シェル形針状ころ軸受の外輪
【課題】シェル形針状ころ軸受の小サイズ化によってハウジングとの間の摩擦が減少しても、圧入代を増やす方法によることなく、クリープを生じないようにしたシェル形針状ころ軸受を提供することである。
【解決手段】胴部１３の両端部に内向きのつば縁１４ａ、１４ｂが設けられたシェル形針状ころ軸受の外輪において、製造工程上先に形成される板厚の大きい方のつば縁１４ａに凹部１７を設け、前記凹部１７をハウジングの凸部に係合させることによりクリープを防止する構成とした。
【解決手段】胴部１３の両端部に内向きのつば縁１４ａ、１４ｂが設けられたシェル形針状ころ軸受の外輪において、製造工程上先に形成される板厚の大きい方のつば縁１４ａに凹部１７を設け、前記凹部１７をハウジングの凸部に係合させることによりクリープを防止する構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シェル形針状ころ軸受の外輪、これを用いたシェル形針状ころ軸受及びシェル形針状ころ軸受装置に関し、特に、ハウジングに対する回り止め構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シェル形針状ころ軸受は、その外輪をハウジングの内径面に一定の締め代をもって圧入され、圧入による摩擦によってハウジングに対する回り止めが図られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−４０５１号公報（コラム００１３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、自動車の省スペース化の進展に伴い、自動車の各部に使用される軸受についても小サイズ化の要求が厳しくなっている。シェル形針状ころ軸受について、これが実際に小サイズ化された場合、外輪とハウジングとの接触面積が減少するため摩擦が減少し、クリープ発生の原因となる問題が生じる。摩擦を増大させるために圧入代を増やすと、外輪軌道面が変形して形状精度に悪影響を及ぼす懸念がある。
【０００５】
そこで、この発明は、小サイズ化によって摩擦が減少しても、圧入代を増やす方法によることなく、クリープ防止機能を発揮し得るシェル形針状ころ軸受の外輪を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の課題を解決するために、この発明は、胴部の両端部に内向きのつば縁が設けられたシェル形針状ころ軸受の外輪において、前記いずれか一方のつば縁にハウジングとの係合部が設けられた構成としたものである。
【０００７】
前記両方のつば縁はそれぞれの板厚に差があり、厚い方のつば縁に前記の係合部が設けられた構成をとることができる。
【０００８】
前記係合部が、前記つば縁の内周縁から外周縁に一定幅だけ寄った位置に設けられることにより、係合部の内側に一定幅のリング部が残された構成をとることができる。リング部によりつば縁の剛性が保持される。
【０００９】
前記係合部が凹部により形成され、その凹部の深さのつば縁の板厚に対する割合が５〜５０％であることが望ましい。前記範囲に設定することにより、凹部に対応した軌道面に生じる凹部の膨出量を一定以下に低く抑えることができる。
【００１０】
前記のつば縁の肩部がアール形状を有し、前記凹部の径方向の壁面となる対向した端面が前記肩部に達し、その端面が肩部のアール形状に従い外径方向に至るに従い低くなり端部において消滅する形状をなし、前記凹部が外径方向に開放されている構成をとることができる。凹部が外径方向に開放されていると、ハウジングの外径面から打ち込んだピンを係合させる回り止め手段をとる場合に便利である。
【００１１】
なお、前記構成の外輪に針状ころを組み込んだ針状ころ軸受、その針状ころ軸受をハウジングに収納した針状ころ軸受も本出願の発明に含まれる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、この発明に係るシェル形針状ころ軸受の外輪及びその外輪を用いたシェル形針状ころ軸受は、ハウジングに圧入された場合に、外輪のつば縁に設けられた係合部とハウジング側係合部との係合により、外輪のハウジングに対する回り止めとなり外輪のクリープが防止される。
【００１３】
外輪のつば縁に設けられる係合部の具体例として、つば縁に凹部を設ける場合、その凹部の深さの板厚に対する割合を５〜５０％に設定することにより、ハウジングに対する係合機能を維持しつつ、軌道面側への膨出による精度の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１（ａ）は、実施形態１の断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の一部拡大断面図である。
