JP2006234097A - Creep prevention device and rolling bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アンバランスな回転荷重が装置に作用する汎用モータ、ギヤードモータ、ファンモータ、サーボモータ、電動工具、ミシンなどの用途に適用される、クリープ防止機能を有するクリープ防止装置、及び転がり軸受に関する。 The present invention relates to a creep preventing device having a creep preventing function, and a rolling bearing, which are applied to uses such as general-purpose motors, geared motors, fan motors, servo motors, electric tools, sewing machines, etc. in which an unbalanced rotational load acts on the device. About.
従来、クリープ防止装置として、例えば、クリープ防止を目的とした転がり軸受が特許文献1に開示してある。 Conventionally, as an anti-creep device, for example, a rolling bearing for the purpose of preventing creep is disclosed in Patent Document 1.
その構成は、転がり軸受の外輪の外径面に、凹溝が形成してあり、硬度がHs60〜75であるOリングを凹溝に嵌合するものであり、このOリングの突出量は、Oリングの断面径の4〜40%とするものである。 The configuration is such that a concave groove is formed on the outer diameter surface of the outer ring of the rolling bearing and an O-ring having a hardness of Hs 60 to 75 is fitted into the concave groove. This is 4 to 40% of the cross-sectional diameter of the O-ring.
一般的に、Oリング溝幅は、Oリング断面径の約1.1〜1.4倍に設定されている。 Generally, the O-ring groove width is set to about 1.1 to 1.4 times the O-ring cross-sectional diameter.
また、組み付け時に破損が起こる場合には、ハウジングとOリングとの間の抵抗力を下げる為、突出量が大きく取れず、取り付け後のクリープ防止機能を減少させる恐れがある。 Also, if damage occurs during assembly, the resistance between the housing and the O-ring is lowered, so that the amount of protrusion cannot be increased, and the creep prevention function after attachment may be reduced.
図2は、一般的なクリープ防止装置、Oリング付き転がり軸受の半断面図である。 FIG. 2 is a half sectional view of a general creep prevention device and a rolling bearing with an O-ring.
Oリング付き転がり軸受1では、内輪2と外輪3との間に、転動体としての玉4が転動自在に介装してあり、玉4は、保持器5により所定間隔に維持してあり、外輪3の内径側には、シール(シールド)6が取り付けてあり、内輪2の外径側との間に所定隙間が設定してある。
In the rolling bearing 1 with an O-ring, a ball 4 as a rolling element is interposed between an
外輪3の外周面には、凹溝10が形成してあり、凹溝10には、弾性体としてのOリング11が嵌入してある。
しかしながら、従来技術は、円断面を有する弾性体をハウジングに取り付ける際に、弾性体がクリープ防止外径面より突出している。 However, according to the prior art, when an elastic body having a circular cross section is attached to the housing, the elastic body protrudes from the outer surface of the creep prevention.
その結果、ハウジングの形状によっては、弾性体突出部とハウジングの摩擦が大きくなり、取り付けを妨げる為、大きな力がかかる事となり、押し込んだ場合に弾性体が破損するという問題があった。 As a result, depending on the shape of the housing, the friction between the elastic body protruding portion and the housing increases, and the attachment is hindered, so that a large force is applied and there is a problem that the elastic body is damaged when pushed.
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、クリープ防止性能の低下を起こすことなしに、ハウジングに取り付ける際の弾性体の破損を防止することができる、クリープ防止装置及び転がり軸受を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and can prevent damage to an elastic body when attached to a housing without causing deterioration in creep prevention performance. An object is to provide a rolling bearing.
上記の目的を達成するため、本発明の請求項1に係るクリープ防止装置は、
弾性体溝に、半径(r)の円断面を有する弾性体が組み込まれ、
弾性体溝は、弾性体の半径(r)以上の弾性体溝深さを有するクリープ防止装置において、
前記弾性体溝は、ハウジング組込時に破損を起こさない為に、下式を満たす弾性体溝幅(B)を有し、
2r<B<4r
であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an anti-creep device according to claim 1 of the present invention comprises:
An elastic body having a circular cross section of radius (r) is incorporated into the elastic body groove,
The elastic body groove is an anti-creep device having an elastic body groove depth equal to or larger than the radius (r) of the elastic body.
The elastic groove has an elastic groove width (B) that satisfies the following formula so as not to be damaged when the housing is assembled.
2r <B <4r
It is characterized by being.
本発明の請求項2に係る転がり軸受は、内輪と外輪との間に、転動体が転動自在に介装してある転がり軸受において、
前記請求項1に記載したクリープ防止装置を具備することを特徴とする。
The rolling bearing according to
The creep prevention device according to claim 1 is provided.
