JP2002286034A - インターロック形リニアローラベアリング - Google Patents

インターロック形リニアローラベアリング

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    • F16D3/06Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions specially adapted to allow axial displacement
    • F16D3/065Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions specially adapted to allow axial displacement by means of rolling elements

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一方のチューブからこれと同軸状の他方のチ
ューブにトルクを伝達できると同時に、同軸状チューブ
同士の自由な相対軸線方向移動をも可能にする同軸管状
構造に使用されるリニアローラベアリングを提供する。 【解決手段】 リニアローラベアリングは、平行ローラ
をリニア構造に保持するベアリングケージを備える。ベ
アリングケージの側方部分は横方向に延び、隣接する同
様なベアリングケージとの機械的インターロックを形成
する。2つ以上のベアリングケージが内側管状部材の回
りに配置され、同軸状の外側管状部材に対して案内され
た軸線方向移動が行なわれるとき、機械的インターロッ
クにより、隣接ベアリングケージ同士の相対軸線方向移
動が防止される。リニアローラベアリングには内側およ
び外側レースを設けることができ、或いは管状部材に、
一体のレースウェイを形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には、リニ
アローラベアリングに関し、より詳しくは、一方のチュ
ーブからこれと同軸状の他方のチューブにトルクを伝達
できると同時に、同軸状チューブ同士の自由な相対軸線
方向の移動をも可能にする同軸の管状構造に使用される
リニアローラベアリングに関する。
【0002】
【背景技術】現在の実際のリニアローラベアリングで
は、一方のチューブが他方のチューブにトルクを伝達で
きると同時に他方のチューブに対して軸線方向に自由に
移動できるようにするのに、内側の同軸状チューブと外
側の同軸状チューブとの間で、平行ローラが細長いベア
リングケージ内に横方向に保持されている。しかしなが
ら、種々の大きさの荷重および速度によって高い静的摩
擦が発生される用途では、このようなリニアローラベア
リングの性能は許容できないものとなる。ベアリングは
大きい荷重を支持しかつローラは小さい荷重でスライド
するので、ベアリングケージは異なる速度で軸線方向に
移動し、このためベアリングケージは同軸状チューブに
沿う種々の軸線方向の位置に配置される。ベアリングケ
ージのこの不整合によって、リニアベアリングが有効に
トルクを伝達しかつ同軸状チューブ同士が自由に相対軸
線方向に移動することが妨げられる。
【0003】上記は、現在の装置および方法に存在する
ことが知られている制限を例証するものである。かくし
て、上記一つ以上の制限を解消できる技術を提供するの
が有効であることは明白である。従って、本発明によれ
ば、以下により完全に説明する特徴を有する適当な技術
が提供される。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様では、上
記課題は、同軸状の外側管状部材に対する内側管状部材
の案内された軸線方向の移動を与えるためのリニアロー
ラベアリングにより達成される。本発明のリニアローラ
ベアリングは、同軸の管状部材の軸線に対して軸線方向
に延びておりかつ内側の同軸の管状部材、外側の同軸の
管状部材にそれぞれ取り付けられる少なくとも2対の細
長い内側リニアベアリングレース、外側リニアベアリン
グレースを有し、これらの両ベアリングレースは、各対
の内側リニアベアリングレースが、それぞれの外側リニ
アベアリングレースの半径方向内方で該ベアリングレー
スと半径方向に整合するように配置される。
【0005】各対の内側リニアベアリングレースと外側
リニアベアリングレースとの間には、内側および外側リ
ニアベアリングレースの長さ方向に沿って転がり移動で
きる複数の平行ローラが配置されている。各対の内側リ
ニアベアリングレースと外側リニアベアリングレースと
の間のローラはベアリングケージ内に保持され、該ベア
リングケージは、隣接ベアリングケージの相対長さ方向
移動を制限する、隣接ベアリングケージとの機械的イン
ターロックを形成すべく横方向に延びている。
【0006】本発明の他の態様では、上記課題は、同軸
の管状リニアローラベアリング構造、および該同軸の管
状リニアローラベアリング構造に使用するベアリングケ
