JPH0968218A

JPH0968218A - 軸受支持機構

Info

Publication number: JPH0968218A
Application number: JP24662595A
Authority: JP
Inventors: Katsuzou Ishino; 勝三井篠
Original assignee: Shibaura Engineering Works Co Ltd
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 1995-08-30
Filing date: 1995-08-30
Publication date: 1997-03-11

Abstract

(57)【要約】【目的】ハウジング間のセンターのズレが従来よりも大
きい場合でも偏芯対応ができる偏芯吸収量が大きい軸受
支持機構を提供することを目的としている。【構成】軸受４を介し軸等を支持する軸受支持体１ａに
おいて、前記軸受支持体１ａのハウジング２内周面に略
歯車歯形状の凹凸を設け、ハウジング２の内周凸部に略
円筒状の弾性体３を配し、さらに、弾性体３の内周面に
軸受４を備えた、この様な構成の軸受支持機構である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は各種機器の軸などを支
持する軸受支持機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】軸を支持する軸受支持体の軸受支持部に
は図９に示す様な円形のハウジング７を設けているのが
一般的である。そして、このハウジング７の内周面には
玉軸受、円筒ころ軸受、ニードル軸受、スリーブメタル
など各種軸受４が挿入されており、さらに、この軸受４
には軸が回転自在に動くように装着されている。

【０００３】軸受支持体１ｂをベース、又はフレームな
どにネジ等で締着した時に、取付孔のガタ、あるいは、
ハウジング７のずれ等加工精度が悪いなどの理由によ
り、２つのハウジング７が同芯上にないことが多く、芯
がでていないまま使用したり、あるいは、時間をかけて
芯出しをおこない使用している。

【０００４】同芯上にない状態で使用することにより各
部に次のような多くの問題が発生している。（１）軸受
に過負荷がかかり軸受の寿命が低下する。（２）軸に過
負荷がかかり軸の摩耗が早くなる。（３）加工及び組立
精度のでていない状態で作動させるために機器全体の振
動が増加する。（４）軸受部の摩耗などによりガタが多
くなり、機器の精度が落ちる。その結果、機器の寿命が
低下するなどがあげられる。

【０００５】上記、改善策の１つとして、図４および図
８のように円形ハウジングの内周面に略円筒形をしたゴ
ム製の成形品やシート状のゴム板でできた弾性体を内周
に沿って取付け、この弾性体を介在させて軸受および軸
を装着するなどの対策をおこなっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、ハウジン
グと軸受の間にゴム材を介在させることにより、ハウジ
ング間の偏芯を多少吸収でき、前記（１）〜（４）に関
する問題はある程度改善されている。

【０００７】しかし、この弾性体の外周がハウジングに
全周で接触しているため、弾性体との接触面の面圧が低
く、弾性体が変形しにくい、従って、より大きな偏芯に
対応ができないという問題があった。

【０００８】本発明はこのような事情を鑑みてなされた
ものであり、ハウジングの内径形状を略歯車歯形の形状
にして弾性体との接触面積を少なくすることにより、過
負荷による接触面の面圧が上がり、また、変形した弾性
体が歯形の凹部に押込まれるので弾性体が変形しやすく
なる。

【０００９】この様にすることにより、ハウジング間の
センターのズレが従来よりも大きい場合でも偏芯対応が
できるようになる。このような、偏芯吸収量が大きい軸
受支持機構を提供することを課題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】軸受支持体のハウジング
内周面に略歯車歯形状の多数の凹凸を設け、そして、こ
のハウジングの内周凸部に略円筒状の弾性体を備えたこ
とにより、ハウジングと弾性体の間の接触面積が少なく
なる。従って、過負荷が加わると弾性体の接触面の面圧
が上がり変形しやすくなり、変形した弾性体の一部がハ
ウジングの凹部に押し込まれる。各種機構にこのような
軸受支持機構を１個以上使用することにより、偏芯吸収
量が大きくなり各軸受部に過負荷が加わらず問題を解決
している。

