JP2006161876A - 転がり軸受 - Google Patents

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Abstract

【課題】クリープの発生防止を図ると共に、組付け性に優れた転がり軸受を提供する。
【解決手段】互いに相対回転可能に対向配置された内輪２及び外輪４と、内外輪間に転動自在に配列された複数の転動体６と、外輪の外径面１４outに周方向に沿って形成された環状の凹溝１２と、凹溝に嵌め込まれ且つ外径面が凹溝から突出した環状のＯリング１４とを備えた転がり軸受であって、Ｏリングの内径面１４inと凹溝の底面１２ｓとのはめあい面における“しめしろ”は、Ｏリングの内径の１％〜６％の範囲に設定されている。この場合、凹溝の底面の径をｄ１、Ｏリングの内径をｄ２とすると、ｄ１とｄ２との関係は、１.０１×ｄ２≦ｄ１≦１.０６×ｄ２を満足するように設定されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば汎用モータ、ギヤードモータ、ファンモータ、サーボモータ、電動工具、ミシンなどに使用される転がり軸受に関し、特に不均一(アンバランス)な回転荷重が作用した際においてクリープの発生を防止することが可能な転がり軸受に関する。
従来、不均一(アンバランス)な回転荷重が作用する部位に使用される転がり軸受には、回転荷重の大きさに応じてクリープが発生することが知られている。そこで、かかるクリープの発生を防止するために、例えば特許文献１の転がり軸受は、外輪の外周面に形成した凹溝に、硬度がＨｓ６０〜７５のＯリング(オーリング)を嵌入して構成されている。この構成において、Ｏリングの突出量は、Ｏリングの断面径(直径)の４〜４０％に設定されている。
ところで、上述したような従来の転がり軸受では、Ｏリングの内径面と凹溝の底面とのはめあい面の“しめしろ”につては、何ら考慮されていない。このため、例えばはめあい面の“しめしろ”が不足している場合には、Ｏリングが凹溝からはみ出してしまう。この場合、例えばハウジングに対して転がり軸受(外輪)を組付け難くなる(組付け性が低下する)と共に、組付け時においてＯリングを破損してしまう虞がある。
特開２００２−１３０３０９号公報
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、クリープの発生防止を図ると共に、組付け性に優れた転がり軸受を提供することにある。
このような目的を達成するために、本発明は、互いに相対回転可能に対向配置された内輪及び外輪と、内外輪間に転動自在に配列された複数の転動体と、外輪の外径面に周方向に沿って形成された環状の凹溝と、凹溝に嵌め込まれ且つ外径面が凹溝から突出した環状のＯリングとを備えた転がり軸受であって、Ｏリングの内径面と凹溝の底面とのはめあい面におけるしめしろは、Ｏリングの内径の１％〜６％の範囲に設定されている。
この場合、凹溝の底面の径をｄ１、Ｏリングの内径をｄ２とすると、ｄ１とｄ２との関係は、１.０１×ｄ２≦ｄ１≦１.０６×ｄ２を満足するように設定されている。
本発明によれば、クリープの発生防止を図ると共に、組付け性に優れた転がり軸受を実現することができる。
以下、本発明の一実施の形態に係る転がり軸受について添付図面を参照して説明する。
なお、転がり軸受には、例えばスラスト軸受やラジアル軸受を含めることができるが、以下では一例としてラジアル軸受を想定する。
図１(ａ)に示すように、本実施の形態の転がり軸受は、互いに相対回転可能に対向配置された内輪２及び外輪４と、内外輪間に転動自在に配列された複数の転動体６とを備えており、複数の転動体６は、保持器８により所定間隔で回転可能に保持されている。
この場合、転動体６には、例えば玉やころを含めることができるが、ここでは一例として玉を想定する。また、内外輪間には、例えばシールやシールドなどの密封板１０を設けることができる。これにより潤滑剤(例えば、グリース、油)の漏洩や異物(例えば、水、塵埃)の浸入が防止されている。なお、図１(ａ)の転がり軸受には、密封板１０の一例としてシールドが適用されている。
また、外輪４の外径面４ｓには、周方向に沿って形成された環状の凹溝１２と、凹溝１２に嵌め込まれ且つ外径面１４outが凹溝１２から所定量Ｔだけ突出した環状のＯリング１４とが設けられている。なお、図１(ａ)の転がり軸受には、一例として、外輪４の外径面４ｓの両側にそれぞれ凹溝１２が形成され、これら凹溝１２に１本ずつＯリング１４が嵌め込まれている。この場合、Ｏリング１４は、転がり軸受の使用目的や使用環境に応じて、例えばニトリルゴム、フッ素ゴム(バイトン)、エチレンプロピレンゴム、シリコンゴム、テフロン（登録商標）ゴムなどの樹脂材料で形成することが可能である。
