JP5225700B2 - 転がり軸受ユニット - Google Patents

Description

本発明は、転がり軸受ユニットに関するものである。

一般に、転がり軸受ユニットは、内側部材である円筒状の内筒と、この内筒の周囲に配置された外側部材である円筒状の外筒と、これら内筒と外筒とを相対的に回転自在に支持する一対の玉軸受とを備えている。そして、一対の玉軸受は、外周面に深溝型若しくはアンギュラ型の内輪軌道を有する内輪と、内周面に深溝型若しくはアンギュラ型の外輪軌道を有する外輪と、内輪軌道と外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の玉とからそれぞれ構成されている。また、外筒の内周面の軸方向中間部には、径方向内方に突出した環状凸部が形成されている（特許文献１参照）。

特許文献１の転がり軸受ユニットによれば、上記一対の玉軸受は、環状凸部の両側面にそれぞれの各外輪の軸方向一端面が突き当てられた状態で、外筒の軸方向の両端部にこれらの各外輪が接着剤によって接着されることにより、内嵌固定されるようになっている。
特開２００２−２５７０２８号公報

しかしながら、特許文献１の転がり軸受ユニットは、外筒の内周面の構造上、外筒の軸方向の両端部から各玉軸受を別々に嵌め込む必要がある。そのため、まず外筒の軸方向の上方から１つ目の玉軸受を嵌め込み、外筒を裏返してから２つ目の玉軸受を同じく外筒の軸方向の上方から嵌め込むというように、外筒を裏返す工程が必要となり、組立て時の工数が多くなるという不都合がある。さらに、組立工程を自動化させた場合、外筒を裏返す工程の分だけ余計なコストが掛かるという問題がある。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、組立工程を自動化し易くするとともに、コストの低減を図ることができる転がり軸受ユニットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、同軸上に配置された内輪と外輪との間の円環状空間に周方向に間隔をあけて複数個の転動体を内蔵し、軸方向に所定の間隔をあけて配置される２つの転がり軸受と、これら２つの転がり軸受の前記内輪に嵌合される第１の部材と、２つの前記転がり軸受の前記外輪を嵌合させる嵌合孔を有する第２の部材とを備え、一方の前記転がり軸受の前記外輪が、他方の前記転がり軸受の前記外輪より大きい外径寸法を有し、前記第２の部材の前記嵌合孔の内面に前記一方の転がり軸受の前記外輪の前記他方の転がり軸受側の端面を突き当てる段部が設けられ、該段部の内径寸法が前記他方の転がり軸受の外径寸法以上の寸法を有する転がり軸受ユニットを提供する。

本発明によれば、第１の部材に外輪の外径寸法が異なる２つの転がり軸受を組み付けた組立体を第２の部材の嵌合孔に嵌合させることにより、転がり軸受ユニットが構成される。この場合に、一方の転がり軸受は第２の部材の嵌合孔の段部を通過するが、他方の転がり軸受は段部に外輪の端面が突き当たるので、２つの転がり軸受を外径寸法の小さい転がり軸受から順に同一方向から第２の部材に嵌め込み、段部によってこれら２つの転がり軸受を離間させることができる。

したがって、２つの転がり軸受の軸方向の間隔を嵌合孔に設けられた突出部によって確保する転がり軸受ユニットであっても、組立時に第２の部材の軸方向の両端部から別々に各転がり軸受を嵌め込む必要がなく、第２の部材を裏返す工程を省くことができる。これにより、転がり軸受ユニットの組立工程を自動化し易くするとともに、コストの低減を図ることができる。

上記発明においては、前記第２の部材が、前記嵌合孔の嵌合方向の終端に、内面側に突出して前記一方の転がり軸受の前記外輪の端面を突き当てる凸部を有することとしてもよい。

このような構成によれば、嵌合孔の内面に設けられた凸部によって一方の転がり軸受の外輪の端面が固定されるので、一方の転がり軸受に対して軸方向の反対側に配置された他方の転がり軸受の外輪を軸方向に押圧するだけで、２つの転がり軸受に予圧をかけることができる。したがって、簡易な方法で２つの転がり軸受の内外輪と転動体との隙間をなくし、転がり軸受ユニットの剛性確保および回転精度の向上を図ることができる。

