JP3928922B2

JP3928922B2 - 玉軸受

Info

Publication number: JP3928922B2
Application number: JP2001323961A
Authority: JP
Inventors: 能行森田; 有宏藤原
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2001-10-22
Filing date: 2001-10-22
Publication date: 2007-06-13
Anticipated expiration: 2021-10-22
Also published as: JP2003130065A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、玉軸受に関し、より詳しくは、軸受の側面からスラスト荷重が加わるジェットエンジン等に使用される高負荷容量の玉軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、転がり軸受に、回転軸に対して垂直方向の負荷（ラジアル荷重）と回転軸方向の負荷（スラスト荷重）の両方が加わる場合は、深溝玉軸受が使用される。深溝玉軸受は、内輪と、外輪と、内輪と外輪の間に形成される環状空間に配置される複数の玉と、これらの玉が互いに触れ合わないように玉を保持する保持器とからなる。また、この深溝玉軸受の中には、環状空間への異物の侵入を防ぐため側板を取り付け、潤滑剤の補給を考慮しなくても良いように、潤滑剤（グリース）を封入した密封形の玉軸受としたものも多い。このような潤滑剤封入形の玉軸受には、軸受の環状空間の両側面に、ゴム製のシールまたは金属製の側板が取り付けられる。
【０００３】
上記した玉軸受には、荷重に対する負荷容量を上げるため保持器をなくし、より多くの玉を隙間なく装填した総ボール形の玉軸受とするものがある。このような総ボール形玉軸受の使用に際しては、軸受に対してラジアル荷重と両方向のスラスト荷重が加わるような条件下では、多点接触タイプの玉軸受が使用される。そしてこのような多点接触タイプの玉軸受、例えば、３点接触玉軸受の場合は、外輪の内周面に玉と１点で接触する軌道溝が形成され、相対する内輪の外周面には玉と２点で接触する軌道溝が形成されている。内輪は、回転軸に対して垂直な平面で二分割することのできる合わせ内輪で形成され、その外周面に形成される軌道溝の断面は、各々異なる曲率中心をもつ複合曲面で形成されている。
【０００４】
図５（Ａ）は、従来の３点接触玉軸受の構造を示す図であり、図６はその分解した状態の構成図である。この玉軸受は、外輪１１と、内輪１２ａと内輪１２ｂとの組み合わせからなる合わせ内輪１２と、それら外輪１１と内輪１２の間に形成される環状空間１５に配置される複数の玉１３と、これらの玉１３を保持する保持器１６と、環状空間１５の両側開口部から外側側面が突出するように設けられた側板１４，１４とからなる。前記外輪１１の内周面に設けられた軌道溝１１ｒには、玉１３と１点Ｐｏで接触する曲面が形成され、合わせ内輪１２の外周面に設けられた軌道溝１２ｒには、玉１３と２点Ｐａ，Ｐｂで接触する複合曲面が形成されている。
【０００５】
前記外輪１１の両側には、側板１４，１４が、固定されているが、これらの側板１４，１４は、その内径側を軸方向に端部が対向するように軸方向に曲折した曲折部１４ｔが形成されている。そして、前記外輪１１と、側板１４，１４との間の環状空間１５には、玉１３と保持器１６が配置されている。この場合、玉１３は、保持器１６に保持されるが、図５（Ｂ）に示すように、保持に際しては保持器１６のポケット内径両側に全周に渡ってしめしろを設けるか、或いは凸部１６ａを設けて玉１３落下防止手段を形成し、内径側より押し込むようにして保持する。この凸部１６ａは、図５（Ｃ）に示すように、端部を切り落とした形にしても良い。また、前記側板１４は、その外側側面１４ｓが外輪１１や内輪１２の軸方向幅よりも大きく（外側に突出するように）形成され、この膨らんだ側板１４の内側の内部の環状空間１５には、潤滑剤（グリース）が大量に充填され、保持器１６ポケット内の玉１３を潤滑する。このように保持した潤滑剤（グリース）から、稼動中に有効な潤滑剤がボール１３の転動面に補給されることにより、より長時間の潤滑を維持することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上のような構成の玉軸受において、更なる負荷容量の向上が要求される場合がある。このような負荷容量を大きくするには保持器１６を無くした方が良い。しかし、このような玉軸受において、保持器をなくすると、玉１３が抜け落ち、外輪１１と内輪１２と、玉１３とがバラバラになり組み込みや分解に際して大変不便且つ煩雑となり、作業が困難になるという問題がある。また、保持器を使用する分コトスも高くなっている。
