JP2017061972A - 転がり軸受 - Google Patents

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Abstract

【課題】軌道輪に対する環状の保護部材の固定不良を止め輪自体の工夫で防止する。
【解決手段】止め輪６は、止め輪溝９を形成する溝内面のテーパ面１０に接触させる縁部１４回りに保護部材５の周縁部７側へ反った形状に予め形成されている。止め輪溝９に嵌着された止め輪６は、保護部材５の周縁部７を軌道輪２の嵌合部８へ軸方向に押し付けるスプリング作用を奏する。
【選択図】図１

Description

この発明は、シール、シールドのような環状の保護部材を止め輪で軌道輪に固定可能な転がり軸受に関する。
従来、止め輪を利用して軌道輪に環状の保護部材を装着することが行われている。その保護部材は、軌道輪に軸方向から嵌合可能な周縁部をもっている。一方、軌道輪は、保護部材の周縁部を径方向及び軌道面側から受ける段差状の嵌合部と、止め輪溝とを有する。止め輪溝に嵌着された止め輪は、軌道輪の嵌合部に嵌合された保護部材を軸方向外側から抜け止めする（例えば、特許文献１）。この種の転がり軸受によれば、軸とハウジング間に組み込んだ転がり軸受の軸受内部すきまの測定後、保護部材、止め輪を装着して軸受内部を保護することができる。
この種の転がり軸受の中には、保護部材を軌道輪により強固に固定するため、止め輪の張力を利用して保護部材の周縁部を軌道輪の嵌合部に押し付けるものがある。このような転がり軸受の場合、止め輪溝を形成する溝内面のうち、止め輪を軸方向外側から受ける部分は、溝底に近くなる程に溝幅を狭くするように傾斜したテーパ面になっており、その溝内面の溝底部と止め輪との間に径方向の隙間が設定されている。止め輪は、自然状態から縮径状態で保護部材の周縁部とテーパ面間に介在するように止め輪溝に嵌着される。この嵌着状態において止め輪と溝内面の溝底部との間に隙間があるため、止め輪は、張力によって弾性回復しようとし続け、その張力を受ける溝内面のテーパ面は、軸方向の分力を生み出す。この分力は、保護部材の周縁部に与えられ、その周縁部を軌道輪の嵌合部に向かって軸方向に押し付ける外力として作用する。
特開２００７−２３９７７４号公報（要約書）
しかしながら、止め輪溝に嵌着された止め輪によって保護部材を適切に固定できない場合があった。この固定不良の原因を検討したところ、止め輪の嵌着不良、嵌着状態の止め輪に加えられた振動や衝撃で止め輪が止め輪溝へ深く入り込む等の理由により、溝内面のテーパ面と保護部材の周縁部との間に介在する止め輪がテーパ面に沿うように反った不正な姿勢となり、その結果、止め輪の張力による軸方向の分力が弱まったり、止め輪と保護部材の接触面積が小さくなって止め輪と保護部材間の摩擦が弱まったりし、止め輪で保護部材を固定できなくなることであった。
上述の背景に鑑み、この発明が解決しようとする課題は、軌道輪に対する環状の保護部材の固定不良を止め輪自体の工夫で防止することにある。
上記の課題を達成するため、第一の発明は、軌道輪と、前記軌道輪に軸方向から嵌合可能な周縁部を有する保護部材と、前記軌道輪に嵌合された前記保護部材を前記軌道輪に固定する止め輪とを備え、前記軌道輪が、前記保護部材の周縁部を径方向及び軌道面側から受ける段差状の嵌合部と、前記止め輪を嵌着可能な止め輪溝とを有し、前記止め輪溝を形成する溝内面のうち、前記止め輪を軸方向外側から受ける部分が、溝底に近くなる程に溝幅を狭くするように傾斜したテーパ面になっており、前記溝内面の溝底部と前記止め輪との間に、径方向の隙間が設定されている転がり軸受において、前記止め輪が、前記テーパ面に接触させる当該止め輪の縁部回りに前記保護部材の周縁部側へ反った形状に予め形成されている、という構成を採用したものである。
