JP2004346977A

JP2004346977A - 転がり軸受一体型一方向クラッチの製造方法

Info

Publication number: JP2004346977A
Application number: JP2003142271A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Ikeda; 哲雄池田; Kazuo Iga; 一生伊賀; Kazuji Mizutani; 和司水谷
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2003-05-20
Filing date: 2003-05-20
Publication date: 2004-12-09

Abstract

【課題】従来に比して製造時における検査工数および管理工数を削減することができ、もってコストダウンを達成することのできる転がり軸受一体型一方向クラッチの製造方法を提供する。
【解決手段】内輪１および外輪２について、転がり軸受用軌道面１ａ，２ａと一方向クラッチ用軌道面１ｂ，２ｂとの径方向寸法差（２δ，２Δ）が、それぞれに定められた寸法に対して所定の公差内に収まるように加工し、内輪１および外輪２をそれぞれ相手部材に嵌合した状態での転がり軸受のラジアル隙間が設定値となるような初期ラジアル隙間を得るように、内輪１と外輪２をマッチングして組み立てることにより、相手部材の種類によって一方向クラッチ用軌道面１ｂ，２ｂの寸法を変更することを不要とし、その検査および管理工数を削減する。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転がり軸受とスプラグタイプの一方向クラッチとが一体化されてなる転がり軸受一体型一方向クラッチの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
玉軸受等の転がり軸受と、スプラグタイプの一方向クラッチとが一体化されてなる転がり軸受一体型一方向クラッチにおいては、一般に、図４に部分切り欠き正面図を、図５にはそのＡ−Ａ断面図を例示するように、内輪１と外輪２に、それぞれ転がり軸受用の軌道面１ａ，２ａを形成して、これらの間に複数の転動体３を転動自在に配置するとともに、内輪１および外輪２には、それぞれ転がり軸受用の軌道面１ａ，２ａに並行して一方向クラッチ用の軌道面１ｂ，２ｂを形成して、これらの間に複数のスプラグ４を配置した構造を採る。
【０００３】
各転動体３およびスプラグ４は、この例において互いに共通の保持器５によって内輪１と外輪２の間に形成される環状空間内に周方向に一定のピッチで配置される。この例における保持器５は、２つの環状体５１と５２を軸方向に係合させて一体化させた構造を有し、転動体３用のポケットとスプラグ４用のポケットを備え、転動体３およびスプラグ４はこれらのポケット内に収容されることによって周方向に一定のピッチで配置される。また、各スプラグ４は、リング状基体６ａに複数のばね片６ｂを一体に形成したばね部材６によってロック方向に付勢される（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３０４０６８号公報（第２−第４頁）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、転がり軸受は内輪と外輪の各軌道面と転動体の外周面との間に適正な隙間が形成されていないと、転動体が所望通りに転動せず、その性能を発揮することができない。特に径方向の隙間であるラジアル隙間は、内輪および外輪を相手部材に組み込むことによる変形に起因して組込み前後で変化するため、製造時における隙間、いわゆる初期隙間は、その内輪ないしは外輪の相手部材への嵌合、例えばそれぞれ回転軸、軸箱への嵌合固定による変形分を見越した値となるように、内輪軌道面の径方向寸法と外輪軌道面の径方向寸法を測定し、これらの各寸法にあわせて組み込むべき転動体の寸法を選択する、いわゆるマッチングと称される作業を行って組み立てる。
【０００６】
一方、スプラグタイプの一方向クラッチは、一方向クラッチ用の内輪軌道面と外輪軌道面との径方向寸法であるＪスペースが適正に保たれて、スプラグに対する径方向への隙間が最適に保たれなければその能力を十分に発揮することができない。
【０００７】
転がり軸受と一方向クラッチが一体化された転がり軸受一体型一方向クラッチにおいては、通常、内輪および外輪はそれぞれの相手部材に対して締まり嵌めにて組み込まれることが多く、従って内輪は径が膨張する向きに、外輪は径が縮小する向きに変形し、これにより相手部材への組み付け状態においてはＪスペースはその分減少する。このＪスペースの減少量は、組込み相手部材に対する嵌め合いや相手部材の寸法精度によって相違する。
【０００８】
