JP2019039557A

JP2019039557A - ベアリング

Info

Publication number: JP2019039557A
Application number: JP2018130622A
Authority: JP
Inventors: 政志尾崎; Masashi Ozaki; 賢吾岸; Kengo Kishi
Original assignee: Kamo Seiko KK
Current assignee: Kamo Seiko KK
Priority date: 2017-08-25
Filing date: 2018-07-10
Publication date: 2019-03-14
Also published as: KR20190022347A

Abstract

【課題】ベアリングの更なる性能向上を達成する。【解決手段】ベアリングは、円柱状の複数のニードルローラ１３と、複数のニードルローラ１３を軸方向に平行かつ円筒状に並ぶように保持する保持器１４とを備え、複数のニードルローラ１３により形成される円筒の内周でピンローラを支持する。そして、保持器１４は、２つのリング１７と、２つのリング１７の間を架橋する複数の架橋部１８とを有し、隣り合う２つの架橋部１８の間にニードルローラ１３を、複数本、収容して保持する。これにより、ベアリング１は、更なる性能向上を達成することができる。【選択図】図４

Description

本開示はベアリングに関する。

従来より、例えば、ピンローラ型のピニオンにおいてピンローラを支持するベアリングには、以下に説明する複数のニードルローラと、これらのニードルローラを保持する保持器とを備えるものが公知となっている。
すなわち、ニードルローラは、例えば、金属製の円柱体であり、保持器は、複数のニードルローラを軸方向に平行かつ円筒状に並ぶように保持する。そして、複数のニードルローラにより形成される円筒の内周でピンローラを外周側から支持する。

特開２０１３−３６４８８号公報

このようなベアリングでは、更なる性能向上が課題となっており、対策が求められている。

本開示のベアリングは、回転や往復動する対象部品を支持するものであり、円柱状の複数のニードルローラと、複数のニードルローラを対象部品の軸方向に平行かつ円筒状に並ぶように保持する保持器とを備え、複数のニードルローラにより形成される円筒の内周でピンローラを支持する。そして、保持器は、２つのリングと、２つのリングの間を架橋する複数の架橋部とを有し、隣り合う２つの架橋部の間にニードルローラを、複数本、収容して保持する。
これにより、本開示のベアリングは、潜在的に、更なる性能向上を達成することができる、という効果を奏する。

駆動装置の斜視図である（実施例１）。ピニオンの分解斜視図である（実施例１）。ベアリングをピンローラとともに示す分解斜視図である（実施例１）。（ａ）は保持器およびニードルローラを示す分解斜視図であり、（ｂ）はニードルローラを装着した保持器を示す斜視図である（実施例１）。ベアリングの断面図である（実施例１）。図５のＶＩ−ＶＩ断面図である（実施例１）。図６の部分拡大図である（実施例１）。ベアリングの要部を示す部分拡大図である（実施例２）。リテーナの斜視図である（実施例２）。

本開示を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。

〔実施例１の構成〕
実施例１のベアリング１は、ラック・アンド・ピニオン式の駆動装置２のピニオン３に組み入れられる。
まず、駆動装置２の全体構成を、図１を用いて説明する。
駆動装置２は、例えば、ピニオン３を収容するハウジング４を２本のレール５Ａ、５Ｂに沿って移動させることで、各種の物品を移動するものである。また、ラック６は、レール５Ａ、５Ｂの間に設けられ、ピニオン３は、自身の回転の軸方向Ｒがラック６の長手方向Ｍに対し直角をなすようにハウジング４に収容されている。

ここで、ハウジング４は、例えば、ピニオン３を上側から覆う天井部４ａ、および、レール５Ａ、５Ｂのそれぞれに摺動自在に嵌合する外壁部４Ａ、４Ｂを有し、門型に形成されている。なお、レール５Ａ、５Ｂはそれぞれ断面がＴ字形であり、外壁部４Ａ、４Ｂは、天井部４ａとは反対側の基端側でレール５Ａ、５Ｂに外側から嵌合している。また、ピニオン３の回転軸７の内、軸方向Ｒの一端側の一端部７Ａ、軸方向Ｒの他端側の他端部７Ｂが、それぞれ、外壁部４Ａ、４Ｂで回転可能に支持されている。なお、回転軸７は、所定の電動機（図示せず。）により回転駆動される。

そして、ピニオン３は、例えば、図１に示す回転方向Ｆのトルクを受けると、自身の歯部をラック６の歯部６ａに噛み合わせながら回転方向Ｆに回転しつつ長手方向Ｍに進行する。なお、歯部６ａは、所定のサイクロイド曲線に倣うプロフィールを有する。

次に、ピニオン３の全体構成を、図２および図３を用いて説明する。
ピニオン３は、円柱状かつ金属製の複数のピンローラ９と、複数のピンローラ９を、軸方向Ｒと平行かつ円筒状に並ぶように、軸方向Ｒの両端で支持する２つの支持体１０Ａ、１０Ｂとを備える。また、ベアリング１は、支持体１０Ａ、１０Ｂに組み入れられている。そして、駆動装置２は、それぞれのピンローラ９を歯先として歯部６ａの歯底に嵌めつつピニオン３を回転駆動することで、ピニオン３を長手方向Ｍに進行させる。