上記第一の発明に係る構成によれば、テーパ面に接触させる止め輪の縁部回りに保護部材の周縁部側へ反った形状に予め形成されている止め輪を採用しているので、そのように止め輪を嵌着すると、前述の反りを予めもっている止め輪は、保護部材の周縁部を軌道輪の嵌合部へ軸方向に押し付けるスプリング作用を奏する。このスプリング作用により、止め輪と保護部材間、保護部材と軌道輪の嵌合部間の摩擦が向上させられ、また、衝撃等で止め輪がテーパ面に沿うように反った不正な姿勢になることが防止される。したがって、第一の発明は、軌道輪に対する環状の保護部材の固定不良を止め輪自体の工夫で防止することができる。
上記の課題を達成するため、第二の発明は、軌道輪と、前記軌道輪に軸方向から嵌合可能な周縁部を有する保護部材と、前記軌道輪に嵌合された前記保護部材を前記軌道輪に固定する止め輪とを備え、前記軌道輪が、前記保護部材の周縁部を径方向及び軌道面側から受ける段差状の嵌合部と、前記止め輪を嵌着可能な止め輪溝とを有し、前記止め輪溝を形成する溝内面のうち、前記止め輪を軸方向外側から受ける部分が、溝底に近くなる程に溝幅を狭くするように傾斜したテーパ面になっており、前記溝内面の溝底部と前記止め輪との間に、径方向の隙間が設定されている転がり軸受において、前記止め輪のうち、少なくとも前記テーパ面との接触部及び前記保護部材の周縁部との接触部に滑り止めを有する、という構成を採用したものである。
上記第二の発明に係る構成によれば、止め輪のうち、少なくともテーパ面との接触部及び保護部材の周縁部との接触部に滑り止めを有するので、振動や衝撃で止め輪が止め輪溝へ深く入り込むようにずれ動きにくくなる。このため、止め輪がテーパ面に沿うように反った不正な姿勢になることが防止される。したがって、第二の発明は、軌道輪に対する環状の保護部材の固定不良を止め輪自体の工夫で防止することができる。
上述のように、第一又は第二の発明は、止め輪に予め反り又は滑り止めをもたせる、という止め輪自体の工夫により、軌道輪に対する環状の保護部材の固定不良を防止することができる。
この発明の第一実施形態に係る止め輪付近を示す断面図 この発明の第一実施形態に係る転がり軸受を示す断面図 この発明の第一実施形態に係る止め輪の目印部付近を示す側面図 この発明の第二実施形態に係る止め輪の目印部付近を示す側面図 この発明の第三実施形態に係る止め輪の目印部付近を示す側面図 （ａ）はこの発明の第四実施形態に係る止め輪の目印部を示す側面図、（ｂ）は前記（ａ）と反対側の側面図 この発明の第五実施形態に係る止め輪付近を示す断面図 この発明の第六実施形態に係る止め輪付近を示す断面図 （ａ）はこの発明の第七実施形態に係る止め輪付近を示す断面図、（ｂ）は第七実施形態に係る滑り止めを示す側面図
以下、この発明の第一実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。第一実施形態は、上述の第一の発明に対応するものである。図１、図２に示す転がり軸受は、内方の軌道輪（内輪）１と、外方の軌道輪（外輪）２と、内外の軌道輪１，２間に介在する転動体３と、転動体３を保持する保持器４と、軸受内部を外部に対して密封する環状の保護部材５と、保護部材５を軌道輪２に固定する止め輪６とを備える。以下、この転がり軸受の軸受中心軸に沿った方向のことを単に「軸方向」といい、その軸受中心軸に直角な方向のことを単に「径方向」といい、その軸受中心軸周りの円周方向のことを単に「周方向」という。
保護部材５は、軌道輪２に軸方向から嵌合可能な周縁部７を有するシールになっている。保護部材５は、非接触シール、シールドにすることも可能である。周縁部７の軸方向両側の側面は、それぞれ径方向に沿った平坦面になっている。
図示例の転がり軸受は、シール付き自動調心ころ軸受としたが、円筒ころ軸受、円すいころ軸受、玉軸受等、適宜の形式のラジアル軸受にすることが可能である。
