(57)【要約】【課題】  軸方向の位置固定手段と予圧付与手段を兼ね備えた、玉軸受を提供して、部品調達やコストの問題を解決し、かつ、軸方向にコンパクトな玉軸受を提供する。【解決手段】  外輪と、内輪と、前記外内輪間に介装し、外内輪間の相対回転を可能にする玉とからなる玉軸受であって、外輪の外周面に円周方向溝を設け、前記円周方向溝に軸方向にばね力を有するばねワッシャーを装着したことにより課題の解決を図る。【選択図】    図１
2006046492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と、
内輪と、
前記外輪と前記内輪間に介装し、外内輪の相対回転を可能にする玉と、
からなる玉軸受において、
外輪の外周面に円周方向溝を設け、前記円周方向溝に軸方向にばね力を有するばねワッシャーを装着したことを特徴とする玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置固定手段と予圧付与手段を兼ね備えた玉軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、玉軸受をハウジングに取付ける場合、外輪に円周溝を設けて、該溝に一箇所が開口している止輪を取付け、ハウジングの内周に設けてある円周溝との両溝間に係合するように取付けて、玉軸受の軸方向の位置を固定する手段は周知である。
【０００３】
また、玉軸受は、軸受スキマ(半径方向および軸方向)をもたせたまま使用する場合(軸受スキマはプラススキマ)と、予圧を付与して使用する場合(軸受スキマはマイナススキマとなる)がある。１本の回転軸は２箇所で玉軸受によって支持されるが、後者の場合、例えば、ハウジングに取付けた玉軸受の外輪を１箇所では軸方向に位置を固定し、他の箇所では外輪に軸方向のばね力を与えて予圧を付与して支持系として支持剛性を高くしている場合が多い。
止輪によって玉軸受の軸方向の固定する手段は例えば特許文献１に提案されている。
また、玉軸受に予圧を付与する手段は、例えば特許文献２に開示されている。
【特許文献１】特開２００１−２０８０７７号公報
【特許文献２】特開２００３−５６５８１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、特許文献１は止輪による軸方向の位置固定手段のみが開示され、また、特許文献２はコイルばねによって外輪にばね力を加えて玉軸受に予圧を付与する手段が開示され、それぞれが別々に開示されているものである。これらの文献からでは、玉軸受に予圧を付与した支持系とした場合に、止輪とコイルばねの二つの部品を使用せねばならいので、コストや部品調達などの問題や、軸受とハウジングの組立て体として軸方向長さが長くなるという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、軸方向の位置固定手段と予圧付与手段とを兼ね備えた玉軸受を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
外輪と、
内輪と、
前記外輪と前記内輪間に介装し、外内輪の相対回転を可能にする玉と、
からなる玉軸受において、
外輪の外周面に円周方向溝を設け、前記円周方向溝に軸方向にばね力を有するばねワッシャーを装着したことを特徴とする玉軸受を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、軸方向の位置固定手段と予圧付与手段を兼ね備えた玉軸受を提供できるので、コスト、部品調達、組立体として軸方向長さが長くなるなどの問題を解決することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態に係わる玉軸受を図面を参照しつつ説明する。
【０００９】
(実施形態１)
図１、図２、および図３によって実施形態１の玉軸受を説明する。
図１は、本実施形態の玉軸受であり、中心線Ｘ−Ｘより上半分は、断面図である。
図２(ａ)は、本実施形態に係わるばねワッシャーの正面図を示し、(ｂ)は、(ａ)を矢視Ａ−Ａ から見た側面図である。  
【００１０】
図３の(ａ)は、本実施形態の玉軸受をハウジングおよび軸に取付けた場合の説明図であり、(ｂ)は(ａ)の破線部Ｃを示す拡大図である。
【００１１】
図１において、玉軸受Ｂは、内周面に内周軌道１ａを有し、外周面には円周方向に矩形溝１１を有する外輪１と、矩形溝１１に取付けられたばねワッシャーＲと、内周軌道１ａに対向する外周軌道２ａを有する内輪２と、外内輪間に介装されている玉３と、玉３を保持する保持器４とから構成されている。
【００１２】
ばねワッシャーＲ(図２(ａ)、(ｂ)、を参照)は、半径方向に扁平な矩形断面の線材を始点Ｓ１から終点Ｓ２まで１.５巻きして第１リング部Ｒ１と第２リング部Ｒ２を設けて、所定の初期幅Ｗとなるように成形されている（図２（ａ）、（ｂ）参照）。始点Ｓ１から略４分の３巻きの位置Ｒ１１の近くで軸方向に所定の角度θだけ第１の曲げを行い、さらに、所定の初期幅Ｗを得られる位置Ｒ２１で、所定の角度θだけ第１の曲げとは軸方向逆向きに第２の曲げを行い、第１リング部Ｒ１と第２リング部Ｒ２との連結部Ｒ３を形成して初期幅ＷのばねワッシャーＲにしている。