ージを設けることにより達成される。
【0007】
【発明の実施の形態】上記および他の特徴は、添付図面
に関連して述べる本発明の以下の詳細な説明から明らか
になるであろう。
【0008】今、図面を参照すると、図1〜図3には、
同軸の管状リニアローラベアリング構造10が示されて
おり、該構造10は、外側管状部材14内の同軸状の内
側管状部材12と、外側管状部材14と内側管状部材1
2との間に配置されたリニアローラベアリング16とを
有し、両管状部材の相互の案内された軸線方向の移動を
行なわせることができる。
【0009】本発明のこの好ましい実施形態では、リニ
アローラベアリング16は、少なくとも2対の細長い内
側リニアベアリングレース18および外側リニアベアリ
ングレース20を有し、これらの両レース18、20
は、各対の内側リニアベアリングレース18が、それぞ
れの外側リニアベアリングレース20の半径方向内方で
該レース20と半径方向に整合するように配置される。
内側管状部材12の外面上の平溝22および外側管状部
材14のボア内の平溝24は、リニアベアリングレース
18、20を受け入れて、バックアップ部材として機能
しかつリニアベアリングレース18、20の周方向の移
動を防止する。別の構成として、両管状部材12、14
が例えば焼入鋼のような適当な材料で作られる場合に
は、レースウェイは両管状部材12、14と一体に形成
でき、これにより別々のリニアベアリングレース18、
20を設ける必要がなくなる。
【0010】平行ローラ26はベアリングケージ28内
に保持され、かつ各対の内側リニアベアリングレース1
8と外側リニアベアリングレース20との間に配置され
て、これらのリニアベアリングレース18、20上で転
がり移動する。ベアリングケージ28は、隣接するベア
リングケージ28の側方部分との機械的インターロック
を形成する側方部分32、34として、管状部材12、
14の軸線30に対して横方向すなわち周方向に延びて
いる。ベアリングケージ28には、図4に示すように、
ローラ26を保持するための慣用構造をもつローラポケ
ット34を成形することができる。機械的インターロッ
クは、隣接するベアリングケージ28に対する1つのベ
アリングケージ28の軸線方向の移動を制限する。
【0011】図4および図5に示すように、機械的イン
ターロックは、ベアリングケージ28の側方部分32の
対応凹部40と係合する、側方部分34の突出部38で
形成できるが、これらの突出部および凹部は、タブ、フ
ィンガ、山形(シェブロン)、湾曲部および他の種々の
形状の突出部で形成できる。インターロックは、同軸の
管状リニアローラベアリング構造の寸法公差を考慮に入
れるため、隣接するベアリングケージ28の或る程度の
周方向移動および半径方向移動を許容すると同時に、ベ
アリングケージの相対軸線方向の移動を防止することが
好ましい。図示の好ましい実施形態では、図5に示すギ
ャップ42により証明されるように、突出部38および
凹部40の全体として矩形の形状がこの特徴をもたら
す。
【0012】各ベアリングケージ28は、製造を簡単化
するため、上記のように対向側部に補完タブが設けられ
た同一構造にすることができる。しかしながら、ベアリ
ングケージがその相対軸線方向の移動を防止すべく一体
にキー止めされる限り、ベアリングケージを同一構造に
する必要がなく、種々の形状にすることができる。同様
に、隣接するベアリングケージ間に中間部材を配置し
て、各ベアリングケージを機械的にインターロックする
こともでき、これにより、本発明から逸脱することな
く、隣接する2つのベアリングケージの間接的な機械的
インターロックを行なうことができる。ベアリングケー
ジ28は、例えば、アセタール(Acetal:登録商標)、
または、デルリン(Delrin:登録商標)等のポリマー、
金属または他の材料で作ることができる。リニアローラ
ベアリングの個数は、図示のように4個にするか、或い
は、2個、3個、5個、または他の個数にすることがで
きる。
【0013】以上から、本発明により、種々の大きさの
荷重および速度によって高い静的摩擦が発生するような
用途に適応したリニアローラベアリングが提供されるこ
とは明らかであろう。本発明のリニアローラベアリング
は捩り剛性が高くかつ両方の同軸の管状部材が結合する
ことなく自由に軸線方向に相対移動できるため、このよ
うな悪い環境下でも、ベアリングケージは正しい相対位
置に維持される。隣接するベアリングケージを連結する
継手は半径方向および周方向の可撓性を有し、レースウ
ェイの公差に適合できると同時に、ベアリングケージの
所望の相対軸線方向の位置を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】同軸の管状リニアローラベアリング構造の側面
図であり、本発明のインターロック形リニアベアリング
の好ましい実施形態を示すものである。
【図2】図1の同軸の管状リニアローラベアリング構造
を示す分解斜視図である。
【図3】図1の3−3線に沿う断面図であり、同軸の管
