JP2009041735A - Spherical bearing - Google Patents

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Kusuya Ozaki
久寿彌 尾崎
Sousaku Kimura
壮作 木村
Takaki Okawara
恭樹 大川原
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Hephaist Seiko Co Ltd
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04—Pivotal connections
    • F16C11/06—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a practicable spherical bearing easily manufactured, capable of preventing contact of small balls with each other and enabling smooth slant movement of a large ball. <P>SOLUTION: The spherical bearing comprises the large ball 11 and a housing 13 for storing and holding the large ball 11 via the plurality of small balls 12 arranged around the large ball 11. An annular cage 15 having a through hole 14 for rotatably holding the small ball 12 is provided in each of the small balls 12. On the outer peripheral surface of each of the annular cages 15, a conical surface 19 corresponding to a conical surface of a cone 18 having a top 16 which is the center of the large ball 11 and symmetric with respect to the central axis 17 of the cage 15 is formed. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、三次元位置決め装置あるいは産業用ロボットの部品として有利に用いられる球面軸受に関する。   The present invention relates to a spherical bearing that is advantageously used as a part of a three-dimensional positioning device or an industrial robot.

球面軸受は、三次元位置決め装置のステージあるいは産業用ロボットのアームと、各々の駆動装置との間に接続され、ステージやアームを多自由度で移動するために用いられている。   The spherical bearing is connected between a stage of a three-dimensional positioning device or an arm of an industrial robot and each driving device, and is used to move the stage and the arm with multiple degrees of freedom.

特許文献１には、ロッドを備える大球（前記ロッドの球状の先端部）、及びこの大球を複数個の小球（転動体）を介して収容保持するハウジング（外周部材）からなる球面軸受が開示されている。この球面軸受の複数個の小球の各々は、上記の大球とハウジングとの間に配設された中空球形の保持器に形成された複数個の透孔の各々に収容保持されている。このような球面軸受の大球及びロッドは、前記の複数個の小球が転動することによって円滑に傾斜移動（及び／又はロッドの軸を中心として回転）する。   Patent Document 1 discloses a spherical bearing including a large sphere having a rod (spherical tip of the rod) and a housing (outer peripheral member) that holds and holds the large sphere through a plurality of small spheres (rolling elements). Is disclosed. Each of the plurality of small spheres of the spherical bearing is accommodated and held in each of a plurality of through holes formed in a hollow spherical retainer disposed between the large sphere and the housing. Large balls and rods of such spherical bearings smoothly tilt and move (and / or rotate around the axis of the rod) as the plurality of small balls roll.

特許文献２には、前記のような中空球形の保持器が備えられていない簡単な構成を持つ球面軸受が開示されている。このように、球面軸受に保持器が備えられていないと、ロッドが傾斜移動する際に転動する幾つかの小球が互いに接触して停止する場合がある。そして、このように幾つかの小球の転動が停止すると、大球及びロッドの円滑な傾斜移動が妨げられる。同文献の球面軸受には、前記の停止した小球を押圧して転動を再開させる環状の押圧具が備えられ、大球をロッドと共に円滑に傾斜移動させる工夫がされている。   Patent Document 2 discloses a spherical bearing having a simple configuration that does not include the hollow spherical retainer as described above. Thus, if the spherical bearing is not provided with a cage, several small spheres that roll when the rod tilts may come into contact with each other and stop. Then, when the rolling of several small spheres is stopped in this way, smooth inclined movement of the large sphere and the rod is prevented. The spherical bearing of this document is provided with an annular pressing tool that presses the stopped small sphere to resume rolling, and is devised to smoothly move the large sphere together with the rod.

一方、特許文献３には、ガイドレールと、このガイドレール上に複数個の小球（転動体）を介して設置されたガイド本体とから構成されるリニアガイドが開示されている。このリニアガイドにおいては、複数個の小球が互いに接触することを防止するため、各々の小球の周囲に合成樹脂製の環状の保持器が装着されている。同文献には、図１に示すように小球１を回転自在に保持するドーナツ状の保持器２が開示されている。
特開平８−３３８４２２号公報 国際公開第２００７／０３７３１１号明細書 実開昭６３−６９８１６号公報 On the other hand, Patent Document 3 discloses a linear guide including a guide rail and a guide body installed on the guide rail via a plurality of small spheres (rolling elements). In this linear guide, in order to prevent a plurality of small spheres from contacting each other, an annular cage made of synthetic resin is mounted around each small sphere. This document discloses a donut-shaped cage 2 that rotatably holds a small ball 1 as shown in FIG.
JP-A-8-338422 International Publication No. 2007/037311 Specification Japanese Utility Model Publication No. 63-69816

前記の特許文献１の球面軸受が備える中空球形の保持器は、予め複数個に分割された状態にて作製される。これらの分割体の各々は、その湾曲面に小球を保持する複数個の透孔を形成するという手間のかかる機械加工を経て作製される。そして同文献の球面軸受は、前記の保持器の分割体の複数個を、その各々の透孔に小球を収容させた状態で大球の周囲に配置し、これらを上側ハウジング部材と下側ハウジング部材とで挟んで両者を互いにボルトで固定するという複雑な手順によって組み立てられる。   The hollow spherical retainer included in the spherical bearing of Patent Document 1 is manufactured in a state of being divided into a plurality of pieces in advance. Each of these divided bodies is manufactured through laborious machining of forming a plurality of through holes for holding small spheres on the curved surface. In the spherical bearing of the same document, a plurality of the divided parts of the cage are arranged around the large sphere in a state where the small spheres are accommodated in the respective through holes, and these are arranged on the upper housing member and the lower side. They are assembled by a complicated procedure of sandwiching them with a housing member and fixing them together with bolts.

また、特許文献２の球面軸受は、前記のように転動する幾つかの小球が互いに接触して停止した場合であっても、この停止した小球を環状押圧具により押圧して転動を再開させることができるため、その大球及びロッドを円滑に傾斜移動させることができる。しかしながら、大球及びロッドの円滑な傾斜移動を妨げる原因となる小球同士の接触が防止される訳ではない。   In addition, the spherical bearing of Patent Document 2 rolls by pressing the stopped small spheres with an annular pressing tool even when several small spheres rolling as described above come into contact with each other and stop. Therefore, the large sphere and the rod can be smoothly inclined and moved. However, contact between small spheres, which is a cause of hindering smooth inclined movement of the large sphere and the rod, is not prevented.

本発明の課題は、製造が容易で、そして小球同士の接触が防止され且つ大球を円滑に傾斜移動させることができる実用的な球面軸受を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a practical spherical bearing that is easy to manufacture, prevents contact between small balls, and can smoothly tilt and move the large balls.

本発明は、大球、そして大球をその周囲に配設された複数個の小球を介して収容保持するハウジングからなる球面軸受であって、前記の小球の各々に小球を回転自在に保持する透孔を持つ環状の保持器が備えられ、そして各々の環状保持器の外周面に、前記大球の中心を頂点とし且つ前記保持器の中心軸に対して対称な円錐の円錐面に相当する円錐面が形成されていることを特徴とする球面軸受にある。以下、この球面軸受を、線接触型の球面軸受という。   The present invention is a spherical bearing comprising a large sphere and a housing for receiving and holding the large sphere via a plurality of small spheres arranged around the large sphere, and the small sphere is rotatable in each of the small spheres. Each of the annular cages has a conical conical surface having an apex at the center of the large sphere and symmetrical with respect to the central axis of the cage. A spherical bearing is characterized in that a conical surface corresponding to is formed. Hereinafter, this spherical bearing is referred to as a line contact type spherical bearing.

本発明はまた、球体を回転自在に保持可能な透孔を持つ環状の保持器であって、前記の環状保持器の外周面に、この保持器の外側にて保持器の中心軸上にある点を頂点とし、且つ前記中心軸に対して対称な円錐の円錐面に相当する円錐面が形成されていることを特徴とする環状保持器にもある。以下、この環状保持器を、線接触型の環状保持器という。   The present invention also provides an annular cage having a through-hole capable of rotatably holding a sphere, on the outer peripheral surface of the annular cage and on the central axis of the cage outside the cage. There is also an annular cage characterized in that a conical surface corresponding to a conical surface of a cone having a point as a vertex and symmetric with respect to the central axis is formed. Hereinafter, this annular cage is referred to as a line contact type annular cage.

本発明は更にまた、大球、そして大球をその周囲に配設された複数個の小球を介して収容保持するハウジングからなる球面軸受であって、前記の小球の各々に小球を回転自在に保持する透孔を持つ環状の保持器が備えられ、そして各々の環状保持器の外周面に、前記の大球の中心を頂点とし且つ前記保持器の中心軸に対して対称な角錐の角錐面に相当する角錐面が形成されていることを特徴とする球面軸受にもある。以下、この球面軸受を、面接触型の球面軸受という。   Further, the present invention is a spherical bearing comprising a large sphere and a housing for accommodating and holding the large sphere through a plurality of small spheres arranged around the large sphere, wherein the small sphere is provided in each of the small spheres. An annular cage having a through hole for rotatably holding is provided, and a pyramid having the center of the large sphere as the apex and symmetrical with respect to the central axis of the cage is provided on the outer circumferential surface of each annular cage There is also a spherical bearing characterized in that a pyramid surface corresponding to this pyramid surface is formed. Hereinafter, this spherical bearing is referred to as a surface contact type spherical bearing.

本発明は更にまた、球体を回転自在に保持可能な透孔を持つ環状の保持器であって、前記の環状保持器の外周面に、この保持器の外側にて保持器の中心軸上にある点を頂点とし、且つ前記中心軸に対して対称な角錐の角錐面に相当する角錐面が形成されていることを特徴とする環状保持器にもある。以下、この環状保持器を、面接触型の環状保持器という。   Further, the present invention is an annular cage having a through hole capable of rotatably holding a sphere, on the outer peripheral surface of the annular cage and on the central axis of the cage outside the cage. There is also an annular cage characterized in that a pyramid surface corresponding to a pyramid surface of a pyramid having a certain point as a vertex and symmetric with respect to the central axis is formed. Hereinafter, this annular cage is referred to as a surface contact type annular cage.

なお、本明細書において、前記の各々の球面軸受の「保持器の中心軸」とは、保持器をその中心軸が大球の中心を通るように配置した状態における保持器の中心軸を意味している。また、前記の「円錐の円錐面に相当する円錐面が形成されている」とは、前記の円錐の円錐面の一部分に相当する円錐面が形成されていることを意味する。この「円錐の円錐面に相当する円錐面」には、前記の円錐の円錐面に対して±５度以内（好ましくは±３度以内）の角度を以て傾斜している円錐面が含まれる。同様に、前記の「角錐の角錐面に相当する角錐面が形成されている」とは、前記の角錐の角錐面の一部分に相当する角錐面が形成されていることを意味する。この「角錐の角錐面に相当する角錐面」には、前記の角錐の角錐面に対して±５度以内（好ましくは±３度以内）の角度を以て傾斜している角錐面が含まれる。   In the present specification, the “center axis of the cage” of each of the spherical bearings means the center axis of the cage in a state where the cage is arranged so that the central axis passes through the center of the large sphere. is doing. The phrase “the conical surface corresponding to the conical surface of the cone is formed” means that a conical surface corresponding to a part of the conical surface of the cone is formed. The “conical surface corresponding to the conical surface of the cone” includes a conical surface inclined at an angle of within ± 5 degrees (preferably within ± 3 degrees) with respect to the conical surface of the cone. Similarly, “the pyramid surface corresponding to the pyramid surface of the pyramid is formed” means that a pyramid surface corresponding to a part of the pyramid surface of the pyramid is formed. The “pyramidal surface corresponding to the pyramid surface of the pyramid” includes a pyramid surface that is inclined with respect to the pyramid surface of the pyramid within an angle of ± 5 degrees (preferably within ± 3 degrees).

本発明の球面軸受は、中空球形の保持器を備えていないため、その製造が容易である。また、本発明の球面軸受は、各々の小球の周囲に環状保持器が装着されており、大球を傾斜移動（回転）させた際に転動する小球同士が互いに接触して停止することがないため、その大球を円滑に傾斜移動させることができる。そして、本発明の球面軸受では、各々の環状保持器が、保持器の外周面に形成された所定の円錐面（あるいは角錐面）にて、その周囲に配置された環状保持器に支持された状態で安定に配置される（すなわち小球を中心とする環状保持器の回転移動が抑制される）ため、環状保持器とハウジング内側面（あるいは大球表面）との接触頻度が低減される。従って、本発明の球面軸受は、前記接触による環状保持器の摩耗量が低減されるため、実用的に十分な耐久性を示す。   Since the spherical bearing of the present invention does not include a hollow spherical retainer, its manufacture is easy. The spherical bearing of the present invention is provided with an annular cage around each small sphere, and the small spheres that roll when the large sphere is tilted (rotated) come into contact with each other and stop. Therefore, the large sphere can be smoothly inclined and moved. In the spherical bearing of the present invention, each of the annular cages is supported by an annular cage arranged around the predetermined cone surface (or pyramid surface) formed on the outer peripheral surface of the cage. Therefore, the contact frequency between the annular retainer and the inner surface of the housing (or the surface of the large sphere) is reduced. Therefore, the spherical bearing of the present invention exhibits practically sufficient durability because the amount of wear of the annular cage due to the contact is reduced.

