内置有单向超越离合 器的滚动轴承 本发明涉及一体地内置有单向超越离合器(以下简称OWC)的滚动轴承。
以往，具有在内圈与外圈转动时只相对一个方向传递扭矩、而相对于另一个方向空转的功能的OWC部100，相对于支撑负载的滚动轴承200是并以一个整体或组装体而并没使用的(参照图15所示的特公平6-23579号、图16所示的实公平7-52430号公报)。
但是，随着近年来洗衣机的洗衣室的大容量化，要求轴承紧凑化，而在把OWC部100作为整体或组装体使用的上述以往技术中，由于是把作为整体或组装体的OWC部100与滚动轴承200并排设置使用，确实不能适应于这种紧凑化的要求。
另外，在上述以往技术中，因零部件数目多、组装工序繁杂等原因，而不能适应于降低成本的要求。
再者，在上述组装体的场合中，滚动轴承200与OWC部100嵌合时以及把组装体向旋转轴上嵌合时，必须慎重地操作，使构成部件不散架。
还有，除了要求紧凑化之外，根据市场需求，还要求洗衣机低噪声化，也要求轴承低噪声化。
鉴于此，本发明人着眼于内圈与外圈公用、使轴承部与OWC部紧凑地形成一体化制一点，反复进行了锐意研究并完成了本发明。
因此，本发明是鉴于以往技术所存在的问题而提出的，其目的是提供一种能够达到内置有OWC的轴承的紧凑化要求及低成本要求地、组装与实际安装时容易操作的内置有OWC的滚动轴承。
本发明的另一目的是提高轴承的低噪声化性能。
为了完成上述目的，本发明的技术手段是，设有共用外圈与内圈的轴承部与单向超越离合器部，轴承部包括多个转动体，单向超越离合器部包括多个楔形元件及弹簧元件，上述转动体与楔形元件由同一保持体保持着。
另外，上述外圈内径或内圈外径上的楔形元件移动面的表面光洁度为0.6μmRa以下。
图1是本发明第一实施例的局部给纵剖视正面图。
图2是本实施例保持器的一例子的局部放大透视图。
图3是本实施例主要部分的局部放大并局部纵剖视的侧面图。
图4是本发明第二实施例的局部纵剖视正面图。
图5是本实施例保持器的一例子的局部放大透视图。
图6是本发明第三实施例的局部纵剖视正面图。
图7是本实施例保持器的一例子的局部放大透视图。
图8是图7的C-C剖视图。
图9是本发明第四实施例的局部纵剖视正面图。
图10是本实施例保持器的一例子的局部放大透视图。
图11是本发明第五实施例的局部纵剖视正面图。
图12是本实施例主要部分的局部放大且局部纵剖视的侧面图。
图13是表示楔形元件移动面的不同表面光洁度的音响比曲线图。
图14是表示不同润滑脂的音响比曲线图。
图15是以往例子的局部纵剖视图。
图16是以往例子的局部纵剖视图。
下文参照附图说明本发明的滚动轴承的一实施例。
图1至3示出了第一实施例，图4及图5示出了第二实施例，图6至图8示出了第三实施例，图9及图10示出了第四实施例，图11及图12示出了第五实施例。
另外，各图所示的实施例示出了作为本发明内置有OWC的滚动轴承的一个例子的球轴承，但它只不过是一个实施例而不构成对本发明的任何限定。在本发明的范围内还可以采用滚柱轴承。
内置有OWC的滚动轴承1分为轴承部2和OWC部10，它们共用外圈3与内圈4。
轴承部2具有多个转动体(滚珠)9，这些转动体9配设在外圈3的内径5与内圈4的外径6上所形成的滚道槽7、8之间。另外，OWC部10具有在外圈3与内圈4之间，楔形元件11与轴承部2并排设置的楔形元件11与弹簧元件12，并且配设。上述转动体9与楔形元件11分别由一体型保持器13保持着。
另外，外圈3、内圈4的内径、外径及宽度尺寸设计成与普通的滚动轴承内外圈相同。
进一步，对于是否封装润滑脂并不特别限定，可根据用途适当地采用含润滑油的聚合物部件或油润滑。另外，虽然没有特别限定封装润滑脂的情况，但是，在低噪声化性能要求特别高的场合，如果采用增稠剂为脲基、原油为香精油、原油粘度为40℃下的103cst、稠度(60W)为290的润滑脂，对打滑音特别有利。
