JP2009063047A - 偏心軸組み込み用保持器付きころ - Google Patents

Abstract

【課題】 組立性が良く、組み込み対象として許容できる偏心軸の偏心量も増大可能な偏心軸組み込み用保持器付きころを提供する。
【解決手段】 この偏心軸組み込み用保持器付きころ１は、円周方向の複数箇所にポケット４を有するリング状の保持器２、およびこの保持器２の前記ポケット４内に保持された複数の針状のころ６を有し、偏心軸に組み込まれる保持器付きころである。前記ころ６が円周上に並ぶころ配列における、互いに保持器直径上に対向する円周上の２箇所に、隣合うころの間隔が他の箇所よりも広いころ間隔広がり部７を有する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、軸方向に２箇所以上の偏心軸部が並ぶ内接式遊星歯車機構と円弧系歯車の組み合わせの減速機の入力軸やクランク軸などの偏心軸へ組み込まれる偏心軸組み込み用保持器付きころに関する。

従来、偏心軸用の軸受として偏心内輪付きの軸受を使用していたが、コストの問題などから、偏心軸に内輪を組み込んだ軸受形式となり、現在は直接偏心軸を転走面とする図８のような保持器付き針状ころ形式の軸受が主流である。このような保持器付き針状ころ形式の軸受を、偏心軸に組み込む場合、２箇所以上の偏心軸部が軸方向に隣接して並ぶ偏心軸の構造では、組立が容易でない。このような２箇所以上の偏心軸部が軸方向に隣接して並ぶ偏心軸は、例えば、産業用ロボットに使用されている内接式遊星歯車機構と円弧系歯車の組み合わせの減速機入力軸やクランク軸等がある。

この場合、偏心軸の一方向から一箇所の偏心軸部を越えて隣接する他の一箇所の偏心軸部へと組み込むことができれば、組立は容易となる。すなわち、上記した保持器付き針状ころ形式の軸受の場合、図８における円周方向に並ぶ各ころ２６が保持器２２のポケット２４内で最も外径側に寄った状態で最大内接円径となるので、この最大内接円径が大きいほど軸受を偏心軸に組み込み易い。なお、図８において、３１Ａ，３１Ｂは偏心軸における軸方向に隣接して並ぶ２つの偏心軸部を、ＯA ，ＯB はこれら偏心軸部３１Ａ，３１Ｂの軸心を、ｈ’はこれら偏心軸部３１Ａ，３１Ｂの軸心ＯA ，ＯB 間の変位量をそれぞれ示す。

他の例として、保持器付き針状ころ形式の軸受において保持器を２つ割れ構造とすることで、偏心軸に組込可能としたものが提案されている（例えば特許文献１）。
実開平５−１９６５２号公報

しかし、従来の一般的な保持器付き針状ころ形式の軸受の場合、ころがポケット内で外径方向に最も寄った状態での最大内接円径は、外径側へのころ脱落防止のころ止め構造の関係から大きさに限界がある。
これに対して、特許文献１に開示された２つ割れ構造の保持器とした保持器付き針状ころ形式の軸受では、どのような偏心量の軸へも組み込み可能であるが、外輪（ハウジング）を組み込むまでは軸受を押えておかなければ軸受がバラバラになってしまうので、組立性が悪い。軸に先に組み込む軸受の場合、２つ割れの保持器構造よりも一体の保持器構造の方が組み立て易いので、一体の保持器構造で組立性の良い軸受の開発が望まれる。

