(57)【要約】【課題】クリープ抑制性能に優れた転がり軸受を提供する。【解決手段】外輪軌道１ｂを有する外輪１と、内輪軌道２ａを有する内輪２と、外輪軌道１ｂと内輪軌道２ａとの間に配置された複数の転動体３と、外輪１が嵌入される軸受嵌合穴６ａを有するハウジング６と、外輪１とハウジング６の間に配置された止め輪５とを有する転がり軸受装置１０であって、外輪１の外周に外輪１の軸心と偏心した輪溝１ｃを有し、ハウジング６は、外輪１の輪溝１ｃの径方向外方から軸受嵌合穴６ａの軸線方向端部まで、軸受嵌合穴６ａの軸心と偏心した固定段部６ｂを有し、止め輪５は、外輪１の輪溝１ｃに嵌入され断面が矩形で、固定段部６ｂは、端部側に、輪溝１ｃに嵌入された止め輪５の外径寸法より僅かに大きい内径寸法の挿入部６ｃを有し、輪溝１ｃの径方向外方に径方向外方に凹む固定溝６ｄを有し、固定溝６ｄの底径が挿入部６ｃの内径寸法より大径である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に外輪軌道を有する外輪と、外周に前記外輪軌道に対向する内輪軌道を有する内輪と、前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に転動自在に配置された複数の転動体と、内周に前記外輪が嵌入される軸受嵌合穴を有するハウジングと、前記外輪と前記ハウジングの間に配置された止め輪と、を有する転がり軸受装置であって、
前記外輪の外周に外輪の軸心と偏心した輪溝を有し、
前記ハウジングは、前記外輪の輪溝の径方向外方から前記軸受嵌合穴の軸線方向端部まで前記軸受嵌合穴の軸心と偏心した固定段部を有し、
前記止め輪は、前記外輪の輪溝に嵌入され断面が矩形の円環状で、円周上１箇所に切割りを有し、
前記固定段部は、前記端部側に、前記輪溝に嵌入された前記止め輪の外径寸法より僅かに大きい内径寸法の挿入部を有し、前記輪溝の径方向外方に径方向外方に凹む固定溝を有し、前記固定溝の底径が前記挿入部の内径寸法より大径であることを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項２】
前記固定段部の前記軸受嵌合穴との偏心量が、前記輪溝の前記外輪の軸心との偏心量と等しいことを特徴とする請求項１に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、転がり軸受装置に係わり、より詳しくは、ハウジング内に、転がり軸受が収容され、止め輪で抜けを防止した転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２輪車用エンジンのクランクケースや、オルタネータ等の自動車用補機等で使用する転がり軸受装置においては、軸受部の外輪が、アルミニウム合金からなるハウジングの軸受嵌合穴に外周を内嵌して収容されている。回転中も、基本的に前記外輪は前記ハウジング内に静止しているが、円周方向に変動する荷重や、振動によって、前記外輪の外周と、前記ハウジングの軸受嵌合穴との間に、円周方向の相対回転の進行、すなわちクリープが発生することがある。
【０００３】
このクリープを防止する手段として、前記外輪の外周に偏心溝を設け、三日月状の回転抑え部材すなわち内外周が偏心した止め輪を用いた転がり軸受装置がある。（特許文献１参照）
【０００４】
前記転がり軸受装置は、前記外輪と前記止め輪の相対回転によって生じる前記止め輪のくさび機能によって、前記ハウジングと前記外輪の相対回転の進行を防止し、クリープを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記転がり軸受装置において、転がり軸受装置の軸線方向の振動や前記軸線方向に傾くモーメント荷重によって、前記止め輪と前記ハウジングの間で前記軸線方向の相対移動が発生することがある。この相対移動によって、前記止め輪に接するハウジングの内周面が摩耗すると、前記止め輪と前記ハウジングの間のくさび機能が低下し、クリープを抑制する効果が損なわれる。