【００１１】

【作用】軸が回転することにより、軸受を介してハウジ
ングの凸部に内接している弾性体に力がかかり、この力
により弾性体が変形する。この弾性体にさらに大きな力
が加わると、この変形の一部がハウジングの凹部に入り
込み弾性体がより大きく変形する。この変形により弾性
体の軸芯の移動がおこり、軸受部に過負荷がかかること
なくハウジング間のセンタずれが修正され偏芯対応がで
きるようになる。

【００１２】この様な軸受支持体を１個または複数個使
用して直線運動機構など各種運動機構を構成することに
より、軸に過負荷や偏芯加重がかかっても弾性体の変形
の一部を略歯車ハウジングの凹部で吸収できるので、偏
芯吸収量が多くなり偏芯対応ができる。

【００１３】回転運動機構、ローラまたはギヤ機構、及
び直線運動機構等の各作用は以下の実施例で説明する。

【００１４】

【実施例】本発明を図面に示された一実施例に基づいて
説明すると、図１は本発明の一実施例によるハウジング
に弾性体及び軸受を挿入した正面図であり、図２は本発
明の一実施例によるハウジング部の正面図であり、図３
は本発明の一実施例によるハウジング部の断面図であ
り、図５は本発明の一実施例による回転運動機構の断面
図であり、図６は本発明の他の実施例によるローラ又は
ギヤ機構の斜視図であり、図７は本発明の第三の実施例
による直線運動機構の斜視図である。

【００１５】図１、図２、図３において、軸受支持体１
ａの任意の位置に図のような略歯車歯形の形状をしたハ
ウジング２が形成されている。これらの図は本発明のハ
ウジング形状の一例を示しており、図のとおりハウジン
グ２の内周面に略歯車歯形状（以下、略歯車状という）
の凹凸が多数設けられている。そして、このハウジング
２の内周凸面には略円筒状または、シート状のものを円
形に巻いた弾性体３が装着されている。さらに、この弾
性体３の内周面には玉軸受、円筒ころ軸受、ニードル軸
受、スリーブメタルなどの各種軸受４が挿入されて軸受
保持部が構成されている。

【００１６】図５は本発明の略歯車状ハウジング２ａ、
２ｂを用いた回転運動機構の一実施例である。電動機５
はボルト１３でベース１４に取付けられている。また、
軸６は軸受４ａ、４ｃ及び弾性体３を介し、ブラケット
１５ａに形成された略歯車状Ａハウジング２ａとハウジ
ング７に支持されている。さらに軸の先端をＢ軸受４
ｂ、弾性体３を介して、略歯車状Ｂハウジング２ｂに支
持されている。

【００１７】なお、この略歯車状ハウジング２ａ、２ｂ
及び弾性体３は片側いずれか１箇所だけに配設してもよ
い。そして、軸６には負荷１１が設けられている。な
お、この負荷１１の形状はアンバランス形状を含め多種
考えられる。

【００１８】図６は本発明の略歯車状ハウジング２ｄ、
２ｅ、２ｆ、２ｇを用いたローラまたはギヤ機構１６の
一実施例である。この図の１７、１８はローラ又はギヤ
である。このローラ又はギヤは軸受４ｄ、４ｅ、４ｆ、
４ｇ及びその外側の弾性体３を介し、略歯車状ハウジン
グ２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇに保持されている。１９は駆
動軸で２０は伝達軸である。

【００１９】図７は本発明の略歯車状ハウジング２ｈ、
２ｉを用いた直線運動機構２５の一実施例である。この
略歯車状ハウジング２ｈ、２ｉを備えている軸受支持体
１ｄ、１ｅはフレーム２９長手方向の両側に備えられて
おりネジなどでこのフレーム２９に締着されている。

