JP2009041644A

JP2009041644A - 転がり軸受

Info

Publication number: JP2009041644A
Application number: JP2007206409A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Nakagawa; 義男中川
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2007-08-08
Filing date: 2007-08-08
Publication date: 2009-02-26

Abstract

【課題】部品点数の増加や、組み立て工程数の増加を招くことがなく、内輪や外輪のクリープ防止を安価に実現することができる転がり軸受を得る。
【解決手段】転がり軸受２１が装着される軸又はハウジングのスラスト受け面に当接する転がり軸受２１の内輪３１又は外輪３２の端面に、前記スラスト受け面との接触摩擦を増加させてクリープの発生を抑止する凹凸構造３６を設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、内輪や外輪のクリープ防止を安価に実現できる転がり軸受に関する。

図７は、内輪１が駆動軸３に嵌合固定された転がり軸受５を示している。この転がり軸受５は、内輪１と外輪７との間に複数個の転動体９を装備したもので、転動体９として球体を使用した所謂ボールベアリングである。通常、内外輪間に配置される複数個の転動体９は、内外輪間を周回する環状の保持器により周方向の間隔が保持されている。
なお、転がり軸受５が、エンジン補機部品（例えば、オルタネータ、テンションプーリ）等に使用される高回転型の転がり軸受である場合、転動体９を収容する内外輪間の空間は、その軸方向の両側が内外輪間に取り付けられたシール部材１１により覆われて、軸受内部への異物の侵入が防止されると同時に、軸受内部からの潤滑剤の漏れが防止される。

内輪１の内側の端面１ａは、内輪１に嵌合する駆動軸３に形成したスラスト受け面９ａに当接して、矢印Ｂ方向の位置決めがされている。
従来の転がり軸受５では、内輪１や外輪７の端面１ａ，７ａは、図８に示すように、所定の表面粗さの平滑面に仕上げられている。

ところで、内輪１の内径寸法や外輪７の外径寸法は、それぞれが嵌合する駆動軸３や不図示の軸受ハウジングとの間に周方向の滑りが生じないように、所定の締まり嵌めとなる嵌め合い公差が設定されて、高精度に仕上げられる。
しかし、エンジン補機部品の軸受においては、その使用箇所での雰囲気温度の過度の昇温による熱膨張や、長期に渡って使用されたときの時効変形等により、それぞれの嵌め合い部分の締め代が減少すると、嵌合部材間の滑り現象であるクリープ現象が発生し、回転力のロスが生じる。

そこで、従来では、クリープ防止策として、内輪や外輪の嵌め合い部分に、樹脂製のスリーブや止め輪を介在させる軸受け取付構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−３１６８０４号公報

ところが、前述した樹脂製のスリーブや止め輪を軸受の嵌め合い部分に装着するクリープ防止策は、スリーブや止め輪のために部品点数の増加や、組み立て工程数の増加を招き、転がり軸受を使用するエンジン補機部品のコストアップを招くという問題があった。

そこで、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、部品点数の増加や、組み立て工程数の増加を招くことがなく、内輪や外輪のクリープ防止を安価に実現することができる転がり軸受を提供することである。

上記目的は下記構成により達成される。
（１）転がり軸受が装着される軸又はハウジングのスラスト受け面に当接する転がり軸受の内輪又は外輪の端面に、前記スラスト受け面との接触摩擦を増加させてクリープの発生を抑止する凹凸構造を設けたことを特徴とする転がり軸受。

（２）上記（１）に記載の転がり軸受において、前記凹凸構造が、内輪又は外輪の端面の周方向にほぼ均等に離散して装備される複数の凹部又は凸部により構成されていることを特徴とする転がり軸受。

（３）上記（２）に記載の転がり軸受において、前記凹部及び凸部が、前記内輪の端面又は外輪の端面への粗面加工により形成されていることを特徴とする転がり軸受。

上記の転がり軸受では、エンジン補機部品等の使用箇所での雰囲気温度の過度の昇温による熱膨張や、長期に渡って使用されたときの時効変形等により内輪又は外輪の嵌め合い部分の締め代が減少しても、これらの内輪又は外輪が嵌合する軸又はハウジングのスラスト受け面に当接している内輪又は外輪の端面に設けた凹凸構造がスラスト受け面との間で滑り止め効果を発揮するため、内輪や外輪に滑りが生じ難くなり、クリープの発生を防止することができる。
また、滑り止め効果を発揮する凹凸構造は、内輪や外輪の端面に加工したもので、スリーブや止め輪等の別部品を使用するものではないため、部品点数の増加や、組み立て工程数の増加を招くことがない。従って、軸受の内輪や外輪のクリープ防止を安価に実現することができる。

以下、本発明に係る転がり軸受の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る転がり軸受の一実施の形態の軸及び軸受ハウジングに嵌合装着された状態の断面図、図２は図１に示した転がり軸受の内外輪の端面に設けた凹凸構造の説明図である。

この一実施の形態の転がり軸受２１は、エンジン補機部品（例えば、オルタネータ、テンションプーリ）等に使用される高回転型のボールベアリングで、内輪３１と外輪３２との間に複数個の球体状の転動体３３を装備している。なお、図示はしていないが、内外輪３１，３２間に配置される複数個の転動体３３は、内外輪３１，３２間を周回する環状の保持器により周方向の間隔が保持されている。
また、転動体３３を収容する内外輪３１，３２間の空間は、その軸方向の両側が内外輪３１，３２間に取り付けられたシール部材１１より覆われて、軸受内部への異物の侵入が防止されると同時に、軸受内部からの潤滑剤の漏れが防止される。

