JP4055532B2 - ころ軸受の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、シェル形針状ころ軸受や円筒ころ軸受などのころ軸受の製造方法に関し、詳しくは軸方向両端にそれぞれ内径方向に延出した鍔部を有した外輪と、外輪の内周に沿って並設した複数のころとを含むころ軸受の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のころ軸受は、例えば図11に示すように、その外輪については、鋼板材を折り曲げ加工して得られるものであった。すなわち、シェル形針状ころ軸受の場合、外輪としてのシェル10は、図11に示すように、筒状の金属材を、プレス加工などの曲げ加工により、円筒部10aの軸方向での両端部にそれぞれ内径側に延出される鍔部10b,10cを設けた構造となっていた。この鍔部10b,10cによって、ころ9の抜け出しが防止され、円筒部10aの内周面がころ9の軌道面として機能するようにされていた(特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平4−231722号(図1、図4)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来においては、その鍔部の形成は上記のように単に金属材の曲げ加工が施されるだけに留まっていた。
【0005】
このため、従来のころ軸受では、例えばロッカアームのカムフォロアを構成するローラとして用いられた場合、シェルにおける鍔部の内側面部ところの端面とが平坦面同士摺接することや、シェルにおける鍔部の外側面部とロッカアームの軸を支持する一対の支持壁の内面とが平坦面同士摺接することにより、その摺接箇所において部材が摩耗したり、あるいは焼きついたりするおそれがあった。
【0006】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであって、外輪における鍔部が他の部材との摺接により摩耗したり焼きついたりする不具合を抑制できるころ軸受の製造方法の提供を解決しようとする課題としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に係るころ軸受の製造方法は、外輪の内周側にころが周方向で複数個配置されるとともに、前記外輪は、内周面に前記ころの軌道面を有する円筒部と該円筒部の両端のそれぞれで内径側に延出された鍔部とで構成されているころ軸受の製造方法において、前記外輪は、鋼板からなる円筒部材をプレス成形により屈曲して鍔部が形成されるものであり、前記プレス成形において鍔部の形成と同時に該鍔部の表面に複数個の凹部を形成することを特徴とする。
本発明の請求項2に係るころ軸受の製造方法は、外輪の内周側にころが周方向で複数個配置されるとともに、前記外輪は、内周面に前記ころの軌道面を有する円筒部と該円筒部の両端のそれぞれで内径側に延出された鍔部とで構成されているころ軸受の製造方法において、鋼板からなる円筒部材の軸方向一端側を屈曲して鍔部を形成する工程と、他端側の肉厚を全周にわたって薄肉となるように内周側をトリミングする工程と、薄肉部を屈曲して鍔部を形成する工程とを含み、前記トリミングする工程において円筒部材の他端側の内径を押し広げる押しプレス型を円筒部材に圧入していく際に、薄肉部の内周面に複数の凹部が同時に形成される、ことを特徴とする。
【0008】
ころ軸受としては、シェル形針状ころ軸受や円筒ころ軸受などが含まれる。また、ころ軸受は、総ころ形あるいは保持器付き形のいずれであってもよい。凹部としては、例えば、円形状、半円状、楕円状、多角形状などの縁取られた形状を成す凹みや、直線状や曲線状の溝、また、これらの組み合わせなどが例としてあげられ、凹部内に潤滑剤を保持できるものであり、その保持された潤滑剤の一部は鍔部における凹部を設けた側面に潤滑剤膜が形成されるよう拡散できるものとなっている。
【0009】
この場合、鍔部における軸方向外側または内側の側面に設けられた凹部に潤滑剤を保持させておくことができるので、このころ軸受が使用されているときに、外輪鍔部の軸方向外側または内側の側面に他部材またはころが摺接することがあっても、その凹部に保持されている潤滑剤が摺接面間に潤滑剤膜として拡がり、鍔部とその他部材またはころとの摺接はその潤滑剤膜を介してなされる。このため、その摺接箇所で摩耗が生じたり、他部材またはころと鍔部の外側面または内側とが焼き付いたりすることが抑制される。
【0010】
【発明の実施形態】
図1から図4に本発明の実施形態を示している。図1は、ロッカアーム等を示す一部破断側面図、図2は、ロッカアームを示す平面図、図3は、ころ軸受の片半部を示す断面図、図4は、外輪としてのシェルを示す一部破断斜視図である。
【0011】
図1を参照して、本発明に係るころ軸受の一例を組み込んだロッカアーム1が示されている。このロッカアーム1は、エンドピボットタイプであって、本体2と、軸体としての支軸3と、支軸3に回転自在に支持されるローラ4とを有している。
【0012】
