(57)【要約】【課題】コロの組込み性を向上したクロスローラ軸受を提供する。【解決手段】内輪２又は外輪３の少なくとも一方に、内外輪２、３に形成された傾斜軌道面５、７の傾斜角度に沿う傾斜角度を有し、内外輪２、３の周面又は軸方向端面の開口部から内外輪軌道溝６、８に至る、コロ４を両軌道溝６、８間に挿入する通路となるコロ挿入孔１１が形成されており、コロ挿入孔１１の延設方向の断面形状を、前記開口部から挿入されたコロ４が内外輪軌道溝６、８間に至るまでの間に、その傾斜方向が前記直交する向きに変化するのを規制する形状としたクロスローラ軸受を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交する対の傾斜軌道面（５、５）からなる内輪軌道溝（６）を外径面に有する内輪（２）と、
互いに直交する対の傾斜軌道面（７、７）からなる外輪軌道溝（８）を内径面に有する外輪（３）と、
前記内輪軌道溝（６）と前記外輪軌道溝（８）との間に、傾斜方向が、周方向に交互に直交するように配置された複数のコロ（４）と、
を有し、前記内輪（２）又は前記外輪（３）の少なくとも一方に、前記内外輪（２、３）に形成された前記傾斜軌道面（５、７）の傾斜角度に沿う傾斜角度を有し、前記内外輪（２、３）の周面又は軸方向端面の開口部から前記内外輪軌道溝（６、８）に至る、前記コロ（４）を前記両軌道溝（６、８）間に挿入する通路となるコロ挿入孔（１１）が形成されており、該コロ挿入孔（１１）の延設方向の断面形状を、前記開口部から挿入された前記コロ（４）が前記内外輪軌道溝（６、８）間に至るまでの間に、その傾斜方向が前記直交する向きに変化するのを規制する形状としたクロスローラ軸受。
【請求項２】
前記コロ挿入孔（１１）の延設方向断面の形状が円形であって、その直径が、前記コロ（４）の対角寸法（Ｔ）よりも小さい請求項１に記載のクロスローラ軸受。
【請求項３】
前記コロ挿入孔（１１）の延設方向断面の形状が矩形であって、その一辺の長さが、前記コロ（４）の直径（ｄ）と同等である請求項１に記載のクロスローラ軸受。
【請求項４】
前記コロ（４）の前記傾斜方向に対応して、複数の前記コロ挿入孔（１１）が形成されている請求項１から３のいずれか１項に記載のクロスローラ軸受。
【請求項５】
複数の前記コロ（４）のコロピッチと、複数の前記コロ挿入孔（１１）の孔ピッチを同等とした請求項４に記載のクロスローラ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内輪と外輪の間に、周方向に交互に傾斜方向が異なるようにコロが配置されたクロスローラ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用ロボットの減速機等には、クロスローラ軸受が用いられることがある。クロスローラ軸受には、高い位置決め精度や繰り返し精度、高い剛性等の特性とともに、所定期間安定的に使用を継続するための転がり寿命が求められる。
【０００３】
クロスローラ軸受は、内輪と、内輪の外径側に設けられた外輪と、内外輪間に設けられた複数のコロとを主要な構成要素としている。内輪の外径面及び外輪の内径面には、周方向断面がＶ字形の軌道溝がそれぞれ形成されており、両軌道溝間に、傾斜方向が周方向に交互に直交する複数のコロが配置されている。
【０００４】
例えば、下記特許文献１に示すように、内外輪ともに軸方向に分割されていない一体型の場合、本文献の図２（ａ）（ｂ）に示すように、内輪と外輪をアセンブリした状態で、内輪を外輪の中心から偏心させ、内輪と外輪の間に形成された隙間からコロを挿入する方法を採用し得る。
【０００５】
しかしながら、この方法では、コロを挿入し得る大きさの隙間は、周方向の半周程度しかないため（本文献の図２（ａ）中のハッチング部参照）、多くのコロを内外輪間に挿入するのが困難である。また、内外輪間にコロを４５度傾けた状態で挿入しなければならないため、挿入可能なコロの最大サイズが制限され、十分な大きさの軌道有効幅を得るのが困難である。このため、クロスローラ軸受の高い負荷能力を確保しにくいという問題がある。
【０００６】
