(57)【要約】【課題】適切な予圧でハウジングに密着させることのできる揺動軸受用外輪を提供する。【解決手段】揺動軸受用外輪１２は、内径面に軌道面１３ａを有する円弧形状の軌道部材１３と、軌道部材１３の幅方向両端部に径方向内側に突出する鍔部１４とを備え、鍔部１４は、第１の鍔部１４ａと、第１の鍔部１４ａと円周方向に隣接する位置に突出長さが相対的に小さい第２の鍔部とを含む。【選択図】図１
2009008212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内径面に軌道面を有する円弧形状の軌道部材と、
前記軌道部材の幅方向両端部に径方向内側に突出する鍔部とを備え、
前記鍔部は、第１の鍔部と、前記第１の鍔部と円周方向に隣接する位置に突出長さが相対的に小さい第２の鍔部とを含む、揺動軸受用外輪。
【請求項２】
請求項１に記載の揺動軸受用外輪と、
前記軌道面に沿って配置される複数のころと、
前記複数のころを保持する保持器とを備える、揺動軸受。
【請求項３】
前記第１の鍔部は、その先端から幅方向内側に向かって延び、前記保持器を径方向内側から保持する突出部をさらに備える、請求項２に記載の揺動軸受。
【請求項４】
前記保持器は、前記鍔部に対面する端面に円周方向に連続する突条を有し、
前記突出部は、前記突条を径方向内側から保持する、請求項３に記載の揺動軸受。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれかに記載の揺動軸受を備える、エアディスクブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、揺動軸受用外輪、揺動軸受およびエアディスクブレーキ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の揺動軸受は、例えば、ＷＯ２００６／００２９０５Ａ１（特許文献１）に記載されている。同公報に記載されている揺動軸受は、内径面に軌道面を有する円弧形状の揺動軸受用外輪と、軌道面に沿って配置される複数のころと、複数のころを保持する保持器とを備える。また、ころおよび保持器の幅方向への移動を規制するために、揺動軸受用外輪の円周方向の全域にわたって幅方向両端部から径方向内側に突出する鍔部が形成されている。
【特許文献１】ＷＯ２００６／００２９０５Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記構成の揺動軸受をハウジングに組み込む場合において、揺動軸受用外輪とハウジングとの間に隙間ができると、揺動時にガタツキ等を生じるおそれがある。そこで、予め揺動軸受用外輪の曲率半径をハウジングの曲率半径より大きく設定し、揺動軸受用外輪の曲率半径を小さくする方向に力（以下、「予圧」という）を加えながら組み込む方法が知られている。
【０００４】
しかし、鍔部を設けたことにより揺動軸受用外輪の予圧に対する剛性が向上する。すなわち、鍔部を有さない揺動軸受用外輪と比較して、より大きな予圧を加えなければ上記の方法で組み込むことができない。一方、予圧が大きくなるのに伴って揺動時の回転トルクも増大する。これは、揺動軸受の異常発熱の原因となり、結果として揺動軸受の寿命が低下する。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、適切な予圧でハウジングに密着させることのできる揺動軸受用外輪を提供することである。また、このような揺動軸受用外輪を採用することにより、長寿命で信頼性の高い揺動軸受およびエアディスクブレーキ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る揺動軸受用外輪は、内径面に軌道面を有する円弧形状の軌道部材と、軌道部材の幅方向両端部に径方向内側に突出する鍔部とを備える。そして、鍔部は、第１の鍔部と、第１の鍔部と円周方向に隣接する位置に突出長さが相対的に小さい第２の鍔部とを含む。このように、鍔部の円周方向の一部について、その突出長さを減じることにより、揺動軸受用外輪の剛性が低下する。その結果、適切な予圧で揺動軸受用外輪をハウジングに密着させることができる。なお、本明細書中の「鍔部」には、第２の鍔部の突出長さが０ｍｍ、すなわち、第１の鍔部の円周方向に隣接する位置に第２の鍔部が形成されていない場合を含むものとする。
