JP2011094727A - Creep prevention device for rolling bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、転がり軸受のクリープ防止装置に関するものである。より詳細には、例えばオルタネータやカーエアコン用コンプレッサ等、自動車用の各種補機の回転支持部に組み込む転がり軸受の外輪が、ハウジングの内側で回転する事、所謂クリープを防止する為に用いられる転がり軸受のクリープ防止装置に関するものである。 The present invention relates to a creep preventing device for a rolling bearing. More specifically, for example, a rolling bearing outer ring incorporated in a rotation support part of various auxiliary equipments for automobiles such as an alternator and a car air conditioner compressor is used to prevent the so-called creep from rotating inside the housing. The present invention relates to a bearing creep prevention device.
一般に、自動車用各種補機はハウジングの内側に、回転軸を支承する為の転がり軸受を組み込む場合が多い。組み込み状態では、この転がり軸受を構成する外輪を上記ハウジングの内側に、締まり嵌めにより内嵌固定する。
ところで、ハウジングの材料として広く用いられるアルミニウム合金の熱膨張率は、転がり軸受の外輪を構成する軸受鋼の熱膨張率よりも大きい。この為、アルミニウム合金製のハウジングに転がり軸受を内環固定した場合、温度上昇時に上記ハウジングに対する外輪の締め代が低下、もしくは喪失し、ハウジングの内側で外輪が回転する、所謂クリープが発生すると共に、転がり軸受による回転支持部にがたつきが発生する場合がある。しかも、クリープが発生した場合、上記外輪の回転に伴ってハウジングの内周面が摩耗して上記がたつきが次第に大きくなる傾向がある。
In general, various auxiliary machines for automobiles often incorporate a rolling bearing for supporting a rotating shaft inside a housing. In the assembled state, the outer ring constituting the rolling bearing is fitted and fixed inside the housing by an interference fit.
By the way, the thermal expansion coefficient of the aluminum alloy widely used as the material of the housing is larger than the thermal expansion coefficient of the bearing steel constituting the outer ring of the rolling bearing. For this reason, when the rolling bearing is fixed to the inner ring housing in the aluminum alloy housing, when the temperature rises, the allowance of the outer ring relative to the housing is reduced or lost, and so-called creep occurs in which the outer ring rotates inside the housing. In addition, rattling may occur in the rotation support portion due to the rolling bearing. In addition, when creep occurs, the inner peripheral surface of the housing wears with the rotation of the outer ring, and the rattling tends to gradually increase.
このようなクリープを防止する装置を備えた軸受としては、例えば図5から図7に示すような軸受が知られている(例えば特許文献1参照)。軸受の外輪1の外径面1Aには全周にわたり偏心周溝2が形成されている。この偏心周溝2は、外輪1の半径Rを有する外周円の中心Oに対して、半径R1の溝底面4の中心O1が偏心している(図5(a)、(b)参照)。この偏心周溝2の最浅部の深さはΔd1、最深部の深さはΔd2である。この偏心周溝2には、半径R2の欠円環状でかつ中央部に張り出した半径R3の小湾曲部5を有する所定肉厚の金属製止め輪6が装着される。止め輪6の肉厚tは偏心周溝2の最浅部の深さΔd1より大きい。装着に際しては、止め輪6の小湾曲部5が偏心周溝2の最深部に位置して外輪1の外径面1AからΔl1だけ張り出すが、その他の部分は偏心周溝2からはみ出さないようにする(図7(a)、(b)参照)。
As a bearing provided with a device for preventing such creep, for example, a bearing as shown in FIGS. 5 to 7 is known (see, for example, Patent Document 1). An eccentric
この状態で軸受をハウジング内径面7(内径は止め輪6の外径Dとほぼ等しい)に嵌合させると、止め輪6の小湾曲部5の張り出し箇所がハウジング内径面7の壁面に弾圧される。そのため止め輪6の両端部6Aが偏心周溝2の浅い方へ延び、溝底面4とハウジング内径面7の壁面との間にクサビとして食い込む。そのため、軸受の外径面1Aとハウジング内径面7の壁面とのはめあい面に隙間を生じたときも、ハウジングに対し軸受の外輪1が回転荷重の回転方向と逆方向に相対回転しないので、クリープは発生しない。このような金属製止め輪6としては例えばSWH72Aなどのばね鋼を熱処理したものが用いられている。
When the bearing is fitted to the housing inner diameter surface 7 (the inner diameter is substantially equal to the outer diameter D of the retaining ring 6) in this state, the protruding portion of the small