本発明によれば、組立工程を自動化し易くするとともに、コストの低減を図ることができるという効果を奏する。

以下、本発明の一実施形態に係る転がり軸受ユニットについて、図面を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る転がり軸受ユニット１は、例えば、スイングアーム用の転がり軸受ユニットである。この転がり軸受ユニット１は、軸方向に所定の間隔をあけて配置される第１の転がり軸受（一方の転がり軸受）１０Ａおよび第２の転がり軸受（他方の転がり軸受）１０Ｂ（以下、第１の転がり軸受１０Ａと第２の転がり軸受１０Ｂとを合わせて「転がり軸受１０Ａ，１０Ｂ」という。）と、これら転がり軸受１０Ａ，１０Ｂに嵌合されるシャフト（第１の部材）３と、転がり軸受１０Ａ，１０Ｂを嵌合させる嵌合孔９を有する円筒状のスリーブ（第２の部材）５とを備えている。

転がり軸受１０Ａ，１０Ｂは、シャフト３とスリーブ５とを相対的に回転させるためのものである。第１の転がり軸受１０Ａ，第２の転がり軸受１０Ｂは、同軸上に配置された内輪１２ａ，１４ａおよび外輪１２ｂ，１４ｂと、これら内輪１２ａ，１４ａと外輪１２ｂ，１４ｂとの間の円環状空間に周方向に間隔をあけて内蔵される複数個の転動体１６とを備えている。

第１の転がり軸受１０Ａの内輪１２ａの内径寸法は、第２の転がり軸受１０Ｂの内輪１４ａの内径寸法と同じであり、かつ、第１の転がり軸受１０Ａの外輪１２ｂの外径寸法は、第２の転がり軸受１０Ｂの外輪１４ｂの外径寸法より大きい寸法を有している。これらの内輪１２ａ，１４ａの外周面には、深溝型若しくはアンギュラ型の内輪軌道が設けられ、また、外輪１２ｂ，１４ｂの内周面には、深溝型若しくはアンギュラ型の外輪軌道が設けられている。

シャフト３は、略円筒状部材であって、一端に軸方向に延びるネジ孔２１、他端に軸方向に突出する雄ねじ形成用の突起２３を備えている。シャフト３の前記他端には、全周にわたって半径方向外方に突出する鍔状のフランジ部２５が設けられている。

シャフト３には、フランジ部２５側から順に第１の転がり軸受１０Ａおよび第２の転がり軸受１０Ｂが嵌め込まれており、第１の転がり軸受１０Ａの内輪１２ａの端面がフランジ部２５に突き当てられている。また、シャフト３の外周面と転がり軸受１０Ａ，１０Ｂの内輪１２ａ，１４ａとは接着剤により接着されている。

スリーブ５の嵌合孔９の内面は、軸方向に向かって内径寸法が段階的に小さくなる段付形状となっており、第１の転がり軸受１０Ａの外径寸法と同じ内径寸法を有する第１の嵌合部２７と、第２の転がり軸受１０Ｂの外径寸法と同じ内径寸法を有する第２の嵌合部２９と、軸方向の端面において第２の嵌合部２９の内面側に突出する凸部３１とを備えている。第１の嵌合部２７と第２の嵌合部２９との間には、半径方向に延びる突き当て面を有する段部３３が設けられている。この段部３３と凸部３１との軸方向の距離、すなわち、第２の嵌合部２９の軸方向の長さは、第２の転がり軸受１０Ｂの軸方向の長さより長くなっている。

第１の嵌合部２７には第１の転がり軸受１０Ａが嵌め込まれており、第１の転がり軸受１０Ａの外輪１２ｂの端面が段部３３に突き当てられている。また、第２の嵌合部２９には第２の転がり軸受１０Ｂが嵌め込まれており、第２の転がり軸受１０Ｂの外輪１４ｂの端面が凸部３１に突き当てられている。

