軸受の外輪に軸方向力を与えるために、保持板の軸受ケースへの固定過程中に保持板に所定の力が軸受の軸方向に加えられるように、保持板の位置決めが行われる。そのようにして、保持板は予圧をもって固定され、これによって、軸受ケース内における軸受の極めて大きな耐久性および優れた固定が得られる。
【００１０】
上述の工程ｃ）における材料間結合を、溶接によって行うことが有利である。この場合特に、レーザー溶接法あるいは電子ビーム溶接法が利用される。
【００１１】
あるいはまた、上述の工程ｃ）における材料間結合を、軸受ケースと保持板との間の隙間に入れられた補助材料を介して、間接的に行うことも考えられる。その場合、材料間結合を、ろう付けあるいは接着によって行うことが有利である。
【００１２】
本発明に基づく軸受装置は、軸受ケースに設けられた凹所の中に軸受を収容するために、固定すべき軸受の外輪を上記凹所内に位置させ、軸受ケース内に少なくとも１つの軸受を固定した軸受装置において、
ａ）外輪の軸方向一端側の外周面に環状段部をなす肩部が上記凹所の開口側に位置するように形成されている軸受を収容する軸受ケースが、保持板を位置決めするために半径方向ストッパ面と軸方向ストッパ面を有する少なくとも１つの位置決め面をスタンピング加工により設けられていると共に、軸受を軸受ケースに対して、軸受ケースの部分部位が上記肩部と係合するよう塑性変形されていることによって軸方向に固定しており、
ｂ）上記スタンピング加工された位置決め面に、保持板を突き当ててこの保持板が位置決めされて、該保持板が、将来の軸受運転中に保持板が軸受の外輪に軸方向力を与えており、
ｃ）保持板と軸受ケースが材料間結合されている、ことを特徴としている。
【００１３】
その場合、本発明に基づく発展形態に基づいて、軸受は、軸受ケースの部分部位の塑性変形特にかしめによって、軸受ケースにかみ合い結合されている。保持板と軸受ケースとの材料間結合は、好適には、溶接によって行われ、特に、レーザー溶接あるいは電子ビーム溶接によって行われる。あるいはまたその代わりに、保持板は、軸受ケースにろう付けあるいは接着される。
【００１４】
好適には、保持板は、その下側面が軸受外輪の側面を押し付けるように、成形されている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下図に示した実施例を参照して本発明を詳細に説明する。
【００１６】
図１には、２つの軸受１が配置されるよう金属板をプレス加工して作られた軸受ケース２が示されている。両軸受１は互いに非常に小さな間隔を有して配置されなければならないので、軸受ケース２に軸受１を収容するために設けられた凹所は、略「８」字形をしている。軸受１を軸方向に固定するために、保持板６が軸受ケース２の表面に溶接されている。この保持板６も、略「８」字形ないし「眼鏡形」の輪郭を有している。
【００１７】
図２から詳細に理解できるように、軸受ケース２は軸受１の外輪９を収容するために凹所３を有している。この凹所３は、例えば深絞り加工によって、経済的に加工できる。外輪９を「下向きに」軸方向に固定するために、軸受ケース２は、外輪９の下側肩部１２が押し当てられる軸方向下側ストッパ１１を有している。
【００１８】
外輪９をその「上部」範囲において軸方向に固定するために、まず軸受ケース２の部分部位４が塑性変形されている。図から明らかに理解できるように、その部分部位４は、この部分部位４が外輪９の上側肩部１３に押し当てられ、そのようにして軸受１を軸方向に固定する働きをするように、かしめられ、即ち塑性変形される。
【００１９】
しかし軸受が特に大きな荷重を受ける場合には、軸受１を軸方向に固定するために部分部位４を塑性変形させるだけでは不十分である。このために本発明に基づいて、軸受ケース２に、保持板６に対する位置決め面５がスタンピング加工されている。このスタンピング加工は、例えば深絞り加工によって凹所３を形成するときに同時に行われるか、あるいはまた、部分部位４に対する塑性変形過程（かしめ過程）の際に行われる。
【００２０】
位置決め面５は、（例えば１０分の数ｍｍの公差の精度を有する）保持板６が嵌め込まれるように、それに応じた精度で成形されている。この目的のために、位置決め面５は、軸受１の半径方向におけるストッパ面を有するだけでなく、軸方向のストッパ面も有している。位置決め面５の軸方向ストッパ面の位置は、保持板６が位置決め面５に接触設置された際に保持板６が外輪９に軸方向力を与えるように、規定されている。この目的のために、位置決め面５の軸方向ストッパ面は、軸受外輪９の側面８に対して、幾分、例えば１００分の数ｍｍだけ、窪まされている。
【００２１】
なおその場合、半径方向において、続く溶接工程のために通常の（溶接法に左右される）大きさの溶接隙間が明けられることに注意されたい。
【００２２】
保持板６を位置決め面５に位置決めした後、保持板６は軸受ケース２に溶接され、その際、溶接継目１０が形成される。その溶接過程中に、保持板６は「上」から、即ち力Ｆの方向に荷重され、これによって、溶接継目１０の形成後において、保持板６の下側面７は軸受１の外輪９の側面８に押し付けられ、そのようにして、軸受ケース２内において軸受１の外輪９に確実に予圧が与えられているので、軸受１が確実に保持されている。これによって、軸受１は、長期にわたる使用においても、軸受ケース２内に支障なしに確実に固定される。
【００２３】
【発明の効果】
本発明に基づく方法ないし本発明に基づく軸受装置は、従来公知の方法および軸受装置に比べて、軸受を軸受ケース内に経済的に固定することができ、また長期の使用においても、軸受を軸受ケースに対して確実に固定することができるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】２つ軸受を収容する軸受ケースの平面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
１ 軸受
２ 軸受ケース
３ 凹所
４ 軸受ケースの塑性変形された部分部位
５ 位置決め面
６ 保持板
７ 保持板の下側面
９ 軸受外輪

