特開 2024-163522 転がり軸受

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024163522

(43)【公開日】2024-11-22

(54)【発明の名称】転がり軸受

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/80 20060101AFI20241115BHJP

   F16C 19/06 20060101ALI20241115BHJP

【ＦＩ】

F16C33/80

F16C19/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023079216

(22)【出願日】2023-05-12

(71)【出願人】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】110000280

【氏名又は名称】弁理士法人サンクレスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】縄田 雅未

【テーマコード（参考）】

3J216

3J701

【Ｆターム（参考）】

3J216AA02

3J216AA12

3J216BA16

3J216BA30

3J216CA01

3J216CA06

3J216CB03

3J216CB07

3J216CB13

3J216CC45

3J216CC68

3J701AA02

3J701AA42

3J701AA52

3J701AA62

3J701BA73

3J701FA13

3J701FA38

(57)【要約】

【課題】回転トルクが増大するのを抑制しつつ、軸受内部への異物の侵入を抑制する効果を高めることができる転がり軸受を提供する。
【解決手段】転がり軸受１０は、外輪１１の内周に固定された第１シールド板２０と、第１シールド板２０の軸方向外方に配置された第２シールド板３０と、を備える。第１シールド板２０は、内輪１２の外周面との間に第１隙間Ｓ１をあけて対向する。第２シールド板３０は、内輪１２の外周面に圧入された内側円筒部３１と、内側円筒部３１の軸方向外端部から径方向外方に延びる内側円環部３２と、内側円環部３２の径方向外端部から軸方向内方に延びる外側円筒部３３と、外側円筒部３３の軸方向内端部から外輪１１の側面１１ｃの径方向外端まで径方向外方に延び、外輪１１の側面１１ｃとの間に第２隙間Ｓ２をあけて対向する外側円環部３４とを、備える。第１隙間Ｓ１及び第２隙間Ｓ２により、ラビリンス隙間Ｓが構成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外輪と、
前記外輪の径方向内方に配置された内輪と、
前記外輪と前記内輪との間に形成されている環状空間内に配置された複数の転動体と、
前記環状空間内の軸方向外側に配置され、前記外輪の内周に固定された第１シールド板と、
前記第１シールド板の軸方向外方に配置され、前記内輪の外周に固定された第２シールド板と、を備え、
前記第１シールド板は、前記内輪の外周面との間に第１隙間をあけて対向する環状の対向面を有し、
前記第２シールド板は、
前記内輪の外周面に圧入された内側円筒部と、
前記内側円筒部の軸方向外端部から径方向外方に延びる内側円環部と、
前記内側円環部の径方向外端部から軸方向内方に延びる外側円筒部と、
前記外側円筒部の軸方向内端部から前記外輪の側面の径方向外端まで径方向外方に延び、前記外輪の側面との間に第２隙間をあけて対向する側面を有する外側円環部と、を備え、
前記第１隙間及び前記第２隙間により、ラビリンス隙間が構成されている、転がり軸受。

【請求項2】

前記外側円筒部は、前記内側円環部の径方向外端部から軸方向内方に向かうにしたがって、径方向外方に向かって傾斜している、請求項１に記載の転がり軸受。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、転がり軸受に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的な転がり軸受は、その軸受内部に異物が侵入するのを防ぐ必要がある。軸受内部への異物の侵入を防ぐ転がり軸受として、内外輪間の環状空間内の軸方向端部にシールド板が設けられた転がり軸受が知られている（例えば特許文献１の図１参照）。

【0003】

特許文献１の図１に示す転がり軸受は、外輪の軸方向端部から径方向内方に延び且つ内輪と非接触の円環状の外輪側シールド板と、内輪の軸方向端部から径方向外方に延び且つ外輪と非接触の円環状の内輪側シールド板と、を備えている。この転がり軸受には、外輪側シールド板と内輪側シールド板によってラビリンス隙間が形成され、このラビリンス隙間により軸受内部に異物が侵入するのを防いでいる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９－２０４１４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

外輪側シールド板と内輪側シールド板によって形成されるラビリンス隙間では、その径方向における異物の侵入経路長を長くするほど、軸受内部への異物の侵入を防ぐ効果を高めることができる。しかし、ラビリンス隙間の侵入経路長を長くするためには、外輪側シールド板及び内輪側シールド板の少なくとも一方を径方向に長くする必要がある。径方向に長くなったシールド板は、外輪又は内輪に組み付けられるときに径方向に対して傾き易くなり、他部品と接触し易くなる。シールド板が他部品と接触すると、転がり軸受の回転トルクが増大するおそれがある。

