JP2019060435A - 旋回軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】安価に製造でき、潤滑剤を補給する頻度を低減できる旋回軸受を得る。【解決手段】この旋回軸受１００は、外周面に内輪側転動体転走面１１を有する内輪１０と、内周面に外輪側転動体転走面２１を有するとともに、当該外輪側転動体転走面２１が内輪側転動体転走面１１と対向するように配置される外輪２０と、内輪側転動体転走面１１と外輪側転動体転走面２１によって形成される転動体転走路に転動自在に配置される複数の転動体３０と、を備えるものであって、複数の転動体３０の間には、周方向に向けて開口する貫通穴４１を有する中空型リテーナ４０が配置されており、中空型リテーナ４０は、弾性を有する熱可塑性樹脂によって構成されており、当該中空型リテーナ４０が有する貫通穴４１の内部に潤滑剤が収容されるとともに、周方向に対して撓んだ状態で複数の転動体３０の間に配置される。【選択図】図１

Description

本発明は、旋回軸受に関するものである。

旋回軸受は、外周面に内輪側転動体転走面を有する内輪と、内周面に外輪側転動体転走面を有するとともに、当該外輪側転動体転走面が内輪側転動体転走面と対向するように内輪の外側に配置される外輪と、内輪側転動体転走面と外輪側転動体転走面によって形成される転動体転走路に転動自在に配置される複数の転動体と、複数の転動体同士が接触することを防止するために複数の転動体の間に設置されるリテーナ（セパレータ）と、を備えて構成される（例えば、下記の特許文献１参照）。

特開２０００−１２０６９８号公報

しかしながら、上掲の特許文献１に記載の旋回輪軸受のセパレータは、金型を用いて射出成型機を用いて製造されるため、セパレータの形状や大きさ等を変更する場合には新たに金型を製作する必要があり、多大なコストがかかってしまうという課題があった。

本発明は、上述した課題の存在に鑑みて成されたものであり、その目的は、安価に製造することができるとともに、潤滑剤を補給する頻度を低減することができるリテーナを備える旋回軸受を提供することにある。

本発明に係る旋回軸受は、外周面に内輪側転動体転走面を有する内輪と、内周面に外輪側転動体転走面を有するとともに、当該外輪側転動体転走面が前記内輪側転動体転走面と対向するように配置される外輪と、前記内輪側転動体転走面と前記外輪側転動体転走面によって形成される転動体転走路に転動自在に配置される複数の転動体と、を備える旋回軸受であって、前記複数の転動体の間には、周方向に向けて開口する貫通穴を有する中空型リテーナが配置されており、前記中空型リテーナは、弾性を有する熱可塑性樹脂によって構成されており、当該中空型リテーナが有する前記貫通穴の内部に潤滑剤が収容されるとともに、周方向に対して撓んだ状態で前記複数の転動体の間に配置されていることを特徴とするものである。

本発明によれば、安価に製造することができるとともに、潤滑剤を補給する頻度を低減することができるリテーナを備える旋回軸受を提供することができる。

本実施形態に係る旋回軸受を示す背面側外観斜視図である。 本実施形態に係る旋回軸受を示す外観平面図である。 本実施形態に係る旋回軸受を示す外観背面図である。 図２におけるＡ−Ａ断面図である。 図４におけるＢ部拡大図である。 本実施形態に係る旋回軸受の背面側の部分拡大図であり、図中の分図（ａ）は、複数の転動体の間に配置される中空型リテーナを示す図であり、図中の分図（ｂ）は、中空型リテーナの開口端部に転動体の一部が嵌まり込んだ状態を示す図である。 本実施形態に係る中空型リテーナの製造方法を説明するための図であり、図中の分図（ａ）は、中空型リテーナの貫通穴の内部に潤滑剤を収容する方法を説明するための図であり、図中の分図（ｂ）は、潤滑剤が収容された後に切断された中空型リテーナを示す図である。 本実施形態に係る中空型リテーナを内輪と外輪との間の隙間に挿入する状態を説明するための概略図であり、図中の分図（ａ）は、中空型リテーナを変形させながら内輪と外輪との間の隙間に挿入する状態を示す概略図であり、図中の分図（ｂ）は、中空型リテーナを内輪と外輪との間の隙間に挿入した状態を示す概略図である。 変形例に係る中空型リテーナを示す図であり、図中の分図（ａ）が変形例に係る中空型リテーナを正面から見た図であり、分図（ｂ）が変形例に係る中空型リテーナの形状を説明するための要部拡大斜視図である。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

