(57)【要約】【課題】回転軸の回転抵抗を増大させることなく、製造効率の向上を図ることのできる新体操用スティックの先端回転金具を提供することを課題としている。【解決手段】基端側にスティック本体Ｓ１の先端部と結合する結合孔２１が形成され、先端側に軸受孔２２が形成された軸受本体２と、基端側が軸受孔２２に回転自在に挿入される内部回転部３１となっており、先端側が軸受孔２２から突出する外部回転部３２となっている回転軸３と、軸受孔２２と内部回転部３１との間に挿入される転動体４と、転動体４が脱落するのを防止するリテーナ５とを備え、内部回転部３１には軸受外周面３１ａが形成されていると共に、基端側への転動体４の移動を制限する第１のスラスト面３１ｂが形成され、リテーナ５の基端側には転動体４の先端側への移動を制限する第２のスラスト面５ａが形成された構成になっている。【選択図】図１
2016220782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スティック本体の先端部に、リボンを回転自在に接続するために取り付けられる新体操用スティックの先端回転金具であって、
軸方向の基端側に前記スティック本体の先端部との結合を図る結合孔が形成され、当該軸方向の先端側に軸受孔が形成された軸受本体と、
軸方向の基端側の部分が前記軸受孔に回転自在に挿入される内部回転部となっており、当該軸方向の先端側の部分が前記軸受孔から突出し前記リボンとの接続を図る外部回転部となっている回転軸と、
前記軸受本体の軸受孔と、前記回転軸の内部回転部との間に転動自在に挿入される複数の転動体と、
前記軸受孔における先端側の部分に嵌合された状態に保持され、前記軸受孔と前記回転軸との間から先端側に前記転動体が脱落するのを防止する筒状のリテーナとを備えてなり、
前記回転軸の内部回転部には、前記転動体の少なくとも周方向への転動を可能にする軸受外周面が形成されていると共に、この軸受外周面の基端側に当該基端側への前記転動体の移動を制限する第１のスラスト面が形成されており、
前記リテーナにおける軸方向の基端側には、前記転動体の先端側への移動を制限する第２のスラスト面が形成されていることを特徴とする新体操用スティックの先端回転金具。
【請求項２】
前記軸受本体は、所定の金属によって一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の新体操用スティックの先端回転金具。
【請求項３】
前記リテーナは、前記軸受本体の先端部を前記軸受孔の内方に塑性変形することにより、当該軸受孔に保持されるようになっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の新体操用スティックの先端回転金具。
【請求項４】
前記リテーナは、前記軸受孔に圧入されることにより、当該軸受孔に保持されるようになっていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の新体操用スティックの先端回転金具。
【請求項５】
前記軸受孔には、先端側の部分に前記リテーナを挿入するための拡径孔部が形成されており、
前記拡径孔部の基端側に形成された段面が前記リテーナの基端側への位置決めを行うストッパになっていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の新体操用スティックの先端回転金具。
【請求項６】
前記回転軸の前記内部回転部における前記第１のスラスト面の基端側に形成された基端側滑軸外周面と、前記軸受孔における前記リテーナの基端側の内周面であって前記基端側滑軸外周面に対応する部位の基端側滑軸受内周面とは、所定の隙間をもって嵌合するようになっており、
前記基端側滑軸受内周面は、前記回転軸における前記外部回転部に所定の曲げ方向成分の荷重が作用した際に前記基端側滑軸外周面を回転自在に支持するようになっていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の新体操用スティックの先端回転金具。
【請求項７】
前記回転軸の前記内部回転部における前記軸受外周面の先端側に形成された先端側滑軸外周面と、前記リテーナの内周面における前記先端側滑軸外周面に対応する部位の先端側滑軸受内周面とは、所定の隙間をもって嵌合するようになっており、
前記先端側滑軸受内周面は、前記回転軸における前記外部回転部に所定の曲げ方向成分の荷重が作用した際に前記先端側滑軸外周面を回転自在に支持するようになっていることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の新体操用スティックの先端回転金具。
【請求項８】
前記第２のスラスト面は、前記転動体から先端側に向かう方向の成分の力を受けた際に、当該転動体に対し前記軸受外周面に向かう方向の成分の反力を作用させるような面によって形成されていることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の新体操用スティックの先端回転金具。
【請求項９】
前記回転軸、前記転動体、前記リテーナは、ステンレス鋼によって形成されていることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の新体操用スティックの先端回転金具。
【請求項１０】
前記軸受本体は、ステンレス鋼によって形成されていることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の新体操用スティックの先端回転金具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新体操の競技種目の一つであるリボンにおいて使用する新体操用スティックの先端回転金具に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の先端回転金具としては、例えば図７に示すように、新体操用スティックＳのスティック本体Ｓ１の先端部に結合されることになる基礎金具部Ａと、この基礎金具部Ａの軸方向の先端部に同軸状に連結される軸受部Ｂと、この軸受部Ｂに基端部が回転自在に挿入される回転軸Ｃと、軸受部Ｂ内において回転軸Ｃを回転自在に支持する複数の転動体Ｄとを備えたものが知られている。
