JP3915394B2 - 転がり軸受 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラジアル荷重と両方向のアキシアル荷重、モーメント荷重を受けられる軸受に関するものであり、産業機械、ロボット、医療機器、半導体／液晶製造装置、光学及びオプトエレクトロニクス装置などに使われる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一つの軸受でラジアル荷重と両方向のアキシアル荷重、モーメント荷重を受けられるものとしては、クロスローラ軸受、四点接触玉軸受が知られている。従来のクロスローラ軸受は、内輪１００と外輪２００の間に円筒形のころ３００が介在される（図３８）。
四点接触玉軸受は、内輪１００と外輪２００の間にボール４００が介在される（図３９）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のクロスローラ軸受と四点接触玉軸受には以下の問題が存在する。
（１）クロスローラ軸受は、転動体が円筒形のころ３００で、かつ軌道溝５００に対して転がり接触面３０１が線接触しているので、トルクが大きい。
（２）四点接触玉軸受は、転動体がボール４００なので、純アキシアル荷重を受ける場合又はラジアル荷重よりアキシアル荷重が優勢な場合、同寸法のクロスローラ軸受よりトルクが小さい一方、アキシアル荷重に対してラジアル荷重が優勢な場合又は純ラジアル荷重を受ける場合、各ボール４００は軌道溝５００と四点４０１・４０１・４０１・４０１で接触するため、ボール４００と軌道溝５００とのスピン滑りが大きく、トルクが大きいという問題がある。
【０００４】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、転動体と軌道溝とのスピン滑りの抑制と共に、転がり抵抗を低くして低トルク化を実現したラジアル荷重と両方向のアキシアル荷重、モーメント荷重を受けられる転がり軸受を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために本発明がなした技術的手段は、一対の軌道輪と、該一対の軌道輪間に組み込まれ、玉の上下部分を切断して一組の相対面を有するように形成された複数個の転動体と、該複数個の転動体を、それぞれ所定間隔で案内保持する円環状保持器とを有し、前記一対の軌道輪は、前記転動体の玉の半径より大きな半径の二つの軌道面からなる軌道溝をそれぞれ備え、前記保持器は、隣接する各転動体のそれぞれの相対面に垂直する各自転中心軸が、それぞれ交互に交差状となるとともに、各転動体の外径が、常に相対する一方の軌道輪の軌道面と他方の軌道輪の軌道面にて二点接触するように、各転動体の姿勢を保持して組み込み可能なポケットを、円環体の円周上で交互に交差状に備え、前記各ポケットの軸方向の両側面は、前記転動体の相対面を保持すべく平行でかつ傾斜状をなしており、傾斜状の角度は、転動体の接触角と等しく構成されており、前記軌道輪間には密封板が配置されていることを特徴とする転がり軸受としたことである。
【０００６】
一対の軌道輪と、該一対の軌道輪間に組み込まれ、玉の上下部分を切断して一組の相対面を有するように形成された複数個の転動体と、該複数個の転動体を、それぞれ所定間隔で案内保持する円環状保持器とを有し、前記一対の軌道輪は、前記転動体の玉の半径より大きな半径の二つの軌道面からなる軌道溝をそれぞれ備え、前記保持器は、隣接する各転動体のそれぞれの相対面に垂直する各自転中心軸が、それぞれ交互に交差状となるとともに、各転動体の外径が、常に相対する一方の軌道輪の軌道面と他方の軌道輪の軌道面にて二点接触するように、各転動体の姿勢を保持して組み込み可能なポケットを、円環体の円周上で交互に交差状に備え、前記各ポケットの軸方向の両側面は、前記転動体の相対面を保持すべく平行でかつ傾斜状をなしており、傾斜状の角度は、転動体の接触角と等しく構成されており、前記軌道輪のいずれか一方若しくは双方にはフランジが備えられていることを特徴とする転がり軸受としたことである。
【０００７】
一対の軌道輪と、該一対の軌道輪間に組み込まれ、玉の上下部分を切断して一組の相対面を有するように形成された複数個の転動体と、該複数個の転動体を、それぞれ所定間隔で案内保持する円環状保持器とを有し、前記一対の軌道輪は、前記転動体の玉の半径より大きな半径の二つの軌道面からなる軌道溝をそれぞれ備え、前記保持器は、隣接する各転動体のそれぞれの相対面に垂直する各自転中心軸が、それぞれ交互に交差状となるととも に、各転動体の外径が、常に相対する一方の軌道輪の軌道面と他方の軌道輪の軌道面にて二点接触するように、各転動体の姿勢を保持して組み込み可能なポケットを、円環体の円周上で交互に交差状に備え、前記各ポケットの軸方向の両側面は、前記転動体の相対面を保持すべく平行でかつ傾斜状をなしており、傾斜状の角度は、転動体の接触角と等しく構成されており、軸受内空間に潤滑剤含有ポリマー部材が充填されることを特徴とする転がり軸受としたことである。
【０００８】
一対の軌道輪と、該一対の軌道輪間に組み込まれ、玉の上下部分を切断して一組の相対面を有するように形成された複数個の転動体と、一組の相対面を有し、前記転動体の玉の直径より小径状に形成されるとともに、前記一対の軌道輪間の円周上で隣接する転動体間に配置され、それぞれの転動体を所定間隔で案内保持する複数個のセパレータとを有し、前記一対の軌道輪は、前記転動体の玉の半径より大きな半径の二つの軌道面からなる軌道溝をそれぞれ備え、前記セパレータは、円周上で隣接する各転動体のそれぞれの相対面に垂直する各自転中心軸が、それぞれ交互に交差状となるとともに、各転動体の外径が、常に相対する一方の軌道輪の軌道面と他方の軌道輪の軌道面にて二点接触するように、各転動体の姿勢を保持して組み込み可能な凹状円弧溝を、相対面に交互に交差状に備え、前記軌道輪間には密封板が配置されていることを特徴とする転がり軸受としたことである。
【０００９】
一対の軌道輪と、該一対の軌道輪間に組み込まれ、玉の上下部分を切断して一組の相対面を有するように形成された複数個の転動体と、一組の相対面を有し、前記転動体の玉の直径より小径状に形成されるとともに、前記一対の軌道輪間の円周上で隣接する転動体間に配置され、それぞれの転動体を所定間隔で案内保持する複数個のセパレータとを有し、前記一対の軌道輪は、前記転動体の玉の半径より大きな半径の二つの軌道面からなる軌道溝をそれぞれ備え、前記セパレータは、円周上で隣接する各転動体のそれぞれの相対面に垂直する各自転中心軸が、それぞれ交互に交差状となるとともに、各転動体の外径が、常に相対する一方の軌道輪の軌道面と他方の軌道輪の軌道面にて二点接触するように、各転動体の姿勢を保持して組み込み可能な凹状円弧溝を、セパレータの相対面に交互に交差状に備え、前記軌道輪のいずれか一方若しくは双方にはフランジが備えられていることを特徴とする転がり軸受としたことである。
【００１０】
一対の軌道輪と、該一対の軌道輪間に組み込まれ、玉の上下部分を切断して一組の相対面を有するように形成された複数個の転動体と、一組の相対面を有し、前記転動体の玉の直径より小径状に形成されるとともに、前記一対の軌道輪間の円周上で隣接する転動体間に配置され、それぞれの転動体を所定間隔で案内保持する複数個のセパレータとを有し、前記一対の軌道輪は、前記転動体の玉の半径より大きな半径の二つの軌道面からなる軌道溝をそれぞれ備え、前記セパレータは、円周上で隣接する各転動体のそれぞれの相対面に垂直する各自転中心軸が、それぞれ交互に交差状となるとともに、各転動体の外径が、常に相対する一方の軌道輪の軌道面と他方の軌道輪の軌道面にて二点接触するように、各転動体の姿勢を保持して組み込み可能な凹状円弧溝を、セパレータの相対面に交互に交差状に備え、軸受内空間に潤滑剤含有ポリマー部材が充填されることを特徴とする転がり軸受としたことである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明転がり軸受の一実施形態を図に基づいて説明する。
図１乃至図１４は請求項１に記載の転がり軸受に対応した実施の一形態を示し、図１５乃至図３５は請求項２に記載の転がり軸受に対応した実施の一形態を示し、図３６及び図３７は請求項３に記載の転がり軸受に対応した実施の一形態を夫々示す。
尚、各実施形態は、本発明転がり軸受の説明にあたって開示される一実施形態にすぎず何等限定されるものではなく、本発明の範囲内において自由に変更可能である。
【００１２】
本発明の転がり軸受は、軌道輪（外輪）１の内径と、軌道輪（内輪）２の外径間に形成される軌道溝３に複数の転動体５，５…が組込まれ、上記軌道輪１，２間には密封板１０が配置されてなる。
【００１３】
軌道輪１，２は、一方の軌道輪（外輪）１の内径および他方の軌道輪（内輪）２の外径に形成される夫々の軌道面１ａ・１ｂ，２ａ・２ｂによって所望形状の軌道溝３が形成されており、いずれの軌道輪１，２も分割されていないタイプや、軌道輪１，２のいずれか一方あるいは双方共が幅方向の中央で軸方向に二分割されているタイプが用いられる。
また、二分割タイプは、ボルト・リベット等で一体に組み立てられるものもある。ボルト又はリベットで固定することで、予圧又はすきまの調整が要らなくなる。
【００１４】
軌道溝３は、転動体５の半径よりも大きな半径の軌道面１ａ・１ｂ，２ａ・２ｂにより形成されている。
各軌道面１ａ・１ｂ，２ａ・２ｂの形状は、転動体５の転がりに適切な形状を有しているものであれば、断面アーチ状あるいはＶ字状等任意で、また曲線状あるいは直線状等のいずれであってもよく特に限定されるものではないが、例えばゴシックアーチなどが適用される。
【００１５】
転動体５は、転がり接触面となる外径５ａが軸方向に曲率を持ち、かつ軌道面１ａ・１ｂ，２ａ・２ｂの夫々の半径よりも小径の半径を有する任意形状で、該転動体５は、隣接する転動体５が夫々交互に交差状に配されると共に、各転動体５の外径５ａが、常に一方の軌道輪１の軌道面１ａ・１ｂと他方の軌道輪２の軌道面２ｂ，２ａにて二点接触している。
例えば、転動体５は、一組の相対面５ｂ，５ｂを有する上下切断状玉（玉の上下部分を切断して相対面５ｂ，５ｂを形成した構造のものをいう。以下同じ。）で、該相対面５ｂ，５ｂに垂直する自転中心軸５ｃが夫々交差状となるように夫々の転動体５，５…が組込まれると共に、各転動体５の外径５ａが、常に一方の軌道輪１の軌道面１ａ，１ｂと他方の軌道輪２の軌道面２ｂ，２ａにて二点接触している。
転動体５は、その上下の切断幅は特に限定されず、また上下の切断割合は、均等あるいは均等でないものであってもよく、本発明の範囲内で任意に選択可能である。すなわち、転動体５の相対面５ｂ，５ｂは、対称であっても非対称であってもよくいずれも本発明の範囲内である。
【００１６】
尚、転動体５の全体形状、相対面５ｂ，５ｂの有無や、外径５ａにおける軸方向の曲率の大小等は、上記具体的形状に何等限定されるものではなく、本発明の範囲内において任意に変更可能である。
すなわち、例えば、相対面５ｂ，５ｂに代えて、非平行状の両面を備え、該両面に垂直する自転中心軸５ｃを有するものとしてもよい。
また、図３に示すような転動体を使用することも本発明の範囲内である。すなわち、非対称の相対面５ｂ′，５ｄ′を有する転動体５′（上下切断状玉）を使用し、相対面５ｂ′，５ｄ′の大端側５ｄ′が軸受の内輪２に向くように配することで転動体５′の回転がより安定になり、より低トルクを実現することができる。本形態は主に高速回転に用いられる。
【００１７】
また、転動体５，５…の組込みは、隣接する転動体５，５における各相対面５ｂ・５ｂ，５ｂ・５ｂに垂直する自転中心軸５ｃ，５ｃが交互に交差状となるようにするが、その交差状態は直交状・非直交状のいずれでも構わない。
転動体５の交差状に配される方式は、両方のなりで数が同じなら、特に限定されず、すなわち、転動体５が１ヶ毎に交差してもよく、１ヶ毎に交差しなくとも両方のなりで数が同じなら、２ヶずつ交差あるいは２ヶ１ヶ１ヶ２ヶ等のように交差していてもよくいずれも本発明の範囲内である。
【００１８】
各転動体５，５の運動は、保持器６で案内される。
本実施形態に示す保持器６は、図４に示すような円環状保持器で、該保持器６によって各転動体５…の姿勢保持を図る。
【００１９】
