(57)【要約】【課題】内輪と回転軸の嵌合作業が簡単でありながら、内輪クリープを安定して防止する。【解決手段】内輪１と回転軸５とがすきま嵌めされており、回転軸５が、その軸心回りに回転する状態で内輪１の嵌合面１ａと接しながらその嵌合面１ａを転がり、転がる回転軸５と内輪１の嵌合面１ａの断面楔形状部Ｃ１等とが連結するようにした。この連結により、内輪１と回転軸５とが同期し、内輪クリープが防止される。【選択図】図３
2008281026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪（１）と回転軸（５）とがすきま嵌めされており、前記回転軸（５）が、その軸心回りに回転する状態で前記内輪（１）の嵌合面（１ａ）と接しながらその嵌合面（１ａ）を転がるようになっている軸受装置において、
前記内輪（１）の嵌合面（１ａ）が、断面歪円形であって断面楔形状部（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）を有するように形成されており、転がる前記回転軸（５）と前記断面楔形状部（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）とが連結することを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
前記内輪（１）の嵌合面（１ａ）に周溝（１ｂ）が形成されており、その周溝（１ｂ）にグリース（６）が充填されている請求項１に記載の軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、転がり軸受で回転軸を支持する軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
転がり軸受の内輪と回転軸とは、それぞれに形成された円筒嵌合面において嵌合される。内輪と回転軸がすきま嵌めの場合、回転軸が軸心回りに回転する状態では、回転軸は、その回転負荷により、内輪の嵌合面の周方向１箇所に内接しながらその嵌合面を転がることになる。
上記回転軸の転がりは、内輪、回転軸、ハウジング等の弾性変形、線膨張係数差、形状誤差などから、滑りを伴うことが避けられず、内輪の嵌合面が回転軸の嵌合面に対して遅れる内輪クリープ現象が起こる。高速回転や内外輪間の温度差が大きい場合などの理由により、内輪クリープ現象が甚だしい場合、それら嵌合面は異常発熱を伴う焼付き、または異常摩耗による内輪・相手軸の割損に至ることがある。
【０００３】
通常、内輪クリープ現象を防止する場合、内輪と回転軸とが絞まり嵌めとされており、その締め代により内輪が回転軸に固定されている。
【０００４】
また、内輪クリープの防止装置を設けた軸受装置としては、外輪外径面に、線膨張係数が外輪より大きい材質のバンド、例えば、樹脂製のバンドを装着するものがある。アルミ製ハウジングと鋼製の外輪との線膨張係数差でこれらの嵌合の緩みは、前記バンドの介在により防止されるので、結果的に、内輪と回転軸の嵌合の緩みも防止されることになる（例えば、特許文献１）。
【０００５】
また、内輪クリープの防止装置を設けた別の軸受装置としては、内輪クリープを防止する技術としては、軌道輪の嵌合面に平行な周溝を形成し、各周溝にＯリングを嵌め、軌道輪の嵌合面と、軸又はハウジングの嵌合面との間に、平行なＯリング間に封された潤滑剤を介在させ、その潤滑剤が軌道輪の径方向振動によりスクイーズ効果を奏することにより、その軌道輪を軸等の嵌合面から浮かせ、これにより滑りを無くしたものがある（特許文献２）。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２６９００９号公報
【特許文献２】実公昭５２−８８９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のように、内輪と回転軸とを絞まり嵌めにすれば、内輪クリープを防止することは可能だが、その分、圧入力を要し、それらの嵌合作業が困難になる。
また、バンドやＯリングを利用したクリープ防止手段は、それら部材の１／１０００ｍｍ単位での寸法管理が困難なため、その効果を安定して得難く、軸系としての回転精度、軸受部品、軸等の寿命に悪影響を及ぼす懸念がある。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、内輪と回転軸の嵌合作業が簡単でありながら、内輪クリープを安定して防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を達成するため、この発明は、内輪と回転軸とがすきま嵌めされており、前記回転軸が、その軸心回りに回転する状態で前記内輪の嵌合面と接しながらその嵌合面を転がるようになっている軸受装置を前提としている。内輪と回転軸の嵌合作業を簡単にするためである。
【００１０】
上述の前提を軸受装置において、この発明は、前記内輪の嵌合面が、断面歪円形であって断面楔形状部を有するように形成されており、転がる前記回転軸と断面楔形状部とが連結する構成を特徴とするものである。
ここで、「連結」とは、回転軸の軸心回りのトルクが内輪に滑りなく伝達されることをいう。
この構成によれば、内輪の嵌合面を断面歪円形とすれば、転がる回転軸の外周２箇所と接する断面楔形状部を形成することができる。その断面楔形状部と回転軸とが連結するため、内輪と回転軸とが同期する。したがって、回転軸が内輪の嵌合面を滑りを伴いながら転がる状態になっても、断面楔形状部に達すると、その滑りが止まるので、内輪クリープが防止される。
内輪の嵌合面の寸法管理は、バンドやＯリングのような撓み性を有するものを利用した場合と比すれば、簡単である。そのような内輪の嵌合面の形状による内輪クリープの防止効果は、安定して得られる。
