JP2008208971A - クロスローラベアリング - Google Patents

Abstract

【課題】内輪軌道面の継ぎ目にコロがロックしてしまう現象の発生を抑制可能な内輪コロ入れ形式のクロスローラベアリングを提案すること。
【解決手段】クロスローラベアリング１の内輪２にはコロ挿入穴７が形成されており、内輪軌道面２２には、ここを封鎖しているプラグ側軌道面８１との間に継ぎ目１１、１２が出来る。プラグ側軌道面８１を台形形状としてあるので、継ぎ目１１、１２は、軌道面２２の幅方向に対して９０度未満の角度で傾斜した方向に延びている。継ぎ目１１、１２が軌道面２２に直交する方向に延びている場合に比べて、継ぎ目１１、１２にコロ５の円形端面が当って転動が阻止されてしまうコロのロック現象の発生を抑制できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、内輪および外輪の間に形成されている矩形断面の円環状のコロ挿入部にコロを挿入するためのコロ挿入穴が内輪あるいは外輪の側部に形成されているクロスローラベアリングに関するものである。

クロスローラベアリングは、内輪および外輪の間に形成されている矩形断面の円環状のコロ挿入部に、中心軸線が直交する状態で円柱状のコロが交互に挿入された構成となっている。コロ挿入部にコロを挿入するための構造としては、内輪にコロ挿入穴を形成し、ここからコロをコロ挿入部に挿入した後に、当該コロ挿入穴をプラグによって封鎖する形式（内輪コロ入れ形式）のものが知られている。また、外輪にコロ挿入穴が形成された形式（外輪コロ入れ形式）のものも知られている。

図６（ａ）、（ｂ）および（ｃ）には内輪コロ入れ形式のクロスローラベアリングを示してある。これらの図に示すように、クロスローラベアリング２００においては、内輪２０２および外輪２０３の間に矩形断面をした円環状のコロ挿入部２０４が形成されている。このコロ挿入部２０４に円柱状のコロ２０５を挿入するために、内輪２０２の外周側の部分には、一定の幅および深さで矩形状に切り欠かれた切り欠き部２０６が形成されている。この切り欠き部２０６によって、内輪２０２の外周面に形成されている一方の円環状の軌道面２０７が分断され、コロ挿入部２０４に通ずる矩形のコロ挿入穴２０８が形成されている。このコロ挿入穴２０８からコロ２０５をコロ挿入部２０４に挿入した後に、コロ挿入穴２０８および切り欠き部２０６が、当該切り欠き部２０６に対応する形状のプラグ２０９によって封鎖されている。プラグ２０９は、締結ボルト２１０によって内輪２０２に締結固定されている。この構造のクロスローラベアリングは、特許文献１、２に開示されている。
特開２００１−６５５５９号公報 特開２００１−５６０２４号公報

内輪コロ入れ形式のクロスローラベアリング２００では、内輪２０２におけるコロ挿入穴２０８によって分断されている内輪軌道面２０７が、コロ挿入穴２０８を封鎖しているプラグ２０９に形成されているプラグ側軌道面２１１によって繋がっている。したがって、内輪軌道面２０７に沿ってコロ２０５が滑らかに転動することができるようにするために、これらの軌道面２０７、２１１の継ぎ目２１２、２１３に必要以上の段差ができないように、プラグ２０９を内輪２０２に取り付ける必要がある。

しかしながら、内輪２０２の製造誤差、プラグ２０９の製造誤差、プラグ２０９の組み付け誤差などに起因して、プラグ側軌道面２１１と内輪軌道面２０７の間に必要以上の段差などができてしまうことがある。このような場合には、コロ２０５の円形端面が軌道面の継ぎ目に当たり、そこにおいてコロの転動が阻止されてしまうおそれがある。外輪コロ入れ形式のクロスローラベアリングにおいても同様な弊害が発生するおそれがある。

このようなコロのロック現象が発生しないように、従来における内輪コロ入れ形式あるいは外輪コロ入れ形式のクロスローラベアリングの製造に当っては、各部の寸法、各部の組み付け、各部の仕上がり状態について細心の注意を払う必要がある。

本発明の課題は、この点に鑑みて、従来に比べてコロのロック現象の発生を抑制可能なクロスローラベアリングを提案することにある。

本発明者等は、内輪軌道面あるいは外輪軌道面とプラグ側軌道面との間の継ぎ目でのコロのロック現象について考察した結果、軌道面の継ぎ目を、従来のように、軌道面の幅方向、すなわち、軌道面に直交する方向に沿って形成しておくと、コロのロック現象が発生しやすく、軌道面に直交する方向とは異なる方向に沿って形成すれば、コロのロック現象の発生を従来に比べて抑制できることを見出した。

