JP2004011799A - 転がり軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】転がり軸受をハウジングに組み付ける際の方向性をなくして、どちら側から挿入しても組付け可能とし、転がり軸受の組付作業性を大幅に改善した転がり軸受を提供する。
【解決手段】外輪２１の外径面２１ｂに形成された刻み部２１ｃの両側に一対の円環状溝２１ｄを設けるとともに、刻み部２１ｃおよび円環状溝２１ｄを転がり軸受２０の軸方向中心Ａに対して対称に配置した。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は転がり軸受に係り、例えば車輛のトランスミッションの軸を支承するのに好適な転がり軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５および図６に示すように、転がり軸受１は、内径面に外輪軌道２ａが形成された外輪２と、外径面に内輪軌道３ａが形成された内輪３と、外輪軌道２ａおよび内輪軌道３ａの間に転動自在に配設された複数個の転動体４と、転動体４を回動自在に保持する保持器５とから構成されている。
【０００３】
従来、転がり軸受１のハウジング６への装着は、外輪２をハウジング穴６ａに圧入することにより行われている。
外輪２は、外径面２ｂが平滑な面とされた円筒状に形成されている。ハウジング穴６ａに挿入された外輪２は、外輪２に作用する回転力によって、ハウジング穴６ａに対して円周方向に相対的にずれる現象（以後、クリープという）が生じる場合があった。クリープが発生すると、転がり軸受１の温度が異常に上昇したり、あるいは、はめあい面に摩耗が発生する等の不具合があった。
【０００４】
上述したクリープの発生を防止するため、近年、図７および図８に示すように、外輪１２の外径面１２ｂに、全周にわたってローレット１２ｃおよび環状溝１２ｄを形成したフランジ付転がり軸受１０、または転がり軸受１５が提案されている。
【０００５】
環状溝１２ｄは、ローレット１２ｃの圧入方向前方に配置されている。図９に示すように、ローレット１２ｃは、平滑な外径面１２ｂを凹凸形状に加工し、多数の凸部１２ｅを設けたものである。
図１０に示すように、外輪１２をハウジング穴６ａに圧入すると、ローレット１２ｃは、ハウジング穴６ａの内径部を削り取りながら圧入される。削り取られた金属粉は、圧入方向前方に押し出され、環状溝１２ｄ内に收容される。これによって、ローレット１２ｃの凸部１２ｅは、ハウジング穴６ａに係合して、外輪１２とハウジング穴６ａ間のクリープを防止する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のローレット付の転がり軸受は、ハウジング穴に挿入する方向が規定されている。
具体的には、環状溝を前方に向けた状態でハウジング穴に挿入することが要求される。この理由は、ローレット付転がり軸受をハウジング穴に挿入する際、ハウジング穴がローレットによって削られて発生する金属粉を、ローレットの圧入方向前方に配置した環状溝内に收容できるようにするためである。
【０００７】
図７に示すようなフランジ付の外輪１２を有するフランジ付転がり軸受１０の場合は、挿入方向は自ずから明らかである。
しかし、図８に示すようなフランジのない、従来のローレット付の転がり軸受１５は、ハウジング穴６ａへの挿入に際して、その都度、ローレット１２ｃの有無を目視でチェックして挿入方向を確認しなければならなかった。確認作業は、目視にのみ頼っているので、ときとして、誤った方向からハウジング穴６ａに挿入してしまうことがある問題点があった。また目視による煩雑な確認作業を必ず行わなければならず、改善の余地があった。
【０００８】
転がり軸受１５の挿入方向を誤ってハウジング穴６ａに圧入すると、ローレット１２ｃによって削られた金属粉が、例えばトランスミッションの性能に悪影響を及ぼしたり、構成部品の耐久性を低下させる場合があった。
また、転がり軸受１５が、ハウジング穴６ａに対して偏心したり、傾いた状態で装着される場合があり、軸受の性能を十分に発揮することができなくなるおそれがあった。
