(57)【要約】【課題】  転がり軸受に生じたクリープを容易にかつ効果的に防止することができるクリープ防止構造、及びクリープ防止部材を提供する。【解決手段】  本発明によるクリープ防止部材及びクリープ防止構造は、玉軸受２０の外輪２１に形成された第一の円周面ｓ１と、ハウジング３０の内周面３１の一部である第二の円周面ｓ２との間に環状空間Ｓが形成されている。この環状空間Ｓには、両円周面ｓ１、ｓ２の間に噛み込んで、外輪２１が一方向側へクリープが生じるのを阻止する第一のスプラグ１１と、両円周面ｓ１、ｓ２の間に噛み込んで、外輪２１が他方向側へクリープが生じるのを阻止する第二のスプラグ１２と、が介装されている。【選択図】      図２
2007113609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側部材とこの内側部材の外周に密嵌された外側部材との間に生じるクリープを防止するクリープ防止部材であって、
前記内側部材の外周に形成された第一の円周面と、この第一の円周面に対向させて前記外側部材の内周に形成された第二の円周面との間の環状空間に介装されるとともに、前記両円周面間に噛み込んで、前記内側部材と前記外側部材との間で一方向側へクリープが生じるのを阻止する第一のスプラグと、
前記環状空間に介装されるとともに、前記両円周面間に噛み込んで、前記内側部材と前記外側部材との間で他方向側へクリープが生じるのを阻止する第二のスプラグと、を備えていることを特徴とするクリープ防止部材。
【請求項２】
前記第一のスプラグと前記第二のスプラグとが周方向に沿って交互に介装されている請求項１に記載のクリープ防止部材。
【請求項３】
前記両スプラグを収容保持する保持器を更に備えている請求項１又は２に記載のクリープ防止部材。
【請求項４】
内側部材とこの内側部材の外周に密嵌された外側部材との間に生じるクリープを防止するクリープ防止構造であって、
前記内側部材の外周に形成された第一の円周面と、この第一の円周面に対向させて前記外側部材の内周に形成された第二の円周面との間に設けられた環状空間と、
この環状空間に介装されるとともに、前記両円周面間に噛み込んで、前記内側部材と前記外側部材との間で一方向側へクリープが生じるのを阻止する第一のスプラグと、
前記環状空間に介装されるとともに、前記両円周面間に噛み込んで、前記内側部材と前記外側部材との間で他方向側へクリープが生じるのを阻止する第二のスプラグと、を備えていることを特徴とするクリープ防止構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、転がり軸受とこの転がり軸受が嵌合固定されるハウジング等との間に生じるいわゆるクリープを防止することができるクリープ防止部材、及びクリープ防止構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、転がり軸受をハウジング等に嵌合固定して回転軸を支持する場合、その使用状況によって、ハウジングと転がり軸受の外輪との間で相対回転する、いわゆるクリープが生じることがある。
このようなクリープ防止するための方策については、従来から種々の提案がなされてきた。例えば、ハウジングと嵌合する外輪外周面に環状溝を設け、ハウジングに外輪が嵌合された時に環状溝内部で弾性的に圧縮されるＯリングを環状溝に装着し、環状溝内部で弾性的に圧縮された時に径外方向に生じるＯリングの反力によって、クリープの発生を抑制する試みがなされている（例えば、特許文献１参照）。
また、外輪外周面に偏心溝を設け、弾性体よりなる偏心リングを前記偏心溝内に装着し、この偏心リングの外端面の一部をハウジングの周面に当接させることによりクリープの発生を抑制するものもある（例えば、特許文献２参照）
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２７２５５号公報（図１、図３）