【図２】図２は、実施形態１の外輪の斜視図である。
【図３】図３は、図２の変形例の一部を示す斜視図である。
【図４】図４は、板厚に対する溝深さの割合と、内部膨出量の関係を示すグラフである。
【図５】図５は、実施形態２の一部を示す断面図である。
【図６】図６は、実施形態２の他の例の一部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
[実施形態１]
【００１６】
図１から図３に示した実施形態１のシェル形針状ころ軸受１１の外輪１２は、円筒状の胴部１３の両端部にそれぞれ内向きのつば縁１４ａ、１４ｂが屈曲形成されている。胴部１３の内径面に形成された軌道面１３ａに針状ころ１５が組み込まれる。針状ころ１５を一定間隔に保持する保持器を用いる場合と、図示のように、保持器を用いない、いわゆる総ころ型の場合がある。
【００１７】
外輪１２は、鋼板に絞り工程を含むプレス加工を施すことにより製作され、一方のつば縁１４ａは、鋼板をカップ状に絞り成形したのち、底面の外周に沿った部分を残し中央部分を打ち抜くトリミングを施すことにより形成される。つば縁１４ａを形成するその他の方法として、円筒状に形成したシェル素材の一端部に曲げ加工を施すことによってつば縁１４ａを形成する方法がある。
【００１８】
他方のつば縁１４ｂは、胴部１３の内径面の軌道面１３ａに針状ころ１５を組み込んだのち、開口端部に縁曲げを施すことにより形成される。製作工程上、前記一方のつば縁１４ａが先に加工され、その後に他方のつば縁１４ｂが加工されることになる。後から加工されるつば縁１４ｂの板厚は、縁曲げの容易さを考慮して、先に加工されるつば縁１４ａに比べ薄く形成されている。各つば縁１４ａ、１４ｂの外周部分は、アール形状をもつ肩部１８となっている。
【００１９】
先に加工されるつば縁１４ａの外表面にハウジング１６（図５参照）に対する係合部としての凹部１７が設けられる。凹部１７はつば縁１４ａの全周の等配位置の４個所に設けられる（図２参照）。
【００２０】
凹部１７は、つば縁１４ａの内周縁から所定幅ｗのリング部１９（図１、図２参照）を残した部分から肩部１８の中程に渡る範囲に形成され、内周に沿った内側面２０と、周方向に対向した端面２１の３壁面に囲まれている。端面２１は肩部１８のアール形状に従って外径側に至るに従い低くなり、端部において消滅している。このため内側面２０に対向した外側面は無く、外側面が無いことにより凹部１７は外径方向に開放されている。リング部１９を残すことによりつば縁１４ａの剛性が保たれている。
【００２１】
図３に示したように、凹部１７を全周の３個所に設け、各凹部１７の内側面２０と端面２１とのコーナ部をアール形状にする場合もある。
【００２２】
前記の凹部１７の深さｄが板厚Ｄに比べて深くなると、凹部１７に対応した内面部分に膨出部２２（図１（ｂ）参照）が生じる。その膨出量δが一定以上に高くなると軌道面１３ａの面精度が劣化する。
【００２３】
図４は、板厚Ｄに対する凹部１７の深さｄの割合（ｄ／Ｄ）と、内部膨出量δの関係を、３種類の板厚について測定した結果を示す。ｄ／Ｄが５０％を越えると、内部膨出量が０．０５以上となり、軌道面１３ａの面精度を劣化させる。凹部１７本来の回り止め機能を維持するために、少なくとも５％は維持しなければならないので、ｄ／Ｄは５〜５０％が好ましい範囲となる。
[実施形態２]
【００２４】
実施形態２は、図５及び図６に示したように、前記のシェル形針状ころ軸受１１と、これを内部に圧入したハウジング１６とにより構成されたシェル形針状ころ軸受装置２５に関するものである。
【００２５】
ハウジング１６の内面には、外輪１２の各凹部１７に対向したハウジング側係合部としての凸部２３が設けられており、針状ころ軸受１１の圧入の際に、その凸部２３が外輪１２の凹部１７に係合される。その係合により、外輪１２のハウジング１６に対するクリープが確実に防止される。
【００２６】
図６の場合は、前記の凸部２３に代えて、ピン２４をハウジング１６の外径側から内径側に突き出すように打ち込み、凹部１７に対しその外径側から係合させたものである。前述のように、凹部１７は外径側の一面が開放されているので、ピン２４を外径側から打ち込むことができる。
【符号の説明】
【００２７】
１１ 針状ころ軸受
１２ 外輪
１３ 胴部
１３ａ 軌道面
１４ａ、１４ｂ つば縁
１５ 針状ころ
１６ ハウジング
１７ 凹部
１８ 肩部
１９ リング部
２０ 内側面
２１ 端面
２２ 膨出部
２３ 凸部
２４ ピン
２５ シェル形針状ころ軸受装置
