JP2000249142A

JP2000249142A - 転がり軸受

Info

Publication number: JP2000249142A
Application number: JP11055588A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Miyagawa; 貴之宮川; Hiroya Achinami; 博也阿知波
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1999-03-03
Filing date: 1999-03-03
Publication date: 2000-09-12

Abstract

(57)【要約】【課題】回転装置に取付け誤差が生じても、ハウジング
が共振する際の振幅を抑制することが可能な転がり軸受
を提供する。【解決手段】転がり軸受としての深溝玉軸受１は内輪２
と外輪３と玉４と保持器５とシール６とリング部材７と
を備えている。外輪３の外周面３ｂは湾曲面１１に形成
されている。湾曲面１１は軸線Ｐと溝底８ａ，９ａを通
る線分Ｓとが交わる位置Ｃを中心とした単一円弧状すな
わち球面状に形成されている。玉４は内輪２と外輪３と
の間に転動自在に保持器５によって保持される、シール
６は内輪２と外輪３との間の潤滑剤を保持する。リング
部材７は円環状に形成され湾曲面１１に沿った湾曲合致
面１６を備えている。リング部材７は内外輪２，３より
弾性係数が小さなゴムあるいは樹脂などから構成されて
いる。内輪２が回転軸の外周に嵌合しかつ外輪３がハウ
ジング内に嵌合して深溝玉軸受１が取付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機械・家電・電気
・情報などの産業分野において各種の電子機器などに用
いられる転がり軸受に関する。

【０００２】

【従来の技術】機械・家電・電気・情報の産業分野に用
いられる各種の電子機器としての、ハードディスク駆動
装置（以下ＨＤＤと呼ぶ）、ビデオテープレコーダ（以
下ＶＴＲと呼ぶ）、空気調和装置（以下エアコンと呼
ぶ）、換気扇などは、モータやスピンドルなどの回転装
置を備えている。これらの回転装置は転がり軸受などに
よって、その回転が許容された状態で支持されている。

【０００３】転がり軸受は、前記回転装置の軸に嵌合す
る内輪と、ハウジングに嵌合する外輪と、これら内輪と
外輪との間に転動自在に設けられる転動体と、を備えて
いる。

【０００４】前記ハウジングは、外輪が嵌合する内径面
を有する円筒部を備えている。ハウジングは、主に、鋼
や樹脂やアルミなどから構成され、プレス加工や鋳造や
射出成形などによって製造されてきた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述した回転装置に
は、低コスト化及び小型・軽量化の要求が、近年ますま
す強くなってきており、前述したハウジングは、より薄
肉となってきて、剛性が小さくなっている。このため、
例えば「機械のモーダル・アナリシス」（大久保信行
著、中央大学出版部、昭和５７年初版第１刷）の１７７
頁から１７８頁記載のコンプレッサの例にあるようなケ
ースの振動に起因する振動が重要な問題となってきた。
なお、前述した振動は、コンプレッサにかぎらず、本発
明が属する技術分野の回転装置について共通する問題で
ある。

【０００６】すなわち、前述した転がり軸受を取付ける
際に、この転がり軸受の軸線と、前記ハウジングの内径
面の軸線と、が互いに同軸的に位置しないなどの取付け
誤差が生じると、回転装置の回転軸やハウジングなどの
回転中に上記の共振現象が生じ易くなってきた。

【０００７】すなわち、軸受取付け時にハウジングとの
間に取付け誤差が生じると、回転軸の回転に伴って、ま
ず内輪が振れ回り、転動体と内輪とが互いに接触する際
の転動体の接触角が変化することとなり、外輪にアキシ
アル方向に沿った振動が発生する。

【０００８】このアキシアル方向に沿った振動によっ
て、ハウジングが加振されて振動する。そして、この振
動によってハウジングが共振し、ハウジングの軸線に沿
った方向の振動モードに対応する周波数が１０００Ｈｚ
から５０００Ｈｚまでの範囲内に２個所の振幅のピーク
が生じる。

【０００９】なお、ハウジングが共振する周波数は、厳
密にはハウジングの形状・寸法・肉厚・材質などによっ
て異なるが、前述したＨＤＤ、ＶＴＲ、エアコン、換気
扇及びファンなどの回転装置に用いられるハウジングで
は、前述した周波数が１０００Ｈｚから５０００Ｈｚま
での範囲内に入っている。

【００１０】例えば、前記転がり軸受がエアコンに用い
られた場合、ハウジングが共振すると、ハウジングの振
幅が大きくなり、騒音が生じ、人が気になるような事態
が生じる。なお、これは、軸が回転する内輪回転の場合
だけでなく、軸固定で用いられる外輪回転の装置につい
ても共通の問題である。

