JP2008106878A - 揺動軸受およびエアーディスクブレーキ装置 - Google Patents

揺動軸受およびエアーディスクブレーキ装置 Download PDF

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Abstract

【課題】安価な構成で、稼動範囲を広く確保可能な揺動軸受を提供する。
【解決手段】揺動軸受30は、内径側に軌道面12を含み、軸方向の両端部を内径側に折り曲げた鍔部13a、13bを備える揺動軸受用外輪11と、軌道面12上に配置される複数のころ20と、ころ20を保持するポケット22、およびポケット22の軸方向の両端側に位置し、周方向に連なる一対の連結部23a、23bを含む保持器21とを備える。連結部23a、23bの軸方向の端面の所定位置には、突出部28が設けられている。揺動軸受用外輪11には、軌道面12側の所定位置に、保持器21の周方向への移動時に周方向において突出部28に当接するように係合する爪部18が設けられている。
【選択図】図1

Description

この発明は、揺動軸受およびエアーディスクブレーキ装置に関するものである。
大型商用車やトラック、バス等においては、圧縮空気を利用したエアーディスクブレーキ装置が使用される。ここで、一般的なエアーディスクブレーキ装置の構成について簡単に説明する。図15は、一般的なエアーディスクブレーキ装置の構成を示す概略断面図である。図15を参照して、エアーディスクブレーキ装置101は、アクチュエータロッド102を備えるブレーキシリンダ(図示せず)と、アクチュエータロッド102の一方端に連結されるレバー103と、レバー103の他方端に連結される回転部材104と、回転部材104を回転自在に支持する揺動軸受105と、回転部材104の回転中心から偏心した位置に設けられる接続部107と、その一方端が接続部107に連結されるトラバース106と、トラバース106に連動する左右のブレーキパッド(図示せず)と、左右のブレーキパッドの間に配置されるロータ(図示せず)とを含む。エアーディスクブレーキ装置101は、ブレーキシリンダからの圧縮空気により、レバー103等を介してロータを左右のブレーキパッドで挟み込む。
なお、このような構成のエアーディスクブレーキ装置が、特表平8−504250号公報(特許文献1)やWO2006/002905A1(特許文献2)に開示されている。また、上記したエアディスクブレーキ装置に含まれる揺動軸受と同様の構成の揺動軸受が、特開2003−214330号公報(特許文献3)に開示されている。
特表平8−504250号公報(図1等) WO2006/002905A1 特開2003−214330号公報
上記したエアーディスクブレーキ装置に含まれる揺動軸受の構成について、簡単に説明する。揺動軸受は、揺動軸受用外輪と、複数のころと、ころを保持する保持器とを備える。揺動軸受用外輪は、環状に連なっておらず、円筒状部材を周方向の任意の二箇所で切断した形状である。保持器についても同様に、円筒状部材を周方向の任意の二箇所で切断した形状であり、揺動軸受用外輪に沿う形状である。このような構成の揺動軸受は、まず、保持器のポケットにころを組入れ、ころを保持した保持器を揺動軸受用外輪の内径側に配置するようにして組立てられる。このような揺動軸受において、揺動軸受用外輪の内径側に配置される保持器は周方向に移動可能となっているが、揺動軸受用外輪からの保持器の脱落を防止するために、移動規制手段を設ける必要がある。従来においては、揺動軸受用外輪の周方向の端部に内径側に突出する突出部を設け、この突出部と保持器の周方向の端部とを当接させて、保持器の周方向の移動を規制していた。しかし、このような移動規制手段であれば、保持器の周方向の稼動範囲を大きく確保できない。一方、特許文献3によれば、新たな部材として揺動軸受に制御レバーを設け、軌道輪および保持器を抜け止めし、制御レバーの両端部を回転部材および固定部材に嵌め込むことにより、保持器の周方向の移動を規制している。しかし、特許文献3に開示の技術では、新たに制御レバーを設ける必要があり、低コストおよび部品点数削減の観点からも好ましくない。
この発明の目的は、安価な構成で、稼動範囲を広く確保可能な揺動軸受を提供することである。