【０００３】
基礎金具部Ａは、軸方向における基端側の軸心部にスティック本体Ｓ１の先端部との結合を図る結合孔Ａ１が形成され、先端側の外周部に段面Ａ２を介して縮径された連結軸部Ａ３が形成され、この連結軸部Ａ３における段面Ａ２に沿う部分に環状凹部Ａ４が形成されている。この基礎金具部Ａは、所定の金属によって一体に形成されている。
【０００４】
軸受部Ｂは、基礎金具部Ａとの結合前においては図７（ｂ）に示すように、全体として円筒状に形成されており、軸方向の基端側の内周面が拡径内周面Ｂ１となっており、先端側の内周面が縮径内周面Ｂ２となっている。また、拡径内周面Ｂ１と縮径内周面Ｂ２との間の段面Ｂ３が軸方向に直交する平面によって形成されている。更に、軸受部Ｂの基端側の外周部には、半径方向外側に膨出する環状凸部Ｂ４が形成されている。このように形成された軸受部Ｂは、その拡径内周面Ｂ１を基礎金具部Ａの連結軸部Ａ３に嵌合した上で、例えば縮径ローラを用いて環状凸部Ｂ４に対応する部分を環状凹部Ａ４内に押し込むように塑性変形させることにより、当該基礎金具部Ａと一体的に連結されるようになっている。この場合、環状凸部Ｂ４を大きな変形量で強力にかしめることにより、基礎金具部Ａと軸受部Ｂとが強固に連結された状態になる。この軸受部Ｂについては、塑性変形が可能な所定の金属によって一体に形成されている。
【０００５】
回転軸Ｃは、軸方向の基端側の部分が拡径内周面Ｂ１と嵌合する拡径軸部Ｃ１となっており、先端側の部分が縮径内周面Ｂ２と嵌合する縮径軸部Ｃ２となっている。そして、拡径軸部Ｃ１と縮径軸部Ｃ２との間には、転動体Ｄの周方向への転動を可能にする軸受外周面Ｃ３が形成されている。軸受外周面Ｃ３は、拡径軸部Ｃ１及び縮径軸部Ｃ２より小径に形成されている。また、軸受外周面Ｃ３と拡径軸部Ｃ１との境界部は、軸方向に直交する方向の平面状の段面Ｃ４によって形成されている。このように形成された回転軸Ｃは、縮径軸部Ｃ２の一部を含む基端側の部分が軸受部Ｂ内に挿入される内部回転部となっており、先端側の部分が軸受部Ｂから突出し図示しないリボンとの接続を図る外部回転部となっている。外部回転部には、リボンとの接続を図る貫通孔Ｃ５が形成されている。そして、この回転軸Ｃについては、所定の金属によって一体に形成されている。
【０００６】
転動体Ｄは、例えば１ｍｍ程度の径（直径）の鋼球が用いられるようになっている。この転動体Ｄは、軸受外周面Ｃ３の部位に挿入された状態において、段面Ｂ３及び段面Ｃ４をスラスト面とすることによって、回転軸Ｃの軸方向への移動が制限されるようになっている。
【０００７】
上記のように構成された新体操用スティックＳの先端回転金具を組み立てるには、回転軸Ｃの先端部を軸受部Ｂの拡径内周面Ｂ１内にその基端側から挿入すると共に、その回転軸Ｃにおける軸受外周面Ｃ３の一部が拡径内周面Ｂ１から基端側に露出した状態を維持した上で、当該軸受外周面Ｃ３の部位に複数の転動体Ｄを横から挿入し、各転動体Ｄが外部に脱落するのを防止しながら、回転軸Ｃを拡径内周面Ｂ１内に押し込む。これにより、拡径軸部Ｃ１及び縮径軸部Ｃ２がそれぞれ拡径内周面Ｂ１及び縮径内周面Ｂ２に嵌合した状態になる。その上で拡径内周面Ｂ１内にその基端側から基礎金具部Ａの連結軸部Ａ３を完全に挿入し、更に軸受部Ｂの環状凸部Ｂ４を外周側から図示しない縮径ローラで圧力を加える。これにより、環状凸部Ｂ４に対応する部分を環状凹部Ａ４内に押し込むように塑性変形させ、基礎金具部Ａと軸受部Ｂとを一体的に連結する。
【０００８】
また、リボンを回転している状態においては、当該リボンから回転軸Ｃに引張方向の成分のスラスト荷重Ｆ１が作用することで、各転動体Ｄは図７（ｃ）に示すように、段面Ｂ３、Ｃ４に当たった状態で転動することになる。即ち、回転軸Ｃを軸受部Ｂから引き出す方向に作用するスラスト荷重Ｆ１を段面Ｂ３、Ｃ４及び複数の各転動体Ｄによって保持することができる。
【０００９】
しかしながら、上記のように構成された従来の新体操用スティックＳの先端回転金具においては、転動体Ｄを軸受外周面Ｃ３の部位に挿入する際に、回転軸Ｃの軸受外周面Ｃ３を拡径内周面Ｂ１から基端側に所定量はみ出した位置に保持した上で、その軸受外周面Ｃ３の部位に複数の転動体Ｄを横から挿入するという極めて難しい作業を行うことが必要である。このため、組立に熟練を要すると共に時間がかかり、製造効率が悪いという問題があった。
【００１０】
また。基礎金具部Ａと軸受部Ｂとを連結するために、軸受部Ｂにおける環状凸部Ｂ４の部分を環状凹部Ａ４内に押し込むように塑性変形させる必要があるが、その塑性変形を急激に行うと、軸受部Ｂの拡径内周面Ｂ１の真円度が低下し、回転軸Ｃの回転抵抗が増加するおそれがある。このため、環状凸部Ｂ４の部分を徐々に塑性変形する必要があるため、この点からも製造効率が悪いという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、回転軸の回転抵抗を増大させることなく、製造効率の向上を図ることのできる新体操用スティックの先端回転金具を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、スティック本体の先端部に、リボンを回転自在に接続するために取り付けられる新体操用スティックの先端回転金具であって、軸方向の基端側に前記スティック本体の先端部との結合を図る結合孔が形成され、当該軸方向の先端側に軸受孔が形成された軸受本体と、軸方向の基端側の部分が前記軸受孔に回転自在に挿入される内部回転部となっており、当該軸方向の先端側の部分が前記軸受孔から突出し前記リボンとの接続を図る外部回転部となっている回転軸と、前記軸受本体の軸受孔と、前記回転軸の内部回転部との間に転動自在に挿入される複数の転動体と、前記軸受孔における先端側の部分に嵌合された状態に保持され、前記軸受孔と前記回転軸との間から先端側に前記転動体が脱落するのを防止する筒状のリテーナとを備えてなり、前記回転軸の内部回転部には、前記転動体の少なくとも周方向への転動を可能にする軸受外周面が形成されていると共に、この軸受外周面の基端側に当該基端側への前記転動体の移動を制限する第１のスラスト面が形成されており、前記リテーナにおける軸方向の基端側には、前記転動体の先端側への移動を制限する第２のスラスト面が形成されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記軸受本体は、所定の金属によって一体に形成されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記リテーナは、前記軸受本体の先端部を前記軸受孔の内方に塑性変形することにより、当該軸受孔に保持されるようになっていることを特徴としている。