まず、本発明の線接触型の球面軸受を、添付の図面を用いて説明する。図２は、本発明の球面軸受（線接触型）の構成例を示す断面図であり、そして図３は、図２の球面軸受１０の大球１１を大球１１に備えられたロッド２１と共に傾斜させた状態を示す図である。但し、図２及び図３においては、球面軸受１０をそのハウジング１３のみを切断した断面として記入した。そして図２及び図３に示すように、球面軸受１０が備える各々の環状保持器１５は、その中心軸１７が大球１１の中心を通るように配置している。   First, a line contact type spherical bearing of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration example of the spherical bearing (line contact type) of the present invention, and FIG. 3 shows the large ball 11 of the spherical bearing 10 of FIG. 2 together with the rod 21 provided on the large ball 11. It is a figure which shows the state made to incline. However, in FIGS. 2 and 3, the spherical bearing 10 is shown as a cross section in which only the housing 13 is cut. As shown in FIGS. 2 and 3, each of the annular cages 15 included in the spherical bearing 10 is arranged so that the central axis 17 passes through the center of the large sphere 11.

図２及び図３に示す球面軸受１０において、大球１１とハウジング１３との間にて隣接配置された環状保持器、例えば、図２に符号を記入した環状保持器１５、１５は、各々の外周面に形成された円錐面１９、１９にて互いに線接触している。   In the spherical bearing 10 shown in FIGS. 2 and 3, the annular cages disposed adjacently between the large sphere 11 and the housing 13, for example, the annular cages 15 and 15 indicated by reference numerals in FIG. The conical surfaces 19 and 19 formed on the outer peripheral surface are in line contact with each other.

図４は、図２の球面軸受１０が備える小球１２及び環状保持器（本発明の線接触型の環状保持器）１５をハウジング１３の側から見た図であり、そして図５は、図４に記入した切断線Ｉ−Ｉ線に沿って切断した小球１２及び環状保持器１５の断面図である。但し、図５において、小球１２は断面として記入していない。   FIG. 4 is a view of the small ball 12 and the annular cage (line contact type annular cage of the present invention) 15 included in the spherical bearing 10 of FIG. 2 as viewed from the housing 13 side, and FIG. 4 is a cross-sectional view of a small ball 12 and an annular cage 15 cut along a cutting line II line written in FIG. However, in FIG. 5, the small sphere 12 is not shown as a cross section.

図２〜図５に示すように、球面軸受１０は、大球１１、そして大球１１をその周囲に配設された複数個の小球１２を介して収容保持するハウジング１３から構成されている。この球面軸受１０が備える各々の小球１２には、小球（球体）１２を回転自在に保持する透孔１４を持つ環状の保持器（本発明の線接触型の環状保持器）１５が備えられており、そして各々の環状保持器１５の外周面には、大球１１の中心（保持器１５の中心軸１７上にある点）を頂点１６とし且つ保持器１５の中心軸１７に対して対称な円錐１８の円錐面に相当する円錐面１９が形成されている。この球面軸受１０の大球１１には、ロッド２１が固定されている。   As shown in FIGS. 2 to 5, the spherical bearing 10 includes a large sphere 11 and a housing 13 that accommodates and holds the large sphere 11 via a plurality of small spheres 12 disposed around the large sphere 11. . Each small sphere 12 included in the spherical bearing 10 includes an annular retainer (line contact type annular retainer of the present invention) 15 having a through hole 14 that rotatably retains the small sphere (sphere) 12. The center of the large sphere 11 (the point on the central axis 17 of the retainer 15) is the apex 16 on the outer peripheral surface of each annular retainer 15 and with respect to the central axis 17 of the retainer 15 A conical surface 19 corresponding to the conical surface of the symmetrical cone 18 is formed. A rod 21 is fixed to the large sphere 11 of the spherical bearing 10.

球面軸受１０の大球１１、小球１２、ハウジング１３、そしてロッド２１の各々の材料としては、例えば、鋼、銅合金、あるいはステンレススチールなどの金属材料が用いられる。また、例えば、球面軸受が水中あるいは高温の環境下で使用される場合には、セラミック材料を用いることもできる。また、球面軸受を軽量化するために樹脂材料を用いることもできる。樹脂材料としては、球面軸受の剛性を高くするため、ポリフェニレンスルフィド樹脂に代表される結晶性の樹脂材料を用いることが好ましい。   As materials of the large sphere 11, the small sphere 12, the housing 13, and the rod 21 of the spherical bearing 10, for example, a metal material such as steel, copper alloy, or stainless steel is used. Further, for example, when the spherical bearing is used in an underwater or high temperature environment, a ceramic material can also be used. A resin material can also be used to reduce the weight of the spherical bearing. As the resin material, in order to increase the rigidity of the spherical bearing, it is preferable to use a crystalline resin material typified by polyphenylene sulfide resin.

球面軸受１０では、大球１１及びロッド２１が傾斜移動することにより、大球１１の表面に沿って配設された複数個の小球１２の各々が転動する。このような複数個の小球１２の転動によって、球面軸受１０の大球１１及びロッド２１は、ハウジング１３に対して大きな摩擦抵抗を生じることなく滑らかに傾斜移動（及び／又はロッド２１の軸を中心に回転）することができる。   In the spherical bearing 10, the large sphere 11 and the rod 21 tilt and move, whereby each of the plurality of small spheres 12 arranged along the surface of the large sphere 11 rolls. By the rolling of the plurality of small spheres 12, the large sphere 11 and the rod 21 of the spherical bearing 10 are smoothly inclined without causing a large frictional resistance with respect to the housing 13 (and / or the axis of the rod 21). ).

複数個の小球１２は、大球１１とハウジング１３との間隔が小球１２の直径よりも僅かに小さな間隔（小球のサイズにも依存するが、例えば、小球の直径よりも１〜５μｍ程度小さな間隔）に設定されているため、大球１１とハウジング１３との間に加圧状態で配設される。このように、ハウジング１３の内部には、大球１１が複数個の小球１２を介して緊密に支持された状態で嵌め合わされている。このため、球面軸受１０は、特許文献１あるいは特許文献２の球面軸受の場合と同様に、その大球１１及びロッド２１を円滑かつ高精度に傾斜移動させることが可能であり、精密位置決め装置等への利用に適したものである。   The plurality of small spheres 12 have an interval between the large sphere 11 and the housing 13 that is slightly smaller than the diameter of the small sphere 12 (for example, 1 to smaller than the diameter of the small sphere, depending on the size of the small sphere). Therefore, it is arranged between the large sphere 11 and the housing 13 in a pressurized state. In this manner, the large sphere 11 is fitted inside the housing 13 in a state in which the large sphere 11 is tightly supported via the plurality of small spheres 12. For this reason, the spherical bearing 10 can smoothly and precisely move the large sphere 11 and the rod 21 in the same manner as the spherical bearing of Patent Document 1 or Patent Document 2, and a precision positioning device or the like. It is suitable for use in.

そして、球面軸受１０の大球１１及びロッド２１が図２に記入した矢印２２が示す方向に傾斜移動すると、複数個の小球１２の各々は互いに同じ向きに（矢印２３ａが示す向きに）回転しながら、矢印２３ｂが示す向きに移動（転動）する。   When the large sphere 11 and the rod 21 of the spherical bearing 10 are tilted and moved in the direction indicated by the arrow 22 shown in FIG. 2, each of the plurality of small spheres 12 rotates in the same direction (in the direction indicated by the arrow 23a). While moving (rolling) in the direction indicated by the arrow 23b.

このため、仮に各々の小球１２に環状保持器１５が備えられていないと、各々転動する幾つかの小球が互いに接触した場合に、これらの小球が、その接触部にて各々の小球の表面が互いに逆向きに移動しながら擦れ合うために停止する場合がある。このように幾つかの小球の転動が停止すると、大球１１及びロッド２１を傾斜移動させるために必要なトルクの大きさが変動するため、これらを滑らかに傾斜移動させることができなくなる。   For this reason, if each small ball 12 is not provided with the annular retainer 15, when a plurality of small balls that roll are in contact with each other, these small balls will be in contact with each other. There are cases where the surface of the small sphere stops due to rubbing while moving in opposite directions. When the rolling of several small spheres stops in this way, the magnitude of the torque necessary for tilting the large sphere 11 and the rod 21 varies, so that they cannot be tilted smoothly.

図２及び図３に示すように、本発明の球面軸受１０には、その各々の小球１２を回転自在に保持する環状の保持器１５が備えられている。環状の保持器１５の材料の例としては、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、およびポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂が挙げられる。環状保持器１５は、例えば、前記の樹脂材料を公知の成形法（例、射出成形法、圧縮成形法、あるいは注型法など）で成形したり、あるいは前記の樹脂材料から形成した部材を機械加工（例、切削加工）したりするなどして、簡単に作製することができる。   As shown in FIGS. 2 and 3, the spherical bearing 10 of the present invention is provided with an annular cage 15 that rotatably holds each small ball 12. Examples of the material of the annular cage 15 include polyacetal resin, polyamide resin, polyphenylene sulfide (PPS) resin, and polyether ether ketone (PEEK) resin. For example, the annular cage 15 is formed by molding the resin material by a known molding method (eg, injection molding method, compression molding method, casting method, etc.), or mechanically forming a member formed from the resin material. It can be easily produced by processing (eg, cutting).

このような環状保持器１５が備えられていると、各々の小球１２は、別の小球と接触することなく保持器１５の透孔１４の内部にて滑らかに転動を続けることができる。このため、本発明の球面軸受１０は、その大球１１及びロッド２１を滑らかに傾斜移動させることができる。   When such an annular cage 15 is provided, each small ball 12 can continue to roll smoothly inside the through-hole 14 of the cage 15 without coming into contact with another small ball. . For this reason, the spherical bearing 10 of the present invention can smoothly tilt and move the large sphere 11 and the rod 21.

そして、この環状保持器１５の外周面には、大球１１の中心を頂点１６とし且つ保持器１５の中心軸１７に対して対称な円錐１８の円錐面に相当する円錐面１９が形成されている。この環状保持器１５の外周面に形成された円錐面１９の機能の理解を容易とするため、先ず、球面軸受に仮に公知の環状保持器を使用した場合の問題点について説明する。   A conical surface 19 corresponding to a conical surface of a cone 18 is formed on the outer peripheral surface of the annular cage 15 with the center of the large sphere 11 as a vertex 16 and symmetrical with respect to the central axis 17 of the cage 15. Yes. In order to facilitate the understanding of the function of the conical surface 19 formed on the outer peripheral surface of the annular cage 15, first, problems when a known annular cage is temporarily used for the spherical bearing will be described.

図６は、球面軸受に仮に公知の環状保持器を使用した場合において、この球面軸受の保持器５の近傍の部位の構成を示す拡大断面図である。また、図７及び図８は、それぞれ図６の球面軸受の大球１１を回転（傾斜移動）させた際の小球１２及び環状保持器５の動作を示す図である。   FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a configuration of a portion of the spherical bearing in the vicinity of the cage 5 when a known annular cage is used for the spherical bearing. 7 and 8 are views showing the operation of the small sphere 12 and the annular cage 5 when the large sphere 11 of the spherical bearing in FIG. 6 is rotated (inclined), respectively.

環状保持器５は、小球１２を中心として自在に回転（揺動）することができる。そして、例えば、環状保持器５が小球１２を中心として時計回り方向に回転した場合には、先ず保持器５の表面上のＡ点が矢印２８ａが示す方向に移動してハウジング１３の内側面に接触する。このため、環状保持器５は時計回り方向には更に回転することができなくなる。従って、環状保持器５の表面上のＢ点は、矢印２８ｂが示す方向に移動するが大球１１の表面に接触（到達）することはない。   The annular cage 5 can freely rotate (swing) around the small ball 12. For example, when the annular cage 5 rotates clockwise about the small ball 12, first, the point A on the surface of the cage 5 moves in the direction indicated by the arrow 28 a to move the inner surface of the housing 13. To touch. For this reason, the annular cage 5 cannot further rotate in the clockwise direction. Accordingly, the point B on the surface of the annular cage 5 moves in the direction indicated by the arrow 28b, but does not contact (reach) the surface of the large sphere 11.

また、環状保持器５が小球１２を中心として反時計回り方向に回転した場合には、先ず保持器５の表面上のＣ点が矢印２８ｃが示す方向に移動してハウジング１３の内側面に接触する。このため、環状保持器５は反時計回り方向には更に回転することができなくなる。従って、環状保持器５の表面上のＤ点は、矢印２８ｄが示す方向に移動するが大球１１の表面に接触（到達）することはない。   Further, when the annular cage 5 rotates counterclockwise about the small ball 12, first, the point C on the surface of the cage 5 moves in the direction indicated by the arrow 28 c and moves to the inner surface of the housing 13. Contact. For this reason, the annular cage 5 cannot be further rotated in the counterclockwise direction. Accordingly, the point D on the surface of the annular cage 5 moves in the direction indicated by the arrow 28d, but does not contact (reach) the surface of the large sphere 11.

このように、球面軸受に仮に公知の環状保持器５を用いた場合には、保持器５は、球面軸受の大球１１の表面（凸面）とハウジング１３の内側面（凹面）との間に配設されるため、小球１２を中心として何れの方向に回転した場合であっても、大球１１の表面には接触することなくハウジング１３の内側面にのみ接触する。   Thus, when a known annular cage 5 is used for the spherical bearing, the cage 5 is provided between the surface (convex surface) of the large sphere 11 of the spherical bearing and the inner surface (concave surface) of the housing 13. Therefore, even if it rotates in any direction around the small sphere 12, it contacts only the inner surface of the housing 13 without contacting the surface of the large sphere 11.

そして、公知の環状保持器５を用いた球面軸受において、例えば、大球１１を図７に記入した矢印２９ａが示す方向に回転（傾斜移動）させると、小球１２は矢印３０ａが示す方向に回転しながら矢印３１ａが示す方向に移動（すなわち転動）する。そして環状保持器５は、回転する小球１２との摩擦によって矢印３２ａが示す方向に回転する。この際に、環状保持器５は、転動する小球１２の移動方向（矢印３１ａが示す方向）の前方側にてハウジング１３の内側面に接触する。   In a spherical bearing using the known annular cage 5, for example, when the large sphere 11 is rotated (tilted) in the direction indicated by the arrow 29a shown in FIG. 7, the small sphere 12 is moved in the direction indicated by the arrow 30a. While rotating, it moves (that is, rolls) in the direction indicated by the arrow 31a. The annular cage 5 rotates in the direction indicated by the arrow 32a by friction with the rotating small sphere 12. At this time, the annular cage 5 comes into contact with the inner side surface of the housing 13 on the front side in the moving direction (direction indicated by the arrow 31 a) of the rolling small ball 12.