図２に示すように、軌道輪２は、保護部材５の周縁部７を径方向及び軌道面側から受ける段差状の嵌合部８と、止め輪６を嵌着可能な止め輪溝９とを有する。
周縁部７を軸方向に受ける嵌合部８の側面は、径方向に沿った平坦面になっている。周縁部７を径方向に受ける嵌合部８の周面は、周方向全周に亘る円筒面になっている。
止め輪溝９を形成する溝内面のうち、止め輪６を軸方向外側から受ける部分は、溝底に近くなる程に溝幅を狭くするように傾斜したテーパ面１０になっている。その溝内面のうち、テーパ面１０と軸方向に面する部分は、径方向に沿った平坦面１１になっている。その溝内面のうち、テーパ面１０と平坦面１１を繋ぐ溝底部１２は、周方向全周に亘って概ね円筒面になっている。
嵌合部８に嵌合された周縁部７の軸方向外側の側面は、その平坦面１１から軸方向外側に食み出るようになっている。これは、止め輪６と周縁部７との接触を平坦面１１によって阻害しないようにするためである。
なお、嵌合部８及び止め輪溝９は、軌道輪２の軌道面と、軌道輪２の幅を規定する側面との間のみに位置している。これは、嵌合部８や止め輪溝９を軌道面と径方向に重なる位置に及ばせると、軌道面で重荷重を受けるときの軸受剛性が低下するためである。
止め輪６は、止め輪６の自然状態から縮径させられた状態で保護部材５の周縁部７とテーパ面１０との間に介在するように止め輪溝９に嵌着される。止め輪溝９に嵌着された止め輪６は、軌道輪２の嵌合部８に周縁部７が嵌合された状態で保護部材５を軌道輪２に固定する。
その溝底部１２と止め輪６との間に、径方向の隙間１３が設定されている。隙間１３は、止め輪６がテーパ面１０及び周縁部７の軸方向外側の側面と接触しているときに、止め輪６の弾性反発を許容し、テーパ面１０が軸方向の分力を生み出すようにするための空間である。
止め輪６は、矩形状の断面をもち、その断面矩形状の対角の位置に、テーパ面１０に接触させる縁部１４と、周縁部７の軸方向外側の側面に接触させる縁部１５とを有する。止め輪６は、テーパ面１０に接触させる縁部１４回りに保護部材５の周縁部７側へ反った形状に予め形成されている。ここで、図２に示す止め輪６は、図中右側の止め輪溝９に嵌着されるものなので、縁部１４を中心とした時計回りの方向の反りを止め輪６の全体に予めもたせた形状となっている。一方、図１中左側の止め輪６は、逆に反時計回りの反りを止め輪６の全体に予めもたせた形状となっている。止め輪６に予めもたせた反りは、図２に示すように、止め輪溝９に嵌着された状態でも消失せず、周縁部７の軸方向外側の側面とテーパ面１０との間で軸方向のスプリング作用を奏する。
図３に示すように、止め輪６は、止め輪溝９に嵌着する当該止め輪６の向きを示す目印部１６を有する。目印部１６は、止め輪６の周方向の両端部を互いに異形にすることによって設けられている。この目印部１６は、径方向に対して傾斜したテーパ状の端面を有する。軸受外部に位置する作業者の視線で考えると、目印部１６が図中右方に位置するような止め輪６の向きのとき、テーパ面１０に縁部１４を接触させることの可能な正規の止め輪６の向きにあることを示す。
第一実施形態に係る転がり軸受は、上述のようなものであり、止め輪溝９のテーパ面１０に接触させる止め輪６の縁部１４回りに保護部材の周縁部側へ予め反った形状に予め形成されている止め輪６を採用しているので、そのように止め輪６を嵌着すると、前述の反りを予めもっている止め輪６は、保護部材５の周縁部７を軌道輪２の嵌合部８へ軸方向に押し付けるスプリング作用を奏する。このスプリング作用により、止め輪６と保護部材５間、保護部材５と軌道輪２の嵌合部８間の摩擦が向上させられ、また、衝撃等で止め輪６がテーパ面１０に沿うように反った不正な姿勢になることが防止される。したがって、この転がり軸受は、軌道輪２に対する環状の保護部材５の固定不良を止め輪６自体の工夫で防止することができる。