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記リテーナは、前記軸受孔に圧入されることにより、当該軸受孔に保持されるようになっていることを特徴としている。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の発明において、前記軸受孔には、先端側の部分に前記リテーナを挿入するための拡径孔部が形成されており、前記拡径孔部の基端側に形成された段面が前記リテーナの基端側への位置決めを行うストッパになっていることを特徴としている。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れかに記載の発明において、前記回転軸の前記内部回転部における前記第１のスラスト面の基端側に形成された基端側滑軸外周面と、前記軸受孔における前記リテーナの基端側の内周面であって前記基端側滑軸外周面に対応する部位の基端側滑軸受内周面とは、所定の隙間をもって嵌合するようになっており、前記基端側滑軸受内周面は、前記回転軸における前記外部回転部に所定の曲げ方向成分の荷重が作用した際に前記基端側滑軸外周面を回転自在に支持するようになっていることを特徴としている。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れかに記載の発明において、前記回転軸の前記内部回転部における前記軸受外周面の先端側に形成された先端側滑軸外周面と、前記リテーナの内周面における前記先端側滑軸外周面に対応する部位の先端側滑軸受内周面とは、所定の隙間をもって嵌合するようになっており、前記先端側滑軸受内周面は、前記回転軸における前記外部回転部に所定の曲げ方向成分の荷重が作用した際に前記先端側滑軸外周面を回転自在に支持するようになっていることを特徴としている。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７の何れかに記載の発明において、前記第２のスラスト面は、前記転動体から先端側に向かう方向の成分の力を受けた際に、当該転動体に対し前記軸受外周面に向かう方向の成分の反力を作用させるような面によって形成されていることを特徴としている。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８の何れかに記載の発明において、前記回転軸、前記転動体、前記リテーナは、ステンレス鋼によって形成されていることを特徴としている。
【００２１】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９の何れかに記載の発明において、前記軸受本体は、ステンレス鋼によって形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１に記載の発明によれば、軸受本体の軸受孔内にその先端側から回転軸の内部回転部を挿入した上で、その軸受孔と内部回転部の間に先端側から複数の転動体を挿入する。そして、軸受孔と内部回転部の間に先端側からリテーナを挿入し、当該リテーナを軸受孔に嵌合した状態に保持する。これにより、新体操用スティックの先端回転金具の組立が完了する。
【００２３】
このため、従来例で示したような基礎金具部と軸受部とを塑性変形によって連結するような作業が必要ないので、軸受本体における軸受孔の真円度が低下するおそれがなく、またその真円度の低下に基づいて回転軸の回転抵抗が増大するおそれもない。そして、軸受孔の真円度の低下を防止するために、徐々に塑性変形するような作業も必要ないので、このような作業により製造能率が低下するおそれがない。また、転動体は軸受孔と内部回転部の間に例えば上から単に挿入するだけでよいので、この転動体を挿入する作業によって製造能率が低下することもない。従って、回転軸の回転抵抗を増大させることなく、製造効率の向上を図ることができる。
【００２４】
請求項２に記載の発明によれば、軸受本体が所定の金属によって一体に形成されているので、当該軸受本体を例えば従来例で示したような基礎金具部及び軸受部で構成する場合に比べて製造コストや部品点数の低減を図ることができる。また、２物品で構成する場合のように連結部に強度の低下部分が生じることがないので、全体として強度が高くかつ軽量な軸受本体を得ることができる。
【００２５】
請求項３に記載の発明によれば、軸受本体の先端部を軸受孔の内方に塑性変形させることにより、リテーナが軸受孔に保持されるようになっているので、その塑性変形量が小さなものであっても、当該リテーナを軸受孔に確実に固定することができる。また、軸受本体の先端部に加える塑性変形量は僅かなもので済むので、リテーナを軸受孔に簡単に固定することができると共に、リテーナの真円度が低下するおそれもない。
【００２６】
請求項４に記載の発明によれば、リテーナが圧入により軸受孔に保持されるようになっているので、リテーナと軸受孔との同軸度を高度に保ちながら、当該リテーナを軸受孔に確実に固定することができる。
【００２７】
請求項５に記載の発明によれば、リテーナを挿入する拡径孔部が軸受孔に形成され、当該拡径孔部の基端側に形成された段面がリテーナの位置決めストッパになっているので、当該リテーナを軸受孔の所定の位置に簡単に組み込むことができる。従って、製造コストの低減を図ることができる。また、リテーナに形成された第２のスラスト面の位置精度を向上させることができるので、転動体の軸方向の移動量を低減することができ、回転軸の軸方向のガタつきを最小限に抑えることができる。
