JPH07505206A - 改良された軸受組立体及び製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 改良された軸受組立体及び製造方法 本発明は、一般的に、内輪（ｉｎｎｅｒ　ｒａｃｅ）、相対的に回転できる外輪 （ｏｕｔｅｒ　ｒａｃｅ）、及びその内外輪の一方に固定されもう一方の輪（ｒ 　ａ　ｃ　ｅ）が軸方向に移動しないように保持するエンドプレート（ｅｎｄｐ ｌａ　ｔ　ｅ　ｓ）を有する型式の軸受組立体に関し、特にそのような型式の改 良された軸受組立体及び軸受輪にエンドプレートを固定するための方法に関する ものである。

発明の背景 軸受組立体の内輪（インナーレース）に対して、その内輪の相対する側（ｏｐｐ ｏｓｉｔｅ　５ｉｄｅｓ）にリップ（ｌｉｐｓ）を拡張（ｆｌａｒｉｎｇ）やピ ーニング（ｐｅｅｎｉｎｇ）によって、それぞれのエンドプレートの周辺に関し て固着関係を持つように、エンドプレートを固定することが、長年実行されてき た。しかしながら、そのような機械加工は、産業標準（ｉｎｄｕｓｔｒｙ　５ｔ ａｎｄａｒｄｓ）を越える内輪の寸法変化やゆがみを引き起こし得る。軸受輪（ ｂｅａｒｉｎｇ　ｒａｃｅ）にエンドプレートを固定する他の方法は、同様な欠 点に悩まさせている。これらの方法の中には、エンドプレートを固定するために 、円周上で間隔を置いて内輪を変形させたり、ステーキング（ｓｔａｋｉｎｇ） したりする方法、エンドプレートと内輪との間にはさみ込んだ関係に置いた黄銅 帯（ｂｒａｓｓ　ｂａｎｄ）を軸方向に変形し、半径方向への拡大を引き起こし 、エンドプレートと内輪の保持を確実にする方法、エンドプレートを軸受輪に締 り嵌め（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｉｔ）で押し付ける方法がある。各方法 において軸受内輪にかけられる力は、軸受内輪に許容限度を越えた変形を引き起 こし得る。

発明の目的と概要 本発明の目的は、エンドプレートが、軸受輪の一つに、その輪に感知し得る（ａ ｐｐｒｅｃｉａｂｌｅ）寸法変化やゆがみ無しに、確実に固定される軸受組立体 を提供することである。

他の目的は、そのような軸受組立体の改良された製造方法を提供することである 。関連する目的は、軸受輪に大きな（ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ）力をかけること なしに、軸受輪の一つにエンドプレートを確実に固定する方法を提供することで ある。

本発明の他の目的と利点は、以下の詳細な記載を読み、図面を参照すれば、明ら かとなろう。

図面の簡単な説明 図１は、本発明の実施例である軸受組立体の破断斜視図である。

図２は、例示された（ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｄ）軸受組立体において使用される エンドプレートの一つの斜視図である。

図３は、図２に示されたエンドプレートの拡大部分断面図である。

図４は、例示された軸受組立体の製造方法をを説明する部分断面図である。

図５は、完成された軸受組立体の拡大部分断面図である。

本発明は、色々な変形や他の構造が可能であるが、ある一つの例示された実施例 が図面に示されており、以下に詳細に説明される。しかしながら、本発明をその 開示された特定の形に限定する意図は無く、逆に、意図するところは、本発明の 範囲と精神の中に含まれる全ての変形、他の構造、及び均等物をカバーすること であることが、理解されるべきである。