また、図8に示すような合成樹脂製の止め輪8を用いたクリープを防止する装置を備えた軸受も知られている(例えば特許文献2参照)。このような転がり軸受のクリープ防止装置は、外輪の外周面に偏心周溝を、この偏心周溝の溝底面の中心軸をこの外輪の中心軸に対して偏心させた状態で形成している。そして、弾性を有する合成樹脂により全体を欠円環状に形成し、その内周面の中心軸とその外周面の中心軸とを互いに偏心させた止め輪を、上記偏心周溝の内側に嵌装している。転がり軸受をハウジングの内側に嵌合固定する際には、上記止め輪を上記ハウジングの内周面に内嵌する。 A bearing provided with a device that prevents creep using a synthetic resin retaining ring 8 as shown in FIG. 8 is also known (see, for example, Patent Document 2). Such an anti-creep device for a rolling bearing is formed with an eccentric circumferential groove on the outer peripheral surface of the outer ring, with the central axis of the groove bottom surface of the eccentric peripheral groove being eccentric with respect to the central axis of the outer ring. Then, a retaining ring, which is formed entirely of an annular shape with an elastic synthetic resin and in which the central axis of the inner peripheral surface and the central axis of the outer peripheral surface are eccentric from each other, is fitted inside the eccentric peripheral groove. is doing. When the rolling bearing is fitted and fixed inside the housing, the retaining ring is fitted into the inner peripheral surface of the housing.
上記止め輪を構成する合成樹脂の熱膨張率は、上記ハウジングを構成するアルミニウム合金の熱膨張率よりも大きい。この為、温度上昇に伴って上記ハウジングに対する外輪の締め代が低下する傾向となっても、上記止め輪の直径方向に亙る厚さ寸法が増大する事により、この締め代の低下を補償する。又、上記偏心周溝の溝底面及び止め輪の内周面は、上記外輪及び止め輪の外周面に対し偏心しているので、上記外輪に対して止め輪が回転する事もない。これらにより、温度上昇時にも、アルミニウム合金製のハウジングの内側で軸受鋼製の外輪が回転する事がなくなる。このような合成樹脂製止め輪としては例えばガラス繊維を10〜40容量%含むポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)製の他、ポリアミド11、ポリアミド46、ポリアミド66、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、変性ポリフェニレンオキサイド(PPO)等に10〜40容量%のガラス繊維により補強した合成樹脂製の止め輪が用いられている。
The thermal expansion coefficient of the synthetic resin constituting the retaining ring is larger than the thermal expansion coefficient of the aluminum alloy constituting the housing. For this reason, even if the outer ring tightening allowance with respect to the housing tends to decrease as the temperature rises, the decrease in the tightening allowance is compensated for by increasing the thickness dimension over the diameter direction of the retaining ring. Moreover, since the groove bottom surface of the eccentric circumferential groove and the inner peripheral surface of the retaining ring are eccentric with respect to the outer peripheral surface of the outer ring and retaining ring, the retaining ring does not rotate with respect to the outer ring. As a result, even when the temperature rises, the bearing steel outer ring does not rotate inside the aluminum alloy housing. As such a synthetic resin retaining ring, for example, polyamide 11,
しかしながら、これら従来技術にあっては、金属製止め輪の先端部という限られた部分のクサビ作用によってクリープ防止が行われるので、振動でがたついた場合など、金属製の止め輪の先端のエッジでアルミニウム合金製のハウジングが傷ついたり変形したりして、充分なクリープ防止効果が得られない場合があった。また、ガラス繊維を含んだ合成樹脂製の止め輪においても同様にガラス繊維によってアルミニウム合金製のハウジングが傷ついたり変形したりして、充分なクリープ防止効果が得られない場合があった。 However, in these prior arts, since the prevention of creep is performed by the wedge action of the limited portion called the tip of the metal retaining ring, the tip of the metal retaining ring, such as when shaken by vibration, is applied. In some cases, the aluminum alloy housing is damaged or deformed at the edges, and a sufficient creep prevention effect cannot be obtained. Further, in the case of a synthetic resin retaining ring containing glass fibers, the housing made of aluminum alloy is similarly damaged or deformed by the glass fibers, so that a sufficient creep preventing effect may not be obtained.
