JP2008008377A

JP2008008377A - 転がり軸受

Info

Publication number: JP2008008377A
Application number: JP2006178492A
Authority: JP
Inventors: Osamu Higuchi; 理樋口; Satoshi Kuruhara; 聡来原
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2006-06-28
Filing date: 2006-06-28
Publication date: 2008-01-17

Abstract

【課題】内輪がすきまばめの状態で軸に組み付けられる転がり軸受において、内輪を軸に確実に固定して、内輪の軸に対するクリープを防止することである。
【解決手段】内輪１の一端側を軸方向に延長して、この内輪延長部１ａの端面から軸方向に切れ込むスリット６を周方向に等間隔で３つ設け、内輪延長部１ａの外周面におねじ部７を設けるとともに、内輪延長部１ａ外径よりもわずかに小さい内径に形成された環状部材５のテーパ穴状の内周面にめねじ部８を設け、この環状部材５をその内径の大きい側から内輪延長部１ａにねじ結合させることにより、内輪延長部１ａが縮径して軸Ａを締め付け、内輪１が軸Ａ外周面に確実に固定されるようにしたのである。
【選択図】図３

Description

本発明は、内輪がすきまばめの状態で軸に組み付けられる転がり軸受に関する。

一般的な転がり軸受は、その内輪をしまりばめの状態で軸に組み付けることが多いが、特に大型のものや、軸の自由端側に組み込まれるもの、組立性を重視される事務機用のもの等で、転がり軸受ユニットに使用される軸受には、機械装置への組み込みを容易にするために、内輪をすきまばめの状態で軸に組み付けるタイプのものが多い（非特許文献１参照。）。
「ベアリングユニット」、転がり軸受総合カタログ、ＮＴＮ株式会社、CAT.No.2202-VIII/J、E-73

上記のような転がり軸受ユニット用の軸受では、通常、止めねじ、アダプタまたは偏心固定輪を用いて内輪を軸に固定するようになっている。しかしながら、これらの付属部品を用いた内輪固定方法は、それぞれ以下のように使用条件によっては内輪の固定が緩むおそれがあった。

まず、止めねじによる内輪固定方法は、内輪を軸方向に延長して、この内輪延長部の外周側から軸外周面まで止めねじをねじ込むものであるが、高速回転、過大荷重や衝撃荷重の負荷、振動等により、止めねじが緩むおそれがある。また、アダプタを用いる方法は、内輪の内周面をテーパ穴状に形成し、この内輪と軸との間にアダプタ（テーパスリーブ）を圧入するものであるが、荷重や回転数等の使用条件が厳しく、過大なアキシアル荷重が負荷されたときには、アダプタが内輪と軸の間から緩み出てしまうおそれがある。また、偏心固定輪を用いる方法は、この偏心固定輪を内輪外周面に取り付け、軸の回転方向に回して内輪を締め付けるものであるが、軸が逆方向にも回転する場合には偏心固定輪の締付けが緩むことがある。

そして、このようにして内輪の固定が緩むと、内輪の軸に対するクリープ（はめあい面での相対的な周方向ずれ）が生じやすくなる。クリープが生じると、摩耗、フレッティングコロージョン、フリクションクラック等が発生して内輪や軸が損傷したり、摩耗粉が軸受内部に混入して、回転不良、異常発熱、振動等を引き起こしたりするようになる。

本発明の課題は、内輪がすきまばめの状態で軸に組み付けられる転がり軸受において、内輪を軸に確実に固定して、内輪の軸に対するクリープを防止することである。

上記の課題を解決するため、本発明は、内輪がすきまばめの状態で軸に組み付けられる転がり軸受において、前記内輪を軸方向に延長して、この内輪延長部の端面から軸方向にスリットを設け、前記内輪延長部の外周面にその外径よりも小さい内径を有する環状部材を装着して、前記内輪延長部で軸を締め付けるようにした。

すなわち、スリットを設けた内輪延長部の外周面に、内輪延長部を縮径させる環状部材を装着して、縮径した内輪延長部で軸を締め付けることにより、内輪を軸に確実に固定できるようにしたのである。

上記の構成において、前記スリットを内輪周方向に等間隔（１２０°間隔）で３つ設けるようにすれば、少ないスリット数で効果的に内輪の軸に対するクリープを防止することができる。

また、前記内輪延長部の外周面におねじ部を設けるとともに、前記環状部材の内周面をテーパ穴状に形成して、その内周面にめねじ部を設け、前記環状部材をその内径の大きい側から内輪延長部にねじ結合させるようにすれば、より確実に内輪を軸に固定することができる。

本発明の転がり軸受は、上述したように、内輪の軸方向延長部にスリットを設け、この内輪延長部をその外周面に装着した環状部材で縮径させて、内輪延長部で軸を締め付けるようにしたものであるから、すきまばめの状態の内輪を軸に確実に固定して、内輪の軸に対するクリープを防止することができ、長期間安定して使用できる。また、その内輪固定方法は、従来の方法よりも簡単で、手間がかからない。

