(57)【要約】      （修正有）【課題】ラジアル荷重、スラスト荷重、およびアンギュラ荷重に対して耐加重性を有する転がり軸受を提供する。【解決手段】２つの軌道輪１０，２０に円弧状のボール軌道面１１，２１を相対するように形成し、該ボール軌道面１１，２１の間にボール３０を介装し、ボール軌道面１１，２１は、ラジアル方向Ｒにボール３０の中心Ｃを通る中心線Ｌ１が交差する点１１ｐ，２１ｐを含むラジアル領域１１ｒ，２１ｒと、スラスト方向Ｓに中心Ｃを通る中心線Ｌ２が交差する点１２ｐ，２２ｐを含むストラス領域１１ｓ，２１ｓに形成され、ラジアル方向Ｒからのラジアル荷重はラジアル領域１１ｒ，２１ｒのボール軌道面１１，２１で受け、スラスト方向Ｓからのスラスト荷重はスラスト領域１１ｓ，２１ｓのボール軌道面１１，２１で受け、アンギュラ方向からの荷重はラジアル領域１１ｒ，２１ｒおよびスラスト領域１１ｓ，２１ｓそれぞれのボール軌道面１１，２１で受ける。【選択図】図１
2006316865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの軌道輪に円弧状のボール軌道面を相対するように形成し、該ボール軌道面の間にボールを介装して作動する転がり軸受において、
前記２つの軌道輪は、前記介装したボールを前記ボール軌道面側が囲む形状を有し、
前記２つの軌道輪の前記ボール軌道面は、少なくともラジアル方向に前記ボールの中心を通る中心線が交差する点を含むラジアル領域と、少なくともスラスト方向に前記ボールの中心を通る中心線が交差する点を含むスラスト領域とに形成され、
前記ラジアル方向からのラジアル荷重は前記ラジアル領域に形成されたボール軌道面で受け、前記スラスト方向からのスラスト荷重は前記スラスト領域に形成されたボール軌道面で受け、前記ラジアル方向および前記スラスト方向いずれとも異なる方向からの荷重は前記ラジアル領域および前記スラスト領域それぞれの前記ボール軌道面で受けることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
２つの軌道輪に円弧状のボール軌道面を相対するように形成し、該ボール軌道面の間にボールを介装して作動する転がり軸受において、
前記２つの軌道輪は、ラジアル軸受の外輪の一端側がラジアル軸受の内輪側に延びて近接した延長部を有するものと、前記ラジアル軸受の内輪の両端のうち前記外輪の延長部が近接した側とは異なる一端側が前記外輪側に延びて近接した延長部を有するものとから成り、前記介装したボールを前記ボール軌道面側が囲む形状を有し、
前記２つの軌道輪の前記ボール軌道面は、少なくともラジアル方向に前記ボールの中心を通る中心線が交差する点を含むラジアル領域と、少なくともスラスト方向に前記ボールの中心を通る中心線が前記延長部に交差する点を含むスラスト領域とに形成され、
前記ラジアル方向からのラジアル荷重は前記ラジアル領域に形成されたボール軌道面で受け、前記スラスト方向からのスラスト荷重は前記スラスト領域に形成されたボール軌道面で受け、前記ラジアル方向および前記スラスト方向いずれとも異なる方向からの荷重は前記ラジアル領域および前記スラスト領域それぞれの前記ボール軌道面で受けることを特徴とする転がり軸受。
【請求項３】
２つの軌道輪に円弧状のボール軌道面を相対するように形成し、該ボール軌道面の間にボールを介装して作動する転がり軸受において、
前記２つの軌道輪は、スラスト軸受の一方の軌道輪の内径側がスラスト軸受のもう一方の軌道輪の内径側に延びて近接した延長部を有するものと、前記スラスト軸受のもう一方の軌道輪の外径側が前記一方の軌道輪の外径側に延びて近接した延長部を有するものとから成り、前記介装したボールを前記ボール軌道面側が囲む形状を有し、
前記２つの軌道輪の前記ボール軌道面は、少なくともラジアル方向に前記ボールの中心を通る中心線が前記延長部に交差する点を含むラジアル領域と、少なくともスラスト方向に前記ボールの中心を通る中心線が交差する点を含むスラスト領域とに形成され、
前記ラジアル方向からのラジアル荷重は前記ラジアル領域に形成されたボール軌道面で受け、前記スラスト方向からのスラスト荷重は前記スラスト領域に形成されたボール軌道面で受け、前記ラジアル方向および前記スラスト方向いずれとも異なる方向からの荷重は前記ラジアル領域および前記スラスト領域それぞれの前記ボール軌道面で受けることを特徴とする転がり軸受。
【請求項４】
前記２つの軌道輪のそれぞれは、前記スラスト領域のボール軌道面と前記ラジアル領域のボール軌道面とが連続してつながった円弧状を形成したことを特徴とする請求項１，２および３に記載の転がり軸受。
【請求項５】
前記２つの軌道輪の少なくとも何れか一方が樹脂材または樹脂材と同等の弾性変形を生じる素材から成ることを特徴とする請求項１，２，３または４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、ラジアル荷重、スラスト荷重、およびこれら２方向とは異なる方向からのアンギュラ荷重のそれぞれに耐加重性を有する転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、転がり軸受としては、主としてラジアル荷重を受けるラジアル軸受、一般にスラスト荷重しか受けられないスラスト軸受、ラジアル荷重やスラスト荷重とは異なる方向から加わるアンギュラ荷重を受けることができるアンギュラ軸受などが知られている。