【特許文献２】特開平１０−８２４２８号公報（図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来例の転がり軸受は、クリープが生じやすい使用環境において適用されることを前提として、クリープを防止する方策が事前に採られている。
一方、クリープは転がり軸受の使用環境における様々な要因が影響して生じるため、その転がり軸受の使用環境がクリープを生じやすい環境であるかどうかを予測することが困難な場合がある。このため、クリープが生じ難い使用環境を予測し、特にクリープに対する対策を採ることなく転がり軸受をハウジング等に取り付けた後、不測の要因により生じるクリープが問題となる場合がある。このような場合においては、クリープを防止するために、事後対策として、キーやピンを転がり軸受とハウジングとの間に差し込み、相対回転を防止することが一般的であった。
しかし、上記のようにキーやピンを差し込む場合、転がり軸受側とハウジング側の双方にキー溝加工あるいはピン穴加工を行う必要がある。さらに、双方に設けられるキー溝やピン穴は、互いの位置関係を正確に一致させて形成する必要があるとともに、実際にキーやピンを差し込む際には、転がり軸受とハウジングとの位置関係を軸方向のみならず周方向についても正確に位置決めし、双方に設けられたキー溝やピン穴を一致させる必要がある。
このようにキーやピンによるクリープの防止策は、上記のような複雑な工程を要するため、後加工や分解が困難な場合には、適用できないこともあり、このような場合には、有効なクリープの防止策を施すことが難しいという問題があった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、転がり軸受等の回転部品に生じたクリープを容易にかつ効果的に防止することができるクリープ防止部材、及びクリープ防止構造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】
【０００５】
本発明は、内側部材とこの内側部材の外周に密嵌された外側部材との間に生じるクリープを防止するクリープ防止部材であって、前記内側部材の外周に形成された第一の円周面と、この第一の円周面に対向させて前記外側部材の内周に形成された第二の円周面との間の環状空間に介装されるとともに、前記両円周面間に噛み込んで、前記内側部材と前記外側部材との間で一方向側へクリープが生じるのを阻止する第一のスプラグと、前記環状空間に介装されるとともに、前記両円周面間に噛み込んで、前記内側部材と前記外側部材との間で他方向側へクリープが生じるのを阻止する第二のスプラグと、を備えていることを特徴としている。
【０００６】
上記のように構成されたクリープ防止部材によれば、内側部材と外側部材との相対回転を阻止する方向が互いに異なる第一及び第二のスプラグを備えているので、内側部材と外側部材とが一方向及び他方向に相対回転するのを防止し、クリープが生じるのを効果的に防止することができる。また、両スプラグが介装される環状空間は、第一の円周面と第二の円周面とを対向させることで形成できるので、上記従来例のような内側部材と外側部材との間における周方向の位置決めを行う必要がない。また、両スクラブを両円周面間に噛み込ませる構造であるので、キー溝加工や穴加工等の比較的複雑な機械加工を内側部材及び外側部材に行うことなく、当該クリープ防止部材を取り付けることができる。
【０００７】
上記クリープ防止部材において、前記第一のスプラグと前記第二のスプラグとが周方向に沿って交互に介装されていることが好ましい。
この場合、互いに相対回転を阻止する方向が異なる両スプラグが周方向交互に介装されるので、両スプラグより得られる内側部材と外側部材との相対回転を防止するための抗力を周方向に均等にでき、クリープを防止する効果を安定して得ることができる。
【０００８】
上記クリープ防止部材は、前記両スプラグを収容保持する保持器を更に備えていてもよい。
