(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の軌道輪間に転動可能に複数の玉を介装してなり、一方の軌道輪が板材を絞り加工することにより成形される玉軸受において、
前記一方の軌道輪は、円筒形リングおよび該円筒形リングの円筒度維持部材としての円板形リングを含み、前記円筒形リングはオーステナイト系ステンレスとされると共に、大径円筒部と、小径円筒部と、この両円筒部間を連絡する軌道部とからなり、その軌道部が絞り加工時にマルテンサイト化され、かつ、前記軌道部に前記玉が斜接してアンギュラ型に構成しているとともに、前記小径円筒部または前記大径円筒部は他方の軌道輪の肩部に微小隙間を有して対向し、
前記一方の軌道輪の板材の軸方向端面に予圧が付与されており、前記円板形リングは前記円筒形リングの周面に圧入嵌合される円筒鍔と円板部を有することを特徴とする玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、少なくとも一方の軌道輪が板材の絞り加工で形成される玉軸受に係り、特にこの絞り加工される軌道輪の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の玉軸受としては、例えば図３に示すようなものがある。図には保持器を用いない総玉軸受を示している。図例の玉軸受では、内輪５０を一般的な軸受鋼で形成し外輪５１を絞り加工により形成しており、内・外輪５０，５１間に複数の玉５２が介入されている。外輪５１は径方向内外に重ねた内リング５３および外リング５４からなり、その軌道部（玉５２が接触する部分）は円筒形に形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来例の場合、外輪５１が絞り加工品であるため、玉５２との接触部分すなわち荷重負荷点の強度が不十分な場合がある。この場合には、外輪５１を構成する内外両リング５３，５４を硬化することにより対処することが考えられるが、この硬化処理のための工数を増やすことから必然的に製造コストアップを余儀なくされる。
【０００４】
また、玉５２は、内輪５０と２点で接触し、外輪５１と１点で接触する３点接触であり、摺り部を伴うため、特にアキシャル荷重が作用した際にがたつきが発生する。
【０００５】
実願昭５２−４３４４７号公報に、絞り加工品である内外輪間に玉を介装してなるアンギュラ玉軸受が開示されている。しかし、予圧の付与または取付けに際しては、軌道部を押圧する必要がある。軌道部の局面に対して押圧するので接触位置が定まらず、所定の予圧を付与するための軸受の位置精度が低いという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑み、絞り加工品となる軌道輪の軌道部の硬化をコストアップすることなく実現できると共に、玉のがたつきを防止でき、かつ、軸受の位置精度を向上できることを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の玉軸受は、一対の軌道輪間に転動可能に複数の玉を介装してなり、一方の軌道輪が板材を絞り加工することにより成形される玉軸受において、前記一方の軌道輪は、円筒形リングおよび該円筒形リングの円筒度維持部材としての円板形リングを含み、前記円筒形リングはオーステナイト系ステンレスとされると共に、大径円筒部と、小径円筒部と、この両円筒部間を連絡する軌道部とからなり、その軌道部が絞り加工時にマルテンサイト化され、かつ、前記軌道部に前記玉が斜接してアンギュラ型に構成しているとともに、前記小径円筒部または前記大径円筒部は他方の軌道輪の肩部に微小隙間を有して対向し、前記一方の軌道輪の板材の軸方向端面に予圧が付与されており、前記円板形リングは前記円筒形リングの周面に圧入嵌合される円筒鍔と円板部を有することに特徴がある。
【０００８】
【作用】
オーステナイト系ステンレスを曲げ加工すると、この曲げ部分がマルテンサイト変態を起こし硬度がアップすることに着目し、本発明ではこれを前述の絞り加工品である軌道輪の軌道部に応用している。つまり、軌道輪の絞り加工と同時にその軌道部が硬化されるから、従来のように硬化処理のための工程をわざわざ増やす必要がなくなる。また、大径円筒部と小径円筒部とを連絡する軌道部に玉が斜接するアンギュラ型に構成していることで、ラジアル荷重とアキシャル荷重とを受けることができ、玉のがたつきを防止できる。また、一方の軌道輪の小径円筒部または大径円筒部は他方の軌道輪の肩部に微小隙間を有して対向するから、ラビリンスとして密封性を高めることができる。また、一方の軌道輪の板材の軸方向端面に予圧が付与されているので、所定の予圧を付与することが容易となる。さらに、一方の軌道輪の円筒形リングの周面に、円筒度維持部材としての円板形リングを圧入嵌合したので、軌道輪の円筒度を適正に維持することができる。
【０００９】
【実施例】
図１に本発明の一実施例を示している。ここでは保持器を用いない総玉軸受を例に挙げている。図中、１は内輪、２は外輪、３は玉である。内輪１は軸受鋼で形成されており、外輪２はオーステナイト系ステンレス（例えばＳＵＳ３０４）からなる板材を絞り加工することにより形成されている。
【００１０】
