(57)【要約】【課題】ハウジングに組み込んだときに変形を抑制しつつ、軸受の動定格荷重を低下させることなく、適切に動作可能なシェル形針状ころ軸受及びシェル形外輪の製造装置を提供する。【解決手段】シェル形外輪１２において、針状ころ１３ころが転動する軌道面のある中央部１２ｃの肉厚（ｔ）を薄くすることで、かかるシェル形針状ころ軸受の剛性が低下するため、比較的変形しやすいハウジング８にシェル形針状ころ軸受１１を組み込んだ際に、ピストン孔８ｂが変形するなど悪影響を抑制できる。一方、シェル形外輪１２の軸線方向両端部１２ａ，１２ｂが、シェル形外輪１２の内周面に対して、所定の隙間Δ１，Δ２を介在させているので、その肉厚が同じくｔであり且つ長寿命を確保するために針状ころ１３の外径ｄを大きくした場合にも、動作時に針状ころ１３がシェル形外輪１２の折り返された軸線方向両端部１２ａ，１２ｂに乗り上がることを抑制でき、それによりシェル形針状ころ軸受１１の円滑な動作を確保できる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シェル形外輪と、前記シェル形外輪の軌道面に沿って転動自在な複数のころと、前記ころを保持する保持器とを有するシェル形針状ころ軸受において、
前記シェル形外輪は、軸線方向両端部を折り返しており、折り返された前記軸線方向両端部は、前記保持器の半径方向外方で、前記ころの端面に近接しており、且つ前記軸線方向端部以外の前記シェル形外輪の部位に対して、所定の隙間を介在させていることを特徴とするシェル形針状ころ軸受。
【請求項２】
前記軸線方向端部の肉厚は、それ以外の前記シェル形外輪の部位の肉厚と同じである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。
【請求項３】
前記軸線方向端部の肉厚は、それ以外の前記シェル形外輪の部位の肉厚より厚い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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の自動変速機や電装部品等、その他産業機械等に用いられるシェル形針状ころ軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の自動変速機や電装部品等、その他産業機械などにおいて使用されるシェル形針状ころ軸受は、ハウジングと軸との間の空間が狭くても組み込むことができるため、装置全体のコンパクト化を図れるというメリットがある。
【０００３】
ところで、特開２０００−２２５０に、カーエアコン用コンプレッサに用いられると好適なシェル形針状ころ軸受が開示されている。図４は、かかるシェル形針状ころ軸受の断面図である。図４において、シェル形針状ころ軸受１は、円筒状体の軸線方向両端部２ａ、２ｂが半径方向内方に折り返され、内周面に接触した状態に維持されるシェル形外輪２と、シェル形外輪２の内側に全周に亘って複数配置された針状ころ３と、シェル形外輪２の内側に挿入されて針状ころ３を回転自在に支持する保持器４とで構成されている。
【０００４】
この従来技術のシェル形針状ころ軸受１においては、針状ころ３の軸線方向両端に、折り返したシェル形外輪２の両端部２ａ、２ｂを対向させ、針状ころ３及び保持器４の軸線方向の抜けを防止している。又、シェル形外輪２の軸線方向両端部２ａ、２ｂを折り返すことで、軸受外部からころ３及びシェル形外輪２の内周面に供給される潤滑油量を極力確保するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来技術のシェル形針状ころ軸受１には、以下に述べるような問題がある。図５は、シェル形針状ころ軸受１を、例えばカーエアコン用コンプレッサのハウジングに組み込んだ状態で軸線直角方向に切断した図である。図５を参照して、かかる問題について説明する。
【０００６】
図５において、円筒状のハウジング８は、中央に軸受孔８ａを有し、その周囲に４つのピストン孔８ｂを等間隔に形成している。軸受孔８ａ内に軸９に嵌合させたシェル形針状ころ軸受１を圧入することで組み付けが行われるが、かかる場合、コンプレッサの能力を確保しつつ、なるべくハウジング８の外径を抑えるには、軸受孔８ａとピストン孔８ｂとの間隔を狭める必要がある。すると、この部分の剛性が低下し、シェル形外輪２の肉厚ｔ（図４）が比較的厚く剛性が高い場合には、外径のバラツキによっては、図５の矢印Ａで示すように、ピストン孔８ｂ内周面におけるハウジング８の軸線側が無視できない程度に出っ張ってしまい、真円度が悪化して、内部で摺動するピストン等と干渉する恐れがある。
