(57)【要約】【課題】止め輪による転がり軸受の軸方向についての位置決め機能を確実に行いつつ、転がり軸受の小型化に伴う外輪の薄肉化に対応できる止め輪付き転がり軸受を提供することを目的とする。【解決手段】内輪と、前記内輪の半径方向外方に配置され、前記内輪に対して相対回転可能な外輪と、前記内輪と前記外輪により画成される環状空間内に配置される転動体と、前記外輪の外周面で周方向に延在する輪溝に配置される円弧状の止め輪と、を備える転がり軸受けであって、前記止め輪の内径をＤ３と、前記輪溝の径をＤ１とし、前記輪溝の深さをｄ１とすると、Ｄ１≦Ｄ３＜Ｄ１＋ｄ１の関係を満たす転がり軸受。【選択図】図１
2007205477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、前記内輪の半径方向外方に配置され、前記内輪に対して相対回転可能な外輪と、前記内輪と前記外輪により画成される環状空間内に配置される転動体と、前記外輪の外周面で周方向に延在する輪溝に配置される円弧状の止め輪と、を備える転がり軸受けであって、
前記止め輪の内径をＤ３と、前記輪溝の径をＤ１とし、前記輪溝の深さをｄ１とすると、Ｄ１≦Ｄ３＜Ｄ１＋ｄ１の関係を満たす転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受に関し、特に転がり軸受をハウジング内で軸方向に位置決めするための止め輪を備える転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複写機、プリンター等の事務機器等のハウジング内に装着される転がり軸受を軸方向に位置決めする手段である止め輪を備える止め輪付き転がり軸受が広く使用されている。例えば、日本工業規格のＪＩＳ  Ｂ  １５０９：２００５により規定される内径寸法を有する止め輪を備える転がり軸受や、ＪＩＳ  Ｂ  １５１２：２０００により規定される寸法の、止め輪が装着される輪溝を備える転がり軸受がある。以下に、ＪＩＳ規格に従った従来の止め輪付き転がり軸受について図面を参照しつつ説明する。
【０００３】
図３は、従来の止め輪付き転がり軸受に用いる外輪及び止め輪を示し、（ａ）は外輪の側面図であり、（ｂ）は、（ａ）の線ＩＩＩＢ−ＩＩＩＢに沿った外輪の断面図であり、（ｃ）は、止め輪の正面図である。図４は、図３の外輪に止め輪を装着した状態の図３（ａ）に対応する断面図である。
【０００４】
従来の止め輪付き転がり軸受は、環状の外輪１０３と、外輪１０３と同心で、外輪の半径方向内方に配置された環状の内輪（不図示）と、外輪１０３と内輪との間に形成される環状空間に配置される複数の転動体（不図示）と、外輪１０３と内輪との間で複数の転動体を転動可能に、周方向で等間隔に保持する環状の保持部材（不図示）と、を備える（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
図３（ａ）に示されるように、環状の外輪１０３の外周面には、その周方向において断面が矩形状の凹部すなわち輪溝１０５が刻設されている。なお、図中においてｄ１とは、輪溝の深さを示す。また、図３（ｂ）に示されるように、輪溝１０５の径をＤ１とする。
【０００６】
図３（ｃ）に示されるように、止め輪１０７は、切り欠き１１３を有するＣ型形状である。止め輪の内径をＤ３とする。ここで、止め輪１０３と輪溝１０５とは、Ｄ３＜Ｄ１を満たすように寸法付けされている。
【０００７】
図中において、破線は、止め輪１０７を外輪１０３に装着した状態（図４参照。）、すなわち止め輪１０７が拡開した状態を示している。切り欠き１１３を画成する切り欠き部１０７ａは、元の形から装着された状態へは、距離ｘ変位する。また、切り欠き部１０７ａから時計方向に９０°ずれた止め輪の側部１０７ｂは、元の形から距離ｙだけ変位する。さらに、切り欠き部１０７ａに対して、直径方向に対向する基部１０７ｃでは、拡開前後において、変位はほぼ０である。
【０００８】
このことから、図４に示された止め輪１０７が輪溝１０５内に嵌合、すなわちタイトフィットした状態では、基部１０７ｃから切り欠き部１０７ａに進みに従い、止め輪の復元力による押圧力が大きくなり、切り欠き部１０７ａが当接する外輪１０３の部分に最も大きな押圧力が掛かる。