保持器６は、隣接する各転動体５，５を相対面５ｂ・５ｂ，５ｂ・５ｂに垂直する自転中心軸５ｃ，５ｃが夫々交差状になるように交互に組み込み可能なポケット６ｂ…を、円環体６ａの円周上で転動体５…数量と同一数量をもって等間隔で、かつ交互に交差状に配して構成されている。
各ポケット６ｂ…の軸方向の両側面６ｃ，６ｄは、交互に平行しかつ軸受の回転軸と垂直でも平行でもなく、転動体５の接触角と同等レベルの一定の角度（傾斜状）となっている。
各ポケット６ｂ…の軸方向の両側面６ｃ，６ｄ間の距離は、転動体５の幅よりやや大きく構成されている。
【００２０】
上記ポケット６ｂの形状は、傾斜状の平行な両側面６ｃ，６ｄを有すると共に、両側面６ｃ，６ｄ間の距離を転動体５の幅よりもやや大きく形成されているものであれば、そのポケット全体形状は特に限定解釈されるものではなく本発明の範囲内で変更可能である。
なお、本実施形態では、円周上で転動体５…数量と同一数量のポケット６ｂ…が等間隔で、かつ交互に交差状に配されているが、特に限定されず、両方のなりで数が同じなら、２ヶずつ交差あるいは２ヶ１ヶ１ヶ２ヶ等のように交差していても良く本発明の範囲内である。
保持器６の案内方式は特に限定されるものではなく、内輪案内でも、外輪案内でも、転動体案内でもよい。
また、保持器６の構成も特に限定されるものではなく、一体型でも、幾つかの部分から形成したものでも良い。
【００２１】
種々の因子の影響により、回転中の転動体にはスピン又はスキューが発生する可能性があり、転動体の姿勢が上手く制御できないと、軸受の回転抵抗が大きくなったり、スムースに回転できなくなったりする可能性がある。
従って、本実施形態によれば、保持器６のポケット６ｂが、転動体５の接触角と同等レベルの一定角度と大体同じとした平行状両側面６ｃ，６ｄを備え、該ポケット両側面６ｃ，６ｄにより、転動体５のスピン、スキューなどによる転動体５の姿勢変化が抑えられ、軸受の姿勢保持ができるため、軸受の低トルク化を実現することができる。
【００２２】
保持器６は、転動体５を保持案内する箇所を有する形状であれば、特に限定されるものではなく本発明の範囲内で任意に選択変更可能である。
また保持器６の材料としては、もみ抜き保持器、プレス保持器、樹脂保持器等が適宜選択されるので、例えば黄銅や鉄等の金属や、例えばポリアミド６６（ナイロン６６）・ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の合成樹脂が本発明の範囲内で選ばれる。
【００２３】
また、図５に示すような凹状円弧溝９，９を有するセパレータ（スぺーサ）７を配するものであっても本発明の範囲内である。
セパレータ７は、転動体５の直径よりも小径状で、隣接して保持する各転動体５，５を上述の通り相対面５ｂ・５ｂ，５ｂ・５ｂに垂直する自転中心軸５ｃ，５ｃが夫々交差状になるように保持する凹状円弧溝９，９を、相対面８，８に交差状に形成している。
この円弧溝９の曲率は、転動体外径５ａの曲率と略同一、あるいは大きいものとしてもよく任意である。
このようにセパレータ７を使用すれば軸受全体がコンパクト化できる。
【００２４】
転動体と軌道面との間における予圧の付与される状態は特に限定されず、すなわち、製造段階で予圧が付与されても付与されなくてもよくいずれも本発明の範囲内である。
【００２５】
これら軸受の軌道輪１，２と転動体５の材質としては、通常軸受鋼が用いられるが、使用環境に応じて耐食性や、耐熱性を向上させる場合には耐食被膜，ステンレス鋼，耐熱鋼（例えばＭ５０など），セラミック等が適宜選択される。
【００２６】
密封板１０は、接触形シール若しくは非接触型シール、または非接触型シールドのいずれかが該当し、その形状は特に限定されるものではなく、本発明の範囲内で周知の形状のものが適宜選択される。
【００２７】
密封板１０の配置方式は特に限定されるものではなく、必要により、両側に配置しても、片側に配置してもよく、いずれも本発明の範囲内である。密封面は外輪側でも、内輪側でも、いずれも本発明の範囲内である。
シールの形状、例えばリップ形状等は特に限定されるものではなく、密封面と線接触でも、面接触でも、いずれも本発明の範囲内である。
また、芯金の有無も自由で、必要に応じて芯金を有するタイプと有しないタイプとを使い分けるものとしても良く特に限定解釈されるものではない。
また、外輪１・内輪２のシール溝構造も特に限定されず本発明の範囲内で適宜変更可能である。
【００２８】
このように本発明において密封板１０を配置した目的は、本発明の転がり軸受にあっても、使用条件により、密封性が要求される場合があるためである。
例えば、極清潔な環境にて使う場合、軸受からの潤滑剤またはガスの漏れは厳しく制限される。また、粉塵の多い環境に使う場合、有害物質が軸受内部に入らないように要求される。
従って、このように密封板１０が配置されれば、軸受内部潤滑剤または有害ガスの外部への漏れ、または外部の有害物質の軸受内部への侵入を防止又は低減することができる。
【００２９】
具体的には次の通りである。
【００３０】
「第一実施形態」
図１は、本発明転がり軸受の第一実施形態を示す。
転動体５，５は、図２に示したように一組の相対面５ｂ，５ｂを有する上下切断状玉であり、外輪１と内輪２との間に形成される軌道溝３に介在され、図４に示す保持器６に保持案内される。
【００３１】
密封板１０は、接触形シールで、該シールのシール面１０ａを密封面とし、内輪２のシール溝４の内底４ａに密接する。
なお、本実施形態における密封板１０は、外観形状の概略を示すもので、何等図示せる形状に限定解釈されるものではなく、本実施形態では、シールのシール面１０ａを密接面とした一実施形態を示すに過ぎない。
【００３２】
本実施形態の軌道溝３は、転動体５の半径よりも大径状の半径を有している夫々の二つの軌道面１ａ・１ｂと２ａ・２ｂからなるゴシックアーチとし、また転動体（上下切断状玉）５の相対面５ｂ，５ｂは対称とした。
【００３３】
また、相対面５ｂ，５ｂに垂直する各転動体５，５の自転中心軸５ｃ，５ｃが交互に交差するように配されて、転動体５，５の運動は保持器６のポケット６ｂ，６ｂで案内される。
保持器６は、隣接する各転動体５，５を上述の通り相対面５ｂ・５ｂ，５ｂ・５ｂに垂直する自転中心軸５ｃ，５ｃが夫々交差状になるように交互に組み込み可能なポケット６ｂ，６ｂを周方向に交互に形成している。
【００３４】
従って、この第一実施形態によれば、転動体５の外径５ａが相対する外輪１の軌道面１ａと内輪２の軌道面２ｂに夫々点接触（接触点を１１，１１で示す）し、隣接する転動体５が外輪１の軌道面１ｂと内輪２の軌道面２ａに夫々点接触（接触点を１２，１２で示す）する。
【００３５】
転動体５，５の接触角交互に交差するので、一つの軸受でラジアル荷重と両方向のアキシアル荷重、モーメント荷重を受けることができる。
また、転動体５が軌道面１ａ，２ｂで、もう一方の転動体５が軌道面１ｂ，２ａで夫々二箇所しか点接触（１１・１１，１２・１２）していないので、従来の四点接触軸受における大きなスピンを除くことができる。
【００３６】
さらに、転動体５，５と外内輪１，２との接触形式は一般の玉軸受と同じなので、クロスローラに比べ、転がり抵抗が低く、低トルクを実現することができる。
【００３７】
「第二実施形態」
図６・図７は、本発明転がり軸受の第二実施形態を示す。
本実施形態では、密封板１０として接触シールを用い、該シールのシール面１０ｂを密封面とし、内輪２のシール溝４の端面４ｂに密接する。
その他の構成及び作用効果は第一実施形態と同様であるため同一箇所に同一符号を付してその説明を省略する。
シール面１０ｂは、図６のように内輪２のシール溝端面（軸受端面）４ｂに接触してもよく、図７のように軸受端面４ｂを傾斜させ角度をもって接触するようになってもよい。
【００３８】
「第三実施形態」
図８は、本発明転がり軸受の第三実施形態を示す。
本実施形態では、密封板１０として接触シールを用い、該シールのシール面１０ａとシール面１０ｂを密封面とし、夫々が内輪２のシール溝４の内底４ａと端面４ｂに密接する。
その他の構成及び作用効果は第一実施形態と同様であるため同一箇所に同一符号を付してその説明を省略する。
【００３９】
「第四実施形態」
図９は、本発明転がり軸受の第四実施形態を示す。
本実施形態では、密封板１０として非接触型シールを用い、該シールのシール面１０ａを密封面とし、内輪２のシール溝４の内底４ａとの間で非接触のシール部を形成する。
その他の構成及び作用効果は第一実施形態と同様であるため同一箇所に同一符号を付してその説明を省略する。
【００４０】
「第五実施形態」
図１０は、本発明転がり軸受の第五実施形態を示す。
本実施形態では、密封板１０として非接触型シールを用い、該シールのシール面１０ｂを密封面とし、内輪２のシール溝４の端面４ｂとの間で非接触のシール部を形成する。
その他の構成及び作用効果は第一実施形態と同様であるため同一箇所に同一符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
「第六実施形態」
図１１は、本発明転がり軸受の第六実施形態を示す。
本実施形態では、密封板１０として非接触型シールを用い、該シールのシール面１０ａとシール面１０ｂを密封面とし、内輪２のシール溝４の内底４ａと端面４ｂとの間で非接触のシール部を形成する。
その他の構成及び作用効果は第一実施形態と同様であるため同一箇所に同一符号を付してその説明を省略する。
【００４２】
「第七実施形態」
図１２は、本発明転がり軸受の第七実施形態を示す。
本実施形態では、密封板１０として非接触型シールドを用い、該シールドのシール面１０ａを密封面とし、内輪２のシール溝４の内底４ａとの間で非接触のシール部を形成する。
その他の構成及び作用効果は第一実施形態と同様であるため同一箇所に同一符号を付してその説明を省略する。
【００４３】
「第八実施形態」
図１３・１４は、本発明転がり軸受の第八実施形態を示す。
本実施形態では、密封板１０として非接触型シールドを用い、該シールドのシール面１０ｂを密封面とする。
図１３の実施形態では、シールド１０のシール面１０ｂを密封面とし、内輪２のシール溝端面４ｂとの間で非接触のシール部を形成する。
図１４の実施形態では、シールド１０のシール面１０ｂとシール面１０ａを夫々密封面とし、内輪２のシール溝端面４ｂと内底４ａとの間で非接触のシール部を形成する。
その他の構成及び作用効果は第一実施形態と同様であるため同一箇所に同一符号を付してその説明を省略する。
【００４４】
本発明の転がり軸受は、軌道輪（外輪）１の内径と、軌道輪（内輪）２の外径間に形成される軌道溝３に複数の転動体５，５…が組込まれ、上記外輪１と内輪２のいずれか一方若しくは双方にフランジ１３を設けている。
フランジ１３を設けた以外の構成及び作用効果は、上述した請求項１に係る転がり軸受の実施形態と共通し、そのまま適用される。従って、この共通構成及び作用効果については同一箇所に同一符号を付してその説明については省略する。
【００４５】
フランジ１３の形状構造、配設箇所は特に限定されず、フランジ１３の軸方向の寸法は対称でも非対称でも特に限定されない。
フランジ１３と取付け相手部品との取付け位置精度をアップするためにフランジにインローなどを造ってもよい。
２分割する軌道輪の場合、その分割した両半分リングともにフランジ１３がある場合に、フランジ１３の固定を両半分リングの固定作用を兼ねることにしてもよい。
【００４６】
なお、本実施形態では、図示せるように密封板１０を組み込んでいるが、本請求項に係る転がり軸受にあって密封板１０は必須構成要件ではなく、任意に選択可能である。また、密封板１０は上述の請求項１の実施形態にて説明した各構造を任意に適用可能である。
【００４７】
このように本発明においてフランジ１３を設けた目的および作用効果は、次の通りである。
この種の軸受は、別種類の軸受と同じように、一般に内輪２が軸に、外輪１がハウジングに装着されて用いられている（従来技術）。
しかし、このような構造では、以下のような問題点がある（解決しようとする課題）。
（１）軸受のはめあい面の寸法精度要求が厳しい。
（２）はめあい面のはめあいがきつい場合に、軸受の取付と分解に専用工具又は専用機械が必要となる。
（３）装着分解専用工具または専用機械が使えるために、軸受装着部の相手部品の構造上に制限がある（例えば、引抜治具で軸受内輪を取り外すため、取付相手部品の元々の設計では軸の肩高さを軸受内輪の断面高さよりある程度小さくする必要がある。しかし、軸の肩高さが余り小さくなると、軸の肩の位置決め作用が確実にならない恐れがある、軸受断面サイズがわりに小さい薄形軸受においては、特に問題となる。）。
