JP2009209984A - 転がり軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】回転中に振動等を起こすことなく静粛な運転を行うことができるとともに、遮蔽板を簡単に製造することで生産性の向上を図ることができる転がり軸受を提供する。
【解決手段】内周面に外輪軌道面１２を有する外輪１１と、外周面に内輪軌道面１４を有する内輪１３と、外輪軌道面１２と内輪軌道面１４との間に転動自在に設けられた転動体１５と、転動体１５を回転自在に保持する保持器１６と、外周縁部が外輪１１に圧接して取り付けられた遮蔽板１７と、を備え、遮蔽板１７は、外周縁部に切欠２５が形成されている転がり軸受１０。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば家電製品のモータや情報機器等の各種装置の回転支持に用いられる転がり軸受に関する。

従来、家電製品のモータや情報機器等の各種装置の回転支持部には、外輪内径部に設けられた遮蔽板係止溝のテーパ面に、遮蔽板の外周縁部を弾性的に押圧することで係止される構造の転がり軸受が用いられている（例えば、特許文献１参照）。

図５は上記特許文献１に記載の軸受の断面図、図６はこの軸受に用いられる遮蔽板の一部破断外観斜視図である。図５、図６に示すように、上記特許文献１に開示された転がり軸受１００は、外輪１０１および内輪１０２の二つの軌道輪を備え、これら両軌道輪の対向する外輪軌道面１０３と内輪軌道面１０４との間に、複数の転動体１０５が転動自在に介装されている。

そして、これら複数の転動体１０５は、保持器１０６によって転動自在に保持されている。さらに、外輪１０１および内輪１０２の隙間には、その軸方向両端部の隙間を塞ぐように、遮蔽板１０７，１０７が軸方向両側にそれぞれ装着されている。そして、軸受内部空間１０８には、転がり接触部での潤滑のために、グリース等の潤滑剤が封入されている。

遮蔽板１０７は、その外周縁部１０９が円環形の板状に形成されており、外部から押圧されることで外周縁部１０９が弾性変形されて外輪１０１の軸方向両端部に形成されたテーパ面状の遮蔽板係止溝１１０にそれぞれ係止される。

また、従来の転がり軸受の他の一例として、図７に示すように、遮蔽板２０１の屈曲部２０２の周縁部に切欠２０３を形成した転がり軸受２００が知られている（例えば、特許文献２参照）。

上記特許文献２に開示された転がり軸受２００では、カーリング加工によって屈曲部２０２が筒形状に形成されており、この屈曲部２０２の周縁部に一定角度間隔で切欠２０３が形成されている。

遮蔽板２０１は、その背面部を外輪２０４の係止溝２０５の軸受内部側の側面２０６に当接させてから、治具２０７によって、屈曲部２０２を押圧されて係止溝２０５に加締め嵌入される。

そして、遮蔽板２０１は、背面部が外輪２０４の係止溝２０５の軸受内部側の側面２０６に当接されるとともに、屈曲部２０２が係止溝２０５の軸受外部側の側面２０８に当接される。

米国特許第４，１８３，５９２号明細書 実開平２−９２１１７号公報（第３図）

ところが、上記特許文献１に開示された従来の転がり軸受１００においては、遮蔽板１０７の外周縁部１０９を弾性的に変形させて外輪１０１の遮蔽板係止溝１１０に係止させる構造であるために、その弾性変形によって、外周縁部１０９が遮蔽板係止溝１１０を直径方向外側に強く押圧する場合がある。

そのため、外輪１０１の一部分において直径方向に大きくなるような弾性変形が生じる。そして、この弾性変形は、外輪１０１の円周方向にわたって不均一に発生するため、結果として、外輪軌道面１０３や外輪１０１の外径面に、微小なうねりが発生することとなり、外輪軌道面１０３が変形して転動体１０５が適正に転動せず、転がり軸受１００が回転する際に有害な振動等が起こり易くなる。

