JP2009257346A

JP2009257346A - 転がり軸受

Info

Publication number: JP2009257346A
Application number: JP2008103640A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Murakami; 正之村上; Toshihiko Shiraki; 利彦白木
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2008-04-11
Filing date: 2008-04-11
Publication date: 2009-11-05

Abstract

【課題】クリープ防止の機能を一層持続させることができ、寿命を向上させることができる転がり軸受を提供する。
【解決手段】転がり軸受１は、外輪２と、内輪３と、外輪２と内輪３の間に配設された転動体４と、クリープを防止するための弾性部材Ｅとを備えている。そして、外輪２の外周２ａに環状の溝２ｂが形成されるとともに、環状の溝２ｂに弾性部材Ｅが設けられ、この弾性部材Ｅは、金属からなる環状のコイルばね５である。
【選択図】図１

Description

本発明は、クリープを防止するための弾性部材を備えた転がり軸受に関する。

従来、回転軸を支持する転がり軸受としては、外輪と、内輪と、外輪と内輪の間に配設された転動体と、クリープを防止するための弾性部材とを備えたものが知られている。このクリープを防止するための弾性部材は、例えば、外輪の外周に形成された凹溝に設けられ、このようにクリープを防止するための弾性部材を設けることによって、軸受箱等のハウジングに対して外輪が嵌め込まれて取り付けられた場合には、弾性部材が圧縮される。圧縮された弾性部材は、所定の締め代をもって外輪及びハウジングに接触するため、外輪とハウジングの間に隙間が形成された場合であっても、外輪とハウジングが相対的に回転することを効果的に抑制することができる。

このようなクリープを防止するための弾性部材としては、ニトリルゴムからなるＯリングが一般的に用いられるが、高温多湿の環境において、クリープを防止するための弾性部材が劣化することを抑制して、クリープを防止するための機能を持続させるために、フッ素ゴムからなるＯリングを用いることが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−２１１８６５号公報

しかしながら、クリープを防止するための弾性部材がフッ素ゴムからなるＯリングであっても、弾性部材の劣化を十分に抑制することはできないという問題があり、クリープを防止するための機能を一層持続させることが求められている。また、弾性部材であるＯリングが摩耗する際に発生する摩耗粉が、転がり軸受の内部（即ち、外輪と内輪の間）に浸入することにより、転がり軸受の寿命が低下するという問題があった。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、クリープ防止の機能を一層持続させることができ、寿命を向上させることができる転がり軸受を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、外輪と、内輪と、外輪と内輪の間に配設された転動体と、クリープを防止するための弾性部材とを備えた転がり軸受において、外輪の外周に環状の溝が形成されるとともに、環状の溝に弾性部材が設けられ、弾性部材は、金属からなる環状のコイルばねであることを特徴とする。

同構成によれば、クリープを防止するための弾性部材は、金属からなる環状のコイルばねであるため、クリープを防止するための弾性部材がフッ素ゴム等のゴムからなるＯリングである場合に比し、高温多湿の環境において、弾性部材を劣化しにくくすることができる。従って、クリープを防止するための機能を一層持続させることができ、例えば、軸受箱等のハウジングに対して外輪が嵌め込まれて取り付けられた場合に、外輪とハウジングが相対的に回転することを効果的に抑制することができる。また、クリープを防止するための弾性部材は、金属からなる環状のコイルばねであるため、クリープを防止するための弾性部材がフッ素ゴム等のゴムからなるＯリングである場合に比し、弾性部材が摩耗する際に発生する摩耗粉を発生しにくくすることができる。従って、転がり軸受の内部（即ち、外輪と内輪の間）への摩耗粉の浸入を抑制して、転がり軸受の寿命を向上することができる。

請求項２に記載の発明は、外輪と、内輪と、外輪と内輪の間に配設された転動体と、クリープを防止するための弾性部材とを備えた転がり軸受において、内輪の内周に環状の溝が形成されるとともに、環状の溝に弾性部材が設けられ、弾性部材は、金属からなる環状のコイルばねであることを特徴とする。