（４）軸受の交換に手間がかかる。
（５）軸受支持用のハウジングが必要となり、軸受周辺部分のサイズ増大と繋がり、製品のコンパクト化に不利となり、総コストが高くなる。
そこで、本発明のように構成することで、軸受の軌道輪とフランジが一体となり、軸受外周面または内周面の寸法精度が低く設定することが可能となる。また、軸受と取付相手部品とフランジを通じてボルトなどで簡単に迅速に取付けること、また、分解することができ、取付けコストが低減される。
更にハウジングが不要となり、製品がコンパクトになり、総コストを下げることができる（本発明の目的・作用効果）。
【００４８】
具体的には次の通りである。
【００４９】
「第一実施形態」
本実施形態は、外輪１が２分割され、内輪２が一体となっている軸受において、外輪１にフランジ１３を設けている（図１５）。
【００５０】
「第二実施形態」
本実施形態は、外輪１が一体で、内輪２が２分割されている軸受において、外輪１にフランジ１３を設けている（図１６）。
【００５１】
「第三実施形態」
本実施形態は、外内輪１，２両方とも２分割されている軸受において、外輪１にフランジ１３を設けている（図１７）。
【００５２】
「第四実施形態」
本実施形態は、外内輪１，２両方とも一体となっている軸受において、外輪１にフランジ１３を設けている（図１８）。
【００５３】
「第五実施形態」
本実施形態は、外輪１が２分割され、内輪２が一体となっている軸受において、外輪１に夫々フランジ１３を設け、フランジ１３の軸方向形状が対称となっている（図１９）。
【００５４】
「第六実施形態」
本実施形態は、外輪１が２分割され、内輪２が一体となっている軸受において、外輪１に夫々フランジ１３を設け、フランジ１３の軸方向形状が非対称となっている。
なお、本実施形態では、両半分フランジ１３の芯合わせを容易にするため、インロー構造を作る（図２０）。
【００５５】
「第七実施形態」
本実施形態は、外輪１が２分割され、内輪２が一体となっている軸受において、外輪１にフランジ１３を設け、フランジ１３と取付け相手部品の芯合わせを容易にするため、インロー構造をもつ（図２１）。
【００５６】
「第八実施形態」
本実施形態は、外輪１が２分割され、内輪２が一体となっている軸受において、内輪２にフランジ１３を設けている（図２２）。
【００５７】
「第九実施形態」
本実施形態は、外輪１が一体で、内輪２が２分割されている軸受において、内輪２にフランジ１３を設けている（図２３）。
【００５８】
「第十実施形態」
本実施形態は、外内輪１，２両方とも２分割されている軸受において、内輪２にフランジ１３を設けている（図２４）。
【００５９】
「第十一実施形態」
本実施形態は、外内輪１，２両方とも一体となっている軸受において、内輪２にフランジ１３を設けている（図２５）。
【００６０】
「第十二実施形態」
本実施形態は、外輪１が一体で、内輪２が２分割されている軸受において、内輪２に夫々フランジ１３を設け、フランジ１３の軸方向形状が対称となっている（図２６）。
【００６１】
「第十三実施形態」
本実施形態は、外輪が一体で、内輪が２分割されている軸受において、内輪２に夫々フランジ１３を設け、フランジ１３の軸方向形状が非対称となっている。なお、本実施形態では、両半分フランジ１３の芯合わせを容易にするため、インロー構造を作る（図２７）。
【００６２】
「第十四実施形態」
本実施形態は、外輪１が２分割され、内輪２が一体となっている軸受において、内輪２にフランジ１３を設け、フランジ１３と取付け相手部品の芯合わせを容易にするため、インロー構造をもつ（図２８）。
【００６３】
「第十五実施形態」
本実施形態は、外輪１が２分割され、内輪２が一体となっている軸受において、外内輪１，２に夫々フランジ１３を設けている（図２９）。
【００６４】
「第十六実施形態」
本実施形態は、外輪１が一体で、内輪２が２分割されている軸受において、外内輪１，２に夫々フランジ１３を設けている（図３０）。
【００６５】
「第十七実施形態」
本実施形態は、外内輪１，２両方とも２分割されている軸受において、外内輪１，２に夫々フランジ１３を設けている（図３１）。
【００６６】
「第十八実施形態」
本実施形態は、外内輪１，２両方とも一体となっている軸受において、外内輪１，２に夫々フランジ１３を設けている（図３２）。
【００６７】
「第十九実施形態」
本実施形態は、外内輪１，２が夫々２分割されている軸受において、外内輪１，２に夫々フランジ１３を設け、フランジ１３の軸方向形状が対称となっている（図３３）。
【００６８】
「第二十実施形態」
本実施形態は、外内輪１，２が夫々２分割されている軸受において、外内輪１，２に夫々フランジ１３を設け、フランジ１３の軸方向形状が非対称となっている。
なお、本実施形態では、両半分フランジ１３の芯合わせを容易にするため、インロー構造を作る（図３４）。
【００６９】
「第二十一実施形態」
本実施形態は、外輪１が２分割されている軸受において、外内輪１，２にフランジ１３を設け、フランジ１３と取付け相手部品の芯合わせを容易にするため、インロー構造をもつ（図３５）。
【００７０】
本発明の転がり軸受は、軌道輪（外輪）１の内径と、軌道輪（内輪）２の外径間に形成される軌道溝３に複数の転動体５，５…が組込まれ、軸受空間内に潤滑剤含有ポリマー部材１４が充填されている。
軸受空間内に潤滑剤含有ポリマー部材１４を充填した以外の構成及び作用効果は、上述した請求項１に係る転がり軸受の実施形態と共通し、そのまま適用される。従って、この共通構成及び作用効果については同一箇所に同一符号を付してその説明については省略する。
【００７１】
潤滑剤含有ポリマー部材１４は、特に限定されないが、例えば本実施形態では、ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリブチレン，ポリメチルベンテン等のポリα−オレフィン系ポリマーの群から選ばれた少なくとも１種のポリマーに、潤滑剤としてポリα−オレフィン油のようなパラフィン系炭化水素油、ナフテン系炭化水素油、鉱油、ジアルキルジフェニルエーテル油のようなエーテル油、フタル酸エステル，トリメリット酸エステルのようなエステル油等のうちのいずれか１種以上を混合して調整したものである。
【００７２】
なお、本発明においては、前記潤滑剤の代わりに該潤滑剤を基油とするグリースを使用することができる。その場合、潤滑剤にリチウム石けん等の公知の金属石けん類を適量添加して調合される。
前記ポリマーは分子構造は同じでその平均分子量が異なっており、平均分子量は１×１０３〜５×１０６の範囲におよんでいる。その中で、平均分子量１×１０３〜１×１０６という比較的低分子量のものと、１×１０６〜５×１０６という超高分子量のものとを、単独もしくは必要に応じて混合して用いる。
【００７３】
なお、前記潤滑剤含有ポリマー部材の前記ポリマーとしては、高吸油性高分子であるポリプロピレン，ポリスチレン，ポリエチレン，ポリウレタン，ポリメタクリル酸エステル等のアクリル系樹脂，あるいはポリノルボルネンなどをもちいてもよい。
前記潤滑剤含有ポリマー部材の組成比は、全重量に対してポリα−オレフィン系ポリマー２０〜８０重量％、潤滑剤８０〜２０重量％である。ポリα−オレフィン系ポリマーが２０重量％未満の場合は、あるレベル以上の硬さ・強度等が得られない。また、ポリα−オレフィン系ポリマーが８０重量％を超える場合（つまり、潤滑剤が２０重量％未満の場合）は潤滑剤の供給が少なくなり、摺動部分の摩耗低減効果が少なくなる。なお、必要に応じて酸化防止剤，錆止め剤，摩耗防止剤，あわ消し剤，極圧剤等の各種添加剤を加えてもよい。
【００７４】
さらに、特に耐熱性を要求される場合には、上述のポリα−オレフィン系ポリマーの代わりに以下のような熱硬化性樹脂をベースにした潤滑剤含有ポリマー部材が好適である。
その熱硬化性樹脂としては、ジアリルフタレート系樹脂，フェノール系樹脂，及びポリカルボジイミド系樹脂をあげることができる。より具体的には、ジアリルフタレート系樹脂は、ジアリルフタレート，ジアリルイソフタレート，ジアリルテレフタレート等のモノマーあるいはプリポリマーのそれぞれ単独重合体（ホモポリマー）、これらの中の２つの以上のモノマーあるいはプリポリマーの共重合体、及びこれらの単独重合体や共重合体の混合物である。
【００７５】
このジアリルフタレート系樹脂は、そのままでは加熱硬化させることができないので、通常、過酸化物を硬化剤（重合開始剤）として用いる必要がある。
前記過酸化物としては、ベンゾイルパーオキサイド，ｍ−トルオイルパーオキサイド，ｔ−ブチルパーオキサイド，ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート，ジーｔ−チルパーオキシイソフタレート，２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン，ジクミルパーオキサイドなどを用いることができる。これら硬化剤は、重合に際して樹脂に対して数重量％程度、通常は１重量％程度添加される。
【００７６】
本発明で使用できるフェノール系樹脂は、レゾールタイプの純フェノール樹脂，ノボラックタイプの純フェノール樹脂，及び種々の変性フェノール樹脂である。変性フェノール樹脂としては、例えばカシュー変性フェノール樹脂（ノボラックタイプ，レゾールタイプ），油変性フェノール樹脂（ノボラックタイプ）などが使用できる。
【００７７】
ノボラックタイプのフェノール樹脂はそのままでは硬化せず、硬化剤としてヘキサミンあるいはレゾールタイプのフェノール樹脂を添加する必要がある。それに対してレゾールタイプのフェノール樹脂は、無添加で加熱硬化する。
また、油変性フェノール樹脂は硬化時に潤滑剤を保持する能力が弱く、単独では使用できないため、他のフェノール樹脂を混合して使用する必要がある。
【００７８】
さらに、本発明で用いることのできるポリカルボジイミド系樹脂は、無添加で加熱硬化する。
上記熱硬化性樹脂と混合して本発明で使用できる潤滑剤としては、前記熱硬化性樹脂との相溶性を有することが必要であり、例えばジイソデシルフタレート，ジ−２−エチルヘキシルセバケート，トリ−２−エチルヘキシルトリメリテートなどのエステル油，ポリオールエステル油，オクタデシルジフェニルエーテル，テトラフェニルエーテル，ベンタフェニルエーテルなどのフェニルエーテル油をあげることができる。
【００７９】
なお、熱硬化性樹脂の種類により相溶性を有する潤滑剤の種類が異なったり、硬化前に均一に溶解していても、硬化後に樹脂と潤滑剤あるいはグリースとが分離する場合があるため、樹脂と潤滑剤との組合せに注意する必要がある。
ジアリルフタレート系樹脂は、前記潤滑剤あるいはグリースの全てに対して相溶性があるため、どのような組合せでも良好な潤滑性組成物が得られるが、フェノール系樹脂やカルボジイミド系樹脂を用いる場合には組合わせが制限される。例えば、純フェノール樹脂にはポリフェニルエーテル油を、またカシュー変性フェノール樹脂にはジエステル油やポリオールエステル油を、さらに油変性フェノール樹脂にはポリフェニルエーテル油やアルキルポリフェニルエーテル油を組合わせることが好ましい。また、ポリカルボジイミド系樹脂の場合は、ポリフェニルエーテル油を用いることが好ましい。
【００８０】
なお、本発明の潤滑剤含有ポリマー部材には、機械的強度の補強や成形性向上の目的で、次のような各種充填材を添加してもよい。例えば、炭酸カルシウム、タルク，シリカ，クレー，マイカ等の鉱物類、チタン酸カリウムウィスカー，ホウ酸アルミニウムウィスカー等の無機ウィスカー類、あるいはガラス繊維，アスベスト，石英ウール，金属繊維等の無機繊維類及びこれらを布状に編組したもの、また有機化合物では、カーボンブラック、黒鉛粉末、カーボン繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、あるいはポリイミド，ポリベンゾイミタゾール等の各種熱硬化性樹脂を添加することができる。さらに、潤滑剤含有ポリマー部材の熱伝導性を向上させる目的で、カーボン繊維，金属繊維，黒鉛粉末，金属粉末，酸化亜鉛粉末等を添加してもよい。
【００８１】
次に、このような潤滑剤含有ポリマー部材の製作方法について説明する。
ポリα−オレフィン系ポリマーベースのものの場合は、所定の金型に該ポリマーと潤滑剤との混合物を充填して、該ポリマーの融点以上の温度で加熱融解した後、冷却して固化させる。
