(57)【要約】【課題】精度良く連結部材を製作して、軌道盤の円滑な回転を確保する。【解決手段】軸方向に対向するハウジング軌道盤１および軸軌道盤２と、その対向面間に介在するボール５と、両軌道盤１、２の内周部に嵌められ、その両軌道盤を回転可能に連結する連結部材を備えている。連結部材６は軸体の一端部に頭部６ａを設けたものであり、軸軌道盤２は、その背面の径方向内端部に形成した係合凹部に連結部材６の頭部６ａが係合し、連結部材６の他端部がハウジング軌道盤１の内周部に対して圧入により嵌合固定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に対向するハウジング軌道盤(１)および軸軌道盤(２)と、その対向面間に介在する複数の転動体(５)と、前記両軌道盤(１、２)の内周部に嵌められ、その両軌道盤(１、２)を回転可能に連結する連結部材(６)とを備えたスラスト軸受において、
前記連結部材(６)は、軸体と、その一端部に設けた頭部(６ａ)とを有し、前記軸軌道盤(２)は、その背面の径方向内端部に係合凹部(７)を有し、その係合凹部(７)の内面に係合する前記頭部(６ａ)により軸方向外向きの移動が規制され、前記連結部材(６)の前記ハウジング軌道盤(１)からの抜け止め手段が設けられ、前記連結部材(６)の頭部(６ａ)と前記軸軌道盤(２)の係合凹部(７)の内面との間に前記両軌道盤(１、２)を回転可能とするすき間を設けたことを特徴とするスラスト軸受。
【請求項２】
前記抜け止め手段が、前記連結部材(６)の他端部を前記ハウジング軌道盤(１)の内径面に圧入または焼き嵌めにより固定したものであることを特徴とする請求項１に記載のスラスト軸受。
【請求項３】
前記ハウジング軌道盤(１)の背面の径方向内端部に凹部(１ａ)を設け、前記連結部材(６)の他端部に軸方向の穴(６ｂ)を設け、前記抜け止め手段が前記連結部材(６)の穴(６ｂ)の周縁部を径方向外向きに変形させ、前記ハウジング軌道盤(１)の凹部(１ａ)の内面に係合させる係合片(６ｃ)であることを特徴とする請求項１に記載のスラスト軸受。
【請求項４】
前記連結部材(６)の穴(６ｂ)の内周面を軸方向外向きに広がる円すい面に形成したことを特徴とする請求項３に記載のスラスト軸受。
【請求項５】
前記連結部材(６)の穴(６ｂ)の周縁部に軸方向のスリット(６ｄ)を形成したことを特徴とする請求項３または４に記載のスラスト軸受。
【請求項６】
前記連結部材(６)の他端部に雄ねじ部を形成し、前記ハウジング軌道盤(１)の内周部に雌ねじ部を形成し、前記連結部材(６)を前記ハウジング軌道盤(１)の内周部にねじ結合したことを特徴とする請求項３から５のいずれか１つに記載のスラスト軸受。
【請求項７】
前記連結部材(６)の他端部の全周に軸方向外側に向かって内向きのテーパ部(６ｅ)を設け、前記抜け止め手段が、前記テーパ部(６ｅ)の外面と前記ハウジング軌道盤(１)の内周面との間を溶接したものであることを特徴とする請求項１に記載のスラスト軸受。
【請求項８】
前記ハウジング軌道盤(１)の背面の径方向内端部に軸方向外向きに広がるテーパ面を有する凹部(１ａ)を設け、前記抜け止め手段が前記連結部材(６)の他端部の外周面と前記凹部(１ａ)の内面との間を溶接したものであることを特徴とする請求項１に記載のスラスト軸受。
【請求項９】
前記連結部材(６)の頭部(６ａ)の外周面および前記軸軌道盤(２)の係合凹部(７)の内周面を軸方向内向きに小径となる円すい面に形成し、両円すい面が同一の傾斜角を有するようにしたことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のスラスト軸受。
【請求項１０】
前記連結部材(６)を前記ハウジング軌道盤(１)および軸軌道盤(２)の背面間に位置するようにしたことを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のスラスト軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主として各種機械装置の回転部に組み込む非分離形のスラスト軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種機械装置の回転部のスラスト荷重を受け、その回転部を回転可能に支持する軸受としては、通常、スラスト軸受が適用される。このスラスト軸受は、一対の軌道盤と、その間に介在する複数の転動体と、両軌道盤を回転可能に連結する連結部材とを備え、この連結部材により、両軌道盤の間に複数の転動体を介在した状態で、その両軌道盤を回転可能に連結した非分離形ものが知られている。
