(57)【要約】【課題】組込み性に優れ、転がり軸受と相手部品とのクリープおよびフレッチングの発生を効果的に防止できる構造を備えた転がり軸受装置を提供する。【解決手段】ハウジング３０と、前記ハウジング３０に形成されたハウジング穴３０ａと、前記ハウジング穴３０ａに嵌合された転がり軸受１２と、前記ハウジング穴３０ａの内周面と前記転がり軸受の外周面との間に嵌合されるアダプタ２０と、前記転がり軸受１２を固定する軸受カバー２４からなる転がり軸受装置１００において、前記アダプタ２０は第１円筒環２１と第２円筒環２３と、この第１、第２円筒環２１，２３の間に設けられた円筒状弾性体２２からなり、前記円筒状弾性体２２の内周部外周部に山部を形成された弾性体２２を前記転がり軸受１２の軸方向に圧縮し変形させた状態で装着した。【選択図】図１
2013151977.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、前記ハウジングに形成されたハウジング穴と、前記ハウジング穴に嵌合された転がり軸受と、前記ハウジング穴の内周面と前記転がり軸受の外周面との間に嵌合されるアダプタと、前記転がり軸受を固定する軸受カバーからなる転がり軸受装置において、前記アダプタは転がり軸受の軸方向に直列に設けられた第１円筒環と第２円筒環と、この第１、第２円筒環の間に設けられた円筒状弾性体と、前記円筒状弾性体に前記ハウジング穴の内周面と軸受外周面に当接する山部を備え、前記軸受カバーによる前記転がり軸受を固定する際、前記軸受カバーが前記第１円筒環、前記円筒状弾性体、前記第２円筒環を軸方向に圧縮することで、前記円筒状弾性体の前記山部を径方向に突出させたことを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項２】
前記円筒状弾性体は、山部断面がハウジング穴の内周部との軸方向接触面圧分布が断面略三角形状であり、三角形の頂点が転がり軸受の軸方向に非対称構造の円筒状弾性体であることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータやスピンドル等の回転装置に組み込まれる転がり軸受装置は、ハウジングに形成された穴に転がり軸受を嵌め込み嵌合される。通常、穴に転がり軸受が嵌合された状態では、転がり軸受とハウジング穴の間に隙間が形成される、いわゆる隙間嵌めとなっている。そのため、モータやスピンドルの回転（または荷重）によって転がり軸受が円周方向に相対回転するクリープ現象を起こす場合がある。また、モータやスピンドルの振動が大きい場合には、転がり軸受とハウジング穴との間に相対回転によりフレッチングが発生する場合がある。このため、転がり軸受とハウジング穴との間に弾性体を介在させ、転がり軸受のクリープ現象やフレッチングを防止した転がり軸受装置がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平７−６５２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記したようにゴムや樹脂などの弾性体（Ｏリング）を装着したものではクリープを止める力が弱く、クリープ力が大きい場合には止めることは難しい。すなわち、クリープ防止力を強めるためには、ゴムなどの弾性体のしめしろを大きくしなければならないが、大きくすると転がり軸受組み込み時にハウジング穴に挿入できなくなるためである。また、ハウジング穴への挿入時にゴムなどの弾性体はハウジング穴のエッジで損傷してしまう場合や、ハウジング挿入時の傾きによりゴムなどの弾性体は偏った状態で押圧変形するため、円周上で不均一なクリープ防止力になる場合もあった。そこで、この発明は、転がり軸受とこの転がり軸受が嵌合されるハウジングとのクリープおよびフレッチングを発生しない転がり軸受装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ハウジングと、前記ハウジングに形成されたハウジング穴と、前記ハウジング穴に嵌合された転がり軸受と、前記ハウジング穴の内周面と前記転がり軸受の外周面との間に嵌合されるアダプタと、前記転がり軸受を固定する軸受カバーからなる転がり軸受装置において、前記アダプタは転がり軸受の軸方向に直列に設けられた第１円筒環と第２円筒環と、この第１、第２円筒環の間に設けられた円筒状弾性体と、前記円筒状弾性体に前記ハウジング穴の内周面と軸受外周面に当接する山部を備え、前記軸受カバーによる前記転がり軸受を固定する際、前記軸受カバーが前記第１円筒環、前記円筒状弾性体、前記第２円筒環を軸方向に圧縮することで、前記円筒状弾性体の前記山部を径方向に突出させたことを要旨としている。
