KR20060015493A - 편심 스러스트 베어링 - Google Patents

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KR20060015493A
KR20060015493A KR1020057018716A KR20057018716A KR20060015493A KR 20060015493 A KR20060015493 A KR 20060015493A KR 1020057018716 A KR1020057018716 A KR 1020057018716A KR 20057018716 A KR20057018716 A KR 20057018716A KR 20060015493 A KR20060015493 A KR 20060015493A
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axial
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radially
bearing
case
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KR1020057018716A
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세이지 타다
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고요 세이코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 양 방향의 축하중(axial load)을 지지할 수 있는 편심 스러스트 베어링을 제공하는 것이다.
제1 발명은, 국재(局在)하는 제1 위치(a21)에 있어서 대향한 제1의 직경방향 외측 부재와 제2의 직경방향 내측 부재로, 제1 위치(a21)에 배치된 전동체(轉動體;a8)를 협지(挾持)함과 아울러, 제1 위치(a21)와는 위상이 다른 제2 위치(a22)에 있어서 대향한 제2의 직경방향 외측 부재와 제1의 직경방향 내측 부재로, 제2 위치(a22)에 배치된 전동체(a8)를 협지하는 스러스트 베어링(a1)이다. 이 베어링(a1)은 전동체(a8)의 각각의 소정부가 동일 평면상에 존재한다.
편심 스러스트 베어링, 전동체, 볼

Description

편심 스러스트 베어링{Offset thrust bearing}
본 발명은 편심 스러스트 베어링에 관한 것이다.
종래 공공연히 실시되고 있는 단열(單列)의 편심 스러스트 베어링은, 2장 한 쌍의 레이스(race)와, 이들 레이스 사이에 개재하는 전동체(轉動體)를 갖는 것이다. 이 베어링은, 대향하는 2장의 판형상 레이스 사이에 복수개의 볼(ball) 등의 전동체를 끼운 구조로 함으로써, 2장의 레이스는 서로 직경방향으로 어긋나서 편심하도록 움직일 수 있으며, 또한 2장의 레이스 사이에서 상대적으로 선회 전동(轉動)하는 것도 가능하게 되어 있다.
종래의 복렬(複列) 편심 스러스트 베어링은, 1장의 내측 레이스와, 이 내측 레이스의 양면에 대하여 대향하는 2장의 외측 레이스와, 이들 레이스 사이에 개재하는 2열의 전동체로 이루어지는 것이 공공연히 실시되어 있다. 이 복렬 편심 스러스트 베어링에서는, 2장의 외측 레이스를 구비하고, 2열의 전동체가 각각 서로 반대방향의 축하중(axial load)을 지지함으로써, 양 방향의 축하중을 지지할 수 있도록 되어 있다.
또한, 공공연히 실시된 편심 스러스트 베어링에는, 내측 레이스와 외측 레이스가 자유롭게 상대회전 가능한 것도 있다.
이러한 공공연히 실시된 단열 및 복렬 편심 스러스트 베어링에는, 전동체인 볼이 레이스 사이의 공간 내에 무작위적으로 배치되어 있는 것이나, 혹은 레이스 사이의 공간에 풀 타입 볼베어링 상태(full-type ball bearing fashion)로 볼을 형성하는 것이 있다.
종래의 편심 스러스트 베어링에는 몇가지의 문제점이 있다.
제1의 문제점은, 종래의 단열 편심 스러스트 베어링에 있어서의 문제점이다. 상기 종래의 단열 편심 스러스트 베어링에서는, 한 방향의 축하중, 즉 전동체를 압축하는 방향의 축하중은 지지할 수 있으나, 양 방향의 축하중을 지지할 수 없다. 즉, 대향하는 2장의 레이스를 갈라놓는 방향의 축하중을 지지할 수 없다. 양 방향의 축하중을 지지할 수 있도록 하기 위해서는, 전동체를 복렬(복식(複式))로 한 복렬 스러스트 베어링으로 할 필요가 있다. 그러나 복렬로 한 경우, 베어링 폭(베어링의 축방향 폭)이 커져 버린다고 하는 문제점(제1의 문제점)이 있었다.
제2의 문제점으로서는, 종래형의 복렬 편심 스러스트 베어링에서는, 레이스 부분이 크기 때문에, 레이스 궤도면의 평면도를 확보하는 것이 곤란해지는 등, 그 가공이 매우 곤란해지는 경우가 있으며, 베어링의 대형화를 행하는 것이 용이하지 않고, 또한, 베어링강 등의 철계 금속으로 제작되는 레이스 부분이 크기 때문에 베어링이 무거워져서, 경량화가 곤란하다고 하는 문제가 있었다.
제3의 문제점으로서는, 종래형의 복렬 편심 스러스트 베어링에서는, 동작시에 있어서 저항이 크고, 에너지 손실이 과대하였다. 즉, 상기와 같이 전동체를 무작위적으로 배치한 경우나 풀 타입 볼베어링 상태로 배치한 경우에는, 전동체끼리 가 접촉해서 서로 스쳐서 마찰을 일으켜 버리고 있었다. 이 대책으로서, 전동체의 상대관계를 유지하기 위해서 케이지(cage)를 사용하는 것이 고려되지만, 이 경우는 케이지와 레이스간의 슬라이딩(sliding)에 의해 마찰이 발생해 버리고 있었다.
제4의 문제점으로서는, 종래형의 복렬 편심 스러스트 베어링에서는, 편심하기 위해서 형성된 내외 부재간의 틈새를, 베어링의 편심 가능 범위에 대하여 적절히 설정한다고 하는 검토가 이루어지고 있지 않았다. 그 때문에, 내외 부재간의 틈새나 레이스 등이 필요 이상으로 커져서, 베어링이 필요 이상으로 대형이 되고 있었다. 이 때문에, 베어링의 중량 증가나 비용 증가 등을 초래하고 있었다.
본 발명은, 상기의 각 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 양 방향의 축하중을 지지할 수 있는 편심 스러스트 베어링을 제공하는 것이다.
그리고, 본 발명에 있어서의 제1의 목적은, 상기 제1의 문제점을 감안하여, 복렬 구조보다도 베어링 폭을 작게 하면서, 양 방향의 축하중을 지지할 수 있는 편심 스러스트 베어링을 제공하는 것이다.
본 발명에 있어서의 제2의 목적은, 상기 제2의 문제점을 감안하여, 레이스 부분을 작게 함으로써, 베어링의 대형화와 경량화를 용이하게 하는 복렬 편심 스러스트 베어링을 제공하는 것이다.
본 발명에 있어서의 제3의 목적은, 상기 제3의 문제점을 감안하여, 일정 거리 상대이동 가능하며, 또한 상대이동시의 손실이 매우 적은 복렬 편심 스러스트 베어링을 제공하는 것이다.
본 발명에 있어서의 제4의 목적은, 상기 제4의 문제점을 감안하여, 자유롭게 상대회전 가능한 복렬 편심 스러스트 베어링에 있어서, 베어링의 편심 가능 범위에 대하여 각 부재간의 틈새를 보다 적절히 함으로써, 소형화나 경량화가 가능해지는 베어링을 제공하는 것이다.
상기 제1의 목적을 달성하기 위한 제1 발명은, 제1의 직경방향 외측 부재 및 그 직경방향 내측에 위치하는 제1의 직경방향 내측 부재가 형성됨과 아울러, 이들에 대향해서 제2의 직경방향 외측 부재 및 그 직경방향 내측에 위치하는 제2의 직경방향 내측 부재가 형성되며, 둘레방향을 따른 3군데 이상에 국재(局在)하는 제1 위치에 있어서 대향한 상기 제1의 직경방향 외측 부재와 상기 제2의 직경방향 내측 부재로, 상기 제1 위치에 배치된 전동체를 협지(挾持)함과 아울러, 둘레방향을 따른 3군데 이상에 국재하여 상기 제1 위치와는 위상이 다른 제2 위치에 있어서 대향한 상기 제2의 직경방향 외측 부재와 상기 제1의 직경방향 내측 부재로, 상기 제2 위치에 배치된 전동체를 협지하며, 상기 제1의 직경방향 외측 부재와 상기 제1의 직경방향 내측 부재는, 상호간에 틈새를 형성해서 직경방향 및 둘레방향으로의 상대이동을 가능하게 하고, 또한 상기 제2의 직경방향 외측 부재와 상기 제2의 직경방향 내측 부재는, 상호간에 틈새를 형성해서 직경방향 및 둘레방향으로의 상대이동을 가능하게 하며, 상기 제1의 직경방향 외측 부재와 상기 제2의 직경방향 외측 부재가 일체적으로 접합됨과 아울러, 상기 제1의 직경방향 내측 부재와 상기 제2의 직경방향 내측 부재가 일체적으로 접합되어 있고, 상기 전동체의 각각의 소정부는 동일 평면상에 존재하는 것을 특징으로 하는 편심 스러스트 베어링이다. 이렇게 하면, 종래 복렬로 하고 있었던 편심 스러스트 베어링의 각 부재에 대응하는 부재를 서로 다르게 배치함으로써, 종래 복렬이었던 각 열(列) 상호간의 축방향 거리를 근접시킬 수 있으며, 복렬의 베어링보다도 베어링 폭을 작게 할 수 있다. 즉, 제1의 직경방향 외측 부재와 제2의 직경방향 내측 부재 및 이들에 협지되어 둘레방향을 따른 3군데 이상에 국재한 전동체가 종래의 복렬 베어링에 있어서의 제1열의 편심 스러스트 베어링 부분 ①로서 기능하고, 제2의 직경방향 외측 부재와 제1의 직경방향 내측 부재 및 이들에 협지되어 둘레방향을 따른 3군데 이상에 국재한 전동체가 제2열의 편심 스러스트 베어링 부분 ②로서 기능할 수 있다. 본 제1 발명에서는 직경방향 외측 부재끼리, 직경방향 내측 부재끼리가 각각 상호 일체적으로 접합하고 있으므로, 종래의 복렬 편심 스러스트 베어링 부분 ①에 상당하는 부분이 한 방향의 축하중을 지지할 수 있으며, 편심 스러스트 베어링 부분 ②에 상당하는 부분이 다른 방향의 축하중을 지지할 수 있다. 또한, 제1 위치와 제2 위치의 위상을 다르게 하고, 또한 직경방향 외측 부재와 직경방향 내측 부재는 양자간에 있어서 가동 평면방향에서 틈새가 있으므로, 각 열의 전동체의 축방향 위치를 근접시키며, 전동체의 각각의 소정부는 동일 평면상에 존재하는 구성을 채용할 수 있다. 또한, 직경방향 외측 부재와 직경방향 내측 부재가 서로 상대이동할 수 있다. 또한, 이상과 같은 구성으로 하면, 베어링의 각 부재가 분리하지 않고, 조립된 베어링으로서 공급하는 것이 가능해진다. 또한, 모든 상기 전동체의 중심은 동일 평면상에 배치되어 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 베어링을 단열 구조로 할 수 있으며, 베어링의 축방향 폭을 최소로 할 수 있다.
또한, 상기 제1 발명에 있어서, 상기 제1의 직경방향 외측 부재는, 국재하는 상기 제1 위치의 각각에 분할하여 형성된 외측 레이스와, 이들 모든 외측 레이스가 부착된 제1의 직경방향 외측 케이스로 이루어지고, 상기 제2의 직경방향 외측 부재는, 국재하는 상기 제2 위치의 각각에 분할하여 형성된 외측 레이스와, 이들 모든 외측 레이스가 부착된 제2의 직경방향 외측 케이스로 이루어지며, 상기 제1의 직경방향 내측 부재는, 국재하는 상기 제2 위치의 각각에 분할하여 형성된 내측 레이스와, 이들 모든 내측 레이스가 부착된 제1의 직경방향 내측 케이스로 이루어지고, 상기 제2의 직경방향 내측 부재는, 국재하는 상기 제1 위치의 각각에 분할하여 형성된 내측 레이스와, 이들 모든 내측 레이스가 부착된 제2의 직경방향 내측 케이스로 이루어짐과 아울러, 상기 전동체는 상기 외측 레이스와 상기 내측 레이스 사이에 협지되어 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 국재하는 전동체의 각 위치에 각각 별개의 레이스를 분할해서 배치하고 있으므로, 개개의 레이스를 소형화할 수 있다. 레이스가 대형화하면 레이스 궤도면의 평면도의 정밀도를 확보하기 어려워지지만, 레이스를 소형화할 수 있음으로써, 베어링의 대형화가 용이해진다. 또한, 베어링용 강철(bearing steel) 등에 의해 이루어지는 레이스 부분을 줄이고 또한 케이스 부분에는 알루미늄 합금 등의 저비중 금속이나 수지 등을 이용할 수 있으므로, 베어링 전체의 중량을 경량화할 수 있다.
상기 제1 발명에 있어서, 상기 틈새에 의해 생기는 직경방향 외측 부재와 직경방향 내측 부재와의 상대이동 가능 범위가, 전동체의 이동 가능 범위에 거의 대응하고 있는 구성으로 해도 좋다. 이렇게 하면, 직경방향 외측 부재와 직경방향 내측 부재 사이의 틈새와, 전동체의 이동 공간을 확보하기 위해서 레이스상에 형성된 틈새의 어떠한 것에 대해서도, 여분의 틈새를 없애거나, 혹은 최소한으로 할 수 있다. 따라서, 베어링을 소형화하면서 그 편심 가능 범위를 보다 넓게 할 수 있다.
또한, 상기 제1 발명에 있어서, 상기 편심 스러스트 베어링은, 다음의 구성으로 해도 좋다. 즉, 상기 제1 위치 및 제2 위치는 각각 N군데(N은 3이상의 정수)에 등간격으로 배치되어 있으며, 상기 제1 및 제2의 직경방향 외측 케이스는 동일 형상이고, 그 형상은 베어링의 외주를 이루는 외주 원환형상부(outside ring portion)와, 이 외주 원환형상부로부터 직경방향 내측을 향해서 또한 둘레방향으로 등간격을 두고 돌출한 N개의 내향 설편부(舌片部;tongue)를 갖는 것이며, 상기 제1 및 제2의 직경방향 내측 케이스는 동일 형상이고, 그 형상은 베어링의 내주를 이루는 내주 원환형상부와, 이 내주 원환형상부로부터 직경방향 외측을 향해서 또한 둘레방향으로 등간격을 두고 돌출한 N개의 외향 설편부(outward tongue)를 갖는 것이며, 상기 모든 외향 설편부에는 상기 내측 레이스가 동일 원주상에서 부착되고, 상기 모든 내향 설편부에는 상기 외측 레이스가 동일 원주상에서 부착됨과 아울러, 상기 내측 레이스 및 상기 외측 레이스는 모두 동일 형상의 원판형상 부재이며, 상기 제1 위치와 제2 위치는, 동일 원주상에, 또한 둘레방향으로 360/(2N)도씩 위상을 어긋나게 해서 번갈아 국재하고 있는 구성으로 해도 좋다. 이렇게 하면, 전동체의 제1 위치와 제2 위치를 둘레방향 및 직경방향으로 균등하게 배치할 수 있으므로, 양 방향의 축하중을 보다 안정적으로 지지할 수 있고, 또한 편심된 축으로부터의 축하중에 의해 발생하는 모먼트 하중(moment load)도 보다 안정적으로 지지할 수 있다. 또한, 각 레이스를 동일하게 할 수 있으므로, 각 레이스 부재를 공통화할 수 있다.
상기 제1 발명에 있어서, 상기 각 레이스의 주위를 포위하는 제1 케이지 가이드(cage guide)를 갖는 구성으로 해도 좋다. 이렇게 하면, 전동체의 위치 조정이 용이해진다. 즉, 전동체의 위치를 레이스상의 최적 위치로 조정하는 것은 용이하지 않지만, 경예압(small pre-load)을 가한 상태에서 베어링을 모든 직경방향 및 둘레방향에 대하여 최대로 상대이동시킴으로써, 위치가 어긋난 전동체는 제1 케이지 가이드에 계지(係止;lock)되어 레이스상을 적절히 미끄러지면서 위치 조정이 이루어진다. 따라서, 전동체를 레이스상의 최적의 위치에 배치하는 것이 용이해진다. 또한, 이 제1 케이지 가이드에 의해, 대향하는 레이스 사이에의 이물(異物)의 침입이나 윤활제의 유출을 억제할 수 있다.
상기 제1 발명에 있어서, 또한 모든 상기 전동체간의 상대적 위치관계를 유지하는 단일의 제2 케이지 가이드를 갖는 구성으로 해도 좋다. 이렇게 하면, 전동체에 편하중이 작용한 경우라도 전동체가 이동해서 위치가 어긋나는 일이 없다.
상기 제2의 목적을 달성하기 위한 제2 발명은, 서로 축방향으로 대향해서 배치되며 또한 상호 일체적으로 접합한 2개의 축방향 외측 케이스와, 이들 외측 케이스 사이에 개재하는 축방향 내측 케이스를 가지며, 상기 축방향 내측 케이스의 양 외측 케이스(축방향 외측 케이스) 대향면의 각각에는, 둘레방향을 따라서 분할하여 배치된 3개 이상의 내측 레이스가 국소적으로 형성됨과 아울러, 상기 2개의 축방향 외측 케이스의 각각에는, 상기 각 내측 레이스에 대향하는 위치에 분할하여 배치된 3개 이상의 외측 레이스가 국소적으로 형성되고, 또한 대향한 상기 내측 레이스와 상기 외측 레이스 사이의 각각에 전동체가 협지되어 있으며, 상기 분할하여 배치된 각 레이스에 있어서의 상기 각 전동체의 이동 가능 범위는, 모두 서로 거의 동일한 것을 특징으로 하는 복렬 편심 스러스트 베어링으로 하고 있다. 이렇게 하면, 레이스가 분할되어 국소적으로 배치되어 있으므로, 개개의 레이스를 작게 할 수 있으며, 개개의 레이스의 가공이 용이해지므로, 베어링의 대형화가 용이해진다. 레이스는 둘레방향을 따라서 3개 이상 형성되어 있으며, 각 레이스 사이에 전동체가 협지되어 있기 때문에, 축방향 내측 케이스와 축방향 외측 케이스는 둘레방향을 따른 3군데 이상에서 지지되게 되어, 축하중과 모먼트 하중이 지지 가능해진다. 또한, 전동체와 접촉하는 레이스 이외의 부분인 축방향 내측 케이스 및 축방향 외측 케이스는, 레이스와 별체(別體)이므로, 베어링강 등의 철계 금속이 아니라 알루미늄 합금 등의 저비중 금속을 사용할 수 있어 베어링을 경량화할 수 있다. 또한, 분할하여 국소적으로 배치된 각 레이스에 있어서의 상기 각 전동체의 이동 가능 범위는, 모두 서로 거의 동일하므로, 임의의 전동체가 이동 가능 범위 전체에 걸쳐서 이동했을 때, 다른 모든 전동체도 거의 이동 가능 범위 전체로 이동하게 된다. 레이스의 크기는 전동체의 이동 가능 범위를 결정하는 요소가 되는데, 이와 같이 각 전동체의 이동 가능 범위를 모두 서로 거의 동일하게 함으로써, 복수의 레이스 중의 일부를 불필요하게 크게 하는 일이 없으며, 모든 레이스를 최소 혹은 최소한으로 할 수 있다. 또한, 이상과 같은 구성으로 한 경우, 베어링의 각 부재가 분리하지 않고, 조립된 베어링 단체(單體)로서 공급하는 것이 가능하다.
