JP2010090997A - 偏芯ベアリング - Google Patents

Abstract

【課題】複数の外輪をシャフトの中心軸線に対してそれぞれ偏芯させるベアリングであって、シャフトの外周部を複雑な形状に加工する必要がなく、シャフトに取り付けるときの作業が簡単でシャフトに対する負荷が小さくなる偏芯ベアリングを提供することを課題とする。
【解決手段】偏芯ベアリング１であって、シャフト挿通孔１２が形成された内輪１０と、この内輪１０に外嵌された外輪２０と、内輪１０と外輪２０との間に保持されたニードルローラ３０（転動体）と、を備え、内輪１０の外周部には、円筒面１３ａ，１４ａを有する複数の嵌合部１３，１４が形成され、各嵌合部１３，１４のそれぞれに外輪２０，２０が外嵌されており、各円筒面１３ａ，１４ａの中心軸線Ｂ１，Ｂ２は、シャフト挿通孔１２の中心軸線Ａに対して偏芯していることを特徴としている。
【選択図】図４

Description

本発明は、内輪をシャフトに取り付けたときに、複数の外輪がシャフトの中心軸線に対してそれぞれ偏芯した状態となる偏芯ベアリングに関する。

シャフトに外嵌させた複数のベアリングをシャフトの中心軸線に対してそれぞれ偏芯させる構成としては、図６に示すように、シャフト１００の外周部に、第一円筒面１１３ａを有する第一嵌合部１１３と、第二円筒面１１４ａを有する第二嵌合部１１４とを形成し、第一嵌合部１１３及び第二嵌合部１１４のそれぞれにベアリング１２０，１２０を外嵌させているものがある（例えば、特許文献１参照）。この構成では、第一円筒面１１３ａの中心軸線Ｂ１及び第二円筒面１１４ａの中心軸線Ｂ２が、シャフト１００の中心軸線Ａに対して偏芯しているとともに、第一円筒面１１３ａの中心軸線Ｂ１が第二円筒面１１４ａの中心軸線Ｂ２に対して偏芯している。

特開平７−３０８８３７号公報（段落００３３、図１）

前記した従来の構成では、シャフト１００の外周部を複雑な形状に加工する必要があるため、シャフト１００の加工コストが高くなるという問題がある。
また、シャフト１００に対して複数のベアリング１２０，１２０を別々に取り付けるため、取り付け作業が煩雑になるという問題がある。
さらに、ベアリング１２０，１２０をシャフト１００に圧入する作業が数回行われるため、シャフト１００に対する負荷が大きくなるという問題がある。

そこで、本発明では、前記した問題を解決し、複数の外輪をシャフトの中心軸線に対してそれぞれ偏芯させるベアリングであって、シャフトの外周部を複雑な形状に加工する必要がなく、シャフトに取り付けるときの作業が簡単でシャフトに対する負荷が小さくなる偏芯ベアリングを提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、偏芯ベアリングであって、シャフト挿通孔が形成された内輪と、前記内輪に外嵌された外輪と、前記内輪と前記外輪との間に保持された転動体と、を備え、前記内輪の外周部には、円筒面を有する複数の嵌合部が形成され、前記各嵌合部のそれぞれに前記外輪が外嵌されており、前記各円筒面の中心軸線は、前記シャフト挿通孔の中心軸線に対して偏芯していることを特徴としている。

また、前記課題を解決するため、本発明の他の構成としては、偏芯ベアリングであって、シャフト挿通孔が形成された内輪と、前記内輪に外嵌された外輪と、前記内輪と前記外輪との間に保持された転動体と、を備え、前記内輪の外周部には、第一円筒面を有する第一嵌合部と、第二円筒面を有する第二嵌合部とが形成され、前記第一嵌合部及び前記第二嵌合部のそれぞれに前記外輪が外嵌されており、前記第一円筒面の中心軸線及び前記第二円筒面の中心軸線は、前記シャフト挿通孔の中心軸線に対して偏芯しているとともに、前記第一円筒面の中心軸線は、前記第二円筒面の中心軸線に対して偏芯していることを特徴としている。