また、第１の嵌合部２７の内周面と転がり軸受１０Ａの外輪１２ｂ、および、第２の嵌合部２９の内周面と転がり軸受１０Ｂの外輪１４ｂとは、内輪１２ａ，１４ａが相互に近接する方向に押圧された状態で、それぞれ接着剤により接着されている。これにより、転がり軸受１０Ａ，１０Ｂには予圧がかけられた状態となり、内輪１２ａ，１４ａおよび外輪１２ｂ，１４ｂと転動体１６とが隙間なく接触させられている。

以下、このように構成される本実施形態の転がり軸受ユニット１の製造方法について説明する。
まず、スリーブ５の第２の嵌合部２９の内周面の第２の転がり軸受１０Ｂの外輪１４ｂに対応する位置に接着剤を塗布する。第２の転がり軸受１０Ｂを第１の嵌合部２７側から嵌合孔９に挿入して、第２の嵌合部２９に第２の転がり軸受１０Ｂの外輪１４ｂを嵌合させる。そして、図２に示すように、嵌合孔９の凸部３１に第２の転がり軸受１０Ｂの外輪１４ｂの端面を突き当てた状態で、外輪１４ｂと第２の嵌合部２９の内周面とを接着する。

次に、シャフト３の外周面の第１の転がり軸受１０Ａの内輪１２ａに対応する位置に接着剤を塗布し、第１の転がり軸受１０Ａの内輪１２ａにシャフト３を嵌合させる。そして、図３に示すように、シャフト３のフランジ部２５に第１の転がり軸受１０Ａの内輪１２ａの端面を突き当てた状態で、内輪１２ａとシャフト３の外周面とを接着する。

続いて、スリーブ５の内周面の第１の転がり軸受１０Ａの外輪１２ｂに対応する位置、すなわち、第１の嵌合部２７の内周面に接着剤を塗布する。また、シャフト３の外周面の第２の転がり軸受１０Ｂの内輪１４ａに対応する位置に接着剤を塗布する。そして、図４に示すように、第１の転がり軸受１０Ａに嵌合されたシャフト３を第１の嵌合部２７側から嵌合孔９に挿入し、第１の嵌合部２７に第１の転がり軸受１０Ａの外輪１２ｂを嵌合させるとともに、第２の嵌合部２９に嵌め込まれている第２の転がり軸受１０Ｂの内輪１４ａにシャフト３を嵌合させる。

この場合に、嵌合孔９の段部３３の内径寸法が第１の転がり軸受１０Ａの外輪１２ｂの外径寸法より小さいので、第２の嵌合部２９に嵌合された第１の転がり軸受１０Ａの外輪１２ｂの端面が段部３３に突き当たる。また、段部３３と凸部３１との軸方向の距離が第２の転がり軸受１０Ｂの軸方向の長さより長いので、段部３３によって第１の転がり軸受１０Ａと第２の転がり軸受１０Ｂとを離間させることができる。

次に、第１の転がり軸受１０Ａの外輪１２ｂと第１の嵌合部２７の内周面、および、第２の転がり軸受１０Ｂの内輪１４ａとシャフト３の外周面とが完全に接着する前に、転がり軸受１０Ａ，１０Ｂに予圧をかける。この場合に、転がり軸受１０Ａ，１０Ｂの外輪１２ｂ，１４ｂ間の間隔は段部３３と凸部３１との間の軸方向の長さによって決定されているので、内輪１２ａ，１４ａどうしを近接させる方向に押圧するだけで、簡易に予圧をかけることができる。

また、第２の転がり軸受１０Ｂの外輪１４ｂが凸部３１に突き当てられ、かつ、第１の転がり軸受１０Ａの外輪１２ｂが段部３３に突き当てられているので、第１の転がり軸受１０Ａに対して軸方向の反対側に配置された第２の転がり軸受１０Ｂの内輪１４ａを軸方向に押圧するだけで、第１の転がり軸受１０Ａおよび第２の転がり軸受１０Ｂに予圧をかけることができる。

