(57)【要約】【課題】回転軸受の圧入抵抗を小さくするとともにバラツキを小さく抑えることができ、圧入後の同軸精度をより向上させることができ、削り屑の発生を皆無とさせることができる軸受支持構造を提供すること。【解決手段】回転軸受１２が装着される装着領域における回転軸１１の外周面１１ａまたはハウジングの内周面に凹部１３が形成されており、当該凹部１３の回転軸受１２の圧入方向上流側には回転軸受１２によって圧潰される上流側凸部１４ａが形成され、凹部１３の回転軸受１２の圧入方向下流側には、回転軸１１においては上流側凸部１４ａの外径より小さい外径を有し、前記ハウジングにおいては上流側凸部１４ａの内径より大きい内径を有する下流側凸部１４ｂが形成されており、回転軸受１２を圧入することにより上流側凸部１４ａおよび下流側凸部１４ｂを圧潰させるとともに上流側凸部１４ａを凹部１３内に押込むように圧潰させていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸受の内輪を回転軸の外周面に、または回転軸受の外輪をハウジングの内周面に圧入して支持する軸受支持構造において、前記回転軸受が装着される装着領域における前記回転軸の外周面またはハウジングの内周面に凹部が形成されており、当該凹部の前記回転軸受の圧入方向上流側には前記回転軸受によって圧潰される上流側凸部が形成され、当該凹部の前記回転軸受の圧入方向下流側には、前記回転軸においては前記上流側凸部の外径より小さい外径を有し、前記ハウジングにおいては前記上流側凸部の内径より大きい内径を有する下流側凸部が形成されており、前記回転軸受を圧入することにより前記上流側凸部を圧潰させるとともに前記上流側凸部を前記凹部内に押込むように圧潰させていることを特徴とする軸受支持構造。
【請求項２】
前記回転軸受の前記内輪の内径は、前記回転軸の外径より大きく、前記下流側凸部の外径より小さく形成されており、前記回転軸受を圧入することにより、前記下流側凸部を圧潰させることを特徴とする請求項１に記載の軸受支持構造。
【請求項３】
前記回転軸受の前記外輪の外径は、前記ハウジングの内径より小さく、前記下流側凸部の外径より大きく形成されており、前記回転軸受を圧入することにより、前記下流側凸部を圧潰させることを特徴とする請求項１に記載の軸受支持構造。
【請求項４】
前記凹部は、前記回転軸の外周面またはハウジングの内周面に周方向の等分位置に配置して複数個形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の軸受支持構造。
【請求項５】
前記凹部、上流側凸部および下流側凸部は、前記回転軸の外周面またはハウジングの内周面に対して、前記回転軸受の圧入方向と逆方向に向けて潰し用工具を傾斜して押入させることにより形成されていることを特徴とする請求項４に記載の軸受支持構造。
【請求項６】
前記凹部、上流側凸部および下流側凸部は、前記回転軸の外周面またはハウジングの内周面に対して、前記凹部、上流側凸部および下流側凸部を転写する突部を外周面に少なくとも１個備えた回転潰し用工具を前記回転軸またはハウジングと直交する方向より押入させることにより形成されていることを特徴とする請求項４に記載の軸受支持構造。
【請求項７】
前記凹部は、前記回転軸の外周面またはハウジングの内周面に周方向に連続する環状溝として少なくとも１個形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の軸受支持構造。
【請求項８】
前記凹部、上流側凸部および下流側凸部は、前記回転軸の外周面またはハウジングの内周面に対して、前記凹部、上流側凸部および下流側凸部を転写する断面を備えた回転潰し用工具を前記回転軸と直交方向より押入させることにより形成されていることを特徴とする請求項７に記載の軸受支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受支持構造に係り、特に回転軸受を回転軸またはハウジングに圧入することによって装着するのに好適な軸受支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、回転軸受は内輪を回転軸に、または回転軸の外輪をハウジングに圧入して固定する必要がある。
【０００３】
この場合の圧入代は、例えば、回転軸径の７／１００００以下程度とされているが、回転軸の外周面やハウジングの内周面をその精度で製作すると加工コストが高くなってしまうという問題点があった。また、ハウジングをプレス加工した後に防錆を目的としたメッキ加工を施すと、μｍレベルのメッキ厚であっても、圧入代の管理が極めて困難であるという問題点があった。
