JP2011510238A - 簡素化された回転ベアリングユニットおよびそのようなベアリングユニットの製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、外側レースリング（１）と、軸方向テーパ状鋸歯プロファイル（６）を有する前記内側エンベロープ面を備えた内側レースリング（４）と、薄壁スリーブ（７）と、フランジ部材（１０）と、回転体（１２）と、を組み合わせ、薄壁スリーブ（７）には軸方向にスロットが形成され且つ外側エンベロープ面上にテーパ状の鋸歯プロファイル（９）を備え、内側レースリング（４）とスリーブ（７）とが相互に移動する場合に、鋸歯プロファイル（９）は前記内側レースリング（４）の前記内側エンベロープ面内の前記鋸歯プロファイル（６）と協働し、フランジ部材（１０）は前記スリーブ（７）に接続され且つ薄壁スリーブ（７）と内側レースリング（４）との間の相互移動を生じさせるために操作可能な締め付け部材（１１）を備え、回転体（１２）は内側レースリングと外側レースリングとの間に配置されている。内側レースリング（４）の面は鋸歯プロファイルを形成し、旋削作業に続いて硬化処理が行われている。

Description

本発明は挿入ベアリングユニットとして参照されるタイプの簡素化された回転ベアリングユニットに関する。そのベアリングユニットは、球状に湾曲した外側エンベロープ面と内側エンベロープ面内に設けられた外周溝とを備えた外側レースリングと、外周溝を備えた外側エンベロープ面および内側レースリングの軸方向内に延在したテーパ状鋸歯プロファイルを有する内側エンベロープ面を備えた内側レースリングと、薄壁スリーブと、フランジ部材と、を組み合わせている。薄壁スリーブには軸方向に延在したスロットを利用してスロットが形成されており、内側レースリングと薄壁スリーブとが互いに対して軸方向に移動された場合に、シャフトに対する薄壁スリーブのグリップを増減するための内側レースリングの内側エンベロープ面内において鋸歯プロファイルと協働する外側エンベロープ面のテーパ状鋸歯プロファイルを備えている。フランジ部材には、薄壁スリーブの外側に接続され且つスリーブと内側レースリングとの間の相互移動を生じさせるために操作可能な締め付け部材が設けられている。外側および内側レースリングの溝は、溝の間に配置された複数のボールのためのレーストラックを共に形成するように、互いに対して配置されている。

そのようなベアリングユニットは例えば特許文献１に開示されており、それによると、フランジが内側レースリングの軸に向かって傾斜した軸を備えた穴内に挿入されたセットネジが設けられており、内側レースリングの一側面に係合する前端部を備えている。

国際出願ＰＣＴ／ＳＥ２００６／００１４５４号明細書は、２列球状ローラベアリングに言及しており、そこでは、傾いたセットネジが取り付けられており、セットネジとベアリングの内側レースリングとの間に配置された緩み突き出しフランジに対して作用する。その緩み突き出しフランジはセットネジに面した傾斜側面を備え、その傾斜側面はセットネジの自由端が緩み突き出しフランジの面に対して垂直に作用するようになっている。

欧州特許出願公開第０ ９６７ ４０４号明細書

これら双方のベアリングにおいて、内側レースリングの鋸歯プロファイルの内側エンベロープ面は、仕上げ研磨作業を含んだ機械加工を施される。結果的に、ベアリングユニットはそれら自身が効率的および信頼性があるとして証明されたが、製造コストは比較的高いものである。

本発明の目的は、冒頭に記載したタイプの回転ベアリングユニットの簡素化を提案しており、それは効率性および信頼性を損なうことなく、概略削減されたコストで生産されることが可能であり、このことは、ボールベアリングユニットが添付の請求項１において定義された特徴を備えることによって達成されている。

