(57)【要約】【課題】内輪付きとすると共に、内輪、ころ、保持器が非分離で、取扱が容易であり、組立工数の削減が図れる内輪非分離形ころ軸受を提供する。【解決手段】内輪１と、複数個のころ２と、保持器３と、側板４とで内輪非分離形ころ軸受を構成する。内輪１は一端の外周に鍔５を有する。ころ２は、内輪１の外周の転走面１ａに転接する。保持器３は、周方向に複数のポケット６を有し上記ころ２を保持器外径側へ抜け出し不能に各ポケット内６に保持する。側板４は、内輪１の他端に取付けられて外周部が内輪１の外周面よりも外径側に突出し、ころ２の端面と係合可能とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端の外周に鍔を有する内輪と、この内輪の外周の転走面にそれぞれ転接する複数個のころと、周方向に複数のポケットを有し上記ころを保持器外径側へ抜け出し不能に各ポケット内に保持した保持器と、上記内輪の他端に取付けられて外周部が内輪の外周面よりも外径側に突出し上記ころの端面と係合可能な側板とを備えた内輪非分離形ころ軸受。
【請求項２】
請求項１において、上記側板の内周縁に軸方向に突出する突部を設け、この突部を上記内輪の内周面に嵌合状態に固定した内輪非分離形ころ軸受。
【請求項３】
請求項１において、上記内輪の上記他端の内周に円周溝を設け、上記側板を鋼板のプレス製品とし、上記側板の内周縁に軸方向に突出して設けた突部を上記円周溝に加締め固定した内輪非分離形ころ軸受。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、上記複数個のころは、互いに円周方向に略接し、または接して配置されたものである内輪非分離形ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、各種の機器に使用される内輪非分離形ころ軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、産業機械の減速装置等を構成する機構、例えば遊星歯車部に使用される軸受で、特に、重荷重が作用する箇所には、保持器付き針状ころの高負荷容量形が用いられる。この種の保持器付き針状ころとして、周方向に複数のポケットを有する環状の保持器と、複数のころとからなり、各ころを総ころ状態に密接配列したものが提案されている（例えば特許文献１）。この保持器付きころでは、高負荷容量化の要求により、ころ配列を密にしてころ本数をできるだけ多くするために、保持器は、ころの脱落防止を外径側のみとし、内径側への脱落阻止を行わないものとされている。内径側へのころの脱落防止機能を有しなくても、使用状態では、ころは軸または内輪に接するため、支障はない。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２７６６７２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記提案例の保持器付き針状ころの構造では、運転状態では問題がないが、取扱時等に以下に挙げるような問題がある。
▲１▼．ころが保持器の内径側に脱落する形式であることから、軸へ組み込むまでの間に保持器からころが脱落しないように、内径側にころ脱落防止用のスリーブやころ保持リングを別に設けなければならない。
▲２▼．遊星歯車装置等の軸受使用機器の軸へ組み込むときに、内輪と保持器付きころを別々に組まなければならず、組込み工数が多くなる。
▲３▼．保持器付きころが軸方向に抜けるのを防止するために、止め輪などを別に設ける必要があり、止め輪設置のために組込み工数がそれだけ多くなる。
【０００５】
この発明は、内輪付きとすると共に、内輪、ころ、保持器が非分離で、取扱が容易であり、組立工数の削減が図れる内輪非分離形ころ軸受を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の内輪非分離形ころ軸受は、一端の外周に鍔を有する内輪と、この内輪の外周の転走面にそれぞれ転接する複数個のころと、周方向に複数のポケットを有し上記ころを保持器外径側へ抜け出し不能に各ポケット内に保持した保持器と、上記内輪の他端に取付けられて外周部が内輪の外周面よりも外径側に突出し上記ころの端面と係合可能な側板とを備える。
この構成によると、内輪付きであるため、内輪を別に組み込むことを必要としない。また、各ころは保持器に外径側へ抜け出し不能に保持されており、かつこれらのころは、内輪の一端の鍔、または内輪の他端に取付けられた側板に係合するため、取扱時に脱落することがない。このように、内輪、ころ、保持器が非分離であることから、取扱が容易になり、組立工数の削減が図れる。
【０００７】
この発明において、上記側板の内周縁に軸方向に突出する突部を設け、この突部を上記内輪の内周面に嵌合状態に固定しても良い。これにより、内輪への側板の取付けを容易に行うことができる。
また、この発明において、上記内輪の上記他端の内周に円周溝を設け、上記側板を鋼板のプレス製品とし、上記側板の内周縁に軸方向に突出して設けた突部を上記円周溝に加締め固定しても良い。この構成の場合、内輪への側板の取付けを容易に、かつ堅固に行うことができる。また、側板を内輪の内径側へ突出させずに固定できる。
