JP2004028111A

JP2004028111A - 分析装置用軸受機構

Info

Publication number: JP2004028111A
Application number: JP2002168938A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Kurita; 栗田　克巳
Original assignee: Rigaku Industrial Corp
Current assignee: Rigaku Corp
Priority date: 2002-06-10
Filing date: 2002-06-10
Publication date: 2004-01-29

Abstract

【課題】部品点数の少ない簡単な構成で、高い剛性を有して軸の振れを抑制でき、また回転が重くない分析装置用軸受機構を提供する。
【解決手段】分析装置の筐体５に対して２重軸７，８を回転自在に支持する分析装置用軸受機構において、外輪１、中央輪２および内輪３の転送面１ａ，２ａ，２ｂ，３ａがＶ形状の溝の表面であり、玉の各転動体４が内外両側の転送面１ａ，２ａまたは２ｂ，３ａにそれぞれ２点ずつで接触する。さらに、内部予圧が与えられて、外輪１に筐体５への取付部材６が、中央輪２に２重軸の外軸７が、内輪３に２重軸の内軸８がそれぞれ直接取り付けられている。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分析装置の筐体に対して軸を回転自在に支持する分析装置用軸受機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、波長分散型で走査型の蛍光Ｘ線分析装置においては、図５に示すように、試料４１にＸ線管等のＸ線源４４から１次Ｘ線４３を照射し、試料４１から発生した蛍光Ｘ線（２次Ｘ線）４５を、発散ソーラスリット５３を通過させた後、分光素子４６で分光し、分光された蛍光Ｘ線４７の強度を検出器４８で測定する。ここで、検出器４８に入射する蛍光Ｘ線４７の波長が変化するように、ゴニオメータと呼ばれる連動手段で分光素子４６と検出器４８とを連動させることにより、試料４１に含まれる各元素から発生した蛍光Ｘ線４５をそれぞれの波長に分光し、その強度を測定している。
【０００３】
すなわち、蛍光Ｘ線４５がある入射角θで分光素子４６へ入射すると、その蛍光Ｘ線４５の延長線４９と分光素子４６で分光（回折）された蛍光Ｘ線４７は入射角θの２倍の分光角２θをなすが、連動手段は、分光角２θを変化させて分光される蛍光Ｘ線４７の波長を変化させつつ、その分光された蛍光Ｘ線４７が検出器４８に入射するように、分光素子４６を、その受光面の中心を通る紙面に垂直な軸心Ｏを中心に回転させ、その回転角の２倍だけ、検出器４８を、軸心Ｏを中心に円５２に沿って回転させる。さらに具体的には、軸心Ｏが分光素子４６の受光面を通るように分光素子４６が取り付けられるθ軸を回転させ、θ軸と軸心Ｏが共通で検出器４８が取り付けられる２θ軸を、θ軸の回転角の２倍だけ回転させる。
【０００４】
図４の縦断面図に示すように、このθ軸３７と２θ軸３８は２重軸を構成し、分析装置の筐体３５に対して回転自在に支持される。軸３７，３８の振れは分析装置の精度に大きく影響するので極力抑制すべきであり、そのためには１つの軸について軸方向（図４の上下方向）に距離を置いて２つの軸受で、すなわち両持ちで支持するのが望ましいが、そうすると部品点数が多くなって軸受機構が複雑になり、組み立ても煩雑になってコストアップになるので、１つの軸について１つのクロスローラ軸受３１，３３で支持している。
【０００５】
クロスローラ軸受３１，３３は、例えば９０°Ｖ形状の溝をもつ外輪と内輪の間に円筒ころを軸が交互に直交するように収容したもので、軸方向に薄い構造ながら高い剛性をもたせることができる。ここでは、高精度の分析装置用として、剛性を高め、支持する軸３７，３８の振れを抑制するために、軸方向に外部予圧をかけている。外部予圧は、外側のクロスローラ軸受３１では、外輪を押圧部材３２Ａを介して筐体３５への取付部材３６にボルトで締め付けることと、内輪を押圧部材３２Ｂを介してθ軸３７にボルトで適切に締め付けることにより、内側のクロスローラ軸受３３では、外輪を押圧部材３４を介してθ軸３７にボルトで適切に締め付けることにより、与えている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、１つの軸について１つの軸受で足りるものの、外部予圧をかけるために、押圧部材３２Ａ，３２Ｂ，３４が必要であり、また、厳密な締め付けトルクの管理が要求される。したがって、軸受機構の簡単化、コストダウンが十分とはいえない。さらに、転送面（９０°Ｖ形状の溝の表面）に側面２箇所で線接触する円筒ころに予圧がかかるので、摩擦が増大して軸受３１，３３の回転が重く（固く）なり、連動手段のモータも大型でトルクの大きいものが要求される。このような問題は、蛍光Ｘ線分析装置の連動手段における２重軸の軸受機構に限らず、簡単な構成でかつ高剛性であることが要求される分析装置用軸受機構全般について生じる。
