JP2009052737A - 調心機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 環境温度が変化しても、起動トルクの変動が少ない調心機構を実現することである。
【解決手段】 軸受部材２の外周側に調心部材６を嵌め合わせるとともに、それら両嵌め合わせ面のいずれか一方を、軸受部材２で支持される軸部材１の軸方向に湾曲した凸曲面２ａとし、いずれか他方を上記軸方向に湾曲した凹曲面４ａ，５ａとし、軸受部材２と調心部材６とが凸曲面２ａ及び凹曲面４ａ，５ａを介して相対的に回動することによって調心機能を発揮する調心機構において、上記凸曲面２ａと凹曲面４ａ，５ａとの間に、弾性力を保持した弾性部材７を介在させた。
【選択図】 図１

Description

この発明は、軸受部材に支持される軸部材の自動調心を行なうための調心機構に関する。

従来からこの種の調心機構として、例えば、特許文献１，２に示すものが知られている。この調心機構は、外周に凸曲面を形成した金属製の軸受部材と、内周に凹曲面を形成した金属製の調心部材とを嵌め合わせ、それら両凸及び凹曲面が直接摺動して、軸受部材と調心部材とが相対的に回動可能な構成にしている。
そして、軸部材を調心する際の調心動作時には、相対的に回動する軸受部材と調心部材との摺動面における摩擦力が摺動抵抗となり、調心動作の起動トルクとして作用する。

上記のようにした従来の調心機構は、軸受部材と調心部材とが相対的に回動する際に、上記凹曲面と凸曲面とが摺動するようにしているが、上記凹曲面と凸曲面とが摺動するといっても、両曲面同士がぴったり一致していたのでは、相対回動はできないので、厳密には、両曲面間には僅かな隙間が存在する。この隙間が存在する従来の調心機構について、図１４を用いて説明する。

図１４は、上記した従来の調心機構において、軸部材１の軸心に直交する面での断面図である。すなわち、この調心機構は、軸部材１を軸受部材２で回転自在に支持するとともに、この軸受部材２の外側に調心部材３を嵌め合わせている。また、調心部材３の内周面を凹曲面３ａとし、軸受部材２の外周面を凸曲面２ａとしている。但し、これら凹曲面３ａ及び凸曲面２ａは、それぞれ軸部材１の軸方向、すなわち、図面の紙面に直交する方向に湾曲しているので、図１４にはその湾曲は表われていない。

さらに、図１４では、軸部材１に図の矢印方向に荷重Ｆがかかり、軸受部材２と調心部材３との間の微少隙間に偏りが生じた状態を表わしている。このように、軸部材１に荷重Ｆが作用すると、軸受部材２と調心部材３との間の微少隙間は偏り、軸受部材２は、その下側の僅かな接触部分Ａのみが調心部材３に接触し、その他の部分は調心部材３と接触しない状態となる。

図１４では、軸受部材２と調心部材３との間の隙間を極端に大きく示しているが、実際には、軸受部材２外周と調心部材３の内周との間に、このように大きな隙間ができるわけではなく、全体に僅かな隙間である。しかし、軸部材１に荷重が作用していない状態で、軸受部材２の外周に均一に微小隙間があったとしても、その隙間が荷重Ｆによって偏って形成された場合には、軸部材１の荷重方向の接触部分Ａでは隙間ゼロとなり、その反対側では、隙間が大きくなって、調心部材３と軸受部材２とはほとんど接触せず、摺動抵抗が発生しない状態となる。

このような状態で、この調心機構が調心動作し、軸受部材２と調心部材３とが相対的に回動すれば、上記部分Ａにおける両部材２，３の摺動面での摩擦力が回動の抵抗力となって、調心動作時の起動トルクとして作用する。
つまり、軸受部材２と調心部材３との間の摺動抵抗が調心動作の起動トルクとなるといっても、実際には、荷重方向に応じた、非常に狭い両部材の接触部分のみでの摺動抵抗が起動トルクを支配していることになる。

