JPH0721928Y2 - 転がり軸受装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、例えば自動二輪車の後輪用スイングアームの
軸支部に設けられる転がり軸受装置に関する。

〈従来の技術〉 従来のこの種の転がり軸受装置として、本件出願人は、
軽量化を考慮し、内輪をアルミニウム合金製内輪基体と
その軸方向両端部に嵌合した極薄鋼板製スリーブとで構
成したものを提案している（実開昭64-24728号公報参
照）。

それを第５図及び第６図に示して説明する。第５図は転
がり軸受装置の全体の断面図、第６図はその一部の拡大
断面図である。

内輪Ａは、比較的長尺な筒状で厚肉なアルミニウム合金
製内輪基体１と、このアルミニウム合金製内輪基体１の
軸方向両端部に嵌合された一対の極薄鋼板製スリーブ２
とから構成されている。アルミニウム合金製内輪基体１
と極薄鋼板製スリーブ２との関係は次のとおりである。

アルミニウム合金製内輪基体１の外周面の軸方向両端部
に、この内輪基体１の外径よりも僅かに小さい外径に設
定されかつ外周面が真円となるように仕上げ加工された
仕上げ加工部1aが設けられている。また、内輪基体１の
軸方向外端面1bは、旋削加工によって面仕上げが施され
ている。

極薄鋼板製スリーブ２は、極薄鋼板材の絞り加工によっ
て作られている。すなわち、第７図（ａ）に示す平板な
極薄鋼板材３を絞り加工することにより、まず、第７図
（ｂ）に示すような有底筒状体３′となし、この有底筒
状体３′の底部を切断することにより、第７図（ｃ）に
示すような無底筒状体３″を作り、この無底筒状体３″
の外周面に浸炭や高周波焼入れによる硬化処理を施すこ
とによって極薄鋼板製スリーブ２を得ている。

そして、このように構成された極薄鋼板製スリーブ２を
仕上げ加工部1aに軸方向に沿って圧入することにより嵌
合している。

この圧入嵌合により、極薄鋼板製スリーブ２の内周面が
仕上げ加工部1aの外周面に密着し、その結果、極薄鋼板
製スリーブ２の外周面が真円状になる。すなわち、極薄
鋼板製スリーブ２の外径精度を仕上げ加工部1aの外径精
度に依存させている。したがって、極薄鋼板製スリーブ
２には特に真円仕上げ加工を施す必要がない。なお、ア
ルミニウム合金製内輪基体１の外周面と極薄鋼板製スリ
ーブ２の外周面とは軸方向および周方向で面一になって
いる。

極薄鋼板製スリーブ２の軸方向長さは仕上げ加工部1aの
軸方向長さよりも短い。極薄鋼板製スリーブ２の軸方向
内端面2aは、アルミニウム合金製内輪基体１の外周面と
仕上げ加工部1aとの境界である段差面1cに当接してい
る。したがって、極薄鋼板製スリーブ２の軸方向外端面
2bは、アルミニウム合金製内輪基体１の軸方向外端面1b
よりも軸方向内側に位置している。

一対の極薄鋼板製スリーブ２の一方は長く、他方は短く
なっているが、これは、自動二輪車の後輪用スイングア
ームの形状に合わせているためである。長い方の極薄鋼
板製スリーブ２に対して二つのシェル形ニードル軸受４
が外装され、短い方の極薄鋼板製スリーブ２に対して一
つのシェル形ニードル軸受４が外装されている。

シェル形ニードル軸受４は、筒状シェル５と、この筒状
シェル５の内部に組み込まれたリテイナ（図示せず）を
介して筒状シェル５に回動自在に保持された複数のニー
ドルローラ６とから構成され、ニードルローラ６が極薄
鋼板製スリーブ２の外周面上で転動自在となるようにシ
ェル形ニードル軸受４が外装されている。

以上のように構成された転がり軸受装置は、自動二輪車
の後輪用スイングアームの軸支部に対して次のように取
り付けられている。

後輪用スイングアーム７（回動部材）の基部におけるボ
ス部7aを外輪Ｂとして、シェル形ニードル軸受４におけ
る筒状シェル５に外嵌固定してある。アルミニウム合金
製内輪基体１の各軸方向外端面1bに座金８を当てがった
状態で、自動二輪車の本体フレーム９（支持部材）、座
金８および内輪基体１に、両端に雄ネジが刻設されたシ
ャフト10が挿通され、本体フレーム９の両側に突出して
いるシャフト10の両端の雄ネジに螺合したナット11を締
め付けることにより、後輪用スイングアーム７を本体フ
レーム９に対して上記の転がり軸受装置を介して回動自
在に軸支している。

