JP4546783B2

JP4546783B2 - 摺動装置

Info

Publication number: JP4546783B2
Application number: JP2004218585A
Authority: JP
Inventors: 充山崎; 和栄星野; 敏昭横山
Original assignee: Nippon Bearing Co Ltd
Current assignee: Nippon Bearing Co Ltd
Priority date: 2004-07-27
Filing date: 2004-07-27
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2024-07-27
Also published as: JP2006038094A

Description

本発明は、摺動装置に関するものである。

従来の摺動装置としては、例えば図１に図示したように、軸21に対して摺動体22が摺動するように設けられ、該軸21と摺動体22との間には負荷部23が設けられ、この負荷部23には複数の転動体24が配設され、この転動体24が該負荷部23を転動移動するように構成され、軸21と摺動体22との間には前記転動体24を保持する転動体保持器25が配設され、この転動体保持器25には前記負荷部23を転動移動する転動体24が循環する無負荷部が形成され、この負荷部23と無負荷部との間にはリターン部が形成され、この負荷部23と無負荷部とリターン部とで転動体無限循環路が形成されているものがある。尚、図中符号26はハウジング固定用の凹溝，27は前記転動体保持器25を受ける受体，28は抜け止めリングである。

また、特開昭６２−１２７５１１号公報（特許文献１）や、特開昭５２−６０３５４号公報（特許文献２）に開示されるように、複数の転動体保持器を用いて直線摺動若しくは回転摺動またはその双方を同時に行える構成のものもある。

特開昭６２−１２７５１１号公報特開昭５２−６０３５４号公報

しかしながら、上述のように従来の摺動装置は、転動体を保持する転動体保持器の存在により、それだけ部品点数が増加し、構造及び製造工程の複雑化を招き、故障等も生じやすく耐久性に劣るという問題があった。

特に、このような問題は、上記直線摺動若しくは回転摺動またはその双方を同時に行える構成の摺動装置において、より構造が複雑化することから一層顕著となる。

本発明は、上述のような現状に鑑み、種々研究を重ねた結果、転動体保持器が無くてもスムーズな摺動が可能となる構成を見い出し完成したもので、転動体保持器を省いた簡易な構造を実現できる極めて実用性に秀れた画期的な摺動装置を提供するものである。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

軸１に対して摺動体２が摺動するように設けられ該軸１と該摺動体２との間には複数の転動体３が配設され、この転動体３が前記軸１と前記摺動体２との間を転動移動するように構成された摺動装置であって、前記摺動体２の内周面には該内周面と前記軸１の外周面とで構成され前記転動体３が配設される負荷部４が設けられ、この負荷部４の外方には前記転動体３が配設される無負荷部６が設けられ、この無負荷部６と前記負荷部４とは前記転動体３がリターンするリターン部７を介して連通され、前記転動体３は前記負荷部４位置において負荷を受ける状態となり、前記無負荷部６位置において無負荷状態となるように構成されており、前記摺動体２は、基体２ａと、前記基体２ａの前方に被嵌される前方カバー体２ｂ及び該基体２ａの後方に被嵌される後方カバー体２ｃで構成され、前記基体２ａに前記前方カバー体２ｂ及び前記後方カバー体２ｃを被嵌することで該基体２ａと該前方カバー体２ｂ及び該後方カバー体２ｃとの間に前記転動体３略一個分の間隔の前記無負荷部６及び前記リターン部７が形成されるように構成され、前記基体２ａは、前記軸１が挿通した際、前記転動体３略一個分の間隔の前記負荷部４が形成されるように構成され、また、前記基体２ａの外周面には該基体２ａの長さ方向に延設される位置決め凸条９が設けられ、前記前方カバー体２ｂ及び前記後方カバー体２ｃにはこの位置決め凸条９と係合する凹溝10が設けられ、前記位置決め凸条９は前記負荷部４の有効領域と前記無負荷部６の有効領域とが略同じになるような形状に設定され、更に、前記転動体３略一個分の間隔を有する前記負荷部４，前記リターン部７及び前記無負荷部６は多数個の前記転動体３で形成される転動体列が互いに隣接状態で複数配列するように構成され、前記負荷部４，前記リターン部７及び前記無負荷部６には前記有効領域の半分以上を占める量の前記転動体３が配設され、前記摺動体２は、直線摺動若しくは回転摺動またはその双方を同時に行えるように構成されていることを特徴とする摺動装置に係るものである。