本体2は、互いにほぼ平行に対向配置された一対の対向側壁部5,5と、両対向側壁部5,5の長手方向一端における下側間に設けたピボット部6と、両対向側壁部5,5の長手方向他端間に設けたバルブステム案内部7とを有する形状の板金製のプレス加工品とされている。
【0013】
バルブステム案内部7は、端面から見ると上下逆さの凹形状となっており、その天井部分は下向きに膨出させて反らせた形状になっている。
【0014】
両対向側壁部5,5の長手方向中間には、対向側壁部5,5の壁面に直交する同軸上に貫通された貫通孔8,8が設けられており、貫通孔8,8に対して支軸3の両端がそれぞれ挿入されかしめられることにより、支軸3が両対向側壁部5,5間に架設された状態で取り付けられている。
【0015】
両対向側壁部5,5間において、支軸3の外周に針状ころである複数のころ9…を介して外輪としてのシェル10が回転自在に取り付けられている。
【0016】
このようなロッカアーム1では、本体2のピボット部6が、図示しないシリンダヘッドに設置されるラッシュアジャスタ11の上端に係合され、バルブステム案内部7が、シリンダヘッドに設置される動弁機構のバルブのステムエンド12に当接される。そして、カム13を回転させることにより、ピボット10が支点となって本体2が傾動させられるようになり、バルブステム案内部7が上下に所定ストロークで反復変位させられることで、バルブを開閉動作させる。このように、ロッカアーム1は、本体2の長手方向一端側を支点としてバルブ操作のため揺動させられる構成となっている。
【0017】
次に、ローラ4を回転自在とするころ軸受14について説明する。
【0018】
図3および図4を参照して、ローラ4すなわちこの実施形態の場合シェル10を回転自在に支持する形態となるころ軸受14は、回転中心軸Pを中心として同心に配置される支軸3とシェル10との間の環状空間に針状ころのころ9が周方向で複数個配置される構成となっている。各ころ9は隣接するころ9にほぼ当接するほど近接されるよう設けられている。
【0019】
シェル10は、肉厚の比較的薄い鋼板材でなるものであって、内周面にころ9の軌道面を有する円筒部10aと、この円筒部10aの両端のそれぞれで内径側に延出された鍔部10b,10cとで構成されている。
【0020】
さらに、シェル10の各鍔部10b,10cの軸方向での内外両面には、それぞれ、側面視でほぼ円形を成す複数個の凹部15…を形成している。各凹部15は、鍔部10b,10cの内周端縁の近傍に位置されて凹み形成されているとともに、周方向に適宜間隔を隔てて形成されている。各凹部15…は凹み形成されているから、その凹み部分に潤滑剤としての潤滑油が滞留保持されるものとなっている。
【0021】
この構成により、各鍔部10b,10cにおいて、ころ9の端面と対向する面にある凹部15…から保持されている潤滑油がころ9と各鍔部10b,10cとの摺接箇所に十分供給されることになる。また、各鍔部10b,10cにおいて、対向側壁部5,5の内側面と対向する面にある凹部15…から保持されている潤滑油が対向側壁部5,5の内側面と各鍔部10b,10cとの摺接箇所に十分供給されることになる。このように潤滑油がそれら摺接箇所に供給されることで互いの摺接面に油膜が生じて、焼き付きや、摩耗が防止され、ころ軸受としての耐久性が高められたものとなっている。
【0022】
次に、シェル10を円筒部材Aから曲げ形成などにより作成する工程について説明する。
【0023】
図5(a)に示すように、まず、鋼板からなる円筒部材Aの軸方向一端側をあらかじめプレス成形により内径側に屈曲して、一方の鍔部10bを所定径方向幅のものに形成する。その鍔部10bの軸方向外側面を押圧する押しプレス型P1と、軸方向内側面を受ける受けプレス型P2とのそれぞれの表面には前記凹部15を形成するための突起が備えられており、鍔部10bを屈曲するプレス成形時に凹部15が同時に鍔部10bに形成されるようにしている。
【0024】
次いで、円筒部材Aの他端側の肉厚を全周にわたって所定の薄い肉厚となるように内周側をトリミングするため、図5(b)に示すように、円筒部材の他端側の外周面を受けプレス型P3で外側に広がるのを受け止め規制した状態において、円筒部材の他端側の内径を押し広げる押しプレス型P4を円筒部材に所定深さまで圧入していく。この薄肉化するプレス加工の後、図示しないプレス加工を行うことにより、後に屈曲形成して鍔部10cとなる円筒部材の他端側に凹部15が形成される。
【0025】
その後、シェル10の内周側にころ9を並設させた状態にして、一端側治具P5で受け止めた円筒部材Aの他端側を治具P6によって内径側にほぼ直角に屈曲することによって、鍔部10cを屈曲形成することで、ころ9を備えたシェル10の作成が完了する(図5(c)参照)。
【0026】
本発明のころ軸受は、図6に示されるように、シェル10の鍔部10b,10cの軸方向での内側側面部にのみ潤滑剤を保持するための凹部15を設ける構成でもよい。
【0027】
また、本発明のころ軸受は、図7に示されるように、シェル10の鍔部10b,10cの軸方向での外側側面部にのみ潤滑剤を保持するための凹部15を設ける構成でもよい。
【0028】