また、図１０に示すように、クロスローラ軸受２０にコロ２３を挿入する他の方法も考えられる。この方法においては、外輪２２にこの外輪２２の外径面の開口部から外輪軌道溝２４に至る、コロ２３を挿入する通路となる延設方向断面の形状が円形のコロ挿入孔２５を形成し、このコロ挿入孔２５から内輪軌道溝２６と外輪軌道溝２４の間にコロ２３を挿入する。このコロ挿入孔２５は、交互に直交するように傾斜したいずれの方向のコロ２３もスムーズに挿入し得るように、そのコロ挿入孔２５の内径ｄ’がコロ２３の対角寸法（図４中のＴ参照）よりも大きく設計されている。コロ２３の挿入後に、コロ挿入孔２５に栓（図示せず）が嵌め込まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２６４４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１０に示す方法においては、コロ挿入孔２５の内径ｄ’がコロ２３の対角寸法Ｔよりも大きいため、コロ２３の挿入の際にコロ挿入孔２５内でその向きが不用意に変化しやすく（図１０中の白抜き矢印参照）、その挿入後にコロ２３の向きを手直ししなければならないことが多い。このため、コロ２３の挿入工程に多大な工数を要し、製造コスト上昇の要因となる問題がある。
【０００９】
そこで、この発明は、クロスローラ軸受におけるコロの組込み性を向上することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、この発明においては、互いに直交する対の傾斜軌道面からなる内輪軌道溝を外径面に有する内輪と、互いに直交する対の傾斜軌道面からなる外輪軌道溝を内径面に有する外輪と、前記内輪軌道溝と前記外輪軌道溝との間に、傾斜方向が、周方向に交互に直交するように配置された複数のコロと、を有し、前記内輪又は前記外輪の少なくとも一方に、前記内外輪に形成された前記傾斜軌道面の傾斜角度に沿う傾斜角度を有し、前記内外輪の周面又は軸方向端面の開口部から前記内外輪軌道溝に至る、前記コロを前記両軌道溝間に挿入する通路となるコロ挿入孔が形成されており、該コロ挿入孔の延設方向の断面形状を、前記開口部から挿入された前記コロが前記内外輪軌道溝間に至るまでの間に、その傾斜方向が前記直交する向きに変化するのを規制する形状としたクロスローラ軸受を構成した。
【００１１】
このようにすると、コロの挿入の際にコロ挿入孔内でその向きが不用意に変化するのを防止することができるため、コロの組込み性が高まるとともに、その挿入後にコロの向きを手直しする必要がない。このため、コロの挿入工程に要する工数を削減して、製造コストの削減を図ることができる。
【００１２】
前記構成においては、前記コロ挿入孔の延設方向断面の形状が円形であって、その直径が、前記コロの対角寸法よりも小さい構成、又は、前記コロ挿入孔の延設方向断面の形状が矩形であって、その一辺の長さが、前記コロの直径と同等である構成とするのが好ましい。
【００１３】
このようにすると、コロ挿入孔の内面との作用によって、コロの向きの変化を確実に防止することができる。また、コロ挿入孔の断面形状が矩形の場合は、一つのコロ挿入孔を形成することによって、傾斜方向が異なるコロの挿入に対応できるため、コロ挿入孔を形成するための加工コストの削減を図ることができる。
【００１４】
前記各構成においては、前記コロの前記傾斜方向に対応して、複数の前記コロ挿入孔を形成するのが好ましい。
【００１５】
このようにすると、複数のコロ挿入孔から同時に複数のコロを挿入することができるため、コロの挿入に要する作業時間を大幅に短縮することができ、製造コストの削減を図ることができる。
【００１６】
複数のコロ挿入孔を形成した構成においては、複数の前記コロのコロピッチと、複数の前記コロ挿入孔の孔ピッチを同等とするのが好ましい。
【００１７】
このようにすると、各コロ挿入孔の開口部に、所定の傾斜方向に傾斜させた所定個数のコロを予め配列しておき、内外輪を所定の相対回転速度で回転させながら、複数のコロを連続的に挿入することができ、コロの挿入に要する時間を大幅に短縮することができる。また、前記回転速度とコロの挿入タイミングをリンクさせることにより、コロの挿入工程の自動化を図ることができる。このため、クロスローラ軸受の製造コストを一層抑制することができる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明では、コロ挿入孔が形成されたクロスローラ軸受において、コロ挿入孔の延設方向の断面形状を、前記開口部から挿入された前記コロが前記内外輪軌道溝間に至るまでの間に、その傾斜方向が前記直交する向きに変化するのを規制する形状とした。このため、コロの挿入の際にコロ挿入孔内でその向きが不用意に変化するのを防止することができ、その挿入後にコロの向きを手直しする必要がない。このため、クロスローラ軸受におけるコロの組込み性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明に係るクロスローラ軸受の周方向の断面図
【図２】図１を外輪側から内輪側に向かって見た側面図
【図３】図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図
