CN110337550A - 滚动轴承 - Google Patents

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Abstract

滚动轴承包括：外圈；多个滚动体；将该多个滚动体滚动自如地保持的保持架；以及屏蔽件。在所述外圈的至少轴向一侧的端部内周面设置有以比该外圈的内径大的直径在轴向外侧开口，且具有比所述屏蔽件的轴向宽度大的轴向宽度的大径部，所述屏蔽件的外形面包括：具有相同中心角且被均等分配在圆周上的多个圆弧和将该相邻的圆弧分别连接的多个弦，所述屏蔽件被压入固定在所述大径部。

Description

滚动轴承
技术领域
本发明涉及安装有用于从轴承外部将轴承内部密封的屏蔽件的滚动轴承，特别涉及屏蔽件的安装技术。
背景技术
以往，在油脂润滑轴承中，已知出于保持轴承内的油脂和防止异物侵入的目的而安装有金属制的屏蔽件的各种滚动轴承(例如参照专利文献1)。作为其一个例子，图8示出现有的滚动轴承的主要部分剖视图。滚动轴承10包括：外圈11；内圈12；设置在内外圈11、12间的多个滚珠13；滚动自如地保持滚珠13的保持架17；以及发挥防尘等作用的金属制屏蔽件14、15。而且，在外圈11的侧面形成有从轴向外侧向内侧去而向外变宽的形状的金属制屏蔽件固定槽11a、11b。
接下来，说明在滚动轴承10安装金属制屏蔽件14、15的方法。如图8(a)所示，首先，使预先弯折而形成的金属制屏蔽件14与槽11a抵接。接下来如图8(b)所示利用将金属制屏蔽件14加压等而产生的塑性卷边变形来将金属制屏蔽件14安装固定在固定槽11a。用同样的方法，将另一个金属制屏蔽件15也安装固定在固定槽11b。
可是，上述的现有的金属制屏蔽件的安装固定构成为了使该安装可靠，需要在外圈的金属制屏蔽件固定槽设置形成有从外侧向内侧去而向外而变宽的空间的槽。然而，在宽度较薄的外圈(轴向宽度小的外圈)中，没有用于设置槽的轴向的余量，不能将金属制屏蔽件安装固定在滚动轴承。
为解决上述问题，专利文献2公开了用激光焊接将垫片形状屏蔽件安装固定在外圈的技术。但是，该技术由于使用激光焊接，所以成本变高。另外，存在如下问题：容易产生焊接所导致的轴承滚道面的形状损坏等。因此，考虑通过对垫片形状的屏蔽件将屏蔽件外径面以及外圈内径面作为嵌合部压入来安装固定的方法，但存在如下问题：在压入屏蔽件时，特别是在压入到薄壁外圈(外径和内径的尺寸差较小的径向厚度小的外圈)时外圈容易产生变形。
另外，在专利文献3所记载的轴承的密封装置中，记载了在金属制的环状板的外周的等间隔的6个部位设置有用于容许环状板自身的径向挠曲的凹状的切除部，边使金属制的环状板挠曲边使其嵌入到外圈的周槽。然而，在该情况下，与周槽的外侧内壁面的径向尺寸对应地，需要容许挠曲的大小的切除部，有可能影响使用时的环状板的刚性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-027253号公报
专利文献2：日本特开平11-351263号公报
专利文献3：日本特开平7-279979号公报
发明内容
本发明欲解决的问题
本发明鉴于上述这样的情况，其目的在于提供一种即使是轴向宽度较小的薄宽外圈、径向宽度较小的薄壁外圈，也能安装金属制屏蔽件的滚动轴承。
用于解决问题的方案
本发明的上述目的由下述滚动轴承解决，所述滚珠轴承包括：外圈；内圈部；多个滚动体；将该多个滚动体滚珠自如地保持的保持架；以及屏蔽件，所述滚动轴承的特征在于，
在所述外圈的至少轴向一侧的端部内周面，设置有以比该外圈的内径大的直径在轴向外侧开口，且具有比所述屏蔽件的轴向宽度大的轴向宽度的大径部，
所述屏蔽件的外形面包括：具有相同中心角且被均等分配在圆周上的多个圆弧；以及将该相邻的圆弧分别连接的多个弦，