そこで、第２の転がり軸受１０Ｂの内輪１４ａの端部を図示しない冶具によって軸方向に不動に保持した状態でシャフト３を軸方向に押圧し、フランジ部２５によって第１の転がり軸受１０Ａの内輪１２ａに予圧をかけた状態で、第１の転がり軸受１０Ａの外輪１２ｂと第１の嵌合部２７の内周面、および、第２の転がり軸受１０Ｂの内輪１４ａとシャフト３の外周面とを完全に接着させる。これにより、簡易な方法で２つの転がり軸受１０Ａ，１０Ｂの内輪１２ａ，１４ａおよび外輪１２ｂ，１４ｂと各転動体１６との隙間をなくし、転がり軸受ユニット１の剛性確保および回転精度の向上を図ることができる。また、接着により予圧をかけた状態に維持されるので、予圧抜けを防ぎ、転がり軸受ユニット１の回転精度の悪化を防止することができる。

以上本実施形態に係る転がり軸受ユニット１によれば、第１の転がり軸受１０Ａおよび第２の転がり軸受１０Ｂを嵌合孔９の内径寸法が大きい側からスリーブ５に嵌め込み、段部３３によってこれら２つの転がり軸受１０Ａ，１０Ｂを離間させるので、組立時にスリーブ５を裏返す工程を省くことができる。これにより、転がり軸受ユニット１の組立工程を自動化し易くすることができ、また、コストの低減を図ることができる。

なお、本実施形態においては、段部３３の内径寸法と第２の嵌合部２９の内径寸法とが第２の転がり軸受１０Ｂの外径寸法と同じ内径寸法を有するスリーブ５を例示して説明したが、段部３３は、第１の転がり軸受１０Ａの外径寸法より小さく、かつ、第２の転がり軸受１０Ｂの外径寸法以上の内径寸法を有していればよく、例えば、段部３３と第２の嵌合部２９との間にさらに段差部分が設けられていてもよい。
また、本実施形態においては、嵌合孔９の嵌合方向の終端に凸部３１が設けられているスリーブ５を例示して説明したが、嵌合孔９の内面に凸部３１が設けられていない形状としてもよい。

本発明の第１の実施形態に係る転がり軸受ユニットの断面を示す図である。 スリーブに第２の転がり軸受ユニットが嵌め込まれた状態の断面を示す図である。 第１の転がり軸受にシャフトを嵌合させた状態の断面を示す図である。 シャフトが嵌合された第１の転がり軸受をスリーブに嵌合させる様子を示す図である。

符号の説明

１ 転がり軸受ユニット
３ シャフト（第１の部材）
５ スリーブ（第２の部材）
９ 嵌合孔
１０Ａ 第１の転がり軸受（一方の転がり軸受）
１０Ｂ 第２の転がり軸受（他方の転がり軸受）
１２ａ，１４ａ 内輪
１２ｂ，１４ｂ 外輪
３３ 段部

Claims (2)

1. 同軸上に配置された内輪と外輪との間の円環状空間に周方向に間隔をあけて複数個の転動体を内蔵し、軸方向に所定の間隔をあけて配置される２つの転がり軸受と、
   これら２つの転がり軸受の前記内輪に嵌合される第１の部材と、
   ２つの前記転がり軸受の前記外輪を嵌合させる嵌合孔を有する第２の部材とを備え、
   一方の前記転がり軸受の前記外輪が、他方の前記転がり軸受の前記外輪より大きい外径寸法を有し、
   前記第２の部材の前記軸方向の一方の端面側に一方の前記転がり軸受の前記外輪が嵌合され、
   前記第２の部材の前記軸方向の他方の端面側に他方の前記転がり軸受の前記外輪が嵌合され、
   前記第２の部材の前記他方の端面には前記他方の転がり軸受の前記外輪の端面を突き当てる凸部が前記嵌合孔の内面側に突出して設けられ、
   前記嵌合孔の内面に前記一方の転がり軸受の前記外輪の前記他方の転がり軸受側の端面を突き当てる段部が設けられ、該段部の内径寸法が前記他方の転がり軸受の外径寸法以上の寸法を有し、
   前記嵌合孔の内径は前記軸方向に対して前記一方側から前記他方側に向けて段階的に小さくなることを特徴とする転がり軸受ユニット。
2. 前記第２の部材が、前記嵌合孔の嵌合方向の終端に、内面側に突出して前記一方の転がり軸受の前記外輪の端面を突き当てる凸部を有する請求項１に記載の転がり軸受ユニット。

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