WO2022219868A1 - アンギュラ玉軸受 - Google Patents

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WO2022219868A1
WO2022219868A1 PCT/JP2022/001448 JP2022001448W WO2022219868A1 WO 2022219868 A1 WO2022219868 A1 WO 2022219868A1 JP 2022001448 W JP2022001448 W JP 2022001448W WO 2022219868 A1 WO2022219868 A1 WO 2022219868A1
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WO
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outer ring
raceway surface
inner ring
ball bearing
bent
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PCT/JP2022/001448
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English (en)
French (fr)
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遥 松崎
信彦 西村
千春 重田
慎治 藤田
Original Assignee
日本精工株式会社
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Publication date
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    • F16C2361/00Apparatus or articles in engineering in general
    • F16C2361/43Clutches, e.g. disengaging bearing

Definitions

  • the present invention relates to an angular contact ball bearing, and more particularly to an angular contact ball bearing in which at least one raceway ring of an outer ring and an inner ring is formed by press working.
  • bearings that prevent the separation of the outer ring or inner ring after completion of assembly and can be handled as a single unit.
  • Such bearings have the advantage of being easy to transport or to assemble in equipment.
  • Patent Document 1 in a wheel bearing provided with an outer member, an inner member (a hub ring and an inner ring), and double-row balls interposed therebetween, the inner member made of steel has a raceway surface. and a convex portion provided near the raceway surface are simultaneously machined by grinding, and the bearing is not separated by interference between the ball and the convex portion.
  • Angular contact ball bearings are also known in which bearing rings (outer ring and inner ring) are manufactured by pressing a metal plate material.
  • bearing rings outer ring and inner ring
  • a rolling surface and a counter portion provided in the vicinity of the rolling surface are simultaneously formed on a bearing ring by press working or cold rolling from a pipe material, and furthermore, the rolling surface and the counter are formed.
  • a wheel bearing is disclosed in which a portion is optionally ground after heat treatment, and the bearing ring is not separated by interference between the counter portion and the balls.
  • Patent Document 3 in an inner and outer ring formed by pressing a steel plate, an engaging portion is provided in a portion that extends continuously to at least one of a bent portion of the outer ring and a radially extending portion of the inner ring.
  • a ball bearing is described in which an outer ring and an inner ring are engaged with each other by the engaging portion so as to be inseparable.
  • the convex portion for making the bearing non-separable is formed by grinding at the same time as the raceway surface. It was an obstacle in planning.
  • the groove shoulder is filled with material during rolling, so there is a possibility that the thickness of the portion through which the contact angle of the groove shoulder passes becomes thin.
  • the outer ring and the inner ring are engaged by an engaging portion provided on the outer ring or the inner ring so that the bearing is not separated, and the engaging portion is formed on the outer ring or the inner ring. There is a problem that the shape is required and the size of the bearing in the axial direction is increased.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an angular contact ball bearing that can be manufactured at a low cost, prevents the bearing ring from separating from the balls, and is easy to handle. is to provide
  • An outer ring having an outer ring raceway surface on its inner peripheral surface, an inner ring having an inner ring raceway surface on its outer peripheral surface, and a contact angle between the outer ring raceway surface and the inner ring raceway surface.
  • An angular contact ball bearing in which at least one of the outer ring and the inner ring is a press-formed steel plate,
  • the bearing ring has an extension portion axially extending from the raceway surface toward the side opposite to the side where the line of action of the contact angle with respect to the center of the ball passes through the raceway surface in the axial direction,
  • the extension portion has bent portions that are bent in the radial direction, and the bent portions are provided on the entire circumference or at least two locations in the circumferential direction, and overlap the balls when viewed in the axial direction. to form a charge, Angular contact ball bearing.
  • angular contact ball bearing of the present invention it is possible to provide an angular contact ball bearing that can be manufactured at a low cost and that is easy to handle by preventing the separation of the bearing rings and the balls.
  • FIG. 2(a) is an enlarged view of a main part showing the shape of the bent portion of the outer ring
  • FIG. 2(b) is an enlarged view of the main part showing the shape of the bent portion of the inner ring.
  • 4(a) is an enlarged perspective view of the bent portion of the outer ring in FIG. 3
  • FIG. 4(b) is an enlarged view of the portion surrounded by the dashed-dotted line IV shown in FIG. FIG.
  • FIG. 5(a) is a cross-sectional view showing the shape of the bent portion of the outer ring of another modification of the first embodiment
  • FIG. is a cross-sectional view showing the shape of the folded portion of the.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the essential parts of an angular contact ball bearing according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the main part of an angular contact ball bearing according to a third embodiment of the invention
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a main part of an angular contact ball bearing according to a fourth embodiment of the invention
  • 9(a) is an enlarged view of the main part of the outer ring shown in FIG. 8
  • FIG. 9(b) is an enlarged view of the main part of the inner ring shown in FIG.
  • the angular contact ball bearing 10 is, for example, a clutch release bearing used in a clutch mechanism of an automobile.
  • a substantially annular inner ring 30 having an inner ring raceway surface 31 formed on the outer peripheral surface thereof is disposed so as to be free to roll between the outer ring raceway surface 21 and the inner ring raceway surface 31, and is in predetermined contact with both raceway surfaces 21, 31. It comprises a plurality of balls 11 that contact at an angle ⁇ , and a double-supported cage 12 that holds the plurality of balls 11 at predetermined intervals in the circumferential direction.
  • a cantilever type such as a crown type retainer may be used as the retainer 12 .
  • the outer ring 20 and the inner ring 30 are press-formed steel plates. Specifically, the outer ring 20 and the inner ring 30 contain 0.7 to 0.9% by weight of carbon, 0.3 to 0.9% by weight of manganese, 0.3 to 1.0% by weight of chromium, and 0% of silicon. It is formed by pressing a sheet material of an alloy material containing 0.01 to 0.15% by weight.
  • the outer ring 20 has a substantially cylindrical shape extending axially from a curved outer ring raceway surface 21 toward one axial side (rightward in FIGS. 1 and 2). and a collar portion 25 that curves in the axial direction and extends radially inward on the other axial side (leftward in FIG. 1) with respect to the outer ring raceway surface 21 .
  • a stepped portion 23a is formed by pressing to deform the inner peripheral surface of the portion forming the outer ring raceway surface 21 toward the outer diameter side. formed.
  • the stepped portion 23a has a plate thickness to that is thinner than the plate thickness t1 of the portion forming the outer ring raceway surface 21 .
  • a cylindrical counter portion 23b is formed on the inner peripheral surface of the outer ring extending portion 23 between the outer ring raceway surface 21 and the stepped portion 23a.
  • the inner diameter of the counter portion 23 b is the same as the inner diameter of the groove bottom portion (maximum inner diameter portion) of the outer ring raceway surface 21 .
  • outer ring extending portion 23 is bent to the inner diameter side by press working to form a bent portion 24 with a reduced inner diameter at the tip portion over the entire circumference.
  • a chamfered portion 24 a substantially parallel to the axis X of the angular contact ball bearing 10 is provided at the tip of the inner peripheral surface of the bent portion 24 .
  • the stepped portion 23 a is provided between the outer ring raceway surface 21 and the bent portion 24 .
  • the inner ring 30 has a substantially cylindrical inner ring extended portion 33 extending axially from the curved inner ring raceway surface 31 toward the other side in the axial direction. and a flange portion 35 that is axially curved and further extends radially outward on one side in the axial direction with respect to the inner ring raceway surface 31 .
  • a stepped portion 33a is formed on the outer peripheral surface of the inner ring extended portion 33 that constitutes the inner ring 30 by pressing to deform the outer peripheral surface of the portion forming the inner ring raceway surface 31 toward the inner diameter side.
  • the stepped portion 33a has a plate thickness ti that is thinner than the plate thickness t2 of the portion forming the inner ring raceway surface 31 .
  • the inner ring extended portion 33 does not have a counter portion, and the radially outer end portion of the stepped portion 33a coincides with the center O of the ball 11 in its axial position.