【０００７】
この発明は、上記する課題に対処するためになされたものであり、軸受の組み込み・分解作業が簡単で、保持器がなくてもボールが脱落せず、コストも低減可能で負荷容量を大きくした総ボール形の玉軸受を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、内輪と、外輪と、これら内輪と外輪との間の環状空間に配置された複数の玉と、前記外輪の両側に固定配置された側板とを備えた総ボール形玉軸受において、
前記側板は、前記内輪の外周面近傍まで延設されており、その内径側を相互に端部が対向するよう軸方向に曲折して内径側曲折部を形成し、前記両側板の内径側曲折部で対向する端部間の距離を、玉の直径よりも小さくしてあり、前記外輪と外輪に固定された側板で複数の玉を脱落しないように保持した後、軸方向に垂直な面で二分割可能な内輪を組合わせられることを特徴とする総ボール形の玉軸受とするものである。
【０００９】
この発明は、軸方向に二分割することのできる合わせ内輪を備えた総ボール形の玉軸受において、潤滑剤の密封のために設けられた両側板の内径側端部を軸方向内側に延長し、かつ、対向する側板の曲折部で対向する端部間の距離を玉の直径より小さくすることによって、所期の目的を達成しようとするものである。
【００１０】
すなわち、請求項１に係る発明においては、この構成により、従来、玉軸受の組み込み時に必要とされた保持器による玉の保持を、側板板により代替させることができる。そして、保持器がなくても玉が脱落せず、外輪と各玉とが側板を介して一体となり、合わせ内輪を容易に組込みできるようになる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、前記両側板は、その外側側面間の軸方向距離が、外輪の軸方向幅よりも大きく形成してあることを特徴とするものである。
【００１２】
更に、請求項３に記載の発明は、前記両側板の内径側曲折部と前記外輪との間の環状空間には、潤滑剤が充填してあることを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、この発明の玉軸受の構成を示す軸方向断面図であり、図２は、図１のＸ−Ｘ矢視断面図である。この実施の形態では、玉３が、外輪１の軌道溝と１点で接触し、合わせ内輪２の軌道溝とは２点で接触する総ボール形の３点接触玉軸受を例示している。
【００１４】
この玉軸受は、図１に示すように、玉３と、内周面に該玉３と１点Ｐｏで接触する軌道溝１ｒが形成された外輪１と、外周面に玉３と２点Ｐａ，Ｐｂで接触する軌道溝２ｒが形成された合わせ内輪２と、外輪１と内輪２の間に形成される環状空間５の両側に設けられた２枚の側板４ａ，４ａと、から構成される。また、前記外輪１と合わせ内輪２との間の環状空間５には、潤滑剤（グリース）が充填され、外輪１の両側に固定された側板４ａ，４ａにより密封されている。
【００１５】
この玉軸受に用いられる合わせ内輪２は、軸方向に垂直な平面で二分割することのできる内輪２ａと内輪２ｂとの組合わせで構成されている。合わせ内輪２の外周面に形成された軌道溝２ｒの断面は、各々異なる曲率中心を持つ複合曲面から形成されているため、玉３とは２点Ｐａ，Ｐｂで接触する。従って、この玉軸受は、ラジアル荷重だけでなく、軸方向からのスラスト荷重も受けることができる。
【００１６】
また、前記側板４ａ，４ａは、薄い金属板で製作され、外周端部は前記外輪１の両側の所定の位置に嵌合固定され、内径側は前記内輪の外周面近傍まで延設されている。また、該側板４ａは、その内径側を相互に端部が対向するよう軸方向内側に曲折して曲折部４ｔ，４ｔを形成し、該内径側曲折部４ｔ，４ｔと前記外輪１との間の環状空間５に玉３を装填すると共に、前記両側板４ａの内径側曲折部４ｔの端部間で対向する軸方向距離Ｌ１が、玉の直径Ｄよりも小さくしてある。即ち、Ｌ１＜Ｄとしてある。
【００１７】
また、前記側板４ａは、２つの外側側面４ｓと４ｓとの軸方向距離「Ｌ２」が、外輪の軸方向幅「Ｗ」よりも大きく形成してある。尚、内輪２ａ，２ｂを合わせた場合の内輪２の幅も「Ｗ」としてある。このように、側板４ａの外側側面４ｓを外側に膨らむように大きくすることで、玉３と側板４ａ，４ａとの間の空間５により多くの潤滑剤（グリース）を保持することができる。
【００１８】