また、例えば、大球１１を図８に記入した矢印２９ｂが示す方向に回転（傾斜移動）させると、小球１２は矢印３０ｂが示す方向に回転しながら矢印３１ｂが示す方向に移動（すなわち転動）する。そして環状保持器５は、回転する小球１２との摩擦によって矢印３２ｂが示す方向に回転する。この際にもまた、環状保持器５は、転動する小球１２の移動方向（矢印３１ｂが示す方向）の前方側にてハウジング１３の内側面に接触する。   Also, for example, when the large sphere 11 is rotated (inclined) in the direction indicated by the arrow 29b shown in FIG. 8, the small sphere 12 moves in the direction indicated by the arrow 31b (that is, rolled) while rotating in the direction indicated by the arrow 30b. Move). The annular cage 5 rotates in the direction indicated by the arrow 32b by friction with the rotating small sphere 12. Also at this time, the annular cage 5 comes into contact with the inner surface of the housing 13 on the front side in the moving direction (direction indicated by the arrow 31 b) of the rolling small ball 12.

すなわち、公知の環状保持器５を用いた球面軸受では、大球１１を何れの方向に回転させた場合であっても、保持器５が小球１２の移動方向の前方側にてハウジング１３の内側面に接触する。このように、環状保持器５が小球１２の移動方向の前方側にてハウジング１３の内側面（凹面）に接触すると、保持器５が転動する小球１２によってハウジング１３の内側面に強く押し付けられて摩耗し易くなる。このため、公知の環状保持器を用いる場合には、実用的に十分な耐久性を示す球面軸受を得ることが難しい。   That is, in the spherical bearing using the known annular cage 5, the cage 5 is located on the front side of the moving direction of the small ball 12 in the housing 13 regardless of the direction in which the large ball 11 is rotated. Contact the inner surface. As described above, when the annular cage 5 comes into contact with the inner surface (concave surface) of the housing 13 on the front side in the moving direction of the small balls 12, the small balls 12 on which the cage 5 rolls strongly against the inner surface of the housing 13. It is easily pressed and worn. For this reason, when a known annular cage is used, it is difficult to obtain a spherical bearing that shows practically sufficient durability.

また、公知の環状保持器５を用いた球面軸受では、前記のハウジング１３の内側面に押し付けられた保持器５が減速し、そして小球１２が前記の減速した保持器の内側面に強く押し付けられて停止する場合がある。このため、公知の環状保持器を用いた球面軸受は、大球１１を円滑に傾斜移動できない場合がある。   In the spherical bearing using the known annular cage 5, the cage 5 pressed against the inner surface of the housing 13 decelerates, and the small ball 12 strongly presses against the inner surface of the decelerated cage. May be stopped. For this reason, a spherical bearing using a known annular cage may not be able to smoothly tilt and move the large sphere 11.

従って、前記のような小球の移動方向の前方側での環状保持器とハウジングの内側面との接触の発生を防止あるいは抑制することが望ましい。   Therefore, it is desirable to prevent or suppress the occurrence of contact between the annular cage and the inner surface of the housing on the front side in the moving direction of the small spheres as described above.

一方、図２及び図３に示す本発明の球面軸受１０の各々の環状保持器１５は、その外周面に形成された円錐面１９にて隣りに配置された環状保持器と線接触するため、保持器１５の中心軸１７が大球１１の中心を通るように配置された状態で安定する。すなわち、各々の環状保持器１５は、その周囲に配置された環状保持器に支持された状態で安定に配置される（すなわち小球１２を中心とする環状保持器１５の回転移動が抑制される）。   On the other hand, each annular retainer 15 of the spherical bearing 10 of the present invention shown in FIGS. 2 and 3 is in line contact with the annular retainer disposed adjacent to the conical surface 19 formed on the outer peripheral surface thereof. It stabilizes in a state where the central axis 17 of the cage 15 is arranged so as to pass through the center of the large sphere 11. That is, each annular retainer 15 is stably disposed in a state where it is supported by the annular retainer disposed around the periphery (that is, the rotational movement of the annular retainer 15 around the small sphere 12 is suppressed). ).

従って、本発明の球面軸受１０は、環状保持器１５とハウジング１３の内側面との接触頻度、すなわち保持器１５の摩耗量が低減されるため、実用的に十分な耐久性を示す。また、本発明の球面軸受１０は、前記のように環状保持器１５とハウジング１３の内側面との接触頻度、すなわち前記接触が原因で小球１２が停止する頻度が低減されるため、その大球１１を安定且つ円滑に傾斜移動させることができる。   Accordingly, the spherical bearing 10 of the present invention exhibits practically sufficient durability because the contact frequency between the annular cage 15 and the inner surface of the housing 13, that is, the wear amount of the cage 15 is reduced. In addition, the spherical bearing 10 of the present invention has a large contact frequency between the annular cage 15 and the inner surface of the housing 13 as described above, that is, the frequency with which the small balls 12 stop due to the contact. The sphere 11 can be tilted and moved stably and smoothly.

本発明の球面軸受１０は、例えば、次のようにして簡単に組み立てることができる。   The spherical bearing 10 of the present invention can be easily assembled as follows, for example.

先ず、球面軸受１０の大球１１の周囲に配置される小球１２の各々を、それぞれ環状保持器１５の透孔１４の内部に押し込んで、保持器１５にて保持する。次に、ハウジング１３の本体１３ａを開口が上方を向くようにして（図２の場合とは上下の向きが逆になるようにして）配置する。この本体１３ａの内部に、各々環状保持器１５によって保持された所定の数（概ね本体１３ａの内側面の下側の半球部分に配置できる数）の小球１２を、本体１３ａの内側面に沿って並べて配置する。そして、本体１３ａの内部に、ロッド２１が固定された大球１１を挿入する。この大球１１とハウジング１３の本体１３ａとの間隙に、各々環状保持器１５によって保持された残りの小球１２を押し入れる。最後に、ハウジング１３の本体１３ａに、例えば、ボルト（図示は略する）を用いて蓋１３ｂを固定することにより、球面軸受１０を組み立てることができる。なお、ハウジング１３の蓋１３ｂの内周面と大球１１との間隙は、小球１２の直径よりも小さな間隔に設定されているため、小球１２がハウジング１３の外部に脱落することはない。   First, each of the small spheres 12 arranged around the large sphere 11 of the spherical bearing 10 is pushed into the through hole 14 of the annular cage 15 and held by the cage 15. Next, the main body 13a of the housing 13 is arranged so that the opening faces upward (the vertical direction is opposite to the case of FIG. 2). Inside the main body 13a, a predetermined number (approximately the number that can be arranged in the lower hemispherical portion of the inner surface of the main body 13a) of small balls 12 held by the annular cage 15 is provided along the inner surface of the main body 13a. And arrange them side by side. Then, the large ball 11 to which the rod 21 is fixed is inserted into the main body 13a. The remaining small spheres 12 respectively held by the annular cage 15 are pushed into the gap between the large sphere 11 and the main body 13a of the housing 13. Finally, the spherical bearing 10 can be assembled by fixing the lid 13b to the main body 13a of the housing 13 using, for example, a bolt (not shown). The gap between the inner peripheral surface of the lid 13 b of the housing 13 and the large sphere 11 is set to be smaller than the diameter of the small sphere 12, so that the small sphere 12 does not drop out of the housing 13. .

このように、本発明の球面軸受１０は、組み立てに手間がかかる中空球形の保持器を備えていないため、その製造が用意である。   Thus, since the spherical bearing 10 of the present invention does not include a hollow spherical retainer that requires time for assembly, its production is ready.

なお、大球１１とハウジング１３との間隙に配設される小球１２の数は、小球１２が環状保持器１５に保持された状態にて、前記の間隙に収容可能な数である限り特に制限はない。大球１１とハウジング１３との間隙に入れる小球１２の数は、小球１２が環状保持器１５に保持された状態で前記の間隙に収容できる最大数の６５〜９５個数％の範囲内にあることが好ましい。小球の数が少なすぎると球面軸受の耐荷重が小さくなる。   The number of small spheres 12 disposed in the gap between the large sphere 11 and the housing 13 is as long as the small sphere 12 can be accommodated in the gap in a state where the small sphere 12 is held by the annular cage 15. There is no particular limitation. The number of the small spheres 12 to be inserted into the gap between the large sphere 11 and the housing 13 is in the range of 65 to 95% by number of the maximum number that can be accommodated in the gap while the small sphere 12 is held by the annular cage 15. Preferably there is. If the number of small balls is too small, the load resistance of the spherical bearing will be small.

また、図２及び図３に示すように、本発明の球面軸受１０のハウジング１３の内側面には、大球１１とハウジング１３の内側面との間隔を、小球１２の直径よりも僅かに大きな間隔（例えば、小球の直径よりも１μｍ程度大きな間隔）に設定する凹部２４が形成されていることが好ましい。これにより、図２に示す球面軸受１０のロッド２１に上下方向に加わる荷重は、凹部２４にて加圧状態から解放された小球に集中して付与されることはなく、この凹部の外側にて大球１１の周囲に配設された多数の小球に分散して付与されるため、球面軸受１０の耐荷重を増大させることができる。   As shown in FIGS. 2 and 3, the space between the large sphere 11 and the inner surface of the housing 13 is slightly smaller than the diameter of the small sphere 12 on the inner surface of the housing 13 of the spherical bearing 10 of the present invention. It is preferable that recesses 24 that are set to have a large interval (for example, an interval that is approximately 1 μm larger than the diameter of the small sphere) are formed. Thereby, the load applied to the rod 21 of the spherical bearing 10 shown in FIG. 2 in the vertical direction is not concentrated and applied to the small sphere released from the pressurized state by the concave portion 24, and is applied to the outside of the concave portion. Since it is distributed and applied to a large number of small spheres arranged around the large sphere 11, the load resistance of the spherical bearing 10 can be increased.

図９は、本発明の球面軸受（線接触型）の別の構成例を示す拡大断面図である。また、図１０及び図１１は、それぞれ図９の球面軸受４０の大球１１を回転（傾斜移動）させた際の小球１２及び環状保持器４５の動作を示す図である。   FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing another configuration example of the spherical bearing (line contact type) of the present invention. FIGS. 10 and 11 are views showing the operations of the small sphere 12 and the annular cage 45 when the large sphere 11 of the spherical bearing 40 in FIG. 9 is rotated (inclined), respectively.

図９〜図１１に示す球面軸受４０は、各々の環状保持器４５の形状が下記の（１）〜（３）の条件を満たすように設計されていること以外は図２の球面軸受１０と同様である。
（１）保持器の厚みが、小球の直径の５０乃至９５％の範囲内の長さにある。
（２）保持器を厚み方向に均等に二分する平面が、小球の中心よりも大球の側にある。
（３）保持器の前記平面と小球の中心とが、小球の直径の１乃至２４％の範囲内の距離にて離隔している。 The spherical bearing 40 shown in FIGS. 9 to 11 is the same as the spherical bearing 10 of FIG. 2 except that the shape of each annular cage 45 is designed to satisfy the following conditions (1) to (3). It is the same.
(1) The thickness of the cage is within a range of 50 to 95% of the diameter of the small sphere.
(2) The plane that equally bisects the cage in the thickness direction is closer to the large sphere than the center of the small sphere.
(3) The plane of the cage and the center of the small sphere are separated by a distance in the range of 1 to 24% of the diameter of the small sphere.

図９に示すように、球面軸受４０の環状保持器４５では、環状保持器４５の厚みＴが、小球１２の直径Ｄの５０乃至９５％の範囲内（例えば、７６％）の長さに設定されており、保持器４５を厚み方向に均等に二分する平面（図９の紙面に垂直な面）２７が、小球１２の中心（すなわち保持器４５の透孔１４の球面の中心）２６よりも大球１１の側に配置されており、そして保持器４５の前記平面２７と小球１２の中心２６とが、小球２６の直径Ｄの１乃至２４％の範囲内（例えば、６％）の距離にて離隔している（すなわち、環状保持器４５の前記平面２７と小球１２の中心２６との距離Ｌが、小球１２の直径Ｄの１乃至２４％の範囲内（例えば、６％）の長さに設定されている）。   As shown in FIG. 9, in the annular cage 45 of the spherical bearing 40, the thickness T of the annular cage 45 is within a range of 50 to 95% (for example, 76%) of the diameter D of the small sphere 12. The plane 27 (a plane perpendicular to the paper surface of FIG. 9) 27 that is set and equally bisects the cage 45 in the thickness direction is the center of the small ball 12 (that is, the center of the spherical surface of the through hole 14 of the cage 45) 26. The flat surface 27 of the retainer 45 and the center 26 of the small sphere 12 are within a range of 1 to 24% of the diameter D of the small sphere 26 (for example, 6% (Ie, the distance L between the flat surface 27 of the annular cage 45 and the center 26 of the small sphere 12 is within a range of 1 to 24% of the diameter D of the small sphere 12 (for example, 6%)).

このように、球面軸受４０に各々上記の条件（２）及び（３）を満たす環状保持器４５を用いると、各々の環状保持器４５を、球面軸受に公知の環状保持器を用いる場合よりも、ハウジング１３の内側面から遠ざけることができる。   Thus, when the annular cage 45 satisfying the above conditions (2) and (3) is used for the spherical bearing 40, each annular cage 45 is replaced with a case where a known annular cage is used for the spherical bearing. , Away from the inner surface of the housing 13.