【００２８】
請求項６に記載の発明によれば、回転軸における基端側滑軸外周面と、この基端側滑軸外周面に対応する基端側滑軸受内周面とが所定の隙間をもって嵌合し、当該基端側滑軸受内周面は回転軸の外部回転部に所定の曲げ方向成分の荷重が作用した際に基端側滑軸外周面を回転自在に支持するようになっているので、回転軸への曲げ方向成分の荷重が比較的小さい場合には主として転動体、回転軸の軸受外周面、軸受孔の内周面、第１のスラスト面及び第２のスラスト面によって、極めて小さな抵抗で回転軸を回転自在に支持することができ、回転軸への曲げ方向成分の荷重が大きな場合は転動体等に加えて、基端側滑軸外周面及び基端側滑軸受内周面によっても回転軸を安定的に保持することになる。
【００２９】
このため、リボンを例えば小径のスパイラルを描くように回転する際のように、回転軸を高速で回転することが必要になるが、回転軸に作用する曲げ方向成分の荷重（即ち、遠心力）が小さい場合には、主として転動体等の部分からなる球軸受部によって回転軸を極めて小さな抵抗で回転自在に支持することができるので、高速でスムーズに回転する極めてきれいなスパイラルを得ることができる。一方、リボンを例えば大径のスパイラルを描くように回転する際のように、高速回転は要求されないが、回転軸に大きな曲げ方向成分の荷重（即ち、遠心力）が作用する場合には、基端側滑軸外周面と基端側滑軸受内周面とからなる滑り軸受部によっても回転軸を支持することが可能になるので、転動体等にかかる荷重を軽減することができ、当該転動体等の耐久性の向上を図ることができる。従って、回転軸の高速性を確保しながら、耐久性の向上を図ることができる。
【００３０】
請求項７に記載の発明によれば、回転軸における軸受外周面の先端側に形成された先端側滑軸外周面と、リテーナの先端側滑軸受内周面とが所定の隙間をもって嵌合し、当該リテーナの先端側滑軸受内周面は回転軸の外部回転部に所定の曲げ方向成分の荷重が作用した際に先端側滑軸外周面を回転自在に支持するようになっているので、回転軸を高速で回転する必要はあるが当該回転軸に作用する曲げ方向成分の荷重が比較的小さい場合には、主として転動体、回転軸の軸受外周面、軸受孔の内周面、第１のスラスト面及び第２のスラスト面によって極めて小さな抵抗で回転軸を回転自在に支持することができる。一方、回転軸を高速で回転する必要はないが、回転軸に大きな曲げ方向成分の荷重が作用する場合には、先端側滑軸受内周面及び先端側滑軸外周面によっても荷重を受けることができ、転動体等にかかる荷重を軽減することができる。従って、回転軸の高速性を確保しながら、耐久性の向上を図ることができる。また、基端側滑軸外周面及び基端側滑軸受内周面によっても荷重を受けるように構成した場合には、更に耐久性の向上を図ることができる。
【００３１】
請求項８に記載の発明によれば、第２のスラスト面が転動体から先端側に向かう方向の成分の力を受けた際に、当該第２のスラスト面は転動体に対し軸受外周面に向かう方向の成分の反力を作用させるような面によって形成されているので、転動体が第２のスラスト面に当たる方向の力を受けているときは当該転動体には軸受外周面に接触する方向の力が作用することになる。従って、転動体が軸受外周面に接する割合を高くすることができると共に、当該転動体が軸受孔の内周面に接触する割合を低く抑えることができるので、軸受孔の内周面を構成する軸受本体を例えば機械加工性はよいが耐摩耗性等の劣る材料で形成した場合でも、当該軸受本体の寿命の向上を図ることができる。即ち、軸受本体の加工費用や材料費用の低減を図った上で、耐久性の向上を図ることができるという利点がある。
【００３２】
また、軸受孔におけるリテーナの軸方向の位置により、転動体を第２のスラスト面及び第１のスラスト面にほぼ接触した状態にすることができるが、このように構成した場合には転動体が軸受孔の内周面に接触することがほぼなくなるので、軸受本体の耐久性を更に向上させることができる。
【００３３】
請求項９に記載の発明によれば、回転軸、転動体及びリテーナがステンレス鋼で形成されているので、転動体、回転軸の軸受外周面、第１のスラスト面、基端側滑軸外周面及び先端側滑軸外周面、並びにリテーナの先端側滑軸受内周面及び第２のスラスト面の耐久性の向上を図ることができる。また、回転軸、転動体及びリテーナが互いに接触する部分に生じるフレッチング腐食による摩耗についても防止することができる。
【００３４】
請求項１０に記載の発明によれば、軸受本体をステンレス鋼で形成しているので、特に軸受孔の部分の耐久性の向上を図ることができると共に、軸受本体と、回転軸、転動体及びリテーナとの接触部分のフレッチング腐食による摩耗も防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態１として示した新体操用スティックの先端回転金具の図であって、（ａ）は先端側を上方に向けた状態を示す断面図であり、（ｂ）は先端側を上方に向け、かつ回転軸に先端側へ向かう方向のスラスト荷重が作用した状態を示す断面図である。
【図２】同新体操用スティックの先端回転金具の図であって、（ａ）は先端側を上方に向けた状態を示す正面図であり、（ｂ）はスティック本体の先端部に取り付けられ、かつ回転軸にリボンがストリングを介して連結された状態を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態２として示した新体操用スティックの先端回転金具の図であって、（ａ）は第２のスラスト面がテーパ状の曲面によって形成されていることを示す要部断面図であり、（ｂ）は（ａ）で示した回転軸に先端側へ向かう方向のスラスト荷重が作用した状態を示す要部断面図である。
【図４】本発明の実施形態３として示した新体操用スティックの先端回転金具の図であって、（ａ）は第２のスラスト面がテーパ状の曲面によって形成され、かつ第１のスラスト面も第２のスラスト面と同様のテーパ状の曲面によって形成されていることを示す要部断面図であり、（ｂ）は（ａ）で示した回転軸に先端側へ向かう方向のスラスト荷重が作用した状態を示す要部断面図である。
