JP2007321778A

JP2007321778A - 軸受固定構造

Info

Publication number: JP2007321778A
Application number: JP2006149371A
Authority: JP
Inventors: Hikari Ishida; 光石田
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2006-05-30
Filing date: 2006-05-30
Publication date: 2007-12-13

Abstract

【課題】省スペース化が可能で、かつ固定対象の変形を来たさない軸受の固定構造を提供する。
【解決手段】軸受Ａの外輪１の外径面１ａにリング溝１ｂを設け、外輪１が嵌合するハウジング６の内径面６ｂａに前記リング溝１ｂと対向するリング溝６ｃを設ける。これらリング溝１ｂ，６ｃ間に渡り、断面形状の径方向厚さが弾性的に変化可能なばねリング７を介在させる。前記外輪１のリング溝１ｂは、前記ばねリング７を弾性に抗して外径縮径状態とすることでばねリング７の全体が納まる深さＤ１とした。内輪２を軸８に固定させる場合は、内輪２と軸８とに同様のリング溝２ｂ，８ｃを設け、このリング溝２ｂ，８ｃ間にばねリング９を介在させた。
【選択図】図１

Description

この発明は、軸受の外輪をハウジングに、あるいは内輪を軸に固定するための構造に関する。

ラジアル軸受を回転対象部分に組付ける際、外輪をハウジングの内径面に、あるいは内輪を軸の外径面に固定する。この固定の構造としては、ＪＩＳＢ２８０４、ＪＩＳ
Ｂ２８０５、あるいはＪＩＳＢ２８０６で規定されるような、Ｃ形止め輪，Ｅ形止め輪あるいはＣ形同心止め輪を軸受の幅面に装着して行う構造がある。また、外輪あるいは内輪をハウジングあるいは軸に圧入嵌合することにより行う構造がある。

図８は外輪をハウジング５６の内径面に圧入して固定したラジアル軸受５０の固定構造を示す。同図のラジアル軸受５０は、深溝玉軸受であって、外輪５１と内輪５２との間に１列の転動体５３を保持器５４によって保持させた状態で介在させ、外輪５１と内輪５２との間の軸受空間の軸方向両端をシール５５によって密封したものである。この軸受５０は、ハウジング５６に対して、白抜矢示方向より圧入することによって固定されており、ハウジング５６の内径面５６ａおよび外輪５１の外径面５１ａが相互の圧入嵌合面とされている。

上記のような軸受の固定構造において、上記各種止め輪を用いて軸受を固定する場合、固定対象の軸受幅面近傍部位に止め輪を取り付けるために必要な幅スペースを確保する必要がある。また、図８に示すように圧入のみによって軸受を固定する場合、圧入の際にハウジング５６が拡径し、その形状の変形を生じることがある。そのため、ハウジング５６の内径面５６ａおよび外輪５１の外径面５１ａの径寸法の加工が高精度になされなければならない。軸受の固定状態に精度が求められる場合は、後加工も必要とされる。内輪を軸に対して圧入嵌合によって固定する場合も上記と同様の問題が生じる。

この発明の目的は、省スペース化が可能で、かつ固定対象の変形を来たさない軸受の固定構造を提供することである。

この発明における第１の発明にかかる軸受固定構造は、軸受の外輪の外径面にリング溝を設け、前記外輪が嵌合するハウジングの内径面に前記リング溝と対向するリング溝を設け、これらリング溝間に渡り、断面形状の径方向厚さが弾性的に変化可能なばねリングを介在させ、前記外輪のリング溝は、前記ばねリングを弾性に抗して外径縮径状態とすることによって、ばねリングの全体が納まる深さとしたことを特徴とする。

この構成によると、外輪の外径面およびハウジングの内径面のそれぞれに、対向関係でリング溝を設け、これらリング溝間に渡りばねリングを介在させているから、このばねリングの双方のリング溝に対する係合によって、軸受がハウジングの内径面の所定部位に安定的に固定される。また、ばねリングは、断面形状の径方向厚さが弾性的に変化可能なものであり、かつ、外輪のリング溝は、ばねリングをその弾性に抗して外径縮径状態とした場合に、ばねリングの全体が納まる深さとしている。このため、外輪をハウジングの内径面に嵌合させる際、ばねリングの外径がハウジングの内径面の作用を受けて、弾性変形して縮径し、全体が外輪のリング溝内に納まり、嵌合操作がハウジングの拡径変形を伴うことなくスムースになされる。そして、外輪のリング溝がハウジングのリング溝に対向する位置に至ると、ばねリングの外径がその復元弾力によってハウジングのリング溝内に嵌り込み、ばねリングが両リング溝間に渡って介在することになる。したがって、この位置で軸受はハウジングに対して抜け出すことなく安定的に固定される。