【０００３】
転動体にボールを使用した転がり軸受のうちラジアル軸受は、同心の内輪の外周面側に形成したボール軌道面と外輪の内周面側に形成したボール軌道面との間にボールを介装して作動する。また、スラスト軸受は、同一の中心軸に沿って並べた２つの軌道輪の相対するそれぞれの端面に円弧状のボール軌道面が形成されており、それらボール軌道面の間にボールを介装して作動する。
【０００４】
また、アンギュラ軸受の一例としては、特許文献１に開示されているものがある。この例では、外輪の内周面の形状はボール軌道面を含めてラジアル軸受の外輪の内周面の形状と異ならないが、内輪の外周面の形状はラジアル軸受の内輪のボール軌道面の形状と異なっている。すなわち、内輪の縦断面に現れる、外周面に形成されたボール軌道面は、外周面側から内周面側に反った円弧状に形成された部分と、円弧の終点でボールの球面に接触してラジアル方向に真直ぐに延びている部分とを有している。
【０００５】
また、アンギュラ軸受には、上記の例とは逆に、外輪の内周面の形状がラジアル軸受とは異なり、外輪の縦断面に現れる、内周面に形成されたボール軌道面が内周面側から外周面側に反った円弧状に形成された部分と、円弧の終点でボールの球面に接触してラジアル方向に真直ぐに延びている部分とを有し、一方、内輪の外周面の形状はラジアル軸受の内輪の外周面の形状と異ならないものが有る。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１８０２０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような従来の技術では、ラジアル荷重、スラスト荷重、およびアンギュラ荷重のいずれか１つまたは２つに対して耐加重性を発揮することはできるが、いずれの種類の荷重に対しても耐加重性を発揮できる転がり軸受は無かった。このため、荷重がラジアル方向とスラスト方向に発生するような場合には、ラジアル荷重とスラスト荷重に対してラジアル軸受とスラスト軸受の２個の軸受を併用しなければならず、費用が嵩んだり、取付けスペースに問題が生じたりする場合があった。
【０００８】
本発明は、このような従来の技術が有する問題点に着目してなされたもので、ラジアル荷重、スラスト荷重、およびアンギュラ荷重のいずれに対しても耐加重性を有する転がり軸受を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
［１］  ２つの軌道輪（１０，２０；１０Ａ，２０Ａ）に円弧状のボール軌道面（１１，２１）を相対するように形成し、該ボール軌道面（１１，２１）の間にボール（３０）を介装して作動する転がり軸受（１，１Ａ）において、
前記２つの軌道輪（１０，２０；１０Ａ，２０Ａ）は、前記介装したボール（３０）を前記ボール軌道面（１１，２１）側が囲む形状を有し、
前記２つの軌道輪（１０，２０；１０Ａ，２０Ａ）の前記ボール軌道面（１１，２１）は、少なくともラジアル方向（Ｒ）に前記ボール（３０）の中心（Ｃ）を通る中心線（Ｌ１）が交差する点（１１ｐ，２１ｐ）を含むラジアル領域（１１ｒ，２１ｒ）と、少なくともスラスト方向（Ｓ）に前記ボール（３０）の中心（Ｃ）を通る中心線（Ｌ２）が交差する点（１２ｐ，２２ｐ）を含むスラスト領域（１１ｓ，２１ｓ）とに形成され、
前記ラジアル方向（Ｒ）からのラジアル荷重は前記ラジアル領域（１１ｒ，２１ｒ）に形成されたボール軌道面（１１，２１）で受け、前記スラスト方向（Ｓ）からのスラスト荷重は前記スラスト領域（１１ｓ，２１ｓ）に形成されたボール軌道面（１１，２１）で受け、前記ラジアル方向（Ｒ）および前記スラスト方向（Ｓ）いずれとも異なる方向からの荷重は前記ラジアル領域（１１ｒ，２１ｒ）および前記スラスト領域（１１ｓ，２１ｓ）それぞれの前記ボール軌道面（１１，２１）で受けることを特徴とする転がり軸受（１，１Ａ）。
【００１０】
［２］  ２つの軌道輪（１０，２０）に円弧状のボール軌道面（１１，２１）を相対するように形成し、該ボール軌道面（１１，２１）の間にボール（３０）を介装して作動する転がり軸受（１）において、
前記２つの軌道輪（１０，２０）は、ラジアル軸受の外輪の一端側がラジアル軸受の内輪側に延びて近接した延長部（１２）を有するものと、前記ラジアル軸受の内輪の両端のうち前記外輪の延長部（１２）が近接した側とは異なる一端側が前記外輪側に延びて近接した延長部（２２）を有するものとから成り、前記介装したボール（３０）を前記ボール軌道面（１１，２１）側が囲む形状を有し、
前記２つの軌道輪（１０，２０）の前記ボール軌道面（１１，２１）は、少なくともラジアル方向（Ｒ）に前記ボール（３０）の中心（Ｃ）を通る中心線（Ｌ１）が交差する点（１１ｐ，２１ｐ）を含むラジアル領域（１１ｒ，２１ｒ）と、少なくともスラスト方向（Ｓ）に前記ボール（３０）の中心（Ｃ）を通る中心線（Ｌ２）が前記延長部（１２）に交差する点（１２ｐ，２２ｐ）を含むスラスト領域（１１ｓ，２１ｓ）とに形成され、