好ましい実施例の説明 ここで特に図面を参照すると、本発明を具体化した例示されたローラ（ｒｏｌｌ ｅｒ）軸受組立体１０が示されている。その軸受は、内輪１１、相対的に回転可 能な外輪（ｏｕｔｅｒ　ｒａｃｅ）１２、及び内外輪１１．１２の間に挟み込ま れ水平に配置された複数のローラ１４を含む。外輪（アウターレース）１２を内 輪１１上で軸方向に（ａｘｉａｌｌｙ）保持するために、一対の円環状のエンド プレート１５が、内輪１１の相互に反対側の端部（ｏｐｐｏｓｉｔｅ　ｅｎｄＳ ）に配置されている。軌道ローラ装置（ｔｒａｃｋ　ｒｏｌｌｅｒ　１ｎｓｔａ ｌｌａｔｉｏｎ）ては、内輪１１は、典型的には、回転しない軸又はそれに類い する要素に搭載されており、相対的に回転する部材が外輪１２に搭載されている 。同様に本発明は、内輪内に搭載された相対的に回転可能な軸を支持するために 、外輪１２がハウジング又はそれに類いするものの中に固定されている軸受にも 適用できることが理解されるであろう。いずれにしても、軸受組立体の製造中に 軸受内輪にエンドプレートを固定する際に、軸受輪が比較的精密な製造仕様を越 えてゆがんだり変形したりしないことが重要である。上述のように、これまで、 軸受輪の変形と寸法変化が、製造上の変らぬ問題であった。

本発明によれば、エンドプレートは軸受内輪に金属で固定されており、その金属 は、軸受組立体の製造中、液状の即ち溶融した形で、内輪に感知し得るほどのひ ずみ力をかけることなく、適用される。このために、例示された実施例では、内 輪１１は、その軸方向の相互に反対側の端部に、円環状のエンドプレートを受け る切り欠き（ｎｏｔｃｈｅｓ）２０を有するように、形成されている（図５）。

各切り欠き２０は、内輪１１のそれぞれの端面（ｅｎｄ　ｆａｃｅ）ｌｌａから 内方にエンドプレート１５の幅に実質的に対応する距離だけスペースをとった垂 直側面２０ａを有し、それによって、エンドプレート１５の露出した側面１５ａ が、軸受内輪１１のそれぞれの端面１１ａとほぼ同一平面となるようになってい る。各切り欠き２０は、円錐形のエンドプレート座面（ｓｅａｔｉｎｇ　５ｕｒ ｆａｃｅ）２０ｂを画成している。その座面は端面１１ａから内方に向かって半 径方向に、軸受の水平軸に対して例えば１５度程度の鋭角のテーパがついている （ｔａｐｅｒｅｄ）。各円環状のエンドプレート１５の内径は、同様なテーパの ついた搭載面即ち座面１５ｂを画成している。エンドプレート１５は各々、軸受 外輪１２の円筒状搭載面１２ａの内径を越えて延びるに充分な半径方向の長さを 存しており、内輪１１に関して軸受外輪１２の軸方向の動きを限定するためのア バツトメント（ａｂｕｔｍｅｎｔｓ）を画成するようになっている。この場合、 軸受外輪１２は、エンドプレート１５を受けるために、そのお互いに反対側の端 部（ｏｐｐｏｓｉｔｅ　ｅｎｄｓ）に円環状の切り欠き２５を有して形成されて おり、エンドプレート１５の露出した側１５ａが、軸受外輪１２の端面１２ｂよ りほんの少しだけ外方に配置されるようになっている。

本発明を実行する際には、エンドプレート１５と内輪１１の座面１５ｂ、２０ｂ は、それぞれ金属３０により一体に固定される。その金属は液体状態で、軸受内 輪１１に感知できるゆがみや変形を与えることなく、面間に注入される。例示さ れた実施例では、内外輪１１．１２及びそれに固定されるべきエンドプレート１ ５が、固定具（ｆ　１ｘｔｕｒｅ）３１に支持されている。

