JP2005337444A

JP2005337444A - 転がり軸受

Info

Publication number: JP2005337444A
Application number: JP2004159424A
Authority: JP
Inventors: Teruhiko Fujisaki; 輝彦藤崎
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2004-05-28
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2005-12-08

Abstract

【課題】すべり軸受の回転方向支持の機能を分担させず、摩擦による発熱及び摩耗を防止し、発塵による環境汚染を防ぐことのできる転がり軸受を提供する。
【解決手段】軸を支持する内輪と、外輪と、内外輪間に配置され転動する玉とを備え、内輪または外輪の少なくとも一部に表面改質処理を施した。
【選択図】図１

Description

本発明は、直動すべり案内機能と回転機能とを併せ持つ転がり軸受に関し、より詳細には転がり軸受の軸受部の改良によるものである。

従来、図５に示すように、軸方向に往復移動且つ回転移動するシャフト３３を支持する転がり軸受３０は、ハウジング３２に圧入または接着されたすべり軸受３６が軸方向に並置されていた。シャフト３３の片部と転がり軸受３０の側面を接触させ、回転移動機能を発揮させ、シャフト３３が軸方向に往復移動する場合、すべり軸受３６が直線案内機能を発揮するものである。

しかしながら、従来の構造では、すべり軸受３６はシャフト３３が回転する時もすべり案内してしまうので、シャフト３３とすべり軸受３６の間の周速が早いと摩擦による発熱が大きく磨耗の促進も早い、また発塵により周囲を汚染してしまうという問題があった。

そこで、本発明の目的は、すべり軸受の回転方向支持の機能を分担させず、摩擦による発熱及び摩耗を防止し、発塵による環境汚染を防ぐことのできる転がり軸受を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の転がり軸受は、
軸を支持する内輪と、外輪と、内外輪間に配置され転動する玉とを備え、前記内輪または外輪の少なくとも一部に表面改質処理を施したことを特徴としている。

また、本発明の転がり軸受は、
軸を支持する内輪と、外輪と、内外輪間に配置され転動する玉とを備え、前記内輪の内径にブッシュが嵌合し、前記ブッシュの内周面の少なくとも一部に表面改質処理を施したことを特徴としている。

また、本発明の転がり軸受は、
軸を支持する内輪と、外輪と、内外輪間に配置され転動する玉とを備え、前記外輪の外径にブッシュが嵌合し、前記ブッシュの外周面の少なくとも一部に表面改質処理を施したことを特徴としている。

本発明によると、転がり軸受の内輪内径または内輪に嵌合するブッシュに表面改質処理を行うことにより摩擦係数を小さくし摺動性を持たせ、耐磨耗性・耐焼付き性を向上させることにより、転がり軸受自体が直動すべり軸受の機能を併せ持ち、軸方向の往復運動時には、すべり軸受として機能し、回転時には本来の転がり軸受の機能をそれぞれ独立した役割で使用となるため、すべり軸受機能を回転時に作用させなくて良くなる。

また、本発明によれば、転がり軸受の内輪にタフトライド処理を施し、転がり軸受自体にすべり軸受の機能を持たせることにより、軸方向の往復移動時には、すべり軸受として機能し、回転時には本来の転がり軸受の機能をそれぞれ独立した役割で受け持つため、すべり軸受機能を回転時に作用させなくて良くなることから、摩擦による発熱・磨耗・発塵の抑制及び、超寿命化の効果を有する。また、本発明考案を組込む装置に於いては、部品点数の削減や、ハウジング形状の簡略化によるコストダウンの効果も有する。

以下、本発明の実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。尚、図面において同一部分は同一符号にて説明している。

図１は、本発明の第１実施例の転がり軸受１を示す軸方向断面図である。転がり軸受１は、外輪４、内輪５、玉６からなり、ハウジング２に圧入または接着により固定されている。転がり軸受１の内輪５には例えば、タフトライド処理などの表面改質処理を施している。

シャフト３は段付き形状になっていて小径部３ａは、転がり軸受１の内輪５に微小な間隙を有して挿入されていて、図示しない軸方向駆動力で軸方向に自在に移動することができる。また、大径部３ｂは転がり軸受１の内輪側面と接する大きさでシャフト３の大径部３ｂが転がり軸受１と接した時、図示しない回転方向駆動力により回転運動する。

シャフト３は、図示のように軸方向に所定のストロークで移動可能であり、また回転可能となっている。転がり軸受１は、シャフト３の小径部３ａと大径部３ｂとの間の段部３ｃによって、回転時の予圧が与えられている。

転がり軸受１の内輪５には表面改質処理としてタフトライド処理が施されている。タフトライド処理は内輪５全体に施してもよいが、内周面５ａのみに施すこともできる。すなわち、内輪５の少なくとも一部に施せばよい。

一般に、タフトライド処理は摺動部分に耐久性を与えると共に摺動性を持たせるものであり、優れた耐磨耗性、耐かじり性、耐焼付き性を与える特長がある。タフトライド処理をした鋼材表面層の化合物層は、硬度が高く、緻密な非金属的性質となるため、処理面は母材に比べて摩擦係数は極めて低く（通常μｓ=0.05〜0.12程度）、また、最表面は初期磨耗で滑らかになり、相手になじみやすい性質を持っている。