鍔部の側面のうち、特に軸方向外側の他部材との摺接による焼き付きや摩耗のおそれが鍔部の内側面のころ端面との摺接の場合よりも抑制される必要性が高いから、特に鍔部の軸方向外側面に凹部が形成されることが好ましい。
【0031】
本発明のころ軸受のころとしては針状ころでもよいとともに、針状ころでない、ころでもよい。また、本発明に係るころ軸受は、シェル形ころ軸受に限定されるものではなく、例えば円筒ころ軸受などでもよい。
【0032】
鍔部の凹部は鍔部の内周端縁の近傍にのみ設けられるものに限定されないのであって、鍔部の側面の径方向幅内であればその凹部の形成位置は、どの位置に設けられているものでもよい。
【0033】
本発明のころ軸受は、ころ軸受をロッカアームのローラの回転自在な支持に用いた場合、シェルとは別体のローラ部材をシェルに外嵌した構成としてもよい。
【0034】
本発明のころ軸受は、シェルの円筒部の両端に設けた鍔部の一方のみに、潤滑剤を保持することのできる凹部が設けられていてもよい。
【0035】
本発明のころ軸受は、シェル10の鍔部10b,10cの軸方向外側面または内側面に形成される潤滑剤保持用の凹部は、図8に示すように、細幅の直線状の溝16が径方向に傾斜した状態で形成されるものでもよい。
【0036】
本発明のころ軸受は、シェル10の鍔部10b,10cの軸方向外側面または内側面に形成される潤滑剤保持用の凹部は、図9に示すように、側面視で鍔部の径方向内端側箇所から外端側箇所にわたって扇状に形成された溝17が周方向に複数箇所設けられる構成でもよい。この場合、前述の実施形態における鍔部の形成工程のうち、図5(b)の工程のようにトリミングのためのプレス加工を行う際に、溝17を内周面側に同時に形成することが可能である。
【0037】
鍔部の側面のうち、特に軸方向外側の他部材との摺接による焼き付きや摩耗のおそれが鍔部の内側面のころ端面との摺接の場合よりも抑制される必要性が高いから、特に鍔部の軸方向外側面に凹部が形成されることが好ましい。
【0038】
また、各種異なる形状の凹部が同じ鍔部の側面に形成されていてもよい。また、両側の鍔部に形成される凹部の形状が互いに異なるものでもよい。
【0039】
本発明のころ軸受は、シェル10の鍔部10b,10cの軸方向外側面または内側面に形成される潤滑剤保持用の凹部は、図10に示すように、側面視で鍔部の径方向幅内に複数の例えば円形の凹み18を適宜分散されて設けられる構成でもよい。
【0040】
【発明の効果】
本発明に係るころ軸受の製造方法により製造されたころ軸受によれば、鍔部における軸方向内側または外側の側面に設けられた凹部に潤滑剤を保持させておくことができるので、このころ軸受が使用されているときに、シェルの鍔部の側面に他部材が摺接することや、シェルの鍔部の軸方向内側の側面にころの端面が摺接することがあっても、その他部材やころと鍔部との摺接は潤滑剤を介してなされる。このため、その摺接箇所で摩耗が生じたり、他部材やころと鍔部とが焼き付いたりすることが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のころ軸受を備えるロッカアーム等を示す一部破断側面図
【図2】図1のロッカアームの平面図
【図3】本発明のころ軸受の片半部を示す断面図
【図4】図3のころ軸受のシェルを示す一部破断斜視図
【図5】シェルを作成する工程を(a),(b),(c)の順にシェルの片半部について示す断面図
【図6】本発明のころ軸受の別実施形態のシェルを片半部示す断面図
【図7】本発明のころ軸受の別実施形態のシェルを片半部示す断面図
【図8】本発明のころ軸受の別実施形態のシェルを示す側面図
【図9】本発明のころ軸受の別実施形態のシェルを示す側面図
【図10】本発明のころ軸受の別実施形態のシェルを示す一部破断斜視図
【図11】従来のころ軸受の片半部を示す断面図
【符号の説明】
9 ころ
10 外輪(シェル)
10a 円筒部
10b,10c 鍔部
15 凹部
Claims (2)
- 外輪の内周側にころが周方向で複数個配置されるとともに、前記外輪は、内周面に前記ころの軌道面を有する円筒部と該円筒部の両端のそれぞれで内径側に延出された鍔部とで構成されているころ軸受の製造方法において、
前記外輪は、鋼板からなる円筒部材をプレス成形により屈曲して鍔部が形成されるものであり、前記プレス成形において鍔部の形成と同時に該鍔部の表面に複数個の凹部を形成することを特徴とするころ軸受の製造方法。 - 外輪の内周側にころが周方向で複数個配置されるとともに、前記外輪は、内周面に前記ころの軌道面を有する円筒部と該円筒部の両端のそれぞれで内径側に延出された鍔部とで構成されているころ軸受の製造方法において、
鋼板からなる円筒部材の軸方向一端側を屈曲して鍔部を形成する工程と、
他端側の肉厚を全周にわたって薄肉となるように内周側をトリミングする工程と、
薄肉部を屈曲して鍔部を形成する工程とを含み、
前記トリミングする工程において円筒部材の他端側の内径を押し広げる押しプレス型を円筒部材に圧入していく際に、薄肉部の内周面に複数の凹部が同時に形成される、ことを特徴とするころ軸受の製造方法。
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