JP2017508928A - 滑り軸受を潤滑化するためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

システムは、シャフト１１２の軸受システム軸２２の周りのシャフト１１２の回転を可能にするように構成された滑り軸受アセンブリ１１０を含む。滑り軸受アセンブリ１１０は、シャフト１１２、シャフト１１２の周りに配置された円筒形中間軸受１１６、及び中間軸受１１６の周りに配置された外部軸受１１８を含む。滑り軸受アセンブリ１１０は、シャフトが軸受システム軸２２の周りを第１の方向に回転する時に中間軸受１１６が軸受システム軸２２の周りを第１の方向に回転し、かつシャフト１１２が軸受システム軸２２の周りを第１の方向とは反対の第２の方向に回転する時に軸受システム軸２２の周りの中間軸受１１６の回転が抵抗を受けるか又は阻止されるように、外部軸受１１８に対するシャフト１１２の振動運動を容易にするように構成される。【選択図】 図７

Description

本発明の開示は、一般的に回転構成要素に関し、詳細には、振動運動における滑り軸受を潤滑化するためのシステム及び方法に関する。

機械的軸受は、遊園地、製造、自動車、コンピュータハードウエア、及び産業オートメーションなどを含む広範な産業にわたって回転機器を支持するために使用される。軸受システムは、典型的に、回転構成要素（例えば、シャフト）と静止構成要素（回転構成要素に対してほぼ静止した構成要素）の間の摩擦を最小にするように潤滑化された１又は２以上の回転構成要素を使用する。例えば、ローラー軸受アセンブリは、多くの場合に、回転構成要素と静止構成要素の間に着座した複数のローラー軸受を含む。従来的に、滑り軸受システムは、多くの場合に、回転構成要素と外部静止構成要素の間に配置された単一潤滑化円筒形軸受を使用する。

軸受システムは、それらが適切に潤滑化された時により効率的に作動する。へこみ又は他の変形が軸受、静止構成要素、及び回転構成要素上に形成するのを防ぐことを助けるために、オイル又はグリースが軸受に塗布される。このような変形は、軸受システム及びそれらが支持するより大きな機械システムの非効率的な作動をもたらす可能性がある。潤滑剤が軸受システムに塗布された状態で、システム内の軸受は、システム全体を通して潤滑剤を機械的に塗布かつ分配する。しかし、回転構成要素が振動性の及び／又は非常に小さい回転を受ける軸受システムでは、軸受が潤滑剤を適切に分配できない場合があることが現在認識されている。すなわち、振動運動を容易にする軸受システムを潤滑化するための改良された方法に対する必要性が存在することが現在認識されている。

本発明の開示の一態様によれば、システムは、シャフトの軸受システム軸の周りのシャフトの回転を可能にするように構成された滑り軸受アセンブリを含む。滑り軸受アセンブリは、シャフト、シャフトの周りに配置された円筒形中間軸受、及び中間軸受の周りに配置された外部軸受を含む。滑り軸受アセンブリは、シャフトが軸受システム軸の周りを第１の方向に回転する時に中間軸受が軸受システム軸の周りを第１の方向に回転し、かつシャフトが軸受システム軸の周りを第１の方向と反対の第２の方向に回転する時に軸受システム軸の周りの中間軸受要素の回転が抵抗を受けるか又は阻止されるように、外部軸受に対するシャフトの振動運動を容易にするように構成される。

本発明の開示の別の態様によれば、軸受システムは、軸受システム軸と軸線方向に位置合わせされたシャフト、シャフトの周りに配置されてそれに結合された第１のカラー、シャフトの周りに配置された円筒形中間軸受、第１のカラーと回転可能に結合された第１の端部と中間軸受の接触面に接触する第２の端部とを含む第１の摩擦又は連結輪止め、及び中間軸受の周りに配置された静止外部軸受を含む。第１の輪止めは、シャフトが第１の方向に回転している時に軸受システム軸の周りの第１の方向の中間軸受の回転を促進する方式で中間軸受の接触面と係合するように構成される。第１の輪止めは、シャフトが第１の方向と反対の第２の方向に回転している時に軸受システム軸の周りの第２の方向の中間軸受の回転を阻止するか又は抵抗を与えるために中間軸受の接触面に対して摺動するように構成される。

本発明の実施形態はまた、滑り軸受アセンブリを潤滑化する方法を提供する。本方法は、シャフトの軸受システム軸の周りのシャフトの振動回転を容易にする段階を含む。シャフトは、滑り軸受アセンブリを通じて静止要素に対して回転するように構成される。滑り軸受アセンブリは、シャフト上に配置されたカラー、シャフトの周りに配置された円筒形中間軸受、及び中間軸受の周りに配置された外部軸受を含む。本方法はまた、シャフトが軸受システム軸の周りを第１の方向に回転する時に中間軸受が軸受システム軸の周りを第１の方向に回転することを可能にする段階を含む。これに加えて、本方法は、第１の方向と反対の第２の方向の軸受システム軸の周りの中間軸受の回転に対して、シャフトが軸受システム軸の周りを第２の方向に回転する時に抵抗を与える段階を含む。

