(57)【要約】【課題】軌道面が下向きの場合のフリー軸受の転がり抵抗を小さく、小ボールを少量にし、さらには大小ボールの落下防止を図り構造を簡単、小型にする。【解決手段】１個の大ボール２と、小ボール３と、軌道盤６の下向きの軌道面５とを有するフリー軸受１において、軌道面の天頂５ａと大ボール中心Ｐとを通る垂直軸７断面での大ボール中心と小ボール中心３ａを結ぶ直線上で大ボールと軌道面とで作る空間４が最小となる接触角線８を設け、接触角線に対して天頂側及び下方に向かってそれぞれ空間と小ボールとの隙間を漸増させ、接触角線は垂直軸との角度θをθ＝４５°±１５°とし、小ボールの数を接触角線より天頂側に２列以上充填されていない非充填部４ａを有する数とし、かつ接触角線上近傍の１列を含む隣接する３列以上を充填可能な数とし、小ボールの落下防止用ストッパー９を軌道面の下端に設ける。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１個の大ボールと、前記大ボールに沿って配置された多数の小ボールと、前記大ボールの外方に形成され前記小ボールが配置された空間を形成するようにされた下向きの凹面状の軌道面を有する軌道盤と、を有するフリー軸受であって、前記軌道面は、前記軌道面の天頂と前記大ボール中心とを通る垂直軸断面での前記大ボール中心と前記いずれかの小ボール中心を結ぶ直線上で前記空間が最小となる接触角線を有し、前記接触角線に対して天頂側及び下方に向かってそれぞれ前記空間と前記小ボールとの隙間が漸増するようにされており、前記接触角線は前記垂直軸との角度θがθ＝４５°±１５°とされ、前記多数の小ボールの数が前記接触角線より前記天頂側に２列以上充填されていない非充填部を有するような数とされ、かつ接触角線上近傍の１列を含む隣接する３列以上を充填可能な数とされ、前記小ボールの落下防止用ストッパーが前記軌道面の下端に設けられていることを特徴とするフリー軸受。
【請求項２】
前記垂直軸断面での軌道面の片側の円弧は一定曲率半径とされ、前記曲率半径が前記大ボールの半径と小ボールとの径との和より大きく、中心位置が前記大ボールの中心と離心しており、前記中心位置と前記大ボール中心とを結ぶ線が前記接触角線となるようにされていることを特徴とする請求項１記載のフリー軸受。
【請求項３】
前記小ボールと前記大ボールとの径比率が０．１以上０．２以下であることを特徴とする請求項１又は２記載のフリー軸受。
【請求項４】
前記ストッパーは前記下端の小ボールの中心が前記大ボールの中心より下側でかつ２列以下となるように配置され、前記ストッパーには前記軌道面と連接した保持面が設けられており、前記保持面の前記大ボール中心からの距離が前記大ボールの半径と前記小ボールの径の和より大きく、前記保持面の前記垂直軸直角方向の半径が前記大ボールの半径と前記小ボールの径との和より小さくされていることを特徴とする請求項１又は２又は３記載のフリー軸受。
【請求項５】
前記空間の下端の小ボールと、前記空間との隙間が５μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載のフリー軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
外力を直接受ける大ボールと外力を軸受け内部に分散させる多数の小ボールおよび分散された外力を受け止める軌道盤とで構成されるフリー軸受に関し、特にフリー軸受の小ボールの循環性能の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
