(57)【要約】【課題】転がり軸受装置のシールド板の反りを抑制すると共に、シール性を向上させる手段を提供する。【解決手段】外輪３と、内輪７と、外輪３と内輪７との間に配設された複数のボール１１とを有するアンギュラ玉軸受２を備えた転がり軸受装置１に、内径側に段差部１３を形成した薄板からなる円環状のシールド板１２と、シールド板を挟持するための鍔部６と外輪押え１４とを設け、外輪３の両側の側面の外側に、シールド板１２の段差部１３を外輪３の側面に向けて配置し、このシールド板１２を鍔部６と外輪押え１４とにより側面との間に挟持する。【選択図】        図１
2007113733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と、内輪と、前記外輪と内輪との間に配設された複数のボールとを有する転がり軸受を備えた転がり軸受装置であって、
内径側に段差部を形成した薄板からなる円環状のシールド板と、該シールド板を挟持する挟持部材とを設け、
前記外輪の両側の側面の少なくとも一方の外側に、前記シールド板の段差部を前記側面に向けて配置し、該シールド板を前記挟持部材により前記側面との間に挟持したことを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記シールド板を、同じ向きに複数重ね合わせて配置したことを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項３】
外輪と、内輪と、前記外輪と内輪との間に配設された複数のボールとを有する転がり軸受を備えた転がり軸受装置であって、
外径側に段差部を形成した薄板からなる円環状のシールド板と、該シールド板を挟持する挟持部材とを設け、
前記内輪の両側の側面の少なくとも一方の外側に、前記シールド板の段差部を前記側面に向けて配置し、該シールド板を前記挟持部材により前記側面との間に挟持したことを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記シールド板を、同じ向きに複数重ね合わせて配置したことを特徴とする転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転機械の回転軸等を回転自在に支持する転がり軸受を備えた転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の転がり軸受は、外輪と内輪との間に配設された複数のボールを備え、外輪または内輪の側面にシールド板を挿入する固定溝を設け、円環状の薄板からなるシールド板を固定溝により位置決めし、このシールド板と外輪または内輪の側面とをレーザ溶接により固定している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１１−３５１２６３号公報（第２頁段落０００９−段落００１０、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来の技術においては、薄板からなるシールド板を外輪または内輪の側面にレーザ溶接により固定しているため、高炭素鋼で形成された外輪または内輪の溶融部に炭素が析出して溶接部に割れが生じ易く、シールド板が回転時の振動等により脱落してシール性が損なわれる虞があるという問題がある。
また、薄板からなるシールド板が溶接部の収縮等により皿状に反り、内輪または外輪との間に設けた半径方向隙間が拡大してシール性が損なわれる虞があるという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、シールド板の反りを抑制すると共に、シール性を向上させる手段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、上記課題を解決するために、外輪と、内輪と、前記外輪と内輪との間に配設された複数のボールとを有する転がり軸受を備えた転がり軸受装置であって、内径側に段差部を形成した薄板からなる円環状のシールド板と、該シールド板を挟持する挟持部材とを設け、前記外輪の両側の側面の少なくとも一方の外側に、前記シールド板の段差部を前記側面に向けて配置し、該シールド板を前記挟持部材により前記側面との間に挟持したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