本発明によれば、凹溝から突出する円断面を有する弾性体を装着したクリープ防止装置、例えばOリング付き転がり軸受において、弾性体断面径に対する弾性体溝幅が最適に設定されていることから、クリープ防止性能の低下を起こすことなしに、ハウジングに取り付ける際の弾性体の破損を防止することが出来る。 According to the present invention, in an anti-creep device equipped with an elastic body having a circular cross section protruding from a concave groove, for example, a rolling bearing with an O-ring, the elastic groove width with respect to the elastic body cross-sectional diameter is optimally set. Without damaging the creep prevention performance, it is possible to prevent the elastic body from being damaged when attached to the housing.
すなわち、円断面を有する弾性体溝幅は、
なお、弾性体、弾性体溝、ハウジング、及び符号は、参照図、図1に示す通りである。図1は、本発明に係るクリープ防止装置に於ける弾性体、弾性体溝、及びハウジングの模式的断面図である。 In addition, an elastic body, an elastic body groove | channel, a housing, and a code | symbol are as showing in a reference figure and FIG. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an elastic body, an elastic body groove, and a housing in a creep preventing apparatus according to the present invention.
また、軸受においては、軸受の幅や面取りによる制限がある為、弾性体溝幅(B)を大きく取ることが出来ない。クリープ防止効果が得られ、かつ、本発明が適応できる(d)の範囲は、
r<d<2r
である。したがって、弾性体溝幅(B)は、
2r<B<4r
となる。
Further, in the bearing, since there is a limitation due to the width and chamfering of the bearing, the elastic groove width (B) cannot be increased. The range of (d) in which the creep preventing effect is obtained and the present invention can be applied is as follows:
r <d <2r
It is. Therefore, the elastic body groove width (B) is
2r <B <4r
It becomes.
以下、本発明の実施の形態に係るクリープ防止装置及び転がり軸受を図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, a creep prevention device and a rolling bearing according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係るクリープ防止装置に於ける弾性体、弾性体溝、及びハウジングの模式的断面図である。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an elastic body, an elastic body groove, and a housing in a creep preventing apparatus according to the present invention.
弾性体溝に、半径(r)の円断面を有する弾性体が組み込まれ、弾性体溝は、弾性体の半径(r)以上の弾性体溝深さを有するクリープ防止装置において、弾性体溝は、ハウジング組込時に破損を起こさない為に、下式を満たす弾性体溝幅(B)を有する。
なお、軸受においては、軸受の幅や面取りによる制限がある為、弾性体溝幅(B)を大きく取ることが出来ない。クリープ防止効果が得られ、かつ、本発明が適応できる(d)の範囲は、
r<d<2r
である。したがって、弾性体溝幅(B)は、
2r<B<4r
となる。
In the bearing, the elastic groove width (B) cannot be increased because the bearing width and chamfering are limited. The range of (d) in which the creep preventing effect is obtained and the present invention can be applied is as follows:
r <d <2r
It is. Therefore, the elastic body groove width (B) is
2r <B <4r
It becomes.
図2は、一般的なクリープ防止装置、Oリング付き転がり軸受の半断面図である。 FIG. 2 is a half sectional view of a general creep prevention device and a rolling bearing with an O-ring.
Oリング付き転がり軸受1では、内輪2と外輪3との間に、転動体としての玉4が転動自在に介装してあり、玉4は、保持器5により所定間隔に維持してあり、外輪3の内径側には、シール(シールド)6が取り付けてあり、内輪2の外径側との間に所定隙間が設定してある。
In the rolling bearing 1 with an O-ring, a ball 4 as a rolling element is interposed between an
外輪3の外周面には、凹溝10が形成してあり、凹溝10には、弾性体としてのOリング11が嵌入してある。
A
次に、円断面を有する弾性体の破損形態の一例を図3に示し、以下に説明する。図3(a)(b)は、夫々、弾性体の破損形態を示し、(a)は、一般的な弾性体溝幅を示し、(b)は、弾性体溝幅を拡げた場合を示す。 Next, an example of a damaged form of the elastic body having a circular cross section is shown in FIG. 3 and will be described below. 3 (a) and 3 (b) each show a damaged form of the elastic body, (a) shows a general elastic body groove width, and (b) shows a case where the elastic body groove width is widened. .
なお、ハウジング形状は、一般的な形状の中でもっとも弾性体を破損しやすいものを用いる。 As the housing shape, a general shape that is most easily damaged by the elastic body is used.