一方、上記特許文献２に開示された転がり軸受２００においては、遮蔽板２０１の屈曲部２０２が筒形状に形成されているために、構造が複雑になって作り難いのに加えて、複数の製造工程を必要とするために、製造工程が複雑になって設備費用の増大を招くおそれがある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転中に振動等を起こすことなく静粛な運転を行うことができるとともに、遮蔽板を簡単且つ安価に製造でき生産性の向上を図ることができる転がり軸受を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記構成により達成される。
（１） 内周面に外輪軌道面を有する外輪と、
外周面に内輪軌道面を有する内輪と、
前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動自在に設けられた転動体と、
前記転動体を回転自在に周方向に等配に保持する保持器と、
前記外輪の軸方向両端部の内周面に外周縁部が圧接してそれぞれ装着され、前記外輪と前記内輪との軸方向両端部の空間を覆う一対の遮蔽板と、
を備えた転がり軸受であって、
前記遮蔽板は、前記外周縁部に複数の切欠が周方向に沿って設けられていることを特徴とする転がり軸受。
（２） 前記切欠の数が、正の整数をｎ、前記転動体の数をＺとして、ｎＺおよびｎＺ±１の数を避けて設定されていることを特徴とする前記（１）記載の転がり軸受。

上記（１）の構成によれば、遮蔽板は、切欠を介して分割された外周縁部が外輪に取り付けられる。そのため、遮蔽板を外輪に圧入する際に、遮蔽板の外周延部に加えられた押圧力が切欠側にも分散するので、外輪の直径方向に作用する力が小さくなる。これにより、外輪の外輪軌道面や外輪外径面に、微小なうねりを生ずることが低減され、回転中に振動を起こすことなく静粛な運転を行うことができる。また、切欠は、外周縁部を、例えば打ち抜き加工することで簡単且つ安価に形成される。このように、切欠を簡単且つ安価に形成できるので軸受の生産性の向上を図ることができる。

上記（２）の構成によれば、遮蔽板に、正の整数をｎ、転動体の数をＺとして、ｎＺおよびｎＺ±１の数を避けた数の切欠が形成されれば、ラジアル方向およびアキシアル方向の、うねりの山数における振動発生の影響を受けないようになるので、遮蔽板の所定の特性を維持したままで、外輪内周面の直径方向にかかる力を小さくすることができる。

本発明に係る転がり軸受によれば、回転中に振動等を起こすことなく静粛な運転を行うことができるとともに、遮蔽板を簡単且つ安価に製造することができ、軸受の生産性の向上を図ることができる。

以下、図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。

図１〜図４は本発明に係る転がり軸受の一実施形態であって、図１は本発明の一実施形態に係る転がり軸受の半断面図、図２は図１の転がり軸受に適用される遮蔽板の一部破断外観斜視図、図３は本発明の一実施形態に係る転がり軸受に適用される遮蔽板の変形例の一部破断外観斜視図、図４は本発明の一実施形態に係る転がり軸受に適用される遮蔽板の他の変形例の一部破断外観斜視図である。

図１に示すように、本発明の一実施形態である転がり軸受１０は、内周面に外輪軌道面１２を有する外輪１１と、外周面に内輪軌道面１４を有する内輪１３と、外輪軌道面１２と内輪軌道面１４との間に転動自在に設けられた転動体である玉１５と、玉１５を転動自在に保持する保持器１６と、一対の遮蔽板１７，１７と、を備える深溝玉軸受である。なお、以下の説明においては、一対の遮蔽板１７，１７の構成は同じであるので、図１中の左方の遮蔽板１７については、その説明を省略する。

外輪１１は、外輪内周面１８の中央部に外輪軌道面１２が形成されており、この外輪内周面１８における外輪軌道面１２の側部に、テーパ面状の遮蔽板係止溝１９が形成されている。

