JP2008002522A

JP2008002522A - フォロア軸受

Info

Publication number: JP2008002522A
Application number: JP2006170942A
Authority: JP
Inventors: Yasunobu Ono; 泰延大野
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2006-06-21
Filing date: 2006-06-21
Publication date: 2008-01-10

Abstract

【課題】低コストで振動の発生を抑制すると共に、音響面の改善を図ったフォロア軸受を提供する。
【解決手段】内周に外側軌道２ａを有する外輪２と、外周にこの外側軌道２ａに対向する内側軌道３ａを有し、これから軸方向に延びる軸部３ｂと、一端部にフランジ３ｃが形成されたスタッド３と、両軌道２ａ、３ａ間に形成される環状空間に収容された合成樹脂からなるブッシュ４と、スタッド３に圧入固定された側板５とを備えたフォロア軸受において、外輪２の端部に環状の凹所２ｂ、２ｃが形成され、これにフランジ３ｃと側板５が係合されると共に、ブッシュ４が、外側軌道２ａに所定のシメシロを介して圧入固定され、内側軌道３ａに対して所定の径方向すきまを介して対向配置されているので、振動の発生を抑制することができると共に、昇温によってブッシュ４が膨張しても、外輪２の円滑なる回転を維持することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、外輪の外周面がカムに転接するカム従動面とし、カムの形状に見合う転がり運動を取り出すためのカムフォロアまたはローラフォロア等の軸受（以下フォロア軸受という）に関する。

従来のころの代わりにブッシュを使用したカムフォロア５０は、図４に示すように、外輪５１と、スタッド５２と、ブッシュ５３と、スラストワッシャ５４と、側板５５とから構成されている。外輪５１は厚肉の円筒状に形成され、内周に外側軌道５１ａを有している。スタッド５２は、外周にこの外側軌道５１ａに対向する内側軌道５２ａを有し、一端部にフランジ５２ｂ、他端部に片持ちで取り付けるための軸部５２ｃが一体に形成されている。このスタッド５２には側板５５が圧入固定され、外輪５１とフランジ５２ｂおよび側板５５間にスラストワッシャ５４が介在されている。ここで、外輪５１とスタッド５２間の環状空間内にブッシュ５３が摺動自在に収容され、スタッド５２に対して外輪５１を回転自在に支承している。

ブッシュ５３は、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）に充填材を配合したもの（商品名ベアリーＦＬ３０００）からなる自己潤滑性のある摺動部材によって形成されている。これはドライでの摩擦係数が小さくスティックスリップがない。また、樹脂としての特性を損なうことなく、他の樹脂と比較して耐摩耗性等の機械的特性に優れている。これにより、カムフォロア５０に荷重が負荷された時、ブッシュ５３が弾性変形して制振部材としての役目をなすため、カムフォロア５０の取り付け精度が充分でなかったり、外輪５１が転動する相手部材にうねり等がある条件下においても、従来のころからなる転動体に比べ、振動の発生を抑制することができる。

さらに、ブッシュ５３は、外輪５１とスタッド５２との環状空間よりも僅かに肉厚に形成され、カムフォロア５０に径方向の予圧が付与されている。これにより、外輪５１が転動する相手部材にうねり等があっても、このうねりに追従するだけの変位をブッシュ５３で吸収することができ、スムーズに外輪５１を転動させることができる。
特開２００４−２５７４９８号公報

然しながら、このような従来のカムフォロア５０では、鋼製の外輪５１とスタッド５２との環状空間よりも僅かに肉厚に形成された樹脂製のブッシュ５３が嵌挿されているため、運転中の昇温によってブッシュ５３が膨張して予圧がさらに大きくなる。こうなると、この種の樹脂においては、ＰＶ値（面圧と滑り速度）に限界が生じ、外輪５１の円滑なる回転が不可能となる恐れがある。

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、低コストで振動の発生を抑制すると共に、音響面の改善を図ったフォロア軸受を提供することを目的とする。

係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、外周面をカム従動面とし、厚肉の略円筒状に形成された内周に外側軌道を有する外輪と、外周にこの外側軌道に対向する内側軌道を有する内方部材と、前記外側軌道と内側軌道との間に形成される環状空間に収容された合成樹脂からなるブッシュと、前記内方部材に圧入固定され、前記外輪の端部に係合する側板とを備えたフォロア軸受において、前記ブッシュが、前記外側軌道と内側軌道のうち一方の軌道に所定のシメシロを介して圧入固定されると共に、他方の軌道に対して所定の径方向すきまを介して対向配置され、前記内方部材に対して前記外輪が回転自在に支承されている。