図3(a)に示すように、クリープ防止装置を組み込む時には、まずハウジング角部が円断面を有する弾性体の外表面に接触する。 As shown in FIG. 3A, when the anti-creep device is installed, the corner of the housing first comes into contact with the outer surface of the elastic body having a circular cross section.
ハウジングが弾性体上方を押すと、弾性体と弾性体溝部の摩擦により弾性体は回転運動を始める。 When the housing pushes above the elastic body, the elastic body starts to rotate due to friction between the elastic body and the elastic body groove.
この時に弾性体の溝福が狭いと、ハウジング角部が弾性体に十分に被さる前に弾性体が弾性体用溝側面に当たり、側面との摩擦により弾性体は回転できなくなり、弾性体溝とハウジングによって弾性体が噛み込まれて、弾性体が破損してしまう恐れがある。 If the groove of the elastic body is narrow at this time, the elastic body hits the side surface of the elastic body groove before the housing corners are sufficiently covered with the elastic body, and the elastic body cannot rotate due to friction with the side surface. May cause the elastic body to be bitten and the elastic body to be damaged.
なお、ハウジングが図3(a)の右端の図よりさらに移動すると、弾性体の一部が破損する可能性がある。 Note that if the housing moves further than the rightmost diagram in FIG. 3A, a part of the elastic body may be damaged.
図3(b)の右端に示すように、弾性体溝による摩擦抵抗を受ける前に、ハウジングは、弾性体上を通過するため、破損することはない。 As shown at the right end of FIG. 3B, the housing passes over the elastic body before being subjected to the frictional resistance by the elastic body groove, and therefore is not damaged.
したがって、弾性体が側面に当たる前にハウジング内に収まれば、ハウジング内径より弾性体が突出することが出来なくなり、上記破損が起こらなくなる。 Therefore, if the elastic body is accommodated in the housing before hitting the side surface, the elastic body cannot protrude from the inner diameter of the housing, and the above-described damage does not occur.
そこで、ハウジングが弾性体を転がして押して弾性体がハウジング内に収まるまでに必要な弾性体溝幅を計算よって求め最適にすることによって、挿入時に弾性体の破損を防ぐことが可能になる。 Therefore, it is possible to prevent the elastic body from being damaged at the time of insertion by calculating and optimizing the elastic body groove width necessary for the elastic body to roll and push the elastic body until the elastic body fits in the housing.
<有効幅計算方法>
図4(a)は、各説明に用いる記号の意味と弾性体溝幅(B)の概略図を示し、(b)は、その補足を示す。なお、図4(b)の補足では、平面上を円が転がる時、中心がN進んだ場合は、B点上の物体はA点とB点の移動距離の和2N移動する。
<Effective width calculation method>
FIG. 4A shows the meaning of symbols used in each description and a schematic diagram of the elastic groove width (B), and FIG. 4B shows supplements thereof. In the supplement of FIG. 4B, when the circle rolls on the plane, if the center advances N times, the object on the point B moves 2N, which is the sum of the movement distances of the points A and B.
弾性体が破損することなく組み込まれるには、
B≧b1十b2十b3
が必要である。
b1:初期状態での弾性体の半径
b2:ハウジングが弾性体の半分まで到達するまでに移動した弾性体の距離
b3:ハウジングが弾性体の中心の位置にきた時の楕円の長半径
(1)b1の計算
b1=r
r:弾性体の半径
(2)b2の計算
弾性体は、ハウジングに押されて回転しながら、変形し最終的に完全に組み込まれた状態にある。
To be incorporated without damaging the elastic body,
B ≧ b1 + b20 + b3
is required.
b1: radius of the elastic body in the initial state b2: distance of the elastic body moved until the housing reaches half of the elastic body b3: long radius of the ellipse when the housing reaches the center of the elastic body (1) b1 calculation b1 = r
r: Calculation of radius (2) b2 of elastic body The elastic body is deformed while being pushed and rotated by the housing, and is finally in a completely integrated state.
この時に弾性体の移動距離を計算するには、弾性体が変形しながら転がる為、非常に複雑な計算をしなければならないが、実際の取り付け時においてはハウジングが弾性体の頂点(中心)にくるまで、転がる面は初期状態での円の形状をほぼ保った状態である。 At this time, to calculate the moving distance of the elastic body, the elastic body rolls while deforming, so it is necessary to perform a very complicated calculation, but the housing is at the apex (center) of the elastic body during actual installation. Until it comes, the rolling surface is almost in the shape of the circle in the initial state.
その為、弾性体が転がる移動距離は、初期状態での半径rの弾性体が、剛体として転がり移動する距離に近似できる。 Therefore, the moving distance that the elastic body rolls can be approximated to the distance that the elastic body having the radius r in the initial state rolls and moves as a rigid body.
