(57)【要約】【課題】軸受の振動を抑制して、軸受の静音性を向上することができる低トルクの転がり軸受を提供する。【解決手段】内周面に外輪軌道面１１ａを有する外輪１１と、外周面に内輪軌道面１２ａを有する内輪１２と、外輪軌道面１１ａと内輪軌道面１２ａとの間に転動自在に配置される複数の転動体１３と、を備え、外輪１１の肉厚Ｔ１が内輪１２の肉厚Ｔ２の３倍以上に設定され、外輪１１の外周面に形成される円環溝２１に環状弾性体３１が装着される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動自在に配置される複数の転動体と、を備える転がり軸受であって、
前記外輪の肉厚が前記内輪の肉厚の３倍以上に設定され、
前記外輪の外周面に円環溝が形成され、前記円環溝に環状弾性体が装着されることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記環状弾性体は、断面円形のＯリングであることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
前記円環溝は、幅が広く浅い外溝と、前記外溝の径方向内側に形成され、幅が狭く深い内溝と、を有し、
前記環状弾性体は、前記内溝に嵌合する内径リング部と、前記内径リング部の外周側に一体成形され、前記外溝に嵌合する外径リング部と、を有し、
前記外径リング部の外周面が径方向外方に膨出する円弧面に形成されることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項４】
前記内輪の内径が０．８ｍｍ〜５ｍｍであり、前記転動体のピッチ円直径が４．５ｍｍ〜９ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の転がり軸受。
【請求項５】
前記環状弾性体の硬度は、デュロメータＡにおいて硬度７０以下に設定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受に関し、より詳細には、高速冷却ファンや電気掃除機などのモータの回転軸を支持する転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
家電製品に用いるモータ、例えば、冷却ファンモータやクリーナモータ等には、通常３０，０００ｍｉｎ−１以上の高速回転が要求されるものがあり、その回転軸の支持には、ミニアチュア軸受やニードル軸受が使用される場合がある。
【０００３】
このような高速回転する回転軸を支持する軸受としては、現行軸受に比べて、玉のピッチ円直径（Ｐ．Ｃ．Ｄ．）及び玉径を小さくすることで、発熱を抑制して長寿命化を図った軸受が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、外輪外周部に形成した凹溝にＯリングを巻き付けて、外輪とハウジングとの間の隙間を無くすことでクリープの発生を防止すると共に、高速環境下での振動に対応可能とした転がり軸受が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１９４０７５号公報
【特許文献２】特開２０１３−４４３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
家電製品に用いるモータの回転軸を支持する軸受には、低トルク、長寿命と共に、振動の発生を抑制して軸受の静音性能の向上が望まれている。しかしながら、内外径寸法が小さいミニアチュア軸受やニードル軸受が使用される場合、モータ高速回転時に発生する振動は軸受に大きく影響する。従来のミニアチュア軸受は、外輪の剛性が必ずしも十分ではなく、外輪の弾性変形が起こりやすく、変形した外輪に振動が発生する場合がある。軸受の振動が発生すると、製品の騒音レベルは高くなる傾向にある。従って、従来のミニアチュア軸受は、静音性が追求される家電製品、例えば、エアコンの冷却ファンモータ、睡眠補助装置のモータ等に取り付けると、製品の騒音レベルが高くなってしまうことが懸念される。
【０００６】
そして、特許文献１に記載の玉軸受では、外輪の肉厚が通常品より厚く、外輪を高剛性とすることで弾性変形を防止している。しかしながら、外径が１３ｍｍ以下のミニアチュア軸受では、十分な外輪の剛性が確保できず、外輪の弾性変形による振動を抑制することができなかった。また、特許文献２に記載の転がり軸受では、従来の肉厚の外輪にＯリングを装着するための凹溝を形成しているため、外輪の剛性低下により弾性変形し易く、改善の余地があった。