この球面軸受４０において、例えば、環状保持器４５が小球１２を中心として時計回り方向に回転した場合には、先ず保持器４５の表面上のＢ点が矢印２８ｂが示す方向に移動して大球１１の表面に接触する。このため、環状保持器４５は時計回り方向には更に回転することができなくなる。従って、環状保持器４５の表面上のＡ点は、矢印２８ａが示す方向に移動するがハウジング１３の内側面に接触（到達）することはない。   In the spherical bearing 40, for example, when the annular cage 45 rotates clockwise around the small ball 12, the point B on the surface of the cage 45 first moves in the direction indicated by the arrow 28b. It contacts the surface of the sphere 11. For this reason, the annular cage 45 cannot further rotate in the clockwise direction. Accordingly, the point A on the surface of the annular cage 45 moves in the direction indicated by the arrow 28a, but does not contact (reach) the inner surface of the housing 13.

また、環状保持器４５が小球１２を中心として反時計回り方向に回転した場合には、先ず保持器４５の表面上のＤ点が矢印２８ｄが示す方向に移動して大球１１の表面に接触する。このため、環状保持器４５は反時計回り方向には更に回転することができなくなる。従って、環状保持器４５の表面上のＣ点は、矢印２８ｃが示す方向に移動するがハウジング１３の内側面に接触（到達）することはない。   When the annular cage 45 rotates counterclockwise around the small sphere 12, first, the point D on the surface of the cage 45 moves in the direction indicated by the arrow 28 d to the surface of the large sphere 11. Contact. For this reason, the annular cage 45 cannot be further rotated in the counterclockwise direction. Accordingly, the point C on the surface of the annular cage 45 moves in the direction indicated by the arrow 28c, but does not contact (reach) the inner surface of the housing 13.

すなわち、球面軸受４０の環状保持器４５は、小球１２を中心として何れの方向に回転した場合であっても、ハウジング１３の内側面には接触することなく大球１１の表面にのみ接触する。球面軸受４０では、各々の環状保持器４５が、保持器４５の外周面に形成された円錐面にて、その周囲に配置された環状保持器に支持された状態で安定に配置される（すなわち小球１２を中心とする保持器４５の回転移動が抑制される）ため、保持器４５と大球１２の表面との接触頻度が低減される。従って、球面軸受４０もまた、前記接触による環状保持器４５の摩耗量が低減されるため、実用的に十分な耐久性を示す。   In other words, the annular cage 45 of the spherical bearing 40 contacts only the surface of the large sphere 11 without contacting the inner surface of the housing 13, regardless of the direction of rotation about the small sphere 12. . In the spherical bearing 40, each annular retainer 45 is stably disposed in a conical surface formed on the outer peripheral surface of the retainer 45 while being supported by the annular retainer disposed around the retainer 45 (that is, Since the rotational movement of the cage 45 around the small sphere 12 is suppressed), the contact frequency between the cage 45 and the surface of the large sphere 12 is reduced. Accordingly, the spherical bearing 40 also exhibits practically sufficient durability because the amount of wear of the annular cage 45 due to the contact is reduced.

そして、本発明の球面軸受４０において、例えば、大球１１を図１０に記入した矢印２９ａが示す方向に回転（傾斜移動）させると、小球１２は矢印３０ａが示す方向に回転しながら矢印３１ａが示す方向に移動（すなわち転動）する。そして環状保持器４５は、回転する小球１２との摩擦によって矢印３２ａが示す方向に回転する。この際に、環状保持器４５は、転動する小球１２の移動方向（矢印３１ａが示す方向）の後方側にて大球１１の表面に接触する。   In the spherical bearing 40 of the present invention, for example, when the large sphere 11 is rotated (tilted) in the direction indicated by the arrow 29a shown in FIG. 10, the small sphere 12 is rotated in the direction indicated by the arrow 30a while the arrow 31a is rotated. Move (ie, roll) in the direction indicated by. The annular cage 45 rotates in the direction indicated by the arrow 32a by friction with the rotating small sphere 12. At this time, the annular cage 45 contacts the surface of the large sphere 11 on the rear side in the moving direction of the small sphere 12 that rolls (direction indicated by the arrow 31a).

また、例えば、大球１１を図１１に記入した矢印２９ｂが示す方向に回転（傾斜移動）させると、小球１２は矢印３０ｂが示す方向に回転しながら矢印３１ｂが示す方向に移動（すなわち転動）する。そして環状保持器４５は、回転する小球１２との摩擦によって矢印３２ｂが示す方向に回転する。この際にもまた、環状保持器４５は、転動する小球１２の移動方向（矢印３１ｂが示す方向）の後方側にて大球１１の表面に接触する。   Further, for example, when the large sphere 11 is rotated (inclined) in the direction indicated by the arrow 29b shown in FIG. 11, the small sphere 12 moves in the direction indicated by the arrow 31b (that is, rolled) while rotating in the direction indicated by the arrow 30b. Move). The annular cage 45 rotates in the direction indicated by the arrow 32b by friction with the rotating small sphere 12. Also at this time, the annular cage 45 contacts the surface of the large sphere 11 on the rear side in the moving direction (direction indicated by the arrow 31 b) of the rolling small sphere 12.

すなわち、図９〜図１１に示す本発明の球面軸受４０では、大球１１を何れの方向に回転させた場合であっても、環状保持器４５が小球１２の移動方向の後方側にて大球１１の表面に接触する。このように、環状保持器４５が小球１２の移動方向の後方側にて大球１１の表面（凸面）に接触すると、保持器４５は転動する小球１２によって大球１１の表面に強く押し付けられることがないため、（前記のように保持器がハウジングの内側面に接触する場合と比較して）保持器４５の摩耗量が低減される。   That is, in the spherical bearing 40 of the present invention shown in FIGS. 9 to 11, the annular cage 45 is located on the rear side in the moving direction of the small sphere 12 regardless of the direction in which the large sphere 11 is rotated. Contact the surface of the large sphere 11. As described above, when the annular cage 45 comes into contact with the surface (convex surface) of the large sphere 11 on the rear side in the moving direction of the small sphere 12, the cage 45 is strongly against the surface of the large sphere 11 by the rolling small sphere 12. Since it is not pressed, the amount of wear of the retainer 45 is reduced (compared to the case where the retainer contacts the inner surface of the housing as described above).

従って、本発明の球面軸受４０は、仮に各々の環状保持器４５が、その周囲に配置された環状保持器に支持されて安定に配置された状態から脱して小球１２を中心として回転した場合であっても、保持器４５の大球１１の表面との接触による摩耗量が小さいため、更に優れた耐久性を示す。また、本発明の球面軸受４０は、前記のように環状保持器４５とハウジング１３の内側面とが接触することがない、すなわち前記接触が原因で小球１２が停止することがないため、その大球１１を更に安定に、かつ円滑に傾斜移動させることができる。   Therefore, in the spherical bearing 40 of the present invention, when each annular cage 45 is supported by the annular cage disposed around the spherical bearing 45 and deviates from the stably disposed state, it rotates around the small ball 12. Even so, since the amount of wear due to contact of the cage 45 with the surface of the large sphere 11 is small, further excellent durability is exhibited. Further, the spherical bearing 40 of the present invention does not contact the annular retainer 45 and the inner surface of the housing 13 as described above, that is, the small ball 12 does not stop due to the contact. The large sphere 11 can be inclined and moved more stably and smoothly.

また、本発明の球面軸受４０において、環状保持器４５の厚みＴは、小球１２の直径Ｄの５０乃至９５％の範囲内（例えば、７６％）の長さに設定される。   In the spherical bearing 40 of the present invention, the thickness T of the annular cage 45 is set to a length within the range of 50 to 95% (for example, 76%) of the diameter D of the small sphere 12.

環状保持器の厚みが小球の直径の５０％未満の長さに設定されていると、保持器による小球の保持が不十分になったり、あるいは互いに隣接する小球の各々に備えられた保持器が、前記の安定配置された状態から脱した際に両者の小球の間において互いに重なり合い、そして一方の小球の保持器が他方の小球に接触し、この小球の転動を停止させたりするなどの問題を生じ易い。その一方で、環状保持器の厚みが小球の直径の９５％を超える長さに設定されていると、保持器が前記の安定配置された状態から脱した際に高い頻度で大球に接触するため、球面軸受の耐久性が低下する傾向にある。   When the thickness of the annular cage is set to a length of less than 50% of the diameter of the small ball, the small ball is not sufficiently held by the cage, or each small ball adjacent to each other is provided. When the cage is removed from the stable position, the two spheres overlap each other, and the cage of one sphere contacts the other sphere, and the spheres roll. Problems such as stopping are likely to occur. On the other hand, if the thickness of the annular cage is set to a length exceeding 95% of the diameter of the small sphere, the cage will contact the large sphere frequently when the cage is released from the above-described stable arrangement. Therefore, the durability of the spherical bearing tends to decrease.

環状保持器により確実に小球を保持し、そして保持器が前記の安定配置された状態から脱した際の大球への接触頻度を低下させるため、保持器の厚みは、小球の直径の５５乃至９０％の範囲内にあることが好ましい。   In order to hold the small sphere securely by the annular cage and reduce the frequency of contact with the large sphere when the cage is removed from the above-mentioned stable arrangement, the thickness of the cage is set to the diameter of the small sphere. It is preferably in the range of 55 to 90%.

なお、図９に示す球面軸受４０において、環状保持器４５を厚み方向に均等に二分する平面２７と小球１２の中心２６との距離Ｌの長さを、仮に小球の直径の１％の長さから次第に大きな長さに設定していくと、保持器は、先ずハウジングの内側面にのみ接触する（すなわち図示した角度αと角度βとが、α＜βの関係を満たす）構成、次にハウジングの内側面と大球の表面との両者に接触する（α＝βの関係を満たす）構成になり、そして大球の表面にのみ接触する（α＞βの関係を満たす）構成になる。   In the spherical bearing 40 shown in FIG. 9, the length of the distance L between the plane 27 that equally bisects the annular cage 45 in the thickness direction and the center 26 of the small sphere 12 is assumed to be 1% of the diameter of the small sphere. When the length is gradually increased from the length, the cage first comes into contact only with the inner surface of the housing (that is, the illustrated angle α and angle β satisfy the relationship of α <β), It is configured to contact both the inner surface of the housing and the surface of the large sphere (satisfying the relationship of α = β), and to contact only the surface of the large sphere (satisfying the relationship of α> β). .

そして、本発明の球面軸受のうち、環状保持器が前記のα＜βの関係を満たすもの（例えば、前記の図２に示す球面軸受１０）、あるいはα＝βの関係を満たすものは、保持器が前記の安定配置された状態から脱した際に、保持器のハウジング内側面への接触頻度を低減することができ、そして環状保持器が前記のα＞βの関係を満たすもの（例えば、前記の図９に示す球面軸受軸４０）は、保持器が前記の安定配置された状態から脱した際に、保持器のハウジング内側面への接触を防止することができる。   Of the spherical bearings of the present invention, those in which the annular cage satisfies the relationship of α <β (for example, the spherical bearing 10 shown in FIG. 2) or those satisfying the relationship of α = β are retained. When the cage is removed from the stable position, the contact frequency of the cage with the inner surface of the housing can be reduced, and the annular cage satisfies the relationship of α> β (for example, The spherical bearing shaft 40) shown in FIG. 9 can prevent the cage from coming into contact with the inner surface of the housing when the cage is removed from the stably disposed state.

なお、前記の角度αは、図９に示すように環状保持器４５を透孔１４の中心軸１７が大球１１の中心を通るように配置した状態で軸１７に沿って切断した断面において、保持器４５の外縁上で且つ保持器４５の回転方向において最もハウジング１３の内側面の近くにある点（すなわちＣ点）からハウジング１３の内側面にまで至る小球１２と同心の円弧の各々の端部と小球１２の中心２６とを結ぶ線分３３ｃ、３３ｃにより形成される角度を意味する。そして角度βは、環状保持器４５の透孔１４の中心軸１７を挟んで前記Ｃ点がある側とは逆側にて、保持器４５の外縁上で且つ保持器４５の回転方向において最も大球１１の表面の近くにある点（すなわちＤ点）から大球１１の表面にまで至る小球１２と同心の円弧の各々の端部と小球１２の中心２６とを結ぶ線分３３ｄ、３３ｄにより形成される角度を意味する。   Note that the angle α is a cross section cut along the shaft 17 in a state where the annular cage 45 is disposed so that the central shaft 17 of the through hole 14 passes through the center of the large sphere 11 as shown in FIG. Each of the arcs concentric with the small sphere 12 on the outer edge of the retainer 45 and from the point closest to the inner surface of the housing 13 in the rotation direction of the retainer 45 (ie, point C) to the inner surface of the housing 13 It means an angle formed by line segments 33c and 33c connecting the end and the center 26 of the small sphere 12. The angle β is the largest on the outer edge of the retainer 45 and in the rotational direction of the retainer 45 on the side opposite to the side where the point C is located across the central axis 17 of the through hole 14 of the annular retainer 45. Line segments 33d and 33d connecting the ends of the concentric arcs of the small sphere 12 extending from the point near the surface of the sphere 11 (ie, point D) to the surface of the large sphere 11 and the center 26 of the small sphere 12. Means the angle formed by

前記の環状保持器４５を厚み方向に均等に二分する平面２７と小球１２の中心２６との距離Ｌは、小球１２の直径Ｄの１乃至１０％、特に２乃至１０％の範囲にあることが好ましい。前記の距離Ｌが短すぎると環状保持器のハウジングの内側面への接触頻度を十分に低減することができず、その一方で距離Ｌが長すぎると保持器が小球を極端に大球の側にて保持するようになり、保持器による小球の保持が不十分になる（小球が保持器から外れやすくなる）傾向にある。   The distance L between the plane 27 that equally bisects the annular cage 45 in the thickness direction and the center 26 of the small sphere 12 is in the range of 1 to 10%, particularly 2 to 10%, of the diameter D of the small sphere 12. It is preferable. If the distance L is too short, the frequency of contact of the annular cage with the inner surface of the housing cannot be reduced sufficiently. On the other hand, if the distance L is too long, the cage will cause the The spheres are held by the side, and the holding of the spheres by the cage tends to be insufficient (the spheres are easily detached from the cage).