【０００３】
この非分離形のスラスト軸受は、例えば、特許文献１に開示されているように、軸方向に対向する一対のレースと、両レースの対向面間を転動する複数のボールと、両レースの内周部を回転可能に連結する連結リング（連結部材）とを備えている。連結部材は、円筒部とその両端部に形成される外向きのフランジを有し、各フランジが両レースのそれぞれに係合している。
【０００４】
両レースの内周部の軸方向外側には、切り欠き部が形成され、各レースの内周部に連結リングの円筒部がすき間をもって嵌め合わされ、連結部材の一方のフランジ部が一方のレースの切り欠きにすき間をもって係合し、他方のフランジ部は、他方のレースの切り欠きに軸方向のすき間をもって係合するように加締める等の変形によって形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平５−３４３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、円筒部を有する中空の連結部材は、ボールの脱落を防止し、一対のレースを円滑に回転させるために、フランジをレースの切り欠き部に対して軸方向の最適なすき間をもって製作し、円筒部をレースの内周部に対して径方向の最適なすき間をもって製作する必要がある。
【０００７】
しかしながら、小型軸受（例えば、呼び軸受内径が１０ｍｍ以下で、呼び軸受外径が約８０ｍｍまでの軸受）においては、フランジをレースの切り欠き部に対して軸方向、径方向に最適なすき間をもって連結部材を製作することが困難であり、レースの円滑な回転が阻害され、さらに、軸受が破損するおそれがあった。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、精度良く連結部材を製作して、軌道盤の円滑な回転を確保することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題を解決するために、この発明は、軸方向に対向するハウジング軌道盤および軸軌道盤と、その対向面間に介在する複数の転動体と、前記両軌道盤の内周部に嵌められ、その両軌道盤を回転可能に連結する連結部材とを備えたスラスト軸受において、前記連結部材は、軸体と、その一端部に設けた頭部とを有し、前記軸軌道盤は、その背面の径方向内端部に係合凹部を有し、その係合凹部の内面に係合する前記頭部により軸方向外向きの移動が規制され、前記連結部材の前記ハウジング軌道盤からの抜け止め手段が設けられ、前記連結部材の頭部と前記軸軌道盤の係合凹部の内面との間に前記両軌道盤を回転可能とするすき間を設けた構成を採用したのである。
【００１０】
この構成の連結部材は、軸体と、その一端部に設けた頭部とを有する中実構造であるので、軸体の外径寸法の管理および頭部の加工が容易となる。このため、小型軸受において、連結部材の頭部と前記軸軌道盤の凹部の内面との間にすき間を精度良く形成することが可能となり、軌道盤の円滑な回転が確保される。
【００１１】
前記抜け止め手段としては、様々な手段を採用することができるが、例えば、前記連結部材の他端部を前記ハウジング軌道盤の内径面に圧入または焼き嵌めにより固定したものとすることができる。
【００１２】
連結部材の他端部をハウジング軌道盤の内周部に対して圧入または焼き嵌めするには、ハウジング軌道盤の内周部と連結部材の外周部との間に所要の締め代を形成する必要がある。連結部材は前述のように中実構造であるため、外径寸法の管理が容易であり、前記の締め代を容易に形成することができる。
【００１３】
前記ハウジング軌道盤の背面の径方向内端部に凹部を設け、前記連結部材の他端部に軸方向の穴を設け、前記抜け止め手段が前記連結部材の穴の周縁部を径方向外向きに変形させ、前記ハウジング軌道盤の凹部の内面に係合させる係合片である構成を採用することができる。
【００１４】
この構成によると、連結部材の他端部の係合部は、ハウジング軌道盤の凹部の内周面を押圧するとともに、その内周面の全周にわたって係合するので、連結部材がハウジング軌道盤の内部で安定する。
【００１５】
前記構成において、前記連結部材の穴の内周面を軸方向外向きに広がる円すい面に形成してもよい。このようにすると、係合片の変形部分の肉厚が厚くなり、係合片が径方向外向きに変形した状態での曲げ強度を確保することができる。
【００１６】
また、前記連結部材の穴の周縁部に軸方向のスリットを形成すると、連結部材の穴の周縁部が、スリットにより周方向複数に分けられるので、その各周縁部をより小さい力で径方向外向きに変形することができる。
