JP2013204617A

JP2013204617A - 転がり軸受

Info

Publication number: JP2013204617A
Application number: JP2012071192A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Akiyama; 裕志秋山
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2012-03-27
Filing date: 2012-03-27
Publication date: 2013-10-07

Abstract

【課題】保持器の玉保持部と玉とは微小ではあるが隙間が存在するため、何らかの原因により保持器が内外輪に対して偏芯すると、玉は円周方向に均等配置されていた状態が崩れて不均等配置となる。玉軸受においては玉がこのような不均等配置の状態で回転すると、騒音や振動が大きくなるという問題があった。
【解決手段】接触式シール部材の裏面に設けられた突起によって保持器が径方向に位置規制されるため、軸受の回転時における保持器の偏芯を防止でき、その結果、玉が周方向に不均等配置となることが無く、軸受の騒音や振動を防ぐことができる。
【選択図】図５

Description

本発明は接触式シール部材を有する深溝玉軸受に関する。

一般的な深溝玉軸受は、図１及び図２に示すように、内輪１と外輪２との間に転動体としての複数の玉３が配設されており、複数の玉３は、波形保持器４や冠型保持器５を介して円周方向に略等間隔で転動可能に保持されている。

波形保持器の一例を図３に示す。このタイプの保持器では、リング状の玉保持部６と平坦部７とが周方向に交互に配置されている。玉保持部６は平坦部７から軸方向両側に膨出している。玉保持部６をなすリングの内面６ａは、保持される玉３の球面よりわずかに大きな球面となっており、玉３の外表面が所定幅で玉を保持する球面６ａにより覆われる構成となっている。一般的にこのタイプの保持器は、鋼板をプレス加工することにより一対の環状部品Ａ，Ｂを形成し、これらをリベットＣで複数箇所を結合することにより作製されている。

冠形保持器の一例を図４に示す。通常、このタイプの保持器は金型に溶融樹脂を注入して製造される。近年の軽量化、低騒音化および高速化等の要求に従い、ガラス繊維を含有させたポリアミド樹脂材等の射出成形品が多く使用されている。

この冠型保持器は、複数の玉３を円周方向に等間隔で転動可能に保持する玉保持部８が形成され、この玉保持部８の内周面の円周方向両端部には軸方向に突出する一対の爪部９が設けられている。また、一対の爪部９間には開口部１０が形成されており、この開口部１０から玉３を一対の爪部９を押し広げつつ、保持部８に押し込むことにより、玉保持部８内に玉３が微小なすきまを介して収納される。

このように保持器の玉保持部と玉とは微小ではあるが隙間が存在するため、例えば回転軸が水平に近い角度で軸受を設置した場合、保持器が重力によって下方に変位するなどの理由により保持器が内外輪に対して偏芯し、玉３は円周方向に均等配置されていた状態が崩れて不均等配置となる。転がり軸受においては、このように転動体が不均等配置の状態で回転すると、騒音や振動が大きくなるという問題があった。

特許第４６０５０９９号公報特開２００９−１４０４４号公報

この問題に対しては、例えば特許文献１において玉軸受のシールド板の裏面に保持器の案内面を設け、軸方向の保持器位置を規制するという発明がなされている。また、特許文献２の発明は円錐ころ軸受のシールド板に案内面を設け、保持器を軸方向及び径方向に位置規制するものである。しかしながら、特許文献１、２の発明とも軸受内部の密封に非接触式のシールド板を用いており、長期間の使用では軸受内に異物が侵入する可能性がある。

本発明は、このような問題を解消するためになされたものであり、その目的は、接触式シール部材によって軸受内部を密閉することで異物の侵入を防止しつつ、シール部材の裏面に設けた突起を保持器の径方向の案内に用いることで保持器の偏芯を防止し、もって騒音が少なく寿命の長い玉軸受を提供することにある。

