(57)【要約】本発明は、内側及び外側球状偏心環状空間を支持する外側（１）及び内側（２）リングを形成する隙間ゼロの外側（３）及び内側（４）ボールレースと、外側及び内側環状空間にそれぞれ配置された外側（６）及び内側（７）偏心ボールレースと、振れを補償するために外側及び内側偏心ボールレースを摺動させることによって傾けるための手段（８，９）とを含む軸受アセンブリに関する。本発明は、玉軸受、ころ軸受、又は、針状ころ軸受に応用可能である。
2004512478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隙間ゼロで組立てた後に、
外側軸受面（３ｂ）及び内側軸受面（３ａ）を有する外側ボールレース（３）と、
外側軸受面（４ｂ）及び内側軸受面（４ａ）を有する内側ボールレース（４）と、
前記外側（３）及び内側（４）ボールレースの内側軸受面（３ａ、４ａ）の間にそれぞれ配置された軸受部材（５，５’）と、
内面（１ａ）を有する外側マントルリング（１）及び内面（２ａ）を有する内側マントルリング（２）と、
を含むころ軸受であって、
前記外側軸受リング（３）の外面（３ｂ）及び前記外側マントルリング（１）の内面（１ａ）は球面であり、同じ回転軸上に位置するそのそれぞれの中心（Ｃ３ｂ）及び（Ｃ１ａ）は、前記表面（３ｂ）及び（１ａ）が、偏心した球状の外側環状空間を協働して描くように、互いに間隔を空けて配置され、
前記外側環状空間の形状に一致する偏心外側リング（６）が、その空間に配置され、
前記内側軸受リング（４）の外面（４ｂ）及び前記内側マントルリング（２）の内面（２ａ）は球面であり、同じ回転軸上に位置するその中心（Ｃ４ｂ）及び（Ｃ２ａ）は、前記表面（４ｂ）及び（２ａ）が、偏心した球状の内側環状空間を協働して描くように、互いに間隔を空けて配置され、
前記内側環状空間の形状に一致する偏心内側リング（７）が、その空間に配置され、
前記外側（６）及び内側（７）偏心リングをそれぞれ傾けて前記外側及び内側環状空間内に摺動させるための手段（８，９）が設けられ、
これらによってラジアル振れを修正することができる、
ことを特徴とするころ軸受。
【請求項２】
前記傾斜手段（８，９）は、前記偏心リング（６，７）の周囲上に配置されたいくつかの調節ねじで構成されることを特徴とする請求項１に記載のころ軸受。
【請求項３】
前記調節ねじは、数量が３つであり、前記偏心リング（６，７）の周囲上に１２０°の角度で配置されることを特徴とする請求項２に記載のころ軸受。
【請求項４】
前記調節ねじは、数量が４つであり、前記偏心リング（６，７）の周囲上に９０°の角度で配置されることを特徴とする請求項２に記載のころ軸受。
【請求項５】
前記ころ軸受は、玉軸受、ころ軸受、又は、針状ころ軸受のうちから選択され、好ましくは、玉軸受又はころ軸受であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のころ軸受。
【請求項６】
前記外側（３）及び内側（４）ボールレースを摺動的に移動させる手段（１２，１３）を含み、それによってラジアル振れとは無関係に全体的なそりを修正することができることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のころ軸受。
【請求項７】
前記摺動運動させる手段（１２，１３）は、前記ボールレース（３，４）の周囲上に１２０°の角度で配置された３つの圧縮ねじであることを特徴とする請求項６に記載のころ軸受。
【請求項８】
外側軸受面（３ｂ）及び内側軸受面（３ａ）を有する外側ボールレース（３）、
外側軸受面（４ｂ）及び内側軸受面（４ａ）を有する内側ボールレース（４）、
前記外側（３）及び内側（４）ボールレースの内側軸受面（３ａ、４ａ）の間にそれぞれ配置された軸受部材（５，５’）、及び
内面（１ａ）を有する外側マントルリング（１）及び内面（２ａ）を有する内側マントルリング（２）、
から構成され、
前記ボールレース（３、４）が、前記外側（１）及び内側（２）マントルリングの前記内面（１ａ、２ａ）の間に保持される、
隙間ゼロの軸受のラジアル振れを修正する方法であって、
前記隙間ゼロの軸受において、
前記外側軸受リング（３）の球状の外面（３ｂ）と前記外側マントルリング（１）の球状の内面（１ａ）との間に、前記外側軸受リング（３）の前記球状外面（３ｂ）上及び前記外側マントルリング（１）の前記球状内面（１ａ）上を摺動可能な偏心外側リング（６）と、