【００１７】
さらに、前記抜け止め手段が連結部材の穴の周縁部を径方向外向きに変形させ、ハウジング軌道盤の凹部に係合する係合片である場合、前記連結部材の他端部に雄ねじ部を形成し、前記ハウジング軌道盤の内周部に雌ねじ部を形成し、前記連結部材を前記ハウジング軌道盤の内周部にねじ結合した構成を採用することができる。
【００１８】
この構成によると、ねじ結合する連結部材は、ハウジング軌道盤に対して径方向の位置ズレがない。また、ハウジング軌道盤の凹部に連結部材の係合片が係合することで、連結部材の緩む方向の回転が防止される。
【００１９】
また、前記連結部材の他端部の全周に軸方向外側に向かって内向きのテーパ部を設け、前記抜け止め手段が、前記テーパ部の外面と前記ハウジング軌道盤の内周面との間を溶接したものである構成、または、前記ハウジング軌道盤の背面の径方向内端部に軸方向外向きに広がるテーパ面を有する凹部を設け、前記抜け止め手段が前記連結部材の他端部の外周面と前記凹部の内面との間を溶接したものである構成を採用することができる。
【００２０】
この構成では、中実構造である連結部材は軸体の外径寸法の管理が容易であるため、連結部材の他端部の外周部と、ハウジング軌道盤の内径部との間のすき間を小さくすることができる。これにより、溶接の位置精度が確保され、ハウジング軌道盤の中心軸と連結部材の中心軸との位置ズレが防止される。
【００２１】
前記連結部材の頭部の外周面および前記軸軌道盤の係合凹部の内周面を軸方向内向きに小径となる円すい面に形成し、両円すい面が同一の傾斜角を有するようにした構成を採用することができる。
【００２２】
この構成によると、軸軌道盤の軌道溝と係合凹部との間の肉厚が確保され、軸軌道盤の強度を保つことができ、許容される軸軌道盤のスラスト荷重の低下を防止できる。
【００２３】
また、前記連結部材を前記軸軌道盤およびハウジング軌道盤の背面間内に位置するようにすると、連結部材が軸軌道盤およびハウジング軌道盤の背面から突出しない。このため、軸受の軸方向の寸法を小さくすることができ、軸受の組み付けの作業性が損なわれない。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、この発明は、軸体と、その一端部に設けた頭部とを有する中実構造であるので、軸体の外径寸法の管理および頭部の加工が容易となり、小型軸受でも、連結部材の頭部と前記軸軌道盤の凹部の内周部との間にすき間を精度良く形成して、軌道盤の円滑な回転が確保される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の第１実施形態に係るスラスト軸受を示す断面図
【図２】同上の連結部材の頭部の他の形状を示す断面図
【図３】（ａ）第２実施形態に係るスラスト軸受を示す断面図、（ｂ）同上の連結部材の他端部の穴の周縁部の変形前の状態を示す断面図
【図４】（ａ）同上の連結部材の他端部のスリット形状を示す側面図、（ｂ）同上の連結部材の他端部を示す斜視図
【図５】同上の連結部材の他端部での他の穴の形状を示す側面図
【図６】（ａ）同上の連結部材の他端部の他のスリット形状を示す側面図、（ｂ）同上の連結部材の他端部を示す斜視図
【図７】（ａ）同上の連結部材とハウジング軌道盤とのねじ結合状態を示す断面図、（ｂ）同上の連結部材の他端部の穴の周縁部の変形前の状態を示す断面図
【図８】第３実施形態に係るスラスト軸受を示す断面図
【図９】同上のハウジング軌道盤の凹部内での溶接状態を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、この発明の第１実施形態に係るスラスト軸受を添付図面に基づいて説明する。
【００２７】
このスラスト軸受は、図１に示すように、軸方向に対向するハウジング軌道盤１および軸軌道盤２と、両軌道盤１、２の対向面間に介在する転動体である複数のボール５と、両軌道盤１、２を回転可能に連結する連結部材６とを備えている。このスラスト軸受は、小型軸受（例えば、呼び軸受内径が１０ｍｍ以下で、呼び軸受外径が約８０ｍｍまでの軸受）であり、例えば、回転部１１を備える機械装置等に使用され、その回転部１１を機械装置等のハウジング１２に対して回転可能に支持している。なお、このスラスト軸受としては、図１に示す単式スラスト軸受に限られず、中間軌道盤を備える複式スラスト軸受を適用することができる。
【００２８】