すなわち、本発明の内輪コロ入れ形式のクロスローラベアリングは、内輪に形成したコロ挿入穴と、コロ挿入穴を封鎖しているプラグと、コロ挿入穴を形成するために円周方向の一箇所で分断されている円環状の一定幅の内輪軌道面と、この内輪軌道面の分断部分を繋ぐためにプラグに形成されているプラグ側軌道面とを有しており、内輪軌道面とプラグ側軌道面の継ぎ目は、内輪軌道面に直交する方向とは異なる方向に延びている直線あるいは曲線を描くように形成されていることを特徴としている。

例えば、内輪軌道面とプラグ側軌道面の継ぎ目を、内輪軌道面に直交する方向に対して９０度未満の角度で直線状に形成することができる。この角度は、プラグの面取り、コロの端面のアールの寸法、組み込み誤差のバラツキに応じて変動するが、概ね、１５度から４５度までの範囲内の値とすることが可能である。

また、内輪軌道面とプラグ側軌道面の継ぎ目を、内輪軌道面の幅寸法より大きな曲率半径の円弧を描くように形成することができる。

次に、本発明の外輪コロ入れ形式のクロスローラベアリングは、外輪に形成したコロ挿入穴と、コロ挿入穴を封鎖しているプラグと、コロ挿入穴を形成するために円周方向の一箇所で分断されている円環状の一定幅の外輪軌道面と、この外輪軌道面の分断部分を繋ぐためにプラグに形成されているプラグ側軌道面とを有しており、外輪軌道面とプラグ側軌道面の継ぎ目は、外輪軌道面に直交する方向とは異なる方向に延びる直線あるいは曲線を描くように形成されていることを特徴としている。

ここで、外輪軌道面とプラグ側軌道面の継ぎ目を、外輪軌道面に直交する方向に対して９０度未満の角度で延びる直線を描くように形成することができる。この角度は、１５度〜４５度の範囲内の値とすることができる。

また、外輪軌道面とプラグ側軌道面の継ぎ目を、外輪軌道面の幅寸法より大きな曲率半径の円弧を描くように形成することができる。

本発明の内輪コロ入れ形式のクロスローラベアリングでは、内輪軌道面とプラグ側軌道面の継ぎ目を、内輪軌道面に直交する方向とは異なる方向に延びる直線あるいは曲線を描くように形成してある。このようにすれば、軌道面に直交する方向に継ぎ目が形成されている従来のクロスローラベアリングに比べて、当該継ぎ目におけるコロのロック現象の発生を大幅に抑制できることが確認された。

同様に、本発明の外輪コロ入れ形式のクロスローラベアリングでは、外輪軌道面とプラグ側軌道面の継ぎ目を、外輪軌道面に直交する方向とは異なる方向に延びる直線あるいは曲線を描くように形成してある。これより、継ぎ目におけるコロのロック現象の発生を大幅に抑制できる。

以下に、図面を参照して、本発明を適用したクロスローラベアリングの実施の形態を説明する。なお、以下の説明は内輪コロ入れ形式のクロスローラベアリングに関するものであるが、外輪コロ入れ形式のクロスローラベアリングに対しても本発明を同様に適用できることは勿論である。

図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は、本実施の形態に係る内輪コロ入れ形式のクロスローラベアリングの半縦断面図、半側面図、内輪側の軌道面の一部を半径方向の外方から見た場合の部分図、およびプラグの斜視図である。

これらの図に示すように、クロスローラベアリング１は、内輪２、外輪３、これらの間に形成された矩形断面をした円環状のコロ挿入部４、および、当該コロ挿入部４に転動可能な状態に挿入されている円柱状のコロ５とを備えている。コロ５は、中心軸線が直交するように交互に挿入されている。コロ挿入部４は、内輪２の外周面にＶ溝を形成している左右一対の内輪軌道面２１、２２と、外輪３の内周面にＶ溝を形成している左右一対の外輪軌道面３１、３２とによって規定されている。

内輪２の外周側の部分には、コロ挿入部４に円柱状のコロ５を挿入するために、半径方向に矩形状に切り欠かれた切り欠き部６が形成されている。この切り欠き部６によって、内輪２の一方の内輪軌道面２２が分断され、コロ挿入部４に通ずるコロ挿入穴７が形成されている。このコロ挿入穴７からコロ５をコロ挿入部４に挿入した後に、コロ挿入穴７を封鎖するために、切り欠き部６に対応する形状のプラグ８が当該切り欠き部６に挿入され、締結ボルト９によって内輪２に締結固定されている。