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シェル形針状ころ軸受の外輪、これを用いたシェル形針状ころ軸受及びシェル形針状ころ軸受装置に関し、特に、ハウジングに対する回り止め構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シェル形針状ころ軸受は、その外輪をハウジングの内径面に一定の締め代をもって圧入され、圧入による摩擦によってハウジングに対する回り止めが図られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−４０５１号公報（コラム００１３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、自動車の省スペース化の進展に伴い、自動車の各部に使用される軸受についても小サイズ化の要求が厳しくなっている。シェル形針状ころ軸受について、これが実際に小サイズ化された場合、外輪とハウジングとの接触面積が減少するため摩擦が減少し、クリープ発生の原因となる問題が生じる。摩擦を増大させるために圧入代を増やすと、外輪軌道面が変形して形状精度に悪影響を及ぼす懸念がある。
【０００５】
そこで、この発明は、小サイズ化によって摩擦が減少しても、圧入代を増やす方法によることなく、クリープ防止機能を発揮し得るシェル形針状ころ軸受の外輪を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の課題を解決するために、この発明は、胴部の両端部に内向きのつば縁が設けられたシェル形針状ころ軸受の外輪において、前記いずれか一方のつば縁にハウジングとの係合部が設けられた構成としたものである。
【０００７】
前記両方のつば縁はそれぞれの板厚に差があり、厚い方のつば縁に前記の係合部が設けられた構成をとることができる。
【０００８】
前記係合部が、前記つば縁の内周縁から外周縁に一定幅だけ寄った位置に設けられることにより、係合部の内側に一定幅のリング部が残された構成をとることができる。リング部によりつば縁の剛性が保持される。
【０００９】
前記係合部が凹部により形成され、その凹部の深さのつば縁の板厚に対する割合が５〜５０％であることが望ましい。前記範囲に設定することにより、凹部に対応した軌道面に生じる凹部の膨出量を一定以下に低く抑えることができる。
【００１０】
前記のつば縁の肩部がアール形状を有し、前記凹部の径方向の壁面となる対向した端面が前記肩部に達し、その端面が肩部のアール形状に従い外径方向に至るに従い低くなり端部において消滅する形状をなし、前記凹部が外径方向に開放されている構成をとることができる。凹部が外径方向に開放されていると、ハウジングの外径面から打ち込んだピンを係合させる回り止め手段をとる場合に便利である。
【００１１】
なお、前記構成の外輪に針状ころを組み込んだ針状ころ軸受、その針状ころ軸受をハウジングに収納した針状ころ軸受も本出願の発明に含まれる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、この発明に係るシェル形針状ころ軸受の外輪及びその外輪を用いたシェル形針状ころ軸受は、ハウジングに圧入された場合に、外輪のつば縁に設けられた係合部とハウジング側係合部との係合により、外輪のハウジングに対する回り止めとなり外輪のクリープが防止される。
【００１３】
外輪のつば縁に設けられる係合部の具体例として、つば縁に凹部を設ける場合、その凹部の深さの板厚に対する割合を５〜５０％に設定することにより、ハウジングに対する係合機能を維持しつつ、軌道面側への膨出による精度の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１（ａ）は、実施形態１の断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の一部拡大断面図である。
【図２】図２は、実施形態１の外輪の斜視図である。
【図３】図３は、図２の変形例の一部を示す斜視図である。
【図４】図４は、板厚に対する溝深さの割合と、内部膨出量の関係を示すグラフである。
【図５】図５は、実施形態２の一部を示す断面図である。
【図６】図６は、実施形態２の他の例の一部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
[実施形態１]
【００１６】
図１から図３に示した実施形態１のシェル形針状ころ軸受１１の外輪１２は、円筒状の胴部１３の両端部にそれぞれ内向きのつば縁１４ａ、１４ｂが屈曲形成されている。胴部１３の内径面に形成された軌道面１３ａに針状ころ１５が組み込まれる。針状ころ１５を一定間隔に保持する保持器を用いる場合と、図示のように、保持器を用いない、いわゆる総ころ型の場合がある。
【００１７】
