JPH02266111A - ヒンジベアリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は、内側リングおよび外側リングが相互に角度的
に位置づれを生ずるようになっていて、および必要に応
じてイ」補的にケージにより誘導される、内側リング走
行面および外側リング走行面におけるロール本体が、円
軌道−１＝、ローリングできるよう配備されていて：内
側リング走行面および外側リング走行面力用枡面ではそ
れぞれ円弧として構成されていて、および外側リング走
行面の中心点が・＼アリング回転軸上に配備されている
というヒンジベアリングに関するものである。

く先行技（４・テ〉 ロール本体が旧型部分として構成されているヒンジベア
リングは知られている。Ｉコール本体の外装ラインは外
側リングおよび内側リングの走行面形状部に接していて
、ロールの接触面中心点は確実に、走行面有形物の中心
点に存在する。極く小さな軸方向剪断力が、自動ロック
領域内に常に存在する位置づれ域内に双方の中心点を移
動さセる。

ロールば揺動を求め、従って極めて良好に軸平行状態を
採りつつ誘導されねばならぬ。なお、上記領域に反作用
を及ばずために、これ等用型ロールは内側リングにおい
て固定縁部間で誘導され、およびケージにより間隔をと
って確保されるごとになる。縁部で十分な軸平行案内を
保証するために、軸受比が１：１．５より小さくなるよ
うに直径を有する旧型部分しか活用できないといった別
途、欠点がある。旧型ロール中心が縁部に対し正確に間
ｌ（ＭＡをおい゛Ｃ配置せねばならぬといったごとは必
要である。さもないと旧型ロール中心はその走行面中心
からずれることになり、これが単に回転数低下のみを招
かず（一方の側での接触）、摩擦力上昇を生ずる。

こういった要求は、このような旧型ローラ軸受を不経済
なものとし、その応用面は極めて限定される。

〈発明の目的〉 本発明の基本目的は上記の点を背景として比較的小さな
構造体を形成し、適性な価格を生じ、更に比較的大きな
裕度をとるにもかかわらずロール本体が動かぬようにな
るのを回正するヒンジベアリングを提示することにある
。

〈発明の構成〉 上記目的は、本発明によれば、ロール本体が、中央円筒
部を有し、およびこの１１−ル本体が、両側でこれに接
続し、ロール本体軸に関して回転対称性を有する支持部
を持ち：支持部が外側リング走行面および内側リング走
行面において４つの接触位置を形成するように支持され
ていること；および内側リング走行面および外側リング
走行面の中心点を含む中心面に関し、接触位置が一定角
度だけ位置づれして配備されていて、この角度が自動ロ
ック角より大きくなっていることにより解決される。

このような構成により、ロール本体と対応の内側リング
および外側リングとの間での規定の接触は、４点で達成
される。このような４個所の接触位置は、自動ロック領
域外に存在し、このようなことによってロール本体が動
かぬようになることは排除される。更に、シリンダ一部
分により、中央領域においては如何なる場合にも接触が
生じないことが確保される。４点接触によって、例えば
案内リングの縁部におけるロール本体の案内も不要とな
り、その結果、１ｒｌ−ル本体の末端面を正Ｃ’ＱＩに
加工することを要さず、結局、縁部自体は除かれ得る。

４点支持部はローリングプロセスが進行する間、ロール
本体を正確に誘導できるが、こうした正確な誘導は更に
ケージによっても支援され得ることになるが、とはいえ
こうした支援は必ずしも必要ではない。更に、径の、長
さに対する比率が１月２よりも大きい値となるような軸
受比が得られる。軸受比が大きくなればなるほど、本発
明によるヒンジベアリングでは案内比が良好になる。と
いうのも案内長さが増大するからである。

最新の製作法によれば、ロール本体の外側輪郭が全長に
亘り同時に使用できるので、単純な方式によっても、個
別１コ一ル本体のパラメータ制御が行なわれる。これは
中心部分が円筒状に十ハ成されているごとにより単純化
されている。用型ロールを測定し、評価するのはこれに
対して離しい。接触位置の範囲において、対応配備する
際に重要なロール本体径の測定は、実際に実行し難い。

全てがロールにより構成されるという方式があるが、こ
うした時にはケージ自体は放棄されるか、または数本の
ロール本体を充填したケージによる構成が可能となる。

別の実施態様では、支持部分が円弧に一致した外側輪郭
を持ち：この曲率半径が外側リング走行面または内側リ
ング走行面の曲率半径よりも小さくなること：およびそ
の中心点が外側リング走行面の中心点から発して放射線
」二に乗っていて、および接触位置の傾斜角分だけ中心
面に対して傾斜して配置するような状態となっている。