本発明の目的は、アルミニウム合金製のハウジングが傷ついたり変形したりする懸念が無く、高温下での性能を維持し、且つ安価にクリープ防止対策を行う事が出来るクリープ防止装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an anti-creep device that does not cause damage or deformation of an aluminum alloy housing, maintains performance at high temperatures, and can perform anti-creep measures at low cost. is there.
本発明は、上記問題を解決するために、内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有する内輪と、上記外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けた複数の転動体と、上記外輪の外周面にこの外周面から凹入した状態で、且つ、溝底面の中心軸をこの外輪の中心軸に対し偏心させた状態で形成した偏心周溝と、弾性を有する欠円環状の止め輪と、円筒状の内周面を有するハウジングとを備え、上記偏心周溝の内側に上記止め輪を嵌装した状態で、この止め輪を上記ハウジングの内周面に内嵌固定して成る転がり軸受のクリープ防止装置に於いて、上記止め輪は、ポリアミド9T製であり、且つ、ガラス繊維を含まない事を特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides an outer ring having an outer ring raceway on an inner peripheral surface, an inner ring having an inner ring raceway on an outer peripheral surface, and a plurality of rolls provided between the outer ring raceway and the inner ring raceway. And an eccentric circumferential groove formed in a state where the outer peripheral surface of the outer ring is recessed from the outer peripheral surface and the central axis of the groove bottom surface is eccentric with respect to the central axis of the outer ring, and elasticity. And a housing having a cylindrical inner peripheral surface, and the retaining ring is fitted to the inner peripheral surface of the housing in a state where the retaining ring is fitted inside the eccentric peripheral groove. In the creep preventing device for a rolling bearing formed by internal fitting, the retaining ring is made of polyamide 9T and does not contain glass fiber.
本発明によれば、耐熱性が高いポリアミド9T製であり、且つ、ガラス繊維を含まない樹脂止め輪を使用する事で、アルミニウム合金製のハウジングが傷ついたり変形したりする懸念が無く、高温下での性能を維持し、且つ安価にクリープ防止対策を行う事が出来るという効果がある。 According to the present invention, there is no fear that the aluminum alloy housing is damaged or deformed by using a resin retaining ring made of polyamide 9T having high heat resistance and not containing glass fiber, and at a high temperature. It is possible to maintain the performance at the same time and to perform the anti-creep measures at a low cost.
図1、図2は、本発明の実施の形態の1例を示している。本発明の転がり軸受のクリープ防止装置は、アルミニウム合金製で円筒状の内周面を有するハウジング3の内側に嵌合固定した転がり軸受20の外輪21が、このハウジング3に対して回転(クリープ)する事を防止するものである。
1 and 2 show an example of an embodiment of the present invention. In the rolling bearing creep prevention device of the present invention, the
上記転がり軸受20は、内周面に外輪軌道26を有する外輪21と、外周面に内輪軌道27を有する内輪23と、上記外輪軌道26と内輪軌道27との間に転動自在に設けられた複数の転動体25、25とを備える。又、上記外輪21の外周面には偏心周溝22を、この外周面から凹入する状態で形成している。この偏心周溝22の溝底面24の中心軸は、上記外輪21の中心軸に対し偏心している。
The rolling
一方、上記偏心周溝22に嵌装する止め輪9aは、アルミニウム合金製のハウジング3よりも柔らかいものである事、取り扱いに注意する必要のない程度にじん性を有している事、吸水等による著しい寸法変化のない事などを考慮して、ガラス繊維を含まないポリアミド9T製が最適である。
On the other hand, the
止め輪9aは、図2に示す様に全体を欠円環状に形成している。また、その内周面10aの中心軸とその外周面11aの中心軸とが互いに偏心している。これら両周面の中心軸を偏心させる方向は、内周面10aの中心軸を外周面11aの中心軸に対して、上記止め輪9aの不連続部(端部)12a側に偏らせる方向としている。従って、上記止め輪9aの直径方向に亙る厚さ寸法は、その中央部で最も大きく、その両端部に向かう程次第に小さくなる。