この場合、両スプラグを環状空間へ容易に介装できるとともに、周方向に沿って介装される複数のスプラグの動作を同期させることができるので、第一もしくは第二のスプラグが両円周面間に噛み込もうとする際に、この噛み込もうとしている複数のスプラグ全部を一斉に噛み込ませ、さらに複数のスプラグ全部を噛み込んだ状態に維持することができる。従って、クリープを防止する効果をより安定して得ることができる。
【０００９】
また、本発明は、内側部材とこの内側部材の外周に密嵌された外側部材との間に生じるクリープを防止するクリープ防止構造であって、前記内側部材の外周に形成された第一の円周面と、この第一の円周面に対向させて前記外側部材の内周に形成された第二の円周面との間に設けられた環状空間と、この環状空間に介装されるとともに、前記両円周面間に噛み込んで、前記内側部材と前記外側部材との間で一方向側へクリープが生じるのを阻止する第一のスプラグと、前記環状空間に介装されるとともに、前記両円周面間に噛み込んで、前記内側部材と前記外側部材との間で他方向側へクリープが生じるのを阻止する第二のスプラグと、を備えていることを特徴としている。
【００１０】
上記のクリープ防止構造によれば、上述のように、内側部材と外側部材との相対回転を阻止する方向が互いに異なる第一及び第二のスプラグを備えているので、内側部材と外側部材とが相対回転するのを防止し、クリープが生じるのを防止することができる。また、両スプラグが介装される環状空間は、第一の円周面とこれに対向する第二の円周面とで形成しているので、内側部材と外側部材との間における周方向の位置決めを行う必要がない。また、キー溝加工や穴加工等の比較的複雑な機械加工を内側部材及び外側部材に行うことなく、当該クリープ防止構造を構成することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のクリープ防止部材、及びクリープ防止構造によれば、内側部材と外側部材との間のクリープを容易かつ効果的に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】
【００１２】
次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第一の実施形態に係るクリープ防止部材を転がり軸受に適用した態様を示す断面図であり、図２は、図１中、ＩＩ−ＩＩ線における断面図である。以下、図を参照しつつ当該クリープ防止部材、及びその構造について説明する。
【００１３】
図１及び図２において、クリープ防止部材１０は、全体が環状であり、玉軸受２０と、この玉軸受２０が嵌合固定される外側部材としてのハウジング３０との間に形成された環状空間Ｓに取り付けられている。玉軸受２０は、内側部材としての外輪２１の円形の外周面２１ｂが、ハウジング３０の円形の内周面３１に密嵌されて固定されている。
外輪２１の外周面２１ｂには、段差を設けることで小径とされた第一の円周面ｓ１が形成されている。環状空間Ｓは、この第一の円周面ｓ１と、この第一の円周面ｓ１に対向するとともにハウジング３０の内周面３１の一部分である第二の円周面ｓ２と、によって形成されている。
【００１４】
クリープ防止部材１０は、径方向に対する傾倒方向が互いに異なる第一及び第二のスプラグ１１、１２と、これら両スプラグ１１、１２を周方向にほぼ等間隔に保持している円環状の保持器１３と、両スプラグを所定方向に付勢する環状のリボンスプリング１４と、保持器１３及びリボンスプリング１４の軸方向両端を覆う環状のカバー部材１５とを備えている。
保持器１３は、樹脂等により形成されており、両スプラグ１１、１２を収容保持するポケット１３ａが周方向に一定間隔を空けて設けられている。また、リボンスプリング１４においても、ポケット１３ａの位置に一致するポケット１４ａが形成されており、このポケット１３ａ、１４ａに両スプラグ１１、１２を収容することで、保持器１３は両スプラグ１１、１２を周方向にほぼ等間隔に保持している。また、第一のスプラグ１１及び第二のスプラグ１２は、周方向に互いに交互に配置されるようにポケット１３ａに収容されている。また、保持器１３の軸方向両端部には、カバー部材１５が固定されており、両スプラグ１１、１２や、リボンスプリング１４を外部から保護している。
