JP2016109157A

JP2016109157A - 転がり軸受

Info

Publication number: JP2016109157A
Application number: JP2014244548A
Authority: JP
Inventors: 博相田; Hiroshi Aida
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2014-12-03
Filing date: 2014-12-03
Publication date: 2016-06-20

Abstract

【課題】保持器を分割した転がり軸受において、転動体及び軌道溝の摩耗や異音の発生を防止する転がり軸受の提供。【解決手段】素子２２ｃ、２２ｄを構成する板材１９ａ、１９ａの円周方向一端部２４は「Ｙ字」状に曲げている。また、板材１９ａ、１９ａの円周方向他端部２５は「矢印」状に曲げている。従って、円周方向に隣り合う素子２２ｃ、２２ｄの円周方向両端部同士は、これらの「Ｙ字」状端部２４と「矢印」状端部２５が、互いに対向している。そして素子２２ｃ、２２ｄが円周方向に接触した状態では、「Ｙ字」状端部２４と「矢印」状端部２５が嵌り合う。【選択図】図２

Description

本発明は例えば自動車やオートバイのトランスミッション等に使用され、軸受に対して半径方向の一方向荷重（ラジアル荷重）を受けながら、軸受の内・外輪が相対回転する場合と、相対回転せずに、内・外輪が一体となった状態で回転する場合の両方の使用状態がある転がり軸受の保持器に関する。

上述のような使用状態がある転がり軸受は、転動体の軌道溝にフレッチング磨耗が発生しやすいことが知られている。この問題の対処方法として、従来から、転動体を保持する保持器を分割することが知られている。

例えば特開平７−３１０７４０号公報には、図６から図８に示す様な構造が記載されている。

図６から図８に示す様に、玉軸受１０ａは、外周面に内輪軌道１３を有する内輪１２と、内周面に外輪軌道１５を有する外輪１４と、これら内輪軌道１３と外輪軌道１５との間に転動自在に設けられた複数の玉１１、１１と、この複数の玉を転動自在に保持する保持器１８とを備えている。本従来例の場合にはこの保持器１８として、所謂波形保持器を使用
している。即ち、この保持器１８は、金属板をプレス成形する事により波形に形成された板材１９、１９同士を重ね合わせ、リベット２０、２０により結合して成る。そして、上記両板材１９、１９同士の間に設けられたポケット２１、２１内に、上記玉１１、１１を１個ずつ、転動自在に保持している。

特に、本従来例の玉軸受に於いては、上記保持器１８は円周方向に亙って、それぞれの中心角（円周方向両端部と曲率半径の中心とを結ぶ２直線同士の交差角度）が１８０度以下である複数の素子２２ａ、２２ｂに分割されている。そして、円周方向に隣り合う素子２２ａ、２２ｂの端部同士の間には隙間２３、２３が存在する。尚、図示の従来例の場合には、１対の素子２２ａ、２２ｂとして同形同大のものを使用している。従って、各素子２２ａ、２２ｂの中心角は、何れも１８０度未満である。

更に、図示の従来例の場合には、上記各素子２２ａ、２２ｂを構成する板材１９、１９の円周方向両端部に、互いに逆方向に９０度折れ曲がった折れ曲がり部２４、２４を形成している。従って、円周方向に隣り合う素子２２ａ、２２ｂの円周方向両端部同士は、これらの各折れ曲がり部２４、２４の外側面同士で、互いに対向する。

このような軸受が、ラジアル荷重を受けながら、内・外輪が一体となった状態で回転する場合、玉軸受１０ａは、このラジアル荷重に基づいて内輪軌道１３と外輪軌道１５との間で玉１１、１１が強く挟持される負荷圏と、このラジアル荷重を受けず、玉１１、１１が内輪軌道１３と外輪軌道１５との間で挟持される事のない非負荷圏とに分かれる。

そして、この様に非負荷圏に存在する瞬間には、当該素子２２ａ、２２ｂ並びにこの素子２２ａ、２２ｂに保持された玉１１、１１が、円周方向に亙って変位自在となる。一方、これら素子２２ａ、２２ｂ並びにこの素子２２ａ、２２ｂに保持された玉１１、１１には、回転に伴う振動や慣性力により、円周方向に変位しようとする力が加わる。従って、この力に基づいて上記素子２２ａ、２２ｂ並びにこの素子２２ａ、２２ｂに保持された玉１１、１１は、隣り合う素子２２ａ、２２ｂ同士の間に存在する隙間２３、２３分だけ、円周方向に、瞬間的に変位する。

