(57)【要約】【課題】部品点数の増加などにより安価効果を損なうことなく充分な防塵性を確保し、しかも内輪、外輪、玉などを組み付けたのちは分離しにくい玉軸受を提供する。【解決手段】本発明の玉軸受は、鋼板をプレス加工して得られる外輪１１および内輪１２と、両者の間に配置される複数の玉１３とを備えている。外輪１１は、軌道部１１ａと、円筒部１１ｂと、径方向内方に延設される折曲部１１ｃとを有している。内輪１２は、軌道部１２ａと、前記外輪１１の折曲部１１ｃの内周端に近接する径方向延設部１２ｂとを有している。そして、外輪１１の折曲部１１ｃおよび内輪１２の径方向延設部１２ｂのうちの少なくとも一方に連なり延設される部分に、外輪１１と内輪１２とを非分離とするための係合部（突起部１２ｃ）を有している。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板をプレス加工して得られる外輪および内輪と、前記外輪および内輪の間に転動自在に配置される複数の玉とを備えた玉軸受であって、
前記外輪が、所定曲率半径を有する軌道部と、その軌道部に連なり軸方向に延設される円筒部と、その円筒部に連なり径方向内方に延設される折曲部とを有し、
前記内輪が、前記外輪の軌道部と対向し所定曲率半径を有する軌道部と、その軌道部に連なり前記外輪の折曲部の内周端に近接するよう延設される径方向延設部とを有し、
前記外輪の折曲部および前記内輪の径方向延設部のうちの少なくとも一方に延設される部分に、外輪と内輪とを非分離とするための係合部を設けたことを特徴とする玉軸受。
【請求項２】
前記係合部が、前記内輪の径方向延設部に連なり、かつ前記外輪の折曲部の内周端よりも外輪の円筒部に近接するよう延設される突起部である請求項１記載の玉軸受。
【請求項３】
前記係合部が、前記内輪の径方向延設部を二等配で径方向外方に変形させてなり、かつ前記外輪の折曲部の内周端よりも外輪の円筒部に近接するよう延設される膨出部である請求項１記載の玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のステアリングコラム、スタータなどに用いられる玉軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、自動車のステアリングコラムやスタータなどには、軸受として、例えばアンギュラ玉軸受、深溝玉軸受といった玉軸受が用いられている。ところが、ステアリングコラムは、自動車の走行中、常に大きな荷重を受けるものではなく、またスタータは自動車のエンジン始動時のみに短時間（概ね１秒程度）高速回転するものであり、耐久性などの要求特性が高くないので、一般の玉軸受では過剰品質となる。そのため、軌道輪として、冷間圧延鋼板等をプレス加工したものを用い、高品質ではないが安価である玉軸受の開発が進められている。
【０００３】
例えば、安価でありながら所定の使用条件を実現するのに充分な性能を持つ、玉の軌道用の球面部とその両側に各々連設された大径円筒部及び小径円筒部とを有する外輪と、上記外輪の球面部に対向する玉の軌道用の球面部とその両側に各々連設された大径円筒部及び小径円筒部とを有する内輪と、内輪の小径円筒部の端部に折り曲げ形成され且つ外輪の小径円筒部の端部に近接するフランジ状の第１密閉部と、外輪の大径円筒部の内周面に圧入され且つ内輪の大径円筒部に近接する円環状の第２密封部とを具備するアンギュラ玉軸受が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２４８０１８号公報（請求項１、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、安価化を目的とした玉軸受では、上記したアンギュラ玉軸受のように部品点数が多いものが多く、充分に安価化を実現しているとはいえない。また、品質をある程度犠牲にしているとはいえ、ステアリングコラムやスタータなどに用いられる玉軸受には、良好な防塵性が要求される。