As shown in FIG. 2, the
更に、上記止め輪9aの一部には、この止め輪9aの直径方向外方に突出する弾性変形部13aを設けている。そして、この弾性変形部13aの中間部に、円弧状当接部14aを設けている。この円弧状当接部14aの外周面15aは、上記止め輪9aの外周面11aと同心円弧状で円周方向に長い。上記弾性変形部13aは、この様な円弧状当接部14aと上記止め輪9aの本体部分とを、この円弧状当接部14aの円周方向両端部に設けた折れ曲がり部16a、16aを介して連続させて成る。従って、上記止め輪9aを上記ハウジング3に内嵌した状態で上記円弧状当接部14aの外周面15aは、このハウジング3の内周面とその全長に亙ってほぼ均等に当接する。
Further, an
上述の様な転がり軸受20と止め輪9aとを備えた本発明の転がり軸受のクリープ防止装置を組み立てるには、先ず、上記転がり軸受20を構成する外輪21の外周面の偏心周溝22の内側に、上記止め輪9aを嵌装する。この際、これら偏心周溝22の偏心方向と止め輪9aの偏心方向とを互いに一致させ、この止め輪9aの外周面11aで上記弾性変形部13aを除く部分と上記外輪21の外周面との直径方向に亙る位置関係を、全周に亙ってほぼ均一にする。この様にして上記止め輪9aを上記偏心周溝22の内側に嵌装したならば、この止め輪9aを上記外輪21と共に、上記ハウジング3の内周面に内嵌する。
In order to assemble the creep prevention device for a rolling bearing according to the present invention having the rolling
上述の様に構成各部材を組み立てて成る本発明の転がり軸受のクリープ防止装置の場合、上記止め輪9aに形成した弾性変形部13aは、上記ハウジング3への装着状態で、このハウジング3の内周面と上記偏心周溝22の溝底面24との間で弾性的に押し潰される。
In the case of the anti-creep device for a rolling bearing according to the present invention in which the constituent members are assembled as described above, the elastically deforming
この結果、上記弾性変形部13aの中間部を構成する円弧状当接部14aの外周面15aが、上記ハウジング3の内周面に対し弾性的に当接する。従って、このハウジング3の内周面の直径寸法と上記偏心周溝22の溝底面24の直径寸法との間に多少の誤差が存在した場合でも、上記ハウジング3の内周面に対する上記止め輪9aの滑り防止の効果を発揮できる。
As a result, the outer
しかも、本発明の転がり軸受のクリープ防止装置を構成する止め輪9aに設けた弾性変形部13aの場合、その中間部に円弧状当接部14aが存在し、この円弧状当接部14aの外周面15aが上記ハウジング3の内周面とその全長に亙ってほぼ均等に当接する。この為、上記弾性変形部13aを構成する円弧状当接部14aの外周面15aとハウジング3の内周面との接触面積を十分に広くできる。従って、寸法誤差が大きくなった場合等、条件が厳しい場合でも、上記ハウジング3に対する上記止め輪9aの滑り防止の効果を十分に確保できる。この結果、上記ハウジング3の内側で上記外輪21が回転する事を、より確実に防止できる。また、円弧状当接部14aは、図3(a)(b)に示す止め輪のように、複数設けても良い。また、図8に示す止め輪のように円弧状当接部が無くても良い。本発明の転がり軸受のクリープ防止装置の場合、止め輪の形状によらず効果が得られるので、公知の様々な形状の止め輪を用いた転がり軸受のクリープ防止装置に有効である。
Moreover, in the case of the
更に、外輪の外周面に形成する偏心周溝の位置並びに幅寸法も、必要とするクリープ防止性能や転がり軸受の構造に応じて、適宜変更できる。前述した実施の形態の1例の場合には、図4(a)に示す様に、外輪21の外周面の片側に偏らせて、幅の狭い偏心周溝22を1本設けている。これに対して、図4(b)に示す様に外輪31の外周面の両側に幅の狭い偏心周溝32、32を2本設けたり、或は図4(c)に示す様に外輪41の外周面中央部に幅の広い偏心周溝42を1本設けたりして、クリープ防止性能を向上させる事もできる。更には、転がり軸受50が図4(d)に示す様な複列玉軸受の場合には、外輪51の外周面の両側に幅の狭い偏心周溝52、52を2本設け、必要とするクリープ防止性能を確保する。
Furthermore, the position and width dimension of the eccentric circumferential groove formed on the outer peripheral surface of the outer ring can be appropriately changed according to the necessary creep prevention performance and the structure of the rolling bearing. In the case of the example of the embodiment described above, as shown in FIG. 4A, one narrow
本発明の転がり軸受のクリープ防止装置は、以上に述べた通り構成され作用するので、ハウジングに対する外輪のクリープを確実に防止して、転がり軸受を組み込んだ回転支持部の信頼性及び耐久性の向上を図れる。 The rolling bearing creep prevention device of the present invention is configured and operates as described above, and thus reliably prevents creep of the outer ring with respect to the housing, and improves the reliability and durability of the rotation support portion incorporating the rolling bearing. Can be planned.