  • the inner ring extended portion 33 is bent to the outer diameter side by press working to form a bent portion 34 extending the outer diameter of the tip portion over the entire circumference.
  • a chamfered portion 34 a substantially parallel to the axis X of the angular contact ball bearing 10 is provided at the distal end portion of the outer peripheral surface of the bent portion 34 .
  • the stepped portion 33 a is provided between the inner ring raceway surface 31 and the bent portion 34 .
  • the one side in the axial direction is the side opposite to the side in which the line of action L of the contact angle ⁇ with respect to the center O of the ball 11 passes through the outer ring raceway surface 21 in the axial direction.
  • the other side is the side where the line of action L of the contact angle ⁇ with respect to the center O of the ball 11 passes through the outer ring raceway surface 21 .
  • the other side in the axial direction is the side opposite to the side in which the line of action L of the contact angle ⁇ with respect to the center O of the ball 11 passes through the inner ring raceway surface 31 in the axial direction. , the line of action L of the contact angle ⁇ with respect to the center O of the ball 11 passes through the inner ring raceway surface 31 .
  • the inner diameter Do of the bent portion 24 (chamfered portion 24a) is smaller than the inner diameter D1 of the outer ring raceway surface 21, and the bent portion 24 overlaps the ball 11 when viewed from the axial direction. It is lapped, and an engagement allowance ⁇ 1 of (Do-D1)/2 is provided.
  • the inner diameter D1 of the outer ring raceway surface 21 is substantially the same as the diameter of the circumscribed circle of the plurality of balls 11 .
  • the outer diameter Di of the bent portion 34 (chamfered portion 34a) is larger than the outer diameter D2 of the inner ring raceway surface 31. 11 and is provided with an engagement allowance ⁇ 2 of (Di-D2)/2.
  • the outer diameter D2 of the inner ring raceway surface 31 is substantially the same as the diameter of the inscribed circles of the plurality of balls 11 .
  • the outer ring 20 and the inner ring 30 are first formed into the desired shape shown in FIG. , respectively. After that, heat treatment including carburization hardening, induction hardening, etc. is performed on necessary portions including the outer ring raceway surface 21 and the inner ring raceway surface 31 . Further, the outer ring raceway surface 21 and the inner ring raceway surface 31 are subjected to superfinishing (SF) and barrel finishing for deburring and descaling.
  • SF superfinishing
  • the plurality of balls 11 are first incorporated into the cage 12, and then the plurality of balls 11 held by the cage 12 are incorporated into the outer ring 20 over the bent portions 24. . Further, the inner ring 30 is inserted in a state in which the outer ring 20 is thermally expanded to twice the inner ring engagement margin ⁇ 2, and the plurality of balls 11 are incorporated into the inner ring 30 over the bent portions 34 of the inner ring 30. - ⁇ After that, by cooling the outer ring 20 , the plurality of balls 11 are not separated by the bent portions 24 and 34 .
  • the press work for bending the bent portions 24 and 34 in the radial direction may be performed separately from the press work for forming the shapes other than the bent portions 24 and 34 after heat-treating the outer ring 20 and the inner ring 30 .
  • the manufacturing cost can be reduced.
  • the plate thickness to of the stepped portion 23a is 40 to 75% thinner than the plate thickness t1 of the portion where the outer ring raceway surface 21 is formed. If the plate thickness to of the stepped portion 23a is less than 40% of the plate thickness t1, the bent portion 24 is likely to be deformed, making it difficult to hold the ball 11. If it exceeds 75% of the plate thickness t1, press working is required. This is because it becomes difficult to form the bent portion 24 due to the above.
  • a stepped portion 23a having a plate thickness to is formed on the inner peripheral surface of the outer ring 20, and the plate thickness to of the folded portion 24 is formed to be thin.
  • the bent portion 24 can be formed without affecting the shape and accuracy of the outer ring raceway surface 21 because the step portion 23a is deformed from the outer ring raceway surface 21 in the axial direction.
  • the plate thickness ti of the inner ring extended portion 33 is also set to 40 to 75% of the plate thickness t2 of the inner ring raceway surface 31 for the same reason as the outer ring extended portion 23 .
  • the stepped portion 33a is formed on the outer peripheral surface of the inner ring 30. As shown in FIG.
  • the outer ring 20 and the inner ring 30 is formed by pressing, and the outer ring raceway surface 21 and the inner ring raceway surface 31 are subjected to expensive grinding. Since it is formed without applying, the manufacturing cost can be reduced.
  • bent portions 24 and 34 having engagement margins ⁇ 1 and ⁇ 2 in the outer ring 20 and the inner ring 30, respectively, the bent portions 24 and 34 abut against the ball 11 and the ball 11 and the outer ring 20 or the inner ring 30 are separated. By preventing the separation of the angular contact ball bearing 10, the handleability of the angular contact ball bearing 10 is improved.
  • the bent portions 24 and 34 are formed along the entire circumference of the outer ring extension portion 23 and the inner ring extension portion 33. Moreover, it may be formed in at least two locations in the circumferential direction.
  • bent portions 24 are formed at two locations in the circumferential direction of the outer ring extension portion 23 (in this example, two locations with a phase difference of 180°). Moreover, as shown in FIG.4(b), the circumferential length L1 of the bent part 24 is longer than the pitch P which is the circumferential space
  • the tapered portion 24b which gradually increases in diameter toward one side in the axial direction, may be formed by press working. This facilitates assembly of the balls 11 to the outer ring 20 and makes it difficult for the balls 11 to come off after assembly.
  • a curved chamfered portion 24c may be provided at the tip of the inner peripheral surface of the folded portion 24 of the outer ring 20. As shown in FIG. Thereby, when the ball 11 is assembled to the outer ring 20, the ball 11 can be prevented from being damaged.
  • a tapered portion with a diameter that gradually increases toward one direction may be used, or a curved chamfered portion may be provided.
  • An angular contact ball bearing 10A according to a second embodiment of the invention differs from the angular contact ball bearing 10 of the first embodiment in the shapes of an outer ring extension portion 23 of an outer ring 20 and an inner ring extension portion 33 of an inner ring 30 .
  • the outer peripheral surface of the outer ring extended portion 23 is deformed to the inner diameter side with respect to the outer peripheral surface of the portion forming the outer ring raceway surface 21 by press working, so that the stepped portion 23 a is formed on the outer peripheral surface of the outer ring 20 .
  • the plate thickness to of the stepped portion 23a is formed to be 40 to 75% of the plate thickness t1 of the outer ring raceway surface 21, as in the first embodiment.
  • the outer ring extending portion 23 is formed with bent portions 24 formed by press working on the entire circumference or at least two locations in the circumferential direction, the inner diameter of the axial end portion being reduced.
  • An inner diameter Do of the bent portion 24 is set smaller than an inner diameter D1 of the outer ring raceway surface 21 . That is, the bent portion 24 overlaps with the ball 11 when viewed from the axial direction, and has an engagement margin ⁇ 1 of (Do-D1)/2.
  • the inner peripheral surface of the inner ring extended portion 33 is deformed toward the outer diameter side with respect to the inner peripheral surface of the portion forming the inner ring raceway surface 31 by press working, so that the inner peripheral surface of the inner ring 30 is formed with a stepped portion 33a.
  • the plate thickness ti of the stepped portion 33 a is formed to be 40 to 75% of the plate thickness t2 of the inner ring raceway surface 31 .
  • the inner ring extended portion 33 is provided with bent portions 34 formed by press working on the entire circumference or at least two locations in the circumferential direction, the outer diameters of the axial ends of which are increased.
  • the outer diameter Di of the bent portion 34 is set larger than the outer diameter D2 of the inner ring raceway surface 31 . That is, the bent portion 34 overlaps the ball 11 when viewed from the axial direction, and is provided with a margin ⁇ 2 of (Di ⁇ D2)/2.
  • the inner peripheral surfaces of the outer ring extending portion 23 and the bent portion 24 formed continuously with the outer ring raceway surface 21 and the inner ring raceway surface 31 are formed continuously.
