(57)【要約】【課題】  軸受に大きなトルクや荷重が加わった場合でも、外輪の回り止めが可能な転がり軸受を備えた軸受装置を提供すること。【解決手段】  軸に外嵌される内輪２とハウジング４に内嵌した外輪１との間に、保持器１０を介して転動体３を挟持した転がり軸受を備えた軸受装置であって、外輪１とハウジング４、又は内輪２と軸の各圧接面の所定位置に、断面が凹形状で軸受外側に開口し、キー７によって外輪１又は内輪２を回り止めするためのキー溝５が各々形成されており、キー溝５の各すみＲ部には挿入したキー７の逃げ部６が形成されている。【選択図】  図１
2006194418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸に外嵌される内輪とハウジングに内嵌される外輪との間に、保持器によって周方向に所定の間隔を置いて支持された複数の転動体を挟持した転がり軸受を備えた転がり軸受装置において、
前記外輪とハウジング、又は前記内輪と軸の各圧接面の所定位置に、断面が凹形状で軸受外側に開口し、挿入したキーによって当該外輪又は内輪を回り止めするためのキー溝が各々形成されており、外輪又は内輪のキー溝の各すみR部には前記挿入したキーの逃げ部が形成されていることを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項２】
前記逃げ部を有するキー溝は、前記内輪の内径が３００ｍｍ以上ある転がり軸受の外輪又は内輪に設けられていることを特徴とする請求項１記載の転がり軸受装置。
【請求項３】
前記逃げ部を有するキー溝は、定圧予圧を負荷するためのスプリング穴が複数設けられた外輪に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複列スラスト円錐ころ軸受、円筒ころ軸受、深溝玉軸受、あるいは単列軸受等を含む、回転体を支持するための転がり軸受を具備した転がり軸受装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、円錐ころ軸受や円筒ころ軸受等の転がり軸受においては、軸受の組み込み性を考慮して、外輪外周面とハウジング内周面はすきま嵌めで組み立てられることが多い。しかし、この構成では、軸受に大きなトルクや荷重が加わった場合に、外輪も内輪と連動して回転しようとする。
【０００３】
これを防止するために、特許文献１に示すように、外輪外周面に設けた穴にピンを挿入しておき、このピンがハウジング側に設けた穴に嵌合することによってクリープ防止を行っている。
【特許文献１】実開平３―７８１３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の上記転がり軸受装置においては、軸受サイズが内径３００ｍｍを越えるような大型のころ軸受では、大きなトルクや荷重が加わると、上記のような構造では必ずしも外輪の回り止めに十分な掛止力を発揮できないので、外輪外周面及びハウジング内周面にキー溝を設け、この各々のキー溝にキーを挿入することによって外輪の回り止めの機能を持たせるという方式の開発が進められている。
【０００５】
例えば、図５及び図６に示すように、外輪１に設けられたキー溝５は、その断面が凹形状（溝深さａ、溝幅ｂ）ですみＲ部を有し、溝深さａが軸方向一端側に向かって徐々に浅くなる軸方向断面が直角三角形状のもので、ハウジング（図示しない）に軸受を取り付ける際、外輪１側面からキーを外輪１とハウジングのキー溝に挿入して固定する。この構成は、上述したピンを取り付ける方式より容易に、外輪１をハウジングに固定することができ、且つ大きなトルクや荷重を支えることができるので、外輪１の回り止めとして有効である。
【０００６】