これらの構成では、各嵌合部の円筒面の中心軸線が、シャフト挿通孔の中心軸線に対してそれぞれ偏芯しているため、各嵌合部に外嵌された外輪は、シャフト挿通孔に挿通されたシャフトの中心軸線に対してそれぞれ偏芯した状態となる。したがって、シャフトの外周部を複雑な形状に加工することなく、複数の外輪をシャフトの中心軸線に対してそれぞれ偏芯させることができるため、シャフトの加工コストを大幅に低減することができる。
また、内輪に複数の外輪を外嵌した状態で、内輪をシャフトに取り付けることで、偏芯ベアリングをシャフトに圧入する作業が一回で完了するため、偏芯ベアリングをシャフトに取り付けるときの作業が簡単でシャフトに対する負荷が小さくなる。

前記した偏芯ベアリングでは、前記内輪の外周面において、隣り合う前記各嵌合部の間には仕切り部が設けられていることが望ましい。

この構成では、隣り合う嵌合部に外嵌された外輪の間に、内輪の外周面に設けられた仕切り部が介在することで、隣り合う外輪同士が干渉するのを防ぐことができる。

前記した偏芯ベアリングにおいて、前記仕切り部は、前記内輪の外周面に突出させたフランジ部によって構成することができる。

この構成では、隣り合う嵌合部に外嵌された外輪の間に、内輪の外周面から突出したフランジ部が介在することで、隣り合う外輪同士が干渉するのを防ぐことができる。したがって、隣り合う外輪の間にスペーサなどの部品を取り付ける必要がないため、偏芯ベアリングの部品点数を少なくすることができ、偏芯ベアリングをシャフトに取り付けるときの作業効率を向上させることができる。

本発明の偏芯ベアリングによれば、シャフトの外周部を複雑な形状に加工することなく、複数の外輪をシャフトの中心軸線に対してそれぞれ偏芯させることができるため、シャフトの加工コストを大幅に低減することができる。また、偏芯ベアリングをシャフトに取り付けるときの作業が簡単でシャフトに対する負荷が小さくなる。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態では、軸断面が円形のシャフトに取り付けられる偏芯ベアリングを例として説明する。

偏芯ベアリング１は、図１に示すように、内輪１０と、内輪１０に外嵌される二体の外輪２０，２０と、内輪１０と外輪２０との間に保持されるニードルローラ３０と、を備えており、図３に示すように、内輪１０がシャフトＳに外嵌されることで、シャフトＳに取り付けられる。

内輪１０は、図１に示すように、シャフト挿通孔１２が形成された円筒状の金属部材であり、その外周部には、第一円筒面１３ａを有する第一嵌合部１３と、第二円筒面１４ａを有する第二嵌合部１４とが形成されている。

シャフト挿通孔１２は、径差がない直線状の貫通孔である。シャフト挿通孔１２の内径は、シャフトＳの外径よりも僅かに大きく形成されており、シャフト挿通孔１２内にはシャフトＳが圧入される。なお、シャフトＳにおいて、シャフト挿通孔１２に挿通される部位には径差がなく、直線状に形成されている。

第一嵌合部１３と第二嵌合部１４とは、同じ外径の外周面である円筒面１３ａ，１４ａを有しており、軸方向に並設されている。
シャフト挿通孔１２の中心軸線Ａ、第一円筒面１３ａの中心軸線Ｂ１、第二円筒面１４ａの中心軸線Ｂ２は平行に配置されている。
図２の右側に形成された第一円筒面１３ａの中心軸線Ｂ１は、シャフト挿通孔１２の中心軸線Ａに対して、図２の下側に偏芯している。また、図２の左側に形成された第二円筒面１４ａの中心軸線Ｂ２は、シャフト挿通孔１２の中心軸線Ａに対して，図２の上側に偏芯している。この構成では、第一円筒面１３ａの中心軸線Ｂ１は、第二円筒面１４ａの中心軸線Ｂ２に対して偏芯していることになる。
また、内輪１０の外周面において、軸方向の中央で第一嵌合部１３と第二嵌合部１４との間となる位置には、板状の仕切り部であるフランジ部１５が全周に亘って突設されている（図１参照）。

外輪２０は、図１に示すように、内輪１０の第一嵌合部１３及び第二嵌合部１４に外嵌される環状の金属部材である。第一嵌合部１３及び第二嵌合部１４にそれぞれ外嵌される二体の外輪２０，２０は、同じ内径及び外径に形成された同じ部品である。
外輪２０の内周面２１には、複数のニードルローラ３０が周方向に並設された状態で保持されている。