상기 제2 발명에 있어서, 상기 축방향 내측 케이스와 상기 축방향 외측 케이스 사이의 틈새에 의해 생기는 상대이동 가능 범위가, 상기 전동체의 이동 가능 범위에 거의 대응하고 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 축방향 내측 케이스와 축방향 외측 케이스 사이의 틈새가 없어질 때까지 양자를 상대이동시키면, 전동체도 레이스상에 형성된 틈새가 거의 없어질 때까지 이동하게 된다. 따라서, 여분의 틈새가 없어지거나 또는 최소한이 되어, 결과적으로, 베어링을 소형화하면서 편심 가능 범위를 크게 할 수 있다.
상기 제2 발명에 있어서, 상기 축방향 내측 케이스와 축방향 외측 케이스의 각 면에 형성된 각 내외 레이스는, 당해 각 면에 있어서 모두 동일 PCD(동일 원주상)에서 배치됨과 아울러, 둘레방향으로 균등하게 분배되어 있어도 좋다. 이렇게 하면, 베어링의 지지점이 되는 전동체가 둘레방향 및 직경방향으로 균등하게 분배되므로, 양 방향의 축하중, 및 축하중의 작용점이 직경방향에서 상위(相違)함으로써 발생하는 모먼트 하중을, 보다 안정적으로 지지할 수 있다. 또한 각 전동체에 가해지는 하중도 균등화할 수 있기 때문에, 베어링 전체로서의 부하 용량도 크게 할 수 있다. 이 경우, 상기 각 내외 레이스는 모두 동일 직경의 원형형상이며, 또한 상기 축방향 외측 케이스 및 축방향 내측 케이스는 원환형상인 구성으로 하면, 둘레방향으로 균등한 구성의 베어링이 되어, 가동면 내의 전 방위에 대하여 일정 폭으로 상대이동 가능한 베어링으로 할 수 있다. 또한, 모든 내외 레이스가 동일 직경의 원형이므로, 레이스 부재를 공통화할 수 있다.
상기 제2 발명의 베어링에 있어서, 상기 각 내외 레이스의 주위에 형성된 케이지 가이드를 갖는 구성으로 할 수도 있다. 이렇게 하면, 전동체의 위치 조정이 용이해진다. 즉, 전동체의 위치를 레이스상의 최적 위치로 조정하는 것은 용이하지 않지만, 베어링에 경예압을 가한 상태에서 직경방향 전체(전 둘레)에 걸쳐서 최대로 상대이동시킴으로써, 위치가 어긋난 전동체는 케이지 가이드에 계지(係止)되어 레이스상을 적절히 미끄러지면서 위치 조정이 이루어진다. 따라서, 전동체를 레이스상의 최적의 위치에 배치하는 것이 용이해진다. 또한, 대향하는 레이스 사이에의 이물의 침입이나, 윤활유나 그리스(grease) 등의 윤활제의 유출을 억제할 수 있기 때문에, 베어링 전체의 실 기능(sealing function)도 갖는다.
상기 제3의 목적을 달성하기 위한 제3 발명은, 서로 동심으로(coaxially) 대향하며 또한 일체적으로 접합된 원환형상의 2개의 축방향 외측 부재와, 이 2개의 축방향 외측 부재 상호간에 동심으로 개재하는 원환형상의 축방향 내측 부재를 가지며, 상기 2개의 축방향 외측 부재의 각각은 원환형상의 축방향 외측 케이스와, 이 축방향 외측 케이스의 내면에 부착된 원환판형상의 외측 레이스를 갖고, 상기 축방향 내측 부재는 원환형상의 축방향 내측 케이스와, 이 축방향 내측 케이스로부터 직경방향으로 돌출해서 연장되는 원환판형상의 내측 레이스를 가짐과 아울러, 상기 내측 레이스의 양면과 대향하는 상기 2개의 외측 레이스와의 사이에 복수의 전동체가 협지된 복렬 편심 스러스트 베어링으로서, 상기 축방향 내측 부재 또는 축방향 외측 부재에 고정되며, 또한 각 전동체의 이동 가능 범위를 소정 범위 내로 규제하는 전동체 가이드부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 복렬 편심 스러스트 베어링으로 하고 있다. 이렇게 하면, 전동체 가이드부에 의해 따로 따로 구분된 전동체 상호간에서는 전동체끼리가 접촉하는 일이 없다. 또한, 전동체 가이드는 축방향 내측 부재 또는 축방향 외측 부재에 고정되어 있으므로, 이들 부재와 슬라이딩하는 일도 없다. 따라서, 전동체 가이드부에 의해 규제되는 범위 내에서 전동체가 이동하는 경우에 저항이 적다. 또한, 축방향 외측 부재 및 축방향 내측 부재는 원환형상이며 또한 서로 동심으로 배치되어 있으므로, 양자간의 틈새가 일정 폭인 원환형상이 된다. 또한 전동체 가이드에 의해 규제되는 각 전동체의 이동 범위도 일정 범위이므로, 일정 거리 상대이동 가능한 베어링으로 할 수 있다. 또한, 상기 전동체 가이드부가 규제하는 상기 소정 범위는, 소정 반경의 원형 범위로 하면, 직경방향 전 방위에 일정 거리 상대이동 가능한 베어링으로 할 수 있으므로 바람직하다. 전동체 가이드부는 각 전동체의 이동 가능 범위를 규제하지만, 이것과 동시에, 각 전동체를 레이스상의 최적 위치로 조정해서 배치하는 것을 용이하게 한다. 즉, 경예압을 작용시킨 상태에서 베어링을 전 둘레에 걸쳐서 최대로 상대이동시킴으로써, 전동체 가이드부가 위치가 어긋난 전동체를 레이스상에서 미끄러지게 하여, 전동체를 최적 위치로 조정할 수 있다.
또한, 상기 제3 발명의 베어링은, 각 구성 부재가 분리하지 않고, 조립된 베어링 단체로 공급하는 것이 가능하다. 한편, 이 베어링에서는, 각 전동체는 축방향 내측 부재에 고정된 전동체 가이드부에 의해 규제되는 범위 내에서만 이동이 가능하며, 이 범위를 넘어서 각 전동체를 이동할 수 없다. 따라서, 예를 들면 축방향 내측 부재와 축방향 외측 부재가 서로 상대적으로 소정 각도 이상 회전할 수 없다.
또한, 상기 제3 발명에서는, 상기 축방향 외측 부재와 상기 축방향 내측 부재 사이의 직경방향 틈새에 의해 생기는 상대이동 가능 범위가, 전동체의 상기 이동 가능 범위에 거의 대응하고 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 축방향 내측 부재와 축방향 외측 부재를 양자의 직경방향 틈새가 없어질 때까지 상대이동시키면, 전동체는 전동체 가이드부와의 사이에 존재하는 틈새가 거의 없어지는 위치까지 이동한다. 즉, 축방향 내측 부재와 축방향 외측 부재를 그 상대이동 가능 범위의 전체에 걸쳐서 상대이동시키면, 각 전동체도 그 이동 가능 범위의 거의 전체에 걸쳐서 이동하게 된다. 따라서, 축방향 내측 부재와 축방향 외측 부재 사이의 여분의 틈새가 없어지거나, 또는 여분의 틈새를 최소한으로 할 수 있다. 따라서, 베어링을 최소화하면서 그 편심 가능 범위를 크게 할 수 있다.
또한, 상기 제3 발명에 있어서, 전동체 가이드부는 원환형상이고, 또한, 이 전동체 가이드부에는, 동일 원주상이며 또한 둘레방향으로 균등한 위치에 3개 이상의 가동범위 규제구멍이 형성됨과 아울러, 이들 가동범위 규제구멍의 1개에 대하여 1개의 전동체가 배치되어 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 가동범위 규제구멍 내에 형성된 전동체가 둘레방향 및 직경방향으로 균등한 배치가 되므로, 베어링의 축하중 및 모먼트 하중을 보다 안정적으로 지지할 수 있다. 또한, 1개의 가동범위 규제구멍에는 전동체가 1개만 배치되므로, 전동체끼리가 접촉해서 마찰을 일으키는 일이 없다.
또한, 상기 제3 발명에 있어서, 전동체 가이드부에 의해 규제되는 전동체의 직경방향 이동 거리가 상기 내측 레이스 또는 외측 레이스의 직경방향 폭과 거의 대응하고 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 내측 레이스 또는 외측 레이스의 직경방향 폭을 최소한으로 할 수 있다. 따라서, 베어링의 경량화나 비용 절감이 가능해진다.
상기 제4의 목적을 달성하기 위한 제4 발명은, 서로 동심으로 대향하며 또한 일체적으로 접합된 원환형상의 2개의 축방향 외측 부재와, 이 2개의 축방향 외측 부재 상호간에 동심으로 개재하는 원환형상의 축방향 내측 부재를 가지며, 상기 2개의 축방향 외측 부재의 각각은, 원환형상의 축방향 외측 케이스와, 이 축방향 외측 케이스에 부착된 원환판형상의 외측 레이스를 구비하고 있고, 상기 축방향 내측 부재는 원환형상의 축방향 내측 케이스와, 이 축방향 내측 케이스로부터 직경방향으로 돌출해서 연장되는 원환판형상의 내측 레이스를 구비함과 아울러, 상기 내측 레이스의 양면과, 이들에 대향하는 상기 2개의 외측 레이스 사이에 복수의 전동체가 협지된 복렬 편심 스러스트 베어링에 있어서, 상기 축방향 외측 부재와 상기 축방향 내측 부재 사이의 직경방향 틈새에 의해 생기는 상대이동 가능 범위가, 상기 전동체의 직경방향 이동 가능 거리에 거의 대응하고 있는 것을 특징으로 하는 복렬 편심 스러스트 베어링이다. 이 베어링은, 내측 레이스 및 이것에 대향하는 2개의 외측 레이스가 모두 원환형상이며 원주방향으로 연속하고 있으므로, 축방향 내측 부재와 축방향 외측 부재 사이에서 자유롭게 상대 회전이 가능해지고 있다. 또한, 축방향 내측 부재와 축방향 외측 부재의 각 케이스나 레이스가 모두 원환형상이며 또한 그들이 동심으로 배치되어 있으므로, 축방향 외측 부재와 축방향 내측 부재 사이의 직경방향 틈새를 전 둘레에 걸쳐서 일정 거리 형성할 수 있다. 따라서, 직경방향의 전 방위에 대하여 일정 거리 편심하는 구성으로 할 수 있다.
덧붙여서, 제4 발명에 있어서는, 축방향 외측 부재와 축방향 내측 부재 사이의 직경방향 틈새에 의해 생기는 상대이동 가능 범위가, 전동체의 직경방향 이동 가능 거리에 거의 대응하고 있다. 따라서, 축방향 외측 부재와 축방향 내측 부재 사이의 직경방향 틈새가 거의 없어질 때까지 편심시키면, 그 편심방향에 있어서, 전동체도 레이스상에 형성된 직경방향 틈새가 없어질 때까지 이동한다. 따라서, 여분의 틈새가 없어지거나, 또는 여분의 틈새를 최소한으로 할 수 있으며, 결과적으로, 베어링을 소형화하면서 편심 가능 범위를 크게 할 수 있다.
상기 제4 발명에서는, 또한, 상기 복수의 전동체는 둘레방향에 거의 균등 간격으로 배치됨과 아울러, 이 상대적 위치관계를 유지하면서 전동체를 전동 자유롭게 유지하는 원환형상의 케이지를 가지며, 이 케이지와 상기 축방향 내측 부재 및 상기 축방향 외측 부재 사이의 직경방향 틈새에 의해 전동체의 상기 직경방향 이동 가능 거리가 확보되어 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 베어링의 지지점이 되는 전동체가 둘레방향으로 거의 균등하게 분배되며, 또한 케이지에 의해 전동체간의 상대적 위치관계가 유지되기 때문에, 축하중 및 모먼트 하중을 보다 안정적으로 지지할 수 있다. 또한, 각 전동체에 가해지는 하중을 균등하게 할 수 있으며, 베어링 전체로서의 부하 용량이 증대한다. 또한, 케이지와 상기 축방향 내측 부재 및 상기 축방향 외측 부재 사이의 직경방향 틈새가 있으므로, 전동체가 직경방향으로 이동 가능해진다. 또한, 이 케이지에 의해, 각 전동체를 레이스상의 최적의 위치에 배치하는 것이 용이해진다. 즉, 전동체의 레이스상에 있어서의 위치를 적절히 조정하는 것은 용이하지 않지만, 베어링에 경예압을 가한 상태에서 직경방향의 전 둘레에 대하여 최대로 편심시킴으로써 위치 조정을 용이하게 행할 수 있다. 전동체의 위치가 어긋나 있는 경우는, 케이지가 축방향 외측 부재 또는 축방향 내측 부재에 접촉해서 전동체와 함께 레이스상을 미끄러짐으로써, 전동체 및 그것을 수용하는 케이지의 위치 조정이 이루어진다.
도 1은 제1 발명의 한 실시형태인 편심 스러스트 베어링의 구성을 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 제1 발명의 한 실시형태인 편심 스러스트 베어링에 있어서의 축방향 단면의 단면도이다.
도 3은 도 2의 A-A 단면 위치에서 제2 케이지 가이드를 제외하고 베어링 내부를 본 요부 정면도이다.
도 4는 제1 발명의 한 실시형태인 편심 스러스트 베어링의, 도 3의 B-B선에 있어서의 단면도이다.
도 5는 제2 발명의 실시형태의 베어링의 사시도(일부 절제도)이다.
도 6은 제2 발명의 실시형태의 베어링의 단면도이다.
도 7은 제2 발명의 실시형태의 베어링에 있어서, 도 6의 A-A 단면의 위치에서 화살표 방향으로 베어링을 본 요부 정면도이다.
도 8은 제3 발명의 제1 실시형태에 따른 편심 스러스트 베어링의 분해 사시도이다.
도 9는 제3 발명의 제1 실시형태에 따른 편심 스러스트 베어링의 단면도이 다.
도 10은 제3 발명의 제2 실시형태에 따른 베어링의 단면도이다.
도 11은 제3 발명의 제3 실시형태에 따른 베어링의 단면도이다.
도 12는 제4 발명의 제1 실시형태에 따른 편심 스러스트 베어링의 분해 사시도이다.
도 13은 제4 발명의 제1 실시형태에 따른 편심 스러스트 베어링의 단면도이다.
도 14는 제4 발명의 제2 실시형태에 따른 편심 스러스트 베어링의 단면도이다.
도 15는 제4 발명의 제3 실시형태에 따른 편심 스러스트 베어링의 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초해서 설명한다.
도 1은 제1 발명의 한 실시형태인 편심 스러스트 베어링(a1)의 구성을 나타내는 분해 사시도, 도 2는 이 베어링(a1)의, 볼(ball;a8)의 중심 위치를 지나는 축방향 단면(중심에서부터 외주까지의 반단면(半斷面))의 단면도이다. 이 도 2의 단면의 둘레방향 위치는, 제1의 직경방향 외측 케이스(a2)의 내향 설편부(舌片部;tongue)(a2b)의 중심 위치로 하고 있다. 한편 도 2는 볼(a8)이 어느쪽 방향으로도 이동하고 있지 않은 상태(이하, 표준 상태라고도 말함)를 나타낸다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 이 베어링(a1)의 외주 등을 구성하는 직경방향 외측 부재는, 제1의 직경방향 외측 부재와 제2의 직경방향 외측 부재에 의해 구성된다. 제1의 직경방향 외측 부재는, 제1의 직경방향 외측 케이스(2)와, 이것에 부착된 원판형상의 외측 레이스(a6)로 이루어진다. 제2의 직경방향 외측 부재는, 제2의 직경방향 외측 케이스(a3)와, 이것에 부착된 원판형상의 외측 레이스(a6)로 이루어진다. 제1의 직경방향 외측 케이스(a2)는, 베어링(a1)의 외주를 이루는 외주 원환형상부(outside ring portion)(a2a)와, 이 외주 원환형상부(a2a)로부터 직경방향 내측을 향해서 또한 둘레방향에 90도 간격으로 등간격을 두고 돌출한 4개의 내향 설편부(a2b)를 갖는다. 제2의 직경방향 외측 케이스(a3)는, 제1의 직경방향 외측 케이스(a2)와 동일 형상이며, 마찬가지로 외주 원환형상부(a3a)와 4개의 내향 설편부(a3b)를 갖는다. 이들 제1의 직경방향 외측 케이스(a2)와 제2의 직경방향 외측 케이스(a3)는 둘레방향으로 45도만큼 위상을 어긋나게 한 상태로 대향하고 있다. 따라서, 서로의 설편부(a2b와 a3b)는 대향하지 않고 서로 다른 둘레방향 위치에 45도 간격으로 배치된다.
이 베어링(a1)의 내주 등을 구성하는 직경방향 내측 부재는, 제1의 직경방향 내측 부재와 제2의 직경방향 내측 부재로 이루어진다. 제1의 직경방향 내측 부재는 제1의 직경방향 내측 케이스(a4)와, 이것에 부착된 원판형상의 내측 레이스(a7)로 이루어진다. 제2의 직경방향 내측 부재는 제2의 직경방향 내측 케이스(a5)와, 이것에 부착된 원판형상의 내측 레이스(a7)로 이루어진다. 제1의 직경방향 외측 케이스(a2)의 직경방향 내측에 위치하며, 이 베어링(a1)의 내주 등을 구성하는 제1의 직경방향 내측 케이스(a4)는, 베어링(a1)의 내주를 이루는 내주 원환형상부(a4a)와, 이 내주 원환형상부(a4a)로부터 직경방향 외측을 향해서 또한 둘레방향에 90도 간 격으로 등간격을 두고 돌출한 4개의 외향 설편부(outward tongue;a4b)를 갖는다. 또한, 제2의 직경방향 외측 케이스(a3)의 직경방향 내측에 형성된 제2의 직경방향 내측 케이스(a5)는 제1의 직경방향 내측 케이스(a4)와 동일 형상이며, 마찬가지로 내주 원환형상부(a5a)와 4개의 내향 설편부(a5b)를 갖는다. 이들 제1의 직경방향 내측 케이스(a4)와 제2의 직경방향 내측 케이스(a5)는 둘레방향으로 45도만큼 상대적으로 상위한 상태로 대향하고 있다. 따라서, 서로의 설편부(a4b와 a5b)는 대향하지 않고 서로 다른 둘레방향 위치에 45도 간격으로 배치된다.
