JP2006183821A

JP2006183821A - 摺動装置

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Publication number: JP2006183821A
Application number: JP2004379834A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Yamazaki; 充山崎; Toyoji Kazama; 豊司風間
Original assignee: Nippon Bearing Co Ltd
Current assignee: Nippon Bearing Co Ltd
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2004-12-28
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2024-12-28
Also published as: JP4304151B2

Abstract

【課題】転動体保持器に保持される転動体の数を減らすことなくミクロスリップ現象を確実に抑制でき、しかも、簡易な構成で実現できるため、生産性良好にしてコスト安な実用性に秀れる摺動装置を提供することである。
【解決手段】軸１に対して摺動体２が摺動するように設けられ、該軸１と摺動体２との間には負荷路３が設けられ、この負荷路３には複数の転動体４が配設され、この転動体４が該負荷路３を転動移動するように構成された摺動装置であって、前記負荷路３には、前記転動体４を保持する転動体保持器６が配設され、該転動体保持器６には前記軸１及び摺動体２に設けられた凹部10若しくは凸部と係合する凸部５ａ若しくは凹部を形成した係合体５が転動可能な状態で設けられ、この係合体５は、転動体４よりも負荷を受けないように構成されているものである。
【選択図】図７

Description

本発明は、摺動装置に関するものである。

一般的な摺動装置として、図１に図示したように、基体29上に設けた軸21に、基部22ｂの左右に袖部22ｃを有する断面視略逆凹状の摺動体22が被嵌され、該摺動体22は軸21に対して往復摺動するように設けられ、軸21と摺動体22の間には、軸21の両側に設けられる第一負荷溝21ａと該第一負荷溝21ａと対向し摺動体22の左右の袖部22ｃの内面に夫々設けられる第二負荷溝22ａとから成る負荷路23が設けられ、該負荷路23には複数の転動体24が所定間隔を保持した状態で配設され、前記摺動体22の摺動移動と共に、転動体24が転動移動するように構成されているものがある。尚、図中符号26は軸21に設けられた第一負荷部構成材、27は摺動体22に設けられた第二負荷部構成材である。

ところで、摺動体22は前記の通り、転動体24の転動移動を伴いながら軸21に対して摺動移動するが、転動移動の際、転動体24同志が衝突すると摺動体22の良好な摺動移動が阻害されたり、騒音の原因となってしまうため、従来の摺動装置には、図２に図示したように、前記負荷路23に、板体に転動体配設窓25ａを形成した転動体保持器25を配設し、この転動体保持器25の転動体配設窓25ａに転動体24を配設することで、転動体24同志の間隔を保持し、該転動体24同志の衝突を防止する構成を採用している。

一方、従来の摺動装置においては、摺動体22の往復摺動に伴い軸21及び摺動体22と転動体保持器25との相対位置が徐々にズレてしまう現象、所謂ミクロスリップ現象が生じることが知られている。

このミクロスリップ現象による転動体保持器25のズレ動は、該転動体保持器25と転動体24とに摩擦を生じ、この摩擦により摺動体22の良好な摺動移動が阻害されたり、騒音の原因となったり、更に、ズレ動が大きくなると、転動体保持器25が破壊され、使用機器に重大な損傷を及ぼすこともある。

そこで、上述のミクロスリップ現象を防止するために、例えば、図３，４に図示したような特開平１１−３１５８３１号（以下、特許文献１という。），図５，６に図示したような特開平１１−３１５８３２号（以下、特許文献２という。）のように、軸21と摺動体22の間に、軸21の両側に設けられる第一負荷溝21ａと該第一負荷溝21ａと対向し摺動体22に設けられる第二負荷溝22ａとから成る負荷路23を設け、該負荷路23に複数の転動体24が所定間隔を保持した状態で配設される転動体保持器25を配設し、該転動体保持器25に複数の凸部30（図３，４は半球状の凸部、図５，６は球体）を有する円盤体32を結合すると共に、負荷路23にこの円盤体32の凸部30と凹凸係合する複数の凹部31を設け、この凸部30と凹部31とから成る凹凸係合機構を作用させて転動体保持器25を負荷路23上において移動させるように構成することで、該転動体保持器25の前記ズレ動を防止するようにしたものがあるが、構造が複雑で耐久性に劣り、メンテナンス性が悪くコスト高となることは避けられない。尚、図中符号26は軸21に設けられた第一負荷部構成材、27は摺動体22に設けられた第二負荷部構成材である。

