(57)【要約】【課題】  より高い使用温度域においても、クリープの発生を防止することができる転がり軸受の取付構造を提供する。【解決手段】  本発明の転がり軸受の取付構造は、外輪１１の外周面１１ａに、径方向に凹む溝部１６が形成されている。溝部１６には、外輪１１の外周面１１ａをプーリ本体２の内周面４ａに対して付勢する板ばね１７が設けられている。プーリ本体２の内周面４ａと、溝部１６とによって画定される内部空間Ｋには、溝部１６の底面１６ｂと、プーリ本体２の内周面４ａの対向面４ａ１との間に介在することで、底面１６ｂ及び対向面４ａ１を互いに離間する方向に付勢する板ばね１７が設けられている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側部材の軸受取付孔に内嵌される転がり軸受の取付構造であって、
前記転がり軸受の外輪外周面には、当該外周面に対して径方向に凹む溝部が形成されており、
前記軸受取付孔の内周面と、前記溝部とによって画定される内部空間には、前記溝部の底面と、前記軸受取付孔の内周面の内の前記底面に対向している対向面との間に介在することで、前記底面及び前記対向面を互いに離間する方向に付勢する板ばねが設けられていることを特徴とする転がり軸受の取付構造。
【請求項２】
前記対向面を付勢する前記板ばねの付勢部が、前記対向面に設けられた径方向外側に凹む凹部に係合している請求項１に記載の転がり軸受の取付構造。
【請求項３】
前記溝部、及び前内部空間に設けられた板ばねは、前記転がり軸受の軸方向に沿って延びている請求項１又は２に記載の転がり軸受の取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジング等に組み込まれる転がり軸受の取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、アルミニウム合金等のハウジングに組み込まれて用いられる転がり軸受には、高温環境下で使用されることにより生じるクリープを防止するために種々の対策が施されている。
クリープはハウジングと転がり軸受との間の熱膨張係数の相違に起因しており、クリープを防止するために、例えば、外輪外周面に設けられた樹脂製の環状部材をハウジングとの間に介在させた状態で当該ハウジングに組み込む転がり軸受の取付構造が提案されている。このような転がり軸受の取付構造では、前記環状部材がハウジングよりも大きく熱膨張することにより、熱膨張係数の相違による互いの膨張変形量の差を補間し、転がり軸受の外輪が前記ハウジング内で空転するのを防止している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２８７０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、上記転がり軸受が用いられる装置、例えば自動車のエンジン周りに設けられたオルタネータ等の補機類においては、軽量化やコンパクト化等、より高い性能が要求されており、それに伴って、その使用温度域も高くなる傾向にある。このため、このような装置に用いられる転がり軸受においても、より高い使用温度域でのクリープ防止性能の向上が求められていた。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、より高い使用温度域においても、クリープの発生を防止することができる転がり軸受の取付構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明は、外側部材の軸受取付孔に内嵌される転がり軸受の取付構造であって、前記転がり軸受の外輪外周面には、当該外周面に対して径方向に凹む溝部が形成されており、前記軸受取付孔の内周面と、前記溝部とによって画定される内部空間には、前記溝部の底面と、前記軸受取付孔の内周面の内の前記底面に対向している対向面との間に介在することで、前記底面及び前記対向面を互いに離間する方向に付勢する板ばねが設けられていることを特徴としている。
【０００６】
上記のように構成された転がり軸受の取付構造によれば、溝部の底面及び対向面を互いに離間する方向に付勢する板ばねが内部空間に設けられているので、転がり軸受の使用温度に関わらず、外輪外周面及び外側部材の内周面が共に板ばねによって付勢される。このため、当該転がり軸受が高温下で使用され、外輪と外側部材との間で膨張変形量に差が生じたとしても、板ばねが外輪外周面及び外側部材の内周面を付勢することで生じる摩擦力によって、当該外輪が外側部材との間で空転するのを防止できる。この結果、高い使用温度域においてもクリープの発生を防止することができる。
【０００７】
上記転がり軸受の取付構造において、前記対向面を付勢する前記板ばねの付勢部が、前記対向面に設けられた径方向外側に凹む凹部に係合していることが好ましい。