この発明の他の目的は、生産性が良好なエアーディスクブレーキ装置を提供することである。
この発明に係る揺動軸受は、内径側に軌道面を含み、軸方向の両端部を内径側に折り曲げた鍔部を備える揺動軸受用外輪と、軌道面上に配置される複数のころと、ころを保持するポケット、およびポケットの軸方向の両端側に位置し、周方向に連なる一対の連結部を含む保持器とを備える。ここで、連結部の軸方向の端面の所定位置には、突出部が設けられており、揺動軸受用外輪には、保持器が揺動軸受用外輪に対して周方向に所定量移動したとき突出部に当接して保持器の移動量を制限する爪部が設けられている。
このように構成することにより、保持器が周方向に移動しても、連結部の所定位置に設けられた突出部が、揺動軸受用外輪に設けられた爪部に当接することになる。そうすると、これ以上保持器が周方向に移動することができなくなる。このようにして、保持器の周方向の移動を規制することができる。また、このような構成の揺動軸受は、突出部を任意の位置に設けることにより、保持器の周方向の移動量を任意に定めることができる。そうすると、揺動軸受用外輪の周方向の端部よりも大きく稼動させることができる。また、新たな部材を設ける必要はない。したがって、安価な構成で、保持器の稼動範囲を広く確保することができる。また、このような揺動軸受は、保持器の脱落の恐れが少ないため、組立て性を良好にすることができる。
好ましくは、突出部の所定位置は、周方向の最も外側に配置されるポケットよりも周方向の内側であり、保持器の一部が揺動軸受用外輪の周方向一端側から突出した位置で保持器の移動が制限される。こうすることにより、突出部の所定位置を周方向の最も外側に配置されるポケットよりも周方向の内側としたときでも、保持器の周方向の端部が揺動軸受用外輪の一方の端部から突出した状態で、保持器の周方向の移動を制限し、規制することができる。したがって、さらに保持器の稼動範囲を広く確保することができる。
さらに好ましくは、突出した位置における保持器の揺動軸受用外輪からの突出量の周方向の長さ寸法は、保持器の一方側の端部から保持器の一方の端部側に設けられた周方向の最も外側に配置されるポケットまでの周方向の長さ寸法以下である。こうすることにより、最も外側に配置されるポケットに保持されるころの脱落を防止することができる。したがって、さらに揺動軸受の組立て性を良好にすることができる。
さらに好ましくは、突出部および爪部は、軸方向の両端部に設けられている。こうすることにより、軸方向の両端側で、突出部と爪部が係合することになるため、より組立て性を良好にすることができる。
この発明の他の局面においては、エアーディスクブレーキ装置は、上記したいずれかの揺動軸受を含む。
このような構成のエアーディスクブレーキ装置は、保持器の脱落の恐れが少ないため、揺動軸受、引いては、エアーディスクブレーキ装置の生産性が良好となる。
この発明によれば、保持器が周方向に移動しても、連結部の所定位置に設けられた突出部が、揺動軸受用外輪に設けられた爪部に当接することになる。そうすると、これ以上保持器が周方向に移動することができなくなる。このようにして、保持器の周方向の移動を規制することができる。また、このような構成の揺動軸受は、突出部を任意の位置に設けることにより、保持器の周方向の移動量を任意に定めることができる。そうすると、揺動軸受用外輪の周方向の端部よりも大きく稼動させることができる。また、新たな部材を設ける必要はない。したがって、安価な構成で、保持器の稼動範囲を広く確保することができる。また、このような揺動軸受は、保持器の脱落の恐れが少ないため、組立て性を良好にすることができる。
また、このような構成のエアーディスクブレーキ装置は、保持器の脱落の恐れが少ないため、揺動軸受、引いては、エアーディスクブレーキ装置の生産性が良好となる。
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図2は、この発明の一実施形態に係る揺動軸受用外輪を示す斜視図である。図2を参照して、揺動軸受用外輪11の構成について説明する。揺動軸受用外輪11は、円筒状部材を周方向の任意の二箇所において切断した形状である。揺動軸受用外輪11は、内径側にころが転動する軌道面12を含む。