Claims (11)

1. 軸受ケース（２）に設けられた凹所（３）の中に軸受（１）を収容するために、固定すべき軸受（１）の外輪（９）を上記凹所（３）内に位置させて固定するような、軸受ケース（２）内に少なくとも１つの軸受（１）を固定する方法において、
   ａ）外輪（９）の軸方向一端側の外周面に環状段部をなす肩部（１３）が上記凹所（３）の開口側に位置するように形成されている軸受（１）を収容する軸受ケース（２）に、保持板（６）を位置決めするために半径方向ストッパ面と軸方向ストッパ面を有する少なくとも１つの位置決め面（５）をスタンピング加工して設けると共に、軸受（１）を軸受ケース（２）に対して、軸受ケース（２）の部分部位（４）を上記肩部（１３）と係合するよう塑性変形することによって軸方向に固定し、
   ｂ）上記スタンピング加工された位置決め面（５）に、保持板（６）を突き当ててこの保持板（６）を位置決めし、その際、保持板（６）が、将来の軸受運転中に保持板（６）が軸受（１）の外輪（９）に軸方向力を与えるように、位置決めされ、
   ｃ）保持板（６）と軸受ケース（２）を材料間結合する、
   ことを特徴とする軸受ケース内への軸受の固定方法。
2. 請求項１における工程ｃ）における材料間結合を、溶接によって行うこととする請求項１に記載の軸受ケース内への軸受の固定方法。
3. 溶接法がレーザー溶接法であることとする請求項２に記載の軸受ケース内への軸受の固定方法。
4. 溶接法が電子ビーム溶接法であることとする請求項２に記載の軸受ケース内への軸受の固定方法。
5. 請求項１における工程ｃ）における材料間結合を、軸受ケース（２）と保持板（６）との間の隙間に入れられた補助材料を介して、間接的に行うこととする請求項１に記載の軸受ケース内への軸受の固定方法。
6. 材料間結合を、ろう付けあるいは接着によって行うこととする請求項５に記載の軸受ケース内への軸受の固定方法。
7. 将来の軸受運転中に保持板（６）が軸受（１）の外輪（９）に軸方向力を与えるために、保持板（６）の軸受ケース（２）への固定過程中に保持板（６）に所定の力（Ｆ）が軸受（１）の軸方向に加えられるように、保持板（６）の位置決めを行うこととする請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の軸受ケース内への軸受の固定方法。
8. 軸受ケース（２）に設けられた凹所（３）の中に軸受（１）を収容するために、固定すべき軸受（１）の外輪（９）を上記凹所（３）内に位置させ、軸受ケース（２）内に少なくとも１つの軸受（１）を固定した軸受装置において、
   ａ）外輪（９）の軸方向一端側の外周面に環状段部をなす肩部（１３）が上記凹所（３）の開口側に位置するように形成されている軸受（１）を収容する軸受ケース（２）が、保持板（６）を位置決めするために半径方向ストッパ面と軸方向ストッパ面を有する少なくとも１つの位置決め面（５）をスタンピング加工により設けられていると共に、軸受（１）を軸受ケース（２）に対して、軸受ケース（２）の部分部位（４）が上記肩部（１３）と係合するよう塑性変形されていることによって軸方向に固定しており、
   ｂ）上記スタンピング加工された位置決め面（５）に、保持板（６）を突き当ててこの保持板（６）が位置決めされて、該保持板（６）が、将来の軸受運転中に保持板（６）が軸受（１）の外輪（９）に軸方向力を与えており、
   ｃ）保持板（６）と軸受ケース（２）が材料間結合されている、
   ことを特徴とする軸受装置。
9. 保持板（６）が軸受ケース（２）に溶接されていることとする請求項８に記載の軸受装置。
10. 保持板（６）が軸受ケース（２）にろう付けあるいは接着されていることとする請求項８に記載の軸受装置。
11. 保持板（６）が、その下側面（７）が軸受外輪（９）の側面（８）を押し付けるように、成形されていることとする請求項８ないし請求項１０のうちのいずれか１つに記載の軸受装置。

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