一方、熱硬化性樹脂ベースのものの場合は、該ポリマーと潤滑剤との混合物を所定の金型に充填してから、適当な温度に加熱することで固化できる。
【００８２】
なお、本実施形態に係る転がり軸受にあっては、密封板が組み込まれていないが、密封板を組み込むことも本発明の範囲内である。この場合において、上述した請求項１に係る実施形態で説明した各密封板１０の構造を適用することも可能である。また、上述の請求項２の実施形態にて説明したフランジ１３を、外内輪１，２のいずれか一方若しくは双方に設ける構成を採用することも可能である。
【００８３】
このように本発明において軸受空間内に潤滑剤含有ポリマー部材１４を充填した目的および作用効果は、次の通りである。
軸受における潤滑には、グリースが一般に用いられている（従来技術）。
しかし、一つの軸受でラジアル荷重と両方向のアキシアル荷重、モーメント荷重を受けられるものとする本発明のような転がり軸受において、グリースを潤滑剤として使用する場合、グリース補給のための定期的な給脂などのメンテナンス作業が必要となり、またグリースの漏出が生じると軸受周辺を汚損する問題がある（解決しようとする課題）。
従って、本発明によれば潤滑剤含有ポリマー部材１４から転がり軸受の被潤滑部に潤滑剤が長期にわたって供給されるので、外内輪１，２の軌道面と転動面との間の潤滑が良好となり、従来グリース潤滑場合の潤滑剤補給などのメンテナンス作業が不要となる。また軸受の端面から漏出されたグリースによる軸受周辺を汚損する問題も避けることができる。さらに、潤滑剤含有ポリマー部材１４は水などの液体で流出せず、防塵効果も兼ね備えるため、水・粉塵環境下でも寿命の延長が期待できる（本発明の目的・作用効果）。
【００８４】
具体的には次の通りである。
【００８５】
「第一実施形態」
本実施形態は、保持器６で転動体５を案内する転がり軸受において、軸受内空間に潤滑剤含有ポリマー部材１４が充填される（図３６）。
なお、本実施形態では請求項１の実施形態にて説明した図２に示す転動体５と図４に示す保持器６を用いるが、転動体５と保持器６は特に限定されず、また外輪１・内輪２の形状も特に限定されない。
【００８６】
「第二実施形態」
本実施形態は、セパレータ７で転動体５を案内する転がり軸受において、軸受内空間に潤滑剤含有ポリマー部材１４が充填される（図３７）。
なお、本実施形態では請求項１の実施形態にて説明した図２に示す転動体５と図５に示すセパレータ７を用いるが、転動体５とセパレータ７は特に限定されず、また外輪１・内輪２の形状も特に限定されない。
【００８７】
【発明の効果】
本発明によれば、上述の通りの構成を有するため、一つの軸受でラジアル荷重と両方向のアキシアル荷重、モーメント荷重を受けられる。
【００８８】
また本発明によれば、上述の効果と共に次の効果も奏することとなる。
各転動体が軌道輪の軌道溝と常に二点接触しているので、従来の四点接触軸受における玉の大きいスピンによるトルクの増加を抑制できる。
さらに、転動体がその転がり接触面となる外径が軸方向にも曲率をもって形成されているので、クロスローラに比べ、転がり抵抗が低く、低トルク化を実現することができる。
【００８９】
また請求項１及び請求項４によれば、軸受に密封板が配置され、本発明の構成を有する転がり軸受において軸受内部潤滑剤または有害ガスの外部への漏れ、または外部の有害物質の軸受内部への侵入を防止又は低減することができる。
【００９０】
また請求項２及び請求項５によれば、使用条件により、軸受の外輪に、または内輪に、または外輪と内輪両方ともにフランジを付けた構造にすることにより、軸受外周面または内周面の寸法精度が低く設定することができる。
また、軸受と取付相手部品と簡単に迅速に取付けること、また、分解することができ、取付けコストが低減される。更にハウジングが不要となり、製品がコンパクトになり、総コストを下げることができる。
【００９１】
また請求項３及び請求項６によれば、軸受内空間に潤滑剤含有ポリマー部材が充填されて、従来グリース潤滑場合の潤滑剤補給などのメンテナンス作業が不要となり、メンテナンスフリーを実現することができる。また、軸受の端面から漏出されたグリースによる軸受周辺を汚損する問題も避けることができる。さらに、水・粉塵環境下でも寿命の延長が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に記載の本発明の第一実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図２】転動体の一実施形態を示す拡大斜視図。
【図３】転動体の他の実施形態を示す拡大斜視図。
【図４】保持器の一実施形態を示す拡大斜視図。
【図５】セパレータの一実施形態を示す拡大斜視図。
【図６】第二実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図７】第三実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図８】第四実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図９】第五実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図１０】第六実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図１１】第七実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図１２】第八実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図１３】第九実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図１４】第十実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図１５】請求項２に記載の本発明の第一実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図１６】第二実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図１７】第三実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図１８】第四実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図１９】第五実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図２０】第六実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図２１】第七実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図２２】第八実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図２３】第九実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図２４】第十実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図２５】第十一実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図２６】第十二実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図２７】第十三実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図２８】第十四実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図２９】第十五実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図３０】第十六実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図３１】第十七実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図３２】第十八実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図３３】第十九実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図３４】第二十実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図３５】第二十一実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図３６】請求項３に記載の本発明の第一実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図３７】第二実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図３８】従来技術の一例で、クロスローラ軸受の縦断面図。
【図３９】従来技術の一例で、四点接触玉軸受の縦断面図。
【符号の説明】
１：外輪
２：内輪
３：軌道溝
５：転動体
５ａ：外径
５ｂ：相対面
５ｃ：自転中心軸
６：保持器
７：セパレータ
１０：密封板
１０ａ，１０ｂ：シール面
１３：フランジ
１４：潤滑剤含有ポリマー部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラジアル荷重と両方向のアキシアル荷重、モーメント荷重を受けられる軸受に関するものであり、産業機械、ロボット、医療機器、半導体／液晶製造装置、光学及びオプトエレクトロニクス装置などに使われる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一つの軸受でラジアル荷重と両方向のアキシアル荷重、モーメント荷重を受けられるものとしては、クロスローラ軸受、四点接触玉軸受が知られている。従来のクロスローラ軸受は、内輪１００と外輪２００の間に円筒形のころ３００が介在される（図３８）。
四点接触玉軸受は、内輪１００と外輪２００の間にボール４００が介在される（図３９）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のクロスローラ軸受と四点接触玉軸受には以下の問題が存在する。
（１）クロスローラ軸受は、転動体が円筒形のころ３００で、かつ軌道溝５００に対して転がり接触面３０１が線接触しているので、トルクが大きい。
（２）四点接触玉軸受は、転動体がボール４００なので、純アキシアル荷重を受ける場合又はラジアル荷重よりアキシアル荷重が優勢な場合、同寸法のクロスローラ軸受よりトルクが小さい一方、アキシアル荷重に対してラジアル荷重が優勢な場合又は純ラジアル荷重を受ける場合、各ボール４００は軌道溝５００と四点４０１・４０１・４０１・４０１で接触するため、ボール４００と軌道溝５００とのスピン滑りが大きく、トルクが大きいという問題がある。
【０００４】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、転動体と軌道溝とのスピン滑りの抑制と共に、転がり抵抗を低くして低トルク化を実現したラジアル荷重と両方向のアキシアル荷重、モーメント荷重を受けられる転がり軸受を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために本発明がなした技術的手段は、一対の軌道輪と、該一対の軌道輪間に組み込まれ、玉の上下部分を切断して一組の相対面を有するように形成された複数個の転動体と、該複数個の転動体を、それぞれ所定間隔で案内保持する円環状保持器とを有し、前記一対の軌道輪は、前記転動体の玉の半径より大きな半径の二つの軌道面からなる軌道溝をそれぞれ備え、前記保持器は、隣接する各転動体のそれぞれの相対面に垂直する各自転中心軸が、それぞれ交互に交差状となるとともに、各転動体の外径が、常に相対する一方の軌道輪の軌道面と他方の軌道輪の軌道面にて二点接触するように、各転動体の姿勢を保持して組み込み可能なポケットを、円環体の円周上で交互に交差状に備え、前記各ポケットの軸方向の両側面は、前記転動体の相対面を保持すべく平行でかつ傾斜状をなしており、傾斜状の角度は、転動体の接触角と等しく構成されており、前記軌道輪間には密封板が配置されていることを特徴とする転がり軸受としたことである。
