JP2008275124A - 軸受用クリープ防止機構 - Google Patents

Abstract

【課題】短時間で簡単に組み立てることが可能であって、クリープの発生を確実に防止することが可能な低コストの軸受用クリープ防止機構を提供する。
【解決手段】相対回転可能に対向配置された軌道輪(内外輪2,4)と当該軌道輪が取り付けられる取付部位(例えば、ハウジング８)との相対すべりを防止するための軸受用クリープ防止機構であって、少なくとも一方の軌道輪(外輪)の取付部位に取り付ける側の周面４ｓを一部窪ませて形成した窪み部Ｇと、当該窪み部と取付部位との間に介挿させるくさび機構とを備えており、くさび機構は、弾性変形可能な弾性部(バネ部材１０)と、当該弾性部によって取付部位に押し付けられた状態に維持されるくさび部(転がり部材１２)とを備えて構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、軸受回転時におけるクリープの発生を防止する技術に関する。

従来、軸受回転中に、軸受を構成する軌道輪と、これらが取り付けられる取付部位(例えば、軸、ハウジング)との間に相対すべり現象が発生することが知られている。なお、相対すべり現象は、一方の軌道輪(例えば、回転輪)と取付部位との間では、クリープ現象として発生し、他方の軌道輪(即ち、静止輪)と取付部位との間では、連れ回り現象として発生する。このような相対すべり現象が発生すると、軌道輪と取付部位との間が摩耗してガタが生じたり、その摩耗粉が軸受内部に侵入して軸受寿命を低下させたりする場合がある。なお、以下の説明では、上述したような相対すべりを総じて単にクリープと言う。

そこで、例えば特許文献１には、外輪及びベアリングカバー(取付部位)の双方を一部切り欠いて凹部を形成し、その凹部内にボールを挿入することで、クリープの発生を防止する技術が提案されている。しかしながら、当該技術では、凹部内に所定の予圧が掛かった状態でボールを挿入する必要上、凹部及びボールに対して高精度な加工技術と高い組立精度が要求されるため、製造コストが上昇してしまうといった問題がある。

また、例えば特許文献２には、外輪外周に形成した凹溝にブリッジ形状を成す薄板弾性輪を嵌め込むことで、クリープの発生を防止する技術が提案されている。しかしながら、当該技術では、薄板弾性輪の形成に手間や時間がかかるだけで無く、凹溝及び薄板弾性輪の双方を高精度に加工して組み立てなければならないため、製造コストが上昇してしまうといった問題がある。

また、例えば特許文献３には、外輪外周に等間隔で凹部を形成し、ここにケース(取付部位)からピンを嵌め込むことで、クリープの発生を防止する技術が提案されている。しかしながら、当該技術では、凹部にピンを嵌め込むための貫通孔をケース(取付部位)に別途加工しなければならないと共に、組立時には、貫通孔と凹部とを正確に対向させる必要がある。このため、加工に要するコストが上昇するだけで無く、組み立ても面倒であり、また、軸受と取付部位の両方ともが肉厚の場合にしか適用することができない。
実開平４−１１０２２２号公報 実開平１−１４００２３号公報 実開昭６３−３５８１８号公報

本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、短時間で簡単に組み立てることが可能であって、クリープの発生を確実に防止することが可能な低コストの軸受用クリープ防止機構を提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明は、相対回転可能に対向配置された軌道輪を有する軸受に設けられ、軌道輪と当該軌道輪が取り付けられる取付部位との相対すべりを防止するための軸受用クリープ防止機構であって、少なくとも一方の軌道輪の取付部位に取り付ける側の周面を一部窪ませて形成した窪み部と、当該窪み部と取付部位との間に介挿させるくさび機構とを備えており、くさび機構は、弾性変形可能な弾性部と、当該弾性部によって取付部位に押し付けられた状態に維持されるくさび部とを備えて構成されている。

本発明では、くさび機構において、くさび部は、軌道輪と取付部位との相対すべりに伴って回転可能な転がり部材で構成しても良い。この場合、転がり部材は、窪み部と取付部位との間に介挿可能な保持器によって保持されている。また、本発明では、くさび機構において、弾性部とくさび部とを互いに一体的に形成しても良い。

本発明によれば、短時間で簡単に組み立てることが可能であって、クリープの発生を確実に防止することが可能な低コストの軸受用クリープ防止機構を実現することができる。
また、本発明によれば、軌道輪と取付部位との嵌め合い面(内輪と軸との嵌め合い面、外輪とハウジングとの嵌め合い面)において、その軸側(例えば、軸外周、外輪外周)のみにくさび機構用の加工を施せば良く、その穴側(例えば、内輪内周、ハウジング内周)には一切の加工が不要となる。ここで、軸側にくさび機構用の加工を施す方法としては、本発明のような窪み部を形成しても良いし、或いは、窪み部の代わりに例えば軸側の一部をストレートに切り欠いたり、切除したりするようにしても良い。この場合、穴側に同様の加工を施すことは手間がかかり面倒であるが、当該穴側を加工する必要がないというのは大きなメリットになる。