ニードルローラ３０は、シャフト挿通孔１２の中心軸線Ａと平行な軸線回りに外周面が形成された転動体であり、軸回りに回転自在な状態で、外輪２０の内周面２１に保持されている。なお、ニードルローラ３０は、リテーナなどの公知の保持部材を用いて外輪２０の内周面２１に保持されている。
ニードルローラ３０の外周面の一部は、外輪２０の内周面２１よりも内側に突出している。したがって、図４に示すように、外輪２０を内輪１０の第一嵌合部１３に外嵌させたときには、各ニードルローラ３０の外周面の一部が第一円筒面１３ａに当接し、第一円筒面１３ａと外輪２０の内周面２１との間に複数のニードルローラ３０が保持された状態となる。
そして、外輪２０を内輪１０の第一円筒面１３ａに対して周方向に回転させたときには、各ニードルローラ３０が第一円筒面１３ａ上を周方向に転動することで、外輪２０は内輪１０の第一嵌合部１３に対してスムーズに回転する。
なお、内輪１０の第二嵌合部１４に外輪２０を外嵌したときの構成は、前記した第一嵌合部１３に外輪２０を外嵌したときの構成と同様である。

図３に示すように、第一嵌合部１３及び第二嵌合部１４のそれぞれに外輪２０，２０を外嵌した状態で、内輪１０をシャフトＳに外嵌させると、各外輪２０，２０は、内輪１０のシャフト挿通孔１２に挿通されたシャフトＳの中心軸線に対してそれぞれ偏芯した状態になる。
すなわち、図４に示すように、第一嵌合部１３に外嵌された外輪２０は、シャフトＳの中心軸線（シャフト挿通孔１２の中心軸線Ａ）に対して図４の下側に偏芯し、第二嵌合部１４に外嵌された外輪２０は、シャフトＳの中心軸線に対して図４の上側に偏芯した状態となる。
そして、シャフトＳを中心軸線Ａ回りに回転させると、第一嵌合部１３及び第二嵌合部１４にそれぞれ外嵌された外輪２０，２０は、シャフトＳの中心軸線Ａ回りに公転する。

以上のような偏芯ベアリング１では、図４に示すように、内輪１０の第一嵌合部１３及び第二嵌合部１４の円筒面１３ａ，１４ａの中心軸線Ｂ１，Ｂ２が、シャフト挿通孔１２の中心軸線Ａに対してそれぞれ偏芯しているため、第一嵌合部１３及び第二嵌合部１４に外嵌された各外輪２０，２０は、内輪１０のシャフト挿通孔１２に挿通されたシャフトＳの中心軸線Ａに対してそれぞれ偏芯した状態になる。
したがって、シャフトＳの外周部を複雑な形状に加工することなく、二体の外輪２０，２０をシャフトＳの中心軸線Ａに対してそれぞれ偏芯させることができるため、シャフトＳの加工コストを大幅に低減することができる。

また、内輪１０に二体の外輪２０，２０を外嵌した状態で、内輪１０をシャフトＳに取り付けることで、偏芯ベアリング１をシャフトＳに圧入する作業が一回で完了するため、偏芯ベアリング１をシャフトＳに取り付けるときの作業が簡単になるとともに、偏芯ベアリング１をシャフトＳに取り付けるときに、シャフトＳに対する負荷が小さくなるため、シャフトＳの外径を小さくすることができる。

また、各外輪２０，２０は内輪１０に外嵌されており、シャフトＳは内輪１０のシャフト挿通孔１２に挿通されるため、各外輪２０，２０の内径はシャフトＳの外径に影響されない。したがって、各外輪２０，２０を同じ部品で構成することができ、各外輪２０，２０の耐久性に差が生じないため、部品管理が容易になる。

また、隣り合う嵌合部１３，１４に外嵌された外輪２０，２０の間に、内輪１０の外周面から突出したフランジ部１５（仕切り部）が介在することで、隣り合う外輪２０，２０同士が干渉するのを防ぐことができる。したがって、隣り合う外輪２０，２０の間にスペーサなどの部品を取り付ける必要がないため、偏芯ベアリング１の部品点数を少なくすることができ、偏芯ベアリング１をシャフトＳに取り付けるときの作業効率を向上させることができる。