【００１１】従って、本発明の目的は、軸受取付け時に
ハウジングとの間に取付け誤差が生じても、ハウジング
が共振する際の振幅を抑制することが可能な転がり軸受
を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するために、本発明の転がり軸受は、軸に取付けら
れる内輪と、ハウジングに取付けられる外輪と、を備え
これら内輪と外輪とのうち少なくとも一方が他方に対し
相対的に回転する転がり軸受において、前記内輪の内周
面と外輪の外周面とのうち少なくとも一方が断面単一円
弧状すなわち球面状の湾曲面に形成されているととも
に、前記湾曲面と略等しい曲率半径を有して接する湾曲
合致面を有し、かつ主としてゴムあるいは樹脂からなる
とともに、前記湾曲面に沿って内輪及び外輪に対し相対
的に摺動・回転自在に取付けられたリング部材を備えた
ことを特徴としている。

【００１３】前記転がり軸受は、内輪の内周面と外輪の
外周面とのうち少なくとも一方が断面単一円弧状すなわ
ち球面状の湾曲面に形成されており、この湾曲面と略等
しい曲率半径を有して接する湾曲合致面を有しかつゴム
あるいは樹脂からなるリング部材を備えている。

【００１４】このため、ハウジングに取付け誤差が生じ
た場合において、軸の回転に伴って内輪に振れが生じて
転動体の接触角が変化しようとすると、前記湾曲面及び
リング部材の湾曲合致面に倣って内輪と外輪とのうち少
なくとも一方が回転することにより調心機能が生じる。
このことによりハウジングに加振する外輪の軸線に沿っ
た振動が抑制される。したがって、ハウジングが共振す
る際の振幅を抑制することができる。

【００１５】また、前記リング部材がゴムあるいは樹脂
などのダンピング効果を有する材質から構成されている
ので、ハウジングの振動を減衰することとなる。このた
め、ハウジングの共振周波数における振幅を抑制するこ
ととなる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施形態に
ついて図１、図７、図８及び図９を参照して説明する。

【００１７】図１に示す転がり軸受としての深溝玉軸受
１は、電気・情報の産業分野に用いられるＨＤＤ、ＶＴ
Ｒ、エアコン、換気扇などの回転装置の回転軸などを、
その回転を許容した状態で支持する。深溝玉軸受１は、
内輪２と、外輪３と、転動体としての玉４と、保持器５
と、シール６と、リング部材７などを備えている。

【００１８】内輪２は、軸線Ｐ回りに対称な円環状に形
成されており、軸としての前述した回転装置の回転軸１
０１（図６などに示す）に嵌合する。内輪２の外周面２
ａには、この外周面２ａから凹の軌道溝８が形成されて
いる。この軌道溝８は、断面円弧状に形成されていると
ともに、内輪２の全周に亘って形成されている。

【００１９】外輪３は、内輪２の外径よリ大きな内径を
有する円環状に形成されている。外輪３の内周面３ａに
は、この内周面３ａから凹の軌道溝９が形成されてい
る。この軌道溝９は、断面円弧状に形成されているとと
もに、外輪３の全周に亘って形成されている。

【００２０】また、外輪３の内周面３ａには、シール嵌
合部１０が形成されている。シール嵌合部１０は、軌道
溝９を軸線Ｐに沿って挟み込む位置にそれぞれ形成され
ている。それぞれのシール嵌合部１０は、外輪３の内周
面３ａから凹に形成されているとともに、外輪３の全周
に亘って形成されている。

【００２１】外輪３の外周面３ｂは、全周に亘って断面
単一円弧状の湾曲面１１に形成されている。湾曲面１１
は、軸線Ｐと、図中に一点鎖線で示す軌道溝８，９の溝
底８ａ，９ａを通る線分Ｓとが互いに交わる位置Ｃを中
心として単一円弧状すなわち球面状に形成されている。
前記内輪２及び外輪３は、それぞれ、鋼から形成されて
いる。

【００２２】玉４は、球状に形成されており、内輪２と
外輪３との間に転動自在に複数設けられている。それぞ
れの玉４は、軌道溝８，９内に配されており、これらの
溝８，９内を転動自在となっている。玉４が軌道溝８，
９内を転動することによって、内輪２と外輪３とのうち
少ないとも一方を他方に対し相対的に軸線Ｐ回りに回転
自在としている。玉４は、鋼やセラミックスなどから構
成されている。

【００２３】保持器５は、玉４を、内輪２と外輪３との
間に転動自在に保持する。シール６は、円環状に形成さ
れており、前記軸線Ｐに沿って玉４を挟み込む位置にそ
れぞれ配されている。それぞれのシール６は、内輪２と
外輪３との間に位置する潤滑剤を、これら内輪２と外輪
３との間に保持する。これらのシール６は、それぞれ、
シール本体１２と芯金１３とを備えている。