【００１１】
上記の構成に加えて、前記内輪の嵌合面に周溝が形成されており、その周溝にグリースが充填されている構成を採用すれば、内輪の嵌合面と前記回転軸との間に潤滑剤が供給されるので、内輪クリープが発生したときに回転軸や内輪の焼付き等を防止することができる。
【発明の効果】
【００１２】
上述のように、この発明は、上記の特徴的構成の採用により、内輪と回転軸の嵌合作業が簡単でありながら、内輪クリープを安定して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】
【００１３】
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に、実施形態に係る軸受装置を、軸心に垂直な切断面で示し、図２に、同装置を軸心に平行な切断面で示す。
図１、図２に示すように、この軸受装置は、内輪１と外輪２の間に、複数の転動体３が保持器４に保持された状態で組み込まれた転がり軸受により回転軸５を図示省略のハウジングに支持するものとなっている。
【００１４】
内輪１と回転軸５とは、すきま嵌めとされている。
【００１５】
内輪１の嵌合面１ａは、軸心に垂直な切断面における形状が三角形状の等径歪円形であって、３箇所の断面楔形状部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３を有するように形成されている。
回転軸５の嵌合面は、軸心に垂直な切断面における形状が真円形に形成されている。断面楔形状部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３は、回転軸５の嵌合面の周方向２箇所と同時に接触することができる。
【００１６】
内輪１の嵌合面１ａに周溝１ｂが形成されており、その周溝１ｂにグリース６が充填されている。グリース６は、半固体、固体のいずれでもよい。これにより、内輪クリープ発生時の焼付きを防止することができる。
内輪１の嵌合面１ａと回転軸５の嵌合面の接触部分にもグリース６が塗布されている（図示省略）。グリース塗布に代えて、又は併せて、同接触部分に固定潤滑被膜の形成を施すこともできる。この場合、周溝１ｂに充填されたグリース６から、油分が上記の接触部分のグリース等に供給されるようにしてもよい。周溝１ｂと外部との間にグリース補給路を設けることも可能である。
【００１７】
図３に示すように、回転軸５は、その軸心回りに回転する状態で、その回転負荷により、内輪１の嵌合面１ａと接しながらその嵌合面１ａを転がる。
回転軸５の嵌合面は、断面真円形のものに限定されず、上述の転がり、断面楔形状部Ｃ１等における接触が実現される限りの丸軸であればよい。
なお、図１、図３においては、理解の容易のため、内輪１の嵌合面１ａの歪円形状を強調して描いている。
【００１８】
転がる回転軸５は、内輪１の嵌合面１ａの断面楔形状部Ｃ１に嵌り、回転軸５の嵌合面の周方向２箇所Ｐ１、Ｐ２と断面楔形状部Ｃ１とが同時接触する。このとき、その回転軸５の負荷により、回転軸５が断面楔形状部Ｃ１に押し付けられ、断面楔形状部Ｃ１と回転軸５とが連結される。このため、回転軸５が滑りを伴って断面楔形状部Ｃ１まで転がったとしても、内輪１と回転軸５とが同期させられる。
内輪１の嵌合面１ａの断面形状が等径歪円になっているため、転がる回転軸５と断面楔形状部Ｃ１との係合が穏やかであり、両者１、５は衝撃なく連結することができる。
【００１９】
内輪１の回転により、回転軸５が断面楔形状部Ｃ１から外れ、断面楔形状部Ｃ２に向かって転がる。図３中に２点鎖線で示すように、断面楔形状部Ｃ２に嵌った回転軸５’は、断面楔形状部Ｃ２とＰ３、Ｐ４で同時接触し、Ｃ２と連結する。
同様に、回転軸５’が断面楔形状部Ｃ２から外れた後、断面楔形状部Ｃ３に嵌った回転軸５”は、断面楔形状部Ｃ３とＰ５、Ｐ６で同時接触し、Ｃ３と連結する。
【００２０】
上述のように、この軸受装置によれば、回転軸５が内輪１の嵌合面１ａを滑りを伴いながら転がる状態になっても、断面楔形状部Ｃ１等に達すると、その滑りが止まるので、内輪クリープが防止される。
内輪１の嵌合面１ａの寸法管理は、バンドやＯリングのような撓み性を有するものを利用した場合と比すれば、簡単であり、内輪クリープの防止効果は、安定して得られる。
【００２１】
なお、この軸受装置では、内輪の嵌合面の断面形状を三角形状の歪円形としたが、他の多角形状、例えば四角形、六角形状にすることができる。偶数角数の多角形状を採用した方が、内輪、ひいては軸系の回転バランスが安定する。
断面楔形状部は、周方向の少なくとも１箇所にあればよく、内輪の嵌合面の断面形状を楕円形状にすることも可能である。
断面楔形状部は周方向に多くの箇所にある方がよい。回転軸が滑りを伴いながら転がる距離が短くなる。
【００２２】
転がり軸受としては、ころ軸受、玉軸受、保持器の有無、シールの有無等について、この発明の作用効果が得られる限り、特に限定されない。外輪とハウジング間の嵌合すきまも同様である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施形態に係る軸受装置をラジアル断面で示す断面図
【図２】図１の軸受装置をアキシアル断面で示す半断面図
【図３】図１の軸受装置の内輪の嵌合面と回転軸が連結する様子を示した作用図
【符号の説明】
【００２４】
１  内輪
１ａ  嵌合面
１ｂ  周溝
２  外輪
３  転動体
４  保持器
５  回転軸
６  グリース
【図１】
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【図２】
2008281026.tif 000004
【図３】
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