以下、本発明の軸受用クリープ防止機構について、添付図面を参照して説明する。
図１(ａ),(ｂ)には、本発明の第１の実施の形態に係るクリープ防止機構が適用された軸受の構成例が示されており、当該軸受は、相対回転可能に対向配置された内輪２及び外輪４と、内外輪2,4間に転動自在に組み込まれた複数の転動体６とを備えている。なお、図面では、転動体６として“玉”を例示しているが“ころ”が適用される場合もある。また、内外輪2,4は、軸受の使用目的や使用環境に応じて、その一方を回転輪とし、その他方を静止輪として構成することができる。

このような軸受において、本実施の形態のクリープ防止機構は、内外輪2,4と当該内外輪2,4が取り付けられる取付部位との相対すべりを防止することができるように構成されている。取付部位としては、例えば内輪２が取り付けられる回転軸(図示しない)や、外輪４が取り付けられるハウジング８などを適用することができるが、ここでは取付部位の一例としてハウジング８を想定し、当該ハウジング８と外輪４との相対すべりを防止する場合について説明する。

この場合、クリープ防止機構は、外輪４のハウジング８に取り付ける側の周面４ｓを一部窪ませて形成した窪み部Ｇと、当該窪み部Ｇとハウジング８との間に介挿させるくさび機構とを備えている。窪み部Ｇは、幅の広い略矩形状を成して外輪４の周方向に延在しており、この中にくさび機構を収容させることができる。なお、窪み部Ｇの幅や深さ、長さなどの形状は、例えば外輪４やくさび機構の大きさや形状などに応じて任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。また、窪み部Ｇの形成方法は、例えば外輪４の形成時に同時に形成しても良いし、外輪４の形成後にその周面４ｓを削って形成しても良い。

一方、くさび機構は、弾性変形可能な弾性部と、当該弾性部によってハウジング８に押し付けられた状態に維持されるくさび部とを備えて構成されている。本実施の形態において、弾性部は、窪み部Ｇに収容可能な略矩形状のバネ部材１０で構成されており、また、くさび部は、外輪４とハウジング８との相対すべりに伴って回転可能な円柱形状の転がり部材１２で構成されている。

ここで、くさび機構を窪み部Ｇとハウジング８との間に介挿させる方法について説明する。なお、かかる方法は一例であり、他の方法を適用することも可能である。
バネ部材１０は、窪み部Ｇに嵌め込む前のフリー状態において、自身の弾性力によってその両端１０ｅが互いに離間した状態(即ち、バネ部材１０全体が伸長した状態)となっている。かかる状態において、まず、両端１０ｅを互いに接近させる方向に押圧してバネ部材１０を弾性変形させることで、当該バネ部材１０全体を湾曲させて縮める。

次に、バネ部材１０全体を湾曲させた状態を維持しながら、当該バネ部材１０を窪み部Ｇの周方向に沿って挿入した後、その両端１０ｅへの押圧を解除して、当該バネ部材１０を解放する。このとき、バネ部材１０が自身の弾性力(戻り力)で伸長することで、その両端１０ｅが窪み部Ｇの周方向両側に当て付けられる。これにより、バネ部材１０は、その両端１０ｅを窪み部Ｇの周方向両側に当て付けた状態で嵌め込み固定される。

続いて、円柱形状の転がり部材１２をバネ部材１０に当て付けながら窪み部Ｇに挿入する。このとき、図１(ｂ)に示すように、転がり部材１２の回転中心軸Ｒが外輪４の周方向(軸受回転方向)を直交する向きとなるように挿入する。そして、外輪４の周面４ｓよりも内側に位置付けられる程度に転がり部材１２を押し込んだ状態を維持しつつ、外輪４をハウジング８に取り付ける。これにより、図１(ａ)に示すように、くさび機構を窪み部Ｇとハウジング８との間に介挿させることができる。

この状態において、転がり部材１２は、バネ部材１０によってハウジング８に押し付けられた状態に維持される。このとき、バネ部材１０は、転がり部材１２が当て付けられた箇所Ｓ１がへこんで、他の箇所(両端１０ｅ側の箇所Ｓ２)が盛り上がった状態となっている。別の言い方をすると、転がり部材１２が当て付けられた箇所Ｓ１から軸受回転方向両側の他の箇所Ｓ２に向うに従って、バネ部材１０とハウジング８との隙間が小さくなった状態となっている。