前記内側軸受リング（４）の球状の外面（４ｂ）と前記内側マントルリング（２）の球状の内面（２ａ）との間に、前記内側軸受リング（４）の前記外面（４ｂ）上及び前記内側マントルリング（２）の前記内面（２ａ）上を摺動可能な偏心内側リング（７）と、
を配置する段階を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、一般的に、軸受のラジアル振れを修正する性能を有するころ軸受、及び、ころ軸受のラジアル振れを修正する方法に関する。
【０００２】
（背景技術）
ころ軸受を製造する場合、内部の逃げを含む軸受部材の位置及び回転に関する不確定要素を減少させることは、この部材を隙間なく組み立てさえすれば可能である。従って、ころ軸受の軸線の中心距離に関する分散及びその平行度の欠陥を調節するための公知の手段は、軸受スタンド上のねじで作用する多点支持で構成されるが、この手段は感受性及び剛性を欠く。しかし、剛性を欠くことは、スタンドとフレームとの間の隙間を充填する樹脂を注入することによって補償することができる。しかし、たとえ全ての隙間が除去された場合でも、その軸受の全ての同心円リングのラジアル振れは残る。
【０００３】
現在までのところ、これを解決する方法は、リングを機械加工してラジアル振れを減少させることにある。そのような解決方法は、費用が掛かるのみならず、仮にそのラジアル振れが最大限度まで減少されたにしても、それらは累積効果を有し、ボールレースを組立てる場合に、常にそれらの偏心を引き起こすことになる。今日に至るまで、ころ軸受のラジアル振れの修正を可能にするいかなる公知の解決方法も知られていない。
【０００４】
（発明の開示）
本発明は、従って、ラジアル振れを修正する能力を示すころ軸受を提案する。
本発明はまた、ころ軸受のラジアル振れを修正する方法を提供する。上述の目的は、隙間ゼロの軸受において、
外側ボールレースの球状外面と外側軸受リングの外側支持体の球状内面との間に、外側軸受リングの球状外面上と外側リングの外側支持体の球状内面上とで摺動可能な球状偏心リングと、
内側軸受リングの内側支持体の球状外面と内側ボールレースの偏心外面との間に、内側支持体の球状外面上と内側軸受リングの球状外面上とで摺動可能な球状偏心リングと、
を配置する時に本発明により満足される。
【０００５】
より正確には、本発明は、隙間ゼロで組立てられた後に、
外側軸受面及び内側軸受面を有する外側ボールレースと、
外側軸受面及び内側軸受面を有する内側ボールレースと、
外側及び内側ボールレースの内側軸受面の間に配置された軸受部材と、
ボールレースが間に保持される内面をそれぞれが有する外側マントルリング及び内側マントルリングと、
を含む、ラジアル振れを修正するための手段を備えたころ軸受を提供し、該ころ軸受は、
外側軸受リングの外面及び外側マントルリングの内面は球面であり、同じ回転軸線上に位置するそれらの中心は、そのような表面が球状で偏心した環状空間を軸受の外側に協働して描くように互いに間隔が空けられ、
偏心外側リングが、外側環状空間の形状に一致して、その空間に配置され、
内側軸受リングの外面及び内側マントルリングの内面は球面であり、同じ回転軸線上に位置するそれらの中心は、そのような表面が球状で偏心した環状空間を軸受の内側に協働して描くように互いに間隔が空けられ、
偏心内側リングが、内側環状空間の形状に一致して、その空間に配置される、
ことを特徴とし、また、偏心リングを環状空間内で内側及び外側に摺動的に傾けるための手段が提供され、それによってラジアル振れを修正することができることを特徴とする。
【０００６】
本発明による軸受は、玉軸受、ころ軸受、又は、針状ころ軸受のようなあらゆる種類のころ軸受とすることができるが、好ましくは、玉軸受又はころ軸受である。
本発明の好ましい実施形態においては、偏心リングを傾けるための手段は、偏心リングの周囲上に１２０°で配置された３つの調節ねじから構成される。また、９０°の間隔で配置された４つの調節ねじを使用してもよい。
本発明の別の実施形態においては、上述のように形成されたころ軸受は、ラジアル振れとは無関係にそりの全体的な調節を可能にするように変更されている。そうするために、内側及び外側ボールレースを摺動的に移動させるための手段が提供される。そのような手段は、有利な態様においては、ねじを含み、例えばボールレースの周囲上に１２０°の間隔を空けて置かれた３つの圧縮ねじを含む。