このような転がり軸受において、Ｏリング１４の内径面１４inと凹溝１２の底面１２ｓとのはめあい面における“しめしろ”は、Ｏリング１４の内径ｄ２(図１(ｂ))の１％〜６％の範囲に設定されている。
別の言い方をすると、凹溝１２の底面１２ｓの径をｄ１、Ｏリング１４の内径をｄ２とすると、ｄ１とｄ２との関係は、１.０１×ｄ２≦ｄ１≦１.０６×ｄ２を満足するように設定されている。
ここで、図１(ｃ)を参照して、Ｏリング１４の“しめしろ”と、凹溝１２からの突出量Ｔとの関係について考察する。なお、同図(ｃ)の関係図において、Ｏリング１４のしめしろ[％]は、(ｄ１−ｄ２)／ｄ２×１００なる関係式で算出される。また、Ｏリング１４の突出量Ｔの減少率[％]は、(Ｔ−Ｔw)／Ｔ×１００なる関係式で算出され、Ｔwは、“しめしろ”によるＯリング１４の断面径(直径)Ｗの減少を加味した突出量である。
図１(ｃ)の関係図から明らかなように、Ｏリング１４の“しめしろ”が内径ｄ２の１％未満であると、“しめしろ”が不足して凹溝１２からのＯリング１４の突出量(はみだし量)Ｔが大きくなり、転がり軸受(外輪４)の組付け性が低下すると共に、組付け時においてＯリング１４を破損してしまう虞がある。
これに対して、Ｏリング１４の“しめしろ”が内径ｄ２の６％を越えると、“しめしろ”が過大となりＯリング１４が周方向に延びることにより、Ｏリング１４の断面径(直径)Ｗが小さくなる。この場合、凹溝１２に対するＯリング１４の装着前後において、Ｏリング１４の凹溝１２からの突出量Ｔが１０％以上減少するため、クリープの発生を充分に防止することができない。
しかしながら、本実施の形態の転がり軸受によれば、Ｏリング１４の“しめしろ”を内径ｄ２の１％〜６％の範囲に設定したことにより、例えばハウジング(図示しない)に対して転がり軸受(外輪４)を組付ける際、その組付け性を向上させることができると共に、組付け時におけるＯリングの破損を防ぐことができる。更に、転がり軸受の組付け後における軸受回転中に、不均一(アンバランス)な回転荷重が作用した場合でも、クリープの発生を防止することができる。なお、クリープとは、一定の応力(荷重)を加えたときの材料変形が時間の経過とともに進行する現象をいう。
なお、上述した実施の形態では、密封板１０にシールドを適用した転がり軸受について例示したが、これに限定されることは無く、密封板１０にシール(心金入りのゴム製)を適用した転がり軸受(図２(ａ),(ｂ))に本発明の構成を施しても同様の効果を得ることができる。この場合、シールには、そのリップが内輪２に接触するタイプ(図２(ａ))と接触しないタイプ(図２(ｂ))とが含まれる。
また、上述した実施の形態では、外輪４の外径面４ｓの両側にそれぞれ凹溝１２を形成した転がり軸受について例示したが、これに限定されることは無く、例えば図２(ｃ)に示すように、外輪４の外径面４ｓの片側に凹溝１２を形成した転がり軸受であっても上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。この場合、密封板１０は、シールドに限定されることは無く、シール(図２(ａ),(ｂ))であっても同様の効果を得ることができる。
(ａ)は、本発明の一実施の形態に係る転がり軸受の構成を一部に拡大して示す断面図、(ｂ)は、Ｏリングの断面図、(ｃ)は、Ｏリングの“しめしろ”と突出量の変化との関係を示す図。 (ａ)は、密封板に接触タイプのシールを適用した転がり軸受の構成を一部に拡大して示す断面図、(ｂ)は、密封板に非接触タイプのシールを適用した転がり軸受の構成を一部に拡大して示す断面図、(ｃ)は、外輪の外径面の片側に凹溝を形成した転がり軸受の構成を一部に拡大して示す断面図。
符号の説明
２ 内輪
４ 外輪
６ 転動体
８ 保持器
１０ 密封板
１２ 凹溝
１４ Ｏリング
１４in Ｏリングの内径面
１４out Ｏリングの外径面
ｄ１ 凹溝の底面の径
ｄ２ Ｏリングの内径

Claims (2)

  1. 互いに相対回転可能に対向配置された内輪及び外輪と、内外輪間に転動自在に配列された複数の転動体と、外輪の外径面に周方向に沿って形成された環状の凹溝と、凹溝に嵌め込まれ且つ外径面が凹溝から突出した環状のＯリングとを備えた転がり軸受であって、
    Ｏリングの内径面と凹溝の底面とのはめあい面におけるしめしろは、Ｏリングの内径の１％〜６％の範囲に設定されていることを特徴とする転がり軸受。
  2. 凹溝の底面の径をｄ１、Ｏリングの内径をｄ２とすると、ｄ１とｄ２との関係は、
    １.０１×ｄ２≦ｄ１≦１.０６×ｄ２
    を満足するように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
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