本発明の転がり軸受のクリープ防止装置は、例えばオルタネータやカーエアコン用コンプレッサ等、自動車用の各種補機の回転支持部に組み込む転がり軸受の外輪が、ハウジングの内側で回転する事、所謂クリープを発生し易い部位に好適に使用できる。 The rolling bearing creep prevention device of the present invention generates so-called creep when the outer ring of a rolling bearing incorporated in a rotation support portion of various auxiliary equipment for automobiles such as an alternator and a compressor for a car air conditioner rotates inside the housing. It can be suitably used for a part that is easy to do.
1,21,31,41,51 軸受の外輪
1A 軸受の外輪の外径面
2,22,32,42,52 偏心周溝
3 ハウジング
4,24,34,44,54 偏心周溝の底面
5 小湾曲部
6,8,9a,9b,9c,9d,9e,9f 止め輪
6A 止め輪の端部
7 ハウジング内径面
10a,10b,10c 止め輪の内周面
11a,11b,11c 止め輪の外周面
12a,12b,12c 不連続部
13a,13b,13c 弾性変形部
14a,14b,14c 円弧状当接部
15a,15b,15c 円弧状当接部の外周面
16a,16b,16c 折れ曲がり部
20,30,40,50 転がり軸受
23,33,43.53 軸受の外輪
25,35,45,55 転動体
26,36,46,56 外輪軌道
27,37,47,57 内輪軌道
1,21,31,41,51 Bearing outer ring
1A Outer diameter surface of bearing outer ring
2,22,32,42,52 Eccentric circumferential groove
3 Housing
4,24,34,44,54 Eccentric groove bottom
5 Small bend
6,8,9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f retaining ring
End of 6A retaining ring
7 Housing inner surface
10a, 10b, 10c Retaining ring inner peripheral surface
11a, 11b, 11c Retaining ring outer peripheral surface
12a, 12b, 12c Discontinuity
13a, 13b, 13c Elastic deformation part
14a, 14b, 14c Arc contact
15a, 15b, 15c Outer peripheral surface of arcuate contact
16a, 16b, 16c Bent part
20,30,40,50 Rolling bearing
23,33,43.53 Bearing outer ring
25,35,45,55 Rolling elements
26,36,46,56 Outer ring raceway
27,37,47,57 Inner ring raceway
Claims (1)
外周面に内輪軌道を有する内輪と、
上記外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けた複数の転動体と、
上記外輪の外周面にこの外周面から凹入した状態で、且つ、溝底面の中心軸をこの外輪の中心軸に対し偏心させた状態で形成した偏心周溝と、
弾性を有する欠円環状の止め輪と、
円筒状の内周面を有するハウジングとを備え、
上記偏心周溝の内側に上記止め輪を嵌装した状態で、この止め輪を上記ハウジングの内周面に内嵌固定して成る転がり軸受のクリープ防止装置に於いて、
上記止め輪は、ポリアミド9T製であり、且つ、ガラス繊維を含まない事を特徴とする転がり軸受のクリープ防止装置。 An outer ring having an outer ring raceway on the inner peripheral surface;
An inner ring having an inner ring raceway on the outer peripheral surface;
A plurality of rolling elements provided to freely roll between the outer ring raceway and the inner ring raceway;
An eccentric circumferential groove formed in a state of being recessed from the outer circumferential surface of the outer ring and the center axis of the groove bottom surface being decentered with respect to the central axis of the outer ring;
A non-circular retaining ring having elasticity;
A housing having a cylindrical inner peripheral surface,
In a creep prevention device for a rolling bearing, in which the retaining ring is fitted inside the inner peripheral surface of the housing with the retaining ring fitted inside the eccentric circumferential groove,
An anti-creep device for a rolling bearing, wherein the retaining ring is made of polyamide 9T and does not contain glass fiber.
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