(57)【要約】【課題】主に鍔部にコストのかかる軟化処理を施す必要をなくすこと。【解決手段】外輪２の円筒部２１の軸方向一端部に筒部と同時に浸炭熱処理された鍔部２３が設けられる。鍔部の内径側に環状弾性シール８が弾性圧縮状態で嵌め込まれる。鍔部内径をＤ０、保持器の外径をＤ２、保持器に保持されるころの外接円径をＤ３とし、これらがＤ０≧Ｄ２、Ｄ３を満足する関係を有する。【選択図】図１
2004197761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全体が焼入れ硬化されたシェル形外輪が備える鍔部の内径をＤ０、前記シェル形外輪に組み込まれる保持器の外径をＤ２、前記保持器に保持されているころの外接円径をＤ３として、これらが、Ｄ０≧Ｄ２、Ｄ３の関係を満足するように設定されているとともに、前記保持器と鍔部との間には前記鍔部の内径より大きい外径を有する弾性材からなるシールが弾性圧縮状態で装着されている、ことを特徴とするシェル形ころ軸受。
【請求項２】
請求項１に記載のシェル形ころ軸受において、
前記鍔部を軸方向に対して９０度以上当該軸受内方へ曲げ込んでいる、ことを特徴とするシェル形ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シェル形ころ軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シェル形ころ軸受例えば十字軸継手などに用いられるシェル形針状ころ軸受は、一般に、外輪内周側に円筒形保持器や環状シールを挿入してから鍔部を径方向内向きに後曲げ加工してそれらの抜け出しを防止した構造を有する。このような外輪は、従来では、所要の硬さを得るために全体に浸炭焼入れ処理が施されてから、鍔部の後曲げ加工を可能とするため該鍔部に対して高周波焼鈍等の軟化処理が施される(例えば、特許文献１参照。)。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−８９５５０号公報(図１２−図１５)
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記シェル形針状ころ軸受では、鍔部にコストのかかる軟化処理を施す必要がある。環状シールとして後曲げ加工に際して変形しないようにコストのかかる芯金付きのものを使用する必要がある。鍔部の後曲げ加工に際して硬度が低い鍔部にしわや割れが発生する可能性がある。鍔部は硬度が低くて塑性変形しやすいから軸受組み付け対象に対する圧入時に方向性があり、製品として扱いにくい、などの課題がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、全体が焼入れ硬化されたシェル形外輪が備える鍔部の内径をＤ０、前記シェル形外輪に組み込まれる保持器の外径をＤ２、前記保持器に保持されているころの外接円径をＤ３として、これらが、Ｄ０≧Ｄ２、Ｄ３の関係を満足するように設定されているとともに、前記保持器と鍔部との間には前記鍔部の内径より大きい外径を有する弾性材からなるシールが弾性圧縮状態で装着されていることを特徴とするシェル形針状ころ軸受である。
【０００６】
本発明によると、前記関係により鍔部に後曲げ加工を必要としない構造であるから、外輪に浸炭熱処理を施した後に鍔部にコストがかかる高周波焼鈍や防炭処理などの軟化処理を施す必要がない。つまり、その軟化処理工程を削減できることにより、製造コストを大幅に削減できるようになるとともに、鍔部に後曲げ加工するときに割れなどの発生のおそれがない。鍔部は軟化処理されておらず塑性変形しにくい強度が大きいものとなっているから、外輪の両端部に鍔部があっても軸受組み付け対象に対する圧入時に鍔部に方向性を考える必要が無くなり製品として非常に扱いやすくなる。
【０００７】
そして、特に本発明の場合、保持器はその外径が鍔部の内径より小さいから、簡単に外輪に装着できる一方で、鍔部の内径より大きな外径を有する弾性材からなるシールが弾性圧縮状態で装着されているから、保持器はその外径が鍔部の内径より小さいにもかかわらず抜け止めされることになる。特に、シールが弾性材からなるので、芯金付きシールよりもコストがより安く済む。
【０００８】
本発明は、好ましくは、前記鍔部を軸方向に対して９０度以上当該軸受内方へ曲げ込む。こうした場合、シールの組み込み性や抜け止め性が向上するとともに、ハウジングに外輪を組み込むときの鍔部の強度が向上して好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施形態に係るシェル形針状ころ軸受を詳細に説明する。この実施形態のシェル形針状ころ軸受は、例えば十字軸継手の十字軸とヨークとの間に挿入されて十字軸を支持する軸受として使用されるが、その使用対象には限定されない。図１は、本発明の実施形態に係るシェル形針状ころ軸受の断面図、図２は、図１の要部の拡大図である。これらの図を参照して、本発明の実施形態に係るシェル形針状ころ軸受は、シェル形の外輪２、円筒形の保持器４、複数の針状ころ６、および環状の弾性シール８を備える。
【００１０】
外輪２は、円筒部２１と、シール収納部２２と、鍔部２３と、底部２４とを含み、円筒部２１の一方側が底部２４で閉じられた底付きシェル形となっている。保持器４は、周方向等間隔に針状ころ６を収納保持するポケット４１を有し、針状ころ６は、これら各ポケット４１に抜け止めされた状態で１つずつ収納される。
【００１１】
針状ころ６は、各ポケット４１内を径方向内外に若干移動可能な状態で抜け止めされる。針状ころ６を円筒形保持器４の各ポケットに保持させた状態で、針状ころ６を、ポケット４１の内径側に移動させると両者を含む外径は保持器４の外径にほぼ一致させられる。なお、針状ころ６の径方向内方への最大移動位置を二点鎖線で示している。
【００１２】