【００２４】シール本体１２は、円環状に形成されてお
り、外輪３のシール嵌合部１０に嵌合する嵌合部１４
と、この嵌合部１４から内輪２の外周面２ａに向って延
びたリップ部１５と、を一体に備えている。これらの嵌
合部１４及びリップ部１５は、シール本体１２の全周に
亘って形成されている。シール本体１２は、ゴムなどの
弾性体から形成されている。

【００２５】芯金１３は、円環状に形成されているとと
もに、断面Ｌ字状に形成されている。芯金１３は、板金
などの金属から構成されている。芯金１３とシール本体
１４とは、互いに固定されている。なお、本発明は内輪
２または外輪３の調心性に特徴があり、シール６または
シールドを有しない軸受にも適用できる。

【００２６】リング部材７は、円環状に形成されてい
る。リング部材７は、その内周面７ａが外輪３の湾曲面
１１に沿う湾曲合致面１６に形成されている。湾曲合致
面１６は、外輪３の湾曲面１１と略等しい曲率半径を有
して接する。リング部材７は、その湾曲合致面１６が外
輪３の湾曲面１１と略等しい曲率半径を有して接した状
態で、外輪３の外周に嵌合する。リング部材７は、湾曲
面１１に沿って外輪３に対し摺動・回転自在に取付けら
れている。

【００２７】リング部材７は、内輪２及び外輪３などが
構成される金属と比較して、弾性係数が小さいゴムある
いは樹脂などを主として構成されている。

【００２８】リング部材７が、主としてゴムから構成さ
れる場合には、引張強さが２．５〜２５ＭＰａ（メガパ
スカル）の材料が用いられる。この場合、このリング部
材７を主として構成する材料として、アクリルゴム、ニ
トリルゴム、アクリロニトリルゴム、フッ素ゴム、ブタ
ジエンゴム、ニトリルブタジエンゴム、水素添加アクリ
ロントリロゴム、クロロプレンゴム、シリコンゴム、ウ
レタンゴム、多硫化ゴム等の合成ゴムや、ポリエステル
系エラストマや、ポリアミドエラストマ等の合成ゴムの
うち、いずれか一つあるいは複数を選択して用いること
ができる。

【００２９】リング部材７が、主として樹脂から構成さ
れる場合には、引張強さが２４〜１９６ＭＰａの材料が
用いられる。この場合、このリング部材７を主として構
成する材料として、ポリフェニレンサルファイド（以下
ＰＰＳと呼ぶ）、リニアＰＰＳ、リニアＰＰＳ＋ＰＴＦ
Ｅ、ナイロン６、６−６ナイロン、ナイロン１１、ポリ
カーボネイト、ポリアセタール、ポリエチレン、ポリア
ミド樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、熱可塑性フルオロ
樹脂、ポリアルレンサルファイド、芳香族ポリエーテル
ケトン、ポリアリレートのうち、いずれか一つあるいは
複数のプラスチックや、これらのプラスチックにグラフ
ァイトを５〜４０％添加したものを用いることができ
る。

【００３０】また、リング部材７は、前述した回転装置
の筐体などに取付けられるハウジング１０２に嵌合す
る。ハウジング１０２は、図６などに示すように、複数
設けられかつ互いの間に前記回転軸１０１を回転自在に
収容する。それぞれのハウジング１０２は、内径面１０
３と、フランジ部１０４とを一体に備えている。ハウジ
ング１０２は、フランジ部１０４が溶接やねじ止めなど
によって互いに固定されることによって、得られる。内
径面１０３内には、リング部材７が嵌合する。これらの
ハウジング１０２は、主に、鋼や樹脂やアルミなどから
構成されており、プレス加工や射出成形や鋳造などによ
って製造される。

【００３１】また、前記外輪３の湾曲面１１と、リング
部材７の湾曲合致面１０とのうち少なくとも一方に、金
属メッキ、テフロンコーティング、固体潤滑剤などの低
摩擦・耐摩耗被膜を形成することにより、より摺動性を
増すことができる。

【００３２】前述した実施形態の転がり軸受としての深
溝玉軸受１は、回転軸１０１の軸線Ｐ１と、ハウジング
１０２の内径面１０３の軸線Ｐ２とが互いに同軸的に位
置しないなどのハウジング１０２に取付け誤差が生じた
場合において、回転軸１０１の回転に伴って内輪２に振
れが生じ内外輪２，３と玉４との間の接触角（玉４が受
ける荷重の方向と軸受１の中心軸に垂直な平面とのなす
角度、図示例の場合、溝底８ａ，９ａを通る線分Ｓと軸
線Ｐに対し直交する平面とのなす角度）が変化しようと
すると、内外輪２，３と玉４との接触角が正常時の深溝
玉軸受１の接触角となるように、外輪３が湾曲面１１及
び湾曲合致面１６に倣って回転する。