まず、本実施形態に係る旋回軸受１００の全体の構成例について、図１乃至図６を用いて説明する。ここで、図１は、本実施形態に係る旋回軸受を示す背面側外観斜視図であり、図２は、本実施形態に係る旋回軸受を示す外観平面図であり、さらに、図３は、本実施形態に係る旋回軸受を示す外観背面図である。また、図４は、図２におけるＡ−Ａ断面図であり、図５は、図４におけるＢ部拡大図である。さらに、図６は、本実施形態に係る旋回軸受の背面側の部分拡大図であり、図６中の分図（ａ）は、複数の転動体の間に配置される中空型リテーナを示す図であり、図６中の分図（ｂ）は、中空型リテーナの開口端部に転動体の一部が嵌まり込んだ状態を示す図である。

図１乃至図５、および図６中の分図（ａ）に示すように、本実施形態に係る旋回軸受１００は、内輪１０と、外輪２０と、内輪１０と外輪２０との間に配置される複数の転動体としての複数のボール３０と、複数のボール３０の間に配置される中空型リテーナ４０と、を備えて構成される。

内輪１０は、外周面に内輪側転動体転走面としての内輪側ボール転走溝１１を有して構成される。また、内輪１０は、不図示の外部部材に対して取り付けるための複数の取付孔１５と、不図示の駆動源が有する駆動軸の端部と噛み合う内歯車１７と、を備える。内輪１０は、複数の取付孔１５に対してボルト等の締結手段を用いることで、不図示の外部部材に対して取り付けることができるようになっている。

外輪２０は、内周面に外輪側転動体転走面としての外輪側ボール転走溝２１を有して構成される。また、外輪２０は、不図示の外部部材に対して取り付けるための複数の取付孔２３を備える。外輪２０は、複数の取付孔２３に対してボルト等の締結手段を用いることで、不図示の外部部材に対して取り付けることができるようになっている。

ボール３０は、内輪側ボール転走溝１１と外輪側ボール転走溝２１によって形成されるボール転走路に転動自在に配置される。ボール３０は、不図示の外部部材等からの外力を受けることにより相対的に回転運動する内輪１０および外輪２０からの力を受けながら、内輪１０に対する外輪２０の相対的な回転運動をスムーズに実行させるために機能する。複数のボール３０は、ボール転走路内に略等間隔に配置され、複数のボール３０の間には後述する中空型リテーナ４０が配置される。

中空型リテーナ４０は、図６中の分図（ｂ）に示すように、中空型リテーナ４０をボール転走路に配置したときに周方向に向けて開口する貫通穴４１を有する中空形状を有し、貫通穴４１の内部には潤滑剤が収容される。中空型リテーナ４０に収容される潤滑剤は、旋回軸受１００の用途や中空型リテーナ４０の素材および形状等に応じて適宜選択されるが、中空型リテーナ４０の貫通穴４１への収容のし易さ等の観点から、例えば、ちょう度が２号（混和ちょう度範囲が２６５以上２９５以下）以下のものを用いることが好適である。また、旋回軸受１００の用途等に応じて、耐焼付き性や耐水性等を向上させる添加剤が添加された潤滑剤を用いることができる。

中空型リテーナ４０の外径寸法は、内輪１０と外輪２０との間の隙間寸法より大きくなるように構成される。この中空型リテーナ４０は、弾性を有する熱可塑性樹脂によって構成され、例えば、ポリウレタン等を用いることが可能である。中空型リテーナ４０のデュロメーターＤ硬さは、２５以上７５以下であることが好適である。中空型リテーナ４０のデュロメーターＤ硬さが２５より小さいと柔らかすぎて使用に適さず、デュロメーターＤ硬さが７５より大きいと硬すぎて使用に適さないからである。このように、中空型リテーナ４０が適度な弾性を有することにより、複数のボール３０を一定の間隔に保持することが可能となる。

そして、中空型リテーナ４０は、弾性を有することにより、その外形寸法よりも小さい内輪１０と外輪２０との間の隙間に挿入されて周方向に対して撓んだ状態で複数のボール３０の間に配置される。このような構成により、中空型リテーナ４０に対して使用による摩耗が発生しても複数のボール３０の間隔を適当に保つことができるようになっている。