本発明のこれら及び他の特徴、態様、及び利点は、その全体を通して同様の文字が同様の部分を表す添付図面を参照して以下の詳細説明を読む時により良く理解されることになる。

本発明の技術の実施形態に従って振動運動中に潤滑化を与えるように構成された転がり軸受要素アセンブリの正面図である。 本発明の技術の実施形態による図１の転がり軸受要素アセンブリの斜視断面図である。 本発明の技術の実施形態による図１の転がり軸受要素アセンブリの半径方向断面図である。 本発明の技術の実施形態による密封された転がり軸受要素アセンブリの半径方向断面図である。 本発明の技術の実施形態による図１の転がり軸受要素アセンブリの概略正面図である。 本発明の技術の実施形態に従って振動運動中に転がり軸受アセンブリを潤滑化する方法の工程流れ図である。 本発明の技術の実施形態に従って振動運動中に潤滑化を与えるように構成された円筒形滑り軸受アセンブリの分解斜視図である。 本発明の技術の実施形態に従って振動運動中に潤滑化を与えるように構成された円筒形滑り軸受アセンブリの分解斜視図である。 本発明の技術の実施形態に従って振動運動中に潤滑化を与えるように構成された円筒形滑り軸受アセンブリの分解斜視図である。 本発明の技術の実施形態に従って振動運動中に潤滑化を与えるように構成された球形滑り軸受アセンブリの分解斜視図である。 本発明の技術の実施形態に従って振動運動中に滑り軸受アセンブリを潤滑化する方法の工程流れ図である。

本発明の開示の実施形態は、振動運動にある回転要素（例えば、シャフト）を支持するように構成された滑り軸受アセンブリ内の軸受を潤滑化するためのシステム及び方法に関する。滑り軸受アセンブリは、回転するように構成されたシャフト、静止に留まるように構成された外部軸受、及びそれらの間に配置された円筒形中間軸受を含む。シャフト、中間軸受、及び外部軸受は、全てが軸受システム軸に沿って互いに位置合わせすることができる。滑り軸受アセンブリは、一般的に、シャフトが軸受システム軸の周りを第１の方向に回転される時に中間軸受も軸受システム軸の周りを第１の方向に回転するように構成される。しかし、シャフトが第１の方向とは反対の第２の方向に回転される時に、滑り軸受アセンブリは、中間軸受が軸受システム軸の周りを第２の方向に回転することを阻止する。このようにして、シャフトが振動する時に、シャフトと外部軸受の間に配置された中間軸受は、軸受システム軸の周りを単一方向に移動するのみである。

本発明の開示の実施形態は、中間軸受がシャフトと共に軸受システム軸の周りを振動するのを可能にするシステムと比べて、シャフト、中間軸受、及び外部軸受の間の潤滑剤（例えば、オイル、グリースなど）の分配及び再塗布を相対的に増加させることができる。中間軸受がシャフトと共に前後に振動することを許容する既存の滑り軸受システムは、非効率的な軸受作動をもたらすある一定の困難に遭遇する場合がある。例えば、軸受システム軸の周りのシャフトの角度回転が小さい場合に、中間軸受は、軸受間に位置する残りの潤滑剤を拾って再分配するほど十分遠くに移動しない場合がある。これは、軸受の潤滑不良と滑り軸受アセンブリの非効率的な作動とをもたらす可能性があると考えられる。本発明の開示の実施形態は、上述の振動運動の代わりに、軸受システム軸の周りに回転する単一方向だけの中間軸受の運動を容易にし、それによって軸受システムの全体を通して潤滑剤の機械的な塗布を増加させる完全に機械的な構成要素を含む。

図１は、取り付けられた回転機器の振動運動を軸受アセンブリに配置された転がり軸受要素１２の一方向性運動に移すこのような軸受アセンブリ１０の概略図である。図示の軸受アセンブリ１０は、内輪１４、外輪１６、内外輪１４及び１６間に配置された複数の転がり軸受要素１２、軸受ケージ１８、及び複数のインデキシング要素（例えば、輪止め２０）を含む。軸受アセンブリ１０の全体は、軸受システム軸２２の周りに同心円状に配置される。

一部の実施形態において、内輪１４は、転がり軸受要素アセンブリ１０の作動中に回転するシャフトのような回転機器に結合され、外輪１６は、回転機器を支持するために使用される固定機器に結合される。以下の説明は、一般的に、内輪１４に結合された回転機器によって駆動される軸受アセンブリ１０に着目しているが、他の実施形態において、転がり軸受要素アセンブリ１０が外輪１６に結合された回転機器によって駆動される場合があることに注意しなければならない。