ここで、内輪２におけるコロ挿入穴７によって分断されている内輪軌道面２２が、コロ挿入穴７を封鎖しているプラグ８に形成されているプラグ側軌道面８１によって繋がっている。また、これらの内輪軌道面２２とプラグ側軌道面８１の継ぎ目１１、１２に、必要以上の段差ができない状態でプラグ８が内輪２に取り付けられている。

図１（ｄ）に示すように、プラグ８は、外面８２、内面８３および左右の側面８４、８５によって規定される台形状断面をしている。プラグ８の台形状の上面は、その外面側の部分が内輪２の外周面２ａと同一の曲率の円弧状外周面８５となっており、その内面側の部分が内輪２の内輪軌道面２２と同一曲率の円弧状外周面からなるプラグ側軌道面８１となっている。このプラグ側軌道面８１は円弧状外周面８５に対して４５度の角度で下方に傾斜している。また、プラグ８には、その内面８２および外面８３の中心を貫通して延びているボルト挿入穴８６が形成されている。

プラグ８が装着される切り欠き部６は、当該プラグ８の厚さと同一の深さのものであり、プラグ８を装着した状態においては、その外面８２が内輪２の側面２ｂと同一面上に位置する。また、プラグ８の左右の側面８４、８５が当接する左右の傾斜側面６４、６５と、プラグ８の内面８３が当接する当接面６３を備えている。当接面６３の上端縁に、プラグ側軌道面８１に対峙する内輪軌道面２１の部位が繋がっている。

このように、プラグ８が台形状断面をしており、その上面に形成されているプラグ側軌道面８１も台形形状をしている。このプラグ側軌道面８１に対応する台形形状に、内輪軌道面２２が分断されてコロ挿入穴７となっている。したがって、内輪軌道面２２とプラグ側軌道面８１の継ぎ目１１、１２は、軌道面２１に直交する方向に対して、９０度未満の角度で傾斜する直線を描くように形成されている。

このように、継ぎ目１１、１２を傾斜させておくと、当該継ぎ目１１、１２に必要以上の段差が出来ている場合等においても、コロ５の円形端面が当該継ぎ目１１、１２に当ってロック状態に陥ってしまうことを抑制できる。

すなわち、コロ５のロック現象は、図２に示すように、互い違いに配置されるコロ５の端面がプラグ８の組み込み誤差により生じた段差を乗り越えられずに発生する。クロスローラベアリングに使用される通常のコロ５は、直径に対して長さが０．０５ｍｍ短いものが使用される。例えば、直径が４ｍｍの場合には長さが３．９５ｍｍである。このため、図３に示すように、軌道内では、コロ５は僅かな傾きを持つことになる。

図４に示すように、従来のように継ぎ目２１２、２１３が軌道面に直交する場合には、コロ５の端部の接触点Ａが軌道面２２の幅方向の中心線２２Ａ上の位置する。このような接触状態では、力が逃げにくい。これに対して、継ぎ目１１、１２のように継ぎ目を傾けることにより、コロ５の端部が段差部に当る接触点Ｂが軌道中心線２２Ａから外れた位置となる。この結果、接触力を逃がすことが可能となる。このため、継ぎ目１１、１２が軌道面２１、８１の幅方向に延びている場合に比べて、当該継ぎ目１１、１２に当ってコロ５がロック状態に陥る可能性が低い。

次に、図５（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、本発明の別の実施の形態に係るクロスローラベアリングを示す半縦断面図、半側面図、内輪側の軌道面の一部を半径方向の外方から見た場合の部分図、およびプラグの斜視図である。

本例のクロスローラベアリング１０１の基本構成は図１の場合と同様であり、対応する部位には同一の符号を付し、それらに説明は省略する。

本例のプラグ１８０は、その左右の側面１８４、１８５が、外面１８２の側の部分が当該外面１８２に直交する平坦な側面部分１８４ａ、１８４ｂによって規定され、内面１８３の側の部分が４５度の角度を張る凸円弧面１８４ｂ、１８５ｂによって規定されている。これら凸円弧面１８４ｂ、１８５ｂの曲率半径は、軌道面２２、プラグ側軌道面１８１の幅寸法と同一である。

したがって、プラグ１８０の上面の内面側の部分に形成されているプラグ側軌道面１８１も左右が凸円弧によって規定されている。内輪軌道面２２に形成されているコロ挿入穴７は、当該プラグ側軌道面１８１に対応する形状であり、内輪軌道面２２とプラグ側軌道面１８１の継ぎ目１１１、１１２は凸円弧を描くように形成されている。