このような構成によれば、重ね合せ接触のために、接触
位置がそれぞれ自動ロック領域外に配備されることが保
証される。通常の対をなす部材の場合、自動ロック角は
約７°の大きさになっている。特に接触位置自体は、そ
の位置は中心面に関しては、上記の角度より大きい角度
を以て配置されるよう選択されねばならぬ。

本発明により提言される場合に、安全性を確保すべく、
中心面に対して接触位置が変位している角度それぞれは
、自動ロック角よりも少なくとも最犬揺動角分だけ大き
くなるように選択を要する。

これによって、ヒンジベアリングの場合においても、従
って外側リングに対して内側リングを角度的に変位させ
る際、自動ロック域に個々の本体ロールが接近する可能
性は排除される。

例えば、内側リングおよび外側リングの軸が同一位置に
おかれているような法線位置から発して一方の側への角
度が２°となるような場合、本発明の原理に従えば、接
触位置変位角は少なくとも９°　（７°１２°による）
になる。

■＝２−ル本体の支持部外側輪郭の曲率半径Ｒ，Ａが外
側リング走行面または内側リング走行面の曲率半径Ｒ６
に対し、式 のによる重ね合せ接触率Ｓを以て表示され、ここでＳ自
体は０．５１と０．７５との間の値をとる場合に、特に
都合のよい支持状態が生ずる。

更に、中心面に対して接触位置が傾斜位置づれしている
傾き角が、少なくとも７°であり、中心角から発して最
大揺動角だけ大きいことが提案される。

そのほかの基本的特徴点によれば、ロール本体の外側輪
郭が中心部分を含めて、有形物成型研磨盤を用い最終寸
法まで研磨されていることが提案される。有形物成型研
磨盤は、最終輪郭を内在させている。この円筒状ピース
によって、接触領域内において与えられる径が測定可能
となる。かくして個別のロール本体自体の、正しく芯出
しされた内側−および外側リングに対する対応配備の判
定や是正が行なわれ得る。

〈実施例〉 以下、本発明による実施例を示す添付図面を参照して本
発明を詳述する。

図示されたヒンジベアリング１は、内側リング２、この
内側リングに対して同心性を以て配備された外側リング
・３、およびこの双方のリング間において転がるよう配
備されたロール本体５を有する。このロール本体５は、
回転軸Ｘ−Ｘの周囲にロール円２０を備えた円軌道」二
でローリングできるよう配備されている。ロール本体５
ば、このため内側リング走行面７において、および外側
リング走行面８において支持されている。ロール本体５
は、周辺に分散配備し、ケージ６により確保されている
。

ロール本体５は、中央に円筒状ピース１１ををし、横方
向でこれに接する支持ピース１２を具備することが確認
、できる。双方の支持ピース１２は、内側リング走行面
７および外側リング走行面８に対して全体的に負荷がか
かりながら４つの接触位置１５１６、１７．１８が発生
ずるように構成されている。接触位置１５〜１８は、こ
れ等接触位置が、自動ロック範囲外においてロール本体
が内側リング走行面７ならびに外側リング走行面８と接
触するよう配慮するべく位置決めされる。このため接触
位置１５〜１８は、（第１図および第４図に示されるよ
うに）中心リング２および外側リング３から真直くに伸
び、いわば直進位置３において中央面として存在する中
央面Ｍに関し接触位置１５〜１８が、傾斜角αを以て配
置し、この傾斜角αが自動じ１ツク角より大きい。更に
αは、内側リング２および外側リング３相互の揺動角全
般で、個別ロール本体が自動ロック範囲に到達すること
が排除されている。

内側リング走行面７、外側リング走行面８およびロール
本体５の外側輪郭が、第３図と関連させてかなり詳細に
説明されている。

第１．２図（右半分）および第４図からは、外側リング
３と内側リング２との間で自由空間を気密化するためシ
ール９が用意されていることが確認できる。シール９は
内側リング２のシール接触面１０に対し気密化部分を介
して接触するが、この部分は中心点０１のまわりの部分
周として構成されている。気密化なしで送出し動作が行
なわれ場合、ヒンジベアリングが外れ防止用部分２１を
具備し、この防止用部分が内側リング２および外側リン
グ３の揺動角を限定する。

第４図による実施例では、外側リング３以外については
基本的に同一部品となる場合、外側リング３については
別途構成が用意されている。外側リング３は、外側リン
グキャリヤ内または継手ヘット４の内部において収納さ
れているプレート成形部分として構成されている。これ
により、プレー　１−帯状物として構成された外側リン
グ３は、軸受特性用として求められる材料特性を備えて
いなげればならず、反面、継手ヘッド４は例えばアルミ
ニウム類から構成され得るごとになる。