したがって、ハウジングが弾性体に接触後に弾性体の頂点まで移動するために必要なハウジングの移動する距離は、現状でのハウジングから弾性体頂点までの距離の2倍である。 Therefore, the distance that the housing moves to move to the top of the elastic body after contacting the elastic body is twice the distance from the current housing to the top of the elastic body.
ハウジングが弾性体頂点(中心)まで移動する為に必要な距離Lは、
(3)b3の計算
ハウジングが弾性体の頂点の位置にくるまでの間の、実際の弾性体形状は、図4に示すような円の一部がくぼんだ状態に近い形状をしているが、ハウジングが弾性体の半分を越えるほど楕円形状に近くなることは周知である。
(3) Calculation of b3 The actual shape of the elastic body until the housing reaches the position of the apex of the elastic body has a shape close to a state in which a part of the circle is recessed as shown in FIG. It is well known that the housing becomes closer to an elliptical shape when it exceeds half of the elastic body.
本発明の条件を満たす弾性体溝幅計算としては、最終形状を楕円とし、長半径の半分をb3とすべきである。したがって、変形前と変形後で面積一定として、
また、ハウジング内径が小さいほど弾性体の転がる距離も長くなり、弾性体溝幅も必要となってくる。したがって、最も弾性体溝幅が大きくなる条件は、ハウジング内径=クリープ防止装置外径、即ち、2a=dの時である。よって、上式は、
但し、
2r<B<4r
である。
In addition, the smaller the inner diameter of the housing, the longer the distance that the elastic body rolls, and the elastic body groove width is also required. Therefore, the condition that the elastic body groove width becomes the largest is when the housing inner diameter = the outer diameter of the creep preventing device, that is, 2a = d. Therefore, the above formula is
However,
2r <B <4r
It is.
図5は、弾性体を一定にし弾性体溝幅変えて行った破損実験結果と、計算した弾性体溝幅とを比較して示すグラフである。 FIG. 5 is a graph showing a comparison between the result of a damage experiment performed by changing the elastic groove width while keeping the elastic body constant, and the calculated elastic groove width.
その結果、破損実験結果によれば、一定以上弾性体溝幅を大きくすることにより、弾性体の破損を防止するという実験結果(図5)であった。また、[数1]より計算した弾性体溝幅を破断実験結果に重ねると、本式の有効性を確認できる。 As a result, according to the damage experiment result, it was an experiment result (FIG. 5) that prevents the elastic body from being damaged by increasing the elastic body groove width beyond a certain level. Further, when the elastic groove width calculated from [Equation 1] is superimposed on the fracture experiment result, the effectiveness of this equation can be confirmed.
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various deformation | transformation is possible.
1 Oリング付き転がり軸受1
2 内輪
3 外輪
4 玉
5 保持器
6 シール(シールド)
10 凹溝10
11 Oリング(弾性体)
1 Rolling bearing with O-ring 1
2
10
11 O-ring (elastic body)
Claims (2)
弾性体溝は、弾性体の半径(r)以上の弾性体溝深さを有するクリープ防止装置において、
前記弾性体溝は、ハウジング組込時に破損を起こさない為に、下式を満たす弾性体溝幅(B)を有し、
2r<B<4r
であることを特徴とするクリープ防止装置。 An elastic body having a circular cross section of radius (r) is incorporated into the elastic body groove,
The elastic body groove is an anti-creep device having an elastic body groove depth equal to or larger than the radius (r) of the elastic body.
The elastic groove has an elastic groove width (B) that satisfies the following formula so as not to be damaged when the housing is assembled.
2r <B <4r
Anti-creep device characterized by being.
前記請求項1に記載したクリープ防止装置を具備することを特徴とする転がり軸受。 In a rolling bearing in which a rolling element is interposed between an inner ring and an outer ring so as to freely roll,
A rolling bearing comprising the creep prevention device according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005051186A JP2006234097A (en) | 2005-02-25 | 2005-02-25 | Creep prevention device and rolling bearing |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2005051186A JP2006234097A (en) | 2005-02-25 | 2005-02-25 | Creep prevention device and rolling bearing |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2926247A1 (en) * | 2008-01-14 | 2009-07-17 | Corima Sa | Rear wheel hub for bicycle, has ball bearing forming elastic sliding pivot connection between rotational axle and cassette body via elastomer O-rings, and another ball bearing forming swivel connection between axle and cassette body |
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JP2017067230A (en) * | 2015-10-01 | 2017-04-06 | 並木精密宝石株式会社 | Bearing mechanism |
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-
2005
- 2005-02-25 JP JP2005051186A patent/JP2006234097A/en not_active Withdrawn
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