この場合の固定具３１は、案内板（ｐｉｌｏｔｉｎｇ　ｐｌａｔｅ）３２を含ん でいる。その案内板３２は、案内軸（ｐｉｌｏｔ　５ｈａｆｔ）３４に支えられ ており、又円筒状の開口部３２ａを有して形成されている。その開口部により、 円環状のエンドプレートの外周が支えられている。その案内軸３４は、軸受内輪 １１の内径内に片側から伸延している縮小痙の軸端３４ａを有している。それは 、軸受内輪１１の一方の端部に掛かるための肩部３４ｂを画成している。固定具 ３１はさらに、テーパ（ａｒｂｏｒ）軸３８及び軸受内輪１１の内径内に案内軸 ３４とは反対の側から位置決めする可調整スリーブ３９から成るテーパ組立体３ ６を含んでいる。スリーブ３９とテーパ軸３８は、スリーブ３９の半径方向の調 整を可能にするための協働的テーパ面４０を有し、スリーブ３９は軸受内輪１１ の案内軸３４とは反対側の側面に掛かるために、半径方向リップ（１１ｐ）　３ ９ａを有する。このようにして、軸受内輪１１は、テーパ組立体３６と案内軸３ ４によって、半径方向及び軸方向にしっかりと保持され、内輪１１とエンドプレ ート１５の座面１５ｂ、２０ｂは、お互いに同軸状（ｃｏａｘｉａｌ）の空間を 持つ関係となり、且つエンドプレート１５は軸受内輪の切り欠き２０の側１２０ ａＬ：当接しくａｂｕｔ　ｔ　ｉｎｇ）　、これらが−緒になって外方に開口す る空洞を画成する。

座面１５ｂ、２０ｂと切り欠きの側壁２０ａにより画成される空洞内に液状金属 を注入するために、固定具３１は液状金属注入ノズル４０を含む。そのノズルは 、亜鉛のような溶融した（ｍｏｌｔｅｎ）金属の供給に接続される。またそれは 、液状金属を円環状空洞に完全に充満させるために、横方向の穴から金属受容空 洞に強制的に注ぐための既に知られたやり方で稼働することができる。注入され た溶融金属が固まったら、それは数秒で固まるのであるが、ノズル４０の縦湯口 （ｓｐｒｕｅ）の比較的小さな金属接続部を剪断するためにテーバ組立体３６は 適切な手段で回転され、それから、軸受組立体を固定具３１から取り除けるよう にはずす（ｕｎｃｌａｍｐ）ために、テーバ組立体３６は軸方向に内輪１１から 引き出される。その軸受組立体は、軸受内輪１１の反対側に、図４に示されるの と同様な方法で、エンドプレートを固定するために、固定具３１に再搭載しても よい。そのようなエンドプレート１５の軸受内輪１１への固定中、先行技術によ る製造方法では通常そうであるように感知できる力が軸受輪にかかるということ がない、ということが理解されるであろう。事実、金属のほとんど瞬間的な固化 は、注入された金属の僅かな収縮という結果をらたらす。

本発明をさらに実行する際に、注入された金属３０が冷えるとき起こる僅かな収 縮にもかかわらず、エンドプレート１５と軸受内輪１１との間に信頼性の高い接 続を維持するために、エンドプレート１５は、その内径を巡って円周方向に間隔 を置いた、内側に開口した；隻数の切り欠き４５を有して形成される。この場合 において、各切り欠き４５は、山形（ｃｈｅｖｒｏｎ）の輪郭を有し、その輪郭 は外方に広がる側壁４５ａを有し、それはその切り欠きの外側の側壁４５ｂより 小さい入口喉部を画成している。その切り欠き４５は好ましくは、外側からは見 えないように、エンドプレート１５の内径の内向き側に形成される。そのような 切り欠きのおかげで、固化した金属３０の限定的収縮があっても、切り欠き４５ 中の金属３０の外側に広がった先端部が確実な保持力を提供するということが分 るであろう。

これまでに述べたことから、本発明の軸受組立体では、エンドプレートは軸受輪 に大きな力をかけることなく、又輪のゆがみや感知し得る寸法変化無しに、軸受 内輪に確実に固定されると言うことが分る。このエンドプレートの固定方法は、 軸受組立体の比較的経済的な製造にも役に立つ。