ハウジング軌道盤１は、軸方向内面に軌道溝３を有し、前述のハウジング１２に形成された固定穴１３内にその背面を下方に向けた状態で嵌合固定される。軸軌道盤２は、軸方向内面に軌道溝４を有し、回転部１１に形成された固定穴１４内にその背面を上方に向けた状態で嵌合固定されている。軸軌道盤２の背面の径方向内端部に係合凹部７が形成され、その内面が軸方向内向きに小径となる円すい面に形成されている。この係合凹部７に連結部材６の頭部６ａが収まる。
【００２９】
ハウジング軌道盤１および軸軌道盤２は、軌道溝３および軌道溝４が互いに対向する状態で配置され、その対向面間に介在するボール５は、軌道溝３、４上を転動する。
【００３０】
ハウジング軌道盤１および軸軌道盤２を連結する連結部材６は、軸体と、その一端部に一体に設けた頭部６ａとを有する中実構造である。中実構造である連結部材６は、これを構成する軸体の外径寸法を容易に管理することができる。
【００３１】
連結部材６の他端部は、ハウジング軌道盤１の内周部に対して締め代をもつ外径を有し、ハウジング軌道盤１の内周部に対して圧入により嵌合固定される。ここで、連結部材６の他端部は中実構造であるため、ハウジング軌道盤１の内周部に対して精度良く締め代を形成することができるので好ましい。
【００３２】
この嵌合固定により、連結部材６の他端部はハウジング軌道盤１の内周部に対して抜け止めされる。なお、連結部材６の他端部は、ハウジング軌道盤１の内周部に対して抜け止めされるものであれば、その手段は圧入に限られない。例えば、連結部材６の他端部をハウジング軌道盤１の内周部に対して焼き嵌めしてもよい。ここで、焼き嵌めとは、熱膨張と熱収縮を利用して２つの物体を結合することをいう。
【００３３】
連結部材６の頭部６ａは、その外周面が軸方向内向きに小径となる円すい面に形成され、軸軌道盤２の係合凹部７の内周面に対してすき間αをもって収められている。また、連結部材６は、軸体の頭部６ａ側の部分において、軸軌道盤２の内周部に対して、径方向すき間βをもって嵌め合わされている。
【００３４】
これにより、軸軌道盤２は、その係合凹部７の内周部が連結部材６の頭部６ａに係合し、その頭部６ａにより軸方向外向きの移動が規制される。このすき間αおよび径方向すき間βは、軸軌道盤２が連結部材６に対して回転可能となり、かつボール５の脱落が防止される距離に設けられている。
【００３５】
また、連結部材６の頭部６ａの外周面は軸軌道盤の係合凹部７の内周面と同一の傾斜角を有する円すい面に形成されている。これにより、軸軌道盤２の軌道溝４と係合凹部７との間の肉厚が確保され、軸軌道盤２の強度を保つことができ、許容される軸軌道盤２のスラスト荷重の低下を防止できる。
【００３６】
ハウジング軌道盤１の内周部に連結部材６の他端部が嵌合固定され、軸軌道盤２の係合凹部７が連結部材６の頭部６ａにすき間をもって係合するので、ハウジング軌道盤１および軸軌道盤２が連結部材６によって、回転可能に連結される。
【００３７】
また、図１に示すように、連結部材６は、その他端部がハウジング軌道盤１の背面に対して、頭部６ａが軸軌道盤２の背面に対して軸方向内側に位置している。すなわち、連結部材６がハウジング軌道盤１および軸軌道盤２の背面間内に位置している。このようにすれば、連結部材６がハウジング軌道盤１および軸軌道盤２の背面から突出せず、軸方向の寸法を小さくすることができ、スラスト軸受の組み付けの作業性が損なわれない。
【００３８】
連結部材６の頭部６ａにおいては、軸軌道盤２に対して軸方向外向きの移動を規制するものであれば、他の形状とすることができる。
【００３９】
例えば、連結部材６の頭部６ａを、連結部材６を構成する軸体の外径よりも大径の円板状に形成することができる。この場合、図２のように軸軌道盤２の係合凹部７は、その内周部が連結部材６の頭部６ａ外周部に対して径方向にすき間γをもって軸方向に形成される。また、この係合凹部７の底面と連結部材６の頭部６ａとの間には、軸方向のすき間δが設けられている。このすき間γ、すき間δおよび径方向すき間βは、軸軌道盤２が連結部材６に対して回転可能となり、かつボール５の脱落が防止される距離に設けられている。
【００４０】
この発明の第２実施形態に係るスラスト軸受を図３に示す。
このスラスト軸受は、連結部材６の他端部をハウジング軌道盤１に対して抜け止めする手段が、前述した第１実施形態の場合と相違するものである。
【００４１】
すなわち、図３（ｂ）に示すように、ハウジング軌道盤１の背面の径方向内端部に凹部１ａを設け、連結部材６の他端部に軸方向の穴６ｂを設け、その穴６ｂの周縁部をポンチ１５（図３（ａ）中の一点鎖線参照）などの工具で打ちつけて径方向に変形させて、ハウジング軌道盤１の凹部１ａに係合する係合片６ｃを形成するようにしたものである。
【００４２】