以上の構成の玉軸受は、図２に示すように、保持器のない総ボール形の玉軸受である。そして該玉３は、外輪１の内周面に形成された軌道溝１ｒと、合わせ内輪２（２ａ、２ｂ）の外周面に形成された軌道溝２ｒとの間に配置されるが、保持器付の玉軸受に比べ、この玉軸受は、より多くの玉３を介装することができるので、保持器付玉軸受よりも大きな負荷容量を得ることができる。
【００１９】
次に、図３は、この発明の玉軸受の構成を分解した状態で示す。この玉軸受は、内輪（２ａ，２ｂ）を外したとき、外輪１と、両側２つの側板４ａ，４ａとが残るが、曲折部４ｔと曲折部４ｔとの端部間の距離Ｌ１は、玉３の直径Ｄよりも小さいので玉３がバラけて落下せず、そのまま２つの側板４ｔ，４ｔの中に残ることになる。
【００２０】
この発明の玉軸受では、前記側板４ａを上記形状とすることで、保持器がない総ボール形の玉軸受において、合わせ内輪２（２ａ，２ｂ）を組込む前でも、ボール３を環状空間５内に維持することできる。しかも、合わせ内輪２の組込み時には、ボール３の脱落を防止できるため、合わせ内輪２の軸受への組込みが極めて容易になる。
【００２１】
次に、図４は、この発明の玉軸受の第２の実施の形態を示す断面図である。
この玉軸受は、外輪１と、玉３と、前記外輪１の両側に固定配置される側板４ｂ，４ｂと、内輪２（２ａ，２ｂで構成されるが、この図では省略）と、で構成される。この場合も、側板４ｂは、内径側を軸方向に曲折した曲折部４ｔが形成される。そして曲折部４ｔと曲折部４ｔとの間の距離「Ｌ１」は、玉３の直径「Ｄ」よりも小さく形成してある。但し、この実施の形態では、側板４ｂの外側側面間の距離「Ｌ３」は、外輪１の幅「Ｗ」よりも小さくしてある。
【００２２】
上記第１の実施の形態では、潤滑剤の大量貯留のために、側板４ａと側板４ａの外側側面４ｓと４ｓとの距離「Ｌ２」が外輪１幅「Ｗ」より大きくして、外輪１より外側へ突出した形状とした。しかし、この第２の実施の形態では、外輪１（或いは内輪２）の幅以内に収まる形状とする。
【００２３】
以上の実施の形態では、合わせ内輪を備える総ボール形玉軸受を例に説明したが、本発明の軸受の構成はこれに限られることなく、合わせ内輪以外の内輪や側板を備える他の総ボール形の多点接触玉軸受にも適用することができる。また、側板４ａ、４ｂ等の材質は、特に限定されるものではなく、樹脂等であっても良いが、薄い金属板が好適に使用される。
【００２４】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明の玉軸受によれば、環状空間を密封するために設けられた２枚の側板の内径側曲折部の内側端部間の距離が、玉の直径より小さいことにより、内輪の組み込み前に、玉が脱落するのを防止することができる。また、この構成により、負荷容量が大きな総ボール形の玉軸受とし、且つ組込み・分解作業が容易な玉軸受とすることができる。そして、保持器を不要とするので、全体としてのコストも低減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の玉軸受の構成を示す軸方向断面図である。
【図２】この発明の玉軸受を示す図１のＸ−Ｘ矢視断面図である。
【図３】この発明の玉軸受の構成を分解した状態で示す図である。
【図４】この発明の玉軸受の第２の実施の形態を示す断面図である。
【図５】図５（Ａ）は、従来の３点接触の総ボール形玉軸受の構造を示す軸方向断面図であり、図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）は、図５（Ａ）のＱ部拡大図である。
【図６】従来の３点接触の総ボール形玉軸受の構造を示す軸方向断面図であって、分解した状態の構成図である。
【符号の説明】
１外輪
１ｒ軌道溝
２合わせ内輪
２ａ内輪
２ｂ内輪
２ｒ軌道溝
３玉
４ａ，４ｂ側板
４ｔ内径側曲折部
５環状空間
１１外輪
１２合わせ内輪
１２ａ内輪
１２ｂ内輪
１３玉
１４側板
１４ｔ曲折部
１５環状空間
１６保持器

Claims

内輪と、外輪と、これら内輪と外輪との間の環状空間に配置された複数の玉と、前記外輪の両側に固定配置された側板とを備えた総ボール形玉軸受において、
前記側板は、前記内輪の外周面近傍まで延設されており、その内径側を相互に端部が対向するよう軸方向に曲折して内径側曲折部を形成し、前記両側板の内径側曲折部で対向する端部間の距離を、玉の直径よりも小さくしてあり、前記外輪と外輪に固定された側板で複数の玉を脱落しないように保持した後、軸方向に垂直な面で二分割可能な内輪を組合わせられることを特徴とする総ボール形の玉軸受。
前記両側板は、その外側側面間の軸方向距離が、外輪の軸方向幅よりも大きく形成してある請求項１に記載の玉軸受。
前記両側板の内径側曲折部と前記外輪との間の環状空間には、潤滑剤が充填してある請求項１又は請求項２に記載の玉軸受。