このように、外周面をカム従動面とし、厚肉の略円筒状に形成された内周に外側軌道を有する外輪と、外周にこの外側軌道に対向する内側軌道を有する内方部材と、外側軌道と内側軌道との間に形成される環状空間に収容された合成樹脂からなるブッシュと、内方部材に圧入固定され、外輪の端部に係合する側板とを備えたフォロア軸受において、ブッシュが、外側軌道と内側軌道のうち一方の軌道に所定のシメシロを介して圧入固定されると共に、他方の軌道に対して所定の径方向すきまを介して対向配置され、内方部材に対して外輪が回転自在に支承されているので、フォロア軸受の取り付け精度が充分でなかったり、外輪が転動する相手部材にうねり等がある条件下においても、効果的に振動の発生を抑制することができると共に、運転中の昇温によってブッシュが膨張しても、外輪の円滑なる回転を維持することができ、低コストで音響面の改善を図ったフォロア軸受を提供することができる。

好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記外輪の端部に環状の凹所が形成され、この凹所に前記側板が係合されていれば、ブッシュが軸方向に移動するのを防止すると共に、外部から異物が侵入するのを防止し、コンパクトで長期間に亘って所望の軸受特性を維持することができる。

また、請求項３に記載の発明のように、前記外輪と側板との間に合成樹脂からなるスラストワッシャが介装されていれば、外輪と側板との金属接触を防止して音響低減が可能となると共に、かじりや摩耗を抑制することができ、長期間に亘って外輪の円滑、かつ安定した回転を維持することができる。

また、請求項４に記載の発明のように、前記内方部材が、一端部にフランジを有し、このフランジが前記外輪の凹所に係合されると共に、前記内側軌道から軸方向に延びる軸部が一体に形成されたスタッドで構成されていても良いし、また、請求項５に記載の発明のように、前記内方部材が、両端部に段部が形成され、この段部に前記側板が圧入固定された内輪で構成されていても良い。

本発明に係るフォロア軸受は、外周面をカム従動面とし、厚肉の略円筒状に形成された内周に外側軌道を有する外輪と、外周にこの外側軌道に対向する内側軌道を有する内方部材と、前記外側軌道と内側軌道との間に形成される環状空間に収容された合成樹脂からなるブッシュと、前記内方部材に圧入固定され、前記外輪の端部に係合する側板とを備えたフォロア軸受において、前記ブッシュが、前記外側軌道と内側軌道のうち一方の軌道に所定のシメシロを介して圧入固定されると共に、他方の軌道に対して所定の径方向すきまを介して対向配置され、前記内方部材に対して前記外輪が回転自在に支承されているので、フォロア軸受の取り付け精度が充分でなかったり、外輪が転動する相手部材にうねり等がある条件下においても、効果的に振動の発生を抑制することができると共に、運転中の昇温によってブッシュが膨張しても、外輪の円滑なる回転を維持することができ、低コストで音響面の改善を図ったフォロア軸受を提供することができる。

外周面をカム従動面とし、厚肉の略円筒状に形成された内周に外側軌道を有する外輪と、外周にこの外側軌道に対向する内側軌道を有し、この内側軌道から軸方向に延びる軸部と、一端部にフランジとが一体に形成されたスタッドと、前記外側軌道と内側軌道との間に形成される環状空間に収容された合成樹脂からなるブッシュと、前記スタッドに圧入固定された側板と、前記外輪とフランジおよび側板との間に介装された合成樹脂からなるスラストワッシャとを備えたフォロア軸受において、前記外輪の両端部に環状の凹所が形成され、この凹所に前記フランジと側板が係合されると共に、前記ブッシュが、前記外輪の外側軌道に所定のシメシロを介して圧入固定され、前記スタッドの内側軌道に対して所定の径方向すきまを介して対向配置されている。

以下、本発明の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。
図１は、本発明に係るフォロア軸受の第１の実施形態を示す縦断面図である。
このフォロア軸受１は、外輪２と、スタッド３と、ブッシュ４と、側板５とを備え、所謂カムフォロアを構成している。

外輪２は厚肉の略円筒状で、内周に外側軌道２ａを有している。また、両端部には環状の凹所２ｂ、２ｃが形成されている。スタッド３は、外周に外側軌道２ａに対向する内側軌道３ａを有し、この内側軌道３ａから軸方向に延びる軸部３ｂが一体に形成されている。スタッド３の一端部にはフランジ３ｃが一体に形成され、外輪２の一方の端部に形成された凹所２ｂに係合している。軸部３ｂの端部には雄ねじ３ｄが形成されスタッド３が片持ちで取り付けられる。なお、３ｅは、スタッド３を相手部材（図示せず）に取り付ける際にレンチ等の治具を係合させてスタッド３を回動させるための工具孔である。

