JP5149995B2 - 軸受用の波形伸長スリーブ - Google Patents

Description

本出願は、現在係属中の、２００８年８月２２日に出願された出願第１２／１９６，６８９号の一部継続出願であり、その開示は、参照により本明細書に組み込まれている。

本出願は、軸受用の波形伸長スリーブに関する。

軸受ハウジング、軸受および波形伸長スリーブを備える軸受アセンブリの分解斜視図である。 ハウジング、軸受および波形伸長スリーブの横断面を示す軸受アセンブリの断面図である。 図１の波形伸長スリーブの斜視図である。 グロメット式給油口を有する波形伸長スリーブの別の実施形態の側立面図である。 図４の伸長スリーブの左側立面図である。 図４の線６−６に沿った伸長スリーブの部分断面図である。 図４の線７−７に沿った伸長スリーブの部分断面図である。

図１を参照すると、軸受アセンブリ２０は、軸受２２、軸受用のハウジング２４、および波形伸長スリーブ２６を備えている。軸受アセンブリ２０は、図１に示されるようにピローブロック軸受、またはフランジ付きもしくはテークアップスロット軸受アセンブリ構成を備えることができる。ハウジング２４は、堅牢でありまたは分割されることができ、軸受アセンブリは、シールされることができ、または再潤滑機能が提供され得る。軸受アセンブリ２０は、軸受をハウジングに工場で装着したユニットとして供給され得る。軸受は、必要に応じてハウジングと共にエンドユーザによって組み立てられるように別個に供給され得る。軸受アセンブリに関連して使用される材料は、用途に応じて広範に変化し、ポリマー、鋼、鉄、および／または他の鋳造材料を含むことができる。

軸受ハウジング２４は、軸受２２の周りに配置される波形伸長スリーブ２６を収容するようなサイズにされ、かつこれを収容するように形成されるボア２８を有する。軸受アセンブリが組み立てられ、波形伸長スリーブ２６が軸受ハウジングのボア２８の直径で拘束される場合、波形伸長スリーブは、軸受アセンブリ内で正しい位置に軸受を保持するのに十分な内向きの力を軸受に加える。波形伸長スリーブ２６および軸受２２は、軸受アセンブリが組み立てられるときに軸受と波形伸長スリーブとの間の相対運動を制限するように（それぞれ）回転防止作用部３０、３２を有することができる。また、波形伸長スリーブ２６および軸受ハウジング２４は、軸受アセンブリが組み立てられるときに軸受ハウジングと波形伸長スリーブとの間の相対運動を制限するように（それぞれ）回転防止作用部３４、３６を有することができる。軸受ハウジング２４は、波形伸長スリーブおよび軸受に（それぞれ）形成される給油口４２、４４に合わせてこの潤滑用取付具４０を配置できるように、軸受ハウジングのボアを通過する取付具を受け入れるための嵌合孔３８を有することができる。

軸受のさらなる詳細図が、図２に示されている。軸受２２は、外輪に対して内輪が回転運動できる回転要素５４をこれらの間に備えた外輪５２と同心に配置される内輪５０を備える。図２に示されように、回転要素５４は、ケージ５６を有する軸受の周りに間隔を空けて円周方向の配向に拘束される玉軸受を備える。また、シリンダ、テーパピンやローラなどの他の回転要素も使用され得る。ケージは、用途に応じて鋼、ナイロン、ポリマー材料を含むことができる。

内輪５０は、特定の用途で示すことができるように、回転軸や他の回転要素を収容するようなサイズにされるボア４８を有する。外輪５２は、先に説明したように、軸受の波形伸長スリーブ２６に嵌合するように形成される輪郭を有する外径面５８を有する。図面に示される構成では、内輪は、外輪が静止状態に保持されながら回転する。しかしながら、内輪を固定し、外輪を回転させることを含む軸受の他の構成が使用され得ることを理解されたい。

