JPH11270552A - 転がり軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ころの潤滑が不良となるのを防止して、焼き付
きを防止できかつ寿命の低下などを抑制できる転がり軸
受としてのクロスローラ軸受を提供する。 【解決手段】クロスローラ軸受１は内輪２と外輪３と第
１及び第２のころ４，５と保持器５とシール部材２４，
２５等を備えている。内輪２は外周面７に内輪軌道溝２
０を備えている。外輪３は内周面８に外輪軌道溝２１を
備えている。内輪軌道溝２０は互いに直交する第１およ
び第２の傾斜軌道面１１，１２を備えている。外輪軌道
溝２１は互いに直交する第３および第４の傾斜軌道面１
３，１４を備えている。第１のころ４は第１及び第４の
傾斜軌道面１１，１４に転接し第２のころ５は第２及び
第３の傾斜軌道面１２，１３に転接している。シール部
材２４，２５は潤滑剤を内外輪２，３の間に密閉してい
る。保持器１９は外周面１７に内外輪２，３の回転方向
に対し交差する方向に沿う凹溝を形成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、電気・情
報・鉄鋼などの産業分野に用いられる各種の工業用ロボ
ットの旋回輪やマニピュレータの回転駆動部などの、ラ
ジアル荷重、スラスト荷重およびモーメント荷重などの
荷重が組み合わさった、複雑な荷重が作用する部位に用
いられる転がり軸受としてのクロスローラ軸受に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車、電気・情報・鉄鋼などの産業分
野に用いられる各種の工業用ロボットの旋回輪やマニピ
ュレータの回転駆動部などの、ラジアル荷重、スラスト
荷重およびモーメント荷重などの荷重が組み合わさっ
た、複雑な荷重が作用する部位には、転がり軸受として
クロスローラ軸受が用いられることがある。

【０００３】前記クロスローラ軸受は、円環状の内輪
と、この内輪の外径より大きな内径を有する円環状の外
輪と、前記内輪と外輪との間に転動自在に設けられた第
１のころと第２のころとを備えている。なお、第１のこ
ろと第２のころとは互いに略同形状に形成されている。

【０００４】前記内輪の外周面には、互いに直交する第
１の傾斜軌道面と第２の傾斜軌道面とを有する断面が直
角二等辺三角形状の内輪軌道溝が形成されている。前記
外輪の内周面には、互いに直交する第３の傾斜軌道面と
第４の傾斜軌道面とを有する断面が直角二等辺三角形状
の外輪軌道溝が形成されている。

【０００５】前記第１のころは、例えば、互いに相対す
る前記第１の傾斜軌道面と第４の傾斜軌道面とに転接す
るように設けられ、前記第２のころは、前記第２の傾斜
軌道面と第３の傾斜軌道面とに転接するように設けられ
ている。前記第１のころと第２のころとは、前記内輪お
よび外輪の周方向に沿って交互に設けられている。前述
した構成によって、前記内輪と外輪は、互いに相対的に
回転自在となっている。

【０００６】また、互いに隣接する第１のころと第２の
ころとの間には、前記内輪と外輪との相対的な回転の方
向に沿って貫通した中央穴を有するスペーサが、それぞ
れ設けられている。前記内輪と外輪との間には潤滑剤と
してのグリースが収容されており、このグリースは、前
記スペーサの中央穴に保持されている。

【０００７】中央穴に保持されたグリースは、前記第１
および第２のころの転動に伴ってこれらのころの外周面
に供給される。そして、グリースは、これらのころの転
動に伴って前記軌道溝内に送り込まれ、前記傾斜軌道面
の表面に潤滑膜を形成する。このため、前記第１および
第２のころ、内輪および外輪の互い間の摩擦が低い状態
に保たれることとなる。

【０００８】前述した構成によって、従来のクロスロー
ラ軸受は、ラジアル荷重、スラスト荷重及びモーメント
荷重が組み合わさった荷重が加わった場合においても、
前記第１のころと第２のころとのうち一方または双方
が、この荷重を支承し、前記内輪と外輪との間の相対的
な回転が、円滑に行われるようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来のクロス
ローラ軸受において、スペーサの中央穴から第１および
第２のころの外周面などに供給されたグリースは、内
輪、外輪、第１及び第２のころの相互間の潤滑に用いら
れる。

【００１０】そして、潤滑に用いられたグリースは、前
記ころの転動などによって、前記軌道溝内から排除され
ることがある。グリースは、一度軌道溝内から排除され
ると、再びころなどの潤滑に用いられることが殆どなか
った。このため、前記従来のクロスローラ軸受は、内輪
と外輪との間に収容されたグリースを有効に利用するの
は困難であった。

