(57)【要約】【課題】優れた振動減衰性能を備えたベアリングを提供する。【解決手段】アウタレース２外周面とベアリングケース内周面間又はインナレース３内周面とシャフト外周面間の環状間隙の少なくとも一方に制振スリーブ５を配置したベアリングにおいて、制振スリーブ４の外周又は内周のうち少なくとも一方の周面は相手部材との接触面積が全面接触よりも小さくなるように接触突起部７を介して接触していることを特徴とするベアリングを提供する。【選択図】図２
2008164101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウタレース外周面とベアリングケース内周面間又はインナレース内周面とシャフト外周面間の環状間隙の少なくとも一方に制振スリーブを配置したベアリングにおいて、前記制振スリーブの外周又は内周のうち少なくとも一方の周面は相手部材との接触面積が全面接触した場合よりも小さくなるように接触突起部を介して接触していることを特徴とするベアリング。
【請求項２】
前記制振スリーブの外周又は内周のうちいずれか一方の周面が相手部材に全面接触していることを特徴とする請求項１に記載のベアリング。
【請求項３】
前記接触突起部がシャフト軸線に平行な畝状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のベアリング。
【請求項４】
前記接触突起部がシャフト軸線と同軸のリング状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のベアリング。
【請求項５】
前記接触突起部に接すると共に前記制振スリーブの周面又は前記相手部材のいずれか一方とのみ接するように配置された摩擦体を具備したことを特徴とする請求項１に記載のベアリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はベアリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
回転するシャフトから伝達された振動は、ベアリングを介してベアリングが取り付けられているハウジングへ伝達され、様々な問題を引き起こす。それは例えば、車両用のトランスミッションにおいて歯面衝突によってシャフトに振動が発生し、ベアリングを介してその振動がトランスミッションケースに伝達されることでギヤノイズを引き起こす問題等である。
【０００３】
この様な振動を減衰させる手段として、特許文献１に記載の考案によると、ベアリングとトランスミッションケースとの間に、例えば、Ｍｎ−Ｃｕ合金等の高い振動減衰性能を備えた制振合金からなるリングを介在させることによって振動を減衰させている。特許文献２に記載の発明によると、アウタレース内又はインナレース内に制振合金からなる環状部材を挿入することによって振動を減衰させている。さらに、特許文献３に記載の発明によると、弾性の異なる複数種類のピースを円周方向に沿って互いに隣接する状態で配列して形成されたスリーブをアウタレースの外側又はインナレースの内側に嵌合させることによって振動を減衰させている。
【０００４】
制振合金が振動エネルギーを吸収する原理は合金の種類によっていくつかタイプがあるが、例えば、転位や双晶境界の移動によって振動エネルギーを吸収している。図７の歪み振幅に対する振動減衰率を測定した結果が示すように、制振合金の振動減衰率は歪み振幅依存性がある（テストピース：Ｍｎ系、Ｔｉ系、Ｆｅ系の制振合金、テストピース形状：３０ｍｍ×１０ｍｍ×１ｍｍ、測定温度：２５℃、周波数：１Ｈｚ、測定装置：Ｄｙｎａｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ａｎａｌｙｚｅｒ）。従って、歪み振幅が大きいほど減衰効果が大きくなる。
【０００５】
【特許文献１】実開平５−１４７２２号公報
【特許文献２】特開２００５−１２７４５９号公報
【特許文献３】特開２００５−２４０４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、制振合金をベアリング周りにリング状に配置することで振動を低減させる特許文献１及び２に記載の考案及び発明は、ベアリング表面と制振合金の相対する面とが全面に亘り接触しているので接触面積が大きく、そのため力が分散して大きな応力が得られず、従って大きな歪み振幅が得られず、結果として大きな振動減衰効果が得られないという問題がある。ベアリング表面と制振合金とが全面に亘り接触している前述の構造は、図７の参照符号Ｃに示す範囲のように歪み振幅が１×１０-5近傍となり、振動減衰率が５％前後と極めて小さい。前述のギヤノイズの問題の例で言えば、ギヤノイズの低減に有効な振動減衰率は１０％以上であるとされているので、より大きな歪み振幅を生じさせる必要がある。
【０００７】