【図５】本発明の実施形態４として示した新体操用スティックの先端回転金具の図であって、（ａ）は第２のスラスト面が転動体に対して軸受外周面に向かう方向の成分の反力を作用させるべく円弧状の曲面によって形成されていることを示すと共に、第１のスラスト面も第２のスラスト面と同一の曲率を有する円弧状の曲面であって当該第２のスラスト面に対向する曲面によって形成されていることを示す要部断面図であり、（ｂ）は（ａ）で示した回転軸に先端側へ向かう方向のスラスト荷重が作用した状態を示す要部断面図である。
【図６】上記実施形態１〜４に記載のリテーナの他の例を示す新体操用スティックの先端回転金具の図であって、（ａ）は実施形態１で示したリテーナに対応する他のリテーナを軸受孔に圧入した状態を示す要部断面図であり、（ｂ）は実施形態２、３で示したリテーナに対応する他のリテーナを軸受孔に圧入した状態を示す要部断面図であり、（ｃ）は実施形態４で示したリテーナに対応する他のリテーナを軸受孔に圧入した状態を示す要部断面図である。
【図７】従来例として示した新体操用スティックの先端回転金具の図であって、（ａ）は先端側を上方に向けた状態を示す断面図であり、（ｂ）は部品としての軸受部を示す断面図であり、（ｃ）は先端側を上方に向け、かつ回転軸に先端側へ向かう方向のスラスト荷重が作用した状態を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明を実施するための形態を実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３７】
（実施形態１）
まず、本発明の実施形態１として示した新体操用スティックの先端回転金具１について、図１及び図２を参照して説明する。
【００３８】
この実施形態１で示す新体操用スティックの先端回転金具１は、図２（ｂ）に示すように、新体操用スティックＳにおける一つの部品を構成するようになっている。ここで、新体操用スティックＳは、スティック本体Ｓ１と、このスティック本体Ｓ１の基端部に設けられたグリップＳ２と、スティック本体Ｓ１の先端部に設けられた本実施形態１で示す先端回転金具１とを備え、この先端回転金具１にストリングＳＴを介してリボンＲを取り付けるようになっている。これにより、新体操用スティックＳは、グリップＳ２を持って操作することにより、その先端側に回転自在に設けられたリボンＢを種々の形状に変化させることが可能になっている。
【００３９】
先端回転金具１は、スティック本体Ｓ１の先端部にリボンＲを回転自在に接続するために、当該スティック本体Ｓ１の先端部に取り付けられるようになっている。
【００４０】
この先端回転金具１は、図１（ａ）、（ｂ）及び図２（ａ）に示すように、軸受本体２と、回転軸３と、複数の転動体４と、リテーナ５とを備えている。
【００４１】
軸受本体２は、その軸方向の基端側にスティック本体Ｓ１の先端部との結合を図る結合孔２１が形成され、その軸方向の先端側に軸受孔２２が形成されている。また、軸受本体２は、断面円形状の外周面を有し、基端側がやや縮径された形状になっている。結合孔２１及び軸受孔２２は、同軸状の断面円形状の孔によって形成されている。そして、この軸受本体２は、機械加工性（特に被削性）がよくかつ耐摩耗性にも優れた金属である例えば真鍮を用いて当該機械加工により一体に形成されている。
【００４２】
回転軸３は、軸方向の基端側の部分が軸受孔２２に回転自在に挿入される内部回転部３１となっており、その軸方向の先端側の部分が軸受孔２２から軸方向に突出しストリングＳＴを介してリボンＲとの接続を図る外部回転部３２となっている。なお、この例では、回転軸３が軸受孔２２、転動体４、リテーナ５等との関係で、若干軸方向に移動可能となっていることから、内部回転部３１は主として軸受孔２２内に挿入されている部分を示すものとなっており、外部回転部３２は主として軸受孔２２から軸方向に突出する部分を示すものとなっている。そして、この回転軸３は、機械加工性（特に被削性）がよくかつ耐摩耗性にも優れた金属である例えば真鍮を用いて当該機械加工により一体に形成されている。
【００４３】
転動体４は、鋼製の球体（鋼球）によって形成されており、軸受孔２２と、内部回転部３１との間に複数のものが転動自在に挿入されることによって、回転軸３を軸受本体２に対して極めて円滑に回転するように支持するようになっている。なお、この例で示す転動体４は、直径が１ｍｍであり、８個挿入されている。
【００４４】
リテーナ５は、所定の肉厚の円筒状に形成されており、軸受孔２２における先端側の部分に嵌合された状態に保持されることで、軸受孔２２と回転軸３との間から先端側に転動体４が脱落するのを防止するようになっている。即ち、リテーナ５における軸方向の基端側には、転動体４の先端側への移動を制限する第２のスラスト面５ａが形成されている。このリテーナ５も、機械加工性（特に被削性）がよくかつ耐摩耗性にも優れた金属である例えば真鍮を用いて当該機械加工により一体に形成されている。
【００４５】
以下に、上記各構成について更に詳細に説明する。
【００４６】
軸受本体２は、その軸受孔２２における軸方向の先端側の部分に、リテーナ５の挿入を可能にし当該リテーナ５の外周面と精密に嵌合する径の拡径孔部２２ａが形成されたものとなっている。この拡径孔部２２ａの基端側の最奥部に形成された段面２２ｂは、リテーナ５の軸受孔２２における基端側への位置決めるストッパになっている。
【００４７】
回転軸３の内部回転部３１には、転動体４の少なくとも周方向への転動を可能にする断面円形状の軸受外周面３１ａが形成されていると共に、この軸受外周面３１ａの基端側に当該基端側への転動体４の移動を制限する第１のスラスト面３１ｂが形成されており、この第１のスラスト面３１ｂの基端側に断面円形状の基端側滑軸外周面３１ｃが形成されている。また、内部回転部３１における軸受外周面３１ａの先端側が断面円形状の先端側滑軸外周面３１ｄとなっている。軸受外周面３１ａ、基端側滑軸外周面３１ｃ及び先端側滑軸外周面３１ｄは同軸状に形成されており、基端側滑軸外周面３１ｃ及び先端側滑軸外周面３１ｄは軸受外周面３１ａより大径に形成され、基端側滑軸外周面３１ｃは先端側滑軸外周面３１ｄより大径に形成されている。第１のスラスト面３１ｂは、回転軸３の軸方向に直交する平面によって形成されている。また、回転軸３の外部回転部３２には、ストリングＳＴを介してリボンＲとの接続を図るための貫通孔３２ａが形成されている。