【００１１】この結果、著しい場合には、前記第１およ
び第２のころの潤滑が不良となって、ころと内外輪とが
互いに潤滑膜ぎれの状態で接触することがある。このた
め、クロスローラ軸受の回転抵抗が大きくなり、さらに
このまま使用を続けた場合には、クロスローラ軸受が焼
き付きなどを起こして寿命の低下を招く恐れがあった。

【００１２】従って、本発明の目的は、ころの潤滑が不
良となるのを防止して、焼き付きを防止できかつ寿命の
低下などを抑制できる転がり軸受としてのクロスローラ
軸受を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するために、請求項１に記載の本発明の転がり軸受
は、互いに直交する第１の傾斜軌道面と第２の傾斜軌道
面とを有する断面が直角二等辺三角形状の第１の軌道溝
を外周面に形成した内輪と、互いに直交する第３の傾斜
軌道面と第４の傾斜軌道面とを有する断面が直角二等辺
三角形状の第２の軌道溝を内周面に形成した外輪と、前
記第１の傾斜軌道面と第４の傾斜軌道面とに転接する第
１のころと、前記第２の傾斜軌道面と第３の傾斜軌道面
とに転接する第２のころと、前記第１および第２のころ
を前記内輪と外輪との間に保持する保持器とを備え、前
記内輪と外輪との間に潤滑剤が収容され、かつ前記内輪
と外輪とが互いに周方向に沿って相対的に回転する転が
り軸受において、前記潤滑剤を前記内輪と外輪との間に
密封するシール手段と、前記保持器の、前記内輪の外周
面と相対する内周面と、外輪の内周面と相対する外周面
とのうち少なくとも一方に、これらの面の表面から凹に
形成された凹溝を設けたことを特徴としている。

【００１４】前記転がり軸受は、内輪と外輪との相対的
な回転によって、保持器が第１および第２のころととも
に回転する。このため、潤滑剤は、保持器に対し、保持
器の内周面と外周面とのうち少なくとも一方に設けられ
た凹溝に沿って流れることとなる。

【００１５】この流れによって、潤滑剤は、前記ころの
外周面に供給されて、内輪および外輪の軌道溝内に送り
込まれることとなる。また、前記シール手段が、前記潤
滑剤を内輪と外輪との間に密閉している。このため、前
記第１および第２のころと、内輪および外輪との潤滑膜
ぎれ状態での互いの接触を抑制することとなる。したが
って、ころの潤滑が不良となるのを防止することがで
き、焼き付きを防止して寿命の低下を抑制できる。

【００１６】前記転がり軸受において、前記凹溝が、前
記保持器の内周面と外周面とにそれぞれ設けられるのが
望ましい。この場合、前記保持器の内周面と外周面との
双方に、凹溝を設けたので、前記第１および第２のころ
と内輪および外輪との潤滑膜ぎれ状態での互いの接触を
より確実に抑制できる。したがって、ころの潤滑が不良
となるのをより確実に防止でき、焼き付きをより確実に
防止して寿命の低下をより確実に抑制できる。

【００１７】さらに、前記凹溝が、前記内輪と外輪との
相対的な回転の方向に対し、交差する方向に沿って形成
されるのが望ましい。この場合、凹溝が、内輪と外輪と
の相対的な回転方向に対し交差する方向に沿って形成さ
れているので、潤滑剤をより確実に前記ころの外周面に
供給して、内輪および外輪の軌道溝内に送り込むことが
できる。

【００１８】このため、前記第１および第２のころと内
輪および外輪との潤滑膜ぎれ状態での互いの接触をより
確実に抑制できる。したがって、ころの潤滑が不良とな
るのをより確実に防止でき、焼き付きをより確実に防止
して寿命の低下をより確実に抑制できる。

【００１９】また、前記保持器の外周面と内周面とにそ
れぞれ形成された凹溝が、前記内輪と外輪との相対的な
回転の方向に対し、互いに逆向きに交差する方向に沿っ
て形成されるのが望ましい。

【００２０】この場合、保持器の内周面および外周面そ
れぞれ形成された凹溝が、前記内輪と外輪との相対的な
回転の方向に対し、互いに逆向きに交差する方向に沿っ
て形成されているので、潤滑剤をより一層確実に前記こ
ろの外周面に供給して、内輪および外輪の軌道溝内によ
り一層確実に送り込むことができる。

