JP2006097765A - Bearing support structure of rotating machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、環状ばねの劣化や破損を防ぐことができる回転機のベアリング支持構造に関する。 The present invention relates to a bearing support structure for a rotating machine that can prevent deterioration and breakage of an annular spring.
回転機の回転軸を支持するベアリングには、通常、予圧と呼ばれる軸方向への荷重を加える。これは、ベアリングを構成する各部材間の隙間を除去し、これによりベアリング自体の剛性を確保するためである。予圧をかける方法として、環状のばねを用いるのが最も一般的である。 An axial load called preload is usually applied to the bearing that supports the rotating shaft of the rotating machine. This is to remove the gaps between the members constituting the bearing, thereby ensuring the rigidity of the bearing itself. The most common method for applying preload is to use an annular spring.
しかしながら、こうした環状ばねによる予圧のかけ方にあっては、回転機への軸方向外力、いわゆるスラスト荷重によって、環状ばねが劣化して十分な予圧が加えられなくなったり、さらにはばねが破損して全くその機能を果たさなくなるという問題があった。
このような問題を解決するため、出願人は以前、環状ばねに複数個の突起を設け、その突起によって一定の予圧を維持する方法を提案した(特許文献1参照)。
また、同様の発想による考案が、次の文献にも開示されている(特許文献2、特許文献3参照)。
In order to solve such problems, the applicant has previously proposed a method in which a plurality of protrusions are provided on the annular spring and a constant preload is maintained by the protrusions (see Patent Document 1).
Moreover, the idea by the same idea is also disclosed by the following literature (refer
しかしながら、こうした環状ばね自体に細工を施す方法は、必ずしも強度が十分ではないため長期の使用には耐えきれず、依然として上述の問題すなわち、劣化による予圧不足、そして破損といった問題が残っていた。 However, the method of crafting such an annular spring itself is not necessarily strong enough to withstand long-term use, and the above-mentioned problems, that is, insufficient preload due to deterioration, and damage remain.
本発明は、上記課題を解決し、環状ばねの劣化や破損を防ぐことができる回転機のベアリング支持構造を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a bearing support structure for a rotating machine that solves the above-described problems and can prevent deterioration and breakage of an annular spring.
本発明は、上記問題点を解決するため、回転軸を回転自在に支持するベアリングの半径方向外周面を、ハウジング部内周面に支持させるとともに、前記ベアリングの軸方向片側端面を、軸方向に付勢力を有する環状ばねを介して上記ハウジング部奥行き端面に支持させるようにした回転機のベアリング支持構造において、前記環状ばねと前記ハウジング部奥行き端面との間に、複数の軸方向の突起部を板面に設けた環状部材を配設したことにある。
また、本発明は、前記環状ばねに、円周方向に波形に形成した板ばねを用いるとともに、前記環状部材の突起部が、前記環状ばねの波形に合致するような円弧状の突起であることにある。
さらに、本発明は、前記環状部材の突起部が、前記環状ばねの疲労破壊限界高さより大きく、かつ、前記ベアリングに適性予圧をかけるための環状ばねの最小値よりも小さく構成されたことにある。
さらにまた、本発明は、前記環状部材の突起部同士の中間点の一か所に前記環状ばねを固定するための爪部を備え、前記環状ばねが前記爪部によって位置決め固定されるように構成されたことにある。
In order to solve the above problems, the present invention supports the radially outer peripheral surface of the bearing that rotatably supports the rotating shaft on the inner peripheral surface of the housing portion, and attaches one axial end surface of the bearing in the axial direction. In a bearing support structure for a rotating machine that is supported on the deep end face of the housing part via an annular spring having a force, a plurality of axial protrusions are formed between the annular spring and the deep end face of the housing part. The annular member provided on the surface is disposed.
Further, the present invention uses a leaf spring formed in a waveform in the circumferential direction for the annular spring, and the protrusion of the annular member is an arc-shaped protrusion that matches the waveform of the annular spring. It is in.
