(57)【要約】【課題】転動体の直径や材質を変更したり転動体を不等間隔に配置しなくても、所定次数の振動を発生させる。【解決手段】転がり軸受１０では、内輪１２が外輪１４に対して回転される際に、複数の転動体２０が内輪１２と外輪１４との間を転動される。ここで、転動体２０が外輪１４の溝２４を通過する毎に、転動体２０の外輪１４側への変位量が大きくなって、内輪１２が大きく変位される。このため、転動体２０の直径や材質を変更したり転動体２０を不等間隔に配置しなくても、所定次数の振動を内輪１２に発生させることができる。【選択図】図１
2010210075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空にされた外輪と、
前記外輪内に相対回転可能に配置された内輪と、
前記外輪と前記内輪との間に配置され、前記外輪と前記内輪とが相対回転される際に転動される転動体と、
前記外輪及び前記内輪の少なくとも一方に設けられ、前記転動体が通過する際に前記外輪又は前記内輪の回転軸を変位させる変位手段と、
を備えた転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外輪と内輪との間に転動体が配置された転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に記載された転がり軸受では、直径や材質が異なる複数種類の転動体が、外輪と内輪との間に周方向へ等間隔に配置されている。
【０００３】
下記特許文献２に記載された転がり軸受では、複数の転動体が、外輪と内輪との間に周方向へ不等間隔に配置されている。
【０００４】
これにより、上記各転がり軸受では、所定次数の振動が発生し易くされている。
【０００５】
ここで、転がり軸受では、転動体の直径や材質を変更したり転動体を不等間隔に配置しなくても、所定次数の振動を発生させることができるのが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１３８４４７公報
【特許文献２】特開２００７−５７３４３公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記事実を考慮し、転動体の直径や材質を変更したり転動体を不等間隔に配置しなくても所定次数の振動を発生させることができる転がり軸受を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の転がり軸受は、中空にされた外輪と、前記外輪内に相対回転可能に配置された内輪と、前記外輪と前記内輪との間に配置され、前記外輪と前記内輪とが相対回転される際に転動される転動体と、前記外輪及び前記内輪の少なくとも一方に設けられ、前記転動体が通過する際に前記外輪又は前記内輪の回転軸を変位させる変位手段と、を備えている。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の転がり軸受では、中空にされた外輪内に内輪が相対回転可能に配置されている。さらに、外輪と内輪との間に転動体が配置されており、外輪と内輪とが相対回転される際に、転動体が転動される。
【００１０】
ここで、外輪及び内輪の少なくとも一方に変位手段が設けられており、変位手段は、転動体が通過する際に外輪又は内輪の回転軸を変位させる。このため、所定次数の振動が発生する。
【００１１】
これにより、転動体の直径や材質を変更したり転動体を不等間隔に配置しなくても、所定次数の振動を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る転がり軸受を示す断面図であり、（Ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る転がり軸受における外輪の主要部を示す断面図である。
【図２】（Ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係る転がり軸受における外輪の粗部を示す断面図であり、（Ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る転がり軸受における外輪の一般部を示す断面図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る転がり軸受を示す断面図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係る転がり軸受を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第１の実施の形態］
図１（Ａ）には、本発明の第１の実施の形態に係る転がり軸受１０が断面図にて示されている。
【００１４】
本実施の形態に係る転がり軸受１０は、車両のエンジン（図示省略）の回転力（クランクの回転力）を伝達する部位に設けられている。
【００１５】
転がり軸受１０には、円軸状の内輪１２が設けられており、内輪１２は、回転軸（図示省略）を中心として回転軸と一体に回転可能にされている。内輪１２（回転軸）は、エンジンの回転（クランクの回転）によって回転可能にされており、エンジンの１回転に対して内輪１２が１回転する構成にされている（なお、エンジンの回転数に内輪１２の回転数が比例する構成であればよい）。