【００３３】このため、外輪３に生じる軸線Ｐに沿う振
動が抑制されることとなって、ハウジング１０２に加振
する振動を抑制できる。したがって、ハウジング１０２
が共振する際の振幅を抑制することができる。

【００３４】また、前記リング部材７が、内輪２及び外
輪３よりダンピング効果が大きいゴムあるいは樹脂など
から形成されているので、外輪３に生じる振動を減衰す
る。このため、ハウジング１０２の振動の動作が鈍くな
り、ハウジング１０２の共振周波数が低周波数側に移動
するとともに、共振周波数における振幅をより抑制す
る。

【００３５】以下に、深溝玉軸受１の作用を確かめるた
めに行なったハウジング１０２の振動を測定した結果を
図８を参照して説明する。

【００３６】本実験では、図７に示すように、回転軸１
０１を一対の深溝玉軸受１によって回転自在に支持して
いるとともに、ハウジング１０２の内径面１０３内にリ
ング部材７を嵌合させた状態で深溝玉軸受１を取付けて
いる。ハウジング１０２に回転軸１０１の軸線Ｐ１に沿
う加速度を検出する加速度センサ１０５を取付け、この
加速度センサ１０５が出力する信号をアンプ１０６を介
して周波数分析器１０７に取込んで、この周波数分析器
１０７でハウジング１０２の振動周波数と、振幅とを分
析した。

【００３７】なお、本実験では、本発明品として、内径
が１５ｍｍ、外径が３２ｍｍ、幅が９ｍｍに形成されか
つリング部材７がアクリロニトリルゴムからなる前述し
た第１の実施形態の深溝玉軸受１を用い、比較例とし
て、内径が１５ｍｍ、外径が３２ｍｍでかつ幅が９ｍｍ
の深溝玉軸受を用いている。前記ハウジング１０２の外
径を１２０ｍｍ、幅１１０ｍｍに形成した。ハウジング
１０２を、厚さが１．２ｍｍ〜５ｍｍのＳＰＣ（冷間圧
延鋼板）から構成している。

【００３８】また、内径面１０３の軸線Ｐ２と回転軸１
０１の軸線Ｐ１とのなす角θが１５´（分）の取付け誤
差が生じた状態でハイジング１０２を取付けている。さ
らに、実験では、回転軸１０１を回転数１８００ｒｐｍ
で回転させた。

【００３９】図８によれば、従来の深溝玉軸受を用いて
回転軸１０１を回転自在に支持した比較例（図中一点鎖
線で示す）は、周波数が２５００Ｈｚと３３００Ｈｚの
近傍の二個所に振幅のピークが存在している。この振幅
は、ハウジング１０２が軸線に沿って振動することによ
って生じている。

【００４０】すなわち、ハウジング１０２に取付け誤差
が生じると、回転軸１０１の回転に伴って内輪が振れ回
り、内輪と玉との接触角が変化する。このため、外輪に
軸線に沿った振動が発生し、この振動によってハウジン
グ１０２が加振されて振動する。また、ハウジング１０
２がプレス加工などによって製造されて、比較的薄肉と
なっているので、より振動しやすくなっている。ハウジ
ング１０２の振動によって回転装置の騒音が生じる。ま
た、前記ハウジング１０２がＳＰＣだけでなく、アルミ
ダイキャストから構成された場合も同様に振動が生じ
る。

【００４１】また、図８によれば、本発明品（図中実線
で示す）は、最も大きな振幅が現れる周波数がやや低周
波数側に移動しているとともに、最大振幅も比較例と比
較して約３０％小さくなっている。この値は、騒音が約
５ｄＢ（デシベル）小さくなって、耳で聞いても明らか
に騒音が低下したことが感じられる値である。例えば、
この深溝玉軸受１が、エアコンに用いられた場合、従来
の深溝玉軸受では夜中などに騒音が気になるような状態
であっても、本発明の深溝玉軸受１を用いることによっ
て、騒音が５ｄＢ小さくなって、この騒音が殆ど気にな
らなくなることが明らかとなった。

【００４２】これは、取付け誤差により回転軸１０１の
回転に伴って内輪２に振れが生じ、玉４の接触角が変化
しようとすると外輪３が湾曲面１１及び湾曲合致面１６
に倣って回転することにより調心機能が生じる。このた
め、リング部材７がハウジング１０２を軸線Ｐに沿って
加振する振動が殆ど生じない。さらにハウジング１０２
に嵌合するリング部材７が、ゴムあるいは樹脂などの材
質から構成されているので、ハウジング１０２の振動を
減衰する。