所述屏蔽件被压入固定在所述大径部。
发明的效果
根据本发明，由于屏蔽件被压入到轴承，因此，即使是轴向宽度小的薄宽外圈，也能够安装金属制屏蔽件。另外，压入到轴承的屏蔽件的外径面包括：具有相同中心角且均等分配在圆周上的多个圆弧；以及将该相邻的圆弧分别连接的多个弦，因此，压入面没有跨全周，压入嵌合面积小从而能够抑制外圈的变形。另外，由于圆弧部在圆周上均等分配，因此，能够抑制外圈不均等地变形，因此，即使是径向宽度小的薄壁外圈，也能够安装金属制屏蔽件。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式所涉及的滚动轴承的主要部分剖视图。
图2是示出本发明所涉及的屏蔽件的形状的图。
图3(a)是示出在屏蔽件的轴向端面与外形面的缘部以及外圈的轴向端面与大径部的缘部设置有压入导入部的第1例的主要部分剖视图，(b)是示出在屏蔽件的轴向端面与外形面的缘部以及外圈的轴向端面与大径部的缘部设置有压入导入部的第2例的主要部分剖视图。
图4是示出在图3(a)的第1例中的压入导入部的尺寸关系的主要部分放大图。
图5是示出在屏蔽件的轴向端面与外形面的缘部以及外圈的轴向端面与大径部的缘部设置有压入导入部的第3例的主要部分剖视图。
图6是示出本发明所涉及的其他屏蔽件的形状的图。
图7是本发明的第二实施方式所涉及的滚动轴承的主要部分剖视图。
图8是以往的滚动轴承的主要部分剖视图，是说明安装以往的屏蔽件的方法的图。
附图标记的说明
10、20、30：滚动轴承
11、21、31：外圈
21a、31a：大径部
21b、31b：轴向内侧端面
21c、31c：内周面
21d、25d：压入导入部
12、22：内圈(内圈部)
32：支持轴(内圈部)
13、23、33：滚动体
14、15、25、35：屏蔽件
25a、35a：圆弧
25b、35b：弦
25c、35c：弦的内接圆
27：保持架
α：圆弧的中心角
β：弦的中心角
具体实施方式
下面，基于附图来详细说明本发明的一个实施方式。图1示出本发明的第一实施方式所涉及的滚动轴承20的主要部分剖视图。滚动轴承20包括：外圈21；内圈部即内圈22；设置在内外圈间的滚动体即多个滚珠23；将滚珠23滚动自由地保持的保持架27；以及平板状的金属制屏蔽件25。而且，在所述外圈21的轴向两端部内周面设置有：以比外圈21的内周面21c(本实施方式中为肩部的内周面)的内径大的直径在轴向外侧开口，且具有比屏蔽件25的轴向宽度(厚度)大的轴向宽度的大径部21a。
屏蔽件25是如图2所示的一定厚度的平垫片的样子的薄板形。作为屏蔽件25的材质，例如在SPCC施加有锌、铝、镁的电镀层。另外，屏蔽件25的内径为在与内圈的外周面之间形成迷宫式间隙的直径。另一方面，屏蔽件25的外形面包括：具有相同中心角且被均等分配在圆周上的多个圆弧25a；以及将相邻的圆弧25a彼此分别连接的多个弦25b。此外，各个圆弧25a的中心角α是相同的角，各个弦25b的中心角β是相同的角，但圆弧25a的中心角α与弦25b的中心角β不需要相同。
另外，通过将弦25b的中心角β设计得大于圆弧25a的中心角α，从而压入到外圈21的大径部21a的压入嵌合面积变小。其结果是，能够将外圈21的变形抑制为在将滚动轴承20装入到壳体等时不会影响装入的程度。
而且，屏蔽件25被压入固定以与该大径部21a的轴向内侧端面21b抵接。即，该大径部21a用于形成作为屏蔽件25在轴向定位的轴向内侧端面21b，设置有能压入定位的程度的最小限度的轴向内侧端面21b的面积即可。屏蔽件25在轴向被对称地形成，从而在压入时，不需要进行表面、背面的区分，组装变得容易。另外，屏蔽件25由于包括：具有相同中心角且均等分配在圆周上的多个圆弧25a；以及将相邻的圆弧25a彼此分别连接的多个弦25b，因此，以任意的相位相对于外圈21组装即可，组装较为容易。此外，由于根据屏蔽件25的轴向宽度、圆弧的数量和中心角、大径部21a相对于圆弧直径的直径，压入力、拔出力、外径的变形程度等会变化，因此，考虑到轴承外圈的尺寸、要求的拔出力、能够容许的外形的变形量等，适当根据实验等求出各部尺寸的最佳值即可。