また、特許文献３に記載の発明は、前述のように制振合金の内部摩擦等の内部構造のみを利用することに加えて、外部構造に特徴を持たせて振動を減衰させている。すなわち、弾性が異なる複数のピースを円周方向に沿って互いに隣接する状態で配列することによってピース間に径方向の微小なずれを発生させ、このずれによるピース相互間の接触摩擦抵抗によって振動エネルギーを吸収させる構造となっている。しかし、係る構造において、弾性が異なる複数のピースの配列は、図８に示すように、いわばばね定数が高いばね１０と低いばね１１とを並列に連結した状態（ａ）と同じであり、振動によって生じる力がその構造に加えられても、各ピースの歪み量は最も弾性の高いピースの歪み量、図８でいうとばね１０の収縮量ε（ｂ）、と略同じとなるためにピース間の径方向のずれはほとんど発生せず、意図した接触摩擦抵抗による大きな振動減衰効果は期待できない。
【０００８】
本発明は上記問題に鑑み、優れた振動減衰性能を備えたベアリングを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、アウタレース外周面とベアリングケース内周面間又はインナレース内周面とシャフト外周面間の環状間隙の少なくとも一方に制振スリーブを配置したベアリングにおいて、前記制振スリーブの外周又は内周のうち少なくとも一方の周面は相手部材との接触面積が全面接触した場合よりも小さくなるように接触突起部を介して接触していることを特徴とするベアリングが提供される。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明によれば請求項１に記載の発明において、前記制振スリーブの外周又は内周のうちいずれか一方の周面が相手部材に全面接触していることを特徴とするベアリングが提供される。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明によれば請求項１に記載の発明において、前記接触突起部がシャフト軸線に平行な畝状に形成されていることを特徴とするベアリングが提供される。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明によれば請求項１に記載の発明において、前記接触突起部がシャフト軸線と同軸のリング状に形成されていることを特徴とするベアリングが提供される。
【００１３】
すなわち、請求項１から４の発明では、接触突起部を介し、全面接触させたときよりも接触面積を小さくすることによって、同じ力が加わった場合の応力が大きくなり、そのため大きな歪み振幅を得られ、それによって優れた振動減衰性能を有する構造を実現することが可能となる。接触突起部の形状としてはいずれの形状も取り得るが、畝状、リング状とするとより加工が容易になる。ここで、全面接触とは、接触突起部がないとした場合において両部材の相対する面が全面に亘って接触することをいう。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明によれば請求項１に記載の発明において、前記接触突起部に接すると共に前記制振スリーブの周面又は前記相手部材のいずれか一方とのみ接するように配置された摩擦体を具備したことを特徴とするベアリングが提供される。請求項１に記載の発明のように接触面積を小さくして歪み振幅を増大させることによる減衰効果に加え、摩擦体を接触突起部に接するように配置することで、接触突起部と摩擦体との間の境界面における径方向のずれによって生じる接触摩擦抵抗による減衰効果も得られる。さらに、摩擦体が制振スリーブの周面又は相手部材のいずれか一方と接し、他方と間隙を形成しているので、前述したような特許文献３に記載の発明の問題も生じないという利点を有する。
【発明の効果】
【００１５】
各請求項に記載の発明によれば、ベアリングにおいて優れた振動減衰性能が実現できるという共通の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は本発明の実施形態によるベアリング１の平面図を示す。アウタレース２とインナレース３と転動体４とを有する一般的なベアリングに、例えば、Ｍｎ−Ｃｕ合金、Ｆｅ−Ａｌ合金等の制振合金から成るリング状の制振スリーブ５がアウタレース２の外側及びインナレース３の内側に、例えば圧入することによって取り付けられている。
【００１７】
ここでアウタレース２の外側に取り付けられた制振スリーブ５に着目すると、制振スリーブ５の内径をアウタレース２の外径よりも大きく形成することで、これら部材の間に環状間隙６を形成し、図１のＡ部を拡大した図２に示すように、ベアリング１のシャフト軸線方向と平行に延びるように制振スリーブ５の内周面に形成された複数の接触突起部７によってアウタレース２を保持している。このような構造にすることで、振動によって制振スリーブ５に加わる力が接触突起部７に集中し、ベアリング表面と制振合金とが全面接触する従来の構造に比べて応力が増大し、それによって大きな歪み振幅が得られ、その結果として、図７に示されるような、歪み振幅が大きいほど振動減衰率が増大する傾向から明らかなように、より大きな振動減衰率を実現することができる。
【００１８】