【０００７】
本発明は前記従来の問題に鑑みてなされたもので、部品点数の少ない簡単な構成で、高い剛性を有して軸の振れを抑制でき、また回転が重くない分析装置用軸受機構を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願第１の発明の分析装置用軸受機構は、まず、内周に転走面を有する外輪と、その転走面に対向する転走面を外周に有する内輪と、前記転走面間に収容される複数の転動体とを備え、分析装置の筐体に対して軸を回転自在に支持する分析装置用軸受機構である。そして、前記転送面がＶ形状の溝の表面であり、前記転動体が玉であって、各転動体が内外両側の転送面にそれぞれ２点ずつで接触する。さらに、内部予圧が与えられて、前記外輪に前記筐体への取付部材が、前記内輪に前記軸がそれぞれ直接取り付けられている。
【０００９】
この軸受機構においては、内部予圧が与えられる、つまり内外輪と転動体との寸法関係によって軸受の内部に力を発生させるので、外部予圧の場合と異なり、予圧を与えるための押圧部材や締め付けトルクの管理が不要で、外輪に筐体への取付部材を、内輪に軸をそれぞれボルト止めなどにより直接取り付けることができる。したがって、部品点数の少ない簡単な構成で、高い剛性を有して軸の振れを抑制できる。また、転送面（Ｖ形状の溝の表面）に４点で点接触する玉（鋼球）に予圧がかかるので、円筒ころの場合と異なり、摩擦増大のために軸受の回転が重くなることも少ない。なお、外輪と筐体への取付部材を一体に形成したり、内輪と軸を一体に形成したりすることにより、いっそう部品点数の少ない簡単な構成にすることもできる。
【００１０】
本願第２の発明の分析装置用軸受機構は、まず、内周に転走面を有する外輪と、その転走面に対向する転走面を外周に有する中央輪と、その中央輪の内周に設けられた転走面に対向する転走面を外周に有する内輪と、前記対向する転走面間にそれぞれ収容される複数の転動体とを備え、分析装置の筐体に対して２重軸を回転自在に支持する分析装置用軸受機構である。そして、前記転送面がＶ形状の溝の表面であり、前記転動体が玉であって、各転動体が内外両側の転送面にそれぞれ２点ずつで接触する。さらに、内部予圧が与えられて、前記外輪に前記筐体への取付部材が、前記中央輪に前記２重軸の外軸が、前記内輪に前記２重軸の内軸がそれぞれ直接取り付けられている。
【００１１】
この２重軸の軸受機構においても、内部予圧が与えられる、つまり内輪、中央輪、外輪と転動体との寸法関係によって軸受の内部に力を発生させるので、外部予圧の場合と異なり、予圧を与えるための押圧部材や締め付けトルクの管理が不要で、外輪に筐体への取付部材を、中央輪に２重軸の外軸を、内輪に２重軸の内軸をそれぞれボルト止めなどにより直接取り付けることができる。したがって、部品点数の少ない簡単な構成で、高い剛性を有して軸の振れを抑制できる。そしてやはり、転送面（Ｖ形状の溝の表面）に４点で点接触する玉（鋼球）に予圧がかかるので、円筒ころの場合と異なり、摩擦増大のために軸受の回転が重くなることも少ない。なお、外輪と筐体への取付部材を一体に形成したり、中央輪、内輪と、２重軸の外軸、内軸をそれぞれ一体に形成したりすることにより、いっそう部品点数の少ない簡単な構成にすることもできる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態の軸受機構について説明する。図１の縦断面図に示すように、この軸受機構は、まず、内周に転走面１ａを有する外輪１と、その転走面１ａに対向する転走面２ａを外周に有する中央輪２と、その中央輪２の内周に設けられた転走面２ｂに対向する転走面３ａを外周に有する内輪３と、前記対向する転走面１ａ，２ａ間、２ｂ，３ａ間にそれぞれ収容される複数の転動体４とを備え、分析装置の筐体５に対して２重軸７，８を回転自在に支持する分析装置用軸受機構である。そして、転送面１ａ，２ａ，２ｂ，３ａがＶ形状（ここでは９０°Ｖ形状）の溝の表面であり、転動体４が玉（鋼球）であって、各転動体４が内外両側の転送面１ａ，２ａまたは２ｂ，３ａにそれぞれ２点ずつで接触する。さらに、内部予圧が与えられて、つまり内輪３、中央輪２、外輪１と転動体４との寸法関係によって軸受の内部に力が発生しており、外輪１に筐体５への取付部材６が、中央輪２に２重軸の外軸７が、内輪３に２重軸の内軸８がそれぞれ直接取り付けられている。
【００１３】
より具体的には、まず、円柱状の内軸８の中間部に段部（つば）８ａが形成され、その段部８ａに軸方向（図１の上下方向）に設けられた孔をボルトが下方から貫通して、内輪３に設けられたねじ孔にねじ込まれている。そして、円筒状の外軸７の下端部に段部（つば）７ａが形成され、その段部７ａに軸方向に設けられた孔をボルトが上方から貫通して、中央輪２に設けられたねじ孔にねじ込まれている。また、外輪１に軸方向に設けられた孔をボルトが下方から貫通して、分析装置の筐体５への取付部材（フランジ）６の下部内周側に設けられたねじ孔にねじ込まれている。さらに、取付部材６の下部外周側に軸方向に設けられた孔をボルトが下方から貫通して、筐体５に設けられたねじ孔にねじ込まれることにより、軸受機構全体が筐体５に取り付けられ、筐体５に対して２重軸７，８を回転自在に支持している。