内輪１３は、内輪外周面２０の中央部に内輪軌道面１４が形成されている。

保持器１６は、鋼板製の打ち抜き型保持器であって、円周方向に複数のポケット２１を有する。保持器１６は、ポケット２１内に玉１５を収容することで、玉１５を円周方向に等間隔で整列させている。

遮蔽板１７は、例えばＳＰＣＣをプレス成形加工した金属製であり、内周縁部に、円板形状の円板部２２を有し、外周縁部に、外輪１１の遮蔽板係止溝１９に嵌め付けるための係止部２３を有する。また、遮蔽板１７は、円板部２２と係止部２３との間に、折り曲げ成形された屈曲部２４を有する。遮蔽板１７は、外輪１１の内周面に圧入され、係止部２３が遮蔽板係止溝１９に圧接する。

そして、遮蔽板１７は、外周縁部の係止部２３に、切欠２５が形成されている。切欠２５は、係止部２３に、単純に打ち抜き加工を行うことで形成されている。

転がり軸受１０は、外輪１１、内輪１３および一対の遮蔽板１７で囲まれて玉１５が配置された軸受内部空間２６に、外輪軌道面１２および内輪軌道面１４と玉１５の転動面との相互の転がり接触部分を潤滑するための適量のグリース等の潤滑剤２７が封入されている。

図２に示すように、遮蔽板１７は、切欠２５が係止部２３の周方向に等間隔で設けられている。このとき、切欠２５の数は、正の整数をｎ、玉１５の数をＺとして、ｎＺおよびｎＺ±１を避けた数に設定されている。即ち、玉１５が１５個であり、ｎを１とした場合、１×１５および１×１５±１から算出される、１５，１６，１４を除いた数１３，１４，１７等が選ばれる。これは、ラジアル方向およびアキシアル方向の、うねりの山数における振動発生の影響を受けないようにするためである。

また、切欠２５は、係止部２３の端縁部から屈曲部２４に向けて、半楕円形状に切除されて形成されている。切欠２５は、楕円形状のパンチを用いて打ち抜き加工されることで形成される。

次に、図３を参照して、本発明の一実施形態に係る転がり軸受１０に適用される遮蔽板の変形例について説明する。

図３に示すように、本変形例の遮蔽板３１は、係止部２３の端縁部から屈曲部２４に向けて、半円形状に切除された切欠３２を有する。このとき、切欠３２が、半円形状に形成されることで、打ち抜き加工に用いるパンチを、一般的に安価な円筒形状のもので兼用することができる。

次に、図４を参照して、本発明の一実施形態に係る転がり軸受１０に適用される遮蔽板の他の変形例について説明する。

図４に示すように、本変形例の遮蔽板４１は、係止部２３の端縁部から屈曲部２４に向けて、端縁部側が長く、反端縁部側が短い、等脚台形形状に切除された切欠４２を有する。このとき、切欠３４が、等脚台形形状に選ばれることで、打ち抜き加工に用いるパンチを、一般的に安価な矩形のもので兼用することができる。

このような転がり軸受１０は、保持器１６のポケット２１に収容された玉１５が、外輪１１の外輪軌道面１２に、内輪１３の内輪軌道面１４に、それぞれ組み込まれてから、遮蔽板１７の係止部２３が、外輪１１の遮蔽板係止溝１９に嵌め付けられる。

このとき、遮蔽板１７は、屈曲部２４が弾性変形しながら遮蔽板係止溝１９に嵌め付けられるが、係止部２３の遮蔽板係止溝１９に対する圧接面積が切欠２５，３２，４２の分だけ小さくなっている。そのため、組み込みに伴い、屈曲部２４に蓄積されている弾性復元力によって、係止部２３が遮蔽板係止溝１９を押圧したとしても、遮蔽板１７は、外輪１１に対する押圧力が切欠２５，３２，４２側にも分散されて、外輪１１を直径方向外側に向けて押圧する大きな力を生じない。したがって、外輪１１の周方向に沿ってうねりを生ずるような変形が起こらず、外輪軌道面１２が変形せずに玉が適正に転動する。そのため、このような転がり軸受１０が家電製品のモータや情報機器の回転支持に組み付けられた際に、振動を発生することがない。