具体的には、特許文献１，２は夫々、転動体保持器25の略中央部に、該転動体保持器25に結合される転動体24とは異なり且つこの転動体24より大きな円盤体32を設けた構成であるため、その分転動体24が減少し、負荷容量が低下し摺動性が悪化するという問題がある。また、転動体24を多くすればそれだけ転動体保持器25も長くなり、摺動体22の有効ストローク長が短くなるという問題がある。

更に、円盤体32は転動体保持器25に結合される構成であるため、この円盤体32を支承保持するための軸33が必要で、これらは通常樹脂で形成されることから精度及び剛性の点から加工が厄介である。

特開平１１−３１５８３１号公報特開平１１−３１５８３２号公報

本発明は、上述のような現状に鑑み、転動体保持器に保持される転動体の数を減らすことなくミクロスリップ現象を確実に抑制でき、しかも、簡易な構成で実現できるため、生産性良好にしてコスト安な実用性に秀れる摺動装置を提供するものである。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

軸１に対して摺動体２が摺動するように設けられ、該軸１と摺動体２との間には負荷路３が設けられ、この負荷路３には複数の転動体４が配設され、この転動体４が該負荷路３を転動移動するように構成された摺動装置であって、前記負荷路３には、前記転動体４を保持する転動体保持器６が配設され、該転動体保持器６には前記軸１及び摺動体２に設けられた凹部10若しくは凸部と係合する凸部５ａ若しくは凹部を形成した係合体５が転動可能な状態で設けられ、この係合体５は、転動体４よりも負荷を受けないように構成されていることを特徴とする摺動装置に係るものである。

また、請求項１記載の摺動装置において、負荷路３には、前記転動体４並びに前記軸１及び摺動体２に設けられる凹部10若しくは凸部と係合する凸部５ａ若しくは凹部を形成した転動可能な係合体５を保持する転動体保持器６が設けられ、該係合体５は、転動体４より径小なものが採用されていることを特徴とする摺動装置に係るものである。

また、請求項１，２いずれか１項に記載の摺動装置において、転動体保持器６は、負荷路３の外部位置に延設される延設部位11を有し、該延設部位11に係合体５が設けられていることを特徴とする摺動装置に係るものである。

また、請求項３記載の摺動装置において、前記係合体５の凸部５ａ若しくは凹部と係合する軸１及び摺動体２の凹部10若しくは凸部は、この軸１と摺動体２との対向面にして、負荷路３以外の部分に設けられていることを特徴とする摺動装置に係るものである。

また、請求項１〜４いずれか１項に記載の摺動装置において、係合体５は、転動体保持器６にして転動体４が配設されない部位に設けられていることを特徴とする摺動装置に係るものである。

また、請求項１〜５いずれか１項に記載の摺動装置において、係合体５として、転動体４と相似形状のものが採用されていることを特徴とする摺動装置に係るものである。

また、請求項１〜６いずれか１項に記載の摺動装置において、係合体５は前記軸１若しくは摺動体２と凹凸係合状態で転動し得るように構成されていることを特徴とする摺動装置に係るものである。

また、請求項１〜７いずれか１項に記載の摺動装置において、係合体５の周面には凸部５ａ若しくは凹部が複数所定間隔で設けられ、軸１及び摺動体２には前記係合体５の凸部５ａ若しくは凹部の間隔と同間隔で凹部10若しくは凸部が複数設けられていることを特徴とする摺動装置に係るものである。