【００１６】
内輪１２は、円筒状の外輪１４内に同軸上に配置されており、外輪１４は、回転不能に固定されている。外輪１４には、円筒状の外輪本体１６が設けられており、外輪本体１６の外周全体は、補強部材としての樹脂製膜状のコーティング１８によって、被覆されている。これにより、外輪本体１６がコーティング１８によって補強されて、外輪１４の剛性が高くされることで、外輪１４の振動が低減されている。
【００１７】
内輪１２と外輪１４との間には、球状（円柱状であってもよい）の転動体２０が複数（図１（Ａ）では１２個）配置されており、転動体２０は、内輪１２の外周面と外輪１４の内周面とに接触されている。
【００１８】
内輪１２と外輪１４との間には、円環板状の保持器２２が回転可能に設けられており、保持器２２は、複数の転動体２０を回転可能に保持すると共に、複数の転動体２０を内輪１２と外輪１４との間の周方向に沿って等間隔に配置している。
【００１９】
これにより、外輪１４が複数の転動体２０を介して内輪１２を回転可能に支持しており、内輪１２が回転される際には、複数の転動体２０が、回転されると共に、保持器２２と共に内輪１２と外輪１４との間を公転されて、転動される。
【００２０】
図１（Ｂ）に詳細に示す如く、外輪１４の内周面（外輪本体１６の内周面）には、変位手段としての溝２４が所定数（図１（Ａ）では１個）形成されている。また、溝２４が複数設けられる場合には、複数の溝２４は外輪１４の周方向に沿って等間隔に配置される。
【００２１】
内輪１２が回転される際には、転動体２０が溝２４を通過する毎に、転動体２０の外輪１４側への変位量が大きくなる（変化する）ことで、内輪１２（回転軸）が大きく変位される。
【００２２】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００２３】
以上の構成の転がり軸受１０では、車両のエンジンの回転によって内輪１２が回転される際に、複数の転動体２０が、回転されると共に、保持器２２と共に内輪１２と外輪１４との間を公転されて、転動される。
【００２４】
ところで、車両の車内音は、車内音の強制力（車両の吸気系、排気系、エンジン振動及びエンジン放射音等）から車内音の伝達系を介して伝達される。
【００２５】
しかしながら、一般に、車内音の強制力が有する次数成分は限られており、車内音の伝達系の特性はエンジンの回転数に対してリニアに推移しない。また、エンジンの爆発音は、特定次数（例えば２次及び３次）の成分に山谷があり、エンジンの回転数に対してリニアに推移しない。さらに、車両のランブル感を出すためには、車内音のハーフ次成分が必要である。
【００２６】
ここで、転がり軸受１０では、外輪１４の内周面に、溝２４が所定数形成されており、エンジンの回転によって内輪１２が回転される際には、転動体２０が溝２４を通過する毎に、転動体２０の外輪１４側への変位量が大きくなることで、内輪１２（回転軸）が大きく変位される。
【００２７】
内輪１２の外径をＤ１とし、外輪１４の内径をＤ２とし、転動体２０の数をＺ個とし、内輪１２の１回転に対して外輪１４の任意の点を通る転動体２０の数をｎ次とすると、
ｎ＝｛Ｄ１／（Ｄ１＋Ｄ２）｝×Ｚ  ・・・・・式１
となる。
【００２８】
さらに、外輪１４における溝２４の数をｍ個とし、エンジンの回転次数をｗ次とすると、
ｗ＝ｎ×ｍ  ・・・・・式２
となる。
【００２９】
このため、ｗ（例えば８（次））を任意に選択して、ｎ（例えば８（次））及びｍ（例えば１（個））を式１及び式２により決定することで、エンジンの回転によって内輪１２が回転される際に、エンジン及び内輪１２の回転に同期したｗ次の振動が内輪１２（回転軸）に発生する。これにより、車内音の強制力の１つであるエンジン振動を任意の次数成分について増幅させることで、車内音に必要な次数成分を付与することができる。
【００３０】
しかも、転動体２０の直径や材質を変更したり転動体２０を不等間隔に配置しなくても、所定次数の振動を内輪１２（回転軸）に発生させることができる。
【００３１】
［第２の実施の形態］
図２の（Ａ）及び（Ｂ）には、本発明の第２の実施の形態に係る転がり軸受５０の主要部が断面図にて示されている。
【００３２】
本実施の形態に係る転がり軸受５０は、上記第１の実施の形態と、ほぼ同様の構成であるが、以下の点で異なる。
【００３３】
本実施の形態に係る転がり軸受５０では、外輪１４の内周面（外輪本体１６の内周面）に、上記第１の実施の形態における溝２４に代えて、変位手段としての図２（Ａ）に示す粗部５２が所定数区間形成されており、粗部５２の表面粗さは、高くされている。また、粗部５２が複数区間設けられる場合には、複数区間の粗部５２は外輪１４の周方向に沿って等間隔に配置される。
【００３４】
外輪１４の内周面（外輪本体１６の内周面）は、粗部５２以外の部分において、図２（Ｂ）に示す一般部５４にされており、一般部５４の表面粗さは、粗部５２に比し低くされている。
【００３５】
