説明

クロスローラ軸受

【課題】当該軸受の厚さを薄くするとともに、ころ15を組み込む挿入孔16をふさぐふた部材17を組み込みやすくしたものである。
【解決手段】内輪11と外輪12とのそれぞれに軌道溝13,14を形成し、外輪12に形成した挿入孔16からころ15を組み入れて、これらころを上記軌道溝13,14間に介在させ、しかも、互いに隣り合うころ15は、その軸中心線を直交させる一方、上記挿入孔16をふた部材17でふさいでなるクロスローラ軸受において、上記外輪12の外周にフランジ22を設けるとともに、このフランジ22は、その外側端面22aを外輪12の端面とほぼ面一にし、かつ、内側端面22bを、上記軌道溝13,14の軸方向外端と一致するかそれよりも内側になる位置に対応させている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、外輪と内輪との間に、ころを介在させるとともに、外輪の周囲にフランジを形成したクロスローラ軸受に関する。
【背景技術】
【0002】
この種のクロスローラ軸受として、例えば、特許文献1に記載されたものが従来から知られている。この従来のクロスローラ軸受は、外輪を輪切りにして2つの部品に分け、これら2つの部品をタイボルトで一体化するようにしている。このように従来の軸受がその外輪を2つの部品に分けたのは、内輪と外輪との軌道溝間にころを組み入れるためである。すなわち、上記のように軌道溝間にころを組み入れるためには、外輪を構成する一対の部品うち、一方の部品の中に内輪を位置させた状態でそれら両者間にころを組み入れるとともに、その後に、一方の部品にふたをするようにして他方の部品をタイボルトで固定する。
【0003】
上記のようにした特許文献1に記載されたクロスローラ軸受は、外輪を2つの部品に分けているので、その部品点数が多くなるとともに、2つの部品をタイボルトで固定するようにしているので、その工数も多くなるという問題があった。また、上記のようにタイボルトで両部品を固定する際に、多少なりとも組み付け誤差が生じると、回転精度が落ちたり、あるいは回転トルクが大きくなったりするという問題もあった。
【0004】
そこで、上記のような問題を解決するために、外輪を一体型にしたクロスローラ軸受が開発されたが、この従来のクロスローラ軸受を示したのが、図5および図6である。この従来のクロスローラ軸受は、内輪1の外側に外輪2を設けるが、これら内輪1の外周に軌道溝3を形成し、外輪2の内周にも軌道溝4を形成している。また、外輪2には挿入孔5を形成し、この挿入孔5からころ6を挿入するが、この挿入孔5から挿入されたころ6は、互いに隣り合うころ6同士がその軸中心線を直交させるようにしている。このように互いにとなり合うころ6同士の軸中心線を直交させるようにしたのは、当該軸受に、アキシャル方向、ラジアル方向およびモーメント荷重を同時に受けられるようにするためである。
【0005】
上記のようにした外輪2にはフランジ7を設けているが、このフランジ7は図6からも明らかなように、その平面形状を円形にして、ほぼ等間隔に取り付け孔8を形成している。このようにした取り付け孔8には図示していないボルトを通し、このボルトでフランジ7を、例えば図示していないハウジング等に固定するようにしている。
【0006】
また、この従来の軸受は、図5からも明らかなように、外輪2の軸方向厚さに、さらにフランジ7の厚さ分だけを軸方向にプラスした厚さを確保している。言い換えると、このフランジ7は、上記軌道溝3,4の軸方向外端Xよりも外側に位置させている。
【0007】
なお、図中符号9は、挿入孔5をふさぐためのふた部材で、このふた部材9にも、外輪2の軌道溝4に連続するV溝10を形成し、このV溝10が外輪2の軌道溝4の一部を担うようにしている。そして、このふた部材9は、上記したように挿入孔5からころ6をすべて組み入れた後に、この挿入孔をふさぐとともに、このふた部材9に形成したピン孔にピン9aを通して、外輪2に固定する。
【特許文献1】特開平9―60647号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
上記のようにした従来のクロスローラ軸受では、上記したように外輪2の軸方向厚さに、フランジ7の厚さ分だけを軸方向にさらにプラスした厚さを確保しているので、全体の厚さが厚くなり、その分、軸受が大型化するとともに、重量もかさむという問題があった。特に、当該軸受を、精密な作業をする産業用ロボットの関節部などに用いる場合に、軸受が大型化したり重量がかさんだりすると、産業用ロボット全体が大型化するのはもちろん、精密でかつ機敏な動作にも支障を来すと言う問題があった。
【0009】
この発明の目的は、全体の厚さを薄くでき、その分、コンパクト化が可能で、しかも、組み付けが簡単なクロスローラ軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
