(57)【要約】【課題】大きな回転力が作用してもクリープが発生せず、寿命も長く、且つ耐久性にも優れたクリープ防止用の転がり軸受を提供する。【解決手段】ハウジング１に嵌合する外輪２と、内輪３と、これら外輪２と内輪３との間の環状空間に配置される転動体５とを備えた転がり軸受の前記外輪外周に、接線方向のスリット溝２ｂを設けると共に、該溝２ｂに、溝の最も深い位置の高さより少し小さい径を有する玉や円筒ころのような楔部材９を配置する。この場合、前記溝２ｂには、上面に長穴を設けた箱状部材８に楔部材９を配置してもよい。【選択図】　　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング又は固定部に嵌合する外輪と、内輪と、これら外輪と内輪との間に配置される転動体とを備えた転がり軸受において、
前記外輪外周に接線方向のスリット溝を設けると共に、該溝に、該溝の最も深い位置の高さと同等若しくはこれより少し小さい外径を有する楔部材を移動自在に配置して成ることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記溝に嵌合し、内部で楔部材を移動自在に保持すると共に、外輪外周面側に該楔部材の一部を露出する長穴を設けた箱状のカートリッジを配置して成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】
楔部材が、玉である請求項１または２に記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば温度変化があったり或いは振動等の生じやすい位置に嵌め入れる軸受であって、内輪の回転に伴ってハウジング等の固定部と外輪との間に生じるクリープを防止することのできる転がり軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
転がり軸受の外輪を、すきま嵌め或いは比較的軽い力でハウジングに外輪を圧入して使用する場合、外輪に何らかの理由で回転力が加わった時、所謂クリープが発生することがある。例えば、振動や衝撃等により外輪に回転力が作用するとクリープが発生することがある。その他、温度上昇によりハウジングの熱膨張率が軸受外輪のそれより大きいと、クリープが発生しやすくなる。
【０００３】
ハウジングと軸受外輪との間のクリープ防止については、従来から種々の提案がなされてきた。例えば、ハウジングに嵌合させる外輪外周に偏心させた環状溝を周設し、一部に膨出部を形成すると共に端部を重合させるような有端弾性リングであって該重合部を前記偏心環状溝の最浅溝部の深さより厚くしたものを前記環状溝に嵌合させるようにしたもの、特許文献１の図９に示すように、ハウジング等に嵌合される外輪２２の外周面２２ａに、凹溝２４を周設すると共に、該凹溝２４に、その半径が前記外輪２２の半径外径よりＡだけ少し大きくなるよう１本或いは２本のＯリング２３を装着することにより、その緊迫力でクリープ発生限界点を向上させる提案もなされている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１３０３０９
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記するような従来のクリープ防止用の転がり軸受では、加工が比較的複雑であったり、弾性リング等は寿命に問題があったり、また、クリープ発生限界点があまり大きくないために、その限界点以上においてはクリープが発生し、ハウジングが摩耗してしまう、という問題があった。
【０００６】
この発明は、上記する課題に対処するためになされたものであり、加工も比較的簡単であり、大きな回転力が作用してもクリープが発生せず、寿命も長く、且つ耐久性にも優れたクリープ防止用の転がり軸受を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、この発明は上記する課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ハウジング又は固定部に嵌合する外輪と、内輪と、これら外輪と内輪との間に配置される転動体とを備えた転がり軸受において、