【００１５】
両スプラグ１１、１２は、環状空間Ｓに配置されており、この状態で第一の円周面ｓ１と、第二の円周面ｓ２との間で挟持されている。また、第一のスプラグ１１と第二のスプラグ１２とは、周方向に沿って交互に環状空間Ｓに配置されている。両スプラグ１１、１２は、金属等よりなり、第二の円周面ｓ２と接するとともに所定のＲ形状とされた接触面１１ａ、１２ａと、第一の円周面ｓ１と接するとともに所定のＲ形状とされた接触面１１ｂ、１２ｂとが形成されている。
【００１６】
第一のスプラグ１１は、図２のように、第一のスプラグ１１の径方向断面における長軸Ｔ１が、第一のスプラグ１１のほぼ中心を通過する玉軸受２０の径方向線Ｋ１に対して、図２において左側にやや傾倒して配置されている。また第一のスプラグ１１は、リボンスプリング１４の付勢部１４ｂによって、第一のスプラグ１１の長軸Ｔ１が起立する方向に付勢されている。
この第一のスプラグ１１は、第一の円周面ｓ１と、第二の円周面ｓ２との間でいわゆる一方向クラッチを構成しており、外輪２１が図２における反時計回り方向へ相対回転しようとすると、第一のスプラグ１１は、第一の円周面ｓ１と、第二の円周面ｓ２との間に噛み込んで、両者を係合させ、ハウジング３０と外輪２１との相対回転を阻止する。一方、外輪２１が上記と逆方向に相対回転しようとする場合には、第一のスプラグ１１の長軸Ｔ１は、径方向線Ｋに対して、図２においてより左側に傾倒していき、第一のスプラグ１１は第一の円周面ｓ１と、第二の円周面ｓ２との間に噛み込むことなく係合を解除する。
【００１７】
第二のスプラグ１２は、図２のように、第二のスプラグ１２の径方向断面における長軸Ｔ２が、第二のスプラグ１２のほぼ中心を通過する玉軸受２０の径方向線Ｋ２に対して、図２において右側にやや傾倒して配置されるとともに、リボンスプリング１４の付勢部１４ｃによって、第二のスプラグ１２の長軸Ｔ２が起立する方向に付勢されている。
第二のスプラグ１２においても、第一のスプラグ１１と同様に、第一の円周面ｓ１と、第二の円周面ｓ２との間で一方向クラッチを構成しており、外輪２１が図２における時計回り方向へ相対回転しようとすると、第二のスプラグ１２は、第一の円周面ｓ１と、第二の円周面ｓ２との間に噛み込んで、両者を係合させ、ハウジング３０と外輪２１との相対回転を阻止する。一方、外輪２１が上記と逆方法に相対回転しようとする場合には、第二のスプラグ１２の長軸Ｔ２は、径方向線Ｋに対して、図２においてより右側に傾倒していき、第二のスプラグ１２は第一の円周面ｓ１と、第二の円周面ｓ２との間に噛み込むことなく係合を解除する。
【００１８】
すなわち、第一のスプラグ１１は、外輪２１が図２において反時計回り方向へ相対回転するのを阻止するとともに、第二のスプラグ１２は、外輪２１が図２において時計回り方向へ相対回転を阻止する。
【００１９】
上記のような構造により構成された本実施形態のクリープ防止部材１０によれば、外輪２１とハウジング３０との相対回転を阻止する方向が互いに異なる第一及び第二のスプラグ１１、１２を備えているので、玉軸受２０の外輪２１とハウジング３０とが相対回転するのを防止し、両者の間でクリープが生じるのを効果的に防止することができる。
また、クリープを防止すべく両スプラグ１１、１２が介装される環状空間Ｓは、第一の円周面ｓ１と、第二の円周面ｓ２とを対向させることで形成できるので、当該転がり軸受用クリープ防止部材を取り付ける際に、上述した従来例のような外輪２１とハウジング３０との間における周方向の位置決めを正確に行う必要がない。
また、キー溝加工やピン穴加工等の比較的複雑な機械加工を外輪２１及びハウジング３０に行う必要がない。すなわち、例えば、クリープを防止する方策が採られていない転がり軸受をハウジング等に嵌合固定し、その後この転がり軸受とハウジングとの間にクリープが生じた場合、上記実施形態のように、ハウジング３０には特に加工を行わずにその内周面３１の一部を第二の円周面ｓ２とし、外輪２１のみに小径の第一の円周面ｓ１を形成するといった比較的容易な機械加工を一方側のみに施し環状空間Ｓを形成すれば、本実施形態のクリープ防止部材１０を取り付けることができ、クリープを防止できる。