【０００７】
この発明に係る揺動軸受は、上記記載の揺動軸受用外輪と、軌道面に沿って配置される複数のころと、複数のころを保持する保持器とを備える。これにより、長寿命で信頼性の高い揺動軸受を得ることができる。
【０００８】
好ましくは、第１の鍔部は、その先端から幅方向内側に向かって延び、保持器を径方向内側から保持する突出部をさらに備える。さらに好ましくは、保持器は鍔部に対面する端面に円周方向に連続する突条を有する。そして、突出部は突条を径方向内側から保持する。これにより、保持器が揺動軸受用外輪の径方向に抜けるのを有効に防止することができる。
【０００９】
この発明に係るエアディスクブレーキ装置は、上記のいずれかに記載の揺動軸受を備える。これにより、長寿命で信頼性の高いエアディスクブレーキを得ることができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、鍔部の円周方向の一部について、その突出長さを減じることにより、揺動軸受用外輪の剛性が低下するので、適切な予圧でハウジングに密着させることのできる揺動軸受用外輪を得ることができる。また、このような揺動軸受用外輪を採用することにより、長寿命で信頼性の高い揺動軸受、およびエアディスクブレーキ装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１〜図４を参照して、この発明の一実施形態に係る揺動軸受１１を説明する。なお、図１は揺動軸受１１の斜視図、図２は揺動軸受用外輪１２の斜視図、図３は保持器１６の斜視図、図４は図１のＩＶ−ＩＶにおける断面図である。
【００１２】
まず、図１を参照して、揺動軸受１１は、揺動軸受用外輪１２と、揺動軸受用外輪１２の内径面に沿って配置される複数のころ１５と、複数のころ１５を保持する保持器１６とを備える。
【００１３】
次に、図２を参照して、揺動軸受用外輪１２は、内径面に軌道面１３ａを有する円弧形状（この実施形態では中心角が１８０°の半円形状）の軌道部材１３と、軌道部材１３の幅方向両端部から径方向内側に突出して、ころ１５および保持器１６の幅方向の移動を規制する鍔部１４とを含む。
【００１４】
軌道部材１３には、その円周方向両端部に外向き突出片１３ｂと、円周方向一方側端部（図１中の左側）に内向き突出片１３ｃと、円周方向他方側端部（図１中の右側）に爪部１３ｄとが設けられている。
【００１５】
外向き突出片１３ｂは、軌道部材１３の円周方向両端面の幅方向中央部から径方向外側に向かって延びている。この外向き突出片１３ｂは、ハウジング（図示省略）に係合して、揺動軸受用外輪１２の円周方向の移動、すなわち、揺動軸受用外輪１２がハウジング内部で回転するのを防止する。
【００１６】
内向き突出片１３ｃは、外向き突出片１３ｂの幅方向両側の２箇所から径方向内側に向かって延びている。この内向き突出片１３ｃは、保持器１６の円周方向端面に当接して保持器１６の円周方向一方側への抜けを防止する。
【００１７】
爪部１３ｄは、軌道部材１３の幅方向の端面から径方向内側に向かって延びている。この爪部１３ｄは、鍔部１４よりも軌道部材１３の幅方向の内側に位置する。そして、爪部１３ｄは、保持器１６の突条１６ｄと係合して保持器１６の円周方向他方側への抜けを防止する。
【００１８】
鍔部１４は、第１の鍔部１４ａと、第１の鍔部１４ａと円周方向に隣接する位置に第１の鍔部１４ａより突出長さが相対的に小さい第２の鍔部（図示せず）とを含む。ただし、この実施形態においては、第２の鍔部の突出長さが０ｍｍ、すなわち、第２の鍔部が設けられていない。また、第１の鍔部１４ａには、その先端から軌道部材１３の幅方向内側に向かって延びる突出部１４ｂが設けられている。
【００１９】
