(57)【要約】【課題】クリープ防止機能を十分に発揮でき、ハウジングへの圧入荷重が過大とならないクリープ防止転がり軸受を提供することである。【解決手段】外輪２の環状溝６にハウジング１０との間に半径方向の締め代δを持たせて装着される樹脂製のバンド７の合計幅と、これらのバンド７の装着時の締め代δとの積を、０．０５〜０．１３ｍｍ２の範囲に規定することにより、クリープ防止機能を十分に発揮でき、かつ、ハウジング１０への圧入荷重が過大とならないようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼よりも線膨張係数が大きい金属で形成されたハウジングに内嵌され、鋼で形成された外輪の外径面に円周方向へ延びる環状溝を設けて、この環状溝に樹脂で形成された１本または複数本のバンドを、前記ハウジングとの間に半径方向の締め代を持たせて装着したクリープ防止転がり軸受において、前記バンドの合計幅（ｍｍ）と、これらのバンドの装着時の前記ハウジングとの間の半径方向の締め代（ｍｍ）との積を、０．０５〜０．１３ｍｍ２の範囲に規定したことを特徴とするクリープ防止転がり軸受。
【請求項２】
前記バンドの個別の幅寸法を１ｍｍ以上とした請求項１に記載のクリープ防止転がり軸受。
【請求項３】
前記環状溝の少なくとも一方の溝底コーナ部に隅肉部を設け、この溝底コーナ部に嵌め込まれる前記バンドの内径側コーナ部に面取り部を設けた請求項１または２に記載のクリープ防止転がり軸受。
【請求項４】
前記バンドを装着する環状溝を軸受中心の両側の２箇所に設け、前記隅肉部を軸受中心側の溝底コーナ部に設けた請求項３に記載のクリープ防止転がり軸受。
【請求項５】
前記転がり軸受を前記外輪の内径面に円弧状の軌道溝が形成された玉軸受として、前記２箇所の環状溝を前記円弧状の軌道溝中心の両側に設け、前記外輪の軸受中心側の溝底コーナ部と前記軌道溝間の最小肉厚を１ｍｍ以上とした請求項４に記載のクリープ防止転がり軸受。
【請求項６】
前記転がり軸受が１５０℃以上となる環境で使用されるものであり、前記バンドを形成する樹脂をポリアミド９Ｔとした請求項１乃至５のいずれかに記載のクリープ防止転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングに内嵌される外輪のクリープを防止するクリープ防止転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
オルタネータ等の自動車用補機のハウジングには、軽量化のためにアルミニウム、マグネシウム、またはこれらの一方もしくは両方の合金等の比重が軽い軽金属で形成されたものがある。これらの軽金属は、いずれも鋼よりも線膨張係数が大きい。このような線膨張係数が大きい金属で形成されたハウジングに内嵌され、外輪が鋼で形成された転がり軸受では、ハウジングと外輪の熱膨張差に伴う締め代の低下によって、外輪が少しずつ回転するクリープが発生する。特に、オルタネータ等に使用される転がり軸受のように、運転時の環境が１５０℃以上となり、停止時と運転時の環境温度の差が大きくなるものでは、クリープが発生しやすくなる。
【０００３】
このようなクリープを防止するクリープ防止転がり軸受には、外輪の外径面に円周方向へ延びる環状溝を設け、この環状溝に樹脂で形成されたバンドを装着し、この樹脂製バンドとハウジングとの間に半径方向の締め代を持たせたものが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
前記バンドを形成する樹脂には、ポリアミド９Ｔ（ＰＡ９Ｔ）、ポリアミド１１（ＰＡ１１）、ポリアミド６６（ＰＡ６６）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−３１４６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されたように、樹脂製のバンドの締め代でクリープを防止するクリープ防止転がり軸受は、ハウジングの熱膨張を見込んで、バンドを装着する際のハウジングとの締め代を大きくする必要があるが、締め代が大き過ぎるとハウジングに圧入する圧入荷重が過大となり、組み付けが困難になるとともに、バンドが切断する恐れもある。また、締め代が小さ過ぎる場合は、クリープ防止機能を十分に発揮できなくなる。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、クリープ防止機能を十分に発揮でき、ハウジングへの圧入荷重が過大とならないクリープ防止転がり軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、鋼よりも線膨張係数が大きい金属で形成されたハウジングに内嵌され、鋼で形成された外輪の外径面に円周方向へ延びる環状溝を設けて、この環状溝に樹脂で形成された１本または複数本のバンドを、前記ハウジングとの間に半径方向の締め代を持たせて装着したクリープ防止転がり軸受において、前記バンドの合計幅（ｍｍ）と、これらのバンドの装着時の前記ハウジングとの間の半径方向の締め代（ｍｍ）との積を、０．０５〜０．１３ｍｍ２の範囲に規定した構成を採用した。
【０００９】
本発明者らは、後の表１に示すように、外輪の環状溝に装着されるバンドの合計幅と、これらのバンドの装着時のハウジングとの間の半径方向の締め代との組み合わせを種々変化させて、回転試験機のアルミニウム合金で形成したハウジングに圧入し、圧入時の圧入荷重を測定するとともに、圧入後に内輪を回転させる軸受回転試験を行い、運転中の温度上昇に伴うクリープの発生の有無を調査した。これらの試験結果に基づいて、クリープが発生せず、ハウジングへの圧入荷重も過大とならないように、バンドの合計幅と、これらのバンドの装着時のハウジングとの間の半径方向の締め代との積を０．０５〜０．１３ｍｍ２の範囲に規定した。
