JP3388973B2 - 球面継手 - Google Patents
球面継手Info
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- oil
- inner ring
- load
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- outer ring
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
- F16C11/04—Pivotal connections
- F16C11/06—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
- F16C11/0614—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints the female part of the joint being open on two sides
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C23/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for aligning or positioning
- F16C23/02—Sliding-contact bearings
- F16C23/04—Sliding-contact bearings self-adjusting
- F16C23/043—Sliding-contact bearings self-adjusting with spherical surfaces, e.g. spherical plain bearings
- F16C23/045—Sliding-contact bearings self-adjusting with spherical surfaces, e.g. spherical plain bearings for radial load mainly, e.g. radial spherical plain bearings
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Description
の間の継手として使用して交番荷重の加わる球面継手に
関するものである。
して交番荷重の加わる球面継手の従来例を図6により説
明すると、1が軸、2が凸球面を有する内輪で、この内
輪2が軸1に締結されている。3がフォーク状ロッド
で、軸1の両端部がフォーク状ロッド3の二股部にナッ
ト4により締結されている。
外輪押さえ7によりロッド5に締結されている。上記内
輪2の凸球面と上記外輪6の凹球面との接触部は、滑り
面を構成しており、この滑り面には、軸1に設けた給油
孔8、9及び内輪2に設けた給油孔10を介してグリー
スまたは潤滑油が供給される。
ロッド5との間の力の伝達を軸1と内輪2と外輪5とに
より行い、フォーク状ロッド3とロッド5との間の傾き
を内輪2の凸球面と外輪5の凹球面との間の滑りにより
吸収している。
手には、次の問題があった。即ち、振動台は、要求され
る加速度波形を再現させるものであるが、指示した加速
度波形を正確に再現するのは困難であり、歪みが生じ易
い。この歪みの原因の1つに球面継手が上げられる。
面であり、必ず隙間を設けなければならない。この隙間
は、ガタとなり、図5に示すようにロッドに加わる加振
力の正負により、ロッド3、5間の変位が急激にガタ分
(隙間分)変化する。この強い非線型特性のために加速
度波形に歪みを生じることになる。また加速度歪みの他
の要因として、球面継手の滑り面の摩擦力が挙げられ
る。内輪2と外輪6との間は、接触作動(境界潤滑作
動)のために、摩擦力は大きくて、加速度波形に歪みを
生じ易いという問題があった。
であり、その目的とする処は、ガタのない低摩擦の球面
継手を提供しようとする点にある。
めに、本発明の球面継手は、内輪とその周りに配設した
外輪とを有し、これら内外輪には交番荷重が作用し、前
記内輪または前記外輪の一方には、180°対向する位
置に、交番荷重の負荷面の全周を取り囲むように油溝が
形成され、これら各油溝にそれぞれ連通する給油孔が、
前記内外輪の一方を支持する支持部材に設けられ、前記
給油孔には、それぞれに設けられた絞りを介して給油さ
れる(請求項1)。
スを内蔵していることとしてもよい(請求項2)。
3に示す一実施形態により説明する。図1は同球面継手
の縦断側面図、図2は図1の矢視A−A線に沿う平面図
である。1が軸、2が凸球面を有する内輪で、この内輪
2が軸1に締結されている。3がフォーク状ロッドで、
軸1の両端部がフォーク状ロッド3の二股部にナット4
により締結されている。
外輪押さえ7によりロッド5に締結されている。上記内
輪2の凸球面(滑り面)の180°対向位置には、図
1,図2に示すように油溝13−1,13−2が設けら