この発明における第２の発明にかかる軸受固定構造は、軸受の内輪の内径面にリング溝を設け、前記内輪が嵌合する軸の外径面に前記リング溝と対向するリング溝を設け、これらリング溝間に渡り、断面形状の径方向厚さが弾性的に変化可能なばねリングを介在させ、前記内輪のリング溝は、前記ばねリングを弾性に抗して内径拡径状態とすることでばねリングの全体が納まる深さとしたことを特徴とする。

この構成によると、内輪の内径面および軸の外径面のそれぞれに、対向関係でリング溝を設け、これらリング溝間に渡りばねリングを介在させているから、このばねリングの双方のリング溝に対する係合によって、軸受が軸の外径面の所定部位に安定的に固定される。また、ばねリングは、断面形状の径方向厚さが弾性的に変化可能なものであり、かつ、内輪のリング溝は、ばねリングをその弾性に抗して内径拡径状態とした場合に、ばねリングの全体が納まる深さとしている。このため、内輪を軸の外径面に嵌合させる際、ばねリングの内径が軸の外径面の作用を受けて、弾性変形して拡径し、全体が内輪のリング溝内に納まり、嵌合操作が軸の縮径変形を伴うことなくスムースになされる。そして、内輪のリング溝が軸のリング溝に対向する位置に至ると、ばねリングの内径がその復元弾力によって軸のリング溝内に嵌り込み、ばねリングが両リング溝間に渡って介在することになる。したがって、この位置で軸受は軸に対して抜け出すことなく安定的に固定される。

この発明における上記各構造の場合に、前記ばねリングを、軸方向の一端側が開く断面・字状のものとしても良い。ばねリングをこのような形状とすることにより、外輪のリング溝あるいは内輪のリング溝に装着して、外輪あるいは内輪をハウジングの内径面あるいは軸の外径面に嵌合させる際、ハウジングの内径面あるいは軸の外径面の作用を受けた縮径方向あるいは拡径方向の弾性変形が起こり易くなり、嵌合操作がよりスムースになされる。

この発明における上記各構造の場合に、前記ばねリングは、円周方向の１箇所にスリットを有するＣ字状であって良い。ばねリングがＣ字状であると、外輪または内輪のリング溝へばねリングを嵌め込む作業が容易に行える。

第１の発明にかかる軸受固定構造は、軸受の外輪の外径面にリング溝を設け、前記外輪が嵌合するハウジングの内径面に前記リング溝と対向するリング溝を設け、これらリング溝間に渡り、断面形状の径方向厚さが弾性的に変化可能なばねリングを介在させ、前記外輪のリング溝は、前記ばねリングを弾性に抗して外径縮径状態とすることでばねリングの全体が納まる深さとしたため、外輪とハウジングの内径面との軸方向幅が同じであっても、軸受の固定がなされ、前記のような止め輪を装着させるためのスペースが不要とされ、省スペース化が図られる。また、ハウジングに対する軸受の嵌め合いは、ルーズもしくは若干の締代を持たせるだけで十分であるから、外輪の嵌合の際にハウジングが拡径変形する懸念がない。さらに、外輪およびハウジングに設けられた両リング溝間に渡りばねリングが介在されるから、これによってハウジングに対する軸受の安定固定がなされる。

第２の発明にかかる軸受固定構造は、前記内輪が嵌合する軸の外径面に前記リング溝と対向するリング溝を設け、これらリング溝間に渡り、断面形状の径方向厚さが弾性的に変化可能なばねリングを介在させ、前記内輪のリング溝は、前記ばねリングを弾性に抗して内径拡径状態とすることでばねリングの全体が納まる深さとしたため、軸に前記のような止め輪を装着させるためのスペースを確保する必要がなく、省スペース化が図られる。また、軸に対する軸受の嵌め合いは、ルーズもしくは若干の締代を持たせるだけで十分であるから、内輪の嵌合の際に軸が縮径変形する懸念がない。さらに、内輪および軸に設けられた両リング溝間に渡りばねリングが介在されるから、これによって軸に対する軸受の安定固定がなされる。

