JP3867872B2 - 動圧溝のプレス成形装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、流体動圧軸受け用の軸にスパイラルあるいはへリングボーン状の動圧溝を成形する方法に係わり、高速で簡単な動圧溝のプレス成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の、流体軸受けに用いられている軸にスパイラルあるいはへリングボーン状の動圧溝を成形する装置としては、例えば特開昭６３ー２８０９１４に見られる図３あるいは図４に示す方法がある。図３の方法では、超硬合金あるいはダイス鋼などでできた直方体の硬質圧接体３１の溝成形面と直方体の圧接体３３の一平面の間に被成形体である軸１を適当な圧力を加えて挟み、硬質圧接体３１と圧接体３３を互いに逆方向に往復動させて軸１の外周に動圧溝を成形するものである。図４に示す方法は、円盤状の外周に溝成形した硬質圧接体１１を、ローラ１７により支持された軸１に圧力を加えて押し付け、硬質圧接体を回転させることにより、軸１の外周に動圧溝を成形するものである。このとき押し圧力によりローラ１７が撓まないように、ローラ１７がバックアップローラ２３、２４により支持されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】
図３の方法では、軸は両圧接体により挟み込まれているだけであり、軸１の両圧接体の運動方向に対する直角度がわずかでも狂うと、軸が傾き正確な溝形状の転写が行われないことや、硬質圧接体と圧接体で軸を強く挟み込むための特別な加圧装置が必要となるなどの問題があり、図４に示す従来の技術では、硬質圧接体１１及びローラ１７さらにバックアップローラ２３、２４の総数６個の回転ローラが必要で、軸に成形される動圧溝をミクロンオーダの高精度を実現するには、それぞれのローラの真円度、寸法、相対位置精度、さらに各ローラの回転軸の平行度をきわめて高精度に保つ必要があり、部品精度を高精度にし上げなければならにことや、組立て調整に手間がかかり、成形装置が極めて高価となる。また軸１の出し入れのために、円盤状の硬質圧接体１１とローラとで相対的な移動させるための装置が必要となるなどの問題点があった。
【０００４】
【問題点を解決するための手段】
ベース上のガイドにそって直線往復運動する平面サポートの直方体の硬質圧接体の溝成形面に平行な平面上に２個の支持ローラを、このローラの軸に平行で平面サポートの運動方向に対し垂直でかつ内面が互いに平行な平面をもつロ型のストッパー内に置き、このローラ２個により被成形軸を支持する。硬質圧接体は平面サポートの一端あるいは両端で固定したホルダに保持され、平面サポートと同時に同方向へ往復動するようにする。このときストッパーは平面サポートと切り離されてベースに固定されている。
【０００５】
【作用】
平面同士の平行度を高精度に保ことは対面が互いに平行な直方体のスペーサを挟むことなどにより容易に実現できるので、ローラは硬質圧接体の運動方向が互いに平行なストッパ内面により支持され、ローラの中心軸方向及び硬質圧接体の運動方向の両方向に直角な方向が平面サポートにより支持されているので、２個のローラに支持された軸は常に硬質圧接体の運動方向に対し直角に維持されている。油圧あるいは空圧ピストンまたはネジとモータによる駆動装置により平面サポートをガイドにそって直線運動させると、硬質圧接体と平面サポートは連結されているため、両者は同一方向へ同一速度で移動する。支持ローラはベースに固定されたストッパー内に保持されているので、平面サポートの直線運動速度と同一の周速でその場で回転する。したがってローラに支持された軸はローラの周速と同一で逆方向に回転する。これは硬質圧接体の移動と同期した回転となり溝が軸外周に転写される。
【０００６】
【実施例】
以下、図示した実施例に基づき本発明を説明する。