本発明の別の目的は、そのような簡素化されたベアリングユニットの生産のための生産方法を提案することであり、その方法は添付の請求項４において定義されている。

これ以降、本発明は添付図を参照してさらに記載されており、添付図には本発明による簡素化されたベアリングユニットの実施形態を概略的に図示している。

本発明による挿入ベアリングユニットの部分断面を概略的に示した図である。 本発明による類似のベアリングユニットを通じた断面を示した図である。

図１は概略長手領域における本発明によるベアリングユニットの一部を示しており、そのユニットは球状に湾曲した外側エンベロープ面２および内側エンベロープ面エンベロープ設けられた外周溝３を備えた外側レースリング１と、外周溝５を備えた外側エンベロープ面および内側レースリングの軸方向内に延在したテーパ状鋸歯プロファイル６を有する内側エンベロープ面を備えた内側レースリング４と、薄壁スリーブ７と、フランジ部材１０と、を組み合わせている。薄壁スリーブ７には軸方向に延在したスロット８（図２参照）を利用してスロットが形成されており、内側レースリングと薄壁スリーブとが互いに対して軸方向に移動された場合に、シャフト（図示略）に対する薄壁スリーブのグリップを増減するための内側レースリング４の内側エンベロープ面内において鋸歯プロファイルと協働する外側エンベロープ面のテーパ状鋸歯プロファイル９を備えている。フランジ部材１０には、薄壁スリーブ７の外側に接続され且つスリーブ７と内側レースリング４との間の相互移動を生じさせるために操作可能な締め付け部材１１が設けられている。外側および内側レースリング１、４の溝３、５は、溝の間に配置された複数のボール１２のためのレーストラックを共に形成するように、互いに対して配置されている。

このタイプのベアリングユニットの先の実施形態において、内側レースリングの穴は研削工程により終了するハードマシニング（hard machining）が実施される。

図２に見られているように、薄壁スリーブ７は縦長のスロット８を備え、スリーブ７と内側レースリングとが互いに対して移動される場合に、スリーブが圧縮されることを可能にしている。スリーブ７には一端において径方向外側に突出した環状ショルダ１３が設けられており、このショルダはベアリング内側レースリング４から離れて対面したフランジ部材１０の側部の凹部内に係合するように形成されており、これによってスリーブ７とフランジ部材１０との間に積極的な相互連結を形成している。したがって、スリーブ７と内側レースリング４との間の長手方向における相互の移動は、締め付け部材１１が締め付けられてスリーブとレースリングとの間に力が導入されるときに達成される。ボール１２はケージ１４を利用して好適にガイドされ、且つ離間されている。ベアリングの両側における外側レースリング１と内側レースリング４との間の空間は、シールデバイス１５を利用して密封されており、シールデバイスは非接触式および／または接触式のいずれかとされることが可能である。図２に示された実施形態において、外側レースリング１には貫通チャネル１６が設けられており、それはベアリング内部に潤滑剤を供給することを目的としている。この貫通チャネル１６には図示されていないグリスニップルが好適に設けられている。

本発明によれば、ベアリングの内側レースリングはブラックリング（black ring）を提供するために設計、製造および処理されており、そこには複数ステップのプロファイル（multi-step profile）が使用されるように準備されており、これによってこの部分はさらなる研磨作業を実施されることが無い。ベアリングの内側レースリングの穴とその中の鋸歯プロファイルとは柔らかい旋削加工（soft turning）によって製造されており、内側レースリングの少なくとも内面の一部のどこであっても硬化されており、特に穴の内部における内側リングのひずみを最小化することを可能にしている。そのような硬化は好適に高周波焼入れであるが、内側レースリング４が硬化処理を施されることを可能にするものであってもよい。この方法によってブラックリングは製造され、リングが硬化処理の後にそれ以上研磨されないことで、内側レースリングの穴の鋸歯形状面の品質は、薄壁スリーブ７の外側エンベロープ面の対応した鋸歯プロファイルと協働するために十分なものとなり、内側面に施されるよりも早く仕上げ研磨を行う必要がない。

内側ブラックレースリングと従来のスリーブとの使用は、異なった且つ従来にないプロファイルの組み合わせであり、組み合わせの強度および内側レースリングとスリーブとの公差のために、独自のシャフトのクランプ性能を得ることが可能である。