この発明の第１の実施形態を図１ないし図４と共に説明する。この実施形態の軸受固定構造における軸受Ａは、ラジアルタイプの深溝玉軸受であって、外輪１と内輪２との間に１列の転動体３を保持器４によって保持させた状態で介在させ、外輪１と内輪２との間の軸受空間の軸方向両端をシール５によって密封したものである。シール５は、芯金５ａに一体固着されたゴム材等からなるリップ部材５ｂからなり、その基部が外輪１の内径面に装着され、リップ部材５ｂの先端が内輪２の外径面に弾性摺接するよう取付けられている。

外輪１の外径面１ａには、断面方形のリング溝１ｂが形成されている。この実施形態の軸受固定構造においては、ハウジング６を、一端の小径部６ａと、これと一体の円筒部６ｂとよりなる円筒形としてあり、このハウジング６に、軸受Ａが円筒部６ｂに対して外輪１で嵌合して固定される。ハウジング６の円筒部６ｂの内径は、外輪１の外径とルーズな程度の略同径もしくは若干の締代を持った大きさとされる。円筒部６ｂの内径面６ｂａには、外輪１を嵌合した際に、そのリング溝１ｂに対向する位置に断面方形のリング溝６ｃが形成されている。

外輪１のリング溝１ｂには、ばねリング７が嵌まり込み状態に装着されている。このばねリング７は、金属もしくは樹脂のばね材などの弾性材からなる。図３および図４に示すように、ばねリング７は、円筒状部７ａと、この円筒状部７ａの一端から外径側に傾斜して延びる傾斜片部７ｂとを有する断面Ｖ字状のリング体とされている。円筒状部７ａは前記リング溝１ｂの底面に嵌合する。このばねリング７は、１箇所にスリット７ｃを有してＣ字状とされ、これによって拡開変形が可能とされている。このスリット７ｃにより、ばねリング７を外輪１の外径よりやや大きく拡開し、ばねリング７の環内に外輪１を挿通させ、外輪１のリング溝１ｂにおいて、その縮閉方向への弾性復元力によって、リング溝１ｂの底面に円筒状部７ａを嵌合させ、これによって、ばねリング７を外輪１のリング溝１ｂに嵌合状態に保持させることができる。

外輪１のリング溝１ｂの深さＤ１は、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、ばねリング７を弾性に抗して外径縮径状態とした場合に、ばねリング７の全体が納まる深さ、すなわち、傾斜片部７ｂを折畳むよう弾性変形させた場合（図２（Ｂ）のような状態）に、外輪１の外径面１ａより突出しないよう、その板厚の２倍以上とされ、かつ外力を付加させない自然状態（図２（Ａ）のような状態）では、傾斜片部７ｂが外輪１の外径面１ａより外径側に突出するような深さとされる。

上記構成の軸受Ａをハウジング６に固定する要領について説明する。図２（Ａ）に示すように、軸受Ａをハウジング６の円筒部６ｂに対し白抜矢示方向より嵌合させる。この時、外輪１のリング溝１ｂには、ばねリング７がその傾斜片部７ｂを外径面１ａより嵌合方向後方に傾斜突出させた状態で嵌合している。外輪１をハウジング６の円筒部６ｂに嵌合させてゆき、外輪１の外径面１ａより突出するばねリング７の傾斜片部７ｂがハウジング６の円筒部６ｂの開口縁部に当接すると、それ以降の嵌合操作ではこの傾斜片部７ｂがハウジング６の内径面６ｂａの作用を受けて、図２（Ｂ）に示すように縮径方向に折畳まれるよう弾性変形する。そして、外輪１の嵌合方向先側幅面がハウジング６の小径部６ａの段面６ａａに当接すると共に、外輪１のリング溝１ｂがハウジング６のリング溝６ｃに対向する位置に至ると、傾斜片部７ｂが内径面６ｂａの規制作用から解放され、その先端部が拡径方向の弾性復元力によってハウジング６のリング溝６ｃに嵌り込む。これによって、図１に示すように、ばねリング７が、外輪１のリング溝１ｂおよびハウジング６のリング溝６ｃ間に介在した状態で軸受Ａのハウジング６に対する嵌合固定が完了する。

