(57)【要約】【課題】シェル形総ころ軸受１において、シェル形外輪２の後曲げ鍔部２ｃの曲げ強度を向上しながら、軸方向総長さに対する定格荷重の減少を抑制する。【解決手段】シェル形外輪２の後曲げ鍔部２ｃを、軸方向内側に向かうよう傾斜しているとともに、この後曲げ鍔部２ｃの傾斜角度θ２を、径方向に沿う面Ｆに対し、４５度以上、９０度以下に設定する。シェル形外輪２の先曲げ鍔部２ｂの内径寸法Ｒ１を、各ころ３の中心を結ぶ円の直径寸法ＰＣＤ以下に、また、後曲げ鍔部２ｃの内径寸法Ｒ２を、各ころ３の中心を結ぶ円の直径寸法ＰＣＤ以上にそれぞれ設定する。少なくとも先曲げ鍔部２ｂの内面に粘着性を有する潤滑剤を塗布して、外輪２からころ３を抜け出にくくしている。【選択図】  図１
2005133745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シェル形の外輪と、この外輪に組込まれる複数のころとを備え、かつ、前記外輪の軸方向一端側に前記外輪のころ軌道部の肉厚とほぼ同一に設定された先曲げ鍔部が、また、前記外輪の軸方向他端側に前記外輪のころ軌道部の肉厚よりも薄く設定された後曲げ鍔部がそれぞれ設けられたシェル形総ころ軸受において、
前記後曲げ鍔部が軸方向内側に向かうよう傾斜されているとともに、この後曲げ鍔部の傾斜角度が径方向に沿う面に対し、４５度以上、９０度以下に設定されており、
前記先曲げ鍔部の内径寸法が各ころの中心を結ぶ円の直径寸法以下に、また、前記後曲げ鍔部の内径寸法が各ころの中心を結ぶ円の直径寸法以上にそれぞれ設定されており、少なくとも前記先曲げ鍔部の内面に粘着性を有する潤滑剤が塗布されている、ことを特徴とするシェル形総ころ軸受。
【請求項２】
前記先曲げ鍔部が軸方向内側に向かうよう傾斜されているとともに、この先曲げ鍔部の傾斜角度が径方向に沿う面に対し、０度以上、１０度以下に設定されている、請求項１記載のシェル形総ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シェル形総ころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
シェル形総ころ軸受構造には、シェル形の外輪の軸方向一端に軸方向内側に折り込んだ先曲げ筒部が、また、軸方向他端に軸方向内側に折り込んだ後曲げ筒部がそれぞれ設けられており、先曲げ筒部と後曲げ筒部とで外輪の内周に組み込まれるころを軸方向に位置規制するような構成がある（例えば特許文献１参照）。なお、先曲げ筒部は、外輪のころ軌道部の肉厚とほぼ同一に設定されており、後曲げ筒部は、外輪のころ軌道部の肉厚よりも薄く設定されている。
【特許文献１】特開平９−４９５２６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記構造（ここではＢＴタイプと称す）の場合、先曲げ筒部および後曲げ筒部がアキシアル荷重に対する曲げ強度が高いという利点があるものの、軸受総長さに対するころの有効軌道長さが短いので、定格荷重が小さいという欠点がある。
【０００４】
これに対し、シェル形の外輪の軸方向一端に先曲げ鍔部が、また、軸方向他端に後曲げ鍔部がそれぞれ径方向に沿ってまっすぐ内向きに延びるように設けられた構成のものがある（ここではＹタイプと称す）。先曲げ鍔部は、外輪のころ軌道部の肉厚とほぼ同一に設定されており、後曲げ鍔部は、外輪のころ軌道部の肉厚よりも薄く設定されている。
【０００５】
この構造の場合、軸受総長さに対するころの有効軌道長さを長くできて定格荷重を大きくできるという利点があるものの、厚みの薄い後曲げ鍔部がアキシアル荷重に対する曲げ強度が低いという欠点がある。
【０００６】
本発明は、シェル形総ころ軸受において、軸受総長さに対する定格荷重の減少を抑制したうえで、シェル形外輪の後曲げ鍔部の曲げ強度を高めることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、シェル形の外輪と、この外輪に組込まれる複数のころとを備え、かつ、前記外輪の軸方向一端側に前記外輪のころ軌道部の肉厚とほぼ同一に設定された先曲げ鍔部が、また、前記外輪の軸方向他端側に前記外輪のころ軌道部の肉厚よりも薄く設定された後曲げ鍔部がそれぞれ設けられたシェル形総ころ軸受において、前記後曲げ鍔部が軸方向内側に向かうよう傾斜されているとともに、この後曲げ鍔部の傾斜角度が径方向に沿う面に対し、４５度以上、９０度以下に設定されており、前記先曲げ鍔部の内径寸法が各ころの中心を結ぶ円の直径寸法以下に、また、前記後曲げ鍔部の内径寸法が各ころの中心を結ぶ円の直径寸法以上にそれぞれ設定されており、少なくとも前記先曲げ鍔部の内面に粘着性を有する潤滑剤が塗布されていることを特徴としている。