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. １．インナーレース（ｉｎｎｅｒ　ｒａｃｅ）と、相対的な回転運動のために前 記インナーレースを同心円状に囲んでいるアウターレース（ｏｕｔｅｒ　ｒａｃ ｅ）と、前記両レース（ｒａｃｅｓ）間の相対的な横方向運動（ｌａｔｅｒａｌ 　ｍｏｖｅｍｅｎｔ）を制限するために、前記両レースのうちの一つのレースの 両端部（ｏｐｐｏｓｉｔｅ　ｅｎｄｓ）に設けられた当接手段であって、前記一 つのレースの端部に搭載された少なくとも一つの環状エンドプレートを含む当接 手段と、前記一つのレースに前記エンドプレートを固定する手段とを含み、前記 エンドプレートを固定する手段は、前記エンドプレートと前記一つのレースに溶 融状態で適用され、且つ固化するとエンドプレートを前記一つのレースに確固た る（ｆｉｘｅｄ）関係をもって固定する固化金属である、軸受組立体。
2. ２．前記金属が亜鉛である、請求項１記載の軸受組立体。
3. ３．前記両レースの間に挟まれた複数のローラ要素を含む、請求項１記載の軸受 組立体。
4. ４．前記一つのレースが、その軸方向の端部（ａｘｉａｌ　ｅｎｄ）に隣接した 環状の座面（ｓｅａｔｉｎｇ　ｓｕｒｆａｃｅ）を有して形成され、前記環状エ ンドプレートが、前記レースの座面に搭載するために環状の座面を有して形成さ れており、前記金属が前記レースの座面とエンドプレートの座面との間に配置さ れている、請求項１記載の軸受組立体。
5. ５．前記レースの座面が前記インナーレースに形成された、請求項４記載の軸受 組立体。
6. ６．前記インナーレースの座面が円錐状に形成されており、前記レースの回転軸 に対して鋭角で前記レースの外側端部から内方に向かってテーパがついており、 又前記エンドプレートの座面が前記インナーレースの座面と同様にテーパがつい ている、請求項５記載の軸受組立体。
7. ７．前記一つのレースが、その端部に環状切り欠きを有して形成されており、前 記切り欠きが前記一つのレースの軸方向端部から内方に配置された側壁と前記レ ースの座面を画成しており、前記座面（ｓｕｒｆａｃｅｓ）と側壁が前記金属が 配置される横方向に開口した空洞を画成している、請求項４記載の軸受組立体。
8. ８．前記環状エンドプレートが、その内径について（ａｂｏｕｔ）不連続で内方 に開口した複数の切り欠きを有し、その切り欠きの中に固化した金属が包含され る、請求項５記載の軸受組立体。
9. ９．前記エンドプレート切り欠きが、前記固化金属とエンドプレートとの間に確 実な（ｐｏｓｉｔｉｖｅ）保持力を与えるために、山形の（ｃｈｅｖｒｏｎ）輪 郭を有する、請求項８記載の軸受組立体。
10. １０．前記エンドプレートが、前記レースに隣接して配置された内向きの側面（ ｉｎｂｏａｒｄ　ｓｉｄｅ）を有し、前記切り欠きが前記エンドプレートの前記 内向きの面に形成されており、前記軸受組立体の外側からは見えないようになっ ている、請求項８記載の軸受組立体。
11. １１．インナーレースと、 相対的な回転運動のために前記インナーレースを同心円状に囲んでいるアウター レースと、 一対の環状エンドプレートと、 前記両レース間の相対的な横方向運動を制限するために、前記両レースのうちの 一つのレースの両端部に前記エンドプレートを固定する手段とを含み、前記エン ドプレート固定手段は、前記エンドプレートと前記一つのレースに溶融状態で適 用され、且つ固化するとエンドプレートを前記一つのレースに確固たる関係をも って固定する固化金属である、軸受組立体。
12. １２．前記金属が、前記エンドプレートを前記インナーレースに固定している、 請求項１１記載の軸受組立体。
13. １３．前記一つのレースが、その両端部にエンドプレートの座面を有して形成さ れ、前記エンドプレートの各々が、前記インナーレースの座面のそれぞれの一つ に搭載するための、座面を画成しており、前記金属が前記エンドプレートの座面 とそれぞれのレースの座面との間に配置された、請求項１１記載の軸受組立体。