軸受２２は、汚染物質が回転要素の動作を妨げることを防止するように軸受の軸方向の両側に内部シール６０を有する。図面に示されるように、内部シール６０は、外輪の内径面に形成されるチャネル６４から延在する支持部材６２を備える。支持部材６２の遠位端部分において、ワイパー６８が、内輪の外径面に係合するように嵌合される。図示されたワイパー６８は、内輪の外径面にシール接触を行う１つの縁部を有する。ワイパーおよびワイパー縁部の他の構成が、用途に応じて使用され得る。内部シール６０は、内輪と外輪との間に潤滑剤を保持し、これらの間の異物の侵入を防止するのを助ける。グリースと共に内部シールは、汚染物質が内輪と外輪との間で回転要素の動作を妨げることを除外するラビリンスシールおよびフィルタとして働く。また、内部シールの配向は、支持部材が外輪の外径に取り付けられることができ、ワイパーが外輪の内径に接触することができるように逆にされ得る。

フリンガ７０が、内部シールに隣接する軸受の外側に設けられ得る。フリンガは、内部シールを保護するシールドとして働く。図２に示されるように、フリンガは、内輪に固定され、内輪と共に回転して砕片および汚染物質を跳ね返すのを助ける。また、フリンガは、外輪に固定されることもできる。図示のように、軸受には、軸受の軸方向の両側にフリンガが設けられる。しかしながら、用途に応じて、フリンガは、軸受の軸方向の一方の側に使用され得る。また、フリンガは、内部シールの支持体内で保護しかつこれと共にラビリンスシールを形成するように、内部シールの支持部材にぴったりと合致する形状を有することができる。

図２および図３は、伸長スリーブ２６のより大きな詳細図を示している。伸長スリーブは、起伏のある横断面領域７８を有する薄肉の金属リングを備え、この横断面領域７８は、スリーブが直径で拘束されるときにスリーブが軸受の外輪５２に装着力を加えることができる。波形スリーブ２６は、スリーブの軸方向縁部の２つの円筒形ボス８０の間の起伏のある横断面７８で形成される金属ストリップで形成され得る。スリーブの軸方向縁部の２つの円筒形ボス８０は、必要に応じて軸受ハウジングのボア２８内に嵌合するように形成され得る。スリーブは、波形に形成され次いで圧延されて端部隙間８２を有するリングになる鋼の薄肉部ストリップを備えるのが好ましい。起伏のある波形の波が、スリーブの内径面８４から突出している。また、スリーブの内径面８４は、球状の輪郭を有するように形成され得る。図面で示されるように、軸受の外輪は、クラウン状の外表面５８を有し、それによって、軸受が波形伸長スリーブの球状の内径面８４との自動調心用途で使用されるようになっている。軸受アセンブリが自動調心および／またはセルフセンタリング機能に加えて動力伝達系の他の軸受と同じサイズであるという要求が求められる場合、伸長スリーブを形成するのに使用される金属の薄肉部ストリップにより、伸長軸受用途で円筒形の軸受ハウジングを使用することができる。しかしながら、また、波形伸長スリーブの内径面および軸受の外輪の他の構成も本開示で記述した原理に従って使用され得ることを理解すべき。

波形伸長スリーブの内表面８４は、外輪５２の外径面５８の輪郭にぴったりと合致する輪郭を有し、それによって、軸受が軸受ハウジングに取り付けられるときに波形伸長スリーブが外輪とシールを形成できることが好ましい。軸受の外輪と波形伸長形状との間にシールを形成することを容易にするために、波形伸長スリーブの内径面は、弾性材料８６で裏張りされ得る。たとえば、ゴム材料が、シールを形成するのを助けかつ振動の減衰を与えるように内径面に使用され得る。弾性材料は、輪郭が外輪の輪郭にぴったりと合致するように成形され得る。たとえば、波形伸長スリーブは、円筒形の内表面で形成されることができ、弾性材料は、球状の内表面、または外輪の外表面に合致する輪郭で形成され得る。別法として、内側波形伸長スリーブと弾性材料は共に、球状の内表面で形成され得る。

図１および図３は、波形伸長スリーブおよび軸受に設けられる回転防止作用部３０、３２の詳細図を示している。波形伸長スリーブの回転防止作用部３０は、軸受の外輪の外径面から突出する回転防止ピン３２を収容するような寸法にされる軸方向側部を通過するノッチを備えることが好ましい。回転防止ピンは、外輪に対して波形伸長スリーブの円周方向の動きを防止するような寸法にされることが好ましく、軸受ハウジングのボアに形成されるスロット８８に係合するようにノッチから突出することができる。伸長スリーブに対する軸受の軸方向の動きは、波形伸長スリーブの内径面と外輪の外径面の輪郭をぴったりと合致させることによって低減され得る。また、チャネルおよび他の位置選定機能が、それらの間の軸方向の動きを制限するように波形伸長スリーブおよび軸受の外輪の外径面に設けられ得る。図面に示されるノッチおよびピンの構成は、逆にされ得ることを理解されたい。