【００１４】
この軸受機構は、蛍光Ｘ線分析装置の連動手段における２重軸の軸受機構であり、外軸７が前述したθ軸、内軸８が前述した２θ軸に相当する。外軸（θ軸）７には、ボルト、中央輪２および図示しない適切な取付部材を介して、分光素子が取り付けられる。内軸（２θ軸）８には、図示しない適切な取付部材を介して、検出器が取り付けられる。内軸８と外軸７との間、外軸７と取付部材６との間、取付部材６と筐体５との間は、いずれもＯリングにより適切にシールされる。
【００１５】
この２重軸の軸受機構においては、内部予圧が与えられるので、外部予圧の場合と異なり、予圧を与えるための押圧部材や締め付けトルクの管理が不要で、外輪１に筐体５への取付部材６を、中央輪２に２重軸の外軸７を、内輪３に２重軸の内軸８をそれぞれボルト止めにより直接取り付けることができる。したがって、部品点数の少ない簡単な構成で、高い剛性を有して軸７，８の振れを抑制できる。また、転送面（９０°Ｖ形状の溝の表面）に４点で点接触する玉（鋼球）に予圧がかかるので、円筒ころの場合と異なり、摩擦増大のために軸受の回転が重くなることもない。
【００１６】
次に、本発明の第２実施形態の軸受機構について説明する。図２の縦断面図に示すように、この軸受機構は、外輪１１と筐体１５への取付部材を一体に形成した点で第１実施形態の軸受機構と異なる。つまり、外輪１１に軸方向（図２の上下方向）に設けられた孔をボルトが下方から貫通して、筐体１５に設けられたねじ孔にねじ込まれることにより、軸受機構全体が筐体１５に取り付けられ、筐体１５に対して２重軸１７，１８を回転自在に支持している。なお、筐体１５への取付部材を兼ねる外輪１１は、第１実施形態での取付部材６（図１）と形状が異なることから、軸受機構のシール箇所も一部異なっている。その他の点については第１実施形態の軸受機構と同様であるので説明を省略する。第２実施形態の軸受機構によれば、外輪１１と筐体１５への取付部材が一体に形成されるので、いっそう部品点数の少ない簡単な構成になる。
【００１７】
次に、本発明の第３実施形態の軸受機構について説明する。図３の縦断面図に示すように、この軸受機構は、中央輪２２、内輪２３と、２重軸の外軸、内軸をそれぞれ一体に形成した点で第２実施形態の軸受機構と異なる。なお、中央輪２２と外軸を一体に形成したことにより、シール箇所が１つ減少している。その他の点については第２実施形態の軸受機構と同様であるので説明を省略する。第３実施形態の軸受機構によれば、外輪２１と筐体２５への取付部材が一体に形成された上に、中央輪２２、内輪２３と、２重軸の外軸、内軸がそれぞれ一体に形成されるので、よりいっそう部品点数の少ない簡単な構成になる。
【００１８】
以上においては、２重軸の軸受機構を想定したが、本発明の分析装置用軸受機構はこれに限定されない。例えば、図１の第１実施形態の軸受機構から、外軸７、中央輪２およびその外側の転動体４を取り除いた単一軸８の軸受機構（外輪１の転送面１ａと内輪３の転送面３ａとの間に転動体４が収容される）や、図２の第２実施形態の軸受機構から、外軸１７、中央輪１２およびその外側の転動体４を取り除いた単一軸１８の軸受機構（外輪１１の転送面１１ａと内輪１３の転送面１３ａとの間に転動体４が収容される）や、図３の第３実施形態の軸受機構から、外軸を兼ねた中央輪２２およびその外側の転動体４を取り除いた単一軸（２３）の軸受機構（外輪２１の転送面２１ａと内輪２３の転送面２３ａとの間に転動体４が収容される）も、内部予圧が適切に与えられている限り、本発明に属する。
【００１９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の分析装置用軸受機構によれば、部品点数の少ない簡単な構成で、高い剛性を有して軸の振れを抑制でき、また回転が重くない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である、蛍光Ｘ線分析装置の連動手段用軸受機構を示す縦断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態である、蛍光Ｘ線分析装置の連動手段用軸受機構を示す縦断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態である、蛍光Ｘ線分析装置の連動手段用軸受機構を示す縦断面図である。
【図４】従来の、蛍光Ｘ線分析装置の連動手段用軸受機構を示す縦断面図である。
【図５】波長分散型で走査型の蛍光Ｘ線分析装置を示す概略図である。
【符号の説明】
１，１１，２１…外輪、１ａ，１１ａ，２１ａ…外輪の転送面、２，１２，２２…中央輪、２ａ，１２ａ，２２ａ…中央輪の外周の転送面、２ｂ，１２ｂ，２２ｂ…中央輪の内周の転送面、３，１３，２３…内輪、３ａ，１３ａ，２３ａ…内輪の転送面、４…転動体、５，１５，２５…分析装置の筐体、６…筐体への取付部材、７，１７…２重軸の外軸、８，１８…２重軸の内軸。