【０００４】
そのため従来は、メッキが不要な材質によって回転軸またはハウジングを製したり、回転軸若しくはハウジング側に微小突部を形成して当該微小突部を回転軸受によってカシメることにより回転軸受を固定する方法がとられていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平０５−１０３４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図５は、前記特許文献１と同様に、回転軸１の外周面１ａに円錐状の先端部を有する潰し工具２を回転軸１と直交する方向より複数回押圧して、各凹部３の周囲に微小突部４を盛り上げ形成させたものである。
【０００７】
ところが、凹部３および微小突部４を拡大示した図６（ａ）に示すように、微小突部４が凹部３の回転軸受５の圧入方向（同図矢印方向）の上流側（同図右側）および下流側（同図左側）において同一大に形成されているために、次のような不都合があった。
【０００８】
図６（ａ）から（ｂ）に示すように、回転軸受５の圧入が進行すると、上流側の微小突起４ａが塑性変形によってカシメられて凹部３内に収容され、下流側の微小突起４ｂが更に同様に塑性変形若しくは切削作用を受ける。同図（ｃ）に示すように、回転軸受５の圧入が完了すると、下流側の微小突起４ｂが切削されて削り屑６が発生して脱落し、周囲に隣接する機器に悪影響を与えたり、錆が発生したりする等の不都合があった。また、同図（ｄ）に示すように、回転軸受５の圧入が完了すると、下流側の微小突起４ｂが塑性変形して、回転軸受５と回転軸１との間に埋まり込んだり、凝着されることとなり、圧入抵抗が大きくなってしまい、回転軸１と回転軸受５との同軸精度が低下してしまう等の不都合があった。
【０００９】
本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、回転軸受の圧入抵抗を小さくするとともにバラツキを小さく抑えることができ、圧入後の同軸精度をより向上させることができ、削り屑の発生を皆無とさせて、高脆材料を用いた軸や剥離し易いメッキを施した軸の圧入に対しても適用することができ、コスト低減や高機能な軸に対しても適応できる軸受支持構造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】
【００１０】
前述した目的を達成するため請求項１に係る本発明の軸受支持構造歯、回転軸受の内輪を回転軸の外周面に、または回転軸受の外輪をハウジングの内周面に圧入して支持する軸受支持構造において、前記回転軸受が装着される装着領域における前記回転軸の外周面またはハウジングの内周面に凹部が形成されており、当該凹部の前記回転軸受の圧入方向上流側には前記回転軸受によって圧潰される上流側凸部が形成され、当該凹部の前記回転軸受の圧入方向下流側には、前記回転軸においては前記上流側凸部の外径より小さい外径を有し、前記ハウジングにおいては前記上流側凸部の内径より大きい内径を有する下流側凸部が形成されており、前記回転軸受を圧入することにより前記上流側凸部を圧潰させるとともに前記上流側凸部を前記凹部内に押込むように圧潰させていることを特徴とする。
【００１１】
このように形成された本発明によれば、凹部の回転軸受の圧入方向上流側に圧潰される上流側凸部を形成し、凹部の回転軸受の圧入方向下流側には、前記回転軸においては前記上流側凸部の外径より小さい外径を有し、前記ハウジングにおいては前記上流側凸部の内径より大きい内径を有する下流側凸部を形成しているために、回転軸受を圧入することにより上流側凸部を圧潰させるとともに上流側凸部を凹部内に押込むように圧潰させて回転軸受を回転軸の外周面またはハウジングの内周面に装着することができる。これにより、回転軸受の圧入抵抗を小さくするとともにバラツキを小さく抑えることができ、圧入後の同軸精度をより向上させることができ、削り屑の発生を皆無とさせて、高脆材料を用いた軸や剥離し易いメッキを施した軸の圧入に対しても適用することができ、コスト低減や高機能な軸に対しても適応できる。
【００１２】
また、請求項２に記載の軸受支持構造は、前記回転軸受の前記内輪の内径は、前記回転軸の外径より大きく、前記下流側凸部の外径より小さく形成されており、前記回転軸受を圧入することにより、前記下流側凸部を圧潰させることを特徴とする。
【００１３】