フリー軸受は、１個の大ボールを多数の小ボールを受けることにより低抵抗で大ボールを回転させることができるので、キャスター、重量物の搬送ライン、展示陳列台の地震等に対する免震装置、さらには、切り替え装置等のクリック機構に用いられるボールロック装置等種々のものに用いられている。特許文献１のものにおいては、図６に示すようにフリー軸受３１は、１個の大ボール２に沿って多数の小ボール３を配置し、小ボールを保持する保持器３７が設けられ保持器をハウジング３６に固定している。保持器３７は内側が湾曲面（凹面）３５とされ、湾曲面の半径は天頂３５ａでは大ボール２の半径Ｒａと小ボール３の径Ｒｃとの和であり、下方に行くに従って漸増するようにされ、下端では小ボールの径より大きな幅を有する環状の循環部３８が設けられている。下端には縁部（ストッパー）３９が設けられ小ボール３の脱落を防止している。大ボール２にかかる荷重は上部側の多数の小ボール３を介して保持器３７で受け、大ボールが回転すると小ボールが順次回転し、隙間の大きくなる下端に達して小ボールは隙間が設けられた循環部３８を通して循環され、順次小ボールが循環して大ボールが回転する。小ボール３の下端３３は大ボール２の中心Ｐより上側で止まっているので、大ボールの落下を防止するためハウジング先端３６ａが内側に曲げられ大ボールの落下を防止している。また、ハウジング３６にはボルト３６ｂが設けられており、図示しない搬送台等に取り付けられる。
【０００３】
また、特許文献２のものは、図７に示すように、フリー軸受４１は、ボール受面（凹面）４５の曲率半径Ｒｂを大ボール２の半径Ｒａと小ボール３の径Ｒｃの和の１．０１〜１．０３倍とし、その曲率中心Ｑを大ボール２の中心Ｐと離心させ天頂４５ａ及び下方に向かってボール受面４５と大ボール表面との間隔（小ボールの隙間）が漸増するようにされている。ボール受面４５の頂部４５ａに小ボール３の充填用の穴５１が開けられ、小ボール充填後ピン部材５２で塞がれる。ボール受面４５は大ボール２の略上半分までとされ、下方には大ボールの下方側面を小ボール３を介して保持する外筒部材４６が設けられている。外筒部材４６の内面４６ａと大ボール２との距離は小ボール３より大きくされ、小ボールが循環可能な循環通路４６ｂが形成されている。外筒部材４６の下端にはストッパー４９が設けられ小ボール３と大ボール２の飛び出しを防止している。なお、符号５０はゴムシールである。また、このものでは、上部側に循環路を別に設け、下側には単に大ボールの飛び出しを防止するストッパーを有する外筒部としたものも開示されている。
【特許文献１】実公平６−０２６７４０号公報
【特許文献２】特開２０００−０５５０９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のフリー軸受３１，４１においては、単に小ボール３を隙間一杯に充填させるのみであり、小ボールの充填数の転がり抵抗への影響については示唆も開示もされていない。また、小ボール３の循環性能を上げるため循環通路３８，４６ｂを設け、スムースな循環をさせるために実際に荷重を受ける小ボールに比して多量の小ボールを用いており、小ボールを多量に使用するばかりか、循環路の製造、小ボールの装填等の工数もかかるという問題があった。さらに、循環通路を設けているのにかかわらず、小ボールが詰まってロックしてしまう場合があった。特に、小ボールを受ける軌道面（ボール受面、湾曲面、凹面）３５，４５が上向きの場合は比較的問題ないが、軌道面３５，４５を下向きに設定した場合に顕著に表れる傾向があった。さらに、軌道面３５，４５を下向きにした場合には、小ボール３、大ボール２の落下防止が必要であるが、特許文献１及び特許文献２の循環通路３８を大ボール２の中心Ｐよりも上部側に設けたものでは、大ボール２のみの飛び出しを防止するためのストッパー３６ａが必要であった。また、特許文献２のものにおいては、大ボール２と小ボール３との落下防止を一つのストッパー４９で行っているが、下半分全体にまでおよぶ循環通路４６ｂを設け小ボールを多量に費やすという問題があった。
【０００５】