【０００６】
一対の軌道輪と、該一対の軌道輪間に組み込まれ、玉の上下部分を切断して一組の相対面を有するように形成された複数個の転動体と、該複数個の転動体を、それぞれ所定間隔で案内保持する円環状保持器とを有し、前記一対の軌道輪は、前記転動体の玉の半径より大きな半径の二つの軌道面からなる軌道溝をそれぞれ備え、前記保持器は、隣接する各転動体のそれぞれの相対面に垂直する各自転中心軸が、それぞれ交互に交差状となるとともに、各転動体の外径が、常に相対する一方の軌道輪の軌道面と他方の軌道輪の軌道面にて二点接触するように、各転動体の姿勢を保持して組み込み可能なポケットを、円環体の円周上で交互に交差状に備え、前記各ポケットの軸方向の両側面は、前記転動体の相対面を保持すべく平行でかつ傾斜状をなしており、傾斜状の角度は、転動体の接触角と等しく構成されており、前記軌道輪のいずれか一方若しくは双方にはフランジが備えられていることを特徴とする転がり軸受としたことである。
【０００７】
一対の軌道輪と、該一対の軌道輪間に組み込まれ、玉の上下部分を切断して一組の相対面を有するように形成された複数個の転動体と、該複数個の転動体を、それぞれ所定間隔で案内保持する円環状保持器とを有し、前記一対の軌道輪は、前記転動体の玉の半径より大きな半径の二つの軌道面からなる軌道溝をそれぞれ備え、前記保持器は、隣接する各転動体のそれぞれの相対面に垂直する各自転中心軸が、それぞれ交互に交差状となるととも に、各転動体の外径が、常に相対する一方の軌道輪の軌道面と他方の軌道輪の軌道面にて二点接触するように、各転動体の姿勢を保持して組み込み可能なポケットを、円環体の円周上で交互に交差状に備え、前記各ポケットの軸方向の両側面は、前記転動体の相対面を保持すべく平行でかつ傾斜状をなしており、傾斜状の角度は、転動体の接触角と等しく構成されており、軸受内空間に潤滑剤含有ポリマー部材が充填されることを特徴とする転がり軸受としたことである。
【０００８】
一対の軌道輪と、該一対の軌道輪間に組み込まれ、玉の上下部分を切断して一組の相対面を有するように形成された複数個の転動体と、一組の相対面を有し、前記転動体の玉の直径より小径状に形成されるとともに、前記一対の軌道輪間の円周上で隣接する転動体間に配置され、それぞれの転動体を所定間隔で案内保持する複数個のセパレータとを有し、前記一対の軌道輪は、前記転動体の玉の半径より大きな半径の二つの軌道面からなる軌道溝をそれぞれ備え、前記セパレータは、円周上で隣接する各転動体のそれぞれの相対面に垂直する各自転中心軸が、それぞれ交互に交差状となるとともに、各転動体の外径が、常に相対する一方の軌道輪の軌道面と他方の軌道輪の軌道面にて二点接触するように、各転動体の姿勢を保持して組み込み可能な凹状円弧溝を、相対面に交互に交差状に備え、前記軌道輪間には密封板が配置されていることを特徴とする転がり軸受としたことである。
【０００９】
一対の軌道輪と、該一対の軌道輪間に組み込まれ、玉の上下部分を切断して一組の相対面を有するように形成された複数個の転動体と、一組の相対面を有し、前記転動体の玉の直径より小径状に形成されるとともに、前記一対の軌道輪間の円周上で隣接する転動体間に配置され、それぞれの転動体を所定間隔で案内保持する複数個のセパレータとを有し、前記一対の軌道輪は、前記転動体の玉の半径より大きな半径の二つの軌道面からなる軌道溝をそれぞれ備え、前記セパレータは、円周上で隣接する各転動体のそれぞれの相対面に垂直する各自転中心軸が、それぞれ交互に交差状となるとともに、各転動体の外径が、常に相対する一方の軌道輪の軌道面と他方の軌道輪の軌道面にて二点接触するように、各転動体の姿勢を保持して組み込み可能な凹状円弧溝を、セパレータの相対面に交互に交差状に備え、前記軌道輪のいずれか一方若しくは双方にはフランジが備えられていることを特徴とする転がり軸受としたことである。
【００１０】
一対の軌道輪と、該一対の軌道輪間に組み込まれ、玉の上下部分を切断して一組の相対面を有するように形成された複数個の転動体と、一組の相対面を有し、前記転動体の玉の直径より小径状に形成されるとともに、前記一対の軌道輪間の円周上で隣接する転動体間に配置され、それぞれの転動体を所定間隔で案内保持する複数個のセパレータとを有し、前記一対の軌道輪は、前記転動体の玉の半径より大きな半径の二つの軌道面からなる軌道溝をそれぞれ備え、前記セパレータは、円周上で隣接する各転動体のそれぞれの相対面に垂直する各自転中心軸が、それぞれ交互に交差状となるとともに、各転動体の外径が、常に相対する一方の軌道輪の軌道面と他方の軌道輪の軌道面にて二点接触するように、各転動体の姿勢を保持して組み込み可能な凹状円弧溝を、セパレータの相対面に交互に交差状に備え、軸受内空間に潤滑剤含有ポリマー部材が充填されることを特徴とする転がり軸受としたことである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明転がり軸受の一実施形態を図に基づいて説明する。
図１乃至図１４は請求項１に記載の転がり軸受に対応した実施の一形態を示し、図１５乃至図３５は請求項２に記載の転がり軸受に対応した実施の一形態を示し、図３６及び図３７は請求項３に記載の転がり軸受に対応した実施の一形態を夫々示す。
尚、各実施形態は、本発明転がり軸受の説明にあたって開示される一実施形態にすぎず何等限定されるものではなく、本発明の範囲内において自由に変更可能である。
【００１２】
本発明の転がり軸受は、軌道輪（外輪）１の内径と、軌道輪（内輪）２の外径間に形成される軌道溝３に複数の転動体５，５…が組込まれ、上記軌道輪１，２間には密封板１０が配置されてなる。
【００１３】
軌道輪１，２は、一方の軌道輪（外輪）１の内径および他方の軌道輪（内輪）２の外径に形成される夫々の軌道面１ａ・１ｂ，２ａ・２ｂによって所望形状の軌道溝３が形成されており、いずれの軌道輪１，２も分割されていないタイプや、軌道輪１，２のいずれか一方あるいは双方共が幅方向の中央で軸方向に二分割されているタイプが用いられる。
また、二分割タイプは、ボルト・リベット等で一体に組み立てられるものもある。ボルト又はリベットで固定することで、予圧又はすきまの調整が要らなくなる。
【００１４】
軌道溝３は、転動体５の半径よりも大きな半径の軌道面１ａ・１ｂ，２ａ・２ｂにより形成されている。
各軌道面１ａ・１ｂ，２ａ・２ｂの形状は、転動体５の転がりに適切な形状を有しているものであれば、断面アーチ状あるいはＶ字状等任意で、また曲線状あるいは直線状等のいずれであってもよく特に限定されるものではないが、例えばゴシックアーチなどが適用される。
【００１５】
転動体５は、転がり接触面となる外径５ａが軸方向に曲率を持ち、かつ軌道面１ａ・１ｂ，２ａ・２ｂの夫々の半径よりも小径の半径を有する任意形状で、該転動体５は、隣接する転動体５が夫々交互に交差状に配されると共に、各転動体５の外径５ａが、常に一方の軌道輪１の軌道面１ａ・１ｂと他方の軌道輪２の軌道面２ｂ，２ａにて二点接触している。
例えば、転動体５は、一組の相対面５ｂ，５ｂを有する上下切断状玉（玉の上下部分を切断して相対面５ｂ，５ｂを形成した構造のものをいう。以下同じ。）で、該相対面５ｂ，５ｂに垂直する自転中心軸５ｃが夫々交差状となるように夫々の転動体５，５…が組込まれると共に、各転動体５の外径５ａが、常に一方の軌道輪１の軌道面１ａ，１ｂと他方の軌道輪２の軌道面２ｂ，２ａにて二点接触している。
転動体５は、その上下の切断幅は特に限定されず、また上下の切断割合は、均等あるいは均等でないものであってもよく、本発明の範囲内で任意に選択可能である。すなわち、転動体５の相対面５ｂ，５ｂは、対称であっても非対称であってもよくいずれも本発明の範囲内である。
【００１６】
尚、転動体５の全体形状、相対面５ｂ，５ｂの有無や、外径５ａにおける軸方向の曲率の大小等は、上記具体的形状に何等限定されるものではなく、本発明の範囲内において任意に変更可能である。
すなわち、例えば、相対面５ｂ，５ｂに代えて、非平行状の両面を備え、該両面に垂直する自転中心軸５ｃを有するものとしてもよい。
また、図３に示すような転動体を使用することも本発明の範囲内である。すなわち、非対称の相対面５ｂ′，５ｄ′を有する転動体５′（上下切断状玉）を使用し、相対面５ｂ′，５ｄ′の大端側５ｄ′が軸受の内輪２に向くように配することで転動体５′の回転がより安定になり、より低トルクを実現することができる。本形態は主に高速回転に用いられる。
【００１７】
また、転動体５，５…の組込みは、隣接する転動体５，５における各相対面５ｂ・５ｂ，５ｂ・５ｂに垂直する自転中心軸５ｃ，５ｃが交互に交差状となるようにするが、その交差状態は直交状・非直交状のいずれでも構わない。
転動体５の交差状に配される方式は、両方のなりで数が同じなら、特に限定されず、すなわち、転動体５が１ヶ毎に交差してもよく、１ヶ毎に交差しなくとも両方のなりで数が同じなら、２ヶずつ交差あるいは２ヶ１ヶ１ヶ２ヶ等のように交差していてもよくいずれも本発明の範囲内である。
【００１８】
各転動体５，５の運動は、保持器６で案内される。
本実施形態に示す保持器６は、図４に示すような円環状保持器で、該保持器６によって各転動体５…の姿勢保持を図る。
【００１９】
保持器６は、隣接する各転動体５，５を相対面５ｂ・５ｂ，５ｂ・５ｂに垂直する自転中心軸５ｃ，５ｃが夫々交差状になるように交互に組み込み可能なポケット６ｂ…を、円環体６ａの円周上で転動体５…数量と同一数量をもって等間隔で、かつ交互に交差状に配して構成されている。
各ポケット６ｂ…の軸方向の両側面６ｃ，６ｄは、交互に平行しかつ軸受の回転軸と垂直でも平行でもなく、転動体５の接触角と同等レベルの一定の角度（傾斜状）となっている。
各ポケット６ｂ…の軸方向の両側面６ｃ，６ｄ間の距離は、転動体５の幅よりやや大きく構成されている。
【００２０】
上記ポケット６ｂの形状は、傾斜状の平行な両側面６ｃ，６ｄを有すると共に、両側面６ｃ，６ｄ間の距離を転動体５の幅よりもやや大きく形成されているものであれば、そのポケット全体形状は特に限定解釈されるものではなく本発明の範囲内で変更可能である。
なお、本実施形態では、円周上で転動体５…数量と同一数量のポケット６ｂ…が等間隔で、かつ交互に交差状に配されているが、特に限定されず、両方のなりで数が同じなら、２ヶずつ交差あるいは２ヶ１ヶ１ヶ２ヶ等のように交差していても良く本発明の範囲内である。
保持器６の案内方式は特に限定されるものではなく、内輪案内でも、外輪案内でも、転動体案内でもよい。
また、保持器６の構成も特に限定されるものではなく、一体型でも、幾つかの部分から形成したものでも良い。
【００２１】
種々の因子の影響により、回転中の転動体にはスピン又はスキューが発生する可能性があり、転動体の姿勢が上手く制御できないと、軸受の回転抵抗が大きくなったり、スムースに回転できなくなったりする可能性がある。
従って、本実施形態によれば、保持器６のポケット６ｂが、転動体５の接触角と同等レベルの一定角度と大体同じとした平行状両側面６ｃ，６ｄを備え、該ポケット両側面６ｃ，６ｄにより、転動体５のスピン、スキューなどによる転動体５の姿勢変化が抑えられ、軸受の姿勢保持ができるため、軸受の低トルク化を実現することができる。
【００２２】
保持器６は、転動体５を保持案内する箇所を有する形状であれば、特に限定されるものではなく本発明の範囲内で任意に選択変更可能である。
また保持器６の材料としては、もみ抜き保持器、プレス保持器、樹脂保持器等が適宜選択されるので、例えば黄銅や鉄等の金属や、例えばポリアミド６６（ナイロン６６）・ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の合成樹脂が本発明の範囲内で選ばれる。
【００２３】
また、図５に示すような凹状円弧溝９，９を有するセパレータ（スぺーサ）７を配するものであっても本発明の範囲内である。
セパレータ７は、転動体５の直径よりも小径状で、隣接して保持する各転動体５，５を上述の通り相対面５ｂ・５ｂ，５ｂ・５ｂに垂直する自転中心軸５ｃ，５ｃが夫々交差状になるように保持する凹状円弧溝９，９を、相対面８，８に交差状に形成している。
この円弧溝９の曲率は、転動体外径５ａの曲率と略同一、あるいは大きいものとしてもよく任意である。