また、請求項１記載の摺動装置において、前記リターン部７は前記摺動体２の前方及び後方に設けられていることを特徴とする摺動装置に係るものである。

また、請求項１，２いずれか１項に記載の摺動装置において、前記負荷部４における前記転動体３は、前記軸１の長さ方向に直線で整列されるように構成されていることを特徴とする摺動装置に係るものである。

また、請求項１〜３いずれか１項に記載の摺動装置において、前記リターン部７は、前記基体２ａの前方端部及び前記前方カバー体２ｂにより形成される前方リターン部７と、前記基体２ａの後方端部及び前記後方カバー体２ｃにより形成される後方リターン部７とで構成されていることを特徴とする摺動装置に係るものである。

また、請求項１〜４いずれか１項に記載の摺動装置において、前記基体２ａの前方及び後方には、前記負荷部４から前記無負荷部６及び前記無負荷部６から前記負荷部４へ移動する前記転動体３の移動をガイドするガイド部８が設けられていることを特徴とする摺動装置に係るものである。

また、請求項５記載の摺動装置において、前記ガイド部８は前記位置決め凸条９の延設方向端部に突設されていることを特徴とする摺動装置に係るものである。

また、請求項５，６いずれか１項に記載の摺動装置において、前記ガイド部８として前記基体２ａに前記前方カバー体２ｂ及び前記後方カバー体２ｃとを固定するための固定ネジ11が採用されていることを特徴とする摺動装置に係るものである。

また、請求項７記載の摺動装置において、前記位置決め凸条９の延設方向両端面には夫々前記固定ネジ11の雄螺子部と螺合する雌螺子部12が穿設され、前記前方カバー体２ｂ及び前記後方カバー体２ｃには前記固定ネジ11が挿通する挿通孔13が形成されていることを特徴とする摺動装置に係るものである。

また、請求項１〜８いずれか１項に記載の摺動装置において、前記負荷部４における任意の前記転動体３は、前記リターン部７を介して前記無負荷部６に移動し、更に、この無負荷部６から前記リターン部７を介して前記負荷部４に戻り移動するように構成されていることを特徴とする摺動装置に係るものである。

また、請求項１〜９いずれか１項に記載の摺動装置において、前記負荷部４に配設された前記転動体３は、前記軸１の外周を転動移動するように構成されていることを特徴とする摺動装置に係るものである。

また、請求項１〜１０いずれか１項に記載の摺動装置において、前記軸１として断面視円形状のものが採用され、前記摺動体２として前記軸１に被嵌される円筒形状のものが採用されていることを特徴とする摺動装置に係るものである。

また、請求項１〜１１いずれか１項に記載の摺動装置において、前記負荷部４，前記リターン部７及び前記無負荷部６には前記有効領域の２／３以上を占める量の前記転動体３が配設されていることを特徴とする摺動装置に係るものである。

また、請求項１２記載の摺動装置において、前記負荷部４，前記リターン部７及び前記無負荷部６には前記有効領域の９割以上を占める量の前記転動体３が配設されていることを特徴とする摺動装置に係るものである。

本発明は、上述のように構成したから、摺動体のスムーズな摺動を達成できるのは勿論、転動体保持器を省いて構造の簡素化を図り耐久性及び生産性を向上させることができる極めて実用性に秀れた画期的な摺動装置となる。

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

摺動体２を軸１に対して摺動移動させた際、転動体３は負荷部４において負荷を受けて転動移動し、リターン部７によりリターンして無負荷部６に移動し、無負荷部６からリターン部７によりリターンして負荷部４に移動する。

従って、転動体保持器がない構成でありながら、負荷部４の転動体３と無負荷部６の転動体３とが循環して良好な摺動を達成することができ、よって、転動体保持器がない分だけ構造が簡易となり、耐久性及び生産性の向上を図ることができる。