この場合においても、継ぎ目１１１、１１２が軌道面２２の幅方向に直線状に延びている場合に比べて、当該継ぎ目１１１、１１２にコロ５の円形端面が当ってロック状態に陥る状態の発生を抑制できる。

（その他の実施の形態）
なお、内輪軌道面２２とプラグ側軌道面８１、１８１の継ぎ目１１、１２、１１１、１１２は、軌道面幅方向に対して９０度未満の角度で傾斜する方向に延びていればよい。したがって、図１に示すように１本の直線によって規定してもよいが、複数本の直線からなる折れ線を描くように形成された継ぎ目であってもよい。また、図２に示すように同一曲率の凸円弧を描くように継ぎ目を形成してもよいが、凹円弧、あるいは、異なる曲率の円弧を繋げた複合曲線を描くように継ぎ目を形成してもよい。

（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は、本発明を適用した内輪コロ入れ形式のクロスローラベアリングの半縦断面図、半側面図、内輪側の軌道面の一部を半径方向の外方から見た場合の部分図、および、プラグの斜視図である。 コロのロック現象を示す説明図である。 軌道内のコロを横から見た場合の模式図である。 コロの端部と段差部との接触位置を示すための軌道内のコロを上から見た場合の模式図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は、本発明の別の実施の形態に係るクロスローラベアリングを示す半縦断面図、半側面図、内輪側の軌道面の一部を半径方向の外方から見た場合の部分図、および、プラグの斜視図である。 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、従来のクロスローラベアリングを示す半縦断面図、半側面図、および内輪側の軌道面の一部を半径方向の外方から見た場合の部分図である。

符号の説明

１ クロスローラベアリング
２ 内輪
３ 外輪
４ コロ挿入部
５ コロ
６ 切り欠き部
７ コロ挿入穴
８ プラグ
９ 締結ボルト
１１、１２ 継ぎ目
２１、２２ 内輪軌道面
３１、３２ 外輪軌道面
６３ 当接面
６４、６５ 傾斜側面
８１ プラグ側軌道面
８２ 外面
８３ 内面
８４、８５ 側面
８６ 円弧状外周面
１１１、１１２ 継ぎ目
１８０ プラグ
１８１ プラグ側軌道面
１８４ｂ、１８５ｂ 凸円弧面

Claims (8)

1. 内輪に形成したコロ挿入穴と、
   コロ挿入穴を封鎖しているプラグと、
   コロ挿入穴を形成するために円周方向の一箇所で分断されている円環状の一定幅の内輪軌道面と、
   この内輪軌道面の分断部分を繋ぐためにプラグに形成されているプラグ側軌道面とを有しており、
   内輪軌道面とプラグ側軌道面の継ぎ目は、内輪軌道面に直交する方向とは異なる方向に延びる直線あるいは曲線を描くように形成されていることを特徴とするクロスローラベアリング。
2. 内輪軌道面とプラグ側軌道面の継ぎ目は、内輪軌道面に直交する方向に対して９０度未満の角度で延びる直線を描くように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のクロスローラベアリング。
3. 内輪軌道面とプラグ側軌道面の継ぎ目は、内輪軌道面に直交する方向に対して１５度〜４５度の範囲内の角度で延びる直線を描くように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のクロスローラベアリング。
4. 内輪軌道面とプラグ側軌道面の継ぎ目は、内輪軌道面の幅寸法より大きな曲率半径の円弧を描くように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のクロスローラベアリング。
5. 外輪に形成したコロ挿入穴と、
   コロ挿入穴を封鎖しているプラグと、
   コロ挿入穴を形成するために円周方向の一箇所で分断されている円環状の一定幅の外輪軌道面と、
   この外輪軌道面の分断部分を繋ぐためにプラグに形成されているプラグ側軌道面とを有しており、
   外輪軌道面とプラグ側軌道面の継ぎ目は、外輪軌道面に直交する方向とは異なる方向に延びる直線あるいは曲線を描くように形成されていることを特徴とするクロスローラベアリング。
6. 外輪軌道面とプラグ側軌道面の継ぎ目は、外輪軌道面に直交する方向に対して９０度未満の角度で延びる直線を描くように形成されていることを特徴とする請求項５に記載のクロスローラベアリング。
7. 外輪軌道面とプラグ側軌道面の継ぎ目は、外輪軌道面に直交する方向に対して１５度〜４５度の範囲内の角度で延びる直線を描くように形成されていることを特徴とする請求項５に記載のクロスローラベアリング。
8. 外輪軌道面とプラグ側軌道面の継ぎ目は、外輪軌道面の幅寸法より大きな曲率半径の円弧を描くように形成されていることを特徴とする請求項５に記載のクロスローラベアリング。

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