前記外輪外周に接線方向のスリット溝を設けると共に、該溝に、該溝の最も深い位置の高さと同等若しくはこれより少し小さい外径を有する楔部材を移動自在に配置して成ることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記スリット溝に嵌合し、内部で楔部材を移動自在に保持すると共に、外輪外周面側に該楔部材の一部を露出する長穴を設けた箱状のカートリッジを配置して成ることを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、前記楔部材が、玉であることを特徴とするものである。
【００１０】
この発明の上記各手段によれば、ハウジング１と、すきま嵌め或いは軽い圧入嵌合されている外輪２との間にクリープが生じようとしても、外輪２の外周面に設けたスリット溝２ｂに入れた楔部材９が、溝内を移動し、ハウジング１の内周面１ａと溝２ｂとの間の狭い空間において楔効果によって食い込み、ハウジング１と外輪２との相対回転を、一方向クラッチのように阻止する。従って、クリープはほぼ完全に防止することができる（図１乃至図３参照）。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の具体的な実施の形態について図面を参照して説明する。
図１（Ａ）は、この発明の転がり軸受の軸方向の一部断面図であり、ハウジングに嵌めた状態を示す。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＡーＡ矢視図である。また、図２（Ａ）は、図１のＢ−Ｂ矢視断面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＰ矢視平面図である。この転がり軸受は、ハウジング１にすきま嵌め或いは軽い荷重で圧入される外輪２と、内輪３と、これら外輪２と内輪３との間の環状空間４に配置される転動体５と、該転動体５を保持する保持器６と、で構成される。この転がり軸受は、外輪２の内周両端部に溝２ａ，２ａが形成され、シールド板７，７が転動体５を配置する環状空間４を密封している。
【００１２】
前記外輪２の外周の一部には、接線方向のスリット溝２ｂが設けられ、弓状の空間を形成している。該スリット溝２ｂには、図３に示すように、該スリット溝２ｂの最も深い位置の高さＨより少し小さい外径ｄの玉の楔部材９を保持するカートリッジ８が嵌め込まれている。この楔部材９は、ハウジング１と外輪２との間に相対回転（クリープ）が発生したとき、スリット溝２ｂ内を転がり、該スリット溝２ｂとハウジング１の内周面１ａとの間で楔作用をする部材となるものである。
【００１３】
次に、前記楔部材９を保持するカートリッジ８は、薄い金属板或いは合成樹脂により製作され、側面形状は、前記外輪２に形成した弓状のスリット溝２ｂの側面形状をはみ出さない形状としてある。例えば、該側面形状は、前記弓状のスリット溝２ｂの側面形状に沿って類似の形状に形成され且つ該カートリッジ８の外輪外周面側には長穴８ａが設けられている。そして、前記玉の楔部材９は、この長穴８ａの範囲で移動自在に保持される。該カートリッジ８は、楔部材９を安定的に保持して、ハウジング１と外輪２とを嵌合する際組み立て作業をし易くするためのもので、外輪２の弓状のスリット溝２ｂに若干弾性変形させて嵌め入れてある。また、上記するように楔部材９は長穴８ａの範囲内で移動するが、両端部で該長穴８ａよりその一部が突出して、外輪２とハウジング８との間で係合（楔作用）する。
【００１４】
図４は、金属板を使用してプレス加工によりカートリッジ８を製作する工程を示す簡単な図である。図４（Ａ）に示すように、先ず、長手方向に長い２辺８ｂ，８ｂを有する八角形であって、中央部に長穴８ａを金型で板材を打ち抜く。次に、図４（Ａ）の折線８ｃ，８ｃにそって、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）に示すように折り曲げ、全体をわん曲させて、図５の斜視図に示すような曲線状の箱型とする。尚、該カートリッジ８は、必須のものではなく、外輪２に設けた半円状の溝２ｂに楔部材９を入れた状態でハウジング１と外輪２とを嵌合しても良い。
【００１５】
図６は、ハウジング１の内周面と、玉の楔部材９とのくい込み角を示す図である。　前記外輪２に設けた弓状のスリット溝２ｂに配置する楔部材９の外径ｄは、スリット溝２ｂの最も深い位置の高さＨと同一又はこれより若干小さい外径とする（図３参照）。前記楔部材９の径ｄを、スリット溝２ｂの最も深い位置の高さＨと同一とすると、即ち、ハウジング１の内周面と、楔部材である玉９とのくい込み角を０°とすると、溝２ｂに配置したカートリッジ８を配置した外輪２を、ハウジング１に嵌め入れるとき楔部材９が少しでも動くと、該楔部材９が外輪２の外周面から突出するので、ハウジングに嵌めにくくなる。従って、該楔部材９の径ｄは、スリット溝２ｂの最も深い位置の高さＨより少し小さくして多少動いても外輪２をハウジング１に嵌め入れやすくするのが作業能率上好ましい。