さらに、上記したアンギュラ玉軸受は、ステアリングコラムやスタータなどに組み付ける前に内輪、外輪、玉などの構成部品がばらばらになって紛失してしまったり、また組み付け時に分離しないよう細心の注意を払ったりしなければならないなど取り扱い性に問題があった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、部品点数の増加などにより安価効果を損なうことなく充分な防塵性を確保し、しかも内輪、外輪、玉などを組み付けたのちは分離しにくい玉軸受の提供をその目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の玉軸受は、鋼板をプレス加工して得られる外輪および内輪と、前記外輪および内輪の間に転動自在に配置される複数の玉とを備えた玉軸受であって、前記外輪が、所定曲率半径を有する軌道部と、その軌道部に連なり軸方向に延設される円筒部と、その円筒部に連なり径方向内方に延設される折曲部とを有し、前記内輪が、前記外輪の軌道部と対向し所定曲率半径を有する軌道部と、その軌道部に連なり前記外輪の折曲部の内周端に近接するよう延設される径方向延設部とを有し、前記外輪の折曲部および前記内輪の径方向延設部のうちの少なくとも一方に延設される部分に、外輪と内輪とを非分離とするための係合部を設けたことを特徴としている（請求項１）。
上記の構成によれば、外輪や内輪が鋼板をプレス加工して得られるものであり、また密封性を高める等のための別個の部品を用いていないので、安価な玉軸受となる。しかも、外輪と内輪とを非分離とするための係合部を備えているので、内輪、外輪、玉等の構成部品を組み立てた後は、これら構成部品がばらばらになって紛失してしまう等の不具合がなくなる。また、外輪の折曲部と内輪の径方向延設部とが近接しているので、狭い隙間によるラビリンス効果が得られ、外部から異物が混入するのを抑制することができる。また、外輪の折曲部が径方向内方に延設され、しかもその折曲部の内周端に近接するよう内輪の径方向延設部が形成されているので、コンパクトな玉軸受となり、そのためこの玉軸受を用いる各種機器の省スペース化に寄与できるという利点がある。
ここで、本発明において「係合部」とは、玉軸受の構成部品が分離しないように係合できる部分をいう。
【０００８】
上記の玉軸受において、前記係合部が前記内輪の径方向延設部に連なり、かつ前記外輪の折曲部の内周端よりも外輪の円筒部に近接するよう延設される突起部である場合には（請求項２）、この突起部を外輪の折曲部に係合可能にすれば、各構成部品がばらばらになる等の不具合が確実になくなる。
また、上記の玉軸受において、前記係合部が内輪の径方向延設部を二等配で径方向外方に変形させてなり、かつ前記外輪の折曲部の内周端よりも外輪の円筒部に近接する膨出部である場合には（請求項３）、この膨出部を外輪の折曲部に係合可能にすれば、各構成部品がばらばらになる等の不具合が確実になくなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の玉軸受の一実施形態に係るアンギュラ玉軸受を模式的に示す平面図であり、図２はそのＸ−Ｘ断面図である。また、図３は図１に示すアンギュラ玉軸受の内輪１２を９０°回転させた状態を示す平面図であり、図４はそのＹ−Ｙ断面図である。
このアンギュラ玉軸受は、外輪１１と、内輪１２と、両者の間に転動自在に配置される複数の玉１３と、複数の玉１３を保持するための冠形の保持器１４とから構成される。
【００１０】
外輪１１は、所定曲率半径を有する軌道部１１ａと、その軌道部１１ａに連なり軸方向に延設される円筒部１１ｂと、その円筒部１１ｂに連なり径方向内方に延設される折曲部１１ｃとを有する。折曲部１１ｃは、折り曲げやすいように、軌道部１１ａや円筒部１１ｂよりも若干薄肉になっている。また、折曲部１１ｃには、それぞれ同一形状の切り欠き部１１ｄが二等配（等間隔で対向した状態）で設けられており、内輪１２の突起部１２ｃを通過させることができるようになっている。
このような外輪１１は、例えば、縁部を薄肉にした冷間圧延鋼板などの鋼板を深絞り加工して所定曲率半径となるよう軌道部１１ａを形成した後、底を打ち抜き、さらに上記の薄肉の縁部を折り曲げて折曲部１１ｃを形成するとともに、所定の位置に切り欠き部１１ｄを形成し、その後、浸炭焼入れ、高周波焼入れなどを含む熱処理を行うことにより製造することができる。また、軌道部１１ａの軌道面には、熱処理後にバリ取り、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ている。
【００１１】