前記ラジアル方向（Ｒ）からのラジアル荷重は前記ラジアル領域（１１ｒ，２１ｒ）に形成されたボール軌道面（１１，２１）で受け、前記スラスト方向（Ｓ）からのスラスト荷重は前記スラスト領域（１１ｓ，２１ｓ）に形成されたボール軌道面（１１，２１）で受け、前記ラジアル方向（Ｒ）および前記スラスト方向（Ｓ）いずれとも異なる方向からの荷重は前記ラジアル領域（１１ｒ，２１ｒ）および前記スラスト領域（１１ｓ，２１ｓ）それぞれの前記ボール軌道面（１１，２１）で受けることを特徴とする転がり軸受（１）。
【００１１】
［３］  ２つの軌道輪（１０Ａ，２０Ａ）に円弧状のボール軌道面（１１，２１）を相対するように形成し、該ボール軌道面（１１，２１）の間にボール（３０）を介装して作動する転がり軸受（１Ａ）において、
前記２つの軌道輪（１０Ａ，２０Ａ）は、スラスト軸受の一方の軌道輪の内径側がスラスト軸受のもう一方の軌道輪の内径側に延びて近接した延長部（２１２）を有するもの（１０Ａ）と、前記スラスト軸受のもう一方の軌道輪の外径側が前記一方の軌道輪（１０Ａ）の外径側に延びて近接した延長部（２２２）を有するもの（２０Ａ）とから成り、前記介装したボール（３０）を前記ボール軌道面（１１，２１）側が囲む形状を有し、
前記２つの軌道輪（１０Ａ，２０Ａ）の前記ボール軌道面（１１，２１）は、少なくともラジアル方向（Ｒ）に前記ボール（３０）の中心（Ｃ）を通る中心線（Ｌ１）が前記延長部（２１２）に交差する点（１１ｐ，２１ｐ）を含むラジアル領域（１１ｒ，２１ｒ）と、少なくともスラスト方向（Ｓ）に前記ボール（３０）の中心（Ｃ）を通る中心線（Ｌ２）が交差する点（１２ｐ，２２ｐ）を含むスラスト領域（１１ｓ，２１ｓ）とに形成され、
前記ラジアル方向（Ｒ）からのラジアル荷重は前記ラジアル領域（１１ｒ，２１ｒ）に形成されたボール軌道面（１１，２１）で受け、前記スラスト方向（Ｓ）からのスラスト荷重は前記スラスト領域（１１ｓ，２１ｓ）に形成されたボール軌道面（１１，２１）で受け、前記ラジアル方向（Ｒ）および前記スラスト方向（Ｓ）いずれとも異なる方向からの荷重は前記ラジアル領域（１１ｒ，２１ｒ）および前記スラスト領域（１１ｓ，２１ｓ）それぞれの前記ボール軌道面（１１，２１）で受けることを特徴とする転がり軸受（１Ａ）。
【００１２】
［４］  前記２つの軌道輪（１０，２０；１０Ａ，２０Ａ）のそれぞれは、前記スラスト領域（１１ｓ，２１ｓ）のボール軌道面（１１，２１）と前記ラジアル領域（１１ｒ，２１ｒ）のボール軌道面（１１，２１）とが連続してつながった円弧状を形成したことを特徴とする［１］，［２］および［３］に記載の転がり軸受（１，１Ａ）。
【００１３】
［５］  前記２つの軌道輪（１０，２０；１０Ａ，２０Ａ）の少なくとも何れか一方が樹脂材または樹脂材と同等の弾性変形を生じる素材から成ることを特徴とする［１］，［２］，［３］または［４］に記載の転がり軸受（１，１Ａ）。
【００１４】
前記本発明は次のように作用する。
［１］の転がり軸受（１，１Ａ）は、２つの軌道輪（１０，２０；１０Ａ，２０Ａ）に円弧状のボール軌道面（１１，２１）が相対するように形成されており、該ボール軌道面（１１，２１）の間に転動体としてのボール（３０）が複数介装されている。このボール（３０）は２つの軌道輪（１０，２０；１０Ａ，２０Ａ）のボール軌道面（１１，２１）に囲まれているので、２つのボール軌道面（１１，２１）の間でスムーズに転動できる。すなわち、２つの軌道輪（１０，２０；１０Ａ，２０Ａ）はスムーズに相対回転することができる。
【００１５】
２つの軌道輪（１０，２０；１０Ａ，２０Ａ）のボール軌道面（１１，２１）は、少なくともラジアル方向（Ｒ）にボール（３０）の中心（Ｃ）を通る中心線（Ｌ１）が交差する点（１１ｐ，２１ｐ）を含むラジアル領域（１１ｒ，２１ｒ）と、少なくともスラスト方向（Ｓ）にボール（３０）の中心（Ｃ）を通る中心線（Ｌ２）が交差する点（１２ｐ，２２ｐ）を含むスラスト領域（１１ｓ，２１ｓ）とに形成されているので、ラジアル方向（Ｒ）からのラジアル荷重は、ボール（３０）を介してラジアル領域（１１ｒ，２１ｒ）のボール軌道面（１１，２１）で受けることができる。
【００１６】
また、スラスト方向（Ｓ）からのスラスト荷重は、ボール（３０）を介してスラスト領域（１１ｓ，２１ｓ）のボール軌道面（１１，２１）で受けることができる。  
さらに、ラジアル方向（Ｒ）およびスラスト方向（Ｓ）のいずれとも異なるアンギュラ方向からの荷重は、ボール（３０）を介してラジアル方向（Ｒ）およびスラスト方向（Ｓ）に分配され、ラジアル領域（１１ｒ，２１ｒ）およびスラスト領域（１１ｓ，２１ｓ）それぞれのボール軌道面（１１，２１）で受けることができる。
【００１７】
このように、［１］の転がり軸受（１，１Ａ）によれば、ラジアル方向（Ｒ）からの荷重はラジアル領域（１１ｒ，２１ｒ）のボール軌道面（１１，２１）が受け、スラスト方向（Ｓ）からの荷重はスラスト領域（１１ｓ，２１ｓ）のボール軌道面（１１，２１）が受け、アンギュラ方向の荷重は、分配してラジアル領域（１１ｒ，２１ｒ）とスラスト領域（１１ｓ，２１ｓ）とで受けるので、いずれの方向からの荷重にも耐加重性を発揮することができる。
【００１８】