本発明の具体的な実施例を図面に基づいて説明する。

本実施例は、軸１に対して摺動体２が摺動するように設けられ、該軸１と該摺動体２との間には複数の転動体３が配設され、この転動体３が前記軸１と前記摺動体２との間を転動移動するように構成された摺動装置であって、摺動体２の内周面には、該内周面と軸１の外周面とで構成され転動体３が配設される負荷部４が設けられ、該負荷部４の外方には転動体３が配設される無負荷部６が設けられ、該無負荷部６と前記負荷部４とは転動体３がリターンするリターン部７を介して連通され、転動体３は前記負荷部４位置において負荷を受ける状態となり、前記無負荷部６位置において無負荷状態となるように構成されているものである。

各部を具体的に説明する。

軸１としては断面視円形状のものが採用されている。摺動体２としては、該軸１に被嵌される円筒形状のものが採用されている。

摺動体２と軸１との間に配設される転動体３（ボール）は、軸１の延設方向及び周方向に転動移動が可能であり、摺動体２は、直線摺動若しくは回転摺動またはその双方を同時に行える構成である。

摺動体２は、図２に図示したように円環状の基体２ａと、該基体２ａの前方から被嵌され周板と端板とから成る前方カバー体２ｂ及び後方から被嵌され周板と端板とから成る後方カバー体２ｃとで構成されている。前方カバー体２ｂ及び後方カバー体２ｃは端板の内面に周壁が内方に突設されており、この周壁の内部は、軸１が挿通される孔15に設定されている。従って、前方カバー体２ｂの周壁内面と、後方カバー体２ｃの周壁内面とが軸１に当接する。

尚、基体２ａとしては円環状のものでなく、角環状や一部が切欠されたＣ字状等、他の形状のものを採用しても良い。

また、前記端板の内面に突設された周壁，端板の内面，周板は全体で連設した湾曲面に形成されリターン部７となる。

基体２ａに前方カバー体２ｂ及び後方カバー体２ｃを被嵌することで基体２ａの外周と前方カバー体２ｂ及び後方カバー体２ｃの周板の内周との間に無負荷部６が形成され、基体２ａの前方端部並びに前方カバー体２ｂの周板内面，端板の内面及び周壁の内面により前方リターン部７が形成され、基体２ａの後方端部並びに後方カバー体２ｃの周板の内面，端板の内面及び周壁の内面により後方リターン部７が形成されるように構成されている。

摺動体２の基体２ａの外周面には、該基体２ａの長さ方向に延設される複数の位置決め凸条９が設けられ、前方カバー体２ｂ及び後方カバー体２ｃにはこの位置決め凸条９と係合する凹溝10が設けられている。

具体的には、位置決め凸条９は、基体２ａの外周面に等間隔で６本設けられ、該位置決め凸条９と係合する凹溝10も前方カバー体２ｂ及び後方カバー体２ｃに夫々６つ設けられている。

また、１本の位置決め凸条９と前方カバー体２ｂ及び後方カバー体２ｃの二つの凹溝10とは略合致する形状に設定されており、基体２ａと前方カバー体２ｂ及び後方カバー体２ｃとのガタつきは可及的に阻止される。

また、基体２ａの内周面と軸１の外周面との間隔は転動体３の直径と略一致する間隔に設定され、この部分が負荷部４となる。また、この基体２ａの外周面と前方カバー体２ｂ及び後方カバー体２ｃの内周面との間隔は、転動体３の直径よりわずかに大きい間隔に設定され、この部分が無負荷部６となる。

従って、転動体３は基体２ａ上に並列し、基体２ａの内周面と軸１の外周面との間及び基体２ａの外周面と前方カバー体２ｂ及び後方カバー体２ｃとの間に多数個の転動体３を充填すると、負荷部４，リターン部７及び無負荷部６にはこの多数個の転動体３で形成される転動体列が複数配列することになる。即ち、転動体保持器がなくても転動体３が整列し、良好な摺動移動を達成できることになる。