一方、環境温度の変化によって、各部材が伸縮し、軸受部材２や調心部材３の寸法が変化した場合には、上記軸受部材２と調心部材３との間の微小隙間が大きくなったり、小さくなったりすることがある。
例えば、環境温度変化によって微小隙間が小さくなった場合、軸受部材２が調心部材３に強く押し付けられる部分Ａの接触範囲が大きくなり、その分、摺動抵抗が大きくなる。つまり、調心時の起動トルクが大きくなる。
反対に、微小隙間が大きくなった場合には、軸受部材２と調心部材３との接触部分が小さくなり、摺動抵抗が小さくなり、その結果、調心時の起動トルクが小さくなる。
特開２００２−３１０１３９号公報 特開２００６−１２５４６０号公報

このように、従来の調心機構では、環境温度変化によって調心時の起動トルクが大きく変化してしまうという問題があった。
この発明の課題は、環境温度が変化しても、起動トルクの変動が少ない調心機構を実現することである。

第１の発明は、軸受部材の外周側に調心部材を嵌め合わせるとともに、それら両嵌め合わせ面のいずれか一方を、軸受部材で支持される軸部材の軸方向に湾曲した凸曲面とし、いずれか他方を上記軸方向に湾曲した凹曲面とし、軸受部材と調心部材とが凸曲面及び凹曲面を介して相対的に回動することによって調心機能を発揮する調心機構において、上記凸曲面と凹曲面との間に、弾性力を保持した弾性部材を介在させた点に特徴を有する。

第２の発明は、上記第１の発明を前提とし、上記弾性部材がリング状部材である点に特徴を有する。
第３の発明は、上記第１、第２の発明を前提とし、上記弾性部材はＯリングである点に特徴を有する。
第４の発明は、第１〜第３の発明のいずれかを前提とし、上記弾性部材はゴム製である点を特徴とする。
なお、上記ゴムには、天然ゴムのほか、樹脂ゴム、エラストマーなどを含む。
第５の発明は、第１の発明を前提とし、上記弾性部材が複数のばね部材からなり、これらばね部材を、上記軸受部材外周に沿った円周上に間隔を保って配置した点に特徴を有する。

第６の発明は、上記軸受部材または調心部材のうちいずれか一方を、本体とキャップとで構成するとともに、上記本体であって、上記軸受部材または調心部材のうちいずれか他方の部材の嵌め合わせ面に対向する面には、軸受部材で支持される軸部材の軸方向に湾曲した第１凹曲面を形成し、上記キャップには上記第１凹曲面に連続し、第１凹曲面と曲率を同じにした第２凹曲面を形成し、これら第１，２の凹曲面の境界部分に、上記弾性部材を組み込む弾性部材保持部を備える一方、上記軸受部材または調心部材のうち他方の部材における嵌め合わせ面には、上記第１及び第２凹曲面と曲率をほぼ同じにした凸曲面を形成した点に特徴を有する。

なお、上記第１凹曲面と第２凹曲面とが「曲率を同じにした」とは、第１凹曲面と第２凹曲面とが滑らかに連続し、一つのカーブとみなせる状態にすることである。
また、第１及び第２凹曲面の曲率と凸曲面の曲率とを「ほぼ同じにした」とは、上記凹曲面と凸曲面とが完全に一致するのではなく、両部材間に弾性部材を介在させるとともに両部材を相対回動可能にする僅かな隙間を保持した状態で、凹曲面の曲率と凸曲面の曲率とが僅かに違う状態のことである。

第１〜第６の発明では、調心部材と軸受部材の嵌め合わせ面間に弾性力を発揮する弾性部材を介在させているので、たとえ、軸受部材と調心部材との間の微小隙間が変化したとしても、弾性部材の弾性力の範囲内で、当該弾性部材が、凸曲面及び凹曲面に接触することになる。従って、環境温度が変化して、凸曲面と凹曲面との間の隙間が変化したとしても、調心動作時の起動トルクは、弾性部材の弾性力で決まることになる。このように調心時の起動トルクは、凸曲面と凹曲面との間の隙間の大きさではなく、弾性部材の弾性力に起因する摩擦力で決まるので、たとえ環境温度が変化しても、調心動作の起動トルクの変動は少ない。