状リニアローラベアリング構造の一部を示すものであ
る。
【図4】図1の同軸の管状リニアローラベアリング構造
のローラを備えたリニアベアリングケージを示す斜視図
である。
【図5】図1の同軸の管状リニアローラベアリング構造
の2つの隣接リニアベアリングケージの一部の側面図で
あり、両リニアベアリングケージ間の機械的インターロ
ックを示すものである。
【符号の説明】
10 同軸の管状リニアローラベアリング構造 12 内側管状部材 14 外側管状部材 16 リニアローラベアリング 18 内側リニアベアリングレース 20 外側リニアベアリングレース 28 ベアリングケージ 32、34 側方部分 38 突出部 40 凹部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3J104 AA19 AA25 AA36 AA67 AA69 AA74 AA75 BA05 BA12 BA14 BA69 CA13 DA09

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同軸状の外側管状部材に対する内側管状
    部材の案内された軸線方向移動を与えるためのリニアロ
    ーラベアリングにおいて、 同軸の管状部材の軸線に対して軸線方向に延びておりか
    つ内側の同軸の管状部材、外側の同軸の管状部材にそれ
    ぞれ取り付けられる少なくとも2対の細長い内側リニア
    ベアリングレース、外側リニアベアリングレースを有
    し、これらの両ベアリングレースは、各対の内側リニア
    ベアリングレースが、それぞれの外側リニアベアリング
    レースの半径方向内方で前記外側リニアベアリングレー
    スと半径方向に整合するように配置され、 各対の内側リニアベアリングレースと外側リニアベアリ
    ングレースとの間に配置された、内側リニアベアリング
    レースおよび外側リニアベアリングレースの長さ方向に
    沿って転がり移動できる複数の平行ローラを更に有し、 各対の内側リニアベアリングレースと外側リニアベアリ
    ングレースとの間のローラはベアリングケージ内に保持
    され、該ベアリングケージは、隣接ベアリングケージの
    相対長さ方向の移動を制限する、隣接ベアリングケージ
    との機械的インターロックを形成するために横方向に延
    びることを特徴とするリニアローラベアリング。
  2. 【請求項2】 前記ベアリングケージは横方向縁部を有
    し、該縁部は少なくとも1つの横方向に延びたタブを備
    え、該タブは隣接ベアリングケージの対応凹部と係合し
    て機械的インターロックを形成することを特徴とする請
    求項1記載のリニアローラベアリング。
  3. 【請求項3】 前記ベアリングケージは同一であり、各
    ベアリングケージは、両側縁部に設けられたタブおよび
    対応凹部を備えていることを特徴とする請求項2記載の
    リニアローラベアリング。
  4. 【請求項4】 前記隣接ベアリングケージ同士の機械的
    インターロックは、内側および外側ベアリングレースの
    寸法公差に適合できるようにするため、隣接ベアリング
    ケージに対する一方のベアリングケージの横方向の移動
    を許容することを特徴とする請求項1記載のリニアロー
    ラベアリング。
  5. 【請求項5】 前記ベアリングケージはポリマーで作ら
    れていることを特徴とする請求項1記載のリニアローラ
    ベアリング。
  6. 【請求項6】 前記対をなす内側および外側ベアリング
    レースの個数は4個であることを特徴とする請求項1記
    載のリニアローラベアリング。
  7. 【請求項7】 同軸の管状リニアローラベアリング構造
    であって、 軸線方向に延びた少なくとも2つの細長い内側リニアベ
    アリングレースウェイを備えた内側管状部材と、 該内側管状部材と同軸状の外側管状部材とを有し、該外
    側管状部材は、前記各内側リニアベアリングレースウェ
    イの半径方向外方で軸線方向に延びた細長い外側リニア
    ベアリングレースウェイを備え、これにより1対の内側
    リニアベアリングレースウェイおよび外側リニアベアリ
    ングレースウェイを形成し、 各対の内側リニアベアリングレースウェイおよび外側リ
    ニアベアリングレースウェイ上で転がり移動できるよう
    に、これらの内側リニアベアリングレースウェイと外側
    リニアベアリングレースウェイとの間に配置された複数
    の平行ローラを更に有し、 各対の内側リニアベアリングレースウェイと外側リニア
    ベアリングレースウェイとの間のローラはベアリングケ
    ージ内に保持され、該ベアリングケージは、隣接ベアリ
    ングケージの相対軸線方向の移動を制限する、隣接ベア
    リングケージとの機械的インターロックを形成するため
    に周方向に延びる、ことを特徴とするリニアローラベア