具体的には、この転動体３は、負荷部４及び無負荷部６に適当数配設されれば良く、望ましくは、図５に図示したような千鳥状や、図２に図示したような格子状等、軸１の長さ方向に直線で整列されるようにする。本実施例においては、転動体同志の当接がより安定的でスムーズな摺動が達成できる千鳥状となるように設定している。

また、位置決め凸条９は、負荷部４の有効領域（転動体３を配設し得る有効面積）と無負荷部６の有効領域（位置決め凸条９間の面積）とが略同じ（面積）になるような形状に設定されている。

従って、上述の転動体列は負荷部４と無負荷部６とで同数となり、それだけ転動体３の循環がスムーズとなって良好な摺動を達成できる。

位置決め凸条９は、本実施例においては、基体２ａの外周面のみに設けた構成としているが、基体２ａの内周面のみに設ける構成や、内外周面に設ける構成としても良い。但し、内周面全面を負荷部４として且つ内周面と外周面の有効領域を略等しくできる本実施例のタイプが最も好ましい。

また、基体２ａの前方及び後方には、負荷部４から無負荷部６及び無負荷部６から負荷部４へ移動する転動体３の移動をガイドし得るガイド部８が設けられている。このガイド部８は、位置決め凸条９の延設方向端部に突設されている。

本実施例のガイド部８は、基体２ａに前方カバー体２ｂ及び後方カバー体２ｃとを固定するための固定ネジ11である。

具体的には、位置決め凸条９の延設方向両端面下方位置には夫々、前記固定ネジ11の雄螺子部と螺合する雌螺子部12が穿設されており、前方カバー体２ｂ及び後方カバー体２ｃの端板外面には前記固定ネジ11が挿通する挿通孔13が形成され、固定ネジ11を該挿通孔13を挿通せしめて前記雌螺子部12に螺着することで基体２ａに前方カバー体２ｂ及び後方カバー体２ｃを固定している。

前記の通り、無負荷部６と負荷部４の有効領域を同じにすべく基体２ａの外周面に位置決め凸条９を設ける。従って、この位置決め凸条９の位置において、負荷部４から無負荷部６（無負荷部６から負荷部４）への転動体３の移動が位置決め凸条９の端面で阻害される。この点、固定ネジ11が、位置決め凸条９の延設方向両端面下方位置に位置することで、該固定ネジ11が端面を閉塞する（端面への転動体３の移動を阻止する）と共に転動体３を良好にガイドし、基体２ａの端部（即ち、前方リターン部７及び後方リターン部７）を移動する転動体３が位置決め凸条９の端面によって移動を阻害されず、よって、上述の転動体列が崩れずに負荷部４若しくは無負荷部６に良好に導入される（図４参照）。

従って、固定ネジ11が前方カバー体２ｂ及び後方カバー体２ｃを基体２ａに確実に固定する作用と、転動体３の移動をガイドして良好な摺動を達成する作用とを奏することになり、例えば位置決め凸条９の端面角部をＲ形状とする場合等に比し、それだけコスト性及び生産性に秀れることになる。

尚、本実施例においては、ガイド部８として位置決め凸条９の延設方向端部に突設される固定ネジ11を採用しているが、図６に図示したように、前方カバー体２ｂ及び後方カバー体２ｃ内面に、前記固定ネジ11を避けて転動体３が移動し得るような湾曲傾斜面を有する傾斜面形成体14を設け、該傾斜面形成体14をガイド部８としても良い。

また、本実施例においては、負荷部４，リターン部７及び無負荷部６に多数個の転動体３を充填（負荷部４，リターン部７及び無負荷部６の有効領域の９割以上（の面積）を占める量を配設）しているが、該転動体３の配設量は、摺動体２を軸１に対して図３中矢印方向に摺動移動させた際、負荷部４における任意の転動体３が、図３中右側の後方リターン部７を介して無負荷部６に移動し、更に、該無負荷部６から図３中左側の前方リターン部７を介して負荷部４に戻り移動し得る量に設定すれば良い。