この場合、軸受回転中に外輪４とハウジング８とが相対すべりすると、これに伴って転がり部材１２は、バネ部材１０とハウジング８との間を回転し、やがて、バネ部材１０とハウジング８との隙間が小さくなった他の箇所Ｓ２において、バネ部材１０とハウジング８とに挟み込まれた状態に維持される。このとき、当該転がり部材１２が所謂くさびの効果を発揮することで、それ以上、外輪４とハウジング８とが相対すべり(クリープ)することを防止することができる。

以上、本実施の形態によれば、窪み部Ｇにバネ部材１０を嵌め込んで、そこに転がり部材１２をセットするだけで、転がり部材１２をバネ部材１０によってハウジング８に押し付けられた状態に維持することができる。これにより、従来に比べて短時間で簡単にクリープ防止機構を組み立てることができる。この場合、ハウジング８に対する転がり部材１２の押し付け力は、バネ部材１０の弾性力によって最適な状態に自動調整されるため、従来に比べてクリープの発生を確実に防止することができる。

また、ハウジング８には一切手を加える必要は無く、外輪４の周面４ｓの一部に窪み部Ｇを加工するだけである。この場合、窪み部Ｇは、バネ部材１０を嵌め込むことができる程度に形成すれば良いので、その加工精度を高くする必要は無い。これにより、従来に比べて低コストのクリープ防止機構を実現することができる。

なお、上述した実施の形態において、バネ部材１０及び転がり部材１２の材質について特に言及しなかったが、バネ部材１０としては、弾性を有する任意の材料(例えば、金属材料や樹脂材料など)を適用することが可能である。また、転がり部材１２としては、くさびの効果を発揮することができるような高い剛性の材料であれば、例えば金属材料や樹脂材料など任意の材料を適用することが可能である。

また、上述した実施の形態では、１つの転がり部材１２を適用したが、これに限定されることは無く、例えば図１(ｃ)に示すように、複数の転がり部材１２を適用しても良い。この場合、バネ部材１０は、全ての転がり部材１２をハウジング８に押し付けることができるように構成し、窪み部Ｇに嵌め込み固定すれば良い。なお、このような他の構成に係るクリープ防止機構でも、上述した実施の形態と同様の効果を実現することができる。

図２(ａ),(ｂ)には、本発明の第２の実施の形態に係るクリープ防止機構が適用された軸受の構成例が示されている。当該クリープ防止機構において、窪み部Ｇは、幅の狭い略矩形状を成して外輪４の周方向に延在しており、この中にくさび機構を収容させることができる。また、くさび機構において、弾性部は、圧縮コイルばね１４で構成されており、また、くさび部は、圧縮コイルばね１４の両側に配置された球形状の転がり部材１６で構成されている。

ここで、窪み部Ｇは、その略中央部分が最も深く窪んでおり、その両側Ｇｓ(外輪４の周方向(軸受回転方向)に沿った両側)に向うに従って曲面状に浅くなり、外輪４の周面４ｓに連続している。別の言い方をすると、窪み部Ｇの中央部分でハウジング８との隙間が最も大きくなっており、そこから両側Ｇｓに向うに従って窪み部Ｇとハウジング８との隙間が曲線状に滑らかに小さくなっている。

また、圧縮コイルばね１４は、外輪４の周方向(軸受回転方向)に沿って平行に窪み部Ｇ内に配置されており、当該圧縮コイルばね１４の両側に転がり部材１６が配置されている(図２(ｂ))。この場合、圧縮コイルばね１４と転がり部材１６とは、互いに連結させても良いし、或いは、互いに連結させないで、圧縮コイルばね１４の両端に転がり部材１６を当て付けるように配置させても良い。

ここで、くさび機構を窪み部Ｇとハウジング８との間に介挿させる方法は、例えば双方の転がり部材１６を接近させる方向に押圧し、圧縮コイルばね１４を弾性変形させて縮めた状態で窪み部Ｇに挿入する。そして、かかる状態を維持しつつ、外輪４をハウジング８に取り付ける。これにより、図２(ａ)に示すように、くさび機構を窪み部Ｇとハウジング８との間に介挿させることができる。この状態において、各転がり部材１６は、圧縮コイルばね１４によって窪み部Ｇの両側Ｇｓに向けて押圧される。窪み部Ｇは、その両側Ｇｓに向うに従ってハウジング８との隙間が小さくなっている。このため、各転がり部材１６は、圧縮コイルばね１４によってハウジング８に押し付けられた状態に維持されることになる。

かかる構成において、軸受回転中に外輪４とハウジング８とが相対すべりすると、これに伴って転がり部材１６は、窪み部Ｇとハウジング８との間を回転するが、やがて、当該窪み部Ｇの両側Ｇｓと圧縮コイルばね１４とハウジング８との間に挟みこまれた状態に維持される。このとき、当該転がり部材１６が所謂くさびの効果を発揮することで、それ以上、外輪４とハウジング８とが相対すべり(クリープ)することを防止することができる。