そのため、組込み後のＪスペースを最適に保つべく、従来の転がり軸受一体型一方向クラッチにおいては、図６（Ａ）および（Ｂ）にそれぞれ内輪１および外輪２の単体の軸平行断面図を示すように、内輪１および外輪２の一方向クラッチ用軌道面１ｂおよび２ｂの直径ＩＣＤ_ｉおよびＯＣＤ_ｉは、それぞれの転がり軸受用軌道面の直径ＩＢＤおよびＯＢＤとは関連性なく個別に管理されており、組込み相手部材の種類に応じた初期Ｊスペースが得られるように、相手部材の種類に対応して複数の寸法ＩＣＤ_ｉ（ｉ＝１，２，３・・・・）、ＯＣＤ_ｉ（ｉ＝１，２，３・・・・）に加工されていた。
【０００９】
このことは、製造時における寸法の検査工数および管理工数を大とする要因となり、コストを上昇させる原因となっている。
【００１０】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、従来に比して製造時における検査工数および管理工数を減少させ、もってコストダウンを達成することのできる転がり軸受一体型一方向クラッチの製造方法の提供を目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の転がり軸受一体型一方向クラッチの製造方法は、転がり軸受用軌道面の軸方向に隣接して一方向クラッチ用軌道面が形成された内輪および外輪間の環状空間に、複数の転動体とスプラグが配置されてなる転がり軸受一体型一方向クラッチを製造する方法であって、上記内輪および外輪について、転がり軸受用軌道面と一方向クラッチ用軌道面との径方向寸法差が、それぞれに定められた寸法に対して所定の交差内に収まるように加工するとともに、内輪および外輪をそれぞれ相手部材に嵌合した状態での転がり軸受のラジアル隙間が設定された値となるような初期ラジアル隙間を得るように、内輪と外輪をマッチングして組み立てることによって特徴づけられる（請求項１）。
【００１２】
ここで、本発明においては、上記内輪および外輪について、それぞれの転がり軸受用軌道面と一方向クラッチ用軌道面とを、ロータリドレッサを用いた総形研削により同時に研削すること方法（請求項２）を好適に採用することができる。本発明は、内輪および外輪を相手部材に組み込んだときに、相手部材寸法によるＪスペースの寸法変化量は、転がり軸受の隙間変化量と略一致することを利用して、内外輪の一方向クラッチ用軌道面の寸法を管理するのではなく、内外輪とも、転がり軸受用軌道面の径方向寸法と一方向クラッチ用軌道面の径方向寸法との差が設定されている値となるように加工することで、所期の目的を達成しようとするものである。
【００１３】
すなわち、本発明においては、実施の形態の図面である図３（Ａ）に内輪１を、同図（Ｂ）に外輪２を示すように、内輪１および外輪２のそれぞれについて、転がり軸受用軌道面１ａ，２ａの直径ＩＢＤ，ＯＢＤと、一方向クラッチ用軌道面１ｂ，２ｂの直径ＩＣＤ，ＯＣＤとの差がそれぞれに定められた値となるように、換言すれば図中δ（＝（ＩＣＤ−ＩＢＤ）／２）およびΔ（＝（ＯＢＤ−ＯＣＤ）／２）で示される段差がそれぞれに定められた値となるように加工する。このような加工により、内輪１と外輪２を、相手部材に組込み後に所要のラジアル隙間が得られるように転がり軸受用軌道面１ａ，２ａの寸法ＩＢＤ，ＯＢＤを、ボール計Ｂｄに応じてマッチングして適正な初期ラジアル隙間を得るようにすれば、Ｊスペースについても組込み後に所要の値となるような適正な初期Ｊスペースが得られる。
【００１４】
このような方法によれば、内輪および外輪を相手部材に組み込んだ後のＪスペースは、転動体であるボールの径をＢｄとし、転がり軸受用軌道面とボール転動面との間のラジアル隙間をＴｒとしたとき、
Ｊスペース＝Ｂｄ＋Ｔｒ／２−（δ＋Δ）・・・・（１）
と一定となり、相手部材ごとに一方向クラッチ用軌道面の寸法を変更する必要がなくなる。
【００１５】
そして、内輪および外輪を、転がり軸受用軌道面１ａ，２ａと一方向クラッチ用軌道面１ｂ，２ｂとの段差δ，Δが一定となるような加工を容易に実現するには、請求項２に係る発明のように、ロータリドレッサを用いた総形研削を採用することが望ましい。このような総形研削によると、ロータリドレッサの形状が研削砥石を介在して被加工物に転写されるため、δおよびΔは研削砥石による切り込みに関係なく、常に一定となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。この例では、４，図５に示したものと同じ構造の転がり軸受一体型一方向クラッチを製造する方法について述べる。
【００１７】
図１は本発明の実施の形態の内輪１の転がり軸受用軌道面１ａと一方向クラッチ用軌道面１ｂの研削方法の説明図であり、図２に同じく本発明の実施の形態の外輪２の転がり軸受用軌道面２ａと一方向クラッチ用軌道面２ｂの研削方法の説明図である。
【００１８】
内輪１および外輪２は、それぞれロータリドレッサ１０１，２０１によって成形された研削砥石１０２，２０２を用いた総形研削によって転がり軸受用軌道面１ａ，２ａと一方向クラッチ用軌道面１ｂ，２ｂが同時に研削される。
【００１９】