【００２０】そして、ボールネジ２６は軸受４ｈ、４ｉ
および弾性体３を介してこの略歯車状ハウジング２ｈ、
２ｉに装着されており、さらに、このボールネジ２６に
はスライダ２７が螺合されている。また、このスライダ
２７には摺動部３２が設けられてあり、この摺動部３２
とリニアガイド３０とは接している。なお、このリニア
ガイド３０はフレーム２９に締着してある。また、この
ボールネジ２６の一端はカップリング３１を介してモー
タ２８に連結されている。

【００２１】図１〜３の様な構成において、軸が回転す
ることにより、軸受けを介してハウジングの凸部に内接
している弾性体に力がかかり、この力により弾性体が変
形する。この弾性体に、さらに大きな力が加わると、こ
の変形の一部がハウジングの凹部に入り込み弾性体の変
形がより大きくなる。この弾性体の変形により、ベアリ
ングのセンタがずれても過負荷がかからず偏芯対応がで
きる。

【００２２】この様に、ハウジングを略歯車状にするこ
とにより、弾性体の変形の一部をハウジングの凹部に吸
収できるので偏芯吸収量が多くなる。

【００２３】このような軸受支持体１ａを１個または複
数個使用して直線運動機構等を構成することにより、軸
に過負荷がかかっても弾性体３とハウジング２が偏芯荷
重などの力を吸収するため軸受のセンターがずれても偏
芯対応ができる。

【００２４】図５の様な構成において、電動機５のスイ
ッチをＯＮにすることにより固定子９に回転磁界が発生
し、回転子８及び軸６が回転する。そして、この軸６の
回転により軸６に固定されている負荷１１も同時に回転
する。この負荷の回転により主にＢ軸受４ｂ部及びＡ軸
受４ａ部に円周方向の力が加わる。特にこの負荷１１の
アンバランスが大きい場合は軸受及び弾性体により大き
な力が加わる。

【００２５】この軸受４ａ、４ｂへの力が略歯車状ハウ
ジングに内接する弾性体３を圧縮し、弾性体３の変形の
一部が略歯車状の凹部に移動する。従って、弾性体３の
偏芯吸収量が多くなり、ベアリングのセンターが大きく
ずれても対応できるようになる。

【００２６】この様な形状のハウジングを回転運動機構
１０に使用することにより、軸受部に過負荷がかから
ず、また、防震の作用もおこなうのでその効果が大き
い。

【００２７】図６の様な構成において、駆動源の回転に
より駆動軸１９が回転する。そして、この回転により、
Ｄ及びＥ軸受４ｄ、４ｅで支持されているＡローラ又は
Ａギヤ１７が回転する。さらに、このローラ又はギヤ１
７の回転により、これと衝合又は噛合しているＢローラ
又はＢギヤ１８が回される。また、この符号１８がギヤ
の場合は、さらに、この回転が伝達軸２０に伝達され
る。

【００２８】この２つのＡローラとＢローラ又はＡギヤ
とＢギヤは衝合又は噛合しながら回転することにより、
４箇所の軸受４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ部はローラ又はギ
ヤが離反する方向に力が加わる。そして、ハウジング２
ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ部が略歯車状のハウジングと弾性
体とで構成されていることにより、ローラ又はギヤ１
７、１８が離反する方向に力が加わっても、ハウジング
の凹部が弾性体３の変形を吸収することにより、ローラ
又はギヤ１７、１８及び軸受４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ部
に無理がかからず各部の寿命が延びる。さらに、符号１
７、１８がギヤの場合は２つのギアの噛合い力が弱くな
るのでギヤ音が減少する。