図１及び図２は本発明の第１の実施例で、軸１がローラ６、７の間におかれている。ローラ６、７は向きあった面が互いに平行なストッパー８により、硬質圧接体２の運動方向が拘束され、平面サポート３によりこれに直角な方向が拘束される。ストッパー８は適当な高さの脚柱１４を介してベース１０に固定されている。ストッパー８と９はローラ６及び７と接するそれぞれの体向面が互いに平行になるように、小スペーサ１５、１５’を挟んで、硬質圧接体の運動方向に対し直角に固定されている。硬質圧接体２は平面サポート３のローラ支持面に平行にホルダ５に保持されている。ホルダ５と平面サポート３は平行なスペーサ１３を介して締結されており、ホルダ５は図示しないが後方より油圧ピストンのロッド１２が締結されており、硬質圧接体２と平面サポート３をガイド４にそって往復動させる。駆動装置は油圧ピストンのほか空圧ピストンあるいはモータとボールネジでもよい。
【０００７】
次に本実施例の作用について説明する。
いま、図２において、硬質圧接体２と平面サポート３が図中の矢印Ａ，Ａ’方向へ同時に同一速度で進むと、平面サポート３に接しているローラ６、７は図中の矢印Ｂ，Ｂ’の方向へ回転する。この時ローラ６、７に支持された軸１はローラ６、７の回転により硬質圧接体２の移動に同期して図の矢印Ｃの方向へ回転する。この時軸１の外周の速度と硬質圧接体２の移動速度は同一であり、位置ずれなく溝形状が軸１にプレス成形される。圧接力は硬質圧接体２の溝成形面と平面サポートの平面間の距離を調整することにより、自由に変えることが出来る。また、硬質圧接体２を後方へ移動させ軸１から完全に離すと軸１の上方の空間はあいているので、軸１の着脱が容易に行える効果もある。
【０００８】
図３に本発明の第２実施例を示す。これは上記した第１実施例のホルダ５を平面サポート３の両端で平行なスペーサ１３、及び１４を介して固定したものである。作用及び効果は上記の第１実施例と同様であるが、ホルダ５’の両端を支持しているので、ホルダ５’のたわみが少なくなり、より大きな圧接荷重を付加出来、より深い溝を成形する場合や、軸方向に幅の広い溝を成形する場合に適する。
軸１の着脱は硬質圧接体２が軸から離れた状態で軸を軸方向に送って行うことにより容易にできる。
【０００９】
【発明の効果】
本発明によれば、ローラ同士の平行でかつその軸心方向が硬質圧接体の運動方向に対し常に垂直維持することが容易で、平面サポートの運動がローラを介して軸１の回転運動に伝達されるので、軸１の回転運動が硬質圧接体の移動に常に同期しているので、溝形状が正確にプレス成形される。さらに、ローラの保持は平行度のよい平面の組み合わせだけで出来ているので、安価に精度のよい溝成形プレス装置が出来る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の要部斜視図。
【図２】本発明の第１実施例の要部正面図。
【図３】本発明の第２実施例の要部正面図。
【図４】従来の他の溝成形法の要部正面図。
【図５】従来の他の溝成形法の要部正面図。
【符号の説明】
１ 軸 ２ 硬質圧接体
３ 平面サポート ４ ガイド
５ ホルダ ６、７ ローラ
８、９ ストッパー １０ ベース
１１ 円盤状硬質圧接体 １２ ピストンロッド
１３、１４ スペーサ １５ 小スペーサ

Claims (1)

1. 軸の外周にスパイラルあるいはへリングボーン状の動圧溝をプレス成形する装置において、ベースに固定したガイドにそって運動する平面サポートと、該平面サポートの一端または両端において平行なスペーサを介して固定されたホルダと、該ホルダ内に溝成形面がサポート面に平行になるように固定された直方体の硬質圧接体と、適当な高さの脚柱を介してベースに平面サポートをまたぐように固定されたその内向きの対面が互いに平行なロ型のストッパーと、該ストッパー内にその軸心方向が硬質圧接体の運動方向に対し垂直となるように置かれた２個のローラからなり、こららの２個のローラの上に被成形軸をのせることを特徴とする動圧溝のプレス成形装置。

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