由于楔形元件11例如为能滚动的变形筒状，所以采用了在至少一部分上设有比外圈内径与内圈外径之间的宽度更宽的长幅状大直径部的凸轮、斜撑等。
弹簧元件12挂在上述凸轮、斜撑上，可以采用对凸轮、斜撑施力以使凸轮、斜撑的大直径部始终与外圈内径和内圈外径接触的卡紧弹簧、发条弹簧片。
上述楔形元件11与弹簧元件12并不限于各图所示的例子，在本发明范围内，可以变更为其他适合的元件。
一体型保持器13由例如尼龙66或尼龙46等聚酰胺树脂形成，且它分别沿圆周方向一体地设有用于保持滚珠9的多个带滚珠用爪的凹槽14和多个与带滚珠用爪的凹槽14呈背靠背状而保持楔形元件11的楔形元件保持用凹槽15，同时保持各转动体9与楔形元件11。
上述的带滚珠用爪的凹槽14与楔形元件保持用凹槽15可以是具有任意的凹槽形状和数目的凹槽，对于这些凹槽的形状和数目没有特别的限定并且在本发明的范围内可以进行任意地选择。
密封板虽然在本实施例中采用了金属密封板，但在本发明范围内也可以采用橡胶密封件等其他公知的密封形式。
因而，根据本实施例，由于在轴承1内设有OWC功能，且其与普通滚动轴承的内径、外径、宽度尺寸相同而且利用轴承部2与OWC部10的一个保持器13保持着滚珠9…和楔形元件11…，所以所设计的结构非常紧凑且保持器很容易制造成本很底。结果，易于轴承的组装并可望降低成本。
在这种情况下，最好使外圈内径5或内圈外径6上的楔形元件的移动面5a、6a的表面光洁度小于0.6μmRa这样，能提高低噪音化的性能。
如果楔形元件的移动面5a、6a的表面光洁度小于上述通常的0.6μmRa，则可以提高以往技术所不能实现的低噪音化性能，当然内圈外径的楔形元件移动面。表面光洁度好的制造容易，且更有利于提高低噪音化性能。
图13示出了在下述实验条件下实施的楔形元件的移动面5a(6a)的不同表面光洁度(μmRa)的音响比曲线。在这种情况下，音响比为2.0的线是洗衣机实际所允许的线。另外，音响比为将实验中的表面光洁度0.3μmRa设为1.0时的值。
实验条件
轴承：内置有单向超越离合器的球轴承
内径：Φ25
外径：Φ52
宽：15
滑动面的表面光洁度：内外圈相同
润滑脂：增稠剂为脲基，原油为香精油，
原油粘度为40℃下的103mm2/s，
混合稠度为25℃下的290
转速：1000rpm
预压力：5kgf
另外，图14示出了在下述实验条件下实施的不同润滑脂的音响比曲线。使用的润滑脂A、B、C的各种性质在表1中示出。图中括号内表示所允许的范围。在这种场合，音响比为2.0的线是洗衣机实际所允许的线。
实验条件
轴承：内置有单向超越离合器的球轴承
内径：Φ25
外径：Φ52
宽：15
滑动面的表面光洁度
外圈：0.3μmRa
内圈：0.3μmRa
转速：1000rpm
预压力：5kgf
表1： B C A 增稠剂 锂皂 锂皂 脲化合物 原油 矿物油 酯油 香精油 原油粘度 40℃ mm2/s 130 26 103 (60～160) 混合稠度 25℃ 60W 273 245 290 (60～16)
实施例
下文描述本发明的具体实施例。
第一实施例
在该实施例中，将多个凸轮11b用作楔形元件11，将卡紧弹簧12b用作为弹簧元件12，由一体型保持器13将它们和滚珠9…一起分到保持(图1～图3)。
凸轮11b做成可滚动的变形筒状，并且在其至少一部分上设有比外圈3的内径5与内圈4的外径6之间的宽度更宽的长幅状大径部11b′(图3中的A-B点的连线宽度)，同时还设置有卡紧弹簧12b用的安装槽11b″。卡紧弹簧12b沿着各凸轮11b的安装槽11b″悬挂着。
通过卡紧弹簧12b对凸轮11b的大径部11b′施力，使该大径部11b′始终与外圈3、内圈4接触。