このようにセパレータ７を使用すれば軸受全体がコンパクト化できる。
【００２４】
転動体と軌道面との間における予圧の付与される状態は特に限定されず、すなわち、製造段階で予圧が付与されても付与されなくてもよくいずれも本発明の範囲内である。
【００２５】
これら軸受の軌道輪１，２と転動体５の材質としては、通常軸受鋼が用いられるが、使用環境に応じて耐食性や、耐熱性を向上させる場合には耐食被膜，ステンレス鋼，耐熱鋼（例えばＭ５０など），セラミック等が適宜選択される。
【００２６】
密封板１０は、接触形シール若しくは非接触型シール、または非接触型シールドのいずれかが該当し、その形状は特に限定されるものではなく、本発明の範囲内で周知の形状のものが適宜選択される。
【００２７】
密封板１０の配置方式は特に限定されるものではなく、必要により、両側に配置しても、片側に配置してもよく、いずれも本発明の範囲内である。密封面は外輪側でも、内輪側でも、いずれも本発明の範囲内である。
シールの形状、例えばリップ形状等は特に限定されるものではなく、密封面と線接触でも、面接触でも、いずれも本発明の範囲内である。
また、芯金の有無も自由で、必要に応じて芯金を有するタイプと有しないタイプとを使い分けるものとしても良く特に限定解釈されるものではない。
また、外輪１・内輪２のシール溝構造も特に限定されず本発明の範囲内で適宜変更可能である。
【００２８】
このように本発明において密封板１０を配置した目的は、本発明の転がり軸受にあっても、使用条件により、密封性が要求される場合があるためである。
例えば、極清潔な環境にて使う場合、軸受からの潤滑剤またはガスの漏れは厳しく制限される。また、粉塵の多い環境に使う場合、有害物質が軸受内部に入らないように要求される。
従って、このように密封板１０が配置されれば、軸受内部潤滑剤または有害ガスの外部への漏れ、または外部の有害物質の軸受内部への侵入を防止又は低減することができる。
【００２９】
具体的には次の通りである。
【００３０】
「第一実施形態」
図１は、本発明転がり軸受の第一実施形態を示す。
転動体５，５は、図２に示したように一組の相対面５ｂ，５ｂを有する上下切断状玉であり、外輪１と内輪２との間に形成される軌道溝３に介在され、図４に示す保持器６に保持案内される。
【００３１】
密封板１０は、接触形シールで、該シールのシール面１０ａを密封面とし、内輪２のシール溝４の内底４ａに密接する。
なお、本実施形態における密封板１０は、外観形状の概略を示すもので、何等図示せる形状に限定解釈されるものではなく、本実施形態では、シールのシール面１０ａを密接面とした一実施形態を示すに過ぎない。
【００３２】
本実施形態の軌道溝３は、転動体５の半径よりも大径状の半径を有している夫々の二つの軌道面１ａ・１ｂと２ａ・２ｂからなるゴシックアーチとし、また転動体（上下切断状玉）５の相対面５ｂ，５ｂは対称とした。
【００３３】
また、相対面５ｂ，５ｂに垂直する各転動体５，５の自転中心軸５ｃ，５ｃが交互に交差するように配されて、転動体５，５の運動は保持器６のポケット６ｂ，６ｂで案内される。
保持器６は、隣接する各転動体５，５を上述の通り相対面５ｂ・５ｂ，５ｂ・５ｂに垂直する自転中心軸５ｃ，５ｃが夫々交差状になるように交互に組み込み可能なポケット６ｂ，６ｂを周方向に交互に形成している。
【００３４】
従って、この第一実施形態によれば、転動体５の外径５ａが相対する外輪１の軌道面１ａと内輪２の軌道面２ｂに夫々点接触（接触点を１１，１１で示す）し、隣接する転動体５が外輪１の軌道面１ｂと内輪２の軌道面２ａに夫々点接触（接触点を１２，１２で示す）する。
【００３５】
転動体５，５の接触角交互に交差するので、一つの軸受でラジアル荷重と両方向のアキシアル荷重、モーメント荷重を受けることができる。
また、転動体５が軌道面１ａ，２ｂで、もう一方の転動体５が軌道面１ｂ，２ａで夫々二箇所しか点接触（１１・１１，１２・１２）していないので、従来の四点接触軸受における大きなスピンを除くことができる。
【００３６】
さらに、転動体５，５と外内輪１，２との接触形式は一般の玉軸受と同じなので、クロスローラに比べ、転がり抵抗が低く、低トルクを実現することができる。
【００３７】
「第二実施形態」
図６・図７は、本発明転がり軸受の第二実施形態を示す。
本実施形態では、密封板１０として接触シールを用い、該シールのシール面１０ｂを密封面とし、内輪２のシール溝４の端面４ｂに密接する。
その他の構成及び作用効果は第一実施形態と同様であるため同一箇所に同一符号を付してその説明を省略する。
シール面１０ｂは、図６のように内輪２のシール溝端面（軸受端面）４ｂに接触してもよく、図７のように軸受端面４ｂを傾斜させ角度をもって接触するようになってもよい。
【００３８】
「第三実施形態」
図８は、本発明転がり軸受の第三実施形態を示す。
本実施形態では、密封板１０として接触シールを用い、該シールのシール面１０ａとシール面１０ｂを密封面とし、夫々が内輪２のシール溝４の内底４ａと端面４ｂに密接する。
その他の構成及び作用効果は第一実施形態と同様であるため同一箇所に同一符号を付してその説明を省略する。
【００３９】
「第四実施形態」
図９は、本発明転がり軸受の第四実施形態を示す。
本実施形態では、密封板１０として非接触型シールを用い、該シールのシール面１０ａを密封面とし、内輪２のシール溝４の内底４ａとの間で非接触のシール部を形成する。
その他の構成及び作用効果は第一実施形態と同様であるため同一箇所に同一符号を付してその説明を省略する。
【００４０】
「第五実施形態」
図１０は、本発明転がり軸受の第五実施形態を示す。
本実施形態では、密封板１０として非接触型シールを用い、該シールのシール面１０ｂを密封面とし、内輪２のシール溝４の端面４ｂとの間で非接触のシール部を形成する。
その他の構成及び作用効果は第一実施形態と同様であるため同一箇所に同一符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
「第六実施形態」
図１１は、本発明転がり軸受の第六実施形態を示す。
本実施形態では、密封板１０として非接触型シールを用い、該シールのシール面１０ａとシール面１０ｂを密封面とし、内輪２のシール溝４の内底４ａと端面４ｂとの間で非接触のシール部を形成する。
その他の構成及び作用効果は第一実施形態と同様であるため同一箇所に同一符号を付してその説明を省略する。
【００４２】
「第七実施形態」
図１２は、本発明転がり軸受の第七実施形態を示す。
本実施形態では、密封板１０として非接触型シールドを用い、該シールドのシール面１０ａを密封面とし、内輪２のシール溝４の内底４ａとの間で非接触のシール部を形成する。
その他の構成及び作用効果は第一実施形態と同様であるため同一箇所に同一符号を付してその説明を省略する。
【００４３】
「第八実施形態」
図１３・１４は、本発明転がり軸受の第八実施形態を示す。
本実施形態では、密封板１０として非接触型シールドを用い、該シールドのシール面１０ｂを密封面とする。
図１３の実施形態では、シールド１０のシール面１０ｂを密封面とし、内輪２のシール溝端面４ｂとの間で非接触のシール部を形成する。
図１４の実施形態では、シールド１０のシール面１０ｂとシール面１０ａを夫々密封面とし、内輪２のシール溝端面４ｂと内底４ａとの間で非接触のシール部を形成する。
その他の構成及び作用効果は第一実施形態と同様であるため同一箇所に同一符号を付してその説明を省略する。
【００４４】
本発明の転がり軸受は、軌道輪（外輪）１の内径と、軌道輪（内輪）２の外径間に形成される軌道溝３に複数の転動体５，５…が組込まれ、上記外輪１と内輪２のいずれか一方若しくは双方にフランジ１３を設けている。
フランジ１３を設けた以外の構成及び作用効果は、上述した請求項１に係る転がり軸受の実施形態と共通し、そのまま適用される。従って、この共通構成及び作用効果については同一箇所に同一符号を付してその説明については省略する。
【００４５】
フランジ１３の形状構造、配設箇所は特に限定されず、フランジ１３の軸方向の寸法は対称でも非対称でも特に限定されない。
フランジ１３と取付け相手部品との取付け位置精度をアップするためにフランジにインローなどを造ってもよい。
２分割する軌道輪の場合、その分割した両半分リングともにフランジ１３がある場合に、フランジ１３の固定を両半分リングの固定作用を兼ねることにしてもよい。
【００４６】
なお、本実施形態では、図示せるように密封板１０を組み込んでいるが、本請求項に係る転がり軸受にあって密封板１０は必須構成要件ではなく、任意に選択可能である。また、密封板１０は上述の請求項１の実施形態にて説明した各構造を任意に適用可能である。
【００４７】
このように本発明においてフランジ１３を設けた目的および作用効果は、次の通りである。
この種の軸受は、別種類の軸受と同じように、一般に内輪２が軸に、外輪１がハウジングに装着されて用いられている（従来技術）。
しかし、このような構造では、以下のような問題点がある（解決しようとする課題）。
（１）軸受のはめあい面の寸法精度要求が厳しい。
（２）はめあい面のはめあいがきつい場合に、軸受の取付と分解に専用工具又は専用機械が必要となる。
（３）装着分解専用工具または専用機械が使えるために、軸受装着部の相手部品の構造上に制限がある（例えば、引抜治具で軸受内輪を取り外すため、取付相手部品の元々の設計では軸の肩高さを軸受内輪の断面高さよりある程度小さくする必要がある。しかし、軸の肩高さが余り小さくなると、軸の肩の位置決め作用が確実にならない恐れがある、軸受断面サイズがわりに小さい薄形軸受においては、特に問題となる。）。
（４）軸受の交換に手間がかかる。
（５）軸受支持用のハウジングが必要となり、軸受周辺部分のサイズ増大と繋がり、製品のコンパクト化に不利となり、総コストが高くなる。
そこで、本発明のように構成することで、軸受の軌道輪とフランジが一体となり、軸受外周面または内周面の寸法精度が低く設定することが可能となる。また、軸受と取付相手部品とフランジを通じてボルトなどで簡単に迅速に取付けること、また、分解することができ、取付けコストが低減される。
更にハウジングが不要となり、製品がコンパクトになり、総コストを下げることができる（本発明の目的・作用効果）。
【００４８】
具体的には次の通りである。
【００４９】
「第一実施形態」
本実施形態は、外輪１が２分割され、内輪２が一体となっている軸受において、外輪１にフランジ１３を設けている（図１５）。
【００５０】
「第二実施形態」
本実施形態は、外輪１が一体で、内輪２が２分割されている軸受において、外輪１にフランジ１３を設けている（図１６）。
【００５１】
「第三実施形態」
本実施形態は、外内輪１，２両方とも２分割されている軸受において、外輪１にフランジ１３を設けている（図１７）。
【００５２】
「第四実施形態」
本実施形態は、外内輪１，２両方とも一体となっている軸受において、外輪１にフランジ１３を設けている（図１８）。
【００５３】
「第五実施形態」
本実施形態は、外輪１が２分割され、内輪２が一体となっている軸受において、外輪１に夫々フランジ１３を設け、フランジ１３の軸方向形状が対称となっている（図１９）。
【００５４】
「第六実施形態」
本実施形態は、外輪１が２分割され、内輪２が一体となっている軸受において、外輪１に夫々フランジ１３を設け、フランジ１３の軸方向形状が非対称となっている。
なお、本実施形態では、両半分フランジ１３の芯合わせを容易にするため、インロー構造を作る（図２０）。
【００５５】
「第七実施形態」
本実施形態は、外輪１が２分割され、内輪２が一体となっている軸受において、外輪１にフランジ１３を設け、フランジ１３と取付け相手部品の芯合わせを容易にするため、インロー構造をもつ（図２１）。
【００５６】
「第八実施形態」
本実施形態は、外輪１が２分割され、内輪２が一体となっている軸受において、内輪２にフランジ１３を設けている（図２２）。
【００５７】
「第九実施形態」
本実施形態は、外輪１が一体で、内輪２が２分割されている軸受において、内輪２にフランジ１３を設けている（図２３）。
【００５８】
「第十実施形態」
本実施形態は、外内輪１，２両方とも２分割されている軸受において、内輪２にフランジ１３を設けている（図２４）。
【００５９】
「第十一実施形態」
本実施形態は、外内輪１，２両方とも一体となっている軸受において、内輪２にフランジ１３を設けている（図２５）。