本発明の課題は前述した問題点に鑑みて、軌道面が下向きの場合のフリー軸受において、転がり抵抗が小さく、小ボールのスムースな循環が行え、さらには、小ボールを多量に必要としない構造が簡単で小型なフリー軸受を提供することである。また、小ボール及び大ボールの落下防止を一つのストッパで行い、かつ簡単な構造とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者等はプラスチックで各部品が作られた透明モデルを用いて小ボールの挙動についてその動きを観察、研究する等の結果次のことを知得した。図１は小ボール３の動きを示す説明図である。図１に示すように、軌道盤６に設けられた凹状の軌道面５を下向きとされたフリー軸受１１で、軌道面５の天頂５ａと大ボール２の中心Ｐとを通る垂直軸７断面での大ボールの中心といずれかの小ボール３の中心３ａを結ぶ直線上で大ボールと軌道面との空間４が最小となる接触角線８を設ける。この接触角線８に対して天頂５ａ側及び下方に向かってそれぞれ空間４と小ボール３との隙間が漸増するようにすると、軌道面５と大ボール２間の最小空間となる接触角線８近傍にある小ボール列（０列）が最も強く外力を支持する。従って、転がり駆動する小ボール３は接触角線８上近傍の小ボールが中心となる。また、軌道面が５下向きになるように配置されるので、小ボール３は重力により軌道盤下端のストッパー９に接触して順次上方に列を積み重ねるようになる。
【０００７】
接触角線８上を境にして図１に示すように−２，−１，０，＋１，＋２列と記号を取れば転がり運動するとき各列の動きが次のように考えられる。大ボール２を図で左回転すると、左側の０列小ボールが左側の＋１，＋２列の小ボールを押しその力が伝わって右側の＋２，＋１列の小ボールを押し右側の０列の小ボールが−１，−２列の小ボールを順番に押していけば滑らかな転がり運動を期待できる。ところが右側の０列の小ボールが右側の−１，−２列の小ボールを押して移動するには左側の０列の小ボールが既に移動していて空間が作られていなければならず且つ−２，−１列の小ボール数の和が０列の小ボールの数より少なくないとその空間に埋まりきることができなくなる。一般には−１と−２列のの小ボール数の和は０列の小ボール数よりも多いので−２列以上を接触角線８上より天頂５ａ側に充填すると転がり運動時にあたかも小ボール３が狭い出口に殺到したようにロックしてしまう。このようにして小ボール３の充填数は天頂５ａ側については−２列以上充填するとロックし易い。従って、小ボール３の数が接触角線８より天頂側に２列以上充填されていない非充填部４ａを有するような数とするのがよいことがわかった。なお、より正確には、接触角線８上より天頂５ａ側についてはそこにあるだけの小ボール３の数は全て循環しなければ全体の循環性が成立しないので、充填できる数に制限があって現品観察からはその数は接触角線上にいて外力支持している小ボール（０列）の数を越えてはならないようにすればよいことがわかった。
【０００８】
一方、接触角線８上よりストッパー９側についてみると０列にいた小ボール３のこの領域にやってきた分だけが０列→−１列→−２列と循環すれば循環性は成立する実際−１，０，＋１，＋２列と充填されるケースの場合＋２列の小ボールはほとんど循環せず停滞したままであることが観察された。このように、接触角線８よりストッパー９側はせいぜい＋１列のみが必要な充填数でありこれらのことから、小ボール３の最低充填数を３列とすればよいことがわかった。前述したように接触角線８より天頂５ａ側は小ボール３の数の制限はあるが、＋２列よりストッパー９側は関与率が低いので何列あってもよいことがわかる。なお、小ボール３の列組合せと回転トルクについて、調査した結果では、例えば（−１，０，＋１）または（０，＋１，＋２）の列組み合わせが最も低トルクとなり（−２，−１，０）または（−２，−１，０，＋１）のように−２列以上組み込んだものが最もトルク大となることがわかった。
【０００９】