【００１６】
一方、楔部材９の径ｄが、スリット溝２ｂの最も深い位置の高さＨよりも、かなり小さいと、ハウジング１の内周面１ａと楔部材９とのくい込み角αが、大きくなり、すべりが生じてクリープを防止出来なくなる。従って、作業能率及びクリープ防止の観点からαは、５°〜１５°程度が最も良い。
【００１７】
【実験例】
図７は、この発明の転がり軸受を用いて行ったクリープ試験の一例を示す図である。この試験に用いた装置は、図８に示すように、ハウジング１に転がり軸受の外輪２を嵌合させ、内輪３には回転軸１１を嵌合固定し、他方の軸受１０との間に該回転軸１１を架設し、また、該回転軸１１には偏心荷重がかかるよう重錘１３を取り付けた円板部材１２を固定して構成してある。
この装置において、くい込み角αは、１０°、外輪２の外径は、５２ｍｍ、楔部材９の外径は１ｍｍ、内輪３を嵌合する回転軸径は、２０ｍｍ、この回転軸にかけた回転速度（ｒ／ｍｉｎ）を、表の横軸に示し、内輪回転軸にかけた偏心回転荷重）　は、この図７の下側の横軸に示す如くである。偏心回転荷重は、回転軸１１に円板部材を取り付け、回転軸中心から６０ｍｍの位置に５０ｇの重錘を置くことによりかかるようにした。この実験結果からわかるように、この発明の転がり軸受によれば、全くクリープは生じなかった。
【００１８】
前記楔部材９は、玉に限らず、ハウジング１と外輪２との間で相対回転が生じたとき、スリット溝２ｂ上を転がり、該スリット溝２ｂとハウジング１との間の狭くなっている空間部分へ移動し、楔作用するものであれば円筒コロ等その形状は問わない。また、楔部材９の数は単数でもよく、複数個でもよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明の転がり軸受によれば、大きな回転トルクがいくらかかってもクリープは全く生じない。従って、極めて有効にクリープを防止することができる。また、この転がり軸受は、外輪に接線方向のスリット溝を加工するだけであり、楔部材を収容するカートリッジも簡単に加工可能であり、且つ楔部材も従来のボールやコロ等を用いることができるのでコスト的にも安価に製作することができ且つ耐久性にも優れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）は、この発明の転がり軸受の軸方向の一部断面図であり、ハウジ　グに嵌めた状態を示す。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＡーＡ矢視図である。
【図２】図２（Ａ）は、図１のＢ−Ｂ矢視断面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）　Ｐ矢視平面図である。
【図３】外輪の軸方向に対して直角方向の一部断面図であって、該外輪に形成される溝の深さと楔部材である玉の径との関係を示す図である。
【図４】金属板を使用してプレス加工により本発明で用いるカートリッジを製作する工程を簡単に示す図である。
【図５】本発明で使用される箱状部材に楔部材をいれた状態の斜視図である。
【図６】本発明で使用される楔部材を外輪の半円状溝に入れ、ハウジングの内周面とこの楔部材とのくい込み角を示す図である。
【図７】本発明の転がり軸受を用いて行ったクリープ試験の実験結果を示す図である。
【図８】本発明の転がり軸受を用いて行ったクリープ試験装置の構成を示す図である。
【図９】従来のクリープ防止手段を設けた転がり軸受の軸方向の一部断面図である。
【符号の説明】
１　　ハウジング
１ａ　ハウジング内周面
２　　外輪
２ｂ　半円状の溝
８　　箱状のカートリッジ
８ａ　箱状のカートリッジの長穴
９　　楔部材
【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】
2004116659.tif 000008
【図７】
2004116659.tif 000009
【図８】
2004116659.tif 000010
【図９】
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