  • the ball 11 is less likely to be damaged when the ball 11 is assembled to the outer ring 20 and the inner ring 30. ⁇
  • Other configurations and actions are the same as those of the angular contact ball bearing 10 of the first embodiment.
  • an angular ball bearing 10B according to a third embodiment will be described with reference to FIG. Also in the angular contact ball bearing 10B of the present embodiment, the outer ring extending portion 23 of the outer ring 20 and the inner ring extending portion 33 of the inner ring 30 are different in shape from the angular contact ball bearing 10 of the first embodiment.
  • the portion where the inner ring raceway surface 31 is formed and the outer ring extended portion 23 have the same plate thickness, and the portion where the inner ring raceway surface 31 is formed and the inner ring extended portion 33 have the same plate thickness.
  • An outer ring extending portion 23 of the outer ring 20 is tapered from the vicinity of the maximum diameter of the outer ring raceway surface 21 to form a bent portion 24 .
  • the inner ring extended portion 33 of the inner ring 30 is tapered from the vicinity of the minimum diameter of the inner ring raceway surface 31 to form a bent portion 34 .
  • the folded portion 24 has an engagement margin ⁇ 1 with the ball 11 and the folded portion 34 has an engagement margin ⁇ 2 with the ball 11 .
  • the angular contact ball bearing 10B of this embodiment may be formed by the same method as in the first embodiment, but may be formed by other methods.
  • the outer ring 20 and the inner ring 30 are formed by pressing a sheet material made of an alloy material or a steel material. to mold. After that, except for the outer ring extended portion 23 and the inner ring extended portion 33, necessary portions including the outer ring raceway surface 21 and the inner ring raceway surface 31 are subjected to heat treatment including carburizing and induction hardening. Further, the outer ring raceway surface 21 and the inner ring raceway surface 31 are subjected to superfinishing (SF) and barrel finishing for deburring and descaling. Note that the outer ring extended portion 23 and the inner ring extended portion 33 may be subjected to a softening treatment after being subjected to the heat treatment.
  • SF superfinishing
  • the outer ring extending portion 23 and the inner ring extending portion 33 are press-worked to bend them in the radial direction. may be formed.
  • the hardness of the outer ring extending portion 23 and the inner ring extending portion 33 including the bent portions 24 and 34 is 15 to 30% of the hardness of the outer ring raceway surface 21 and the inner ring raceway surface 31, and the outer ring raceway surface 21 is formed. Even if the plate thickness of the portion where the inner ring raceway surface 31 is formed and the plate thickness of the outer ring extension portion 23 are the same, and the plate thickness of the portion where the inner ring raceway surface 31 is formed and the inner ring extension portion 33 are the same, the outer ring raceway surface 21 and the inner ring raceway The bent portions 24 and 34 can be easily formed without affecting the shape and accuracy of the surface 31 . Other configurations and actions are the same as those of the first embodiment.
  • the outer ring 20 is provided with an outer ring extension portion 23 extending from the outer ring raceway surface 21 to one side in the axial direction, and the outer peripheral surface of the outer ring extension portion 23 is formed with a stepped portion 23a.
  • the outer ring extending portion 23 is formed with bent portions 24 having an engagement margin ⁇ 1 between itself and the ball 11 at two locations that are 180° out of phase with each other.
  • the outer ring 20 includes a cylindrical outer ring small diameter portion 26 extending from the outer ring raceway surface 21 to the other side in the axial direction, a radial wall portion 27 extending radially inward from the axial end portion of the outer ring small diameter portion 26, and and a folded portion 28 extending from the radially inner end portion of the wall portion 27 to one side in the axial direction.
  • the portion on the opposite side in the axial direction from the outer ring extended portion 23 is formed to have a substantially U-shaped cross section.
  • a portion of the folded portion 28 radially overlaps the inner diameter side of a folded portion 34 of the inner ring 30, which will be described later, via a radial clearance.
  • the inner ring 30 is provided with an inner ring extended portion 33 extending from the inner ring raceway surface 31 to the other side in the axial direction, and the outer peripheral surface of the inner ring extended portion 33 is formed with a step portion 33a.
  • the inner ring extended portion 33 is press-worked to form a bent portion 34 that is radially bent over its entire circumference and has a contact margin ⁇ 2 between itself and the ball 11 .
  • the inner ring 30 includes an inner ring large diameter portion 36 extending axially to one side from the inner ring raceway surface 31, and a radial wall portion 37 extending radially outward from an axial end portion of the inner ring large diameter portion 36.
  • the radial wall portion 37 axially overlaps the end surface of the bent portion 24 of the outer ring 20 on one axial side, and an axial direction wall portion 37 is formed between the radial wall portion 37 and the axial end surface of the bent portion 24 .
  • An outer diameter side outlet clearance C3 is formed.
  • the radial clearance formed by overlapping the folded portion 28 of the outer ring 20 and the folded portion 34 of the inner ring 30 includes an inner diameter side inlet clearance C1 and an inner diameter side outlet clearance C2.
  • the inner diameter side inlet clearance C1 is formed between the outer peripheral surface of the one axial end of the folded portion 28 and the inner peripheral surface of the bent portion 34
  • the inner diameter side outlet clearance C2 is formed between the outer peripheral surface of the folded portion 28. and the inner peripheral surface of the end of the bent portion 34 on the other side in the axial direction.
  • the outer peripheral surface of the folded portion 28 is formed in a cylindrical shape with a constant outer diameter
  • the inner peripheral surface of the bent portion 34 is formed in a tapered shape that gradually increases in diameter toward the other side in the axial direction.
  • the inner diameter side outlet clearance C2 is larger than the inner diameter side inlet clearance C1 (C1 ⁇ C2).
  • the outer diameter side outlet clearance C3, which is the axial clearance between the radial wall portion 37 and the bent portion 24 of the outer ring 20, is set larger than the inner diameter side inlet clearance C1 and the inner diameter side outlet clearance C2. That is, the size of each clearance increases in the order of the inner diameter side inlet clearance C1, the inner diameter side outlet clearance C2, and the outer diameter side outlet clearance C3 (C1 ⁇ C2 ⁇ C3).
  • the amount of lubricating oil supplied from the inner diameter side inlet clearance C1 to the inner space of the angular contact ball bearing 10C is appropriately controlled, and the lubricating oil is supplied smoothly from the inner diameter side outlet clearance C2. , the lubricating oil can flow into the angular contact ball bearing 10C. Furthermore, since the outer peripheral surface of the bent portion 34 is tapered so that the diameter gradually increases toward the other side in the axial direction, the centrifugal force acting on the inner ring 30, which is a rotating ring, causes the bent portion 34 to move. The lubricating oil can be shaken off toward the outer ring 20 from the end on the other side in the axial direction.
  • the outer diameter side outlet clearance C3 is larger than the inner diameter side outlet clearance C2
  • the lubricating oil inside the angular contact ball bearing 10C is smoothly discharged to the outside of the angular contact ball bearing 10C without stagnation inside. Agitation resistance of lubricating oil is reduced.
  • the stirring resistance of the lubricating oil can be reduced, and the torque can be reduced.
  • the bent portions 24 of the outer ring 20 are formed at two or more locations in the circumferential direction, the lubricating oil adhering to the inner peripheral surface of the outer ring 20 is absorbed by the portion of the outer ring extended portion 23 extending along the axial direction. It can be sent to the outer diameter side outlet clearance C3 side through.
  • both the outer ring 20 and the inner ring 30 are formed by press working. good.
  • An outer ring having an outer ring raceway surface on its inner peripheral surface, an inner ring having an inner ring raceway surface on its outer peripheral surface, and a contact angle between the outer ring raceway surface and the inner ring raceway surface are arranged so as to be free to roll.
  • An angular contact ball bearing in which at least one of the outer ring and the inner ring is a press-formed steel plate,
  • the bearing ring has an extension portion axially extending from the raceway surface toward the side opposite to the side where the line of action of the contact angle with respect to the center of the ball passes through the raceway surface in the axial direction,
  • the extension portion has bent portions that are bent in the radial direction, and the bent portions are provided on the entire circumference or at least two locations in the circumferential direction, and overlap the balls when viewed in the axial direction. to form a charge, Angular contact ball bearing.
