(57)【要約】【課題】外輪の後曲げ工程と高周波焼鈍とシールの芯金とを廃止し、シールの軸方向位置決めを明確化し、保持器の挟み込みなく、製造コストのダウンを図ることを目的とする。【解決手段】針状ころの外径側軌道面となる円筒部２ａの軸方向一端側に途中にシール収納用段部２ｄを有する径方向内向きに屈曲した鍔部２ｂを有し、該円筒部２ａの軸方向他端側に径方向内向きに折り返された鍔部２ｃを有するシェル形外輪１と、シェル形外輪１の径方向内向きに屈曲した鍔部２ｂのシール収納用段部２ｄの内周面側に圧入して装着された環状のシール５と、シェル形外輪１の径方向内向きに折り返された鍔部２ｃから挿入され、一端側が段部２ｄに抜け止めされ、他端側が径方向内向きに折り返された鍔部２ｃに抜け止めされるよう組み付けられた複数のころ３を保持する保持器４とを備えてなるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ころの外径側軌道面となる円筒部の軸方向一端側にシール収納用段部を途中に設けた径方向内向きに屈曲した鍔部を有し、該円筒部の軸方向他端側に径方向内向きに折り返された鍔部を有するシェル形外輪と、
シェル形外輪の径方向内向きに屈曲した鍔部のシール収納用段部の内周面側に圧入して装着された環状のシールと、
シェル形外輪の径方向内向きに折り返された鍔部から挿入され、一端側が前記段部に抜け止めされ、他端側が径方向内向きに折り返された鍔部に抜け止めされるよう組み付けられた複数のころを保持する保持器と、
を備えたことを特徴とするシェル形ころ軸受。
【請求項２】
前記環状のシールは、芯金無しの弾性材で形成され、外径側に前記シェル外輪の段部の内周面に圧入嵌合され、内径側に前記ころの内径側軌道となる軸体に対して接触されるリップとがそれぞれ設けられているこを特徴とする請求項１記載のシェル形ころ軸受。
【請求項３】
円筒部の軸方向一端側に途中にシール収納用段部を有する径方向内向きに屈曲された鍔部を設け、円筒部の軸方向他端側に径方向内向きに折り返された鍔部を設けて構成されたシェル形外輪の全体に焼き入れを行い、焼き入れされたシェル形外輪の径方向内向きに屈曲された鍔部の途中に設けられたシール収納用段部の内周面に環状のシールの胴体部が接触するように該シールを圧入嵌合し、しかる後に複数のころを保持した保持器を組み込み、その保持器の一端側をシール収納用段部に押圧し、保持器に保持されている複数のころの他端側をシェル形外輪の径方向内向きに折り返された鍔部の内端面に嵌合させてシェル形針状ころ軸受を完成させるようにしたシェル形ころ軸受の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば自動車のスタータ用軸受として用いられるシェル形ころ軸受及びシェル形ころ軸受の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のシェル形ころ軸受は、外輪の一端側のみ９０°に先曲げして鍔を形成した状態でころを保持した保持器や芯金付きの環状のシールを組み付け、その後に外輪の他端側を後曲げ加工して鍔を形成し、外輪からの保持器や芯金付きの環状のシールの抜け出しを防止するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−９９１４５号公報（第１頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような従来のシェル形ころ軸受では、外輪の一端側のみ先曲げして鍔を形成した状態でころを保持した保持器や芯金付きの環状のシールを組み付け、その後に外輪の他端側を後曲げ加工して鍔を形成するようにしているため、熱処理後の外輪の後曲げ側のみ、曲げ加工時の割れの発生防止として、再度高周波焼鈍を実施したり、或いは後曲げ部のみ防炭処理するなどして硬度を下げているが、コストを増加させる工程が必要であるという問題があった。
また、外輪の後曲げ側に対するこれらの処理を行うことにより、軌道の硬さ低下による寿命低下や、或いは焼鈍不足での曲げ部割れなど二次的な問題が発生する可能性や、後曲げ側の強度不足による圧入方向が規制される等の問題もあった。
さらに、保持器の端部摺動面がシールと接触するために、接触によるシール損傷を防止すべく環状のシールには芯金が必要となり、その分コストが嵩むという問題があった。