具体的には、負荷部４，リターン部７及び無負荷部６の有効領域の半分以上（の面積）を占める量の転動体３を配設することで、負荷部４を転動移動して無負荷部６に移動する転動体３により、無負荷部６に配設されている転動体３が押圧されて負荷部４に供給されることになる。

転動体保持器がない構成でありながら、極めて良好な摺動移動を達成するには、前記有効領域の２／３以上（の面積）を占める量の転動体３を配設すれば良いことを確認している。

本実施例の転動体３は、図７に図示したように、基体２ａと前方カバー体２ｂと後方カバー体２ｃとから成る摺動体２を、軸１に、該軸１が半抜き状態となるように被嵌し、前方カバー体２ｂと軸１との間Ａから導入し、前記負荷部４，リターン部７及び無負荷部６に配設する。

例えば前方カバー体ｂを被嵌した基体２ａを軸１に被嵌し、基体２ａに後方カバー体２ｃを転動体３を配設し得る隙間をあけて被嵌し、下側半分の隙間をシールした状態でこの隙間から前記負荷部４，リターン部７及び無負荷部６に転動体３を配設したり、前方カバー体２ｂ若しくは後方カバー体２ｃまたはその双方に、転動体配設用窓（図示省略）を設けたりする等、他の方法で転動体３を配設しても良い。

尚、本実施例においては、断面視円形状の軸１と該軸１に被嵌される円筒形状の摺動体２とを採用しているが、他の構成、例えば断面視四角形状の軸１と該軸１に被嵌される角筒形状の摺動体２とを採用しても良いし、直線摺動若しくは回転摺動のいずれかを行う構成としても良い。

本実施例は上述のように構成したから、摺動体２を軸１に対して摺動移動させた際、転動体３は負荷部４において負荷を受けて転動移動し、リターン部７によりリターンして無負荷部６に移動し、無負荷部６において負荷部４からの転動体３によって押圧されてリターン部７によりリターンして負荷部４に移動する。

また、固定ネジ11が前方カバー体２ｂ及び後方カバー体２ｃを基体２ａに確実に固定する作用と、転動体３の移動をガイドして良好な摺動を達成する作用とを作出し、それだけコスト性及び生産性に秀れることになる。

また、適性量の転動体３を配設することで、負荷部４を転動移動して無負荷部６に移動する転動体３により、無負荷部６に配設された転動体３を押圧して負荷部４に供給する作用が摺動体２の摺動移動の度に略確実に達成されることになり、転動体保持器がない構成でありながら、極めて良好な摺動移動を達成できることになる。

また、本実施例は、前方カバー体２ｂ及び後方カバー体２ｃを基体２ａに固定し、基体２ａの周囲に転動体３を配設することで組み立てることができるから、極めて組み立てが容易で生産性に秀れたものとなる。また、部品点数が少なくなり、それだけ高剛性・高精度の摺動装置を容易に製造できることになる。

従って、摺動体が、直線摺動若しくは回転摺動またはその双方を同時に行える構成を、複雑な構成を一切必要とせずに極めて簡易な構成でコスト安に実現できる極めて実用性に秀れた画期的な摺動装置となる。

従来例の一部を切り欠いた概略説明側面図である。本実施例の概略説明分解斜視図である。本実施例の概略説明断面図である。本実施例のガイド部の拡大概略説明図である。本実施例の概略説明平面図である。別例のガイド部の拡大概略説明図である。本実施例の概略説明斜視図である。