更に、本発明の球面軸受においては、環状保持器４５の厚みを均等に二分する平面２７と小球１２の中心２６との距離Ｌを調節して、上記のように保持器４５を大球１１にのみ接触する構成とすることが特に好ましい。球面軸受に用いる大球の直径、小球の直径、そしてハウジングの内側面の直径が定まれば、環状保持器が大球にのみ接触するように前記の距離Ｌを幾何学的に決定する（例えば、図９に示す角度αと角度βとがα＞βの関係を満足するように前記の距離Ｌを決定する）ことができる。   Furthermore, in the spherical bearing of the present invention, the distance L between the flat surface 27 that equally bisects the thickness of the annular retainer 45 and the center 26 of the small sphere 12 is adjusted, and the retainer 45 is moved to the large sphere 11 as described above. It is particularly preferable to have a configuration in which only the contact is made. If the diameter of the large sphere used for the spherical bearing, the diameter of the small sphere, and the diameter of the inner surface of the housing are determined, the distance L is geometrically determined so that the annular cage contacts only the large sphere ( For example, the distance L can be determined so that the angle α and the angle β shown in FIG. 9 satisfy the relationship of α> β.

また、図９に示す環状保持器４５の外径は、小球１２の直径の約１．２倍の長さに設定されている。環状保持器４５の外径は、小球１２の直径の１．１乃至５．０倍、特に１．１乃至３．０倍の範囲内の長さに設定することが好ましい。   Further, the outer diameter of the annular cage 45 shown in FIG. 9 is set to be about 1.2 times the diameter of the small sphere 12. The outer diameter of the annular cage 45 is preferably set to a length in the range of 1.1 to 5.0 times, particularly 1.1 to 3.0 times the diameter of the small sphere 12.

環状保持器の外径が小さ過ぎると、小球を保持器の透孔に押し込む際に保持器に塑性変形（あるいは破損）を生じ易くなり、その一方で保持器の外径が大きすぎると、ハウジングの内部に収容できる小球の数が少なくなるために球面軸受の耐荷重が減少する。なお、例えば、環状保持器４５の外径とは、保持器４５を透孔１４の中心軸１７に垂直で且つ透孔１４の球面の中心（すなわち小球１２の中心）２６を含む平面に沿って切断した断面の外径を意味する。   If the outer diameter of the annular cage is too small, the cage tends to be plastically deformed (or damaged) when the small sphere is pushed into the through-hole of the cage, while the outer diameter of the cage is too large. Since the number of small balls that can be accommodated inside the housing is reduced, the load resistance of the spherical bearing is reduced. For example, the outer diameter of the annular cage 45 refers to a plane that is perpendicular to the central axis 17 of the through hole 14 and includes the center of the spherical surface of the through hole 14 (that is, the center of the small sphere 12) 26. It means the outer diameter of the cross-section cut.

図１２は、本発明の球面軸受（面接触型）の構成例を示す断面図である。但し、図１２においては、球面軸受７０をそのハウジング７３のみを切断した断面として記入した。図１３は、図１２の球面軸受７０が備える小球１２及び環状保持器７５の拡大図であり、そして図１４は、図１３に示す小球１２及び環状保持器７５の底面図である。   FIG. 12 is a cross-sectional view showing a configuration example of the spherical bearing (surface contact type) of the present invention. However, in FIG. 12, the spherical bearing 70 is shown as a cross section in which only the housing 73 is cut. 13 is an enlarged view of the small sphere 12 and the annular cage 75 included in the spherical bearing 70 of FIG. 12, and FIG. 14 is a bottom view of the small sphere 12 and the annular cage 75 shown in FIG.

図１２〜図１４に示すように、球面軸受７０は、大球１１、そして大球１１をその周囲に配設された複数個の小球１２を介して収容保持するハウジング７３から構成されている。この球面軸受７０が備える各々の小球１２には、小球（球体）１２を回転自在に保持する透孔７４を持つ環状の保持器（本発明の面接触型の環状保持器）７５が備えられており、そして各々の環状保持器７５の外周面には、大球１１の中心（保持器７５の中心軸７７上にある点）を頂点７６とし且つ保持器７５の中心軸７７に対して対称な角錐（八角錐）７８の角錐面に相当する角錐面７９が形成されている。   As shown in FIGS. 12 to 14, the spherical bearing 70 includes a large sphere 11 and a housing 73 that accommodates and holds the large sphere 11 via a plurality of small spheres 12 disposed around the large sphere 11. . Each small sphere 12 included in the spherical bearing 70 includes an annular retainer 75 (a surface contact type annular retainer of the present invention) having a through hole 74 that rotatably retains the small sphere (sphere) 12. The center of the large sphere 11 (the point on the central axis 77 of the retainer 75) is the apex 76 and the center axis 77 of the retainer 75 is arranged on the outer peripheral surface of each annular retainer 75. A pyramid surface 79 corresponding to the pyramid surface of a symmetrical pyramid (octagonal pyramid) 78 is formed.

球面軸受７０の構成は、環状保持器７５の形状、そしてハウジング７３の蓋７３ｂの内周面の形状が異なること以外は図２の球面軸受１０と同様である。なお、この環状保持器７５は、大球１１の表面にのみ接触する。   The configuration of the spherical bearing 70 is the same as that of the spherical bearing 10 of FIG. 2 except that the shape of the annular cage 75 and the shape of the inner peripheral surface of the lid 73b of the housing 73 are different. The annular cage 75 contacts only the surface of the large sphere 11.

球面軸受７０の各々の環状保持器７５は、その外周面に形成された角錐面７９にて隣りに配置された環状保持器と面接触するため、保持器７５の中心軸７７が大球１１の中心を通るように配置された状態にて安定する。すなわち、各々の環状保持器７５は、その周囲に配置された環状保持器に支持された状態で安定に配置される（すなわち小球１２を中心とする保持器７５の回転移動が抑制される）。   Since each annular retainer 75 of the spherical bearing 70 is in surface contact with the annular retainer disposed adjacent to the pyramid surface 79 formed on the outer peripheral surface thereof, the central axis 77 of the retainer 75 is the large ball 11. Stable when placed in the center. That is, each annular retainer 75 is stably disposed in a state where it is supported by the annular retainer disposed around it (that is, the rotational movement of the retainer 75 around the small sphere 12 is suppressed). .

従って、本発明の球面軸受７０もまた、環状保持器７５と大球１１の表面との接触頻度、すなわち保持器７５の摩耗量が低減されため、実用的に十分な耐久性を示す。   Therefore, the spherical bearing 70 of the present invention also shows practically sufficient durability because the contact frequency between the annular cage 75 and the surface of the large sphere 11, that is, the amount of wear of the cage 75 is reduced.

また、球面軸受７０の環状保持器７５の厚みは、小球１２の直径の７２％の長さに、保持器７５を厚み方向に均等に二分する平面２７と小球１２の中心２６との距離Ｌは、小球１２の直径の８％の長さに、そして保持器７５の外径は、小球１２の直径の１．３倍の長さに設定されている。このような設定により、環状保持器７５を、大球１１の表面にのみ接触させることができる。   The thickness of the annular cage 75 of the spherical bearing 70 is 72% of the diameter of the small sphere 12, and the distance between the plane 27 that equally bisects the cage 75 in the thickness direction and the center 26 of the small sphere 12. L is set to 8% of the diameter of the small sphere 12, and the outer diameter of the cage 75 is set to 1.3 times the diameter of the small sphere 12. With such a setting, the annular cage 75 can be brought into contact only with the surface of the large sphere 11.

従って、本発明の球面軸受７０は、仮に各々の環状保持器７５が、その周囲に配置された環状保持器に支持されて安定に配置された状態から脱して小球１２を中心として回転した場合であっても、保持器７５の大球１１の表面との接触による摩耗量が小さいため、優れた耐久性を示す。また、本発明の球面軸受７０は、環状保持器７５とハウジング７３の内側面とが接触することがない、すなわち前記接触が原因で小球１２が停止することがないため、その大球１１を安定且つ円滑に傾斜移動させることができる。   Therefore, in the spherical bearing 70 of the present invention, each annular cage 75 is rotated around the small sphere 12 out of a state where the annular cage 75 is supported by the annular cage arranged around it and stably arranged. Even so, since the amount of wear due to contact of the cage 75 with the surface of the large sphere 11 is small, excellent durability is exhibited. The spherical bearing 70 of the present invention does not contact the annular cage 75 and the inner surface of the housing 73. That is, the small ball 12 does not stop due to the contact. It can be tilted stably and smoothly.

なお、球面軸受７０が備える各々の環状保持器７５の外周面は、図１３及び図１４に示すように前記の角錐面７９が形成されている円錐状の表面７５ａ、この表面７５ａに接続する球状の表面７５ｂ、及びこの表面７５ｂに接続する円錐状の表面７５ｃとから構成されている。   As shown in FIGS. 13 and 14, the outer peripheral surface of each annular cage 75 provided in the spherical bearing 70 is a conical surface 75a on which the pyramidal surface 79 is formed, and a spherical surface connected to the surface 75a. And a conical surface 75c connected to the surface 75b.

また、図１２の球面軸受７０のハウジング７３の蓋７３ｂの内周面には、蓋７３ｂの内周面と大球１１との間隔を小球１２の直径よりも大きな間隔（例えば、小球１２の直径よりも１０〜２０μｍ程度大きな間隔）に設定する環状の凹部８１と、前記内周面と大球１１との間隔を小球１２の直径よりも小さな間隔（例えば、小球の直径よりも２０〜５０μｍ程度小さな間隔）に設定する環状の凸部８２とが備えられている。この環状の凸部８２は、ハウジング７３の外部への小球１２の脱落を防止するために設けられている。   Further, on the inner peripheral surface of the lid 73b of the housing 73 of the spherical bearing 70 of FIG. 12, the interval between the inner peripheral surface of the lid 73b and the large sphere 11 is larger than the diameter of the small sphere 12 (for example, the small sphere 12). The interval between the inner surface and the large sphere 11 is set to be smaller than the diameter of the small sphere 12 (for example, smaller than the diameter of the small sphere). And an annular convex portion 82 set at an interval of about 20 to 50 μm. The annular protrusion 82 is provided to prevent the small sphere 12 from dropping out of the housing 73.

仮に、ハウジング７３の蓋７３ｂの内周面に環状の凹部８１が形成されていないと、大球１１を極端に大きく傾斜移動させた際にハウジング７３の本体１３ａの内部から蓋７３ｂの内部へと転動する小球が、蓋７３ｂの内周面に強く接触して停止する場合がある。そして、この停止した小球を保持する環状保持器に、別の環状保持器が接触してその内部に保持されて転動している小球が停止する場合がある。このように、幾つかの小球が停止すると、球面軸受の大球及びロッドの円滑な傾斜移動が妨げられる。   If the annular recess 81 is not formed on the inner peripheral surface of the lid 73b of the housing 73, the inside of the main body 13a of the housing 73 moves from the inside of the housing 73 to the inside of the lid 73b when the large sphere 11 is tilted and moved extremely greatly. The rolling ball may come into contact with the inner peripheral surface of the lid 73b and stop. Then, another annular cage may come into contact with the annular cage that holds the stopped small sphere, and the small sphere that is rolling inside may be stopped. Thus, when several small spheres stop, smooth inclined movement of the large spheres and rods of the spherical bearing is prevented.

一方、ハウジング７３の蓋７３ｂの内周面に環状の凹部８１が形成されていると、大球１１を極端に大きく傾斜移動させた際にハウジング７３の本体１３ａの内部から蓋７３ｂの内部へと転動する小球は、前記の環状の凹部８１に到達すると加圧状態から解放されて凹部８１の内部を自由に移動することができるようになる。すなわち前記の小球が蓋７３ｂの内周面に強く接触して停止することはない。このため、球面軸受７０は、その大球１１及びロッド２１を滑らかに且つ大きく傾斜移動させることができる。なお、前記の環状の凹部は、ハウジング７３の本体１３ａの内側面の下端部に形成されていてもよい。   On the other hand, when the annular recess 81 is formed on the inner peripheral surface of the lid 73b of the housing 73, the inside of the main body 13a of the housing 73 moves from the inside of the housing 73 to the inside of the lid 73b when the large sphere 11 is moved to an extremely large inclination. When the rolling small sphere reaches the annular recess 81, it is released from the pressurized state and can freely move inside the recess 81. That is, the small ball does not come into contact with the inner peripheral surface of the lid 73b and stop. For this reason, the spherical bearing 70 can smoothly and largely move the large sphere 11 and the rod 21. The annular recess may be formed at the lower end of the inner surface of the main body 13a of the housing 73.

図１５は、本発明の球面軸受（線接触型）の更に別の構成例を示す断面図であり、そして図１６は、図１５の球面軸受１００のロッド２１が傾斜した状態を示す図である。但し、図１５及び図１６においては、球面軸受１００をそのハウジング７３、環状保持器１０５及び環状押圧具１０１のみを断面として記入した。また、図１７は、図１５の球面軸受１００が備える小球１２及び環状保持器１０５の拡大図である。なお、図１７に示す環状保持器１０５は、その上面がハウジングの側に、そして下面が大球の側に配置される。   FIG. 15 is a sectional view showing still another configuration example of the spherical bearing (line contact type) of the present invention, and FIG. 16 is a diagram showing a state in which the rod 21 of the spherical bearing 100 in FIG. 15 is inclined. . However, in FIGS. 15 and 16, only the housing 73, the annular cage 105, and the annular pressing tool 101 of the spherical bearing 100 are shown in cross section. FIG. 17 is an enlarged view of the small ball 12 and the annular cage 105 included in the spherical bearing 100 of FIG. The annular retainer 105 shown in FIG. 17 has an upper surface disposed on the housing side and a lower surface disposed on the large sphere side.