【００６０】
「第十二実施形態」
本実施形態は、外輪１が一体で、内輪２が２分割されている軸受において、内輪２に夫々フランジ１３を設け、フランジ１３の軸方向形状が対称となっている（図２６）。
【００６１】
「第十三実施形態」
本実施形態は、外輪が一体で、内輪が２分割されている軸受において、内輪２に夫々フランジ１３を設け、フランジ１３の軸方向形状が非対称となっている。なお、本実施形態では、両半分フランジ１３の芯合わせを容易にするため、インロー構造を作る（図２７）。
【００６２】
「第十四実施形態」
本実施形態は、外輪１が２分割され、内輪２が一体となっている軸受において、内輪２にフランジ１３を設け、フランジ１３と取付け相手部品の芯合わせを容易にするため、インロー構造をもつ（図２８）。
【００６３】
「第十五実施形態」
本実施形態は、外輪１が２分割され、内輪２が一体となっている軸受において、外内輪１，２に夫々フランジ１３を設けている（図２９）。
【００６４】
「第十六実施形態」
本実施形態は、外輪１が一体で、内輪２が２分割されている軸受において、外内輪１，２に夫々フランジ１３を設けている（図３０）。
【００６５】
「第十七実施形態」
本実施形態は、外内輪１，２両方とも２分割されている軸受において、外内輪１，２に夫々フランジ１３を設けている（図３１）。
【００６６】
「第十八実施形態」
本実施形態は、外内輪１，２両方とも一体となっている軸受において、外内輪１，２に夫々フランジ１３を設けている（図３２）。
【００６７】
「第十九実施形態」
本実施形態は、外内輪１，２が夫々２分割されている軸受において、外内輪１，２に夫々フランジ１３を設け、フランジ１３の軸方向形状が対称となっている（図３３）。
【００６８】
「第二十実施形態」
本実施形態は、外内輪１，２が夫々２分割されている軸受において、外内輪１，２に夫々フランジ１３を設け、フランジ１３の軸方向形状が非対称となっている。
なお、本実施形態では、両半分フランジ１３の芯合わせを容易にするため、インロー構造を作る（図３４）。
【００６９】
「第二十一実施形態」
本実施形態は、外輪１が２分割されている軸受において、外内輪１，２にフランジ１３を設け、フランジ１３と取付け相手部品の芯合わせを容易にするため、インロー構造をもつ（図３５）。
【００７０】
本発明の転がり軸受は、軌道輪（外輪）１の内径と、軌道輪（内輪）２の外径間に形成される軌道溝３に複数の転動体５，５…が組込まれ、軸受空間内に潤滑剤含有ポリマー部材１４が充填されている。
軸受空間内に潤滑剤含有ポリマー部材１４を充填した以外の構成及び作用効果は、上述した請求項１に係る転がり軸受の実施形態と共通し、そのまま適用される。従って、この共通構成及び作用効果については同一箇所に同一符号を付してその説明については省略する。
【００７１】
潤滑剤含有ポリマー部材１４は、特に限定されないが、例えば本実施形態では、ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリブチレン，ポリメチルベンテン等のポリα−オレフィン系ポリマーの群から選ばれた少なくとも１種のポリマーに、潤滑剤としてポリα−オレフィン油のようなパラフィン系炭化水素油、ナフテン系炭化水素油、鉱油、ジアルキルジフェニルエーテル油のようなエーテル油、フタル酸エステル，トリメリット酸エステルのようなエステル油等のうちのいずれか１種以上を混合して調整したものである。
【００７２】
なお、本発明においては、前記潤滑剤の代わりに該潤滑剤を基油とするグリースを使用することができる。その場合、潤滑剤にリチウム石けん等の公知の金属石けん類を適量添加して調合される。
前記ポリマーは分子構造は同じでその平均分子量が異なっており、平均分子量は１×１０３〜５×１０６の範囲におよんでいる。その中で、平均分子量１×１０３〜１×１０６という比較的低分子量のものと、１×１０６〜５×１０６という超高分子量のものとを、単独もしくは必要に応じて混合して用いる。
【００７３】
なお、前記潤滑剤含有ポリマー部材の前記ポリマーとしては、高吸油性高分子であるポリプロピレン，ポリスチレン，ポリエチレン，ポリウレタン，ポリメタクリル酸エステル等のアクリル系樹脂，あるいはポリノルボルネンなどをもちいてもよい。
前記潤滑剤含有ポリマー部材の組成比は、全重量に対してポリα−オレフィン系ポリマー２０〜８０重量％、潤滑剤８０〜２０重量％である。ポリα−オレフィン系ポリマーが２０重量％未満の場合は、あるレベル以上の硬さ・強度等が得られない。また、ポリα−オレフィン系ポリマーが８０重量％を超える場合（つまり、潤滑剤が２０重量％未満の場合）は潤滑剤の供給が少なくなり、摺動部分の摩耗低減効果が少なくなる。なお、必要に応じて酸化防止剤，錆止め剤，摩耗防止剤，あわ消し剤，極圧剤等の各種添加剤を加えてもよい。
【００７４】
さらに、特に耐熱性を要求される場合には、上述のポリα−オレフィン系ポリマーの代わりに以下のような熱硬化性樹脂をベースにした潤滑剤含有ポリマー部材が好適である。
その熱硬化性樹脂としては、ジアリルフタレート系樹脂，フェノール系樹脂，及びポリカルボジイミド系樹脂をあげることができる。より具体的には、ジアリルフタレート系樹脂は、ジアリルフタレート，ジアリルイソフタレート，ジアリルテレフタレート等のモノマーあるいはプリポリマーのそれぞれ単独重合体（ホモポリマー）、これらの中の２つの以上のモノマーあるいはプリポリマーの共重合体、及びこれらの単独重合体や共重合体の混合物である。
【００７５】
このジアリルフタレート系樹脂は、そのままでは加熱硬化させることができないので、通常、過酸化物を硬化剤（重合開始剤）として用いる必要がある。
前記過酸化物としては、ベンゾイルパーオキサイド，ｍ−トルオイルパーオキサイド，ｔ−ブチルパーオキサイド，ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート，ジーｔ−チルパーオキシイソフタレート，２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン，ジクミルパーオキサイドなどを用いることができる。これら硬化剤は、重合に際して樹脂に対して数重量％程度、通常は１重量％程度添加される。
【００７６】
本発明で使用できるフェノール系樹脂は、レゾールタイプの純フェノール樹脂，ノボラックタイプの純フェノール樹脂，及び種々の変性フェノール樹脂である。変性フェノール樹脂としては、例えばカシュー変性フェノール樹脂（ノボラックタイプ，レゾールタイプ），油変性フェノール樹脂（ノボラックタイプ）などが使用できる。
【００７７】
ノボラックタイプのフェノール樹脂はそのままでは硬化せず、硬化剤としてヘキサミンあるいはレゾールタイプのフェノール樹脂を添加する必要がある。それに対してレゾールタイプのフェノール樹脂は、無添加で加熱硬化する。
また、油変性フェノール樹脂は硬化時に潤滑剤を保持する能力が弱く、単独では使用できないため、他のフェノール樹脂を混合して使用する必要がある。
【００７８】
さらに、本発明で用いることのできるポリカルボジイミド系樹脂は、無添加で加熱硬化する。
上記熱硬化性樹脂と混合して本発明で使用できる潤滑剤としては、前記熱硬化性樹脂との相溶性を有することが必要であり、例えばジイソデシルフタレート，ジ−２−エチルヘキシルセバケート，トリ−２−エチルヘキシルトリメリテートなどのエステル油，ポリオールエステル油，オクタデシルジフェニルエーテル，テトラフェニルエーテル，ベンタフェニルエーテルなどのフェニルエーテル油をあげることができる。
【００７９】
なお、熱硬化性樹脂の種類により相溶性を有する潤滑剤の種類が異なったり、硬化前に均一に溶解していても、硬化後に樹脂と潤滑剤あるいはグリースとが分離する場合があるため、樹脂と潤滑剤との組合せに注意する必要がある。
ジアリルフタレート系樹脂は、前記潤滑剤あるいはグリースの全てに対して相溶性があるため、どのような組合せでも良好な潤滑性組成物が得られるが、フェノール系樹脂やカルボジイミド系樹脂を用いる場合には組合わせが制限される。例えば、純フェノール樹脂にはポリフェニルエーテル油を、またカシュー変性フェノール樹脂にはジエステル油やポリオールエステル油を、さらに油変性フェノール樹脂にはポリフェニルエーテル油やアルキルポリフェニルエーテル油を組合わせることが好ましい。また、ポリカルボジイミド系樹脂の場合は、ポリフェニルエーテル油を用いることが好ましい。
【００８０】
なお、本発明の潤滑剤含有ポリマー部材には、機械的強度の補強や成形性向上の目的で、次のような各種充填材を添加してもよい。例えば、炭酸カルシウム、タルク，シリカ，クレー，マイカ等の鉱物類、チタン酸カリウムウィスカー，ホウ酸アルミニウムウィスカー等の無機ウィスカー類、あるいはガラス繊維，アスベスト，石英ウール，金属繊維等の無機繊維類及びこれらを布状に編組したもの、また有機化合物では、カーボンブラック、黒鉛粉末、カーボン繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、あるいはポリイミド，ポリベンゾイミタゾール等の各種熱硬化性樹脂を添加することができる。さらに、潤滑剤含有ポリマー部材の熱伝導性を向上させる目的で、カーボン繊維，金属繊維，黒鉛粉末，金属粉末，酸化亜鉛粉末等を添加してもよい。
【００８１】
次に、このような潤滑剤含有ポリマー部材の製作方法について説明する。
ポリα−オレフィン系ポリマーベースのものの場合は、所定の金型に該ポリマーと潤滑剤との混合物を充填して、該ポリマーの融点以上の温度で加熱融解した後、冷却して固化させる。
一方、熱硬化性樹脂ベースのものの場合は、該ポリマーと潤滑剤との混合物を所定の金型に充填してから、適当な温度に加熱することで固化できる。
【００８２】
なお、本実施形態に係る転がり軸受にあっては、密封板が組み込まれていないが、密封板を組み込むことも本発明の範囲内である。この場合において、上述した請求項１に係る実施形態で説明した各密封板１０の構造を適用することも可能である。また、上述の請求項２の実施形態にて説明したフランジ１３を、外内輪１，２のいずれか一方若しくは双方に設ける構成を採用することも可能である。
【００８３】
このように本発明において軸受空間内に潤滑剤含有ポリマー部材１４を充填した目的および作用効果は、次の通りである。
軸受における潤滑には、グリースが一般に用いられている（従来技術）。
しかし、一つの軸受でラジアル荷重と両方向のアキシアル荷重、モーメント荷重を受けられるものとする本発明のような転がり軸受において、グリースを潤滑剤として使用する場合、グリース補給のための定期的な給脂などのメンテナンス作業が必要となり、またグリースの漏出が生じると軸受周辺を汚損する問題がある（解決しようとする課題）。
従って、本発明によれば潤滑剤含有ポリマー部材１４から転がり軸受の被潤滑部に潤滑剤が長期にわたって供給されるので、外内輪１，２の軌道面と転動面との間の潤滑が良好となり、従来グリース潤滑場合の潤滑剤補給などのメンテナンス作業が不要となる。また軸受の端面から漏出されたグリースによる軸受周辺を汚損する問題も避けることができる。さらに、潤滑剤含有ポリマー部材１４は水などの液体で流出せず、防塵効果も兼ね備えるため、水・粉塵環境下でも寿命の延長が期待できる（本発明の目的・作用効果）。
【００８４】
具体的には次の通りである。
【００８５】
「第一実施形態」
本実施形態は、保持器６で転動体５を案内する転がり軸受において、軸受内空間に潤滑剤含有ポリマー部材１４が充填される（図３６）。
なお、本実施形態では請求項１の実施形態にて説明した図２に示す転動体５と図４に示す保持器６を用いるが、転動体５と保持器６は特に限定されず、また外輪１・内輪２の形状も特に限定されない。
【００８６】
「第二実施形態」
本実施形態は、セパレータ７で転動体５を案内する転がり軸受において、軸受内空間に潤滑剤含有ポリマー部材１４が充填される（図３７）。
なお、本実施形態では請求項１の実施形態にて説明した図２に示す転動体５と図５に示すセパレータ７を用いるが、転動体５とセパレータ７は特に限定されず、また外輪１・内輪２の形状も特に限定されない。
【００８７】
【発明の効果】
本発明によれば、上述の通りの構成を有するため、一つの軸受でラジアル荷重と両方向のアキシアル荷重、モーメント荷重を受けられる。
【００８８】
また本発明によれば、上述の効果と共に次の効果も奏することとなる。