内輪１４と外輪１６間に配置された転がり軸受要素１２は、玉軸受（１列又は２列に配置された）、円筒軸受（例えば、ピン）、先細ローラー軸受、針状ローラー軸受、球面ローラー軸受、及び転がり軸受要素アセンブリ１０の内輪及び外輪間に配置するように構成されたいずれかの他のタイプの転がり軸受要素１２を含むことができる。使用される転がり軸受要素１２のタイプは、転がり軸受要素アセンブリ１０への予期される荷重に基づいて決定することができる。転がり軸受要素アセンブリ１０内にあらゆる望ましい数の転がり軸受要素１２を位置決めすることができる。

転がり軸受要素アセンブリ１０の様々な構成を異なる実施形態でも同様に使用することができる。例えば、開示する転がり軸受要素アセンブリ１０は、半径方向負荷構成（例えば、回転軸を支持する）又はスラスト負荷構成（例えば、垂直方向に位置合わせした回転機器）に使用することができる。転がり軸受要素アセンブリ１０は、振動運動中及び転がり軸受要素アセンブリ１０の事前負荷中に内外輪１４及び１６間の転がり軸受要素１２の一方向性回転を容易にすることができる。

図１で線として示す軸受ケージ１８は、転がり軸受要素１２間を延びて転がり軸受要素１２の全てに結合するあらゆる望ましい構造を含むことができる。軸受ケージ１８は、転がり軸受要素１２を軸受システム軸２２の周方向に位置決めされた状態に保ちながら、軸受ケージ１８に対する転がり軸受要素１２の回転を可能にすることができる。それによって軸受アセンブリ１０が回転機器により駆動される際に、その内部で均衡のとれた力の分布を容易にすることができる。図示の実施形態において、複数の輪止め２０が軸受ケージ１８に結合している。あらゆる望ましい数の輪止め２０を軸受アセンブリ１０の周方向に位置決めすることができることに注意しなければならない。各輪止め２０は、第１の端部２４で軸受ケージ１８に回転可能に結合し（例えば、ピン２３により）、かつ第１の端部２４の反対側の第２の端部２６では従動輪（例えば、内輪）に係合するように構成することができる。輪止め２０は、この回転性結合の周りを特定方向に回転するようにバネ荷重することができる。図示の実施形態において、例えば、第２の端部２６を内輪１４との係合状態に維持するために、輪止め２０は、回転性結合（例えば、ピン２３）の周りを反時計回りに回転するようにバネ荷重することができる。一部の実施形態において、輪止め２０は、各々が回転性結合の周りで輪止めにバネ荷重するために不可欠なバネ機構を含む。別の実施形態において、輪止め２０の各々は、輪止め２０に結合した別々のバネによってバネ荷重することができる。

用語「輪止め」は、バネ装荷されて軸受アセンブリ１０の別の構成要素の少なくとも１つの接触面と接するように成形された非対称形状のインデキシング要素を指すことができる。図示の実施形態は、いくつかの非対称な（例えば、涙の滴）形状の輪止め２０を含み、各々は、第１の端部２４に丸い前縁と第２の端部に先細の後縁とを有する。後縁は、具体的には、歯と連結するように又は輪止め２０と輪止め接触面の間の摩擦力を増大させるように成形することができる。１又は２以上の輪止め２０を使用して転がり軸受要素アセンブリ１０の構成要素をインデキシングするように示すが、別の実施形態ではあらゆる他の望ましいバネ荷重インデキシング要素を使用することができることに注意しなければならない。

図示の軸受アセンブリ１０は、従動内輪１４の回転方向にかかわらず、転がり軸受要素１２が軸受システム２２の周りを一方向に回転すること可能にすることができる。具体的には、内輪１４が矢印２８（例えば、時計回り）で示される第１の方向に回転する時に、輪止め２０は、内輪１４の接触面と係合する。本発明の開示の実施形態において、輪止め２０はバネ荷重とすることができる。より詳細には、バネ又は他の付勢特徴部が接触面に対して各輪止め２０を付勢し、摩擦力は、輪止め２０、取り付けた軸受ケージ１８、及び転がり軸受要素１２を同様に第１の方向２８への回転状態にロックする。内輪１４が軸受システム軸２２の周りを第１の方向２８と反対の第２の方向（例えば、反時計回り）に回転する時には、内輪１４は、輪止め２０を摺動して通り過ぎる。輪止め２０は、具体的には、輪止め２０及び内輪１４間の摩擦力を最小にするように成形することができ、それによって一方向に内輪１４及び輪止め２０間の滑り運動かつ反対方向に輪止め２０及び内輪１４間の摩擦の増大を可能にする。一部の実施形態において、以下で説明するように、輪止め２０及び輪止め２０が係合する接触面は、一方向性係合を与えるために能動連結（例えば、ラチェット）機構を含むことができる。