优选的是，屏蔽件25的各弦25b的内接圆25c具有比外圈21的内周面21c的内径大的直径。另外，优选的是，大径部21a的轴向内侧端面21b是在与屏蔽件25之间不会有间隙的平面。由此，能够防止异物从外圈大径部21a与屏蔽件25的弦25b的部分的径向外侧的间隙侵入、油脂泄漏。但是，由于即使有间隙，如果量少也会成为迷宫式间隙，能够防止异物侵入、油脂泄漏，因此，在不可避免地具有间隙的情况下，尽可能小地设定即可。
另外，如图3～图5所示，优选的是，在屏蔽件25的轴向端面与外形面的缘部以及外圈21的轴向端面与大径部21a的缘部中的至少一者设置有压入导入部21d、25d。由此，在将屏蔽件25压入固定在外圈21的大径部21a时，屏蔽件25的轴向端面与外形面的缘部被削去，能够防止产生异物，或者余量减少而屏蔽件25脱落的情况。
另外，在外圈21的压入导入部21d、屏蔽件25的压入导入部25d可以应用锥形、或者截面凸曲面形状(R形)，也可以是任何组合。在锥形的情况下，锥形角θ1、θ2优选的是45度以下(参照图4)。
具体而言，如图3(a)所示，外圈21的压入导入部21d与屏蔽件25的压入导入部25d可以设置为锥形，如图3(b)所示，外圈21的压入导入部21d与屏蔽件25的压入导入部25d可以设置为截面凸曲面形状(R形)。
另外，在外圈21的压入导入部21d与屏蔽件25的压入导入部25d为锥形的情况下，如图4所示，设外圈21的大径部21a与压入导入部21d的边界部的直径为φA，屏蔽件25的轴向端面与压入导入部25d的边界部的直径为φB，屏蔽件25的圆弧25a的直径为φC时，从压入的容易性、压入的可靠性的观点而言，满足φB＜φA＜φC的尺寸关系较好。
并且，如图5所示，也可以使外圈21的压入导入部21d为截面凸曲面形状，使屏蔽件25的压入导入部25d为锥形。屏蔽件25是薄壁，锥形的压入导入部25d容易加工。另外，截面凸曲面形状的外圈21的压入导入部21d能够容易利用研磨来加工，另外，具有锥形的压入导入部25d的屏蔽件25的插入性较好。
并且，屏蔽件25的压入导入部25d被设置在轴向两端面与外形面的两缘部，从而屏蔽件25在压入时不需要区分表面、背面，从组装容易性的观点而言是更优选的。
此外，屏蔽件25为了在轴向对称地形成，另外，为了去除毛边，在弦25b的部分利用加压从轴向一侧冲压后，也施加有倒角。设置在圆弧25a的压入导入部25d的形成在进行该倒角后进行。
另外，图2所示的屏蔽件25形成为由8个部位的圆弧25a与8个部位的弦25b形成的近似8边形，但本发明的屏蔽件25不限于此，只要是由6个部位的圆弧25a与6个部位的弦25b形成的近似6边形以上的近似多边形即可。
但是，无论在哪种情况下，希望弦25b的中点的外径比外圈21的内周面21c的内径小，在弦25b与外圈21的内周面之间不产生间隙。所以，如上所述，优选的是，屏蔽件25的各弦25b的内接圆25c具有比外圈21的内周面21c的内径大的直径。
例如，在图6所示的屏蔽件25中，在由16个部位的圆弧25a与16个部位的弦25b形成的近似16边形中，设定中心角α、β以得到适当的压入嵌合面积，并且使屏蔽件25的各弦25b的内接圆25c的直径比外圈21的内周面21c的内径大。在该情况下，优选的是，与圆弧25a的中心角α相比，将弦25b的中心角β设计得大。
具体而言，圆弧25a的中心角α设定为3.5度，弦25b的中心角β设定为19度，圆弧25a和弦25b的中心角α、β合计为22.5度，但实际上，若考虑到尺寸公差，则圆弧25a的中心角α在2～7度、弦25的中心角β在15～22度的范围形成。