かかる知得に基づき、本発明においては、１個の大ボールと、前記大ボールに沿って配置された多数の小ボールと、前記大ボールの外方に形成され前記小ボールが配置された空間を形成するようにされた下向きの凹面状の軌道面を有する軌道盤と、を有するフリー軸受であって、前記軌道面は、前記軌道面の天頂と前記大ボール中心とを通る垂直軸断面での前記大ボール中心と前記いずれかの小ボール中心を結ぶ直線上で前記空間が最小となる接触角線を有し、前記接触角線に対して天頂側及び下方に向かってそれぞれ前記空間と前記小ボールとの隙間が漸増するようにされており、前記接触角線は前記垂直軸との角度θがθ＝４５°±１５°とされ、前記多数の小ボールの数が前記接触角線より前記天頂側に２列以上充填されていない非充填部を有するような数とされ、かつ接触角線上近傍の１列を含む隣接する３列以上を充填可能な数とされ、前記小ボールの落下防止用ストッパーが前記軌道面の下端に設けられているフリー軸受を提供することにより前述した課題を解決した。
【００１０】
即ち、下向きの軌道面の接触角線近傍の小ボール列で荷重を受けるようにして、小ボールの数が接触角線より天頂側に２列以上充填されていない非充填部を有するような数とし、かつ接触角線上近傍の１列を含む隣接する３列以上を充填可能な数としたので、最も少ない小ボール数としながら、小ボールの循環性が良好となり、スムースな回転をし、ロックすることもない。また、回転トルクも小さい。接触角線近傍の１列の小ボールで荷重を受けるようにするので、できるだけ大荷重を受けられるように接触角線は垂直軸との角度θがθ＝４５°±１５°とするのが好ましい。θが３０°未満では接触角線より天頂側の小ボールの非充填部の確保が困難となり、θが６０°超では耐荷重が小さくなりすぎる。
【００１１】
凹面の形状は単純な円弧が好ましい。そこで、請求項２に記載の発明においては、前記垂直軸断面での軌道面の片側の円弧は一定曲率半径とされ、前記曲率半径が前記大ボールの半径と小ボールとの径との和より大きく、中心位置が前記大ボールの中心と離心しており、前記中心位置と前記大ボール中心とを結ぶ線が前記接触角線となるようにされたフリー軸受とした。これは前述した特許文献２と同様の形状であり、本発明を特許文献２のものに応用できる。
【００１２】
小ボール径が大ボール径の約１０から２０％の範囲で標準的な軌道盤曲率半径値であれば通常考えられる負荷容量の２０％前後の荷重条件では外力支持する小ボールの輪は複数列にならず接触角線上のひとつの輪の小ボールにとどまるようにできる。そこで、請求項３に記載の発明においては、前記小ボールと前記大ボールとの径比率が０．１以上０．２以下となるようにした。
【００１３】
また、小ボールの落下を防止するためにストッパーを設けているが、大ボールも同時に保持したい。そこで、請求項４に記載の発明においては、前記ストッパーは前記下端の小ボールの中心が前記大ボールの中心より下側でかつ２列以下となるように配置され、前記ストッパーには前記軌道面と連接した保持面が設けられており、前記保持面の前記大ボール中心からの距離が前記大ボールの半径と前記小ボールの径の和より大きく、前記保持面の前記垂直軸直角方向の半径が前記大ボールの半径と前記小ボールの径との和より小さくした。
【００１４】
即ち、軌道面は下方に行くに従い広がるが、保持面は軌道面より下方に行くに従いすぼまり方向に形成する。これにより、保持面の垂直軸直角方向の半径を大ボールの半径と小ボールの径との和より小さくしているので、大ボールは下端の小ボールに引っかかり落下が阻止される。また、保持面の大ボール中心からの距離が大ボールの半径と小ボールの径の和より大きくしているので小ボールは下端位置で循環又は移動可能にされる。一方、組み付けに当たっては、軌道面が上になるようにして、大ボールの中心位置まで小ボールを充填する。この位置で大ボールを位置決めし、さらに小ボールを充填する。前述したように天頂側の非充填部分に相当する数だけ小ボールとストッパーとの間に隙間があくのでさらに所定の数小ボールを充填できる。所定量充填したのち、フリー軸受全体の天地を逆にして、数回揺らしたりころがしたりすると、小ボールがストッパー側に移動し大ボールを保持するように配置される。これにより、下端の小ボールにより大ボールの落下が阻止される。大ボール中心より下側の小ボールの列数を２列以下としたのは、２列超では本発明の小ボールの減数効果がないからであり、また、個数が増すと組み付けが困難になるからである。より好ましくは１列で充分である。なお、保持面を設けない場合は、大ボール用のストッパーを別途設ければよいことは従来と同様である。