［２］の転がり軸受（１）は、２つの軌道輪（１０，２０）のうち一方の軌道輪（１０）がラジアル軸受の外輪の一端側をラジアル軸受の内輪側に延ばして近接させた延長部（１２）を有している。また、もう一方の軌道輪（２０）は、ラジアル軸受の内輪の両端のうち外輪の延長部（１２）が近接した側とは異なる一端側を外輪側に延ばして近接させた延長部（２２）を有している。このような形状により、介装したボール（３０）をボール軌道面（１１，２１）側が囲んでいる。
【００１９】
２つの軌道輪（１０，２０）に形成されたボール軌道面（１１，２１）は、ボール（３０）の中心（Ｃ）に対して［１］の転がり軸受（１，１Ａ）の場合と同様の関係にあるラジアル領域（１１ｒ，２１ｒ）と、スラスト領域（１１ｓ，２１ｓ）とに形成されているので、ラジアル荷重はボール（３０）を介してラジアル領域（１１ｒ，２１ｒ）のボール軌道面（１１，２１）で受け、スラスト方向（Ｓ）からのスラスト荷重はボール（３０）を介してスラスト領域（１１ｓ，２１ｓ）のボール軌道面（１１，２１）で受け、さらに、アンギュラ方向からの荷重はボール（３０）を介してラジアル領域（１１ｒ，２１ｒ）およびスラスト領域（１１ｓ，２１ｓ）それぞれのボール軌道面（１１，２１）で受けることができる。
【００２０】
［３］の転がり軸受（１Ａ）は、２つの軌道輪（１０Ａ，２０Ａ）のうち一方の軌道輪（１０Ａ）がスラスト軸受の一方の軌道輪の内径側をスラスト軸受のもう一方の軌道輪の内径側に延ばして近接させた延長部（２１２）を有している。また、もう一方の軌道輪（２０Ａ）は、スラスト軸受の外径側を前記一方の軌道輪（１０Ａ）の外径側に延ばして近接させた延長部（２２２）を有している。このような形状により、介装したボール（３０）をボール軌道面（１１，２１）側が囲んでいる。
【００２１】
２つの軌道輪（１０Ａ，２０Ａ）の前記ボール軌道面（１１，２１）は、ボール（３０）の中心に対して［１］の転がり軸受（１，１Ａ）の場合と同様の関係にあるラジアル領域（１１ｒ，２１ｒ）と、スラスト領域（１１ｓ，２１ｓ）とに形成されているので、ラジアル荷重はボール（３０）を介してラジアル領域（１１ｒ，２１ｒ）のボール軌道面（１１，２１）で受け、スラスト荷重はボール（３０）を介してスラスト領域（１１ｓ，２１ｓ）のボール軌道面（１１，２１）で受け、さらに、アンギュラ方向からの荷重はボール（３０）を介してラジアル領域（１１ｒ，２１ｒ）およびスラスト領域（１１ｓ，２１ｓ）それぞれのボール軌道面（１１，２１）で受けることができる。
【００２２】
［１］，［２］および［３］それぞれの転がり軸受（１，１Ａ）は、２つの軌道輪（１０，２０；１０Ａ，２０Ａ）のそれぞれについて、スラスト領域（１１ｓ，２１ｓ）のボール軌道面（１１，２１）とラジアル領域（１１ｒ，２１ｒ）のボール軌道面（１１，２１）とを連続してつなげ、全体として１つの円弧状に形成することができる。これにより、アンギュラ方向の荷重は、スラスト領域（１１ｓ，２１ｓ）のボール軌道面（１１，２１）とラジアル領域（１１ｒ，２１ｒ）のボール軌道面（１１，２１）とが円弧状に連続したボール軌道面（１１，２１）でボール（３０）を介して受けることができるので、アンギュラ荷重を分配してラジアル領域（１１ｒ，２１ｒ）のボール軌道面（１１，２１）とスラスト領域（１１ｓ，２１ｓ）のボール軌道面（１１，２１）とで受ける場合よりも、より大きな荷重に耐えることができる。
【００２３】
また、転がり軸受（１，１Ａ）は、転がり軸受（１，１Ａ）の２つの軌道輪（１０，２０；１０Ａ，２０Ａ）の少なくとも何れか一方を樹脂材または樹脂材と同等の弾性変形を生じる素材とすることができる。これにより、転がり軸受（１，１Ａ）の用途別に適した材質のものを提供することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明にかかる［１］，［２］，［３］の転がり軸受によれば、ラジアル方向からのラジアル荷重は、ボールを介してラジアル領域のボール軌道面で受けることができ、スラスト方向からのスラスト荷重は、ボールを介してスラスト領域のボール軌道面で受けることができ、ラジアル方向およびスラスト方向いずれとも異なるアンギュラ方向からの荷重は、ボールを介してラジアル方向およびスラスト方向に分配され、ラジアル領域およびスラスト領域それぞれのボール軌道面で受けることができるので、様々な方向から荷重を受けるような場合でも荷重の方向別に耐加重性を有する転がり軸受を組み合わせて用いる必要がなく、多目的に使用することができ、転がり軸受の使用にかかるコストの低減、取付けスペースの省スペース化、取付け工数の低減を実現することができる。
【００２５】
本発明にかかる［２］の転がり軸受は、さらに、２つの軌道輪がラジアル軸受の外輪の一端側をラジアル軸受の内輪側に延ばして近接させた延長部を有するものと、ラジアル軸受の内輪の両端のうち外輪の延長部を近接させた側とは異なる一端側を前記外輪側に延ばして近接させた延長部を有するものと、から成るので、容易に製造することができる。
【００２６】
本発明にかかる［３］の転がり軸受は、さらに、２つの軌道輪がスラスト軸受の一方の軌道輪の内径側をスラスト軸受のもう一方の軌道輪の内径側に延ばして近接させた延長部を有するものと、スラスト軸受のもう一方の軌道輪の外径側を一方の軌道輪の外径側に延ばして近接させた延長部を有するものと、から成るので、容易に製造することができる。
【００２７】