【０００９】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、転がり軸受をハウジングに組み付ける際の方向性をなくして、どちら側から挿入しても組付け可能とし、転がり軸受の組付作業性を大幅に改善した転がり軸受を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明は、請求項１に記載したように、内径面に外輪軌道が形成された外輪と、外径面に内輪軌道が形成された内輪と、前記外輪軌道と前記内輪軌道間に転動自在に配設された複数個の転動体とを備えた転がり軸受において、前記外輪の外径面に円環状の刻み部を形成するとともに、前記刻み部の両側方に一対の円環状溝を設けたことを特徴としている。
【００１１】
ここで、転がり軸受としては、例えば複列玉軸受，複列円すいころ軸受，単列深溝玉軸受，複列アンギュラ玉軸受等が例示できる。
また、転動体としては、例えば玉，円筒ころ，円すいころ，針状ころ等が例示できる。刻み部としては、例えばローレット等が例示できる。
【００１２】
このように構成された転がり軸受においては、外輪の外径面に形成された刻み部の両側に一対の円環状溝が設けられている。転がり軸受をハウジング穴に圧入するとき、刻み部は、ハウジング穴等の内径部を削る。刻み部によって削られた金属粉等は、刻み部の圧入方向前方に配置された円環状溝内に收容され、ハウジング穴と円環状溝とによって形成される空間内に閉じ込められる。これによって、金属粉等が機械装置の性能や軸受を含めた構成部品の耐久性を阻害することはない。
【００１３】
一対の円環状溝は、刻み部の両側に設けられているので、転がり軸受のハウジング穴等への挿入方向に係わらず、何れか一方の円環状溝が必ず刻み部の圧入方向前方に配置されることになる。従って、転がり軸受をどちらの方向から圧入しても、刻み部によって削られた金属粉等は、どちらかの円環状溝内に閉じ込めることができることになる。
このため、この転がり軸受においては、ハウジング穴への圧入方向を規制する必要がない。従来のような圧入に先立って圧入方向を確認しなければならないという問題を解消できることになる。また、これによって、転がり軸受の圧入作業効率等を大幅に向上させることができることになる。
【００１４】
また、本発明は、請求項２に記載したように、請求項１に記載した転がり軸受であって、前記刻み部および前記円環状溝は、前記転がり軸受の軸方向中心に対して対称に配置されていることを特徴としている。
【００１５】
このように構成された転がり軸受においては、刻み部および円環状溝が、転がり軸受の軸方向中心に対して対称に配置されている。転がり軸受をどの方向からハウジング穴等に圧入しても、圧入抵抗力、圧入状態等を、同一状態にできることになる。
従って、この転がり軸受においては、左右対称の特性を有し、従来のような圧入方向を管理して圧入しなければならないという、煩雑な作業を解消できることになる。また、従来のような誤挿入に伴う転がり軸受の偏心、傾き等を防止できることになる。
【００１６】
また本発明は、請求項３に記載したように、請求項１または請求項２に記載した転がり軸受であって、前記刻み部は、ローレットであることを特徴としている。
【００１７】
このように構成された転がり軸受においては、刻み部をローレットとしたので、外輪の外径部にローレットローラ等を押圧しながら、外輪を回転させることにより、簡単かつ短時間でローレットを形成できることになる。
従って、この転がり軸受においては、ローレット付転がり軸受を安価に提供することができる。
【００１８】
また、このように構成された転がり軸受においては、複数列のローレットを形成するとき、複数列のローレットのパターン位相等を揃えて形成することが可能となる。
従って、圧入方向の第１列目のローレットによって削られたハウジング穴の削跡等に沿って、第２列目以降のローレットが圧入され、金属粉等の発生を抑制して圧入することができる。また、この転がり軸受においては、従来のような、ハウジング穴等に対するクリープ等の発生や、これに伴うクリープ摩耗、異常昇温等という問題を解消できることになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明する実施形態において、既に図５ないし図１０において説明した部材等については、図中に同一符号あるいは相当符号を付すことにより説明を簡略化あるいは省略する。
図１に示すように、本発明に係る第１実施形態の複列玉軸受２０は、外輪２１と、内輪３と、転動体である玉４と、保持器５とから構成されている。
【００２０】
外輪２１は、内径面に外輪軌道２１ａが形成されている。外径面２１ｂには、軸方向中心Ａに対して対称に、刻み部の一例たる円環状のローレット２１ｃが２列にわたって形成されている。