図２は、図１の転がり軸受要素アセンブリ１０の実施形態の斜視断面図である。図示の実施形態は、ピン２３によって軸受ケージ１８に回転可能に結合された輪止め２０の配置を示している。軸受ケージ１８は、内輪１４及び外輪１６間の環状領域の周囲全体に沿って延びることができる。図示の実施形態において、軸受ケージ１８は、転がり軸受要素１２を軸受システム軸２２の周方向に離間して保つために、転がり軸受要素１２を取り囲み、転がり軸受要素１２の各隣接対間の空間を埋めるように構成される。

図示の実施形態において、内輪１４に形成された溝４８が輪止め２０に対する接触面５０を与える。一部の実施形態において、溝４８が含まれず、接触面５０が内輪１４（又は別の実施形態では外輪１６）の外側境界と面一である。輪止め２０を接触面５０に向けて付勢して、内輪１４が第１の方向２８に回転する際に輪止め２０及び接触面５０間の摩擦力がこの２つの構成要素を互いに係合状態に保つようにすることができる。一部の実施形態において、接触面５０及び輪止め２０間の摩擦力を増大させるために接触面５０をテクスチャ処理することができる。上述のように、内輪１４が反対方向に回転する際に内輪１４が輪止め２０を摺動して通り過ぎることを可能にするように輪止め２０を成形する。

内輪１４及び外輪１６の両方が図示の実施形態ではカラー付きであることに注意しなければならない。すなわち、内輪１４及び外輪１６の各々は、転がり軸受要素１２の両側に溝４８を定めるカラーを含む。それによって転がり軸受要素アセンブリ１０の様々な構成を受け入れるために、輪止め２０／接触面５０インタフェースの比較的柔軟な設計を可能にすることができる。例えば、内輪１４の代わりに外輪１６が駆動される実施形態において、輪止め２０は、軸受ケージ１８に対して反対方向と回転可能に結合されて、輪止め２０が外輪１６の溝４８の中に延びて外輪１６の接触面と係合するようにすることができる。いずれの構成（内輪１４従動又は外輪１６従動）でも、輪止め２０は、内外輪１４及び１６間の軸受ケージの両側に配置することができる。それによって冗長性と転がり軸受要素アセンブリ１０内の内力均衡とを提供することができる。

輪止め２０及び接触面５０の他の変形を別の実施形態に使用することができる。例えば、図３は、内輪１４と軸受ケージ１８上に配置された接触面５０とに回転可能に結合された輪止め２０を特徴とする転がり軸受要素アセンブリ１０の実施形態の半径方向断面図を示している。より詳細には、転がり軸受要素アセンブリ１０は、内輪１４に結合されて外輪１６に向けて延びる延長部分５６を含むことができる。輪止め２０は、ピン５８、又は何らかの他の回転可能な結合を通して延長部分５６に結合される。これに加えて、外輪１６が転がり軸受要素アセンブリ１０の駆動部分である実施形態において、輪止め２０は、外輪１６に取り付けることができることに注意すべきである。

更に他の実施形態において、転がり軸受要素アセンブリ１０は、図４に示すように、内輪１４（又は外輪１６、いずれが駆動されるかに応じて）と共に回転するように構成されたシール６０によって密封することができ、輪止め２０をシール６０の内面に取り付けて軸受ケージ１８の接触面５０と係合するように構成することができる。図示の実施形態において、２つのシール６０が転がり軸受要素アセンブリ１０の各側面に１つ含まれる。しかし、別の実施形態において、シール６０は、転がり軸受要素アセンブリ１０の片側にのみ含まれる。図示の実施形態において、シール６０は、内輪１４に結合されて外輪１６に向けて延びている。しかし、別の実施形態において、これを逆転させることができる。一部の実施形態において、転がり軸受要素アセンブリ１０のシール６０は、鋼、ワイヤ、ゴム、又はその組合せから製造することができる。更に、一部の実施形態において、一方の輪（例えば、内輪１４又は外輪１６）から対向する輪（例えば、外輪１６又は内輪１４）に延びて接触する１又は２以上のシール６０を含むことができる。

以上のように、転がり軸受要素アセンブリ１０の一部の実施形態において、転がり軸受要素１２を軸受システム軸２２の周りに単一方向に回転させるために能動連結機構を利用することができる。図５は、転がり軸受要素アセンブリ１０のこのような一実施形態を示している。本発明の実施形態において、能動連結機構は、輪止め２０とラチェット歯７０を備えた接触面５０とを含むラチェットアセンブリである。各輪止め２０は、輪止め２９の第２の端部２６を歯７０に向けて付勢された状態に保つようにバネ荷重することができるので、内輪１４が第１の方向２８に回転する時に輪止め２０は歯７０と係合し、一方では、内輪１４が第２の方向３０に回転する時に歯７０が輪止め２０を摺動して通り過ぎることを可能にする