【００１５】
下端の小ボールと空間との隙間が大きいと大ボールが落下し易くなり、狭すぎると干渉してボールの回転が悪くなるおそれがある。そこで、請求項５に記載の発明においては、前記空間の下端の小ボールと、前記空間との隙間が５μｍ以上２０μｍ以下となるようにした。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明においては、小ボールの数を接触角線より天頂側に２列以上充填されていない非充填部を有し３列以上を充填可能な数とし、小ボールの循環性が良好となり、スムースな回転をし、ロックすることもないので、転がり抵抗が小さく、小ボールのスムースな循環が行え、さらには、小ボールを多量に必要としない構造が簡単で小型なフリー軸受を提供するものとなった。凹面の形状を単純な円弧としたので、製作も容易である（請求項２）。また、小ボールと大ボールとの径比率を０．１以上０．２以下としたので通常考えられる負荷でも高性能のフリー軸受とすることができる（請求項３）。
【００１７】
さらに、保持面の垂直軸直角方向の半径が大ボールの半径と小ボールの径との和より小さくし、大ボールを下端の小ボールで引っかかるようにして落下を阻止し、組み付けも簡単であるので、小ボール及び大ボールの落下防止を一つのストッパで行い、かつ簡単な構造のフリー軸受を提供するものとなった（請求項４）。さらに、下端の小ボールと空間との隙間を５μｍ以上２０μｍ以下とし、干渉と落下を防止するものとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図２はフリー軸受の軌道盤、小ボール、大ボール等の配置を示す模式図であり、（ａ）は本発明の小ボール列が３列で、接触角線より天頂側の列が０．５列、（ｂ）は１列、（ｃ）は１．５列、（ｄ）は１．５列で小ボール列が４列の場合の拡大図、（ｅ）は比較例の小ボール列が３列で、接触角線より天頂側の列が２列の場合の模式図である。前述したと同様な部分については同符号を付し説明の一部を省略する。本発明フリー軸受１は代表拡大した図２（ｄ）に示すように、１個の大ボール２と、大ボールに沿って多数の小ボール３が配置されている。大ボール２の半径Ｒａは２０ｍｍ、小ボール３の径Ｒｃは４ｍｍとされ、大ボールと小ボールとの径比率は０．２である。軌道盤６の下側には、大ボール２の外方に形成され小ボール３が配置された空間４を形成するように下向きの凹面状の軌道面５が形成されている。垂直軸７断面での軌道面５の片側の円弧は一定曲率半径とされ、曲率半径Ｒｂが大ボール２の半径Ｒａと小ボール３との径Ｒｃとの和より大きく、中心位置Ｑが大ボールの中心Ｐと離心しており、中心位置Ｑと大ボールの中心Ｐとを結ぶ線が接触角線８となるようにされている。この接触角線８で軌道面５と大ボール２とで形成する空間４が最小となり、接触角線に対して天頂５ａ側及び下方に向かってそれぞれ空間４と小ボール３との隙間が漸増するようにされている。下端での隙間ΔＬは約１０μｍである。接触角線８は垂直軸７との角度θがθ＝３０°とされている。なお、接触角線８より天頂（上方）５ａ側になるほど小ボール総数は減少する。
【００１９】