以上、本実施の形態によれば、窪み部Ｇに圧縮コイルばね１４と転がり部材１６とをセットするだけで、転がり部材１６を圧縮コイルばね１４によってハウジング８に押し付けられた状態に維持することができる。これにより、従来に比べて短時間で簡単にクリープ防止機構を組み立てることができる。この場合、ハウジング８に対する転がり部材１６の押し付け力は、圧縮コイルばね１４の弾性力によって最適な状態に自動調整されるため、従来に比べてクリープの発生を確実に防止することができる。なお、その他の効果は、上述した第１の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。

なお、上述した実施の形態において、窪み部Ｇは、その中央部分から両側Ｇｓに向うに従ってハウジング８との隙間を曲線状に滑らかに小さくさせる構成としたが、これに代えて例えば図２(ｃ)に示すように、窪み部Ｇを、その中央部分から両側Ｇｓに向うに従ってハウジング８との隙間を直線状に小さくさせる略Ｖ字状の構成としても良い。

また、例えば図２(ｄ)に示すように、窪み部Ｇを、その中央部分から両側Ｇｓに向うに従ってストレートに構成しても良い。この場合、窪み部Ｇがストレートであってもハウジング８が円形であるため、窪み部Ｇとハウジング８との隙間は、その中央部分から両側Ｇｓに向うに従って小さくなる。これにより、転がり部材１６によって所謂くさびの効果を発揮させることができる。

また、上述した実施の形態において、圧縮コイルばね１４及び転がり部材１６の材質について特に言及しなかったが、圧縮コイルばね１４としては、弾性を有する任意の材料(例えば、金属材料や樹脂材料など)を適用することが可能である。また、転がり部材１６としては、くさびの効果を発揮することができるような高い剛性の材料であれば、例えば金属材料や樹脂材料など任意の材料を適用することが可能である。

また、上述した実施の形態では、１つの圧縮コイルばね１４の両側に転がり部材１６を１つずつ配置した構成を例示したが、これに限定されることは無く、例えば圧縮コイルばね１４を窪み部Ｇの幅方向(外輪４の周方向を横断する方向)に複数並列させ、それぞれの圧縮コイルばね１４の両側に転がり部材１６を配置した構成としても良い。

図３(ａ)には、本発明の第１の変形例に係るクリープ防止機構が適用された軸受の構成例が示されている。本変形例のクリープ防止機構は、上述した第１の実施の形態のくさび機構において、くさび部(円柱形状の転がり部材１２)を窪み部Ｇとハウジング８との間に介挿可能な保持器Ｈによって保持して構成されている。この場合、保持器Ｈには、複数(例えば２つ)の転がり部材１２を互いに並列して回転自在に保持するポケットＨｐが形成されている。ポケットＨｐには、各転がり部材１２の両端から突出した回転軸１２ａを支持可能な支持部(図示しない)が設けられており、当該ポケットＨｐに組み込まれた各転がり部材１２は、その回転軸１２ａが支持部で支持される。

また、くさび機構の弾性部は、略矩形の薄板状部材をＵ字状に曲げたバネ部材１８で構成されている。バネ部材１８は、その屈曲部１８ｅを保持器Ｈ(ポケットＨｐ)に保持された２つの転がり部材１２の間に介挿させるようになっている。この場合、屈曲部１８ｅを互いに接近させる方向に押圧してバネ部材１８を弾性変形させて縮めた状態で、当該屈曲部１８ｅを転がり部材１２相互間に介挿した後、屈曲部１８ｅへの押圧を解除して、当該ばね部材１８を解放する。このとき、屈曲部１８ｅ相互の戻り力が各転がり部材１２に作用することで、各転がり部材１２は、バネ部材１８の付勢力を受けた状態で保持器Ｈ(ポケットＨｐ)に保持される。

これにより、各転がり部材１２は、バネ部材１８の付勢力を受けた状態でポケットＨｐから脱落すること無く保持器Ｈに保持される。この状態において、各転がり部材１２は、バネ部材１８の付勢力に抗してポケットＨｐの範囲内を移動可能な状態となっている。ここで、外輪４の外周４ｓを横断する方向に貫通して窪み部Ｇが形成されている場合、外輪４をハウジング８(図１(ａ))に取り付けた状態で、当該外輪４とハウジング８との間に窪み部Ｇが貫通した状態となる。この場合、外輪４をハウジング８に取り付けた後に、保持器Ｈを窪み部Ｇに挿入することができる。