内輪１２は、前記外輪１１の軌道部１１ａと対向し所定曲率半径を有する軌道部１２ａと、その軌道部１２ａに連なり前記外輪１１の折曲部１１ｃの内周端に近接するよう延設される径方向延設部１２ｂとを有する。また、径方向延設部１２ｂには、前記外輪１１の折曲部１１ｃの内周端よりも内側に端面が位置し、互いに同一形状の前記突出部１２ｃが二等配（等間隔で対向した状態）でそれぞれ径方向外方に延びて設けられており、この突出部１２ｃは前記外輪１１の折曲部１１ｃに係合可能となっている。さらに、内輪１２は、前記軌道部１２ａに連なり軸方向に延設される円筒部１２ｄを有し、円筒部１２ｄの一部は、保持器１４と接触せず、しかもラビリンス効果が得られるよう、若干薄肉になっている。
このような内輪１２は、例えば、冷間圧延鋼板などの鋼板を深絞り加工して所定曲率半径となるよう軌道部１１ａを形成した後、底を打ち抜き、所定の位置に突起部１２ｃを形成し、その後、浸炭焼入れ、高周波焼入れなどを含む熱処理を行うことにより製造することができる。また、軌道部１２ａの軌道面には、熱処理後にバリ取り、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ている。
【００１２】
本形態に係るアンギュラ玉軸受は、係合部としての突出部１２ｃが設けられているので、例えば、図３および図４に示すように、内輪１２の突出部１２ｃと外輪１１の切り欠き部１１ｄとが９０°ずれるように回転させ、内輪１２の突出部１２ｃが外輪１１の折曲部１１ｃに係合可能にすれば、外輪１１、内輪１２、玉１３、保持器１４がばらばらになって紛失してしまうなどの不具合がなくなる。
また、外輪１１および内輪１２を深絞り加工で製造するとともに、非分離にするための別個の部品を用いず部品点数を増加させていないので、安価な製品となる。さらに、内輪１２の径方向延設部１２ｂと外輪１１の折曲部１１ｃとが近接しているので、狭い隙間によるラビリンス効果により、外部から異物が混入するのを抑制することができる。また、内輪１２と外輪１１とを係合するための突出部１２ｃが外輪１１の折曲部１１ｃよりも玉１３に近い位置（外輪１１の内側）に一体的に形成されているので、コンパクトなアンギュラ玉軸受となっており、そのためこのアンギュラ玉軸受を用いた各種機器の省スペース化にも寄与できるという利点がある。
【００１３】
なお、上記の実施形態において、内輪１２の突起部１２ｃを２つ設けた場合について説明したが、これに限定するものではなく、３つ以上設けても差し支えない。また、複数の突起部１２ｃの形状は全て同一形状である必要がないのも勿論である。
また、外輪１１の切り欠き部１１ｄを２つ設けた場合について説明したが、これに限定するものでなく、３つ以上設けても差し支えない。ただし、防塵性を高めることを考慮すれば切り欠き部１１ｄは少ない方が好ましい。また、複数の切り欠き部１１ｄの形状は、内輪の突起部１２ｃを通過させることが可能であれば特に制限はない。
また、本発明は、上記の態様に限定されるものではなく、例えば、外輪１１に切り欠き部１１ｄを形成しない態様であってもよい。この態様であれば、切り欠き部１１ｄから異物が混入することがないので、防塵性がより高いものとなる。
なお、この態様の場合は、図５に示すように、外輪１１の左右方向から荷重をかけて外輪１１を楕円形状にし、その状態のまま、内輪１２の突起部１２ｃを外輪１１の折曲部１１ｃより内側に挿入し（同図（ａ）参照）、その後荷重を解除して外輪１１を元の形状に戻すことにより組み立てることができる（同図（ｂ）参照）。
また、保持器１４を用いない総玉軸受としてもよい。
【００１４】
図６は本発明のアンギュラ玉軸受の他の実施形態を模式的に示す平面図であり、図７はそのＺ−Ｚ断面図である。このアンギュラ玉軸受は、前記した実施形態に係るアンギュラ玉軸受（図１参照）と比べ、外輪１１の切り欠き部１１ｄを形成せず、係合部として、内輪１２の径方向延設部１２ｂを二等配で径方向外方に変形させてなり、かつ前記外輪１１の折曲部１１ｃの内周端よりも外輪１１の円筒部１１ｂに近接するよう延設される膨出部１２ｅを形成した点で異なる。本態様に係るアンギュラ玉軸受は、外輪１１の左右方向から荷重をかけて外輪１１を楕円形状にし、その状態のまま、内輪１２の膨出部１２ｅを外輪１１の折曲部１１ｃより内側に挿入し、その後荷重を解除して外輪１１を元の形状に戻すことにより組み立てることができる。
【００１５】