なお、前述の実施形態においては制振スリーブ５側に接触突起部７を形成したが、アウタレース２の外周面に接触突起部７を形成してもよい（図３）。また、接触突起部７は、３６０度全ての方向の振動に対して等しい減衰効果を備えるように、３個以上であってそれらが等間隔に配置されていることが望ましい。さらに、本実施形態において接触突起部７は、アウタレース２及び制振スリーブ５間に形成したが、制振スリーブ５及びベアリングケース（図示略）間に形成してもよい。
【００１９】
インナレース３に取り付けられた制振スリーブ５については、基本的に構造及び作用効果は、アウタレース２に取り付けられた制振スリーブ５と同じである。すなわち、制振スリーブ５の外径をインナレース３の内径よりも小さく形成することで、これら部材の間に環状間隙６を形成し、制振スリーブ５の外周面をベアリング１のシャフト軸線方向と平行に延びるように形成された複数の接触突起部７によってインナレース３を保持している。そして、インナレース３の内周面に接触突起部７を形成してもよく、接触突起部７は３個以上あってそれらが等間隔に配置されていることが望ましい。さらに、接触突起部７は、制振スリーブ５及びシャフト（図示略）間に形成してもよい。
【００２０】
本実施形態では、アウタレース２の外側及びインナレース３の内側の両方に制振スリーブ５を取り付けたが、いずれか一方のみに取り付ける構造としてもよい。また、これら接触突起部７は、ベアリング１のシャフト軸線方向と平行に延びるような畝状に形成したが、その他の形状、例えば、図１の線Ｂ−Ｂの拡大断面が図４となるように、シャフト軸線と同軸のリング状に形成してもよい。
【００２１】
本発明によるさらなる実施形態を図５に示す。図５は前述の実施形態において、各接触突起部７間に、例えば制振スリーブ５と同一の材料から成る別体の摩擦体を取り付け、前述の実施形態のように接触面積を小さくして歪み振幅を増大させることによる減衰効果に加え、接触突起部７と摩擦体８との間の境界面における径方向のずれによる接触摩擦抵抗によって振動を減衰させる構造である。
【００２２】
摩擦体８は、接触突起部７に接すると共にアウタレース２の外周面又は制振スリーブ５の内周面のいずれか一方とのみ接するように配置されており、その他方と摩擦体８との間に形成される間隙９は、摩擦体８が接触突起部７の径方向の弾性変形を阻害しないための遊隙の役割を果たす。従って、その接触突起部７の径方向の弾性変形時に接触突起部７と摩擦体８との境界面において径方向のずれが生じ、そのずれによって発生する接触摩擦抵抗がいわば振動エネルギーを吸収するダンパの役割を果たし、前述の実施形態による接触面積を小さくして歪み振幅を増大させることによる減衰効果に加えて、さらなる振動減衰効果が得られることとなる。
【００２３】
摩擦体８は、図５のように接触突起部７間に亘って配置されていなくてもよく、例えば、図６に示すように分離して配置してもよい。また、制振スリーブ５と異なる材料を用いて形成してもよい。本実施形態による摩擦体は、アウタレース２の外周面及び制振スリーブ５の内周面間に接触突起部７が形成してある場合について説明したが、当然のことながら、前述したようにその他の接触突起部７を配置することができる場所、例えば、インナレース３の内周面及び制振スリーブ５の外周面間に接触突起部７が形成してある場合においても同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明によるベアリングの平面図である。
【図２】シャフト軸線方向と平行に延びる接触突起部が制振スリーブに形成されている実施形態を示す図１のＡ部の拡大図である。
【図３】図２の接触突起部がアウタレース側に形成されている実施形態を示す図１のＡ部の拡大図である。
【図４】ベアリングのシャフト軸線と同軸に円周方向に沿って接触突起部が形成されている実施形態を示す図１の線Ｂ−Ｂによる拡大断面図である。
【図５】接触突起部間に摩擦体が取り付けられた実施形態を示す図１のＡ部の拡大図である。
【図６】接触突起部間に摩擦体が取り付けられた別の実施形態を示す図１のＡ部の拡大図である。
【図７】各種制振合金の歪み振幅に対する振動減衰率を測定した結果を示すグラフである。
【図８】従来技術による弾性の異なる複数ピースの配列をばねによるイメージで示した図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    ベアリング
２    アウタレース
３    インナレース
４    転動体
５    制振スリーブ
６    環状間隙
７    接触突起部
８    摩擦体
【図１】
2008164101.tif 000003
【図２】
2008164101.tif 000004
【図３】
2008164101.tif 000005
【図４】
2008164101.tif 000006
【図５】
2008164101.tif 000007
【図６】
2008164101.tif 000008
【図７】
2008164101.tif 000009
【図８】
2008164101.tif 000010