Further, according to the present invention, the protrusion of the annular member is configured to be larger than a fatigue fracture limit height of the annular spring and smaller than a minimum value of the annular spring for applying appropriate preload to the bearing. .
Furthermore, the present invention includes a claw portion for fixing the annular spring at one position of an intermediate point between the projections of the annular member, and the annular spring is positioned and fixed by the claw portion. It has been done.
本発明の効果としては、環状ばねとハウジング部奥行き端面との間に、突起部を設けた環状部材を配設することによって、環状ばねの劣化や破損を防ぐことができ、良好な回転機のベアリング支持構造を得ることができる。また、前記突起部を、前記環状ばねの波形に合致するような円弧状の突起にすることによってさらに優れたベアリング支持構造を得ることができる。また、前記突起部の高さを最適値にすることによって、さらに優れたベアリング支持構造を得ることができる。また、環状部材に設けた爪部に環状ばねを固定することによって、組み付けも容易なベアリング支持構造を得ることができる。 As an effect of the present invention, by disposing an annular member provided with a protruding portion between the annular spring and the depth end surface of the housing portion, the annular spring can be prevented from being deteriorated or damaged, and a good rotating machine A bearing support structure can be obtained. Further, an even better bearing support structure can be obtained by making the protrusions arc-like protrusions that match the waveform of the annular spring. Further, an even better bearing support structure can be obtained by optimizing the height of the protrusion. Further, by fixing the annular spring to the claw provided on the annular member, a bearing support structure that can be easily assembled can be obtained.
以下、図示の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は回転軸支持部のベアリング支持構造を示す部分断面図、図2は環状部材を示す斜視図、図3は環状ばねを示す斜視図、図4はベアリングに対する適正予圧の関係を示す図、図5(a)〜(d)は環状ばねにかかる荷重と、その時の環状ばねの高さを示す図である。
Hereinafter, the illustrated embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
1 is a partial cross-sectional view showing a bearing support structure of a rotating shaft support portion, FIG. 2 is a perspective view showing an annular member, FIG. 3 is a perspective view showing an annular spring, and FIG. 4 is a diagram showing a relationship of proper preload to a bearing, 5A to 5D are views showing the load applied to the annular spring and the height of the annular spring at that time.
図1は回転機の回転軸の一端部を拡大して示したもので、図1において、1は電動機、あるいは減速機等の回転機である。この回転機1の回転軸2は、半径方向外周面をベアリング3を介して回転機1のケース4内のベアリングハウジング部4aに回転自在に支持されている。ベアリングハウジング部4aは、ケース4内のボス部内側に形成された空洞部41で、一定の径Lの側壁部42と、奥行き端面まで所定深さHの底壁部43が形成されている。
FIG. 1 is an enlarged view of one end portion of a rotating shaft of a rotating machine. In FIG. 1,
前記ベアリング3は、同心状に配置されたリング状の内輪31と外輪32相互間に図示しないリテイナーを介して多数のボール33を配設したもので、内輪31の内周面で回転軸2の端部軸部21を支持するとともに、外輪32の外周面をベアリングハウジング部4aの内周面、すなわち空洞部41の側壁部42に支持されている。前記ベアリング3の片側端面、すなわち内輪31と外輪32の片側端面31a,32aは、環状部材5と環状ばね6を介してベアリングハウジング部4aの奥行き端面、すなわち空洞部41の底壁部43に支持されている。ベアリング3の内輪31の他方側端面31bは、回転軸2の端部軸部21の基端段部22に係止されている。