ここで、支持体１０Ａ、１０Ｂは、例えば、円環状に設けられており、それぞれに、ベアリング１を収容する円孔１１Ａ、１１Ｂがピンローラ９と同数だけ等角度間隔で設けられている。なお、円孔１１Ａ、１１Ｂは、両方とも、支持体１０Ａ、１０Ｂそれぞれの外周側に偏って設けられている。
そして、支持体１０Ａ、１０Ｂを、円孔１１Ａ、１１Ｂが互いに向かい合うように配置するとともに、ピンローラ９を支持体１０Ａ、１０Ｂの間に架け渡すように組み入れる。

すなわち、ピンローラ９の軸方向Ｒの一端側の一端部９Ａは、ベアリング１を介して円孔１１Ａ内で回転可能に支持され、他端側の他端部９Ｂは、ベアリング１を介して円孔１１Ｂ内で回転可能に支持されている。

続いて、ベアリング１について、図３〜図７を用いて説明する。
ベアリング１は、円孔１１Ａ、１１Ｂに保持されてピンローラ９の一端部９Ａ、他端部９Ｂを外周側から支持する。また、ベアリング１は、以下に説明する複数のニードルローラ１３、保持器１４およびハウジング１５を有する（図３参照。）。

まず、ニードルローラ１３は、金属製の円柱体である。
次に、保持器１４は、複数のニードルローラ１３を軸方向に平行かつ円筒状に並ぶように保持する。そして、ピンローラ９は、複数のニードルローラ１３により形成される円筒の内周で支持される。

また、保持器１４は、２つのリング１７と、２つのリング１７の間を架橋する複数の架橋部１８とを有し、周方向に隣り合う２つの架橋部１８の間にニードルローラ１３を、複数本、収容して回転可能に保持する。なお、架橋部１８の間に保持されるニードルローラ１３の本数は、２または３が好ましい。

また、架橋部１８の内、軸方向の両端は、外周側に張り出す張出部１９である。さらに、張出部１９は、自身の周方向の両側に、ニードルローラ１３の径と同等の径である円筒面２０を有し、円筒面２０によりニードルローラ１３の端部を回転可能に支持する。なお、ニードルローラ１３の軸方向Ｒの端面はリング１７に当接している。また、保持器１４は樹脂製である。

ハウジング１５は、円筒部２６、および、円筒部２６の一端側を閉塞する閉塞部２７を有し、金属製の有底の円筒体として設けられている。そして、ハウジング１５は、円孔１１Ａ、１１Ｂ内に強固に嵌着されてニードルローラ１３を保持した保持器１４を、自身の内周側に収容する。また、ニードルローラ１３を保持した保持器１４は、全体として円筒部２６の内周で回転可能となっており、個々のニードルローラ１３は、円筒部２６の内周壁、および、ピンローラ９の外周面に摺接するようになっている。
なお、ハウジング１５の開口付近の内周にはオイルシール２８が装着されている。

〔実施例１の効果〕
実施例１のベアリング１は、円柱状の複数のニードルローラ１３と、複数のニードルローラ１３を軸方向に平行かつ円筒状に並ぶように保持する保持器１４とを備え、複数のニードルローラ１３により形成される円筒の内周でピンローラ９を支持する。そして、保持器１４は、２つのリング１７と、２つのリング１７の間を架橋する複数の架橋部１８とを有し、隣り合う２つの架橋部１８の間にニードルローラ１３を、複数本、収容して保持する。

これにより、ベアリング１は、保持器１４を有さない「総ころ」に近い構造となり、更なる性能向上を達成することができる。
すなわち、より小さな体格で、より大きなラジアル荷重に耐えることができる。
さらに、全てのニードルローラ１３の間に架橋部１８を配置しなくても、個々のニードルローラ１３の傾きを抑制することができるので、ニードルローラ１３が傾くことにより発生する問題を解消することができる。

例えば、ニードルローラ１３同士の接触に伴う摩擦によって温度が上昇し、ニードルローラ１３自身が摩耗したり、潤滑用のグリスが劣化したりするのを抑制することができる。また、ニードルローラ１３同士の接触に伴う振動や騒音を抑制することができる。さらに、ニードルローラ１３の傾斜に伴う効率の低下を抑制することができる。

また、架橋部１８の内、軸方向Ｒの両端は、外周側に張り出す張出部１９である。
これにより、２つの張出部１９の間、かつ、架橋部１８の外周側にグリスの充填領域を確保することができる。
また、ニードルローラ１３の軸方向Ｒの端面はリング１７に当接している。
これにより、ニードルローラ１３の傾きを、更に抑制することができる。

また、保持器１４は樹脂製である。
これにより、保持器１４を金属製にする場合と比べて、成形の自由度を高めることができる。このため、例えば、架橋部１８を可能な限り細くしてニードルローラ１３間のクリアランスを狭くすることができる。また、保持器１４を金属製にする場合と比べて、ニードルローラ１３と保持器１４との接触による摩耗およびグリスの劣化を抑制することができる。