本発明にかかる［４］の転がり軸受によれば、２つの軌道輪はそれぞれ、スラスト領域のボール軌道面とラジアル領域のボール軌道面とを連続してつなげた円弧状に形成してあるので、スラスト領域のボール軌道面とラジアル領域のボール軌道面とをつなげたボール軌道面でアンギュラ方向の荷重を受けることができるので、より大きなアンギュラ荷重に耐えることができる。
【００２８】
本発明にかかる［５］の転がり軸受によれば、転がり軸受けの２つの軌道輪の少なくとも何れか一方を樹脂材または樹脂材と同等の弾性変形を生じる素材とすることにより、転がり軸受の組立が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面に基づき本発明の各種の実施の形態を説明する。
図１から図５までを参照しながら、本発明の第１の実施の形態にかかる転がり軸受を説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる転がり軸受の縦断面の一部を拡大して示している。転がり軸受１は、２つの軌道輪１０，２０に円弧状のボール軌道面１１，２１が形成されており、転がり軸受１として組み付けられた状態では、ボール軌道面１１，２１は相対する。これらボール軌道面１１，２１の間には、転動体であるボール３０が介装されている。ここで、軌道輪１０，２０のうちボール３０が転がる部分を軌道といい、その表面をボール軌道面１１，２１という。
【００３０】
ボール軌道面１１，２１は、軌道輪１０，２０に形成された溝であり、軌道輪１０，２０の縦断面に円弧状に現れる。このボール軌道面１１，２１は、ボール３０の半径よりも僅かに大きい半径の円弧に形成されている。このボール軌道面１１，２１の間にボール３０を介装した転がり軸受１は、ボール軌道面１１，２１とボール３０との間の抵抗が小さいので、軌道輪１０，２０は極めてスムーズに相対回転できる。
【００３１】
本実施の形態では、２つの軌道輪１０，２０は、それぞれラジアル軸受の一組の外輪と内輪を変形した形状を有している。以下、軌道輪１０を外輪１０と記し、軌道輪２０を内輪２０と記す。
【００３２】
図２は縦に切断した外輪を示し、（Ａ）はその平面図であり、（Ｂ）はその縦断面図である。  
外輪１０は、Ｌ字型の縦断面を有しており、一端側が転がり軸受１の中心に向かって内輪２０側に延びた延長部１２を有している。延長部１２の内周面１２ａは、内輪２０の外周面２０ａに近接しており、外周面２０ａとの間に僅かな間隙が残されている。
【００３３】
外輪１０の内周面１０ａには、ボール３０が転動して周回できるように内周面１０ａ側にボール軌道面１１が形成されている。ボール軌道面１１は、内周面１０ａ側から外側に向けて円弧状に凹んで形成されている。
【００３４】
ボール軌道面１１は、少なくともラジアル方向Ｒにボール３０の中心Ｃの軌道に交差する中心線Ｌ１が内周面１０ａに交差する交点１１ｐを含んだラジアル領域１１ｒ、および少なくともスラスト方向Ｓにボール３０の中心Ｃの軌道に交差する中心線Ｌ２が内周面１０ａに交差する交点１２ｐを含んだスラスト領域１１ｓに形成されている。図示した例では、ボール軌道面１１は、ラジアル領域１１ｒからスラスト領域１１ｓまで連続した円弧状に形成されている。
【００３５】
一方、内輪２０もＬ字型の縦断面を有している。  
図３は縦に切断した内輪を示し、（Ａ）はその縦断面図であり、（Ｂ）はその底面図である。  
内輪２０の両端のうち外輪１０の延長部１２が近接する側とは異なる一端側が外に向かって外輪１０側に延びた延長部２２を形成している。延長部２２の外周面２２ａは、外輪１０の内周面１０ａに近接しており、外周面２２ａとの間に僅かな間隙が残されている。
【００３６】
内輪２０の外周面２０ａには、ボール３０が転動して周回できるように外周面２０ａ側にボール軌道面２１が形成されている。ボール軌道面２１は、外周面２０ａ側から内側に向けて円弧状に凹んで形成されている。
【００３７】
ボール軌道面２１は、少なくともラジアル方向Ｒにボール３０の中心Ｃの軌道に交差する中心線Ｌ１が外周面２０ａに交差する交点２１ｐを含んだラジアル領域２１ｒ、および少なくともスラスト方向Ｓにボール３０の中心Ｃの軌道に交差する中心線Ｌ２が外周面２０ａに交差する交点２２ｐを含んだスラスト領域２１ｓに形成されている。図示した例では、ボール軌道面２１は、ラジアル領域２１ｒからスラスト領域２１ｓまで連続した円弧状に形成されている。
【００３８】
このように形成された外輪１０および内輪２０は、図示したように組み合わされる。この状態でボール軌道面１１，２１は相対するように位置している。ボール軌道面１１，２１の間にはボール３０が介装されている。このボール３０は、ボール軌道面１１，２１および外輪１０の内周面１０ａと内輪２０の外周面２０ａによって囲まれている。
【００３９】
これにより、ラジアル方向Ｒからのラジアル荷重は外輪１０および内輪２０それぞれのボール軌道面１１，２１のうちラジアル領域１１ｒ，２１ｒに形成された部分で受けることができる。また、スラスト方向Ｓからのスラスト荷重は外輪１０および内輪２０それぞれのボール軌道面１１，２１のうちスラスト領域１１ｓ，２１ｓに形成された部分で受けることができる。さらに、ラジアル方向Ｒおよびスラスト方向Ｓいずれとも異なるアンギュラ方向からの荷重はボール軌道面１１，２１のうちラジアル領域１１ｒ，２１ｒからスラスト領域１１ｓ，２１ｓまでのボール軌道面１１，２１全体で受けることができる。