この発明の目的は、組立性が良く、組み込み対象として許容できる偏心軸の偏心量も増大可能な偏心軸組み込み用保持器付きころを提供することである。

この発明の偏心軸組み込み用保持器付きころは、円周方向の複数箇所にポケットを有するリング状の保持器、およびこの保持器の前記ポケット内に保持された複数の針状のころを有し、偏心軸に組み込まれる保持器付きころであって、前記ころが円周上に並ぶころ配列における、互いに保持器直径上に対向する円周上の２箇所に、隣合うころの間隔が他の箇所よりも広いころ間隔広がり部を有することを特徴とする。上記ころ間隔広がり部は、例えば、ころを円周方向に一定間隔で並べた保持器付きころにおいて、ころを配置せずに欠如させた箇所とする。
この構成によると、保持器直径上に対向する円周上の２箇所が、ころ間隔広がり部とされていて、保持器直径上での間隔が広くなるので、偏心軸における軸方向に並ぶ２箇所の偏心軸部のうちの一方の偏心軸部へ、他方の偏心軸部を乗り越えて容易に組み込むことができ、組立性が向上する。別の観点から言うと、この偏心軸組み込み用保持器付きころでは、組み込み対象となる偏心軸の２箇所の偏心軸部の間の偏心量を増大させることができる。つまり、より偏心量の大きい偏心軸への組み込みが可能となる。ころの間隔を広げるが、そのころ間隔広がり部は保持器直径上に対向する２箇所とするため、ころ配列によって、偏りなく負荷を支持することができる。

この発明において、前記保持器は、前記ころ間隔広がり部に前記ポケットを有するものとしても良い。この構成の場合、その保持器を他の一般の保持器付き軸受と共通化でき、部品共通化による生産性，在庫管理の向上が得られる。

この発明において、前記保持器は、前記ころ間隔広がり部に前記ポケットを有しないものとしても良い。この構成の場合、保持器のころ間隔広がり部にポケットを形成しなくて良いので、それだけ保持器の加工が容易となる。

この発明の偏心軸組み込み用保持器付きころの使用方法は、前記発明において保持器がころ間隔広がり部にポケットを有する偏心軸組み込み用保持器付きころを使用する使用方法であって、この偏心軸組み込み用保持器付きころを偏心軸に組み込んだ後に、前記ころ間隔広がり部に位置する空状態のポケットに、ころを組み込むことを特徴とする。
この使用方法によると、ころ間隔広がり部に、ころが欠如した状態で偏心軸組み込み用保持器付きころを使用する場合に比べて、より大きい負荷容量を稼ぐことができる。

この発明の偏心軸組み込み用保持器付きころの設計方法は、前記発明の偏心軸組み込み用保持器付きころを、互いに軸方向に並ぶ２箇所の偏心軸部にそれぞれ設置する用途として設計する設計方法であって、前記各ころをポケット内で最も外径側へ寄せた状態におけるころ配列の寸法を、前記２箇所の偏心軸部を軸心に垂直な平面に投影した投影面形状の外形が、前記ころ配列の内側を通過可能な寸法とすることを特徴とする。
この設計方法によると、各ころをポケット内に最も外径側へ寄せた状態で、偏心軸組み込み用保持器付きころを、偏心軸の２箇所の偏心軸部の一方の偏心軸部を乗り越えて他方の偏心軸部へ容易に組み込むことができる。

この発明の保持器付きころ組み込み偏心軸装置は、互いに軸方向に並ぶ２箇所の偏心軸部にそれぞれ保持器付きころを組み込んだ偏心軸装置であって、前記保持器付きころに、前記発明の偏心軸組み込み用保持器付きころを用いたことを特徴とする。
この構成によると、偏心軸の２箇所の偏心軸部のうちの一方の偏心軸部を乗り越えて他方の偏心軸部へ保持器付きころを組み込みことができるので、組立性が向上する。また、偏心軸の２箇所の偏心軸部の間の偏心量を大きくできる。