すなわち、内輪１の研削加工には、例えばマイクロセントリックマシンなどの公知の外面研削盤が用いられる。研削砥石１０２は、図１（Ａ）に示すように、研削加工後の内輪１の外周面と同等の形状が付されたロータリドレッサ１０１によって目立てと同時に成形され、これにより砥石１０２の外周面は内輪１の外周面のネガティブ形状に成形される。このような砥石１０２の成形状態で切り込みを与えることにより、図１（Ｂ）に示すように、内輪１の外周面には転がり軸受用軌道面１ａと一方向クラッチ用軌道面１ｂの双方が同時に研削される。そして、研削加工後の内輪１においては、図３（Ａ）に示すように、転がり軸受用軌道面１ａの直径ＩＢＤと一方向クラッチ用軌道面１ｂの直径ＩＣＤの差、換言すれば図中δで示される段差が常に一定となる。
【００２０】
また、外輪２の加工には内面研削盤が用いられるが、この加工においても、研削砥石２０２は、図２（Ａ）に示すように、研削加工後の外輪２の内周面と同等の形状が付されたロータリドレッサ２０１によって目立てと同時に成形され、これにより砥石２０２の外周面は外輪２の内周面のネガティブ形状に成形される。このような砥石２０２の成形状態で切り込みを与えることにより、図２（Ｂ）に示すように、外輪２の内周面には転がり軸受用軌道面２ａと一方向クラッチ用軌道面２ｂの双方が同時に研削される。そして、研削加工後の外輪２においては、図３（Ｂ）に示すように、転がり軸受用軌道面２ａの直径ＯＢＤと一方向クラッチ用軌道面２ｂの直径ＯＣＤとの差、換言すれば図中Δで示される段差が常に一定となる。
【００２１】
以上のようにロータリドレッサを用いて研削加工された内輪１と外輪２は、それぞれ転がり軸受用軌道面１ａ，２ａが超仕上げ加工された後、組立に供される。組立に際しては、内輪１および外輪２が嵌合される相手部材の寸法による変形後に所要のラジアル隙間Ｔｒとなるように、内輪１と外輪２の転がり軸受用軌道面１ａと２ａを実測し、変形分を考慮した初期ラジアル隙間が得られる組み合わせを選択して組み立てる。
【００２２】
以上の方法により組み立てられた転がり軸受一体型一方向クラッチによると、内輪１および外輪２を相手部材に組み込んだ後における一方向クラッチのＪスペースは前記した（１）式で示される通りとなり、（δ＋Δ）が一定であるため、常にほぼ一定となる。
【００２３】
従って、この製造方法によると、内輪１および外輪２は、いずれも一方向クラッチ用軌道面１ｂ，２ｂの寸法の検査並びに管理は実質的に必要ではなく、転がり軸受用軌道面１ａ，２ａの寸法管理のみを行えばよく、転がり軸受としてのマッチングを行うだけで、転がり軸受のラジアル隙間のみならず一方向クラッチのＪスペースが設計通りの値となる。
【００２４】
なお、以上の実施の形態においては、転がり軸受の軸方向片側に一方向クラッチを設けた転がり軸受一体型一方向クラッチについて説明したが、本発明は、転がり軸受の軸方向両側に一方向クラッチを配したものについても等しく適用し得ることは勿論である。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、内輪および外輪とも、一方向クラッチ用軌道面の寸法を相手部材にあわせて複数種製造する必要がなくなり、一方向クラッチ用軌道面の寸法検査並びに管理工数を削減することができ、コストダウンを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の内輪１の外周面の研削方法の説明図である。
【図２】同じく本発明の実施の形態の外輪の内周面の研削方法の説明図である。本発明の実施形態の外輪２の内周面の研削方法の説明図である。
【図３】本発明の実施の形態の内輪１（Ａ）および外輪２（Ｂ）の研削後の転がり軸受用軌道面１ａおよび２ａの寸法と、一方向クラッチ用軌道面１ｂおよび２ｂの寸法との関係の説明図である。
【図４】転がり軸受一体型一方向クラッチの構成例を示す部分切り欠き正面図である。
【図５】図６のＡ−Ａ断面図である。
【図６】従来の転がり軸受一体型一方向クラッチの内輪（Ａ）および外輪（Ｂ）の転がり軸受用軌道面と一方向クラッチ用軌道面の寸法の管理方法の説明図である。
【符号の説明】
１内輪
１ａ転がり軸受用軌道面
１ｂ一方向クラッチ用軌道面
２外輪
２ａ転がり軸受用軌道面
２ｂ一方向クラッチ用軌道面
３転動体（ボール）
４スプラグ
５保持器
６ばね部材
１０１，２０１ロータリドレッサ
２０１，２０２研削砥石

Claims

転がり軸受用軌道面の軸方向に隣接して一方向クラッチ用軌道面が形成された内輪および外輪間の環状空間に、複数の転動体とスプラグが配置されてなる転がり軸受一体型一方向クラッチを製造する方法であって、
上記内輪および外輪について、転がり軸受用軌道面と一方向クラッチ用軌道面との径方向寸法差が、それぞれに定められた寸法に対して所定の交差内に収まるように加工するとともに、内輪および外輪をそれぞれ相手部材に嵌合した状態での転がり軸受のラジアル隙間が設定された値となるような初期ラジアル隙間を得るように、内輪と外輪をマッチングして組み立てることを特徴とする転がり軸受一体型一方向クラッチの製造方法。
上記内輪および外輪について、それぞれの転がり軸受用軌道面と一方向クラッチ用軌道面とを、ロータリドレッサを用いた総形研削により同時に研削することを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受一体型一方向クラッチの製造方法。