【０００７】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、軸受の振動を抑制して、軸受の静音性を向上することができる低トルクの転がり軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、外輪軌道面と内輪軌道面との間に転動自在に配置される複数の転動体と、を備える転がり軸受であって、外輪の肉厚が内輪の肉厚の３倍以上に設定され、外輪の外周面に円環溝が形成され、円環溝に環状弾性体が装着されることを特徴とする転がり軸受。
（２）環状弾性体は、断面円形のＯリングであることを特徴とする（１）に記載の転がり軸受。
（３）円環溝は、幅が広く浅い外溝と、外溝の径方向内側に形成され、幅が狭く深い内溝と、を有し、環状弾性体は、内溝に嵌合する内径リング部と、内径リング部の外周側に一体成形され、外溝に嵌合する外径リング部と、を有し、外径リング部の外周面が径方向外方に膨出する円弧面に形成されることを特徴とする（１）に記載の転がり軸受。
（４）内輪の内径が０．８ｍｍ〜５ｍｍであり、転動体のピッチ円直径が４．５ｍｍ〜９ｍｍであることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１つに記載の転がり軸受。
（５）環状弾性体の硬度は、デュロメータＡにおいて硬度７０以下に設定されることを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１つに記載の転がり軸受。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の転がり軸受によれば、外輪の肉厚が内輪の肉厚の３倍以上に設定され、外輪の外周面に形成される円環溝に環状弾性体が装着されるため、外輪の剛性を向上して、外力による外輪の変形や衝撃などの影響を低減し、振動の発生を防止することができる。また、環状弾性体の弾性力により防振性能を更に向上させると共に、クリープの発生を防止することができる。これにより、軸受の振動を抑制することができ、軸受の静音性を向上することができる。また、転がり軸受のピッチ円直径（Ｐ．Ｃ．Ｄ．）が小さくなるため、既存設計の軸受と比較してトルクを低減することができる。さらに、通常必要となるブッシュリングが不要となるので、組み立てを簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る転がり軸受の第１実施形態を説明する要部断面図である。
【図２】本発明に係る転がり軸受の第２実施形態を説明する要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る転がり軸受の各実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明が対象とする転がり軸受は、主にミニアチュア軸受であり、例えば、外輪外径が１３ｍｍ、内輪内径が３ｍｍ、玉の直径が１．２ｍｍ、ピッチ円直径（Ｐ．Ｃ．Ｄ．）が４．９ｍｍの転がり軸受である。
【００１２】
（第１実施形態）
まず、図１を参照して、本発明に係る転がり軸受の第１実施形態について説明する。
【００１３】
本実施形態の転がり軸受１０は、図１に示すように、内周面に外輪軌道面１１ａを有する外輪１１と、外周面に内輪軌道面１２ａを有する内輪１２と、外輪軌道面１１ａと内輪軌道面１２ａとの間に転動自在に配置される複数の玉（転動体）１３と、複数の玉１３を周方向に略等間隔に保持する保持器１４と、外輪１１の内周面の軸方向両端部に取り付けられる一対のシールド１５と、を備える。
【００１４】
そして、図１に示すように、外輪１１の肉厚Ｔ１は、内輪１２の肉厚Ｔ２の３倍〜７倍（本実施形態では６．５倍、玉１３のピッチ円直径は７ｍｍに設定されている）に設定されている。このように、外輪１１の肉厚Ｔ１が厚く成形されているので、外輪１１の剛性が向上して振動の発生が抑制されると共に、転がり軸受１０のピッチ円直径（Ｐ．Ｃ．Ｄ．）は、従来の軸受と比較して小さくなっている。
【００１５】
なお、図１には、転動体として玉１３を例示しているが、転がり軸受１０の構成や種類に応じて、コロとすることもできる。また、シールド１５は、転がり軸受１０の構成や種類に応じて、例えば、ゴム製の接触シール、非接触シールのいずれのシールも採用することができる。
【００１６】