揺動軸受用外輪11の周方向の一方側の端部には、内径側に延びる突起部14a、14bが設けられている。揺動軸受用外輪11の内径側に配置される保持器は、周方向に移動可能であるが、この突起部14a、14bにより、一方の端部側において、周方向の移動が規制される。
また、突起部14a、14bの間には、外径側に折曲げられた舌片状の凸部15が設けられている。一方、揺動軸受用外輪11の周方向の他方の端部側にも、舌片状の凸部16が設けられている。この凸部15、16を利用して、揺動軸受用外輪11をハウジング(図示せず)に取付け、揺動軸受用外輪11の周方向の移動を規制して、ハウジングに固定する。
揺動軸受用外輪11は、軸方向の両端部を内径側に折り曲げた鍔部13a、13bを備える。この鍔部13a、13bにより、揺動軸受用外輪11の内径側に配置されるころおよび保持器の軸方向の移動を規制する。
両方の鍔部13a、13bには、軸方向の軌道面12側に折り曲げられ、内径側に配置される保持器を抱え込む折曲げ部17a、17bが設けられている。折曲げ部17a、17bは、周方向に連なるように連続して設けられている。
ここで、鍔部13a、13bが設けられていない領域の揺動軸受用外輪11の軸方向両端部には、周方向において後述する保持器に設けられた突出部に当接するように係合する爪部18が設けられている。爪部18は、突起部14a、14bが設けられた側の周方向の端部と反対側の端部に設けられていている。なお、爪部18は、鍔部13a、13bのうち、端部に近い側の位置に設けられていてもよい。
次に、この発明の一実施形態に係る揺動軸受に含まれ、揺動軸受用外輪11の内径側に配置される保持器の構成について説明する。図3は、揺動軸受用外輪11の内径側に配置される保持器を示す斜視図である。図4および図5は、図3に示す保持器21のポケット22に、ころ20を保持した状態を示す斜視図である。図4は、ころ20を下方側にした状態を示し、図5はころ20を上方側にした状態を示す。図2〜図5を参照して、保持器21についても、上記した揺動軸受用外輪11と同様に、円筒状部材を周方向の任意の二箇所において切断した形状であり、揺動軸受用外輪11に沿う形状である。なお、保持器21は、量産性等の観点から、樹脂製とすることが好ましい。
保持器21は、ころ20を保持するポケット22、およびポケット22の軸方向の両端側に位置し、周方向に連なる一対の連結部23a、23bを含む。各ポケット22には、一つのころ20が保持される。最も周方向の外側に位置するポケット22と保持器21の周方向の端部25a、25bとの間隔は、各ポケット22間の間隔よりも大きく構成されている。なお、保持器21の内径側には、エアーディスクブレーキ装置に含まれる回転部材(図示せず)が配置される。
一対の連結部23a、23bは、各ポケット22間に位置し、軸方向に延びる柱部24によって軸方向に連結されている。柱部24は、ポケット22に保持されるころ20のPCD(Pitch Circle Diameter)よりも、内径側に設けられる。こうすることにより、保持器21によって保持可能なころ20の数を多くすることができる。そうすると、このような保持器21を含む揺動軸受の負荷容量を大きくすることができる。また、揺動軸受を組立てた後において、揺動軸受用外輪11の軌道面12および柱部24によって、ころ20を挟み込むように保持し、ころ20の径方向の移動を規制することができる。
一対の連結部23a、23bには、折曲げ部17a、17bに係合する形状の係合部26が設けられている。係合部26は、連結部23a、23bから軸方向に突出した形状である。係合部26は、連結部23a、23bに沿って周方向に連なるように形成されておらず、連結部23a、23bの周方向の任意の位置に複数設けられている。
ここで、連結部23a、23bの軸方向の端面27a、27bの所定位置には、突出部28が設けられている。突出部28は、端部25a、25bのうち、端部25aに近い位置に設けられている。また、突出部28は、周方向の最も外側に配置されるポケット22よりも周方向の内側に設けられている。なお、ここでは、突出部28と係合部26とを兼用した構成としているが、突出部28と係合部26とを別途設けることにしてもよい。