上記のような嵌合固定状態においては、ばねリング７が、外輪１のリング溝１ｂおよびハウジング６のリング溝６ｃ間に介在して、ハウジング６と軸受Ａの外輪１との間に跨るように係合することになるから、そのファスナー的な係合作用によって、軸受Ａはハウジング６から抜け出すことなく安定的に固定保持される。そして、上記嵌合操作は、ばねリング７の傾斜片部７ｂが弾性変形を伴うだけであるから、圧入嵌合のように強い拡径力がハウジング６に作用せず、したがって、ハウジング６が拡径変形するような懸念もない。さらに、前記のような止め輪を用いることを要しないから、ハウジング６の円筒部６ｂおよび軸受の軸方向長さを同一とすることができ、固定構造の省スペース化を図ることができる。

図５は上記実施形態の軸受固定構造の変形例を示すものである。この実施形態では、ハウジング６の内径面６ｂａに形成されるリング溝６ｃが、断面Ｖ字形である点で上記実施形態と異なる。このように、ハウジング６のリング溝６ｃをＶ字形溝とすれば、溝加工が行い易く、また、傾斜片部７ｂの先端部が嵌り込んだ際の安定性も良くなる。その他の構成，効果は、上記と同様であるので共通部分に同一の符号を付し、その説明を省略する。

図６および図７は他の実施形態の軸受固定構造を示す。この実施形態は内輪を軸に固定させるものである。すなわち、図示の軸受Ｂは上記と同様にラジアルタイプの深溝玉軸受であって、外輪１と内輪２との間に１列の転動体３を保持器４によって保持させた状態で介在させ、外輪１と内輪２との間の軸受空間の軸方向両端をシール５によって密封したものである。シール５も上記と同様に、芯金５ａに一体固着されたゴム材等からなるリップ部材５ｂからなり、その基部が外輪１の内径面に装着され、リップ部材５ｂの先端が内輪２の外径面に弾性摺接するよう取付けられている。

内輪２の内径面２ａには、断面方形のリング溝２ｂが形成されている。この実施形態の軸受固定構造においては、一端の大径部８ａと、これに一体の円筒部８ｂとよりなる円筒形の軸８に、軸受Ｂが内輪２の円筒部８ｂに対する嵌合をして固定される。軸８の円筒部８ｂの外径は、内輪２の内径とルーズな程度の略同径もしくは若干の締代を持った大きさとされる。円筒部８ｂの外径面８ｂａには、内輪２を嵌合した際に、内輪２のリング溝２ｂに対向する位置に断面方形のリング溝８ｃが形成されている。内輪２のリング溝２ｂには、ばねリング９が嵌装されている。このばねリング９は、上記と同様に、金属もしくは樹脂のばね材などの弾性材からなり、図７に示すように、円筒状部９ａと、この円筒状部９ａの一端から内径側に傾斜して延びる傾斜片部９ｂとを有する断面Ｖ字状のリング体とされている。円筒状部９ａは、前記リング溝２ｂの底面に嵌合する。

このばねリング９は、１箇所にスリット（図示せず）を有して開環状とされ、これによって縮径変形が可能とされている。このスリットによりばねリング９を軸８の内径よりやや小さく縮径させ、軸８の円筒部８ｂ内に挿入し、リング溝２ｂにおいて、その拡径方向の弾性復元力によって、リング溝２ｂの底面に円筒状部９ａを嵌合させ、これによって、ばねリング９を内輪２のリング溝２ｂに嵌合状態に保持させることができる。リング溝２ｂの深さＤ２は、ばねリング９を弾性に抗して内径拡径状態とした場合に、ばねリング９の全体が納まる深さ、すなわち、傾斜片部９ｂを折畳むよう弾性変形させた場合に、内輪２の内径面２ａより突出しないよう、その板厚の２倍以上とされ、かつ外力を付加させない自然状態では、傾斜片部９ｂが内輪２の内径面２ａより内径側に突出するような深さとされる。