第６の発明では、凹曲面を形成する部材を本体とキャップとの２部材で構成しているので、弾性部材を組み込みやすくなる。しかも、本体にキャップを取り付ける前に、他方の部材の凸曲面を凹曲面内に嵌め合わせることができるので、調心部材に軸受部材を嵌め合わせる際に、一方の部材を他方の部材に強引に押し込むようなことをする必要がなく、嵌め合わせ作業が容易になる。

図１、図２に、この発明の第１実施形態を示す。
第１実施形態の調心機構は、図１に示すように、軸部材１を回転自在に支持する軸受部材２と、その外周側に嵌めた調心部材６とからなる。
上記軸受部材２は、従来の調心部材に用いるものと同様に、その外周に、軸部材１の軸方向に湾曲した凸曲面２ａを備えている。この凸曲面２ａが、この発明の軸受部材側の嵌め合わせ面となる。
なお、図１に示す軸受部材２の凸曲面２ａは、完全な円弧ではなく、上記凸曲面の中央に、僅かな範囲で平坦部を形成しているが、その理由は次の通りである。

すなわち、上記凸曲面２ａを備えた軸受部材２を型形成する際には、凸曲面２ａの中央付近で、軸方向に分割される２つの型を用いる。このような型を用いて軸受部材２を形成した場合、型の接合部分にバリがでてしまう。このようなバリは、成形後に研磨によって取り除かなければならない。ところが、図１のように、中央に平坦部を形成するようにして、この平坦部と円弧との境界を、型の接合部とした場合には、バリをほとんど無くすことができ、バリ取り工程を省略することができる。
但し、調心部材６に対して軸受部材２をよりスムーズに回動させるためには、凸曲面２ａは完全な円弧の方が好ましいので、上記平坦部は、この発明においては必ずしも必須の構成要素とはならない。

一方、第１実施形態の調心部材６は、図１に示すように本体４とキャップ５とを組み合わせて構成している。
上記本体４は、軸受部材２の凸曲面２ａを嵌め合わせる第１凹曲面４ａと、この第１凹曲面４ａに隣接する挿入穴４ｂとを形成している。この挿入穴４ｂは、図１に示すように、第１凹曲面４ａの最大径部よりも大径にするとともに、挿入穴４ｂと第１凹曲面４ａとの境界部分に挟持用段部４ｃが形成されるようにしている。このようにして形成された挟持用段部４ｃは、図１に示すように、軸受部材２と調心部材６とを組み合わせたとき、軸受部材２の凸曲面２ａの最大径部となる頂部分に対応する関係にしている。

また、上記挿入穴４ｂは、その内周面を、上記軸方向に対しては同一の内径を保つ凹曲面とするとともに、この挿入穴４ｂの開口側には、位置決め用段部４ｄを形成している。
上記本体４に組み込むキャップ５は、その外側にフランジ部５ｃを形成するとともに、その先端側には環状凸部５ｂを形成し、この環状凸部５ｂを上記挿入穴４ｂに挿入するようにしている。そして、上記フランジ部５ｃが位置決め用段部４ｄに当接したとき、環状凸部５ｂの先端と、本体４の挟持用段部４ｃとが所定の間隔を保持して対向する関係にし、この対向間隔を弾性部材保持部８としている。このようにして形成された弾性部材保持部８は、図１からも明らかなように、軸受部材２の凸曲面２ａの中央に位置する関係にしている。

また、上記キャップ５の内側には、第２凹曲面５ａを形成しているが、上記のようにキャップ５の環状凸部５ｂを挿入穴４ｂに挿入したとき、上記第２凹曲面５ａは、弾性部材保持部８を挟んで第１凹曲面４ａと連続する曲面を構成するもので、これら第１凹曲面４ａ及び第２凹曲面５ａはそれらの曲率を同じにしている。しかも、このようにして形成された第１，第２凹曲面４ａ，５ａが連続する曲面は、軸受部材２の凸曲面２ａともその曲率をほぼ同じにしている。

