JP4160553B2 - スピンドルユニット、これを有する釣用リールそしてウィンドゲージ - Google Patents

Description

本発明は、高安定性が要求され低摩擦損失を狙った回転系、特に、汚物質、塵埃、水あるいは他の液体がスピンドル全体に飛散される回転系に用いられる耐水低摩擦スピンドルユニットに関する。

かかるスピンドルユニットは、例えば、趣味用機器、玩具、測定機器、そして、例えば釣用リール等に用いられる。釣用リールでは、そのスプールを信頼性をもって支持し、円滑に操作できそして低ノイズにする等の目的で採用される。

このようなスピンドルユニットは特許文献１に開示されている。この公知のスピンドルユニットは低摩擦精密スピンドルユニットに関しており、該スピンドルユニットは、好ましくは陽極コーティングされ軸体を包囲するアルミニウム材で作られたハウジングと、軸体に組み込まれた固定側の第一ころがり軸受と、該第一ころがり軸受の内輪が軸体の肩部に対して軸方向に当接するように該内輪と係合するフランジを有する固定ロックワッシャと、ハウジング内で軸体に遊嵌された第二ころがり軸受と、軸体に取りつけられた第二ロックワッシャと、該第二ロックワッシャと第二ころがり軸受の内輪の軸方向外側端面との間に配された弾性部材と、半径内方に向けハウジング内面に形成された第一の肩部で、該第一の肩部に対して第二ころがり軸受の外輪の内側端面が当接する該第一の肩部とを有し、弾性部材によって圧せられて第二の軸受がハウジング内で該弾性部材と第一の肩部との間で予圧されており、ロックワッシャがハウジングの軸方向端部でスロットシールを形成し、第一及び第二のころがり軸受がそれらの外側側部で一体型組込みラビリンスシールを有している。
スウェーデン特許ＳＥ−Ｃ２−５１８４８９

上記公知の特許で開示されたスピンドルユニットの目的は、非常に良好な回転特性をもつ精密スピンドルユニットを提供することであり、得られたスピンドルユニットは製造コストが高いために、低摩擦特性を強く要求する分野にのみ適用できるに留まるが、上記目的は達成されている。

したがって、本発明の目的は、高性能を確保しつつ製造コストを低減させることのできる耐水性低摩擦スピンドルユニットを提供することにある。

本発明によれば、上記目的は、軸体と、該軸体を包囲し、該軸体の外径よりも大きい内径を有する管状軸受ハウジングと、該管状軸受ハウジング内で上記軸体に配された固定側の第一ころがり軸受そして自由側の第二ころがり軸受とを有し、上記第一そして第二ころがり軸受が上記軸体上で軸線方向に離間して位置しているスピンドルユニットにおいて、管状軸受ハウジングが同一の二つの軸受ハウジング半体から成り、各軸受ハウジング半体は半筒状のシェル部材として形成され軸線方向で異なる半径を有し、軸体に近接する軸線方向端部を有し、各端部には軸受ハウジング半体同士を芯出しかつ耐水性をもたせるように接合する手段が設けられ、軸体は軸線方向で中央部が他部よりも大きい外径に作られており、該中央部は軸線方向で互いに離れた位置に二つの斜端面を有し、これらの斜端面が管状軸受ハウジングの追加壁部に近接してラビリンスシールを形成していることにより達
成される。

本発明は以上のように構成されるため、低摩擦回転を確保しつつ簡単で安価な構造のも
とで、汚物質、塵埃、湿気や水に対してシールが確実に行えるようになる。

以下、添付図面にもとづき、非限定的実施形態により、本発明をさらに詳述する。

図１は、本発明による耐水性低摩擦スピンドルユニットの部分破断側面図である。ユニットは長い軸体１を有している。該軸体１は該軸体の両端部の間で直径が大きくなっている中央部２を有し、該中央部２には軸体の他部との接続部分に環状斜端面２ａ，２ｂが形成されている。管状軸受ハウジングは軸体１の中央部２と環状斜端面２ａ，２ｂを包囲している。