上述のように、転がり軸受要素アセンブリ１０の他の配置を別の実施形態に使用することができる。例えば、外輪１６が回転構成要素によって駆動される実施形態において、歯７０を外輪１６の面に配置することができ、輪止め２０を逆転させて輪止め２０の第２の端部が歯７０と係合するようにすることができる。更に、別の実施形態において、歯７０を軸受ケージ１８の面に配置することができ、同時に輪止め２０は、内輪１４、外輪１６、又は従動輪と共に回転するように構成されたシール６０に結合することができる。

歯７０は、望ましい回転用途にふさわしく大きさを決定して内輪１４の接触面５０の周りに離間させることができる。すなわち、歯７０は、内輪１４の周りに互いに対して軸受システム軸２２に関して特定の度数で配置することができる。度数は修正可能であり、内輪１４の半径、外輪１６の半径、転がり軸受要素１２の半径、及び輪止め２０の形状のような転がり軸受要素アセンブリ１０内の構成要素の相対的大きさに関連付けることができる。

図６は、振動回転用途に使用される転がり軸受要素アセンブリ１０を潤滑化する方法９０を示している。方法９０は、回転要素（例えば、内輪１４に結合されたシャフト）の軸受システム軸２２の周りの振動回転を容易にする段階（ブロック９２）を含む。方法９０はまた、回転要素が第１の方向２８に回転する時に、転がり軸受要素１２が軸受システム軸２２の周りを第１の方向２８に回転する（固定輪に対する回転により）ことを可能にする段階（ブロック９４）を含む。上述のように、この段階は、回転要素が第１の方向に回転する時に軸受ケージ１８（及び転がり軸受要素１２）に結合されたバネ荷重輪止め２０を内輪１４の接触面と係合させる段階を伴うことができる。更に、方法９０は、回転要素が第２の方向３０に回転する時に、転がり軸受要素１２が軸受システム軸２２の周りを第２の方向に回転することに対して抵抗を与えるか又はそれを阻止する段階（ブロック９６）を含む。この段階は、回転要素が第２の方向３０に回転する時に、内輪１４の接触面１４を輪止め２０に対して摺動させる段階を伴うことができる。

上記に開示する実施形態において、転がり軸受要素１２は、回転要素が第２の方向３０に回転するのに応じて、第２の方向３０に僅かに回転することができることに注意しなければならない。しかし、この回転の距離は、輪止め２０及び接触面５０により許容される時に転がり軸受要素１２の第１の方向２８への回転と比較すると無視することができる。更に、転がり軸受要素１２自体は、軸受ケージ１８及び転がり軸受要素１２が軸受システム軸２２の周りを回転しているか否か又はどの方向に回転しているかにかかわらず、それ自体の軸の周りに回転することを許される。

同様の技術は、シャフト又は他の回転要素の上を直接覆って配置された円筒形滑り軸受を含む軸受システムに適用可能である。一例として、図７は、円筒形滑り軸受要素の配置を使用してシャフト１１２がそれを支持する静止構成要素に対して回転することを可能にする滑り軸受アセンブリ１１０の分解斜視図である。滑り軸受アセンブリ１１０は、半径方向荷重、スラスト荷重、又はあらゆる他の望ましい軸受構成のために使用することができる。図示の滑り軸受アセンブリ１１０は、数ある中でも、シャフト１１２、シャフト１１２に取り付けられたカラー１１４、中間円筒形軸受１１６、及び外部円筒形軸受１１８を含むことができる。

カラー１１４は、シャフト１１２の周りに配置されてそれに結合され、カラー１１４は、シャフト１１２の周りに配置された中間軸受１１６に隣接して配置されるように構成される。中間軸受１１６は、回転するシャフト１１２と固定機器の間の摩擦を低減するために、回転するシャフト１１２と静止外部軸受１１８との間で自由に回転するように構成される。中間軸受１１６と外部軸受１１８の間、中間軸受１１６とシャフト１１２の間、又はその両方の空間には、グリース又は何らかの他の潤滑剤をポンピングすることができる。シャフト１１２が振動運動して回転する際に、滑り軸受アセンブリ１１０は、潤滑剤を軸受要素間に均等に分配された状態に保つために、中間軸受１１６の軸受システム軸２２の周りの一方向性回転を容易にする。

転がり軸受要素アセンブリの実施形態に関して上述したように、輪止め２０と適切な接触面５０の組合せは、回転要素（例えば、シャフト１１２）の振動回転を軸受構成要素（例えば、転がり軸受要素１２又は中間軸受１１６）の一方向性回転に移すことを可能にすることができる。図示の実施形態において、輪止め２０は、シャフト１１２のカラー１１４上に配置され、カラー１１４と回転可能に結合される。輪止め２０は、中間軸受１１６の一部である接触面５０と係合するように構成される。図示の実施形態において、接触面５０は、輪止め２０と接触面５０間のラチェット（例えば、連結）係合を与えるための歯７０を含む。図８に示す実施形態のような別の実施形態において、接触面５０は比較的平坦な面１１９とすることができ、この接触面５０と輪止め２０間の摩擦力が中間軸受１１６の一方向性回転を与えることができる。