上記の転がり軸受装置は、その内輪Ａが、旧来の鋼製の
内輪とは違って、内輪の大部分を占める内輪基体１をア
ルミニウム合金製としてあるから、鋼製の内輪と比べて
重量が約1/2となり、例えば自動二輪車の軽量化に役立
つ。

内輪Ａの全体をアルミニウム合金製とすると、アルミニ
ウムが軟質金属であるため、ニードルローラ６が転動す
る転走面を形成するには強度面で不適当である。しか
し、上記の転がり軸受装置では、内輪Ａの大部分をアル
ミニウム合金製とするとともに、ニードルローラ６の転
走面は、アルミニウム合金製内輪基体１に圧入嵌合した
極薄鋼板製スリーブ２をもって形成しているから、強度
的な問題も解消されている。

〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、このような構成を有する従来例の場合に
は、次のような不都合がある。

アルミニウム合金製内輪基体１の軸方向外端面1bが極薄
鋼板製スリーブ２の軸方向外端面2bよりも軸方向外側に
位置しているために、内輪Ａと本体フレーム９（支持部
材）との間に介在された座金８が内輪基体１の軸方向外
端面1bに直接的に当接している。この軸方向外端面1bは
旋削加工によって面仕上げされたものであるから、仕上
げ精度がやや劣る。そのため、シャフト10に対するナッ
ト11の締め付け時に、軸方向外端面1bに対する座金８の
接触が全面接触とはならず、座金８の座りが不良となり
やすい。

また、座金８は、シャフト10に対するナット11の締め付
けによって内輪基体１の軸方向外端面1bに圧接されるこ
とになるが、内輪基体１が軟質金属であるアルミニウム
合金製であるために、その軸方向外端面1bが圧接力によ
って変形しやすい。

座金８の座り不良や内輪基体１の軸方向外端面1bの変形
が生じると、本体フレーム９（支持部材）に対する内輪
基体１の固定が強固なものとならず、ガタツキを生じ、
後輪用スイングアーム７（回動部材）のスムーズな動き
に支障を来すことになる。

上記のような転がり軸受装置を自動二輪車におけるショ
ックアブソーバ支持用のサスペンションアーム（回動部
材）の軸支に用いた場合には、ショックアブソーブ機能
に支障を来すことになり、いずれも乗車フィーリングが
低下する。

転がり軸受装置は、自動二輪車だけに限らず種々の機
械，装着に用いられるが、上記のような不都合は解消さ
れるべきである。

本考案はこのような事情に鑑みて創案されたもので、ア
ルミニウム合金製内輪基体の軸方向外端面の変形を防止
して、支持部材に対する内輪基体の固定を強固なものに
するとともに、回動部材の動きをスムーズなものにする
ことを目的としている。

〈課題を解決するための手段〉 本考案は、上記目的を達成するために、支持部材に固定
される筒状で厚肉なアルミニウム合金製の内輪基体の外
周面の少なくとも軸方向両端部に、外周面を真円に仕上
げ加工した仕上げ加工部が形成され、この内輪基体の仕
上げ加工部の外周面に、極薄鋼板材の絞り加工によって
作られ外周面を硬化処理した極薄鋼板製スリーブが軸方
向に沿って圧入嵌合され、その圧入嵌合によって、前記
極薄鋼板製スリーブの内周面を前記内輪基体の仕上げ加
工部の外周面に密着させることで、極薄鋼板製スリーブ
の外径精度を前記仕上げ加工部の外径精度に依存させて
あり、この極薄鋼板製スリーブの外周面上に、回動部材
に固定される筒状シェルによって保持された複数のニー
ドルローラを転動自在に配列してなる転がり軸受装置に
おいて、次のような構成をとる。

本考案の転がり軸受装置は、前記極薄鋼板材の絞り加工
による極薄鋼板製スリーブが、軸方向一端部に径方向内
側に向かう鍔部を一体的に有するものに形成され、この
鍔部の外側面が硬化処理されているとともに、この鍔部
の内側面が前記アルミニウム合金製内輪基体の軸方向外
端面に当接されていることに特徴を有する。