管状軸受ハウジングは、半円筒シェルとして形成された同一の二つの軸受ハウジング半体３から成っていて、図にはその一方が示されている。これらの軸受ハウジング半体３は、耐水性をもつように互いをセンタリングし、接合する手段４，５を有しており、これらは図５に示されているように接合される。

管状軸受ハウジングが二つの軸受ハウジング半体３から成っているので、軸体１の中央部２に形成された環状斜端面２ａ，２ｂと、上記中央部２の軸方向外側に位置する軸体の外周面とに近接する軸方向端部６，７を管状軸受ハウジング自体にもたせることを可能としている。軸受ハウジング半体は、さらに、軸体の中央部２上で軸方向に離れて組み込まれる固定側の第一ころがり軸受８と自由側の第二ころがり軸受９のための軸受座を有している。自由側の第二ころがり軸受９は、弾性部材１０、図示の実施形態では二つの軸受８，９の内輪同士間で軸体の中央部２のまわりに位置するばねによって、固定側の第一ころがり軸受８から軸方向で離れる方向に予圧を受けている。

このスピンドルユニット１００の組立時に、先ず、第一の軸受ハウジング半体３をその開放側を上方に向けて配置し、次に、中央部２に第一そして第二ころがり軸受８，９そしてばね１０が取りつけられた軸体１を上記第一の軸受ハウジング半体３へ降下配置する。これによって、第一そして第二ころがり軸受８，９をそれぞれの軸受座に位置することが確実に行われる。軸体のまわりには、図示しないシールリングあるいは同様なものが配置され、軸体１と軸受ハウジング半体３と内壁面との間の非常に狭いスリットがラビリンスを形成し、多くの場合、十分なシール効果をもたらすラビリンスシールを得る。

軸体が第一の軸受ハウジング半体３に配された後、第二の軸受ハウジング半体（図示せず）がその上に配され、両軸受ハウジング半体の接合手段４，５が互いに係合する。二つの軸受ハウジング半体３は、その後、結合部材１１あるいは接着剤によって互いにしっかりと保持される。当該スピンドルユニットは、通常、軽度の負荷のもとで使用され、多くの場合スピンドル半体をロックし包囲するハウジング内に組込まれるので、この結合部材は、図示のような、軸受ハウジング半体３の外周に形成された溝１２に嵌着されるＯリング部材１１とすることができる。このようなスピンドルユニット１００は、軸受ハウジングでカプセル状に閉シールされたユニットとして製造されユーザに届けられる。

図２に見られるように、このスピンドルユニット１００は、断面で示されている釣用リール２０に使用できる。スピンドルユニット１００は図にて左方からリール２０の内部へ軸方向で挿入でき、リール２０の内面に形成された内周溝２１にもたらされる結合部材１１、すなわち二つの軸受ハウジング半体を一体に保持するＯリング部材の存在により、移動時に正規位置にもたらすことができるということが理解できるであろう。スピンドルユニット１００は、リール２０内で、該リール内の肩部２０ａとＯリング部材１１との間で軸方向にて保持される。蓋部材２２とロックリング２３がリール２０の軸方向両端にそれぞれ位置している。

図３には、本発明によるスピンドルユニット１００の他の適用例を斜視図として示している。この図３のスピンドルユニット１００は、図４にてその内部構造が明確に示されているように、管状軸受ハウジングをもつウィンドゲージ３０内に二つのスピンドルユニット１００が収められており、ウィンドベーン３１への風の作用によってウィンドゲージハウジング３０を旋回させて、二つのスピンドルユニット１００の一方と協働して、位置センサにより風の方向を示す。他方のスピンドルユニット１００は、該他方のスピンドルユニットと関連する速度感知センサによって瞬時の風速を示すウィンドインペラ３２と協働する。

図４は、図４のスピンドルユニットの断面図で、本発明によるスピンドルユニット１００のウィンドゲージの上部を示しており、ここでは、図１に示されたものとほぼ同様のスピンドルユニットが用いられている。前出の実施形態と比較して、主たる相違点は、軸方向一端において管状軸受ハウジング（二つの軸受ハウジング半体３）が外周面に膨出部３ａを有していることであり、この膨出部３ａはウィンドゲージのハウジング３０に設けられた中央ハブ部３４に形成された対応溝部３４に嵌り込むようになっていて、これによってこの溝部とＯリングとの間で軸方向にて保持される。軸受ハウジングから突出せる軸体１は、風向を示すために、ゲージハウジング３０内に配された風向指示計３５と協働するよう配設されている。さらには、図示しないセンサが風速を示す電気信号を生ずるようにゲージハウジング内に配設されている。この信号は外部の処理あるいは記録手段へ伝達される。

