JP2014152923A

JP2014152923A - 転がり軸受

Info

Publication number: JP2014152923A
Application number: JP2013026144A
Authority: JP
Inventors: Norikazu Aida; 憲和合田
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2013-02-14
Filing date: 2013-02-14
Publication date: 2014-08-25

Abstract

【課題】ハウジングに装着される外輪を回り止めする回り止め機構によるハウジングの損傷を低減できる転がり軸受を提供する。
【解決手段】回り止め機構は、ハウジング９を径方向に貫通し外輪２の径方向の途中まで連続して形成され、且つ径方向において径の中心を通る直線Ｌ１に対して所定の傾斜角度Ｋをもって傾斜する傾斜穴７と、傾斜穴７に嵌め入れられるピン６と、からなり、傾斜穴７は、ハウジング９に形成されるハウジング穴７１と、外輪２に形成される外輪穴７２と、からなり、ハウジング９は、外輪２より熱膨張率が大きい部材からなり、ハウジング９が熱膨張したときには、その内周側より外周側の変位が大きくなりハウジング穴７１の傾斜角度Ｋが減少方向に変化し、ハウジング穴７１と外輪穴７２との傾斜角度の違いにより傾斜穴７がピン６を拘束する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ハウジングに装着される外輪をハウジングに対して回り止めする回り止め機構を備える転がり軸受に関する。

例えば自動二輪車のクランクケースは軽量化のため材料としてアルミニウム合金を使用し、このクランクケースには転がり軸受により支持されるクランク軸が収容されている。この転がり軸受は、外輪がクランクケースに一体化したハウジングに嵌合し、内輪にはクランク軸が嵌合して構成される。外輪より熱膨張率が大きいハウジングと外輪との間には、走行時の熱により隙間が生じる。そこで、エンジンや走行による振動の影響で外輪が回転（クリープ）するのを防止するため、回り止め機構としてピンが外輪とハウジングとの間に装着されている。

このピンは、円柱形状からなり、その軸方向に形成される溝が３箇所で周方向に等配され、溝の両側部には径方向に突出する突起が形成されてなる。上記の転がり軸受は、外輪及びハウジングに連続して形成される穴を設け、外輪の穴には突起を締め代とするしまり嵌めによりピンを嵌め入れ、ハウジングの穴にはすきま嵌めによりピンを嵌め入れることにより、外輪の回転を防止している。ピンは強度を必要とするため、外輪と同様に炭素鋼などの硬質な材料からなる。（例えば、特許文献１を参照）

実開平５−５０１３１号公報

しかしながら、上記の転がり軸受では、クランク軸の回転による揺動などから、突起が軸受の周方向に接触する軟質なハウジングの穴を攻撃し、磨耗粉が発生する場合がある。その結果、磨耗粉がクランクケース内のオイルに混ざり、これがクランク軸を含みそれに関するクランクユニットの信頼性を低下させることになる。そこで、転がり軸受は、ハウジングに装着される外輪を回り止めする回り止め機構によるハウジングの損傷を低減することが課題となっていた。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、ハウジングに装着される外輪を回り止めする回り止め機構によるハウジングの損傷を低減できる転がり軸受を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る転がり軸受の構成上の特徴は、ハウジングの内周に嵌合される外輪と、この外輪に同軸で相対回転可能に配置される内輪と、内外輪間に転動可能に配置される転動体と、前記外輪が前記ハウジングに対して回り止めする回り止め機構とを備えた転がり軸受において、前記回り止め機構は、前記ハウジングを径方向に貫通し前記外輪の径方向の途中まで連続して形成され、且つ径方向において径の中心を通る直線に対して所定の傾斜角度をもって傾斜する傾斜穴と、この傾斜穴に嵌め入れられるピンと、からなり、前記傾斜穴は、前記ハウジングに形成されるハウジング穴と、前記外輪に形成される外輪穴と、からなり、前記ハウジングは、前記外輪より熱膨張率が大きい部材からなり、前記ハウジングが熱膨張したときには、その内周側より外周側の変位が大きくなり前記ハウジング穴の前記傾斜角度が減少方向に変化し、前記ハウジング穴と前記外輪穴との前記傾斜角度の違いにより前記傾斜穴が前記ピンを拘束することである。

請求項１の転がり軸受によれば、外輪より熱膨張率が大きい部材からなるハウジングが熱膨張したときには、その内周側より外周側の変位が大きくなりハウジング穴の傾斜角度が減少方向に変化する。その結果、ハウジング穴と外輪穴との傾斜角度に違いが生じ傾斜穴がピンを拘束するので、ピンによるハウジング穴での軸受の周方向への攻撃が低減され、ハウジングの損傷を低減できる。

本発明によれば、ハウジングに装着される外輪を回り止めする回り止め機構によるハウジングの損傷を低減できる転がり軸受を提供できる。

本発明の一実施形態である転がり軸受をハウジングに装着した軸方向の断面図である。図１のＡ−Ａ矢視断面図である。図２の要部拡大図である。図３において、ハウジングが熱膨張したときの状態を説明する図である。

以下、本発明の転がり軸受を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態である転がり軸受１をハウジング９に装着した軸方向の断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図である。図１及び図２を参照しつつ説明する。

転がり軸受１は、例えば自動二輪車のクランク軸（図示省略）を支持するものであり、軽量化のため材料として、例えばアルミニウム合金を使用したクランクケース（図示省略）に収容される。具体的には、転がり軸受１は、クランクケースに一体化したハウジング９に内嵌される外輪２と、外輪２の軸心Ｃと同軸に配置されてクランク軸に外嵌される内輪３と、外輪２と内輪３との間にて周方向に配置される複数の玉５（転動体）と、玉５を転動可能に保持する保持器４と、外輪２が回転（クリープ）するのを防止するため、外輪２とハウジング９との間に装着される回り止め用のピン６とを備える。