れている。油溝13−1は、負荷面3−1を取り囲むよ
うに略長方形状に形成されている。油溝13−2は、油
溝13−1と同じ形状で、油溝13−1とは180°反
対側の面に形成されている。なお油溝13−1,13−
2は、外輪6の凹球面(滑り面)に設けてもよい。
けられ、この給油孔11−1、11−2が内輪2に設け
た給油孔12−1、12−2を介して油溝13−1、1
3−2にそれぞれ連通している。軸1の給油孔11−
1、11−2には、直列に配列した多段オリフィスを内
蔵した絞り14−1、14−2を介して給油される。
内蔵した絞り14−1、14−2の具体例を示してい
る。14がホルダー、17、18がホルダー14の両側
部に螺合した押さえ筒で、押さえ筒17内には、オリフ
ィスaが設けられ、ホルダー14内には、オリフィス
b、c、d及びポケット16−1、16−2、16−
3、16−4を有する筒15−1、15−2、15−
3、15−4が設けられ、押さえ筒18内には、オリフ
ィスeが設けられている。
列に且つ軸方向に一直線にならないように配列されてい
る。次に前記図1〜図3に示す球面継手の作用を具体的
に説明する。高圧の潤滑油が、直列に配列した多段オリ
フィスa〜eを内蔵した絞り14−1、14−2→軸1
内に設けた給油孔11−1、11−2→内輪2内に設け
た給油孔12−1、12−2→内輪2の凸球面(滑り
面)に設けた油溝13−1、13−2へ導かれる。
が、いま、交番荷重を受けた負荷側の内輪2と外輪6と
の隙間は、小さいか或いは接触して隙間がなくなってい
る。この状態では、油溝から潤滑油が流出しにくいため
に、油溝内の油圧が大きくなって、最大は給油圧にな
る。一方、交番荷重を受けない反負荷側では、内輪2と
外輪6との隙間は、上記負荷側に比べて大きくなる。そ
のため、反負荷側に設けた油溝から潤滑油が流出し易く
なって、油溝内の油圧が負荷側の油溝の油圧よりも小さ
くなる。
1の油圧は、殆ど時間遅れなしに油溝の油圧と同じにな
る。従って負荷側には、反負荷側に比べて大きな静圧力
が生じる。負荷側の静圧力と反負荷側の静圧力との差に
相当する静圧力が荷重を支える。負荷された荷重とこの
静圧力とが釣り合えば、完全な静圧軸受になって、内輪
2と外輪6とが非接触状態になる。
輪6とは接触するが、接触荷重は、負荷荷重−静圧力に
なり、接触荷重が軽減し、そのため、摩擦力が小さくな
る。以上、交番荷重の交番の周波数が小さい場合を定常
的に説明したが、周波数が大きくなると、負荷により、
内輪2と外輪6とが急速に接近する。このとき、油溝に
より全周を取り囲まれた負荷面3−1の潤滑油が内輪2
及び外輪6の接近速度により排除されて、動圧が発生す
る(これを絞り膜作用或いはスクイズ作用という)。こ
の動圧は、前記静圧力とともに負荷された荷重を支え
る。
作用とともに動圧軸受作用とを有するので、2面間は接
近しにくく、接近するには時間を要する。図4は、この
関係を示している。図5のように加振力の正負の切り換
えでステップ状に急激に変化するのではなく、図4のよ
うに緩やかに変化する。即ち、ガタのないばね支持の特
性を有することになる。また静圧力と動圧力とにより、
非接触支持或いは負荷荷重の大部分を静圧力で受け持
ち、接触荷重を低減できるので、摩擦力が大幅に低減さ
れる。
を内蔵した絞り14−1、14−2の作用を具体的に説
明する。内輪2と外輪6との間の軸受直径隙間は、一般
の球面軸受に比べて小さい。何故ならば、大きな軸受直
径隙間は、交番荷重に対してガタとなり、加速度歪みを
誘発するためである。
さいため、油溝からの潤滑油が流出しにくく、前記反負
荷側の油溝内の油圧が低下しにくく、負荷側の油溝内の
油圧との差が小さくなる。このことは、負荷側の静圧力
と反負荷側の静圧力との差が小さいことを意味して、静
圧軸受作用が弱いことになる。軸受直径隙間が小さい場
合、大きな静圧軸受作用を得るためには、軸受直径隙間
に見合う小口径の絞りを用いる必要がある。しかし口径
が小さいと、潤滑油中のゴミなどの目詰まりによる閉塞
を生じるが、直列に配列した多段オリフィスを用いる
と、オリフィス口径が大きくても、小口径の絞りと同一
の絞り作用になって、目詰まりの問題が解消される。
13−2を内輪2の凸球面の180°対向位置に設け、
同油溝13−1、13−2に連通する給油孔11−1、
11−2に絞り14−1、14−2を設けた場合を示し
ているが、外輪6の凹球面の180°対向位置に油溝1
3−1、13−2を設け、同油溝13−1、13−2に
連通する給油孔11−1、11−2に連通する給油孔
(外輪6の軸受ハウジングに設けた給油孔)に絞り14
−1、14−2を設けて、ロッド5側から給油を行って
も同一の作用を達成できる。
れており、次の効果を達成できる。即ち、周波数が大き
くなると、負荷により、内輪と外輪とが急速に接近し、
油溝により油溝により全周を取り囲まれた負荷面の潤滑
油が内輪及び外輪の接近速度により排除されて、動圧が
発生し、この結果、2面間が接近しにくく、接近するに
は時間を要する(図4参照)。つまり図5のように変位