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、クリープ抑制性能に優れた転がり軸受装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、内周に外輪軌道を有する外輪と、外周に前記外輪軌道に対向する内輪軌道を有する内輪と、前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に転動自在に配置された複数の転動体と、内周に前記外輪が嵌入される軸受嵌合穴を有するハウジングと、前記外輪と前記ハウジングの間に配置された止め輪と、を有する転がり軸受装置であって、前記外輪の外周に前記外輪の軸心と偏心した輪溝を有し、前記ハウジングは、前記輪溝の径方向外方から前記軸受嵌合穴の軸線方向端部まで前記軸受嵌合穴の軸心と偏心した固定段部を有し、前記止め輪は、前記輪溝に嵌入され断面が矩形の円環状で、円周上１箇所に切割りを有し、前記固定段部と前記軸受嵌合穴との偏心量が、前記輪溝と前記外輪の軸心との偏心量に等しく、前記固定段部は、前記端部側に、前記止め輪の外径寸法より僅かに大きい内径寸法の挿入部を有し、前記輪溝の径方向外方に径方向外方に凹む固定溝を有し、前記固定溝の底径が前記挿入部の内径寸法より大径であることである。
【０００９】
本発明の構成によれば、前記輪溝に前記止め輪が嵌入された前記外輪は、前記ハウジングの端面側から前記挿入部に沿って前記軸受嵌合穴に挿入され、前記止め輪が、前記ハウジングの前記固定溝の径方向内方に位置した状態に組み込まれる。前記転がり軸受装置が組み込まれた装置が運転を始め、内輪が回転すると、円周方向に変動する荷重や、振動によって、前記外輪と前記ハウジングの間に相対回転が生じることがある。
【００１０】
前記外輪と前記ハウジングの間に相対回転が生じると、前記止め輪の外周および前記ハウジングの前記固定溝の軸心と、回転中心である前記外輪の軸心とが互いに偏心しているため、前記相対回転によって、前記止め輪の一部分が前記固定溝内に収容され、前記止め輪の外周の一部が、前記固定溝の底に接触する。
【００１１】
また、前記外輪の前記輪溝の底面の軸心と、回転中心である前記外輪の軸心とが互いに偏心しているため、前記外輪と前記止め輪との間の相対回転によって、前記止め輪の外周の一部と前記ハウジングの前記固定溝の底との間、および、前記止め輪の内周の一部と前記外輪の前記輪溝の底との間に両方に締代が生じ、くさびとして機能する。このように、前記止め輪は、前記輪溝、前記固定段部の間で空転することがなく、そのくさび機能によって、前記外輪と前記ハウジングの間の相対回転の進行を防止し、クリープを抑制することができる。
【００１２】
また、前記相対回転によって、前記止め輪の一部分が前記固定溝内に収容されることにより、前記止め輪は前記固定溝内に確実に留まり、前記ハウジングと前記止め輪の間に軸線方向の相対移動は発生しない。このため、前記軸線方向の相対移動の繰り返しによる前記固定溝の底の摩耗が発生せず、前記止め輪の外周と前記ハウジングの前記固定溝の底との間の締代が維持され、くさび機能によるクリープ抑制効果が保たれる。
【００１３】
前記の課題を解決するため、請求項２に係る発明の構成上の特徴は、前記固定段部の前記軸受嵌合穴との偏心量は、前記輪溝の前記外輪の軸心との偏心量と等しいことである。
【００１４】
本発明の構成によると、前記止め輪として、内周と外周が同心の標準止め輪の使用が可能である。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、クリープ抑制性能に優れた転がり軸受装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態の転がり軸受装置の断面図である。
【図２】図１の主要部の拡大断面図である。
