JPH09100836A - ころ軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ころ軸受のころを密に配置するとともに、ころ
の寸法を大きくして、高荷重で使用しても円滑に作動で
きるようにする。 【解決手段】外周面に転動面４を形成した内輪１と、内
周面に転動面５を形成した外輪２と、上記両転動面４，
５間に介在して転動する多数のころ３とからなるころ軸
受６において、多数のころ３の両端部に、上記ころと同
一のピッチ円を有するピニオン７をころ３と同軸で回転
するように設け、内輪１の転動面４の両外端部、外輪２
の転動面５の両外端部に歯車部８，９を配置し、上記ピ
ニオン７を前記歯車部に噛合させ、各ころ３を両転動面
４，５間に平行にかつ所定の間隔をもって並列させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ころ軸受に係り、
特に外周に転動面を形成した内輪と、内周に転動面を形
成した外輪と、上記両転動面間に介在して転動する多数
のころとからなるころ軸受に関する。

【０００２】

【従来の技術】このようなころ軸受して、ころの直径に
対する長さの比が大きく（直径と長さとの比が３〜１０
倍）、直径が比較的大きい（５ｍｍ〜１５ｍｍ）ころで
ある棒状ころを使用した棒状ころ軸受があり、これは例
えば図３及び図４に示すものがある。

【０００３】この棒状ころ軸受３０は内輪３１と外輪３
２との間に多数の同一直径の棒状ころ３３を配置してな
るものである。そして、内輪３１の外周及び外輪３２の
内周を、上記棒状ころ３３に接触する転動面３４，３５
として平滑かつ硬い面として形成してなるものである。

【０００４】このような、従来の棒状ころ軸受３０にお
いては、上述した棒状ころ３３を転動方向に対して直角
に保って、棒状ころ３３の傾き（スキュー）を防止し、
棒状ころ３３を相互を平行に保ち、相隣合う棒状ころ３
３の接触を防止し、棒状ころ３３の間隔を保持するた
め、棒状ころ３３を保持器（ケージ）３６で保持するも
のとしている。

【０００５】この保持器３６は、図４に示すように、円
筒形状の鋼製の部材で、上記棒状ころ３３が嵌め込まれ
る長方形の孔部３７を平行かつ等間隔に複数開設すると
共に、各孔部３７と孔部３７との間に設けた案内部分３
８を折曲形成して、これらの案内部分３８の両端部に棒
状ころ３３との接触部３９を形成したものである。

【０００６】このような棒状ころ軸受３０によれば、内
輪３１上を外輪３２が回転するにつれて、外輪３２と内
輪３１とに挟まれた棒状ころ３３は、両転動面３４，３
５間で転がって自転しつつ、保持器３６ともに内輪３１
の回りを公転する。

【０００７】この棒状ころ軸受３０によれば、内輪３１
を軸として外輪３２を低い回転抵抗で、また、高い精度
を保って回転させることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年このよ
うな棒状ころ軸受として、従来より高い荷重に耐えるこ
とができるものが求められている。このような棒状ころ
軸受において、高い荷重に耐えるものとするには、でき
るだけ多くの棒状ころを密に並べることが必要である。
また、高荷重に耐えるようにするための他の方法として
は、荷重を担う棒状ころ３３の寸法Ｌ（図３）を大きく
することが有効である。

【０００９】しかし、上記のような従来の棒状ころ軸受
３０にあっては、棒状ころ３３の間には保持器３６を設
けているため、隣接する棒状ころ３３を一定寸法以下に
近接させることができず、棒状ころ３３を密に並べるこ
とには限界がある。