〈作用〉 極薄鋼板製スリーブの軸方向一端部に一体的に形成され
た径方向内側に向かう鍔部の内側面を、アルミニウム合
金製内輪基体の軸方向外端面に当接させることにより、
この軟質な軸方向外端面を鍔部によって覆って圧接力か
ら保持している。支持部材に対して直接的に当接するの
は極薄ではあるが鋼板製の強度の高い鍔部であり、しか
もその外側面が硬化処理されているので、支持部材に対
する取り付けの際のシャフト・ナットあるいはボルト・
ナットの締め付けによる圧接力によってこの鍔部が変形
するおそれはない。

また、この鍔部付きの極薄鋼板製スリーブは極薄鋼板材
の絞り加工によって作られたものであるから、鍔部の外
側面は旋削加工による場合よりも面仕上げ精度が優れて
おり、鍔部の外側面に対する支持部材の接触が全面接触
となる。

〈実施例〉 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は実施例に係る転がり軸受装置の要部の拡大断面
図、第２図は転がり軸受装置の全体の断面図、第３図は
自動二輪車の後輪用スイングアームの軸支部に適用した
場合の断面図である。

これらの図において、Ａは内輪、Ｂは外輪、１はアルミ
ニウム合金製内輪基体、1aは内輪基体１の仕上げ加工
部、1bは内輪基体１の軸方向外端面、1cは段差面、２は
極薄鋼板製スリーブ、2aは極薄鋼板製スリーブ２の軸方
向内端面、４はシェル形ニードル軸受、５は筒状シェ
ル、６はニードルローラ、７は後輪用スイングアーム
（回動部材）、９は本体フレーム（支持部材）、10はシ
ャフト、11はナットであり、これらの構成は、以下で説
明する点を除いて第５図，第６図で説明した従来例と同
様であるので、ここでは同一符号を付すにとどめ、説明
を省略する。

本実施例においては、極薄鋼板材の絞り加工による極薄
鋼板製スリーブ２が、その軸方向一端部に径方向内側に
向かう鍔部2cを一体的に有するものに形成されている。
この鍔部2cの外側面2c₁は、極薄鋼板製スリーブ２の本
体部分の外周面と同様に、浸炭や高周波焼入れによって
硬化処理が施されている。

極薄鋼板製スリーブ２の本体部分の軸方向内端面2aがア
ルミニウム合金製内輪基体１における段差面1cに当接し
ているとともに、鍔部2cの内側面2c₂がアルミニウム合
金製内輪基体１の軸方向外端面1bに当接されていて、鍔
部2cによってその軸方向外端面1bを覆っている。

鍔部2c付きの極薄鋼板製スリーブ２は、次のようにして
作製することができる。

第４図（ａ）に締めすように雌金型21上に平板な極薄鋼
板材３を置き、第４図（ｂ）に示すように雄金型22の下
動によって極薄鋼板材３を絞り加工する。その下動完了
の瞬間において有底筒状体３′となる。その直後から第
４図（ｃ）のように雄金型22内の抜き金型23をさらに下
動することによって、有底筒状体３′の底部の中心部分
を打ち抜いて穴部3a′を形成する。それによってその穴
部3a′の周囲に鍔部2cが形成される。

この絞り加工から打ち抜き加工まで連続した過程で一発
成形できるので、従来例のように有底筒状体３′を作る
ための絞り加工の工程と、無底筒状体３″を作るための
切断工程とが別工程となっている場合に比べて、生産性
が上がりコストダウンを促進できるという利点もある。

なお、極薄鋼板材３としては、例えばSPB2S材（軸受鋼
材であるSUJ材より炭素含有量の多い鋼材）を用いるこ
とができる。アルミニウム合金製内輪基体１の厚さが4m
mに対して極薄鋼板製スリーブ２の厚さは約1mmである。

このように鍔部2cが座金を兼用するから、従来例のよう
に独立した座金８を用いる必要はなく、鍔部2cの外側面
2c₁を支持部材としての自動二輪車における本体フレー
ム９に直接的に当接させてある。

シャフト10に螺合したナット11を締め付けると、本体フ
レーム９が鍔部2cを圧接してアルミニウム合金製内輪基
体１を本体フレーム９に強固に固定することになる。し
かし、このとき、鍔部2cがアルミニウム合金製内輪基体
１の軟質な軸方向外端面1bを覆って保護しているので、
この軸方向外端面1bが変形することはない。また、鍔部
2cは鋼板製であり、かつ外側面2c₁に硬化処理を施して
あるので、鍔部2cの変形も防止される。

鍔部2c付きの極薄鋼板製スリーブ２は極薄鋼板材３の絞
り加工によって作られているから、鍔部2cの外側面2c₁
の面仕上げ精度は充分に高く、支持部材である本体フレ
ーム９に対して全面接触した状態となり、前記の変形が
無いことともあいまって、アルミニウム合金製内輪基体
１を本体フレーム９に対してガタツキ無く強固に固定で
き、したがって、後輪用スイングアーム７の動きをスム
ーズなものにすることができる。