【図３】本発明の実施形態の転がり軸受装置の組込み状態を説明する説明図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明の実施形態の転がり軸受装置の相対回転初期の状態を説明する説明図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施形態の転がり軸受装置の断面図であり、図２は図１の主要部の断面図である。
図１および図２において、転がり軸受装置１０は、２輪車のエンジンに使用され、クランク軸を支持する転がり軸受装置であり、外輪１と、内輪２と、転動体としての複数の玉３と、保持器４と、止め輪５と、ハウジング６と、で構成されている。
【００１８】
外輪１は軸受鋼等の合金鋼からなる軸心Ｏ１を有する円環状で、内周の軸方向中央に外周１ｂと同心の外輪軌道１ａを有している。軸線方向一方側端部よりの外周に、断面が矩形の輪溝１ｃが径方向内方に凹んで形成され、輪溝１ｃの底面１ｄは軸心Ｏ５が軸心Ｏ１に対し偏心した円筒面に形成されている。
【００１９】
内輪２は軸受鋼等の合金鋼からなる円環状で、軸線方向中央の外周に内輪軌道２ａが形成されている。内輪軌道２ａと同心の内周２ｂには転がり軸受装置１０に回転可能に支持されるクランク軸７が嵌入される。
複数の玉３は軸受鋼等の合金鋼からなる球形状で、外輪軌道１ａと内輪軌道２ａに接し、炭素鋼等の鋼材からなる保持器４に保持されて、外輪１と内輪２の間に転動自在に配置されている。
【００２０】
止め輪５は、硬化された合金鋼からなり、軸線方向の幅が外輪１の輪溝１ｃの軸線方向の幅より僅かに小さく、内周５ｂと外周５ｃが同心で、断面が矩形の円環状で、円周上１箇所に切割り５ａを有している。止め輪５は内周５ｂを外輪１の外周１ａより大きく拡径し、外輪１の外周１ａ上を軸線方向に移動し、輪溝１ｃの径方向外方から弾性で縮径して輪溝１ｃに嵌入される。このとき、止め輪５の内周５ｂは輪溝１ｃの底面１ｄに密着している。すなわち止め輪５の軸心は輪溝底面１ｄの軸心Ｏ５に一致している。
【００２１】
ハウジング６はアルミニュウム合金からなり、図示しないクランクケースと一体的に形成され、円筒形状の軸受嵌合穴６ａを有している。軸受嵌合穴６ａの端部側には軸受嵌合穴６ａの軸心と互いに偏心した軸心Ｏ６を有する固定段部６ｂが形成され、固定段部６ｂは端部側の挿入部６ｃと、外輪１の輪溝１ｃの径方向外方に形成された挿入部６ｃと同心の固定溝６ｄとで構成されている。軸受嵌合穴６ａの軸心と軸心Ｏ６の偏心量は、外輪１の軸心Ｏ１と軸心Ｏ５の偏心量に等しい。
【００２２】
挿入部６ｃの直径は、内周５ｂが輪溝１ｃの底面１ｄに密着した状態の止め輪５の外周５ｃの直径より僅かに大きい。固定溝６ｄの溝底６ｅの直径は、挿入部６ｃの直径より大きく、挿入部６ｃから溝底６ｅの間に軸線に直角な平面状の溝側面６ｆが形成されている。
【００２３】
内輪２、複数の玉、保持器４、および、止め輪５が嵌入された外輪１の組立品は、外輪１の輪溝１ｃと反対側の端面からハウジング６の軸受嵌合穴６ａに軸線方向に挿入され、軸受嵌合穴６ａの軸心と外輪１の軸心Ｏ1は一致する。この時、止め輪５の軸心Ｏ５と、ハウジング６の挿入部６ｃの軸心Ｏ６を一致させることにより、止め輪５は挿入部６ｃの内周に干渉することなく移動し、固定段部６ｂの固定溝６ｄの径方向内方に配置される。
【００２４】
図３は本発明の実施形態の転がり軸受装置の組込み状態を説明する説明図である。図４は本発明の実施形態の転がり軸受装置の相対回転初期の状態を説明する説明図である。図３は組込み状態の外輪１と、止め輪５と、ハウジング６の関係を模式的に示しており、図５は相対回転初期の状態の外輪１と、止め輪５と、ハウジング６の関係を模式的に示している。図４は図３のＢ−Ｂ断面図であり、図６は図５のＢ−Ｂ断面図である。
【００２５】
図３、図４における組込み状態は、止め輪５が固定溝６ｄの溝底６ｅの径方向内方に配置された状態であり、止め輪５は輪溝１ｃに嵌入されており、止め輪５の軸心と輪溝１ｃの底面１ｄの軸心は軸心Ｏ５に一致している。また、ハウジング６の固定段部６ｂの固定溝６ｄの軸心Ｏ６は止め輪５の軸心Ｏ５と一致している。このとき、止め輪５の外周５ｃとハウジング６の固定溝６ｄの溝底６ｅの間には全周にわたって、僅かの隙間を有している。