この外輪２は、円筒形リング４および円板形リング５の二つの要素からなる。円筒形リング４は軸方向途中で円弧の１／４程度の部分円弧状の軌道部４ａが屈曲形成されており、円板形リング５は外周側に軸方向に外方に向かう円筒鍔５ａが形成されている。この円筒形リング４の大径円筒部４ｂの内周に円板形リング５の円筒鍔５ａが圧入嵌合されることにより組み合わされている。円筒鍔５ａにより外輪２の大径円筒部４ｂの円筒度は適正に維持される。なお、円筒形リング４に対する円板形リング５の圧入しろにより、玉３の遊びすなわち転がり軸受の内部隙間を調整することができる。さらに、円板形リング５の円板部５ｂは玉３と非接触配置されている。したがって、玉３は外輪軌道部４ａと内輪１との間に所定予圧でもって配置されることになり、従来の軸受のように３点接触状態は回避され摺り部を伴わない。円板部５ｂの内周端は内輪１に近接し、ラビリンス密封部を形成している。
【００１１】
ところで、外輪２の円筒形リング４において部分円弧状の軌道部４ａは、絞り加工により得られるものであり、絞り加工の際に、この軌道部４ａおよびその周壁の屈曲部分がマルテンサイト変態を起こして硬化されている。オーステナイト系ステンレスの硬さは生材でＨｖ３００以下であるが、マルテンサイト変態によりＨｖ４００程度にと飛躍的に向上することになる。
【００１２】
このような玉軸受は、例えば図２に示すような形態で使用される。図中、Ａ，Ｂは玉軸受、６はハウジング、７は回転軸、８は波ばね、９は押さえリングである。つまり、回転軸７の外周の環状凸部７ａの両側に図１の玉軸受Ａ，Ｂをそれらの各円板形リング５が対向するようにそれぞれ配置し、図中右側の玉軸受Ａの円筒形リング４の小径円筒部４ｃの端面をハウジング６の一端側の径方向内向き鍔６ａに当接させておいて、図中左側の玉軸受Ｂの円筒形リング４の小径円筒部４ｃの端面に波ばね８をあてがい、押さえリング９をハウジング６の他端側の受け座６ｂに装着して波ばね８を圧縮させることにより、両玉軸受Ａ，Ｂに対して予圧を与える。この予圧により両玉軸受Ａ，Ｂの内部隙間が調整されることになる。この場合、両玉軸受Ａ，Ｂにおいて、玉３の内・外輪１，２に対する接触は図中の仮想線のように斜めになる。また、小径円筒部４ｃの端面は軸方向に垂直な切断面で形成されているので、波ばね８やハウジング鍔６ａに対して軸受の位置精度を高くすることができるとともに、小径円筒部４ｃと波ばね８、ハウジング鍔６ａとの接触面積が小さくなり小径円筒部４ｃの全周にわたり均等に予圧を加えることができる。なお、押さえリング９は受け座６ｂに接着剤、ねじなどを用いたりあるいは圧入したりすることにより装着してもよい。
【００１３】
そして、図１の玉軸受において、外輪２の円筒形リング４の小径円筒部４ｃと内輪１の外周面の肩部との間の隙間Ｈを狭くしてここにラビリンス密封部を形成することもできる。なお、図３に示す従来例でも内・外リング５３，５４の端面５３ａ，５４ａと内輪５０の外周面との間にラビリンス密封部を形成できるけれども、従来例の場合だとラビリンス密封部の幅は外輪５１の両リング５２，５３の肉厚分しか確保できない。これに対して、本実施例の場合、ラビリンス密封部の幅を小径円筒部４ｃの軸方向長さに設定できるから、ラビリンス密封部の幅を従来例よりも大きく設定できて、十分な密封効果が得られるようになっている。
【００１４】
なお、本発明は上記実施例のみに限定されない。上記実施例とは逆に、外輪２を軸受鋼で形成し、内輪１をオーステナイト系ステンレスからなる板材を絞り加工により形成してもよい。また、上記実施例では、外輪２を二つの要素（リング４，５）で構成した例を挙げているが、単一の要素で構成することもできる。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、軌道輪の素材をオーステナイト系ステンレスからなる板材とし、それを絞り加工して軌道輪の軌道部をマルテンサイト化させて硬化するようにしている。つまり、軌道輪の絞り加工と同時にその軌道部を硬化することができて、従来のように硬化処理のための工程をわざわざ増やさずに済むから、低廉な玉軸受を構成できるようになる。また、大径円筒部と小径円筒部とを連絡する軌道部に玉が斜接するアンギュラ型に構成していることで、ラジアル荷重とアキシャル荷重とを受けることができ、玉のがたつきを防止できる。また、一方の軌道輪の小径円筒部または大径円筒部は他方の軌道輪の肩部に微小隙間を有して対向するから、ラビリンスとして密封性を高めることができる。また、一方の軌道輪の板材の軸方向端面に予圧が付与されているので、予圧の付与に際して、軸受の位置精度が向上し、安定した予圧の付与が可能になる。さらに、一方の軌道輪の円筒形リングの周面に、円筒度維持部材としての円板形リングを圧入嵌合したので、軌道輪の円筒度を適正に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例の玉軸受の縦断面図。
【図２】  図１の玉軸受の使用形態を示す縦断面図。
【図３】  従来例の玉軸受の縦断面図。
【符号の説明】
１    内輪
２    外輪
３    玉
４    円筒形リング
４ａ  軌道部
４ｂ  大径円筒部
４ｃ  小径円筒部
５    円板形リング
Ｈ    微小隙間
【図１】
0003666509.tif 000002
【図２】
0003666509.tif 000003
【図３】
0003666509.tif 000004