図２および図３は、波形伸長スリーブに形成される給油口４２の詳細図を示している。給油口４２は、伸長スリーブの端部隙間８２に成形されることが好ましい。給油口４２は、伸長スリーブの外径面から突出するキー９０を備えることが好ましい。キーは、軸受が軸受ハウジングに取り付けられるときに軸受ハウジングの潤滑用取付具４０が波形伸長スリーブのキー孔９２と合わせるようにされるように、スリーブの内径面まで外径面を通して延在する孔９２を有することが好ましい。その点については、軸受の回転防止ピン３２およびスリーブの回転防止ノッチ３０は、軸受アセンブリの正しい組み立てを確実にするように、波形スリーブの給油口４２、軸受の給油口４４、およびハウジングの潤滑用取付具４０とキー止め配置に形成され得ることが好ましい。

図１、図２および図３は、波形伸長スリーブおよび軸受ハウジングの回転防止作用部３４、３６のより大きな詳細図を示している。図２に示されるように、軸受ハウジングの潤滑用取付具４０は、嵌合孔３８の中に部分的に延在する。次いで、波形伸長スリーブのキー９０は、軸受ハウジングに対する伸長スリーブの回転を防止するように嵌合孔３８の中に突出する。また、キー９０は、軸受ハウジングに対する伸長スリーブの軸方向の動きを制限するように形成され、構成され得る。このように、軸受ハウジングの潤滑用取付具４０は、波形伸長スリーブのキー孔９２を介して軸受の給油口４４と直接連通することができて、必要に応じて軸受が再潤滑されるようになっている。図面は、軸受ハウジングの潤滑用嵌合孔の中に突出する伸長スリーブと関連するキーを示しているが、構成は、逆にされることができ、たとえば、取付具は、波形伸長スリーブの移動止めに係合するのに十分な距離だけ嵌合孔を通して延在することができる。

図４、図５、および図６は、波形伸長スリーブ１００の別の実施形態を示している。波形伸長スリーブの一般的な構成は、前に説明されたようなものであり、スリーブが直径で拘束されるときにスリーブが軸受の外輪に装着力を加えることができる起伏のある横断面領域１０４を有する薄肉の金属リング１０２を含む。波形スリーブ１００は、スリーブの軸方向縁部の２つの円筒形ボス１０６の間に起伏のある横断面で形成される金属ストリップ１０２で形成され得る。前に説明したように、スリーブの軸方向縁部の円筒形ボス１０６は、必要に応じて軸受ハウジングのボア内に嵌合するように形成され得る。先の実施形態のように、スリーブは、波形に形成され次いで圧延されて端部隙間１０８を有するリングになる鋼の薄肉部ストリップを備える。起伏のある波形の波１１０が、スリーブの内径面１１２に向かって突出する。また、スリーブの内径面１１２は、図面に示されるような球状の輪郭、または軸受の外輪の外表面の構成に応じて円筒形の輪郭を有するように形成され得る。

軸受の外輪と波形伸長スリーブとの間にシールを形成することを容易にするために、図４から図６の実施形態の波形伸長スリーブの内径面はまた、弾性材料１１４で裏張りされ得る。たとえば、ゴム材料が、シールを形成するのを助けかつ振動の減衰を与えるように内径面に使用され得る。また、内径面は、軸受の外輪と波形伸長スリーブとの間のシールの形成を増進するようにその外縁にリップシールで形成され得る。図６および図７で最もよく示されるように、スリーブの内表面に形成される弾性部材は、内側に折り曲げかつ軸受の外輪に当たるように設計されるスリーブの軸方向端部に円周方向のリップシール１１６を有する。