제1의 직경방향 외측 케이스(a2)의 4개의 내향 설편부(a2b)와 제2의 직경방향 내측 케이스(a5)의 4개의 외향 설편부(a5b)는, 위상이 동일한 제1 위치(a21)에서 서로 대향하고 있다. 또한, 제2의 직경방향 외측 케이스(a3)의 4개의 내향 설편부(a3b)와 제1의 직경방향 내측 케이스(a4)의 4개의 외향 설편부(a4b)는 위상이 동일한 제2 위치(a22)에서 서로 대향하고 있다. 또한, 모든 내향 설편부(a2b 및 a3b)의 각 대향면에는 원판형상의 외측 레이스(a6)가 설편부 1개에 대하여 1장(합계 8장) 형성되어 있다. 마찬가지로, 모든 외향 설편부(a4b 및 a5b)의 대향면에는, 외측 레이스(a6)와 동일 형상의 원판형상의 내측 레이스(a7)가 설편부 1개에 대하여 1장(합계 8장) 형성되어 있다. 그리고, 외측 레이스(a6)와 내측 레이스(a7) 사이에는 전동체인 볼(a8)이 각 레이스 사이에 1개씩, 합계 8개 개재하고 있다. 이들 모든 볼(a8)은 그 중심이 동일 평면상에 배치되어 있으며, 본 실시형태는 단열의 편심 스러스트 베어링으로 되어 있다.
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 각 볼은 각각 별개로 원통형상의 케이 지(a10)에 삽입되어 있다. 또한, 외측 레이스(a6) 및 내측 레이스(a7) 모두에 있어서, 그 주위에는 링형상의 제1 케이지 가이드(a11)가 끼워져서, 내외 레이스(a6, a7)를 포위하고 있다(도 2참조). 이 제1 케이지 가이드(a11)는, 각 내외 레이스(a6, a7)에 끼워지면서 레이스 궤도면보다도 전동체측으로 돌출하고 있다. 따라서, 제1 케이지 가이드(a11)의 내주면은, 각 내외 레이스(a6, a7)의 주위에 레이스 궤도면과 수직인 벽면을 구성한다. 또한, 그 중심이 동일 평면상에 배치된 모든 볼(a8)을 유지하는 모든 케이지(a10)간의 상대적 위치관계는, 거의 도너츠형의 원판인 1장의 제2 케이지 가이드(a12)에 의해 유지되어 있다. 이 제2 케이지 가이드(a12)에는, 둘레방향의 45도 간격으로 합계 8군데의 케이지 삽입구멍(a12a)이 형성되어 있다. 이 케이지 삽입구멍(a12a)에 원통형상의 케이지(a10)가 끼워져 있다(도 2참조). 이들 제2 케이지 가이드(a12) 및 케이지(a10)에 의해, 모든 볼(a8)이 등간격으로 유지되어 있다. 베어링(a1)에 모먼트 하중이 가해지는 경우 등에 있어서는, 전동체에 편하중이 작용하는 일이 있으며, 이 편하중에 의해 일부의 볼(a8)이 레이스로부터 들뜬 경우 등에는, 이 일부의 볼(a8)이 이동해 버리는 일이 고려된다. 그러나 이 경우라도, 제2 케이지 가이드(a12)에 의해, 일부의 볼(a8)이 이동해서 위치가 어긋나는 것이 방지된다. 한편, 제2 케이지 가이드(a12)의 외주연부에 둘레방향 등간격을 두고 원호형상의 오목부(a12c)가 있는데, 이것은 2개의 직경방향 외측 케이스를 연결하는 나사(a15) 부분에 대한 릴리프(relief)이다.
도 3은 도 2의 A-A 단면 위치에서 제2 케이지 가이드(a12)를 제외하고 화살표 방향으로 베어링(a1) 내부를 본 요부 정면도(1/4둘레분만 기재)이다. 이 도 3도 표준 상태이며, 또한 제2 케이지 가이드(a12)는 가상선으로 나타내고 있다. 도 4는, 도 3의 B-B 위치의 단면에 있어서의 이 베어링(a1)의 표준 상태에 있어서의 단면도이다. 도 2∼도 4에 나타내는 바와 같이, 제1의 직경방향 외측 케이스(a2)의 직경방향 내측에는 제1의 직경방향 내측 케이스(a4)가 형성되고, 서로의 축방향 위치는 거의 동일하다. 마찬가지로, 제2의 직경방향 외측 케이스(a3)의 직경방향 내측에는 제2의 직경방향 내측 케이스(a5)가 형성되고, 서로의 축방향 위치는 거의 동일하다. 또한, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제1의 직경방향 외측 케이스(a2)와 제2의 직경방향 외측 케이스(a3)는, 이들의 외주 원환형상부(a2a 및 a3a)의 근방에 있어서, 나사(a15)에 의해 일체적으로 접합되어 있다. 또한, 제1의 직경방향 내측 케이스(a4)와 제2의 직경방향 내측 케이스(a5)는, 이들의 내주 원환형상부(a4a 및 a5a)의 근방에 있어서, 나사(a16)에 의해 일체적으로 접합되어 있다. 이들 나사(a15 및 a16)는 각각 둘레방향으로 균등한 위치에 복수개 형성되어 있다. 한편 도 1에서는, 이 나사(a15 및 a16) 부분의 기재를 생략하고 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 제1의 직경방향 외측 케이스(a2)의 내향 설편부(a2b)에 부착된 4개의 외측 레이스(a6)와, 이들에 대향하는 4개의 내측 레이스(a7)(제2의 직경방향 내측 케이스(a5)의 외향 설편부(a5b)에 부착된 4개의 내측 레이스(a7))의 둘레방향 배치 위치는 4군데에 국재(局在)하는 제1 위치(a21)이다. 또한, 제2의 직경방향 외측 케이스(a3)의 내향 설편부(a3b)에 부착된 4개의 외측 레이스(a6)와, 이들에 대향하는 4개의 내측 레이스(a7)(제1의 직경방향 내측 케이스(a4)의 외향 설편부(a4b)에 부착된 4개의 내측 레이스(a7))의 둘레방향 배치 위치 는 4군데에 국재하는 제2 위치(a22)이다. 이들 제1 위치(a21)와 제2 위치(a22) 및 각 레이스는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 동일 원주상(a23)에, 또한 서로 둘레방향의 상위 각도(α)를 45도로 하고, 이 각도(α)씩 위상을 어긋나게 해서 번갈아 배치되어 있다.
이와 같이, 제1 위치(a21)와 제2 위치(a22)의 위치를 서로 다르게 함으로써, 종래 복렬이었던 베어링의 2열의 볼(a8)의 각 열간의 축방향 거리를 보다 근접시킬 수 있으며, 모든 볼(a8)에 대하여, 각각의 소정부가 동일 평면상에 존재하는 구성을 채택할 수 있다. 또한 단열화(單列化)하는 것도 가능해진다. 게다가, 복렬 구조로 하지 않고 양 방향의 축하중을 지지하는 것이 가능해진다. 즉 이렇게 하면, 종래 복렬로 하고 있었던 편심 스러스트 베어링의 각 부재에 대응하는 부재를 둘레방향에서 서로 다르게 배치하게 되어, 단열화할 수도 있다. 다시 말하면, 제1의 직경방향 외측 케이스(a2)와 제2의 직경방향 내측 케이스(a5) 및 이들 사이에 개재하는 내외 레이스(a7, a6)와 볼(a8)이, 종래의 복렬 베어링에 있어서의 제1열의 편심 스러스트 베어링 부분 ①로서 기능하고, 제2의 직경방향 외측 케이스(a3)와 제1의 직경방향 내측 케이스(a4) 및 이들 사이에 개재하는 내외 레이스(a7, a6)와 볼(a8)이, 종래의 복렬 베어링에 있어서의 제2열의 편심 스러스트 베어링 부분 ②로서 기능할 수 있다. 직경방향 외측 케이스(a2, a3)끼리 및 직경방향 내측 케이스(a4, a5)끼리가 각각 상호 일체적으로 접합하고 있으므로, 종래의 복렬 편심 스러스트 베어링 부분 ①에 상당하는 부분이 한 방향의 축하중을 지지할 수 있으며, 편심 스러스트 베어링 부분 ②에 상당하는 부분이 다른 방향의 축하중을 지지할 수 있다. 또한, 이와 같이 단열 구조로 함으로써, 복렬로 한 경우와 비교해서 베어링 폭을 작게 할 수 있다. 한편, 본 제1 발명의 편심 스러스트 베어링은, 그 편심 가능 범위 내에 있어서 둘레방향 및 직경방향으로 이동이 가능하므로, 이 이동 가능 범위 내에서 상대적으로 회전할 수도 있으나, 이 범위를 넘은 회전(소정 각도 이상의 상대회전)은 할 수 없다.
그리고, 원판형상 부재의 각 외측 레이스(a6) 및 각 내측 레이스(a7)가 제1 위치(a21) 및 제2 위치(a22)의 각 국재(局在) 위치에 각각 배치되어 있다. 한편 도 2에 나타내는 바와 같이, 각 레이스(a6, a7)에는 그 주연(周緣)에 단차(a9)를 형성함으로써 축방향 외측면을 볼록부로 하는 한편, 각 설편부에는 이 볼록부에 대응하는 오목부를 형성하고, 이들 요철(凹凸)을 조합함으로써 각 레이스(a6, a7)와 각 설편부(a2b, a3b, a4b, a5b)가 조합되어 있다.
도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 제2의 직경방향 외측 케이스(a3)의 내주면(a3c)과, 제2의 직경방향 내측 케이스(a5)의 외주면(a5c) 사이에는, 틈새(aK1)(도 3에 있어서 해칭으로 표시)가 전 둘레에 걸쳐서 형성되어 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 틈새(aK1)의 폭은, 외향 설편부(a5b)의 직경방향 최외(最外) 위치에서는 직경방향에서 거리(aL)이고, 내향 설편부(a3b)의 직경방향 최내(最內) 위치에서는 직경방향에서 거리(aM)로 되어 있다. 또한, 이 틈새(aK1)의 폭을 전체에 걸쳐서 거의 동일하게 하기 위하여, 제2의 직경방향 외측 케이스(a3)의 내주면(a3c)의 윤곽형상은, 제2의 직경방향 내측 케이스(a5)의 외주면(a5c)의 윤곽형상을 거의 따르는 형상으로 되어 있다. 그 결과, 틈새(aK1)의 폭은 그 전체에 걸쳐서 aL 이상 aM 이하로 되어 있다. 또한, 거리(aM)는 직경방향 내측 케이스(a4, a5)의 강도 확보에도 유의해서 설정한다. 거리(aM)는 거리(aL)와 동일하게 하는 것이 바람직하다. 이 틈새(aK1)가 있으므로, 제2의 직경방향 외측 케이스(a3)와 제2의 직경방향 내측 케이스(a5)를 축선방향 동일 위치에 배치해서 볼(a8)을 단열로 할 수 있으며, 또한, 제2의 직경방향 내측 케이스(a5)와 제2의 직경방향 외측 케이스(a3)는 직경방향 전 방위에 거의 거리(aL)까지의 상대이동이 가능하고 또한 둘레방향으로도 서로 상대이동(상대회전) 가능해진다. 제2의 직경방향 내측 케이스(a5)의 외향 설편부(a5b)의 선단부는 반원형상으로 되어 있는데(도 3참조), 이것은, 내측 레이스(a7)의 원형형상에 대응시킨 것이며, 또한, 제2의 직경방향 내측 케이스(a5)와 제2의 직경방향 외측 케이스(a3) 사이에서, 볼(a8)의 표준 위치를 중심으로 한 주위에 거리 약 aL의 상대적인 이동 스트로크(stroke)를 확보하기 위함이다. 또한, 제2의 직경방향 외측 케이스(a3)의 내향 설편부(a3b)의 선단부도 원호형상으로 되어 있는데, 이것은 외측 레이스(a6)의 형상에 대응시킨 것이며, 또한, 제2의 직경방향 내측 케이스(a5)와 제2의 직경방향 외측 케이스(a3) 사이에서, 볼(a8)의 표준 위치를 중심으로 한 주위에 거리 약 aL의 상대적인 이동 스트로크를 확보하기 위함이다. 이와 같이, 틈새(aK1)의 범위가, 직경방향 내측 케이스(a5)와 직경방향 외측 케이스(a3)의 상대적 이동 가능 범위를 결정하고 있다.
전동체인 볼(a8)은, 이것을 수용하는 케이지(a10)의 외주면(a10a)과 제1 케이지 가이드(a11)의 내주면(a11a) 사이에 존재하는, 볼(a8)을 중심으로 한 원환형상의 폭(aR)의 틈새(aK2)(도 3참조)에 의해 이동이 가능하게 되어 있다. 즉, 케이 지(a10)의 외주면(a10a)과 제1 케이지 가이드(a11)의 내주면(a11a)이 접촉할 때까지, 볼(a8)은 이동하는 것이 가능하다. 본 실시형태에서는, 각 레이스(a6, a7)의 면적(직경), 볼(a8) 및 케이지(a10)의 직경, 제1 케이지 가이드(a11)의 내부직경이 볼(a8)의 이동 가능 범위를 결정하고 있다. 이와 같이, 틈새(aK2)의 범위가 볼(a8)의 이동 가능 범위를 결정하고 있다.
본 실시형태에서는, 볼(a8)을 수용하는 케이지(a10)의 외주면(a10a)과 제1 케이지 가이드(a11)의 내주면(a11a) 사이의 틈새 거리(aR)(표준 상태에 있어서의 직경방향의 틈새 거리(aR))는, 상기 틈새 거리(aL)의 절반으로 되어 있다. 즉, 다음의 수식,
aL=2(aR)
의 관계가 성립하고 있다. 이렇게 한 것은, 레이스의 상대이동 거리에 대하여 볼(a8)의 이동 거리가 절반인 것에 대응한 것이다. 이와 같이, 거리(aR)가 거리(aL)의 절반이 되도록, 내측 레이스(a6) 및 외측 레이스(a7)의 직경을 설정하고 있다.
이와 같이, 제2의 직경방향 내측 케이스(a5)와 제2의 직경방향 외측 케이스(a3) 사이의 틈새(aK1)에 의해 생기는 이들 케이스간의 상대적 이동 가능 범위와, 케이지(a10)의 외주면(a10a)과 제1 케이지 가이드(a11)의 내주면(a11a)과의 틈새(aK2)에 의해 생기는 볼(a8)의 이동 가능 범위가 거의 대응하고 있다. 바꿔 말하면, 직경방향 내외 케이스(a5, a3) 사이의 틈새(aK1)에 의해 생기는 양자의 상대적 이동 가능 범위가 베어링(a1)의 편심 가능 범위에 거의 일치하고 있다. 다시 말하면, 볼(a8)을 수용하는 케이지(a10)의 외주면(a10a)과 제1 케이지 가이드(a11)의 내주면(a11a)이 접촉할 때까지 볼(a8)이 이동하면, 동시에 제2의 직경방향 내측 케이스(a5)와 제2의 직경방향 외측 케이스(a3)가 거의 접촉하게 되어, 여분의 틈새가 최소한으로 되어 있다. 따라서, 베어링(a1)을 소형화하면서 편심 가능 범위를 최대한으로 넓힐 수 있다.
볼(a8)의 주위에 여분의 틈새를 형성하지 않는다고 하는 것은, 각 레이스(a6, a7)를 필요 이상으로 크게 하지 않는 것도 의미한다. 따라서, 작은 레이스(a6, a7)로 최대한의 편심 가능 범위를 확보할 수 있다. 한편, 도 2에 나타내는 바와 같이, 제2 케이지 가이드(a12)의 외주면과, 2개의 직경방향 외측 케이스의 외주 원환형상부(a2a, a3a)의 내주면 사이의 틈새 거리(aS)는 상기 거리(aR)보다도 약간 크게 하고 있어, 베어링(a1)의 편심 가능 범위에 있어서 서로 접촉하지 않도록 되어 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 모든 외측 레이스(a6) 및 내측 레이스(a7)는 동일 직경이며 동일 형상의 원판으로 되어 있고, 게다가, 표준 상태에 있어서 모든 레이스가 동일 원주상(a23)(도 3참조)에 형성되어 있다. 그러면, 모든 국재 위치, 즉 모든 제1 위치(a21) 및 제2 위치(a22)에 있어서, 각 볼(a8)에 있어서의 각각의 이동 가능 범위가, 베어링(a1)의 편심 가능 범위와 대응하고 있다. 즉, 가동 평면 내의 전 방위에 있어서, 베어링(a1)을 편심 가능 범위의 한계까지 이동시키면, 모든 볼(a8)이 각각의 이동 가능 범위의 거의 한계까지 이동하도록 되어 있다. 즉, 모든 내외 레이스(a6, a7)를 동일한 부재로 공통화할 수 있으며 또한 그들의 크기를 최소한으로 하고 있다.
한편, 여기에서는 제2의 직경방향 외측 케이스(a3)와 제2의 직경방향 내측 케이스(a5)의 관계를 예로 해서 설명하였으나, 제1의 직경방향 외측 케이스(a2)와 제1의 직경방향 내측 케이스(a4)의 관계도 동일한 구성이다.
볼(a8)을, 표준 상태에 있어서 도 2와 같이 외측 레이스(a6) 및 내측 레이스(a7)의 중심 위치에 배치하기 위해서는, 베어링(a1)을 조립한 후, 베어링(a1)에 경예압을 가한 상태에서 모든 직경방향 및 둘레방향에 대하여 최대로 상대이동시키면 된다. 이렇게 하면, 위치가 어긋난 볼(a8)을 유지하는 케이지(a10)가 제1 케이지 가이드(a11)와 접촉하여 볼(a8)이 레이스상에서 미끄러져서, 볼(a8)의 위치가 표준 상태에서 내외 레이스(a6, a7)의 중심 위치가 되도록 조정된다. 이와 같이, 제1 케이지 가이드(a11)를 형성함으로써, 볼(a8)의 위치 조정이 용이해지며, 특히 베어링(a1)이 조립된 상태라도 볼(a8)의 위치 조정을 간편하게 행하는 것이 가능해지고 있다.
한편, 베어링(a1)이 어셈블 부재(assemble member)로서 베어링(a1) 이외의 다른 장치에 부착된 경우라도, 이 장치에 있어서 예를 들면 고무나 스프링 등을 사용해서 베어링(a1)의 상대이동 범위를 제약하는 수단이 있으며, 이것에 의해 제약되는 범위가 베어링(a1)의 편심 가능 범위보다 좁은 범위인 경우에는, 베어링(a1)은 그 구성 부품 사이에서 간섭하는 일이 없다.
외측 레이스(a6) 및 내측 레이스(a7)의 형상은 특별히 한정되지 않으나, 본 실시형태에서는, 이들 레이스(a6, a7)는 제1 위치(a21) 및 제2 위치(a22)의 각 국재 위치에 분할하여 형성하는 레이스 분할 구조로 하고 있다. 이렇게 하면, 볼(a8) 이 구름 접촉(rolling contact)하는 부분이며 통상 베어링용 강철 등의 철계 재료로 제작되는 레이스 부분을 적게 할 수 있으므로, 비용을 저감할 수 있다. 또한, 이들 레이스(a6, a7)를 유지해서 각 레이스를 일체적으로 연결하는 직경방향 내측 케이스(a4, a5) 및 직경방향 외측 케이스(a2, a3)는, 볼(a8)과 접촉하지 않으므로, 알루미늄 합금 등의 경금속을 사용할 수 있다. 따라서, 이와 같은 레이스 분할 구조로 한 경우에는, 개개의 레이스(a6, a7)의 크기를 작게 할 수 있으며, 베어링(a1)의 경량화가 가능해지므로 바람직하다. 또한, 일반적으로 베어링이 대형화되면, 레이스(a6, a7)도 대형화되는 경향에 있는데, 레이스가 대형화되면 레이스 궤도면의 평면도를 확보하기 위한 가공이 매우 곤란해진다. 본 실시형태와 같이 레이스를 분할하면, 개개의 레이스의 크기는 소형화하면서 베어링 전체의 대형화가 용이해진다.