【0006】

本開示は、回転トルクが増大するのを抑制しつつ、軸受内部への異物の侵入を抑制する効果を高めることができる転がり軸受を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の転がり軸受は、外輪と、前記外輪の径方向内方に配置された内輪と、前記外輪と前記内輪との間に形成されている環状空間内に配置された複数の転動体と、前記環状空間内の軸方向外側に配置され、前記外輪の内周に固定された第１シールド板と、前記第１シールド板の軸方向外方に配置され、前記内輪の外周に固定された第２シールド板と、を備え、前記第１シールド板は、前記内輪の外周面との間に第１隙間をあけて対向する環状の対向面を有し、前記第２シールド板は、前記内輪の外周面に圧入された内側円筒部と、前記内側円筒部の軸方向外端部から径方向外方に延びる内側円環部と、前記内側円環部の径方向外端部から軸方向内方に延びる外側円筒部と、前記外側円筒部の軸方向内端部から前記外輪の側面の径方向外端まで径方向外方に延び、前記外輪の側面との間に第２隙間をあけて対向する側面を有する外側円環部と、を備え、前記第１隙間及び前記第２隙間により、ラビリンス隙間が構成されている。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、転がり軸受の回転トルクが増大するのを抑制しつつ、軸受内部への異物の侵入を抑制する効果を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態に係る転がり軸受の要部を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

最初に実施形態の内容を列記して説明する。
＜実施形態の概要＞
（１）本開示の転がり軸受は、外輪と、前記外輪の径方向内方に配置された内輪と、前記外輪と前記内輪との間に形成されている環状空間内に配置された複数の転動体と、前記環状空間内の軸方向外側に配置され、前記外輪の内周に固定された第１シールド板と、前記第１シールド板の軸方向外方に配置され、前記内輪の外周に固定された第２シールド板と、を備え、前記第１シールド板は、前記内輪の外周面との間に第１隙間をあけて対向する環状の対向面を有し、前記第２シールド板は、前記内輪の外周面に圧入された内側円筒部と、前記内側円筒部の軸方向外端部から径方向外方に延びる内側円環部と、前記内側円環部の径方向外端部から軸方向内方に延びる外側円筒部と、前記外側円筒部の軸方向内端部から前記外輪の側面の径方向外端まで径方向外方に延び、前記外輪の側面との間に第２隙間をあけて対向する側面を有する外側円環部と、を備え、前記第１隙間及び前記第２隙間により、ラビリンス隙間が構成されている。

【0011】

上記転がり軸受によれば、ラビリンス隙間を構成する第２隙間は、第２シールド板における外側円環部の側面と外輪の側面との間において、外輪の側面の径方向外端まで形成される。これにより、ラビリンス隙間の径方向における異物の侵入経路長（第２隙間の径方向外側の開口から第１隙間までの距離）を可及的に長くすることができる。その結果、軸受内部への異物の侵入を抑制する効果を高めることができる。

【0012】

一方、ラビリンス隙間の前記侵入経路長が長くなることで、第２シールド板は径方向に長くなる。しかし、第２シールド板は、内側円筒部、内側円環部、及び外側円筒部により断面略Ｕ字形状に形成されるので、第２シールド板が径方向に真っ直ぐ延びる場合と比較して、第２シールド板の剛性を高めることができる。これにより、第２シールド板を内輪に組み付けるときに、第２シールド板が径方向に対して傾くのを抑制することができる。その結果、第２シールド板が他部品に接触しにくくなるので、転がり軸受の回転トルクが増大するのを抑制することができる。

【0013】

（２）前記（１）に記載の転がり軸受において、前記外側円筒部は、前記内側円環部の径方向外端部から軸方向内方に向かうにしたがって、径方向外方に向かって傾斜しているのが好ましい。
この場合、外側円筒部が軸方向に対して傾斜しているので、外側円筒部が軸方向に真っ直ぐ延びる場合と比較した場合、第２シールド板の内側円筒部を内輪の外周面に圧入するときに、外側円環部の径方向外端部が軸方向外方に反るように変形するのを抑制できる。これにより、第２隙間が軸方向に広がるのを抑制できるので、ラビリンス隙間による軸受内部への異物の侵入を抑制する効果をさらに高めることができる。