【００４３】なお、本実験で得られた共振周波数２５０
０Ｈｚ、３３００Ｈｚは、ハウジング１０２や軸受など
の形状・寸法によって、その値が変化するが、本発明が
属する技術分野の回転装置においては、１０００Ｈｚ〜
５０００Ｈｚの範囲内に共振点があらわれる。

【００４４】次に、前述した本発明品と比較例におい
て、ハウジング１０２の取付け誤差を変化させたときに
生じるハウジング１０２の振幅の変化を測定した結果を
図９を参照して説明する。

【００４５】図９によれば、例えば、本発明品（図中実
線で示す）のハウジング１０２の取付け誤差としての前
述した軸線Ｐ１，Ｐ２が互いになす角度θが、約１度ま
で許容されるが、比較例（図中一点鎖線で示す）では前
述した角度θが２０´までしか許容することができな
い。また、比較例においては、角度θが３２´を超える
と玉が、内外輪の肩を乗り上げることとなって回転軸１
０１を回転自在に支持できなくなる。

【００４６】このように、本発明によれば、ハウジング
１０２の取付け誤差が比較的大きな場合でも、回転軸１
０１の回転を許容した状態で支持できるとともに、この
回転軸１０１の回転に伴うハウジング１０２の振動及び
騒音を抑制することができる。

【００４７】図６に示した実施形態及び図７に示した実
験例において、回転軸１０１を支持する２個の軸受はと
もに、図１に示した実施形態を組み合わせた場合である
が、必ずしも同じである必要はなく、後に述べる他の実
施形態を含めた組み合わせおよび他の実施形態同士の組
み合わせでも良い。さらに、一方だけ本発明の実施形態
の軸受を用い、他方は通常の軸受を用いることも可能で
ある。さらに、複数個の軸受を用いる場合の１個以上の
軸受を本発明の実施形態とする場合にも振動及び騒音を
抑制する効果が得られる。

【００４８】図２は、本発明の第２の実施形態を示し、
前述した第１の実施形態と同一構成部分には同一符号を
付して説明を省略する。

【００４９】本実施形態の転がり軸受としての深溝玉軸
受１は、その内輪２の内周面２ｂが全周に亘って湾曲面
２１に形成されている。湾曲面２１は、断面形状が、軸
線Ｐと溝底８ａ，９ａを通る線分Ｓとが互いに交わる位
置Ｃを中心とした単一円弧状すなわち球面状に形成され
ている。内輪２は、軸線Ｐに沿った中央部が最も薄肉に
形成されている。

【００５０】リング部材７は、円環状に形成されてお
り、その外周面７ｂが内輪２の湾曲面２１に沿う湾曲合
致面２６に形成されている。湾曲合致面２６は、内輪２
の湾曲面２１に隙間なく接する。リング部材７は、その
湾曲合致面２６が内輪２の湾曲面２１に隙間なく接した
状態で、内輪２の内周に嵌合する。リング部材７は内輪
２に対し湾曲面１１に沿って摺動・回転自在に取付けら
れる。

【００５１】リング部材７は、第１の実施形態と同様
に、内外輪２，３よりダンピング効果が大きいゴムある
いは樹脂などから構成されている。なお、内輪２の湾曲
面２１とリング部材７の湾曲合致面２６とのうち少なく
とも一方に、前述した低摩擦・耐摩耗被膜を形成するこ
とにより、摺動性を増すことができる。

【００５２】また、本実施形態の深溝玉軸受１は、リン
グ部材７が回転軸１０１の外周に嵌合しかつ外輪３がハ
ウジング１０２の内径面１０３内に嵌合した状態で取付
けられる。

【００５３】本実施形態においても、第１の実施形態と
同様に、ハウジング１０２に取付け誤差が生じても、内
輪３が湾曲面２１及び湾曲合致面２６に倣って回転し
て、内外輪２，３と玉４との接触角を維持する。このた
め、ハウジング１０２の軸線Ｐに沿った振動が抑制さ
れ、ハウジング１０２が共振する際の振幅を抑制するこ
とができる。

【００５４】また、リング部材７は、ゴムあるいは樹脂
などから構成されているので、ハウジング１０２の軸線
Ｐに沿った振動を減衰する。このため、ハウジング１０
２の共振周波数における振幅を抑制する。

【００５５】図３は、本発明の第３の実施形態を示し、
前述した第１の実施形態と同一構成部分には同一符号を
付して説明を省略する。

【００５６】本実施形態の転がり軸受としての深溝玉軸
受１は、第１のリング部材３７と第２のリング部材３８
とを備えている。また、外輪３の外周面３ｂは前述した
湾曲面１１に形成されている。