  • the bent portion overlaps with the ball when viewed from the axial direction to form the engagement margin, and the bearing ring including the bent portion is formed by press working, so that the cost can be reduced. It is possible to manufacture, and it is possible to prevent the separation of the bearing ring and the balls, thereby improving the handleability of the angular contact ball bearing.
  • the circumferential length of the bent portion is longer than the circumferential pitch of the balls;
  • the angular contact ball bearing according to (1) According to this configuration, the bent portion always engages with one of the balls, so separation between the bearing ring and the balls can be prevented.
  • the tip of the peripheral surface of the bent portion on the side where the engagement allowance is formed is formed in a tapered shape having a taper angle of 3 to 10°;
  • the angular contact ball bearing according to (1) or (2) According to this configuration, by forming the tip portion of the bent portion in a tapered shape, the ball can be easily assembled to the bearing ring and can be difficult to separate.
  • a distal end portion of the peripheral surface of the bent portion on the side forming the engagement allowance is chamfered into a curved surface.
  • the extending portion has a stepped portion between the raceway surface and the bent portion, and the stepped portion is formed on the peripheral surface of the extending portion on the side where the engagement allowance is formed.
  • Ru The angular contact ball bearing according to (3) or (4). According to this configuration, the bent portion can be formed by bending at the stepped portion, and the influence on the raceway surface can be suppressed.
  • the extension portion has a stepped portion between the raceway surface and the folded portion, and the stepped portion is a peripheral surface of the extension portion on the side opposite to the engagement margin forming side. formed to The angular contact ball bearing according to (3) or (4). According to this configuration, the bent portion can be formed by bending at the stepped portion, and the influence on the raceway surface can be suppressed.
  • the stepped portion has a thickness of 40 to 75% of the thickness of the raceway surface;
  • the thickness of the portion where the raceway surface is formed and the thickness of the extension portion are the same, and the hardness of the extension portion is 15 to 15 of the hardness of the portion where the raceway surface is formed. 30% hardness, The angular contact ball bearing according to any one of (1) to (4). According to this configuration, by softening the hardness of the extension portion to 15 to 30% of the hardness of the raceway surface, even if the thickness of the raceway surface and the thickness of the extension portion are the same, The bent portion can be easily formed.
  • the outer ring extends from the outer ring raceway surface toward one side in the axial direction opposite to the side where the line of action of the contact angle with respect to the center of the ball passes through the outer ring raceway surface.
  • an outer ring extended portion extending in the axial direction; an outer ring small diameter portion extending on the other side in the axial direction with respect to the outer ring raceway surface; a radial wall portion extending radially inward from an axial end portion of the outer ring small diameter portion; a folded portion extending from the radially inner end portion of the direction wall portion to one side in the axial direction;
  • the outer ring extending portion has bent portions that are radially bent at at least two locations in the circumferential direction
  • the inner ring has an inner ring extended portion axially extending from the inner ring raceway surface toward the side opposite to the side where the line of action of the contact angle with respect to the center of the ball passes through the inner ring raceway surface in the axial direction.