外輪２の材料としては、例えば、高炭素クロム軸受鋼材「ＳＵＪ２」が用いられる。また、ハウジング９の材料としては、クランクケースに同じく、例えばアルミニウム合金が用いられ、外輪２より軟質且つ熱膨張率が大きい部材からなる。

転がり軸受１には、ハウジング９を径方向に貫通して外輪２の径方向の途中まで連続して形成され、且つ径方向において径の中心である軸心Ｃを通る直線Ｌ１に対して所定の傾斜角度Ｋ（例えば、４５度）をもって傾斜する傾斜穴７が、設けられている。傾斜穴７は、ハウジング９に形成されるハウジング穴７１と、外輪２に形成される外輪穴７２とからなる。

傾斜穴７には、円柱形状のピン６が嵌め入れられる。ピン６の材料としては、強度を必要とするため外輪２よりも硬質で、例えば、ニッケルクロムモリブデン合金鋼「ＳＡＥ８６３０」が用いられ、また、ハウジング９より熱膨張率が小さい部材からなる。ピン６及び外輪２は、熱膨張率をほぼ同じとしている。

図３は、図２の要部拡大図である。図３を参照しつつ説明する。
図１に示す転がり軸受１は、クランク軸に嵌合された内輪３と、保持器４と、玉５と、外輪２とを組み立てた組立品として、図３に示すハウジング９の内周に嵌合される。次に、ピン６が、ハウジング９の外周側から、外輪穴７２にはしまり嵌めにより、ハウジング穴７１にはすきま嵌めにより、傾斜穴７に嵌め入れられる。なお、図３における傾斜穴７とピン６との間の隙間は、分かりやすくするために誇張して描かれている。また、傾斜穴７及びピン６が本発明の回り止め機構に対応する。

次に、図４を参照しつつ、車両走行時などの熱によってハウジング９が熱膨張したときの状態について説明する。なお、図４における傾斜穴７とピン６との間の隙間、及び外輪２とハウジング９との間の隙間は、分かりやすくするために誇張して描かれている。
車両走行などによる熱発生時、熱膨張率が小さい部材からなるピン６及び外輪２は、ほとんど熱膨張しない。その結果、外輪穴７２の傾斜角度Ｋ１は、傾斜穴７の傾斜角度Ｋから変化なく、略同一である。

一方、ピン６及び外輪２より熱膨張率が大きい部材からなるハウジング９は、径方向において、軸心Ｃを中心として径方向外方へ熱膨張する。２点鎖線で示すハウジング９及びハウジング穴７１は、熱膨張前を示している。ハウジング９が熱膨張したときには、その内周側より外周側の変位が大きくなる。その結果、ハウジング穴７１の傾斜角度Ｋ２が、減少方向に変化し、外輪穴７２の傾斜角度Ｋ１より小さくなる。

これにより、転がり軸受１では、ハウジング穴７１と外輪穴７２との傾斜角度に違いが生じ、傾斜穴７とピン６とが接触位置Ｐ１〜Ｐ３の３箇所にて接触し、ピン６が傾斜穴７に拘束される。転がり軸受１は、クランク軸の回転により軸受の周方向の揺動の影響を受ける。しかし、転がり軸受１は、前述の通りピン６が傾斜穴７に拘束されるので、ピン６によるハウジング穴７１での軸受の周方向への攻撃が低減され、ハウジング９の損傷を低減できる。

なお、本発明は本実施形態に限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の形態で実施することができる。
本実施形態では、転動体が玉５としたが、それに限るものではなく、例えば、円筒ころの構成に適用しても良い。

また、上記実施形態では、傾斜穴７及びピン６が軸受の周方向の１箇所に配置されるとしたが、それに限るものではなく、例えば、周方向の２箇所に配置される構成に適用しても良い。

１：転がり軸受、２：外輪、３：内輪、４：保持器、５：玉（転動体）、６：ピン、７：傾斜穴、９：ハウジング、７１：ハウジング穴、７２：外輪穴、Ｃ：軸心、Ｋ：傾斜穴の傾斜角度、Ｋ１：外輪穴の傾斜角度、Ｋ２：ハウジング穴の傾斜角度、Ｐ１〜Ｐ３：接触位置、Ｌ１：径の中心を通る直線

Claims

ハウジングの内周に嵌合される外輪と、この外輪に同軸で相対回転可能に配置される内輪と、内外輪間に転動可能に配置される転動体と、前記外輪が前記ハウジングに対して回り止めする回り止め機構とを備えた転がり軸受において、
前記回り止め機構は、前記ハウジングを径方向に貫通し前記外輪の径方向の途中まで連続して形成され、且つ径方向において径の中心を通る直線に対して所定の傾斜角度をもって傾斜する傾斜穴と、
この傾斜穴に嵌め入れられるピンと、からなり、
前記傾斜穴は、前記ハウジングに形成されるハウジング穴と、前記外輪に形成される外輪穴と、からなり、
前記ハウジングは、前記外輪より熱膨張率が大きい部材からなり、
前記ハウジングが熱膨張したときには、その内周側より外周側の変位が大きくなり前記ハウジング穴の前記傾斜角度が減少方向に変化し、前記ハウジング穴と前記外輪穴との前記傾斜角度の違いにより前記傾斜穴が前記ピンを拘束することを特徴とする転がり軸受。