【００５７】第１のリング部材３７は、円環状に形成さ
れており、その断面形状が、軸線Ｐと溝底８ａ，９ａを
通る線分Ｓとが互いに交わる位置Ｃを中心とした単一円
弧状すなわち球面状に形成されている。また、第１のリ
ング部材３７は、前記位置Ｃ回りに肉圧が一定に形成さ
れている。第１のリング部材３７の内周面３７ａは、外
輪３の湾曲面１１に沿った湾曲合致面３６に形成されて
いる。湾曲合致面３６は、外輪３の湾曲面１１と略等し
い曲率半径を有して接する。第１のリング部材３７の外
周面３７ｂは、第２の湾曲面３１に形成されている。第
２の湾曲面３１は、前記位置Ｃを中心とした単一円弧状
すなわち球面状に形成されている。第１のリング部材３
７は、外輪３の外周に嵌合する。

【００５８】第２のリング部材３８は、円環状に形成さ
れており、その内周面３８ａが、軸線Ｐと溝底８ａ，９
ａを通る線分Ｓとが互いに交わる位置Ｃを中心とした単
一円弧状すなわち球面状の第２の湾曲合致面３９に形成
されている。この第２の湾曲合致面３９は、第１のリン
グ部材３７の第２の湾曲面３１とほぼ等しい曲率半径を
有して接する。第２のリング部材３８は、第１のリング
部材３７の外周に嵌合する。

【００５９】第１のリング部材３７と第２のリング部材
３８とのうち少なくとも一方は、ゴムあるいは樹脂など
から構成されている。また、前述したゴムあるいは樹脂
から構成されていない他方は、内外輪２，３と同様の鋼
あるいは周知の樹脂などから構成されるのが望ましい。

【００６０】第１のリング部材３７は、外輪３及び第２
のリング部材３８に対して独立した部材として構成され
ても、外輪３あるいは第２のリング部材３８に圧入、接
着、焼きばめ、射出成形などによって固着されても良
い。

【００６１】また、第１のリング部材３７と第２のリン
グ部材３８とが互いに摺動する際には、第２の湾曲面３
１と第２の湾曲合致面３９とのうち少なくとも一方に前
述した低摩擦・耐摩耗被膜を形成することにより摺動性
を増すことができ、外輪３と第１のリング部材３７とが
互いに摺動する際には、湾曲面１１と湾曲合致面３６と
のうち少なくとも一方に前述した低摩擦・耐摩耗被膜を
形成することにより摺動性を増すことができる。

【００６２】また、本実施形態の深溝玉軸受１は、内輪
２が回転軸１０１の外周に嵌合しかつ第２のリング部材
３８がハウジング１０２の内径面１０３内に嵌合した状
態で取付けられる。このとき、ハウジング１０２に取付
け誤差が生じて、内輪２が振れて内外輪２，３と玉４と
の接触角が変化しようとしても、外輪３と第１のリング
部材３７とのうち少なくとも一方が湾曲面１１，３１及
び湾曲合致面３６．３９に倣って回転して、自動調心機
能が生じる。このため、ハウジング１０２の軸線Ｐに沿
った振動が抑制されることとなって、ハウジング１０２
が共振する際の振幅を抑制することができる。

【００６３】また、第１リング部材３７と第２のリング
部材３８とのうち少なくとも一方が、ゴムあるいは樹脂
などから構成されているので、ハウジング１０２の軸線
Ｐに沿った振動を減衰する。このため、ハウジング１０
２の共振周波数における振幅を抑制する。

【００６４】図４は、本発明の第４の実施形態を示し、
前述した第１の実施形態と同一構成部分には同一符号を
付して説明を省略する。

【００６５】本実施形態の転がり軸受としての深溝玉軸
受１は、第１のリング部材４７と第２のリング部材４８
と第３のリング部材４９とを備えている。また、外輪３
の外周面３ｂは前述した湾曲面１１に形成されている。

【００６６】第１のリング部材４７は、円環状に形成さ
れており、その内周面４７ａに、軸線Ｐと溝底８ａ，９
ａを通る線分Ｓとが互いに交わる位置Ｃを中心とした単
一円弧状すなわち球面状の湾曲合致面４６が形成されて
いる。湾曲合致面４６は、外輪３の湾曲面１１とほぼ等
しい曲率半径を有して接する。第１のリング部材４７
は、その外周面４７ｂが軸線Ｐに沿って平坦に形成され
ている。第１のリング部材４７は、外輪３の外周に嵌合
する。

【００６７】第２のリング部材４８は、円環状に形成さ
れており、前記軸線Ｐに沿って肉圧が一定に形成されて
いる。第２のリング部材４８の内周面４８ａは、第１の
リング部材４７の外周面４７ｂとほぼ等しい曲率半径を
有して接する。第２のリング部材４８の外周面４８ｂ
は、軸線Ｐに沿って平坦に形成されている。第２のリン
グ部材４８は、第１のリング部材４７の外周に嵌合す
る。