結局、第３図からは４つの接点１５．１６．１７．１．
８におりる接触がどのようにして得られるかが判明する
。ロール本体５は、径りを有する中央の円筒部材１１を
有する。円筒部ＩＩの両側ではロール本体５が支持部１
２に移行している。これ等支持部ば１）に構成された外
側輪郭１３を有し、このような外側輪郭により４個所の
接触位置１５〜１８に幻する接触が確保される。

内側リング走行面７と外側リング走行面８の曲率半径Ｒ
，−に対するロール本体Ｓの曲率゛１テ、径Ｒ８の重な
り接点により支持部１２の外側輪郭１３を形成すること
により接触位置１５〜１８が確保されることは有利であ
る。まづ内側リング走行面７および外側リング走行面８
の曲率半径Ｒ４に対する旧態て与えられたパラメータの
場合、この中心点０＋　および０２は、外側リング３お
よび内側リング２にあって中央面Ｍ上に確定されること
になる。

中央面Ｍおよび中心点０、と０．から見ると、接触位置
１５．１６はそれぞれ中心点０２から発し、および外側
リング走行面８に対する接触位置１７１８は中心点０１
から発してそれぞれ角度αだけ傾斜位置づれして配置す
る。この場合に位置づれ角度は自動ロック角より大きく
、７°の大きさを採る。更に、外側リング３と内側リン
グ２との相互間で生じ得る角度の大きさに対応して角度
αば、例えば２°といった対応する揺動角β相当分だけ
大きくなるように配慮されねばならぬ。内側リング走行
面７および外側リング走行面８により交点で決る接触位
置１５〜１８に対し、本ヒンジベアリングの慣性に影響
を与える選定された重なり接触率を考慮に入れて、両支
持部１２の外側輪郭１３に対する曲率半径の大きさが確
定されねばならぬ。通常、０．５１〜０．７５といった
重なり接触比率から発している。これは、外側輪郭１３
の曲率１′、径■りいが、内側リング走行面７および外
側リング走行面８に対して設定された曲率半径ＲＬより
約２％はど小さな寸法になっていることを意味する。双
方の外（！ｔ＋Ｉ輸郭１３の中心点０３は、中心点Ｏ１
から発し、接触位置１７および１８を貫通ずるべく中心
点０１を起点としてそれ相応に位置づれし、放射状に配
備されている。

１コ一ル本体５の両支持部１２の末端面１４は特別な意
味を持たぬ。というのも内側リング２または外側リング
３に対して案内機能が受り容れられぬからである。

支持部分１２の外側輪郭１３域内、および円筒部分１１
の形態内での中心部域内において、有形物成型研にツ盤
によりロール本体５の外側面を同時加工することにより
計測能力が確保される。接触位置１５〜１８の径Ｄ８が
基本的に重要であるロール本体５においては、ごうした
ことは不可能である。というのも、接触位置は外側輪郭
の旧態て決め難い領域上に配置するからである。中央の
シリンダ一部分１１の取付けは径りの測定を行なう測定
パラメータの利用を意味するが、この径りに対しては、
接触位置１５〜１８の計算上確定する位置および径ＤＫ
が対応配備可能となる。このような方法を採ることによ
って、内側リング２および外側リング３の走行面の正し
い切換え動作に対応した秩序が可能で、その結果、必要
な裕度が生ずる。

第３図から同様に明確になる点は、双方の支持部１２が
、ロール本体軸１９に関して回転体となり、この軸のも
とで外側輪郭１３がこの軸１９のまわりに旋回するので
ある。