先の実施形態のように、回転防止作用部が、波形伸長スリーブおよび軸受に設けられる。波形伸長スリーブの回転防止作用部は、軸受の外輪の外径面から突出する回転防止ピン（図１の参照符号３２）を収容するような寸法にされる軸方向側部を通して延在するノッチ１１８を備えることが好ましい。回転防止ピンは、外輪に対して波形伸長スリーブの円周方向の動きを防止するような寸法にされることが好ましく、軸受ハウジングのボア内に形成されるスロットに係合するようにノッチから突出することができる。図１から図３の実施形態では、回転防止作用部は、リングの側部を介して設けられる。図５に示される波形伸長スリーブの実施形態では、回転防止作用部は、リングの端部隙間領域１０８に設けられる。したがって、回転防止作用部は、弾性材料１１４に形成されるスロットを備えることができ、この弾性材料１１４は、波形伸長スリーブの端部隙間領域の中に延在する波形伸長スリーブの内表面を含んでいる。先に説明したように、伸長スリーブに対する軸受の軸方向の動きは、波形伸長スリーブの内径面と外輪の外径面の輪郭をぴったりと合致させることによって低減され得る。さらに、チャネルおよび他の位置選定機能が、それらの間の軸方向の動きを低減するように波形伸長スリーブおよび軸受の外輪の外径面に設けられ得る。

図４および図６は、波形伸長スリーブに形成される給油口１２０の追加の詳細図を示している。図４から図６の実施形態では、給油口は、波形伸長スリーブの側部に形成される孔１２４に挿入されるグロメットアセンブリ１２２を備える。グロメットアセンブリは、ライナー１２８によって取り囲まれる管状インサート１２６を備える。管状インサート１２６は、金属材料で形成され、ライナーは、波形伸長スリーブの内表面を形成するのに使用される弾性材料１１４に類似する弾性材料を備えることが好ましい。図７で最もよく示されるように、ライナー１２８は、波形伸長スリーブの側部に形成される孔１２４にライナーをプレスフィットできるようにする円筒形の外表面を有する。ライナーの内径面１３０は、管状インサートを拘束するように管状インサート１２６の外側に突出するフランジ１３４に係合する窪み１３２を有する。ライナーの底面１３６は、波形伸長スリーブ内径面１１２の輪郭に合致する輪郭を有し、ライナーの頂面は、それらの間にシールを形成するように軸受ハウジングのボア（図１の参照符号２８）に当接するリップシール１３８を有する。運転時に、アセンブリの給油口１２０の管状インサート１２６は、軸受ハウジングの潤滑用取付具（図１の参照符号４０）と合わせるようにされる。したがって、軸受ハウジングの潤滑用取付具から注入される潤滑剤は、管状インサートの内部を通って、かつ軸受の給油口（図１の参照符号４４）の中に流れる。追加の潤滑剤は、波形伸長スリーブの内表面と軸受の外輪の外表面との間に潤滑剤を指し向けるようにライナーの底面１３６に形成される出口ポート１４０を通って流れることができる。

先の実施形態のように、軸受の回転防止ピン（図１の参照符号３２）およびスリーブの回転防止ノッチ１１８は、軸受アセンブリの正しい組み立てを確実にするように、波形伸長スリーブの給油口１２０、軸受の給油口（図１の参照符号４４）、およびハウジングの潤滑用取付具（図１の参照符号４０）とキー止め配置で形成され得る。
特定の実施形態が、上述の詳細な説明で詳細に説明され、添付の図面に示されたが、当業者は、開示の教示全体に照らして、これらの詳細ついてのさまざまな改変および代案を展開し得ることを理解するであろう。したがって、開示された特定の構成は、例示に過ぎないことが意図され、本発明の範囲に関して限定するものではなく、本発明の範囲は、別記の特許請求の範囲の全範囲ならびにその任意のおよびすべての均等物に与えられることになる。

Claims (4)