【００１３】
次に、本実施形態の玉軸受Ｂを２個と、ハウジングＨおよび軸Ｊとを組立てた状態の図３(ａ)、(ｂ)、を参照しながら予圧の付与について説明する。
【００１４】
二つの玉軸受Ｂ，Ｂの内輪２、２は、それぞれ軸Ｊにしまり嵌め(しめしろのある嵌合い)されている。
【００１５】
外輪１、１は、ハウジングＨにスキマ嵌め(数ミクロンから１０数ミクロンのスキマがある嵌合い)されている。
【００１６】
ばねワッシャーＲ、Ｒは、外輪１、１の外周部に設けられた円周方向の矩形溝１１、１１とハウジングＨの内周部に設けられた円周方向のハウジング矩形溝Ｈ１、Ｈ１との両方の溝に係合している。
【００１７】
図３(ａ)の破線部Ｃの拡大図である図３(ｂ)を参照しながら詳しく説明する。
二つの軸受は左側と右側とでは取付けの向きが逆であるが、同一構造をしているので、図中左側の玉軸受についてのみ説明する。
【００１８】
外輪矩形溝１１はハウジングＨの内周部の矩形溝Ｈ１より組立て体の内方に偏位している。この位置関係によって、ばねワッシャーＲの第１リング部Ｒ１はハウジング矩形溝Ｈ１の内方側面Ｈ１１に当接し、外輪矩形溝１１の内方側面１１１とは離間している。第２リング部Ｒ２は外輪矩形溝１１の外方側面１１２に当接し、ハウジング矩形溝Ｈ１の外方側面Ｈ１２とは離間している。この場合、ばねワッシャーＲは取付け幅Ｗ１に取付けられ、初期幅Ｗより取付け幅Ｗ１を差し引いた分だけ変形されて取付けられている。この変形量により軸方向の外方に向かう軸力Ｆ(ばねワッシャーの軸方向変形量ｘばね定数)が発生し、この軸力Ｆは外輪１の軸方向外方に向かって作用する。このことによって、外輪１はハウジングＨとスキマ嵌めであるから、軸方向外方へ移動して、軸受スキマをゼロとし、さらに、外輪、玉、内輪との間の作用線Ｌ上を軸力Ｆの分力ＦＬ（くさび力）として伝達されて予圧を付与する。分力ＦＬの作用線Ｌは垂直線に対して、軸方向外方斜め下向きに、接触角αだけ傾いて発生する。
【００１９】
また、図中右側の玉軸受についても構造は同一であるが、左側の軸受とは逆向きに取付けられるので、軸力Ｆが左側軸受と右側軸受とでは、逆向きになる。
【００２０】
なお、軸力Ｆは軸受の円周方向に配置されているすべての玉３に作用するわけであり、上述の説明は、１個の玉３を代表して説明している。
上述のように、２個の外輪はそれぞれ外方へ向かって力を受けて移動し、軸受の初期スキマをゼロとし、かつ、２個の玉軸受の内部で予圧が生じることになる。予圧の作用線は、軸中心線Ｙ−Ｙに向かって互いに広がる方向になって、軸の支持剛性を向上することが出来る。
【００２１】
ばねワッシャーＲは、外輪１とハウジングＨの嵌め合いがスキマ嵌めであるので、外輪との当接が不均一になって、外輪にかかる予圧荷重が偏荷重となって外輪のこじりが生じないように、外輪１に対して付与する予圧を円周方向にできるだけ均一化することが良い。  そのため、外輪矩形溝１１の内側側面１１１およびハウジング矩形溝Ｈ１１の外側側面Ｈ１２に当接するばねワッシャーＲの円周方向長さが長いほうがよいが、１．５巻きから２巻き程度が望ましい。巻き数が多くなると、軸方向の取付け寸法を大きくせねばならないし、一方、巻き数を多くしても、ばね定数は大きくならない。
【００２２】
従って、予圧量の調整には、ばねワッシャーの初期幅と取付け幅の差、および、ばね断面積などの要素の調整を図ることが望ましい。
【００２３】
以上説明をしたように、本発明によると、ばねワッシャーが、軸受の予圧付与手段のみならず、玉軸受を軸方向に位置決めする位置固定手段の両方の機能を備えることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態を示し、中心線Ｘ−Ｘより上半分は正面断面図、下半分は正面図である。
【図２】（ａ）は第１実施形態のばねワッシャーの正面図を示す。        （ｂ）は（ａ）を矢視Ａ−Ａからみた側面図である。
【図３】（ａ）は第１実施形態の玉軸受を軸、ハウジングに取付けた組立図である。        （ｂ）は（ａ）の要部Ｃの拡大図である。
【符号の説明】
【００２５】
Ｂ：玉軸受
１：外輪
１ａ：内周軌道
１１：外輪矩形溝
１１１：外輪矩形溝内方側面
１１２：外輪矩形溝外方側面
２：内輪
２ａ：外周軌道
３：玉
４：保持器
Ｒ：ばねワッシャー
Ｒ１：第１リング部
Ｒ２：第２リング部
Ｓ１：始点
Ｓ２：終点
Ｒ１１：第１折り曲げ位置
Ｒ２１：第２折り曲げ位置
Ｒ３：連結部
Ｗ：初期幅
Ｗ１：取付け幅
Ｊ：軸
Ｈ：ハウジング
Ｈ１：ハウジング矩形溝
Ｈ１１：ハウジング矩形溝内方側面
Ｈ１２：ハウジング矩形溝外方側面
Ｆ：軸力
Ｌ：予圧作用線
【図１】
2006046492.tif 000003
【図２】
2006046492.tif 000004
【図３】
2006046492.tif 000005