しかし、軸受に大きなトルクや荷重が加わって外輪１のキー溝５に大きな負荷がかかった場合に、キー溝５のすみＲ部に高い応力が発生する可能性があるため、必要な大きさのキー溝を付けることができないという問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上述した従来の不都合を改善し、軸受に大きなトルクや荷重が加わった場合でも、外輪の回り止めが可能なキー溝を有する転がり軸受を備えた、簡単な構成の転がり軸受装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成するために、本発明では、軸に外嵌した内輪とハウジングに内嵌した外輪との間に、保持器によって周方向に所定の間隔を置いて支持された複数の転動体を挟持した転がり軸受を備えた転がり軸受装置において、前記外輪とハウジング、又は前記内輪と軸の各圧接面の所定位置に、断面が凹形状で軸受外側に開口し、挿入したキーによって当該外輪又は内輪を回り止めするためのキー溝が各々形成されており、外輪又は内輪のキー溝のすみＲ部には前記挿入したキーの逃げ部が形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、上記のように構成されているので、軸受に大きなトルクや荷重が加わった場合でも、キー溝に挿入したキーが外輪（又は内輪）を掛止することにより、外輪（又は内輪）の回り止めとして機能する。
【００１０】
また、キー溝に逃げ部を設けているので、外輪（又は内輪）に大きなトルクや荷重が加わった場合に、すみＲ部に発生する応力を緩和することができ、逃げ部を設けていない場合に比較して、発生する応力をより小さく抑えることができる。このため、外輪が、発生した応力によってすみＲ部から破損するといった不具合を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施形態を示す複列スラスト転がり軸受装置であって、（ａ）はキー溝が片側だけのもの、（ｂ）はキー溝が両側にあるものの軸方向断面図、図２は図１の転がり軸受の外輪を示す斜視図、図３は図２の外輪のキー溝を示す断面図である。
【００１３】
本発明の転がり軸受装置を、図１に示す複列スラスト転がり軸受を例として説明する。図１において、２つの外輪１、１と内輪２との間に、複数の円錐ころ３の列がそれぞれ保持器１０によって支持されつつ、回転自在に挟持されている。外輪１、１はハウジング４にすきま嵌めで内嵌されている。
【００１４】
外輪１、１のうち図１（ａ）で一方に、図１（ｂ）で双方に、図２にも示すように、外周面の一部にキー溝５が設けられており、このキー溝５に圧接対向するハウジング４の内周面には対応してキー溝４ａが設けられている。本実施形態において、キー溝４ａは後述するキー溝５と同じ溝幅で深さ均一の断面矩形溝である。
【００１５】
キー溝５は、図３にも示すように、その断面が凹形状で、その深さａは軸方向の軸受内側へ向かって徐々に浅くなるように、底面が傾斜して形成されている。その溝幅ｂは深さａに対して０.７ａの大きさ、その軸方向溝長さｃは深さａに対して０.８ａの大きさにそれぞれ設定されている。これらキー溝５の深さａ、溝幅ｂ、軸方向溝長さｃは、円錐ころ３の径の０.５〜１.５倍の範囲内で設定するのが好ましい。（但し、円錐ころ３の場合はその平均径、円筒ころの場合は直径である。）例えば、溝幅ｂを円錐ころ３の径より小さく設定した場合は、ころ３と外輪１の軌道面１ａとの軸方向の接触長さよりは大きくなるように設定する。要するに、キー溝５の大きさは、外輪１の強度が弱くなる程大き過ぎず、回り止めとしての機能を果たせなくなる程小さくならないようにする。
【００１６】
キー溝５の底面と側壁との隅部であるすみＲ部には、逃げ部６が形成されている。この逃げ部６の断面形状は略半円で、その径２Ｒと溝幅ｂとの関係が、Ｒ＝（１／５〜１／１０）・ｂとなるように設定する。また、その溝幅方向の逃げ量ｄと溝幅ｂとの関係、あるいは溝深さ方向の逃げ量ｅと溝幅ｂとの関係が、共に、ｄまたはｅ＝（１／１０〜１／５０）・ｂとなるように設定する。
【００１７】
ちなみに、このキー溝５に逃げ部６を形成しない状態で、図６に示したように、すみＲ部の半径Ｒは、例えばＲ＝（１／５〜１／１５）・ｂとなるように設定するので、逃げ部６のＲの方が大きくなっていることが分かる。
【００１８】