The
前記環状部材5と環状ばね6は、環状部材5、環状ばね6の順に空洞部41の底壁部43に配置されており、前記ベアリング3に対して軸方向の予圧を与えるものである。図2は環状部材5を示したもので、この環状部材5は、樹脂成形で環状に形成されたプレートで、片側板面には、円周方向に一定間隔で複数の突起部7(図示例では3箇所)が形成されている。この突起部7は円周方向に円弧状の突部を半径方向に沿って柱状に形成したものである。前記環状部材5の内周縁部には、半径方向に一対の爪部8を突設した環状のガイド用リング部9が装着されており、爪部8を介して環状ばね6を保持できるように構成されている。
前記環状ばね6は、図3に示すように、リング状の板ばねを、円周方向に沿って波状の曲面に形成して凸面部6aを形成したもので、ベアリングハウジング部4aの環状部材5の上に配置されて前記ベアリング3を軸方向に付勢し、ベアリング3に対して軸方向の予圧を与えるものである。
The
As shown in FIG. 3, the
次に、上記の実施の形態の作用を説明する。
空洞部41の底壁部43に環状部材5と環状ばね6を配置し、その上に回転軸2の端部軸部21を支持するベアリング3を配置する。環状ばね6によりベアリング3を軸方向に付勢し、ベアリング3に対して軸方向の予圧を与える。
ベアリング3に対する適正予圧は、図4に示す関係になっており、荷重は図4に示す適正予圧範囲f2−f3間に保つため、環状ばね6の変形量を図4に示す範囲内h2−h3間で管理する必要がある。本実施の形態では、変形可能量を超える外力がスラスト方向に繰り返し加わった場合、環状ばね6が疲労破壊することのない様に環状部材5の突起部7で荷重を受けることで、環状ばね6の破損を防ぐ。環状部材5の突起部7の高さはベアリング3に対する適正予圧fと、バネワッシャー高さ(環状ばね6の高さ)hを示す図4及び図5(a)〜(d)に示すように、バネワッシャー高さ(環状ばね6の高さ)hを、疲労破壊限度範囲h0まで達しないh1に設定することで破損を防ぐ。
Next, the operation of the above embodiment will be described.
The
The proper preload for the
図6は本発明の他の実施の形態で、この場合、環状部材5の爪部8に環状ばね6を係合させて一体にして組み込んだもので、環状ばね6の凸部6aと環状部材5の突起部7の位置を一致させる。また、環状部材5の爪部8とガイド9に組み込まれた環状ばね6は位置がずれないので、ケース4への組み込みも容易になる。
FIG. 6 shows another embodiment of the present invention. In this case, the
以上のように、本発明の実施の形態によれば、以下に列挙する効果が得られる。
環状ばね6とベアリングハウジング部4aの奥行き端面との間に、突起部7を設けた環状部材5を配設することによって、環状ばね6の劣化や破損を防ぐことができ、良好な回転機1のベアリング支持構造を得ることができる。また、前記突起部7を、前記環状ばね6の波形に合致するような円弧状の突起部にすることによってさらに優れたベアリング支持構造を得ることができる。また、前記突起部7の高さを最適値にすることによって、さらに優れたベアリング支持構造を得ることができる。また、環状部材6に設けた爪部8に環状ばね6を固定することによって、組み付けも容易なベアリング支持構造を得ることができる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, the effects listed below can be obtained.
By disposing the
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、環状部材5の突起部7の数は任意に設定することができる等、その他本発明の要旨を変更しない範囲内で、適宜変更して実施し得ることは言うまでもない。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, For example, in the range which does not change the summary of this invention, such as the number of the
1 回転機
2 回転軸
3 ベアリング
4 ケース
4a ベアリングハウジング部(ハウジング部)
5 環状部材
6 環状ばね
7 突起部
8 爪部
9 ガイド用リング部
21 端部軸部
22 基端段部
41 空洞部
42 側壁部
43 底壁部
DESCRIPTION OF
5
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JP2004283430A JP2006097765A (en) | 2004-09-29 | 2004-09-29 | Bearing support structure of rotating machine |
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JP2010144782A (en) * | 2008-12-17 | 2010-07-01 | Kayaba Ind Co Ltd | Biasing structure |
JP2010144783A (en) * | 2008-12-17 | 2010-07-01 | Kayaba Ind Co Ltd | Valve structure for shock absorber |
JP2012050204A (en) * | 2010-08-25 | 2012-03-08 | Yazaki Corp | Gear and instrument unit |
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