【００２１】このため、前記第１および第２のころと内
輪および外輪との潤滑膜ぎれ状態での互いの接触をより
一層確実に抑制できる。したがって、ころの潤滑が不良
となるのをより一層確実に防止でき、焼き付きをより一
層確実に防止して寿命の低下をより一層確実に抑制でき
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図１から図４を参照して説明する。クロスローラ軸受
１は、自動車、電気・情報・鉄鋼などの産業分野に用い
られる各種の工業用ロボットの旋回輪やマニピュレータ
の回転駆動部などの、ラジアル荷重、スラスト荷重およ
びモーメント荷重などの荷重が組み合わさった複雑な荷
重が作用する部位に用いられる転がり軸受であって、図
１および図２に示すように、内輪２と、外輪３と、第１
および第２のころ４，５と、保持器１０と、を備えてい
る。

【００２３】内輪２は、円環状に形成され、その内周面
に図中二点鎖線Ｑで示す軸６が固定するようになってお
り、この軸６の軸線Ｐ回りに軸６と一体に、前記外輪３
に対し相対的に回転自在となっている。内輪２は、その
外周面７に、互いに直交する第１の傾斜軌道面１１と、
第２の傾斜軌道面１２とを有する断面が直角二等辺三角
形状の第１の軌道溝としての内輪軌道溝２０を全周に亘
って形成している。

【００２４】外輪３は、内輪２の外径より大きな内径を
有する円環状に形成されている。外輪３は、その内周面
８の前記内輪軌道溝２０と相対する位置に、互いに直交
する第３の傾斜軌道面１３と、第４の傾斜軌道面１４と
を有する断面が直角二等辺三角形状の第２の軌道溝とし
ての外輪軌道溝２１を全周に亘って形成している。この
ため、前記内輪２の外周面７と、外輪３の内周面８との
間には、断面が正方形の空間１５が全周に亘って形成さ
れている。

【００２５】前記第１のころ４および第２のころ５は、
金属などから互いに同形の円柱状の中実材に形成されて
いる。第１のころ４は、例えば、前記空間１５の互いに
対向する第１の傾斜軌道面１１と第４の傾斜軌道面１４
とに、外周面が転接した状態で複数設けられ、前記内輪
２と外輪３との間において転動自在となっている。

【００２６】第２のころ５は、前記第１のころ４の外周
面が転接していない、例えば、前記空間１５の互いに対
向する第２の傾斜軌道面１２と第３の傾斜軌道面１３と
に、外周面が転接した状態で複数設けられ、前記内輪２
と外輪３との間において転動自在となっている。

【００２７】前記第１のころ４と第２のころ５は、図２
に示すように、前記内輪２および外輪３の周方向に沿っ
て、交互に設けられている。第１および第２のころ４，
５は、前記内輪２と外輪３と間の相対的な回転を、互い
に外輪３及び内輪２に伝えないようになっている。

【００２８】前記保持器１０は、合成樹脂や各種の金属
などから、前記内輪２の外径より大きい内径を有しかつ
外輪３の内径より小さな外径を有する円環状に形成され
ている。保持器１０は、図２および図３に示すように、
周方向に略等間隔に前記第１のころ４および第２のころ
５をそれぞれ保持するポケット１６ａ，１６ｂを有して
いる。保持器１０は、これらのポケット１６ａ，１６ｂ
に第１および第２のころ４，５を保持した状態で、これ
らの第１および第２のころ４，５を前記内輪２と外輪３
との間に保持している。

【００２９】また、前記保持器１０の外周面１７には、
図３に示すように、この外周面１７の表面に凹溝１８が
複数形成されている。これらの凹溝１８は、図３中の矢
印Ｋに沿う前記内輪２と外輪３の間の相対的な回転の回
転方向に対し、傾きΘを有して交差する方向に沿って互
いに平行に形成されている。

【００３０】また、前記内輪２および外輪３のうち少な
くとも一方は、前記第１および第２の傾斜軌道面１１，
１２が互いに交わる部位または、第３および第４の傾斜
軌道溝１３，１４が互いに交わる部位から前記軸線Ｐに
対し直交する方向に沿って、二分割される構造となって
おり、前記空間１５内への第１および第２のころ４，５
および保持器１０の組み付けを容易としている。

【００３１】なお、図示例においては、外輪３が、第３
および第４の傾斜軌道溝１３，１４が互いに交わる部位
から前記軸線Ｐに対し直交する方向に沿って、一対の片
３ａ，３ｂに二分割される構造となっている。