シール収納部２２は、円筒部２１の軸方向一方側において該円筒部２１に連成され円筒部２１よりもその内径面２６側において薄肉にされて環状弾性シール８を収納できる溝幅を有する環状溝形状になっている。
【００１３】
鍔部２３は、シール収納部２２の軸方向一方側に一体に設けられており、径方向内方に湾曲された形状を有する。鍔部２３は、シール収納部２２よりも薄肉に形成されており、円筒部２１の端部とシール収納部２２との間で弾性シール８の収納に適した溝形状を構成している。
【００１４】
外輪２は、ＳＰＢ２Ｓ等の低炭素鋼からなり、全体に浸炭熱処理されている。つまり、鍔部２３は、二点鎖線で示すようにシール収納部２２方向に延びた状態から折り曲げられ、その後に、外輪２全体が、前記鍔部２３の折り曲げの状態から浸炭熱処理が施されている。上記浸炭熱処理は周知であるから、その説明は省略する。
【００１５】
弾性シール８は、外径形状が円筒面形状とされた芯金無しのゴムや樹脂などの弾性材により構成されている。弾性シール８は、環状の胴体部８１と、この胴体部８１から軸方向一方に向けて肉厚一様とされて延びる径方向外側の環状厚肉部８２と、胴体部８１から軸方向一方側に向かって肉厚一様とされて延びかつ先端に径方向内向きの弾性リップ８３ａを有する径方向内側の環状薄肉部８３とを含む。こうした構造を有する弾性シール８の外径面２５は、シール収納部２２の内径面２６に当接している。なお、弾性シール８の外径面２５の形状は、円筒面形状ばかりでなく、テーパ面形状も考えられる。
【００１６】
弾性シール８は、シール収納部２２に収納されていないときは、二点鎖線で示すような外径を有する。弾性シール８は、シール収納部２２に収納されるとき、その外径面２５は、シール収納部２２の内径面２６により二点鎖線の位置から図示実線のように弾性圧縮され、該内径面２６に全面密着する。弾性シール８の薄肉部８３は、薄肉とされていることで、弾性のリップ８３ａの摺動性や接触性を高めており、その先端のリップ８３ａは外輪２に挿通される不図示の十字軸の外周面に当接することにより当該シェル形針状ころ軸受の内部を外部から密封する。
【００１７】
以上の構成において、鍔部２３の内径をＤ０、円筒部２１の内径をＤ１、保持器４の外径をＤ２とすると、円筒部２１内部に保持器４に針状ころ６を保持させない状態で円筒部２１に保持器４を組み込むときは、これらの間にＤ１≧Ｄ０≧Ｄ２を満足する関係が成立するように、鍔部２３や保持器４が構成されている。
【００１８】
なお、製作公差を考慮する場合には、Ｄ０を鍔部２３の最小内径とみなし、Ｄ２を保持器４の最大外径に真円度０．１ｍｍを加えた値とみなしてもよい。
【００１９】
また、保持器４に針状ころ６が保持されているときは、保持器４に保持された状態での針状ころ６の外接円径をＤ３とすると、Ｄ１≧Ｄ０≧Ｄ３、Ｄ２を満足する関係が成立するように、鍔部２３や保持器４や針状ころ６が構成されている。
【００２０】
この関係においても製作公差を考慮する場合には、Ｄ０を鍔部２３の最小内径とみなし、Ｄ２を保持器４の最大外径に真円度０．１ｍｍを加えた値とみなしてもよい。
【００２１】
このような関係においては、保持器４と針状ころ６とを、鍔部２３を介して、円筒部２１の内部に簡単に組み込むことができる。さらに、弾性シール８を変形させて鍔部２３から嵌め込むことができる。
【００２２】
上述の実施形態の場合、鍔部２３が折り曲げられた状態から保持器４と針状ころ６とを筒部２１内周に挿入することができる構造であるから、外輪２に浸炭熱処理を施した後に鍔部２３にコストのかかる軟化処理を施す必要がない。また、鍔部２３の後曲げ加工が不要であるから、後曲げ加工に際して硬度が低い鍔部２３にしわや割れが発生するおそれは全くない。鍔部２３は浸炭熱処理により硬度が向上して塑性変形しにくいから、外輪２の両端部に鍔部２３があっても軸受組み付け対象に対する圧入時に鍔部２３に方向性が無く製品として扱いやすい。弾性シール８に芯金が不要となり、コストの低減が図れる。弾性シール８は、鍔部２３を介してシール収納部２２に入れ易く、かつ、抜け難い。鍔部２３の内径が、従来よりも大きくなり、軸受組み付け対象に対する圧入時に、その圧入力の作用点が外径側に寄り、モーメント荷重が小さくなって大きな圧入力に耐えることができるようになる。なお、弾性シール８は、芯金無しのものに限らず、鍔部２３を介してシール収納部２２に入れることが可能であれば、芯金付きとしてもよい。
【００２３】
なお、弾性シール８は、図３で示すように、鍔部２３を二点鎖線で示すように延びた状態(軸方向に対して)から所定角度θ＝９０度以上(例えば１３０度程度)軸受内方に曲げ込んだ形状にしてもよい。鍔部２３をこのように軸受内方に曲げ込むと弾性シール８の組み込み性(センタリング、組み込み力の低減)が向上し、鍔部２３との位置決めがより確実となる。さらに、組み込まれた弾性シール８の抜け止め性が向上するとともに、不図示のハウジングに外輪２を組み込むときの鍔部２３の強度が向上する。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、鍔部にコストのかかる軟化処理を施す必要がない、などの効果を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るシェル形針状ころ軸受の断面図
【図２】図１の要部の拡大図
【図３】本発明の他の実施形態に係るシェル形針状ころ軸受の要部断面図
【符号の説明】
２  外輪
２１  円筒部
２３  鍔部
４  保持器
６  針状ころ
８  環状弾性シール
【図１】
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【図２】
2004197761.tif 000004
【図３】
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