【００６８】第３のリング部材４９は、円環状に形成さ
れており、軸線Ｐに沿って肉厚が一定に形成されてい
る。第３のリング部材４９は、その内周面４９ａが第２
のリング部材４８の外周面４８ｂとほぼ等しい曲率半径
を有して接する。第３のリング部材４９は、第２のリン
グ部材４９の外周に嵌合する。

【００６９】第２のリング部材４８は、前述したゴムあ
るいは樹脂などから構成されている。また、第１及び第
３のリング部材４７，４９は、内外輪２，３と同様の鋼
あるいは周知の樹脂などから構成されるのが望ましい。
また、第１のリング部材４７と第３のリング部材４９と
は、互いに異なった材料から構成されても良く、互いに
同じ材料から構成されても良い。

【００７０】第２のリング部材４８は、第１及び第３の
リング部材４７，４９に圧入、接着、焼きばめ、射出成
形などの手段によって固着されており、第１、第２及び
第３のリング部材４７，４８，４９は、互いに固定され
ている。

【００７１】また、外輪３の湾曲面１１と、第１のリン
グ部材４７の湾曲合致面４６とのうち少なくとも一方に
前述した低摩擦・耐摩耗被膜を形成することにより摺動
性を増すことができる。

【００７２】また、本実施形態の深溝玉軸受１は、内輪
２が回転軸１０１の外周に嵌合しかつ第３のリング部材
４９がハウジング１０２の内径面１０３内に嵌合した状
態で取付けられる。このとき、ハウジング１０２に取付
け誤差が生じて、内輪２が振れて内外輪２，３と玉４と
の接触角が変化しようとしても、外輪３が、湾曲面１１
及び湾曲合致面４６に倣って回転して、自動調心機能が
生じる。このため、ハウジング１０２の軸線Ｐに沿った
振動が抑制され、ハウジング１０２が共振する際の振幅
を抑制することができる。

【００７３】また、第２のリング部材４８が、ゴムある
いは樹脂などから構成されているので、ハウジング１０
２の軸線Ｐに沿った振動を減衰する。このため、ハウジ
ング１０２の共振周波数における振幅を抑制する。

【００７４】図５は、本発明の第５の実施形態を示し、
前述した第１の実施形態と同一構成部分には同一符号を
付して説明を省略する。

【００７５】本実施形態の転がり軸受としての深溝玉軸
受１は、第１のリング部材５７と第２のリング部材５８
とを備えている。また、外輪３の外周面３ｂは軸線Ｐに
沿って平坦に形成されている。また外輪３の外周面３ｂ
には、周方向に沿って形成された凹溝５２が複数形成さ
れている。凹溝５２は、図示例では一対形成されてお
り、それぞれ外周面３ｂから凹に形成されている。

【００７６】第１のリング部材５７は、円環状に形成さ
れており、その外周面５７ｂに、軸線Ｐと溝底８ａ，９
ａを通る線分Ｓとが互いに交わる位置Ｃを中心とした単
一円弧状すなわち球面状の湾曲面５１が形成されてい
る。第１のリング部材５７は、その内周面５７ａが軸線
Ｐに沿って平坦に形成されている。第１のリング部材５
７の内周面５７ａには、前記凹溝５２に係合する凸部５
３が周方向に沿って形成されている。第１のリング部材
５７は、軸線Ｐに沿う中央部が最も厚肉に形成されてい
る。

【００７７】第１のリング部材５７は、凸部５３が凹溝
５２に係合しかつ内周面５７ａが外輪３の外周面３ｂと
ほぼ等しい曲率半径を有して接した状態で、外輪３の外
周に嵌合する。第１のリング部材５７が外輪３に接着な
どによって固着される場合には、前記凹溝５２と凸部５
３とを設けなくても良い。

【００７８】第２のリング部材５８は、円環状に形成さ
れており、その内周面５８ａが、軸線Ｐと溝底８ａ，９
ａを通る線分Ｓとが互いに交わる位置Ｃを中心とした単
一円弧状すなわち球面状の湾曲合致面５６に形成されて
いる。この湾曲合致面５６は、湾曲面５１とほぼ等しい
曲率半径を有して接する。第２のリング部材５８は、第
１のリング部材５７の外周に嵌合する。

【００７９】第１のリング部材５７と第２のリング部材
５８とのうち少なくとも一方は、前述したゴムあるいは
樹脂などから構成されている。第１のリング部材５７の
湾曲面５１と第２のリング部材５８の湾曲合致面５６と
のうち少なくとも一方には、前述した低摩擦・耐摩耗被
膜を形成することにより摺動性を増すことができる。