外輪１２は、鋼板に絞り工程を含むプレス加工を施すことにより製作され、一方のつば縁１４ａは、鋼板をカップ状に絞り成形したのち、底面の外周に沿った部分を残し中央部分を打ち抜くトリミングを施すことにより形成される。つば縁１４ａを形成するその他の方法として、円筒状に形成したシェル素材の一端部に曲げ加工を施すことによってつば縁１４ａを形成する方法がある。
【００１８】
他方のつば縁１４ｂは、胴部１３の内径面の軌道面１３ａに針状ころ１５を組み込んだのち、開口端部に縁曲げを施すことにより形成される。製作工程上、前記一方のつば縁１４ａが先に加工され、その後に他方のつば縁１４ｂが加工されることになる。後から加工されるつば縁１４ｂの板厚は、縁曲げの容易さを考慮して、先に加工されるつば縁１４ａに比べ薄く形成されている。各つば縁１４ａ、１４ｂの外周部分は、アール形状をもつ肩部１８となっている。
【００１９】
先に加工されるつば縁１４ａの外表面にハウジング１６（図５参照）に対する係合部としての凹部１７が設けられる。凹部１７はつば縁１４ａの全周の等配位置の４個所に設けられる（図２参照）。
【００２０】
凹部１７は、つば縁１４ａの内周縁から所定幅ｗのリング部１９（図１、図２参照）を残した部分から肩部１８の中程に渡る範囲に形成され、内周に沿った内側面２０と、周方向に対向した端面２１の３壁面に囲まれている。端面２１は肩部１８のアール形状に従って外径側に至るに従い低くなり、端部において消滅している。このため内側面２０に対向した外側面は無く、外側面が無いことにより凹部１７は外径方向に開放されている。リング部１９を残すことによりつば縁１４ａの剛性が保たれている。
【００２１】
図３に示したように、凹部１７を全周の３個所に設け、各凹部１７の内側面２０と端面２１とのコーナ部をアール形状にする場合もある。
【００２２】
前記の凹部１７の深さｄが板厚Ｄに比べて深くなると、凹部１７に対応した内面部分に膨出部２２（図１（ｂ）参照）が生じる。その膨出量δが一定以上に高くなると軌道面１３ａの面精度が劣化する。
【００２３】
図４は、板厚Ｄに対する凹部１７の深さｄの割合（ｄ／Ｄ）と、内部膨出量δの関係を、３種類の板厚について測定した結果を示す。ｄ／Ｄが５０％を越えると、内部膨出量が０．０５以上となり、軌道面１３ａの面精度を劣化させる。凹部１７本来の回り止め機能を維持するために、少なくとも５％は維持しなければならないので、ｄ／Ｄは５〜５０％が好ましい範囲となる。
[実施形態２]
【００２４】
実施形態２は、図５及び図６に示したように、前記のシェル形針状ころ軸受１１と、これを内部に圧入したハウジング１６とにより構成されたシェル形針状ころ軸受装置２５に関するものである。
【００２５】
ハウジング１６の内面には、外輪１２の各凹部１７に対向したハウジング側係合部としての凸部２３が設けられており、針状ころ軸受１１の圧入の際に、その凸部２３が外輪１２の凹部１７に係合される。その係合により、外輪１２のハウジング１６に対するクリープが確実に防止される。
【００２６】
図６の場合は、前記の凸部２３に代えて、ピン２４をハウジング１６の外径側から内径側に突き出すように打ち込み、凹部１７に対しその外径側から係合させたものである。前述のように、凹部１７は外径側の一面が開放されているので、ピン２４を外径側から打ち込むことができる。
【符号の説明】
【００２７】
１１ 針状ころ軸受
１２ 外輪
１３ 胴部
１３ａ 軌道面
１４ａ、１４ｂ つば縁
１５ 針状ころ
１６ ハウジング
１７ 凹部
１８ 肩部
１９ リング部
２０ 内側面
２１ 端面
２２ 膨出部
２３ 凸部
２４ ピン
２５ シェル形針状ころ軸受装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
胴部の両端部に内向きのつば縁が設けられたシェル形針状ころ軸受の外輪において、前記いずれか一方のつば縁にハウジングとの係合部が設けられたことを特徴とするシェル形針状ころ軸受の外輪。
【請求項２】
前記両方のつば縁はそれぞれの板厚に差があり、厚い方のつば縁に前記の係合部が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のシェル形針状ころ軸受の外輪。
【請求項３】
前記板厚の厚い方のつば縁が薄い方のつば縁より製造工程上先に形成されたものであることを特徴とする請求項２に記載のシェル形針状ころ軸受の外輪。
【請求項４】
前記係合部が、前記つば縁の内周縁から外周縁に一定幅だけ寄った位置に設けられることにより、係合部の内側に一定幅のリング部が残されたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のシェル形針状ころ軸受の外輪。
【請求項５】