また、請求項１〜８いずれか１項に記載の摺動装置において、負荷路３は軸１に設けられる第一負荷溝１ａと、摺動体２に設けられる第二負荷溝２ａとで構成されていることを特徴とする摺動装置に係るものである。

また、請求項９記載の摺動装置において、第一負荷溝１ａは、軸１に設けられる第一負荷部構成材７に形成され、第二負荷溝２ａは、摺動体２に設けられる第二負荷部構成材８に形成されていることを特徴とする摺動装置に係るものである。

本発明は上述のように構成したから、ミクロスリップ現象を確実に抑制でき、しかも、簡易な構成で実現できるため、生産性良好にしてコスト安な実用性に秀れる摺動装置となる。

好適と考える本発明の実施の形態を、図面に基づいてその作用効果を示して簡単に説明する。

転動体保持器６に設けられる係合体５が、軸１若しくは摺動体２と凹凸係合するから、この係合体５を保持する転動体保持器６は軸１及び摺動体２に対してズレ動しない。

また、係合体５は転動体４よりも負荷を受けない構成であるから、係合体５に過度な負荷が作用する場合に比し、摺動性の低下が抑制される。

以上、本発明は、転動体保持器のミクロスリップ現象を防止でき、且つ、摺動性の低下が抑制され、しかも、これを簡易な構成で実現できる生産性良好にしてコスト安な実用性に秀れる摺動装置となる。

本発明の具体的な実施例１について図７〜１１に基づいて説明する。

実施例１は、軸１に対して摺動体２が摺動するように設けられ、該軸１と摺動体２との間には負荷路３が設けられ、この負荷路３には複数の転動体４が配設され、この転動体４が該負荷路３を転動移動するように構成された摺動装置であって、前記負荷路３には、前記転動体４を保持する転動体保持器６が配設され、該転動体保持器６には前記軸１及び摺動体２に設けられた凹部10若しくは凸部と係合する凸部５ａ若しくは凹部を形成した係合体５が転動可能な状態で設けられ、この係合体５は、転動体４よりも負荷を受けないように構成されているものである。

各部を具体的に説明する。

図７に図示したように、軸１は、基体９の上部に設けられ、この軸１には、基部２ｂの左右に袖部２ｃ・２ｄを有する断面視略逆凹形状の摺動体２が被嵌されている。

軸１の側部には第一負荷溝１ａが形成された金属製の第一負荷部構成材７が、摺動体２の左右の袖部２ｃ・２ｄ内面には、前記第一負荷溝１ａと対向する第二負荷溝２ａが形成された金属製の第二負荷部構成材８が設けられている。

実施例１は、前記第一負荷部構成材７と軸１、第二負荷部構成材８と摺動体２を夫々別体とした構成であるが、これらを一体とした構成としても良い。

この第一負荷路１ａ及び第二負荷路２ａにより、転動体４からの負荷を受ける転送面を有する負荷路３が形成されている。

第一負荷溝１ａ及び第二負荷溝２ａは夫々断面視略横Ｖ字状に設定され、この対向する第一負荷溝１ａ及び第二負荷溝２ａにより、負荷路３は断面視略菱形形状に設定されている。

この負荷路３には、転動体４としての多数の金属製の円柱体が配設され、これらの円柱体は、隣接する円柱体の軸芯線同志が夫々ねじれの位置関係となるように配設されている（即ち、隣接する円柱体は９０度異なる向きで配設されている所謂クロスローラ機構。）。また、この円柱体はその周面が第一負荷溝１ａと第二負荷溝２ａの一の対向転送面と当接し、その端面が第一負荷溝１ａと第二負荷溝２ａの他の対向転送面と当接するように構成されている。