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。この転がり軸受は、軸受ユニット用の玉軸受で、図１に示すように、一端側が軸方向に延長された内輪１と、内輪１の外側に配される外輪２と、内外輪１、２間に配される複数の転動体としての玉３と、各玉３をほぼ等間隔に保持する保持器４と、内輪延長部１ａに装着される環状部材５とで構成されている。その主な仕様は、内輪内径：６５ｍｍ、ラジアル荷重：５７．５ｋＮ、回転数：２４００ｍｉｎ^−１であり、内輪１がすきまばめの状態で軸Ａ外周面に組み付けられるようになっている。

前記内輪１の延長部１ａには、図２にも示すように、その端面から軸方向に切れ込むスリット６が周方向に等間隔（１２０°間隔）で３つ設けられている。このスリット６の軸方向長さは、環状部材５の幅よりも僅かに長く形成されている。また、内輪延長部１ａの外周面には、その端部から中央部にかけておねじ部７が設けられている。

前記環状部材５は、内周面が一端側で広くなるテーパ穴状に形成されており、このテーパ穴状の内周面にめねじ部８が設けられている。また、その内径は、一端側で内輪延長部１ａ外径とほぼ等しく、他端側で内輪延長部１ａ外径よりもわずかに小さく形成されている。なお、その材質としては、鋼や黄銅鋳物が用いられるが、合成樹脂等の非金属材料を用いてもよい。

そして、図３に示すように、環状部材５をその一端側（内径の大きい側）から内輪延長部１ａにねじ結合させることにより、内輪延長部１ａが縮径して軸Ａを締め付け、内輪１が軸Ａ外周面に固定される。

この転がり軸受は、上記の構成であり、スリット６を設けた内輪延長部１ａに環状部材５をねじ結合させるだけで、簡単かつ確実に内輪１を軸Ａに固定して、内輪１の軸Ａに対するクリープを防止することができる。

ところで、従来の止めねじによる内輪固定方法では、止めねじを周方向に等間隔に配置し、かつ各止めねじの締め付け力が等しくなるように管理しないと、内輪の中心が軸心からずれて内輪が振れ回る力を受け、軸受に加わるラジアル荷重を正規の状態で支持できなくなるし、止めねじの締め付け力を強くしすぎると、内輪の転走面の真円度が崩れてしまうおそれもある。これに対して、この転がり軸受では、環状部材５が内輪延長部１ａをほぼ均等に縮径させるので、内輪１の中心が軸Ａの中心からずれるおそれがなく、ラジアル荷重を常に正規の状態で支持できるし、内輪延長部１ａの締め付け力を強くしても、内輪１転走面の真円度にはほとんど影響しない。

上述した実施形態では、内輪延長部に３つのスリットを設けたが、スリットは少なくとも１箇所に設けられていればよく、軸受サイズが大きくなればスリットの数を増やして６〜８箇所に設けるようにするとよい。複数のスリットを設ける場合は、周方向に等間隔で設けた方が効果的にクリープを防止できる。また、４つのスリットを９０°間隔で設ける等、複数のスリットの２つずつが内輪の軸心を挟んで対向するように配すれば、スリット加工がスリット数の半分ですみコストの削減が図れる。なお、スリットの長さは、内輪延長部が十分に軸を締め付ける程度に弾性変形するように設定されておればよく、実施形態のように環状部材の幅よりも僅かに長くすることが望ましいが、環状部材の幅と同じ程度としてもよい。

また、環状部材の内輪延長部への装着は、必ずしも実施形態のようなねじ結合とする必要はなく、内輪延長部の外径よりも小さい内径を有する環状部材を内輪延長部の外周面に嵌め込むだけでもよい。その場合には、内輪延長部外周面と環状部材内周面に互いに嵌合する凹凸を設けて、環状部材が内輪延長部から緩み出るのを防止するようにするとよい。その凹凸は、リング状、点状あるいはインロー形状等とすることができる。

なお、本発明は、実施形態のような玉軸受に限らず、ころ軸受や、保持器を有さない総玉軸受あるいは総ころ軸受にももちろん適用できる。

実施形態の転がり軸受の環状部材を装着しない状態の正面断面図図１の転がり軸受の環状部材を除いた右側面図図１の転がり軸受の環状部材を装着した状態の正面断面図

符号の説明

１内輪
１ａ延長部
２外輪
３玉
４保持器
５環状部材
６スリット
７おねじ部
８めねじ部
Ａ軸

Claims

内輪がすきまばめの状態で軸に組み付けられる転がり軸受において、前記内輪を軸方向に延長して、この内輪延長部の端面から軸方向にスリットを設け、前記内輪延長部の外周面にその外径よりも小さい内径を有する環状部材を装着して、前記内輪延長部で軸を締め付けるようにしたことを特徴とする転がり軸受。
前記スリットを内輪周方向に等間隔で３つ設けたことを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
前記内輪延長部の外周面におねじ部を設けるとともに、前記環状部材の内周面をテーパ穴状に形成して、その内周面にめねじ部を設け、前記環状部材をその内径の大きい側から内輪延長部にねじ結合させることを特徴とする請求項１または２に記載の転がり軸受。