同構成によれば、請求項１に記載の発明と同様に、クリープを防止するための弾性部材がフッ素ゴム等のゴムからなるＯリングである場合に比し、高温多湿の環境において、弾性部材を劣化しにくくすることができる。従って、クリープを防止するための機能を一層持続させることができ、例えば、回転軸に対して内輪が嵌め込まれて取り付けられた場合に、内輪と回転軸が相対的に回転することを効果的に抑制することができる。また、クリープを防止するための弾性部材は、金属からなる環状のコイルばねであるため、クリープを防止するための弾性部材がフッ素ゴム等のゴムからなるＯリングである場合に比し、弾性部材が摩耗する際に発生する摩耗粉を発生しにくくすることができる。従って、転がり軸受の寿命低下の要因である転がり軸受の内部（即ち、外輪と内輪の間）への摩耗粉の浸入を抑制して、転がり軸受の寿命を向上することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の転がり軸受であって、コイルばねはステンレス鋼からなることを特徴とする。
同構成によれば、コイルばねはステンレス鋼からなるため、クリープを防止するための弾性部材は錆びにくく、クリープを防止するための機能をより一層持続させることができる。

本発明によれば、クリープを防止するための機能を一層持続させることができ、転がり軸受の内部への摩耗粉の浸入を抑制して、転がり軸受の寿命を向上することができる。

（第１の実施形態）
本発明に係る第１の実施形態について、図１乃至図３を参照しながら説明する。なお、図中の矢印Ａは、転がり軸受の中心軸に平行な方向である軸方向を示している。また、図中の矢印Ｓは、転がり軸受の外方を示すとともに、図中の矢印Ｕは、転がり軸受の内方を示している。

転がり軸受１は、図１及び図２に示すように、外輪２と内輪３との間に、複数の転動体４を介在させて、回転軸（不図示）を回転可能に支持するものであって、外輪２が軸受箱等のハウジング（不図示）に取り付けられるとともに、内輪３が回転軸に対して取り付けられる。

外輪２の外周２ａには、図１及び図３に示すように、２つの環状の凹溝２ｂが形成されるとともに、２つの凹溝２ｂには、クリープを防止するための弾性部材Ｅがそれぞれ設けられている。また、外輪２の内周２ｃには、図２に示すように、転動体４が接触して転動するための環状の軌道面２ｄが形成されている。

また、内輪３の外周３ａには、図２に示すように、外輪２と同様に、転動体４が接触して転動するための環状の軌道面３ｂが形成されるとともに、外輪２と内輪３の間には転動体４が配設されている。より具体的には、複数の球状の転動体４が、外輪２と内輪３の間において、外輪２及び内輪３の各々に形成された軌道面２ｄ，３ｂ上に配置されて設けられている。なお、複数の転動体４の間隔は保持器（不図示）によって保たれている。

従って、内輪３が嵌め込んで取り付けられた回転軸（即ち、内輪３の内周３ｃに対して取り付けられた回転軸）が回転することによって、内輪３が回転するとともに、外輪２と内輪３の間に配設された転動体４が、軌道面２ｄ，３ｂ上において転動する構成となっている。

ここで、本実施形態においては、外輪２の外周２ａに形成された環状の凹溝２ｂにクリープを防止するための弾性部材Ｅが設けられ、弾性部材Ｅが、金属からなる環状のコイルばね５である点に特徴がある。

より具体的には、コイルばね５は、線径が０．２ｍｍ以上のステンレス鋼線が、有効巻き数が８以上となるように螺旋状に巻かれたばねであって、さらに、外輪２の外周２ａに沿って（即ち、環状の凹溝２ｂに沿って）環状に形成された直径１０ｍｍ以上の環状コイルばねである。このように構成されたコイルばね５は、ハウジングに対して外輪２を嵌め込んで取り付ける前においては、図３に示すように、外輪２の外周面２ｅよりも外方Ｓへ突出している。ハウジングに対して外輪２を嵌め込んで取り付けた場合は、螺旋状に巻かれてなるコイルばね５が変形し、元の形状に戻ろうとするコイルばね５の弾性により、圧縮されたコイルばね５は所定の締め代をもって外輪２及びハウジングに接触するため、クリープを防止するようにすることができる。