【００４０】
なお、ボール軌道面１１，２１は何れも少なくともラジアル領域１１ｒ，２１ｒおよびスラスト領域１１ｓ，２１ｓに形成されていればよく、ラジアル領域１１ｒ，２１ｒとスラスト領域１１ｓ，２１ｓとの間にボール軌道面１１，２１が形成されていない間隙があってもよい。この場合、アンギュラ方向からの荷重は、ラジアル領域１１ｒ，２１ｒおよびスラスト領域１１ｓ，２１ｓに形成された部分に分配されるので、それらの部分で受けることができる。
【００４１】
上記の外輪１０および内輪２０は、少なくとも何れか一方を樹脂材または樹脂材と同等の弾性変形を生じる素材によって製造することにより、組立が容易になる。樹脂材としては、例えば、ポリアセタール樹脂が挙げられるが、その他、一般に転がり軸受に使用される樹脂材であればどのようなものであってもよい。
【００４２】
次に作用を説明する。  
転がり軸受１は、２つの軌道輪１０，２０に円弧状のボール軌道面１１，２１が相対するように形成されており、該ボール軌道面１１，２１の間に転動体としてのボール３０が回転自在に複数介装されている。このボール３０は、外輪１０のボール軌道面１１、内輪２０のボール軌道面２１、外輪１０の内周面１０ａの一部、および内輪２０の外周面２０ａの一部によって囲まれており、ボール軌道面１１，２１をスムーズに転動する。したがって、外輪１０と内輪２０とはスムーズに相対回転できる。
【００４３】
外輪１０のボール軌道面１１と内輪２０のボール軌道面２１とは、ラジアル方向Ｒにボール３０の中心Ｃを通る中心線Ｌ１がそれぞれに交差する点１１ｐ，２１ｐを含むラジアル領域１１ｒ，２１ｒと、スラスト方向Ｓにボール３０の中心Ｃを通る中心線Ｌ２がそれぞれに交差する点１２ｐ，２２ｐを含むスラスト領域１１ｓ，２１ｓとが連続したボール軌道面１１，２１を形成しているので、ラジアル方向Ｒからのラジアル荷重は、ボール３０を介してそれぞれのボール軌道面１１，２１のラジアル領域１１ｒ，２１ｒで受けることができる。
【００４４】
また、スラスト方向Ｓからのスラスト荷重は、ボール３０を介してそれぞれのボール軌道面１１，２１のスラスト領域１１ｓ，２１ｓで受けることができる。  
さらに、ラジアル方向Ｒおよびスラスト方向Ｓいずれとも異なるアンギュラ方向からの荷重は、ボール３０を介してラジアル領域１１ｒ，２１ｒからスラスト領域１１ｓ，２１ｓにかけてそれぞれのボール軌道面１１，２１で受けることができる。
【００４５】
このように、本実施の形態にかかる転がり軸受１によれば、ラジアル荷重、スラスト荷重、アンギュラ荷重のいずれの方向からの荷重にも耐加重性を発揮することができる。
【００４６】
なお、ボール軌道面１１，２１がそれぞれラジアル領域１１ｒ，２１ｒからスラスト領域１１ｓ，２１ｓまでの間でその円弧状が連続していないものの場合には、アンギュラ方向からの荷重は、ボール３０を介してラジアル方向Ｒおよびスラスト方向Ｓに分配されて、ラジアル領域１１ｒ，２１ｒおよびスラスト領域１１ｓ，２１ｓそれぞれのボール軌道面で受けることができる。
【００４７】
図４は、本実施の形態にかかる転がり軸受にボールを保持するための保持器を備えた例を示す縦断面図である。図５は、図４に示した保持器の一部を示す平面図である。
【００４８】
ボールの保持器４０は、ボール３０が介装される同一の空間、すなわち、外輪１０側の内周面１０ａおよびボール軌道面１１と内輪２０側の外周面２０ａおよびボール軌道面２１に囲まれた空間に介装される。この保持器４０を介装するために外輪１０は内周面１０ａの形状が異なっている。
【００４９】
外輪１０は、ラジアル領域１１ｒを形成したボール軌道面１１の縁から外周面１０ｂ側に向かって肩部１４０が形成されている。この肩部１４０と内周面１０ａおよび内輪２０の外周面２０ａに囲まれた空間に保持器４０の周縁部４１が位置している。この周縁部４１は、肩部１４０、内周面１０ａおよび外周面２０ａによって支持されている。
【００５０】
保持器４０は、リング状に形成されており、周縁部４１は、転がり軸受１に介装したときに中心線Ｌ２（図１参照）付近に達する程度に延びている。保持器４０は、さらに続いてボール３０の中心Ｃに向かう方向に屈曲しており、外輪１０の延長部１２に向かって延びるボール保持部４２が形成されている。
【００５１】
ボール保持部４２は、スラスト方向Ｓにボール３０の中心Ｃを越えてスラスト領域１１ｓの近傍に達している。保持器４０の内側には、周縁部４１からボール保持部４２にかけてボール３０を保持するための円弧状の保持面４３が形成されている。保持面４３は、円弧の半径がボール３０の半径よりも僅かに大きく形成されている。この保持面４３は、保持器４０の全周にわたって等間隔に形成されている。
【００５２】
このように形成された保持器４０により、ボール３０は転がり軸受１内で常に等間隔に配置されるので、転がり軸受１は安定して作動することができる。この保持器４０は、例えば、ガラス繊維強化ナイロン６６を射出成形して製造されるが、冷間圧延鋼板、ステンレスなどで製造してもよい。
【００５３】