以上説明したように、本実施形態の転がり軸受１０によれば、遮蔽板１７，３１，４１は、切欠２５，３２，４２を介した外周縁部の係止部２３が外輪１１の遮蔽板係止溝１９に取り付けられる。そのため、外輪１１において直径方向外方に作用する力が小さくなる。これにより、外輪１１の外輪軌道面１２や外輪外径面に、微小なうねりを生ずることがなくなって、回転中に振動を起こすことなく静粛な運転を行うことができる。また、切欠２５，３２，４２は、外周縁部の係止部２３を、単純に打ち抜き加工することで簡単に成形される。これにより、遮蔽板を簡単且つ安価に製造できることで軸受の生産性の向上を図ることができる。

また、本実施形態の転がり軸受１０によれば、遮蔽板１７，３１，４１に、正の整数をｎ、玉１５の数をＺとして、ｎＺおよびｎＺ±１の数を避けた数でもって切欠２５，３２，４２が形成されることで、ラジアル方向およびアキシアル方向の、うねりの山数における振動発生の影響を受けないようになるので、遮蔽板１７，３１，４１の所定の特性を維持したままで、外輪１１の直径方向外方にかかる力を小さくすることができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

例えば、転がり軸受として、図示した単列深溝玉軸受に代えて、複列深溝玉軸受、各種アンギュラ玉軸受、各種接触玉軸受、自動調心玉軸受、軸受ユニット用玉軸受等の、遮蔽板を有するものに適用できる。

また、内輪を固定輪とする場合、内輪に遮蔽板を取り付けてもよい。もちろん、その場合には、内輪の内輪外周面に遮蔽板係止溝が形成され、遮蔽板の内周縁部が、内輪の遮蔽板係止溝に取り付けられる。

また、上記実施形態では、遮蔽板は金属製であるが、硬質樹脂、セラミック等の材料で製造されてもよい。この場合、遮蔽板の加工方法も材料に応じて適正に選択されるが、金属製の遮蔽板と同様に切欠の加工は容易であり、軸受の生産性も向上する。

本発明の一実施形態に係る転がり軸受の半断面図である。 図１の転がり軸受に適用される遮蔽板の一部破断外観斜視図である。 本発明の一実施形態に係る転がり軸受に適用される遮蔽板の変形例の一部破断外観斜視図である。 本発明の一実施形態に係る転がり軸受に適用される遮蔽板の図３とは異なる変形例の一部破断外観斜視図である。 従来の転がり軸受の断面図である。 図５の転がり軸受に用いられる遮蔽板の一部破断外観斜視図である。 図５とは異なる従来の転がり軸受の断面図である。

符号の説明

１０ 転がり軸受
１１ 外輪
１２ 外輪軌道面
１３ 内輪
１４ 内輪軌道面
１５ 玉（転動体）
１６ 保持器
１７ 遮蔽板
２５ 切欠
３１ 遮蔽板
３２ 切欠
４１ 遮蔽板
４２ 切欠

Claims (2)

1. 内周面に外輪軌道面を有する外輪と、
   外周面に内輪軌道面を有する内輪と、
   前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動自在に設けられた転動体と、
   前記転動体を回転自在に周方向に等配に保持する保持器と、
   前記外輪の軸方向両端部の内周面に外周縁部が圧接してそれぞれ装着され、前記外輪と前記内輪との軸方向両端部の空間を覆う一対の遮蔽板と、
   を備えた転がり軸受であって、
   前記遮蔽板は、前記外周縁部に複数の切欠が周方向に沿って設けられていることを特徴とする転がり軸受。
2. 前記切欠の数が、正の整数をｎ、前記転動体の数をＺとして、ｎＺおよびｎＺ±１の数を避けて設定されていることを特徴とする請求項１記載の転がり軸受。

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