〈発明の効果〉 全体的にみれば、４つの接触位置１５〜１８を形成させ
ることにより、個々のロール本体の径を小さくすること
ができる。というのは末端面が、内側リングへり部分に
おいてロール本体を誘導するべくもはや構成される必要
はないからである。末端面はより小さく構成されること
が可能で、それ相応に必要ならば未加工のまま放置でき
る。既知の用型ローラー軸受に対して個別ロール本体の
径を低減させることは、コンバクＩ・な構成をなし、併
ゼで応用領域を拡大する。従来、ヒンジベアリングに外
１して滑り支持機構が用意されてきた範囲に１コ一ル本
体を設ければ、ヒンジベアリングも活用可能となる。同
時にまた相互接続部分の回転時における高い摩擦力の点
で滑り支持機能を発揮するヒンジベアリングの欠点が排
除される。従って応用を頭載が拡大されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ベアリング回転軸Ｘ−Ｘて切った長さ方向断
面内で、延長位置にあるヒンジベアリングを片側断面図
として示したものであり、第２図は、内側リングを揺動
させた状態で第１図に対応するヒンジベアリングを示し
たものであり・ 第３図は、内側リング走行面、外側リング走行面および
１−】−ル本体についてレイアウトおよび相互の対応関
係につき詳細を拡大して示したものであり、 第４図は、外側リングの代替え構造を伴なう継手ヘッド
としての構成に関する長さ方向断面を示したものである
。 なお図面での照合番号は下記の機械部分を意味する。 １・・・ヒンジベアリング、２・・・内倶しノング、３
・・・外側リング、 ４・・・外側リング支持部／継手へ７１．５・・・ロー
ル本体、　　　　６・・・ケージ、７・・・内側リング
走行面、８・・・外側リング走行面、９・・・シール、
１０・・・シール接触面、１１・・・円筒部、　　　　
　１２・・・支持部、１３・・・外側輪郭、　　　　１
４・・・末端面、１．５，１．６・・・内側リング走行
面に対する接触位置１７．１．８・・・外側リング ２０・・・ロール円 ０１　・・・外側リング走行面の中心点０２・・・内側
リング Ｏ：Ｉ・・・支持部外側輪郭の中心点 Ｍ・・・中心面 Ｒ・１・・・外側リング走行面および内側９面の曲率半
径 Ｒ，・・・ロール本体の曲率半径 Ｄ・・・円筒部分の径 ＤＸ・・・接触位置領域の径 α・・・位置づれ角、　　　　β・・・揺動角、Ｘ−Ｘ
・・・ベアリング回転軸。 ング走行 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内側リングおよび外側リングが相互に角度的に位置
   づれを生じ得るようになっていて、および必要に応じて
   付加的にケージにより誘導される内側リング走行面およ
   び外側リング走行面におけるロール本体が、円軌道上、
   ローリングできるよう配備されていて：内側リング走行
   面および外側リング走行面が断面ではそれぞれ円弧とし
   て構成されていて、および外側リング走行面の中心点が
   ベアリング回転軸上に配備されているというヒンジベア
   リングにおいて、 ロール本体（５）が、中央の円筒部（１１）を有し、お
   よびこのロール本体が、両側でこれに接続し、ロール本
   体軸（１９）に関して回転対称性を有する支持部（１２
   ）を持ち：支持部が外側リング走行面（８）および内側
   リング走行面（７）において４つの接触位置（１５、１
   ６、１７、１８）を形成するように支持されていること
   ：および内側リング走行面（７）および外側リング走行
   面（８）の中心点（Ｏ＿１、Ｏ＿２）を含む中心面（Ｍ
   ）に関し、接触位置（１５、１６、１７、１８）が角度
   （α）分だけ位置をづらして配備されていて、この角度
   が自動ロック角より大きいことを特徴とするヒンジベア
   リング。 ２、支持部（１２）が、曲率半径（Ｒ＿Ｗ）に対応する
   外側輪郭（１３）を有し、この曲率半径（Ｒ＿Ｗ）は外
   側リング走行面（８）または内側リング走行面（７）の
   曲率半径（Ｒ＿Ｌ）よりも小さいこと：および中心点（
   Ｏ＿３）は外側リング走行面（８）の中心点（Ｏ＿１）
   から発する放射状の線上にあって、中心面（Ｍ）に対し
   て接触位置（１５、１６、１７、１８）の傾斜角（α）
   分だけ傾いて配備されていることを特徴とする特許請求
   項（１）に記載のヒンジベアリング。 ３、中心面（Ｍ）に対して接触位置（１５、１６、１７
   、１８）が互いに位置づれしている角（α）が、自動ロ
   ック角よりもそれぞれ少なくとも最大揺動角（β）だけ
   大きくなっていることを特徴とする特許請求項１に記載
   のヒンジベアリング。 ４、ロール本体（５）の支持部（１２）外側輪郭（１３
   ）の径（Ｒ＿Ｗ）が、外側リング走行面（８）の径（Ｒ
   ＿Ｌ）に対し、式 Ｓ＝Ｒ＿Ｌ／２×Ｒ＿Ｗ による重ね合せ接触率（Ｓ）を以て表示され、ここでＳ
   自体は０．５１〜０．７５の間の値をとることを特徴と
   する特許請求項２に記載のヒンジベアリング。 ５、中心面（Ｍ）に対して接触位置（１５、１６、１７
   、１８）が傾斜位置づれしている傾き角（α）が、少な
   くとも７゜で、中心位置から発して最大揺動角（β）だ
   け大きいことを特徴とする特許請求項１に記載のヒンジ
   ベアリング。 ６、ロール本体（５）の外側輪郭（１３）が有形物成型
   研磨盤を用い最終寸法まで研磨されていることを特徴と
   する特許請求項１に記載のヒンジベアリング。