【００２６】
図５、図６における相対回転初期の状態は、図１におけるクランク軸７の回転と、エンジンの振動や、爆発の周期によって発生する円周方向に変動する荷重によって、外輪１および止め輪５が、内輪２と連れ回りし、外輪１および止め輪５は、外輪の軸心Ｏ１を中心に軸心Ｏ１および軸心Ｏ６を結ぶ線分に対しに角度αだけ回転している。このとき、止め輪５の軸心Ｏ５と固定溝６ｄの軸心Ｏ６とにずれが生じ、止め輪５の外周５ｃの一部とハウジング６の固定溝６ｄの溝底６ｅの一部の間の隙間が減少し、止め輪５の外周５ｃの一部がハウジング６の固定溝６ｄの溝底６ｅの一部に接した状態を示している。
【００２７】
この状態において円周上βの範囲で、止め輪５の外周５ｃがハウジング６の固定溝６ｄ内に進入し、止め輪５の側面５ｄが、ハウジング６の溝側面６ｆに接している。このため、ハウジング６の固定溝６ｄ内において、止め輪５の軸線方向の相対移動が制限される。
【００２８】
図５、図６の相対回転初期の状態から、さらに外輪１の回転が進行すると、止め輪５の外周５ｃとハウジング６の固定溝６ｄの溝底６ｅとの間、および、止め輪５の内周５ｂと外輪１の輪溝１ｃの底面１ｄとの間の両方に締代が発生する。その結果、止め輪５と、輪溝１ｃ、固定溝６ｄ間のくさび機能によって、相対回転の進行を防止し、クリープを抑制することができる。
【００２９】
前述の、止め輪５の外周５ｃがハウジング６の固定溝６ｄ内への進入と、くさび機能によって、振動や軸線方向の荷重の繰り返しによる、止め輪５の外周５ｃとハウジング６の固定溝６ｄの溝底６ｅとの間の軸方向の相対移動が確実に制限され、溝底６ｅの摩耗が防止できる。この結果、ハウジング６の溝底６ｅと止め輪５の外周５ｃの間の締代が長期間に亘って維持され、クリープ抑制効果が保たれる。
【００３０】
上述の実施形態の転がり軸受装置１０は、ハウジング６の固定段部６ｂの軸心と軸受嵌合穴６ａの軸心の偏心量が、前記輪溝１ｃの軸心と前記外輪１の軸心との偏心量に等しく、止め輪５は内周５ｂと外周５ｃが同心であるが、本発明においては、ハウジング６の固定段部６ｂの軸心と軸受嵌合穴６ａの軸心の偏心量が、前記輪溝１ｃの軸心と前記外輪１の軸心との偏心量と異なり、止め輪５の内周５ｂと外周５ｃが互いに偏心した転がり軸受装置であってもよい。
【００３１】
上述の実施形態の転がり軸受装置１０において、複数の転動体は玉であるが、本発明においては、転がり軸受装置の複数の転動体は、円筒ころ等、他の形式の転動体であってもよい。
【００３２】
本発明はこうした実施形態に何等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、種々なる態様で実施し得る。
【符号の説明】
【００３３】
１０                ‥転がり軸受装置
１                  ‥外輪
１ａ                ‥外周
１ｂ                ‥外輪軌道
１ｃ                ‥輪溝
１ｄ                ‥底面
２                  ‥内輪
２ａ                ‥内輪軌道
３                  ‥玉（転動体）
５                  ‥止め輪
５ａ                ‥切割り
６                  ‥ハウジング
６ａ                ‥軸受嵌合穴
６ｂ                ‥固定段部
６ｃ                ‥挿入部
６ｄ                ‥固定溝
６ｅ                ‥溝底
６ｆ                ‥溝側面
【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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