この場合、板ばねの付勢によって生じる摩擦力に加え、板ばねが軸受取付孔の内周面に設けられた凹部に係合することによって、外輪と外側部材との間に生じる相対回転を規制することができる。これにより、クリープの発生をより効果的に防止することができる。
【０００８】
さらに、前記溝部、及び前内部空間に設けられた板ばねは、軸方向に沿って延びるように形成されていることが好ましい。
この場合、板ばねが軸方向に沿って延びているので、当該板ばねの長手方向を、転がり軸受を外側部材に内嵌する際の挿入方向と一致させることができる。この結果、板ばねが、外輪と外側部材との間の軸方向への相対移動を阻害するのを抑制することができ、転がり軸受の外輪側に板ばねを固定し、当該転がり軸受を軸受取付孔の内周面へ内嵌するのを容易とすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の転がり軸受の取付構造によれば、より高い使用温度域においても、クリープの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る転がり軸受の取付構造を適用したプーリ装置の構成を示す部分断面図である。
【図２】図１中、ＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。
【図３】弾性変形していない自由状態にある板ばねを示す部分断面図である。
【図４】本発明の第二の実施形態に係る転がり軸受の取付構造を適用したプーリ装置の構成を示す部分断面図である。
【図５】図４中、Ｖ−Ｖ線矢視断面図である。
【図６】他の実施形態に係る転がり軸受の取付構造を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第一の実施形態に係る転がり軸受の取付構造を適用したプーリ装置の構成を示す部分断面図である。
図１中、プーリ装置１は、自動車のエンジン周りに設けられたオルタネータ（図示せず）に用いられるものであり、駆動用のベルト（図示せず）が巻き掛けられるベルト巻掛部（図示せず）を外径側に有しているプーリ本体２と、プーリ本体２の内周側に内嵌固定されている転がり軸受１０とを備えている。
【００１２】
プーリ本体２は、アルミニウム合金によって形成された部材であり、円板部３と、円筒部４とにより有底筒状に形成されている。円板部３には、前記オルタネータの入力軸（図示せず）が一体回転可能に固定される。円筒部４の内周面４ａには、上述の転がり軸受１０が内嵌されている。つまり、プーリ本体２は、転がり軸受１０が内嵌される外側部材を構成しており、円筒部４の内周側は、転がり軸受１０の軸受取付孔を構成している。
【００１３】
転がり軸受１０は、円筒部４の内周面４ａに内嵌されている外輪１１と、外輪１１の内周側に同心に配置されている内輪１２と、内外輪１１，１２間に転動自在に介在している転動体としての複数の玉１３と、複数の玉１３を周方向に等間隔に保持する保持器１４と、外輪１１の内周面端部に固定され内外輪１１，１２両端の環状開口を塞ぐ一対のシールド板１５とを備えている。
【００１４】
内輪１２は、軸受鋼あるいは機械構造用合金鋼等を用いて形成された環状部材であり、その内周面１２ａが前記オルタネータのケーシングから突出した円筒状の支持部（図示せず）に外嵌されることで、前記オルタネータのケーシングに固定されている。
外輪１１も内輪１２と同様、軸受鋼あるいは機械構造用合金鋼等を用いて形成された環状部材であり、外周面１１ａが円筒部４の内周面４ａに内嵌されることで、プーリ本体２に一体回転可能に固定されている。また、外周面１１ａには、径方向内側に凹む溝部１６が周方向に沿って形成されており、この溝部１６内には、板ばね１７が固定されている。この板ばね１７については、後に詳述する。
【００１５】
複数の玉１３は、軸受鋼等によって形成された部材であり、内外輪１１，１２の間に介在することで当該内外輪１１，１２は相対回転自在である。
上記構成の転がり軸受１０は、内輪１２が前記オルタネータのケーシングに固定される固定輪、外輪１１がプーリ本体２に固定された回転輪であり、前記入力軸が一体回転可能に固定されるプーリ本体２を前記オルタネータのケーシングに対して回転自在に支持する。
【００１６】
図２は、図１中、ＩＩ−ＩＩ線矢視一部断面図である。図２及び図１も参照して、外輪１１の外周面１１ａに形成された溝部１６は、周方向に沿って延びるように形成されており、プーリ本体２の円筒部４の内周面４ａとによって、外輪１１とプーリ本体２との間に形成された内部空間Ｋを画定している。
また、溝部１６の周方向一端側の壁面には、周方向に凹む凹部１６ａが形成されている。この凹部１６ａは、溝部１６の底面１６ｂに沿って周方向に凹んでおり、上記板ばね１７の一端部が底面１６ｂに当接した状態で固定されている。