【００１０】また、一方、棒状ころの寸法Ｌを大きくす
ると、棒状ころの転動に伴う棒状ころを傾斜させようと
する力が大きくなるし、また、保持器３６の孔部３７の
長さ寸法を大きくすると、保持器３６の剛性を十分にと
ることができず、各棒状ころ３３の平行性を保つことが
できなくなったり、棒状ころ３３の傾き（スキュー）の
発生を防止できないという問題がある。これに対応して
保持器３６の剛性を確保するため、ポケット３７とポケ
ット３７との間の棒状ころ間隔保持部４０の幅寸法ｗ
（図４）を大きくすると、保持できる棒状ころ３３の数
が減少してしまい結局大きな荷重には耐えられないこと
となる。

【００１１】さらに、棒状ころ軸受は、挿入される軸４
０の軸径に対して、外輪３２の大きさを小さくすること
ができるが、棒状ころ３３の長さＬを長くし、棒状ころ
軸受の軸方向の長さを長くすると、棒状ころ軸受に偏荷
重が付加したとき、両端における回転の差が発生しころ
によじれが発生することとなる。

【００１２】そこで、本発明は、第１にころのスキュー
の防止を図り、第２に隣接するころ間の間隔をできるだ
け少なく配置して、ころを密に配置することができると
ともに、ころの寸法を大きくして、高荷重で使用しても
円滑な作動をするころ軸受を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の手段は、図１に示すように、外周面に転動面
４を形成した内輪１と、内周面に転動面５を形成した外
輪２と、上記両転動面４，５間に介在して転動する多数
のころ３とからなるころ軸受６において、前記多数のこ
ろ３の両端部に、上記ころと同一のピッチ円を有するピ
ニオン７をころ３と同軸で回転するよう設け、前記内輪
１の転動面４の両外端部に歯車部８を配置し、上記ピニ
オン７を前記歯車部８に噛合させ、各ころ３を両転動面
４，５間に平行にかつ所定の間隔をもって並列させたこ
ろ軸受である。

【００１４】また、本発明にかかるころ軸受では、外周
面に転動面４を形成した内輪１と、内周面に転動面５を
形成した外輪２と、上記両転動面４，５間に介在して転
動する多数のころ３とからなるころ軸受６において、前
記多数のころ３の両端部に、上記ころと同一のピッチ円
を有するピニオン７をころ３と同軸で回転するよう設
け、前記外輪２の転動面５の両外端部に歯車部９を配置
し、上記ピニオン７を前記歯車部に噛合させ、各ころ３
を両転動面４，５間に平行にかつ所定の間隔をもって並
列させたころ軸受である。

【００１５】本発明に係るころ軸受によれば、内輪１の
外輪２に対する回転は、ころ３が転動面４，５間で自転
しつつ公転するから、円滑なものとなる。このとき、こ
ろ３の両端部に設けられたピニオン７は、ころ３と一緒
に回転しつつ歯車部８、または、歯車部９に噛合するの
で、ころ３の両端において転動距離は一致しころ３に傾
き方向のモーメントが作用することはないので、ころ３
に傾き（スキュー）は発生しない。

【００１６】そして、全てのころ３は、上記外輪２の回
転に相当する回転数だけ等しく回転するので、全てのこ
ろ３の間隔は変化せず、隣接するころ３どうしの間隔が
僅少であっても、ころ３どうしが接触したり、衝突した
りすることなく平行にかつ所定の間隔を保って移動し、
ころ３が傾いたり、ころ３の間隔が変動することはな
い。このため、保持器を廃止でき、隣接するころどうし
の間隔を可及的に少ないものとでき、ころを長尺のもの
とすることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態にかか
るころ軸受の構成を詳細に説明する。図１（１），
（２）、図２（１），（２）は本発明にかかる棒状ころ
軸受の第１の実施の形態の構成を示すものである。本実
施の形態は上記請求項１、及び２の記載に相当するもの
である。

【００１８】本実施の形態において、ころ軸受である棒
状ころ軸受６は、円筒形状の内輪１と、この内輪１の外
側に被せられる外輪２と、前記内輪１及び前記外輪２の
間に介在させた多数の棒状ころ３とからなる。