  • the inner ring extending portion has a bent portion that is bent in a radial direction over the entire circumference, The folded portion radially overlaps the inner ring extending portion with a radial clearance between it and the inner peripheral surface of the inner ring extending portion,
  • the radial clearance at the inner diameter side inlet formed by the outer peripheral surface of the axial end of the folded portion and the inner peripheral surface of the inner ring extended portion is the inner peripheral surface of the axial end of the inner ring extended portion.
  • the angular contact ball bearing according to any one of (1) to (7). According to this configuration, the bearing ring and the balls can be made non-separable, the amount and flow of the lubricating oil can be controlled, and the stirring resistance of the lubricating oil can be reduced to reduce the torque.

Abstract

アンギュラ玉軸受(10)において、軌道輪(20、30)は、軸方向において、玉(11)の中心Oに対して接触角θの作用線Lが軌道面(21、31)を通る側と反対側に向かって、軌道面(21、31)から軸方向に延びる延設部(23、33)を備える。延設部(23、33)は、径方向に折り曲げられた折れ込み部(24、34)を有し、折れ込み部(24、34)は、全周または周方向の少なくとも2箇所に設けられ、軸方向から見て玉(11)とオーバーラップしてかかり代(δ1、δ2)を形成する。これにより、低コストで製造可能であり、且つ軌道輪と玉との分離を防止することで、取り扱い性が良好となる。

Description

アンギュラ玉軸受
 本発明は、アンギュラ玉軸受に関し、特に、外輪及び内輪の少なくとも一方の軌道輪がプレス加工により形成されるアンギュラ玉軸受に関する。
 例えば、自動車のクラッチ機構などに使用されるアンギュラ玉軸受としては、組立完了後の外輪又は内輪が分離することを防止し、一体として取扱うことが可能な軸受が知られている。この様な軸受は、搬送、或いは装置への組み付けが容易であるという利点を有している。
 特許文献1には、外方部材と、内方部材(ハブ輪及び内輪)と、両者間に介在する複列のボールとを備える車輪軸受において、鋼材からなる内方部材に対して、軌道面と、該軌道面の近傍に設けた凸部とを、研削加工により同時に加工し、ボールと凸部との干渉により軸受を非分離にした車輪軸受装置が開示されている。
 また、金属製板材にプレス加工を施して各軌道輪(外輪及び内輪)を製造するアンギュラ玉軸受が知られている。
 例えば、特許文献2では、パイプ材からプレス加工または冷間のローリング加工により、軌道輪に転走面、及び該転走面の近傍に設けたカウンタ部を同時に形成し、さらに、転送面及びカウンタ部に熱処理後に研削加工を任意で施し、カウンタ部とボールとの干渉によって軌道輪を非分離とした車輪用軸受が開示されている。
 また、特許文献3には、鋼板のプレス加工により形成した内外輪において、外輪の折曲部及び内輪の径方向延設部のうちの少なくとも一方に連なって延設される部分に係合部を設け、該係合部により外輪と内輪とを係合させて非分離とした玉軸受が記載されている。
日本国特開2001-193745号公報 日本国特開2009-52709号公報 日本国特開2004-197920号公報
 ところで、特許文献1に記載の玉軸受では、軸受を非分離とするための凸部が研削加工により軌道面と同時に形成されているが、研削加工は加工コストが高いため、軸受のコストダウンを図る際の障害となっていた。
 また、特許文献2に記載の車輪用軸受では、ローリング加工時に溝肩に材料を充足させるため、溝肩の接触角が通過する部分の肉厚が薄くなってしまう可能性がある。
 また、特許文献3に記載の玉軸受は、外輪又は内輪に設けた係合部により、外輪と内輪とを係合させることで軸受を非分離としており、外輪又は内輪に係合部を形成する形状が要求され、軸受の軸方向サイズが大型化するという課題がある。
 本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、低コストで製造可能であり、且つ軌道輪が玉と分離することを防止して、取り扱い性が良好なアンギュラ玉軸受を提供することにある。
 本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
[1] 内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面及び前記内輪軌道面の間に接触角を持って転動自在に配置される複数の玉と、
前記複数の玉を周方向に所定の間隔で保持する保持器と、を備え、
 前記外輪及び前記内輪の少なくとも一方の軌道輪が、鋼板のプレス成形品であるアンギュラ玉軸受であって、
 前記軌道輪は、軸方向において、前記玉の中心に対して前記接触角の作用線が前記軌道面を通る側と反対側に向かって、前記軌道面から軸方向に延びる延設部を備え、
 前記延設部は、径方向に折り曲げられた折れ込み部を有し、前記折れ込み部は、全周または周方向の少なくとも2箇所に設けられ、軸方向から見て前記玉とオーバーラップしてかかり代を形成する、
アンギュラ玉軸受。
 本発明のアンギュラ玉軸受によれば、低コストで製造可能であり、且つ軌道輪と玉との分離を防止することで、取り扱い性が良好なアンギュラ玉軸受を提供できる。
本発明の第1実施形態に係るアンギュラ玉軸受の要部断面図である。 図2(a)は、外輪の折れ込み部の形状を示す要部拡大図であり、図2(b)は、内輪の折れ込み部の形状を示す要部拡大図である。 第1実施形態の変形例に係る、外輪と複数の玉を示す側面図である。 図4(a)は、図3の外輪の折れ込み部の拡大斜視図であり、図4(b)は、図3に示す一点鎖線IVで囲む部分の拡大図である。 図5(a)は、第1実施形態の他の変形例の外輪の折れ込み部の形状を示す断面図であり、図5(b)は、第1実施形態のさらに他の変位例の外輪の折れ込み部の形状を示す断面図である。 本発明の第2実施形態に係るアンギュラ玉軸受の要部断面図である。 本発明の第3実施形態に係るアンギュラ玉軸受の要部断面図である。 本発明の第4実施形態に係るアンギュラ玉軸受の要部断面図である。 図9(a)は、図8に示す外輪の要部拡大図であり、図9(b)は、図8に示す内輪の要部拡大図である。
 以下、本発明に係るアンギュラ玉軸受の各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
(第1実施形態)
 図1に示すように、アンギュラ玉軸受10は、例えば、自動車のクラッチ機構に使用されるクラッチレリーズ軸受であって、内周面に外輪軌道面21が形成された略円環状の外輪20と、外周面に内輪軌道面31が形成された略円環状の内輪30と、外輪軌道面21と内輪軌道面31との間に転動自在に配置され、該両軌道面21,31と所定の接触角θで接触する複数の玉11と、複数の玉11を周方向に所定の間隔で保持する両持ちタイプの保持器12と、を備える。
 なお、保持器12は、冠型保持器等、片持ちタイプが使用されてもよい。
 外輪20及び内輪30は、鋼板のプレス成形品である。具体的に、外輪20及び内輪30は、炭素が0.7~0.9重量%、マンガンが0.3~0.9重量%、クロムが0.3~1.0重量%、シリコンが0.01~0.15重量%含まれた合金素材の板材をプレス加工することで成形されている。
 図1及び図2(a)に示すように、外輪20には、曲面状の外輪軌道面21から軸方向一方側(図1、2において右方向)に向かって、軸方向に延びる略円筒状の外輪延設部23と、外輪軌道面21に対して軸方向他方側(図1において左方向)で、軸方向に湾曲してさらに径方向内方に延びる鍔部25と、を有する。
 また、外輪20を構成する外輪延設部23の内周面には、プレス加工により、外輪軌道面21を形成する部分の内周面に対して外径側に変形させた、段差部23aが形成されている。段差部23aは、外輪軌道面21を形成する部分の板厚t1に対して薄肉の板厚toを有している。外輪延設部23の内周面には、外輪軌道面21と段差部23aとの間に、円筒面状のカウンタ部23bが形成されている。カウンタ部23bの内径は、外輪軌道面21の溝底部(最大内径部)の内径と同じである。
 さらに、外輪延設部23には、プレス加工により、内径側に折り曲げられ、先端部の内径が縮径された折れ込み部24が全周に亘って形成される。折れ込み部24の内周面の先端部には、アンギュラ玉軸受10の軸線Xと略平行な面取り部24aが設けられている。
段差部23aは、外輪軌道面21と折れ込み部24との間に設けられている。