여기에서, 상기 제1 위치(a21) 및 제2 위치(a22)는 각각 4군데, 다시 말하면 3군데 이상에 국재하고 있고, 또한 이들 3군데 이상의 위치는 일직선상에 없으며, 둘레방향을 따르고 있으므로, 볼(a8)을 통해서 대향하는 2세트의 직경방향 내측 케이스(a4, a5)와 직경방향 외측 케이스(a2, a3)는, 각각 3점 이상에서 지지되게 된다. 따라서 양 방향의 축하중이 지지 가능해짐과 아울러, 모먼트 하중도 지지 가능해진다. 따라서, 이 제1 위치(a21) 및 제2 위치(a22)는, 본 실시형태와 같이 각각 4군데에 국재하는 경우에 한하지 않으며, 3군데 이상이면 된다. 바람직하게는 본 실시형태와 같이, 제1 위치(a21) 및 제2 위치(a22) 모두, 이들 3군데 이상의 국재 위치를 둘레방향 180도(반원)의 범위에 모두 형성하는 일이 없도록, 둘레방향에서 180도를 넘는 범위에 배치하는 것이 좋다. 이렇게 하면 대향하는 면의 지지점이 둘레방향에 의해 분산하므로, 큰 모먼트 하중을 지지할 수 있음과 아울러, 축하중을 면 내에 의해 균등 분산할 수 있으며, 각 볼(a8)에 가해지는 부하가 보다 균등해지므로 바람직하다.
그리고, 본 실시형태에서는, 제1 위치(a21)와 제2 위치(a22)의 국재 위치의 수는 각각 같은 수인 N군데(N은 3이상의 정수)로 하고, 또한, 제1 위치(a21)와 제 2 위치(a22)는 동일 원주(a23)(도 3참조)상에, 또한 둘레방향으로 360/(2N)도씩 위상을 어긋나게 해서 번갈아 배치하고 있다. 이렇게 하면, 제1 위치(a21)와 제2 위치(a22)가 둘레방향 및 직경방향으로 균등하게 분산해서 국재하게 되므로, 양 방향의 축하중 및 모먼트 하중을 효율적으로 지지할 수 있다.
또한 이 경우, 각각의 볼(a8)의 이동 범위는 동일해진다. 그러면, 모든 레이스(a6, a7)의 크기를 최소한으로 한 동일 형상의 것으로 할 수 있고, 베어링(a1)을 더욱 경량화할 수 있다. 한편, N은 3이상의 정수인 것이 좋으나, 너무 많으면 편심 가능 범위를 확보하기 위한 부재간의 틈새 거리가 좁아짐과 아울러, 부품수가 많아져서 구조가 복잡해지는 경향이 되므로, 통상은 N을 4∼6으로 하는 것이 바람직하다. 모먼트 부하능력과 편심 가능 범위의 밸런스에서는 N을 5로 하는 것이 더욱 바람직하다.
케이지(a10)는 본 제1 발명에서는 반드시 필요한 것은 아니다. 그러나, 본 실시형태와 같이, 각 볼(a8)을 수용하는 케이지(a10)를 사용하면, 볼(a8) 주변에 공급되는 윤활유나 그리스(grease) 등의 윤활제의 유출을 억제할 수 있다. 또한, 제1 케이지 가이드(a11)는, 상술과 같이 볼(a8)의 위치 조정을 용이하게 하지만, 케이지(a10)와 제1 케이지 가이드(a11)를 조합해서 사용함으로써 이 위치 조정이 보다 확실해진다. 즉, 케이지(a10)의 외주면과 제1 케이지 가이드(a11)의 내주면이 접촉함으로써, 위치 조정시에 보다 확실하게 볼(a8)을 미끄러지게 할 수 있다. 또한, 제1 케이지 가이드(a11)에 의해, 각 레이스(a6, a7)의 주위에 레이스 사이에의 이물의 침입을 억제하는 것이 가능해지고, 베어링 전체의 실 부재로서의 기능도 갖는다.
또한, 케이지(a10)와 제2 케이지 가이드(a12)의 조합에 의해, 제2 케이지 가이드(a12)의 두께가 비교적 얇더라도 각 볼(a8)간의 상대적 위치관계를 유지할 수 있다. 즉, 케이지(a10)가 제2 케이지 가이드(a12)의 케이지 삽입구멍(a12a)에 수용되어 있으므로, 제2 케이지 가이드(a12)의 두께를 볼(a8)의 직경 정도까지 두껍게 하지 않더라도 볼(a8)을 확실하게 유지할 수 있다. 한편, 케이지(a10)는 페놀수지 등의 수지에 의해 제작할 수 있으며, 제2 케이지 가이드(a12)는 폴리테트라풀루오로에틸렌(PTFE) 등의 수지에 의해 제작할 수 있다. 또한, 제1 케이지 가이드(a11)는 수지제 등이어도 되지만, 상술과 같이 볼(a8)의 위치 조정에 제1 케이지 가이드(a11)를 사용하는 경우에는, 볼(a8)의 가압력(pressing force)에 견뎌서 볼(a8)을 미끄러지게 할 필요가 있다. 따라서 그 재질은 어느 정도 강성이 높은 것인 편이 바람직하며, 예를 들면 알루미늄 합금 등이 매우 적합하다.
전동체의 형상은 불문하지만, 실시형태와 같이 모든 전동체를 볼(a8)로 하면, 궤도면 내의 전 방위에 대하여 구름 저항(rolling resistance)이 적은 베어링 으로 할 수 있는 점에서 바람직하다. 또한, 전동체의 수는 특별히 한정되지 않으며, 상기 제1 위치 및 제2 위치의 각 국재 위치 1군데당 복수의 전동체를 형성해도 좋고, 본 실시형태와 같이, 각 국재 위치 1군데당 1개의 전동체로 해도 좋다. 각 국재 위치 1군데당 1개의 전동체가 최저한 필요하다.
한편, 본 제1 발명의 베어링의 축방향 측면에 실드(shield)를 형성해도 좋다. 실드는 이 베어링의 한 측면 또는 양 측면을 덮음으로써 이물이 베어링 내에 침입하는 것을 억제하고, 또한 윤활제가 유출하는 것을 억제하는 데 도움이 된다. 이 실드는, 베어링의 편심 가능 범위를 제약하지 않도록 형성하는 것이 바람직하다. 실드는 예를 들면, 직경방향 내측 케이스의 내주 원환형상부에 장착되며, 거기로부터 직경방향 외측을 향해서 연장하는 도너츠형 원판형상의 내부 실드와, 직경방향 외측 케이스의 외주 원환형상부에 장착되며, 거기로부터 직경방향 내측을 향해서 연장하는 도너츠형 원판형상의 외측 실드로 구성할 수 있다. 이 경우, 이들 내외 실드는 표준 상태에 있어서 동심의 위치에, 또한 양자를 축방향으로 겹쳐서(예를 들면 내측 실드의 축방향 외측에 외측 실드를 겹쳐서) 배치한다. 겹쳐진 양자간의 층형상 틈새는 가능한 한 작게 해서 방진성(防塵性)을 확보한다. 또한, 외측 실드의 내부직경 및 외부직경은, 내측 실드의 내부직경 및 외부직경보다도 각각 양자의 상대이동 거리분(실시형태에 있어서의 거리(aL)) 이상 크게 함으로써, 베어링의 편심 가능 범위를 제약하지 않도록 할 수 있다. 또한, 상술한 표준 상태에 있어서의 부재 상호의 상대적 위치관계를 유지하기 위해서는, 예압(pre-load) 부가용 나사 등에 의해 내외 부재간에 예압을 부여하여, 전동체와 레이스간의 미끄러짐을 억제하도록 해 두는 것이 좋다.
한편, 본 제1 발명의 베어링은, 직경방향 외측 부재 또는 직경방향 내측 부재가 원형(원환형상)인 것에 한정되지 않으며, 예를 들면 다각형이어도 좋다. 다각형인 경우, 본원에서 말하는 직경방향 및 둘레방향이란, 이 다각형의 외접원에 있어서의 직경방향 및 둘레방향을 의미하는 것으로 한다.
상기의 실시형태에서는, 모든 볼(a8)의 중심이 동일 평면상에 배치되어 있는 단열의 베어링으로 하였으나, 본 제1 발명은 이와 같은 단열 구조에 한정되지 않는 것은 말할 것도 없다. 즉, 전동체의 각각의 소정부는 동일 평면상에 존재하고 있으면 되고, 그 한에 있어서 전동체 상호간에서 축방향 위치가 어긋나 있어도 된다. 종례의 복렬 구조에서는, 전동체의 각 열의 축방향 틈새에 적어도 레이스가 존재할 필요가 있으므로, 베어링의 축방향 두께가 커지고 있었다.
이상과 같이 제1 발명은, 종래 복렬 구조였던 베어링의 각 부재에 상당하는 부재를 서로 다르게 배치하고, 전동체의 각각의 소정부는 동일 평면상에 존재하는 구성으로 하였으므로, 복렬 구조보다도 베어링 폭을 작게 하면서, 양 방향의 축하중을 지지할 수 있는 편심 스러스트 베어링을 제공할 수 있다.
이하, 제2 발명의 실시형태를 도면에 기초해서 설명한다.
도 5는 이 실시형태의 베어링(b1)의 사시도이다. 도 6은 이 베어링(b1)의 단면도(축심으로부터 하측 절반은 기재를 생략)이며, 그 둘레방향 위치는 전동체인 볼(b6)의 중심을 지나는 위치로 하고 있다. 도 7은 도 6의 A-A 단면의 위치에서 화살표 방향으로 베어링을 본 요부 정면도(1/4둘레분의 도면)이다.
도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 이 베어링(b1)은, 서로 축방향으로 대향해서 배치된 2개의 원환형상의 축방향 외측 케이스(b2, b2)와, 이들 2개의 축방향 외측 케이스(b2, b2) 사이에 개재하는 원환형상의 축방향 내측 케이스(b3)를 갖고 있다. 따라서, 축방향 내측 케이스(b3)의 축방향 양 측면에 2개의 축방향 외측 케이스(b2, b2)가 각각 대향하고 있다. 2개의 축방향 외측 케이스는 동일 형상이며 또한 축방향 내측 케이스(b3)에 대하여 대칭인 방향으로 대향하고, 또한 그 내주측의 연부(緣部) 근방에 있어서, 둘레방향으로 등간격을 두고 형성된 복수개의 나사(b11)에 의해 일체적으로 접합되어 있다. 축방향 외측 케이스(2, 2)의 내측면과 대향하는 축방향 내측 케이스(3)의 양면(축방향 외측 케이스 대향면)에는 각각 6장의 원형형상의 내측 레이스(b5)가 장착되어 있다. 이들 내측 레이스(b5)는 축방향 내측 케이스(b3)의 축방향 외측 케이스 대향면의 각 면(양면)에 있어서 동일 PCD(동일 원주상)이며, 또한 둘레방향으로 균등하게(즉 둘레방향으로 60도 간격으로) 분할하여 국소적으로 배치되어 있다. 또한, 2개의 축방향 외측 케이스(b2)의 내측면에는 각각 6장의 원형형상의 외측 레이스(b4)가 국소적으로 형성되어 있다. 이들 외측 레이스(b4)는 축방향 외측 케이스(b2)의 내측면의 각 면에 있어서 동일 PCD(동일 원주상)이며, 또한 둘레방향으로 균등하게(즉 둘레방향으로 60도 간격으로) 분할하여 국소적으로 배치되어 있다. 또한, 모든 내측 레이스(b5) 및 외측 레이스(b4)는 동일 직경의 원형형상으로 되어 있다.
한편 도 5에서는, 각 부재의 구성을 보기 쉽게 하기 위하여, 축방향 외측 케이스(b2)의 상측 반 바퀴분(semi-circular part)을 절제(切除)하고, 또한 이 절제 부분에 장착된 외측 레이스(b4)도 적절히 제외하며, 또한 축방향 외측 케이스(b2)를 축방향 내측 케이스(b3)에 대하여 도면 하방 안쪽으로 상대이동한 도면으로 하고 있다. 또한, 축방향 외측 케이스의 외측면의 일부를 덮도록 형성된 후술하는 실드(b10)(도 6참조)도 제외한 도면으로 하고 있다. 또한, 도 6 및 도 7에서는, 도 5와 달리, 볼(b6)이 어느쪽 방향으로도 이동하고 있지 않은 중립의 상태(이하, 표준 상태 등이라고 말함)에 있어서의 단면도이다.
그리고, 도 6에 나타내는 바와 같이, 표준 상태에서는 각 내측 레이스(b5) 와 각 외측 레이스(b4)가 각각 동일 위치에서 축방향으로 대향하고 있다. 또한, 축방향 내측 케이스(b3)의 표리 양면(축방향 외측 케이스 대향면)에서 내측 레이스(b5)의 배치 위치(위상)는 동일하게 하고 있다. 따라서, 2개의 축방향 외측 케이스(b2, b2) 상호간에 있어서의 외측 레이스(b4)의 설치 위치(위상)도 동일하다. 한편, 도 6 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 원판형상의 내외 레이스(b4, b5)는 그 주연에 레이스 단차(b13)를 형성함으로써 축방향 외측면을 볼록형상으로 하는 한편, 각 축방향 외측 케이스(b2) 및 축방향 내측 케이스(b3)에는, 그 볼록부에 대응하는 오목부를 형성하고, 이들 요철을 조합함으로써 내외 레이스(b4, b5)를 축방향 외측 케이스(b2) 및 축방향 내측 케이스(b3)에 부착하고 있다.
표준 상태에서는, 원형의 각 내외 레이스(b5, b4)의 중심에 전동체인 볼(b6)이 배치된다. 볼(b6)은 각 내외 레이스쌍에 대하여 1개씩, 합계 12개가 사용되며, 동일 평면상에 6개씩 2열로 배치된 복렬의 베어링을 구성한다. 각 볼(b6)은 개개로 원통형의 케이지(b7)에 수용되어 있으며, 또한 각 내측 레이스(b5) 및 외측 레이스 (b4)에는 각각 링형상의 케이지 가이드(b8)가 끼워져 있고, 또한 이 케이지 가이드(b8)는 각 내외 레이스(b4, b5)의 궤도면보다도 각 볼(b6)측으로 돌출해서 형성되어 있다. 이 케이지 가이드(b8)가 있으면, 볼(b6)을 표준 상태에 있어서 원형의 각 내외 레이스(b5, b4)의 중심에 위치시키는 것이 용이해진다. 즉, 베어링(b1)에 예압 부가용 나사(도시하지 않음) 등에 의해 경예압을 가한 상태에서 직경방향 전체(전 둘레)에 걸쳐서 최대로 상대이동시키면, 위치가 어긋난 전동체는 케이지 가이드(b8)에 계지되어 레이스상을 적절히 미끄러지면서 위치 조정이 이루어진다. 이와 같이, 케이지 가이드(b8)에 의해 베어링(b1)을 조립한 채의 상태에서, 매우 간편하게 각 볼(b6)의 위치를 조정할 수 있다.
내외 레이스(b4, b5)는, 볼(b6)의 각 배치 위치에 분할하여 국소적으로 배치되어 있으므로, 분할하지 않은 경우와 비교해서 개개의 레이스를 작게 할 수 있다. 그러면, 레이스의 가공이 하기 쉬워지므로, 베어링의 대형화가 용이해진다. 또한, 볼(b6)과 접촉하는 레이스 부분은 베어링강 등의 철계 금속으로 하는 한편, 축방향 내측 케이스 및 축방향 외측 케이스는 알루미늄 합금 등의 경금속을 사용할 수 있기 때문에 베어링을 경량화할 수 있다.
표준 상태에 있어서, 내외 레이스(b4, b5)는 모두 동일 원주(b15)상(도 7참조)에 배치되어 PCD가 동일하게 되어 있고, 또한 둘레방향에 각도(bα)(도 7참조) 간격으로 균등하게 분배되어 있다. 본 실시형태에서는 각도(bα)는 60도이다. 이렇게 하면, 베어링(b1)의 지지점이 되는 볼(b6)이 둘레방향 및 직경방향으로 균등하게 분배되므로, 양 방향의 축하중, 및 모먼트 하중을 보다 안정적으로 지지할 수 있으며, 또한 전동체인 각 볼(b6)에 가해지는 부하를 균등화할 수 있다.
또한, 표준 상태에 있어서, 내외 레이스(b4, b5)는 모두 동일 원주(b15)상(도 7참조)에 배치되어 PCD가 동일하게 되어 있고, 또한, 내외 레이스(b4, b5)는 모두 동일 직경의 원형형상이므로, 분할하여 국소적으로 배치된 각 내외 레이스(b4, b5)에 있어서의 각 볼(b6)의 이동 가능 범위는, 모두 서로 동일하게 되어 있다. 즉, 임의의 각 볼(6)이 그 이동 가능 범위 전체에 걸쳐서 이동했을 때, 다른 모든 볼(b6)도 각각의 이동 가능 범위 전체에 걸쳐서 이동하게 된다. 이와 같이, 본 실시형태에서는, 복수의 내외 레이스(b4, b5)의 모든 크기를 최소로 하고 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 축방향 외측 케이스(b2) 및 축방향 내측 케이스(b3)는 모두 원환형상이며 또한 동심에 배치하였으므로, 플랜지 내주면(b3c)과 축방향 외측 케이스(b2)의 외주면(b2c)과의 틈새는, 전 둘레에서 균일한 폭을 갖는 원환형상으로 되어 있다. 덧붙여서, 각 볼(b6)의 이동 가능 범위도 각 내외 레이스(b4, b5)의 원형형상에 따라서 원형 범위로 되어 있다. 따라서, 이 베어링(b1)은 가동면 내의 전 방위에 대하여 일정 폭의 상대이동이 가능해지고 있으며, 또한 둘레방향으로 균등한 구성의 베어링(b1)으로 되어 있다. 또한, 모든 내외 레이스(b4, b5)가 동일 직경의 원형이므로, 각 내외 레이스(b4, b5)를 동일한 레이스 부재로 함으로써, 모든 내외 레이스(b4, b5)가 공통 부재로 되어 있다.
축방향 내측 케이스(b3)의 외주연부에는, 거의 판형상의 기부(基部;base)(b3a)로부터 양 축방향을 향해서 연장되는 플랜지(b3b, b3b)가 형성되어 있다(도 6참조). 이 플랜지(b3b, b3b)의 축방향 말단에는, 이 말단으로부터 직경방향 내측을 향해서 연장되는 원환형상의 실드(b10)가 형성되어 있다. 이 실드(b10)는 원환형상의 얇은 판이며, 그 축방향 위치는 축방향 외측 케이스(b2)의 외면에 대하여 거의 틈새가 없는 상태로 겹쳐지는 위치로 되어 있다. 이 실드(b10)는 축방향 내측 케이스(b3)의 플랜지(b3b)의 축방향 말단에 고정되어 있으며, 축방향 외측 케이스(b2)와는 고정되어 있지 않다. 따라서 실드(b10)는 축방향 외측 케이스(b2)의 외측면과 거의 틈새없이 겹쳐지는 상태를 유지하면서 서로 가동면 내에서 상대이동이 가능하며, 베어링(b1) 내에 이물이 침입하는 것을 억제하는 데 도움이 된다. 또한, 플랜지(b3b)의 축방향 말단 위치를 축방향 외측 케이스(b2)의 외측면의 축방향 위치와 거의 일치시킴으로써, 실드(b10)를 형성하는 것이 가능해지고 있다.