【００８０】また、本実施形態の深溝玉軸受１は、内輪
２が回転軸１０１の外周に嵌合しかつ第２のリング部材
５８がハウジング１０２の内径面１０３内に嵌合した状
態で取付けられる。このとき、ハウジング１０２に取付
け誤差が生じて、内輪２が振れて内外輪２，３と玉４と
の接触角が変化しようとしても、第１のリング部材５７
及び外輪３が、湾曲面５１及び湾曲合致面５６に倣って
回転して、内外輪２，３と玉４との接触角を維持する。
このため、ハウジング１０２の軸線Ｐに沿った振動が抑
制されることとなって、ハウジング１０２が共振する際
の振幅を抑制することができる。

【００８１】また、第１のリング部材５７と第２のリン
グ部材５８とのうち少なくとも一方が、ゴムあるいは樹
脂などから構成されているので、ハウジング１０２の軸
線Ｐに沿った振動を減衰する。このため、ハウジング１
０２の共振周波数における振幅を抑制する。

【００８２】前述した第３ないし第５の実施形態では、
リング部材３７，３８，４７，４８，４９，５７，５８
を外輪３の外周に設けているが、本発明では、これらの
リング部材３７，３８，４７，４８，４９，５７，５８
を内輪２の内周に設けてもよいことは勿論である。

【００８３】なお、本発明の第１〜第５の実施形態は、
転動体が玉の玉軸受について記述してあるが、玉軸受に
かぎらず円すいころ軸受、円筒ころ軸受、ニードル軸受
等の本発明が属する技術分野の回転装置に使用される軸
受において、取付け誤差に起因して生じる振動の問題を
解決することができる。

【００８４】

【発明の効果】本発明によると、内輪の内周面と外輪の
外周面とのうち少なくとも一方が断面単一円弧状すなわ
ち球面状の湾曲面が形成されており、この湾曲面とほぼ
等しい曲率半径を有して接する湾曲合致面を有しかつゴ
ムあるいは樹脂からなるリング部材を備えている。

【００８５】このため、ハウジングに取付け誤差が生じ
た場合において、軸の回転に伴って内輪に振れが生じて
転動体の接触角が変化しようとすると、リング部材の湾
曲合致面に倣って外輪が回転する。ハウジングに加振す
る軸線に沿った振動が抑制される。したがって、ハウジ
ングが共振する際の振幅を抑制することができる。

【００８６】また、前記リング部材がゴムや樹脂などの
比較的弾性係数が小さな材質から構成されているので、
ハウジングの振動を減衰することとなる。このため、ハ
ウジングの共振周波数が低周波数側に移動することとな
るとともに、共振周波数における振幅を抑制することと
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の転がり軸受としての
深溝玉軸受を示す断面図。

【図２】本発明の第２の実施形態の転がり軸受としての
深溝玉軸受を示す断面図。

【図３】本発明の第３の実施形態の転がり軸受としての
深溝玉軸受を示す断面図。

【図４】本発明の第４の実施形態の転がり軸受としての
深溝玉軸受を示す断面図。

【図５】本発明の第５の実施形態の転がり軸受としての
深溝玉軸受を示す断面図。

【図６】図１に示された転がり軸受がハウジング内に取
付けられた状態を示す断面図。

【図７】本発明品と比較例の転がり軸受が取付けられた
ハウジングの振動を計測した実験装置の構成を示す図。

【図８】図７に示した実験装置を用いて得たハウジング
の振動周波数及び振幅を示す図。

【図９】本発明品と比較例を用いたハウジングの取付け
誤差に対する振幅を測定した結果を示す図。

【符号の説明】

１…深溝玉軸受（転がり軸受）２…内輪２ｂ…内輪の内周面３…外輪３ｂ…外輪の外周面７…リング部材１１，２１，５１…湾曲面１６，２６，３６，４６，５６…湾曲合致面３１…第２の湾曲面３９…第２の湾曲合致面１０１…回転軸（軸）１０２…ハウジング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3J012 AB01 AB07 BB03 DB02 DB07 DB08 DB12 DB13 FB10 3J017 AA10 BA02 CA06 3J101 AA02 AA32 AA42 AA54 AA62 BA53 BA54 BA56 BA77 EA31 EA32 EA33 EA34 EA36 EA37 EA49 FA01 GA24 GA53

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸に取付けられる内輪と、ハウジングに取
付けられる外輪と、を備えこれら内輪と外輪とのうち少
なくとも一方が他方に対し相対的に回転する転がり軸受
において、前記内輪の内周面と外輪の外周面とのうち少なくとも一
方が断面単一円弧状すなわち球面状の湾曲面に形成され
ているとともに、前記湾曲面と略等しい曲率半径を有して接する湾曲合致
面を有し、かつ主としてゴムあるいは樹脂からなるとと
もに、前記湾曲面に沿って内輪及び外輪に対し相対的に
摺動・回転自在に取付けられたリング部材を備えたこと
を特徴とする転がり軸受。