【０００７】
かかる不具合を回避するために、シェル形針状ころ軸受１の外径寸法公差を抑えると、その製造コストが増大するという問題が生じる。そこで、本発明者は、シェル形外輪２の肉厚ｔ（図４）を薄くして、その剛性を低下させることで、組み付け時にピストン孔８ｂの変形を抑制することを見いだした。しかし、肉厚ｔを薄くした場合、シェル形外輪２の両端部２ａ、２ｂを折り返したときに、針状ころ３の端面に当接する部分の厚さも薄くなり、シェル形針状ころ軸受１の動作時に、軌道面に沿って転動する針状ころ３が端部２ａに乗り上がり、動作不良を生じさせる恐れがあることが分かった。このような不具合を回避するには、針状ころ３の外径ｄ（図４）を小さくすることが考えられるが、それにより軸受の動定格荷重が低下し、寿命が短くなるという問題がある。
【０００８】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであって、ハウジングに組み込んだときに変形を抑制しつつ、軸受の動定格荷重を低下させることなく、適切に動作可能なシェル形針状ころ軸受及びシェル形外輪の製造装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のシェル形針状ころ軸受は、
シェル形外輪と、前記シェル形外輪の軌道面に沿って転動自在な複数のころと、前記ころを保持する保持器とを有するシェル形針状ころ軸受において、
前記シェル形外輪は、軸線方向両端部を折り返しており、折り返された前記軸線方向両端部は、前記保持器の半径方向外方で、前記ころの端面に近接しており、且つ前記軸線方向端部以外の前記シェル形外輪の部位に対して、所定の隙間を介在させていることを特徴とする。
【００１０】
【作用】
本発明のシェル形針状ころ軸受によれば、前記ころが転動する軌道面のある部位（一般的には中央部）の肉厚を薄くすることで、かかるシェル形針状ころ軸受の剛性が低下するため、比較的変形しやすいハウジング等に前記シェル形針状ころ軸受を組み込んだ場合にも、ハウジングの変形等の悪影響を抑制できる。一方、前記シェル形外輪は、軸線方向両端部を折り返しており、折り返された前記軸線方向両端部は、前記保持器の半径方向外方で、前記ころの端面に近接しており、且つ前記軸線方向端部以外の前記シェル形外輪の部位（例えば軌道面を延長した内周面）に対して、所定の隙間を介在させているので、長寿命を確保するために前記針状ころの外径を大きくした場合にも、動作時に前記針状ころが前記シェル形外輪の折り返された端部に乗り上がることを抑制でき、それによりシェル形針状ころ軸受の円滑な動作を確保できる。
【００１１】
更に、前記軸線方向端部（少なくとも一方の端部）の肉厚が、それ以外の前記シェル形外輪の部位の肉厚と同じであってもよいが、前記軸線方向端部の肉厚が、それ以外の前記シェル形外輪の部位の肉厚より厚いと、前記針状ころが前記軸線方向端部に更に乗り上がりにくくなるので好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、第１の実施の形態にかかるシェル形針状ころ軸受の断面図である。図２は、本実施の形態にかかるシェル形針状ころ軸受を、例えばカーエアコン用コンプレッサのハウジングに組み込んだ状態で軸線直角方向に切断した図である。図１において、シェル形針状ころ軸受１１は、円筒状体の軸線方向両端部１２ａ，１２ｂが半径方向内方に折り返されたシェル形外輪１２と、シェル形外輪１２の内側に全周に亘って複数配置された針状ころ１３と、シェル形外輪１２の内側に挿入されて針状ころ１３を回転自在に支持する保持器１４とで構成されている。
【００１３】
本実施の形態のシェル形針状ころ軸受１１において、保持器１４の半径方向外方において、針状ころ１３の軸線方向両端に、折り返したシェル形外輪１２の軸線方向両端部１２ａ，１２ｂを対向させ、針状ころ１３及び保持器１４の軸線方向の抜けを防止している。又、シェル形外輪１２の軸線方向両端部１２ａ，１２ｂを折り返すことで、軸受外部からころ１３及びシェル形外輪１２の内周面に供給される潤滑油量を極力確保するようになっている。
【００１４】
特に、図１に示すように、本実施の形態にかかるシェル形外輪１２は、軸線方向両端部１２ａ，１２ｂと、それ以外のシェル形外輪１２の部位（軌道面を延長した内周面）に対して、所定の隙間（図１で左のボトム側端部１２ａの隙間がΔ１，右のカール側端部１２ｂの隙間がΔ２，但しΔ１＝Δ２でも良い）を介在させている。