本発明の上記目的は次の構成によって達成される。

内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動可能に配設される複数の転動体と、その転動体を略等間隔に保持する保持器と、前記外輪の軸方向両端部に装着された接触式シール部材とを備える転がり軸受であって、転動体として玉を用いる転がり軸受において、前記シール部材の裏面に前記保持器を径方向に位置規制するための突起を設け、前記保持器の内周面または外周面の少なくとも一方を該突起と摺動させることを特徴とする転がり軸受。

本発明に係る転がり軸受によれば、接触式シール部材の裏面に設けられた突起によって軸受の回転時における保持器の偏芯を防止できるので、軸受を立てた状態で設置し、使用した場合でも転動体が不均等配置となることが無く、軸受の騒音や振動を防ぐことができる。

また、軸受内の密閉性が高い接触式シール部材を用いることから、非接触式のシールド板を用いていた従来技術と比較して異物の侵入を防ぐことができ、長期間にわたって軸受の良好な作動を確保することができる。

波形保持器を有する一般的な深溝玉軸受の断面図である。冠形保持器を有する一般的な深溝玉軸受の断面図である。波形保持器の一例を示す図面である。冠形保持器の一例を示す図面である。本発明に係る深溝玉軸受の第１の実施例であって波形保持器を有する玉軸受の断面図である。本発明に係る深溝玉軸受の第１の実施例であって波形保持器を有し、接触式シール部材の芯金に薄板を用いる玉軸受の断面図である。本発明に係る深溝玉軸受の第１の実施例であって冠形保持器を有する玉軸受の断面図である。本発明に係る深溝玉軸受の第２の実施例であって波形保持器を有する玉軸受の断面図である。本発明に係る深溝玉軸受の第２の実施例であって冠形保持器を有する玉軸受の断面図である。周方向に３箇所の突起を有する接触式シール部材を例示する図面である。全周にわたって突起を有する接触式シール部材を例示する図面である。

以下、本発明に係る深溝玉軸受について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

（第１の実施例）
波形保持器を有する深溝玉軸受に対して本発明を適用した場合の例を図５に示す。本実施例の転がり軸受は、外周面に内輪軌道面１ａを有する内輪１と、内周面に外輪軌道面２ａを有する外輪２と、内輪軌道面１ａと外輪軌道面２ａとの間に転動可能に配設される複数の玉（転動体）３と、複数の玉３を円周方向に略等間隔に保持する波形保持器４と、外輪２の軸方向両端部にそれぞれ装着される接触式シール部材１１、１２と、図示しない潤滑剤とを備える。

接触式シール部材１１，１２は、一枚の円環板状体を所要の形状に加工してなる芯金１３に、ゴムやエラストマー等からなる弾性材１４を被覆して一体に成形され、全体が円環板状に形成される。そして、接触式シール部材１１，１２は、弾性材１４の外縁部（固定端）が外輪２の軸方向両端部の内周面にそれぞれ形成される外輪シール溝２ｂに嵌合されることにより外輪２に支持固定され、また、弾性材１４の内縁部（摺動端）が内輪１の軸方向両端部の外周面にそれぞれ形成される内輪シール溝１ｂに接触している。

この接触式シール部材１１、１２の裏面（軸受の内部に向く面。以下同じ）には、径方向に１箇所、周方向に少なくとも３箇所以上、または全周にわたって突起１５が設けられている。該突起１５は内周面（軸受の径方向で内側。以下同じ）１５ｂが保持器４の外周面４ａ（軸受の径方向で外側。以下同じ）と接触する位置となっており、軸受の回転時には該突起の内周面１５ｂと保持器４の外周面４ａとを摺動させ、保持器４を回転自在としながら内外輪１、２と保持器４が同芯となるよう、保持器４を径方向に位置規制する。

突起１５の周方向の配置については、保持器が波形保持器４であれば全周にわたって配置（図１１）するのが望ましい。波形保持器４では保持器外周面４ａの位置が軸受の幅方向に変動するため、幅方向で最も外側にある位置（玉保持部６の頂点付近）の保持器外周面４ａを突起の内周面１５ｂと摺動させる。