この発明は、内輪と外輪とのそれぞれに軌道溝を形成し、外輪に形成した挿入孔からころを組み入れて、これらころを上記軌道溝間に介在させ、しかも、互いに隣り合うころは、その軸中心線を直交させる一方、上記挿入孔をふた部材でふさいでなるクロスローラ軸受を前提にする。そして、第1の発明は、上記外輪の外周にフランジを設けるとともに、このフランジは、その外側端面を外輪の端面とほぼ面一にし、かつ、内側端面を、上記軌道溝の軸方向外端と一致するかそれよりも内側になる位置に対応させた点に特徴を有する。なお、上記「ほぼ面一」とは、フランジの外側端面と外輪の端面とを完全に面一にしていなくても、その間に多少の誤差は許されるという意味である。
【0011】
第2の発明は、外輪に形成した上記挿入孔に対応するフランジ面に、ふた部材を挿入孔に挿入するための逃がし凹部を形成した点に特徴を有する。
第3の発明は、フランジは、四角形を構成する四辺を有するとともに、その四角形の四隅を円弧状にした点に特徴を有する。
第4の発明は、フランジの上記四隅には、複数の取り付け孔を形成した点に特徴を有する。
【発明の効果】
【0012】
第1の発明のクロスローラ軸受によれば、そのフランジの外側端面と外輪の端面とをほぼ面一にし、かつ、内側端面を、上記軌道溝の軸方向外端よりも内側になる位置に対応させたので、フランジ自体の厚さは従来とほとんど変化がない中で、当該軸受けの厚さを薄くできる。言い換えると、フランジの強度を従来と同じように保ちながら、全体の厚さを薄くできる。したがって、全体の厚さが薄くなった分だけ、当該軸受を小型軽量化できる。軸受が小型軽量化されれば、当該軸受を産業用ロボットに用いたとしても、ロボットの精密かつ機敏な動作に支障を来すことはない。
【0013】
第2の発明によれば、外輪に形成した上記挿入孔に対応するフランジ面に、ふた部材を挿入孔に挿入するための逃がし凹部を形成したので、ふた部材を挿入孔に挿入する作業が簡単になるが、その理由は次の通りである。すなわち、上記したようにフランジの内側端面を上記軌道溝の軸方向外端よりも内側に位置させると、その内側端面は、上記挿入孔と干渉することになる。このようにフランジと挿入孔とが干渉し合った状態では、ふた部材を挿入孔に簡単に挿入できなくなる。しかし、この発明では、上記のようにフランジに逃がし凹部を形成したので、この逃がし凹部を介してふた部材を挿入孔に挿入することができる。結局、第2の発明は、第1の発明によって薄型軸受を実現したが、その中で発生する新たな問題を解決するものである。したがって、第1の発明において、全く別の構成で、ふた部材を挿入孔に挿入しやすくすると言う機能を実現できるなら、第1の発明は、第2の発明に限定されるものではない。
【0014】
第3の発明によれば、フランジは四角形を構成する四辺を有するとともに、その四角形の四隅を円弧状にしたので、例えば、上記四辺を外輪の外径に接近させれば、従来のようにフランジを円形にしたものよりも、フランジを軽量化できるとともに、材料の歩留まりもよくなる。
【0015】
第4の発明によれば、フランジの上記四隅に、複数の取り付け孔を形成したので、この取り付け孔にボルトを通して、当該軸受をハウジング等にしっかりと固定することができる。言い換えると、フランジを小型軽量化させながら、従来とほとんど同じように、当該軸受をハウジング等に固定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
図1〜図4に示したこの発明の実施形態は、内輪11の外側に外輪12を設けているが、これら内輪11および外輪12のそれぞれには、軌道溝13,14を形成している。この軌道溝13,14は、図1および図3からも明らかなように、その底面を直角にしたV溝形状にし、軌道溝13,14が互いに対向したとき、側面形状を正方形にしたころ15が、上記軌道溝13,14間に組み込まれるようにしている。
【0017】
また、外輪12には、その外周から上記軌道溝14まで貫通する挿入孔16が形成されているが、この挿入孔16は円孔とするとともに、その直径は、ころ15の側面形状である正方形の対角線の長さとほぼ等しくし、斜めにしたころ15がこの挿入孔16を通過できるようにしている。そして、この挿入孔16から軌道溝13,14間にころ15を組み込むときには、互いにとなり合うころ15が、その軸中心線を直交させるようにし、従来と同様にアキシャル方向、とラジアル方向およびモーメント荷重を同時に受けられるようにしている。
【0018】
なお、挿入孔16の直径は、ころ15の対角線の長さ以上あればよいが、当該軸受の合成を確保するためには、その直径が限りなく小さいほうが有利になる。そこで、挿入孔16の直径を、上記実施形態のようにころ15の対角線の長さ以上にするのではなく、ころ15の直径と対角線の長さとの中間の長さに設定してもよい。このように挿入孔16の直径を上記実施形態よりも小さくした場合には、ころ15の軸線と挿入孔16の軸線とを一致させた状態で、ころ15を挿入孔16に挿入するとともに、上記軌道溝13,14内で、当該ころ15を斜めに組み入れることになる。
【0019】