これにより、本発明は、転がり軸受の外輪の両側の側面の少なくとも一方の外側に、内径側に形成した段差部を側面に向けたシールド板を配置し、これを挟持部材としての外輪押えと鍔部とにより側面との間に挟持するようにしたことによって、軸等に軸方向の力が作用して外輪と内輪が相対的に移動したとしても内輪とシールド板との接触を防止して内輪との間の半径方向隙間をより小さく設定することが可能になると共にシールド板を挟持部材により側面との間に挟持するのでシールド板の反りを抑制して半径方向隙間の拡大を防止することが可能になり、シールド板によるシール性を向上させることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に、図面を参照して本発明による転がり軸受装置の実施例について説明する。
【実施例１】
【０００８】
図１は実施例１の転がり軸受装置を示す断面図、図２は実施例１のシールド板を示す半断面図である。
図１において、１は転がり軸受装置である。
２は転がり軸受としてのアンギュラ玉軸受であり、本実施例では２つのアンギュラ玉軸受２が正面組合せで配置されており、それぞれグリース等の潤滑剤により潤滑される。
【０００９】
３はアンギュラ玉軸受２の外輪であり、合金鋼等の鋼材で製作され、その内周面に軸方向断面形状が円弧状の外輪軌道溝４が設けられ、その外周面は円筒面に成形されてハウジング５に嵌合穴５ａに嵌合する。
ハウジング５の嵌合穴５ａの一方の端部にはねじ穴５ｂが形成され、他方の端部には半径方向の内側に向かって突出する挟持部材としての鍔部６が形成されており、鍔部６の挟持面６ａの内径は、外輪３の側面の内径（それぞれの面の内周面側に面取が形成されている場合はその面取と側面との角部までの直径をいう。後述する挟持面１４ａの場合において同じ。）と同じ直径に形成されている。
【００１０】
７は内輪であり、合金鋼等の鋼材で製作され、その外周面に軸方向断面形状が円弧状の内輪軌道溝８が設けられ、その内周面は円筒面に成形されて軸９の嵌合部９ａに嵌合し、連動して回転する。
軸９の外周面は、内輪７の外周面と同等の直径に形成され、嵌合部９ａとの接続部に段部１０が形成されている。
【００１１】
１１は転動体としてのボールであり、合金鋼等の鋼材またはセラミック材等で製作された球体であって、外輪３の外輪軌道溝４とこれに対向する内輪７の内輪軌道溝８との間に複数配設されている。
１２はシールド板であり、薄い金属板により製作された円環状部材であって、その外径は外輪３が嵌合するハウジング５の嵌合穴５ａに嵌合し、その内径側には図２に示すように軸方向の一方の側から板厚を薄くした段差部１３が形成されている。
【００１２】
また、段差部１３の外径は、アンギュラ玉軸受２のボール１１のＢＣＤ（Ｂａｌｌ  Ｃｅｎｔｅｒ  Ｄｉａｍｅｔｅｒ）より大きく設定され、シールド板１２の内径は、内輪７の外周面の直径に所定の半径方向隙間を加えた直径に設定されている。
本実施例にシールド板は０．１〜０．３ｍｍの板厚を有しており、段差部１３はフォトエッチング等により形成される。
【００１３】
１４は挟持部材としての外輪押えであり、その外輪３側の側面を段付にして外輪３の側面の内径と同じ内径を有する挟持面１４ａが形成されており、ハウジング５の嵌合穴５ａの端部に形成されたねじ穴５ｂに、その外周面の全面に形成されたねじ部１４ｂを螺合させて取付けられる。
なお、挟持面１４ａの形成は、段付にした側面とせずに、内周面側に面取を設けて形成してもよい。
【００１４】
１５はカラーであり、合金鋼等の鋼材で形成されたリング状部材であって、その外周面はカラー１５が押圧する側の内輪７の外周面の直径と同等の直径に形成され、その内周面が軸９の嵌合部９ａに嵌合し、ロックナット１６により軸９に締結されて内輪７を軸９の段部１０との間に固定する。
本実施例のシールド板１２は、その段差部１３を外輪３の側面に向けて外輪３の両方の側面（本実施例では２つのアンギュラ玉軸受２を正面組合せにして配置しているので、それぞれのアンギュラ玉軸受２の外輪３の外側の側面）の外側に配置され、外輪押え１４のねじ部１４ｂをハウジング５のねじ穴５ｂに螺合させて締付けることにより、ハウジング５の鍔部６の挟持面６ａとこれに対向する外輪３の側面との間、および外輪押え１４の挟持面１４ａとこれに対向する外輪３の側面との間に挟持されて固定される。
【００１５】
このようにして取付けられたシールド板１２は、アンギュラ玉軸受２の側に段差部１３が形成されているので、軸９に軸方向の力が作用して弾性変形により外輪３と内輪７が相対的に移動したとしても内輪７の外周面に接触し難くなり、内輪７との間の半径方向隙間をより小さく設定することが可能になって、シールド板１２による外部からの塵や粉塵等の異物の侵入の防止効果を向上させることができる。
【００１６】
このことは、転がり軸受として１つの深溝玉軸受を用いた転がり軸受装置１の場合には、深溝玉軸受には軸方向の遊びが存在するので特に有効である。