上記構成のように鍔部１４の円周方向の一部について、その突出長さを減じることにより、揺動軸受用外輪１２の剛性を低下させることができる。その結果、適切な予圧で揺動軸受用外輪１２をハウジングに密着させることができる。
【００２０】
上記構成の揺動軸受用外輪１２は、例えば、鋼板をプレス加工して製造する。具体的には、まず、打ち抜き加工によって鋼板から略長方形状の平板を得る。次に、曲げ加工によって軌道部材１３および鍔部１４を形成する。具体的には、平板の長手方向を所定の曲率に湾曲させることにより軌道部材１３を形成することができる。また、平板の短手方向の両端部を軌道部材１３に対して直角に折り曲げることにより鍔部１４を形成することができる。
【００２１】
なお、軌道部材１３の形成工程では複数回の曲げ加工を行い、徐々に所定の曲率に近づけていく。同様に、鍔部１４の形成工程でも複数回の曲げ加工を行い、少しずつ折り曲げていく。また、軌道部材１３を形成するための曲げ加工と、鍔部１４を形成するための曲げ加工とを交互に行い、徐々に揺動軸受用外輪１２の形状に近づけていくのが望ましい。このとき、鍔部１４を軌道部材１３の円周方向の一部に限定して形成する（隣接する第１の鍔部１４ａの間には鍔部の形成されていない領域が存在する）ので、鍔部を軌道部材の円周方向全域に設ける場合と比較して、軌道部材１３および鍔部１４の形成が容易となる。
【００２２】
また、鍔部１４の先端を軌道部材１３の幅方向内側に向かって折り曲げることにより突出部１４ｂを形成する。さらに、曲げ加工によって外向き突出片１３ｂ、内向き突出片１３ｃ、および爪部１３ｄを形成する。
【００２３】
次に、所定の機械的性質を付与するために揺動軸受用外輪１２に熱処理を施す。具体的には、浸炭窒化処理や浸炭焼入れ処理を施す。これにより、表面は硬く、内部は軟らかく靭性の高い性質が得られる。さらに、上記の熱処理によって生じた残留応力や内部ひずみを低減し、靭性の向上や寸法を安定化させるために、上記の熱処理の後に焼戻を行うのが望ましい。
【００２４】
次に、軌道面１３ａとなる軌道部材１３の内径面の表面粗さを所定値以下にするために、揺動軸受用外輪１２にバレル研磨を施す。軌道面１３ａの表面粗さを所定値以下とすることにより、軌道面１３ａところ１５との間の摩擦抵抗を低減して、揺動時のトルク損失や発熱を抑制することができる。その結果、長寿命で信頼性の高い揺動軸受１１を得ることができる。
【００２５】
次に、図３を参照して、保持器１６は、円周方向に所定の間隔を空けて配置される複数の柱部１６ａと、柱部１６ａの長手方向両端部に配置される円弧形状の一対の連結部１６ｂとを含み、隣接する柱部１６ａの間にころ１５を収容するポケット１６ｃが形成されている。また、連結部１６ｂの幅方向の端面（「揺動軸受用外輪１２に組み込んだときに鍔部１４に対面する壁面」を指す。）には、円周方向に連続する突条１６ｄが形成されている。
【００２６】
さらに、保持器１６の円周方向両端部には、ポケット１６ｃの形成されていない空白領域１６ｅが設けられている。円周方向一方側（図１中の左側）の空白領域１６ｅは、保持器１６の円周方向の端面が内向き突出片１３ｃに衝突したときに、ポケット１６ｃの変形に伴うころ１５の回転不良を防止する。一方、円周方向他方側（図１中の右側）の空白領域１６ｅは、保持器１６が円周方向他方側に最大限偏ったときに、揺動軸受用外輪１２からはみ出す部分なので、ころ１５を配置することができない。
【００２７】
上記構成の揺動軸受１１の組立方法を説明する。まず、保持器１６のポケット１６ｃにころ１５を組み込む。そして、揺動軸受用外輪１２の内向き突出片１３ｃの形成されていない側の端部（図１中の右側）から保持器１６を軌道面１３ａに沿って挿入する。
【００２８】
次に、図４を参照して、鍔部１４の先端に設けられた突出部１４ｂは、保持器１６の突条１６ｄを径方向内側から保持して、保持器１６が揺動軸受用外輪１２の径方向に抜けるのを防止している。
【００２９】