このように形成された本発明によれば、回転軸に回転軸受の内輪を圧入することにより回転軸の外周面に形成されている上流側凸部および下流側凸部をともに圧潰させるので、回転軸受の内輪を極めて精度良く回転軸に圧入して装着することができる。
【００１４】
また、請求項３に記載の軸受支持構造は、前記回転軸受の前記外輪の外径は、前記ハウジングの内径より小さく、前記下流側凸部の外径より大きく形成されており、前記回転軸受を圧入することにより、前記下流側凸部を圧潰させることを特徴とする。
【００１５】
このように形成された本発明によれば、ハウジングに回転軸受の外輪を圧入することによりハウジングの内周面に形成されている上流側凸部および下流側凸部をともに圧潰させるので、回転軸受の外輪を極めて精度良くハウジングに圧入して装着することができる。
【００１６】
また、請求項４に記載の軸受支持構造は、凹部が、回転軸の外周面またはハウジングの内周面に周方向の等分位置に配置して複数個形成されていることを特徴とする。
【００１７】
このように形成された本発明によれば、複数の凹部が回転軸の外周面またはハウジングの内周面に周方向にバランスよく配置されるので、より一層精度良く回転軸受を装着することができる。
【００１８】
また、請求項５に記載の軸受支持構造は、凹部、上流側凸部および下流側凸部は、回転軸の外周面またはハウジングの内周面に対して記回転軸受の圧入方向と逆方向に向けて潰し用工具を傾斜して押入させることにより形成されていることを特徴とする。
【００１９】
このように形成された本発明によれば、潰し用工具をもって凹部を形成しながら、回転軸受の圧入方向上流側に大きく圧潰される上流側凸部と回転軸受の圧入方向下流側に小さく圧潰される下流側凸部を形成することができる。
【００２０】
また、請求項６に記載の軸受支持構造は、凹部、上流側凸部および下流側凸部は、回転軸の外周面またはハウジングの内周面に対して、凹部、上流側凸部および下流側凸部を転写する突部を外周面に少なくとも１個備えた回転潰し用工具を回転軸またはハウジングと直交する方向より押入させることにより形成されていることを特徴とする。
【００２１】
このように形成された本発明によれば、回転潰し用工具によって転造するようにして複数の凹部、上流側凸部および下流側凸部を形成することができる。
【００２２】
また、請求項７に記載の軸受支持構造は、凹部は、回転軸の外周面またはハウジングの内周面に周方向に連続する環状溝として少なくとも１個形成されていることを特徴とする。
【００２３】
このように形成された本発明によれば、周方向に連続する環状溝からなる凹部が回転軸の外周面またはハウジングの内周面に形成されているので、より一層精度良く回転軸受を装着することができる。
【００２４】
また、請求項８に記載の軸受支持構造は、凹部、上流側凸部および下流側凸部は、回転軸の外周面またはハウジングの内周面に対して、凹部、上流側凸部および下流側凸部を転写する断面を備えた回転潰し用工具を回転軸と直交方向より押入させることにより形成されていることを特徴とする。
【００２５】
このように形成された本発明によれば、回転潰し用工具によって転造するようにして周方向に連続する環状溝からなる凹部、上流側凸部および下流側凸部を形成することができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように本発明の軸受支持構造は構成され作用するものであるから、回転軸受の圧入抵抗を小さくするとともにバラツキを小さく抑えることができ、圧入後の同軸精度をより向上させることができ、削り屑の発生を皆無とさせて、高脆材料を用いた軸や剥離し易いメッキを施した軸の圧入に対しても適用することができ、コスト低減や高機能な軸に対しても適応できる等の優れた効果を発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の軸受支持構造の実施の形態を図１から図４により説明する。
【００２８】
図１および図２は本発明の軸受支持構造の第１実施形態を示している。
【００２９】
本実施形態の軸受支持構造は、図１および図２に示すように、回転軸１１の外周面１１ａに回転軸受１２の内輪１２ａを装着する場合を示している。
【００３０】