此外，虽然作为压入量为2μm，但由于屏蔽件25的尺寸公差为±35μm，外圈21的大径部21a的尺寸公差为±25μm，因此，实际的压入量为2～62μm。
另外，在本实施方式中，说明了在外圈21设置有大径部21a的例子，但也可以不设置大径部21a，在外圈21的内周面21c压入屏蔽件25。另外，在本实施方式中，说明了在轴向两侧设置有屏蔽件25的例子，但构成也可以是仅在轴向一侧设置屏蔽件25。
图7示出本发明的第二实施方式所涉及的滚动轴承30的主要部分剖视图。如图7所示，滚动轴承30包括：外圈31；滚动体即多个滚子33；将滚子33滚动自如地保持的保持架37；以及平板状的金属制屏蔽件35。而且，在所述外圈31的轴向两端部内周面设置有：以比外圈31的内径大的直径在轴向外侧开口，且具有比屏蔽件35的轴向宽度(厚度)大的轴向宽度的大径部31a。
屏蔽件35是如图2所示的一定厚度的平垫片样子的薄板形，内径的直径成为在与内圈部即支承轴32的外周面之间形成迷宫式间隙。屏蔽件35的外形面包括：具有相同中心角且被均等分配在圆周上的多个圆弧35a；以及将相邻的圆弧35a彼此分别连接的多个弦35b。此外，各个圆弧35a的中心角α是相同的角，各个弦35b的中心角β是相同的角，但圆弧35a的中心角α与弦的中心角β不需要相同。
另外，通过将弦35b的中心角β设计得大于圆弧35a的中心角α，压入到外圈31的大径部31a的压入嵌合面积减小。其结果是，能够将外圈31的变形抑制为在将滚动轴承30装入到壳体等时不会影响装入的程度。
而且，屏蔽件35被压入固定以与该大径部31a的轴向内侧端面31b抵接。即，该大径部31a用于形成作为屏蔽件35的定位的轴向内侧端面31b，轴向内侧端面31b的面积设置为能压入定位的程度的最小限度即可。此外，由于根据屏蔽件35的轴向宽度、圆弧的数量和中心角、大径部31a相对于圆弧直径的直径，而使压入力、拔出力、外径的变形程度等会变化，因此，考虑到轴承外圈的尺寸、要求的拔出力、能够容许的外形的变形量等，适当根据实验等求出各部尺寸的最佳值即可。
优选的是，屏蔽件35的各弦35b的内接圆35c具有比外圈内径大的直径。另外，优选的是，大径部31a的轴向内侧端面31b是在与屏蔽件35之间不会有间隙的平面。由此，能够防止异物从外圈大径部31a与屏蔽件35的弦35b的部分的径向外侧的间隙侵入、油脂泄漏。但是，由于即使有间隙，如果量少也会成为迷宫式间隙，能够防止异物侵入、油脂泄漏，因此，在不可避免地具有间隙的情况下，尽可能小地设定即可。
此外，在本实施方式中，说明了在外圈31设置有大径部31a的例子，但也可以不设置大径部31a，在外圈内周面31c压入屏蔽件35。另外，在本实施方式中，说明了在轴向两侧设置有屏蔽件35的例子，但构成也可以是仅在轴向一侧设置屏蔽件35。另外，本实施方式的轴承30将相当于内圈的支持轴32的外周面用作滚道面，但也可以是具有内圈的滚动轴承。
本发明不限于上述的实施方式，能够适当进行变形、改良等。例如，在上述实施方式中，屏蔽件的外形面包括：多个圆弧以及将相邻的圆弧彼此分别连接的多个弦，但也可以取代弦，使用V形的切除部。另外，本发明的滚动轴承也能够用作滚珠丝杠的支持轴承。
如上所述，本说明书中公开了下面的事项。
(1)一种滚动轴承，其特征在于，包括：外圈；内圈部；多个滚动体；将该多个滚动体滚动自如地保持的保持架；屏蔽件，所述滚动轴承的特征在于，
在所述外圈的至少轴向一侧的端部内周面，设置有以比该外圈的内径大的直径在轴向外侧开口，且具有比所述屏蔽件的轴向宽度大的轴向宽度的大径部，
所述屏蔽件的外形面包括：具有相同中心角且被均等分配在圆周上的多个圆弧；以及将该相邻的圆弧分别连接的多个弦，