例えば、転がり部材１２を互いに接近させる方向に押圧してバネ部材１８を弾性変形させることで、当該バネ部材１８全体を湾曲させて縮めた状態で保持器Ｈを窪み部Ｇに挿入する。このとき、転がり部材１２の回転軸１２ａが外輪４の周方向(軸受回転方向)を直交する向きとなるように、保持器Ｈを窪み部Ｇに挿入する。そして、保持器Ｈを窪み部Ｇに挿入した後、転がり部材１２への押圧を解除してバネ部材１８を解放すると、当該バネ部材１８が自身の弾性力(戻り力)で伸長することで、転がり部材１２を窪み部Ｇとハウジング８とに押し付けた状態に維持することができる。これにより、くさび機構を窪み部Ｇとハウジング８との間に介挿させることができる。

なお、窪み部Ｇや保持器Ｈの大きさや形状について特に言及しなかったが、例えば図に示すような矩形状の保持器Ｈであれば、これに整合した矩形状の窪み部Ｇを外輪４の外周４ｓに形成すれば良い。要するに、任意の形状の保持器Ｈを挿入可能な形状の窪み部Ｈであれば特に限定されることは無い。また、バネ部材１８の材質については、弾性を有する任意の材料(例えば、金属材料や樹脂材料など)を適用することが可能である。

かかる構成において、軸受回転中に外輪４とハウジング８とが相対すべりすると、これに伴って転がり部材１２は、窪み部Ｇとハウジング８との間を回転するが、やがて、当該窪み部Ｇとバネ部材１８(屈曲部１８ｅ)とハウジング８との間に挟みこまれた状態に維持される。このとき、転がり部材１２が所謂くさびの効果を発揮することで、それ以上、外輪４とハウジング８とが相対すべり(クリープ)することを防止することができる。

以上、第１の変形例によれば、外輪４をハウジング８(図１(ａ))に取り付けた後に、窪み部Ｇに保持器Ｈを挿入するだけで、くさび機構を窪み部Ｇとハウジング８との間に高精度に介挿させることができる。このため、従来に比べて短時間で簡単にクリープ防止機構を組み立てることができる。この場合、ハウジング８に対する転がり部材１２の押し付け力は、バネ部材１８(屈曲部１８ｅ)の弾性力によって最適な状態に自動調整されるため、従来に比べてクリープの発生を確実に防止することができる。なお、その他の効果は、上述した第１の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。

図３(ｂ)には、本発明の第２の変形例に係るクリープ防止機構が適用された軸受の構成例が示されている。本変形例のクリープ防止機構は、上述した第２の実施の形態のくさび機構において、くさび部(球形状の転がり部材１６)を窪み部Ｇとハウジング８との間に介挿可能な保持器Ｈによって保持して構成されている。この場合、保持器Ｈには、複数(例えば２つ)の転がり部材１６を互いに並列して回転自在に保持するポケットＨｐが形成されている。

また、くさび機構の弾性部は、略矩形の薄板状部材をＷ字状に曲げたバネ部材２０で構成されている。バネ部材２０は、その円弧状屈曲部２０ｅを保持器Ｈ(ポケットＨｐ)に保持された２つの転がり部材１６の間に介挿させるようになっている。この場合、円弧状屈曲部２０ｅを互いに接近させる方向に押圧してバネ部材２０を弾性変形させて縮めた状態で、当該円弧状屈曲部２０ｅを転がり部材１６相互間に介挿した後、円弧状屈曲部２０ｅへの押圧を解除して、当該ばね部材２０を解放する。このとき、円弧状屈曲部２０ｅ相互の戻り力が各転がり部材１６に作用することで、各転がり部材１６は、バネ部材２０の付勢力を受けた状態で保持器Ｈ(ポケットＨｐ)に保持される。

これにより、各転がり部材１６は、バネ部材２０の付勢力を受けた状態でポケットＨｐから脱落すること無く保持器Ｈに保持される。この状態において、各転がり部材１６は、バネ部材２０の付勢力に抗してポケットＨｐの範囲内を移動可能な状態となっている。ここで、外輪４の外周４ｓを横断する方向に貫通して窪み部Ｇが形成されている場合、外輪４をハウジング８(図１(ａ))に取り付けた状態で、当該外輪４とハウジング８との間に窪み部Ｇが貫通した状態となる。この場合、外輪４をハウジング８に取り付けた後に、保持器Ｈを窪み部Ｇに挿入することができる。

例えば、転がり部材１６を互いに接近させる方向に押圧してバネ部材２０を弾性変形させることで、当該バネ部材２０全体を湾曲させて縮めた状態で保持器Ｈを窪み部Ｇに挿入する。このとき、２つの転がり部材１６が外輪４の周方向(軸受回転方向)に沿って整列する向きとなるように、保持器Ｈを窪み部Ｇに挿入する。そして、保持器Ｈを窪み部Ｇに挿入した後、転がり部材１６への押圧を解除してバネ部材２０を解放すると、当該バネ部材２０が自身の弾性力(戻り力)で伸長することで、転がり部材１６を窪み部Ｇとハウジング８とに押し付けた状態に維持することができる。これにより、くさび機構を窪み部Ｇとハウジング８との間に介挿させることができる。