【００３２】また、前記内輪２と外輪３との間には、グ
リースなどの潤滑剤が収容されている。内輪２には、全
周にわたり、その両端面と前記外周面７とに亘って切り
かかれた内輪切欠部２２ａ，２２ｂが形成されている。
外輪３には、全周にわたり、その両端面と前記内周面８
とに亘って切りかかれた外輪切欠部２３ａ，２３ｂが形
成されている。

【００３３】前記内輪切欠部２２ａと外輪切欠部２３ａ
及び、内輪切欠部２２ｂと外輪切欠部２３ｂは、クロス
ローラ軸受１が組立てられた際に、あたかも一体となっ
て、内外輪２，３の端面から凹の円環状にのびた凹みと
なっている。

【００３４】前記内輪切欠部２２ａと外輪切欠部２３ａ
とに亘って、及び内輪切欠部２２ｂと外輪切欠部２３ｂ
とに亘って、前記グリースを内外輪２，３間に密閉する
シール手段としてのシール部材２４，２５が設けられて
いる。これらのシール部材２４，２５は、互いに実質的
に略同等の構成であるから、以下一方のシール部材２４
を代表して説明する。

【００３５】シール部材２４は、シール本体２６と補強
部材２７とを備えている。シール本体２６は、軸受１に
組立てられた際に、前記内輪切欠部２２ａと外輪切欠部
２３ａとが一体となって形成する凹みと略同形の円環状
となるように、ゴムなどの弾性体から形成されている。

【００３６】シール本体２６は、その嵌合部である外周
部２８と、その内周部に全周に亘って設けられたリップ
２９とを一体に備えている。このリップ２９は、軸受１
に組立てられた際に、内輪２の内輪切欠部２２ａに当接
して密接するようになっている。

【００３７】前記補強部材２７は、例えば芯金などから
なり、外周部２８全周に亘って、シール本体２６内に成
型されており、前記シール本体２６の外周縁に密に嵌合
するようになっている。

【００３８】前述した構成によって、シール部材２４
は、外周部２８が前記外輪切欠部２３ａに密接するとと
もに、リップ２９が前記内輪切欠部２２ａに密接するこ
とによって、前記内外輪２，３の間に潤滑剤を密閉する
こととなる。

【００３９】前述した構成によれば、図４に示すよう
に、例えば軸線Ｐ回りに矢印Ｍに沿って外輪３が内輪２
に対し回転すると、前記第１および第２のころ４，５が
前記軌道面１１，１４，１２，１３に転接して自転しな
がら、前記矢印Ｍに沿って公転する。このとき、保持器
１０は、例えば前記外輪３の回転速度の半分などの、外
輪３の回転速度より低速で、前記矢印Ｍに沿って回転す
ることとなる。なお、図４は、クロスローラ軸受１の一
部を示す正面図であり、シール部材２４（２５）を省略
している。

【００４０】このとき、潤滑剤が、前記凹溝１８に沿っ
て、前記保持器１０に対し内外輪２，３の間を流れるこ
ととなる。このため、前記第１および第２のころ４，５
の外周面に常に潤滑剤が供給されることとなり、前記第
１および第２のころ４，５の外周面および前記軌道面１
１，１４，１２，１３に、潤滑膜が形成されることとな
って、前記内外輪２，３の間の相対的な回転がつねに円
滑に行われる。

【００４１】したがって、クロスローラ軸受１の回転抵
抗が大きくなることが防止されかつ焼き付きなどの発生
が抑制されて、寿命の低下を抑制することが可能とな
る。また、前述した実施形態においては、前記凹溝１８
を、保持器１０の外周面１７に形成しているが、前記保
持器１０の内周面に形成してもよく、保持器１０の内外
周面の両方に形成してもよい。このときも、前記実施形
態と同様に、第１および第２のころ４，５の外周面によ
り確実に潤滑剤を供給することができる。

【００４２】なお、保持器１０の内外周面の両方に前記
凹溝１８を形成する場合には、前記回転方向Ｋに対する
傾きΘが、互いに逆向きとなるように、それぞれの凹溝
１８を形成するのが望ましい。この場合、前記実施形態
と同様に、第１および第２のころ４，５の外周面により
一層確実に潤滑剤を供給することができる。

【００４３】前記凹溝１８の前述した傾きΘなどの、形
成パターンは軸受１の回転速度、第１および第２のころ
４，５の径などによって、適宜定めるのが望ましい。こ
の場合、第１および第２のころ４，５の外周面により一
層確実に潤滑剤を供給することができる。

