(57)【要約】【課題】シール板及び外輪形状を変更することなく、シール板を外輪の係合溝に容易且つ確実に係合させることができる転がり軸受及びその製造方法を提供する。【解決手段】転がり軸受１０は、内周面に外輪軌道１１ａと外輪軌道１１ａの両側に形成された係合溝１１ｂとを有する外輪１１と、外周面に内輪軌道１２ａを有する内輪１２と、内輪軌道１２ａと外輪軌道１１ａとの間に転動自在に設けられる複数の転動体１８と、心金２３と弾性部材２４とからなり、外輪１１の係合溝１１ｂに係合される円輪状のシール板１３と、を備える。シール板１３は、外輪１１の温度がシール板１３の温度よりも高い状態で係合溝１１ｂに係合されることで外輪１１に固定される。【選択図】図２
2012225357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に外輪軌道と該外輪軌道の両側に形成された係合溝とを有する外輪と、
外周面に内輪軌道を有する内輪と、
前記内輪軌道と前記外輪軌道との間に転動自在に設けられる複数の転動体と、
心金と弾性部材とからなり、前記外輪の係合溝に係合される円輪状のシール板と、を備える転がり軸受であって、
前記シール板は、前記外輪の温度が前記シール板の温度よりも高い状態で前記係合溝に係合されることで前記外輪に固定されることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
内周面に外輪軌道と該外輪軌道の両側に形成された係合溝とを有する外輪と、
外周面に内輪軌道を有する内輪と、
前記内輪軌道と前記外輪軌道との間に転動自在に設けられる複数の転動体と、
心金と弾性部材とからなり、前記外輪の係合溝に係合される円輪状のシール板と、を備える転がり軸受の製造方法であって、
前記外輪の温度が前記シール板の温度よりも高くなるように前記外輪を加熱し、
前記シール板を、前記外輪の温度が前記シール板の温度よりも高い状態で前記係合溝に係合させることを特徴とする転がり軸受の製造方法。
【請求項３】
前記シール板を、前記外輪の温度が前記シール板の温度よりも２０℃〜５０℃高く、且つ８０℃以下の状態で前記係合溝に係合させることを特徴とする請求項２に記載の転がり軸受の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受及びその製造方法に関し、特に軸受内部を密封するシール板を備えた転がり軸受及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、軸受内部を密封するために外輪の両側にシール板を固定した転がり軸受が知られている。外輪の両側にシール板を固定するためには、外輪の内周面両側の係合溝に外輪の外側からシール板を挿入する必要がある。このシール板を挿入する際、外輪端部の口元部の内径寸法とシール板の外径寸法との干渉量が少ないとシール板が外れてしまうという問題があった。一方、外輪端部の口元部の内径寸法とシール板の外径寸法との干渉量が大きいとシール板の挿入性が悪化するという問題があった。
【０００３】
この問題を解決するため、特許文献１に記載の転がり軸受によれば、外輪の内周面両端に内側へ向けて縮径した傾斜状の案内面を設けると共に案内面の内側の内周面に所定形状の環状の係合溝を形成し、当該係合溝内に、左右対称の傾斜状若しくは円弧状の挿入案内面を形成したプラスチック製の環状のシール板を嵌着することで、シール板の外周面と係合溝の底面との間に間隙を形成しつつシール板を係合溝に固定することが記載されている。
【０００４】
また、特許文献２に記載の転がり軸受によれば、芯金の軸方向部とこの軸方向部を被う弾性部材の耳部からなるヘッド部において、芯金の軸方向部の端と耳部の軸方向の一端面との間の軸方向距離を、ヘッド部の軸方向寸法の約３０％だけ確保することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実用新案登録第２５３７２１０号公報
【特許文献２】特開２００２−５１８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の転がり軸受では、外輪の案内面の径方向寸法の管理及びシール板の挿入案内面の寸法の管理が難しくなるという問題があった。また、特許文献２に記載の転がり軸受では、弾性部材の体積を増やすこととなるが、弾性部材の体積を増やした場合、シール板の剛性が低下するため完全に封止することが難しいという問題があった。
【０００７】
また、外輪やシール板はこれまで使用してきたものを設計変更せずに使用できることが望ましい。