【００１７】
板ばね１７は、一端部が溝部１６に固定された状態で内部空間Ｋ内に設けられており、溝部１６に沿って周方向に沿って延びるように形成されている。
板ばね１７の一端部１７ａは折り返されており、溝部１６内に形成された凹部１６ａに圧入固定されている。また、他端部１７ｂは、先端が曲面となるように曲げ加工されており、プーリ本体２の円筒部４の内周面４ａに当接している。
板ばね１７は、弾性変形した状態で、溝部１６の底面１６ｂと、円筒部４の内周面４ａにおいて底面１６ｂに対向している対向面４ａ１との間に当接介在することで、底面１６ｂ及び対向面４ａ１を互いに離間する方向に付勢している。
【００１８】
図３は、弾性変形していない自由状態にある板ばね１７を示す部分断面図である。図３に示すように、板ばね１７は、弾性変形していない自由状態においては、他端部１７ｂが外輪１１の外周面１１ａから径方向外側に突出するように形成されている。
転がり軸受１０をプーリ本体２の内周面４ａに内嵌する際には、図３中の破線に示すように、板ばね１７を径方向内側に押圧して弾性変形させ、板ばね１７を溝部１６内に収納する。そして、板ばね１７を溝部１６内に収納した状態で、転がり軸受１０をプーリ本体２の内周面４ａに内嵌する。
【００１９】
以上のようにして、自由状態で他端部１７ｂが外周面１１ａから径方向外側に突出する板ばね１７は、径方向内側に押圧された状態で、プーリ本体２の内周面４ａ内に配置される。これにより、板ばね１７は、内部空間Ｋ内に配置されるとともに、その他端部１７ｂは、板ばね１７自身の弾性的な復元力によって内周面４ａの対向面４ａ１に当接し、底面１６ｂ及び対向面４ａ１を互いに離間する方向に付勢する（図２参照）。
【００２０】
上記のように構成された転がり軸受の取付構造によれば、溝部１６の底面１６ｂ及びプーリ本体２の対向面４ａ１を互いに離間する方向に付勢する板ばね１７が内部空間Ｋに設けられているので、転がり軸受１０の使用温度に関わらず、外輪１１の外周面１１ａ及びのプーリ本体２の内周面４ａが共に板ばね１７によって付勢される。このため、当該転がり軸受１０が高温下で使用され、外輪１１とプーリ本体２との間で膨張変形量に差が生じたとしても、板ばね１７が外輪１１の外周面１１ａ及びプーリ本体２の内周面４ａを付勢することで生じる摩擦力によって、当該外輪１１がプーリ本体２との間で空転するのを防止できる。この結果、高い使用温度域においてもクリープの発生を防止することができる。
【００２１】
また、上記実施形態において、プーリ本体２の内周面４ａには、転がり軸受１０を内嵌する際にプーリ本体２内の空気を抜くため空気抜き溝４ａ２が形成されている。この空気抜き溝４ａ２は、軸方向に沿って、径方向外側に凹むように形成されている。
板ばね１７は、対向面４ａ１を付勢する付勢部としての他端部１７ｂが空気抜き溝４ａ２に係合した状態で底面１６ｂと対向面４ａ１との間に介在している。
このため、本実施形態では、板ばね１７の付勢によって生じる摩擦力に加え、板ばね１７の一端部１７ａが外輪１１の溝部１６に固定されかつ他端部１７ｂが空気抜き溝４ａ２に係合することによって、外輪１１とプーリ本体２との間に生じる相対回転を規制することができ、クリープの発生をより効果的に防止することができる。
【００２２】
図４は、本発明の第二の実施形態に係る転がり軸受の取付構造が適用されたプーリ装置の構成を示す部分断面図であり、図５は、図４中、Ｖ−Ｖ線矢視断面図である。なお、図４及び図５においては、プーリ本体２及び外輪１１の要部を示している。
本実施形態と、第一の実施形態との相違点は、外輪１１の溝部１６が軸方向に沿って延びるように形成され、板ばね１７がその溝部１６に沿って軸方向に延びるように形成されている点である。その他の点については、第一の実施形態と同様なので、説明を省略する。
【００２３】
図において、外輪１１の外周面１１ａに形成された溝部１６は、上述のように、軸方向に沿って延びるように形成されており、その軸方向一端側の壁面には、軸方向に凹む凹部１６ａが形成されている。この凹部１６ａは、溝部１６の底面１６ｂに沿って軸方向に凹んでおり、板ばね１７の一端部１７ａが底面１６ｂに当接した状態で固定されている。
また、外輪１１は、溝部１６が、プーリ本体２の円筒部４の内周面４ａに形成されている空気抜き溝４ａ２の周方向の位置と一致するように、プーリ本体２に内嵌されている。
【００２４】
上述の溝部１６とプーリ本体２の内周面４ａとによって画定される内部空間Ｋに配置されている板ばね１７は、上述のように、溝部１６に沿って軸方向に延びるように形成されている。