本形態に係るアンギュラ玉軸受によれば、内輪１２の膨出部１２ｅが外輪１１の折曲部１１ｃに係合可能であるので、各構成部品がばらばらになるといったことがない。また、外輪１１および内輪１２を深絞り加工で製造するとともに、非分離にするための別個の部品を用いず部品点数を増加させていないので、安価な製品となる。さらに、内輪１２の径方向延設部１２ｂと外輪１１の折曲部１１ｃとが近接しているので、狭い隙間によるラビリンス効果により、外部から異物が混入するのを抑制することができる。また、内輪１２と外輪１１とを係合するための膨出部１２ｅが外輪１１の折曲部１１ｃよりも玉１３に近い位置（外輪１１の内側）に一体的に形成されているので、コンパクトなアンギュラ玉軸受となっており、そのためこのアンギュラ玉軸受を用いた各種機器の省スペース化にも寄与できるという利点がある。
【００１６】
なお、図６に示す実施形態では、外輪１１に切り欠き部を形成しない場合について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、内輪１２の膨出部１２ｅを通過させることが可能な切り欠き部を形成してもよい。この場合には、外輪１１の左右方向から荷重をかけて組み立てを行う必要がなくなるという利点を有する。
【００１７】
上記した各実施形態では内輪１２側に係合部を設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば、外輪１１の折曲部１１ｃの径方向内方に突起部を設けて内輪１２の径方向延設部１２ｂに係合可能にし外輪１１と内輪１２が非分離となるようにしてもよい。この場合、内輪１２を組み付けやすいように内輪１２の径方向延設部１２ｂに上記外輪１１の突起部を通過させるための切り欠き部を設けてもよいのは勿論である。また、外輪１１および内輪１２の両方に係合部を設けても差し支えない。
本発明の玉軸受は、例えば、自動車のステアリングコラム、スタータといった、耐久面などに関し高度な性能が要求されない部位の軸受として好適に用いられる。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の玉軸受によれば、外輪や内輪が鋼板をプレス加工して得られるものであり、また部品点数が少ないので、安価な玉軸受となる。
しかも、外輪と内輪とを非分離とするための係合部を設けたので、各構成部品がばらばらになる等の不具合がなくなる。また、外輪の折曲部と内輪の径方向延設部とが近接しているので、防塵性が高いものとなる。
【００１９】
上記の玉軸受において、前記係合部が前記内輪の径方向延設部に連なり、かつ前記外輪の折曲部の内周端よりも外輪の円筒部に近接するよう延設される複数の突起部である場合（請求項２）、あるいは前記係合部が内輪の径方向延設部を二等配で径方向外方に変形させてなり、かつ前記外輪の折曲部の内周端よりも外輪の円筒部に近接する膨出部である場合（請求項３）には、突起部または膨出部を外輪の折曲部に係合可能にすれば、各構成部品がばらばらになる等の不具合が確実になくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の玉軸受の一実施形態であるアンギュラ玉軸受を模式的に示す平面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ矢視断面図である。
【図３】図１に示すアンギュラ玉軸受の内輪を９０°回転させた状態を示す平面図である。
【図４】図３のＹ−Ｙ矢視断面図である。
【図５】外輪に切り欠き部を形成しない場合の組み立て方法を説明するための模式的な平面図である。
【図６】本発明の玉軸受の一実施形態であるアンギュラ玉軸受を模式的に示す平面図である。
【図７】図６のＸ−Ｘ矢視断面図である。
【符号の説明】
１１    外輪
１１ａ  外輪の軌道部
１１ｂ  外輪の円筒部
１１ｃ  外輪の折曲部
１２    内輪
１２ａ  内輪の軌道部
１２ｂ  内輪の径方向延設部
１２ｃ  内輪の突起部（係合部）
１３    玉
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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【図６】
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【図７】
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