図6は、この発明の一実施形態に係る揺動軸受30を示す斜視図である。図7は、係合部を含む断面で、図6に示す揺動軸受30を切断した場合の断面図である。図2〜図7を参照して、この発明の一実施形態に係る揺動軸受30の構成について説明する。揺動軸受30は、揺動軸受用外輪11と、複数のころ20と、ころ20を保持する保持器21とを含む。揺動軸受30は、ころ20を保持した保持器21を、揺動軸受用外輪11の内径側に配置するようにして組立てられる。
ここで、保持器21を揺動軸受用外輪11の内径側に配置する際には、折曲げ部17a、17bと係合部26とを係合させるようにして配置し、組立てる。このように構成することにより、揺動軸受用外輪11は、折曲げ部17a、17bおよび係合部26によって、保持器21を抱え込むようにして保持することができる。そうすると、保持器21が揺動軸受用外輪11の内径側、すなわち、図6および図7中の矢印Aの方向に移動しようとしても、保持器21の係合部26が折曲げ部17a、17bに引っ掛かり、保持器21の内径側への移動を規制することができる。したがって、揺動軸受用外輪11からのころ20および保持器21の脱落を防止することができる。この場合、折曲げ部17a、17bと係合部26とを係合させて保持器21を抱え込むようにして保持しているため、確実にころ20および保持器21の揺動軸受用外輪11からの脱落を防止することができる。また、ころ20や保持器21の分離やずれを生じることもない。このような揺動軸受30は、後述するエアーディスクブレーキ装置に取付けられる際に、取付け不良を引き起こす恐れが低減される。なお、組立てにおいては、ころ20および保持器21を図5に示す状態に組立てた後、図5における上方側から揺動軸受用外輪11を嵌め込むようにして組立てる。こうすることにより、ころ20をばらけさせることなく、容易に組立てることができる。
また、保持器21は、揺動軸受用外輪11の周方向において、所定の範囲で稼動する。これを図1および図8を用いて説明する。図1および図8は、揺動軸受30を軸方向から見た図であり、図8は爪部18と突出部28とが当接していない状態、図1は爪部18と突出部28とが当接している状態を示す。なお、理解の容易の観点から、図1および図8において、鍔部13a、13bは図示していない。
図1〜図8を参照して、保持器21は、回転中心33を中心として、周方向、すなわち、図8中の矢印Eの方向またはその逆の方向に回転する。ここで、保持器21が周方向に回転しても、連結部23a、23bの所定位置に設けられた突出部28が、揺動軸受用外輪11に設けられた爪部18に当接する。そうすると、これ以上保持器21が周方向に移動することができなくなる。
このようにして、保持器21の周方向の移動を規制することができる。すなわち、爪部18は、保持器21が揺動軸受用外輪11に対して周方向に所定量移動したとき、突出部28に当接して保持器21の移動量を制限する。このような構成の揺動軸受30は、突出部28を任意の位置に設けることにより、保持器21の周方向の移動量を任意に定めることができる。この場合、突出部28が爪部18に当接するまで移動可能であるため、保持器21の稼動範囲を広く確保することができる。また、このような揺動軸受用外輪11および保持器21を含む揺動軸受30は、保持器21の脱落の恐れは少ないため、組立て性が良好となる。このような揺動軸受30は、新たに部材を設ける必要はないため、安価に構成することができる。
また、突出部28の所定位置は、周方向の最も外側に配置されるポケット22よりも周方向の内側であり、保持器21の一部が揺動軸受用外輪11の周方向の一端側から突出した位置で、保持器21の移動が制限されるように構成しているため、ポケット22に保持されるころ20の転動範囲内で、さらに保持器21の稼動範囲を広く確保することができる。
また、突出した位置における保持器21の揺動軸受用外輪11からの突出量の周方向の長さ寸法は、保持器21の一方側の端部25aから保持器21の一方の端部25a側に設けられた周方向の最も外側に配置されるポケット22までの周方向の長さ寸法以下としてもよい。具体的には、図1および図8中の長さ寸法Fを長さ寸法G以下にする。こうすることにより、保持器21の稼動範囲をさらに広く確保することができる。また、突出部28と爪部18が当接したときでも、周方向の最も外側に配置されるポケット22に保持されるころ20が脱落することはない。したがって、最も外側に配置されるポケット22に保持されるころ20の脱落を防止することができる。このような揺動軸受30は、さらに組立て性を良好にすることができる。