この転がり軸受２１は、外輪３２の外径部が軸受ハウジング４１に嵌合すると共に、軸受ハウジング４１のスラスト受け面４２に外輪３２の外側の端面３２ａを当接することにより、外輪３２の軸方向の位置が規制されている。
また、内輪３１の内径部が駆動軸４４に嵌合すると共に、駆動軸４４のスラスト受け面４５に内輪３１の内側の端面３１ａを当接することにより、内輪３１の軸方向の位置が規制されている。

本実施の形態の転がり軸受２１では、図２に示すように、駆動軸４４のスラスト受け面４５に当接する内輪３１の端面３１ａ、及び軸受ハウジング４１のスラスト受け面４２に当接する外輪３２の端面３２ａのそれぞれに、各スラスト受け面４２，４５との接触摩擦を増加させてクリープの発生を抑止する凹凸構造３６を設けている。

本実施の形態の場合、凹凸構造３６は、半径方向に沿って直線状に延びる凹部又は凸部で、この凹部又は凸部が内輪３１又は外輪３２の端面の周方向にほぼ均等に離散して装備された形態になっている。

更に、凹凸構造３６としての凹部又は凸部は、内輪３１の端面又は外輪３２の端面への粗面加工により形成されている。
凹凸構造３６としての凹部又は凸部を形成する粗面加工としては、一般的な機械式の切削加工の他、サンドブラストによる粗面加工、あるいはエッチングによる化学的な粗面加工、あるいは切削ローレット加工を選択することができる。

以上に説明した転がり軸受２１では、エンジン補機部品等の使用箇所での雰囲気温度の過度の昇温による熱膨張や、長期に渡って使用されたときの時効変形等により内輪３１又は外輪３２の嵌め合い部分の締め代が減少しても、これらの内輪３１又は外輪３２が嵌合する駆動軸４４又は軸受ハウジング４１のスラスト受け面４２，４５に当接している内輪３１又は外輪３２の端面に設けた凹凸構造３６がスラスト受け面４２，４５との間で滑り止め効果を常に発揮するため、内輪３１や外輪３２に滑りが生じ難くなり、クリープの発生を防止することができる。
また、滑り止め効果を発揮する凹凸構造３６は、内輪３１や外輪３２の端面に加工したもので、スリーブや止め輪等の別部品を使用するものではないため、部品点数の増加や、組み立て工程数の増加を招くことがない。従って、軸受２１の内輪３１や外輪３２のクリープ防止を安価に実現することができる。

また、上記実施の形態の転がり軸受２１では、内輪３１や外輪３２の端面に装備される凹凸構造３６は、内外輪の端面の周方向にほぼ均等に離散した複数箇所に装備されているため、該凹凸構造３６による滑り止め効果が、周方向の全周に渡ってほぼ均等に得られるようになり、クリープ防止効果の信頼性を向上させることができる。

また、上記実施の形態の転がり軸受２１では、凹凸構造３６となる凹部又は凸部の形成が粗面加工により形成するようにしており、例えば、粗面加工として、上記のサンドブラストによる粗面加工、あるいはエッチングによる化学的な粗面加工、あるいは切削ローレット加工を選択することで、周方向にほぼ均等に離散した凹部又は凸部の形成を容易にすることができ、凹凸構造３６の装備による加工コストの増加を抑えることができる。

なお、内輪３１や外輪３２の端面３１ａ，３２ａに形成する凹凸構造の具体的な構造は、上記実施の形態に示した半径方向に延びる直線状の構造に限らない。
図３に示した凹凸構造３７は、鑢目状に凹部又は凸部を形成したものである。また、図４に示した凹凸構造３８は、半径方向に対して所定の傾斜角度で直線状に延びる凹部又は凸部である。また、図５に示した凹凸構造３９は、周方向に約９０°の離間間隔で、周方向の４箇所に突設された凸部である。また、図６に示した凹凸構造４０は、一定間隔で互いに平行な直線状に延びる凹部又は凸部である。更に、サンドブラストやエッチングによる粗面加工により、梨地模様等の凹凸を付けることも考えられる。

また、本発明に係る転がり軸受において、転動体の形状は、球状に限らない。例えば、ローラ状の転動体を使用する軸受にも、本発明は適用可能である。

本発明に係る転がり軸受の一実施の形態の軸及び軸受ハウジングに嵌合装着された状態の断面図である。図１に示した転がり軸受の内外輪の端面に設けた凹凸構造の説明図である。本発明に係る転がり軸受の内外輪の端面に設ける凹凸構造の第２の実施の形態の説明図である。本発明に係る転がり軸受の内外輪の端面に設ける凹凸構造の第３の実施の形態の説明図である。本発明に係る転がり軸受の内外輪の端面に設ける凹凸構造の第４の実施の形態の説明図である。本発明に係る転がり軸受の内外輪の端面に設ける凹凸構造の第５の実施の形態の説明図である。転がり軸受の内輪が軸に嵌合装着された状態の断面図である。図７の転がり軸受のＡ−Ａ矢視図である。

符号の説明

１１シール部材
２１転がり軸受
３１内輪
３１ａ端面
３２外輪
３２ａ端面
３３転動体
３６〜３９凹凸構造
４０凹凸構造
４１軸受ハウジング
４２スラスト受け面
４４駆動軸
４５スラスト受け面

Claims

転がり軸受が装着される軸又はハウジングのスラスト受け面に当接する転がり軸受の内輪又は外輪の端面に、前記スラスト受け面との接触摩擦を増加させてクリープの発生を抑止する凹凸構造を設けたことを特徴とする転がり軸受。
前記凹凸構造が、内輪又は外輪の端面の周方向にほぼ均等に離散して装備される複数の凹部又は凸部により構成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。
前記凹部又は凸部が、前記内輪の端面又は外輪の端面への粗面加工により形成されていることを特徴とする請求項２に記載の転がり軸受。