また、この転がり軸受は、止め輪溝９に嵌着する当該止め輪６の向きを示す目印部１６を有するので、止め輪６の嵌着を行う作業者に前述のスプリング作用を奏する止め輪６の向きを知らせて嵌着不良を防止することができる。
第二実施形態を図４に示す。なお、以下では、第一実施形態との相違点を述べるに留める。図４に示す第二実施形態は、目印部２０を第一実施形態から変更したものである。すなわち、その目印部２０は、止め輪の一方の端部にのみ形成された貫通孔部からなる。軸受外部に位置する作業者の視線で考えると、目印部２０が図中左方に位置するような止め輪の向きのとき、正規の止め輪の向きにあることを示す。
第三実施形態を図５に示す。第三実施形態は、目印部３０を第一実施形態から変更したものである。すなわち、その目印部３０は、軸方向外側に向けるべき側面３１の一方の端部にのみ形成された一本以上の溝筋部からなる。図示例の目印部３０は、視認性を良好にするため、平行な多数本の溝筋部になっている。軸受外部に位置する作業者の視線で考えると、目印部３０が図中左方に位置するような止め輪の向きのとき、正規の止め輪の向きにあることを示す。
第四実施形態を図６（ａ）、（ｂ）に示す。第四実施形態は、目印部４０の態様を第一実施形態から変更したものである。その目印部４０は、止め輪の両側面を互いに異色とすることによって設けられている。図示例の目印部４０は、着色された止め輪の軸方向外側の側面からなる。軸方向内側に向けるべき側面４１は、止め輪の断面矩形状を形成する金属材料の表面からなる。目印部４０は、その金属材料の表面と明瞭に異なる色の塗膜になっている。軸受外部に位置する作業者の視線で考えると、目印部４０が作業者に面するような止め輪の向きのとき、正規の止め輪の向きにあることを示す。
第五実施形態を図７に示す。第五実施形態に係る止め輪５０は、テーパ面１０に接触させる縁部５１及び保護部材５の周縁部７に接触させる縁部５２が、その接触相手であるテーパ面１０又は周縁部７の軸方向外側の側面に沿った形状になっている。このようにすると、縁部５１とテーパ面１０の接触面積、縁部５２と周縁部７の接触面積は、それぞれ第一実施形態よりも拡大する。このため、第五実施形態は、保護部材５を軌道輪２により強固に固定することができる。なお、図示例は、縁部５１，５２の両方を接触相手に沿った形状にしたが、求める固定強度に応じて縁部５１，５２の一方のみを接触相手に沿った形状にしてもよい。
また、軸受外部に位置する作業者の視線で考えると、テーパ面状の縁部５１が目印部を兼ねることになる。すなわち、縁部５１が外径側に位置するような止め輪の向きのとき、正規の止め輪の向きにあることを示す。
第六実施形態を図８に示す。第六実施形態は、上述の第二の発明に対応するものである。図８に示すように、第六実施形態に係る止め輪６０は、止め輪６０に予め反りをもたせておらず、その止め輪６０のうち、少なくともテーパ面１０との接触部及び保護部材５の周縁部７との接触部に、滑り止め６１，６２を有する点で第一実施形態と相違している。
滑り止め６１，６２は、止め輪６０の断面矩形状を形成する金属材料の表面に対して静止摩擦係数を大きくさせた表面部からなり、接触相手のテーパ面１０、周縁部７の軸方向外側の側面に対して止め輪６０が径方向にずれ動くことを抑える。
滑り止め６１，６２は、止め輪６０の断面矩形状を形成する金属材料の表面に付着させられた弾性材料からなる。その弾性材料として、例えば、ゴムが挙げられる。図示例では、滑り止め６１，６２を簡単に付着させるため、止め輪６０の外径を跨ぐように一連に設けたが、別々に分離された態様で設けてもよい。
第六実施形態は、止め輪６０のうち、少なくともテーパ面１０との接触部及び保護部材５の周縁部７との接触部に滑り止め６１，６２が施されているので、振動や衝撃で止め輪６０が止め輪溝９へ深く入り込むようにずれ動きにくくなる。このため、止め輪６０がテーパ面１０に沿うように反った不正な姿勢になることが防止される。したがって、第六実施形態は、軌道輪２に対する環状の保護部材５の固定不良を止め輪６０自体の工夫で防止することができる。