この発明の偏心軸組み込み用保持器付きころは、円周方向の複数箇所にポケットを有するリング状の保持器、およびこの保持器の前記ポケット内に保持された複数の針状のころを有し、偏心軸に組み込まれる保持器付きころであって、前記ころが円周上に並ぶころ配列における、互いに保持器直径上に対向する円周上の２箇所に、隣合うころの間隔が他の箇所よりも広いころ間隔広がり部を有するものとしたため、組立性が良く、組み込み対象として許容できる偏心軸の偏心量も増大可能となる。
この発明の偏心軸組み込み用保持器付きころの使用方法は、前記発明において保持器がころ間隔広がり部にポケットを有する偏心軸組み込み用保持器付きころを使用する使用方法であって、この偏心軸組み込み用保持器付きころを偏心軸に組み込んだ後に、前記ころ間隔広がり部に位置する空状態のポケットに、ころを組み込むこととしたため、ころ間隔広がり部にポケットを有しない偏心軸組み込み用保持器付きころを使用する場合に比べて、より大きい負荷容量を稼ぐことができる。
この発明の偏心軸組み込み用保持器付きころの設計方法は、前記発明の偏心軸組み込み用保持器付きころを、互いに軸方向に並ぶ２箇所の偏心軸部にそれぞれ設置する用途として設計する設計方法であって、前記各ころをポケット内で最も外径側へ寄せた状態におけるころ配列の寸法を、前記２箇所の偏心軸部を軸心に垂直な平面に投影した投影面形状の外形が、前記ころ配列の内側を通過可能な寸法とすることとしたため、各ころをポケット内に最も外径側へ寄せた状態で、偏心軸組み込み用保持器付きころを、偏心軸の２箇所の偏心軸部の一方の偏心軸部を乗り越えて他方の偏心軸部へ容易に組み込むことができる。 この発明の保持器付きころ組み込み偏心軸装置は、互いに軸方向に並ぶ２箇所の偏心軸部にそれぞれ保持器付きころを組み込んだ偏心軸装置であって、前記保持器付きころに、前記発明の偏心軸組み込み用保持器付きころを用いたため、組立性が向上し、偏心軸の２箇所の偏心軸部の間の偏心量も大きくできる。

この発明の第１の実施形態を図１ないし図５と共に説明する。図１は、この実施形態の偏心軸組み込み用保持器付きころの部分破断正面図を示し、図２はその保持器付きころの部分側面断面図を示す。この偏心軸組み込み用保持器付きころ１は、円周方向の複数箇所にポケット４を有するリング状の保持器２と、この保持器２の前記ポケット４内に保持された複数の針状のころ６とを有し、例えば図４に示すような偏心軸１１に組み込まれて偏心軸装置２０が構成される。この場合の偏心軸１１は、互いに軸方向に隣接して並ぶ２箇所の偏心軸部１１ａ，１１ｂを有する。２箇所の偏心軸部１１ａ，１１ｂは、互いに偏心方向が１８０°ずれている。各ころ６は、偏心軸部１１ａ，１１ｂの外周面からなる転走面および、従動部材１２の内周面からなる円筒面状の転走面に転接する。従動部材１２は偏心軸１１の回転によって偏心運動等を行う部材である。この偏心軸装置２０は、例えば産業用ロボットに使用されている内接式遊星歯車機構と円弧系歯車の組み合わせの減速機入力軸部や、クランク軸等に適用される。

ころ６が円周上に並ぶころ配列において、保持器２の直径上に対向する円周上の２箇所は、隣合うころの間隔が他の箇所よりも広いころ間隔広がり部７とされている。具体的には、図１の保持器２は、円周上に１２個のころ６が等間隔に並ぶころ配列とできる径寸法を有するが、そのころ配列における、互いに保持器２の直径上に対向する円周上の２箇所は、それぞれ３個分のころ６が欠如したころ間隔広がり部７とされている。ころ間隔広がり部７は、１個分のころ６が欠如した部分であっても、また２個分のころが欠如した部分であっても良い。この実施形態の場合、保持器２の前記ころ間隔広がり部７にはポケット４が形成されていない。

保持器２は、ポケット４が、ころ６を内径側および外径側のいずれも脱落しない形状を持つものとされるが、具体例を示すと、例えば、図３のようにＭ型保持器とされる。同図の保持器２は、両端に内径側に延びるフランジ部３が形成され、周方向複数箇所にポケット４を有している。各ポケット４間の柱部５は、両端の外径側部５ａと、これらの外径側部５ａから内径側へ斜めに続く傾斜部５ｃと、中央の内径側部５ｂとでなる台形状に形成され、保持器全体の断面形状が略Ｍ形とされている。柱部５の外径側部５ａは、ポケット４に挿入されるころ６の軸心（ピッチ円中心ＰＣＤ）に対して外径側に位置し、内径側部５ｂはころ６の軸心に対して内径側に位置する。前記外径側部５ａには、ころ６が外径側に脱落するのを防止するころ脱落防止部５ａａがポケット４内に突出して形成されている。また、前記内径側部５ｂには、ころ６が内径側に脱落するのを防止するころ脱落防止部５ｂａがポケット４内に突出して形成されている。これらころ脱落防止部５ａａ，５ｂａの突出量は、ポケット４内においてころ６が径方向に所定の許容量だけ移動可能なように設定される。