【０００８】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、シール板及び外輪形状を変更することなく、シール板を外輪の係合溝に容易且つ確実に係合させることができる転がり軸受及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）内周面に外輪軌道と該外輪軌道の両側に形成された係合溝とを有する外輪と、
外周面に内輪軌道を有する内輪と、
前記内輪軌道と前記外輪軌道との間に転動自在に設けられる複数の転動体と、
心金と弾性部材とからなり、前記外輪の係合溝に係合される円輪状のシール板と、を備える転がり軸受であって、
前記シール板は、前記外輪の温度が前記シール板の温度よりも高い状態で前記係合溝に係合されることで前記外輪に固定されることを特徴とする転がり軸受。
（２）内周面に外輪軌道と該外輪軌道の両側に形成された係合溝とを有する外輪と、
外周面に内輪軌道を有する内輪と、
前記内輪軌道と前記外輪軌道との間に転動自在に設けられる複数の転動体と、
心金と弾性部材とからなり、前記外輪の係合溝に係合される円輪状のシール板と、を備える転がり軸受の製造方法であって、
前記外輪の温度が前記シール板の温度よりも高くなるように前記外輪を加熱し、
前記シール板を、前記外輪の温度が前記シール板の温度よりも高い状態で前記係合溝に係合させることを特徴とする転がり軸受の製造方法。
（３）前記シール板を、前記外輪の温度が前記シール板の温度よりも２０℃〜５０℃高く、且つ８０℃以下の状態で前記係合溝に係合させることを特徴とする（２）に記載の転がり軸受の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の転がり軸受及びその製造方法によれば、シール板を外輪の係合溝に係合させるに際し、外輪の温度をシール板の温度よりも高い状態にして外輪を膨張させることで、シール板を係合溝に容易に係合させることができる。また、シール板が外輪の口元部を通過するときの締め代が減少することで圧入力を低下させることができるとともに、外輪を冷却した後にはシール板が係合溝から外れることを確実に防止することができる。さらに外輪及びシール板の形状を変更することなくこれまで使用してきたもの使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る一実施形態の転がり軸受の断面図である。
【図２】図１の転がり軸受において、シール板を係合溝に係合させる工程を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る転がり軸受の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態の転がり軸受１０は、外輪１１、内輪１２、一対のシール板１３、保持器１４及び転動体１８とからなる深溝玉軸受である。
【００１３】
外輪１１はその内周面に外輪軌道１１ａを有し、内輪１２はその外周面に内輪軌道１２ａを有する。また、外輪軌道１１ａと内輪軌道１２ａとの間には、保持器１４に転動自在に保持された複数の転動体１８を備えている。そして、転動体１８の転動によって外輪１１と内輪１２とは相対回転が自在になっている。
【００１４】
また、外輪１１の内周面両端、即ち外輪軌道１１ａの両側には係合溝１１ｂが全周に亘って形成され、係合溝１１ｂの軸方向外側には係合溝１１ｂよりも径方向寸法の小さい口元部１１ｃが形成される。また、内輪１２の外周面両端、即ち内輪軌道１２ａの両側には凹溝１２ｂが全周に亘って形成される。
【００１５】
シール板１３は心金２３と心金２３の少なくとも一部を覆う弾性部材２４とから、全体で円輪状に形成される。この弾性部材２４の外周縁２４ａを係合溝１１ｂに係合することで、シール板１３は外輪１１に固定されている。そして、弾性部材２４の内周縁がシールリップ２４ｂをなし、シールリップ２４ｂの先端縁を内輪１２の外周面両端に形成した凹溝１２ｂ内に進入させると共に、凹溝１２ｂの一部表面に全周に亘って摺接させている。
【００１６】
そして、転がり軸受１０を使用するときは、シール板１３、外輪１１の内周面及び内輪１２の外周面に囲まれ、保持器１４と転動体１８が存在する軸受空間内に潤滑剤を充填し、外輪軌道１１ａ、内輪軌道１２ａ及び転動体１８の転動面の間の潤滑を図っている。また、シール板１３が軸受空間を外部から遮断し、外部から軸受空間内へ異物等が進入することを防止している。
【００１７】
ここで、本実施形態の転がり軸受１０の製造方法、特に、本発明の特徴であるシール板１３を外輪１１の係合溝１１ｂに係合させる方法について図２を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