軌道面５の下端に小ボール落下防止用ストッパー９が設けられ、フリー軸受１の使用状態で最下端の小ボールはストッパー９に接している。ストッパー９は下端の小ボール３の中心３ａが大ボール２の中心Ｐより下側になるように約１列分配置され、ストッパー９には軌道面５と連接した保持面９ａが設けられている。保持面９ａは下方に向かってすぼまるようにされており、保持面９ａの大ボール２の中心Ｐからの距離が大ボールの半径Ｒａと小ボール３の径Ｒｃの和より大きく、垂直軸７直角方向の半径ＲＬが大ボールの半径と小ボールの径との和より小さくされている。これにより、前述したように、大ボール２を小ボール３で支持し、大ボール及び小ボールの落下を防ぐ。
【００２０】
次に、小ボール３の列数を変えた場合について説明する。図２（ａ）の場合は、図２（ｄ）で説明したと同様、ストッパー９の位置を大体、大ボール２の中心Ｐ位置よりやや下方とし、上方に小ボール３を並べるようにしたもので、小ボール列が３列で、接触角線８より天頂５ａ側の列が０．５列となっている。また、図２（ｂ）の場合は、ストッパー９の位置を大体、大ボール５の中心位置Ｐよりやや上方とし、小ボール列が３列で、接触角線８より天頂５ａ側の列が１列となっている。また、図２（ｃ）の場合は、ストッパー９の位置を大体、大ボール２の中心Ｐ位置より上方とし、小ボール列が３列で、接触角線８より天頂５ａ側の列が１．５列となっている。さらに、図２（ｄ）の場合は、前述したように、ストッパー９の位置を図２（ａ）と同様にして、さらに、小ボール列を４列とし、接触角線８より天頂５ａ側の列を１．５列としたものである。かかる本発明のフリー軸受１にあっては、ボールの循環がスムースに行われ、回転トルクも小さく、ロックすることもなかった。このように本発明フリー軸受の性能は良好であった。また、図２（ｄ）においては、最下端の小ボール列はほとんど動かなかった。なお、図２（ｂ）、（ｃ）の場合はストッパー９は小ボール３のみを支持し、大ボール２は支持していないので、別途大ボール用の抜け止めを設けるのがよい。
【００２１】
これに対して、比較例である図２（ｅ）の場合は、フリー軸受１２は、ストッパー９の位置を（ｃ）の場合よりさらに上方とし、小ボールの列が３列で、接触角線８より天頂５ａ側の列を２列とした。このものは、回転トルクも大きく、時に小ボール３が天頂５ａ部近傍に詰まってロックすることがあり、本発明のフリー軸受１に比べ性能が劣ることが確認できた。
【実施例】
【００２２】
フリー軸受は搬送用コンベア、キャスター、免震軸受などに多用されるが、さらに、自動車のマニアルトランスミッションのボールアッシィロック部に適用した例について説明する。図３はフリー軸受を用いたボールアッシィロックの断面図、図４はマニアルトランスミッションの断面図を示す。図３に示すように、フリー軸受を用いたボールアッシィロック２２は、その先端部がフリー軸受３０とされ、前述した大ボール２と小ボール３と軌道盤６とからなり、軌道盤６の上部にバネ受け２３が設けられている。ボールアッシィロック２２の本体２４には、摺動穴２４ａが設けられ、この摺動穴にバネ受け２３及びフリー軸受３０がバネ受け２３の外周２３ａ及び軌道盤６の外周６ａが摺接可能となるように挿入される。本体２４とバネ受け２３間にバネ２５が設けられ、軌道盤６、小ボール３を介して、大ボール２を押し出すように付勢している。本体先端に設けられた加締め部２４ｂにより各部品がばらばらにならないようにされている。本体２４の外周にはネジ２４ｃ及びスパナ掛け部２４ｄが設けられ使用されるネジ部に螺着固定される。一般のボールアッシィロックはフリー軸受でなく小ボールのない大ボールだけの場合が多い。
【００２３】
図４に示すように、マニアルトランスミッション２１による車両の変速にあたっては変速ギア１５の組合せを選択するためにシフト用レバー１６を移動させ移動完了後はその位置でシフト状態を保持する。この状態を保持するために、シフト用レバー１６に取りつけられたスプライン形状の係止部材１７のスプライン溝（係止溝）１７ａに図３に示すボールアッシィロック２２の大ボール２がバネ２５により押し込まれ、シフト用レバー１６の位置を保持する。異なったギヤシフトに切りかえるときはシフトレバー１６を動かし、係止部材１７のスプライン溝１７ａからボールアッシィロック２２の大ボール２をバネ２５に抗して押し上げながら回転するように前後または左右に押し引きする。このとき大ボール２はスプライン形状の山を乗り上げ、となりの谷に落ち込む運動をするが大ボールを保持するフリー軸受部の転がりトルクが大きいと山を乗り上げるときの抵抗が大きくなりレバーを通じて手に伝わる変速シフトの滑らかさが悪くなってフィーリング特性が悪化する。