また、本実施形態においては、コイルばね５はステンレス鋼線が螺旋状に巻かれたものであって、コイルばね５はステンレス鋼からなるものである。このため、クリープを防止するための弾性部材Ｅは錆びにくい。

本実施形態の転がり軸受１によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）外輪２と、内輪３と、外輪２と内輪３の間に配設された転動体４と、クリープを防止するための弾性部材Ｅとを備えた転がり軸受１において、外輪２の外周２ａに環状の溝である凹溝２ｂが形成されるとともに、凹溝２ｂに弾性部材Ｅが設けられ、弾性部材Ｅは、金属からなる環状のコイルばね５である。このため、クリープを防止するための弾性部材Ｅがフッ素ゴム等のゴムからなるＯリングである場合に比し、高温多湿の環境において、弾性部材Ｅを劣化しにくくすることができる。従って、クリープを防止するための機能を一層持続させることができ、ハウジングに対して外輪２が嵌め込まれて取り付けられた場合に、外輪２とハウジングが相対的に回転することを効果的に抑制することができる。また、クリープを防止するための弾性部材Ｅは、金属からなる環状のコイルばね５であるため、クリープを防止するための弾性部材Ｅがフッ素ゴム等のゴムからなるＯリングである場合に比し、弾性部材Ｅが摩耗する際に発生する摩耗粉を発生しにくくすることができる。従って、転がり軸受１の内部（即ち、外輪２と内輪３の間）への摩耗粉の浸入を抑制して、転がり軸受１の寿命を向上することができる。

（２）コイルばね５はステンレス鋼からなるため、クリープを防止するための弾性部材Ｅは錆びにくく、クリープを防止するための機能をより一層持続させることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明に係る第２の実施形態について、図４を参照しながら説明する。なお、上述の第１の実施形態と同一の構成については、同一の符号を示して、ここでは詳しい説明を省略する。

本実施形態において、図４に示すように、内輪３の内周３ｃには、第１の実施形態に記載した環状の凹溝２ｂと同様に、環状の凹溝３ｄが形成されるとともに、２つの凹溝３ｄには、クリープを防止するための弾性部材Ｅがそれぞれ設けられている。

ここで、本実施形態においては、内輪３の内周３ｃに形成された環状の凹溝３ｄにクリープを防止するための弾性部材Ｅが設けられ、弾性部材Ｅが、金属からなる環状のコイルばね６である点に特徴がある。

より具体的には、コイルばね６は、線径が０．２ｍｍ以上のステンレス鋼線が、有効巻き数が８以上となるように螺旋状に巻かれたばねであって、さらに、内輪３の内周３ｃに沿って（即ち、環状の凹溝３ｄに沿って）環状に形成された直径１０ｍｍ以上の環状コイルばねである。このように構成されたコイルばね６は、回転軸に対して内輪３を嵌め込んで取り付ける前においては、図４に示すように、内輪３の内周面３ｅよりも内方Ｕへ突出している。回転軸に対して内輪３を嵌め込んで取り付けた場合は、螺旋状に巻かれてなるコイルばね６が変形し、元の形状に戻ろうとするコイルばね６の弾性により、圧縮されたコイルばね６は所定の締め代をもって内輪３及び回転軸に接触するため、クリープを防止するようにすることができる。

本実施形態の転がり軸受１によれば、下記（３）の効果と上記（２）の効果を得ることができる。
（３）外輪２と、内輪３と、外輪２と内輪３の間に配設された転動体４と、クリープを防止するための弾性部材Ｅとを備えた転がり軸受１において、内輪３の内周３ｃに環状の溝である凹溝３ｄが形成されるとともに、環状の凹溝３ｄに弾性部材Ｅが設けられ、弾性部材Ｅは、金属からなる環状のコイルばね６である。このため、上述した第１の実施形態と同様に、クリープを防止するための弾性部材Ｅがフッ素ゴム等のゴムからなるＯリングである場合に比し、高温多湿の環境において、弾性部材Ｅを劣化しにくくすることができる。従って、クリープを防止するための機能を一層持続させることができ、例えば、回転軸に対して内輪３が嵌め込まれて取り付けられた場合に、内輪３と回転軸が相対的に回転することを効果的に抑制することができる。また、クリープを防止するための弾性部材Ｅは、金属からなる環状のコイルばね６であるため、クリープを防止するための弾性部材Ｅがフッ素ゴム等のゴムからなるＯリングである場合に比し、弾性部材Ｅが摩耗する際に発生する摩耗粉を発生しにくくすることができる。従って、転がり軸受１の寿命低下の要因である転がり軸受１の内部への摩耗粉の浸入を抑制して、転がり軸受１の寿命を向上することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の設計変更をすることが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。例えば、上記実施形態を以下のように変更してもよい。