従って、上記第１，２凹曲面４ａ，５ａが連続する湾曲部分に、軸受部材２の凸曲面２ａを嵌め合わせることによって、軸受部材２は、その凸曲面２ａに沿って回動できることになる。
また、キャップ５を上記挿入穴４ｂに挿入することによって、弾性部材保持部８が形成されること前記の通りであるが、この弾性部材保持部８には、この発明の弾性部材であるＯリング７をはめ込み、このＯリング７の弾性力を上記凸曲面２ａに作用させている。

以下に、上記本体４とキャップ５とで構成される調心部材６内に、軸受部材２を嵌め合わせ、調心機構を組み付ける工程を説明する。
まず、キャップ５を取り付けていない状態を保った挿入穴４ｂ側から、この発明の弾性部材であるＯリング７を、本体４の挟持用段部４ｃに突き当てるようにして嵌める。
次に、上記Ｏリング７を、その内周側から多少押し広げるようにして軸受部材２を挿入し、本体４の第１凹曲面４ａと軸受部材２の凸曲面２ａとを対向させる。

さらに、キャップ５の環状凸部５ｂを挿入穴４ｂに挿入して、フランジ部５ｃを位置決め用段部４ｄに対向配置させる。この段階では、上記挟持用段部４ｃに突き当てたＯリング７とキャップ５の環状凸部５ｂの先端との間には隙間がある。
上記の状態でキャップ５に超音波振動装置を当てて超音波振動を与えると、溶着部９が順次溶融してキャップ５が本体４の内部に進行する。溶融とともにキャップ５が進行して、フランジ部５ｃが位置決め用段部４ｄに当接した状態となった時点で、上記超音波振動を与えるのを止める。これによって、上記キャップ５は本体４に溶着されることになり、キャップ５の環状凸部５ｂの先端と本体４の挟持用段部４ｃとの間にＯリング７が挟持され、弾性部材保持部８が形成される。

上記組み付け工程では、調心部材６の本体４に、Ｏリング７を挿入してから、軸受部材２を挿入するようにしているが、上記本体４に軸受部材２を嵌め込んでから、本体４と軸受部材２との間にＯリング７をはめ込むようにしてもよい。要するに、キャップ５を嵌めていない本体４に、弾性部材であるＯリング７と軸受部材２とを組み付けるようにすれば、調心機構の組み付けが容易にできる。

この第１実施形態の調心機構の作用を説明する。
この調心機構において、軸部材１に荷重Ｆが作用した場合を、図１、図２の断面図に示している。
この第１実施形態の調心機構でも、軸部材１に加重Ｆが作用すれば、軸部材１とともに軸受部材２が、調心部材６に対し、荷重方向へ移動する。従って、図１において、軸受部材２の上側の凸曲面２ａでは、調心部材６の凹曲面４ａ，５ａとの間に隙間ができるが、Ｏリング７は、上記凸曲面２ａに接触している。

一方、軸受部材２の下側では、Ｏリング７が、上記弾性部材保持部８内で圧縮されているが、Ｏリング７は、軸受部材２の凸曲面２ａに接触している。そして、図２は、上記Ｏリング７の中心を通る断面図である。この図２に示すように、Ｏリング７は、その内側全周において軸受部材２の凸曲面に接触している。
この状態で、環境温度変化によって調心部材６と軸受部材２との間の隙間が全体的に狭くなったり、広くなったりした場合には、Ｏリング７が変形するが、Ｏリング７がその弾性力の範囲で全周にわたって凸曲面２ａに接触している情況は変わらない。従って、環境温度が変化しても、Ｏリング７は、その弾性力の範囲内で、軸受部材２に常に接触しているので、調心時の起動トルクの変動は少ない。

なお、上記第１実施形態の軸受部材２は、滑り軸受であるが、この発明の軸受部材は、滑り軸受に限らない。例えば、図３，図４に示す第２、第３実施形態のように、軸受部材としてボールベアリングを用いてもよい。
図３に示す第２実施形態は、軸受部材１０が、ボールベアリングである点が、第１実施形態と異なるが、その他の構成は第１実施形態と同じである。そこで、第１実施形態と同様の構成要素には、図１と同じ符号を用い、詳細な説明は省略する。