本实施例所示的凸轮11b只不过是凸轮11b的一个例子而不构成对其的任何限定。在本发明的范围内，可以任意地改变凸轮形状。
在本实施例中，一体形保持器13通过径向拉拔方式一体成形，具有保持滚珠9…的多个带滚珠用爪凹槽14和凸轮保持用凹槽15…，其中带滚珠用爪14具有爪140该凸轮保持用凹槽15设有与带滚珠用爪的凹槽14背靠背地保持凸轮11b的凸轮保持用孔，各转动体9与凸轮11b分别由一体型保持器13沿圆周方向同时保持着(参照图1、图2)。
所使用的润滑酯如果采用增稠剂为脲基、原油为香精油、原油粘度为40℃下的103cst、稠度(60W)为290的润滑脂，对打滑音特别有利。
带滚珠用爪的凹槽14与凸轮保持用凹槽15，根据具体的实施例可设置任意个，对该数字没有特别的限定。另外，虽然在本实施例中采用了如图1所示的带滚珠用爪的凹槽14与凸轮保持用凹槽15的各内径面形状大致为略面状齐平面的结构，但这种结构并不构成任何限定。
在本实施例中，轴承部2采用了从图示的滚道圈(外圈3与内圈4)中心向右靠近形成滚道槽7、8的结构，从构成该轴承部2的空间靠近左边的部分构成OWC部10(参照图1)。
另外，图中16显示密封板。图示的密封板结构只不过是一个例子，并不构成任何限定，在本发明的范围内可以采用任何其他公知的结构。
因此，如图3所示，凸轮11b做成杆(轴架)状，在比内外圈之间的宽度更宽的长幅状大径部11b′的A、B点处与外圈3、内圈4接触，A、B点卡在内外圈之间。
卡紧弹簧12b始终使A、B点与外圈3、内圈4接触。
在图3的场合，如果外圈3沿箭头③所示的逆时针方向(或者内圈4沿顺时针方向)转动时，A、B点作为卡杆运动，扭矩从外圈3通过所有凸轮11b传递给内圈4(或者从内圈4传递给外圈3)。相反，当外圈3沿箭头④所示的顺时针方向(或者内圈4沿逆时针方向)转动时，A、B点不起卡杆作用，外圈3、内圈4相对自由空转而不传递扭矩。
由于把滚珠保持器与楔形元件保持器一体化，所以保持器在滚动轴承旋转时作公转运动，和单独制成上述楔形元件保持器的情况相比，楔形元件与内外圈之间的楔形元件的滑动面的相对滑动速度约降低了3/5，因此，对于音频来说极为有利。另外，在本实施例中使用了卡紧弹簧12b，它能把均匀的弹力施加给凸轮11b，从而缩小接触面打滑音的标准音差有利于低噪声化。
当上述外圈内径5或内圈外径6的楔形元件(凸轮)移动面5a、6a的表面光洁度在这种情况下小于0.6μmRa时，可以进一步提高低噪声化性能。
第二实施例
本实施例具有与上述第一实施例大致相同的构成，但是，一体型保持器13的楔形元件保持用凹槽(凸轮保持用凹槽)15，除了采用第一实施例所描述的凸轮保持用凹槽形状之外，还设有外缘22a与内缘22b，在外缘22a与外圈内径5之间以及在内缘22b与内圈外径6之间分别形成微小的迷官式结构，使其具有非接触型的密封功能(图4及图5)。
除了凸轮保持用凹槽15的形状以外，本实施例具有与第一实施例相同的构成及作用，并且相同的位置标有相同的符号，其说明省略。
另外，外缘22a、内缘22b具有润滑脂堰的功能。因此，不需要设置密封板16。再者，在本实施例中，也包括了在两滚道圈的滚道面上不设槽的结构，因而，具有低成本的效果。
第三实施例
本实施例除了具有与上述第一实施例大致相同的构成之外，一体型保持器13的楔形元件保持用凹槽(凸轮保持用凹槽)15的形状采用了与第一实施例的凸轮保持用凹槽形状不同的形状(图6～图8)。
即是说，本实施例的一体型保持器13通过径向拉拔方式一体地形成有带爪14a的保持滚珠9…的多个带滚珠用爪凹槽14和凸轮(楔形元件)保持用凹槽15…，并且分别沿圆周方向同时保持着各转动体9与凸轮11b，上述凸轮保持用凹槽15设有与带滚珠用爪的凹槽14背靠背地保持凸轮11b…的凸轮保持用孔。
除了凸轮保持用凹槽15的形状以外，本实施例具有与上述第一实施例相同的构成及作用，并且相同的位置标有相同的符号，其说明省略。