이와 같이, 축방향 내측 케이스(b3)의 플랜지(b3b)의 축방향 말단 위치와, 축방향 외측 케이스(b2)의 외측면의 축방향 위치가 거의 일치하고 있으므로, 축방향 내측 케이스(b3)의 플랜지(b3b)의 내주면인 플랜지 내주면(b3c)과 축방향 외측 케이스(b2)의 외주면(b2c)은 직경방향에서 서로 대향하고 있는 부분을 갖는다. 따라서, 베어링의 상대이동 거리가 커지면 서로 접촉할 수 있는 위치관계에 있다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 이 플랜지 내주면(b3c)과 축방향 외측 케이스(b2)의 외주면(b2c) 사이에는, 표준 상태에 있어서 직경방향으로 거리(bL)의 틈새가 전 둘레에 걸쳐서 존재한다. 또한, 원환형상인 축방향 내측 케이스(b3)의 가장 직경방향 내측에 위치하는 내주면(b3d)과, 축방향 외측 케이스(b2)의 연결부 외주면(b2a)에 대해서도, 베어링의 상대이동 거리가 커지면 서로 접촉할 수 있는 상태에 있다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 이들 사이에는 표준 상태에서 직경방향으로 거리(bM)의 틈새 가 전 둘레에 걸쳐서 존재한다. 이 거리(bM)는 상기 거리(bL)와 거의 동일하며, 나사(b11)가 끼워지는 볼트구멍의 오차분만큼 거리(bM)는 거리(bL)보다 약간 길게 되어 있다. 이들 축방향 내측 케이스와 축방향 외측 케이스 사이의 틈새에 의해, 상대이동 가능 범위가 생기고 있다.
한편, 도 6에 나타내는 바와 같이, 표준 상태에 있어서, 볼(b6)을 수용하는 케이지(b7)의 외주면과, 레이스에 끼워지는 케이지 가이드(b8)의 내주면 사이에는, 볼(b6)을 중심으로 한 전 둘레에 거리(bR)의 폭의 틈새가 존재한다. 이 틈새의 범위에 의해 전동체인 볼(b6)의 이동 가능 범위가 결정된다. 즉, 본 실시형태에서는, 내측 레이스(b5) 및 외측 레이스(b4)의 직경, 볼(b6) 및 케이지(b7)의 외부직경, 케이지 가이드(b8)의 내부직경 등이, 전동체인 각 볼(b6)의 이동 가능 범위를 결정하는 요소가 되고 있다.
본 실시형태에서는, 상기 거리(bR)가, 상기 거리(bL)의 절반으로 되어 있다. 즉, 다음의 식이 성립하고 있다.
bL=2(bR)
이것은, 레이스의 상대이동 거리에 대하여 볼의 이동 거리가 절반이 되는 것에 대응시킨 것이다. 이와 같이, 본 실시형태에서는, 분할하여 배치된 내외 레이스(b4, b5)에 있어서의 각 볼(b6)의 각각의 이동 가능 범위는, 축방향 외측 케이스(b2)와 축방향 내측 케이스(b3) 사이의 틈새에 의해 생기는 상술한 상대이동 가능 범위에 거의 대응시키고 있다. 이 결과, 베어링(1)의 편심 가능 범위는, 축방향 외측 케이스(b2)와 축방향 내측 케이스(b3) 사이의 틈새에 의해 생기는 상대이동 가 능 범위와 일치한다. 이렇게 하면, 틈새 거리(bL)가 없어질 때까지 축방향 외측 케이스(b2)와 축방향 내측 케이스(b3)를 상대이동시키면, 각 볼(b6)은 틈새 거리(bR)가 없어질 때까지 이동하게 된다. 따라서, 축방향 외측 케이스(b2)의 외주면(b2c)과 축방향 내측 케이스(b3) 사이에 여분의 틈새가 없으며, 또한, 볼(b6)이 이동하기 위한 내외 레이스(b4, b5) 사이에도 여분의 틈새가 없다. 그 결과, 베어링(b1)을 소형화할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 거리(bL)와 거리(bM)를 거의 동일하게 하고 있기 때문에, 소정 직경방향에 있어서 거리(bL)가 없어질 때까지 축방향 내측 케이스(b3)와 축방향 외측 케이스(b2)를 상대이동시키면, 그 직경방향에 있어서의 거리(bM)도 거의 없어지게 된다. 틈새 거리(bL)와 틈새 거리(bM)의 차이가 큰 경우는, 이들 중 틈새 거리가 작은 쪽의 틈새에 의해 베어링(b1)의 편심 가능 범위가 제약되어 버리지만, 양자를 거의 동일하게 함으로써, 베어링(b1)을 소형화하면서 베어링(b1)의 편심 가능 범위를 최대 혹은 최대한으로 할 수 있다. 게다가, 거리(bM)를 작게 할 수 있으므로, 원환형상의 축방향 외측 케이스(b3)의 내부직경을 크게 할 수 있으며, 베어링(b1)을 더욱 경량화할 수 있다.
한편, 본 실시형태에서는, 축방향 내측 케이스(b3) 중 내측 레이스(b5)가 존재하지 않는 위치에, 원형의 관통구멍(b9)을 형성하고 있다. 이와 같은 관통구멍(b9)을 형성함으로써 축방향 내측 케이스(b3)를 더욱 경량화할 수 있으며, 베어링(b1)을 보다 경량화할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 내외 레이스(b4, b5)를 모두 동일 원주(b15)상(도 7참조)에 배치해서 PCD를 동일하게 하고, 또한 둘레방향 으로 균등하게 분배하고 있으므로, 이것에 대응해서, 관통구멍(b9)도, 동일 원주상에 또한 둘레방향으로 균등하게 분할하여 형성하고 있다. 또한, 모든 관통구멍(b9)은 동일 직경으로 하고 있다. 이렇게 하면, 내측 레이스(b5)가 존재하지 않는 위치에, 관통구멍(b9)을 둘레방향 및 직경방향으로 균등하게 형성할 수 있으므로, 축방향 내측 케이스(b3)의 강성을 둘레방향으로 균등하게 하면서 경량화할 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 거의 도너츠형상 원판의 실드(b10)는, 베어링(b1)의 편심 가능 범위를 좁게 하지 않도록 고안되어 있다. 다시 말하면, 도 6에 나타내는 바와 같이, 실드(b10)의 내주면으로부터, 축방향 외측 케이스(b2)의 직경방향 내측 부근에 형성된 실드용 단차(b12)까지의 직경방향 거리(bT)는, 상기 거리(bL)보다도 크게 되어 있다. 이렇게 하면, 베어링(b1)의 편심 가능 범위가 실드(b10)에 의해 규제되는 일이 없다. 한편, 실드용 단차(b12)는 실드(b10)의 두께와 거의 동일한 깊이로 하고 있으며, 베어링(b1)의 축방향 두께가 필요 이상으로 커지지 않도록 하고 있다.
각 볼(b6)을 도 6과 같은 위치, 즉, 표준 상태에 있어서 내외 레이스(b4, b5)의 중심 위치에 배치하기 위해서는, 예압 부가용 나사 등으로 축방향 외측 케이스(b2)와 축방향 내측 케이스(b3) 사이에 경예압을 부여한 상태에서, 베어링(b1)을 편심 가능 범위의 전체에 걸쳐서 한계까지 상대이동시키면 된다. 이렇게 하면, 위치가 어긋나 있는 볼(b6)은, 케이지 가이드(b8)에 의해 미끄러져서 위치 조정이 이루어진다. 그 후, 소정의 토크(torque)로 예압 부가용 나사를 체결하면 된다. 본 제2 발명에서는, 각 국재 위치에 있어서의 볼(b6) 등의 전동체가 각각 PCD(피치원 직경(Pitch Circle Diameter))를 변화시키지 않고, 표준 상태에 있어서 내외 레이스(b4, b5)의 중심에 위치하고 있는 것이 바람직하다. 그러나, 축하중 등에 의해 전동체에 편하중이 작용하여, 일부의 전동체가 레이스로부터 들떠 버리는 것 등에 의해 특정의 볼(b6)의 위치가 어긋나는 경우도 있을 수 있다. 이 경우라도, 케이지 가이드(b8)를 형성함으로써, 상술과 같이 베어링(b1)을 조립한 채의 상태에서 각 볼(b6)의 위치를 수정할 수 있다. 또한, 표준 상태에 있어서의 각 볼(b6)의 PCD를 유지하기 위해서는, 예압 부가용 나사 등에 의해 내외 부재간에 예압을 부여하여, 전동체인 각 볼(b6)과 내외 레이스(b4, b5)간의 미끄러짐을 억제하도록 해 두는 것이 좋다.
케이지(b7) 및 케이지 가이드(b8)는 본 제2 발명에서는 반드시 필요한 것은 아니지만, 본 실시형태와 같이, 각 볼(b6)을 수용하는 케이지(b7)를 사용하면, 전동체 주변의 윤활유나 그리스 등의 윤활제의 유출을 억제할 수 있다. 상술과 같이, 케이지 가이드(b8)에 의해 볼(b6)의 위치 조정이 용이해지지만, 또한, 케이지(b7)를 형성함으로써 이 위치 조정이 확실해진다. 즉, 케이지(b7)의 외주면과 케이지 가이드(b8)의 내주면이 접촉함으로써, 위치 조정시에 보다 확실하게 볼(b6)을 미끄러지게 할 수 있다. 또한, 케이지 가이드(b8)에 의해 대향하는 레이스(b4, b5) 사이에의 이물의 침입을 억제하는 것이 가능해진다.
본 제2 발명에서는, 전동체의 형상은 불문하지만, 모든 전동체를 볼(b6)로 하면, 궤도면의 전 방위에 대하여 구름 저항이 적은 베어링으로 할 수 있는 점에서 바람직하다. 또한, 전동체의 수는 특별히 한정되지 않으며, 한 세트의 내외 레이스 (b4, b5)당 복수의 전동체를 형성해도 좋고, 본 실시형태와 같이, 한 세트의 내외 레이스(b4, b5)당 1개의 전동체로 해도 좋다. 한 세트의 내외 레이스(b4, b5)당 1개의 전동체가 최저한 필요하다.
본 제2 발명에서는, 각 축방향 외측 케이스(b2), 및 축방향 내측 케이스(b3)의 양 외측 케이스(축방향 외측 케이스) 대향면의 각각에 있어서, 내외 레이스(b4, b5)는 각각 둘레방향을 따라서 3군데 이상에 분할하여 국소적으로 배치한다. 따라서, 축방향 내측 케이스(b3)의 표리에서 동일 위치에 형성한 내측 레이스(b5)를 표리 일체로 하지 않고, 본 실시형태와 같이, 축방향 내측 케이스(b3)의 양 외측 케이스 대향면에 각각 별개의 내측 레이스(b5)를 형성한 경우에는, 내측 레이스(b5)는 합계 6개 이상 필요하다. 이들 내외 레이스(b4, b5) 상호간의 각각에 볼(b6) 등의 전동체가 협지되어 있으므로, 축방향 내측 케이스(b3) 및 축방향 외측 케이스(b2)는 각각 둘레방향을 따른 3점 이상에서 지지되기 때문에, 양 방향의 축하중 및 모먼트 하중을 안정적으로 지지할 수 있다.
본 실시형태에서는, 각 내외 레이스(b4, b5) 및 각 볼(b6)은 둘레방향의 전 둘레에 걸쳐서 분산하고 있으나, 본 제2 발명은 이와 같은 구성에 한정되지 않는다. 단, 내외 레이스(b4, b5)를, 각 축방향 외측 케이스(b2, b2)의 내측면 및 축방향 내측 케이스(b3)의 양 외측 케이스 대향면의 각각에 있어서, 둘레방향에서 180도(반원)보다도 큰 둘레방향 범위에 3군데 이상에 분산시켜서 형성하면, 축하중이나 모먼트 하중을 보다 안정적으로 지지할 수 있다. 특히, 큰 모먼트 하중을 지지하는 데는, 이와 같은 실시형태가 바람직하다.
본 실시형태에서는, 축방향 외측 케이스(b2) 및 축방향 내측 케이스(b3)의 각각 6군데에 내외 레이스(b4, b5)를 형성하고 있으나, 특히 본 실시형태와 같이, 내외 레이스(b4, b5)를 모두 동일 PCD(도 7에 기재된 면 내에 있어서의 동일 원주상)로 하고 또한 둘레방향으로 균등하게 분배하는 경우에는, 축방향 내측 케이스(b3) 및 축방향 외측 케이스(b2)의 각각에 있어서, 내외 레이스(b4, b5)를 3개∼8개 정도로 분할하여 국소적으로 배치하는 것이 바람직하다. 2개 이하에서는 축방향 외측 케이스(b2)를 안정적으로 지지할 수 없고, 너무 많으면 각 레이스의 크기가 작아져서 전동체의 이동 가능 범위가 너무 작아지는 경우가 있는 것 외에, 부재의 수가 증가하며 또한 구조가 복잡화하는 경향이 되어 비용이 높아진다.
본 실시형태에서는, 거리(bL)를 거리(bR)의 2배로 하고, 또한, 거리(bM)도 거리(bR)의 거의 2배로 하였으나, 거리(bM)를 거리(bR)의 거의 2배로 하지 않은 경우라도, 거리(bL)를 거리(bR)의 거의 2배로 하면, 각 볼(b6)의 이동 가능 범위가 베어링(b1)의 편심 가능 범위와 거의 대응하여, 각 내외 레이스(b4, b5)의 크기를 최소한으로 할 수 있다. 또한, 축방향 내측 케이스(b3)의 외부직경을 최소한으로 할 수 있다.
본 실시형태에서는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 축방향 내측 케이스(b3)의 양 외측 케이스 대향면에 형성된 내측 레이스(b5, b5)는, 축방향 내측 케이스(b3)의 표리에 있어서 동일한 위치(동일한 위상)가 되도록 형성되어 있다. 그 결과, 이들 내측 레이스(b5, b5)에 대향하는 2개의 축방향 외측 케이스(b2, b2)에 형성된 외측 레이스(b4)도, 표준 상태에 있어서는, 이들 내측 레이스(b5, b5)와 동일한 위 치(동일한 위상)로 정렬된 구성으로 되어 있다. 본 제2 발명은 이와 같은 구성에 한정되지 않으며, 내측 레이스(b5)의 위치(위상)가 축방향 내측 케이스(b3)의 표리에서 달라도 된다.
베어링(b1)이 어셈블 부재로서 베어링(b1) 이외의 다른 외부 장치에 부착되어서 사용된 경우에, 이 외부 장치에 있어서 예를 들면 고무나 스프링 등의 반력을 사용해서 베어링(b1)의 상대이동 범위를 제약하는 수단이 있으며, 이것에 의해 제약되는 범위가 베어링(b1)의 편심 가능 범위보다 좁은 범위이면, 베어링(b1)은 각 구성 부품 사이에서 서로 간섭하는 일이 없다.
한편, 본 제2 발명의 베어링은, 축방향 외측 케이스 또는 축방향 내측 케이스가 원형(원환형상)인 것에 한정되지 않으며, 예를 들면 다각형이어도 좋다. 다각형인 경우, 본원에서 말하는 직경방향 및 둘레방향이란, 이 다각형의 외접원에 있어서의 직경방향 및 둘레방향을 의미하는 것으로 한다.
상술과 같이, 본 제2 발명에 의해, 레이스 부분을 작게 할 수 있으며, 베어링의 대형화와 경량화를 용이하게 하는 복렬 편심 스러스트 베어링을 제공하는 것이 가능해진다.
이하, 제3 발명의 실시형태를 도면에 기초해서 설명한다.
도 8은 본 제3 발명의 제1 실시형태에 따른 편심 스러스트 베어링의 분해 사시도이며, 도 9는 이 베어링의 단면도(축심으로부터 하측 절반은 기재를 생략)이다. 도 8 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 이 베어링(c1)은 서로 축방향으로 대향하며 또한 그 직경방향 외측 주연부(周緣部)에 있어서 외측 나사(c11)(도 9참조. 도 8에 있어서 생략.)에 의해 일체적으로 접합된 원환형상의 2개의 축방향 외측 부재(c2, c2)와, 이 2개의 축방향 외측 부재 상호간에 개재하는 원환형상의 축방향 내측 부재(c3)를 갖는다. 한편, 도 9는, 전동체인 볼(c8)이 직경방향의 어느쪽으로도 움직이고 있지 않은 중립의 상태(이후, 표준 상태 등이라고 말함)에 있어서의 도면이다.
이 2개의 축방향 외측 부재(c2, c2)의 각각은, 원환형상의 축방향 외측 케이스(c4)와, 이 축방향 외측 케이스(c4)의 내면에 부착된 원환판형상의 외측 레이스(c5)를 갖는다. 축방향 외측 케이스(c4)와 외측 레이스(c5)는 다른 부재로 되어 있으며, 축방향 외측 케이스(c4)의 대향면측에 형성된 오목부(c4a)에 원환판형상의 외측 레이스(c5)가 부착되어 있다(도 9참조). 또한, 2개의 축방향 외측 케이스(c4, c4)는, 그 직경방향 외측의 주연부 근방에 있어서 외측 나사(c11)에 의해 일체적으로 접합되어 있다(도 9참조. 도 8에 있어서 기재 생략.). 축방향 내측 부재(c3)는 원환형상의 2개의 축방향 내측 케이스(c6, c6)와, 이 2개의 축방향 내측 케이스(c6, c6)에 표리 양측으로부터 내측 나사(c12)(도 9참조. 도 8에 있어서 기재 생략)에 의해 사이에 끼워지면서 고정된 원환판형상의 내측 레이스(c7)를 구비한다. 축방향 내측 케이스(c6, c6)와 내측 레이스(c7)는 각각 별체(別體)로 되어 있으며, 내측 레이스(c7)가 2개의 축방향 내측 케이스(c6, c6)에 의해 사이에 끼워지면서, 3자가 내측 나사(c12)에 의해 일체적으로 접합되어 있다(도 9참조. 도 8에 있어서 기재 생략.). 도 9에 나타내는 바와 같이, 내측 레이스(c7)의 축방향 중심은, 베어링(c1)의 축방향 중심과 일치하고 있으며, 이 중심을 지나서 축에 수직인 평면에 대하여 양측에 대칭인 구성의 베어링(c1)으로 되어 있다.