【００１９】そして、前記内輪１の外周面の棒状ころ３
との接触個所である外周面を平滑かつ高硬度の転動面４
として形成し、また、前記外輪２の内周面の棒状ころ３
との接触個所である内周面を同様に平滑かつ高硬度の転
動面５として形成している。

【００２０】そして、本実施の形態では、前記多数の棒
状ころ３の両端部には、図１（１）、図２（１）（２）
に示すように、棒状ころ３と同軸に、棒状ころ３の直径
と等しいピッチ円の直径を有する平歯車であるピニオン
７を固着形成するものとしている。このピニオン７は、
図２（２）に示すように、棒状ころ３の両端に形成した
軸部３ａに圧入して取り付けている。この例では、軸部
３ａの外周面をローレット加工し、また、ピニオン７の
穴部の内周面をブローチ加工することにより、それぞれ
の面にセレーション部１１を設け圧入するものとしてい
る。

【００２１】また、前記内輪１には、転動面４の両側の
両外端円周に沿って上記棒状ころ３の両端に固着したピ
ニオン７と同一モジュールで、両ピニオン７がそれぞれ
噛合する２つの金属製の外歯歯車部８，８を設けてい
る。本実施の形態では、この外歯歯車部８は、内輪１に
上記転動面４の半径より小径の取付周面部１ａを形成
し、この取付周面部１ａに外向きの歯を形成した部材を
圧入等の手段により接合することにより形成する。

【００２２】さらに、本実施の形態では、上記外輪の転
動面５の両側の両外端円周に沿って両ピニオン７がそれ
ぞれ噛合する２つの金属製の内歯歯車部９，９を設けて
いる。本実施の形態では、この内歯歯車部９は、外輪２
に上記転動面５の半径より小径の取付周面部２ａを形成
し、この取付周面部２ａに内向きの歯を形成した部材を
圧入等の手段により接合することにより形成する。

【００２３】そして、本実施の形態に係る棒状ころ軸受
を組み立てるには、ピニオン７を取り付けていない所定
数の棒状ころ３を上記転動面４と転動面５の間に挟むよ
うに内輪１と外輪と棒状ころ３とを組付け、各棒状ころ
３の間隔を適宜調整したのち、ピニオン７を上記外歯歯
車部８及び内歯歯車９に噛合させつつ全ての棒状ころ３
の両端に設けた軸部３ａに圧入すればよい。

【００２４】したがって、本実施の形態にかかる棒状こ
ろ軸受によれば、内輪１の外輪２に対する回転は、ころ
３が転動面４，５間で自転しつつ公転するから、円滑な
ものとなる。

【００２５】このとき、内輪１の回転により棒状ころ３
両端部に設けられたピニオン７は、ころ３と一緒に回転
しつつ歯車部８，９に噛合するので、ころ３の両端にお
いて転動距離は一致し、ころ３に傾き方向のモーメント
が作用することはないので、ころ３にスキューは発生し
ない。そして、全ての棒状ころ３は、それぞれ同一距離
公転するので、棒状ころ３の間隔が変動することはな
い。

【００２６】このように、本実施の形態によれば、棒状
ころの寸法Ｌを大きいものとしても棒状ころの平行性を
保ち棒状ころの傾き（スキュー）の発生を防止すること
ができ、また、棒状ころの間隔を小さくしても棒状ころ
どうしが接触するのを防止することができるので、隣接
する棒状ころどうしの間隔を可及的に少ないものとし、
棒状ころの配設密度を大きなものとでき、棒状ころ軸受
を高荷重で使用することができ、円滑な作動をするもの
とすることができる。

【００２７】さらに、本実施の形態によれば、棒状ころ
３の直径とピニオン７のピッチ円の直径とを同一として
いるので、ピニオン７の外歯歯車部８及び内歯歯車９上
での転動量と、棒状ころ３の転動面での転動量とは同一
となり、棒状ころ３は各転動面を滑ることなく転がり棒
状ころ軸受は円滑に作動する。