【００２４】
そこで、前述した本発明フリー軸受である図２（ａ）の接触角線８より天頂５ａ側の小ボール列が０．５列で小ボール総数６０個のフリー軸受１と、比較例である図２（ｅ）の接触角線８より天頂５ａ側の小ボール列が２列で小ボール総数３９個のフリー軸受１２を図３に示すボールアッシィロック２２に取付た場合についてその性能を比較した。測定にあたって、それぞれのボールアッシィロック２２を図５に示す測定装置１４に取り付けた。図５に示す測定装置１４は、単列玉軸受１８の内輪１８ａに嵌着固定された軸１９の両端を測定装置本体２０に固定支持し、単列玉軸受の外輪１８ｃの外周１８ｂに大ボール２が接触するようにボールアッシィロック２２を固定して、所定の圧力で押しつけ外輪１８ｃの回転トルク（矢印）を測定した。その結果、図２（ｅ）のフリー軸受１２を用いたボールアッシィロック２２においては、時にロック現象が発生したが、非ロック時の摩擦係数で０．１２（非ロック時）であるのに対し、本発明の図２（ａ）で示すフリー軸受１を用いたボールアッシィロック２２においては摩擦係数で０．０６となり、回転も滑らかであった。このように、本発明のフリー軸受１によれば、ボールアッシィロック２２に適用した場合において、良好なフィーリングシフト切り変えを達成することができるものとなった。
【００２５】
なお、図５においては、ボールアッシイロック２２は横方向に取付けて測定した。本発明のフリー軸受は軌道面を下向きで使用するのが原則であるが、この例のように、スプリング２５により付勢することにより横向きでも充分使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】フリー軸受の小ボールの動きを示す説明図である。
【図２】フリー軸受の軌道盤、小ボール、大ボール等の配置を示す模式図であり、（ａ）は本発明の小ボール列が３列で、接触角線より天頂側の列が０．５列、（ｂ）は本発明の小ボール列が１列、（ｃ）は本発明の小ボール列が１．５列の例を示す模式図、（ｄ）は本発明の小ボール列が１．５列で小ボール列が４列の例をしめす拡大模式図、（ｅ）は比較例の小ボール列が３列で、接触角線より天頂側の列が２列の場合の模式図である。
【図３】フリー軸受を用いたボールアッシィロックの断面図である。
【図４】マニアルトランスミッションの断面図である。
【図５】ボールアッシイロックのトルク測定装置の模式図である。
【図６】特許文献１の従来のフリー軸受の断面図である。
【図７】特許文献２の従来のフリー軸受の断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    フリー軸受
２    大ボール
３    小ボール
３ａ  小ボール中心
４    空間
４ａ  非充填部
５    軌道面
５ａ  天頂
６    軌道盤
７    垂直軸
８    接触角線
９    ストッパー
９ａ  保持面
Ｐ    大ボール中心
Ｑ    軌道面の曲率中心
Ｒａ  大ボールの半径
Ｒｂ  軌道面の曲率半径
Ｒｃ  小ボールの径
ＲＬ  保持面の垂直軸直角方向の半径
ΔＬ  下端の小ボールと空間との隙間
θ    接触角線と垂直軸との角度
【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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