球面軸受１００の構成は、環状保持器１０５の形状が異なること、ハウジング７３の蓋７３ｂの内周面に、図１２の球面軸受７０の場合と同様に環状の凹部８１及び環状の凸部８２が形成されていること、そして後に説明する環状の押圧具１０１が備えられていること以外は図２の球面軸受１０と同様である。なお、この環状保持器１０５は、大球の表面にのみ接触する。   The configuration of the spherical bearing 100 is that the shape of the annular cage 105 is different, and an annular concave portion 81 and an annular convex portion 82 are formed on the inner peripheral surface of the lid 73b of the housing 73 as in the case of the spherical bearing 70 of FIG. It is the same as the spherical bearing 10 of FIG. 2 except that it is formed and an annular pressing tool 101 described later is provided. The annular cage 105 contacts only the surface of the large sphere.

球面軸受１００の各々の環状保持器１０５は、その外周面に形成された円錐面１９にて隣りに配置された環状保持器と線接触するため、保持器１０５の中心軸１７が大球１１の中心を通るように配置された状態にて安定する。すなわち、各々の環状保持器１０５は、その周囲に配置された環状保持器に支持された状態で安定に配置される（すなわち小球１２を中心とする保持器１０５の回転移動が抑制される）。   Since each annular cage 105 of the spherical bearing 100 is in line contact with an annular cage arranged adjacent to it at a conical surface 19 formed on the outer peripheral surface thereof, the central axis 17 of the cage 105 is the large sphere 11. Stable when placed in the center. That is, each annular cage 105 is stably arranged in a state where it is supported by the annular cage arranged around it (that is, the rotational movement of the cage 105 around the small sphere 12 is suppressed). .

従って、本発明の球面軸受１００もまた、環状保持器１０５と大球１１の表面との接触頻度、すなわち保持器１０５の摩耗量が低減されるため、実用的に十分な耐久性を示す。   Accordingly, the spherical bearing 100 of the present invention also shows practically sufficient durability because the contact frequency between the annular cage 105 and the surface of the large sphere 11, that is, the wear amount of the cage 105 is reduced.

また、球面軸受１００の環状保持器１０５の厚みは、小球１２の直径の７６％の長さに、保持器１０５を厚み方向に均等に二分する平面２７と小球１２の中心２６との距離Ｌは、小球１２の直径の７％の長さに、そして保持器１０５の外径は、小球１２の直径の１．３倍の長さに設定されている。このような設定により、環状保持器１０５を、大球１１の表面にのみ接触させることができる。   The thickness of the annular cage 105 of the spherical bearing 100 is 76% of the diameter of the small sphere 12, and the distance between the flat surface 27 that equally bisects the cage 105 in the thickness direction and the center 26 of the small sphere 12. L is set to 7% of the diameter of the small sphere 12, and the outer diameter of the cage 105 is set to 1.3 times the diameter of the small sphere 12. With such a setting, the annular cage 105 can be brought into contact only with the surface of the large sphere 11.

従って、本発明の球面軸受１００は、仮に各々の環状保持器１０５が、その周囲に配置された環状保持器に支持されて安定に配置された状態から脱して小球１２を中心として回転した場合であっても、保持器１０５の大球１１の表面との接触による摩耗量が小さいため、優れた耐久性を示す。また、本発明の球面軸受１００は、環状保持器１０５とハウジング７３の内側面とが接触することがない、すなわち前記接触が原因で小球１２が停止することがないため、その大球１１を安定且つ円滑に傾斜移動させることができる。   Therefore, in the spherical bearing 100 of the present invention, if each annular cage 105 rotates around the small ball 12 out of a state where it is stably supported by the annular cage arranged around it. Even so, since the amount of wear due to contact of the cage 105 with the surface of the large sphere 11 is small, excellent durability is exhibited. Further, the spherical bearing 100 of the present invention does not contact the annular cage 105 and the inner surface of the housing 73, that is, the small ball 12 does not stop due to the contact. It can be tilted stably and smoothly.

更に、環状保持器１０５は、そのハウジング側の開口の周縁部を、例えば、円筒状に切り欠いて形成した切り欠き部１０２ａと、大球側の開口の周縁部を、例えば、円筒状に切り欠いて形成した切り欠き部１０２ｂとを備えている。このような切り欠き部１０２ａ、１０２ｂを備えていると、保持器１０５の内側面に小球１２が接触した際の前記周縁部（機械的な強度が小さい部分）の破損（あるいは塑性変形）を防止することができる。   Further, the annular cage 105 is formed by cutting the peripheral edge of the opening on the housing side into, for example, a cylindrical shape, and the peripheral edge of the large spherical side opening, for example, in a cylindrical shape. And a notch portion 102b formed by notching. When such notches 102a and 102b are provided, the peripheral edge (the portion with low mechanical strength) is damaged (or plastically deformed) when the small sphere 12 contacts the inner surface of the cage 105. Can be prevented.

また、図１５に示すように、球面軸受１００のハウジング７３の蓋７３ｂに設けられた環状の凹部８１の内側には、前記のように凹部８１に到達して加圧状態から解放された小球を、大球１１とハウジング本体１３ａとの間隙に押し戻す環状の押圧具１０１が配置されている。   Further, as shown in FIG. 15, inside the annular recess 81 provided in the lid 73 b of the housing 73 of the spherical bearing 100, a small ball that has reached the recess 81 and is released from the pressurized state as described above. An annular pressing tool 101 that pushes back into the gap between the large sphere 11 and the housing body 13a is disposed.

この環状押圧具１０１は、大球１１と同様の材料から形成される。環状押圧具１０１は、押圧具１０１との接触による小球１２の転動の停止を抑制するため、含油プラスチックや含油金属から形成することもできる。   The annular pressing tool 101 is made of the same material as the large sphere 11. The annular pressing tool 101 can also be formed from oil-containing plastic or oil-containing metal in order to suppress the stop of rolling of the small spheres 12 due to contact with the pressing tool 101.

この球面軸受１００の大球１１及びロッド２１を、例えば、図１５に記入した矢印１０６が示す方向に大きく傾斜移動させると、小球１２ａが環状の凹部８１（図において凹部８１の左端の部分）に到達して加圧状態から解放される。   When the large sphere 11 and the rod 21 of the spherical bearing 100 are largely inclined in the direction indicated by the arrow 106 shown in FIG. 15, for example, the small sphere 12a has an annular recess 81 (the left end portion of the recess 81 in the figure). Is released from the pressurized state.

仮に、球面軸受１００が環状押圧具１０１を備えていない場合には、前記のように小球１２ａが環状の凹部８１に配置された状態から、大球１１及びロッド２１を前記とは逆の方向に傾斜移動させた場合であっても、前記の小球１２ａは加圧状態から解放されて転動しないために凹部８１に配置された状態を保つ。このように小球１２ａが環状の凹部８１に配置されたままであると、この小球１２ａは、ロッド２１に加わる荷重を受けることができないため、球面軸受１００の耐荷重が低下する。   If the spherical bearing 100 does not include the annular pressing tool 101, the large ball 11 and the rod 21 are moved in the opposite direction from the state in which the small ball 12a is disposed in the annular recess 81 as described above. Even when it is inclined and moved, the small sphere 12a is released from the pressurized state and does not roll, so that the small ball 12a remains in the state of being disposed in the recess 81. If the small spheres 12a remain arranged in the annular recess 81 in this way, the small spheres 12a cannot receive the load applied to the rod 21, and the load resistance of the spherical bearing 100 is reduced.

一方、球面軸受１００に環状押圧具１０１が備えられていると、前記のように小球１２ａが環状の凹部８１に配置された場合であっても、図１６に示すようにロッド２１を傾斜移動させた際に転動する小球１２ｂを保持している環状保持器１０５ｂが、押圧具１０１の図の右端の部分を下方に押し下げる。これにより環状押圧具１０１の図の左端の部分が上方に押し上げられ、前記のように環状の凹部８１に配置された小球１２ａが大球１１とハウジング本体１３ａとの間に押し戻され、球面軸受１００の耐荷重の低下が抑制される。なお、環状押圧具１０１は、ハウジング７３の蓋７３ｂの環状の凸部８２の径よりも大きな外径を有しているため、ハウジング７３の外部に抜け落ちることはない。   On the other hand, when the spherical bearing 100 is provided with the annular pressing tool 101, even if the small ball 12a is disposed in the annular recess 81 as described above, the rod 21 is inclined and moved as shown in FIG. An annular cage 105b holding a small ball 12b that rolls when pushed down pushes down the right end portion of the pressing tool 101 in the drawing. As a result, the left end portion of the annular pressing tool 101 in the drawing is pushed upward, and the small sphere 12a disposed in the annular recess 81 as described above is pushed back between the large sphere 11 and the housing main body 13a, and the spherical bearing A decrease in load resistance of 100 is suppressed. Since the annular pressing tool 101 has an outer diameter larger than the diameter of the annular convex portion 82 of the lid 73 b of the housing 73, it does not fall out of the housing 73.

また、環状押圧具１０１は、ハウジング７３の内部にゴミや埃等が侵入し、これが原因でハウジング内にて転動する小球が停止した場合であっても、この小球を保持する環状保持器を（直接的にあるいは別の小球を保持する環状保持器を介して）押圧して転動を再開させる機能も有している。例えば、図１６に示す小球１２ａが停止した場合、大球１１及びロッド２１を更に図１６に記入した矢印１０７が示す方向に傾斜移動させると、ロッド２１の基部が環状押圧具１０１の内縁に接触して係合する。そして、更に大球１１及びロッド２１を傾斜移動させると、ロッド２１が環状押圧具１０１の図の左端の部分を小球１２ａと共に上方に押し上げるため、小球１２ａの転動を再開させることができる。   In addition, the annular pressing tool 101 retains the annular ball even when dust or dirt enters the housing 73 and the small ball rolling in the housing stops due to this. It also has the function of resuming rolling by pressing the vessel (directly or via an annular cage holding another small ball). For example, when the small sphere 12a shown in FIG. 16 stops, if the large sphere 11 and the rod 21 are further tilted and moved in the direction indicated by the arrow 107 shown in FIG. 16, the base of the rod 21 moves to the inner edge of the annular pressing tool 101. Engage in contact. When the large sphere 11 and the rod 21 are further tilted, the rod 21 pushes up the left end portion of the annular pressing tool 101 in the drawing together with the small sphere 12a, so that the rolling of the small sphere 12a can be resumed. .

図１８は、本発明の球面軸受に有利に用いることができる環状保持器（線接触型）の更に別の構成例を示す平面図であり、図１９は、図１８に記入した切断線II−II線に沿って切断した環状保持器１３５の断面図であり、そして図２０は、図１９に示す環状保持器１３５の透孔１４の内部に小球１２を収容保持させた状態を示す図である。なお、図１９及び図２０に示す環状保持器１３５は、球面軸受のハウジングの内部に収容された状態にて、その上面がハウジングの側に、そして下面が大球の側に配置される。   18 is a plan view showing still another structural example of an annular cage (line contact type) that can be advantageously used in the spherical bearing of the present invention, and FIG. 19 is a section line II- written in FIG. FIG. 20 is a cross-sectional view of the annular cage 135 cut along the line II, and FIG. 20 is a diagram showing a state in which the small balls 12 are accommodated and held in the through holes 14 of the annular cage 135 shown in FIG. is there. 19 and 20, the upper surface of the annular cage 135 is disposed on the housing side and the lower surface is disposed on the large sphere side while being accommodated in the housing of the spherical bearing.

図１８〜図２０に示す環状保持器１３５の構成は、保持器１３５の内周面に複数本の溝１３１が形成されていること以外は図１７の環状保持器１０５と同様である。但し、環状保持器１３５の厚みは、小球１２の直径（すなわち透孔１４の球面の直径）の７８％の長さに、保持器１３５を厚み方向に均等に二分する平面２７と小球１２の中心（すなわち透孔１４の球面の中心）２６との距離Ｌは、小球１２の直径の３％の長さに、そして保持器１３５の外径は、小球１２の直径の１．４倍の長さに設定されている。   The configuration of the annular cage 135 shown in FIGS. 18 to 20 is the same as that of the annular cage 105 of FIG. 17 except that a plurality of grooves 131 are formed on the inner peripheral surface of the cage 135. However, the thickness of the annular cage 135 is 78% of the diameter of the small sphere 12 (that is, the diameter of the spherical surface of the through hole 14), and the plane 27 and the small sphere 12 that equally bisect the cage 135 in the thickness direction. The distance L from the center of the small hole 12 (ie, the center of the spherical surface of the through hole 14) is 3% of the diameter of the small sphere 12, and the outer diameter of the cage 135 is 1.4 of the diameter of the small sphere 12. It is set to double length.

このように、環状保持器１３５の内周面に溝１３１が形成されていると、球面軸受の大球とハウジングとの間に潤滑剤（例、グリース）を充填した際に、この潤滑剤が前記の溝１３１の内部に保持される。そして、この溝１３１に保持された潤滑剤が、小球１２の表面に長期間にわたって供給され続け、小球と、保持器、大球あるいはハウジングとの摩耗が低減されるため、球面軸受の耐久性が向上する。なお、この溝１３１の形状に特に制限はなく、例えば、環状保持器の内周面に、その周方向に沿って溝が形成されていてもよいし、あるいは保持器の軸を中心として螺旋状に溝が形成されていてもよい。   As described above, when the groove 131 is formed on the inner peripheral surface of the annular cage 135, when the lubricant (eg, grease) is filled between the spherical ball of the spherical bearing and the housing, the lubricant is It is held inside the groove 131. The lubricant held in the groove 131 is continuously supplied to the surface of the small ball 12 for a long period of time, and wear between the small ball and the cage, large ball or housing is reduced. Improves. In addition, there is no restriction | limiting in particular in the shape of this groove | channel 131, For example, the groove | channel may be formed in the internal peripheral surface of a cyclic | annular holder | retainer along the circumferential direction, or it is helical shape centering on the axis | shaft of a holder | retainer. A groove may be formed.