そのような改良された製造方法に伴って、製造コストは２５％〜３０％の間で減少された。

本発明は図示されおよびそれに関係して記載されたベアリングに限定されるものでなく、変形および改良がここに添付された特許請求の範囲内において可能である。

１ ・・・外側レースリング
２ ・・・外側エンベロープ面
３，５ ・・・外周溝
４ ・・・内側レースリング
６，９ ・・・テーパ状鋸歯プロファイル
７ ・・・薄壁スリーブ
８ ・・・スロット
１０ ・・・フランジ部材
１１ ・・・締め付け部材
１２ ・・・ボール
１３ ・・・環状ショルダ
１４ ・・・ケージ
１５ ・・・シールデバイス
１６ ・・・貫通チャネル

Claims (5)

1. 内側エンベロープ面に設けられた外周溝（３）を備えた外側レースリング（１）と、
   外周溝（５）を有する外側エンベロープ面と、テーパ状鋸歯プロファイル（６）を有する前記内側エンベロープ面と、を備えた内側レースリング（４）と、
   薄壁スリーブ（７）と、
   フランジ部材（１０）と、を組み合わせ、
   前記テーパ状鋸歯プロファイル（６）は前記内側レースリングの軸方向に延在し、
   前記薄壁スリーブ（７）には軸方向に延在したスロット（８）を利用してスロットが形成されており、且つ前記外側エンベロープ面上にテーパ状の鋸歯プロファイル（９）を備え、前記内側レースリング（４）と前記薄壁スリーブ（７）とが軸方向において互いに対して移動する場合、前記鋸歯プロファイル（９）は、シャフトに対する前記薄壁スリーブのグリップを増減するための前記内側レースリング（４）の前記内側エンベロープ面上の前記鋸歯プロファイル（６）と協働し、
   前記フランジ部材（１０）は、前記薄壁スリーブ（７）の外側に接続され且つ前記薄壁スリーブ（７）と前記内側レースリング（４）との間の相互移動を生じさせるために操作可能な締め付け部材（１１）が設けられ、
   前記外側および内側レースリング（１，４）の外周溝（３，５）は、該外周溝の間に配置された複数の回転体（１２）のためのレーストラックを共に形成するように、互いに対して配置されたベアリングユニットにおいて、
   前記テーパ状の鋸歯プロファイル（６）を形成した前記内側レースリング（４）の面は、旋削加工に続いて硬化処理することによって形成された面であることを特徴とするベアリングユニット。
2. 前記外側レースリング（１）は球状に湾曲した外側エンベロープ面（２）を備えていることを特徴とする請求項１に記載のベアリングユニット。
3. 前記薄壁スリーブ（７）に面した前記内側レースリング（４）の表面層は硬化した表面層であることを特徴とする請求項１または２に記載のベアリングユニット。
4. 外側レースリング（１）と、
   テーパ状鋸歯プロファイル（６）を有する前記内側エンベロープ面を備えた内側レースリング（４）と、
   薄壁スリーブ（７）と、
   フランジ部材（１０）と、を組み合わせ、
   前記テーパ状鋸歯プロファイル（６）は前記内側レースリングの軸方向に延在し、
   前記薄壁スリーブ（７）には軸方向に延在したスロット（８）を利用してスロットが形成されており、且つ前記外側エンベロープ面上にテーパ状の鋸歯プロファイル（９）を備え、該鋸歯プロファイル（９）は前記内側レースリング（４）の前記内側エンベロープ面内の前記鋸歯プロファイル（６）と協働し、
   前記フランジ部材（１０）は、前記スリーブ（７）の外側に接続され且つ前記薄壁スリーブ（７）と前記内側レースリング（４）との間の相互移動を生じさせるために操作可能な締め付け部材（１１）が設けられたベアリングユニットを製造するための方法において、
   前記テーパ状の鋸歯プロファイル（６）を形成した前記内側レースリング（４）の面は、柔らかい旋削によって形成され、少なくとも前記スリーブ（７）に面した表面層のどこであっても硬化処理されることを特徴とする方法。
5. 柔らかい旋削加工された前記内側レースリング（４）の表面層は、高周波焼入れ処理されることを特徴とする請求項４に記載の方法。

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