また、環状のシールは外輪の端部まで押し込まれるが、組み込み後の軸方向の位置決めがないために、最悪の場合は保持器の挟み込みが発生するという問題があった。
さらにまた、径の大きいころの場合には、環状のシールも径方向のボリュームが大となるため、材料コストが嵩むという問題もあった。
【０００４】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、外輪の後曲げ工程と高周波焼鈍と環状のシールの芯金とを廃止し、環状のシールの軸方向位置決めを明確化し、保持器の挟み込みなく、製造コストのダウンを図ることができるシェル形ころ軸受及びシェル形ころ軸受の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るシェル形ころ軸受は、ころの外径側軌道面となる円筒部の軸方向一端側にシール収納用段部を途中に設けた径方向内向きに屈曲した鍔部を有し、該円筒部の軸方向他端側に径方向内向きに折り返された鍔部を有するシェル形外輪と、シェル形外輪の径方向内向きに屈曲した鍔部のシール収納用段部の内周面側に圧入して装着された環状のシールと、シェル形外輪の径方向内向きに折り返された鍔部から挿入され、一端側がシール収納用段部に抜け止めされ、他端側が径方向内向きに折り返された鍔部に抜け止めされるよう組み付けられた複数のころを保持する保持器とを備えてなるものである。
前記環状のシールは、芯金無しの弾性材で形成され、外径側に前記シェル外輪のシール収納用段部の内周面に圧入嵌合され、内径側に前記ころの内径側軌道となる軸体に対して接触されるリップとがそれぞれ設けられて構成されている。
【０００６】
本発明に係るシェル形ころ軸受の製造方法は、円筒部の軸方向一端側に途中にシール収納用段部を有する径方向内向きに屈曲された鍔部を設け、円筒部の軸方向他端側に径方向内向きに折り返された鍔部を設けて構成されたシェル形外輪の全体に焼き入れを行い、焼き入れされたシェル形外輪の径方向内向きに屈曲された鍔部の途中に設けられたシール収納用段部の内周面に環状のシールの胴体部が接触するように該シールを圧入嵌合し、しかる後に複数のころを保持した保持器を組み込み、その保持器の一端側をシール収納用段部に押圧し、保持器に保持されている複数のころの他端側をシェル形外輪の径方向内向きに折り返された鍔部の内端面に嵌合させてシェル形針状ころ軸受を完成させるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
以上説明したように、本発明のシェル形ころ軸受及びその製造方法においては、ころの外径側軌道面となる円筒部の軸方向一端側にシール収納用段部を途中に設けた径方向内向きに屈曲した鍔部を有し、該円筒部の軸方向他端側に径方向内向きに折り返された鍔部を有するシェル形外輪と、シェル形外輪の径方向内向きに屈曲した鍔部側に圧入して装着された環状のシールと、シェル形外輪の径方向内向きに折り返された鍔部から挿入され、一端側がシール収納用段部に抜け止めされ、他端側が径方向内向きに折り返された鍔部に抜け止めされるよう組み付けられた複数のころを保持する保持器とを備え、シェル形外輪の径方向内向きに屈曲された鍔部の途中に設けられたシール収納用段部の内周面に環状のシールの胴体部が接触するように該シールを圧入嵌合し、しかる後に複数のころを保持した保持器を組み込み、その保持器の一端側をシール収納用段部に押圧し、保持器に保持されている複数のころの他端側をシェル形外輪の径方向内向きに折り返された鍔部の内端面に嵌合させてシェル形針状ころ軸受を完成させるようにしたので、その後にシェル形外輪の径方向内向きに折り返された鍔部から回転軸を挿入したとしても、環状のシールはシール収納用段部の内周面と回転軸の外周面とによって挟持状態に保持されるため、該シールが芯金無しであってもシール巻き込みが生ぜず、回転軸の引き抜き時に該シールが脱落してしまうことが防止される。
【０００８】
また、焼き入れされたシェル形外輪の径方向内向きに屈曲された鍔部の途中に設けたシール収納用段部の内周側にシールを圧入嵌合し、しかる後に複数のころを保持した保持器を組み込むようにしたので、従来行われていた後曲げ部の高周波焼鈍等の工程の削減によるコストダウンを図ることができる。
さらに、シェル形外輪の全体に焼き入れが行われるので、シェル形外輪の強度や硬さが均一となり、複数のころを保持した保持器を組み込んだシェル形外輪への軸の押し切り圧入が可能となる。