【００４８】
リテーナ５は、第２のスラスト面５ａが当該リテーナ５の基端側の端面によって形成されている。この第２のスラスト面５ａは、軸方向に直交する平面によって形成されている。また、リテーナ５における先端側の外周部には、所定の径に縮径された環状の切欠部５ｂが形成されている。そして、リテーナ５は、軸受孔２２の拡径孔部２２ａに嵌合された状態において、軸受本体２の先端部を軸受孔２２の内方に屈曲変形（塑性変形）させ、切欠部５ｂに押し込むようにかしめることで、当該軸受孔２２に確実に保持されるようになっている。
【００４９】
また、転動体４は、軸受外周面３１ａ及び軸受孔２２の内周面にほぼ接するようにして周方向に転動するようになっている。即ち、軸受外周面３１ａと軸受孔２２の内周面との間の隙間は、転動体４の径より僅かに大きな寸法に設定されている。
【００５０】
一方、回転軸３の内部回転部３１における基端側滑軸外周面３１ｃと、軸受孔２２におけるリテーナ５の基端側の内周面であって基端側滑軸外周面３１ｃに対応する部位の基端側滑軸受内周面２２ｃとは、所定の隙間をもって嵌合するように形成されている。そして、基端側滑軸受内周面２２ｃは、回転軸３における外部回転部３２に所定の軸方向に直交する方向成分のラジアル荷重（所定の曲げ方向成分の荷重）Ｆ２が作用した際に基端側滑軸外周面３１ｃを回転自在に支持する滑り軸受面として機能するようになっている。
【００５１】
他方、回転軸３の内部回転部３１における先端側滑軸外周面３１ｄと、リテーナ５の内周面における先端側滑軸外周面３１ｄに対応する部位の先端側滑軸受内周面５ｃとは、所定の隙間をもって嵌合するように形成されている。そして、先端側滑軸受内周面５ｃは、回転軸３における外部回転部３２に所定のラジアル荷重Ｆ２が作用した際に先端側滑軸外周面３１ｄを回転自在に支持する滑り軸受面として機能するようになっている。
【００５２】
上記のように構成された新体操用スティックの先端回転金具１においては、軸受本体２の軸受孔２２内にその先端側から回転軸３の内部回転部３１を挿入した上で、その軸受孔２２と内部回転部３１の間に先端側から複数の転動体４を挿入する。そして、軸受孔２２と内部回転部３１の間に先端側からリテーナ５を挿入した上で、軸受本体２の先端部を軸受孔２２の内方に屈曲変形させる。これにより、軸受本体２の先端部が切欠部５ｂに没入すると共に当該切欠部５ｂを圧迫するようにかしめられた状態になり、リテーナ５が軸受孔２２に確実に固定された状態になる。以上により、新体操用スティックの先端回転金具１の組立が完了する。
【００５３】
このため、従来例で示したような基礎金具部と軸受部とを塑性変形によって連結するような作業が必要ないので、軸受本体２における軸受孔２２の真円度が低下するおそれがなく、またその真円度の低下に基づいて回転軸３の回転抵抗が増大するおそれもない。そして、軸受孔２２の真円度の低下を防止するために、徐々に塑性変形するような作業も必要ないので、このような作業により製造能率が低下するおそれがない。また、転動体４は軸受孔２２と内部回転部３１の間に例えば上から単に挿入するだけでよいので、この転動体４を挿入する作業によって製造能率が低下することもない。従って、回転軸３の回転抵抗を増大させることなく、製造効率の向上を図ることができる。
【００５４】
しかも、軸受本体２が一体に形成されているので、当該軸受本体２を例えば従来例で示したような基礎金具部及び軸受部で構成する場合に比べて製造コストや部品点数の低減を図ることができる。また、２物品で構成した場合に連結部に生じるような強度の低下部分が発生することもないので、全体として強度が高くかつ軽量な軸受本体２を得ることができる。
【００５５】
また、軸受本体２の先端部を軸受孔２２の内方に屈曲変形させることにより、リテーナ５が軸受孔２２に保持されるようになっているので、その屈曲形量が小さなものであっても、当該リテーナ５を軸受孔２２に確実に固定することができる。また、軸受本体２の先端部に加える塑性変形量としては僅かなもので済むので、リテーナ５を軸受孔２２に簡単に固定することができると共に、リテーナ５の真円度が低下するおそれもない。
【００５６】
更に、リテーナ５を挿入する拡径孔部２２ａが軸受孔２２に形成され、当該拡径孔部２２ａの基端側の段面２２ｂがリテーナ５の位置決めストッパになっているので、リテーナ５を軸受孔２２の所定の位置に簡単に組み込むことができる。従って、製造コストの低減を図ることができる。また、リテーナ５に形成された第２のスラスト面５ａの位置精度を向上させることができるので、転動体４の軸方向の移動量を低減することができる。即ち、回転軸３の軸方向のガタつきを極力低減することができる。なお、図１においては、第１のスラスト面３１ｂと第２のスラスト面５ａとの間の軸方向寸法が転動体４の径より比較的大きく設定した例を示しているが、その軸方向寸法は、転動体４の径の程度まで低減することが可能である。また、回転軸４の先端方向に作用するスラスト荷重Ｆ１は、図１（ｂ）に示すように、第１のスラスト面３１ｂ、第２のスラスト面５ａ及び転動体４によって確実に保持することができる。即ち、スラスト荷重Ｆ１によって、回転軸３の回転抵抗が増大するのを極力防止することができる。
【００５７】
一方、回転軸３における基端側滑軸外周面３１ｃと、この基端側滑軸外周面３１ｃに対応する基端側滑軸受内周面２２ｃとが所定の隙間をもって嵌合し、当該基端側滑軸受内周面２２ｃは回転軸３の外部回転部３２に所定のラジアル荷重Ｆ２が作用した際に基端側滑軸外周面３１ｃを回転自在に支持するようになっているので、回転軸３へのラジアル荷重Ｆ２が比較的小さい場合には主として転動体４、軸受外周面３１ａ、軸受孔２２の内周面、第１のスラスト面３１ｂ及び第２のスラスト面５ａによって、極めて小さな抵抗で回転軸３を回転自在に支持することができ、回転軸３へのラジアル荷重Ｆ２が大きな場合は転動体４等に加えて、基端側滑軸外周面３１ｃ及び基端側滑軸受内周面２２ｃによっても回転軸３を安定的に保持することができる。