かかる構成において、軸受回転中に外輪４とハウジング８とが相対すべりすると、これに伴って転がり部材１６は、窪み部Ｇとハウジング８との間を回転するが、やがて、当該窪み部Ｇとバネ部材２０(円弧状屈曲部２０ｅ)とハウジング８との間に挟みこまれた状態に維持される。このとき、転がり部材１２が所謂くさびの効果を発揮することで、それ以上、外輪４とハウジング８とが相対すべり(クリープ)することを防止することができる。なお、本変形例において、その他の構成や効果は、上述した第１の変形例と同様であるため、その説明は省略する。また、バネ部材２０の材質については、弾性を有する任意の材料(例えば、金属材料や樹脂材料など)を適用することが可能である。

図３(ｃ)には、本発明の第３の変形例に係るクリープ防止機構が適用された軸受の構成例が示されている。本変形例のクリープ防止機構は、上述した第１の実施の形態のくさび機構において、くさび部(円柱形状の転がり部材１２)を弾性部に直接保持して構成されている。この場合、弾性部は、複数(例えば２つ)の転がり部材１２を互いに並列して回転自在に保持可能な機能を有するバネ部材２２で構成されている。バネ部材２２は、略矩形の薄板状部材をＵ字状に曲げて構成されており、その屈曲端両側には、各転がり部材１２の両端から突出した回転軸１２ａを支持可能な支持部２２ａが一体成形されている。

かかる構成によれば、各転がり部材１２をバネ部材２２に組み付けて、その支持部２２ａで回転軸１２ａを支持することにより、各転がり部材１２をバネ部材２２に対して弾性的に保持させることができる。なお、回転軸１２ａを支持部２２ａで支持する方法は、例えば回転軸１２ａを抱きかかえるように支持部２２ａを塑性変形させたり、或いは、回転軸１２ａを支持部２２ａに当て付けた状態で、その周りに止め輪を増設したりする方法など、任意の方法を適用することが可能である。要するに、バネ部材２２に対して各転がり部材１２を回転自在に保持できれば、その方法が限定されることは無い。

ここで、外輪４の外周４ｓを横断する方向に貫通して窪み部Ｇが形成されている場合、外輪４をハウジング８(図１(ａ))に取り付けた状態で、当該外輪４とハウジング８との間に窪み部Ｇが貫通した状態となる。この場合、外輪４をハウジング８に取り付けた後に、バネ部材２２を窪み部Ｇに挿入することができる。なお、本変形例(図３(ｃ))では、窪み部Ｇに代えて、例えば外輪４の外周４ｓの一部をストレートに切り欠いたり、切除したりするようにしても良い。

例えば、転がり部材１２を互いに接近させる方向に押圧してバネ部材２２を弾性変形させることで、当該バネ部材２２全体を湾曲させて縮めた状態で窪み部Ｇに挿入する。このとき、転がり部材１２の回転軸１２ａが外輪４の周方向(軸受回転方向)を直交する向きとなるように、転がり部材１２と共にバネ部材２２を窪み部Ｇに挿入する。そして、バネ部材２２を窪み部Ｇに挿入した後、転がり部材１２への押圧を解除してバネ部材２２を解放すると、当該バネ部材２２が自身の弾性力(戻り力)で伸長することで、転がり部材１２を窪み部Ｇとハウジング８とに押し付けた状態に維持することができる。これにより、くさび機構を窪み部Ｇとハウジング８との間に介挿させることができる。

かかる構成において、軸受回転中に外輪４とハウジング８とが相対すべりすると、これに伴って転がり部材１２は、窪み部Ｇとハウジング８との間を回転するが、やがて、当該窪み部Ｇとバネ部材２２とハウジング８との間に挟みこまれた状態に維持される。このとき、転がり部材１２が所謂くさびの効果を発揮することで、それ以上、外輪４とハウジング８とが相対すべり(クリープ)することを防止することができる。なお、本変形例において、その他の構成や効果は、上述した第１の変形例と同様であるため、その説明は省略する。また、バネ部材２２の材質については、弾性を有する任意の材料(例えば、金属材料や樹脂材料など)を適用することが可能である。

図４(ａ),(ｂ)には、本発明の第３の実施の形態に係るクリープ防止機構が適用された軸受の構成例が示されている。当該クリープ防止機構は、外輪４のハウジング８に取り付ける側の周面４ｓを一部ストレートに切り欠いて形成された窪み部Ｇと、当該窪み部Ｇとハウジング８との間に介挿させるくさび機構とを備えている。なお、窪み部Ｇの切欠幅や深さ、切欠広さなどは、例えば外輪４やくさび機構の大きさや形状などに応じて任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。また、窪み部Ｇの形成方法は、例えば外輪４の形成時に同時に形成しても良いし、外輪４の形成後にその周面４ｓを削って形成しても良い。