図７及び８では、滑り軸受アセンブリ１１０は、シャフト１１２が軸受システム軸２２の周りを第１の方向２８（例えば、時計回り）に回転する時に、輪止め２０は接触面５０と係合し、中間軸受１１６に対して、回転するシャフト１１２と共に第１の方向２８に回転するように促すか又はそれを可能にする。シャフト１１２が軸受システム軸２２の周りを第２の方向３０（例えば、反時計回り）に回転する時に、輪止め２０は接触面５０を摺動して通り過ぎ、それによって中間軸受１１６が回転するシャフト１１２と共に第２の方向３０に回転することを阻止するか又はそれに抵抗する。従って、図示の実施形態は、シャフト１１２が軸受システム軸２２の周りの振動回転を示す間でさえ、中間軸受１１６の主として第１の方向２８への回転を容易にする。

滑り軸受アセンブリ１１０において潤滑剤の分配及び機械的塗布の増加を容易にするために、中間軸受１１６は、中間軸受１１６と外部軸受１１８の間、中間軸受１１６とシャフト１１２の間、又はその両方に潤滑剤を分配するように構成された分配特徴部を含むことができる。例えば、図示の実施形態において、中間軸受１１６はその中に形成された有向流れ溝１２０を含むが、他のタイプの分配特徴部を別の実施形態に使用することができる。溝１２０は、一部の実施形態では中間軸受１１６の中へ途中まで延びることができる。同様の溝１２０はまた、シャフト１１２、中間軸受１１６、及び外部軸受１１８間の潤滑を提供するために、シャフト１１２に面する中間軸受１１６の面に沿って存在することができる。滑り軸受アセンブリ１１０に対して比較的軽い荷重を有する実施形態において、溝１２０は、中間軸受１１６を完全に貫通して延びることができるので、中間軸受１１６は、円筒形状に配置された段を有する。

有向流れ溝１２０は、具体的には、中間軸受１１６が第１の方向に回転する際に潤滑剤の塗布を容易にするように成形することができる。図示の実施形態において、例えば、溝１２０は、湾曲プロファイルを辿り、湾曲プロファイルの凹面側は、中間軸受１１６が回転するように構成される第１の方向に向いている。別の実施形態において、溝１２０は、Ｖ字形状パターンに類似した「シェブロン形状」に形成することができる。溝１２０の他の形状及びプロファイルを異なる実施形態に使用して、滑り軸受アセンブリ１１０で潤滑剤の分配を容易にすることができる。

一部の実施形態において、シャフト装着式カラー１１４と中間軸受１１６間の主要な輪止め２０及び接触面５０機構に冗長性を持たせることが望ましい場合がある。図９は、別の接触面５０と係合するように構成された輪止め２０の追加の組を含む滑り軸受アセンブリ１１０の実施形態を示している。より詳細には、シャフト１１２と中間軸受１１６間で結合する第１の輪止め２０及び接触面５０は、中間軸受１１６と外部軸受１１８間で結合する第２の輪止め２０及び接触面５０によって補完することができる。図示の実施形態において、輪止め２０の第２の組は、中間軸受１１６上に配置されてそれに結合されたカラー１２２を通して中間軸受１１６に取り付けられ、第２の接触面５０は、外部軸受１１８の縁部上に配置された比較的平坦な面１２４を含む。しかし、別の実施形態において、これらの構成要素の異なる配置を使用することができる。例えば、外部軸受１１８の第２の接触面５０は、中間軸受１１６の第１の接触面と同様に歯７０を含むことができる。

中間軸受１１６と外部軸受１１８との間で結合された第２の組の輪止め２０及び接触面５０は、中間軸受１１６が軸受システム軸２２の周りを第２の方向３０に回転することを阻止するか又はそれに抵抗するように位置決めすることができる。シャフト１１２が第２の方向３０に回転する時に第１の組の輪止め２０が第１の接触面５０の歯７０を必要に応じて摺動して通り過ぎない場合に、第２の組の輪止め２０は外部軸受１１８の接触面５０と係合して、中間軸受１１６がシャフト１１２と共に第２の方向３０に回転することを阻止するか又はそれに抵抗することができる。シャフト１１２及び中間軸受１１６が第１の方向２８に共に回転する時には、第２の組の輪止め２０は、外部軸受１１８の接触面５０を滑り抜ける。従って、第２の組の輪止め２０及び接触面５０は、シャフト１１２と中間軸受１１６間の第１の組の輪止め２０及び対応する接触面５０に冗長性を与えることができる。