また、軸部３ｂの基部には側板５が圧入固定され、外輪２の他方の端部に形成された凹所２ｃに係合している。そして、外輪２の外側軌道２ａに所定のシメシロを介してブッシュ４が圧入固定されると共に、スタッド３の内側軌道３ａに対して所定の径方向すきまを介して対向配置され、スタッド３に対して外輪２が回転自在に支承されている。このように、本実施形態では、外輪２の両端部に形成された環状の凹所２ｂ、２ｃにフランジ３ｃと側板５が係合されているので、ブッシュ４が軸方向に移動するのを防止すると共に、外部から異物が侵入するのを防止し、コンパクトで長期間に亘って所望の軸受特性を維持することができる。

ブッシュ４は、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）に充填材を配合したもの（商品名ベアリーＦＬ３０００）からなる自己潤滑性のある摺動部材によって形成されている。これはドライでの摩擦係数が小さくスティックスリップがない。また、樹脂としての特性を損なうことなく、他の樹脂と比較して耐摩耗性等の機械的特性に優れている。したがって、潤滑グリース等の飛散が厳禁であるクリーン環境での使用に好適である。これにより、フォロア軸受１に荷重が負荷された時、ブッシュ４が弾性変形して制振部材としての役目をなすため、フォロア軸受１の取り付け精度が充分でなかったり、外輪２が転動する相手部材にうねり等がある条件下においても、効果的に振動の発生を抑制することができると共に、運転中の昇温によってブッシュ４が膨張しても、外輪２の円滑なる回転を維持することができ、低コストで音響面の改善を図ったフォロア軸受１を提供することができる。

前述したブッシュ４の材質としては、他にＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等を例示することができる。

なお、ここでは、外輪２の外側軌道２ａにブッシュ４を圧入するようにしたが、本発明に係るフォロア軸受はこれに限らず、スタッド３の内側軌道３ａにブッシュ４を圧入すると共に、このブッシュ４と外輪２の外側軌道２ａとの間に所定の径方向すきまを形成するようにしても良い。

図２は、本発明に係るフォロア軸受の第２の実施形態を示す縦断面である。なお、この実施形態は、前述した第１の実施形態と基本的にはスラストワッシャの有無が異なるのみで、その他同一部位、同一部品あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略する。

このフォロア軸受６は、外輪２と、スタッド３と、ブッシュ４と、側板５、さらに、外輪２とフランジ３ｃおよび側板５との間に介装されたスラストワッシャ７を備え、カムフォロアを構成している。

スラストワッシャ７は、前述したブッシュ４と同様、四フッ化エチレン樹脂等に充填材が配合された自己潤滑性のある摺動部材によって形成されている。このスラストワッシャ７を外輪２とフランジ３ｃおよび側板５との間に介装することにより、外輪２とフランジ３ｃおよび側板５との金属接触を防止して音響低減が可能となると共に、かじりや摩耗を抑制することができ、長期間に亘って外輪２の円滑、かつ安定した回転を維持することができる。

以上、軸部が一体に形成されたスタッドを有するカムフォロアについて詳述したが、本発明に係るフォロア軸受は、以下に説明するように、スタッドに代えて内輪を用いた、所謂ローラフォロアにも適用することができる。
図３は、本発明に係るフォロア軸受の第３の実施形態を示す縦断面図である。なお、前述した実施形態と同一の部位および部品あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付けて重複した説明を省略する。

このフォロア軸受８は、外輪９と、内輪１０と、ブッシュ４と、一対の側板５、５とスラストワッシャ７、７とを備えたローラフォロアを構成している。

外輪９は厚肉の略円筒状に形成され、内周に外側軌道２ａを有している。また、両端部には環状の凹所２ｂ、２ｃが形成されると共に、外周にはクラウニングが付与された外周軌道９ａが形成されている。この外周軌道９ａは、外輪９における外径の数倍以上の曲率半径Ｒからなる。これにより、取付誤差等のミスアライメントがフォロア軸受８に発生した時、外輪９と、この外輪９が転動する相手部材との間のエッジ当りを許容することができ、耐久性を向上させることができる。