また、シールド板１２を挟持部材としてのハウジング５の鍔部６および外輪押え１４で外輪３の側面との間に挟持して固定するので、溶接による溶接部の収縮等の熱影響が作用することがなくなり、シールド板１２の反りを抑制することができ、半径方向隙間の拡大によるシール性の低下を防止することができる。
【００１７】
更に、外輪３の側面の内径と同じ内径を有する鍔部６および外輪押え１４の挟持面６ａ、１４ａで薄板のシールド板１２を挟持するので、挟持時の各面の弾性変形に伴うシールド板１２の反りを更に抑制することができる。
このことは、本実施例のように正面組合せで配置されたアンギュラ玉軸受２の外輪３を押圧して予圧を付与する場合に特に有効である。
【００１８】
この場合に、外輪３の側面の内径と挟持面６ａ、１４ａの内径とを異径にすると、大きな内径を有する側の押圧力がシールド板１２を介して相手側の小さな内径を有する面を弾性変形させ、弾性変形により小さな内径を有する側に生じた段によりシールド板１２が押され、大きな内径を有する側に倒れて皿状の反りを生じさせる。
なお、本実施例では、シールド板１２を外輪３の両方の側面の外側に配置するとして説明したが、シールド板１２を配置する外輪３の側面は前記に限らず、どちらか一方の外側であってもよい。要は外部からの異物の侵入を防止することが必要な側の側面に適宜に配置すればよい。
【００１９】
以上説明したように、本実施例では、アンギュラ玉軸受を備えた転がり軸受装置の外輪の両側の側面の少なくとも一方の外側に、内径側に形成した段差部を側面に向けたシールド板を配置し、これを挟持部材としての外輪押えと鍔部とにより側面との間に挟持するようにしたことによって、軸等に軸方向の力が作用して外輪と内輪が相対的に移動したとしても内輪とシールド板との接触を防止して内輪との間の半径方向隙間をより小さく設定することが可能になると共にシールド板を外輪押えと鍔部とにより側面との間に挟持するのでシールド板の反りを抑制して半径方向隙間の拡大を防止することが可能になり、シールド板によるシール性を向上させることができる。
【００２０】
なお、本実施例においてはシールド板１２は、外輪３の両側に１枚づつ配置するとして説明したが、図３に示す他の形態のように外輪３の両側にシールド板１２の向きを同じにしてそれぞれ２枚づつ重ね合わせて配置するようにしてもよい。このようにすれば段差部１３によるラビリンス効果を得ることができ、シールド板１２によるシール性を更に向上させることができる。
【００２１】
この場合に、シールド板１２は一方の側にのみ配置するようにしてもよく、重ね合わせる枚数を３枚以上としてもよい。
【実施例２】
【００２２】
図４は実施例２の転がり軸受装置を示す断面図、図５は実施例２のシールド板を示す半断面図である。
なお、上記実施例１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
図４において、２１はシールド板であり、実施例１のシールド板１２と同様に薄い金属板により製作された円環状部材であって、その内径は内輪７が嵌合する軸９の嵌合部９ａに嵌合し、その外径側には図５に示すように軸方向の一方の側から板厚を薄くした段差部２２が形成されている。
【００２３】
また、段差部２２の内径は、アンギュラ玉軸受２のボール１１のＢＣＤより小さく設定され、シールド板２１の外径は、外輪３の内周面の直径に所定の半径方向隙間を減じた直径に設定されている。
本実施例における挟持部材は軸９の段部１０とカラー１５であり、段部１０の挟持面１０ａおよびカラー１５の内輪７側の側面の挟持面１５ａの外径は、内輪７の側面の外径（それぞれの面の外周面側に面取が形成されている場合はその面取と側面との角部までの直径をいう。）と同じ直径に形成されている。
【００２４】
なお、本実施例の外輪押え１４には、段付にした側面は形成されておらず、その内径は外輪押え１４が押圧する側の外輪３の内周面の直径（本実施例でがアンギュラ玉軸受２が正面組合せで配置されているので、外輪３の小径部側の内周面の直径）と同等に形成されている。
本実施例のシールド板２１は、その段差部２２を内輪７の側面に向けて内輪７の両方の側面（本実施例では２つのアンギュラ玉軸受２を正面組合せにして配置しているので、それぞれのアンギュラ玉軸受２の内輪７の外側の側面）の外側に配置され、ロックナット１６によりカラー１５を介して内輪７を軸９の段部１０との間に締結するときに、軸９の段部１０挟持面１０ａとこれに対向する内輪７の側面との間、およびカラー１５の挟持面１５ａとこれに対向する内輪７の側面との間に挟持されて固定される。
【００２５】
このようにして取付けられたシールド板２１は、アンギュラ玉軸受２の側に段差部２２が形成されているので、軸９に軸方向の力が作用して弾性変形により内輪７と外輪３が相対的に移動したとしても外輪３の内周面に接触し難くなり、外輪３との間の半径方向隙間をより小さく設定することが可能になって、シールド板２１による外部からの異物の侵入の防止効果を向上させることができる。