滑り円筒形軸受に加えて、同様の技術を滑り軸受アセンブリ１１０の他のタイプに適用することができる。例えば、図１０は、中間軸受１１６の球形外部軸受１３０に対する一方向性運動を与えるために使用される滑り軸受アセンブリ１１０の実施形態を示している。本発明の実施形態において、シャフト１１２はいずれの方向にも回転可能であるが、円筒形中間軸受１１６は、球形外部軸受１３０とシャフト１１２の間を主として第１の方向に回転することができる。図９に関連して上述したように、球形軸受１３０の外側部分は、歯７０、摩擦平坦面１２４、又は球形軸受１３０の中間部分と係合するように構成された輪止め２０を含み、この中間部分が軸受システム軸２２の周りを第２の方向３０に回転しないようにすることができる。

図１１は、振動回転用途に使用される滑り軸受アセンブリ１１０を潤滑化する方法１５０を示している。方法１５０は、回転要素（例えば、内輪１４に結合されたシャフト）の軸受システム軸２２の周りのシャフト１１２の振動回転を容易にする段階（ブロック１５２）を含む。方法１５０はまた、シャフト１１２が第１の方向２８に回転する時に、中間軸受要素１１６が軸受システム軸２２の周りを第１の方向２８に回転することを可能にする段階（ブロック１５４）を含む。更に、方法１５０は、中間軸受１１６が第１の方向２８に回転している時に、潤滑剤を拾い上げて中間軸受１１６に形成された溝１２０を通して中間軸受１１６と外部軸受１１８の間に再分配する段階（ブロック１５６）を含むことができる。更に、方法１５０は、シャフト１１２が第２の方向３０に回転する時に、中間軸受１１６が軸受システム軸２２の周りを第２の方向に回転することに対して抵抗を与えるか又はそれを阻止する段階（ブロック１５８）を含む。上記に開示する実施形態において、中間軸受１１６は、シャフト１１２が第２の方向３０に回転するのに応じて、第２の方向３０に僅かに回転することができることに注意しなければならない。しかし、この回転の距離は、輪止め２０及び接触面５０により許容される時に中間軸受１１６の第１の方向２８への回転の距離と比較すると無視することができる。

本発明の実施形態のある一定の特徴だけを本明細書に図示かつ説明したが、多くの修正及び変形が当業者には想起されるであろう。従って、特許請求の範囲は、本発明の開示の真の精神に属するような修正及び変形の全てを網羅するように意図していることは理解されるものとする。

２０ 輪止め
１１０ 滑り軸受アセンブリ
１１２ シャフト
１１４ カラー
１１６ 中間円筒形軸受

Claims (21)