本実施形態に係る転がり軸受の製造方法では、まず、同一平面上で内輪１２を外輪１１側に、あるいは外輪１１を内輪１２側に寄せて、内輪１２と外輪１１とを相対的に偏心させ、内輪１２と外輪１１との間に三日月状の隙間を構成し、この隙間Ｓから、複数の転動体１８を外輪軌道１１ａと内輪軌道１２ａとの間に挿入する。続いて、内輪１２と外輪１１を同一平面上で同心化させ、複数の転動体１８を所定位置（等間隔）に位置付けて保持器１４を組み込むことでシール板１３を有していない転がり軸受１０が組みつけられる（図２（ａ））。このときの口元部１１ｃの内径寸法はＲ１である。
【００１９】
次に、この状態で、外輪１１を室温に対し２０℃〜５０℃高くなるように加熱し、外輪１１を膨張させることで、口元部１１ｃの内径寸法を広げる加熱工程を実施する（図２（ｂ））。このとき、外輪１１の温度は８０℃以下とする。これは、外輪１１の温度が８０℃を超えると、シール板１３の挿入時に弾性部材２４の熱劣化が発生するおそれがあるからである。なお、本実施形態において、加熱工程は、高周波誘導加熱装置等の加熱装置(図示しない)を用いて外輪１１のみを加熱してもよく、外輪１１を固定する治具や固定部材を加熱することで外輪１１を加熱してもよい。
【００２０】
加熱工程を実施することにより、加熱された外輪１１は、その温度が所定の温度に達すると熱膨張する。これに対し、シール板１３は室温に維持される。そのため、外輪１１はシール板１３に対して相対的に膨張する。これにより、口元部１１ｃの内径寸法がＲ１からＲ２へと広がる（Ｒ２＞Ｒ１）。これにより、外輪１１の口元部１１ｃの内径寸法とシール板１３の外径寸法の差である締め代が小さくなる。
【００２１】
この状態で、シール板１３を転がり軸受１０の軸方向外側から不図示の挿入治具を用いて、外輪１１の軸方向と平行にシール板１３を外輪１１の口元部１１ｃから挿入することで、シール板１３が係合溝１１ｂに係合し、シール板１３が外輪１１に固定される（図２（ｃ））。このとき、外輪１１の口元部１１ｃの内径寸法とシール板１３の外径寸法の差である締め代が小さくなっているので、シール板１３の圧入力を低下させることができ、外輪１１を過熱しない場合と比べて、シール板１３の挿入性が向上する。
【００２２】
そして、シール板１３を外輪１１に固定した後、熱膨張した外輪１１の温度を所定温度まで低下させることで、膨張していた外輪１１が収縮する。外輪１１の収縮に伴って、口元部１１ｃの内径寸法が元に戻る（小さくなる）ことで、係合溝１１ｂに係合するシール板１３と口元部１１ｃとの干渉量が増えて、シール板１３が外輪１１から外れることが確実に防止される（図２（ｄ））。熱膨張した外輪１１の温度を所定温度まで低下させる方法としては、例えば、外輪１１を各種の冷却装置(例えば、ドライアイスや窒素ガス発生装置など)を用いて冷却する方法や、転がり軸受１０を空冷する方法(室温環境で放置する方法)などを採ることができる。
【００２３】
以上説明したように、本実施形態によれば、外輪１１の温度がシール板１３の温度よりも高くなるように外輪１１を加熱し、シール板１３ｂを、外輪１１の温度がシール板１３の温度よりも高い状態で係合溝１１ｂに係合させるので、シール板１３及び外輪１１の形状を変更することなく、シール板１３を外輪１１の係合溝１１ｂに容易且つ確実に係合させることができる。
【００２４】
また、シール板１３を、外輪１１の温度がシール板１３の温度よりも２０℃〜５０℃高く、且つ８０℃以下の状態で係合溝１１ｂに係合させるので、シール板１３を外輪１１の係合溝１１ｂに容易に係合させることができるとともに、シール板１３の挿入時に弾性部材２４の熱劣化の発生を防止できる。
【００２５】
尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
上記実施形態では、転がり軸受として深溝玉軸受を例示したが、これに限らず、シール板を備える限り、円筒ころ軸受、円錐ころ軸受等の転がり軸受に用いることができる。
また、本発明は、軸受内径ＩＤと径方向幅ΔｄとがΔｄ／ＩＤ＜０．１８７の関係式を満たす薄肉の転がり軸受（薄肉軸受）に特に有効である。
【符号の説明】
【００２６】
１０    転がり軸受
１１    外輪
１１ａ  外輪軌道
１１ｂ  係合溝
１２    内輪
１２ａ  内輪軌道
１３    シール板
１８    転動体
２３    心金
２４    弾性部材
【図１】
2012225357.tif 000003
【図２】
2012225357.tif 000004