また、本実施形態では、図６中の分図（ｂ）に示すように、中空型リテーナ４０が有する貫通穴４１の周方向に向けて開口する開口端部４３に対して、ボール３０の一部が嵌まり込むように配置される。すなわち、中空型リテーナ４０が有する開口端部４３に対して、図６中の分図（ｂ）に示す符号ｌの寸法分だけ、ボール３０の一部が嵌まり込むように配置されている。したがって、中空型リテーナ４０の内部にボール３０の一部が嵌まり込むことで、ボール３０が中空型リテーナ４０を保持することができるとともに、中空型リテーナ４０が内輪１０および外輪２０に接触することを防ぐことができるようになっている。また、ボール３０と中空型リテーナ４０の間に異物が侵入することを防止することができるようになっている。

中空型リテーナ４０の長さＬは、ボール転走路の円周長さをＣ、ボール３０の直径の総和をＤ_Ｔ、中空型リテーナ４０にボール３０が嵌まり込んで重なる重なり量の総和をｌ_Ｔ、ボール３０の個数をＮ、弾性力を与えるための長さをＥＬと想定したとき、次の（数式１）を満たすように構成される。
Ｌ＝Ｃ−（Ｄ_Ｔ−ｌ_Ｔ）×Ｎ＋ＥＬ ・・・ （数式１）
ここで、弾性力を与えるための長さＥＬとは、旋回軸受１００が使用される際の温度等の所定の条件において中空型リテーナ４０にボール３０が嵌まり込むように構成するための寸法公差を示す変数である。上記の式を満たす中空型リテーナ４０を用いることにより、本実施形態に係る旋回軸受１００は、ボール３０を略等間隔でボール転走路に配置することが可能となる。

また、本実施形態に係る中空型リテーナ４０は、ボール転走路の曲率に対してその長さが短くなるとともに、ボール３０に対してその外径が小さく形成されているため、ボール３０により両端を保持され内輪１０および外輪２０に接触しないようになっている。

さらに、中空型リテーナ４０の内部に収容された潤滑剤は、旋回軸受１００の使用に応じて中空型リテーナ４０に働く引っ張り応力や圧縮応力、摩耗等によりボール３０へ随時供給される。本実施形態では、中空型リテーナ４０の高さ（外径）よりも中空型リテーナ４０の長さの方が長く形成されており、中空型リテーナ４０が有する貫通穴４１の内部の全てに潤滑剤を収容することができるので、従来技術よりも多くの潤滑剤を収容することができ、潤滑剤を補給する頻度を低減することができる。

以上、本実施形態に係る旋回軸受１００の全体の構成例について説明した。次に、本実施形態に係る中空型リテーナ４０の製造方法について、図７を用いて説明する。ここで、図７は、本実施形態に係る中空型リテーナの製造方法を説明するための図であり、図７中の分図（ａ）は、中空型リテーナの貫通穴の内部に潤滑剤を収容する方法を説明するための図であり、図７中の分図（ｂ）は、潤滑剤が収容された後に切断された中空型リテーナを示す図である。

図７中の分図（ａ）に示すように、本実施形態に係る中空型リテーナ４０は、弾性を有する熱可塑性樹脂からなる長尺の中空形状材料５０を用いて製造される。中空形状材料５０は、その内部に貫通穴４１が形成されている。中空形状材料５０は、市販されているものを用いることができる。本実施形態に係る中空型リテーナ４０は、所定の外径寸法を有する中空形状材料５０を用いて製造されるので、従来技術とは異なり中空型リテーナ４０を製造するための金型を製作する必要がなく、安価に製造することができるようになっている。

図７中の分図（ａ）に示すように、中空形状材料５０に圧力計５１を設置した状態で圧力を確認しながら、潤滑剤を収容するための潤滑剤収容装置５３により中空形状材料５０の貫通穴４１に潤滑剤を収容する。

潤滑剤が収容された長尺の中空形状材料５０は、図７中の分図（ｂ）に示すように、所定の長さＬを有するように切断され、両端に開口端部４３，４３を備える中空型リテーナ４０が製造される。このように、長尺の中空形状材料５０の貫通穴４１に潤滑剤を収容した後に当該中空形状材料５０を切断して中空型リテーナ４０を形成することにより、本実施形態に係る中空型リテーナ４０は、均一かつ容易に貫通穴４１に潤滑剤を収容することができるようになっている。

次に、上述した方法により製造された中空型リテーナ４０を内輪１０と外輪２０との間の隙間に挿入する方法について、図８を用いて説明する。ここで、図８は、本実施形態に係る中空型リテーナを内輪と外輪との間の隙間に挿入する状態を説明するための概略図であり、図８中の分図（ａ）は、中空型リテーナを変形させながら内輪と外輪との間の隙間に挿入する状態を示す概略図であり、図８中の分図（ｂ）は、中空型リテーナを内輪と外輪との間の隙間に挿入した状態を示す概略図である。