さらに、シール収納用段部の高さの分だけ、環状のシールの直径を小さくででき、ボリュームが低減されてコストダウンを図ることができる。
また、環状のシールは、芯金無しの弾性材で形成され、外径側に前記シェル外輪の段部の内周面に圧入嵌合され、内径側に前記ころの内径側軌道となる軸体に対して接触されるリップとがそれぞれ設けられて構成されているので、コストダウンが図れ、複数のころを保持した保持器の後組が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は本発明の実施の形態１に係るシェル形ころ軸受としてのシェル形針状ころ軸受の断面図、図２は同シェル形針状ころ軸受のシールを示す断面図、図３は同シェル形針状ころ軸受の製造手順を示す工程図である。
この実施の形態１ではシェル形ころ軸受のひとつとして、シェル形針状ころ軸受を示している。
本発明の実施の形態１に係るシェル形針状ころ軸受１は、シェル形外輪２の内部に複数のころとしての針状ころ３を保持した保持器４を収納していると共に、この保持器４の軸方向一側に環状のシール５を組み込んだ構成である。
このシェル形針状ころ軸受１の内周には、図１において二点鎖線で示すように、針状ころ３の内径側軌道となる回転軸６が挿通される。
【００１０】
外輪２は、一枚の金属板をプレス成形することにより円筒形に製作されるものであり、針状ころ３の外径側軌道となる円筒部２ａを有し、この円筒部２ａの軸方向一端側には途中に環状のシール５を収納するためのシール収納用段部２ｄを有して径方向内向きに９０°屈曲された鍔部２ｂが設けられており、円筒部２ａの軸方向他端側には径方向内向きに１８０°屈曲、即ち径方向内向きに折り返された鍔部２ｃが設けられている。
そして、外輪２の径方向内向きに折り返された鍔部２ｃの内径寸法をＡとし、外輪２のの径方向内向きに９０°屈曲された鍔部２ｂの途中のシール収納用段部２ｄのシール収納の内径寸法をＣとし、外輪２に収納される保持器４の外径をＢとし、段部２ｄの軸方向長さ寸法（段部２ｄの内端から鍔部２ｂの内端面までの寸法）をＤとした場合に、これらの寸法が次の関係になるように設定されている。なお、シール収納用段部２ｄの高さはＥとされる。
Ｃ＜Ａ、かつＣ＜Ｂ、Ｄ＞シール５の幅寸法
外輪２の鍔部２ｂはシール５の抜けだしを防止する抜け止めとなっており、シール収納用段部２ｄは保持器４の一端側の抜け出しを防止する抜け止めとなっている。また、外輪２の鍔部２ｃは針状ころ３の他端側の抜けだしを防止する抜け止めとなっている。
【００１１】
針状ころ３は、保持器４の円周に複数箇所設けられたポケット４ａに対して径方向内側に抜け止めされた状態で回転自在に収納されている。
また、環状のシール５は、外径側にシェル形外輪２の鍔１ｂのシール収納用段部２ｄに嵌合される環状の胴体部５ａが設けられ、内径側に回転軸６に対して接触される２つのリップ５ｂが設けられてて構成されている。
かかる環状のシール５は、図２に示すように、芯金無しにしてゴムや樹脂などの弾性材のみで形成されている。
このように、シール５を芯金無しにして弾性材のみで形成しているので、芯金を用いる従来例に比べて製造コストを低減できる。
【００１２】
次に、本発明の実施の形態１に係るシェル形針状ころ軸受１の製造手順を簡単に説明する。
まず、シェル形外輪２は、低炭素鋼をベースとし、円筒形にプレス成形して円筒部２ａを形成する。しかる後に、円筒部２ａの軸方向一端側を曲げ加工して途中にシール収納用段部２ｄを有する径方向内向きに９０°屈曲された鍔部２ｂを設け、さらに円筒部２ａの軸方向一端側を曲げ加工して径方向内向きに１８０°屈曲、即ち径方向内向きに折り返された鍔部２ｃを設ける。なお、プレス成形でシェル形外輪２の円筒部２ａとシール収納用段部２ｄとを一気成形してもよい。
最後に、上記のように両端が曲げ加工されたシェル形外輪２の全体に焼き入れ処理を行い強度と硬さを付与する。なお、焼き入れは、一般に周知であるから、その説明は省略する。
【００１３】
そして、図３の（ａ）に示す焼き入れされたシェル形外輪２の内部に対して、複数のころ３を保持した保持器４と環状のシール５を組み込むものであるが、まず、シェル形外輪２の径方向内向きに９０°屈曲された鍔部２ｂの途中に設けられた段部２ｄの内周側に、図３（ｂ）に示すように、シール５の胴体部５ａが接触するようにシール５を圧入嵌合する。