【００５８】
このため、リボンＲを例えば小径のスパイラルを描くように回転する際のように、回転軸３を高速で回転する必要があるが、回転軸３に作用するラジアル荷重Ｆ２（即ち、遠心力）が小さい場合には、主として転動体４等の部分からなる球軸受部によって回転軸３を極めて小さな抵抗で回転自在に支持することができるので、高速でスムーズに回転する極めてきれいなスパイラルをリボンＲによって得ることができる。また、リボンＲを例えば大径のスパイラルを描くように回転する際のように、高速回転は要求されないが、回転軸３に大きなラジアル荷重Ｆ２（即ち、遠心力）が作用する場合には、基端側滑軸外周面３１ｃと基端側滑軸受内周面２２ｃとからなる滑り軸受部によっても回転軸３を支持することが可能になるので、転動体４等にかかる荷重を軽減することができ、当該転動体４等の耐久性の向上を図ることができる。従って、回転軸３の高速性を確保しながら、耐久性の向上を図ることができる。
【００５９】
他方、回転軸３における先端側滑軸外周面３１ｄと、リテーナ５の先端側滑軸受内周面５ｃとが所定の隙間をもって嵌合し、当該先端側滑軸受内周面５ｃは回転軸３の外部回転部３２に所定のラジアル荷重Ｆ２が作用した際に先端側滑軸外周面３１ｄを回転自在に支持するようになっているので、回転軸３を高速で回転する必要はあるが当該回転軸３に作用するラジアル荷重Ｆ２が比較的小さい場合には、主として転動体４、回転軸３の軸受外周面３１ａ、軸受孔２２の内周面、第１のスラスト面３１ｂ及び第２のスラスト面５ａによって、極めて小さな抵抗で回転軸３を回転自在に支持することができる。また、回転軸３を高速で回転する必要はないが、回転軸３に大きなラジアル荷重Ｆ２が作用する場合には、先端側滑軸受内周面５ｃ及び先端側滑軸外周面３１ｄによってもラジアル荷重Ｆ２を受けることができ、転動体４等にかかる荷重を軽減することができる。従って、この点からも回転軸３の高速性を確保しながら、耐久性の向上を図ることができる。しかも、先端側滑軸受内周面５ｃ及び先端側滑軸外周面３１ｄによっても、基端側滑軸受内周面２２ｃ及び基端側滑軸外周面３１ｃによっても、ラジアル荷重Ｆ２を受けることができるので、極めて耐久性の高いものとすることができる。
【００６０】
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２としての新体操用スティックの先端回転金具１について、図３を参照して説明する。但し、上記実施形態１と異なる構成部分について説明することにより、実施形態１と重複した説明を極力避ける。
【００６１】
この実施形態２で示す新体操用スティックの先端回転金具１は、第２のスラスト面５ａが転動体４から先端側に向かう方向の成分のスラスト荷重Ｆ１を受けた際に、当該転動体４に対し軸受外周面３１ａに向かう方向の成分の反力を作用させるような面によって形成されている点で、上記実施形態１に示すものと異なっている。
【００６２】
即ち、第２のスラスト面５ａは、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、断面視した場合において、半径方向の外側から軸心に向かうに従って漸次先端側に位置するように直線状に傾斜するテーパ状の曲面によって形成されており、これにより複数の転動体４のそれぞれに対して軸受外周面３１ａに向かう方向の成分の反力を作用させるようになっている。
【００６３】
上記のように構成された新体操用スティックの先端回転金具１においては、図３（ｂ）に示すように、転動体４がスラスト荷重Ｆ１を受けているときは当該転動体４には軸受外周面３１ａに接触する方向の力が作用することになる。従って、転動体４が軸受孔２２の内周面に接触する割合を低く抑えることができるので、軸受孔２２の内周面を構成する軸受本体２を上述した実施形態１で示した機械加工性がよくかつ耐摩耗性に優れた材料より、耐摩耗性等の劣る材料で形成した場合でも、当該軸受本体２の寿命の向上を図ることができる。即ち、軸受本体２の加工費用や材料費用の低減を図ることができると共に、耐久性の向上を図ることができる。
【００６４】
また、軸受孔２２におけるリテーナ５の軸方向の位置により、転動体４を第２のスラスト面５ａ及び第１のスラスト面３１ｂにほぼ接触した状態に設定することができるが、このように設定した場合には転動体４が軸受孔２２の内周面に接触することがほぼなくなるので、軸受本体２の耐久性を更に向上させることができる。
【００６５】
（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３としての新体操用スティックの先端回転金具１について、図４を参照して説明する。但し、上記実施形態２と異なる構成部分について説明することにより、実施形態２と重複した説明を極力避ける。
【００６６】
この実施形態３で示す新体操用スティックの先端回転金具１は、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、断面視した場合において、第１のスラスト面３１ｂが半径方向の外側から軸心に向かうに従って漸次先端側に位置するように直線状に傾斜するテーパ状の曲面によって形成されており、これにより複数の転動体４のそれぞれに対して軸受孔２２の内周面に向かう方向の成分の反力を作用させるようになっている点で、上記実施形態２に示すものと異なっている。但し、転動体４が第２のスラスト面５ａから受ける軸受外周面３１ａに向かう方向の反力よりも当該転動体４が第１のスラスト面３１ｂから受ける軸受孔２２の内周面に向かう方向の反力の方が小さくなるように、当該第１のスラスト面３１ｂのテーパ角度が設定されている。即ち、各転動体４は、回転軸３にスラスト荷重Ｆ１が作用した際に、全体として軸受外周面３１ａに向かう方向の力を受けるようになっている。
【００６７】