一方、くさび機構２４は、弾性変形可能な弾性部２４ａと、当該弾性部２４ａによってハウジング８に押し付けられた状態に維持されるくさび部２４ｂとを備えている。くさび部２４ｂは、弾性部２４ａの両側に配置されており、これら弾性部２４ａとくさび部２４ｂとは、互いに一体的に形成されている。この場合、くさび部２４ｂは、例えば略矩形の薄板状部材の両側を屈曲させて(丸めて)形成されている。一方、弾性部２４ａは、薄板状部材の中央部分をくさび部２４ｂの屈曲方向に湾曲させると共に、部分的に切欠Ｐ１や穿孔Ｐ２が施されている。このように、切欠Ｐ１や穿孔Ｐ２を施すことで、弾性部２４ａに弾性を持たせることができる。

なお、図面には、一対の切欠Ｐ１と１つの穿孔Ｐ２とが例示されているが、その大きさや形状、或いは、個数を増減変更することで、軸受の使用目的や使用環境に応じて弾性部２４ａの弾性に強弱を与えることができる。この場合、切欠Ｐ１や穿孔Ｐ２は、くさび機構２４の形成時に同時に形成しても良いし、或いは、くさび機構２４の形成後に、弾性部２４ａに切欠や穿孔しても良い。また、くさび機構２４の材質としては、弾性を有する任意の材料(例えば、金属材料や樹脂材料など)を適用することが可能である。

ここで、くさび機構を窪み部Ｇとハウジング８との間に介挿させる方法について説明する。なお、かかる方法は一例であり、他の方法を適用することも可能である。
くさび機構２４は、窪み部Ｇに嵌め込む前のフリー状態において、弾性部２４ａの弾性力によってその両端のくさび部２４ｂが互いに離間した状態(即ち、くさび機構２４全体が伸長した状態)となっている。また、上述したように、窪み部Ｇは、外輪４の周面４ｓを一部ストレートに切り欠いて形成されているため、当該外輪４をハウジング８に取り付けた状態で、外輪４とハウジング８との間に窪み部Ｇが貫通した状態となる。この場合、外輪４をハウジング８に取り付けた後に、くさび機構２４を窪み部Ｇに挿入することができる。

かかる状態において、くさび部２４ｂを互いに接近させる方向に押圧して弾性部２４ａを弾性変形させることで、当該くさび機構２４全体を湾曲させて縮めて窪み部Ｇに挿入する。このとき、２つのくさび部２４ｂが外輪４の周方向(軸受回転方向)に沿って整列する向きとなるように、くさび機構２４を窪み部Ｇに挿入する。そして、くさび機構２４を窪み部Ｇに挿入した後、くさび部２４ｂへの押圧を解除して弾性部２４ａを解放すると、当該弾性部２４ａが自身の弾性力(戻り力)で伸長することで、くさび部２４ｂを窪み部Ｇとハウジング８とに押し付けた状態に維持することができる。これにより、くさび機構を窪み部Ｇとハウジング８との間に介挿させることができる。

かかる構成において、軸受回転中に外輪４とハウジング８とが相対すべりすると、これに伴ってくさび部２４ｂは、窪み部Ｇとハウジング８との間を摺動するが、やがて、当該窪み部Ｇとハウジング８との間に挟みこまれた状態に維持される。このとき、くさび部２４ｂが所謂くさびの効果を発揮することで、それ以上、外輪４とハウジング８とが相対すべり(クリープ)することを防止することができる。

以上、本実施の形態によれば、窪み部Ｇにくさび機構２４を挿入するだけで、くさび部２４ｂを窪み部Ｇとハウジング８とに押し付けた状態に維持することができる。このため、従来に比べて短時間で簡単にクリープ防止機構を組み立てることができる。この場合、ハウジング８に対するくさび部２４ｂの押し付け力は、弾性部２４ａの弾性力によって最適な状態に自動調整されるため、従来に比べてクリープの発生を確実に防止することができる。

また、くさび機構２４において、弾性部２４ａの中央部分をくさび部２４ｂの屈曲方向に湾曲させたことで、双方のくさび部２４ｂの中心を結んだ線からオフセットした位置に弾性部２４ａの中央部分が設定される。この場合、当該弾性部２４ａをスムーズに弾性変形させることが可能となり、その結果、くさび機構２４全体をスムーズに湾曲させて縮めることができる。これにより、当該くさび機構２４を短時間で簡単に窪み部Ｇに挿入することができる。なお、その他の効果は、上述した第１の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。