【００１０】
前記バンドの個別の幅寸法は１ｍｍ以上とするのが好ましい。バンドの個別の幅寸法を１ｍｍ未満とすると、外輪の環状溝の幅寸法も小さくする必要があり、溝の加工が困難になるからである。
【００１１】
前記環状溝の少なくとも一方の溝底コーナ部に隅肉部を設け、この溝底コーナ部に嵌め込まれる前記バンドの内径側コーナ部に面取り部を設けることにより、バンドを環状溝に嵌め込みやすくすることができる。
【００１２】
前記環状溝を軸受中心の両側の２箇所に設け、前記隅肉部を軸受中心側の溝底コーナ部に設けることにより、外輪をバランスよくハウジングに支持することができ、バンドの嵌め込み先端側に面取り部を設ける場合は、バンドを環状溝により嵌め込みやすくすることができる。
【００１３】
前記転がり軸受を前記外輪の内径面に円弧状の軌道溝が形成された玉軸受とし、前記２箇所の環状溝を前記円弧状の軌道溝中心の両側に設け、前記外輪の軸受中心側の溝底コーナ部と前記軌道溝間の最小肉厚を１ｍｍ以上とすることにより、外輪の強度を確保して、バランスよくハウジングに支持することができる。
【００１４】
前記転がり軸受が１５０℃以上となる環境で使用されるものである場合は、前記バンドを形成する樹脂を耐熱性の優れたポリアミド９Ｔとするとよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のクリープ防止転がり軸受は、外輪の環状溝にハウジングとの間に締め代を持たせて装着される樹脂製のバンドの合計幅（ｍｍ）と、これらのバンドの装着時のハウジングとの間の半径方向の締め代（ｍｍ）との積を、０．０５〜０．１３ｍｍ２の範囲に規定したので、クリープ防止機能を十分に発揮でき、かつ、ハウジングへの圧入荷重が過大とならないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ａはクリープ防止転がり軸受の実施形態を示す一部省略縦断面図、ｂはａの樹脂製バンドの装着部分を拡大して示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。 このクリープ防止転がり軸受は１５０℃以上となる環境で使用されるものであり、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、内輪１と外輪２が高炭素クロム軸受鋼ＳＵＪ２（線膨張係数αＲ＝１．２５×１０−５／Ｋ）で形成されて、これらの円弧状の軌道溝１ａ、２ａ間に複数のボール３が保持器４に保持され、両端部がシール部材５でシールされた深溝玉軸受であり、アルミニウム合金（線膨張係数αＨ＝２．１８×１０−５／Ｋ）で形成されたハウジング１０の内径面に内嵌される外輪２の外径面に、軸受中心に設けられた軌道溝２ａの両側の２箇所で円周方向へ延びる同じ幅の環状溝６が設けられ、各環状溝６にＰＡ９Ｔで形成された２本のバンド７が、ハウジング１０との間に半径方向の締め代を持たせて装着されている。
【００１８】
前記２本の各バンド７は、ハウジング１０との間に半径方向の締め代δを持たせるために、外輪２の外径面から突出し、各環状溝６を充満するように装着されており、その幅Ｗは環状溝６の幅と等しくなっている。また、各環状溝６の軸受中心側の溝底コーナ部にはＲ形状の隅肉部６ａが設けられ、この隅肉部６ａが設けられた溝底コーナ部に嵌め込まれたバンド７の内径側コーナ部には、隅肉部６ａと等しいか少し小さいＲ形状の面取り部７ａが設けられている。なお、隅肉部６ａが設けられた溝底コーナ部と軌道溝２ａ間の最小肉厚は１ｍｍ以上とされている。
【実施例】
【００１９】
表１に示すように、上述した２本のバンドを装着した深溝玉軸受を、バンドの幅Ｗとハウジングとの間の半径方向の締め代δの組み合わせを種々変化させて、回転試験機のアルミニウム合金で形成したハウジングに圧入し、圧入時の圧入荷重を測定するとともに、圧入後に内輪を回転させる軸受回転試験を行い、運転中の温度上昇に伴うクリープの発生の有無を調査した。各深溝玉軸受の寸法は、内径８ｍｍ、外径２３ｍｍ、幅１４ｍｍとした。また、ハウジングへの圧入は室温で行い、圧入速度は４２０ｍｍ／分とした。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
表１に、これらの圧入荷重の測定結果とクリープ発生の有無の調査結果を併せて示す。これらの結果より、２本のバンドの合計幅２Ｗと締め代δとの積を、本発明で規定した０．０５〜０．１３ｍｍ２の範囲とした実施例１〜３のものは、いずれも圧入荷重が１４００Ｎ以下で無理なく圧入でき、クリープも発生しなかった。これに対して、バンドの合計幅２Ｗと締め代δとの積を上記範囲よりも小さくした比較例１のものはクリープが発生し、上記範囲よりも大きくした比較例２のものは、圧入荷重が１４００Ｎを超え、圧入時にバンドが切断した。
【００２２】
上述した実施形態では、外輪の２箇所の環状溝に２本の樹脂製バンドを装着した深溝玉軸受としたが、本発明に係るクリープ防止転がり軸受は、アンギュラ玉軸受やころ軸受等の他のタイプの転がり軸受にも適用することができ、樹脂製バンドの装着本数も１本または３本以上とすることもできる。
【００２３】
上述した実施形態では、樹脂製のバンドをＰＡ９Ｔで形成したが、バンドはＰＡ１１、ＰＡ６６、ＰＢＴ等で形成することもできる。また、ハウジングを形成する金属は、線膨張係数が鋼よりも大きいものであればよく、アルミニウム、マグネシウム、マグネシウム合金、アルミマグネシウム合金等とすることもできる。
【符号の説明】
【００２４】
１  内輪
２  外輪
１ａ、２ａ  軌道溝
３  ボール
４  保持器
５  シール部材
６  環状溝
６ａ  隅肉部
７  バンド
７ａ  面取り部
１０  ハウジング
【図１】
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