次に、図６を参照しながら、本発明の第２の実施の形態にかかる転がり軸受について説明する。なお、第１の実施の形態と同種の部位には同一符号を付し重複した説明を省略する。
【００５４】
図６は、本発明の第２の実施の形態にかかる転がり軸受の縦断面の一部を拡大して示している。  
本実施の形態では、転がり軸受１Ａの２つの軌道輪１０Ａ，２０Ａは、それぞれスラスト軸受の一組の軌道輪を変形した形状を有している。以下、軌道輪１０Ａを第１軌道輪１０Ａと記し、軌道輪２０Ａを第２軌道輪２０Ａと記す。
【００５５】
第１軌道輪１０Ａは、倒したＬ字型の縦断面を有しており、内径側が第２軌道輪２０Ａの内径側に向かって延びた延長部２１２を有している。この延長部２１２の端面２１２ａは、相対する第２軌道輪２０Ａの端面２２０の内径側に近接しており、端面２２０との間に僅かな間隙が残されている。
【００５６】
第１軌道輪１０Ａの端面２１０には、ボール３０が転動して周回できるようにボール軌道面１１が形成されている。ボール軌道面１１は、端面２１０側から円弧状に凹んだ形状を有している。
【００５７】
このボール軌道面１１は、少なくともラジアル方向Ｒにボール３０の中心Ｃの軌道に交差する中心線Ｌ１が延長部２１２に交差する交点１１ｐを含んだラジアル領域１１ｒ、および少なくともスラスト方向Ｓにボール３０の中心Ｃの軌道に交差する中心線Ｌ２が端面２１０に交差する交点１２ｐを含んだスラスト領域１１ｓに形成されている。図示した例では、ボール軌道面１１は、ラジアル領域１１ｒからスラスト領域１１ｓまで連続した円弧状に形成されているが、ラジアル領域１１ｒとスラスト領域１１ｓとが円弧状であれば、それらの領域１１ｒ，１１ｓ間は凹みなどによって円弧状でない形状を有してもよい。
【００５８】
一方、第２軌道輪２０Ａも倒したＬ字型の縦断面を有しており、外径側が第１軌道輪１０Ａの外径側に向かって延びた延長部２２２を有している。この延長部２２２の端面２２２ａは、相対する第１軌道輪１０Ａの端面２１０の外径側に近接しており、端面２１０との間に僅かな間隙が残されている。
【００５９】
第２軌道輪２０Ａの端面２２０には、ボール３０が転動して周回できるようにボール軌道面２１が形成されている。ボール軌道面２１は、端面２２０側から円弧状に凹んだ形状を有している。
【００６０】
このボール軌道面２１は、少なくともラジアル方向Ｒにボール３０の中心Ｃの軌道に交差する中心線Ｌ１が端面２２０に交差する交点２１ｐを含んだラジアル領域２１ｒ、および少なくともスラスト方向Ｓにボール３０の中心Ｃの軌道に交差する中心線Ｌ２が端面２２０に交差する交点２２ｐを含んだスラスト領域２１ｓに形成されている。図示した例では、ボール軌道面２１は、ラジアル領域２１ｒからスラスト領域２１ｓまで連続した円弧状に形成されているが、ラジアル領域２１ｒとスラスト領域２１ｓとが円弧状であれば、それらの領域２１ｒ，２１ｓ間は凹みなどによって円弧状でない形状を有してもよい。
【００６１】
このように形成された第１軌道輪１０Ａおよび第２軌道輪２０Ａは、図示したように組み合わされる。この状態でボール軌道面１１，２１は相対するように位置している。ボール軌道面１１，２１の間にはボール３０が介装されている。このボール３０は、ボール軌道面１１，２１および第１軌道輪１０Ａの端面２１０と第２軌道輪２０Ａの端面２２０によって囲まれている。
【００６２】
これにより、ラジアル方向Ｒからのラジアル荷重は第１軌道輪１０Ａおよび第２軌道輪２０Ａそれぞれのボール軌道面１１，２１のうちラジアル領域１１ｒ，２１ｒに形成された部分で受けることができる。また、スラスト方向Ｓからのスラスト荷重は第１軌道輪１０Ａおよび第２軌道輪２０Ａそれぞれのボール軌道面１１，２１のうちスラスト領域１１ｓ，２１ｓに形成された部分で受けることができる。さらに、ラジアル方向Ｒおよびスラスト方向Ｓいずれとも異なるアンギュラ方向からの荷重はボール軌道面１１，２１のうちラジアル領域１１ｒ，２１ｒからスラスト領域１１ｓ，２１ｓまでのボール軌道面１１，２１全体で受けることができる。
【００６３】
なお、ボール軌道面１１，２１は、何れも少なくともラジアル領域１１ｒ，２１ｒおよびスラスト領域１１ｓ，２１ｓに形成されていればよい。ラジアル領域１１ｒ，２１ｒからスラスト領域１１ｓ，２１ｓまでの間にボール軌道面１１，２１の無い間隙などがある場合には、アンギュラ方向からの荷重は、ボール軌道面１１，２１のラジアル領域１１ｒ，２１ｒおよびスラスト領域１１ｓ，２１ｓに分配され、当該領域で受けることができる。
【００６４】
次に作用を説明する。  
上記のように形成された転がり軸受１Ａは、第１の実施の形態にかかる転がり軸受１の場合と同様に、回転自在の複数のボール３０が相対するボール軌道面１１，２１の間に介装されている。これにより、ボール３０は、第１軌道輪１０Ａのボール軌道面１１、第２に軌道輪２０Ａのボール軌道面２１、第１軌道輪１０Ａの端面２１０の一部、および第２軌道輪２０Ａの端面２２０の一部によって囲まれており、ボール軌道面１１，２１を転動する。このため、第１軌道輪１０Ａおよび第２軌道輪２０Ａは、ボール３０を介してスムーズに相対回転できる。
【００６５】