【図４】コロの斜視図
【図５】コロ挿入孔を延設方向から見た図であって、（ａ）は丸形、（ｂ）は矩形
【図６】コロ挿入手順を示す周方向の断面図
【図７】図６を外輪側から内輪側に向かって見た側面図
【図８】クロスローラ軸受のアセンブリを完了した状態を示す周方向の断面図
【図９】図１の変形例を示す周方向の断面図
【図１０】従来技術に係るクロスローラ軸受におけるコロ挿入手順を示す周方向の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
この発明に係るクロスローラ軸受１の一実施形態を図面を用いて説明する。このクロスローラ軸受１は、図１から図３に示すように、内輪２、外輪３、及び、複数のコロ４を主要な構成要素としている。これらの構成要素は、いずれも鋼材からなる。なお、以下の説明では、クロスローラ軸受１の回転軸と平行な方向を軸方向、前記回転軸に対し直交する方向を径方向、前記回転軸を中心とする円弧に沿う方向を周方向という。
【００２１】
本実施形態に係るクロスローラ軸受１は、周方向に隣り合うコロ４、４間に所定の間隔を保持するための保持器又は間座を設けない総コロ形の軸受である。このように、総コロ形とすることにより、保持器等を設けた場合と比較してより多くのコロ４を内外輪２、３間に設けることができ、クロスローラ軸受１の剛性を向上することができるとともに、その一層の長寿命化を図ることができる。
【００２２】
内輪２の軸芯には貫通孔が形成されており、この貫通孔には、例えば産業用ロボットの減速機等の回転軸（図示せず）が挿通される。そして、内輪２は、この回転軸とともに軸周りに回転する。また、外輪３は、例えば装置のハウジング等の取付け部（図示せず）に取り付けられる。
【００２３】
図１に示すように、内輪２の外径面には、互いに直交するＶ字形の対の傾斜軌道面５、５からなる内輪軌道溝６が形成されている。内輪２の周方向断面における、内輪２の外径面と傾斜軌道面５とのなす角度は４５度である。外輪３は、内輪２の径方向外側に設けられる。この外輪３の内径面には、互いに直交するＶ字形の対の傾斜軌道面７、７からなる外輪軌道溝８が形成されている。外輪３の周方向断面における、外輪３の内径面と傾斜軌道面７とのなす角度は４５度である。内輪軌道溝６及び外輪軌道溝８の溝底には、周方向に沿ってぬすみ部９、１０がそれぞれ形成されている。
【００２４】
内輪２及び外輪３は、いずれも軸方向に分割されていない一体構造とされている。図１、図２に示すように、コロ４は、内輪２の外径側に外輪３をアセンブリした状態で、外輪３に形成された２本のコロ挿入孔１１、１１を通じて、内外輪軌道溝６、８間に挿入される。両コロ挿入孔１１、１１の周方向の角度間隔（孔ピッチ）は、内外輪２、３間に配置された隣り合うコロ４、４同士の角度間隔（コロピッチ）とほぼ同じである。
【００２５】
図４に示すように、コロ４の直径ｄは、その回転軸方向の長さＬよりも若干長く、このコロ４が、内外輪２、３にそれぞれ形成された内外輪軌道溝６、８によって、コロ４の回転軸方向の端面がこの内外輪軌道溝６、８に接触することなくスムーズに転動し得るようになっている。また、このコロ４の対角寸法Ｔ（コロ４の軸方向一端側の端面における外周縁と、前記一端側と反対側の端面における、前記一端側の外周縁と回転軸対称位置の外周縁とを結ぶ線の長さ）と、コロ４の直径ｄ及び長さＬとの間で、Ｔ＝√（ｄ２＋Ｌ２）（Ｌ＜ｄ）の関係が成立している。
【００２６】
コロ挿入孔１１は、外輪３の軸方向端面の開口部から外輪軌道溝８に至り、コロ４を内外軌道溝６、８間に挿入する際の通路となる。このコロ挿入孔１１は、この外輪３に形成された対の傾斜軌道面７、７のうちの一方の傾斜角度に沿う傾斜角度を有している。このようにすることで、コロ挿入孔１１に挿入したコロ４をスムーズに内外輪軌道溝６、８間まで到達させることができる。
【００２７】
この実施形態においては、図５（ａ）に示すように、コロ挿入孔１１の延設方向の断面の形状が円形であり、その直径は、コロ４（図５（ａ）中のコロ４ａ参照）の直径ｄよりも若干大きい。このため、その延設方向とコロ４ａの回転軸の向きを一致させることによって、コロ挿入孔１１内にコロ４ａをスムーズに挿入することができる。また、その直径は、コロ４ａの対角寸法Ｔより十分小さいので、コロ挿入孔１１内でコロ４ａの向きが不用意に変化するのを確実に防止することができる。
【００２８】
さらに、コロ４が内外輪軌道溝６、８間に到達すると、コロ４の外径面と一方の端面が、内外輪２、３の傾斜軌道面５、７によって保持される。この傾斜軌道面５、７とコロ４の外径面との間の隙間はほとんどないため（ゼロから数十マイクロメートル程度）、コロ４の挿入後に、コロ４の向きが不用意に変化する虞はない。