【0014】

＜実施形態の詳細＞
以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
［転がり軸受］
図１は、実施形態に係る転がり軸受１０を示す断面図である。本開示において、転がり軸受１０の中心軸Ｃに沿う方向は、転がり軸受１０の軸方向であり、単に「軸方向」と称する。軸方向には、中心軸Ｃに平行な方向も含まれる。転がり軸受１０の外部（図１の上側）から内部（図１の下側）へ向かう側（方向）は、軸方向内側（軸方向内方）と称する。転がり軸受１０の内部（図１の下側）から外部（図１の上側）へ向かう側（方向）は、軸方向外側（軸方向外方）と称する。

【0015】

また、本開示において、中心軸Ｃに直交する方向は、転がり軸受１０の径方向であり、単に「径方向」と称する。中心軸Ｃを中心として転がり軸受１０の回転輪（本実施形態では内輪１２）が回転する方向は、転がり軸受１０の周方向であり、単に「周方向」と称する。

【0016】

本実施形態の転がり軸受１０は、例えば深溝玉軸受である。転がり軸受１０は、外輪１１と、内輪１２と、複数の玉（転動体）１３と、保持器１４と、を備える。

【0017】

外輪１１は、円環状に形成された固定輪である。外輪１１の内周面は、軌道面１１ａと、肩１１ｂと、を有する。軌道面１１ａは、玉１３が転動する面である。軌道面１１ａは、径方向外方に凹むように円弧状に形成されている。肩１１ｂは、軌道面１１ａの軸方向両側に位置する。肩１１ｂは、軸方向に平坦な円筒面である。

【0018】

内輪１２は、外輪１１の径方向内方に配置されている。内輪１２は、円環状に形成された回転輪である。内輪１２の外周面は、軌道面１２ａと、肩１２ｂと、を有する。軌道面１２ａは、玉１３が転動する面であり、外輪１１の軌道面１１ａと対向して配置されている。軌道面１２ａは、径方向内方に凹むように円弧状に形成されている。

【0019】

肩１２ｂは、軌道面１２ａの軸方向両側に位置する。肩１２ｂは、外輪１１の肩１１ｂと対向して配置されている。肩１２ｂは、軸方向に平坦な円筒面である。内輪１２の軸方向外側の肩１２ｂは、外輪１１の軸方向外側の側面１１ｃよりも軸方向外方に延びている。

【0020】

玉１３は、外輪１１と内輪１２との間に形成されている環状空間１５内の軸方向内側おいて、周方向に複数配置されている。複数の玉１３は、外輪１１の軌道面１１ａ及び内輪１２の軌道面１２ａにそれぞれ接触した状態で、各軌道面１１ａ，１２ａ上を転動する。保持器１４は、複数の玉１３を周方向に間隔をあけて保持している。

【0021】

転がり軸受１０は、第１シールド板２０と、第２シールド板３０と、をさらに備える。第１シールド板２０及び第２シールド板３０は、異物が転がり軸受１０の軸受内部に侵入するのを抑制する部材である。第１シールド板２０は、環状空間１５内の軸方向外側に配置され、外輪１１の内周に固定されている。第２シールド板３０は、第１シールド板２０及び外輪１１の軸方向外方に配置され、内輪１２の外周に固定されている。

【0022】

［第１シールド板］
第１シールド板２０は、第１円筒部２１と、第１円環部２２と、第２円筒部２３と、を備える。第１円筒部２１、第１円環部２２、及び第２円筒部２３は、一体に形成されている。

【0023】

第１円筒部２１は、円筒状に形成されている。第１円筒部２１の外周面は、外輪１１の内周面における軸方向外側の肩１１ｂに圧入されている。第１円環部２２は、円環状に形成されている。第１円環部２２は、第１円筒部２１の軸方向外端部から径方向内方に延びている。第１円環部２２の軸方向外側の側面２２ａは、外輪１１の側面１１ｃと略面一に配置されている。

【0024】

第２円筒部２３は、円筒状に形成されている。第２円筒部２３は、第１円環部２２の径方向内端部から、内輪１２の外周面の肩１２ｂに沿って軸方向内方に延びている。本実施形態では、第２円筒部２３の軸方向の長さは、第１円筒部２１の軸方向の長さよりも短いが、第１円筒部２１の軸方向の長さ以上であってもよい。

【0025】

［第２シールド板］
第２シールド板３０は、内側円筒部３１と、内側円環部３２と、外側円筒部３３と、外側円環部３４と、を備える。内側円筒部３１、内側円環部３２、外側円筒部３３、及び外側円環部３４は、一体に形成されている。

【0026】

内側円筒部３１は、円筒状に形成されている。内側円筒部３１の内周面は、内輪１２の外周面における軸方向外側の肩１２ｂに圧入されている。内側円環部３２は、円環状に形成されている。内側円環部３２は、内側円筒部３１の軸方向外端部から径方向外方に延びている。内側円環部３２の径方向の長さは、内側円筒部３１の軸方向の長さよりも短い。