【特許文献１】特開平９−１４２７６（段落〔０００２〕〔０００３〕、図５、６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の転がり軸受において、輪溝１０５に装着され拡開した止め輪１０７には、原形に戻ろうとする復元力が生じ、その復元力による止め輪１０７からの押圧力が外輪１０３に加わる。押圧力は、外輪１０３の外周に対して均一ではなく、基部１０７ｃから切り欠き部１０７ａに近づくに従い大きくなる。従って、止め輪の装着後に外輪の破損、外輪の真円度が悪化、偏荷重による作動不良、転がり軸受の作動時に異音の発生、偏磨耗による寿命の低下という問題が生じる。特に、近年、装置のコンパクト化に伴い、転がり軸受の薄肉化が進んでいるため、上記問題はより深刻になる可能性がある。
【００１０】
一つの解決策としては、止め輪が装着された外輪の真円度を維持するため、止め輪の切り欠き部から加わる押圧力に抗する程度の剛性を持つ外輪とすることが考えられる。しかし、転がり軸受の小型化に伴う転がり軸受の薄肉化の観点から実用的ではない。
【００１１】
そこで、止め輪による転がり軸受の軸方向についての位置決め機能を確実に行いつつ、転がり軸受の小型化に伴う外輪の薄肉化に対応できる止め輪付き転がり軸受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】
【００１２】
上記課題を解決するための本発明の転がり軸受の第１の態様は、内輪と、前記内輪の半径方向外方に配置され、前記内輪に対して相対回転可能な外輪と、前記内輪と前記外輪により画成される環状空間内に配置される転動体と、前記外輪の外周面で周方向に延在する輪溝に配置される円弧状の止め輪と、を備える転がり軸受けであって、前記止め輪の内径をＤ３と、前記輪溝の径をＤ１とし、前記輪溝の深さをｄ１とすると、Ｄ１≦Ｄ３＜Ｄ１＋ｄ１の関係を満たす。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、止め輪の内径は、外輪の輪溝の径と同じであるか、大きくなるように寸法付けされているので、輪溝に装着された状態の止め輪には復元力が生じず、止め輪から押圧力が外輪に加わることがなく外輪の真円度を維持できる。また、止め輪の内径は、輪溝の深さに輪溝の径を加えた寸法より小さく寸法付けされているので、止め輪と外輪の輪溝との間で係合する部分、すなわち係り代が存在し、転がり軸受の位置決め機能を確実に果たすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の転がり軸受の実施形態について図面を参照しつつ説明する。各図面中、同一要素は同一符号で示してある。
【００１５】
本実施形態は、本発明の止め輪付き転がり軸受を、転動体が球状部材である玉軸受に適用した例である。図１は、本発明の転がり軸受の実施形態の縦方向断面図である。図２（ａ）、（ｂ）は、図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。なお、図２は、図面の明確化の観点から外輪及び止め輪のみを示した。
【００１６】
転がり軸受１は、環状の外輪３と、外輪３の半径方向内方で、外輪３と同心に配置された環状の内輪９と、外輪３と内輪９との間に形成される環状空間に配置される複数の球状部材１１と、外輪３と内輪９との間で複数の球状部材１１を転動可能に、周方向で等間隔に保持する環状の保持部材（不図示）と、を備える。
【００１７】
さらに、外輪３の外周面には、半径方向断面が矩形状で、周方向に延在する凹部、すなわち輪溝５が刻設されている。輪溝５には、Ｃ型形状（円弧状）の止め輪７が装着されている。
【００１８】
上記転がり軸受１はハウジング１３内の所定位置に配置され、止め輪７により、転がり軸受１の軸方向（図１の左右方向）に関する位置決めが行われる。上記構成において、止め輪付き転がり軸受１の外輪３と内輪５とは、互いに相対回転可能である。
【００１９】
次に、転がり軸受１の各構成要素の寸法関係について説明する。
外輪３に設けられた輪溝５の径の寸法をＤ３、止め輪７の内径の寸法をＤ１とすると、止め輪７の内径Ｄ１の寸法が輪溝５の径Ｄ３の寸法と同じであるか、Ｄ３より大きい寸法関係である。
Ｄ３≦Ｄ１・・・（１）
【００２０】