【００２６】
このことは、転がり軸受として１つの深溝玉軸受を用いた転がり軸受装置１の場合には、深溝玉軸受には軸方向の遊びが存在するので特に有効である。
また、シールド板２１を挟持部材としての軸９の段部１０およびカラー１５で内輪７の側面との間に挟持して固定するので、溶接による溶接部の収縮等の熱影響が作用することがなくなり、シールド板２１の反りを抑制することができ、半径方向隙間の拡大によるシール性の低下を防止することができる。
【００２７】
更に、内輪７の側面の外径と同じ外径を有する段部１０およびカラー１５の挟持面１０ａ、１５ａで薄板のシールド板２１を挟持するので、挟持時の各面の弾性変形に伴うシールド板２１の反りを更に抑制することができる。
このことは、背面組合せで配置されたアンギュラ玉軸受２の内輪７を押圧して予圧を付与する場合に特に有効である。
【００２８】
この場合に、内輪７の側面の外径と挟持面１０ａ、１５ａの外径とを異径にすると、小さな外径を有する側の押圧力がシールド板２１を介して相手側の大きな外径を有する面を弾性変形させ、弾性変形により大きな外径を有する側に生じた段によりシールド板２１が押され、小さな内径を有する側に倒れて皿状の反りを生じさせる。
なお、本実施例では、シールド板２１を内輪７の両方の側面の外側に配置するとして説明したが、シールド板２１を配置する内輪７の側面は前記に限らず、どちらか一方の外側であってもよい。要は外部からの異物の侵入を防止することが必要な側の側面に適宜に配置すればよい。
【００２９】
以上説明したように、本実施例では、アンギュラ玉軸受を備えた転がり軸受装置の内輪の両側の側面の少なくとも一方の外側に、外径側に形成した段差部を側面に向けたシールド板を配置し、これを挟持部材としてのカラーと段部とにより側面との間に挟持するようにしたことによって、軸等に軸方向の力が作用して外輪と内輪が相対的に移動したとしても外輪とシールド板との接触を防止して外輪との間の半径方向隙間をより小さく設定することが可能になると共にシールド板をカラーと段部とにより側面との間に挟持するのでシールド板の反りを抑制して半径方向隙間の拡大を防止することが可能になり、シールド板によるシール性を向上させることができる。
【００３０】
なお、本実施例においてはシールド板２１は、内輪７の両側に１枚づつ配置するとして説明したが、図６に示す他の形態のように内輪７の両側にシールド板２１の向きを同じにしてそれぞれ２枚づつ重ね合わせて配置するようにしてもよい。このようにすれば段差部２２によるラビリンス効果を得ることができ、シールド板２１によるシール性を更に向上させることができる。
【００３１】
この場合に、シールド板２１は一方の側にのみ配置するようにしてもよく、重ね合わせる枚数を３枚以上としてもよい。
上記各実施例においては、外輪を静止させて内輪を回転させる転がり軸受装置を例に説明したが、内輪を静止させて外輪を回転させる転がり軸受装置に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。
【００３２】
また、上記各実施例においては、転がり軸受はアンギュラ玉軸受であるとして説明したが、転がり軸受は前記に限らず、深溝玉軸受等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施例１の転がり軸受装置を示す断面図
【図２】実施例１のシールド板を示す半断面図
【図３】実施例１の転がり軸受装置の他の形態を示す断面図
【図４】実施例２の転がり軸受装置を示す断面図
【図５】実施例２のシールド板を示す半断面図
【図６】実施例２の転がり軸受装置の他の形態を示す断面図
【符号の説明】
【００３４】
１    転がり軸受装置
２    転がり軸受
３    外輪
４    外輪軌道溝
５    ハウジング
５ａ  嵌合穴
５ｂ  ねじ穴
６    鍔部
６ａ、１０ａ、１４ａ、１５ａ  挟持面
７    内輪
８    内輪軌道溝
９    軸
９ａ  嵌合部
１０  段部
１１  ボール
１２、２１  シールド板
１３、２２  段差部
１４  外輪押え
１４ａ  ねじ部
１５  カラー
１６  ロックナット
【図１】
2007113733.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2007113733.tif 000006
【図５】
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【図６】
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