【０００６】
本発明によれば、ハウジング穴の内周面と前記転がり軸受の外周面との間に嵌合されるアダプタの第１、第２円筒環は転がり軸受とハウジング穴の隙間より小さく、および、円筒状弾性体は転がり軸受外輪が嵌合されるときに転がり軸受外輪の外周面とハウジング穴の内周面の間にしめしろを持つ円筒状弾性体で、転がり軸受外輪の一方の端面が軸受カバーに当接前は転がり軸受とハウジング穴の隙間より小さくできているため、転がり軸受と相手部品の隙間に傾きなく組み込みやすく、さらに、転がり軸受外輪の一方の端面がハウジングに設けられる軸受カバーに当接時点で同時に軸受カバーは第１円筒環と第２円筒環と、円筒状弾性体を転がり軸受の軸方向に押圧することにより円筒状弾性体の山部を圧縮し径方向に拡径させてしめしろを発生するため、転がり軸受とハウジング穴の間に特殊な加工を行わず、また、ハウジング穴の比較的ラフな寸法管理でハウジングと転がり軸受を固定でき、クリープやフレッチングを発生しない転がり軸受装置を提供できる。
【０００７】
さらに請求項２に記載の発明は、前記円筒状弾性体は、山部断面がハウジング穴の内周部との軸方向接触面圧分布が断面略三角形状であり、三角形の頂点が転がり軸受の軸方向に非対称構造の円筒状弾性体であることを要旨としている。そのため、転がり軸受の軸方向に圧縮力を付与されたときには、軸方向の力で容易に変形して、軸方向の力が作用しなくなってもハウジング内周部の接触部の軸方向面圧分布が非対称となり、摩擦抵抗が大きくなるため、反対の軸方向には移動しにくくなり、弾性体のしめしろ変化しにくく転がり軸受の固定ができるため、恒久的に優れたクリープやフレッチングを発生しない転がり軸受装置を提供できる。
【発明の効果】
【０００８】
転がり軸受とこの転がり軸受が装着されるハウジングとのクリープおよびフレッチングを発生しない転がり軸受装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る転がり軸受装置の縦断面図。
【図２】（ａ）転がり軸受装置組み込み前の第１実施形態に係るアダプタの一例を示す概略断面図、（ｂ）転がり軸受装置組み込み後の第１実施形態に係るアダプタの一例を示す概略断面図。
【図３】（ａ）第２実施形態 の組み込み前のアダプタの外観図、（ｂ）第２実施形態の組み込み前の状態の概略ＡーＡ断面図、（ｃ）第２実施形態の組み込み後の状態の概略ＡーＡ断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る転がり軸受装置の各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
（第１実施形態）
【００１１】
図１に示すように、転がり軸受装置１００は、転がり軸受１０と、ハウジング３０と、シャフト４０とを備える。転がり軸受１０は、ハウジング３０に形成された保持穴３０ａに内嵌合されるとともに、シャフト４０が転がり軸受１０の内輪１１に内嵌合している。
【００１２】
転がり軸受１０は、内輪１１と外輪１２と、内輪１１と外輪１２との間に回転動自在に設けられた転動体である複数個の玉１３と、玉１３を円周方向に所定の間隔で回転自在に保持する保持器１４と、外輪１２の軸方向両端にそれぞれ固定されたシール１５と、を備えている。
【００１３】
ハウジング３０の端部には、保持穴３０ａを有している。保持穴３０ａは、アダプタ２０を保持している。保持穴３０ａは、円筒面からなる内周面３０ｂと、この内周面３０ｂの一端から径方向内方へ延びる側壁３０ｃとを有している。
【００１４】
アダプタ２０は、転がり軸受外輪１２の軸方向に関して、保持穴３０ａの開口端と側壁３０ｃとの間に配置されて、アダプタ２０を軸方向に移動を規制する軸受カバー２４を設けハウジング３０に取り付けボルト２５によりねじ止めされている。反軸受カバー２４のアダプタ２０の側の円筒環２３の側面２３ｃとは、ハウジングの側壁３０ｃと当接することにより、転がり軸受１０の軸方向に関してのハウジング３０に対する転がり軸受外輪１２をハウジング３０に固定する。
【００１５】
アダプタ２０は、第１円筒環２１および第２円筒環２３が筒形状の中心軸線が、シャフト４０に同心に円筒状弾性体２２を挟んで配置されている。弾性体としては、ゴムや熱可塑性エラストマーが考えられ、ゴムとしては、アクリルゴム、ポリウレタン、ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム）ＣＲ（クロロプレンゴム）シリコーンゴムの合成ゴム、熱可塑性エラストマーとしては、ウレタン系、エステル系、アミド系等の熱可塑性エラストマーを例示できる。