【0027】

外側円筒部３３は、略円筒状に形成されている。外側円筒部３３は、内側円環部３２の径方向外端部から軸方向内方に延びている。外側円筒部３３は、内側円環部３２の径方向外端部から軸方向内方に向かうにしたがって、径方向外方に向かって傾斜している。本実施形態の外側円筒部３３は、内側円環部３２の径方向外端部から、外輪１１の側面１１ｃの径方向内端部付近に向かって傾斜しながら延びている。

【0028】

外側円環部３４は、円環状に形成されている。外側円環部３４は、外側円筒部３３の軸方向内端部から、外輪１１の側面１１ｃに沿って当該側面１１ｃの径方向外端まで径方向外方に真っ直ぐ延びている。外側円環部３４の軸方向内側の側面３４ａは、内側円筒部３１の軸方向内側の側面と面一である。また、外側円環部３４の側面３４ａは、外輪１１の側面１１ｃ全体と対向している。

【0029】

［ラビリンス隙間］
第１シールド板２０の第２円筒部２３の内径は、内輪１２の外径よりも僅かに大きい。これにより、第２円筒部２３の内周面２３ａは、内輪１２の外周面の肩１２ｂとの間に、微小隙間の第１隙間Ｓ１をあけて対向する環状の対向面とされている。第２シールド板３０の外側円環部３４の側面３４ａは、外輪１１の側面１１ｃとの間に、微小隙間の第２隙間Ｓ２をあけて対向している。第１隙間Ｓ１及び第２隙間Ｓ２によって、軸受内部に異物が侵入するのを抑制するラビリンス隙間Ｓが構成されている。

【0030】

［実施形態の作用効果］
本実施形態の転がり軸受１０によれば、ラビリンス隙間Ｓを構成する第２隙間Ｓ２は、第２シールド板３０における外側円環部３４の側面３４ａと外輪１１の側面１１ｃとの間において、当該側面１１ｃの径方向外端まで形成される。これにより、第２隙間Ｓ２の径方向外側の開口から第１隙間Ｓ１までの径方向の距離、すなわちラビリンス隙間Ｓの径方向における異物の侵入経路長Ｌ、を可及的に長くすることができる。その結果、軸受内部への異物の侵入を抑制する効果を高めることができる。

【0031】

一方、ラビリンス隙間Ｓの侵入経路長Ｌが長くなることで、第２シールド板３０は径方向に長くなる。しかし、第２シールド板３０は、内側円筒部３１、内側円環部３２、及び外側円筒部３３により断面略Ｕ字形状に形成されるので、第２シールド板３０が径方向に真っ直ぐ延びる場合と比較して、第２シールド板３０の剛性を高めることができる。これにより、第２シールド板３０を内輪１２に組み付けるときに、第２シールド板３０が径方向に対して傾くのを抑制することができる。その結果、第２シールド板３０が他部品に接触しにくくなるので、転がり軸受１０の回転トルクが増大するのを抑制することができる。

【0032】

第２シールド板３０の外側円筒部３３は、内側円環部３２の径方向外端部から軸方向内方に向かうにしたがって、径方向外方に向かって傾斜している。このため、外側円筒部３３が軸方向に真っ直ぐ延びる場合と比較した場合、第２シールド板３０の内側円筒部３１を内輪１２の外周面に圧入するときに、外側円環部３４の径方向外端部が軸方向外方に反るように変形するのを抑制できる。これにより、第２隙間Ｓ２が軸方向に広がるのを抑制できるので、ラビリンス隙間Ｓによる軸受内部への異物の侵入を抑制する効果をさらに高めることができる。

【0033】

［その他］
以上のとおり開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。例えば、転がり軸受１０は、深溝玉軸受以外にアンギュラ玉軸受や円筒ころ軸受等であってもよい。また、第２シールド板３０の外側円筒部３３は、軸方向に真っ直ぐ延びていてもよい。

【符号の説明】

【0034】

１０ 転がり軸受
１１ 外輪
１２ 内輪
１３ 転動体
１５ 環状空間
２０ 第１シールド板
２３ａ 内周面（対向面）
３０ 第２シールド板
３１ 内側円筒部
３２ 内側円環部
３３ 外側円筒部
３４ 外側円環部
Ｓ ラビリンス隙間
Ｓ１ 第１隙間
Ｓ２ 第２隙間

【図1】