図２１は、本発明の球面軸受に有利に用いることができる環状保持器（線接触型）の更に別の構成例を示す断面図である。但し、図２１においては、環状保持器１６５をその透孔１４の内部に小球１２を収容保持させた状態にて示した。なお、図２１に示す環状保持器１６５は、球面軸受のハウジングの内部に収容された状態にて、その上面がハウジングの側に、そして下面が大球の側に配置される。   FIG. 21 is a cross-sectional view showing still another configuration example of an annular cage (line contact type) that can be advantageously used in the spherical bearing of the present invention. However, in FIG. 21, the annular cage 165 is shown in a state where the small sphere 12 is accommodated and held inside the through hole 14. Note that the annular cage 165 shown in FIG. 21 is disposed in the housing of the spherical bearing, with the upper surface disposed on the housing side and the lower surface disposed on the large sphere side.

図２１に示す環状保持器１６５の構成は、保持器１６５の内周面（図５の保持器１５の内周面に対応する球面）に凹部１６１が形成されていること以外は図１７の環状保持器１０５と同様である。但し、環状保持器１６５の厚みは、小球１２の直径（すなわち透孔１４の球面の直径）の８３％の長さに、保持器１６５を厚み方向に均等に二分する平面２７と小球１２の中心（すなわち透孔１４の球面の中心）２６との距離Ｌは、小球１２の直径の４％の長さに、そして保持器１６５の外径は、小球１２の直径の１．４倍の長さに設定されている。   The configuration of the annular cage 165 shown in FIG. 21 is the same as that of FIG. 17 except that a recess 161 is formed on the inner peripheral surface of the cage 165 (spherical surface corresponding to the inner peripheral surface of the cage 15 of FIG. 5). The same as the cage 105. However, the thickness of the annular cage 165 is 83% of the diameter of the small sphere 12 (that is, the diameter of the spherical surface of the through hole 14), and the flat surface 27 and the small sphere 12 that equally bisect the cage 165 in the thickness direction. The distance L from the center of the small hole 12 (that is, the center of the spherical surface of the through hole 14) is 4% of the diameter of the small sphere 12, and the outer diameter of the cage 165 is 1.4 of the diameter of the small sphere 12. It is set to double length.

図２１に示すように、環状保持器１６５の内周面に前記の溝に代えて凹部１６１が形成されている場合であっても、潤滑剤が凹部１６１の内部に保持されるため、球面軸受の耐久性が向上する。   As shown in FIG. 21, even when the concave portion 161 is formed on the inner peripheral surface of the annular cage 165 instead of the groove, the lubricant is held inside the concave portion 161. Improves durability.

図２２は、本発明の球面軸受に有利に用いることができる環状保持器（線接触型）の更に別の構成例を示す断面図である。但し、図２２においては、環状保持器１７５をその透孔１４の内部に小球１２を収容保持させた状態にて示した。なお、図２２に示す環状保持器１７５は、球面軸受のハウジングの内部に収容された状態にて、その上面がハウジングの側に、そして下面が大球の側に配置される。   FIG. 22 is a cross-sectional view showing still another configuration example of the annular cage (line contact type) that can be advantageously used in the spherical bearing of the present invention. However, in FIG. 22, the annular cage 175 is shown in a state where the small sphere 12 is accommodated and held in the through hole 14. Note that the annular cage 175 shown in FIG. 22 is disposed in the housing of the spherical bearing, the upper surface thereof is disposed on the housing side, and the lower surface is disposed on the large sphere side.

図２２に示す環状保持器１７５の構成は、保持器１７５に、その内周面と外周面とを結ぶ細孔１７１が備えられていること以外は図１７の環状保持器１０５と同様である。但し、環状保持器１７５の厚みは、小球１２の直径（すなわち透孔１４の球面の直径）の８３％の長さに、保持器１７５を厚み方向に均等に二分する平面２７と小球１２の中心（すなわち透孔１４の球面の中心）２６との距離Ｌは、小球１２の直径の３％の長さに、そして保持器１７５の外径は、小球１２の直径の１．３倍の長さに設定されている。   The configuration of the annular cage 175 shown in FIG. 22 is the same as that of the annular cage 105 of FIG. 17 except that the cage 175 is provided with a pore 171 that connects the inner peripheral surface and the outer peripheral surface thereof. However, the thickness of the annular cage 175 is 83% of the diameter of the small sphere 12 (that is, the diameter of the spherical surface of the through hole 14), and the flat surface 27 and the small sphere 12 that equally bisect the cage 175 in the thickness direction. The distance L from the center of the sphere (ie, the center of the spherical surface of the through hole 14) 26 is 3% of the diameter of the small sphere 12, and the outer diameter of the cage 175 is 1.3 of the diameter of the small sphere 12. It is set to double length.

図２２に示すように、環状保持器１７５の内周面に前記の溝に代えて細孔１７１が形成されている場合であっても、潤滑剤が細孔１７１の内部に保持されるため、球面軸受の耐久性が向上する。   As shown in FIG. 22, even when the pores 171 are formed in place of the grooves on the inner peripheral surface of the annular cage 175, the lubricant is held inside the pores 171. The durability of the spherical bearing is improved.

図２３は、本発明の球面軸受（線接触型）の更に別の構成例を示す断面図である。但し、図２３においては、球面軸受１８０をそのハウジング１８３のみを切断した断面として記入した。   FIG. 23 is a cross-sectional view showing still another configuration example of the spherical bearing (line contact type) of the present invention. However, in FIG. 23, the spherical bearing 180 is shown as a cross section in which only the housing 183 is cut.

図２３の球面軸受１８０の構成は、ハウジング１８３が上下の各々に開口する空洞部を持つ本体１８３ａと、本体１８３ａの各々の開口近傍の部位に形成された溝に嵌め合わされた環状の蓋１８３ｂとから構成されていること、そして大球１１にハウジング１８３の本体１８３ａの各々の開口から外部に突き出された合計で二本のロッド２１ａ、２１ｂが備えられていること以外は図２の球面軸受１０と同様である。   The configuration of the spherical bearing 180 of FIG. 23 includes a main body 183a having a hollow portion in which the housing 183 is opened at the upper and lower sides, and an annular lid 183b fitted into a groove formed in a portion near each opening of the main body 183a. 2 except that the large ball 11 is provided with a total of two rods 21a and 21b protruding outward from the respective openings of the main body 183a of the housing 183. It is the same.

但し、各々の環状保持器１０５としては、図１５の球面軸受１００が備える環状保持器と同様の構成のものが用いられており、この保持器１０５の厚みは、小球１２の直径（すなわち保持器１０５の透孔の球面の直径）の６９％の長さに、保持器１０５を厚み方向に均等に二分する平面と小球１２の中心（すなわち保持器１０５の透孔の球面の中心）との距離は、小球１２の直径の５％の長さに、そして保持器１０５の外径は、小球１２の直径の１．２倍の長さに設定されている。この環状保持器１０５は、大球１１の表面にのみ接触する。   However, as each of the annular cages 105, one having the same configuration as the annular cage included in the spherical bearing 100 of FIG. 15 is used, and the thickness of the cage 105 is the diameter of the small sphere 12 (that is, the holding cage). A plane that equally bisects the cage 105 in the thickness direction, and the center of the small sphere 12 (that is, the center of the spherical surface of the through-hole of the cage 105) to be 69% of the length of the spherical surface of the through-hole of the cage 105) Is set to 5% of the diameter of the small sphere 12, and the outer diameter of the cage 105 is set to 1.2 times the diameter of the small sphere 12. The annular cage 105 contacts only the surface of the large sphere 11.

このように、本発明の球面軸受の大球１１には、図２３に示すように上下の各々に合計で二本のロッドが固定されていてもよい。球面軸受１８０は、例えば、各種の産業用ロボットの部品（例、駆動装置と駆動対象物とを連結するジョイント）として有利に用いることができる。   As described above, a total of two rods may be fixed to the upper and lower portions of the spherical ball 11 of the spherical bearing of the present invention as shown in FIG. The spherical bearing 180 can be advantageously used, for example, as a part of various industrial robots (for example, a joint for connecting a driving device and a driving object).

球面軸受１８０において、ハウジング１８３の本体１８３ａは、図２に示すハウジング１３の本体１３ａと同様の材料から形成される。一方、ハウジング１８３の蓋１８３ｂは、例えば、金属材料や樹脂材料などの弾性を示す材料から形成されており、周方向の一部分が切り欠かれて間隙が形成された環状の形状（図２３の上側から見て略Ｃ字形状）を有している。   In the spherical bearing 180, the main body 183a of the housing 183 is formed of the same material as the main body 13a of the housing 13 shown in FIG. On the other hand, the lid 183b of the housing 183 is formed of an elastic material such as a metal material or a resin material, for example, and has an annular shape in which a gap is formed by cutting a part in the circumferential direction (upper side in FIG. 23). As viewed from above).

蓋１８３ｂは、その外周側から力を付与すると前記間隙が狭くなり、その外径が小さくなるように変形し、この力の付与を停止すると元の形状に復帰する。従って、蓋１８３ｂは、その外周側から力を付与してその外径が小さくなるように変形させた状態でハウジング１８３の本体１８３ａの開口から内部に挿入されると、本体１８３ａの開口近傍の部位に形成された溝に到達した際に外径が拡がって（蓋１８３ｂが元の形状に復帰して）前記溝に嵌め合わされる。このように、ハウジング１８３の本体１８３ａに嵌め合わされた蓋１８３ｂを利用して、ハウジング１８３の外部への小球１２の脱落を防止することもできる。   The lid 183b is deformed so that when the force is applied from the outer peripheral side thereof, the gap is narrowed and the outer diameter thereof is reduced, and when the application of the force is stopped, the lid 183b returns to its original shape. Therefore, when the lid 183b is inserted into the housing 183 from the opening of the main body 183a in a state where the outer diameter is deformed so that the outer diameter is reduced, a portion in the vicinity of the opening of the main body 183a. When the groove reaches the groove formed in (2), the outer diameter increases (the lid 183b returns to its original shape) and is fitted into the groove. As described above, the lid 183b fitted to the main body 183a of the housing 183 can be used to prevent the small balls 12 from dropping out of the housing 183.

図２４は、本発明の球面軸受（線接触型）の更に別の構成例を示す断面図である。但し、図２４においては、球面軸受１９０をその大球１９１、ハウジング１８３、および環状押圧具１９２のみを切断した断面として記入した。   FIG. 24 is a cross-sectional view showing still another configuration example of the spherical bearing (line contact type) of the present invention. However, in FIG. 24, the spherical bearing 190 is shown as a cross section in which only the large sphere 191, the housing 183, and the annular pressing tool 192 are cut.

図２４の球面軸受１９０の構成は、大球１９１がロッドを備えておらす、ロッドを挿入固定する透孔１９１ａを備えていること、そして大球１９１の透孔１９１ａの上下の開口の各々に環状押圧具１９２が圧入されて固定されていること以外は図２３の球面軸受１８０と同様である。   The spherical bearing 190 shown in FIG. 24 has a structure in which the large sphere 191 includes a rod, a through hole 191a for inserting and fixing the rod, and upper and lower openings of the through hole 191a of the large sphere 191. 23 is the same as the spherical bearing 180 of FIG. 23 except that the annular pressing tool 192 is press-fitted and fixed.

球面軸受１９０は、図２５に示すように大球１９１の透孔（図２４：１９１ａ）の内部にロッド２０１を挿入し仮固定した状態にて使用される。ロッド２０１は、大球１９１の透孔に挿入されたのちに、例えば、ナット２０２ａ、２０２ｂを用いて大球１９１を締め付けることにより大球１９１に仮固定される。このように、本発明の球面軸受の大球には、必ずしも予めロッドが固定されている必要はない。   As shown in FIG. 25, the spherical bearing 190 is used in a state where the rod 201 is inserted and temporarily fixed inside the through-hole (FIG. 24: 191a) of the large sphere 191. The rod 201 is temporarily fixed to the large ball 191 by inserting the rod 201 into the through hole of the large ball 191, and then tightening the large ball 191 using, for example, nuts 202a and 202b. Thus, the rod does not necessarily have to be fixed in advance to the large sphere of the spherical bearing of the present invention.

また、環状押圧具１９２は、ハウジング１８３の内部で転動する小球１２が停止した場合であっても、この小球１２を保持する環状保持器１０５を（直接的にあるいは別の小球を保持する環状保持器を介して）押圧して転動を再開させる機能を有している。このように、環状押圧具１９２は、大球１９１に固定されていてもよい。   Further, even when the small ball 12 that rolls inside the housing 183 is stopped, the annular pressing tool 192 has the annular holder 105 that holds the small ball 12 (directly or with another small ball). It has a function of resuming rolling by pressing (via a holding annular cage). As described above, the annular pressing tool 192 may be fixed to the large sphere 191.