図２は、第１実施例の第１変形例を示す転がり軸受の軸方向断面図である。この変形例では、タフトライド処理を施した円筒形のブッシュ７を内輪５の内径に組付けている。タフトライド処理はブッシュ７全体に施してもよいが、不図示のシャフトが嵌合するブッシュ７の内周面７ａのみに施すこともできる。

図３は、第１実施例の第２変形例を示す転がり軸受の軸方向断面図である。ここでは、第１変形例と同様に、タフトライド処理を施した円筒形のブッシュ８を内輪５の内径に組付けている。しかしながら、ブッシュ８は、ストレートの円筒形ではなく、端部にフランジ部８ａを備えている。このフランジ部８ａとブッシュ８の外径で転がり軸受１の内輪５を保持している。

また、タフトライド処理はブッシュ８全体に施してもよいが、不図示のシャフトが嵌合するブッシュ８の内周面８ａのみに施すこともできる。第１変形例及び第２変形例において、ブッシュの材質は、転がり軸受と同じ材質か、線膨張係数の近い材質を用いている。また、ブッシュ８のフランジ部８ａの軸方向長さは、軸受幅より長く設定するか短く設定するかいずれでもよい。

更に、転がり軸受とブッシュの組付けは、圧入、圧入及び接着、すきまばめ及び接着のいずれかの方法で行われる。いずれの方法でも、転がり軸受のラジアル内部すきまを確保し、かつラジアル内径振れ精度を満足するための、はめあい条件を満足することとする。

図４は、本発明の第２実施例の転がり軸受を示す軸方向断面図である。本実施例では、転がり軸受１に圧入または接着でブッシュ９が嵌合している。ブッシュ９は、ストレートの円筒形ではなく、端部にフランジ部９ａを備えている。ブッシュ９は、シャフト３に対しては遊嵌されており、相対的に摺動できる。タフトライド処理はブッシュ９全体に施してもよいが、シャフト３が嵌合するブッシュ９の内周面９ａのみに施すこともできる。

第２実施例では、回転方向駆動力伝達部材と、軸方向移動部材が別部材で構成されており、回転方向駆動力伝達部材１０が転がり軸受１の内径に嵌合されかつ、転がり軸受１の側面で面接触しながら図示しない回転駆動源からの回転力が伝達された歯車１１により係合部１０ａを介して転がり軸受１に伝達する。また、軸方向移動部材、すなわちシャフト３は、完全に独立して図示しない直動方向駆動力により直動運動する。

回転方向駆動力伝達部材１０は、シャフト３に接着または圧入されており、転がり軸受１とは当接しているだけであるが、転がり軸受１に予圧を負荷している。また、シャフト３が図中で右方向にストロークすると、回転方向駆動力伝達部材１０は歯車１１からは離れ、回転力の伝達は行われない。

以上説明した各実施例及び各変形例において、シャフト３の回転と左右ストローク（軸方向移動）は同時に行われることはなく、タフトライド処理した内輪５またはブッシュ７−９に対して、シャフト３は滑り案内される。シャフト３がストロークせず、回転する場合は、内輪５またはブッシュ７−９により回転可能に支持される。尚、回転力の伝達は上述の歯車の外、例えばベルト駆動によっても可能であり、またその他の形式も適用できることは言うまでもない。

以上、内輪回転・内径直動案内で、本発明を説明してきたが、本発明は、外輪回転・外径直動案内の場合でも適用できることは言うまでもない。その場合、外輪４にタフトライド処理し、すべり案内機能を持たせるか、外輪４に上述のようなブッシュを組付けることになる。

本発明の第１実施例の転がり軸受を示す軸方向断面図である。第１実施例の第１変形例を示す転がり軸受の軸方向断面図である。第１実施例の第２変形例を示す転がり軸受の軸方向断面図である。本発明の第２実施例の転がり軸受を示す軸方向断面図である。従来の転がり軸受を示す軸方向断面図である。

符号の説明

１転がり軸受
２ハウジング
３シャフト
４外輪
５内輪
６玉
７−９ブッシュ
１０回転方向駆動力伝達部材
１１歯車

Claims

軸を支持する内輪と、外輪と、内外輪間に配置され転動する玉とを備え、前記内輪または外輪の少なくとも一部に表面改質処理を施したことを特徴とする転がり軸受。
前記表面改質処理がタフトライド処理であることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
軸を支持する内輪と、外輪と、内外輪間に配置され転動する玉とを備え、前記内輪の内径にブッシュが嵌合し、前記ブッシュの内周面の少なくとも一部に表面改質処理を施したことを特徴とする転がり軸受。
前記表面改質処理がタフトライド処理であることを特徴とする請求項３に記載の転がり軸受。
軸を支持する内輪と、外輪と、内外輪間に配置され転動する玉とを備え、前記外輪の外径にブッシュが嵌合し、前記ブッシュの外周面の少なくとも一部に表面改質処理を施したことを特徴とする転がり軸受。
前記表面改質処理がタフトライド処理であることを特徴とする請求項５に記載の転がり軸受。