そして、転がり軸受１０の外輪１１は、例えば、ファンモータを収容する不図示のモーターハウジングと嵌合固定され、内輪１２は、ファンモータの不図示の回転軸と嵌合固定される。これにより、回転軸は、転がり軸受１０によって回転可能に支持されている。また、通常、転がり軸受１０は、軸方向からモーターハウジングへ装着される。
【００１７】
また、転がり軸受１０の外輪１１とモーターハウジングとが嵌合する面において、嵌合固定された外輪１１が、内輪１２の回転方向と相対回転してしまう現象、所謂クリープが発生することが知られている。このクリープが発生すると、嵌合面の摩耗に至り、転がり軸受１０の機能を損なってしまうことがある。そこで、このようなクリープの発生を防止するために、従来では、転がり軸受の外輪とモーターハウジングをキーやピンによって連結したり、外輪とモーターハウジングを接着剤で固定したりするなどしてクリープを外力によって抑えたり、モーターハウジングと外輪との隙間を小さくする方法や、弾性体によってクリープを抑止する方法が知られている。
【００１８】
また、図１に示すように、外輪１１の外周面に断面略Ｕ字状の円環溝２１が形成されており、この円環溝２１に環状弾性体である断面円形のＯリング３１が装着されている。また、上記したように、外輪１１の肉厚Ｔ１が厚く設定されているので、円環溝２１を大きな溝として形成することができ、従来と比較してＯリング３１の断面を太くすることができる。なお、本実施形態の円環溝２１の深さは２ｍｍである。
【００１９】
Ｏリング３１の外径寸法は、外輪１１の外径寸法よりも大径に形成され、Ｏリング３１の外径側が外輪１１の外周面から突出量Ｄ１だけ突出している。このため、外輪１１がＯリング３１を内径方向に圧縮しながら軸方向からモーターハウジングへ装着され嵌合されるので、外輪１１がＯリング３１の弾性力によりモーターハウジングに固定される。なお、Ｏリング３１の突出量Ｄ１は、Ｏリング３１の径の４〜４０％に設定されている。
【００２０】
Ｏリング３１の材質としては、ニトリルゴム、アクリルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、天然ゴム、ウレタンゴム、スチロールゴム、エチレンプロピレンゴム、水素化ニトリルゴムなどを挙げることができる。また、Ｏリング３１の硬度は、デュロメータＡにおいて硬度７０以下に設定されている。なお、Ｏリング３１の材質としては、例えば、圧縮永久歪み、引っ張り強さ、耐摩耗性に優れる硬度５０程度の軟質ニトリルゴムなどが好適である。
【００２１】
以上説明したように、本実施形態の転がり軸受１０によれば、外輪１１の肉厚Ｔ１が内輪１２の肉厚Ｔ２の３倍以上に設定され、外輪１１の外周面に形成される円環溝２１にＯリング３１が装着されるため、外輪１１の剛性を向上して、外力による外輪１１の変形や衝撃などの影響を低減して、振動の発生を防止することができる。また、Ｏリング３１の弾性力により防振性能を更に向上させると共に、クリープの発生を防止することができる。これにより、軸受１０の振動を抑制することができ、軸受１０の静音性を向上することができる。また、転がり軸受１０のピッチ円直径（Ｐ．Ｃ．Ｄ．）が小さくなるため、既存設計の軸受と比較してトルクを低減することができる。さらに、通常必要となるブッシュリングが不要となるので、組み立てを簡素化することができる。
【００２２】
また、本実施形態の転がり軸受１０によれば、Ｏリング３１の硬度が、デュロメータＡにおいて硬度７０以下に設定されているため、軸受１０の振動を効果的に抑制することができる。
【００２３】
（第２実施形態）
次に、図２を参照して、本発明に係る転がり軸受の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一或いは同等符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。
【００２４】
本実施形態では、図２に示すように、外輪１１の外周面に、上記円環溝２１の代わりに円環溝２２が形成されており、この円環溝２２に環状弾性体であるＯリング３２が装着されている。
【００２５】
円環溝２２は、幅が広く浅い外溝２２ａと、外溝２２ａの径方向内側に形成され、幅が狭く深い断面略Ｕ字状の内溝２２ｂと、を有し、断面略逆凸形状に形成された２段溝である。
【００２６】
また、Ｏリング３２は、断面多角形であり、円環溝２２の内溝２２ｂに嵌合する内径リング部３２ａと、内径リング部３２ａの外周側に一体成形され、円環溝２２の外溝２２ａに嵌合する外径リング部３２ｂと、を有する。また、外径リング部３２ｂの外周面は、径方向外方に膨出する円弧面３２ｃに形成されている。換言すると、Ｏリング３２は、断面略きのこ状に形成されている。