なお、本実施形態の偏芯ベアリング１の用途は限定されるものではない。例えば、車輪ブレーキの制動力を制御する制御装置において、モータの出力軸（シャフト）に偏芯ベアリング１を取り付け、外輪２０の外周面に往復動ポンプのプランジャを当接させることができる。この構成では、出力軸の中心軸線に対して偏芯して回転する外輪２０が、往復動ポンプのプランジャを作動させるカムの役割りを果たすことになる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に設計変更が可能である。
本実施形態では、図４に示すように、内輪１０と外輪２０との間に複数のニードルローラ３０が保持されているが、内輪１０と外輪２０との間に設けられる転動体の構成は限定されるものではなく、例えば、公知のボールベアリングのように、転動体として球体を用いることもできる。

また、本実施形態では、一体の内輪１０に二体の外輪２０，２０を外嵌させているが、内輪１０に取り付けられる外輪２０の個数は限定されるものではなく、二体以上の外輪２０を外嵌させることもできる。

また、本実施形態では、第一円筒面１３ａの中心軸線Ｂ１が、第二円筒面１４ａの中心軸線Ｂ２に対して偏芯しているが、第一円筒面１３ａの中心軸線Ｂ１と、第二円筒面１４ａの中心軸線Ｂ２とが同じ軸線上に設定されていてもよい。

また、本実施形態では、隣り合う外輪２０，２０の間に介在させる仕切り部を、内輪１０の外周面から突出したフランジ部１５によって構成しているが、図５に示すように、仕切り部であるスペーサ１５Ａを内輪１０と別体に形成し、環状のスペーサ１５Ａを内輪１０に外嵌させることで、内輪１０の外周面に仕切り部を設けることもできる。

本実施形態の偏芯ベアリングを分解した状態の斜視図である。 本実施形態の偏芯ベアリングを分解した状態の側断面図である。 本実施形態の偏芯ベアリングを示した斜視図である。 本実施形態の偏芯ベアリングを示した側断面図である。 他の実施形態の内輪を示した側断面図である。 シャフトに対して二体のベアリングを偏芯させる従来の構成を示した側断面図である。

符号の説明

１ 偏芯ベアリング
１０ 内輪
１２ シャフト挿通孔
１３ 第一嵌合部
１３ａ 第一円筒面
１４ 第二嵌合部
１４ａ 第二円筒面
１５ フランジ部（仕切り部）
２０ 外輪
３０ ニードルローラ
Ｓ シャフト
Ａ シャフト挿通孔の中心軸線
Ｂ１ 第一円筒面の中心軸線
Ｂ２ 第二円当面の中心軸線

Claims (4)

1. シャフト挿通孔が形成された内輪と、
   前記内輪に外嵌された外輪と、
   前記内輪と前記外輪との間に保持された転動体と、を備え、
   前記内輪の外周部には、円筒面を有する複数の嵌合部が形成され、
   前記各嵌合部のそれぞれに前記外輪が外嵌されており、
   前記各円筒面の中心軸線は、前記シャフト挿通孔の中心軸線に対して偏芯していることを特徴とする偏芯ベアリング。
2. シャフト挿通孔が形成された内輪と、
   前記内輪に外嵌された外輪と、
   前記内輪と前記外輪との間に保持された転動体と、を備え、
   前記内輪の外周部には、第一円筒面を有する第一嵌合部と、第二円筒面を有する第二嵌合部とが形成され、
   前記第一嵌合部及び前記第二嵌合部のそれぞれに前記外輪が外嵌されており、
   前記第一円筒面の中心軸線及び前記第二円筒面の中心軸線は、前記シャフト挿通孔の中心軸線に対して偏芯しているとともに、
   前記第一円筒面の中心軸線は、前記第二円筒面の中心軸線に対して偏芯していることを特徴とする偏芯ベアリング。
3. 前記内輪の外周面において、隣り合う前記各嵌合部の間には仕切り部が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の偏芯ベアリング。
4. 前記仕切り部は、前記内輪の外周面に突出させたフランジ部であることを特徴とする請求項３に記載の偏芯ベアリング。

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