が加振力の正負の切り換えでステップ状に変化するので
はなく、図4のように緩やかに変化し、ガタのないばね
支持の特性を有することになって、加速度波形に歪みが
生じにくくなる。また負荷荷重の全て或いは大部分が静
圧力と動圧力とで受け持たれ、非接触乃至接触で受け持
たなければならない荷重が低減するので、摩擦力が大幅
に低減する。摩擦力の低減は、加速度歪みの低減に寄与
する。また非接触になるし、接触しても接触荷重が小さ
くなるので、焼付きや磨耗などの損傷も防止できる。
した絞りの効果は、次の通りである。図3において、油
入口と油出口との差圧をΔP、オリフィスの個数をnと
すると、オリフィス1個当たりの差圧は、ΔP/nにな
る。従って多段オリフィスを流れる流量Qn は、
当たりの場合よりも1.5倍大きな口径にできることが
判る。球面継手では、ガタ量を小さくするために軸受直
径隙間が小さい。このためにオリフィス口径を小さくし
なければ、静圧軸受機能を得にくい。しかしオリフィス
口径が小さいと、潤滑油中のゴミなどの目詰まりによる
閉塞を生じるが、直列に配列した多段オリフィスを用い
ると、オリフィス口径が大きくても、小口径の絞りと同
一の絞り作用になって、目詰まりの問題が解消される
(n=5の場合、約1.5倍大きくなる)。
図である。
を示す縦断側面図である。
図である。
説明図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 内輪とその周りに配設した外輪とを有
し、これら内外輪には交番荷重が作用し、前記内輪また
は前記外輪の一方には、180°対向する位置に、交番
荷重の負荷面の全周を取り囲むように油溝が形成され、
これら各油溝にそれぞれ連通する給油孔が、前記内外輪
の一方を支持する支持部材に設けられ、前記給油孔に
は、それぞれに設けられた絞りを介して給油されること
を特徴とする球面継手。 - 【請求項2】 前記絞りは、直列に配列した多段オリフ
ィスを内蔵していることを特徴とする請求項1記載の球
面継手。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34100595A JP3388973B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 球面継手 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34100595A JP3388973B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 球面継手 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09177786A JPH09177786A (ja) | 1997-07-11 |
JP3388973B2 true JP3388973B2 (ja) | 2003-03-24 |
Family
ID=18342332
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34100595A Expired - Lifetime JP3388973B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | 球面継手 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3388973B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112005001719T5 (de) | 2004-07-20 | 2007-05-10 | Komatsu Ltd. | Kugelförmiges Gleitlagersystem |
KR101811451B1 (ko) * | 2011-06-29 | 2017-12-21 | 엘지이노텍 주식회사 | 볼 조인트 유닛 |
JP5923397B2 (ja) * | 2012-06-29 | 2016-05-24 | 株式会社ショーワ | シートダンパー |
US9925838B2 (en) * | 2014-03-04 | 2018-03-27 | Federal-Mogul Motorparts Llc | Ball joint assembly for a control arm |
CN104459178B (zh) * | 2014-12-05 | 2018-01-16 | 西安航空动力控制科技有限公司 | 一种用于机械转速传感器的顶针 |
-
1995
- 1995-12-27 JP JP34100595A patent/JP3388973B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09177786A (ja) | 1997-07-11 |
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