【００１６】
また、第１，第２円筒環２１，２３の外周面２１ｂ，２３ｂと保持穴３０ａの内周面３０ｂとの間には所定量の隙間が開けられている。また、内周面３０ｂと転がり軸受外輪１２の外周面１２ａとの間に、円筒状弾性材２２が、圧縮弾性変形した状態で介在している。これにより、転がり軸受１０は、弾性支持されている。円筒状弾性体２２の弾性反発力に抗して軸受カバー２４により円筒環２１を軸方向に移動させることにより、押圧力を与え弾性体２２を圧縮変形できるようになっている。
【００１７】
図２（ａ）は組み込み前のアダプタの一例を示す概略断面図、図２（ｂ）は組み込み後の状態の概略断面図を示しており、弾性体２２は、本実施例では、図２（ａ）に示すように円筒状弾性体２２の外径部および内径部に断面形状２２ａおよび２２ｂが略三角形状であり、三角形の頂点が軸方向に非対称構造の円筒状弾性体２２が環状に、ゴム又は樹脂などの弾性部材で形成されている。組み込み後は図２（ｂ）に示すように、第１円筒環２１および第２円筒環２３に押圧されることで、円筒状弾性体２２が軸方向圧縮変形すると同時に半径方向に平行に変形され、結果として、円筒状弾性体２２が拡径して、ハウジング３０と転がり軸受１０との間でしめしろを発生し、転がり軸受１０をハウジング３０に密着固定する。
【００１８】
この時、円筒状弾性体２２の三角形断面形状２２ａおよび２２ｂは三角形の頂点が軸方向に非対称構造となっているため、しめしろ分だけハウジング内周面３０ａで接触した時に、ハウジング３０の内周軸方向の接触面圧分布が異なるため、組み込み方向には移動しやすいが、逆方向には摩擦力が大きくなるため、元の組み込み前の形状にもどろうとしても移動しにくいため、結果として、半径方向のしめしろが変化しにくくできる。
【００１９】
前記円筒状弾性体２２は、本発明の範囲内で任意の樹脂やゴムを選択することが可能で、その他ばね性（弾性）のある材料であれば本発明の範囲内で設計変更可能である。また、本実施例では、円筒状弾性体２２の断面を軸方向に非対称な形状としたが、組み付け前は軸方向に動きやすく組み付け後は反対方向の軸方向に動きにくい形状であれば自由側転がり軸受の機能を損なうことが少ない。さらに、円筒状弾性体２２は、本実施例では円筒状に形成しているが、円筒状の一部を分断した略Ｃ字状であってもよく、少なくとも半周以上であればよい。特に図示して説明はしないが、内輪１１とシャフト４０との間に生じ得るクリープに対しても本実施例と同様な機構が適用できることは言うまでもない。
【００２０】
（第２実施形態）
図３は本発明の第２実施形態のアダプタ６０を示し、図３（ａ）はアダプタ外観図を示し、図３（ｂ）は図３（ａ）の組み込み前の概略Ａ−Ａ断面図をしめし、図３（ｂ）は組み込み後の概略Ａ−Ａ断面図を示す。
図３（a）に示すように、円筒状弾性体６２は、軸方向の厚さを小さくして、円周方向には蛇行した形状で円筒環６１および６３に間に設置されており、円周方向で変形する部分の長さを大きくして、確実にハウジング３０と転がり軸受１２の間を保持する構成としている。
【００２１】
弾性体６２が径方向に比べて軸方向の厚さが大きい場合に、円周方向で、均一に膨らまずに押込み側の円筒環６１または６３付近だけが強く膨らみ、偏った状態で取付けられることがある。その場合、時間とともに均一な状態に変化するとともに、結果として緊迫力不足になる可能性がある。本実施形態の場合は、円筒状弾性体６２は径方向に比べて軸方向の厚さが小さいため、円周方向での偏りが小さく、そのため、円周方向での変形および、径方向の円周上固定力のばらつきが小さくなり、耐久性が向上できる。また、円周方向の蛇行の振幅を大きくすることで、接触面積を増加でき、径方向の円周上固定力を向上できる。
【００２２】
本発明の転がり軸受は、例えば、モータなどの２個或いは複数の転がり軸受で回転軸を支えるスピンドル系転がり軸受装置などにおいて自由側転がり軸受として用いられるが、その適用例は限定されない。本実施例では、本発明の転がり転がり軸受の一例として、深溝玉転がり軸受を挙げて説明するが、何等限定されず、ころ転がり軸受に本発明を適用可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００２３】
１０…転がり軸受、  ２０…アダプタ、  ２４…軸受カバー、  ２５…取り付けボルト、  ３０…ハウジング、  ４０…回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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