第七実施形態を図９（ａ）、（ｂ）に示す。第七実施形態は、第六実施形態からさらに変更したものである。第七実施形態に係る止め輪７０では、テーパ面１０との接触部にある滑り止め７１、周縁部７との接触部にある滑り止め７１，７２が、それぞれ止め輪７０の断面矩形状を形成する金属材料の表面に形成された多数の溝筋部からなる。これら滑り止め７１，７２は、軸方向及び径方向に対して傾斜した二方向の溝筋部が交差する綾目ローレット加工によって形成されている。なお、滑り止め７１，７２は、止め輪７０の両側面全体に形成されているが、少なくともテーパ面１０との接触部及び保護部材５の周縁部７との接触部にあればよい。
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。例えば、第一の発明と第二の発明を併用することも可能であり、この場合、第二の発明に対応の第六実施形態や第七実施形態において第一の実施形態のような反りを予めもたせた止め輪にすればよいだけのことである。また、上述の各実施形態では、外方の軌道輪に止め輪を装着する例を示したが、内方の軌道輪の外周に止め輪を装着する場合も同様に第一の発明や第二の発明を適用することが可能である。このように、本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１，２ 軌道輪
５ 保護部材
６，５０，６０，７０ 止め輪
７ 周縁部
８ 嵌合部
９ 止め輪溝
１０ テーパ面
１２ 溝底部
１３ 隙間
１４，１５，５１，５２ 縁部
１６，２０，３０，４０ 目印部
６１，６２，７１，７２ 滑り止め

Claims (4)

  1. 軌道輪と、前記軌道輪に軸方向から嵌合可能な周縁部を有する保護部材と、前記軌道輪に嵌合された前記保護部材を前記軌道輪に固定する止め輪とを備え、
    前記軌道輪が、前記保護部材の周縁部を径方向及び軌道面側から受ける段差状の嵌合部と、前記止め輪を嵌着可能な止め輪溝とを有し、
    前記止め輪溝を形成する溝内面のうち、前記止め輪を軸方向外側から受ける部分が、溝底に近くなる程に溝幅を狭くするように傾斜したテーパ面になっており、
    前記溝内面の溝底部と前記止め輪との間に、径方向の隙間が設定されている転がり軸受において、
    前記止め輪が、前記テーパ面に接触させる当該止め輪の縁部回りに前記保護部材の周縁部側へ反った形状に予め形成されていることを特徴とする転がり軸受。
  2. 前記止め輪のうち、前記テーパ面に接触させる縁部及び前記保護部材の周縁部に接触させる縁部のうち、少なくとも一方の縁部が、その接触相手であるテーパ面又は周縁部に沿った形状になっている請求項１に記載の転がり軸受。
  3. 前記止め輪が、前記止め輪溝に嵌着する当該止め輪の向きを示す目印部を有する請求項１又は２に記載の転がり軸受。
  4. 軌道輪と、前記軌道輪に軸方向から嵌合可能な周縁部を有する保護部材と、前記軌道輪に嵌合された前記保護部材を前記軌道輪に固定する止め輪とを備え、
    前記軌道輪が、前記保護部材の周縁部を径方向及び軌道面側から受ける段差状の嵌合部と、前記止め輪を嵌着可能な止め輪溝とを有し、
    前記止め輪溝を形成する溝内面のうち、前記止め輪を軸方向外側から受ける部分が、溝底に近くなる程に溝幅を狭くするように傾斜したテーパ面になっており、
    前記溝内面の溝底部と前記止め輪との間に、径方向の隙間が設定されている転がり軸受において、
    前記止め輪のうち、少なくとも前記テーパ面との接触部及び前記保護部材の周縁部との接触部に、滑り止めを有することを特徴とする転がり軸受。
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