１軸
２摺動体
２ａ基体
２ｂ前方カバー体
２ｃ後方カバー体
３転動体
４負荷部
６無負荷部
７リターン部
８ガイド部
９位置決め凸条
10 凹溝

Claims

軸に対して摺動体が摺動するように設けられ該軸と該摺動体との間には複数の転動体が配設され、この転動体が前記軸と前記摺動体との間を転動移動するように構成された摺動装置であって、前記摺動体の内周面には該内周面と前記軸の外周面とで構成され前記転動体が配設される負荷部が設けられ、この負荷部の外方には前記転動体が配設される無負荷部が設けられ、この無負荷部と前記負荷部とは前記転動体がリターンするリターン部を介して連通され、前記転動体は前記負荷部位置において負荷を受ける状態となり、前記無負荷部位置において無負荷状態となるように構成されており、前記摺動体は、基体と、前記基体の前方に被嵌される前方カバー体及び該基体の後方に被嵌される後方カバー体で構成され、前記基体に前記前方カバー体及び前記後方カバー体を被嵌することで該基体と該前方カバー体及び該後方カバー体との間に前記転動体略一個分の間隔の前記無負荷部及び前記リターン部が形成されるように構成され、前記基体は、前記軸が挿通した際、前記転動体略一個分の間隔の前記負荷部が形成されるように構成され、また、前記基体の外周面には該基体の長さ方向に延設される位置決め凸条が設けられ、前記前方カバー体及び前記後方カバー体にはこの位置決め凸条と係合する凹溝が設けられ、前記位置決め凸条は前記負荷部の有効領域と前記無負荷部の有効領域とが略同じになるような形状に設定され、更に、前記転動体略一個分の間隔を有する前記負荷部，前記リターン部及び前記無負荷部は多数個の前記転動体で形成される転動体列が互いに隣接状態で複数配列するように構成され、前記負荷部，前記リターン部及び前記無負荷部には前記有効領域の半分以上を占める量の前記転動体が配設され、前記摺動体は、直線摺動若しくは回転摺動またはその双方を同時に行えるように構成されていることを特徴とする摺動装置。
請求項１記載の摺動装置において、前記リターン部は前記摺動体の前方及び後方に設けられていることを特徴とする摺動装置。
請求項１，２いずれか１項に記載の摺動装置において、前記負荷部における前記転動体は、前記軸の長さ方向に直線で整列されるように構成されていることを特徴とする摺動装置。
請求項１〜３いずれか１項に記載の摺動装置において、前記リターン部は、前記基体の前方端部及び前記前方カバー体により形成される前方リターン部と、前記基体の後方端部及び前記後方カバー体により形成される後方リターン部とで構成されていることを特徴とする摺動装置。
請求項１〜４いずれか１項に記載の摺動装置において、前記基体の前方及び後方には、前記負荷部から前記無負荷部及び前記無負荷部から前記負荷部へ移動する前記転動体の移動をガイドするガイド部が設けられていることを特徴とする摺動装置。
請求項５記載の摺動装置において、前記ガイド部は前記位置決め凸条の延設方向端部に突設されていることを特徴とする摺動装置。
請求項５，６いずれか１項に記載の摺動装置において、前記ガイド部として前記基体に前記前方カバー体及び前記後方カバー体とを固定するための固定ネジが採用されていることを特徴とする摺動装置。
請求項７記載の摺動装置において、前記位置決め凸条の延設方向両端面には夫々前記固定ネジの雄螺子部と螺合する雌螺子部が穿設され、前記前方カバー体及び前記後方カバー体には前記固定ネジが挿通する挿通孔が形成されていることを特徴とする摺動装置。
請求項１〜８いずれか１項に記載の摺動装置において、前記負荷部における任意の前記転動体は、前記リターン部を介して前記無負荷部に移動し、更に、この無負荷部から前記リターン部を介して前記負荷部に戻り移動するように構成されていることを特徴とする摺動装置。
請求項１〜９いずれか１項に記載の摺動装置において、前記負荷部に配設された前記転動体は、前記軸の外周を転動移動するように構成されていることを特徴とする摺動装置。
請求項１〜１０いずれか１項に記載の摺動装置において、前記軸として断面視円形状のものが採用され、前記摺動体として前記軸に被嵌される円筒形状のものが採用されていることを特徴とする摺動装置。
請求項１〜１１いずれか１項に記載の摺動装置において、前記負荷部，前記リターン部及び前記無負荷部には前記有効領域の２／３以上を占める量の前記転動体が配設されていることを特徴とする摺動装置。
請求項１２記載の摺動装置において、前記負荷部，前記リターン部及び前記無負荷部には前記有効領域の９割以上を占める量の前記転動体が配設されていることを特徴とする摺動装置。