JP2007205477A - Rolling bearing with retaining ring - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a rolling bearing, and more particularly to a rolling bearing provided with a retaining ring for axially positioning the rolling bearing in a housing.
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。 2. Description of the Related Art Conventionally, a rolling bearing with a retaining ring having a retaining ring, which is a means for positioning a rolling bearing mounted in a housing of an office machine such as a copying machine or a printer in the axial direction, has been widely used. For example, a rolling bearing provided with a retaining ring having an inner diameter defined by JIS B 1509: 2005 of Japanese Industrial Standards, or a rolling bearing provided with a ring groove having a dimension defined by JIS B 1512: 2000. There are bearings. Hereinafter, a conventional rolling bearing with a retaining ring according to the JIS standard will be described with reference to the drawings.
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。 3A and 3B show an outer ring and a retaining ring used in a conventional rolling bearing with a retaining ring, wherein FIG. 3A is a side view of the outer ring, and FIG. 3B is a sectional view of the outer ring along line IIIB-IIIB in FIG. It is a figure and (c) is a front view of a retaining ring. FIG. 4 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 3A in a state in which a retaining ring is attached to the outer ring of FIG.
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。)。
A conventional rolling bearing with a retaining ring is formed between an annular
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。
As shown in FIG. 3 (a), a recess having a rectangular cross section in the circumferential direction, that is, a
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。
As shown in FIG. 3C, the
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。
In the drawing, a broken line indicates a state where the
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。
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。
In the conventional rolling bearing, the
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。 As one solution, in order to maintain the roundness of the outer ring on which the retaining ring is mounted, it is conceivable to use an outer ring having rigidity enough to resist the pressing force applied from the notch portion of the retaining ring. However, it is not practical from the viewpoint of reducing the thickness of the rolling bearing accompanying the downsizing of the rolling bearing.
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。 Therefore, an object of the present invention is to provide a rolling bearing with a retaining ring that can cope with the thinning of the outer ring accompanying the downsizing of the rolling bearing while reliably performing the positioning function in the axial direction of the rolling bearing by the retaining ring.
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。 A first aspect of a rolling bearing according to the present invention for solving the above-described problems includes an inner ring, an outer ring disposed radially outward of the inner ring and capable of rotating relative to the inner ring, the inner ring and the outer ring. A rolling bearing comprising: a rolling element disposed in an annular space defined by: an arc-shaped retaining ring disposed in a ring groove extending in a circumferential direction on an outer peripheral surface of the outer ring, When the inner diameter of the retaining ring is D3, the diameter of the ring groove is D1, and the depth of the ring groove is d1, the relationship of D1 ≦ D3 <D1 + d1 is satisfied.
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。 According to the present invention, since the inner diameter of the retaining ring is the same as or larger than the diameter of the annular groove of the outer ring, the retaining ring mounted in the annular groove has a restoring force. The circularity of the outer ring can be maintained without any pressing force being applied to the outer ring from the retaining ring. The inner diameter of the retaining ring is smaller than the dimension obtained by adding the diameter of the annular groove to the depth of the annular groove, so that the portion engaged between the retaining ring and the annular groove of the outer ring, that is, the engagement allowance. Therefore, it is possible to reliably perform the positioning function of the rolling bearing.
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。 Hereinafter, embodiments of the rolling bearing of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals.
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。 This embodiment is an example in which the rolling bearing with a retaining ring of the present invention is applied to a ball bearing whose rolling element is a spherical member. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of a rolling bearing of the present invention. 2A and 2B are cross-sectional views taken along line II-II in FIG. FIG. 2 shows only the outer ring and the retaining ring from the viewpoint of clarifying the drawing.
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。
The rolling bearing 1 is disposed in an annular
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。
Furthermore, the
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。
The rolling bearing 1 is arranged at a predetermined position in the
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)
Next, the dimensional relationship of each component of the rolling bearing 1 will be described.
If the dimension of the diameter of the ring groove 5 provided in the
D3 ≦ D1 (1)
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。
That is, the retaining ring 7 is attached to the annular groove 5 by a so-called loose fit that does not tighten the
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。
Furthermore, the attached retaining ring 7 is held in the ring groove 5 and needs to be dimensioned so as to exhibit the axial positioning function of the rolling bearing.
Therefore, the inner diameter D1 of the retaining ring 7 has a dimensional relationship that is shorter than the dimension obtained by adding the depth d1 of the annular groove 5 to the diameter D3 of the annular groove 5, so that the
This is a case where the relationship of D1 <D3 + d1 (2) is satisfied.
In this case, the retaining ring 7 mounted in the ring groove 5 has the engagement allowance E that engages with the
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。
As shown in FIG. 2 (b), the portion 7c at an angular position of 270 ° in the clockwise direction from the
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。
Summarizing the above formulas (1) and (2), D3 ≦ D1 <D3 + d1 (3) A rolling bearing with a retaining ring having an outer ring and a retaining ring satisfying the dimensional relationship of (3) is intended. Can be achieved. That is, when the components of the rolling bearing with a retaining ring satisfy the dimensional relationship of the formula (3), the pressing force by the retaining ring 7 is not applied to the outer ring and between the retaining ring and the side wall of the ring groove. There is an engagement allowance, and the positioning function of the rolling bearing can be exhibited.
Moreover, the rolling bearing having the above dimensional relationship is more effective when applied to the thin rolling bearing shown below.
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。 In the above embodiment, the configuration of the rolling bearing using a ball as a rolling element has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the rolling bearing with a retaining ring of the present invention can be applied to any rolling bearing including an outer ring and an inner ring that can rotate relative to the outer ring, such as a cylindrical roller bearing or a needle roller bearing.
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。 In the embodiment, the retaining ring is provided on the outer peripheral surface of the outer ring. However, the retaining ring is attached to the inner peripheral surface of the inner ring or the outer peripheral surface of the shaft, and the axial direction of the rolling bearing is configured. Needless to say, the present invention can be applied to a rolling bearing with a retaining ring.
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。 The present invention can be embodied in many forms without departing from its essential characteristics. Therefore, it is needless to say that the above-described embodiment is exclusively for description and does not limit the present invention.
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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
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。
An inner ring, an outer ring disposed radially outward of the inner ring and rotatable relative to the inner ring, a rolling element disposed in an annular space defined by the inner ring and the outer ring, and the outer ring A rolling bearing provided with an arcuate retaining ring disposed in a ring groove extending in the circumferential direction on the outer peripheral surface,
A rolling bearing that satisfies a relationship of D1 ≦ D3 <D1 + d1, where D3 is the inner diameter of the retaining ring, D1 is the diameter of the ring groove, and d1 is the depth of the ring groove.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006025625A JP2007205477A (en) | 2006-02-02 | 2006-02-02 | Rolling bearing with retaining ring |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2006025625A JP2007205477A (en) | 2006-02-02 | 2006-02-02 | Rolling bearing with retaining ring |
Publications (1)
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Family
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103867546A (en) * | 2012-12-14 | 2014-06-18 | 格特拉格传动机构和齿轮工厂赫尔曼·哈根迈尔有限公司&两合公司 | Washer arrangement for an axial bearing arrangement |
CN104179797A (en) * | 2014-08-12 | 2014-12-03 | 西北工业大学 | Conical surface deviation-eliminating rolling bearing |
-
2006
- 2006-02-02 JP JP2006025625A patent/JP2007205477A/en not_active Withdrawn
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