 同様に、図1及び図2(b)に示すように、内輪30には、曲面状の内輪軌道面31から軸方向他方側に向かって、軸方向に延びる略円筒状の内輪延設部33と、内輪軌道面31に対して軸方向一方側で、軸方向に湾曲してさらに径方向外方に延びる鍔部35と、を有する。
 また、内輪30を構成する内輪延設部33の外周面には、プレス加工により、内輪軌道面31を形成する部分の外周面に対して内径側に変形させた、段差部33aが形成されている。段差部33aは、内輪軌道面31を形成する部分の板厚t2に対して薄肉の板厚tiを有している。内輪延設部33はカウンタ部を有しておらず、段差部33aの径方向外方の端部は、玉11の中心Oと軸方向位置が一致する。
 さらに、内輪延設部33には、プレス加工により、外径側に折り曲げられ、先端部の外径が拡径された折れ込み部34が全周に亘って形成される。折れ込み部34の外周面の先端部には、アンギュラ玉軸受10の軸線Xと略平行な面取り部34aが設けられている。
段差部33aは、内輪軌道面31と折れ込み部34との間に設けられている。
 なお、外輪20に関して、軸方向一方側とは、軸方向において、玉11の中心Oに対して接触角θの作用線Lが外輪軌道面21を通る側と反対側であり、したがって、軸方向他方側は、玉11の中心Oに対して接触角θの作用線Lが外輪軌道面21を通る側となる。
また、内輪30に関して、軸方向他方側とは、軸方向において、玉11の中心Oに対して接触角θの作用線Lが内輪軌道面31を通る側と反対側であり、軸方向一方側は、玉11の中心Oに対して接触角θの作用線Lが内輪軌道面31を通る側としている。
 したがって、外輪20では、折れ込み部24(面取り部24a)の内径Doは、外輪軌道面21の内径D1より小さくなっており、折れ込み部24は、軸方向から見たとき、玉11とオーバーラップしており、(Do-D1)/2のかかり代δ1が設けられている。
尚、外輪軌道面21の内径D1は、複数の玉11の外接円の直径とほぼ同じである。
 これにより、外輪20が玉11に対して軸方向へ離れるように相対移動しても、折れ込み部24が、複数の玉11に当接することで、外輪20と玉11とが非分離となる。
 同様に、内輪30では、折れ込み部34(面取り部34a)の外径Diは、内輪軌道面31の外径D2より大きくなっており、折れ込み部34は、軸方向から見たとき、玉11とオーバーラップしており、(Di-D2)/2のかかり代δ2が設けられている。尚、
内輪軌道面31の外径D2は、複数の玉11の内接円の直径とほぼ同じである。
 これにより、内輪30が玉11に対して軸方向に離れるように相対移動しても、折れ込み部34が、複数の玉11に当接することで、内輪30と玉11とが非分離となる。
 なお、外輪20及び内輪30は、まず、合金素材又は鋼素材の板材から、折れ込み部24、34を径方向に折り曲げる工程を含む、一連のプレス加工によって、全体として図1に示す所望の形状にそれぞれ成形される。
 その後、外輪軌道面21及び内輪軌道面31を含む必要な箇所に、浸炭焼入れ、高周波焼入れなどを含む熱処理を行う。さらに、外輪軌道面21及び内輪軌道面31に、超仕上げ加工(SF)や、バリ取り、スケール取りのためにバレル加工による仕上げ処理が施される。
 そして、アンギュラ玉軸受10の組み立ては、まず、保持器12に複数の玉11を組み込み、その後、保持器12に保持された複数の玉11が、折れ込み部24を乗り越えて外輪20に組み込まれる。
 さらに、内輪かかり代δ2の2倍まで外輪20を熱膨張させた状態で、内輪30を挿入し、複数の玉11が、内輪30の折れ込み部34を越えて内輪30に組み込まれる。その後、外輪20を冷却することで、複数の玉11は折れ込み部24、34によって非分離となる。
 ただし、折れ込み部24、34を径方向に折り曲げるプレス加工は、外輪20及び内輪30を熱処理した後、折れ込み部24、34以外の形状を成形するプレス加工と別に行われてもよい。
 いずれにおいても、外輪軌道面21及び内輪軌道面31には、高価な研削加工が施されていないので、製作費の低減を図ることができる。
 また、段差部23aの板厚toは、外輪軌道面21が形成される部分の板厚t1の40~75%の薄さとしている。段差部23aの板厚toは、板厚t1の40%未満だと、折れ込み部24が変形し易く、玉11を保持し難くなり、また、板厚t1の75%を超えると、プレス加工により折れ込み部24を成形し難くなるためである。
 また、外輪20の内周面に板厚toの段差部23aが形成され、折れ込み部24の板厚toを薄く成形することで、折れ込み部24をプレス加工する際、折れ込み部24が、外輪軌道面21から軸方向に離間した段差部23aから変形するので、外輪軌道面21の形状や精度に影響を及ぼすことなく、折れ込み部24を形成できる。
 なお、外輪延設部23と同様の理由により、内輪延設部33の板厚tiも、内輪軌道面31の板厚t2の40~75%としている。また、外輪20の段差部23aと同様の理由により、段差部33aは、内輪30の外周面に形成される。
 以上説明したように、本実施形態のアンギュラ玉軸受10によれば、外輪20、及び内輪30の少なくとも一方をプレス加工で成形すると共に、外輪軌道面21及び内輪軌道面31が高価な研削加工を施すことなく形成されるので、製作費を低減できる。また、外輪20及び内輪30に、それぞれかかり代δ1、δ2を有する折れ込み部24、34を形成することで、折れ込み部24、34が玉11と当接して玉11と外輪20又は内輪30の分離を防止することで、アンギュラ玉軸受10の取り扱い性が向上する。
 なお、上記実施形態では、折れ込み部24、34は、外輪延設部23及び内輪延設部33の全周に亘って形成されているが、外輪20又は内輪30が分離してしまわないように、周方向の少なくとも2箇所に形成されるようにしてもよい。
 例えば、図3及び図4に示すように、外輪延設部23には、周方向の2箇所(本例では、位相が180°異なる2箇所)に、折れ込み部24が形成される。
 また、図4(b)に示すように、折れ込み部24の周方向長さL1は、隣接する玉11の周方向間隔であるピッチPより長くなっている。これにより、折れ込み部24が、常にいずれかの玉11に当接して玉11を保持することで、外輪20と玉11とが非分離となる。
 また、図5(a)に示すように、外輪20の折れ込み部24の内周面の先端部には、アンギュラ玉軸受10の軸線Xに対してα=3~10°のテーパ角度を有し、軸方向一方側に向かって次第に大径となるテーパ部24bが、プレス加工により形成されてもよい。これにより、外輪20への玉11の組付けが容易になると共に、組付け後は玉11が抜け難くなる。
 また、図5(b)に示すように、外輪20の折れ込み部24の内周面の先端部には、曲面状の面取り部24cが設けられてもよい。これにより、外輪20へ玉11を組付ける際、玉11を傷付けることが防止できる。
 また、図示しないが、外輪20の折れ込み部24と同様の理由により、内輪30の折れ込み部34の内周面の先端部にも、α=3~10°のテーパ角度を有し、軸方向一方側に向かって次第に大径となるテーパ部としてもよく、また、曲面状の面取り部を設けるようにしてもよい。
(第2実施形態)
 次に、本発明の第2実施形態に係るアンギュラ玉軸受10Aについて、図6を参照して説明する。第2実施形態のアンギュラ玉軸受10Aは、外輪20の外輪延設部23と、内輪30の内輪延設部33の形状が、第1実施形態のアンギュラ玉軸受10と異なる。
 本実施形態では、プレス加工により、外輪延設部23の外周面を、外輪軌道面21を形成する部分の外周面に対して内径側に変形させて、外輪20の外周面に段差部23aを形成する。段差部23aの板厚toは、第1実施形態と同様、外輪軌道面21の板厚t1の40~75%に形成される。
 そして、外輪延設部23には、その全周、または周方向の少なくとも2箇所に、プレス加工により軸方向端部の内径が縮径された折れ込み部24が形成されている。折れ込み部24の内径Doは、外輪軌道面21の内径D1より小さく設定されている。即ち、折れ込み部24は、軸方向から見て玉11とオーバーラップし、(Do-D1)/2のかかり代δ1を設けている。
 また、プレス加工により、内輪延設部33の内周面を、内輪軌道面31を形成する部分の内周面に対して外径側に変形させて、内輪30の内周面に段差部33aを形成する。段差部33aの板厚tiは、内輪軌道面31の板厚t2の40~75%に形成される。
 そして、内輪延設部33には、その全周、または周方向の少なくとも2箇所に、プレス加工により軸方向端部の外径が拡径された折れ込み部34が形成されている。折れ込み部34の外径Diは、内輪軌道面31の外径D2より大きく設定されている。即ち、折れ込み部34は、軸方向から見て玉11とオーバーラップし、(Di-D2)/2のかかり代δ2が設けられている。
 本実施形態の外輪20及び内輪30によれば、外輪軌道面21に連続して形成された外輪延設部23及び折れ込み部24の内周面、及び内輪軌道面31に連続して形成された内輪延設部33及び折れ込み部34の外周面に段差部がないので、外輪20及び内輪30に玉11を組み付ける際に玉11に傷が付きにくい。
 その他の構成及び作用については、第1実施形態のアンギュラ玉軸受10と同様である。
(第3実施形態)
 次に第3実施形態に係るアンギュラ玉軸受10Bについて、図7を参照して説明する。
本実施形態のアンギュラ玉軸受10Bにおいても、外輪20の外輪延設部23と、内輪30の内輪延設部33の形状が、第1実施形態のアンギュラ玉軸受10と異なる。
 第3実施形態では、外輪20の外輪軌道面21と折れ込み部24との間、及び内輪30の内輪軌道面31と折れ込み部34とのに段差部を有さず、外輪軌道面21が形成される部分と外輪延設部23が同じ板厚であり、また、内輪軌道面31が形成される部分と内輪延設部33が同じ板厚になっている。