【００２８】なお、上記各実施の形態では、内輪１に外
歯歯車部８を設けて、かつ外輪２に内歯歯車部９を設け
るようにして、ピニオンを両方の歯車部に同時に噛合さ
せるようにしたが、内輪１に外歯歯車部８を設けて、ピ
ニオン７をこの外歯歯車部８のみに噛合させるようにし
ても、外輪転動面５に内歯歯車部９のみを設けるように
して、ピニオンを噛合させるようにしてもよい。

【００２９】また、上記実施の形態では、外歯歯車部及
びピニオンは平歯車として説明したが、外歯歯車部とピ
ニオンは、はすば歯車、やまば歯車として形成してもよ
く、これらの歯形を採用することにより、外歯歯車部と
ピニオンの噛合回転時の騒音の低下、噛み合い率の向上
を図ることができる。なお、はすば歯車を使用するとき
には、棒状ころの両端のはすば歯車の傾斜方向を逆とす
れば、はすば歯車による棒状ころ軸方向の推力が相殺さ
れる。

【００３０】さらに、上記例ではころとして棒状ころを
使用した棒状ころ軸受を例として説明したが、本発明は
針状ころ（ころの直径が５ｍｍ以下、長さ／直径が３以
上１０以下）を使用した針状ころ軸受、若しくは円筒こ
ろ（長さ／直径が３以下）を使用した円筒ころ軸受にも
同様に適用することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のころ軸受
によれば、ころの両端部にころと同軸で回転するピニオ
ンを固着形成するとともに、内輪、外輪に転動面を挟ん
で歯車部を配置し、ピニオンを歯車部に噛合させ、各こ
ろを平行にかつ所定の間隔をもって並列させたから、こ
ろ軸受の作動時において、ピニオンは歯車部に噛合して
転動するので、ころと転動面との間に滑りが発生するこ
となく、各ころは平行にかつ所定の間隔をもって移動
し、ころのスキューを防止し、ころの間隔の変動を防止
する。したがって、ころ軸受のころを長尺で配設密度の
大きなものとでき、ころ軸受を高荷重下で円滑な作動を
するものとして使用でき、ころ軸受を従来使用されてい
なかった分野において使用することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるころ軸受である棒状ころ軸受の
実施の形態を示す図であり、（１）は正面図、（２）は
平面図である。

【図２】図１に示した棒状ころ軸受の棒状ころの端部と
ピニオンの状態を示す拡大図であり、（１）は正面図、
（２）は側面図である。

【図３】従来の棒状ころ軸受を示す断面図である。

【図４】図４に示した棒状ころ軸受の保持器を示す斜視
図である。

【符号の説明】

１ 内輪 ２ 外輪 ３ 棒状ころ（ころ） ４ 転動面 ５ 転動面 ６ 棒状ころ軸受（ころ軸受） ７ ピニオン ８ 外歯歯車部 ９ 内歯歯車部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周面に転動面を形成した内輪と、内周
   面に転動面を形成した外輪と、上記両転動面間に介在し
   て転動する多数のころとからなるころ軸受において、 前記多数のころの両端部に、上記ころと同一のピッチ円
   を有するピニオンをころと同軸で回転するよう設け、 前記内輪の転動面の両外端部に歯車部を配置し、 上記ピニオンを前記歯車部に噛合させ、各ころを両転動
   面間に平行にかつ所定の間隔をもって並列させたころ軸
   受。
2. 【請求項２】 外周面に転動面を形成した内輪と、内周
   面に転動面を形成した外輪と、上記両転動面間に介在し
   て転動する多数のころとからなるころ軸受において、 前記多数のころの両端部に、上記ころと同一のピッチ円
   を有するピニオンをころと同軸で回転するよう設け、 前記外輪の転動面の両外端部に歯車部を配置し、 上記ピニオンを前記歯車部に噛合させ、各ころを両転動
   面間に平行にかつ所定の間隔をもって並列させたころ軸
   受。