이 제1 실시형태에 따른 베어링(c1)에서는, 축방향 내측 케이스(c6)는 전동체 가이드부(c9)와 일체로 되어 있다. 즉, 원환형상의 축방향 내측 케이스(c6)의 외주면측으로부터 플랜지형상의 전동체 가이드부(c9)가 직경방향 외측을 향해서 연장하고 있다. 이 원환형상의 전동체 가이드부(c9)에는, 전동체인 각 볼(c8)의 이동 가능 범위를 규제하는 원형의 관통구멍인 가동범위 규제구멍(c9a)이 둘레방향으로 등간격을 두고 형성되어 있다. 모든 가동범위 규제구멍(c9a)의 구멍직경 및 (표준 상태에 있어서의) 직경방향 위치는 동일하다. 볼(c8)은 1개의 가동범위 규제구멍(c9a)에 대하여 1개씩 배치되어 있으며, 또한 표준 상태에 있어서 각 볼(8)은 가동범위 규제구멍(c9a)의 중심에 위치하고 있다(도 9참조). 한편, 전동체 가이드부(c9)의 축방향 외측면과 외측 레이스(c5)의 궤도면 사이에는 축방향 틈새(cX)가 형성되어 있으므로, 베어링(c1)이 상대이동하더라도 전동체 가이드부(c9)가 외측 레이스(c5)에 접촉하거나, 서로 슬라이딩하는 일은 없다.
상기 내측 레이스(c7)의 축방향 양면은 모두 궤도면으로 되어 있으며, 이 내측 레이스(c7) 양면과 대향하는 2개의 외측 레이스(c5, c5) 사이에 복수의 전동체인 볼(c8)이 협지된 복렬 구조의 스러스트 베어링으로 되어 있다. 볼(c8)은 1열당 32개, 합계 64개가 사용되고 있으며, 이들 볼(c8)은 각 열에 있어서 각각 둘레방향으로 거의 균등하게 배치되어 있다. 이와 같이, 베어링(c1)의 지지점이 되는 복수의 볼(c8)이 둘레방향에 거의 등간격으로 배치되어 있음으로써, 축하중 및 모먼트 하중이 안정적으로 지지되며, 또한, 각 볼(c8)에 가해지는 부하를 균등화할 수 있 다.
베어링(c1)의 축방향 최외면에는, 얇은 원환판형상의 실드(c13, c13)가 형성되어 있다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 이들 실드(c13, c13)는 축방향 내측 케이스(c6)의 축방향 외측 단부에 고정되어 있으며, 거기로부터 축방향 외측 케이스(c4)의 축방향 외측면을 따라서 직경방향 외측을 향하여 연장하고 있다. 이 실드(c13, c13)는 축방향 외측 케이스(c4)의 축방향 외측면과 약간의 틈새를 개재해서 겹쳐지도록 배치되어 있으므로, 베어링(c1) 내에의 이물의 침입을 억제함과 아울러, 베어링(c1) 내의 윤활유나 그리스 등의 윤활제가 외부로 새는 것을 방지하는 실 기능을 갖는다. 한편, 실 효과를 더욱 높이기 위해서, 베어링(c1) 내를 밀봉하는 실을 더 추가할 수도 있다.
전동체인 볼(c8)을 제외하고, 베어링(c1)의 모든 부재는 직경방향 폭이 전 둘레에 걸쳐서 일정한 원환형상이며, 또한 표준 상태에 있어서 모두 동심으로 배치되어 있다. 따라서, 표준 상태에 있어서, 축방향 내측 부재(c3)의 직경방향 최외 단면인 전동체 가이드부 외주면(c15)과 축방향 외측 부재(c2, c2) 사이에는, 직경방향에서 거리(cM)의 틈새가 둘레방향의 전 둘레에 걸쳐서 존재하고 있다. 또한, 마찬가지로 표준 상태에 있어서, 축방향 외측 부재(c2, c2)의 직경방향 최내 단면(c17)과 축방향 내측 부재(c3)(본 실시형태에서는, 축방향 내측 케이스(c6)와 접합한 실드(c13) 중 축방향 외측 부재(c2, c2)의 직경방향 최내 단면(c17)과 대향하는 대향면(c16)) 사이에는, 직경방향에서 거리(cL)의 틈새가 둘레방향의 전 둘레에 걸쳐서 존재하고 있다. 이와 같이, 베어링(c1)은 둘레방향의 전 둘레에 걸쳐서 균등 한 틈새를 갖고 있으므로, 둘레방향 전 방위에 대하여 일정 거리 상대이동이 가능해지고 있다. 이들 축방향 외측 부재(c2)와 축방향 내측 부재(c3) 사이의 직경방향 틈새에 의해, 양자간의 상대이동 가능 범위가 결정된다.
한편, 외측 레이스(c5, c5)는 소정의 직경방향 폭을 갖는 원환판형상의 부재이며, 이 직경방향 폭은 전 둘레에 걸쳐서 동일하게 되어 있다. 이와 같이 외측 레이스(c5, c5)는 직경방향으로 폭을 갖고 있으며, 또한 내측 레이스(c7)는 이 외측 레이스(c5, c5)의 직경방향 폭 이상의 직경방향 폭을 가지고 외측 레이스(c5, c5)와 대향하고 있다. 전동체 가이드부(c9)의 각 가동범위 규제구멍(c9a)의 구멍직경은, 각각의 가동범위 규제구멍(c9a)에 수용되는 각 볼(c8)의 직경보다도 크므로, 볼(c8)의 주위에는 볼(c8)의 이동을 가능하게 하는 틈새가 존재한다. 한편, 볼(c8)이 가동범위 규제구멍(c9a) 내의 전역에 걸쳐서 이동하더라도 내외 레이스(c5, c7)로부터 벗어나는 일이 없도록, 내외 레이스(c5, c7)는 가동범위 규제구멍(c9a)의 거의 전역에 있어서 대향하고 있다. 따라서, 각 볼(c8)은 가동범위 규제구멍(c9a)이 규제하는 범위 내에서 직경방향 및 둘레방향으로 이동할 수 있다. 다시 말하면, 이 베어링(c1)에서는, 볼(c8)은 가동범위 규제구멍(c9a)의 내주면에 접촉할 때까지 전동(轉動)할 수 있다. 표준 상태에 있어서, 볼(c8)은 가동범위 규제구멍(c9a)의 중심에 위치하고 있으므로, 볼(c8)과 가동범위 규제구멍(c9a)의 내주면 사이에는, 볼(c8)을 중심으로 한 전 주위에 거리(cR)의 폭의 틈새가 존재하고 있다(도 9참조). 따라서, 볼(c8)은 가동면 내에 있어서의 임의의 방향으로 거리(cR)만큼 이동할 수 있다.
이 베어링(c1)에서는, 상기 거리(cL)는 상기 거리(cR)의 2배로 되어 있다. 즉, 다음의 식
cL=2(cR)
이 성립하고 있다. 이것은, 전동체인 볼(c8)의 이동 거리가 내외 레이스(c5, c7)의 상대이동 거리의 절반(1/2)이 되는 것에 대응시킨 것이다. 또한, 상기 거리(cM)는 거리(cL)와 거의 동일하다. 더욱이는, 거리(cM)와 거리(cL)를 동일하게 하는 것이 바람직하다. 또한, cL≥2(cR)로 되어 있으면 된다.
이와 같이, 베어링(c1)에 있어서는, 축방향 외측 부재(c2)와 축방향 내측 부재(c3) 사이의 직경방향 틈새에 의해 생기는 상대이동 가능 범위가, 가동범위 규제구멍(c9a)의 구멍직경에 의해 규제되는 볼(c8)의 이동 가능 범위에 대응하고 있다. 즉, 축방향 외측 부재(c2)와 축방향 내측 부재(c3)를 상기 거리(cL)(축방향 외측 부재(c2, c2)의 직경방향 최내 단면(c17)과 축방향 내측 부재(c3) 사이의 직경방향 틈새 거리)가 없어질 때까지 상대이동시키면, 그 이동방향에 있어서 볼(c8)의 주위의 거리(cR)가 없어질 때까지 이동한다. 즉, 축방향 외측 부재(c2)와 축방향 내측 부재(c3)를 그 상대이동 가능 범위의 전체에 걸쳐서 상대이동시키면, 볼(c8)은 그 이동 가능 범위의 전체에 걸쳐서 이동한다. 따라서, 축방향 외측 부재(c2)의 직경방향 최내 단면(c17)과 축방향 내측 부재(c3) 사이에는 여분의 틈새가 없다. 따라서, 베어링(c1)을 소형화하면서 편심 가능 범위를 크게 할 수 있다. 또한, 베어링(c1)의 경량화나 비용 절감이 가능해진다.
또한, 이 제1 실시형태의 베어링(c1)에서는, 상기 거리(cL)는 거리(cM)(전동 체 가이드부 외주면(c15)과 축방향 외측 부재(c2, c2) 사이의 직경방향 틈새 거리)와 거의 동일하게 하고 있다. 즉, 거리(cM)는 거리(cR)의 거의 2배로 되어 있다. 이렇게 하면, 틈새 거리(M)가 최소한이 되므로, 축방향 외측 부재(c2)의 외부직경을 작게 할 수 있으며, 베어링(c1)을 소형화할 수 있다. 또한, 거리(cL)와 거리(cM)의 차이가 큰 경우에는, 이들 중 작은 쪽의 틈새에 의해 베어링(c1)의 편심 가능 범위가 제약되어 버리지만, 양자를 거의 동일하게 함으로써, 베어링(c1)을 소형화하면서 베어링(c1)의 편심 가능 범위를 최대한으로 할 수 있다.
또한, 이 베어링(c1)에서는, 전동체 가이드부(c9)에 의해 규제되는 전동체인 볼(c8)의 직경방향 이동 거리가, 외측 레이스(c5)의 직경방향 폭과 거의 대응하고 있다. 즉, 도 9에 나타내는 바와 같이, 외측 레이스(c5)의 직경방향 폭은, 가동범위 규제구멍(c9a)의 구멍직경과 거의 동일하게(보다 상세하게는, 가동범위 규제구멍(c9a)의 구멍직경보다도 약간 작게) 되어 있다. 따라서, 볼(c8)이 가동범위 규제구멍(c9a)의 내주면에 접촉할 때까지 직경방향으로 이동하더라도 외측 레이스(c5)를 벗어나는 일은 없는 한편, 외측 레이스(c5)의 직경방향 폭은 필요 이상으로 크게 되어 있지 않다.
또한, 내측 레이스(c7)의 직경방향 폭은, 가동범위 규제구멍(c9a)의 구멍직경보다도 크게 되어 있는데, 이것은 내측 레이스(c7)를 고정하기 위한 클램핑 여유(clamping allowance)를 확보하고 있기 위함이며, 필요 이상으로 크게 하고 있는 것은 아니다. 즉, 내측 레이스(c7)에 대해서는, 내측 레이스(c7)가 2개의 축방향 내측 케이스(c6, c6) 사이에 끼워짐으로써 고정되어 있기 때문에, 클램핑 여유분을 확보하기 위해서, 그 직경방향 폭이 가동범위 규제구멍(c9a)의 구멍직경보다도 넓게 되어 있으나, 내측 레이스(c7)의 외주면의 직경방향 위치는 외측 레이스(c5)의 외주면의 그것과 동일하게 되어 있다.
이와 같이, 외측 레이스(c5)의 직경방향 폭이 전동체인 볼(c8)의 직경방향 이동 거리와 거의 대응하고 있으며, 또한, 내측 레이스(c7)의 직경방향 폭도 상기 클램핑 여유를 제외하고 볼(c8)의 직경방향 이동 거리와 거의 대응하고 있으므로, 내외 레이스(c5, c7)의 직경방향 폭은 최소한으로 되어 있다. 내외 레이스(c5, c7)는 베어링용 강철 등의 철계 금속으로 제작되는 한편, 축방향 외측 케이스(c4) 및 축방향 내측 케이스(c6)는 알루미늄 합금 등의 경금속으로 제작 가능하므로, 내외 레이스(c5, c7)를 작게 함으로써, 베어링(c1)의 경량화나 비용 절감이 가능해진다.
베어링(c1)이 전동체 가이드부(c9)의 가동범위 규제구멍(c9a)에 의해 규제되는 원형 범위 내를 이동하는 경우, 내외 레이스(c5, c7)와 전동체 가이드부(c9) 사이에서 슬라이딩은 일어나지 않는다. 왜냐하면, 전동체 가이드부(c9)는 축방향 내측 부재(c3)에 고정되어 내측 레이스(c7)와 일체로 되어 있으며, 또한 상술한 틈새(cX)(도 2참조)에 의해 전동체 가이드부(c9)와 외측 레이스(c5) 사이의 접촉도 없기 때문이다. 따라서, 베어링(1)은 상대이동시의 저항이 매우 적어진다.
전동체 가이드부(c9)는 원환형상이고, 또한, 이 전동체 가이드부(c9)에 형성된 가동범위 규제구멍(c9a)은, 동일 원주상이며 또한 둘레방향으로 균등한 위치에 32개 형성되어 있다. 이들 가동범위 규제구멍(c9a)의 각각에 전동체인 볼(c8)이 배치되어 있으므로, 베어링(c1)의 지지점이 직경방향 및 둘레방향으로 균등해지며, 축하중 및 모먼트 하중을 보다 안정적으로 지지할 수 있다. 또한, 이들 가동범위 규제구멍(c9a)의 1개에 대하여 1개의 전동체가 배치되어 있으므로, 볼(c8)끼리가 접촉해서 서로 스치는 일이 없으며, 상대이동시의 저항을 보다 적게 할 수 있다. 한편, 가동범위 규제구멍(c9a)은 서로 이웃하는 가동범위 규제구멍(c9a)이 접촉하지 않는 한에 있어서 그 수를 증가시키는 것이 가능하며, 볼(c8)을 증가시켜서 베어링(c1)의 부하 용량을 향상시킬 수 있다.
본 실시형태에서는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 내측 레이스(c7)의 양면에 형성한 2개의 축방향 내측 케이스(c6, c6)는 내측 레이스(c7)의 표리에 있어서 동일한 위상이므로, 표준 상태에 있어서는, 가동범위 규제구멍(c9a)이나 볼(c8)의 배치 위치도 내측 레이스(c7)의 양면에서 동위상이 된다. 본 제3 발명은 이와 같은 구성에 한정되지 않으며, 가동범위 규제구멍(c9a)이나 볼(c8)의 위상이 내측 레이스(c7)의 표리에서 달라도 된다.
한편, 실드(c13, c13)는, 베어링(c1)의 편심 가능 범위를 제약하지 않도록 고안되어 있다. 즉, 도 9에 나타내는 바와 같이, 표준 상태에 있어서 실드(c13, c13)의 직경방향 외측 말단으로부터, 축방향 외측 케이스(c4)의 외면에 형성되고 또한 실드(c13, c13)의 면 두께와 거의 동일한 깊이를 갖는 실드용 단차(c14)까지의 직경방향 거리(cS)는, 거리(cL)보다도 약간 길게 되어 있다. 한편, 표준 상태에 있어서 실드(c13, c13)와 축방향 외측 케이스(c4)의 외면이 겹쳐진 부분의 직경방향 길이(cT)는 거리(cL)보다도 약간 길게 되어 있으며, 베어링(c1)의 편심 가능 범위 모두에 있어서 베어링(c1)의 내부를 은폐하도록 되어 있다.
각 볼(c8)을 도 9와 같은 위치, 즉, 표준 상태에 있어서 가동범위 규제구멍(c9a)의 중심 위치에 배치하기 위해서는, 예압 부가용 나사 등으로 내외 부재간에 경예압을 부여한 상태에서 베어링(c1)을 모든 직경방향(전 둘레)에 걸쳐서 최대로 상대이동시키면 된다. 이렇게 하면, 표준 상태에 있어서 가동범위 규제구멍(c9a)의 중심으로부터 위치가 어긋나 있는 볼(c8)은, 가동범위 규제구멍(c9a)의 내주면에 눌려 내외 레이스(c5, c7)상을 미끄러져서 위치 조정된다. 그 후 베어링(c1)을 사용할 때에는, 규정의 토크로 예압 부가용 나사를 체결하면 된다. 한편, 전동체 가이드부(c9)의 가동범위 규제구멍(c9a)의 내주면의 높이(축방향 두께)는, 볼(c8)의 반경(볼 직경/2) 이상이면, 볼(c8)이 가동범위 규제구멍(c9a)의 내주면에 눌릴 때, 볼(c8)의 정점이 이 내주면에 접촉하게 되어, 볼(c8)의 위치 조정이 안정적으로 행해지므로 바람직하다.
이와 같이, 전동체 가이드부(c9)는 단지 볼(c8)의 이동 가능 범위를 규제하고 있을 뿐만 아니라, 볼(c8)을 가동범위 규제구멍(c9a)의 중심 위치(표준 상태)에 확실하게 또한 간편히 배치하는 것을 가능하게 하며, 이 중심 위치로부터 일정 거리(cR)의 틈새를 확보하여, 이 범위에서 볼(c8)이 이동할 수 있도록 하는 역할을 수행하고 있는 것이다. 한편, 이 제1 실시형태에 따른 베어링(c1)에서는, 볼(c8)에 편하중이 작용함으로써 볼(c8)이 내외 레이스(c5, c7)로부터 들뜨는 등 해서, 볼(c8)의 위치가 표준 상태에서 가동범위 규제구멍(c9a)의 중심 위치로부터 어긋나 버리는 일이 있을 수 있다. 이 경우라도, 상술과 같이 경예압하에서 최대로 상대이동시킴으로써, 베어링(c1)을 조립한 상태에서 또한 매우 간편하게 볼(c8)의 위치를 수정할 수 있다. 또한, 볼(c8)의 위치 어긋남을 억제하고, 각 볼(c8)의 PCD(피치원직경)를 유지하기 위해서는, 예압 부가용 나사 등에 의해 내외 부재간에 예압을 부여하여, 각 볼(c8)과 내외 레이스(c5, c7)간의 미끄러짐을 억제하도록 해 두는 것이 좋다.
이 베어링(c1)의 소재는 특별히 한정하지 않는다. 단, 베어링(c1)을 경량화하는 관점에서는, 축방향 외측 케이스(c4)와 축방향 내측 케이스(c6)는 알루미늄 합금 등의 경금속이나 수지로 하고, 내측 레이스(c7)와 외측 레이스(c5)는 베어링용 강철 등의 철계 금속으로 하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 축방향 외측 부재(c2) 및 축방향 내측 부재(c3) 중, 볼(c8)과의 접점이 되는 내외 레이스(c5, c7)만을 경도가 높은 베어링용 강철 등으로 하는 한편으로, 축방향 외측 케이스(c4) 및 축방향 내측 케이스(c6)를 알루미늄 합금 등의 경금속 등으로 해서, 베어링(c1)을 경량화할 수 있다. 한편 통상, 링형상 케이지(c9)는 수지 등으로 제작되며, 볼(c8)은 베어링용 강철 등에 의해 제작된다. 실드(c13)는 스테인리스강 혹은 수지 등으로 제작하는 것이 가능하다.
도 10은 본 제3 발명의 제2 실시형태에 따른 베어링(c20)의 단면도(축심으로부터 하측 절반은 기재를 생략)이다. 이 베어링(c20)에서는, 제1 실시형태의 베어링(c1)과 달리, 축방향 외측 부재(c2)는, 외측 레이스(c5)와 축방향 외측 케이스(c4)의 일부가 일체로 된 외측 일체 부재(c21, c21)와, 축방향 외측 케이스(c4)의 남은 일부인 링형상 외측 케이스(c22)로 이루어진다. 거의 원환판형상의 2개의 외측 일체 부재(c21, c21)는, 그 직경방향 최외 연부(緣部) 근방에 있어서, 링형상 외측 케이스(c22)를 통하여 외측 나사(c11)에 의해 일체적으로 연결되어 있다. 이렇게 하면, 부품수가 적어지고, 또한 베어링(c20)의 축방향 두께를 얇게 하기 쉽다는 점에 있어서 바람직하다. 단, 외측 레이스를 베어링용 강철 등으로 제작하는 경우에, 외측 레이스와 축방향 외측 케이스의 일부가 일체로 된 외측 일체 부재(c21)의 전체를 베어링용 강철 등에 의해 제작하게 되기 때문에, 경량화의 관점에서는 불리하다. 즉, 경량화의 관점에서는, 제1 실시형태에 따른 베어링(c1)과 같이, 축방향 외측 케이스(c4)와 외측 레이스(c5)를 별체로 하는 것이 바람직하다.