２列のローレット２１ｃのパターン位相は、円周方向の位相が同一となるように形成されている。ローレット２１ｃの形状は、図９に示すものと同様の形状となっている。ローレット２１ｃの両側には、円環状溝２１ｄが、軸方向中心Ａに対して対称に設けられている。外径面２１ｂの両端部には、平滑な表面を有する円筒部２１ｅが形成されている。円筒部２１ｅの外径寸法は、研摩加工等の加工手段によって、所定の寸法に高精度に加工されている。
【００２１】
図２に示すように、本発明に係る第２実施形態の複列円すいころ軸受３０は、転動体として円すいころ３４が外輪軌道２１ａおよび内輪軌道３ａの間に回動自在に配設されている。その他は、図１において説明した第１実施形態の複列玉軸受２０と同様であるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００２２】
図３に示すように、本発明に係る第３実施形態の単列深溝玉軸受４０は、玉４が１列に整列して外輪軌道２１ａおよび内輪軌道３ａの間に回動自在に配設されている。その他は、図１において説明した第１実施形態の複列玉軸受２０と同様であるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００２３】
図４に示すように、本発明に係る第４実施形態である複列アンギュラ玉軸受５０は、２列に整列した玉４が、例えば３０°の接触角γをもって外輪軌道２１ａおよび内輪軌道３ａの間に回動自在に配設されている。その他は、図１において説明した第１実施形態の複列玉軸受２０と同様であるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００２４】
前述した複列玉軸受２０，複列円すいころ軸受３０，単列深溝玉軸受４０および複列アンギュラ玉軸受５０によれば、外輪２１の外径面２１ｂの形状は、軸受の軸方向中心Ａに対して対称にローレット２１ｃが形成され、かつ、ローレット２１ｃの両側に、軸方向中心Ａに対して対称に円環状溝２１ｄが形成された形状となっている。
【００２５】
複列玉軸受２０，複列円すいころ軸受３０，単列深溝玉軸受４０または複列アンギュラ玉軸受５０をハウジング穴６ａに圧入すると、圧入方向の第１列目のローレット２１ｃは、ハウジング穴６ａの内径部を削りながら圧入される。
ハウジング穴６ａが削られて発生した金属粉は、圧入方向前方に押し出され、ローレット２１ｃの圧入方向前方に配置された円環状溝２１ｄ内に收容される。
【００２６】
第２列目以降のローレット２１ｃは、ハウジング穴６ａをほとんど削らずに、第１列目のローレット２１ｃによって削られた削跡に沿ってハウジング穴６ａに圧入される。
従って、金属粉は、ハウジング穴６ａの内径部と円環状溝２１ｄとによって形成される空間内に閉じ込められ、機械装置の性能や軸受を含めた構成部品の耐久性を阻害することはない。また、図１０に示すように、ローレット２１ｃは、凸部１２ｅがハウジング穴６ａにしっかりと係合しているので、クリープの発生が防止される。
【００２７】
ローレット２１ｃおよび円環状溝２１ｄは、軸受の軸方向中心Ａに対して対称に形成されているので、どちら側からハウジング穴６ａに圧入しても、全く同様に作用し、挿入操作性や圧入抵抗力は同一となって左右対称性が保たれる。
【００２８】
従って、ハウジング穴６ａへの圧入に際して、ローレット付複列玉軸受２０、ローレット付複列円すいころ軸受３０、ローレット付単列深溝玉軸受４０またはローレット付複列アンギュラ玉軸受５０の方向を管理する必要がなく、圧入作業を極めて簡単、かつ効率的に行うことができる。
また、外輪２１の両端部には、寸法精度が高精度に加工された円筒部２１ｅが設けられているので、円筒部２１ｅがハウジング穴６ａに嵌合することによって、転がり軸受は偏心、傾きなくハウジング穴６ａに圧入される。
【００２９】
なお、本発明の転がり軸受は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜な変形、改良等が可能である。
例えば、前述した実施形態では、ローレットは、２列に形成されたものとして説明したが、転がり軸受の軸方向中心上に１列に配置してもよい。また、転がり軸受は、複列玉軸受，複列円すいころ軸受，単列深溝玉軸受および複列アンギュラ玉軸受として説明したが、例えば自動調心玉軸受，３点接触玉軸受，４点接触玉軸受，針状ころ軸受等、他の形式の転がり軸受に本発明を適用しても、同様の効果を得ることができる。
【００３０】