【００２７】
また、Ｏリング３２は、外径リング部３２ｂの外周面の直径が、外輪１１の外周面の直径より大きく、内径リング部３２ａの内周面の直径が、円環溝２２の内溝２２ｂの直径より大きく設定されている。このため、Ｏリング３２を円環溝２２に嵌合させたとき（モーターハウジングとは嵌合していない状態）、Ｏリング３２の円弧面３２ｃは、外輪１１の外周面よりも径方向外方に突出量Ｄ１だけ突出している。また、内径リング部３２ａの内周面と円環溝２２の内溝２２ｂの底面（外周面）との間には、隙間Ｄ２が形成されている。
【００２８】
隙間Ｄ２は、突出量Ｄ１よりも小さくなるように設定されている。なお、隙間Ｄ２と突出量Ｄ１は、Ｄ２≦（Ｄ１／２）の関係を有することが好ましく、本実施形態では、一例として、Ｄ２＝（Ｄ１／２）の関係となるように設定されている。
【００２９】
そして、Ｏリング３２が円環溝２２に装着された外輪１１をモーターハウジングに嵌合すると、Ｏリング３２が、内径方向に押し付けられて弾性変形し、内径リング部３２ａの内周面が、円環溝２２の内溝２２ｂの底面に当接する（隙間Ｄ２＝０）。これにより、Ｏリング３２の突出量Ｄ１は、隙間Ｄ２だけ小さくなると共に、そのときのＯリング３２の反力は、Ｏリング３２の曲げ力によるものであるため、Ｏリング３２を圧縮した場合の反力よりも小さな力となる。
【００３０】
このとき、モーターハウジングの嵌合面と外輪１１との間に働くクリープの相対回転トルクは、内径リング部３２ａの内周面と内溝２２ｂの底面とが当接しているので、Ｏリング３２を圧縮する力となって作用する。このように、本実施形態の転がり軸受１０では、突出量Ｄ１からＤ１／２に圧縮する間に作用するＯリング３２の反力は、Ｏリング３２の曲げ力である比較的弱い反力となり、突出量Ｄ１／２から０に圧縮する間に作用するＯリング３２の反力は、Ｏリング３２の圧縮力である比較的強い反力となる。
【００３１】
従って、転がり軸受１０をモーターハウジングに組み込む際には、Ｏリング３２の反力は比較的弱い曲げ力が主に作用するので、挿入力を抑えることができる。また、このとき、Ｏリング３２の内径リング部３２ａが、内溝２２ｂに嵌合しているので、Ｏリング３２が捻れることがない。また、転がり軸受１０がハウジングに組み込まれた後は、Ｏリング３２の反力として比較的強い圧縮力が主に作用するので、Ｏリング３２とモーターハウジングの嵌合面との間に、クリープの相対回転トルクに打ち勝つ摩擦力を生み出し、この反力により転がり軸受１０をハウジングに固定してクリープの発生を阻止することができる。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態の転がり軸受１０によれば、Ｏリング３２が、円環溝２２の内溝２２ｂに嵌合する内径リング部３２ａと、円環溝２２の外溝２２ａに嵌合する外径リング部３２ｂと、を有し、外径リング部３２ｂの外周面が径方向外方に膨出する円弧面３２ｃに形成されるため、Ｏリング３２の材質に硬質ゴムを使用した場合でも軸受１０のハウジングへの挿入性を向上することができ、軸受１０の組み付けを容易にすることができる。
その他の構成及び作用効果については、上記第１実施形態と同様である。
【００３３】
なお、本発明は上記各実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記各実施形態では、外輪の肉厚を内輪の肉厚の３倍以上に設定し、外輪の外周面に形成される円環溝にＯリング（環状弾性体）を装着しているが、これに限定されず、内輪の肉厚を外輪の肉厚の３倍以上に設定し、内輪の内周面に円環溝を形成してこの円環溝にＯリング（環状弾性体）を装着してもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１０    転がり軸受
１１    外輪
１１ａ  外輪軌道面
１２    内輪
１２ａ  内輪軌道面
１３    玉（転動体）
１４    保持器
１５    シールド
２１    円環溝
２２    円環溝
２２ａ  外溝
２２ｂ  内溝
３１    Ｏリング（環状弾性体）
３２    Ｏリング（環状弾性体）
３２ａ  内径リング部
３２ｂ  外径リング部
３２ｃ  円弧面
Ｔ１    外輪の肉厚
Ｔ２    内輪の肉厚
【図１】
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【図２】
2015161336.tif 000004