第２実施形態の軸受部材１０は、内輪１０ａを軸部材１に固定し、内輪１０ａとの間にボールを介在させた外輪１０ｂの外周には、上記第１実施形態の軸受部材２と同様に、凸曲面１０ｃを形成している。そして、第１実施形態と同じ調心部材６の内周に形成した第１凹曲面４ａ及び第２凹曲面５ａと、上記凸曲面１０ｃとの間に、この発明の弾性部材であるＯリング７を介在させ、このＯリング７の全周が凸曲面１０ｃに常に接触するようにしている。
従って、上記第１実施形態と同様に、軸受部材１０の偏心や温度変化によっても調心時の起動トルクの変動が少なく、安定している。

図４に示す第３実施形態も、軸受部材１１がボールベアリングであるが、この軸受部材１１は、軸部材１に固定する内輪１１ａと、外輪１１ｂとを備えるとともに、この外輪１１ｂの外周に、さらに別部材の介在部材１１ｃを取り付けて一体化したものである。そして、この介在部材１１ｃの外周には、軸受部材１１側の嵌め合わせ面となる凸曲面１１ｄを形成している。
その他の構成及び作用は、図３の第２実施形態と同じである。
従って、Ｏリング７の内側全周と、軸受部材１１の凸曲面１１ｄとの摺動抵抗が、環境温度に影響されにくく、調心時の起動トルクの変動が少ない。

なお、上記第１〜第３実施形態では、調心部材６の嵌め合わせ面に、凹曲面を形成するとともに、調心部材６を本体４とキャップ５の二つの部品で構成することにより、弾性部材であるＯリング７を調心部材６と軸受部材２との間に嵌め合わせ易くしている。
但し、調心部材６を本体４とキャップ５で構成せず、初めから１部材としてもよい。その場合には、軸受部材２を調心部材６内に強引に押し込まなければならないので、両部材のうち、少なくともいずれか一方は、組み付け時に、大きく弾性変形する素材で形成する必要がある。
また、上記第１〜第３実施形態とは反対に、軸受部材に凹曲面を形成し、調心部材に凸曲面を形成するようにしても良い。

図５に示す第４実施形態は、軸受部材１４を、本体１２とキャップ１３とで構成している。そして、本体１２には第１凹曲面１２ａを形成し、キャップ１３には上記第１凹曲面１２ａと曲率を同じにした第２凹曲面１３ａを形成している。そして、これら第１、第２凹曲面１２ａ，１３ａによって、軸受部材１４側の嵌め合わせ面の凹曲面を構成している。また、上記本体１２とキャップ１３との間に弾性部材保持部１６を形成するとともに、そこに、この発明の弾性部材であるＯリング７を組み込んでいる。
なお、図５中、符号１５は調心部材であり、この調心部材１５には、上記軸受部材１４の本体１２に形成された第１凹曲面１２ａとキャップ１３に形された第２凹曲面１３ａに対してほぼ同曲率の凸曲面１５ａが形成されている。

この第４実施形態の調心機構の組み付け工程は、以下の通りである。
まず、軸受部材１４の本体１２にキャップ１３を嵌めていない状態で、本体１２にＯリング７を嵌める。次に、上記軸受部材１４の外周に調心部材１５を嵌め、第１凹曲面１２ａと調心部材１５の凸曲面１５ａとを対向させる。
さらに、キャップ１３を本体１２に組み合わせて、両者を溶着部１７で溶着して結合し、軸受部材１４を形成する。

このようにして完成した調心機構も、Ｏリング７の内周が、全周にわたって調心部材１５の凸曲面１５ａに対して弾性力を発揮している。そのため、軸部材１に作用する荷重によって、軸受部材１４が調心部材１５に対して偏心したり、環境温度変化によって部材が伸縮したりしても、上記Ｏリング７が、全周にわたって上記凸曲面１５ａに接触した状態を保つことができる。
従って、軸受部材１４の偏心や、温度変化による部材の収縮があっても、軸受部材１４と調心部材１５との相対回動時の抵抗の変動が少ない。つまり、環境温度が変化したとしても、調心時の起動トルクの変動が少なくなる。