この回転軸１１の外周面１１ａには、回転軸受１２が装着される装着領域１１ｂにおいて複数の凹部１３が形成されている。各凹部１３においては、断面を拡大示する図２（ａ）に示すように、回転軸受１２の圧入方向（同図矢印方向）の上流側には回転軸受１２によって大きく圧潰される上流側凸部１４ａが形成されており、当該凹部１３の回転軸受１２の圧入方向下流側には回転軸受１２によって小さく圧潰される下流側凸部１４ｂが形成されている。これらの寸法関係を説明すると、回転軸受１２の内輪１２ａの内径は、回転軸１１の外周面１１ａの外径より大きく、下流側凸部１４ｂの外径より小さく形成されている。勿論、下流側凸部１４ｂの外径より上流側凸部１４ａの外径が大きく形成されている。更に、複数の凹部１３は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、回転軸１１の外周面１１ａに周方向の等分位置（本実施形態においては８等分）に配置して形成されている。本実施形態においては、軸方向に２列で、合計１６個の凹部１３が形成されている。また、凹部１３を軸方向に３列とし、これらを千鳥配置としてもよい。
【００３１】
次に、各凹部１３の製造方法を説明する。
【００３２】
図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、円柱ロッド状の潰し用工具１５の先端面を若干斜めに切除した切除面１５ａを有する潰し用工具１５を回転軸受１２の圧入方向と逆方向に向けるとともに回転軸１１の外周面１１ａに対して傾斜させて所定深さを押入させることにより、凹部１３、上流側凸部１４ａおよび下流側凸部１４ｂが形成される。更に説明すると。図１（ｃ）に示すように、潰し用工具１５の先端面１５ｂによって上流側凸部１４ａが盛上げ形成され、切除面１５ａの潰し用工具１５の軸方向と傾斜する分力成分によって回転軸１１の外周面１１ａを直径方向に押込むことにより下流側凸部１４ｂが盛上げ形成される。
【００３３】
次に、回転軸１１と回転軸受１２との組立て方法を図２により説明する。
【００３４】
図２（ａ）に示すように回転軸１１の外周面１１ａに対して回転軸受１２の内輪１２ａを図２の左向き矢印に示す圧入方向に圧入して行くと、同図（ｂ）に示すように、最初に外周面１１ａから大きく突出している上流側凸部１４ａが内輪１２ａのＲ面取りされた端部によって塑性変形させられるようにしてカシメられて凹部１３内に押込むように圧潰させられる。更に回転軸受１２の圧入を継続させると、図２（ｃ）に示すように、内輪１２ａの端部は凹部１３を越え、続いて外周面１１ａから小さく突出している下流側凸部１４ｂが内輪１２ａのＲ面取りされた端部によって塑性変形させられるようにしてカシメられて圧潰させられる。更に、内輪１２ａを所定位置まで圧入することにより圧入が完了させられる。
【００３５】
このようにして組立てられた本実施形態の軸受支持構造においては、凹部１３の回転軸受１２の圧入方向上流側に大きく圧潰される上流側凸部１４ａを形成し、凹部１３の回転軸受１２の圧入方向下流側には小さく圧潰される下流側凸部１４ｂを形成しているために、回転軸受１２を圧入することにより上流側凸部１４ａおよび下流側凸部１４ｂを圧潰させるとともに上流側凸部１４ａを、回転軸受１２の圧入完了時に内輪１２ａの内周面によって覆われて最終的に閉空間となる凹部１３内に押込むように圧潰させて回転軸受１２を回転軸１１の外周面１１ａに装着することができる。これにより、回転軸受１２の圧入抵抗を小さくするとともにバラツキを小さく抑えることができ、圧入後の同軸精度をより向上させることができる。更に、回転軸１１が、図１（ａ）（ｂ）に示すように軸の側部の一部を切除して直径方向に対面する対向面１１ｃを形成して断面が小判型となるように形成したとしても、削り屑の発生を皆無とさせることができ、高脆材料を用いた軸や剥離し易いメッキを施した軸の圧入に対しても適用することができ、コスト低減や高機能な軸に対しても適応できることとなる。
【００３６】
また、内輪１２ａの内径が、回転軸１１の外周面１１ａの外径より大きく、下流側凸部１４ｂの外径より小さく形成されているので、回転軸受１２の内輪１２ａを極めて精度良く回転軸１１に圧入して装着することができる。
【００３７】
また、複数の凹部１３が、回転軸１１の外周面１１ａに周方向の等分位置にバランスよく配置されているので、より一層精度良く回転軸受１２を装着することができる。
【００３８】
図３は本発明の軸受支持構造の第２実施形態を示すものであり、凹部１３、上流側凸部１４ａおよび下流側凸部１４ｂを回転軸１１の外周面１１ａに周方向に連続する環状溝として少なくとも１個（本実施形態においては２本）形成したものである。この環状の凹部１３、上流側凸部１４ａおよび下流側凸部１４ｂは、図３（ａ）（ｃ）（ｄ）に示すように、回転軸１１の外周面１１ａに対して、凹部１３、上流側凸部１４ａおよび下流側凸部１４ｂを転写する断面を備えた回転潰し用工具１６を回転軸１１と直交方向より押圧させて転造するようにして形成される。この回転潰し用工具１６の前記断面は、図３（ｃ）に示すように、上流側凸部１４ａを形成する斜面１６ａと下流側凸部１４ｂを形成する斜面１６ｂとにより形成されており、両斜面１６ａ、１６ｂと回転潰し工具１６の回転軸１１に対する押圧方向ｘ（回転軸１１と直交する方向）となす角θａ、θｂは、θａ＞θｂに形成されている。