【０００７】
（発明を実施するための最良の形態）
以下の明細書においては、添付の図面を参照する。
同じ部材が同じ参照番号で示されている図において、特に図１を参照すると、本発明によるボールローラ軸受が示されている。この軸受は、従来的に、軸受の玉５を閉じ込めている外側ボールレース３と内側ボールレース４とを協働して保持する外側マントルリング１及び内側マントルリング２を含む。このアセンブリは、少なくとも１つのナット１０で保持される。
【０００８】
上述の構造は古典的なものであり、公知のように、外側マントルリング１は、一般的にフレームに取り付けられて固定されたままであり、一方、内側マントルリング２は、回転シャフト（図示しない）上に焼き嵌めされ、回転シャフトと共に回転する。
図１から分かるように、外側軸受リング３の外面３ｂ及び内側軸受リング４の外面４ｂは球状である。同様に、外側マントルリング１の内面１ａ及び内側マントルリング２の内面２ａは球状である。
【０００９】
図２は、外側マントルリング１の内側球面１ａの中心Ｃ１ａ及び外側軸受リング３の外側球面３ｂの中心Ｃ３ｂは、軸受の軸線上に位置するが、互いに間隔を空けて配置され、それによって球面１ａ及び３ｂ間に外側偏心環状空間を作り出すことを示している。
図２はまた、偏心リング６が外側環状空間に配置されている、すなわち、外側球状マントルリング１の内側球面１ａと外側軸受リング３の外側球面３ｂとの間に配置されていることを示す。偏心リング６は、上述の外側環状空間の形状に一致する。
【００１０】
図３は、内側軸受リング４の外側球面４ｂの中心Ｃ４ｂ及び内側マントルリング２の内側球面２ａの中心Ｃ２ａは、軸受の軸線上に位置するが、互いに間隔を空けて配置され、それによって球面間に内側偏心環状空間を作り出すことを示している。
図３はまた、偏心リング７が内側環状空間に配置されている、すなわち、内側軸受リング４の外側球面４ｂと内側マントルリング２の内側球面２ａとの間に配置されていることを示す。
【００１１】
図１によれば、調節ねじ８及び９は、存在し得るあらゆるラジアル振れを修正するために、ねじを回転させることにより、マントルリング１及び２、及び、ボールレース３及び４の対応する球面上の偏心リング６及び７を傾けるために、偏心リング６及び７の一方の周囲上にそれぞれ位置するように与えられる。
図４で更に良く分かるように、球面２ａ及び４ｂの中心Ｃ２ａ及びＣ４ｂは、軸受の軸線上にあるが、距離ａだけオフセットされており、また、球面１ａ及び３ｂの中心Ｃ１ａ及びＣ３ｂも同様である。このオフセット量は、同じか又は異なるとすることができる。
【００１２】
偏心リング６及び７は、それぞれ外側及び内側環状空間に適合するので、それらの内面６ａ及び７ａと外面６ｂ及び７ｂとは、マントルリングの球面及び対応するボールレース、すなわち、それぞれ３ｂ及び４ｂと１ａ及び２ａとに対して相補的である。その結果、それらの中心もまた軸受の軸線上にあるが、同じく距離ａだけ間隔を空けて配置される。
偏心リング６及び７は、それぞれの端部でボールジョイント接続される連接棒に類似している。特異な点は、この連接棒がボールジョイントの半径Ｒに対してａ（中心のオフセット）が非常に短いことである（Ｒ／ａ＞２０）。ボールジョイントの中心は、従って、他方のボールジョイントの中心の周囲に半径ａを有する球状のキャップを描く。ボールレースのそのマントルリングに対する変位は、球状経路に関する２つの平行移動と３つの回転とを含む。この規則正しい連結は、締結ねじが締め付けられた時に生みだされる楔効果の結果（この楔は、円錐焼き嵌めのそれに類似する）、完全な連結になる。この三次元偏心リング６及び７は、ゼロを含む偏心を発生することができ、その最大振幅は、不確定要素を吸収するのに充分である。見かけの軸線方向変位は、無視できるほど小さい。
【００１３】
図４に例示的に示されているが、距離ａは、１．２５ミリメートルに等しく設定される。ここで、Ｂ１及びＢ２を偏心リング７上のねじ９の作用点として考える。一方のＣ２ａ及びＢ１間の距離と他方のＣ２ａ及びＢ２間の距離とは、両方とも２５ミリメートルに等しい。ねじ９は、０．５ミリメートルのピッチを有する。Ｂ２が２巻回だけ緩められ、一方Ｂ１が２巻回だけ締め付けられた場合、偏心リング７は角度αだけ傾き、その正接は、２．２９°の角度に対応する１／２５＝０．０４に近い値を有する。Ｃ４ｂのラジアル変位ｘは、以下の関係に従う。