図１の偏心軸組み込み用保持器付きころ１を、図４の偏心軸１１の２箇所の偏心軸部１１ａ，１１ｂにそれぞれ設置する用途として設計する場合には、各ころ６をポケット４内で最も外径側へ寄せた状態におけるころ配列の寸法を以下のように設定する。すなわち、各ころ４をポケット４内で最も外径側へ寄せた状態で、図１に鎖線で示すように、前記２箇所の偏心軸部１１ａ，１１ｂを軸心に垂直な平面（この場合、紙面に平行な面）に投影した投影面形状の外形が、前記ころ配列の内側を通過可能な寸法に設定する。なお、図１において、Ｏは偏心軸１１の軸心、Ｏａは偏心軸部１１ａの軸心、Ｏｂは偏心軸部１１ｂの軸心、ｈは両偏心軸部１１ａ，１１ｂ間の偏心量を示す。

次に、図１の偏心軸組み込み用保持器付きころ１を図４の偏心軸１１に組み込む手順を説明する。例えば、偏心軸１１の形状や、偏心軸１１の周辺部品の形状等によって、図４の左側の偏心軸部１１ａに、前記保持器付きころ１を同図の矢印Ａの方向からしか組み込めない状況である場合、保持器付きころ１の各ころ６をポケット４内で最も外径側へ寄せた状態で、図５（Ａ）のように前記各ころ間隔広がり部７の並びが、前記２箇所の偏心軸部１１ａ，１１ｂの偏心方向に揃うようにして、保持器付きころ１を右側の偏心軸部１１ｂを乗り越えて左側の偏心軸部１１ａまで移動させた後、図５（Ｂ）のように両偏心軸部１１ａ，１１ｂの偏心方向（径方向）に保持器付きころ１をずらすことで、左側の偏心軸部１１ａの外径面に保持器付きころ１を組み込むことができる。

なお、この場合、右側の偏心軸部１１ｂへの保持器付きころ１の組み込みにおいては、図５のような手順を経ることなく、通常の保持器付きころの組み込みの場合と同様に単純に偏心軸部１１ｂの外径面に保持器付きころ１を嵌め込むことで行なわれる。図４における矢印Ａとは反対側からしか保持器付きころ１を組み込めない場合には、右側の偏心軸部１１ｂへの組み込みにおいても、図５のような手順で行うことができる。このように、各偏心軸部１１ａ，１１ｂの外径面にそれぞれ保持器付きころ１を組み込んだ偏心軸１１は、図４のように保持器付きころ１を介して従動部材１２の内径面に嵌め込まれる。

この偏心軸組み込み用保持器付きころ１では、上記したように円周上に並ぶころ配列において、互いに保持器２の直径上に対向する円周上の２箇所に、ころ６が欠如したころ間隔広がり部７を有するものとしているので、これら２箇所のころ間隔広がり部７間の直径上での間隔が広くなり、偏心軸１１における軸方向に隣接して並ぶ２箇所の偏心軸部１１ａ，１１ｂのうちの一方の偏心軸部へ、他方の偏心軸部を乗り越えて前記偏心軸組み込み用保持器付きころ１を容易に組み込むことができ、組立性が向上する。別の観点から言うと、この偏心軸組み込み用保持器付きころ１では、組み込み対象となる偏心軸１１の２箇所の偏心軸部１１ａ，１１ｂの間の偏心量（偏心軸心Ｏａ，Ｏｂ間の距離ｈ）を増大させることができる。つまり、より偏心量の大きい偏心軸１１への組み込みが可能となる。

また、この実施形態では、保持器２のころ間隔広がり部７にポケット４を形成しなくて良いので、それだけ保持器２の加工が容易となる。

図６および図７は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態では、図６に正面図で示すように、図１〜図５に示す先の実施形態の偏心軸組み込み用保持器付きころ１において、保持器２のころ間隔広がり部７にポケット４を有する構造としたものである。図１の実施形態において、ころ間隔広がり部７はころ配列における３個分のころ６の並び領域に相当しているので、ここでは各ころ間隔広がり部７に３つのポケット４が円周方向に等配して設けられている。その他の構成は先の実施形態の場合と同様である。