・上記実施形態においては、コイルばね５，６はステンレス鋼線が螺旋状に巻かれたものであって、コイルばね５，６はステンレス鋼からなるものであったが、コイルばね５，６の材料は適宜変更してもよい。例えば、コイルばね５，６は、炭素鋼線が螺旋状に巻かれたものであっても良く、錫めっき等の防錆処理が施されたばね鋼線が螺旋状に巻かれたものであっても良い。また、コイルばね５，６の線径や有効巻き数や直径を適宜変更しても良い。

・上記実施形態においては、外輪２の外周２ａまたは内輪３の内周３ｃには、コイルばね５，６が２つ設けられていたが、コイルばね５，６の個数は適宜変更してもよく、また、外輪２の外周２ａと内輪３の内周３ｃの双方にコイルばね５，６を設けてもよい。さらに、上記実施形態においては、コイルばね５，６は環状の凹溝２ｂ，３ｄ（即ち、断面凹状の溝）に設けられていたが、コイルばね５，６は、外輪２の外周２ａまたは内輪３の内周３ｃに形成された溝に設けられていればよく、コイルばね５，６が設けられる溝の形状や位置は適宜変更しても良い。

例えば、図５に示すように、外輪２の外周２ａに形成された凹溝２ｂに、コイルばね５である弾性部材Ｅが１つ設けられるとともに、内輪３の内周３ｃに形成された断面凹形状ではない環状の溝３ｆに、コイルばね６である弾性部材Ｅが１つ設けられていてもよい。

・上記実施形態においては、外輪２と内輪３の間に異物が侵入することを防ぐためのシール部材（不図示）が設けられていなかったが、このようなシール部材を外輪２や内輪３に設けても良いことは言うまでもない。

本発明の第１の実施形態に係る転がり軸受を示す斜視図。本発明の第１の実施形態に係る転がり軸受を示す断面図。本発明の第１の実施形態に係る転がり軸受を示す断面図であって図２のＸ−Ｘ断面図。本発明の第２の実施形態に係る転がり軸受を示す断面図。本発明の実施形態の変形例に係る転がり軸受を示す断面図。

符号の説明

Ｅ…弾性部材、Ｓ…外方、Ｕ…内方、１…転がり軸受、２…外輪、２ａ…外周、２ｂ…凹溝（溝）、２ｃ…内周、２ｄ…軌道面、２ｅ…外周面、３…内輪、３ａ…外周、３ｂ…軌道面、３ｃ…内周、３ｄ…凹溝（溝）、３ｅ…内周面、３ｆ…溝、４…転動体、５，６…コイルばね。

Claims

外輪と、内輪と、前記外輪と前記内輪の間に配設された転動体と、クリープを防止するための弾性部材とを備えた転がり軸受において、
前記外輪の外周に環状の溝が形成されるとともに、該環状の溝に前記弾性部材が設けられ、
前記弾性部材は、金属からなる環状のコイルばねであることを特徴とする転がり軸受。
外輪と、内輪と、前記外輪と前記内輪の間に配設された転動体と、クリープを防止するための弾性部材とを備えた転がり軸受において、
前記内輪の内周に環状の溝が形成されるとともに、該環状の溝に前記弾性部材が設けられ、
前記弾性部材は、金属からなる環状のコイルばねであることを特徴とする転がり軸受。
前記コイルばねはステンレス鋼からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の転がり軸受。