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転がり装置、及びその製造方法 コモンズ 外国出願あり

国内特許コード P120007740
整理番号 SKF01A
掲載日 2012年6月29日
出願番号 特願2006-282327
公開番号 特開2007-177993
登録番号 特許第3964926号
出願日 平成18年10月17日(2006.10.17)
公開日 平成19年7月12日(2007.7.12)
登録日 平成19年6月1日(2007.6.1)
優先権データ
  • 特願2005-344905 (2005.11.30) JP
発明者
  • 河島 壯介
出願人
  • 株式会社 空スペース
発明の名称 転がり装置、及びその製造方法 コモンズ 外国出願あり
発明の概要

【課題】転がり装置の転動体に発生する競い合いを解消するため負荷領域内の転動体に隙間を設ける。
【解決手段】転送溝の接触角を一旦増大させることにより転動体の公転速度を低下させて転動体同士を当接、もしくは近接させた後、以下の1)又は2)により負荷領域に進入する転動体の間に隙間を生成させる。
1)転動体を一対の転送溝間に僅かに侠持させ、転送溝の相対移動により当接している転動体を送り出すと同時に、転送溝の接触角を連続的に減少させることにより作動滑りを発生させ、負荷領域に突入する転動体の公転速度を上昇させる。
2)接触角を連続的に減少させた転送溝上で転動体を転送させることにより、転動体の自転エネルギーの一部を公転のエネルギーに置換させ、負荷領域に突入する転動体の公転速度を上昇させる。
【選択図】図2

従来技術、競合技術の概要


1対の転送溝と転送溝間に介挿した複数の転動体により構成される転がり装置は転動体が転送溝との間で転がり接触することにより、滑り接触によるものと比べ摩擦抵抗が小さい利点があるが、個々の転動体は同一方向に自転することより隣接する転動体表面の動作方向は逆向きとなるため、転動体同士の接触による滑り摩擦が発生した。



特に、転動体が負荷を受ける領域において個々の転動体の公転速度の微小な相違に起因した転動体同士の接触(以下、これを「競い合い」と呼ぶ)が発生する時、摩擦抵抗の増大や、接触面の圧力上昇に伴う潤滑不良、寿命低下、騒音振動の発生、等の原因となることが知られており無負荷領域において転送溝と転動体との間に隙間を設ける提案がなされている。(例えば、特許文献1参照)
なお公転速度の微小な相違は、転動体の真球度、個々の転動体接触部での溝形状誤差、個々の転動体への不均一な荷重や摩擦、さらにボールねじの場合はリード方向にねじれて転送することによる作動すべり、等により発生する。
また競い合い現象による問題を防ぐために、保持器やスペーサーボールを転動体の間に介挿することが従来より広く行われている。
(例えば、特許文献2、3参照)
さらに無負荷領域において転動体に摩擦を付与することによって、負荷領域に進入する転動体に間隔を設ける発明がなされている。(特許文献4参照)

【特許文献1】特開2003-227515号公報

【特許文献2】特開2000-120825号公報

【特許文献3】特開2000-291770号公報

【特許文献4】WO2004/055416 A2号公報

産業上の利用分野


本発明は転がり装置の改良に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
少なくとも1対の転送溝により構成される転送路と、転送路の間に転動自在に介挿させた複数の転動体により構成され、前記転動体は球体、もしくは両端に3次元曲面の角部を有する円柱、または円錐、またはたる形、またはこれらの複合曲面で形成されている転がり装置であって、片側の転送溝の少なくとも一部について転動体との間に作用する摩擦力を、対向する転送溝の転動体との間に作用する摩擦力に対し大きくすると共に、摩擦力を大きくした部分について転送溝の転送方向と直角方向の断面を、球体である転動体、もしくは球体以外の転動体の3次元曲面の角部と2点接触する形状とし、その接触角を転送路の他の部分に対し大きくした接触角変化路を形成したことを特徴とする転がり装置。

【請求項2】
前記接触角変化路が形成されている部分の転送路について、転動体から圧接力を受ける方向の剛性を他の部分の転送路に対して小さくする、もしくは転送路の隙間を他の部分に対して大きくすることにより、転動体が転送溝に僅かに侠持される無負荷領域を接触角変化路に生成したことを特徴とする請求項1の転がり装置。

【請求項3】
前記接触角変化路の転動体との接触部の表面粗さを、相対する転送溝の転動体との接触部の表面粗さに対し粗くしたことを特徴とする請求項1または2の転がり装置。

【請求項4】
少なくとも1対の転送溝により構成される転送路と、転送路の間に転動自在に介挿させた複数の転動体により構成され、前記転動体は球体、もしくは両端に3次元曲面の角部を有する円柱、または円錐、またはたる形、またはこれらの複合曲面で形成されている転がり装置であって、転送路の一部に転動体が一方の転送溝のみに当接する無負荷領域を生成し、かかる一方の転送溝の転送方向と直角方向の断面を、球体である転動体、もしくは球体以外の転動体の3次元曲面の角部、と2点接触する形状とし、その接触角を転送路の他の部分に対し大きくした接触角変化路を形成したことを特徴とする転がり装置。

【請求項5】
少なくとも1対の転送溝により構成される転送路と、転送路の間に転動自在に介挿させた複数の転動体と、両端が転送路に接続され転動体が循環可能に形成された循環路、により構成され、転動体は球体、もしくは両端に3次元曲面の角部を有する円柱、または円錐、またはたる形、またはこれらの複合曲面で形成され、転送路内の転動体は前記循環路の一端より掬い上げられ、循環路の他端より転送路に戻される循環式の転がり装置であって、循環路の一部の転送方向と直角方向の断面を、球体である転動体、もしくは球体以外の転動体の3次元曲面の角部、と2点接触する形状とし、その接触角を循環路の他の部分に対し大きくした接触角変化路を形成したことを特徴とする転がり装置。

【請求項6】
前記接触角変化路の転送方向の形状を、転動体との接触面が内面となる方向に湾曲させたことを特徴とする請求項1または請求項4または請求項5に記載の転がり装置。

【請求項7】
前記転動体の材質として強磁性体を使用し、前記接触角変化路に磁力を作用させことを特徴とする請求項1または請求項4または請求項5記載の転がり装置。

【請求項8】
前記接触角変化路の中央部の接触角を、他の部分の前記転送路、または前記循環路の接触角より大きくし、両側端部方向に接触角を斬減させたことを特徴とする請求項1または請求項4または請求項5に記載の転がり装置。

【請求項9】
前記接触角変化路において、接触角を転送方向に対し変化させるための転送溝の変形手段を転送溝の外部構造に設けたことを特徴とする請求項1または4に記載の転がり装置。

【請求項10】
転動体を介挿してなる転がり装置の転送方向と直角方向の断面が凹面である転送溝の形成方法であって、前記転動体の曲面部が当接する部分の前記転送溝の転送方向の一部領域について前記凹面の曲率を他の部分に対し大きくする方向に弾性変形させた状態で、転送方向の全域に渡り均一な断面形状を有する溝を形成し、その後弾性変形を解除することにより、前記転送溝の一部領域の溝の曲率を他の部分より小さくしたことを特徴とする転がり装置の製造方法。
産業区分
  • 機械要素
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006282327thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
参考情報 (研究プロジェクト等) 本特許は、転がり軸受(ベアリング)、ボールねじ、直動案内、などのエネルギー効率の改善に関わるものです。
※ サンプル品の有償提供を承っております。
詳しくはホームページをご覧ください。


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