 そして、外輪20の外輪延設部23が、外輪軌道面21の最大径近傍からテーパ状に縮径されて折れ込み部24が形成されている。また、内輪30の内輪延設部33が、内輪軌道面31の最小径近傍からテーパ状に拡径されて折れ込み部34が形成されている。これにより、折れ込み部24は、玉11との間にかかり代δ1を有し、折れ込み部34は、玉11との間にかかり代δ2を有している。
 また、本実施形態のアンギュラ玉軸受10Bは、第1実施形態と同様の手法で形成されてもよいが、他の手法で形成することも可能である。
 例えば、外輪20及び内輪30は、合金素材又は鋼素材の板材をプレス加工し、外輪延設部23及び内輪延設部33の径方向への折り曲げを除いて、残りの部分を所望の形状に成形する。
 その後、外輪延設部23及び内輪延設部33を除いて、外輪軌道面21及び内輪軌道面31を含む必要な箇所に、浸炭焼入れ、高周波焼入れなどを含む熱処理を行う。さらに、外輪軌道面21及び内輪軌道面31に、超仕上げ加工(SF)や、バリ取り、スケール取りのためにバレル加工による仕上げ処理が施される。なお、外輪延設部23、内輪延設部33は、上記熱処理を施した後に、軟化処理を施してもよい。
 その後、外輪20及び内輪30に複数の玉11を組み込んだ後、外輪延設部23及び内輪延設部33を径方向に折り曲げるプレス加工を行い、外輪20及び内輪30に折れ込み部24,34を形成してもよい。
 この場合、折れ込み部24,34を含む外輪延設部23及び内輪延設部33の硬度は、外輪軌道面21及び内輪軌道面31の硬度の15~30%となり、外輪軌道面21が形成される部分と外輪延設部23の板厚が同じ、また、内輪軌道面31が形成される部分と内輪延設部33の板厚が同じ場合であっても、外輪軌道面21及び内輪軌道面31の形状や精度に影響を及ぼすことなく、容易に折れ込み部24、34を形成することができる。
 その他の構成及び作用については、第1実施形態のものと同様である。
(第4実施形態)
 次に、図8及び図9を参照して本発明の第4実施形態に係るアンギュラ玉軸受10Cについて説明する。第4実施形態に係るアンギュラ玉軸受10Cでは、外輪延設部23に第2実施形態の折れ込み部24が適用され、内輪延設部33に第1実施形態の折れ込み部34が適用されている。
 具体的に、外輪20は、外輪軌道面21から軸方向一方側に延びる外輪延設部23が設けられ、外輪延設部23の外周面には段差部23aが形成されている。外輪延設部23には、位相が180°異なる2箇所に、玉11との間にかかり代δ1を有する折れ込み部24が形成されている。
 また、外輪20は、外輪軌道面21から軸方向他方側に延びる円筒状の外輪小径部26と、外輪小径部26の軸方向端部から内径側に延びる径方向壁部27と、該径方向壁部27の径方向内端部から軸方向一方側に延びる折り返し部28と、を備える。
 したがって、外輪延設部23と軸方向において反対側の部分は、断面略コの字形に形成されている。また、折り返し部28の一部は、後述する内輪30の折れ込み部34の内径側に、径方向すきまを介して径方向に重なっている。
 内輪30は、内輪軌道面31から軸方向他方側に延びる内輪延設部33が設けられ、内輪延設部33の外周面には段差部33aが形成されている。内輪延設部33には、プレス加工により、その全周に亘って径方向に折り曲げられて、玉11との間にかかり代δ2を有する折れ込み部34が形成されている。
 また、内輪30には、内輪軌道面31から軸方向一方側に延びる内輪大径部36と、内輪大径部36の軸方向端部から外径側に延びる径方向壁部37と、を備える。径方向壁部37は、外輪20の折れ込み部24の軸方向一方側の端面と軸方向に重なっており、径方向壁部37と折れ込み部24の軸方向端面との間に、軸方向すきまである外径側出口すきまC3を形成する。
 外輪20の折り返し部28と、内輪30の折れ込み部34との重なりにより形成される径方向すきまは、内径側入り口すきまC1と、内径側出口すきまC2とを備える。内径側入り口すきまC1は、折り返し部28の軸方向一方側の端部外周面と、折れ込み部34の内周面との間に形成され、内径側出口すきまC2は、折り返し部28の外周面と、折れ込み部34の軸方向他方側の端部の内周面との間に形成される。折り返し部28の外周面は、外径が一定である円筒状に形成され、折れ込み部34の内周面は、軸方向他方側に向かって次第に大径となるテーパ状に形成されているので、内径側出口すきまC2は、内径側入り口すきまC1より大きくなっている(C1<C2)。
 さらに、径方向壁部37と、外輪20の折れ込み部24との軸方向すきまである外径側出口すきまC3は、内径側入り口すきまC1、及び内径側出口すきまC2より大きく設定されている。即ち、各すきまの大きさは、内径側入り口すきまC1、内径側出口すきまC2、及び外径側出口すきまC3の順に大きくなる(C1<C2<C3)。
 内径側入り口すきまC1は、内径側出口すきまC2より小さいので、内径側入り口すきまC1からアンギュラ玉軸受10Cの内部空間に供給される潤滑油量を適量に制御するとともに、内径側出口すきまC2からスムーズにアンギュラ玉軸受10Cの内部に潤滑油を流入させることができる。さらに、折れ込み部34の外周面は、軸方向他方側に向かって次第に大径となるテーパ状に形成されているので、回転輪である内輪30に作用する遠心力により、折れ込み部34の軸方向他方側の端部から、潤滑油を外輪20に向けて振り切ることができる。
 また、外径側出口すきまC3は、内径側出口すきまC2より大きいので、アンギュラ玉軸受10Cの内部の潤滑油は、内部に滞留することなく、スムーズにアンギュラ玉軸受10Cの外部へ排出されて、潤滑油の攪拌抵抗が低減する。このように、潤滑油の油量及び流れを制御することで潤滑油の攪拌抵抗を低減させて低トルク化することができる。
 特に、外輪20の折れ込み部24は、周方向の2箇所以上に形成しているので、外輪20の内周面に付着した潤滑油は、軸方向に沿って延びる外輪延設部23の部分を通って外径側出口すきまC3側へ送ることができる。
 したがって、本実施形態によれば、低コストで製造可能、且つ外輪20及び内輪30と玉11との分離を防止して、取り扱い性が良好であるとともに、潤滑油の油量及び流れを制御することができ、潤滑油の攪拌抵抗を低減させて低トルク化することができるアンギュラ玉軸受10Cを構成することができる。
 その他の構成及び作用については、第1実施形態のものと同様である。
 尚、本発明は、前述した各実施形態及び変形例に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
 上記実施形態では、外輪20及び内輪30のいずれもプレス加工によって成形しているが、本発明は、外輪20及び内輪30の少なくとも一方が、上記実施形態のプレス加工によって成形されるものであればよい。
 以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
(1) 内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面及び前記内輪軌道面の間に接触角を持って転動自在に配置される複数の玉と、
前記複数の玉を周方向に所定の間隔で保持する保持器と、を備え、
 前記外輪及び前記内輪の少なくとも一方の軌道輪が、鋼板のプレス成形品であるアンギュラ玉軸受であって、
 前記軌道輪は、軸方向において、前記玉の中心に対して前記接触角の作用線が前記軌道面を通る側と反対側に向かって、前記軌道面から軸方向に延びる延設部を備え、
 前記延設部は、径方向に折り曲げられた折れ込み部を有し、前記折れ込み部は、全周または周方向の少なくとも2箇所に設けられ、軸方向から見て前記玉とオーバーラップしてかかり代を形成する、
アンギュラ玉軸受。
 この構成によれば、折れ込み部が、軸方向から見て玉とオーバーラップしてかかり代を形成し、また、折れ込み部を含め軌道輪がプレス加工で成形されることで、低コストで製造可能であり、且つ軌道輪と玉との分離を防止して、アンギュラ玉軸受の取り扱い性を向上させることができる。
(2) 前記折れ込み部の周方向長さは、前記玉の周方向ピッチより長い、
(1)に記載のアンギュラ玉軸受。
 この構成によれば、折れ込み部が、常にいずれかの玉と係合するので、軌道輪と玉との分離が防止できる。
(3) 前記折れ込み部の前記かかり代を形成する側の周面の先端部は、3~10°のテーパ角を有するテーパ状に形成される、
(1)又は(2)に記載のアンギュラ玉軸受。
 この構成によれば、折れ込み部の先端部をテーパ状に形成することで、軌道輪への玉の組付けが容易となり、且つ分離し難くできる。
(4) 前記折れ込み部の前記かかり代を形成する側の周面の先端部は、曲面状に面取りされる、
(1)又は(2)に記載のアンギュラ玉軸受。
 この構成によれば、軌道輪への玉の組付けの際、玉を傷つけることが防止できる。
(5) 前記延設部は、前記軌道面と前記折れ込み部との間に段差部を有し、前記段差部は、前記延設部の前記かかり代を形成する側の周面に形成される、
(3)又は(4)に記載のアンギュラ玉軸受。
 この構成によれば、段差部で折り曲げることで折れ込み部を成形することができ、軌道面に及ぼす影響を抑制できる。
(6) 前記延設部は、前記軌道面と前記折れ込み部との間に段差部を有し、前記段差部は、前記延設部の前記かかり代を形成する側と反対側の周面に形成される、
(3)又は(4)に記載のアンギュラ玉軸受。