前記係合部が凹部により形成され、その凹部の深さのつば縁の板厚に対する割合が５〜５０％であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のシェル形針状ころ軸受の外輪。
【請求項６】
前記のつば縁の肩部がアール形状を有し、前記凹部の径方向の壁面となる対向した端面が前記肩部に達し、その端面が肩部のアール形状に従い外径方向に至るに従い低くなり端部において消滅する形状をなし、前記凹部が外径方向に開放されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のシェル形針状ころ軸受の外輪。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載のシェル形針状ころ軸受の外輪と、その外輪の軌道面に組み込まれた針状ころとからなることを特徴とするシェル形針状ころ軸受。
【請求項８】
請求項７に記載の針状ころ軸受と、その針状ころ軸受を圧入したハウジングとからなる針状ころ軸受装置において、前記ハウジングの内径面に前記外輪の係合部に係合するハウジング側係合部が設けられたことを特徴とするシェル形針状ころ軸受装置。
【請求項９】
前記ハウジング側係合部が、前記ハウジング内径面に一体に設けられた凸部によって形成されたことを特徴とする請求項８に記載のシェル形針状ころ軸受装置。
【請求項１０】
前記ハウジング側係合部が、前記ハウジングの外径面から内径面に突き出すように打ち込まれたピンによって形成されたことを特徴とする請求項８に記載のシェル形針状ころ軸受装置。
【請求項１】
胴部の両端部に内向きのつば縁が設けられたシェル形針状ころ軸受の外輪において、前記いずれか一方のつば縁にハウジングとの係合部が設けられたことを特徴とするシェル形針状ころ軸受の外輪。
【請求項２】
前記両方のつば縁はそれぞれの板厚に差があり、厚い方のつば縁に前記の係合部が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のシェル形針状ころ軸受の外輪。
【請求項３】
前記板厚の厚い方のつば縁が薄い方のつば縁より製造工程上先に形成されたものであることを特徴とする請求項２に記載のシェル形針状ころ軸受の外輪。
【請求項４】
前記係合部が、前記つば縁の内周縁から外周縁に一定幅だけ寄った位置に設けられることにより、係合部の内側に一定幅のリング部が残されたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のシェル形針状ころ軸受の外輪。
【請求項５】
前記係合部が凹部により形成され、その凹部の深さのつば縁の板厚に対する割合が５〜５０％であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のシェル形針状ころ軸受の外輪。
【請求項６】
前記のつば縁の肩部がアール形状を有し、前記凹部の径方向の壁面となる対向した端面が前記肩部に達し、その端面が肩部のアール形状に従い外径方向に至るに従い低くなり端部において消滅する形状をなし、前記凹部が外径方向に開放されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のシェル形針状ころ軸受の外輪。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載のシェル形針状ころ軸受の外輪と、その外輪の軌道面に組み込まれた針状ころとからなることを特徴とするシェル形針状ころ軸受。
【請求項８】
請求項７に記載の針状ころ軸受と、その針状ころ軸受を圧入したハウジングとからなる針状ころ軸受装置において、前記ハウジングの内径面に前記外輪の係合部に係合するハウジング側係合部が設けられたことを特徴とするシェル形針状ころ軸受装置。
【請求項９】
前記ハウジング側係合部が、前記ハウジング内径面に一体に設けられた凸部によって形成されたことを特徴とする請求項８に記載のシェル形針状ころ軸受装置。
【請求項１０】
前記ハウジング側係合部が、前記ハウジングの外径面から内径面に突き出すように打ち込まれたピンによって形成されたことを特徴とする請求項８に記載のシェル形針状ころ軸受装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−２９１４５（Ｐ２０１３−２９１４５Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６５０８２（Ｐ２０１１−１６５０８２）
【出願日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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