而且通过沿轴向拉拔制造实现了降低成本的效果。
第四实施例
本实施例具有与上述第一实施例大致相同的构成，但一体型保持器13的楔形元件保持用凹槽15(凸轮保持用凹槽)不是成第一实施例所示的具有凸轮插入用孔的凹槽形状，而代之以通过轴向拉拔方向一体形成的具有爪15a的带爪凹槽形状(图9及图10)。
除了凸轮保持用凹槽15的形状以外，本实施例具有与上述第一实施例相同的构成及作用，并且相同的位置标有相同的符号，其说明省略。
于是，通过轴向拉拔制造实现了降低成本的效果。
第五实施例
在本实施例中，将多个斜撑11a…用作楔形元件11，将发条弹簧12a用作弹簧元件12，并且用单个一体型保持器13将它们与滚珠9…同时保持(图11、图12)。
斜撑11a做成可滚动的变形筒状，并且在其至少一部分上设有比外圈3的内径5与内圈4的外径6之间的宽度更宽的长幅大径部11a′(参照图12)，同时还设置有发条弹簧安装用的窄部11a″，发条弹簧12a挂在各斜撑11a的发条弹簧安装用的窄部11a″上。
通过发条弹簧12a对斜撑11a的大径部11a′施力，使该大径部11a′始终与外圈3、内圈4接触。
另外，本实施例所描述的斜撑11a只不过是斜撑11a的一个例子，它并不构成对其的任何限定，在本发明的范围内，可以对斜撑11a做出任意的改变。
在本实施例中，一体型保持器13通过一体成形方式形成，设有用于保持滚珠9…的多个带滚珠用爪的凹槽14和与带滚珠用爪的凹槽14背靠背地保持斜撑11a的斜撑(楔形元件)保持用凹槽15，并且它同时保持着各转动体9与斜撑11a。
另外，可以根据具体实施例分别设置任意多个带滚珠用爪的凹槽14与斜撑保持用凹槽15，对此并没有特别的限定。另外，在本实施例中，图11所示的带滚珠用爪的凹槽14与斜撑保持用凹槽15的各外径面为齐平面状，但这并不构成对其的任何限定。
因此，在本实施例中，如图所示，通过从滚道圈(外圈3与内圈4)的中心向右靠近形成滚道槽7、8，构成轴承部2，从构成该轴承部2的空间靠近左边的部分构成OWC部10(参照图11)。
另外，图中16表示密封板。图示的密封板结构只不过是一个例子，不构成任何限定，在本发明的范围内可以采用任何其他公知的结构。
如图12所示，内圈4或外圈3沿箭头①方向转动时空转，发条弹簧12a始终沿箭头②方向施力，保持正的姿势。相反，内圈4或外圈3沿与图中相反的方向(与箭头①相反的方向)转动时，斜撑11a通过与外圈3、内圈4的楔子效果而锁定轴承。由于离合器保持器是公转型的，与固定型保持器相比较，它更有利于音频。
此外，在这种场合，当上述外圈内径5或内圈外径6的楔形元件(斜撑)移动面5a、6a的表面光洁度为0.6μmRa以下时，可以进一步提高低噪声化性能。
本发明由于采用了上述构成，而达到了OWC与轴承紧凑化的要求并实现了低成本化及低噪声化，并能提供在组装及实际安装时容易操作的内置有OWC的球轴承。
即是说，通过采用下述结构，即设有共用内外圈的轴承部与OWC部，同时利用该共用的内外圈之间的单一保持器一体地保持转动体与楔形元件，因此可实现与普通的滚动轴承的内径、外径、宽度尺寸相同的同等的功能，而且与以往OWC组装体轴承相比较，可以设计出紧凑的结构。再者，通过使滚珠保持器与楔形元件保持器一体化，保持器在滚动轴承旋转时公转，由此，与楔形元件保持器做成单独部件的情况相比较，可使楔形元件与内外圈间的楔形元件滑动面的相对滑动速度约降低了3/5，因此很有利。
这样，在作为洗衣机轴承使用的场合中，能可靠地适应于紧凑化的要求以及低噪声化的要求。
另外，可以通过调整移动面表面光洁度来保证轴承噪声低提供静音的洗衣机等。
由于采用了上述构成，在组装以及实际安装时减少了零部件并减少了组装工时等，从而降低了成本且同时易于组装和实际安装。