この外輪１をハウジング４内に組み込む際、図１に示すように、外輪１を、ハウジング４側に設けたキー溝４ａに外輪１側のキー溝５が対向して軸受外側に開口する形に位置合わせをしてこれに内嵌させた後、キー７をこれらキー溝４ａ，５に圧入で嵌め込むことにより外輪１をハウジング４に対して相対回転不可能の状態に固定する。
【００１９】
上記の構成において、外輪１のキー溝５とハウジング４のキー溝４ａに挿入したキー７により、外輪１はハウジング４に対して相対回転不可能の状態に固定されているので、特に、軸受サイズが内径３００ｍｍを越えるような大型の複列スラスト転がり軸受において、大きなトルクや荷重が加わった場合でも、キー７が内輪２に連れ回ろうとする外輪１を掛止し、これが外輪１の回り止めとして機能する。
【００２０】
また、外輪１のキー溝５のすみＲ部に逃げ部６を設けてすみＲ部をより大きくしているので、外輪１に大きなトルクや荷重が加わった場合に、すみＲ部に発生する応力を緩和することができ、逃げ部６を設けていない場合に比較して、発生する応力をより小さく抑えることができる。このため、外輪１が、発生した応力によってすみＲ部から破損するといった不具合を防止することができる。
【００２１】
図４はスプリング穴付きの外輪を示す斜視図である。
【００２２】
図１（ａ ）及び図４に示すように、外輪１の側面の周方向に、複数のスプリング穴８（この実施例では１５個）を等間隔に設けて、これに内嵌しハウジング側の側部材（図示無し）により押圧されるスプリング９により外輪１を定圧予圧する構成の転がり軸受を備えた転がり軸受装置に本発明を適用することもできる。この実施形態の場合、外輪１の強度は、スプリング穴８によって若干低下していることが考えられるので、特に、キー溝５の逃げ部６により、大トルク時や大荷重時に発生する応力の緩和を図ることが効果的である。
【００２３】
尚、図１（ａ ）に示す実施形態では、分かりやすく複列スラスト円錐ころ軸受の片側のみの外輪１にキー溝５を設けた例を示したが、図１（ｂ）に示すように、両方の外輪１にキー溝５を設けた構成とする方がより望ましい。また、これらの実施形態のように複列スラスト円錐ころ軸受に限らず、円筒ころ軸受、深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受、あるいは単列軸受にも適用することができる。
【００２４】
また、上述の実施形態では、キー溝５の逃げ部６は円弧形状としたが、これに限らず、円弧と直線の組み合わせ、楕円形状等、応力集中を緩和できる形状であれば他の形状であっても良い。又、キー溝５の溝方向は、軸方向としたが、外輪１の回り止めに有効であれば軸方向に平行でなくても良い。
【００２５】
さらに、上記実施形態では、キー７を挿入するキー溝４ａ,５を、ハウジング４に対する外輪１の回り止めに適用したが、これに限らず、軸に対する内輪２の回り止めに適用することもできる。この場合は、内輪２の内周面に設けたキー溝のすみＲ部に同様の逃げ部を設けるのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態を示す複列スラスト転がり軸受装置（ａ）キー溝片側（ｂ）キー溝両側の軸方向断面図である。
【図２】図１の転がり軸受の外輪を示す斜視図である。
【図３】図２の外輪のキー溝を示す正面図である。
【図４】スプリング穴付きの外輪を示す斜視図である。
【図５】キー溝付き外輪を示す斜視図である。
【図６】図５の外輪のキー溝を示す正面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１：外輪
２：内輪
３：円錐ころ
４：ハウジング
４ａ：キー溝（ハウジング側）
５：キー溝（外輪側）
６：逃げ部
７：キー
８：スプリング穴
９：スプリング
１０：保持器
【図１】
2006194418.tif 000003
【図２】
2006194418.tif 000004
【図３】
2006194418.tif 000005
【図４】
2006194418.tif 000006
【図５】
2006194418.tif 000007
【図６】
2006194418.tif 000008