【０００８】
この発明において、上記複数個のころは、互いに円周方向に略接し、または接して配置されたものであっても良い。このようにころ配列を密にすることで、コンパクトな構成で高負荷容量の軸受にできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図１および図２と共に説明する。図１はこの実施形態の内輪非分離形ころ軸受の部分縦断面図であり、図２は部分横断面図である。この内輪非分離形ころ軸受は、内輪１と、複数個のころ２と、保持器３と、側板４とで構成される。内輪１は、一端の外周に鍔５を有し、鍔５を除く外周は転走面１ａとされる。この転走面１ａに前記ころ２が転接する。内輪１は、例えば鋼材の削り出し品である。
【００１０】
保持器３は、図２のように周方向に複数のポケット６を有する環状の部材であり、両端には内径側に向く鍔３ａ，３ｂが形成されている。保持器３は、例えば鋼板のプレス成形品である。ポケット６の円周方向幅は、ころ２の径よりも狭く設定されており、ころ２は保持器３の各ポケット６内に保持器外径側へ抜け出し不能に保持される。保持器３は、保持器内径側へのころ２の脱落阻止は行わないものであり、可能な範囲で大きな外径に形成される。例えば、保持器３の外径は、ころ２の配列の外接円よりも僅かに小径に形成される。このように保持器２の外径を大きくすることで、保持器３のポケット６間の柱部３ｃの幅を確保しながら、ころ２を可能なだけ密接させて多数本配列できるようにされる。ころ２の配列は、各ころ２が相互に接するように行っても良い。
【００１１】
側板４は内輪１の他端に取付けられる環状の部材であって、例えばプレス鋼板からなり、その外周部は内輪１の外周面よりも外径側に突出し、ころ２の端面と係合可能である。側板４の内輪１への取付けは、側板４の内周縁に設けられ軸方向に突出する突部４ａを、内輪１の内周の縁部に設けた内周溝１ｂに嵌合状態に固定して行う。内周溝１ｂは、内輪１の内周面に段差を持って形成された大径部分であり、かつその段差面側の周面部分がさらに深くなった深溝部分１ｂａに形成されている。上記突部４ａは、側板内周縁の全周に設けたものであっても、周方向の複数箇所に設けたものであっても良い。また、上記突部４ａは、加締めにより先端を内輪内周溝１ｂの深溝部分に固定しても良い。また、例えば突部４ａは、円周方向の複数箇所に設けられたステーキングであっても、全周に設けられる折り曲げ形状であっても良い。この実施形態では上記突部４ａは、基端部分が側板４の全周にわたる円筒状部分となり、先端側部分がその円筒状部分から薄肉となって延びている。先端側部分は、全周に続くものであっても、円周方向の複数箇所に設けられたものであっても良い。突部４ａを上記のいずれかの構成とすることより、内輪１の内周への側板４の取付けを容易に行うことができる。上記突部４ａを内輪内周溝１ｂに固定した状態で、突部４ａの内径縁が内輪１の内径面よりも外径側となるように、突部４ａの厚みおよび内周溝１ｂの溝深さが設定される。
【００１２】
この構成の内輪非分離形ころ軸受は、機器へ組み込むまでの単独状態で、各ころ２が、保持器３のポケット６に保持器外径側へ抜け出し不能に保持され、またころ２の一端面が内輪１の一端の鍔５に係合可能で、ころ２の他端面が側板４に係合可能である。そのため、内輪１、ころ２、および保持器３が非分離であり、一体品として取り扱うことができる。したがって取扱が容易であり、ころ脱落防止用のスリーブやころ保持リングを設ける必要もない。また、機器への組込みにおいて、内輪１をころ２や保持器３と別々に組まなくて良いので、組込み工数を低減できる。軸方向に軸受が抜けるのを防止するために、止め輪などを設ける必要もないので、止め輪設置による工数増もなく組込み工数をより低減できる。
また、この内輪非分離形ころ軸受は、保持器３が内径側へのころ２の脱落阻止機能を有しないもので良いため、各ころ３間に介在する柱部３ａがころ３の配列のピッチ円よりも外径側のみにあるもので済み、そのためころ２の配列密度を高くして高負荷容量のものとできる。
【００１３】
この軸受の軸受使用機器への設置は、機器の内径面からなる転走面にころ２を直接に転接させ、内輪１を機器の軸に嵌合させるように行う。運転時において、ころ２と保持器３は図１における軸方向ａ，ｂのいずれかに移動する。ｂ方向に移動した場合には、ころ２の端面が内輪１の鍔５で案内される。ａ方向に移動した場合には、保持器３の鍔３ａが、この軸受の組み込まれた機器の軸受隣接対向面Ｓで案内される。側板４はプレス鋼板製で薄肉のために低剛性であり、ころ２の移動によりころ端面が接触することは好ましくないので、上記のように軸受隣接対向面Ｓで案内される設置形態を採ることで、問題なく運転することができる。
【００１４】