また、図８，９に図示したように、転動体保持器６には転動体４及び係合体５を保持する保持窓６ａ，６ｂが形成され、その中央位置が前記転動体４と相似形状で該転動体４より胴部５ｂが径小の係合体５を保持する保持窓６ｂに設定され、その余は転動体４を保持する保持窓６ａに設定されている。従って、この係合体５は、転動体４と並設状態に設けられている。

また、係合体５の胴部５ｂ（周面）には所定間隔、この場合、等間隔で後述する凹部10と凹凸係合する凸部５ａとしての突起が形成されている。係合体５の端面は、該係合体５の周面とは当接しない第一負荷溝１ａと第二負荷溝２ａとで形成される他の対向転送面と当接するように構成されている。

係合体５は、転動体４より径小であるから、係合体５の周面は、該周面側の第一負荷溝１ａと第二負荷溝２ａの対向転送面にして第一負荷溝１ａか第二負荷溝２ａのいずれか一方の転送面とだけ当接し、負荷を可及的に受けない。よって、この係合体５に作用する負荷は転動体４に作用する負荷より小さくなり、それだけ摺動性を阻害しない。

この係合体５に作用する負荷を全く無くす構成にした場合には、軸１若しくは摺動体２との凹凸係合関係がルーズとなってしまうため、凹凸係合関係がルーズにならない範囲で負荷を小さくなるようにする。

負荷路３の転送面（図８中第一負荷溝１ａの下側の転送面及び図８中第二負荷溝２ａの上側の転送面）には、前記転動体５に設けた凸部５ａと合致係合する凹部10としての孔が形成されている。この凹部10（孔）は、前記係合体５に設けた凸部５ａ（突起）と同間隔にして、この係合体５が移動する範囲に設けられている。

また、前記突起のＲ形状は球状に設定され、前記孔のＲ形状はこの突起のＲに対してやや大きめに設定されている。尚、この孔と突起とは、いずれかの突起が必ずいずれかの孔に嵌入するように設定されている。

また、実施例１は、係合体５を一つにした構成であるが、複数配設する構成としても良い。この場合、凹部10は、夫々の転動体５が移動する範囲に形成する。尚、この凹部10は負荷路３の転送面の所定範囲でなく、該転送面の全長にわたって設けても良い。

また、実施例１においては、転動体４として円柱体を採用し、係合体５としてこの円柱体と相似形状で該係合体５より径小なものを採用しているが、他の構成、例えば図１０，１１に図示した別例のように転動体４としてボールを採用し、係合体５としてこのボールと相似形状で該ボールより径小のものを採用しても良い。

更に、前記突起のＲ形状は球状に設定され、前記孔のＲ形状がこの突起のＲに対してやや大きめに設定されているから、仮に、係合体５によりガイドされる転動体保持器６にミクロスリップが生じても、この転動体保持器６をガイドする転動体５を元の適正な位置に戻そうとするセンタリング機能が発揮されることになる。尚、このセンタリング機能は、前記突起のＲ形状が球状であることから全方向に対して機能する。

また、係合体５と凸部５ａとを金属や樹脂により一体成形により形成しても良く、この場合には、よりコスト安に製作できることになる。

また、係合体５は、転動体保持器６に結合される構成ではなく、転動体４と同様に転動体保持器６の保持窓６ｂに保持される構成であるため、極めて簡易な構造となり、従来のように軸を介して転動体保持器に取り付ける必要がなく、それだけ作業工程及び部品点数を少なくでき、製作が容易で故障が起きにくくなる。

更に、係合体５は上述したように転動体４より径小であるため、係合体５に過度な負荷が作用する場合に比し、摺動性の低下が抑制される。また、従来の円盤体を設ける構成に比し、それだけ摺動体の有効ストローク長の短縮化や、負荷容量の低下が抑制される。