第１軌道輪１０Ａのボール軌道面１１と第２軌道輪２０Ａのボール軌道面２１とは、ラジアル方向Ｒにボール３０の中心Ｃを通る中心線Ｌ１がそれぞれに交差する点１１ｐ，２１ｐを含むラジアル領域１１ｒ，２１ｒと、スラスト方向Ｓにボール３０の中心Ｃを通る中心線Ｌ２がそれぞれに交差する点１２ｐ，２２ｐを含むスラスト領域１１ｓ，２１ｓとが連続して円弧状のボール軌道面１１，２１を形成しているので、ラジアル方向Ｒからのラジアル荷重は、ボール３０を介してそれぞれのボール軌道面１１，２１のラジアル領域１１ｒ，２１ｒで受けることができる。
【００６６】
また、スラスト方向Ｓからのスラスト荷重は、ボール３０を介してそれぞれのボール軌道面１１，２１のスラスト領域１１ｓ，２１ｓで受けることができる。  
さらに、ラジアル方向Ｒおよびスラスト方向Ｓいずれとも異なるアンギュラ方向からの荷重は、ボール３０を介してラジアル領域１１ｒ，２１ｒからスラスト領域１１ｓ，２１ｓにかけてそれぞれのボール軌道面１１，２１で受けることができる。
【００６７】
このように、本実施の形態にかかる転がり軸受１Ａによれば、ラジアル荷重、スラスト荷重、アンギュラ荷重のいずれの方向からの荷重にも耐加重性を発揮することができる。
【００６８】
なお、ボール軌道面１１，２１がそれぞれラジアル領域１１ｒ，２１ｒからスラスト領域１１ｓ，２１ｓまでの間で凹みなどによってその円弧状が連続していないものの場合には、アンギュラ方向からの荷重は、ボール３０を介してラジアル方向Ｒおよびスラスト方向Ｓに分配されて、ラジアル領域１１ｒ，２１ｒおよびスラスト領域１１ｓ，２１ｓそれぞれのボール軌道面で受けることができる。
【００６９】
上記の各実施の形態にかかる転がり軸受１，１Ａは、いずれも軸に取り付けたときに軸の外周面に面する部分がスラスト方向Ｓに延びており、さらに、外輪１０と内輪２０または第１軌道輪１０Ａと第２軌道輪２０Ａがボール３０を囲むように形成されているので、取付け後の作動に際して歪みの発生がなく、強度の増加と安定した作動が実現する。
【実施例】
【００７０】
上記第１の実施の形態にかかる転がり軸受を以下のように実施した。  
寸法：ＪＩＳ軸受規定の形式Ｎｏ．６９００相当寸法
内径１０ｍｍ    外径２２ｍｍ    幅６ｍｍ
材質：  内輪；ポリアセタール樹脂    外輪；ポリアセタール樹脂    
ボール；１／８インチのステンレス製
組立は、外輪のボール軌道面上にボールを１５個並べてから内輪を挿入した。この内輪の挿入の際には、１５０ニュートンの挿入圧を加えて内輪に弾性変形を生じさせることにより、転がり軸受を組み立てることができた。
【００７１】
組み立てた転がり軸受は、ラジアル方向の荷重、スラスト方向の荷重およびアンギュラ方向の荷重の何れに対しても有効な耐加重性を確認できた。
【００７２】
さらに、非接触型シール機能を付加し易い構造であることおよび各部品の材質が耐水性を有することにより、非接触型シール機能を付加して防塵性および耐水性が発揮されることを確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる転がり軸受の一部の断面を拡大して示す拡大断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態にかかる転がり軸受の外輪を縦に切断したものを示し、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は縦断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態にかかる転がり軸受の内輪を縦に切断したものを示し、（Ａ）は縦断面図であり、（Ｂ）は底面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態にかかる転がり軸受にボールの保持器を介装した例を示す縦断図である。
【図５】図４に示した保持器の一部を示す平面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態にかかる転がり軸受の一部の断面を拡大して示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００７４】
Ｃ…中心
Ｌ１…中心線
Ｌ２…中心線
Ｒ…ラジアル方向
Ｓ…スラスト方向
１…転がり軸受
１Ａ…転がり軸受
１０…外輪
１０ａ…内周面
１０Ａ…第１軌道輪
１０ｂ…外周面
１１…ボール軌道面
１１ｐ…交点
１１ｒ…ラジアル領域
１１ｓ…スラスト領域
１２…延長部
１２ａ…内周面
１２ｐ…交点
２０…内輪
２０ａ…外周面
２０Ａ…第２軌道輪
２１…ボール軌道面
２１ｐ…交点
２１ｒ…ラジアル領域
２１ｓ…スラスト領域
２２…延長部
２２ａ…外周面
２２ｐ…交点
３０…ボール
４０…保持器
４１…周縁部
４２…ボール保持部
４３…保持面
１４０…肩部
２１０…端面
２１２…延長部
２１２ａ…端面
２２０…端面
２２２…延長部
２２２ａ…端面
【図１】
2006316865.tif 000003
【図２】
2006316865.tif 000004
【図３】
2006316865.tif 000005
【図４】
2006316865.tif 000006
【図５】
2006316865.tif 000007
【図６】
2006316865.tif 000008