【００２０】
このように本実施形態のクリープ防止部材１０は、外輪２１とハウジング３０との間の正確な位置決めや、比較的複雑な機械加工といった複雑な工程を要しないので、転がり軸受をハウジングに取り付けた後に生じたクリープに対する防止策として、容易に適用することができる。
さらに上記実施形態では、外輪２１のみに第一の円周面ｓ１を形成することで環状空間Ｓが形成されており、ハウジング３０の内周面３１に対する機械加工を必要としない。従って、例えばハウジングが大型である場合等、ハウジング３０側への加工が困難でかつ玉軸受２０側への加工が容易である場合に本実施形態は好適に適用できる。
【００２１】
また、本実施形態のクリープ防止部材１０において、第一のスプラグ１１と第二のスプラグ１２とは、周方向に沿って交互に環状空間Ｓに介装されている。つまり、互いに相対回転を阻止する方向が異なる両スプラグ１１、１２が周方向交互に介装されているので、両スプラグ１１、１２より得られる外輪２１とハウジング３０との相対回転を阻止するための抗力を周方向に均等にでき、外輪２１とハウジング３０とのクリープを防止する効果を安定して得ることができる。
【００２２】
また、本実施形態のクリープ防止部材１０において、両スプラグ１１、１２は、保持器１３によって収容保持されているので、両スプラグ１１、１２を環状空間Ｓへ介装するのを容易にできるとともに、周方向に沿って介装される複数のスプラグの動作を同期させることができる。すなわち、第一もしくは第二のスプラグ１１、１２が両円周面ｓ１、ｓ２に噛み込もうとする際に、この噛み込もうとしている複数のスプラグ全部を一斉に噛み込ませ、さらに複数のスプラグ全部を噛み込んだ状態で維持することができる。従って、外輪２１とハウジング３０とのクリープを防止する効果をより安定して得ることができる。
【００２３】
図３は、本発明の第二の実施形態に係るクリープ防止部材１０を示した一部欠截正面図である。本実施形態と第一の実施形態との主な相違点は、半円状の第一部材１０１と第二部材１０２とを組み合わせることで環状のクリープ防止部材１０を構成している点である。その他の点については、第一の実施形態と同様なので説明を省略する。
【００２４】
第一部材１０１、及び第二部材１０２は、それぞれ保持器１３に収容保持された両スプラグ１１、１２を有しており、第一の実施形態と同様の構成とされている。
本実施形態のクリープ防止部材１０によれば、第一の実施形態で示したもののように環状体では取り付けることのできない部位、例えば周面に対して窪んで形成された環状溝の内部に取り付けることができる。
【００２５】
図４は、本実施形態のクリープ防止部材１０を外輪２１とハウジング３０との間に取り付けた態様を示した断面図である。図において、ハウジング３０には、その内周面３１に対して径外方向に窪む環状溝３２が形成されており、環状溝３２の底面を第二の円周面ｓ２、外輪２１の外周面２１ｂの一部を第一の円周面ｓ１として、環状空間Ｓが形成されている。
両スプラグ１１、１２は、クリープ防止部材１０をハウジング３０の内周面３１に対して径外方向に窪むように形成された環状溝３２の内部に取り付けることで、環状空間Ｓに介装されている。また、両スプラグ１１、１２は、第一の円周面ｓ１と、第二の円周面ｓ２とに接することで、外輪２１とハウジング３０とが相対回転するのを防止している。
【００２６】
上記のように環状溝３２にクリープ防止部材１０を取り付ける場合において、第一の実施形態で示したもののような環状体では、環状溝３２の内部に取り付けることができない。一方、本実施形態のように半円状の第一及び第二部材１０１、１０２を組み合わせてなるクリープ防止部材１０であれば、第一及び第二部材１０１、１０２をそれぞれ順次環状溝３２に取り付けることで、クリープ防止部材１０全体を環状溝３２の内部に取り付けることができる。