上記のようにした挿入孔16はふた部材17でふさぐようにしているが、このふた部材17にもV溝18を形成し、このV溝18が、外輪2の軌道溝14の一部を担う構成にしている。また、上記外輪12には、その軸線に平行なピン孔19を形成している。言い換えると、このピン孔19は、挿入孔16の軸方向に直交させている。そして、上記ふた部材17にも、上記ピン孔19と連続するピン孔20を形成するとともに、挿入孔16に挿入したふた部材17を、上記ピン孔19,20に挿入するピン21で固定するようにしている。なお、ピン21でふた部材17を固定したとき、そのふた部材17のV溝18が、軌道溝14連続して、このV溝18が外輪12の軌道溝14の一部を担うようにしている。
【0020】
上記のようにした外輪12の外周にはフランジ22を形成しているが、このフランジ22は、次の関係を維持している。すなわち、フランジ22の外側端面22aを、外輪12の端面12aと面一にし、内側端面22bを、上記軌道溝14の軸方向外端Xよりも内側になる位置に対応させている。フランジ22をこのように構成することによって、フランジ22の厚さを従来と同じに保ちながら、当該軸受の軸方向の厚さを薄くすることができる。
【0021】
ただし、上記のようにフランジ22の内側端面22bを軌道溝14の内側に位置させるということは、このフランジ22の内側端面22bが挿入孔16と干渉し合うことになるが、その理由は次の通りである。すなわち、この挿入孔16に挿入されるふた部材17のV溝18が、軌道溝13の一部を担うので、ふた部材17の相対位置が必然的に定まるとともに、それにともなって挿入孔16の相対位置も定まる。このような関係の中で、フランジ22の内側端面22bを軌道溝14の内側に位置させるということは、その端面22bを挿入孔16の内側に位置させると同じことになり、結局は、挿入孔16とフランジ22の内側端面22bとが干渉し合うことになる。
【0022】
上記のように挿入孔16とフランジ22の内側端面22bとが干渉し合えば、ふた部材17を挿入孔16に挿入できなくなるので、この実施形態では、図4に示すように、外輪12に形成した上記挿入孔16に対応するフランジ面に、逃がし凹部23を形成している。このように逃がし凹部23を形成することによって、ふた部材17を挿入孔16にスムーズに挿入することができ、その組み付け作業がきわめて簡単になる。
【0023】
さらに、上記フランジ22は、四角形を構成する四辺24を有するとともに、その四角形の四隅25を円弧状とし、その四隅25に複数の取り付け孔26を形成している。なお、この取り付け孔26は、従来と同様に、当該軸受をハウジング等に固定するためのボルトを通すものである。いずれにしても、フランジ22を上記のような形状にすることによって、例えば、従来のフランジ7のようにそれを円形にした場合に比べて、材料の歩留まりが向上するとともに、その分、小型軽量化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】組み付け状態を示す断面図である。
【図2】外輪側の平面図である。
【図3】外輪にふた部材を組み入れた状態の断面図である。
【図4】逃がし凹部を示す拡大図である。
【図5】従来のクロスローラ軸受の断面図である。
【図6】従来のクロスローラ軸受の外輪の平面図である。
【符号の説明】
【0025】
11 内輪
12 外輪
12a 端面
13 軌道溝
14 軌道溝
15 ころ
16 挿入孔
17 ふた部材
22 フランジ
22a 外側端面
22b 内側端面
23 逃がし凹部
24 四辺
25 四隅
26 取り付け孔

【特許請求の範囲】
【請求項1】
内輪と外輪とのそれぞれに軌道溝を形成し、外輪に形成した挿入孔からころを組み入れて、これらころを上記軌道溝間に介在させ、しかも、互いに隣り合うころは、その軸中心線を直交させる一方、上記挿入孔をふた部材でふさいでなるクロスローラ軸受において、上記外輪の外周にフランジを設けるとともに、このフランジは、その外側端面を外輪の端面とほぼ面一にし、かつ、内側端面を、上記軌道溝の軸方向外端と一致するかそれよりも内側になる位置に対応させたクロスローラ軸受。
【請求項2】
外輪に形成した上記挿入孔に対応するフランジ面に、ふた部材を挿入孔に挿入するための逃がし凹部を形成した請求項1記載のクロスローラ軸受。
【請求項3】
フランジは、四角形を構成する四辺を有するとともに、その四角形の四隅を円弧状にした請求項1または2記載のクロスローラ軸受。
【請求項4】
フランジの上記四隅には、複数の取り付け孔を形成した請求項3記載のクロスローラ軸受。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate


【公開番号】特開2007−92970(P2007−92970A)
【公開日】平成19年4月12日(2007.4.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−286698(P2005−286698)
【出願日】平成17年9月30日(2005.9.30)
【出願人】(000229335)日本トムソン株式会社 (96)
【Fターム(参考)】