上記のように構成された新体操用スティックの先端回転金具１においても、請求項２と同様の作用効果を奏する。なお、この実施形態３で示したテーパ状の曲面からなる第１のスラスト面３１ｂについては、実施形態１で示した第１のスラスト面３１ｂに適用してもよい。但し、この場合には、実施形態１に示した各転動体４は第１のスラスト面３１ｂから軸受孔２２の内周面に向かう方向の成分の反力を受けることになる。
【００６８】
次に、本発明の実施形態４としての新体操用スティックの先端回転金具１について、図５を参照して説明する。但し、上記実施形態３と異なる構成部分について説明することにより、実施形態３と重複した説明を極力避ける。
【００６９】
この実施形態４で示す新体操用スティックの先端回転金具１は、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、断面視した場合において、第１のスラスト面３１ｂが転動体４の曲率とほぼ等しい曲率で円弧状に湾曲する曲面を有するように形成されていると共に、第２のスラスト面５ａも転動体４の曲率とほぼ等しい曲率で円弧状に湾曲する曲面を有するように形成されている点で、上記実施形態３に示すものと異なっている。この場合、第２のスラスト面５ａは、転動体４における上端位置から回転軸３の半径方向の外方端位置までの９０度の角度範囲を囲むように湾曲する曲面を有している。一方、第１のスラスト面３１ｂは、転動体４における下端位置から回転軸３の半径方向の内方端位置までの９０度の角度範囲を囲むように湾曲する曲面を有している。これにより、第１のスラスト面３１ｂは複数の転動体４のそれぞれに対して軸受孔２２の内周面に向かう方向の成分の反力を作用させるようになっており、第２のスラスト面５ａは複数の転動体４のそれぞれに対して軸受外周面３１ａに向かう方向の成分の反力を作用させるようになっている。但し、第１のスラスト面３１ｂ及び第２のスラスト面５ａは、転動体４に作用するそれぞれの反力が安定的に釣り合うことで、スラスト荷重Ｆ１もラジアル荷重Ｆ２も受けることが可能になっている。即ち、軸受孔２２におけるリテーナ５の軸方向の位置により、転動体４が第２のスラスト面５ａ及び第１のスラスト面３１ｂにほぼ接触した状態となるように設定することが可能であるが、このように設定した場合には転動体４が軸受孔２２の内周面に接触することがなくなることになる。
【００７０】
上記のように構成された新体操用スティックの先端回転金具１においては、第１のスラスト面３１ｂ及び第２のスラスト面５ａが転動体４に対して１８０度の間隔をおいてそれぞれ９０度の角度範囲を囲むようにして当該転動体４を支持するようになっているので、転動体４と、第１のスラスト面３１ｂ及び第２のスラスト面５ａとの間に作用する面圧を軽減することができる。従って、耐久性の向上を図ることができる。
【００７１】
なお、上記実施形態１〜４においては、転動体４については鋼球によって構成し、軸受本体２、回転軸３及びリテーナ５については真鍮で構成した例を示したが、転動体４、回転軸３及びリテーナ５は、ステンレス鋼によって構成するようにしてもよい。このように構成した場合には、転動体４、回転軸３の軸受外周面３１ａ、第１のスラスト面３１ｂ、基端側滑軸外周面３１ｃ及び先端側滑軸外周面３１ｄ、並びにリテーナ５の第２のスラスト面５ａ及び先端側滑軸受内周面５ｃの耐久性の向上を図ることができる。しかも、転動体４、回転軸３及びリテーナ５が互いに接触する部分に生じるフレッチング腐食による摩耗についても防止することができる。なお、ステンレス鋼のうち特にＳＵＳ３０３を用いた場合には、その金属の引張強度及び硬度が高くかつ機械加工性としての被削性が優れていることから、耐久性、耐フレッチング腐食、生産性等の向上を図る上で極めて有意である。
【００７２】
また、上記実施形態１〜４で示した軸受本体２をステンレス鋼によって構成してもよい。このように構成した場合には、特に軸受孔２２の内周面の部分における基端側滑軸受内周面２２ｃや、転動体４の当たる部分の耐久性の向上を図ることができると共に、軸受本体２と、回転軸３、転動体４及びリテーナ５との接触部分のフレッチング腐食による摩耗も防止することができる。この場合も、ステンレス鋼としては、ＳＵＳ３０３を用いることが好ましい。
【００７３】
更に、上記実施形態１〜４においては、軸受本体２の先端部をかしめることで、リテーナ５を軸受孔２２に固定するように構成したが、このリテーナ５については、軸受孔２２の拡径孔部２２ａに圧入することにより、軸受孔２２に固定するように構成してもよい。この場合には、リテーナ５と軸受孔２２との同軸度を高度に保ちながら、当該リテーナ５を軸受孔２２に確実に固定することができるという利点がある。なお、リテーナ５を拡径孔部２２ａに圧入した上で、軸受本体２の先端部をかしめるようにしてもよい。また、圧入の場合には、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、軸受孔２２に拡径孔部２２ａを設けることなく、当該軸受孔２２の先端側にリテーナ５を固定的に保持した状態にすることも可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１  新体操用スティックの先端回転金具
２  軸受本体
３  回転軸
４  転動体
５  リテーナ
５ａ  第２のスラスト面
５ｃ  先端側滑軸受内周面
２１  結合孔
２２  軸受孔
２２ａ  拡径孔部
２２ｃ  基端側滑軸受内周面
３１  内部回転部
３１ａ  軸受外周面
３１ｂ  第１のスラスト面
３１ｃ  基端側滑軸外周面
３１ｄ  先端側滑軸外周面
３２  外部回転部
Ｆ１  スラスト荷重（先端側に向かう方向の成分の力）
Ｆ２  ラジアル荷重（所定の曲げ方向成分の荷重）
Ｒ  リボン
Ｓ１  スティック本体
【図１】
2016220782.tif 000003
【図２】
2016220782.tif 000004
【図３】
2016220782.tif 000005
【図４】
2016220782.tif 000006
【図５】
2016220782.tif 000007
【図６】
2016220782.tif 000008
【図７】
2016220782.tif 000009