この様にして円周方向に変位した素子２２ａ、２２ｂ並びにこの素子２２ａ、２２ｂに保持された玉１１、１１は、次の瞬間には負荷圏に入り、円周方向に変位しなくなる。但し、この様に再び負荷圏に入った玉１１、１１の転動面と内輪軌道１３及び外輪軌道１５との当接位置は、それ迄とは異なる部分となる。

この様にして、玉１１、１１の転動面と内輪軌道１３及び外輪軌道１５との当接位置がずれる事は、繰り返し行われる。従って、上記当接位置は次々と変化し、上記転動面、内輪軌道１３、外輪軌道１５が局部的に摩耗する事、即ちフレッチング磨耗を防止する。

特開平７−３１０７４０号公報

上述の従来技術は、非負荷圏に存在する素子２２ａ、又は２２ｂが隣り合う素子２２ａ、２２ｂ同士の間に存在する隙間２３分だけ、円周方向に変位することにより、フレッチング磨耗を防止するものであるが、非負荷圏に存在する素子２２ａ、又は２２ｂは円周方向だけではなく、軸方向（図８の左右方向）にも変位が可能となる。このため、非負荷圏に存在する素子が前記隙間２３分だけ変位し、負荷圏にある素子に接触した際に、非負荷圏の素子２２ａ、又は２２ｂは、軸受の回転方向に対して、こじれる（傾く又は斜めになる）ことがある。こうなると素子２２ａ、又は２２ｂに保持された転動体（玉）の中心が、内・外輪の軌道溝の幅方向中心から外れたところに位置するようになる。この状態から素子２２ａ、又は２２ｂが負荷圏に入る際には、前記転動体の中心は、内・外輪の軌道溝の幅方向中心に向けて急激に移動することになり、転動体、軌道溝、保持器の摩耗や異音が発生する可能性がある。

本発明は上述の様な事情に鑑みて、非負荷圏に存在する素子が前記隙間２３分だけ変位し、負荷圏にある素子に接触した際に、軸受の回転方向に対して、こじれる（傾く又は斜めになる）ことがなく、転動体または軌道溝の摩耗や異音の発生を防ぐ転がり軸受の構造を発明したものである。

本発明の上記の課題は、下記の構成により達成される。
外周面に内輪軌道を有する内輪と、内周面に外輪軌道を有する外輪と、これら内輪軌道と外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、この複数の転動体を転動自在に保持する保持器とを備え、この保持器は円周方向に亙って複数の素子に分割されており、円周方向に隣り合う前記素子の端部同士の間には隙間が存在する転がり軸受に於いて、前記の円周方向に隣り合う素子の端部に、これらの素子が円周方向に接触した場合に、互いに軸方向に固定する印籠（いんろう）部を設けたことを特徴とする転がり軸受。

円周方向に隣り合う素子の端部に、これらの素子が円周方向に接触した場合に、互いに軸方向に固定する印籠（いんろう）部を設けたので、非負荷圏にある素子が軸受の回転方向に対して、こじれる（傾く又は斜めになる）ことがなくなり、転動体及び軌道溝の摩耗や異音の発生を防止することが可能となる。

本発明の転がり軸受けの第１の実施形態を示す保持器の正面図。図１のＢ矢視図。本発明の保持器を構成する２つの素子が円周方向に接触した状態を示す図。本発明の転がり軸受けの第２の実施形態を示す保持器の部分図。図４の部分拡大図とその変形例を示す図。従来構造の転がり軸受けの部分切断斜視図。図６の保持器の正面図。図６のＡ−Ａ断面図。

以下、本発明の実施例について、図面に基づいて説明する。なお、本発明の特徴は保持器を構成する素子の構造を工夫した点にあり、その他の部分の構造及び作用は、前述の図６及び図８に示した従来構造と同様であるから、従来構造と同一符号を付して、重複する説明は省略し、以下、本発明の特徴部分である、素子の構造及び作用ついて詳細に説明する。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の転がり軸受けの第１の実施形態を示す保持器の正面図である。図２は図１のＢ矢視図である。図３は、本発明の保持器を構成する２つの素子が円周方向に接触した状態を示す図である。本発明の保持器１８ａとして、所謂波形保持器を使用している。即ち、この保持器１８ａは、金属板をプレス成形する事により波形に形成された板材１９ａ、１９ａ同士を重ね合わせ、リベット２０、２０により結合して成る。そして、上記両板材１９ａ、１９ａ同士の間に設けられたポケット２１、２１内に、玉（図示せず）を１個ずつ、転動自在に保持している。