【０００８】
なお、先曲げ鍔部および後曲げ鍔部の「先曲げ」、「後曲げ」は、外輪の製造順序に基づいて用いている。
【０００９】
上記構成の場合、厚みの薄い後曲げ鍔部を短くしたうえで軸方向内側に傾斜させることによって、後曲げ鍔部の断面係数が大きくなりアキシアル荷重に対する曲げ強度が向上する。但し、後曲げ鍔部を軸方向内側に傾斜させている分、軸受総長さに対するころの有効軌道長さが短くなるので、従来例のＹタイプに比べて定格荷重が減少するものの、後曲げ鍔部の傾斜角度を特定することにより、前記定格荷重の減少を抑制することが可能になる。このような先曲げ鍔部および後曲げ鍔部を有する外輪であっても、先曲げ鍔部の径方向長さを特定するとともに先曲げ鍔部の内面に潤滑剤を塗布することによってころが抜け出さないように保持される。
【００１０】
本発明の好ましい実施態様として、前記先曲げ鍔部が軸方向内側に向かうよう傾斜されているとともに、この先曲げ鍔部の傾斜角度が径方向に沿う面に対し、０度以上、１０度以下に設定された構成とすることができる。
【００１１】
この場合、先曲げ鍔部によってもころが径方向内方に抜け出さないように保持することが可能になるとともに、ころと先曲げ鍔部および後曲げ鍔部との間の隙間を詰めることが可能になり、ころがスキューしにくくなる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のシェル形総ころ軸受は、従来例のＹタイプと対比して、後曲げ鍔部の曲げ強度を向上しながら、軸受総長さに対する定格荷重の減少を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係るシェル形総ころ軸受の上半分を示す断面図である。図に示すシェル形総ころ軸受１は、シェル形の外輪２と、外輪２の内周に組込まれる複数のころ３とを備える。
【００１４】
外輪２は、内周面をころ３の外輪軌道部とする円筒部２ａと、円筒部２ａの軸方向一端側に設けられる径方向内向きの先曲げ鍔部２ｂと、円筒部２ａの軸方向他端側に設けられる径方向内向きの後曲げ鍔部２ｃとを備えている。
【００１５】
先曲げ鍔部２ｂは、外輪２の円筒部２ａの肉厚とほぼ同一に設定されているが、後曲げ鍔部２ｃは、外輪２の円筒部２ａの肉厚よりも薄く設定されている。
【００１６】
先曲げ鍔部２ｂは、軸方向内側に向かうよう僅かに傾斜されている。この先曲げ鍔部２ｂの傾斜角度θ１は、径方向に沿う面Ｆに対し、０度以上、１０度以下、好ましくは、０度以上、５度以下に設定されている。この傾斜角度θ１が０度未満、つまり先曲げ鍔部２ｂが軸方向外側に傾斜するようになると、ころ３の案内ができなくなるとともに、使用場所に組み込む前の段階において、ころ３が外輪２から簡単に抜け出してしまうようになる。一方、傾斜角度θ１が１０度を超えると、ころ３の有効軌道長さが短くなるので好ましくない。
【００１７】
後曲げ鍔部２ｃは、軸方向内側に向かうよう傾斜されている。この後曲げ鍔部２ｃの傾斜角度θ２は、径方向に沿う面Ｆに対し、４５度以上、９０度以下、好ましくは、４５度以上、７０度以下に設定される。この傾斜角度θ２が４５度未満であると、断面係数が小さくなり後曲げ鍔部２ｃのアキシアル荷重に対する曲げ強度が低下するようになる。なお、傾斜角度θ２を９０度を超えて屈曲することは物理的にできないので、上限を９０度以下に設定している。
【００１８】
先曲げ鍔部２ｂの内径寸法Ｒ１は、各ころ３の中心を結ぶ円の直径寸法ＰＣＤ以下、各ころ３の内接円の直径寸法より大きく設定されている。後曲げ鍔部２ｃの内径寸法Ｒ２は、各ころ３の中心を結ぶ円の直径寸法ＰＣＤ以上に設定されている。
【００１９】
このようなシェル形総ころ軸受１のシェル形外輪２を製造する手順の一例を説明する。
【００２０】
外輪２は適宜の金属板を用いてプレス成型することにより有底円筒形に形成する。前記金属板は例えばＪＩＳ規格ＳＰＢ２Ｓ等の低炭素鋼などが挙げられるが、それのみに限定されない。このとき、外輪２の開口側は、内径を大きくするように薄肉にすることにより段付き形状とする。次いで、外輪２の底部を円形に打ち抜くことにより孔を開ける。これにより、先曲げ鍔部２ｂが得られる。
【００２１】
このようにした外輪２に例えば浸炭焼入などの硬化処理を施すとともに、前記薄肉部分を焼きなましすることにより屈曲可能とする。この後、外輪２の開口側端部の薄肉部分を屈曲することにより後曲げ鍔部２ｃを得る。