また、座金を兼用する鍔部2cが極薄鋼板製スリーブ２と
一体であるから、従来例のように独立した座金８を用い
る場合に比べて、部品点数が少なく、それだけ組み付け
時の取り扱いが容易となる。

なお、アルミニウム合金製内輪基体１における仕上げ加
工部1aに対する極薄鋼板製スリーブ２の圧入嵌合を容易
にするために、極薄鋼板製スリーブ２の内周面に潤滑剤
などをコーティングしてもよいし、極薄鋼板製スリーブ
２の軸方向内端面2aのエッジ部または仕上げ加工部1aの
軸方向外端面1bのエッジ部にテーパ加工を施してもよ
い。

なお、上記実施例においては自動二輪車の後輪用スイン
グアームの軸支部に適用した場合について説明している
が、本考案はこれに限定されず、ニードルローラ６より
も軸方向に長いアルミニウム合金製内輪基体１を用いる
構造について広く適用できることは言うまでもない。

〈考案の効果〉 以上説明したように、本考案によれば、次の効果が発揮
される。

極薄鋼板製スリーブの軸方向一端部に径方向内側に向か
う鍔部を一体的に形成し、この鍔部を座金として兼用す
るように構成するとともに、この鍔部を外側面を硬化処
理してあるので、支持部材に対する取り付けの際の締め
付け圧接力によってこの鍔部が変形されることがなく、
また、この鍔部によって覆ったアルミニウム合金製内輪
基体の軸方向外端面がその軟らかさのために変形するこ
とも防止できる。

また、この鍔部付きの極薄鋼板製スリーブは極薄鋼板剤
の絞り加工によって作られたものであるから、鍔部の外
側面の面仕上げ精度を旋削加工によりも優れたものとで
き、支持部材に対する鍔部の外側面の接触を全面接触状
態とすることができる。

以上の相乗効果により、支持部材に対する内輪基体の固
定を強固にできるとともに、回動部材の動きをスムーズ
なものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本考案の一実施例に係り、第１図
は転がり軸受装置の要部の拡大断面図、第２図は転がり
軸受装置の全体の断面図、第３図は自動二輪車の後輪用
スイングアームの軸支部に適用した場合の断面図、第４
図は極薄鋼板材から鍔部付きの極薄鋼板製スリーブを作
製する手順を示す説明図である。 また、第５図ないし第７図は従来例に係り、第５図は転
がり軸受装置の全体の断面図、第６図はその一部の拡大
断面図、第７図は極薄鋼板材から極薄鋼板製スリーブを
作製する手順を示す説明図である。 １……アルミニウム合金製内輪基体、1a……仕上げ加工
部、1b……内輪基体の軸方向外端面、２……極薄鋼板製
スリーブ、2c……鍔部、2c₁……鍔部の外側面、2c₂……
鍔部の内側面、３……極薄鋼板材、５……筒状シェル、
６……ニードルローラ、７……後輪用スイングアーム
（回動部材）、９……本体フレーム（支持部材）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】支持部材に固定される筒状で厚肉なアルミ
   ニウム合金製の内輪基体の外周面の少なくとも軸方向両
   端部に、外周面を真円に仕上げ加工した仕上げ加工部が
   形成され、 この内輪基体の仕上げ加工部の外周面に、極薄鋼板材の
   絞り加工によって作られ外周面を硬化処理した極薄鋼板
   製スリーブが軸方向に沿って圧入嵌合され、 その圧入嵌合によって、前記極薄鋼板製スリーブの内周
   面を前記内輪基体の仕上げ加工部の外周面に密着させる
   ことで、極薄鋼板製スリーブの外径精度を前記仕上げ加
   工部の外径精度に依存させてあり、 この極薄鋼板製スリーブの外周面上に、回動部材に固定
   される筒状シェルによって保持された複数のニードルロ
   ーラを転動自在に配列してなる転がり軸受装置におい
   て、 前記極薄鋼板材の絞り加工による極薄鋼板製スリーブ
   が、軸方向一端部に径方向内側に向かう鍔部を一体的に
   有するものに形成され、 この鍔部の外側面が硬化処理されているとともに、 この鍔部の内側面が前記アルミニウム合金製内輪基体の
   軸方向外端面に当接されていることを特徴とする転がり
   軸受装置。