また、この第４実施形態のように、軸受部材１４側の嵌め合わせ面を凹曲面とする場合でも、軸受部材１４を本体１２とキャップ１３とで構成することによって、弾性部材であるＯリング７及び調心機構の組み付けが容易になることは上記他の実施形態と同じである。但し、軸受部材１４を１部材で構成するようにしてもよい。
さらに、この第４実施形態の調心機構も、軸受部材１４の本体１２に対して、弾性部材であるＯリング７と、調心部材１５のどちらを先に組み付けるようにしてもかまわない。
要するに、調心部材と軸受部材のうち、凹曲面を備えるとともに本体とキャップとで構成される部材の本体に、他方の部材と弾性部材とを組み付けた後に、キャップを組み付けるようにすれば、調心部材の組み付けが容易になる。

図６〜図８に示す第５実施形態は、弾性部材としてＯリングではなく、複数のコイルばね２１，２２及びこれらコイルばね２１，２２に設けたばね受け部材２３を用いた調心機構である。
この第５実施形態は調心部材２０に、この発明の弾性部材として上記コイルばね２１，２２及びそれらコイルばね２１，２２に設けたばね受け部材２３を備えた点が上記第１実施形態と異なるが、その他の構成は第１実施形態と同様である。
従って、ここでも、図１に示す第１実施形態と同じ構成要素には、同じ符号を用い、詳細な説明は省略する。以下には、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

この第５実施形態の調心部材２０は、本体１８とキャップ１９とで構成され、本体１８には、第１凹曲面１８ａを形成し、キャップ１９には、第１凹曲面１８ａと同じ曲率の第２凹曲面１９ａを形成している。
そして、これら第１凹曲面１８ａ及び第２凹曲面１９ａによって、調心部材２０側の嵌め合い面の凹曲面を構成している。また、この調心部材２０も、上記第１実施形態と同様に、本体１８に軸受部材２を嵌め合わせてから、キャップ１９を挿入穴１８ｂに組み付け、上記本体１８とキャップ１９とを溶着部９で溶着して結合し、調心部材２０を形成するようにしている。

また、第５実施形態の本体１８には、第１凹曲面１８ａ内において、軸受部材２の同心円に沿ってこの発明の弾性部材保持部であるばね室１８ｃ（図７、図８参照）を、複数形成している。なお、このばね室１８ｃを形成する円は、軸部材１の軸心を中心とし、軸部材１に直交する円であり、その円周を図６では二点鎖線Ｌ１で示している。
図７，図８に示すように、このばね室１８ｃ内には、コイルばね２１を組み込み、コイルばね２１の先端には、先端を球面状にしたばね受け部材２３を取り付けている。そして、このばね受け部材２３が、上記コイルばね２１の弾性力によって、軸受部材２の凸曲面２ａに押し付けられている。

また、図６〜図８は、軸部材１に、矢印方向の荷重Ｆが作用した状態を示している。そして、図７は、軸部材１の上側、つまり、荷重方向と反対側に形成されたばね室１８ｃ付近の拡大図であり、図８は、軸部材１の下側にあるばね室１８ｃ付近の拡大図である。
このように、上記荷重Ｆが作用している状態では、軸受部材２及び調心部材２０の嵌め合わせ面において、図６に二点鎖線Ｌ１で示した円周上に沿って配置された複数のコイルばね２１のうち、軸部材１の上側では、図７に示すようにばね室１８ｃからばね受け部材２３が突出して、軸受部材２の凸曲面２ａに押し付けられている。
一方、上記軸部材１の下側では、図８に示すように、コイルばね２１は圧縮されているが、上記ばね受け部材２３の先端は軸受部材２の凸曲面２ａに接触している。