その他、前述した実施形態において例示した内径面，外輪軌道，外輪，外径面，内輪軌道，内輪，転動体，転がり軸受，刻み部，円環状溝，ローレット等の材質，形状，寸法，形態，数，配置箇所等は、本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【００３１】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、請求項１に記載したように、圧入時、刻み部によって削られた金属粉は、刻み部の圧入方向前方に配置された円環状溝とハウジング穴とにより形成される空間内に閉じ込められる。これによって、金属粉が機械装置の性能や軸受を含めた構成部品の耐久性を阻害することはない。
また、一対の円環状溝が刻み部の両側に設けられているので、転がり軸受のハウジング穴への挿入方向に係わらず、何れか一方の円環状溝は、必ず刻み部の圧入方向前方に配置されることになる。従って、転がり軸受をどちらの方向から圧入しても、刻み部によって削られた金属粉は、必ずどちらかの円環状溝内に閉じ込めることができる。
従って、この転がり軸受においては、ハウジング穴への圧入方向を規制する必要がなく、圧入に先立って圧入方向を確認する確認作業が不要となり、圧入作業を効率よく行うことができる。
【００３２】
また、本発明によれば、請求項２に記載したように、刻み部および円環状溝が、転がり軸受の軸方向中心に対して対称に配置されており、転がり軸受をどの方向からハウジング穴へ圧入しても、圧入抵抗力、圧入状態等が同一となるようになっている。従って、この転がり軸受においては、左右対称の特性を有し、従来のような圧入方向を管理して圧入するという、煩雑な作業を解消できる。
【００３３】
また、本発明によれば、請求項３に記載したように、外輪の外径部にローレットローラを押圧しながら、外輪を回転させることにより、簡単かつ短時間で刻み部を形成できる。従って、ローレット付転がり軸受を安価に提供することができる。
さらに、複数列のローレットを形成するとき、複数列のローレットのパターン位相を揃えて形成することが容易に可能となる。従って、圧入方向の第１列目のローレットによって削られたハウジング穴の削跡に沿って、第２列目以降のローレットが圧入され、金属粉を発生させることなく、圧入することができる。
そして、この転がり軸受においては、ハウジング穴に対するクリープの発生や、これに伴うクリープ摩耗、異常昇温という問題を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態を示す要部縦断面図である。
【図２】本発明に係る第２実施形態を示す要部縦断面図である。
【図３】本発明に係る第３実施形態を示す要部縦断面図である。
【図４】本発明に係る第４実施形態を示す要部縦断面図である。
【図５】従来例を示す要部縦断面図である。
【図６】ローレットのない外輪がハウジング穴に挿入された状態を示す要部拡大図である。
【図７】外輪にローレットが形成されたフランジ付転がり軸受の要部縦断面図である。
【図８】外輪にローレットが形成された複列アンギュラ玉軸受の要部縦断面図である。
【図９】ローレットの形状を示す拡大図である。
【図１０】ローレットの凸部がハウジング穴に係合する状態を示す拡大図である。
【符号の説明】
３　　内輪
３ａ　内輪軌道
４　　玉（転動体）
２０　　複列玉軸受（転がり軸受）
２１　　外輪
２１ａ　外輪軌道
２１ｂ　外輪の外径面
２１ｃ　ローレット（刻み部）
２１ｄ　円環状溝
３０　　複列円すいころ軸受（転がり軸受）
３４　　円すいころ（転動体）
４０　　単列深溝玉軸受（転がり軸受）
５０　　複列アンギュラ玉軸受（転がり軸受）
Ａ　　転がり軸受の軸方向中心

Claims (3)

1. 内径面に外輪軌道が形成された外輪と、外径面に内輪軌道が形成された内輪と、前記外輪軌道と前記内輪軌道間に転動自在に配設された複数個の転動体とを備えた転がり軸受において、
   前記外輪の外径面に円環状の刻み部を形成するとともに、前記刻み部の両側方に一対の円環状溝を設けたことを特徴とする転がり軸受。
2. 前記刻み部および前記円環状溝は、前記転がり軸受の軸方向中心に対して対称に配置されていることを特徴とする請求項１に記載した転がり軸受。
3. 前記刻み部は、ローレットであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載した転がり軸受。

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