板ばね１７の他端部１７ｂは、プーリ本体２の空気抜き溝４ａ２の溝面４ａ３に当接し係合している。このため、上記第一の実施形態と同様、板ばね１７がプーリ本体２に係合することによって、外輪１１とプーリ本体２との間に生じる相対回転を規制することができる。
【００２５】
板ばね１７は、本実施形態においても、弾性変形していない自由状態においては、他端部１７ｂが外輪１１の外周面１１ａから径方向外側に突出するように形成されている。このため、転がり軸受１０をプーリ本体２に内嵌した状態の板ばね１７は、弾性変形した状態で、溝部１６の底面１６ｂと、円筒部４の内周面４ａにおいて底面１６ｂに対向している対向面となる空気抜き溝４ａ２の溝面４ａ３との間に当接介在しており、底面１６ｂ及び溝面４ａ３を互いに離間する方向に付勢している。
【００２６】
本実施形態の転がり軸受の取付構造によれば、板ばね１７が軸方向に沿って延びているので、当該板ばね１７の長手方向を、転がり軸受１０をプーリ本体２に内嵌する際の挿入方向と一致させることができる。この結果、板ばね１７が、外輪１１とプーリ本体２との間の軸方向への相対移動を阻害するのを抑制することができ、外輪１１に板ばね１７が固定された転がり軸受１０をプーリ本体２の内周面４ａへ内嵌するのを容易とすることができる。
【００２７】
また、本実施形態では、転がり軸受１０をプーリ本体２に内嵌する際に、外輪１１に固定された板ばね１７の一端部１７ａ側から内周面４ａ側に内嵌するように構成されている。このため、他端面１７ｂが外周面１１ａから径方向外側に突出する板ばね１７は、内周面４ａに当接し径方向内側に押圧されて序々に弾性変形し、溝部１６内に収納され、溝部１６の底面１６ｂと、空気抜き溝４ａ２の溝面４ａ３との間に介在する。
このように、本実施形態では、転がり軸受１０をプーリ本体２の内周面４ａに内嵌するのに伴って、当該板ばね１７が押圧されて溝部１６内へ収納されるので、弾性変形していない自由状態において外周面１１ａから径方向外側に突出する板ばね１７を事前に押圧して弾性変形させた状態とせずとも、転がり軸受１０のプーリ本体２の内周面４ａへ内嵌することができる。
【００２８】
また、本実施形態の転がり軸受１０においては、板ばね１７の他端部１７ｂが、プーリ本体２の空気抜き溝４ａ２の溝面４ａ３に当接するように構成したが、例えば、図６に示すように、中央が径方向に突出するように板ばね１７を湾曲させて設けることもできる。
図６中の板ばね１７は、その両端が底面１６ｂに当接した状態で外輪１１に形成された溝部１６の軸方向両側の壁面に固定されている。また、板ばね１７は、弾性変形した状態で、中央付近の湾曲突出部１７ｃが空気抜き溝４ａ２の溝面４ａ３に当接しており、底面１６ｂ及び溝面４ａ３を互いに離間する方向に付勢している。
この場合、板ばね１７は、両端が固定された状態で、溝部１６の底面１６ｂと、空気抜き溝４ａ２の溝面４ａ３との間に介在して両面１６ｂ，４ａ３を離間するので、板ばね１７は、より強い力で底面１６ｂ及び溝面４ａ３を付勢することができる。この結果、付勢することによる摩擦力を高めることができ、より効果的にクリープの発生を防止することができる。
【００２９】
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。上記各実施形態では、本発明の転がり軸受の取付構造を、自動車エンジン用のオルタネータに用いられるプーリ装置に適用した場合を例示したが、外輪がアルミニウム合金のハウジングに固定されて用いられるトランスミッション内の回転シャフトを支持するための軸受等、外輪をアルミニウム合金の部材に内嵌して用いる軸受に対して適用することができる。
また、上記第一の実施形態において、周方向に沿って延びるように形成されて内部空間Ｋ内に設けられた板ばね１７は、一端部を溝部１６に固定して他端部１７ｂを対向面４ａ１に当接させるように設けたが、図６に示した板ばね１７と同様、両端を底面１６ｂに当接した状態で溝部１６の周方向両側の壁面に固定し、当該板ばね１７の中央を径方向に突出させて対向面４ａ１に当接させるように構成することもできる。
【符号の説明】
【００３０】
２      プーリ本体（外側部材）  ４ａ    内周面          ４ａ１  対向面
４ａ２  空気抜き溝（凹部）      ４ａ３  溝面（対向面）  １０    転がり軸受
１１    外輪                    １１ａ  外周面          １２    内輪
１３    玉（転動体）            １６    溝部            １６ｂ  底面
１７    板ばね                  Ｋ      内部空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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