また、キャップ１９にも、本体１８と同様に、軸部材１に直交する円の外周に沿って複数のばね室１９ｂを形成し、先端にばね受け部材２３を取り付けたコイルばね２２を組み込んでいる。上記円も、軸部材１の軸心に直交する円であり、その円周を図６に二点鎖線Ｌ２で示している。
そして、キャップ１９のばね室１９ｂに組み込んだ複数のコイルばね２２も、図７，８に示すコイルばね２１と同様に、軸部材１に作用する荷重Ｆによって、軸部材１の上側と下側とでは圧縮の程度は異なるが、いずれも、ばね受け部材２３を軸受部材２の凸曲面２ａに押し付けている。

このように、いずれのコイルばね２１，２２も、ばね受け部材２３を介して、軸受部材２の凸曲面２ａに対して弾性力を作用させ、ばね受け部材２３を、軸受部材２の円周方向に沿って接触させている。すなわち、他の実施形態のＯリング７と同様に、どのような情況でも、上記ばね受け部材２３と軸受部材２とが接触状態を保っている。従って、環境温度の変化によって軸受部材２の凸曲面２ａに接触したり離れたりすることはない。そのため、調心時には、ばね受け部材２３と凸曲面２ａとが常に摺動し、その摺動抵抗が起動トルクとなる。従って、環境温度が変化したとしても、調心時の起動トルクは変動しにくい。

なお、上記コイルばね２１、２２は、それぞれ、円周Ｌ１、Ｌ２に沿って、所定の間隔を保って配置するようにしていて、その個数はいくつでもよいが、３個以上であると軸心を安定させ易い。但し、各円周上に配置するコイルばね２１，２２の個数が、多ければ、軸部材１に作用する荷重の方向が様々に変化したときにも軸心を保持しやすい。
さらに、この第５実施形態では、軸受部材２の外周に沿った２つの円周上に、それぞれコイルばね２１，２２を配置しているが、コイルばねなどの弾性部材の配置は一列でも良いし、３列以上でもよい。同様に、Ｏリングも１本に限らない。

図９〜図１１に示す第６実施形態は、図６〜図８に示した第５実施形態に用いた弾性部材としてのコイルばね２１を、軸受部材２の外周に沿った１つの円周状に配置するものであって、本体２４に図１に示す第１実施形態と同様のキャップ５をはめて調心部材２５を形成している。なお、この第６実施形態においても、他の実施形態と同様の構成要素には、他の実施形態と同じ符号を用い、個々の要素についての詳細な説明は省略する。

上記本体２４は、軸受部材２に支持される第１凹曲面２４ａ、キャップ５を挿入する挿入穴２４ｂを備えるとともに、キャップ５を取り付けたとき、キャップ５の環状凸部５ｂが突き当たる当接面２４ｃを備えている。そして、この当接面２４ｃに複数の凹部を形成し、この凹部によってばね室２４ｄを構成し、各ばね室２４ｄに上記コイルばね２１をバネ受け部材２３とともに組み込んでいる。このバネ室２４ｄは、上記キャップ５の環状凸部５ｂによって側面をふさがれ、上記軸受部材２の凸曲面２ａ側にのみ開口を有するものとなる。そこで、コイルばね２１は、図１１に示すように上記バネ受け部材２３を介して軸受部材２に対して弾性力を作用させ、環境温度が変化したとしても、調心時の起動トルクの変動が少なくなる。

図１２に示す第７実施形態は、弾性部材として、図示のＳ字状の板ばね２６を用いたものである。そして、この第７実施形態は、上記コイルばね２１に替えて板ばね２６を用いた以外は、上記第６実施形態と同様の構成である。従って、第６実施形態と同様の構成要素には、図９〜図１１と同じ符号を用いている。
詳細な説明は省略するが、この第７実施形態においても、上記第６実施形態と同様に、本体２４とキャップ５との間に形成されたばね室２４ｄに板ばね２６を収容し、この板バネ２６の弾性力を軸受部材２に作用させることによって、環境温度が変化したとしても、調心時の起動トルクの変動が少なくなる。

なお、この第７実施形態では、本体２４とキャップ５との間に形成され、軸受部材２の外周に沿って１つの円周上に配置されたばね室２４ｄに板ばね２６を収容しているが、上記板ばね２６を、図６に示す第５実施形態の、コイルばね２１，２２に替えて用い、２つの円周上に配置するようにしても良い。また、さらに多くの円周上に配置するようにしてもよい。