【００４４】

【発明の効果】請求項１の本発明によれば、潤滑剤が保
持器に対し、この保持器の内周面と外周面とのうち少な
くとも一方に設けられた凹溝に沿って流れるので、この
潤滑剤は、ころの外周面に供給されて内輪および外輪の
軌道溝内に送り込まれるとともに、シール手段によって
前記内輪と外輪との間に密閉されている。

【００４５】このため、前記第１および第２のころと、
内輪および外輪との潤滑膜ぎれ状態での互いの接触を抑
制することとなって、ころの潤滑が不良となるのを防止
できる。したがって、焼き付きを防止して寿命の低下を
抑制できる。

【００４６】前記凹溝が、前記保持器の内周面と外周面
とにそれぞれ設けられたものにあたっては、請求項１に
記載の発明の効果にくわえ、前記保持器の内周面と外周
面との双方に、凹溝を設けたので、前記第１および第２
のころと内輪および外輪との潤滑膜ぎれ状態での互いの
接触をより確実に抑制でき、ころの潤滑が不良となるの
をより確実に防止できる。したがって、焼き付きをより
確実に防止して寿命の低下をより確実に抑制できる。

【００４７】前記凹溝が、前記内輪と外輪との相対的な
回転の方向に対し、交差する方向に沿って形成されたも
のにあたっては、前述した効果にくわえ、潤滑剤をより
確実にころの外周面に供給して内輪および外輪の軌道溝
内により確実に送り込むことができるので、前記第１お
よび第２のころと内輪および外輪との潤滑膜ぎれ状態で
の互いの接触をより確実に抑制できる。このため、ころ
の潤滑が不良となるのをより確実に防止できる。したが
って、焼き付きをより確実に防止して寿命の低下をより
確実に抑制できる。

【００４８】前記保持器の外周面と内周面とにそれぞれ
形成された凹溝が、前記内輪と外輪との相対的な回転の
方向に対し、互いに逆向きに交差する方向に沿って形成
されたものにあたっては、前述した効果にくわえ、凹溝
が、前記内輪と外輪との相対的な回転方向に対し、互い
に逆向きに交差する方向に沿って形成されているので、
潤滑剤をより一層確実にころの外周面に供給して軌道溝
内により一層確実に送り込むことができる。

【００４９】このため、前記第１および第２のころと内
輪および外輪との潤滑膜ぎれ状態での互いの接触をより
一層確実に抑制でき、ころの潤滑が不良となるのをより
一層確実に防止できる。したがって、焼き付きをより一
層確実に防止して寿命の低下をより一層確実に抑制でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のクロスローラ軸受の一部
を拡大して示す断面図。

【図２】図１に示された矢印ｉｉ方向からみた保持器、
第１のころ、第２のころの相互の位置関係を示す展開
図。

【図３】図１に示された矢印ｉｉｉ方向からみた保持器
を示す展開図。

【図４】同実施形態のクロスローラ軸受の一部を示す正
面図。

【符号の説明】

１…クロスローラ軸受（転がり軸受） ２…内輪 ３…外輪 ４…第１のころ ５…第２のころ ７…内輪の外周面 ８…外輪の内周面 １０…保持器 １１…第１の傾斜軌道面 １２…第２の傾斜軌道面 １３…第３の傾斜軌道面 １４…第４の傾斜軌道面 １７…保持器の外周面 １８…凹溝 ２０…内輪軌道溝（第１の軌道溝） ２１…外輪軌道溝（第２の軌道溝） ２４，２５…シール部材（シール手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに直交する第１の傾斜軌道面と第２の
   傾斜軌道面とを有する断面が直角二等辺三角形状の第１
   の軌道溝を外周面に形成した内輪と、互いに直交する第
   ３の傾斜軌道面と第４の傾斜軌道面とを有する断面が直
   角二等辺三角形状の第２の軌道溝を内周面に形成した外
   輪と、前記第１の傾斜軌道面と第４の傾斜軌道面とに転
   接する第１のころと、前記第２の傾斜軌道面と第３の傾
   斜軌道面とに転接する第２のころと、前記第１および第
   ２のころを前記内輪と外輪との間に保持する保持器とを
   備え、前記内輪と外輪との間に潤滑剤が収容され、かつ
   前記内輪と外輪とが互いに周方向に沿って相対的に回転
   自在な転がり軸受において、 前記潤滑剤を前記内輪と外輪との間に密封するシール手
   段と、 前記保持器の、前記内輪の外周面と相対する内周面と、
   外輪の内周面と相対する外周面とのうち少なくとも一方
   に、凹溝を設けたことを特徴とする転がり軸受。