所述屏蔽件被压入固定在所述大径部。
(2)如(1)所记载的滚动轴承，其特征在于，
所述弦的中心角比所述圆弧的中心角大。
(3)如(1)或(2)所记载的滚动轴承，其特征在于，
在所述屏蔽件的轴向端面与所述外形面的缘部以及所述外圈的轴向端面与所述大径部的缘部中的至少一者设置有压入导入部。
(4)如(3)所记载的滚动轴承，其特征在于，
所述压入导入部是锥形或者截面凸曲面形。
(5)如(3)所记载的滚动轴承，其特征在于，
在所述屏蔽件的轴向端面与所述外形面的缘部以及所述外圈的轴向端面与所述大径部的缘部这两者，形成有锥形的所述压入导入部，
设所述外圈的大径部与所述压入导入部的边界部的直径为φA，所述屏蔽件的轴向端面与所述压入导入部的边界部的直径为φB，所述屏蔽件的圆弧的直径为φC，
则满足φB＜φA＜φC的尺寸关系。
(6)(3)所记载的滚动轴承，其特征在于，
在所述外圈的轴向端面与所述大径部的缘部形成有截面凸曲面形的所述压入导入部，
在所述屏蔽件的轴向端面与所述外形面的缘部形成有锥形的所述压入导入部。
(7)(3)～(6)中任一项所述的滚动轴承，其特征在于，
在所述屏蔽件的轴向两端面与所述外形面的两缘部设置有所述压入导入部。
(8)(1)～(7)中任一项所述的滚动轴承，其特征在于，
在所述屏蔽件的内径面与所述内圈部的外形面之间形成迷宫式间隙。
(9)(1)～(8)中任一项所述的滚动轴承，其特征在于，
在所述外圈的大径部形成用于将所述屏蔽件在轴向定位的轴向内侧端面。
本申请基于2017年2月23日申请的日本专利申请2017-031662，其内容作为参照并入本文。

Claims (9)

1.一种滚动轴承，包括：外圈；内圈部；多个滚动体；将该多个滚动体滚动自如地保持的保持架；以及屏蔽件，所述滚动轴承的特征在于，
在所述外圈的至少轴向一侧的端部内周面，设置有以比该外圈的内径大的直径在轴向外侧开口，且具有比所述屏蔽件的轴向宽度大的轴向宽度的大径部，
所述屏蔽件的外形面包括：具有相同中心角且被均等分配在圆周上的多个圆弧；以及将该相邻的圆弧分别连接的多个弦，
所述屏蔽件被压入固定在所述大径部。
2.如权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，
所述弦的中心角比所述圆弧的中心角大。
3.如权利要求1或2所述的滚动轴承，其特征在于，
在所述屏蔽件的轴向端面与所述外形面的缘部以及所述外圈的轴向端面与所述大径部的缘部中的至少一者设置有压入导入部。
4.如权利要求3所述的滚动轴承，其特征在于，
所述压入导入部是锥形或者截面凸曲面形。
5.如权利要求3所述的滚动轴承，其特征在于，
在所述屏蔽件的轴向端面与所述外形面的缘部以及所述外圈的轴向端面与所述大径部的缘部这两者，形成有锥形的所述压入导入部，
设所述外圈的大径部与所述压入导入部的边界部的直径为φA，所述屏蔽件的轴向端面与所述压入导入部的边界部的直径为φB，所述屏蔽件的圆弧的直径为φC，
则满足φB＜φA＜φC的尺寸关系。
6.如权利要求3所述的滚动轴承，其特征在于，
在所述外圈的轴向端面与所述大径部的缘部形成有截面凸曲面形的所述压入导入部，
在所述屏蔽件的轴向端面与所述外形面的缘部形成有锥形的所述压入导入部。
7.如权利要求3～6中任一项所述的滚动轴承，其特征在于，
在所述屏蔽件的轴向两端面与所述外形面的两缘部设置有所述压入导入部。
8.如权利要求1～7中任一项所述的滚动轴承，其特征在于，
在所述屏蔽件的内径面与所述内圈部的外形面之间形成迷宫式间隙。
9.如权利要求1～8中任一项所述的滚动轴承，其特征在于，
在所述外圈的大径部形成用于将所述屏蔽件在轴向定位的轴向内侧端面。
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