한편, 이 베어링(c20)에서는, 제1 실시형태의 베어링(c1)과 같이 전동체 가이드부가 축방향 내측 케이스(c6)와 일체가 아니라, 전동체 가이드부(c23)와 단독으로 별체로 되어 있다. 이 전동체 가이드부(c23)는 수지제이며, 2개의 전동체 가이드부(c23, c23)가 내측 레이스(c7)의 양면에 배치되어 있다. 이 전동체 가이드부(c23)는, 제1 실시형태의 전동체 가이드부(c9)와 마찬가지로 원환형상이고, 동일 원주상이며 또한 둘레방향으로 균등한 위치에 복수의 가동범위 규제구멍(c23a)이 형성되어 있다. 이들 가동범위 규제구멍(c23a)의 구멍직경은 모두 동일하다. 이 전동체 가이드부(c23, c23)는 나사 등의 고정 수단에 의해 내측 레이스(c7) 또는 축방향 내측 케이스(c6) 등의 축방향 내측 부재(c3)에 고정되어 있다. 따라서, 이 별체의 전동체 가이드부(c23)는 제1 실시형태의 전동체 가이드부(c9)와 마찬가지로 볼(c8)의 이동 가능 범위를 소정 반경의 원형 범위로 규제하고 있다. 이와 같이 전동체 가이드부(c23)를 별체로 하면, 전동체 가이드부를 수지제 등 다른 부재로 형성할 수 있어 비용 절감이나 경량화에 도움이 된다.
도 11은 본 제3 발명의 제3 실시형태에 따른 베어링(c30)의 단면도(축방향으로부터 하측 절반은 기재를 생략)이다. 이 베어링(c30)은 제2 실시형태에 따른 베어링(c20)과 마찬가지로 축방향 외측 부재(c2) 중 외측 레이스(c5)와 축방향 외측 케이스(c4)가 일체로 되어 있으나, 베어링(c20)과 달리 제2 실시형태에 있어서의 링형상 외측 케이스(c22)의 부분도 일체로 된 외측 일체 부재(c31, c31)를 갖고 있다. 또한 이 베어링(c30)에서는, 내측 레이스(c7)와 축방향 내측 케이스(c6, c6)를 일체로 한 내측 일체 부재(c32)가 사용된다. 따라서, 제2 실시형태에 따른 베어링(c20)보다도 더욱 부품수가 적어지며, 베어링의 축방향 두께를 얇게 할 수 있는 점에 있어서 보다 바람직하다. 단, 상술과 같이 경량화의 관점에서는 불리하다. 즉, 경량화의 관점에서 보다 바람직한 것은, 제1 실시형태에 따른 베어링(c1)과 같이, 내측 레이스(c7)와 축방향 내측 케이스(c6)를 별체로 하고 또한 축방향 외측 케이스(c4)와 외측 레이스(c5)를 별체로 하는 것이 좋다.
이 베어링(c30)에서는, 수지제의 전동체 가이드부(c33)가 실드 효과도 갖는 구성으로 되어 있다. 즉, 전동체 가이드부(c33)의 축방향 외측면을 외측 일체 부재(c31)의 궤도면에 대하여 근접시켜서 양자간의 축방향 틈새(cY)(도 11참조)를 미소한 것으로 하고 있다. 또한, 외측 일체 부재(c31)는, 볼(c8)이 전동하는 궤도면보다도 직경방향 내측의 부분에 단차(c34)가 있고, 이 단차(c34)보다도 직경방향 내측에 고리형상 박육부(薄肉部;thin portion)(c35)를 갖는 구성으로 되어 있다. 이 고리형상 박육부(c35)와 상기 전동체 가이드부(c33) 사이의 축방향 틈새(cY)가 미소함으로써 실드 효과를 이룬다. 이와 같은 구성으로 하면, 제1 실시형태에 있어서 의 베어링(c1)과 같이 별체의 실드(c13)를 형성할 필요가 없기 때문에, 부품수가 더욱 감소한다. 또한, 외측 일체 부재(c31) 중 실드의 역할을 수행하는 부분을 두께가 얇은 고리형상 박육부(c35)로 함으로써 베어링(c30)이 경량화된다.
이 베어링(c30)에 있어서도, 베어링(c20)과 마찬가지로 2개의 전동체 가이드부(c33, c33)가 형성되어 있고, 이들 전동체 가이드부(c33, c33)는 내측 일체 부재(c32) 등과는 별체의 수지제이며, 내측 일체 부재(c32)와 나사 등 적절한 수단에 의해 고정되어 있다. 전동체 가이드부(c33, c33)는 제1 실시형태의 전동체 가이드부(c9)와 마찬가지로 원환형상이며, 동일 원주상이고 또한 둘레방향으로 균등한 위치에 복수의 가동범위 규제구멍(c33a)이 형성되어 있다. 이들 가동범위 규제구멍(c33a)의 구멍직경은 모두 동일하다. 따라서, 이 별체의 전동체 가이드부(c33, c33)는 제1 실시형태의 전동체 가이드부(c9)와 마찬가지로 볼(c8)의 이동 가능 범위를 소정 반경의 원형 범위로 규제하고 있다. 한편, 이 베어링(c30)에 있어서는, 2개의 외측 일체 부재(c31, c31)가 분리하지 않도록, 예를 들면 예압 부가용 나사 등을 별도로 형성해도 좋다.
본 제3 발명에 따른 베어링이 어셈블 부재로서 베어링 이외의 다른 외부 부재에 부착되어서 사용된 경우에, 이 외부 부재에 있어서 예를 들면 고무나 스프링 등의 반력을 사용해서 이동 범위를 제약하는 수단이 있으며, 이것에 의해 제약되는 범위가 베어링의 편심 가능 범위보다 좁은 범위이면, 베어링은 각 부재 사이에서 간섭하는 일이 없다.
한편, 상기의 실시형태에서는, 축방향 외측 부재(c2)를 직경방향 외측에 배 치하고, 축방향 내측 부재(c3)를 축방향 외측 부재(c2)의 직경방향 내측에 배치하는 예를 나타내었으나, 반대로, 축방향 외측 부재(c2)를 직경방향 내측에 배치하고, 축방향 내측 부재(c3)를 축방향 외측 부재(c2)의 직경방향 외측에 배치해도 좋다. 이 경우, 축방향 내측 부재(c3)의 원환형상의 내측 레이스(c7)는, 축방향 내측 케이스(c6)로부터 직경방향 내측으로 돌출해서 형성된다. 또한, 상기의 실시예에서는, 전동체 가이드부(c9)를 축방향 내측 부재(c3)에 고정하는 예를 나타내었으나, 축방향 외측 부재(c2)에 고정해도 좋다.
이상과 같이, 제3 발명에 의해, 일정 거리 상대이동이 가능하며, 또한 상대이동시의 손실이 매우 적은 복렬 편심 스러스트 베어링을 제공할 수 있다.
이하, 제4 발명의 실시형태를 도면에 기초해서 설명한다.
도 12는 본 제4 발명의 제1 실시형태의 편심 스러스트 베어링의 분해 사시도이고, 도 13은 이 베어링의 단면도(축심으로부터 하측 절반은 기재 생략)이다. 도 12 및 도 13에 나타내는 바와 같이, 이 베어링(1)은 서로 대향하며 또한 일체적으로 접합된 원환형상의 2개의 축방향 외측 부재(2, 2)와, 이 2개의 축방향 외측 부재 상호간에 개재하는 원환형상의 축방향 내측 부재(3)를 갖고 있다. 한편 도 13은 전동체인 볼(8)이 직경방향의 어느쪽으로도 움직이고 있지 않은 중립의 상태(이 후, 표준 상태 등이라고 말함)에 있어서의 도면이다.
이 2개의 축방향 외측 부재(2, 2)의 각각은, 원환형상의 축방향 외측 케이스(4)와, 이 축방향 외측 케이스(4)의 대향면측에 장착된 원환판형상의 외측 레이스(5)로 이루어진다. 축방향 외측 케이스(4)와 외측 레이스(5)는 다른 부재로 되어 있으며, 축방향 외측 케이스(4)의 대향면측에 형성된 오목부(4a)에 외측 레이스(5)가 부착되어 있다(도 13참조). 또한, 2개의 축방향 외측 케이스(4, 4)는, 그 직경방향 외측의 주연부 근방에 있어서 외측 나사(11)에 의해 일체적으로 접합되어 있다(도 13참조. 도 12에 있어서 기재 생략). 축방향 내측 부재(3)는 원환형상의 2개의 축방향 내측 케이스(6, 6)와, 이 2개의 축방향 내측 케이스(6, 6)로부터 직경방향 외측으로 돌출해서 플랜지형상으로 연장되는 원환판형상의 내측 레이스(7)를 구비한다. 축방향 내측 케이스(6, 6)와 내측 레이스(7)는 각각 별체로 되어 있으며, 내측 레이스(7)가 2개의 축방향 내측 케이스(6, 6)에 의해 사이에 끼워지면서, 3자가 내측 나사(12)에 의해 일체적으로 접합되어 있다(도 13참조. 도 12에 있어서 기재 생략.). 도 13에 나타내는 바와 같이, 내측 레이스(7)의 축방향 중심은, 베어링(1)의 축방향 중심과 일치하고 있으며, 이 중심을 지나서 축에 수직인 평면에 대하여 대칭인 구성의 베어링(1)으로 되어 있다.
상기 내측 레이스(7)의 양면은 모두 궤도면으로 되어 있으며, 이 내측 레이스(7)의 양면과, 이것에 대향하는 2개의 외측 레이스(5, 5) 사이에 복수의 전동체인 볼(8)이 협지되어 있다. 따라서, 이 베어링(1)은 복렬 구조의 베어링으로 되어 있다. 볼(8)은 1열당 24개, 합계 48개가 사용되고 있으며, 이들 볼(8)은 각 열에 있어서 각각 둘레방향으로 거의 균등하게 배치되어 있다. 또한, 1열당 1개, 합계 2개의 링형상 케이지(9, 9)가 형성되어 있으며, 이 링형상 케이지(9)에 거의 등간격으로 형성된 포켓구멍(9a)에 볼(8)이 개개로 전동 자유롭게 수용되어 있다. 이 링형상 케이지(9)에 의해, 각 볼(8)은 서로 둘레방향으로 거의 등간격의 위치관계가 유지되어 있다. 이와 같이, 베어링(1)의 지지점이 되는 복수의 볼(8)이 둘레방향에 거의 등간격으로 배치되어 있음으로써, 축하중 및 모먼트 하중이 안정적으로 지지된다. 한편, 볼(8)의 수는, 1열당 최저 3개 필요하지만, 부하 용량이나 베어링 치수에 따라서 적절히 설정하면 된다.
내외 레이스(5, 7)는 모두 원환형상의 부재이기 때문에 둘레방향으로 연속한 궤도면을 형성한다. 따라서 볼(8)은 공전이 가능하다. 다시 말하면, 이 베어링(1)은 축방향 외측 부재(2)와 축방향 내측 부재(3) 사이에서 자유롭게 상대 회전할 수 있다. 한편, 링형상 케이지(9)는 볼(8)에 동조해서 움직이게 된다.
베어링(1)의 축방향 최외면에는, 얇은 원환판형상의 실드(13, 13)가 형성되어 있다. 도 13에 나타내는 바와 같이, 이들 실드(13, 13)는 축방향 내측 케이스(6)의 축방향 외측 단부에 고정되어 있으며, 거기로부터 축방향 외측 케이스(4)의 축방향 외측면을 따라서 직경방향 외측을 향하여 연장하고 있다. 이 실드(13, 13)는 축방향 외측 케이스(4)의 축방향 외측면과 약간의 틈새를 개재하여 겹쳐지도록 배치되어 있으므로, 베어링(1) 내에의 이물의 침입을 억제함과 아울러, 베어링(1) 내의 윤활제(윤활유나 그리스 등)가 외부로 새는 것을 방지하는 실 기능을 갖는다. 한편, 베어링(1) 내에의 수분 침입을 회피하는 등, 실드 효과를 높이기 위해서, 베어링(1) 내를 밀봉하는 실을 더 추가할 수도 있다.
전동체인 볼(8)을 제외하고, 베어링(1)의 모든 부재는 직경방향 폭이 전 둘레에 걸쳐서 일정한 원환형상이며, 또한 표준 상태에 있어서 모두 동심으로 배치되어 있다. 따라서, 표준 상태에 있어서, 축방향 내측 부재(3)의 직경방향 최외 단면 (15)과 축방향 외측 부재(2, 2) 사이에는, 직경방향에서 거리(M)의 틈새가 둘레방향의 전 둘레에 걸쳐서 존재하고 있다. 또한, 마찬가지로 표준 상태에 있어서, 축방향 외측 부재(2, 2)의 직경방향 최내 단면(16)과 축방향 내측 부재(3) 사이에는, 직경방향에서 거리(L)의 틈새가 둘레방향의 전 둘레에 걸쳐서 존재하고 있다. 이와 같이, 베어링(1)은 둘레방향의 전 둘레에 걸쳐서 균등한 틈새를 갖고 있으므로, 둘레방향 전 방위에 대하여 일정 거리 편심이 가능해지고 있다. 이들 축방향 외측 부재(2)와 축방향 내측 부재(3) 사이의 직경방향 틈새에 의해, 양자간의 상대이동 가능 범위가 결정된다.
한편, 외측 레이스(5, 5)는, 소정의 직경방향 폭을 갖는 원환판형상의 부재이며, 이 직경방향 폭은 전 둘레에 걸쳐서 동일하게 되어 있다. 이와 같이 외측 레이스(5, 5)는 직경방향으로 폭을 갖고 있으며, 또한 축방향 내측 케이스(6)는 이 외측 레이스(5, 5)의 직경방향 폭 이상의 직경방향 폭을 가지고 외측 레이스(5, 5)와 대향하고 있으므로, 볼(8)은 직경방향으로 이동할 여지를 갖고 있다. 이 베어링(1)에서는, 볼(8)은 링형상 케이지(9)에 수용되어 있으므로, 볼(8)은 이 링형상 케이지(9)의 내주면 또는 외주면이 축방향 내측 부재(3) 또는 축방향 외측 부재(2)와 접촉할 때까지 직경방향으로 이동 가능해진다. 이 베어링(1)에서는, 표준 상태에 있어서, 링형상 케이지(9)의 외주면과 축방향 외측 부재(2) 사이에 직경방향에서 거리(R)의 틈새가 둘레방향의 전 둘레에 걸쳐서 존재하고 있으며, 또한, 링형상 케이지(9)의 내주면과 축방향 내측 부재(3) 사이에 직경방향에서 마찬가지로 거리(R)의 틈새가 둘레방향의 전 둘레에 걸쳐서 존재하고 있다(도 13참조). 이 틈새 거리 (R)에 의해, 볼(8) 및 링형상 케이지(9)는, 직경방향 전 방위에 대하여, 거리(R)의 폭으로 이동할 수 있다.
이 베어링(1)에서는, 상기 거리(L)는 상기 거리(R)의 2배로 되어 있다. 즉, 다음의 식
L=2R
이 성립하고 있다. 이것은, 전동체인 볼(8)의 이동 거리가 내외 레이스(5, 7)의 상대이동 거리의 절반(1/2)이 되는 것에 대응시킨 것이다. 또한, 상기 거리(M)는 거리(L)와 거의 동일하게 하는 것이 바람직하며, 더욱이는 동일하게 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, L≥2R로 되어 있으면 된다.
이와 같이, 베어링(1)에 있어서는, 축방향 외측 부재(2)와 축방향 내측 부재(3) 사이의 직경방향 틈새에 의해 생기는 상대이동 가능 범위가, 전동체인 볼(8)의 직경방향 이동 가능 거리에 거의 대응하고 있다. 따라서, 축방향 외측 부재(2)와 축방향 내측 부재(3)와의 직경방향 틈새 거리(L)(축방향 외측 부재(2, 2)의 직경방향 최내 단면(16)과 축방향 내측 부재(3) 사이의 직경방향 틈새 거리)가 없어질 때까지 양자를 편심시키면, 전동체인 볼(8)은 그 편심방향에 있어서의 상기 틈새 거리(R)가 없어질 때까지 이동하게 된다. 따라서, 축방향 외측 부재(2, 2)의 직경방향 최내 단면(16)과 축방향 내측 부재(3) 사이에는 여분의 틈새가 없으며, 또한, 볼(8)이 직경방향으로 이동하기 위한 내외 레이스(5, 7) 사이에도 여분의 틈새가 없다. 그 결과, 베어링(1)을 소형화하면서 그 편심 가능 범위를 넓게 할 수 있다.
볼(8)이 직경방향으로 이동하기 위한 내외 레이스(5, 7) 사이에 여분의 틈새 가 없다고 하는 것은, 틈새 거리(R)를 정하는 요소가 되는 외측 레이스(5) 및 내측 레이스(7)의 직경방향 폭이 최소한으로 되어 있는 것도 의미한다. 따라서, 내외 레이스(5, 7)가 작아져서, 베어링(1)의 소형화나 경량화, 비용 절감이 가능해진다. 한편, 내측 레이스(7)의 직경방향 폭은 외측 레이스(5)의 직경방향 폭보다도 넓게 되어 있는데, 이것은 내측 레이스(7)와 축방향 내측 케이스(6, 6)를 접합하기 위해서, 축방향 내측 케이스(6, 6) 사이에 끼워지는 클램핑 여유를 형성하기 위함이며, 내측 레이스(7)의 직경방향 폭이 불필요하게 커지고 있는 것은 아니다.
또한, 이 제1 실시형태에 따른 베어링(1)에서는, 거리(L)는 거리(M)(축방향 내측 부재(3)의 직경방향 최외 단면(15)과 축방향 외측 부재(2, 2) 사이의 직경방향 틈새 거리)와 거의 동일하게 하고 있다. 즉, 거리(M)는 거리(R)(전동체인 볼(8)의 이동 가능 거리)의 거의 2배로 되어 있다. 따라서, 축방향 내측 부재(3)의 직경방향 최외 단면(15)과 축방향 외측 부재(2, 2) 사이의 직경방향 틈새도 최소한으로 되어 있다. 따라서, 축방향 외측 부재(2)의 외부직경을 작게 할 수 있으며, 베어링(1)을 소형화할 수 있다.