また、転動体保持器６は、転動体５によりガイドされる範囲、即ち、負荷路３に凹部10が形成された範囲で移動することになるため（凹凸係合範囲を越えた場合には摺動体２は移動しない）、従来の転動体保持器で転動体を保持する構成において必要であった該転動体保持器の負荷溝からの抜けを防止するための摺動体端部のタップ加工が不要となり、この点においても加工が極めて容易でコスト安な構成となる。

尚、実施例１においては、転動体５に凸部５ａを、負荷路３に凹部10を設け、これらを凹凸係合させるように構成しているが、勿論転動体５に凹部を設け、負荷路３に凸部を設ける逆の構成としても良い。

実施例１は上述のように構成したから、転動体保持器６に設けられる係合体５が、軸１若しくは摺動体２と凹凸係合するから、この係合体５を保持する転動体保持器６は軸１及び摺動体２に対してズレ動しない。

また、係合体５は、転動体４より径小であるから、係合体５の周面は、該周面側の第一負荷溝１ａと第二負荷溝２ａの対向転送面にして第一負荷溝１ａか第二負荷溝２ａのいずれか一方の転送面とだけ当接し、転動体４よりも負荷を可及的に受けない構成となり、係合体５に過度な負荷が作用する場合に比し、スムーズな摺動が達成される。

また、係合体５は、転動体保持器６に結合される構成ではなく、転動体４と同様に転動体保持器６に保持される構成であるため、極めて簡易な構造となり、従来のように軸を介して転動体保持器に取り付ける必要がなく、それだけ作業工程及び部品点数を少なくでき、製作が容易で故障が起きにくい。

従って、実施例１は、転動体保持器のミクロスリップ現象を防止でき、且つ、摺動性の低下が抑制され、しかも、これを簡易な構成で実現できる生産性良好にしてコスト安な実用性に秀れる摺動装置となる。

本発明の具体的な実施例２について図１２〜１５に基づいて説明する。

実施例２は、実施例１において転動体保持器６にして転動体４が配設される部位に該転動体４と並設状態に設けた係合体５を、転動体保持器６にして転動体４が配設されない部位に設けたものであり、その余の構成は実施例１と同様である。

具体的には、図１２，１３に図示したように、転動体保持器６には、負荷路３の外部位置に延設される延設部位11が設けられ、該延設部位11に係合体５が設けられている。

また、この係合体５の凸部５ａと係合する軸１及び摺動体２に設けられる凹部10は、この軸１と摺動体２との対向面にして、負荷路３以外の部分に設けられている。

実施例２においては、延設部位11は板状の転動体保持器６の下部に屈曲部を介して水平状態に設けられ、該延設部位11の略中央に係合体５が保持される保持窓６ｂが設けられ、この保持窓６ｂに係合体５が設けられている。

尚、実施例２においては、上述のように延設部位11は転動体保持器６の下部に屈曲部を介して水平状態に設けられているが、屈曲させず直線状に設ける等、他の構成を採用しても良い。

この転動体保持器６の延設部位11は、軸１の上面（第一負荷部構成材７の側方）と摺動体２（第二負荷部構成材８）の下面との間に配設され、よって、係合体５の凸部５ａと係合する凹部10は、軸１の上面と第二負荷部構成材８の下面とに夫々設けられる。

従って、実施例２は、転動体保持器６にして転動体４が配設されない部位に係合体５を設けるから、負荷路３でない部分で係合体５が軸１若しくは摺動体２と係合することで、転動体保持器６のミクロスリップ現象が防止され、また、転動体４の配設数を一切減少させることがないため、摺動性が低下せず、また、係合体５が受ける負荷が小さいことによっても、摺動性を阻害しないことになる。

その余の作用効果は実施例１と同様である。

実施例２は、上述のようにクロスローラ機構を採用しているが、例えば、図１４，１５に図示した別例のようなニードルローラ機構を採用する場合には、上記延設部位11を有しない構成でも良い。