以上のように本実施形態のクリープ防止部材１０によれば、環状では取り付けることのできない部位に取り付けることができるので、当該クリープ防止部材１０の適用範囲をより広くすることができる。
また、本実施形態では、外側部材としてのハウジング３０側に環状溝３２を形成することで、環状空間Ｓが形成されており、外輪２１に対する機械加工を必要としない。従って、玉軸受２０側への加工が困難でかつハウジング３０側への加工が容易である場合に本実施形態は好適に適用できる。
【００２７】
なお、本実施形態では、半円状の第一及び第二部材１０１、１０２を組み合わせてなる構成、すなわち環状体を二分割した部材を組み合わせるものとしたが、両スプラグ１１、１２の機能を損なうことがなければ、より多数に分割した部材とし、これらを組み合わせるようにすることもできる。
【００２８】
本発明は上記実施形態のみに限定されるものではない。上記各実施形態では、転がり軸受と、この転がり軸受が固定されるハウジングとの間のクリープを防止する場合の態様を示したが、例えば、図５に示すように、玉軸受２０の内輪２２に密嵌固定される回転軸４０に対しても本発明のクリープ防止部材は適用することができる。図５においては、回転軸４０に段差を設けて第一の円周面ｓ１を形成し、内輪２２の内周面２２ａの一部を第二の円周面ｓ２とし、これら両面ｓ１、ｓ２の間で、クリープ防止部材１０を取り付ける環状空間Ｓを形成している。
また、図５のように、内輪２２と回転軸４０との間に本発明のクリープ防止部材を適用する場合において、内輪２２の内周面２２ａに段差を設けて円周面を形成し、回転軸４０の外周面４２との間で環状空間を形成する構成とすることもできる。内輪２２側に段差を設ける場合においては、回転軸４０側を特に加工する必要がないので、回転軸４０に対する後加工が困難な場合にも本発明のクリープ防止部材を取り付けて、クリープを防止することができる。
【００２９】
また、上記各実施形態では、保持器１３のみで両スプラグ１１、１２を収容保持する構成を例示したが、例えば、図６のように、両スプラグ１１、１２を収容保持するための保持器として、二つの保持器、すなわち内側保持器１６と外側保持器１７を備えた構成としてもよく、この場合、両スプラグ１１、１２をより確実に収容保持することができる。
また、上記各実施形態では、両スプラグ１１、１２をそれぞれ付勢するために、付勢部１４ｂが複数形成された環状のリボンスプリング１４を用いたが、例えば、保持器に板バネやコイルバネ等のスプラグ付勢用のバネ部材を多数固定する等、各スプラグそれぞれに対してバネ部材を配置し付勢してもよい。
【００３０】
また、本発明は、転がり軸受に限らず、一方向クラッチ、回転センサ等の各種回転部品に適用できるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第一の実施形態に係るクリープ防止部材を転がり軸受に適用した態様を示す断面図である。
【図２】図１中、ＩＩ−ＩＩ線における断面図である。
【図３】本発明の第二の実施形態に係るクリープ防止部材を示した一部欠截正面図である。
【図４】第二の実施形態に係るクリープ防止部材を外輪とハウジングとの間に取り付けた態様を示した断面図である。
【図５】クリープ防止部材を玉軸受の内輪と回転軸との間に取り付けた態様を示した断面図である。
【図６】二つの保持器を備えたクリープ防止部材の一部断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０    クリープ防止部材
１１    第一のスプラグ
１２    第二のスプラグ
１３    保持器
２０    玉軸受
３０    ハウジング（固定部材）
Ｓ      環状空間
ｓ１    第一の円周面
ｓ２    第二の円周面
【図１】
2007113609.tif 000003
【図２】
2007113609.tif 000004
【図３】
2007113609.tif 000005
【図４】
2007113609.tif 000006
【図５】
2007113609.tif 000007
【図６】
2007113609.tif 000008