連結部材６の他端部の穴６ｂの内周面は、軸方向外向きに広がる円すい面に形成されている。このようにすると、穴６ｂの周縁部である係合片６ｃの肉厚が厚くなり、係合片６ｃが径方向外向きに変形した状態での曲げ強度を確保することができる。
【００４３】
また、ハウジング軌道盤１の凹部１ａの内周面も軸方向外向きに広がる円すい面に形成されている。これにより、連結部材６の他端部の係合片６ｃは、ハウジング軌道盤１の凹部１ａの内周面を押圧するとともに、その内周面の全周にわたって係合するので、連結部材６がハウジング軌道盤１の内部で安定する。
【００４４】
さらに、連結部材６の他端部においては、図４に示すように、穴６ｂの周縁部の４箇所に軸方向のスリット６ｄを等間隔に設けることができる。スリット６ｄを設けることで、スリット６ｄを設けていない場合と比較して、穴６ｂの周縁部をより小さい力で径方向外向きに変形させて、係合片６ｃを形成することができる。
【００４５】
なお、連結部材６の他端部の穴６ｂは、その内周面が軸方向外向きに広がる円すい面に形成される形態に限定されず、例えば、図５に示すように、その内周面が円筒面に形成された形態とすることできる。この形態の連結部材６においても、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、穴６ｂの周縁部の４箇所に軸方向のスリット６ｄを等間隔に設けることができる。
【００４６】
連結部材６の他端部とハウジング軌道盤１とを係合片６ｃの係合により一体化する構造は、連結部材６の他端部のハウジング軌道盤１に対する位置ズレを抑制する手段を適宜に付加することができる。
【００４７】
例えば、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、連結部材６の他端部に雄ねじ部を形成し、ハウジング軌道盤１の内径面に雌ねじ部を形成し、連結部材６をハウジング軌道盤１の内径面にねじ結合させることができる。このようにすると、ねじ結合する連結部材６は、ハウジング軌道盤１に対して径方向に位置ズレしない。また、ハウジング軌道盤１の凹部１ａに連結部材６の係合片６ｃが係合することにより、連結部材６の緩む方向の回転が防止される。
【００４８】
この発明の第３実施形態に係るスラスト軸受を図８、図９に示す。
【００４９】
このスラスト軸受は、連結部材６の他端部をハウジング軌道盤１に対して抜け止めする手段が、前述した第１実施形態の場合と相違するものであり、図８に示すように、連結部材６の他端部の全周に軸方向外側に向かって内向きのテーパ部６ｅを設け、テーパ部６ｅの外面とハウジング軌道盤１の内径面との間を溶接したものである（図８中の符号１６参照）。この溶接によって、テーパ部６ｅの外面に溶接部が形成され、連結部材６の他端部をハウジング軌道盤１に対して抜け止めしている。
【００５０】
中実構造である連結部材６は、軸体の外径寸法の管理が容易であるため、連結部材の他端部の外周部と、ハウジング軌道盤の内径部との間のすき間を小さくすることができる。このため、溶接の位置精度が確保され、ハウジング軌道盤１の中心軸と連結部材６の中心軸との位置ズレが防止される。
【００５１】
また、連結部材６の他端部とハウジング軌道盤１の内径面との間を溶接する構造は、図８に示す態様に限られず、例えば、図９に示すように、ハウジング軌道盤１の背面の径方向内端部に、軸方向外向きに広がるテーパ面を有する凹部１ａを設け、その凹部１ａの内面と、前述のテーパ部６ｅを有していない連結部材６の他端部の外周面との間を溶接するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１  ハウジング軌道盤
１ａ  凹部
２  軸軌道盤
３  軌道溝
４  軌道溝
５  ボール
６  連結部材
６ａ  頭部
６ｂ  穴
６ｃ  係合片
６ｄ  スリット
６ｅ  テーパ部
７  係合凹部
１１  回転部
１２  ハウジング
１３  固定穴
１４  固定穴
１５  ポンチ
１６  溶接部
【図１】
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【図２】
2011185323.tif 000004
【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】
2011185323.tif 000009
【図８】
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【図９】
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