上記構成の軸受Ｂの軸８に対する固定は、内輪２を軸８の円筒部８ｂに嵌合することによってなされる。この嵌合操作に先立ち、内輪２のリング溝２ｂには、ばねリング９がその傾斜片部９ｂを内径面２ａより嵌合方向後方に傾斜突出させた状態で嵌装されている。図には示さないが、内輪２を軸８の円筒部８ｂに嵌合させてゆき、内輪２の内径面２ａより突出するばねリング９の傾斜片部９ｂが軸８の円筒部８ｂの外周縁部に当接すると、それ以降の嵌合操作ではこの傾斜片部９ｂが軸８の外径面８ｂａの作用を受けて、拡径方向に折畳まれるよう弾性変形する。そして、内輪２の嵌合方向先側幅面が軸８の大径部８ａの段面８ａａに当接すると共に、内輪２のリング溝２ｂが軸８のリング溝８ｃに対向する位置に至ると、傾斜片部９ｂが外径面８ｂａの規制作用から解放され、その先端部が内径側への弾性復元力によって軸８のリング溝８ｃに嵌り込む。これによって、図６に示すように、ばねリング９が、内輪２のリング溝２ｂおよび軸８のリング溝８ｃ間に介在した状態で軸受Ｂの軸８に対する嵌合固定が完了する。

このような嵌合固定状態においては、ばねリング９が、第１の実施形態の外輪１をハウジング６に嵌合固定する場合のばねリング７と同様の機能を奏し、上記と同様の効果が得られる。また、この実施形態においても、軸８のリング溝８ｃを図５の例のようにＶ字形溝とすることが可能であり、これによって上記と同様に、嵌合安定性等の効果が付加される。

なお、上記実施形態では、単列深溝玉軸受における軸受固定構造について述べたが、複列の深溝玉軸受、単・複列のアンギュラ玉軸受、単・複列のころ軸受等、他のラジアル軸受においてもこの発明を適用することができる。また、ハウジング６や軸８の形状は、図例のものに限定されず、この種のラジアル軸受が組付けられる公知の形状のハウジングや軸にも、この発明が適用されることは言うまでもない。

第１の発明にかかる軸受固定構造の一実施形態を示す断面図である。同軸受固定構造の固定要領を示す図であり、（Ａ）は軸受をハウジングに嵌合する前の状態を、（Ｂ）は嵌合途中の状態を示す断面図である。同実施形態に用いられるばねリングの破断側面図である。図３におけるIV−IV線矢視断面図である。同実施形態の変形例を示す断面図である。第２の発明にかかる軸受固定構造の一実施形態を示す断面図である。同実施形態に用いられるばねリングの破断側面図である。従来の軸受固定構造の一例を示す断面図である。

符号の説明

１…外輪
１ａ…外径面
１ｂ…リング溝
２…内輪
２ａ…内径面
２ｂ…リング溝
６…ハウジング
６ｂａ…内径面
６ｃ…リング溝
７…ばねリング
８…軸
８ｂａ…外径面
９…ばねリング
Ａ…軸受
Ｂ…軸受
Ｄ１…リング溝深さ
Ｄ２…リング溝深さ

Claims

軸受の外輪の外径面にリング溝を設け、前記外輪が嵌合するハウジングの内径面に前記リング溝と対向するリング溝を設け、これらリング溝間に渡り、断面形状の径方向厚さが弾性的に変化可能なばねリングを介在させ、前記外輪のリング溝は、前記ばねリングを弾性に抗して外径縮径状態とすることによって、ばねリングの全体が納まる深さとした軸受固定構造。
軸受の内輪の内径面にリング溝を設け、前記内輪が嵌合する軸の外径面に前記リング溝と対向するリング溝を設け、これらリング溝間に渡り、断面形状の径方向厚さが弾性的に変化可能なばねリングを介在させ、前記内輪のリング溝は、前記ばねリングを弾性に抗して内径拡径状態とすることによって、ばねリングの全体が納まる深さとした軸受固定構造。
請求項１または請求項２において、前記ばねリングは、軸方向の一端側が開く断面・字状である軸受固定構造。
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記ばねリングは、円周方向の１箇所にスリットを有するＣ字状である軸受固定構造。