各転動体が軌道輪の軌道溝と常に二点接触しているので、従来の四点接触軸受における玉の大きいスピンによるトルクの増加を抑制できる。
さらに、転動体がその転がり接触面となる外径が軸方向にも曲率をもって形成されているので、クロスローラに比べ、転がり抵抗が低く、低トルク化を実現することができる。
【００８９】
また請求項１及び請求項４によれば、軸受に密封板が配置され、本発明の構成を有する転がり軸受において軸受内部潤滑剤または有害ガスの外部への漏れ、または外部の有害物質の軸受内部への侵入を防止又は低減することができる。
【００９０】
また請求項２及び請求項５によれば、使用条件により、軸受の外輪に、または内輪に、または外輪と内輪両方ともにフランジを付けた構造にすることにより、軸受外周面または内周面の寸法精度が低く設定することができる。
また、軸受と取付相手部品と簡単に迅速に取付けること、また、分解することができ、取付けコストが低減される。更にハウジングが不要となり、製品がコンパクトになり、総コストを下げることができる。
【００９１】
また請求項３及び請求項６によれば、軸受内空間に潤滑剤含有ポリマー部材が充填されて、従来グリース潤滑場合の潤滑剤補給などのメンテナンス作業が不要となり、メンテナンスフリーを実現することができる。また、軸受の端面から漏出されたグリースによる軸受周辺を汚損する問題も避けることができる。さらに、水・粉塵環境下でも寿命の延長が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に記載の本発明の第一実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図２】転動体の一実施形態を示す拡大斜視図。
【図３】転動体の他の実施形態を示す拡大斜視図。
【図４】保持器の一実施形態を示す拡大斜視図。
【図５】セパレータの一実施形態を示す拡大斜視図。
【図６】第二実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図７】第三実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図８】第四実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図９】第五実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図１０】第六実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図１１】第七実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図１２】第八実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図１３】第九実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図１４】第十実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図１５】請求項２に記載の本発明の第一実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図１６】第二実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図１７】第三実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図１８】第四実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図１９】第五実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図２０】第六実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図２１】第七実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図２２】第八実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図２３】第九実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図２４】第十実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図２５】第十一実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図２６】第十二実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図２７】第十三実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図２８】第十四実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図２９】第十五実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図３０】第十六実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図３１】第十七実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図３２】第十八実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図３３】第十九実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図３４】第二十実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図３５】第二十一実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図３６】請求項３に記載の本発明の第一実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図３７】第二実施形態を一部省略して示す縦断面図。
【図３８】従来技術の一例で、クロスローラ軸受の縦断面図。
【図３９】従来技術の一例で、四点接触玉軸受の縦断面図。
【符号の説明】
１：外輪
２：内輪
３：軌道溝
５：転動体
５ａ：外径
５ｂ：相対面
５ｃ：自転中心軸
６：保持器
７：セパレータ
１０：密封板
１０ａ，１０ｂ：シール面
１３：フランジ
１４：潤滑剤含有ポリマー部材
Claims (6)
- 一対の軌道輪と、
該一対の軌道輪間に組み込まれ、玉の上下部分を切断して一組の相対面を有するように形成された複数個の転動体と、
該複数個の転動体を、それぞれ所定間隔で案内保持する円環状保持器とを有し、
前記一対の軌道輪は、前記転動体の玉の半径より大きな半径の二つの軌道面からなる軌道溝をそれぞれ備え、
前記保持器は、隣接する各転動体のそれぞれの相対面に垂直する各自転中心軸が、それぞれ交互に交差状となるとともに、各転動体の外径が、常に相対する一方の軌道輪の軌道面と他方の軌道輪の軌道面にて二点接触するように、各転動体の姿勢を保持して組み込み可能なポケットを、円環体の円周上で交互に交差状に備え、
前記各ポケットの軸方向の両側面は、前記転動体の相対面を保持すべく平行でかつ傾斜状をなしており、傾斜状の角度は、転動体の接触角と等しく構成されており、
前記軌道輪間には密封板が配置されていることを特徴とする転がり軸受。 - 一対の軌道輪と、
該一対の軌道輪間に組み込まれ、玉の上下部分を切断して一組の相対面を有するように形成された複数個の転動体と、
該複数個の転動体を、それぞれ所定間隔で案内保持する円環状保持器とを有し、
前記一対の軌道輪は、前記転動体の玉の半径より大きな半径の二つの軌道面からなる軌道溝をそれぞれ備え、
前記保持器は、隣接する各転動体のそれぞれの相対面に垂直する各自転中心軸が、それぞれ交互に交差状となるとともに、各転動体の外径が、常に相対する一方の軌道輪の軌道面と他方の軌道輪の軌道面にて二点接触するように、各転動体の姿勢を保持して組み込み可能なポケットを、円環体の円周上で交互に交差状に備え、
前記各ポケットの軸方向の両側面は、前記転動体の相対面を保持すべく平行でかつ傾斜状をなしており、傾斜状の角度は、転動体の接触角と等しく構成されており、
前記軌道輪のいずれか一方若しくは双方にはフランジが備えられていることを特徴とする転がり軸受。 - 一対の軌道輪と、
該一対の軌道輪間に組み込まれ、玉の上下部分を切断して一組の相対面を有するように形成された複数個の転動体と、
該複数個の転動体を、それぞれ所定間隔で案内保持する円環状保持器とを有し、
前記一対の軌道輪は、前記転動体の玉の半径より大きな半径の二つの軌道面からなる軌道溝をそれぞれ備え、
前記保持器は、隣接する各転動体のそれぞれの相対面に垂直する各自転中心軸が、それぞれ交互に交差状となるとともに、各転動体の外径が、常に相対する一方の軌道輪の軌道面と他方の軌道輪の軌道面にて二点接触するように、各転動体の姿勢を保持して組み込み可能なポケットを、円環体の円周上で交互に交差状に備え、
前記各ポケットの軸方向の両側面は、前記転動体の相対面を保持すべく平行でかつ傾斜状をなしており、傾斜状の角度は、転動体の接触角と等しく構成されており、
軸受内空間に潤滑剤含有ポリマー部材が充填されることを特徴とする転がり軸受。 - 一対の軌道輪と、
該一対の軌道輪間に組み込まれ、玉の上下部分を切断して一組の相対面を有するように形成された複数個の転動体と、
一組の相対面を有し、前記転動体の玉の直径より小径状に形成されるとともに、前記一対の軌道輪間の円周上で隣接する転動体間に配置され、それぞれの転動体を所定間隔で案内保持する複数個のセパレータとを有し、
前記一対の軌道輪は、前記転動体の玉の半径より大きな半径の二つの軌道面からなる軌道溝をそれぞれ備え、
前記セパレータは、円周上で隣接する各転動体のそれぞれの相対面に垂直する各自転中心軸が、それぞれ交互に交差状となるとともに、各転動体の外径が、常に相対する一方の軌道輪の軌道面と他方の軌道輪の軌道面にて二点接触するように、各転動体の姿勢を保持して組み込み可能な凹状円弧溝を、相対面に交互に交差状に備え、
前記軌道輪間には密封板が配置されていることを特徴とする転がり軸受。 - 一対の軌道輪と、
該一対の軌道輪間に組み込まれ、玉の上下部分を切断して一組の相対面を有するように形成された複数個の転動体と、
一組の相対面を有し、前記転動体の玉の直径より小径状に形成されるとともに、前記一対の軌道輪間の円周上で隣接する転動体間に配置され、それぞれの転動体を所定間隔で案内保持する複数個のセパレータとを有し、
前記一対の軌道輪は、前記転動体の玉の半径より大きな半径の二つの軌道面からなる軌道溝をそれぞれ備え、
前記セパレータは、円周上で隣接する各転動体のそれぞれの相対面に垂直する各自転中心軸が、それぞれ交互に交差状となるとともに、各転動体の外径が、常に相対する一方の軌道輪の軌道面と他方の軌道輪の軌道面にて二点接触するように、各転動体の姿勢を保持して組み込み可能な凹状円弧溝を、セパレータの相対面に交互に交差状に備え、
前記軌道輪のいずれか一方若しくは双方にはフランジが備えられていることを特徴とする転がり軸受。 - 一対の軌道輪と、
該一対の軌道輪間に組み込まれ、玉の上下部分を切断して一組の相対面を有するように形成された複数個の転動体と、
一組の相対面を有し、前記転動体の玉の直径より小径状に形成されるとともに、前記一対の軌道輪間の円周上で隣接する転動体間に配置され、それぞれの転動体を所定間隔で案内保持する複数個のセパレータとを有し、
前記一対の軌道輪は、前記転動体の玉の半径より大きな半径の二つの軌道面からなる軌道溝をそれぞれ備え、
前記セパレータは、円周上で隣接する各転動体のそれぞれの相対面に垂直する各自転中心軸が、それぞれ交互に交差状となるとともに、各転動体の外径が、常に相対する一方の軌道輪の軌道面と他方の軌道輪の軌道面にて二点接触するように、各転動体の姿勢を保持して組み込み可能な凹状円弧溝を、セパレータの相対面に交互に交差状に備え、
軸受内空間に潤滑剤含有ポリマー部材が充填されることを特徴とする転がり軸受。
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