1. システムであって、
   シャフトの該シャフトの軸受システム軸の周りの回転を可能にするように構成され、該シャフト、該シャフトの周りに配置された円筒形中間軸受、及び該中間軸受の周りに配置された外部軸受を含む滑り軸受アセンブリ、
   を含み、
   前記滑り軸受アセンブリは、前記シャフトが前記軸受システム軸の周りを第１の方向に回転する時に前記中間軸受が該軸受システム軸の周りを該第１の方向に回転し、かつ該シャフトが該軸受システム軸の周りを該第１の方向とは反対の第２の方向に回転する時に該中間軸受の該軸受システム軸の周りの回転が抵抗を受けるか又は阻止されるように、前記外部軸受に対する該シャフトの振動運動を容易にするように構成される、
   ことを特徴とするシステム。
2. 前記滑り軸受アセンブリは、前記シャフトが前記第１の方向に回転している時に前記軸受システム軸の周りの前記中間軸受の回転を促進し、かつ該シャフトが前記第２の方向に回転している時に該第２の方向の該軸受システム軸の周りの該中間軸受の回転を阻止するために第１の接触面と係合するように構成された第１の輪止めを含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記第１の輪止めは、前記シャフトに該シャフトの周りに配置されてそれに結合されたカラーを通じて結合され、
   前記第１の接触面は、前記中間軸受上に配置される、
   ことを特徴とする請求項２に記載のシステム。
4. 前記第１の輪止めは、前記中間軸受に結合され、
   前記第１の接触面は、前記シャフトの周りに配置されてそれに結合されたカラーの面を含む、
   ことを特徴とする請求項２に記載のシステム。
5. 前記第１の輪止め及び前記第１の接触面は、該第１の輪止めと該第１の接触面の間の摩擦力が該第１の輪止め及び該第１の接触面を係合状態に保持するように構成されることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
6. 前記第１の接触面は、前記第１の輪止めに連結するためのラチェット歯を含むことを特徴とする請求項２に記載のシステム。
7. 前記滑り軸受アセンブリは、前記第２の方向の前記軸受システム軸の周りの前記中間軸受の回転を阻止するために第２の接触面と係合するように構成された第２の輪止めを含み、
   前記第２の輪止めは、前記中間軸受から延び、前記第２の接触面は、前記外部軸受上にある、
   ことを特徴とする請求項２に記載のシステム。
8. 前記第１の輪止めは、前記第１の接触面とインデキシングするように第１の方向に向けられ、
   前記第２の輪止めは、前記第２の接触面とインデキシングするように前記第１の方向とは反対の第２の方向に向けられる、
   ことを特徴とする請求項７に記載のシステム。
9. 前記外部軸受は、円筒形軸受を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
10. 前記外部軸受は、球形軸受を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
11. 軸受システムであって、
    軸受システム軸と軸線方向に位置合わせされたシャフトと、
    前記シャフトの周りに配置されてそれに結合された第１のカラーと、
    前記シャフトの周りに配置された円筒形中間軸受と、
    前記第１のカラーと回転可能に結合された第１の端部及び前記中間軸受の接触面に接触する第２の端部を含む第１の輪止めと、
    前記中間軸受の周りに配置された静止外部軸受と、
    を含み、
    前記第１の輪止めは、前記軸受システム軸の周りの第１の方向の前記中間軸受の回転を前記シャフトが該第１の方向に回転している時に促進する方式で該中間軸受の前記接触面と係合するように構成され、
    前記第１の輪止めは、前記軸受システム軸の周りの第２の方向の前記中間軸受の回転を前記シャフトが前記第１の方向とは反対の該第２の方向に回転している時に阻止するか又は抵抗を与えるために該中間軸受の前記接触面に対して摺動するように構成される、
    ことを特徴とする軸受システム。
12. 前記第１の輪止めの前記第２の端部と前記中間軸受の前記接触面との間の摩擦力が、前記シャフトが前記第１の方向に回転している時に該第１の方向の該中間軸受の回転を容易にすることを特徴とする請求項１１に記載の軸受システム。
13. 前記中間軸受の前記接触面は、ラチェット歯を含み、
    前記第１の輪止めは、前記シャフトが前記第１の方向に回転している時に前記歯に連結するようにバネ装荷される、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の軸受システム。
14. 前記中間軸受の周りに配置されてそれに結合された第２のカラーと、該第２のカラーと回転可能に結合された第１の端部及び前記外部軸受の接触面に接触する第２の端部を含む第２の輪止めとを含み、
    前記第２の輪止めは、前記シャフトが前記第２の方向に回転している時に前記中間軸受が前記軸受システム軸の周りを該第２の方向に回転することを防ぐために前記外部軸受の前記接触面と係合するように構成される、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の軸受システム。
15. 前記中間軸受は、該中間軸受と前記外部軸受の間、該中間軸受と前記シャフトの間、又はその両方の潤滑剤の分配を容易にするように構成された分配特徴部を含むことを特徴とする請求項１１に記載の軸受システム。
16. 前記分配特徴部は、前記中間軸受に形成された溝を含むことを特徴とする請求項１５に記載の軸受システム。
17. 前記溝は、前記シャフトと前記外部軸受の間で前記中間軸受を通って延びることを特徴とする請求項１６に記載の軸受システム。
18. 前記溝の各々が、湾曲プロファイルを含み、
    前記湾曲プロファイルの凹面側が、前記第１の方向に向いている、
    ことを特徴とする請求項１６に記載の軸受システム。
19. シャフトの該シャフトの軸受システム軸の周りの振動回転を容易にする段階であって、該シャフトが、滑り軸受アセンブリを通じて静止要素に対して回転するように構成され、該滑り軸受アセンブリが、該シャフト上に配置されたカラー、該シャフトの周りに配置された円筒形中間軸受、及び該中間軸受の周りに配置された外部軸受を含む前記容易にする段階と、
    前記中間軸受が第１の方向に前記軸受システム軸の周りを回転することを前記シャフトが該軸受システム軸の周りを該第１の方向に回転する時に可能にする段階と、
    前記第１の方向とは反対の第２の方向の前記軸受システム軸の周りの前記中間軸受の回転に対して、前記シャフトが該軸受システム軸の周りを該第２の方向に回転する時に抵抗を与える段階と、
    を含むことを特徴とする方法。
20. 前記中間軸受が前記第１の方向に回転している時に、潤滑剤を拾い上げてそれを該中間軸受に形成された溝を通じて該中間軸受及び前記外部軸受の間に再分配する段階を含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
21. 前記中間軸受が前記第１の方向に前記軸受システム軸の周りを回転することを可能にする段階は、前記シャフトが該第１の方向に回転する時に前記カラーに結合された輪止めを該中間軸受に結合された接触面と係合させる段階を含み、
    前記中間軸受の回転に抵抗を与える段階は、前記シャフトが前記第２の方向に回転する時に該中間軸受の前記接触面を前記輪止めに対して摺動させる段階を含む、
    ことを特徴とする請求項１９に記載の方法。

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