【００１５】
図２に示すように、円筒状のハウジング８の軸受孔８ａ内に嵌合させたシェル形針状ころ軸受１１に、軸９を圧入することで組み付けが行われるが、シェル形外輪１２において、針状ころ１３が転動する軌道面のある中央部１２ｃの肉厚（ｔ）を薄くすることで、かかるシェル形針状ころ軸受の剛性が低下するため、比較的変形しやすいハウジング８にシェル形針状ころ軸受１１を組み込んだ際に、ピストン孔８ｂが変形するなど悪影響を抑制できる。一方、シェル形外輪１２の軸線方向両端部１２ａ，１２ｂは、シェル形外輪１２の内周面に対して、所定の隙間Δ１，Δ２を介在させているので、その肉厚が同じくｔであり且つ長寿命を確保するために針状ころ１３の外径ｄを大きくした場合にも、動作時に針状ころ１３がシェル形外輪１２の折り返された軸線方向両端部１２ａ，１２ｂに乗り上がることを抑制でき、それによりシェル形針状ころ軸受１１の円滑な動作を確保できる。
【００１６】
図３は、第２の実施の形態にかかるシェル形針状ころ軸受の断面図である。本実施の形態は、第１の実施の形態に対し、シェル形外輪の形状のみが異なるため、共通する構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００１７】
第１の実施の形態においては、折り返した軸線方向両端部１２ａ、１２ｂも含め、シェル形外輪１２の肉厚ｔは一定であったが、本実施の形態にかかるシェル形針状ころ軸受１１’においては、図３に示すように、シェル形外輪１２’の折り返した軸線方向端部１２ａ’（図３で左側）の肉厚ｔ１は、軌道面の部位の肉厚ｔよりも厚く（ｔ１＞ｔ）なっているので、内周面との隙間と相まって、針状ころ１３がシェル形外輪１２’の折り返された端部１２ａ’に乗り上がることをより効果的に抑制できる。図３で右側の折り返した軸線方向端部１２ｂ’も同様に肉厚を増大させて良い。このように肉厚が部位によって異なるシェル形外輪１２’は、形状を調整したダイスとパンチを用いて絞り加工を行うことで得ることができる。
【００１８】
尚、所定の隙間Δ１，Δ２を一定に維持するため、各軸線方向端部１２ａ（１２ａ’）と、シェル形外輪１２（１２’）の内周面との間に、樹脂や金属からなる環状の部材１６を挟み込むようにしても良い。
【００１９】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、その発明の範囲内で変更・改良が可能であることはもちろんである。
【００２０】
【発明の効果】
本発明のシェル形針状ころ軸受によれば、前記ころが転動する軌道面のある部位（一般的には中央部）の肉厚を薄くすることで、かかるシェル形針状ころ軸受の剛性が低下するため、比較的変形しやすいハウジング等に前記シェル形針状ころ軸受を組み込んだ場合にも、ハウジングの変形等の悪影響を抑制できる。一方、前記シェル形外輪は、軸線方向両端部を折り返しており、折り返された前記軸線方向両端部は、前記保持器の半径方向外方で、前記ころの端面に近接しており、且つ前記軸線方向端部以外の前記シェル形外輪の部位に対して、所定の隙間を介在させているので、長寿命を確保するために前記針状ころの外径を大きくした場合にも、動作時に前記針状ころが前記シェル形外輪の折り返された端部に乗り上がることを抑制でき、それによりシェル形針状ころ軸受の円滑な動作を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態にかかるシェル形針状ころ軸受の断面図である。
【図２】本実施の形態にかかるシェル形針状ころ軸受を、例えばカーエアコン用コンプレッサのハウジングに組み込んだ状態で軸線直角方向に切断した図である。
【図３】第２の実施の形態にかかるシェル形針状ころ軸受の断面図である。
【図４】従来技術にかかるシェル形針状ころ軸受の断面図である。
【図５】従来技術にかかるシェル形針状ころ軸受を、例えばカーエアコン用コンプレッサのハウジングに組み込んだ状態で軸線直角方向に切断した図である。
【符号の説明】
１１　シェル形針状ころ軸受
１２　シェル形外輪
１３　針状ころ
１４　保持器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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