〔実施例２〕
実施例２のベアリング１によれば、図８に示すように、隣り合う２つの架橋部１８の間において、周方向に互いに隣り合うニードルローラ１３の間に樹脂製のリテーナ３０が挟まっている。
リテーナ３０は、例えば、図９に示すように、柱体として設けられ、リテーナ３０には、円筒状に窪む２つの側面３０ａが互いに背中合わせとなるように設けられている。そして、リテーナ３０は、自身の軸方向がベアリング１の軸方向と平行となるように、ベアリング１に組み入れられている。また、２つの側面３０ａは、ニードルローラ１３の半径と略同一の曲率半径を有し、それぞれの側面３０ａにより形成される窪みにニードルローラ１３が収まっている。また、２つの側面３０ａ間の距離の最小値ｔは、０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下に設定されている。

これにより、実施例２のベアリング１によれば、ニードルローラ１３同士が直接接触しなくなるので、摩擦が大きい金属面同士の摺接を回避することができる。このため、実施例２のベアリング１によれば、高速でピンローラ９が回転しても、大きなラジアル荷重に耐えることができ、高い性能を発揮することができる。
なお、リテーナ３０の樹脂素材には、保持器１４と同じ樹脂素材を採用してもよく、油滑材含有樹脂を採用してもよい。油滑材含有樹脂を採用する場合、グリスの使用を停止することができる。

〔変形例〕
本願発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形例を考えることができる。
例えば、実施例の駆動装置２は、ピニオン３を回転駆動することでピニオン３をラック６に沿って進行させていたが、ピニオン３の位置を固定したままピニオン３を回転駆動してラック６を進行させてもよく、さらに、ピニオン３をラック６以外の歯車に噛み合わせてラック・アンド・ピニオン式以外の駆動装置を構成してもよい。

また、実施例のベアリング１は、ピニオン３のピンローラ９を支持するものであったが、ベアリング１により支持する部品はピンローラ９に限定されず、回転や往復動する部品であれば、いかなる部品を支持してもよい。
さらに、実施例のベアリング１によれば、保持器１４は、樹脂製であったが金属製にしてもよい。

１ベアリング９ピンローラ（対象部品）１３ニードルローラ１４保持器１７リング１８架橋部Ｒ軸方向

本開示のベアリングは、回転する対象部品を支持するものであり、円柱状の複数のニードルローラと、複数のニードルローラを対象部品の軸方向に平行かつ円筒状に並ぶように保持する保持器とを備え、複数のニードルローラにより形成される円筒の内周でピンローラを支持する。そして、保持器は、２つのリングと、２つのリングの間を架橋する複数の架橋部とを有し、隣り合う２つの架橋部の間にニードルローラを、複数本、収容して保持する。また、架橋部の内、軸方向の両端は、外周側に張り出す張出部であり、張出部は、自身の周方向の両側に、ニードルローラの径と同等の径である円筒面を有し、円筒面によりニードルローラの端部を回転可能に支持する。
これにより、本開示のベアリングは、潜在的に、更なる性能向上を達成することができる、という効果を奏する。

また、実施例のベアリング１は、ピニオン３のピンローラ９を支持するものであったが、ベアリング１により支持する部品はピンローラ９に限定されず、回転する部品であれば、いかなる部品を支持してもよい。
さらに、実施例のベアリング１によれば、保持器１４は、樹脂製であったが金属製にしてもよい。

１ベアリング９ピンローラ（対象部品）１３ニードルローラ１４保持器１７リング１８架橋部１９張出部２０円筒面Ｒ軸方向

Claims

回転や往復動する対象部品（９）を支持するベアリング（１）であって、
円柱状の複数のニードルローラ（１３）と、
この複数のニードルローラを、前記対象部品の軸方向に平行かつ円筒状に並ぶように保持する保持器（１４）とを備え、
前記複数のニードルローラにより形成される円筒の内周で前記対象部品を支持し、
前記保持器は、
２つのリング（１７）と、この２つのリングの間を架橋する複数の架橋部（１８）とを有し、隣り合う２つの架橋部の間に前記ニードルローラを、複数本、収容して保持することを特徴とするベアリング。
請求項１に記載のベアリングにおいて、
前記架橋部の内、前記軸方向の両端は、外周側に張り出す張出部（１９）であることを特徴とするベアリング。
請求項１または請求項２に記載のベアリングにおいて、
前記ニードルローラの前記軸方向の端面は前記リングに当接していることを特徴とするベアリング。
請求項１ないし請求項３の内のいずれか１つに記載のベアリングにおいて、
前記保持器は樹脂製であることを特徴とするベアリング。
請求項１ないし請求項４の内のいずれか１つに記載のベアリングにおいて、
隣り合う２つの架橋部の間では、互いに隣り合うニードルローラ間に樹脂製のリテーナ（３０）が挟まっていることを特徴とするベアリング。