なお、突出部28が設けられる所定位置は、周方向の端部25aから、最も外径側に設けられたポケット22よりも周方向の外側としてもよい。こうすることによっても、保持器21の稼動範囲を広く確保することができる。
また、爪部18およびこれに係合する突出部28は、軸方向の一方端側にのみ設けられていてもよい。こうすることによっても、保持器21の周方向の移動を規制することができる。
ここで、上記の実施の形態においては、揺動軸受用外輪の周方向の端部に爪部を設けることにしたが、これに限らず、爪部は、揺動軸受用外輪のうち、周方向の端部に近い所定の位置に設けることにしてもよい。図9、図10、図11は、この場合における揺動軸受用外輪おより揺動軸受を示す図であり、それぞれ、図2、図8、図1に対応する。図9〜図11を参照して、揺動軸受用外輪41の構成は、図2に示す揺動軸受用外輪11と基本的には同じ構成であり、揺動軸受用外輪41は軌道面42、鍔部43a、43b、突起部44a、44b、凸部45、46および折曲げ部47a、47bを有する。ここで、爪部48は、周方向の端部に近い所定の位置に設けられている。また、爪部48は、鍔部43a、43bの軌道面42側に設けられている。こうすることによっても、保持器の稼動範囲を広く確保することができる。
なお、上記した構成において、保持器21のうち、ポケット22間に位置する柱部24は、内径側に設けることにしたが、柱部24を設ける際の柱部24等の寸法関係については、以下の関係を有することが好ましい。図12は、揺動軸受30を軸方向に垂直な平面で切断した場合の断面図である。図13は、図12中のXIIIで示す部分の拡大図である。
図12および図13を参照して、揺動軸受30の内径側には、回転部材31が配置される。ここで、柱部24の内径をB、外径をB、回転部材31の径をB、PCD32をBとすると、B≦Bであって、かつ、B<0.98×Bの関係を有することが好ましい。このように構成することにより、保持器21に含まれるころ20の数を多くすることができる。したがって、揺動軸受30の負荷容量を大きくすることができる。
次に、上記した揺動軸受を備えるエアーディスクブレーキ装置の構成について簡単に説明する。図14は、この発明の一実施形態に係るエアーディスクブレーキ装置の一部を示す概略断面図である。図14を参照して、エアーディスクブレーキ装置71は、アクチュエータロッド72を備えるブレーキシリンダ79と、アクチュエータロッド72の一方端に連結されるレバー73と、レバー73の他方端に連結される回転部材74と、回転部材74を回転自在に支持する揺動軸受75と、回転部材74の回転中心から偏心した位置に設けられる接続部80と、その一方端が接続部80に連結される伝達部76と、伝達部76に連動する左右のブレーキパッド77a、77bと、左右のブレーキパッド77a、77bの間に配置されるロータ78とを含む。
ブレーキシリンダ79内の圧縮空気の作用により、アクチュエータロッド72がレバー73を図11中の矢印Cの方向に押す。そうすると、回転部材74が回転し、接続部80に連結された伝達部76は、図14中の矢印Dの方向に押される。そうすると、伝達部76に連動して左右のブレーキパッド77a、77bがロータ78を挟みこむ。なお、回転部材74からの荷重が除去されれば、伝達部76は、バネ81の力により矢印Dと逆の方向に力が加えられ、元の位置に戻る。そして、ブレーキパッド77a、77bがロータ78を挟み込む状態は解除される。このようにして、エアーディスクブレーキ装置71は構成されている。
ここで、回転部材74を回転可能に支持する揺動軸受75は、上記した構成を有する。このような揺動軸受75は、揺動軸受用外輪の内径側にころを保持した保持器を配置し、組立てる際に、容易に組立てることができる。
このようなエアーディスクブレーキ装置71は、組立て性が良好な揺動軸受75を含むため、生産性を向上することができる。
このようなエアーディスクブレーキ装置71は、保持器の移動範囲が適切であり安価に製造可能な揺動軸受75を含むため、生産性を向上することができる。