1. 軸受（２２）であって、
   クラウン状の外表面（５８）を有する外輪（５２）と、外輪（５２）の内側に外輪（５２）と同心に配置される内輪（５０）と、外輪（５２）と内輪（５０）との間に配置され、かつ外輪（５２）に対する内輪（５０）の回転運動を可能にする回転要素（５４）と、
   外輪（５２）の周りに配置される波形伸長スリーブ（２６）とを備え、
   波形伸長スリーブ（２６）は、軸受ハウジング（２４）のボア（２８）に収容されるように寸法づけられた円筒形外表面、および外輪（５２）の外表面（５８）と適合する輪郭を有する内表面を有し、
   波形伸長スリーブ（２６）は、軸受ハウジング（２４）に軸受（２２）を固定するために軸受ハウジング（２４）のボア（２８）に取り付けられたときに、外輪（５２）の外表面（５８）に対して波形伸長スリーブ（２６）の内表面で半径方向の圧力を加える起伏のある半径方向横断面（７８）を円周方向に有し、軸受（２２）が軸受ハウジング（２４）に取り付けられたときに、波形伸長スリーブ（２６）の内表面が外輪（５２）の外表面（５８）とシールを形成し、
   波形伸長スリーブ（２６）はさらに、軸受（２２）が軸受ハウジング（２４）に取り付けられたときに、軸受ハウジング（２４）内での波形伸長スリーブ（２６）の周方向の相対運動を防止するように、波形伸長スリーブ（２６）の外表面に、軸受ハウジング（２４）の協働回転防止係合を働かせるように形状づけられた回転防止係合部分（３４）を有しており、
   波形伸長スリーブ（２６）の回転防止係合部分（３４）が、波形伸長スリーブ（２６）の内表面を通して延在する潤滑孔（４２）を有し、波形伸長スリーブ（２６）の回転防止係合部分（３４）が、潤滑孔（４２）を軸受ハウジング（２４）の潤滑油注入ポートと位置合わせさせるように形状づけられている、軸受。
2. 軸受（２２）であって、
   クラウン状の外表面（５８）を有する外輪（５２）と、外輪（５２）の内側に外輪（５２）と同心に配置される内輪（５０）と、外輪（５２）と内輪（５０）との間に配置され、かつ外輪（５２）に対する内輪（５０）の回転運動を可能にする回転要素（５４）と、
   外輪（５２）の周りに配置される波形伸長スリーブ（２６）とを備え、
   波形伸長スリーブ（２６）は、軸受ハウジング（２４）のボア（２８）に収容されるように寸法づけられた円筒形外表面、および外輪（５２）の外表面（５８）と適合する輪郭を有する内表面を有し、
   波形伸長スリーブ（２６）は、軸受（２２）が軸受ハウジング（２４）のボア（２８）に取り付けられるときに、軸受ハウジング（２４）内で軸受（２２）に対して装着力を加えるために半径方向に撓み可能な起伏のある半径方向横断面（７８）を円周方向に有すると共に、軸受（２２）が軸受ハウジング（２４）に取り付けられたときに、軸受ハウジング（２４）の潤滑油注入ポートと位置合わせするように形状づけられた潤滑チャネルを有しており、
   波形伸長スリーブ（２６）は、その内表面に、軸受（２２）が軸受ハウジング（２４）に取り付けられたときに、外輪（５２）の外表面（５８）とシールを形成する弾性ライニング（８６）を有しており、
   弾性ライニング（８６）の一部分（９０）が、潤滑チャネルを形成するように波形伸長スリーブ（２６）から半径方向外側に突出している、軸受。
3. 弾性ライニング（８６）の半径方向外側に突出する部分（９０）は、軸受（２２）が軸受ハウジング（２４）に取り付けられたときに、軸受ハウジング（２４）の注入ポートと位置合わせする孔（４２）を有する、請求項２に記載の軸受。
4. 軸受アセンブリ（２０）であって、
   軸受（２２）を収容するようなサイズを有するボア（２８）を備えた軸受ハウジング（２４）と、
   クラウン状の外表面（５８）を有する外輪（５２）と、外輪（５２）の内側に外輪（５２）と同心に配置される内輪（５０）と、外輪（５２）と内輪（５０）との間に配置され、かつ外輪（５２）に対する内輪（５０）の回転運動を可能にする回転要素（５４）とを備える軸受（２２）と、
   外輪（５２）の周りに配置され、軸受ハウジング（２４）のボア（２８）に収容されるように寸法づけられた円筒形外表面、および外輪（５２）の外表面（５８）と適合する輪郭を有する内表面を有する波形伸長スリーブ（２６）とを備えており、
   波形伸長スリーブ（２６）は、軸受（２２）を軸受ハウジング（２４）のボア（２８）に固定するために半径方向に撓み可能な起伏のある半径方向横断面（７８）を円周方向に有するとともに、軸受ハウジング（２４）の潤滑油注入ポートに連通する潤滑チャネルを有しており、
   波形伸長スリーブ（２６）は、その内表面に、外輪（５２）の外表面（５８）とシールを形成する弾性ライニング（８６）を有しており、
   弾性ライニング（８６）の一部分（９０）が、潤滑チャネルを形成するように波形伸長スリーブ（２６）から半径方向外側に突出している、軸受アセンブリ。

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