すなわち、止め輪７は、輪溝５の底面５ａを締め付けることのない、いわゆるルーズフィットで輪溝５に装着されている。具体的に、止め輪の内径Ｄ３が輪溝５の径Ｄ１より大きい場合が図２に示されており、図２（ａ）に示すように外輪３と止め輪７とが同心となった状態では、輪溝５の底面５ａに止め輪７は接触しない寸法関係である。よって、輪溝５の底面５ａと止め輪７の内周との間に隙間Ｓが存在する。従って、止め輪７が輪溝５に装着された状態では、止め輪７に復元力が生じておらず、止め輪からの押圧力が外輪３に加わることはない。
【００２１】
更に、装着された止め輪７は、輪溝５内に保持され、転がり軸受の軸方向の位置決め機能を発揮できるように寸法付けする必要がある。
そこで、止め輪７の内径Ｄ１は、輪溝５の径Ｄ３に輪溝５の深さｄ１を加えた寸法より短くなるような寸法関係とすることにより、輪溝５の側壁５ｂと、止め輪７とが係合する係り代Ｅを設ける（図２（ｂ）参照。）。すなわち、
Ｄ１＜Ｄ３＋ｄ１・・・（２）の関係を満たす場合である。
この場合には、輪溝５内に装着された止め輪７は、輪溝５の側壁５ａと係合する係り代Ｅを有し、転がり軸受が軸方向に移動することを防止できる。
【００２２】
図２（ｂ）に示すように、止め輪７の切り欠き部７ａから周方向時計回りに２７０°の角度位置の部分７ｃが、輪溝５の底面５ａに当接した状態（隙間Ｓが０）では、切り欠き部７ａから周方向時計回りに９０°の角度位置の部分７ｂの部分は、輪溝５の底面５ａから最も離れた位置に配置される。この場合であっても、輪溝５の側壁５ｂに止め輪７の側部７ｂとが係合する係り代Ｅが存在する。このように、止め輪７の周方向全域に亘り輪溝５の側面５ｂとの係り代Ｅを確保することにより、止め輪７の位置決め機能が確保される。
【００２３】
上記の式（１）、（２）をまとめ、Ｄ３≦Ｄ１＜Ｄ３＋ｄ１・・・（３）の寸法関係を満たす外輪と止め輪を備える止め輪付き転がり軸受であれば本発明の所期の目的が達成できる。すなわち、止め輪付き転がり軸受の構成要素が式（３）の寸法関係を満たすと、止め輪７による押圧力が外輪に付与されることなく、また、止め輪と輪溝の側壁との間に係り代が存在し、転がり軸受の位置決め機能を発揮できる。
また、上記寸法関係を有する転がり軸受は、特に以下に示す薄肉転がり軸受に適用すると、より効果的である。
【００２４】
上記実施形態では、転動体として球を利用した転がり軸受の構成について説明したが、本発明はこれに限定されることはない。例えば、円筒ころ軸受や針状ころ軸受といった、外輪と、外輪に対して相対回転可能な内輪とを備える転がり軸受であれば、本発明の止め輪付き転がり軸受を適用できる。
【００２５】
また、実施形態では、止め輪を外輪の外周面に設けた構成としたが、内輪の内周面や、軸の外周面に止め輪を装着し、転がり軸受の軸方向の位置決めを行う構成の止め輪付き転がり軸受であっても本発明を適用できることは言うまでもない。
【００２６】
この発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施形態は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の止め輪付き転がり軸受の実施形態の縦方向断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った主要要素の断面図である。
【図３】（ａ）は、従来の転がり軸受の外輪の側面図、（ｂ）は（ａ）の線ＩＩＩＢ−ＩＩＩＢに沿った断面図であり、（ｃ）は、従来の転がり軸受の止め輪の正面図である。
【図４】図３の外輪に止め輪を装着した状態を示す正面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１                  転がり軸受け
３                  外輪
５                  輪溝
７                  止め輪
９                  内輪
１１                転動体
１３                ハウジング
【図１】
2007205477.tif 000003
【図２】
2007205477.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007205477.tif 000006