また、上記の実施の形態においては、保持器の周方向の一方向への移動を、上記した爪部および突出部によって規制することにしたが、これに限らず、保持器の周方向の両方向への移動を、爪部および突出部によって規制することにしてもよい。
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
この発明に係る揺動軸受は、良好な組立て性が要求される場合に有効に利用される。
この発明に係るエアーディスクブレーキ装置についても、良好な組立て性が要求される場合に有効に利用される。
揺動軸受を軸方向から見た図であり、爪部と突出部とが当接した状態を示す。 この発明の一実施形態に係る揺動軸受に含まれる揺動軸受用外輪を示す斜視図である。 この発明の一実施形態に係る揺動軸受に含まれる保持器を示す斜視図である。 ポケットにころを配置した状態の保持器であって、ころを下方側にした場合の斜視図である。 ポケットにころを配置した状態の保持器であって、ころを上方側にした場合の斜視図である。 この発明の一実施形態に係る揺動軸受を示す斜視図である。 図6に示す揺動軸受を、係合部を含む平面で切断した場合の断面図である。 揺動軸受を軸方向から見た図であり、爪部と突出部とが当接していない状態を示す。 この発明の他の実施形態に係る揺動軸受に含まれる揺動軸受用外輪を示す斜視図である。 図9に示す揺動軸受用外輪を含む揺動軸受を軸方向から見た図であり、爪部と突出部とが当接していない状態を示す。 図9に示す揺動軸受用外輪を含む揺動軸受を軸方向から見た図であり、爪部と突出部とが当接していない状態を示す。 図6に示す揺動軸受の断面を軸方向から見た図である。 図12中のXIIIで示す部分の拡大図である。 この発明の一実施形態に係るエアーディスクブレーキ装置の一部を示す概略断面図である。 従来におけるエアーディスクブレーキ装置の一部を示す概略断面図である。
符号の説明
11,41 揺動軸受用外輪、12,42 軌道面、13a,13b,43a,43b 鍔部、14a,14b,44a,44b 突起部、15,16,45,46 凸部、17a,17b,47a,47b 折曲げ部、18,48 爪部、20 ころ、21 保持器、22 ポケット、23a,23b 連結部、24 柱部、25a,25b 端部、26 係合部、27a,27b 端面、28 突出部、30,75 揺動軸受、31 回転部材、32 PCD、33 回転中心、71 エアーディスクブレーキ装置、72 アクチュエータロッド、73 レバー、74 回転部材、76 伝達部、77a,77b ブレーキパッド、78 ロータ、79 ブレーキシリンダ、80 接続部、81 バネ。

Claims (5)

  1. 内径側に軌道面を含み、軸方向の両端部を内径側に折り曲げた鍔部を備える揺動軸受用外輪と、
    前記軌道面上に配置される複数のころと、
    前記ころを保持するポケット、および前記ポケットの軸方向の両端側に位置し、周方向に連なる一対の連結部を含む保持器とを備える揺動軸受であって、
    前記連結部の軸方向の端面の所定位置には、突出部が設けられており、
    前記揺動軸受用外輪には、前記保持器が前記揺動軸受用外輪に対して周方向に所定量移動したとき、前記突出部に当接して前記保持器の移動量を制限する爪部が設けられている、揺動軸受。
  2. 前記突出部の所定位置は、周方向の最も外側に配置される前記ポケットよりも周方向の内側であり、前記保持器の一部が前記揺動軸受用外輪の周方向一端側から突出した位置で前記保持器の移動が制限される、請求項1に記載の揺動軸受。
  3. 前記突出した位置における前記保持器の前記揺動軸受用外輪からの突出量の周方向の長さ寸法は、前記保持器の一方側の端部から前記保持器の一方の端部側に設けられた周方向の最も外側に配置される前記ポケットまでの周方向の長さ寸法以下である、請求項2に記載の揺動軸受。
  4. 前記爪部および前記突出部は、軸方向の両端部に設けられている、請求項1〜3のいずれかに記載の揺動軸受。
  5. 請求項1〜4のいずれかに記載の揺動軸受を備える、エアーディスクブレーキ装置。
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