特に、本発明の転がり軸受に於いては、上記保持器１８ａは円周方向に亙って、それぞれの中心角（円周方向両端部と曲率半径の中心とを結ぶ２直線同士の交差角度）が１８０度以下である複数の素子２２ｃ、２２ｄに分割されている。そして、円周方向に隣り合う素子２２ｃ、２２ｄの端部同士の間には隙間２３ａが存在する。尚、図示の本発明の場合には、１対の素子２２ｃ、２２ｄとして同形同大のものを使用している。従って、各素子２２ｃ、２２ｄの中心角は、何れも１８０度未満である。

更に、図示の本発明の場合には、上記各素子２２ｃ、２２ｄを構成する板材１９ａ、１９ａの円周方向一端部２４は「Ｙ字」状に曲げている。また、板材１９ａ、１９ａの円周方向他端部２５は「矢印」状に曲げている。従って、円周方向に隣り合う素子２２ｃ、２２ｄの円周方向両端部同士は、これらの「Ｙ字」状端部２４と「矢印」状端部２５が、互いに対向する。なお、「Ｙ字」状端部２４と「矢印」状端部２５を併せて印籠（いんろう）部という。

このような軸受が、ラジアル荷重を受けながら、内・外輪が一体となった状態で回転する場合、玉軸受は、このラジアル荷重に基づいて内輪軌道と外輪軌道との間で玉が強く挟持される負荷圏と、このラジアル荷重を受けず、玉が内輪軌道と外輪軌道との間で挟持される事のない非負荷圏とに分かれる。

そして、この様に非負荷圏に存在する瞬間には、当該素子２２ｃ、２２ｄ並びにこの素子２２ｃ、２２ｄに保持された玉が、円周方向に亙って変位自在となる。一方、これら素子２２ｃ、２２ｄ並びにこの素子２２ｃ、２２ｄに保持された玉には、回転に伴う振動や慣性力により、円周方向に変位しようとする力が加わる。従って、この力に基づいて上記素子２２ｃ、２２ｄ並びにこの素子２２ｃ、２２ｄに保持された玉は、隣り合う素子２２ｃ、２２ｄ同士の間に存在する隙間２３、２３分だけ、円周方向に、瞬間的に変位する。

上述のように、保持器１８ａを構成する２つの素子２２ｃ、２２ｄが円周方向に接触した状態では、図３のように、「Ｙ字」状端部２４と「矢印」状端部２５が嵌り合うことにより、非負荷圏にある素子が軸受の回転方向に対して、こじれる（傾く又は斜めになる）ことがなくなる。従って、上述のような転動体、軌道溝、保持器の摩耗や異音の発生を防止することが可能となる。

図４は、本発明の転がり軸受けの第２の実施形態を示す保持器の部分図である。図５は
図４の部分拡大図とその変形例を示す図である。

本実施例の保持器１８ｂを構成する２つの素子２２ｅ、２２ｆは樹脂製であり、その一端部には、図５の（ａ）のように凹部２６が形成され、他端部には凸部２７が形成されている。凹部の角度Ａと凸部の角度Ｂは同じ角度としてあるので、凹部と凸部が接触した状態では、第１の実施形態と同様に、非負荷圏にある素子が軸受の回転方向に対して、こじれる（傾く又は斜めになる）ことがなくなる。従って、上述のような転動体及び軌道溝の摩耗や異音の発生を防止することが可能となる。なお、凹部２６と凸部２７を併せて印籠（いんろう）部という。

図５の（ｂ）は、凹部と凸部（即ち印籠部）を素子の幅方向の中心部からずらした例、図５の（ｃ）は凹部と凸部の組合せを2箇所に設けた例であり、それぞれの作用・効果は図５の（ａ）と同様である。

１０ａ玉軸受
１１玉
１２内輪
１３内輪軌道
１４外輪
１５外輪軌道
１８、１８ａ、１８ｂ保持器
１９、１９ａ板材
２０リベット
２１ポケット
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ素子
２３、２３ａ隙間
２４、２５端部
２６凹部
２７凸部

Claims

外周面に内輪軌道を有する内輪と、内周面に外輪軌道を有する外輪と、これら内輪軌道と外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、この複数の転動体を転動自在に保持する保持器とを備え、この保持器は円周方向に亙って複数の素子に分割されており、円周方向に隣り合う前記素子の端部同士の間には隙間が存在する転がり軸受に於いて、
前記の円周方向に隣り合う素子の端部に、これらの素子が円周方向に接触した場合に、互いに軸方向に固定する印籠（いんろう）部を設けたことを特徴とする転がり軸受。