また、突条１６ｄの鍔部１４に対面する壁面は、径方向外側に向かって突出長さを減少させる方向に傾斜する傾斜面１６ｆを含む。さらに、突出部１４ｂの先端にも径方向内側に向かって突出部１４ｂの突出長さを減少させる方向に傾斜する傾斜面１４ｃが設けられている。これらの傾斜面１４ｃ，１６ｆは、保持器１６を揺動軸受用外輪１２の径方向から組み込む際の挿入案内面として機能する。このように、保持器１６を揺動軸受用外輪１２の径方向から組み込み可能とすれば、揺動軸受１１の組立性がさらに向上する。
【００３０】
なお、上記の実施形態においては、複数の第１の鍔部１４ａを円周方向に所定の間隔を空けて配置した（第２の鍔部の突出長さが０ｍｍ）例を示したが、これに限ることなく、第１の鍔部１４ａと円周方向に隣接する位置に第２の鍔部を設けてもよい。第２の鍔部の突出長さを第１の鍔部１４ａより小さくし、かつ第２の鍔部の先端に軌道部材１３の幅方向内側に延びる突出部を設けなければ、従来の揺動軸受用外輪と比較して剛性を低下させることができる。
【００３１】
また、上記の実施形態においては、軌道部材１３の幅方向一方側および他方側端部に第１の鍔部１４ａを６箇所ずつ設けた例を示したが、これに限ることなく、第１および第２の鍔部は任意の個数とすることができる。
【００３２】
また、上記の実施形態においては、突出部１４ｂで突条１６ｄを径方向内側から保持する例を示したが、これに限ることなく、突出部１４ｂで連結部１６ｂを直接保持するようにしてもよい。この場合、突条１６ｄは省略することができる。
【００３３】
ただし、突出部１４ｂで連結部１６ｂを直接保持する場合、鍔部１４の突出長さを保持器１６の厚み寸法より長くしなければならない。一方、突出部１４ｂで突条１６ｄを保持する場合には、鍔部１４の突出長さは突条１６ｄの厚み寸法より長ければよい。つまり、図４に示すように、突条１６ｄを保持器１６の径方向外側に偏らせて設ければ、鍔部１４の突出長さを短くすることができる。したがって、鍔部１６の突出長さを短くする観点からは、保持器１６の幅方向端面に突条１６ｄを設けて、突出部１４ｂと突条１６ｄとを係合させるのが望ましい。
【００３４】
また、外向き突出片１３ｂ、内向き突出片１３ｃ、および爪部１３ｄは、この発明の必須の構成要素ではなく、省略することができる。また、上記の実施形態における爪部１３ｄは、保持器１６の突条１６ｄと係合する例を示したが、これに限ることなく、保持器１６の幅方向の端面に爪部１３ｄと係合する突起を別途設けてもよい。
【００３５】
また、上記の実施形態においては、軌道部材１３の円周方向一方側端部に内向き突出片１３ｃを、円周方向他方側端部に爪部１３ｄをそれぞれ設けた例を示したが、これに限ることなく、爪部１３ｄを省略して軌道部材１３の円周方向両端部に内向き突出片１３ｃを設けてもよいし、反対に、内向き突出片１３ｃを省略して軌道部材１３の円周方向両端部に爪部１３ｄを設けてもよい。
【００３６】
次に、図５および図６を参照して、この発明の一実施形態に係るエアディスクブレーキ装置７１を説明する。なお、図５はエアディスクブレーキ装置７１の概略断面図、図６は制動機構８０の拡大断面図である。
【００３７】
まず、図５を参照して、エアディスクブレーキ装置７１は、タイヤ（図示省略）と一体回転するブレーキディスク７２（「ロータ」ともいう）と、一対のブレーキパッド７３，７４と、ブレーキシリンダ７５と、制動機構８０とを主に備える。
【００３８】
一対のブレーキパッド７３，７４は、ブレーキディスク７２の軸方向に隣接する位置に配置されている。また、ブレーキディスクとブレーキパッド７３，７４との間には、非制動状態（ブレーキペダルを踏み込んでいない状態を指す）において、所定の隙間が設けられている。
【００３９】
ブレーキシリンダ７５は、容積が可変の空気室７６と、空気室７６への空気の供給および排出を行う吸排気口７７と、空気室７６の容積の変化に伴って軸方向（「図５中の矢印Ａの方向およびその反対方向」を指す）に移動するアクチュエータロッド７８と、アクチュエータロッド７８を空気室７６の容積を減じる方向に付勢する弾性部材としてのコイルばね７９とを含む。
【００４０】