次に、シェル形外輪２の内部に複数のころ３を保持した保持器４を組み込む。
このとき、保持器４が樹脂製の場合は保持器４の径方向の肉厚があることにより、ころ３を内外径側へ抜け止めした構造とすることができる。この場合は、保持器４にころ３をセットした状態でシェル形外輪２内に組み込むことができる。
保持器４の一端側がシール収納用段部２ｄを押圧した状態で、保持器４に保持されている複数のころ３の他端側をシェル形外輪２の径方向内向きに折り返された鍔部２ｃの内端面に嵌合させる。
そうすると、保持器４に保持されている複数のころ３がシェル形外輪２の各ポケットａに対して径方向内外に抜け止めされた状態で回転自在に収納され、図３の（ｃ）に示すように、シェル形外輪２の内部に対する複数のころ３を保持した保持器４とシール５の組み込みが完了する。
【００１４】
この実施の形態１では、円筒部２ａの軸方向一端側に途中にシール収納用段部２ｄを有する径方向内向きに９０°屈曲された鍔部２ｂを設け、円筒部２ａの軸方向他端側に径方向内向きに折り返された鍔部２ｃを設けて構成されたシェル形外輪２の全体に焼き入れを行い、焼き入れされたシェル形外輪２の径方向内向きに９０°屈曲された鍔部２ｂの途中に設けられたシール収納用段部２ｄの内周面に環状のシール５の胴体部５ａが接触するようにシール５を圧入嵌合し、しかる後に複数の針状ころ３を保持した保持器４を組み込み、その保持器４の一端側をシール収納用段部２ｄに押圧し、保持器４に保持されている複数の針状ころ３の他端側をシェル形外輪２の径方向内向きに折り返された鍔部２ｃの内端面に嵌合させてシェル形針状ころ軸受１を完成させるようにしたので、その後にシェル形外輪２の径方向内向きに折り返された鍔部２ｃから回転軸６を挿入したとしても、環状のシール５はシール収納用段部２ｄの内周面と回転軸６の外周面とによって挟持状態に保持されるため、環状のシール５が芯金無しであってもシール巻き込みが生ぜず、回転軸６の引き抜き時に環状のシール５が脱落してしまうことが防止される。
また、環状のシール５が芯金無しであるので、コストダウンが図れ、複数の針状ころ３を保持した保持器４の後組が可能となる。
また、このとき、Ｃ＜Ａとすることで、シール５のシール収納用段部２ｄへの組み込み時に径方向の変形の必要がなく、スムーズに組み込みができる。なお、環状のシール５が芯金を有するものでも組み込んで使用することができる。
【００１５】
また、焼き入れされたシェル形外輪２の径方向内向きに９０°屈曲された鍔部２ｂの途中に設けたシール収納用段部２ｄの内周側に環状のシール５を圧入嵌合し、しかる後に複数のころ３を保持した保持器４を組み込むようにしたので、従来行われていた後曲げ部の高周波焼鈍等の工程の削減によるコストダウンを図ることができる。
さらに、シェル形外輪２の全体に焼き入れが行われるので、シェル形外輪２の強度が均一となり、複数の針状ころ３を保持した保持器４を組み込んだシェル形外輪２への回転軸６の押し切り圧入が可能となる。
【００１６】
また、Ｃ＜Ｂ，Ｄ＞シール５の幅とすることで、鍔部２ｂの途中に設けたシール収納用用段部２ｄの内周側に環状のシール５を圧入嵌合した場合に、保持器４の端面が環状のシール５と接触することはなく、環状のシール５の芯金の廃止が可能となる。
さらに、シール収納用段部２ｄの高さＥの分だけ、環状のシール５の直径を小さくででき、ボリュームが低減されてコストダウンを図ることができる。
また、本発明のシェル形針状ころ軸受け１は、環状のシール５により外部の異物侵入を確実に防止できるとともに内部の潤滑剤を漏洩させにくくできるので、軸受け性能を長期にわたって安定的に発揮できるなど、長寿命化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１に係るシェル形ころ軸受の断面図。
【図２】同シェル形ころ軸受のシールを示す断面図。
【図３】同シェル形ころ軸受の製造手順を示す工程図。
【符号の説明】
【００１８】
１  シェル形針状ころ軸受、２  外輪、２ａ  外輪の円筒部、２ｂ、２ｃ  鍔部、２ｄ  シール収納用段部、３  針状ころ、４  保持器、４ａ  ポケット、５  シール、５ａ  胴体部、５ｂ  リップ。  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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