【００３９】
本実施形態おいては、周方向に連続する環状の凹部１３、上流側凸部１４ａおよび下流側凸部１４ｂが回転軸１１の外周面１１ａに形成されているので、より一層精度良く回転軸受１２を装着することができる。
【００４０】
図４は本発明の軸受支持構造の第３実施形態を示すものであり、図３の回転潰し用工具１６に代えて、下流側凸部１４ｂの先端部を予め若干潰すことのできる潰し面１７ｃを備えた回転潰し用工具１７をもって、凹部１３、上流側凸部１４ａおよび下流側凸部１４ｂを回転軸１１の外周面１１ａに周方向に連続する環状溝として少なくとも１個（本実施形態においては２本）形成したものである。この回転潰し用工具１７の上流側凸部１４ａを形成する斜面１７ａと下流側凸部１４ｂを形成する斜面１７ｂとは図３の回転潰し用工具１６の斜面１６ａ、１６ｂと同様に形成されており、下流側凸部１４ｂを形成する斜面１７ｂに連続して潰し面１７ｃが形成されている。
【００４１】
本実施形態おいては、周方向に連続する環状の下流側凸部１４ｂが予め若干潰されているので、回転軸受１２の内輪１２ａのカシメ作業が図３の実施形態に比較して容易となるとともに、より一層精度良く回転軸受１２を装着することができる。
【００４２】
このような回転潰し用工具１６、１７の斜面１６ａ、１６ｂ、１７ａ、１７ｂ、潰し面１７ｃの周方向の一部に切り欠き部を形成して（図示せず）、環状の溝を不連続に形成したり、図１に示すような複数の凹部１３、上流側凸部１４ａおよび下流側凸部１４ｂを周方向の等分位置に形成するようにするとよい。これにより回転潰し用工具によって転造するようにして複数の凹部１３、上流側凸部１４ａおよび下流側凸部１４ｂを形成することができる。
【００４３】
なお、前記各実施形態は回転軸１１に回転軸受１２を装着する場合を示したが、回転軸受１２をハウジングに装着する場合にも同様にして適用することができ、同様の作用効果を発揮することができる。具体的には、回転軸１１の外周面１１ａに形成した凹部１３、上流側凸部１４ａおよび下流側凸部１４ｂをハウジングの内周面に形成し（図示せず）、回転軸受１２の外輪（図示せず）を圧入させるとよい。
【００４４】
なお、本発明は、前述した各実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【００４５】
例えば、回転軸受１２によって圧潰する凸部は上流側凸部１４ａのみとすることもできる。この際、回転軸受１２の内輪の内径を回転軸１１に形成された上流側凸部１４ａの外径より小さく、且つ、下流側凸部１４ｂの外径より大きく形成すればよい。また、回転軸受１２の外輪の外径をハウジングに形成された上流側凸部１４ａの内径より大きく、且つ、下流側凸部１４ｂの内径より小さく形成すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る軸受支持構造の第１実施形態を示し、（ａ）は回転軸の正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図、（ｃ）は凹部の拡大断面図
【図２】（ａ）から（ｃ）は第１実施形態における回転軸に回転軸受を圧入する工程を示す拡大断面図
【図３】本発明に係る軸受支持構造の第２実施形態を示し、（ａ）は回転軸の正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図、（ｃ）は回転潰し用工具の拡大断面図、（ｄ）は凹部の拡大断面図
【図４】本発明に係る軸受支持構造の第３実施形態を示す図１と同様の図
【図５】（ａ）（ｂ）は従来の軸受支持構造の例を示す図１と同様の図
【図６】（ａ）から（ｄ）は従来の軸受支持構造の例を示す図２と同様の図
【符号の説明】
【００４７】
１１  回転軸
１１ａ  外周面
１２  回転軸受
１２ａ  内輪
１３  凹部
１４ａ  上流側凸部
１４ｂ  下流側凸部
１５  潰し用工具
１６、１７  回転潰し用工具
【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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