 この構成によれば、段差部で折り曲げることで折れ込み部を成形することができ、軌道面に及ぼす影響を抑制できる。
(7) 前記段差部は、前記軌道面の肉厚に対して40~75%の肉厚を有する、
(5)又は(6)に記載のアンギュラ玉軸受。
 この構成によれば、軌道面に影響を及ぼすことなく、プレス加工により容易に折れ込み部を成形できる。
(8) 前記軌道面が形成される部分の肉厚と、前記延設部の肉厚とが同じであり、前記延設部の硬度は、前記軌道面が形成される部分の硬度の15~30%の硬度である、
(1)~(4)のいずれか1つに記載のアンギュラ玉軸受。
 この構成によれば、延設部の硬度を、軌道面の硬度の15~30%の硬度に柔らかくすることで、軌道面の肉厚と延設部の肉厚とが同じであっても、折れ込み部を容易に成形できる。
(9) 前記外輪は、軸方向において、前記玉の中心に対して前記接触角の作用線が前記外輪軌道面を通る側と反対側である軸方向一方側に向かって、前記外輪軌道面から軸方向に延びる外輪延設部と、前記外輪軌道面に対して軸方向他方側に延びる外輪小径部と、前記外輪小径部の軸方向端部から内径側に延びる径方向壁部と、該径方向壁部の径方向内端部から軸方向一方側に延びる折り返し部と、をさらに備え、
 前記外輪延設部は、周方向の少なくとも2箇所に径方向に折り曲げられた折れ込み部を有し、
 前記内輪は、軸方向において、前記玉の中心に対して前記接触角の作用線が前記内輪軌道面を通る側と反対側に向かって、前記内輪軌道面から軸方向に延びる内輪延設部を備え、
 前記内輪延設部は、全周に亘って径方向に折り曲げられた折れ込み部を有し、
 前記折り返し部は、前記内輪延設部の内周面との間に径方向すきまを有して前記内輪延設部と径方向に重なっており、
 前記折り返し部の軸方向端部の外周面と前記内輪延設部の内周面とで形成される内径側入り口の前記径方向すきまは、前記内輪延設部の軸方向端部の内周面と前記折り返し部の外周面とで形成される内径側出口の前記径方向すきまより小さい、
(1)~(7)のいずれか1つに記載のアンギュラ玉軸受。
 この構成によれば、軌道輪と玉を非分離にでき、且つ、潤滑油の油量及び流れを制御することができ、潤滑油の攪拌抵抗を低減させて低トルク化することができる。
 なお、本出願は、2021年4月13日出願の日本特許出願(特願2021-067849)に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。
10、10A、10B、10C  アンギュラ玉軸受
11  玉
12  保持器
20  外輪(軌道輪)
21  外輪軌道面
23  延設部、外輪延設部
23a、33a   段差部
24、34  折れ込み部
24c    曲面状の面取り部
26  外輪小径部
27  径方向壁部
28  折り返し部
30  内輪(軌道輪)
31  内輪軌道面
33  延設部、内輪延設部
C1  内径側入り口すきま(内径側入り口の径方向すきま)
C2  内径側出口すきま(内径側出口の径方向すきま)
C3  外径側出口すきま(外径側出口の軸方向すきま)
L   接触角の作用線
P   玉の周方向ピッチ
t1、t2  板厚(軌道面が形成される部分の肉厚)
ti、to  板厚(延設部の肉厚)
δ1、δ2  かかり代
θ   接触角

Claims (9)

  1.  内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面及び前記内輪軌道面の間に接触角を持って転動自在に配置される複数の玉と、前記複数の玉を周方向に所定の間隔で保持する保持器と、を備え、
     前記外輪及び前記内輪の少なくとも一方の軌道輪が、鋼板のプレス成形品であるアンギュラ玉軸受であって、
     前記軌道輪は、軸方向において、前記玉の中心に対して前記接触角の作用線が前記軌道面を通る側と反対側に向かって、前記軌道面から軸方向に延びる延設部を備え、
     前記延設部は、径方向に折り曲げられた折れ込み部を有し、前記折れ込み部は、全周または周方向の少なくとも2箇所に設けられ、軸方向から見て前記玉とオーバーラップしてかかり代を形成する、
    アンギュラ玉軸受。
  2.  前記折れ込み部の周方向長さは、前記玉の周方向ピッチより長い、
    請求項1に記載のアンギュラ玉軸受。
  3.  前記折れ込み部の前記かかり代を形成する側の周面の先端部は、3~10°のテーパ角を有するテーパ状に形成される、
    請求項1又は2に記載のアンギュラ玉軸受。
  4.  前記折れ込み部の前記かかり代を形成する側の周面の先端部は、曲面状に面取りされる、
    請求項1又は2に記載のアンギュラ玉軸受。
  5.  前記延設部は、前記軌道面と前記折れ込み部との間に段差部を有し、前記段差部は、前記延設部の前記かかり代を形成する側の周面に形成される、
    請求項3又は4に記載のアンギュラ玉軸受。
  6.  前記延設部は、前記軌道面と前記折れ込み部との間に段差部を有し、前記段差部は、前記延設部の前記かかり代を形成する側と反対側の周面に形成される、
    請求項3又は4に記載のアンギュラ玉軸受。
  7.  前記段差部は、前記軌道面の肉厚に対して40~75%の肉厚を有する、
    請求項5又は6に記載のアンギュラ玉軸受。
  8.  前記軌道面が形成される部分の肉厚と、前記延設部の肉厚とが同じであり、前記延設部の硬度は、前記軌道面が形成される部分の硬度の15~30%の硬度である、
    請求項1~4のいずれか1項に記載のアンギュラ玉軸受。
  9.  前記外輪は、軸方向において、前記玉の中心に対して前記接触角の作用線が前記外輪軌道面を通る側と反対側である軸方向一方側に向かって、前記外輪軌道面から軸方向に延びる外輪延設部と、前記外輪軌道面に対して軸方向他方側に延びる外輪小径部と、前記外輪小径部の軸方向端部から内径側に延びる径方向壁部と、該径方向壁部の径方向内端部から軸方向一方側に延びる折り返し部と、をさらに備え、
     前記外輪延設部は、周方向の少なくとも2箇所に径方向に折り曲げられた折れ込み部を有し、
     前記内輪は、軸方向において、前記玉の中心に対して前記接触角の作用線が前記内輪軌道面を通る側と反対側に向かって、前記内輪軌道面から軸方向に延びる内輪延設部を備え、
     前記内輪延設部は、全周に亘って径方向に折り曲げられた折れ込み部を有し、
     前記折り返し部は、前記内輪延設部の内周面との間に径方向すきまを有して前記内輪延設部と径方向に重なっており、
     前記折り返し部の軸方向端部の外周面と前記内輪延設部の内周面とで形成される内径側入り口の前記径方向すきまは、前記内輪延設部の軸方向端部の内周面と前記折り返し部の外周面とで形成される内径側出口の前記径方向すきまより小さい、
    請求項1~7のいずれか1項に記載のアンギュラ玉軸受。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5940618U (ja) * 1982-09-10 1984-03-15 日本精工株式会社 シエル型スラスト玉軸受
JPS6435117A (en) * 1987-07-17 1989-02-06 Torrington Co Ball bearing assembly
JP2001193745A (ja) 2000-01-11 2001-07-17 Ntn Corp 車輪軸受装置
JP2004197920A (ja) 2002-12-20 2004-07-15 Koyo Seiko Co Ltd 玉軸受
JP2007046636A (ja) * 2005-08-08 2007-02-22 Ntn Corp 車輪用軸受装置
JP2009052709A (ja) 2007-08-29 2009-03-12 Ntn Corp 車輪用軸受およびこれを備えた車輪用軸受装置
JP2019027586A (ja) * 2017-07-27 2019-02-21 日本精工株式会社 クラッチ用軸受
JP2021067849A (ja) 2019-10-24 2021-04-30 日東電工株式会社 光拡散フィルムおよび光拡散フィルムを備える偏光板

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5940618U (ja) * 1982-09-10 1984-03-15 日本精工株式会社 シエル型スラスト玉軸受
JPS6435117A (en) * 1987-07-17 1989-02-06 Torrington Co Ball bearing assembly
JP2001193745A (ja) 2000-01-11 2001-07-17 Ntn Corp 車輪軸受装置
JP2004197920A (ja) 2002-12-20 2004-07-15 Koyo Seiko Co Ltd 玉軸受
JP2007046636A (ja) * 2005-08-08 2007-02-22 Ntn Corp 車輪用軸受装置
JP2009052709A (ja) 2007-08-29 2009-03-12 Ntn Corp 車輪用軸受およびこれを備えた車輪用軸受装置
JP2019027586A (ja) * 2017-07-27 2019-02-21 日本精工株式会社 クラッチ用軸受
JP2021067849A (ja) 2019-10-24 2021-04-30 日東電工株式会社 光拡散フィルムおよび光拡散フィルムを備える偏光板

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