ｘ＝ａ×ｔａｎα＝１．２５×０．０４＝０．０５ミリメートル＝５０ミクロン
見かけの軸方向成分ｙは、以下の関係を満足する。
ｙ＝ａ（１−ｃｏｓα）＝１．２５×（１−ｃｏｓ（２．２９°））＝０．００１ミリメートル＝１ミクロン
傾斜角αは、摩擦角よりもはるかに小さく、締め付け作業の間に楔効果をもたらす。
【００１４】
フレームに対する寸法上の分散及び平行度の条件には、回転の不確定性に対するよりも位置の不確定性に対してより大きな調節領域が関連する。しかし、一般的に、外側マントルリング１及び外側ボールレース３は、フレーム内にあって固定されており、内側マントルリング２及び内側軸受リング４は、シャフトに取り付けられてシャフトと共に回転する。その結果、外側マントルリング１及び外側軸受リング３に対しては、ボールジョイントはより大きく、感受性を増大させるために、中心Ｃ３ｂ及びＣ１ａ間の距離（又は、Ｃ４ｂ及びＣ２ａ間の距離）を減少させることができ、又は、Ｃ３ｂ・Ｂ１及びＣ３ｂ・Ｂ２の距離（又は、Ｃ４ｂ・Ｂ１及びＣ４ｂ・Ｂ２）を増大させてもよい。
【００１５】
本発明は、これまでに許容されたラジアル振れよりも大きなラジアル振れを有するボールレース及びマントルリングの使用を可能にする。そのような場合には、ボールジョイントの中心によって描かれる球状キャップは広げられる。例えば、ａ＝２．５ミリメートルで傾斜角が依然として２．２９°の場合は、最大ラジアル平行移動ｘ＝１００ミクロン（補償できる最大の振れ＝２００ミクロン）、及び、見かけの軸方向成分ｙ＝２ミクロンを得る。
【００１６】
図５は、本発明を組み入れたころ軸受を示す。玉５の代わりにころ５’を使用する点、及び、ころ５’に対してボールレース３及び４を適応する点以外は、ラジアル振れは上述のように調節される。
図６は、図１の軸受に類似の軸受を示し、そりを調節する可能性が内蔵されている。そりに関しては、ボールレースの方位は、ナット１０及び１１の面によって与えられる。圧縮ねじ１２及び１３、例えば１２０°の間隔を空けてナット１０の各々にそれぞれ挿入された３つの圧縮ねじが与えられ、外側軸受リング３の周囲上（ねじ１２）及び内側軸受リング４の周囲上（ねじ１３）にそれぞれ置かれる。すなわち、ねじ１２及び１３を回転させることにより、ラジアル振れとは独立してボールレースの最終的なそりを調節することができる。
好ましくは、ねじ及びボールレースの間にワッシャ（図示しない）が差し挟まれる。これらのワッシャは、好ましくは平坦面と球状面とを有するワッシャであり、平坦な表面がボールレース上に置かれることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明によるボールローラ軸受の概略断面図である。
【図２】
図１の軸受における外側軸受リングアセンブリの球面のオフセット中心を示す拡大概略図である。
【図３】
図１の軸受における内側軸受リングアセンブリの球面のオフセット中心を示す拡大概略図である。
【図４】
内側環状空間に位置する球状偏心リングアセンブリの概略断面図である。
【図５】
本発明によるころ軸受の概略断面図である。
【図６】
そりを調節するための手段を含む図１の軸受の概略断面図である。
【図４】
2004512478.tif 000003
【国際公開パンフレット】
2004512478.tif 000004
2004512478.tif 000005
2004512478.tif 000006
2004512478.tif 000007
2004512478.tif 000008
2004512478.tif 000009
2004512478.tif 000010
2004512478.tif 000011
2004512478.tif 000012
2004512478.tif 000013
2004512478.tif 000014
2004512478.tif 000015
2004512478.tif 000016
2004512478.tif 000017
2004512478.tif 000018
2004512478.tif 000019
2004512478.tif 000020
【国際調査報告】
2004512478.tif 000021
2004512478.tif 000022
2004512478.tif 000023
2004512478.tif 000024