特許文献３に開示されたリニアガイド用の環状保持器の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the cyclic | annular holder | retainer for linear guides disclosed by patent document 3. FIG. 本発明の球面軸受（線接触型）の構成例を示す断面図である。但し、図２においては、球面軸受１０をそのハウジング１３のみを切断した断面として記入した。It is sectional drawing which shows the structural example of the spherical bearing (line contact type) of this invention. However, in FIG. 2, the spherical bearing 10 is shown as a cross section in which only the housing 13 is cut. 図２の球面軸受１０の大球１１を大球１１に備えられたロッド２１と共に傾斜させた状態を示す図である。FIG. 3 is a view showing a state in which a large sphere 11 of the spherical bearing 10 of FIG. 2 is tilted together with a rod 21 provided on the large sphere 11. 図２の球面軸受１０が備える小球１２及び環状保持器１５をハウジング１３の側から見た図である。FIG. 3 is a view of a small ball 12 and an annular cage 15 included in the spherical bearing 10 of FIG. 2 as viewed from the housing 13 side. 図４に記入した切断線Ｉ−Ｉ線に沿って切断した小球１２及び環状保持器１５の断面図である。但し、図５において、小球１２は断面として記入していない。It is sectional drawing of the small ball 12 and the annular holder | retainer 15 cut | disconnected along the cutting line II entered in FIG. However, in FIG. 5, the small sphere 12 is not shown as a cross section. 球面軸受に仮に公知の環状保持器を使用した場合において、この球面軸受の保持器５の近傍の部位の構成を示す拡大断面図である。但し、図６において、大球１１及び小球１２は断面として記入していない。When a known annular cage is used for the spherical bearing, it is an enlarged cross-sectional view showing a configuration of a portion in the vicinity of the cage 5 of the spherical bearing. However, in FIG. 6, the large sphere 11 and the small sphere 12 are not shown as cross sections. 図６の球面軸受の大球１１を回転（傾斜移動）させた際の小球１２及び環状保持器５の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the small ball | bowl 12 and the cyclic | annular retainer 5 at the time of rotating the large ball | bowl 11 of the spherical bearing of FIG. 6 (inclination movement). 図６の球面軸受の大球１１を回転（傾斜移動）させた際の小球１２及び環状保持器５の動作を示す別の図である。It is another figure which shows operation | movement of the small ball | bowl 12 and the annular holder | retainer 5 at the time of rotating the large ball | bowl 11 of the spherical bearing of FIG. 6 (inclination movement). 本発明の球面軸受（線接触型）の別の構成例を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows another structural example of the spherical bearing (line contact type) of this invention. 図９の球面軸受４０の大球１１を回転（傾斜移動）させた際の小球１２及び環状保持器４５の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the small sphere 12 and the annular holder | retainer 45 at the time of rotating the large sphere 11 of the spherical bearing 40 of FIG. 9 (inclination movement). 図９の球面軸受４０の大球１１を回転（傾斜移動）させた際の小球１２及び環状保持器４５の動作を示す別の図である。FIG. 10 is another diagram showing the operation of the small sphere 12 and the annular cage 45 when the large sphere 11 of the spherical bearing 40 of FIG. 9 is rotated (tilted). 本発明の球面軸受（面接触型）の構成例を示す断面図である。但し、図１２においては、球面軸受７０をそのハウジング７３のみを切断した断面として記入した。It is sectional drawing which shows the structural example of the spherical bearing (surface contact type) of this invention. However, in FIG. 12, the spherical bearing 70 is shown as a cross section in which only the housing 73 is cut. 図１２の球面軸受７０が備える小球１２及び環状保持器７５の拡大図である。FIG. 13 is an enlarged view of a small ball 12 and an annular cage 75 included in the spherical bearing 70 of FIG. 12. 図１３に示す小球１２及び環状保持器７５の底面図である。It is a bottom view of the small ball 12 and the annular retainer 75 shown in FIG. 本発明の球面軸受（線接触型）の更に別の構成例を示す断面図である。但し、但し、図１５においては、球面軸受１００をそのハウジング７３、環状保持器１０５及び環状押圧具１０１のみを断面として記入した。It is sectional drawing which shows another structural example of the spherical bearing (line contact type) of this invention. However, in FIG. 15, only the housing 73, the annular cage 105, and the annular pressing tool 101 of the spherical bearing 100 are shown in cross section. 図１５の球面軸受１００のロッド２１が傾斜した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the rod 21 of the spherical bearing 100 of FIG. 15 inclined. 図１５の球面軸受１００が備える小球１２及び環状保持器１０５の拡大図である。FIG. 16 is an enlarged view of a small ball 12 and an annular cage 105 included in the spherical bearing 100 of FIG. 15. 本発明の球面軸受に有利に用いることができる環状保持器（線接触型）の更に別の構成例を示す平面図である。It is a top view which shows another structural example of the annular holder | retainer (line contact type) which can be used advantageously for the spherical bearing of this invention. 図１８に記入した切断線II−II線に沿って切断した環状保持器１３５の断面図である。It is sectional drawing of the cyclic | annular holder | retainer 135 cut | disconnected along the cutting line II-II line entered in FIG. 図１９に示す環状保持器１３５の透孔１４の内部に小球１２を収容保持させた状態を示す図である。FIG. 20 is a view showing a state in which the small spheres 12 are accommodated and held in the through holes 14 of the annular cage 135 shown in FIG. 19. 本発明の球面軸受に有利に用いることができる環状保持器（線接触型）の更に別の構成例を示す断面図である。但し、図２１においては、環状保持器１６５をその透孔１４の内部に小球１２を収容保持させた状態にて示した。It is sectional drawing which shows another structural example of the cyclic | annular holder | retainer (line contact type) which can be used advantageously for the spherical bearing of this invention. However, in FIG. 21, the annular cage 165 is shown in a state where the small sphere 12 is accommodated and held inside the through hole 14. 本発明の球面軸受に有利に用いることができる環状保持器（線接触型）の更に別の構成例を示す断面図である。但し、図２２においては、環状保持器１７５をその透孔１４の内部に小球１２を収容保持させた状態にて示した。It is sectional drawing which shows another structural example of the cyclic | annular holder | retainer (line contact type) which can be used advantageously for the spherical bearing of this invention. However, in FIG. 22, the annular cage 175 is shown in a state where the small sphere 12 is accommodated and held in the through hole 14. 本発明の球面軸受（線接触型）の更に別の構成例を示す断面図である。但し、図２３においては、球面軸受１８０をそのハウジング１８３のみを切断した断面として記入した。It is sectional drawing which shows another structural example of the spherical bearing (line contact type) of this invention. However, in FIG. 23, the spherical bearing 180 is shown as a cross section in which only the housing 183 is cut. 本発明の球面軸受（線接触型）の更に別の構成例を示す断面図である。但し、図２４においては、球面軸受１９０をその大球１９１、ハウジング１８３、および環状押圧具１９２のみを切断した断面として記入した。It is sectional drawing which shows another structural example of the spherical bearing (line contact type) of this invention. However, in FIG. 24, the spherical bearing 190 is shown as a cross section in which only the large sphere 191, the housing 183, and the annular pressing tool 192 are cut. 図２４の球面軸受１９０の大球１９１にロッド２０１を取り付けた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which attached the rod 201 to the large sphere 191 of the spherical bearing 190 of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 小球
２ ドーナツ状の保持器
５ 環状保持器
１０ 球面軸受
１１ 大球
１２、１２ａ、１２ｂ 小球
１３ ハウジング
１３ａ 本体
１３ｂ 蓋
１４ 透孔
１５ 環状保持器
１６ 円錐１８の頂点
１７ 中心軸
１８ 円錐
１９ 円錐面
２１、２１ａ、２１ｂ ロッド
２２ 大球の傾斜方向を示す矢印
２３ａ 小球の回転方向を示す矢印
２３ｂ 小球の移動方向を示す矢印
２４ 凹部
２６ 小球の中心
２７ 環状保持器を厚み方向に均等に二分する平面
２８ａ 環状保持器のＡ点の移動方向を示す矢印
２８ｂ 環状保持器のＢ点の移動方向を示す矢印
２８ｃ 環状保持器のＣ点の移動方向を示す矢印
２８ｄ 環状保持器のＤ点の移動方向を示す矢印
２９ａ、２９ｂ 大球の回転（傾斜移動）の方向を示す矢印
３０ａ、３０ｂ 小球の回転方向を示す矢印
３１ａ、３１ｂ 小球の移動方向を示す矢印
３２ａ、３２ｂ 環状保持器の回転方向を示す矢印
３３ｃ、３３ｄ 線分
４０ 球面軸受
４５ 環状保持器
７０ 球面軸受
７３ ハウジング
７３ｂ 蓋
７４ 透孔
７５ 環状保持器
７５ａ、７５ｃ 円錐状の表面
７５ｂ 球状の表面
７６ 角錐７８の頂点
７７ 中心軸
７８ 角錐
７９ 角錐面
８１ 環状の凹部
８２ 環状の凸部
１００ 球面軸受
１０１ 環状押圧具
１０２ａ、１０２ｂ 切り欠き部
１０５、１０５ａ、１０５ｂ 環状保持器
１０６、１０７ 大球１１の傾斜方向を示す矢印
１３１ 溝
１３５ 環状保持器
１６１ 凹部
１６５ 環状保持器
１７１ 細孔
１７５ 環状保持器
１８０ 球面軸受
１８３ ハウジング
１８３ａ 本体
１８３ｂ 蓋
１９０ 球面軸受
１９１ 大球
１９１ａ 透孔
１９２ 環状押圧具
２０１ ロッド
２０２ａ、２０２ｂ ナット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Small ball 2 Donut-shaped retainer 5 Annular retainer 10 Spherical bearing 11 Large ball 12, 12a, 12b Small ball 13 Housing 13a Body 13b Lid 14 Through-hole 15 Annular retainer 16 Apex of cone 18 Central axis 18 Cone 19 Conical surface 21, 21a, 21b Rod 22 Arrow indicating the inclination direction of the large sphere 23a Arrow indicating the rotation direction of the small sphere 23b Arrow indicating the movement direction of the small sphere 24 Recess 26 Center of the small sphere 27 Thickness of the annular cage in the thickness direction 28a Arrow indicating the moving direction of point A of the annular cage 28b Arrow indicating the moving direction of point B of the annular cage 28c Arrow 28d indicating the moving direction of point C of the annular cage 28d D of the annular cage Arrows 29a, 29b indicating the movement direction of the points Arrows 30a, 30b indicating the direction of rotation (tilting movement) of the large sphere Arrows 31a, indicating the rotation direction of the small sphere 1b Arrows indicating the moving direction of the small spheres 32a, 32b Arrows indicating the rotating direction of the annular cage 33c, 33d Line segment 40 Spherical bearing 45 Annular cage 70 Spherical bearing 73 Housing 73b Lid 74 Through hole 75 Annular cage 75a, 75c Conical surface 75b Spherical surface 76 Apex of pyramid 78 77 Central axis 78 Pyramid 79 Pyramid surface 81 Annular concave part 82 Annular convex part 100 Spherical bearing 101 Annular pressing tool 102a, 102b Notch part 105, 105a, 105b Annular holding Container 106, 107 Arrow indicating the inclination direction of the large sphere 11 131 Groove 135 Annular retainer 161 Recessed portion 165 Annular retainer 171 Pore 175 Annular retainer 180 Spherical bearing 183 Housing 183a Main body 183b Lid 190 Spherical bearing 191 Large sphere 191a Through hole 192 annular pressing tool 201 rod 202a, 202b nut

Claims (4)

大球、そして該大球をその周囲に配設された複数個の小球を介して収容保持するハウジングからなる球面軸受であって、該小球の各々に該小球を回転自在に保持する透孔を持つ環状の保持器が備えられ、そして各々の環状保持器の外周面に、該大球の中心を頂点とし且つ該保持器の中心軸に対して対称な円錐の円錐面に相当する円錐面が形成されていることを特徴とする球面軸受。   A spherical bearing comprising a large sphere and a housing for accommodating and holding the large sphere through a plurality of small spheres disposed around the large sphere, wherein the small sphere is rotatably held in each of the small spheres. An annular cage having a through hole is provided, and the outer circumferential surface of each annular cage is equivalent to a conical surface of a cone having the center of the large sphere as the apex and symmetrical with respect to the central axis of the cage. A spherical bearing characterized in that a conical surface is formed. 球体を回転自在に保持可能な透孔を持つ環状の保持器であって、該環状保持器の外周面に、該保持器の外側にて該保持器の中心軸上にある点を頂点とし、且つ該中心軸に対して対称な円錐の円錐面に相当する円錐面が形成されていることを特徴とする環状保持器。   An annular cage having a through-hole capable of rotatably holding a sphere, the outer circumferential surface of the annular cage being a point on the central axis of the cage outside the cage; An annular cage characterized in that a conical surface corresponding to a conical surface of a cone symmetrical to the central axis is formed. 大球、そして該大球をその周囲に配設された複数個の小球を介して収容保持するハウジングからなる球面軸受であって、該小球の各々に該小球を回転自在に保持する透孔を持つ環状の保持器が備えられ、そして各々の環状保持器の外周面に、該大球の中心を頂点とし且つ該保持器の中心軸に対して対称な角錐の角錐面に相当する角錐面が形成されていることを特徴とする球面軸受。   A spherical bearing comprising a large sphere and a housing for accommodating and holding the large sphere through a plurality of small spheres disposed around the large sphere, wherein the small sphere is rotatably held in each of the small spheres. An annular cage having a through hole is provided, and the outer circumferential surface of each annular cage corresponds to a pyramid surface of a pyramid having the center of the large sphere as an apex and symmetrical with respect to the central axis of the cage. A spherical bearing characterized in that a pyramid surface is formed. 球体を回転自在に保持可能な透孔を持つ環状の保持器であって、該環状保持器の外周面に、該保持器の外側にて該保持器の中心軸上にある点を頂点とし、且つ該中心軸に対して対称な角錐の角錐面に相当する角錐面が形成されていることを特徴とする環状保持器。   An annular cage having a through-hole capable of rotatably holding a sphere, the outer circumferential surface of the annular cage being a point on the central axis of the cage outside the cage; A pyramid surface corresponding to a pyramid surface of a pyramid symmetrical with respect to the central axis is formed.
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