図５には、図４に示された軸受ハウジング半体３、すなわち、その軸方向一端の外周面に膨出部３ａが設けられた軸受ハウジング半体３が斜視図で示されている。この追加的な膨出部を除くと、概ね筒状をなす軸受ハウジング半体３は図１そして図２のものと同様であり、この膨出部なしの実施形態の説明がこの図でもそのまま適用できる。

管状軸受ハウジングのシェル状壁は、軸方向一端にて、直径が小さくなっている部分１４，１５によって形成される部分１３を有しており、軸受８（図１参照）を配するための座１３を形成している。この図では、軸受ハウジング半体３の長手方向に延びる側縁面の一方に条溝４を、そして他方の側縁面には対応する突条５をそれぞれ有し、これらの条溝４と突条５が、軸受ハウジング半体３をセンタリングし、汚物質や塵埃そして湿気の侵入を阻止するようにして、軸受ハウジング半体３同士を接合する手段４，５として機能する。

図６は図１に示された軸受ハウジング半体の平面図であり、図５に示された軸受ハウジング半体との相違点は、この実施形態の軸受ハウジング半体３が外周面に膨出部を有していないことである。

図にみられるように、条溝４と突条５は、軸受ハウジング半体の曲がりくねった側縁面に沿っていて直線から外れた形状をなし、二つの軸受ハウジング半体同士が接合されたとき、これらが正確な位置で接合されるようになっている。条溝４と突条５とは互いに適合する形をなしていて、軸受ハウジング半体同士が密に接合するようになっていて、汚物質、塵埃そして湿気がスピンドルユニット１００内へ侵入することを阻止している。

図６は、ハウジング壁に形成された追加壁部１４，１６によって固定側の第一ころがり軸受８（図１参照）のための軸受座１３を形成し、また自由側の第二ころがり軸受９（図１参照）が軸方向他端側でのハウジング壁の追加壁部１６に係合することを示しており、ばね部材１０（図１参照）による受ける弾性力のもとで軸受はこれらの壁部へ圧せられる。

軸受ハウジングの外周面の形状は、実際の設計の際、勿論、スピンドルユニットの用途の目的に対応して決定される。図示そして既述された実施形態では、スピンドルユニット１００の種々の形態が実質的に同じであったが、スピンドルユニットの外周面は異なる適用例に応じて変更できる。

軸受ハウジング半体３は、好ましくは、適宜プラスチック材料で、好ましくは射出成形によって作られる。又、他の方法によっても可能である。

種々の応用例が深溝玉軸受を用いた場合として示されたが、勿論、他の形式の軸受も採用でき、本発明は図示そして説明されてきた形態には限定されず、特許請求の範囲にもとづいて種々変更可能である。

軸受ハウジング半体同士の接合手段として条溝と突条の例が図示され説明されてきたが、これらの軸受ハウジング半体の芯出しとロックはピンとこれに対応する孔によって可能である。この場合には耐水性が若干低下する。

本発明によるスピンドルユニットの部分破断側面図である。 釣用リールに用いられた図１のスピンドルユニットを簡略化して示す断面図である。 本発明のスピンドルユニットを二つ有するウィンドゲージを外側ケーシングの一部を省略して示す図である。 図３のウィンドゲージの一部を拡大して示す図であり、装置のケーシングとスピンドルユニットのハウジングが省略されている。 本発明によるスピンドルユニットのための軸受ハウジング半体の斜視図である。 図５の軸受ハウジング半体を拡大して示す平面図である。