図８中の分図（ａ）に示すように、中空型リテーナ４０は外力を受けることによって変形しながら、内輪１０と外輪２０との間の隙間に挿入される。なお、図８に示すように、本実施形態に係る外輪２０には、中空型リテーナ４０の変形および内輪１０と外輪２０との間の隙間への挿入をスムーズにするための面取り部２５が形成されている。

変形した中空型リテーナ４０は、内輪１０と外輪２０との間の隙間に挿入されると、図８中の分図（ｂ）に示すように、その弾性力およびその内部に収容される潤滑剤からの力によって変形が解消されて元の状態に戻る。

本実施形態に係る旋回軸受１００は、図８を用いて説明した簡易な手順によって製造することができるので、非常に安価に製造できるという効果を得ることができる。

以上、本実施形態に係る中空型リテーナ４０の製造方法および中空型リテーナ４０を内輪１０と外輪２０との間の隙間に挿入して本実施形態に係る旋回軸受１００を製造する方法について説明した。すなわち、図１乃至図８を用いることで、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。

例えば、上述した実施形態では、中空型リテーナ４０の開口端部４３は円形状を有して形成されているが、楕円形状とすることができ、また、五角形や六角形など多角形状とすることができる。

また、例えば、図９に示すように、本発明に係る中空型リテーナに対して外部から潤滑剤の補給を可能とするための供給口を設けることも可能である。ここで、図９は、変形例に係る中空型リテーナを示す図であり、図中の分図（ａ）が変形例に係る中空型リテーナを正面から見た図であり、分図（ｂ）が変形例に係る中空型リテーナの形状を説明するための要部拡大斜視図である。図９にて示すように、変形例に係る中空型リテーナ１４０は、外部から貫通穴４１の内部に対する潤滑剤の供給を可能とするための供給口４５を備えており、外観形状が略Ｔ字形をして形成されるものである。このような構成の採用により、潤滑剤を供給するための既存の給脂装置等を用いて、本発明に係る中空型リテーナに対して潤滑剤を随時供給することが可能となる。

さらに、上述した実施形態では、複数の転動体がボール３０である場合を例示して説明した。しかしながら、本発明に係る旋回軸受１００に適用可能な転動体は、ローラやコロ等の従来公知のあらゆる転動体を適用することができる。

その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

上述した実施形態に係る旋回軸受１００は、外部部材として、例えば、サンプルを入れた複数のキュベットや試験管等を環状に配置するための回転テーブルに取り付けることが可能であり、サンプル中の検体を検出または測定する分析装置に用いることができる。

１００ 旋回軸受、１０ 内輪、１１ 内輪側ボール転走溝、１５ 取付孔、１７ 内歯車、２０ 外輪、２１ 外輪側ボール転走溝、２３ 取付孔、２５ 面取り部、３０ ボール、４０，１４０ 中空型リテーナ、４１ 貫通穴、４３ 開口端部、４５ 供給口、５０ 中空形状材料、５１ 圧力計、５３ 潤滑剤収容装置。

Claims (4)

1. 外周面に内輪側転動体転走面を有する内輪と、
   内周面に外輪側転動体転走面を有するとともに、当該外輪側転動体転走面が前記内輪側転動体転走面と対向するように配置される外輪と、
   前記内輪側転動体転走面と前記外輪側転動体転走面によって形成される転動体転走路に転動自在に配置される複数の転動体と、
   を備える旋回軸受において、
   前記複数の転動体の間には、周方向に向けて開口する貫通穴を有する中空型リテーナが配置されており、
   前記中空型リテーナは、弾性を有する熱可塑性樹脂によって構成されており、当該中空型リテーナが有する前記貫通穴の内部に潤滑剤が収容されるとともに、周方向に対して撓んだ状態で前記複数の転動体の間に配置されていることを特徴とする旋回軸受。
2. 請求項１に記載の旋回軸受において、
   前記中空型リテーナが有する前記貫通穴の周方向に向けて開口する開口端部に対して、前記転動体の一部が嵌まり込むように配置されていることを特徴とする旋回軸受。
3. 請求項１又は２に記載の旋回軸受において、
   前記中空型リテーナの外径寸法が、前記内輪と前記外輪との隙間寸法より大きくなるように構成されていることを特徴とする旋回軸受。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の旋回軸受において、
   前記中空型リテーナが、外部から前記貫通穴の内部に対する潤滑剤の供給を可能とするための供給口を有して構成されていることを特徴とする旋回軸受。

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