図７は、図６の偏心軸組み込みよう保持器付きころ１を図４の偏心軸１１に組み込む手順を示す。この場合も、図４の左側の偏心軸部１１ａに、同図の矢印Ａの方向からしか保持器付きころ１を組み込めないものとすると、保持器付きころ１の各ころ６をポケット４内で最も外径側へ寄せた状態で、図７（Ａ）のように前記各ころ間隔広がり部７の並びが、前記２箇所の偏心軸部１１ａ，１１ｂの偏心方向に揃うようにして、保持器付きころ１を右側の偏心軸部１１ｂを乗り越えて左側の偏心軸部１１ａまで移動させた後、図７（Ｂ）のように両偏心軸部１１ａ，１１ｂの偏心方向（径方向）に保持器付きころ１をずらすことで、左側の偏心軸部１１ａの外径面に保持器付きころ１を組み込むことができる。この場合、図７（Ｂ）のように組み込んだ後に、保持器２におけるころ間隔広がり部７に位置する空状態のポケット４に図７（Ｃ）のようにころ６を組み込んでも良い。これにより、ころ間隔広がり部７にポケット４を有しない先の実施形態の場合に比べてより大きい負荷容量を稼ぐことができる。

また、このようにころ間隔広がり部７にポケット４を設けることにより、その保持器２を他の一般の保持器付き軸受と共通化でき、部品共通化による生産性，在庫管理の向上が得られる。

この発明の一実施形態にかかる偏心軸組み込み用保持器付きころの一部破断正面図である。 同保持器付きころの要部の側面断面図である。 同保持器付きころのポケットの詳細を示す部分側面断面図である。 同保持器付きころを偏心軸に組み込んでなる偏心軸装置の一例を示す断面図である。 同保持器付きころを偏心軸へ組み込む手順の説明図である。 この発明の他の実施形態にかかる偏心軸組み込み用保持器付きころの正面図である。 同保持器付きころを偏心軸へ踏み込む手順の説明図である。 従来例の正面図である。

符号の説明

１…偏心軸組み込み用保持器付きころ
２…保持器
４…ポケット
６…ころ
７…ころ間隔広がり部
１１…偏心軸
１１ａ，１１ｂ…偏心軸部
２０…偏心軸装置

Claims (6)

1. 円周方向の複数箇所にポケットを有するリング状の保持器、およびこの保持器の前記ポケット内に保持された複数の針状のころを有し、偏心軸に組み込まれる保持器付きころであって、
   前記ころが円周上に並ぶころ配列における、互いに保持器直径上に対向する円周上の２箇所に、隣合うころの間隔が他の箇所よりも広いころ間隔広がり部を有することを特徴とする偏心軸組み込み用保持器付きころ。
2. 請求項１において、前記保持器は、前記ころ間隔広がり部に前記ポケットを有する偏心軸組み込み用保持器付きころ。
3. 請求項１において、前記保持器は、前記ころ間隔広がり部に前記ポケットを有しない偏心軸組み込み用保持器付きころ。
4. 請求項２に記載の偏心軸組み込み用保持器付きころを使用する使用方法であって、この偏心軸組み込み用保持器付きころを偏心軸に組み込んだ後に、前記ころ間隔広がり部に位置する空状態のポケットに、ころを組み込むことを特徴とする偏心組み込み用保持器付きころの使用方法。
5. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の偏心軸組み込み用保持器付きころを、互いに軸方向に並ぶ２箇所の偏心軸部にそれぞれ設置する用途として設計する設計方法であって、
   前記各ころをポケット内で最も外径側へ寄せた状態におけるころ配列の寸法を、前記２箇所の偏心軸部を軸心に垂直な平面に投影した投影面形状の外形が、前記ころ配列の内側を通過可能な寸法とすることを特徴とする偏心軸組み込み用保持器付きころの設計方法。
6. 互いに軸方向に並ぶ２箇所の偏心軸部にそれぞれ保持器付きころを組み込んだ偏心軸装置であって、前記保持器付きころに、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の偏心軸組み込み用保持器付きころを用いたことを特徴とする保持器付きころ組み込み偏心軸装置。

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