Claims

内周に転走面を有する外輪と、
その転走面に対向する転走面を外周に有する内輪と、
前記転走面間に収容される複数の転動体とを備え、
分析装置の筐体に対して軸を回転自在に支持する分析装置用軸受機構であって、
前記転送面がＶ形状の溝の表面であり、前記転動体が玉であって、各転動体が内外両側の転送面にそれぞれ２点ずつで接触し、
内部予圧が与えられて、前記外輪に前記筐体への取付部材が、前記内輪に前記軸がそれぞれ直接取り付けられている分析装置用軸受機構。
内周に転走面を有する外輪と、
その転走面に対向する転走面を外周に有する中央輪と、
その中央輪の内周に設けられた転走面に対向する転走面を外周に有する内輪と、
前記対向する転走面間にそれぞれ収容される複数の転動体とを備え、
分析装置の筐体に対して２重軸を回転自在に支持する分析装置用軸受機構であって、
前記転送面がＶ形状の溝の表面であり、前記転動体が玉であって、各転動体が内外両側の転送面にそれぞれ２点ずつで接触し、
内部予圧が与えられて、前記外輪に前記筐体への取付部材が、前記中央輪に前記２重軸の外軸が、前記内輪に前記２重軸の内軸がそれぞれ直接取り付けられている分析装置用軸受機構。
請求項１または２において、
前記外輪と前記筐体への取付部材が一体に形成されている分析装置用軸受機構。
請求項１において、
前記内輪と前記軸が一体に形成されている分析装置用軸受機構。
請求項２において、
前記中央輪と前記２重軸の外軸が、前記内輪と前記２重軸の内軸がそれぞれ一体に形成されている分析装置用軸受機構。