    リング構造。
  8. 【請求項8】 前記ベアリングケージは横方向縁部を有
    し、該縁部は少なくとも1つの周方向に延びたタブを備
    え、該タブは隣接ベアリングケージの対応凹部内に配置
    されて機械的インターロックを形成することを特徴とす
    る請求項7記載のリニアローラベアリング構造。
  9. 【請求項9】 前記ベアリングケージは同一であり、各
    ベアリングケージは、両側縁部に設けられたタブおよび
    対応凹部を備えていることを特徴とする請求項7記載の
    リニアローラベアリング構造。
  10. 【請求項10】 前記隣接ベアリングケージ同士の機械
    的インターロックは、内側ベアリングレースウェイおよ
    び外側ベアリングレースウェイの寸法公差に適合できる
    ようにするため、隣接ベアリングケージに対する一方の
    ベアリングケージの周方向の移動を許容することを特徴
    とする請求項7記載のリニアローラベアリング構造。
  11. 【請求項11】 前記ベアリングケージはポリマーで作
    られていることを特徴とする請求項7記載のリニアロー
    ラベアリング構造。
  12. 【請求項12】 前記対をなす内側ベアリングレースお
    よび外側ベアリングレースの個数は4個であることを特
    徴とする請求項7記載のリニアローラベアリング構造。
  13. 【請求項13】 前記内側リニアベアリングレースウェ
    イ、外側リニアベアリングレースウェイは、それぞれ内
    側リニアベアリングレース、外側リニアベアリングレー
    スに設けられ、前記内側リニアベアリングレース、前記
    外側リニアベアリングレースは、それぞれ内側管状部
    材、外側管状部材上に取り付けられることを特徴とする
    請求項7記載のリニアローラベアリング構造。
  14. 【請求項14】 軸線方向に延びた少なくとも2つの細
    長い内側リニアベアリングレースウェイを備えた内側管
    状部材と、該内側管状部材と同軸状の外側管状部材とを
    有し、該外側管状部材は、前記各内側リニアベアリング
    レースウェイの半径方向外方で軸線方向に延びた細長い
    外側リニアベアリングレースウェイを備え、これにより
    1対の内側リニアベアリングレースウェイおよび外側リ
    ニアベアリングレースウェイを形成し、各対の内側リニ
    アベアリングレースウェイおよび外側リニアベアリング
    レースウェイ上で転がり移動できるように、これらの内
    側リニアベアリングレースウェイおよび外側リニアベア
    リングレースウェイの間に配置されかつベアリングケー
    ジ内に保持された複数のローラを更に有する同軸の管状
    リニアローラベアリング構造に使用するベアリングケー
    ジにおいて、 真直な長手方向中央部分を備えた細長部材を有し、該細
    長部材はローラを受け入れるための複数の横方向平行ポ
    ケットおよび横方向に延びた側部を備え、該側部は長手
    方向軸線の回りで湾曲されかつ周方向に延びていて、隣
    接する同様なベアリングケージとの機械的インターロッ
    クを形成し、前記隣接ベアリングケージの相対軸線方向
    の移動を制限することを特徴とするベアリングケージ。
  15. 【請求項15】 前記横方向に延びた側部は周方向に延
    びた少なくとも1つのタブを有し、該タブは隣接ベアリ
    ングケージの対応凹部と係合して機械的インターロック
    を形成することを特徴とする請求項14記載のベアリン
    グケージ。
  16. 【請求項16】 前記ベアリングケージがポリマーで作
    られていることを特徴とする請求項14記載のベアリン
    グケージ。
  17. 【請求項17】 前記同軸の管状リニアローラベアリン
    グ構造の他の3つの同様なベアリングケージに使用でき
    るように、湾曲した断面形状を有しかつ一tしゅの軸線
    に対して周方向に約90°の角度に亘って延びているこ
    とを特徴とする請求項14記載のベアリングケージ。
  18. 【請求項18】 前記隣接ベアリングケージの機械的イ
    ンターロックは間接的なものであり、隣接するベアリン
    グケージ同士の間には中間部材が介在されており、該中
    間部材が隣接ベアリングケージに機械的にインターロッ
    クされることを特徴とする請求項1記載のリニアローラ
    ベアリング。
  19. 【請求項19】 前記隣接ベアリングケージの機械的イ
    ンターロックは間接的なものであり、隣接するベアリン
    グケージ同士の間には中間部材が介在されており、該中
    間部材が隣接ベアリングケージに機械的にインターロッ
    クされることを特徴とする請求項7記載のリニアローラ
    ベアリング構造。
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