14. １４．前記レースの座面（ｓｕｒｆａｃｅｓ）が前記インナーレース（ｉｎｎｅ ｒ　ｒａｃｅ）に形成されており、各々が円錐状に形成されており、前記レース の外側端部から内方に向かって半径方向にテーパがついており、又前記エンドプ レートの座面各々が前記の搭載用インナーレースの座面と同様にテーパがついて いる、請求項１３記載の軸受組立体。
15. １５．前記一つのレースが、その各端部に環状切り欠きを有して形成されており 、前記レースの切り欠きが各々前記エンドプレートの座面と、前記一つのレース の軸方向端部から内方に配置された側壁とを画成しており、前記座面（ｓｅａｔ ｉｎｇ　ｓｕｒｆａｃｅｓ）と側壁が、前記一つのレースの両端部に、前記金属 が配置される横方向に開口した空洞を画成している、請求項１３記載の軸受組立 体。
16. １６．インナーレースと、相対的な回転運動のために前記インナーレースを同心 円状に囲んでいるアウターレースと、前記レース間の相対的な横方向運動を制限 するために、前記レースの一つの端部に配置された少なくとも一つのエンドプレ ートとを有する軸受組立体の製作方法であって、前記エンドプレートを前記一つ のレースにゆるく（ｌｏｏｓｅｌｙ）組み立てる工程と、 前記エンドプレートと一つのレースとのそれぞれの面の間に、溶融金属を適用す る工程と、 前記エンドプレートを前記一つのレースに確固たる関係をもって固定するために 、前記溶融金属を固化せしめる工程とを含む、方法。
17. １７．前記エンドプレートと一つのレースとに溶融亜鉛を適用する工程を含む、 請求項１６記載の方法。
18. １８．それぞれが座面を有する、前記エンドプレート及び一つのレースを形成す る工程と、前記エンドプレートと一つのレースとを前記座面の間に空間的に隔て てお互いに同軸関係で同心円状に支持する工程と、前記座面間の空間に溶融金属 を注入する工程とを含む、請求項１６記載の方法。
19. １９．前記一つのレースの軸方向端部から内方に配置された側壁と前記レースの 座面を画成するために、前記レースの端部に切り欠きを形成する工程と、前記一 つのレースと環状エンドプレートとを、横方向に開口した環状空洞を画成する前 記座面と切り欠き側壁に関して同軸関係で同心円状に支持する工程と、前記環状 空洞に溶融金属を注入する工程とを含む、請求項１８記載の方法。
20. ２０．前記インナーレースに前記切り欠きを形成する工程を含む、請求項１９記 載の方法。
21. ２１．インナーレースと、相対的な回転運動のために前記インナーレースを同心 円状に囲んでいるアウターレースと、前記両レース間の相対的な横方向運動を制 限するために、前記両レースのうちの一つのレースの両端部に配置された一対の 環状のエンドプレートとを有する軸受組立体の製作方法であって、前記エンドプ レートを前記一つのレースにゆるく（ｌｏｏｓｅｌｙ）組み立てる工程と、 前記エンドプレートとインナーレースとのそれぞれの面の間に、溶融金属を適用 する工程と、 前記エンドプレートを前記一つのレースに確固たる関係をもって固定するために 、前記溶融金属を固化せしめる工程とを含む、方法。
22. ２２．前記インナーレースの両軸方向端部に切り欠きを形成する工程と、各切り 欠きが座面と、前記インナーレースの軸方向端部から内方に配置された側壁とを 画成しており、座面を画成する中央開口を有する前記環状エンドプレートの各々 を形成する工程と、 前記インナーレースと前記環状エンドプレートとを、前記インナーレースの各端 部に隣接した空洞であって横方向に開口した環状空洞を画成する前記座面と切り 欠き側壁に関してお互いに同軸関係で同心円状に支持する工程と、前記環状空洞 に溶融金属を注入する工程とを含む、請求項２１記載の方法。