内輪１０は略円筒状に形成され、外周に外側軌道２ａに対向する内側軌道３ａを有し、両端部に側板５が圧入固定される段部１０ａ、１０ａが形成されている。外輪９と側板５との間にはそれぞれスラストワッシャ７、７が介装され、金属接触を防止して音響を低減させると共に、かじりや摩耗を抑制して外輪９の円滑、かつ安定した回転を維持している。

また、外輪９の外側軌道２ａに所定のシメシロを介してブッシュ４が圧入固定されると共に、内輪１０の内側軌道３ａに対して所定の径方向すきまを介して対向配置され、内輪１０に圧入固定される軸部材（図示せず）に対して外輪９が回転自在に支承されている。このように、本実施形態では、外輪９の凹所２ｂ、２ｃに側板５が係合されているので、ブッシュ４の軸方向への移動と、外部から異物が侵入するのを防止すると共に、フォロア軸受８に荷重が負荷された時、ブッシュ４が弾性変形して制振部材としての役目をなし、振動の発生を抑制することができると共に、運転中の昇温によってブッシュ４が膨張しても、所定の径方向すきまを確保して外輪９の円滑なる回転を維持することができ、音響面の改善を図ったフォロア軸受８を提供することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

本発明に係るフォロア軸受は、カムの軌道や直線軌道上を転がり運動するカムフォロアやローラフォロアに適用できる。

本発明に係るフォロア軸受の第１の実施形態を示す縦断面図である。本発明に係るフォロア軸受の第２の実施形態を示す縦断面図である。本発明に係るフォロア軸受の第３の実施形態を示す縦断面図である。従来のカムフォロアを示す縦断面図である。

符号の説明

１、６、８・・・・・・・・・・フォロア軸受
２、９・・・・・・・・・・・・外輪
２ａ・・・・・・・・・・・・・外側軌道
２ｂ、２ｃ・・・・・・・・・・凹所
３・・・・・・・・・・・・・・スタッド
３ａ・・・・・・・・・・・・・内側軌道
３ｂ・・・・・・・・・・・・・軸部
３ｃ・・・・・・・・・・・・・フランジ
３ｄ・・・・・・・・・・・・・雄ねじ
３ｅ・・・・・・・・・・・・・工具孔
４・・・・・・・・・・・・・・ブッシュ
５・・・・・・・・・・・・・・側板
７・・・・・・・・・・・・・・スラストワッシャ
９ａ・・・・・・・・・・・・・外周軌道
１０・・・・・・・・・・・・・内輪
１０ａ・・・・・・・・・・・・段部
５０・・・・・・・・・・・・・カムフォロア
５１・・・・・・・・・・・・・外輪
５１ａ・・・・・・・・・・・・外側軌道
５２・・・・・・・・・・・・・スタッド
５２ａ・・・・・・・・・・・・内側軌道
５２ｂ・・・・・・・・・・・・フランジ
５２ｃ・・・・・・・・・・・・軸部
５３・・・・・・・・・・・・・ブッシュ
５４・・・・・・・・・・・・・スラストワッシャ
５５・・・・・・・・・・・・・側板
Ｒ・・・・・・・・・・・・・・曲率半径

Claims

外周面をカム従動面とし、厚肉の略円筒状に形成された内周に外側軌道を有する外輪と、
外周にこの外側軌道に対向する内側軌道を有する内方部材と、
前記外側軌道と内側軌道との間に形成される環状空間に収容された合成樹脂からなるブッシュと、
前記内方部材に圧入固定され、前記外輪の端部に係合する側板とを備えたフォロア軸受において、
前記ブッシュが、前記外側軌道と内側軌道のうち一方の軌道に所定のシメシロを介して圧入固定されると共に、他方の軌道に対して所定の径方向すきまを介して対向配置され、前記内方部材に対して前記外輪が回転自在に支承されていることを特徴とするフォロア軸受。
前記外輪の端部に環状の凹所が形成され、この凹所に前記側板が係合されている請求項１に記載のフォロア軸受。
前記外輪と側板との間に合成樹脂からなるスラストワッシャが介装されている請求項１または２に記載のフォロア軸受。
前記内方部材が、一端部にフランジを有し、このフランジが前記外輪の凹所に係合されると共に、前記内側軌道から軸方向に延びる軸部が一体に形成されたスタッドで構成されている請求項１乃至３いずれかに記載のフォロア軸受。
前記内方部材が、両端部に段部が形成され、この段部に前記側板が圧入固定された内輪で構成されている請求項１乃至３いずれかに記載のフォロア軸受。