거리(L)와 거리(M)를 거의 동일하게 하고 있기 때문에, 소정 직경방향에 있어서 거리(L)가 없어질 때까지 축방향 내측 부재(3)와 축방향 외측 부재(2)를 상대이동 즉 편심시키면, 그 직경방향에 있어서 거리(M)도 거의 없어지게 된다. 틈새 거리(L)와 틈새 거리(M)의 차이가 큰 경우는, 이들 중 거리가 작은 쪽의 틈새에 의해 베어링(1)의 편심 가능 범위가 제약되어 버리는데, 양자를 거의 동일하게 함으로써, 베어링(1)을 소형화하면서 베어링(1)의 편심 가능 범위를 최대한으로 할 수 있다.
한편, 실드(13, 13)는, 베어링(1)의 편심 가능 범위를 제약하지 않도록 고안되어 있다. 즉, 도 13에 나타내는 바와 같이, 표준 상태에 있어서 실드(13, 13)의 직경방향 외측 말단으로부터, 축방향 외측 케이스(4)의 외면에 형성되며, 또한 실드(13, 13)의 면 두께와 거의 동일한 깊이를 갖는 실드용 단차(14)까지의 직경방향 거리(S)는, 거리(L)보다도 약간 길게 되어 있다. 한편, 표준 상태에 있어서 실드(13, 13)와 축방향 외측 케이스(4)의 외면이 겹쳐진 부분의 직경방향 길이(T)는, 거리(L)보다도 약간 길게 되어 있으며, 베어링(1)의 편심 가능 범위의 모두에 있어서 베어링(1)의 내부를 은폐하도록 되어 있다.
각 볼(8) 및 링형상 케이지(9)를 도 13과 같은 위치, 즉, 표준 상태에 있어서 외측 레이스(5)의 직경방향 중심 위치에 배치하기 위해서는, 예압 부가용 나사 등으로 내외 부재간에 경예압을 부여한 상태에서 베어링(1)을 상대이동 가능 범위의 전체, 즉, 전 둘레에 걸쳐서 편심 가능 범위의 한계까지 움직이게 하면 된다. 이렇게 하면, 링형상 케이지(9)의 외주면 또는 내주면이 축방향 외측 부재(2) 또는 축방향 내측 부재(3)와 적절히 접촉해서, 볼(8) 및 링형상 케이지(9)가 내외 레이스(5, 7)상을 적절히 미끄러짐으로써 위치 조정이 이루어진다. 그 후 규정의 토크로 예압 부가용 나사를 체결하면 된다. 이와 같이, 링형상 케이지(9)에 의해, 볼(8)을 외측 레이스(5)의 직경방향 중심 위치에 배치하는 것이 매우 용이해진다.
전동체인 볼(8)에 편하중이 작용한 경우, 일부의 볼(8)이 레이스로부터 들뜨는 등 해서 위치가 어긋날 우려가 있으나, 링형상 케이지(9)를 형성해 둠으로써 일 부의 볼(8)이 이동하여 볼(8)의 상대적 위치관계가 흐트러지는 일이 없다. 한편, 링형상 케이지(9)의 위치가 어긋나 버리는 경우가 있다. 다시 말하면, 링형상 케이지(9)는 직경방향 위치가 가이드되고 있지 않으므로, 표준 상태에 있어서 링형상 케이지(9)의 축심이 베어링(1)의 축심과 어긋나 버리는 일이 있을 수 있다. 이와 같은 위치 어긋남을 억제하여, 각 볼(8)의 PCD를 유지하기 위해서는, 예압 부가용 나사 등에 의해 내외 부재간에 예압을 부여하여, 전동체인 각 볼(8)과 내외 레이스(5, 7)간의 미끄러짐을 억제하도록 해 두는 것이 좋다. 또한, 링형상 케이지(9)의 위치가 어긋난 경우는, 상술과 같이 베어링(1)을 조립한 상태인 채 매우 간편하게 위치 수정이 가능하다.
이 베어링(1)의 소재는 특별히 한정하지 않는다. 단, 베어링(1)을 경량화하는 관점에서는, 축방향 외측 케이스(4)와 축방향 내측 케이스(6)는 알루미늄 합금 등의 경금속이나 수지로 하고, 내측 레이스(7)와 외측 레이스(5)는 베어링용 강철이나 스테인리스 합금, 세라믹 재료 등으로 하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 축방향 외측 부재(2) 및 축방향 내측 부재(3) 중, 전동체인 볼(8)과의 접점이 되는 내외 레이스(5, 7)만을, 경도가 높고 내마모성이나 내피로성이 우수한 베어링용 강철 등의 재료로 하는 한편으로, 축방향 외측 케이스(4) 및 축방향 내측 케이스(6)를 알루미늄 합금 등의 가벼운 재료로 하여, 베어링(1)을 경량화할 수 있다. 한편 통상, 링형상 케이지(9)는 수지 등으로 제작되며, 볼(8)은 베어링용 강철 등에 의해 제작된다. 실드(13)는 스테인리스강 혹은 수지 등으로 제작하는 것이 가능하다.
도 14는 본 제4 발명의 제2 실시형태에 따른 베어링(20)의 단면도(축심으로 부터 하측 절반은 기재를 생략)이다. 이 베어링(20)에서는, 제1 실시형태의 베어링(1)과 달리, 축방향 내측 부재(3)가 일체로 되어 있다. 즉, 내측 레이스(7)와 축방향 내측 케이스(6)가 일체로 되어 있다. 이렇게 하면, 부품수가 적어지고, 또한 베어링(20)의 축방향 두께를 얇게 할 수 있는 점에 있어서 바람직하다. 단 이 경우, 내측 레이스(7)를 베어링용 강철 등으로 하면 축방향 내측 부재(3) 전체가 베어링용 강철 등으로 되기 때문에, 경량화의 관점에서는 불리하다. 즉, 경량화의 관점에서는, 제1 실시형태에 따른 베어링(1)과 같이, 내측 레이스(7)와 축방향 내측 케이스(6)는 별체로 하는 것이 바람직하다.
도 15는 본 제4 발명의 제3 실시형태에 따른 베어링(30)의 단면도(축심으로부터 하측 절반은 기재를 생략)이다. 이 베어링(30)에서는, 제2 실시형태에 따른 베어링(20)과 마찬가지로 축방향 내측 부재(3)가 일체로 되어 있는 것에 더하여, 축방향 외측 부재(2)가 일체로 되어 있다. 즉, 축방향 외측 케이스(4)와 외측 레이스(5)가 일체로 되어 있다. 이렇게 하면 부품수가 더욱 적어지고, 또한 베어링의 축방향 두께를 얇게 할 수 있는 점에 있어서 보다 바람직하다. 단, 상술과 같이 경량화의 관점에서는 불리하다. 즉, 경량화의 관점에서 보다 바람직한 것은, 제1 실시형태에 따른 베어링(1)과 같이, 내측 레이스(7)와 축방향 내측 케이스(6)를 별체로 하고 또한 축방향 외측 케이스(4)와 외측 레이스(5)를 별체로 하는 것이 좋다.
한편, 본 제4 발명에 따른 베어링이 어셈블 부재로서 베어링 이외의 다른 외부 장치에 부착되어서 사용된 경우에, 이 외부 장치에 있어서 예를 들면 고무나 스프링 등의 반력을 사용해서 베어링의 편심 범위를 제약하는 수단이 있으며, 이것에 의해 제약되는 범위가 베어링의 편심 가능 범위보다도 좁은 범위이면, 베어링의 각 구성 부품 사이에서 서로 간섭하는 일이 없다.
한편, 상기의 실시형태에서는, 축방향 외측 부재(2)를 직경방향 외측에 배치하고, 축방향 내측 부재(3)를 축방향 외측 부재(2)의 직경방향 내측에 배치하는 예를 나타내었으나, 반대로, 축방향 외측 부재(2)를 직경방향 내측에 배치하고, 축방향 내측 부재(3)를 축방향 외측 부재(2)의 직경방향 외측에 배치해도 좋다. 이 경우, 축방향 내측 부재(3)의 원환형상의 내측 레이스(7)는, 축방향 내측 케이스(6)로부터 직경방향 내측으로 돌출해서 형성된다.
상술과 같이, 본 제4 발명에 따르면, 자유롭게 상대회전 가능한 복렬 편심 스러스트 베어링에 있어서, 베어링의 편심 가능 범위에 대하여 각 부재간의 틈새를 보다 적절히 함으로써, 소형화나 경량화가 가능해지는 베어링을 제공할 수 있다.

Claims (19)

  1. 제1의 직경방향 외측 부재 및 그 직경방향 내측에 위치하는 제1의 직경방향 내측 부재가 형성됨과 아울러, 이들에 대향해서 제2의 직경방향 외측 부재 및 그 직경방향 내측에 위치하는 제2의 직경방향 내측 부재가 형성되며,
    둘레방향을 따른 3군데 이상에 국재(局在)하는 제1 위치에 있어서 대향한 상기 제1의 직경방향 외측 부재와 상기 제2의 직경방향 내측 부재로, 상기 제1 위치에 배치된 전동체(轉動體)를 협지(挾持)함과 아울러, 둘레방향을 따른 3군데 이상에 국재하여 상기 제1 위치와는 위상이 다른 제2 위치에 있어서 대향한 상기 제2의 직경방향 외측 부재와 상기 제1의 직경방향 내측 부재로, 상기 제2 위치에 배치된 전동체를 협지하며,
    상기 제1의 직경방향 외측 부재와 상기 제1의 직경방향 내측 부재는, 상호간에 틈새를 형성해서 직경방향 및 둘레방향으로의 상대이동을 가능하게 하고, 또한 상기 제2의 직경방향 외측 부재와 상기 제2의 직경방향 내측 부재는, 상호간에 틈새를 형성해서 직경방향 및 둘레방향으로의 상대이동을 가능하게 하며,
    상기 제1의 직경방향 외측 부재와 상기 제2의 직경방향 외측 부재가 일체적으로 접합됨과 아울러, 상기 제1의 직경방향 내측 부재와 상기 제2의 직경방향 내측 부재가 일체적으로 접합되어 있고,
    상기 전동체의 각각의 소정부는 동일 평면상에 존재하는 것을 특징으로 하는 편심 스러스트 베어링.
  2. 제1항에 있어서, 모든 상기 전동체의 중심은 동일 평면상에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 편심 스러스트 베어링.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1의 직경방향 외측 부재는, 국재하는 상기 제1 위치의 각각에 분할하여 형성된 외측 레이스와, 이들 모든 외측 레이스가 부착된 제1의 직경방향 외측 케이스로 이루어지고,
    상기 제2의 직경방향 외측 부재는, 국재하는 상기 제2 위치의 각각에 분할하여 형성된 외측 레이스와, 이들 모든 외측 레이스가 부착된 제2의 직경방향 외측 케이스로 이루어지며,
    상기 제1의 직경방향 내측 부재는, 국재하는 상기 제2 위치의 각각에 분할하여 형성된 내측 레이스와, 이들 모든 내측 레이스가 부착된 제1의 직경방향 내측 케이스로 이루어지고,
    상기 제2의 직경방향 내측 부재는, 국재하는 상기 제1 위치의 각각에 분할하여 형성된 내측 레이스와, 이들 모든 내측 레이스가 부착된 제2의 직경방향 내측 케이스로 이루어짐과 아울러,
    상기 전동체는 상기 외측 레이스와 상기 내측 레이스 사이에 협지되어 있는 것을 특징으로 하는 편심 스러스트 베어링.
  4. 제1항에 있어서, 상기 틈새에 의해 생기는 직경방향 외측 부재와 직경방향 내측 부재와의 상대이동 가능 범위가, 전동체의 이동 가능 범위에 거의 대응하고 있는 것을 특징으로 하는 편심 스러스트 베어링.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 위치 및 제2 위치는 각각 N군데(N은 3이상의 정수)에 등간격으로 배치되어 있으며,
    상기 제1 및 제2의 직경방향 외측 케이스는 동일 형상이고, 그 형상은 베어링의 외주를 이루는 외주 원환형상부(outside ring portion)와, 이 외주 원환형상부로부터 직경방향 내측을 향해서 또한 둘레방향으로 등간격을 두고 돌출한 N개의 내향 설편부(舌片部;tongue)를 갖는 것이며,
    상기 제1 및 제2의 직경방향 내측 케이스는 동일 형상이고, 그 형상은 베어링의 내주를 이루는 내주 원환형상부(inside ring portion)와, 이 내주 원환형상부로부터 직경방향 외측을 향해서 또한 둘레방향으로 등간격을 두고 돌출한 N개의 외향 설편부(outward tongue)를 갖는 것이며,
    상기 모든 외향 설편부에는 상기 내측 레이스가 동일 원주상에서 부착되고, 상기 모든 내향 설편부에는 상기 외측 레이스가 동일 원주상에서 부착됨과 아울러, 상기 내측 레이스 및 상기 외측 레이스는 모두 동일 형상의 원판형상 부재이며,
    상기 제1 위치와 제2 위치는, 동일 원주상에, 또한 둘레방향으로 360/(2N)도씩 위상을 어긋나게 해서 번갈아 국재하고 있는 것을 특징으로 하는 편심 스러스트 베어링.
  6. 제1항에 있어서, 상기 각 레이스의 주위를 포위하는 제1 케이지 가이드(cage guide)를 갖는 것을 특징으로 하는 편심 스러스트 베어링.
  7. 제1항에 있어서, 모든 상기 전동체간의 상대적 위치관계를 유지하는 단일의 제2 케이지 가이드를 갖는 것을 특징으로 하는 편심 스러스트 베어링.
  8. 서로 축방향으로 대향해서 배치되며 또한 상호 일체적으로 접합한 2개의 축방향 외측 케이스와, 이들 축방향 외측 케이스 사이에 개재하는 축방향 내측 케이스를 가지며,
    상기 축방향 내측 케이스의 상기 축방향 외측 케이스와의 대향면의 각각에는, 둘레방향을 따라서 분할하여 배치된 3개 이상의 내측 레이스가 국소적으로 형성됨과 아울러, 상기 2개의 축방향 외측 케이스의 각각에는, 상기 각 내측 레이스에 대향하는 위치에 분할하여 배치된 3개 이상의 외측 레이스가 국소적으로 형성되고, 또한 대향한 상기 내측 레이스와 상기 외측 레이스 사이의 각각에 전동체가 협지되어 있으며,
    상기 분할하여 배치된 각 레이스에 있어서의 상기 각 전동체의 이동 가능 범위는, 모두 서로 거의 동일한 것을 특징으로 하는 복렬 편심 스러스트 베어링.
  9. 제8항에 있어서, 상기 축방향 내측 케이스와 상기 축방향 외측 케이스 사이의 틈새에 의해 생기는 상대이동 가능 범위가, 상기 전동체의 이동 가능 범위에 거 의 대응하고 있는 것을 특징으로 하는 복렬 편심 스러스트 베어링.
  10. 제8항에 있어서, 상기 각 내외 레이스는, 모두 동일 PCD로 배치됨과 아울러, 둘레방향으로 균등하게 분배되어 있는 것을 특징으로 하는 복렬 편심 스러스트 베어링.
  11. 제10항에 있어서, 상기 각 내외 레이스는 모두 동일 직경의 원형형상이며, 또한 상기 축방향 외측 케이스 및 축방향 내측 케이스는 원환형상인 것을 특징으로 하는 복렬 편심 스러스트 베어링.
  12. 제8항에 있어서, 상기 각 내외 레이스의 주위에 형성된 케이지 가이드를 갖는 것을 특징으로 하는 복렬 편심 스러스트 베어링.
  13. 서로 동심으로(coaxially) 대향하며 또한 일체적으로 접합된 원환형상의 2개의 축방향 외측 부재와,
    이들 2개의 축방향 외측 부재간에 동심으로 개재하는 원환형상의 축방향 내측 부재를 가지며,
    상기 2개의 축방향 외측 부재의 각각은, 원환형상의 축방향 외측 케이스와, 이 축방향 외측 케이스의 내면에 부착된 원환판형상의 외측 레이스를 갖고,
    상기 축방향 내측 부재는, 원환형상의 축방향 내측 케이스와, 이 축방향 내 측 케이스로부터 직경방향으로 돌출해서 연장되는 원환판형상의 내측 레이스를 가짐과 아울러,
    상기 내측 레이스의 양면과 대향하는 상기 2개의 외측 레이스와의 사이에 복수의 전동체가 협지된 복렬 편심 스러스트 베어링으로서,
    상기 축방향 내측 부재 또는 축방향 외측 부재에 고정되며, 또한 각 전동체의 이동 가능 범위를 소정 범위 내로 규제하는 전동체 가이드부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 복렬 편심 스러스트 베어링.
  14. 제13항에 있어서, 상기 전동체 가이드부가 규제하는 상기 소정 범위는, 소정 반경의 원형 범위인 것을 특징으로 하는 복렬 편심 스러스트 베어링.
  15. 제13항에 있어서, 상기 축방향 외측 부재와 상기 축방향 내측 부재 사이의 직경방향 틈새에 의해 생기는 상대이동 가능 범위가, 전동체의 상기 이동 가능 범위에 거의 대응하고 있는 것을 특징으로 하는 복렬 편심 스러스트 베어링.
  16. 제13항에 있어서, 상기 전동체 가이드부는 원환형상이며, 또한, 이 전동체 가이드부에는, 동일 원주상이며 또한 둘레방향으로 균등한 위치에 3개 이상의 가동범위 규제구멍이 형성됨과 아울러, 이들 가동범위 규제구멍의 1개에 대하여 1개의 전동체가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 복렬 편심 스러스트 베어링.
  17. 제13항에 있어서, 상기 전동체 가이드부에 의해 규제되는 전동체의 직경방향 이동 거리가 상기 내측 레이스 또는 외측 레이스의 직경방향 폭과 거의 대응하고 있는 것을 특징으로 하는 복렬 편심 스러스트 베어링.
  18. 서로 동심으로 대향하며 또한 일체적으로 접합된 원환형상의 2개의 축방향 외측 부재와,
    이 2개의 축방향 외측 부재 상호간에 동심으로 개재하는 원환형상의 축방향 내측 부재를 가지며,
    상기 2개의 축방향 외측 부재의 각각은, 원환형상의 축방향 외측 케이스와, 이 축방향 외측 케이스에 부착된 원환판형상의 외측 레이스를 구비하고 있고,
    상기 축방향 내측 부재는, 원환형상의 축방향 내측 케이스와, 이 축방향 내측 케이스로부터 직경방향으로 돌출해서 연장되는 원환판형상의 내측 레이스를 구비함과 아울러,
    상기 내측 레이스의 양면과, 이들에 대향하는 상기 2개의 외측 레이스 사이에 복수의 전동체가 협지된 복렬 편심 스러스트 베어링에 있어서,
    상기 축방향 외측 부재와 상기 축방향 내측 부재 사이의 직경방향 틈새에 의해 생기는 상대이동 가능 범위가, 상기 전동체의 직경방향 이동 가능 거리에 거의 대응하고 있는 것을 특징으로 하는 복렬 편심 스러스트 베어링.
  19. 제18항에 있어서, 상기 복수의 전동체는 둘레방향에 거의 균등 간격으로 배 치됨과 아울러, 이 상대적 위치관계를 유지하면서 전동체를 전동 자유롭게 유지하는 원환형상의 케이지를 가지며, 이 케이지와 상기 축방향 내측 부재 및 상기 축방향 외측 부재 사이의 직경방향 틈새에 의해, 전동체의 상기 직경방향 이동 가능 거리가 확보되어 있는 것을 특징으로 하는 복렬 편심 스러스트 베어링.
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