【００２２】
このように製造した外輪２の円筒部２ａの内周および先曲げ鍔部２ｂの内面に粘着性を有するグリースなどの潤滑剤を塗布しておいて、この外輪２の内部に、複数のころ５を組み込む。
【００２３】
以上説明したシェル形総ころ軸受１では、厚みの薄い後曲げ鍔部２ｃを短くしたうえで軸方向内側に傾斜させることによって、後曲げ鍔部２ｃの断面係数が大きくなりアキシアル荷重に対する曲げ強度が向上する。但し、後曲げ鍔部２ｃを軸方向内側に傾斜させている分、軸受総長さに対するころ３の有効軌道長さが短くなって定格荷重が減少するものの、後曲げ鍔部２ｃの傾斜角度θ２を特定することにより、前記定格荷重の減少を抑制することが可能になる。このような先曲げ鍔部２ｂおよび後曲げ鍔部２ｃを有する外輪２であっても、先曲げ鍔部２ｂの径方向長さを特定するとともに先曲げ鍔部２ｂの内面に潤滑剤を塗布することによってころ３が抜け出さないように保持されるようになっている。
【００２４】
参考までに、本実施形態と、従来例で説明した２つのタイプに関し、それぞれ軸受総長さを同じにした場合における先曲げ鍔部２ｂおよび後曲げ鍔部２ｃの断面係数と、定格荷重とを調べているので、説明する。
【００２５】
本実施形態に係るシェル形総ころ軸受１に用いるシェル形外輪２の外径寸法を２６ｍｍ、円筒部２ａの厚みを０．８ｍｍにし、先曲げ鍔部２ｂの傾斜角度θ１を５度、後曲げ鍔部２ｃの傾斜角度θ２を９０度にし、先曲げ鍔部２ｂの内径寸法Ｒ１を２０．４ｍｍ、後曲げ鍔部２ｃの内径寸法Ｒ２を２２．２５ｍｍにしている。
【００２６】
以下で表記する定格荷重の数値は、現在のＪＩＳで定められている計算式を用いて算出している。
【００２７】
結果としては、この実施形態に係るシェル形総ころ軸受１の場合、先曲げ鍔部２ｂの断面係数が０．２７、後曲げ鍔部２ｃの断面係数が０．４３で、基本動定格荷重Ｃが１４．１ｋＮ、基本静定格荷重Ｃ０が２８．７ｋＮであった。
【００２８】
従来例で説明したＹタイプの場合、先曲げ鍔部の断面係数が０．２７、後曲げ鍔部の断面係数が０．１１で、基本動定格荷重Ｃが１５．１ｋＮ、基本静定格荷重Ｃ０が３１．４ｋＮである。
【００２９】
従来例で説明したＢＴタイプの場合、先曲げ筒部の断面係数が０．６、後曲げ筒部の断面係数が０．４３で、基本動定格荷重Ｃが１３．０ｋＮ、基本静定格荷重Ｃ０が２５．９ｋＮである。
【００３０】
このように、本実施形態では、軸受総長さに対する定格荷重が従来例のＹタイプより若干減少するものの、従来例のＢＴタイプより向上しており、また、後曲げ鍔部２ｃのアキシアル荷重に対する曲げ強度が従来例のＢＴタイプより若干低下するものの、従来例のＹタイプより向上している。これにより、本実施形態のシェル形総ころ軸受１であれば、使用用途が拡大することになる。
【００３１】
以下、本発明のその他の好ましい実施形態を説明する。
【００３２】
図２に示すシェル形総ころ軸受１は、外輪２の後曲げ鍔部２ｃの傾斜角度θ２を９０度とした例である。他の構成は上記実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００３３】
この場合、上記実施形態と同様の作用効果が得られることに加えて、後曲げ鍔部２ｃの断面係数が図１に示す実施形態の形状に比べて増加するので、後曲げ鍔部２ｃのアキシアル荷重に対する曲げ強度ならびに定格荷重が向上する。
【００３４】
この実施形態で説明したシェル形総ころ軸受１の場合、先曲げ鍔部２ｂの断面係数が０．２７、後曲げ鍔部２ｃの断面係数が０．４３で、基本動定格荷重Ｃが１４．１ｋＮ、基本静定格荷重Ｃ０が２８．７ｋＮであった。つまり、本実施形態では、軸受総長さに対する定格荷重が従来例のＹタイプより若干減少するものの、従来例のＢＴタイプより向上しており、また、後曲げ鍔部２ｃのアキシアル荷重に対する曲げ強度が従来例のＢＴタイプと同等になっている。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態に係るシェル形総ころ軸受の上半分を示す断面図
【図２】本発明の他の実施形態に係るシェル形総ころ軸受の上半分を示す断面図
【符号の説明】
【００３６】
１    シェル形総ころ軸受        ２    シェル形の外輪
２ａ  円筒部                    ２ｂ  先曲げ鍔部
２ｃ  後曲げ鍔部                ３    ころ
【図１】
2005133745.tif 000003
【図２】
2005133745.tif 000004