【００２９】
なお、コロ挿入孔１１の断面形状を円形としたときは、その延設方向とコロ４の回転軸の向きが直交する場合（図５（ａ）中のコロ４ｂ参照）、そのコロ挿入孔１１からはコロ４ｂを挿入することができない。このため、傾斜角度の異なるコロ４ａ、４ｂをそれぞれ挿入するために、図１に示すように、コロ４ａ、４ｂの向きに対応した傾斜角度のコロ挿入孔１１をそれぞれ形成しておく必要がある。
【００３０】
また、図５（ｂ）に示すように、コロ挿入孔１１の断面形状を矩形とすることもできる。この場合、その一辺の長さをコロ４の直径ｄよりも若干大きくする（ただし、コロ４の直径ｄとほぼ同等）とするのが好ましい。このようにすると、コロ挿入孔１１の延設方向とコロ４の回転軸の向きが一致する場合（図５（ｂ）中のコロ４ａ参照）、及び、その延設方向とコロ４の回転軸の向きが直交する場合（図５（ｂ）中のコロ４ｂ参照）のいずれの場合においても、コロ挿入孔１１内にコロ４ａ、４ｂをスムーズに挿入することができる。
【００３１】
また、その一辺の長さをコロ４ａ、４ｂの対角寸法Ｔより十分小さい直径ｄと同等としたので、コロ４ａ、４ｂをいずれの向きに傾斜させた状態で挿入しても、コロ挿入孔１１内でコロ４ａ、４ｂの向きが不用意に変化するのを確実に防止することができる。
【００３２】
また、一つのコロ挿入孔１１から、いずれの向きに傾斜させたコロ４ａ、４ｂも挿入することができるため、図５（ａ）に示したように、コロ挿入孔１１の断面形状を円形とした場合と異なり、必ずしも複数のコロ挿入孔１１を形成しなくてもよく、加工コストの削減を図ることができる可能性がある。
【００３３】
図１に示すクロスローラ軸受１へのコロ４の組込みは、例えば図６、図７に示すように、組込み用治具１２を用いて行うことができる。この組込み用治具１２は、外輪３の外径面及び一方の端面に跨るように設けられる。組込み用治具１２の内部には、この組込み用治具１２を外輪３に設けた状態で、外輪３に形成されたコロ挿入孔１１と同軸に連通する、延設方向の断面が円形のコロ収納孔１３が形成されている。このコロ収納孔１３内には、内外輪２、３間に組み込まれる複数のコロ４が予め収納されている。
【００３４】
図１に示すクロスローラ軸受１においては、その外輪３に２本のコロ挿入孔１１、１１が形成されているため、それぞれのコロ挿入孔１１、１１に対応して２つの組込み用治具１２、１２が設けられている。コロ４の組込みに際しては、内輪２を外輪３に対して所定角度だけ相対回転させつつ、組込み用治具１２のコロ収納孔１３に収納された複数のコロ４のうち、最も外側のコロ４を内向きに押し込むことによって（図６中の白抜き矢印参照）、最も内側のコロ４を１個ずつ内外輪軌道溝６、８間に送り込むことができる。全てのコロ４の組込みが完了したら、コロ挿入孔１１に栓１４を嵌め込むことによって（図８参照）、クロスローラ軸受１が完成する。
【００３５】
この組込み用治具１２には、コロ収納孔１３に収納された最も外側のコロ４を、所定のタイミングで内向きに押し込む押し込み装置（図示せず）を併設することもできる。このようにすると、内輪２の相対回転のタイミングと、押し込み装置による押し込みのタイミングをリンクさせることにより、コロ４の挿入工程を自動化することができる。
【００３６】
図１に示すクロスローラ軸受１においては、外輪３にコロ挿入孔１１を形成した構成について示したが、図９に示すように、内輪２にコロ挿入孔１１を形成した構成とすることもできる。この場合も、外輪３にコロ挿入孔１１を形成したときと同様に、コロ４の組込み性の向上を図ることができる。
【００３７】
上記の実施形態に示すクロスローラ軸受１はあくまでも例示に過ぎず、クロスローラ軸受１におけるコロ４の組込み性を向上する、というこの発明の課題を解決し得る限りにおいて、各構成部材の形状、配置、素材等を適宜変更することが許容される。
【００３８】
上記の実施形態においては、総コロ形のクロスローラ軸受１について示したが、保持器や間座によって、隣り合うコロ４、４間に所定の間隔を保持するようにした構成とすることもできる。
【符号の説明】
【００３９】
２  内輪
３  外輪
４  コロ
５  （内輪の）傾斜軌道面
６  内輪軌道溝
７  （外輪の）傾斜軌道面
８  外輪軌道溝
１１  コロ挿入孔
Ｔ  （コロの）対角寸法
ｄ  （コロの）直径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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