内輪１２が回転される際には、転動体２０が粗部５２を通過する毎に、外輪１４の内周面に対する転動体２０の接触面積が低下（変化）して、転動体２０の外輪１４側への変位量が大きくなる（変化する）ことで、内輪１２（回転軸）が大きく変位される。
【００３６】
このため、外輪１４における粗部５２の数をｍ区間とすると、上記第１の実施の形態における式１及び式２が成り立つ。
【００３７】
これにより、本実施の形態でも、上記第１の実施の形態と同様の作用及び効果を奏することができる。
【００３８】
［第３の実施の形態］
図３には、本発明の第３の実施の形態に係る転がり軸受６０の主要部が断面図にて示されている。
【００３９】
本実施の形態に係る転がり軸受６０は、上記第１の実施の形態と、ほぼ同様の構成であるが、以下の点で異なる。
【００４０】
図３に示す如く、本実施の形態に係る転がり軸受６０では、外輪１４の内周面に、上記第１の実施の形態における溝２４が形成されていない。
【００４１】
外輪１４には、変位手段としての低剛性部６２が所定数区間（図３では１区間）形成されており、低剛性部６２では、コーティング１８が設けられずに（外輪本体１６の外周がコーティング１８によって被覆されずに）、剛性が低くされている。また、低剛性部６２が複数区間設けられる場合には、複数区間の低剛性部６２は外輪１４の周方向に沿って等間隔に配置される。
【００４２】
内輪１２が回転される際には、転動体２０が低剛性部６２を通過する毎に、転動体２０の外輪１４側への変位量が大きくなる（変化する）ことで、内輪１２（回転軸）が大きく変位される。
【００４３】
このため、外輪１４における低剛性部６２の区間数をｍ区間とすると、上記第１の実施の形態における式１及び式２が成り立つ。
【００４４】
これにより、本実施の形態でも、上記第１の実施の形態と同様の作用及び効果を奏することができる。
【００４５】
なお、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、それぞれ外輪１４の内周面に溝２４及び粗部５２を設けた構成とすると共に、上記第３の実施の形態では、外輪１４に低剛性部６２を設けた構成としたが、内輪１２の外周面及び外輪１４の内周面の少なくとも一方に溝２４や粗部５２を設けた構成や、内輪１２及び外輪１４の少なくとも一方に低剛性部６２を設けた構成であればよい。
【００４６】
［第４の実施の形態］
図４には、本発明の第４の実施の形態に係る転がり軸受７０の主要部が断面図にて示されている。
【００４７】
本実施の形態に係る転がり軸受７０は、上記第１の実施の形態と、ほぼ同様の構成であるが、以下の点で異なる。
【００４８】
図４に示す如く、本実施の形態に係る転がり軸受７０では、外輪１４の内周面に、上記第１の実施の形態における溝２４が形成されていない。
【００４９】
複数の転動体２０のうち所定数（図４では４個）の転動体２０Ａは、諸元が変更されている。具体的には、所定数の転動体２０Ａは、設けられない（抜き取られる）か、剛性を変更されるか、又は、外径を小さくされるかにされている。また、諸元が変更された転動体２０Ａが複数設けられる場合には、複数の転動体２０Ａは内輪１２と外輪１４との間の周方向に沿って等間隔に配置される。
【００５０】
内輪１２が回転されて、諸元が変更された所定数の転動体２０Ａが内輪１２と外輪１４との間の周方向における任意の位置を通過する際に、内輪１２（回転軸）が大きく変位される。
【００５１】
ここで、内輪１２の外径をＤ１とし、外輪１４の内径をＤ２とし、転動体２０の公転次数（公転周期）をＮ次（内輪１２の１回転に対して転動体２０がＮ公転する）とすると、
Ｎ＝Ｄ１／（Ｄ１＋Ｄ２）  ・・・・・式３
となる。
【００５２】
さらに、外輪１４における溝２４の数をＭ個とし、エンジンの回転次数をＷ次とすると、
Ｗ＝Ｎ×Ｍ  ・・・・・式４
となる。
【００５３】
このため、Ｗ（例えば２（次））を任意に選択して、Ｎ（例えば０．５（次））及びＭ（例えば４（個））を式３及び式４により決定することで、エンジンの回転によって内輪１２が回転される際に、エンジン及び内輪１２の回転に同期したＷ次の振動が内輪１２（回転軸）に発生する。これにより、車内音の強制力の１つであるエンジン振動を任意の次数成分について増幅させることで、車内音に必要な次数成分を付与することができる。
【００５４】
なお、上記第１の実施の形態〜第４の実施の形態では、外輪１４が回転不能にされて内輪１２が外輪１４に対して相対回転される構成としたが、内輪１２が回転不能にされて外輪１４が内輪１２に対して相対回転される構成や、内輪１２と外輪１４とが回転されて互いに相対回転される構成としてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１０    転がり軸受
１２    内輪
１４    外輪
２０    転動体
２０Ａ  転動体
２４    溝（変更手段）
５０    転がり軸受
５２    粗部（変更手段）
６０    転がり軸受
６２    低剛性部（変更手段）
７０    転がり軸受
【図１】
2010210075.tif 000003
【図２】
2010210075.tif 000004
【図３】
2010210075.tif 000005
【図４】
2010210075.tif 000006