即ち、転動体４であるニードルローラを保持する正面視「く」字状の転動体保持器６にして該転動体４が配設されない部位（即ち、転動体４の並設部から外れた位置）、具体的には、転動体保持器６にして一の転動体群を保持する第一保持部12と他の転動体群を保持する第二保持部13とを連設する連設部14の略中央に係合体５を設けた構成としても良い。この係合体５の凸部５ａは、軸１と該軸１とで負荷路３を構成する負荷路構成材15に設けられた凹部10と凹凸係合する。

従来例の概略説明斜視図である。従来例の負荷路の拡大説明断面図である。従来例の負荷路の拡大説明断面図である。従来例の分解説明斜視図である。従来例の負荷路の拡大説明断面図である。従来例の分解説明斜視図である。実施例１の一部を切り欠いた説明斜視図である。実施例１の負荷部の拡大説明断面図である。実施例１の分解説明斜視図である。実施例１の別例の説明断面図である。実施例１の別例の転動体保持器の拡大説明斜視図である。実施例２の説明断面図である。実施例２の転動体保持器の拡大説明斜視図である。実施例２の別例の説明断面図である。実施例２の別例の転動体保持器の拡大説明斜視図である。

符号の説明

１軸
１ａ第一負荷溝
２摺動体
２ａ第二負荷溝
３負荷路
４転動体
５係合体
５ａ凸部
６転動体保持器
７第一負荷部構成材
８第二負荷部構成材
10 凹部
11 延設部位

Claims

軸に対して摺動体が摺動するように設けられ、該軸と摺動体との間には負荷路が設けられ、この負荷路には複数の転動体が配設され、この転動体が該負荷路を転動移動するように構成された摺動装置であって、前記負荷路には、前記転動体を保持する転動体保持器が配設され、該転動体保持器には前記軸及び摺動体に設けられた凹部若しくは凸部と係合する凸部若しくは凹部を形成した係合体が転動可能な状態で設けられ、この係合体は、転動体よりも負荷を受けないように構成されていることを特徴とする摺動装置。
請求項１記載の摺動装置において、負荷路には、前記転動体並びに前記軸及び摺動体に設けられる凹部若しくは凸部と係合する凸部若しくは凹部を形成した転動可能な係合体を保持する転動体保持器が設けられ、該係合体は、転動体より径小なものが採用されていることを特徴とする摺動装置。
請求項１，２いずれか１項に記載の摺動装置において、転動体保持器は、負荷路の外部位置に延設される延設部位を有し、該延設部位に係合体が設けられていることを特徴とする摺動装置。
請求項３記載の摺動装置において、前記係合体の凸部若しくは凹部と係合する軸及び摺動体の凹部若しくは凸部は、この軸と摺動体との対向面にして、負荷路以外の部分に設けられていることを特徴とする摺動装置。
請求項１〜４いずれか１項に記載の摺動装置において、係合体は、転動体保持器にして転動体が配設されない部位に設けられていることを特徴とする摺動装置。
請求項１〜５いずれか１項に記載の摺動装置において、係合体として、転動体と相似形状のものが採用されていることを特徴とする摺動装置。
請求項１〜６いずれか１項に記載の摺動装置において、係合体は前記軸若しくは摺動体と凹凸係合状態で転動し得るように構成されていることを特徴とする摺動装置。
請求項１〜７いずれか１項に記載の摺動装置において、係合体の周面には凸部若しくは凹部が複数所定間隔で設けられ、軸及び摺動体には前記係合体の凸部若しくは凹部の間隔と同間隔で凹部若しくは凸部が複数設けられていることを特徴とする摺動装置。
請求項１〜８いずれか１項に記載の摺動装置において、負荷路は軸に設けられる第一負荷溝と、摺動体に設けられる第二負荷溝とで構成されていることを特徴とする摺動装置。
請求項９記載の摺動装置において、第一負荷溝は、軸に設けられる第一負荷部構成材に形成され、第二負荷溝は、摺動体に設けられる第二負荷部構成材に形成されていることを特徴とする摺動装置。