なお、上述した実施の形態において、窪み部Ｇは、外輪４の周面４ｓを一部ストレートに切り欠いた構成としたが、これに代えて例えば図４(ｃ)に示すように、窪み部Ｇを、その中央部分から両側に向うに従ってハウジング８との隙間を直線状に小さくさせる略Ｖ字状の構成としても良い。

なお、上述した第１〜第３の実施の形態及び第１〜第３の変形例では、外輪４の周面４ｓに１つのクリープ防止機構を設けた場合を例示したが、これに限定されることは無く、外輪４の周面４ｓに沿って所定間隔で複数のクリープ防止機構を設けても良い。

また、上述した第１〜第３の実施の形態及び第１〜第３の変形例では、ハウジング８と外輪４との相対すべりを防止するクリープ防止機構を想定して説明したが、これに限定されることは無く、回転軸(図示しない)と内輪２との相対すべりを防止するように、第１〜第３の実施の形態及び第１〜第３の変形例と同様のクリープ防止機構を内輪２に適用しても良いし、或いは、当該内輪２が嵌合する回転軸の外周に同様のクリープ防止機構を適用しても良い。ここで、回転軸の外周にクリープ防止機構を適用する方法としては、当該回転軸の外周に窪み部Ｇを形成しても良いし、或いは、窪み部Ｇの代わりに例えば回転軸の外周の一部をストレートに切り欠いたり、切除したりするようにして、そこに上述したようなくさび機構を介在させれば良い。この場合、内輪２の内周(回転軸との嵌め合い面)に同様の加工を施すことは手間がかかり面倒であるが、当該内輪２の内周を加工する必要がないというのは大きなメリットになる。

上述した第１〜第３の実施の形態及び第１〜第３の変形例では、内輪２と外輪４の一方にクリープ防止機構を適用した場合を想定したが、これに限定されることは無く、内外輪2,4の双方に適用しても良い。

(ａ)は、本発明の第１の実施の形態に係る軸受用クリープ防止機構の構成を拡大して示す断面図、(ｂ)は、外輪側から見た同図(ａ)の軸受用クリープ防止機構の構成を拡大して示す平面図、(ｃ)は、第１の実施の形態に係る軸受用クリープ防止機構の他の構成を拡大して示す断面図。 (ａ)は、本発明の第２の実施の形態に係る軸受用クリープ防止機構の構成を拡大して示す断面図、(ｂ)は、外輪側から見た同図(ａ)の軸受用クリープ防止機構の構成を拡大して示す平面図、(ｃ)は、第２の実施の形態に係る軸受用クリープ防止機構の他の構成を拡大して示す断面図、(ｄ)は、第２の実施の形態に係る軸受用クリープ防止機構の他の構成を拡大して示す断面図。 (ａ)は、本発明の第１の変形例に係る軸受用クリープ防止機構の構成を分解して示す斜視図、(ｂ)は、本発明の第２の変形例に係る軸受用クリープ防止機構の構成を分解して示す斜視図、(ｃ)は、本発明の第３の変形例に係る軸受用クリープ防止機構の構成を分解して示す斜視図。 (ａ)は、本発明の第３の実施の形態に係る軸受用クリープ防止機構の構成を拡大して示す断面図、(ｂ)は、第３の実施の形態に係る軸受用クリープ防止機構の斜視図、(ｃ)は、第３の実施の形態に係る軸受用クリープ防止機構の他の構成を拡大して示す断面図。

符号の説明

２ 内輪
４ 外輪
４ｓ 周面
８ ハウジング(取付部位)
１０ バネ部材(弾性部)
１２ 転がり部材(くさび部)
Ｇ 窪み部

Claims (4)

1. 相対回転可能に対向配置された軌道輪を有する軸受に設けられ、軌道輪と当該軌道輪が取り付けられる取付部位との相対すべりを防止するための軸受用クリープ防止機構であって、
   少なくとも一方の軌道輪の取付部位に取り付ける側の周面を一部窪ませて形成した窪み部と、当該窪み部と取付部位との間に介挿させるくさび機構とを備えており、
   くさび機構は、弾性変形可能な弾性部と、当該弾性部によって取付部位に押し付けられた状態に維持されるくさび部とを備えて構成されていることを特徴とする軸受用クリープ防止機構。
2. くさび機構において、くさび部は、軌道輪と取付部位との相対すべりに伴って回転可能な転がり部材で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の軸受用クリープ防止機構。
3. くさび機構において、転がり部材は、窪み部と取付部位との間に介挿可能な保持器によって保持されていることを特徴とする請求項２に記載の軸受用クリープ防止機構。
4. くさび機構において、弾性部とくさび部とは、互いに一体的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の軸受用クリープ防止機構。

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