制動機構８０は、一方側端部に揺動部材８１を有し、他方側端部でアクチュエータロッド７８と連結し、揺動部材８１の揺動中心Ｇを中心として回動する回動レバー８２と、揺動部材８１を揺動自在に支持するこの発明の一実施形態に係る揺動軸受１１と、揺動部材８１の揺動中心Ｇから外れた位置に取り付けられて、軸方向（「図５中の矢印Ｂの方向およびその反対方向」を指す）に移動するトラバース８３と、トラバース８３をブレーキパッド７３，７４から遠ざける方向に付勢する弾性部材としてのコイルばね８４とを含む。
【００４１】
上記構成のエアディスクブレーキ装置７１は、例えば、大型商用車、トラック、またはバス等の大型で大きな制動力を必要とする車両等に採用される。
【００４２】
上記構成のエアディスクブレーキ装置７１の動作を説明する。まず、ブレーキペダル（図示省略）を踏み込むと、吸排気口７７から空気室７６に空気が供給され、空気室７６の容積が増大する。空気室７６の容積の増大に伴って、アクチュエータロッド７８がコイルばね７９の弾性力に逆らって矢印Ａの方向に移動する。アクチュエータロッド７８に押された回動レバー８２は、揺動中心Ｇの周りを反時計回りに回動する（回動後の回動レバー８２の位置を図６に一点鎖線で示す）。揺動部材８１の揺動中心Ｇから外れた位置に取り付けられたトラバース８３は、コイルばね８４の弾性力に逆らって矢印Ｂの方向に移動する。これにより、ブレーキパッド７３，７４がブレーキディスク７２に押し付けられて、タイヤの回転が制動される。
【００４３】
一方、ブレーキペダルを緩めると、空気室７６内の空気が吸排気口７７から排出され、空気室７６の容積が減少する。空気室７６の容積の減少に伴って、コイルばね７９がアクチュエータロッド７８を矢印Ａと反対方向に移動させる。アクチュエータロッド７８に連結された回動レバー８２は、揺動中心Ｇの周りを時計回りに回動する。そして、コイルばね８４がトラバース８３を矢印Ｂと反対方向に移動させる。これにより、ブレーキディスク７２とブレーキパッド７３，７４との間に所定の隙間が形成されて、タイヤの制動が解除される。
【００４４】
上記構成のエアディスクブレーキ装置７１において、揺動部材８１を揺動自在に支持する軸受として、この発明の一実施形態に係る揺動軸受１１を採用することにより、長寿命で信頼性の高いエアディスクブレーキ装置７１を得ることができる。
【００４５】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
この発明は、揺動軸受に有利に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】この発明の一実施形態に係る揺動軸受の斜視図である。
【図２】図１に示す揺動軸受用外輪の斜視図である。
【図３】図１に示す保持器の斜視図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶにおける断面図である。
【図５】この発明の一実施形態に係るエアディスクブレーキ装置を示す図である。
【図６】図５の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００４８】
１１  揺動軸受、１２  揺動軸受用外輪、１３  軌道部材、１３ａ  軌道面、１３ｂ  外向き突出片、１３ｃ  内向き突出片、１３ｄ  爪部、１４  鍔部、１４ａ  第１の鍔部、１４ｂ  突出部、１５  ころ、１６  保持器、１６ａ  柱部、１６ｂ  連結部、１６ｃ  ポケット、１６ｄ  突条、１６ｅ  空白領域、１４ｃ，１６ｆ  傾斜面、７１  エアディスクブレーキ装置、７２  ブレーキディスク、７３，７４  ブレーキパッド、７５  ブレーキシリンダ、７６  空気室、７７  吸排気口、７８  アクチュエータロッド、７９，８４  コイルばね、８０  制動機構、８１  揺動部材、８２  回動レバー、８３  トラバース。
【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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