符号の説明

１ 軸体
２ 軸体（中央部）
２ａ，２ｂ 斜端面
３ 軸受ハウジング半体
４ 接合手段（条溝）
５ 接合手段（突条）
８，９ 軸受
１１ 弾性結合部材
１２ 周溝
１３ 軸受座
１４ 端部
１５ 追加壁部
１６ 端部（追加壁部）
２０ 釣用リール
２１ 溝
３５ センサ手段
１００ スピンドルユニット

Claims (8)

1. 軸体（１，２）と、
   該軸体（１，２）を包囲し、該軸体の外径よりも大きい内径を有する管状軸受ハウジングと、
   該管状軸受ハウジング内で上記軸体に配された固定側の第一ころがり軸受（８）そして自由側の第二ころがり軸受（９）とを有し、
   上記第一そして第二ころがり軸受（８，９）が上記軸体上で軸線方向に離間して位置しているスピンドルユニット（１００）において、
   管状軸受ハウジングが同一の二つの軸受ハウジング半体（３）から成り、各軸受ハウジング半体（３）は半筒状のシェル部材として形成され軸線方向で異なる半径を有し、軸体（１）に近接する軸線方向端部（１４，１６）を有し、各端部（１４，１６）には軸受ハウジング半体（３）同士を芯出しかつ耐水性をもたせるように接合する手段（４，５）が設けられ、
   軸体（１）は軸線方向で中央部（２）が他部よりも大きい外径に作られており、該中央部は軸線方向で互いに離れた位置に二つの斜端面（２ａ，２ｂ）を有し、これらの斜端面が管状軸受ハウジングの追加壁部（１４，１６）に近接してラビリンスシールを形成していることを特徴とする耐水性低摩擦スピンドルユニット。
2. 固定側の第一ころがり軸受（８）は、管状軸受ハウジングの内面に設けられた両端のうちの一方の端部（１４）と両端の間に位置する追加壁部（１５）の間に形成される軸受座（１３）で管状軸受ハウジング内の所定位置に保持されていることとする請求項１に記載の耐水性低摩擦スピンドルユニット。
3. 自由側ころがり軸受（９）は固定側ころがり軸受のための軸受座（１３）に関して軸線方向反対側で管状軸受ハウジングの他の端部（１６）の内面に形成された他の追加壁部（１６）に対して配置されており、弾性部材（１０）が自由側ころがり軸受を上記他の追加壁部（１６）へ圧するように設けられていることとする請求項２に記載の耐水性低摩擦スピンドルユニット。
4. 管状軸受ハウジングの同一な二つの軸受ハウジング半体（３）は軸線方向に延びる二つの側縁面を有し、一方の側縁面には該側縁面に沿って延びる条溝（４）が形成され、他方の側縁面には該側縁面に沿って延びる突条（５）が設けられ、上記条溝（４）と突条（５）とは互いに適合した形状をなしていて、軸受ハウジング半体（３）が軸体（１，２）と軸受（８，９）を収容した際に、二つの軸受ハウジング半体（３）を密に接合する手段（４，５）を形成していることとする請求項１ないし請求項３のうちの一つに記載の耐水性
   低摩擦スピンドルユニット。
5. スピンドルユニット（１００）の二つの軸受ハウジング半体（３）は、組立状態で、軸受ハウジング半体（３）の外周面に形成された周溝（１２）に配された少なくとも一つ弾性結合部材（１１）により保持されていることとする請求項１ないし請求項４のうちの一つに記載の耐水性低摩擦スピンドルユニット。
6. 二つの軸受ハウジング半体（３）は射出成形されたプラスチック部材であることとする請求項１ないし請求項５のうちの一つに記載の耐水性低摩擦スピンドルユニット。
7. 請求項１ないし請求項６のうちの一つのスピンドルユニット（１００）を有し、スピンドルユニット（１００）の外周面と釣用リール（２０）の内周面に形成された溝（１２，２１）に受け入れられた弾性ロック部材（１１）によってスピンドルユニット（１００）が釣用リール内に位置づけられていることを特徴とする釣用リール。
8. 請求項１ないし請求項６のうちの一つのスピンドルユニット（１００）を有し、該スピンドルユニットは風向と風速の少なくとも一方を指示するセンサ手段（３５）と風向指示器の少なくとも一方と協働することを特徴とするウィンドゲージ。

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