図１３は、第８実施形態の弾性部材であるリング状のコイルばね２７の平面図である。このコイルばね２７は、コイルの伸縮によって、リング径が変化するものである。従って、上記第１〜第４実施形態のＯリング７に替えて用いることができる弾性部材である。そして、上記第１〜第４実施形態の軸受部材２，１４の外周に設けたとき、コイルばね２７が伸長状態となるようにして、その弾性力が、軸受部材２，１４に対して作用するようにする。
このようにすれば、この第８実施形態の調心機構も、上記した他の実施形態と同様に、環境温度が変化したとしても、調心時の起動トルクの変動が少なくなる。

第１実施形態の断面図である。 図１のII-II線断面図である。 第２実施形態の断面図である。 第３実施形態の断面図である。 第４実施形態の断面図である。 第５実施形態の断面図である。 図６の部分拡大図である。 図６の部分拡大図である。 第６実施形態の断面図である。 第６実施形態の本体の斜視図である。 図９のXI-XI線断面図である。 第７実施形態の部分拡大図。 第８実施形態の弾性部材の平面図である。 従来例の調心機構の断面図である。

符号の説明

１ 軸部材
２ 軸受部材
２ａ 凸曲面
４ 本体
４ａ 第１凹曲面
５ キャップ
５ａ 第２凹曲面
６ 調心部材
７ Ｏリング
８ 弾性部材保持部
９ 溶着部
１０ 軸受部材
１０ｃ 凸曲面
１１ 軸受部材
１１ｄ 凸曲面
１２ 本体
１２ａ 第１凹曲面
１３ キャップ
１３ａ 第２凹曲面
１４ 軸受部材
１５ 調心部材
１５ａ 凸曲面
１６ 弾性部材保持部
１７ 溶着部
１８ 本体
１８ａ 第１凹曲面
１８ｃ ばね室
１９ キャップ
１９ａ 第２凹曲面
１９ｂ ばね室
２０ 調心部材
２１、２２ コイルばね
２３ ばね受け部材
２４ 本体
２４ａ 第１凹曲面
２４ｄ ばね室
２５ 調心部材
２６ 板ばね
２７ コイルばね

Claims (6)

1. 軸受部材の外周側に調心部材を嵌め合わせるとともに、それら両嵌め合わせ面のいずれか一方を、軸受部材で支持される軸部材の軸方向に湾曲した凸曲面とし、いずれか他方を上記軸方向に湾曲した凹曲面とし、軸受部材と調心部材とが凸曲面及び凹曲面を介して相対的に回動することによって調心機能を発揮する調心機構において、上記凸曲面と凹曲面との間に、弾性力を保持した弾性部材を介在させた調心機構。
2. 上記弾性部材がリング状部材である請求項１に記載の調心機構。
3. 上記弾性部材はＯリングである請求項１または２に記載の調心機構。
4. 上記弾性部材はゴム製である請求項１〜３のいずれか１に記載の調心機構。
5. 上記弾性部材が、複数のばね部材からなり、これらばね部材を、上記軸受部材外周に沿った円周上に間隔を保って配置した請求項１に記載の調心機構。
6. 上記軸受部材または調心部材のうちいずれか一方を、本体とキャップとで構成するとともに、上記本体であって、上記軸受部材または調心部材のうちいずれか他方の部材の嵌め合わせ面に対向する面には、軸受部材で支持される軸部材の軸方向に湾曲した第１凹曲面を形成し、上記キャップには、上記第１凹曲面に連続し、上記第１凹曲面と曲率を同じにした第２凹曲面を形成し、これら第１，２の凹曲面の境界部分に、上記弾性部材を組み込む弾性部材保持部を備える一方、上記軸受部材または調心部材のうち他方の部材における嵌め合わせ面には、上記第１及び第２凹曲面と曲率をほぼ同じにした凸曲面を形成した請求項１〜５のいずれか１に記載の調心機構。

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