図３，図４は、この発明の内輪非分離ころ軸受を応用した遊星歯車減速装置の一例を示す。この装置は、ロボットのアームの駆動部等に用いられる。この遊星歯車減速装置は、内輪のリング歯車２１と、回転出力部となるキャリア２２と、このキャリア２２に回転自在に支持されて隣接する複数の偏心軸部２３ａ，２３ｂを有するクランク軸２３と、このクランク軸２３の各偏心軸部２３ａ，２３ｂに回転自在に設置されてリング歯車２１に噛み合う複数の遊星歯車２４，２５と、クランク軸２３に回転を入力する回転入力部２６とを有する。リング歯車２１はハウジング２７に固定され、キャリア２２はリング歯車２１と同心に回転自在なように、軸受２８（図４）を介してハウジング２７に設置されている。回転入力部２６は、リング歯車２１と同心の入力軸２９と、各クランク軸２３に設けられて入力軸２９の歯車部に噛み合う伝達歯車３０とで構成される。クランク軸２３は、キャリア２２の円周方向複数箇所（例えば３箇所）に設けられている。遊星歯車２４，２５は、図４に示すように、各々ころ軸受３１を介してクランク軸２３の偏心軸部２３ａ，２３ｂに設置されている。上記ころ軸受３１に、この発明における例えば上記実施形態の内輪非分離ころ軸受が用いられる。
【００１５】
この遊星歯車減速装置の動作を説明する。中心の入力軸２９を回転させると、伝達歯車３０を介して３本のクランク軸２３が互いに同期して回転する。ここで、１段目の減速が行われる。クランク軸２３と遊星歯車２４，２５とは、ころ軸受３１を介して連結されており、クランク軸２３の振れ回りは、遊星歯車２４，２５が内歯のリング歯車２１の内側を回るときの公転と自転の合成運動に同期する。軸方向に並ぶ２枚の遊星歯車２４，２５は、互いに１８０°位相がずれた状態で内歯リング歯車２１の内周を公転する。このため、２枚の遊星歯車２４，２５の振れ回りによる慣性力は打ち消し合う。内歯リング歯車２１は固定してあり、遊星歯車２４，２５は内歯リング歯車２１の内周を回る。３本のクランク軸２３は、出力部材となるキャリア２２の２枚の円盤部２２ａ，２２ｂの間に挟まっている。したがって、遊星歯車２４，２５の公転は、クランク軸２３の公転を通じてキャリア２２に達し、減速された回転運動が得られる。
【００１６】
この構成の遊星歯車減速装置は、遊星歯車２４，２５とクランク軸２３の間に介在したころ軸受３１に大きな負荷が作用し、しかもころ軸受３１の設置スペースは、減速装置全体の大型化を避けるために限られたスペースとなる。しかし、上記実施形態の内輪非分離ころ軸受によると、保持器３による内径側へのころ２の脱落阻止が不要であるため、ころ２を密に配列できて、限られたスペース内で大きな負荷容量を得ることができる。また、ころ軸受３１の保持器３は、隣接する遊星歯車２４，２５またはキャリア２１，２２の幅面と摺接し、ある程度以上の軸方向移動が規制される。このため、これら遊星歯車２４，２５またはキャリア２１，２２の幅面が、図１で説明した軸受隣接対向面Ｓとして機能し、運転時における保持器２の軸方移動が阻止されて、ころ２が強度的に弱い側板４に接することが防止される。
【００１７】
図５は遊星歯車減速装置の他の例を示す。この例は、各遊星歯車４１，４２が単列に配置された遊星歯車減速装置の例である。同図は、遊星歯車４１，４２とキャリア４３，４４との関係を示すための図であり、遊星歯車減速装置としての構成は一部を省略して示している。遊星歯車４１は、第１のキャリア４３に設けられた支持軸４３ａに軸受４５を介して設置される。遊星歯車４１は、キャリア４３の円周方向の３箇所に等配されている。他の遊星歯車４２は、第２のキャリア４４に設けられた支持軸４４ａに、軸受４６を介して設置されている。遊星歯車４２は、キャリア４４の円周方向の４箇所に等配されている。上記各軸受４５，４６に、図１の例の内輪非分離ころ軸受が用いられている。なお、この遊星歯車減速装置は、斜板型アキシャルプランジャポンプに組み込まれて、ポンプ部のピストンの駆動のための斜板４９の駆動に使用されるものである。
【００１８】
【発明の効果】
この発明の内輪非分離ころ軸受は、一端の外周に鍔を有する内輪と、この内輪の外周の転走面にそれぞれ転接する複数個のころと、周方向に複数のポケットを有し上記ころを保持器外径側へ抜け出し不能に各ポケット内に保持した保持器と、上記内輪の他端に取付けられて外周部が内輪の外周面よりも外径側に突出し上記ころの端面と係合可能な側板とからなるため、内輪を別個に組み込む必要がなく、また内輪、ころ、保持器が非分離で、取扱が容易であり、組立工数の削減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態にかかる内輪非分離ころ軸受の部分縦断面図である。
【図２】同内輪非分離ころ軸受の部分横断面図である。
【図３】同実施形態の内輪非分離ころ軸受を用いた遊星歯車減速装置の一例の模式図である。
【図４】同遊星歯車減速装置の部分切欠側面図である。
【図５】同実施形態の内輪非分離ころ軸受を用いた遊星歯車減速装置の他の例の部分破断側面図である。
【符号の説明】
１…内輪
１ａ…転走面
１ｂ…内周溝
２…ころ
３…保持器
３ａ，３ｂ…保持器の鍔
４…側板
４ａ…突部
５…内輪の鍔
６…ポケット
【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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