本実施例では突起１５を図５に示すように接触式シール部材１１、１２の芯金１３に形成している。一般的に芯金の成形はプレス加工にて行われるため、突起１５の位置精度及び形状精度を確保し易いという利点がある。また、芯金を利用して突起１５を形成する場合は図６に示す構造でも良い。この構造であれば芯金として従来のシール部材と同様の薄板を利用できるので従来と同等のコストで製造可能である。

冠形保持器５を有する深溝玉軸受に対して本発明を適用した場合の例を図７に示す。冠形保持器５であれば幅方向の特定の位置に全周にわたる外周面５ａが存在するため、突起１５は必ずしも全周にわたって存在する必要は無く、一定幅の突起が周方向に少なくとも３箇所あれば良い（図１０）。この場合、それらは周方向に均等配置されているのが望ましい。

本発明では保持器の軸方向の位置規制は行わないが、これは保持器が軸方向に変位したとしても玉が不均等配置となる可能性は低く、軸受の騒音や寿命に大きな影響が無いためであり、また軸方向に位置規制すると接触部が増えるので摺動抵抗が増加し、軸受トルクの増大につながるためである。

（第２の実施例）
図８及び図９は本発明における第２の実施例を示している。図８は保持器が波形保持器４における実施形態を示しており、図９は冠形保持器５における実施形態を示している。

波型保持器を有する玉軸受における本実施例は図８に示すように、接触式シール部材１１、１２の芯金１３の内縁近傍に保持器４を位置規制するための突起１５を形成し、保持器４の内周面４ｂと突起の外周面１５ａを接触させて保持器４の径方向の位置規制を行っている。また冠形保持器を有する玉軸受における本実施例は図９に示すように保持器５の内周面５ｂと突起１５の外周面１５ａを接触させて保持器５の径方向の位置規制を行っている。どちらの保持器であっても第１の実施例と比較すると、接触部が軸受の回転軸に近づくことで摺動時の相対速度が低下するため、摺動抵抗が減少するとともに保持器４の摩耗が抑制され、保持器寿命を延長させる効果が期待できる。

本発明に係る転がり軸受によれば、接触式シール部材１１、１２の裏面に設けられた突起１５によって保持器の径方向の位置が規制されるため、軸受の回転時における保持器の偏芯を防止でき、その結果、玉３が周方向に不均等配置となることが無く、軸受の騒音や振動を防ぐことができる。

また、軸受内の密閉性が高い接触式シール部材１１、１２を用いることから、非接触式のシールド板を用いていた従来技術と比較して異物の侵入を防ぐことができ、長期間にわたって軸受の良好な作動を確保することができる。

１内輪
１ａ内輪軌道面
１ｂ内輪シール溝
２外輪
２ａ外輪軌道面
２ｂ外輪シール溝
３玉
４波形保持器
４ａ波形保持器の外周面
４ｂ波形保持器の内周面
５冠形保持器
５ａ冠形保持器の外周面
５ｂ冠形保持器の内周面
６玉保持部
６ａ玉を保持する球面
７平坦部
８玉保持部
９爪部
１０開口部
１１、１２接触式シール部材
１３芯金
１４弾性材
１５突起
１５ａ突起の外周面
１５ｂ突起の内周面
Ａ、Ｂ環状部品
Ｃリベット

Claims

内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動可能に配設される複数の転動体と、その転動体を略等間隔に保持する保持器と、前記外輪の軸方向両端部に装着された接触式シール部材とを備える転がり軸受であって、転動体として玉を用いる転がり軸受において、前記シール部材の軸受内部に向く面に前記保持器を径方向に位置規制するための突起を設け、前記保持器の内周面または外周面の少なくとも一方を該突起と摺動させることを特徴とする転がり軸受。