【００２９】図７のような構成において、モータ２８が
回転することにより、この回転がカップリング３１を介
してボールネジ２６に伝達される。そして、このボール
ネジは軸受４ｈ、４ｉ部で支持されている。そして、こ
のボールネジ２６の回転により、ボールネジ２６と螺合
しているスライダ２７がリニアガイド３０に規制されな
がら直線運動をおこなう。スライダ２７がフレーム２９
の中央部を直線運動するときは、比較的スムーズに移動
するが、両端部に移動するに従って、スライダ２７、リ
ニアガイド３０、ボールネジ２６、軸受４などが互いに
規制しあい各部に過負荷がかかる。特に、スライダ２
７、リニアガイド３０、ボールネジ２６、ハウジングな
どの加工精度が悪いと高負荷がかかる。

【００３０】しかし、軸受部を本願発明のように略歯車
状ハウジングと弾性体で構成にすることにより軸受４
ｈ、４ｉに過負荷が加わった場合でも、弾性体３の一部
がハウジング２の凹部に入り込み、その分、軸芯が移動
する。この軸芯の移動によって偏芯が吸収されるため、
各部の規制が緩和され、スライダ２７が端までスムーズ
に移動するようになる。その結果、軸受４ｈ、４ｉ部及
びスライダやリニアガイドに過負荷がかからず各部の摩
耗が少なくなるので機器の寿命が延びる。

【００３１】なお、軸受支持体１に備えられた略歯車状
ハウジング２の加工方法として、（１）板材の加工の場
合は孔明後のブローチ加工（２）レーザやプラズマ等に
よる溶断加工のような方法が考えられる。ダイカスト・
樹脂及び鋳物などによる成形品の場合は、成形時に略歯
車状ハウジング２を形成すればよい。従って、この場合
はブラケットやフレームなどの形状物にもこの形状のハ
ウジング２を設けることができる。そして、軸受支持体
１の材質として鋼材、アルミ材、樹脂材、鋳物材などが
考えられる。

【００３２】また、弾性体の材質としてゴム系の材料が
一般的であるが、それ以外に樹脂や２種以上の合成材な
ども考えられる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明のように歯
車状ハウジングの形状にすることにより、ハウジング間
の偏芯や軸に過負荷が加わったときに、弾性体の変形が
容易になる。つまり、従来よりも偏芯吸収量が大きくな
り、これにより、ベアリングのセンタがこれまで以上に
大きくずれたり、又は軸に過負荷が加わっても対応がで
きるようになった。歯車状ハウジングにした効果とし
て、（１）軸受に過負荷がかからず軸受の寿命が長くな
る（２）軸に過負荷がかからず軸が摩耗しにくい。
（３）取付及び調整時間が短縮する。（４）無理な状態
で作動させることがなく機器全体の振動が減少する。
（５）軸受部の摩耗が少なく機器の精度が保持できる、
または寿命がのびるなど数多くの改良事項がありその効
果は大である。

【００３４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるハウジングに弾性体及
び軸受を挿入した正面図

【図２】本発明の一実施例によるハウジング部の正面図

【図３】本発明の一実施例によるハウジング部の断面図

【図４】従来のハウジング部の断面図

【図５】本発明の一実施例による回転運動機構の断面図

【図６】本発明の他の実施例によるローラ又はギヤ機構
の斜視図

【図７】本発明の第三の実施例による直線運動機構の斜
視図

【図８】従来のハウジングに弾性体及び軸受を挿入した
正面図

【図９】従来のハウジング部の正面図

【符号の説明】

１ａ・・・・軸受支持体２・・・・・略歯車歯形状ハウジング３・・・・・弾性体４・・・・・軸受５・・・・・電動機６・・・・・軸１０・・・・・回転運動機構１６・・・・・ローラまたはギヤ機構１７・・・・・ＡローラまたはＡギヤ１８・・・・・ＢローラまたはＢギヤ１９・・・・・駆動軸２５・・・・・直線運動機構２６・・・・・ボールネジ２７・・・・・スライダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸受を介し軸等を支持する軸受支持体にお
いて、前記軸受支持体のハウジング内周面に略歯車歯形状の多
数の凹凸を設け、該ハウジングの内周凸部に略円筒状の弾性体を配し、さ
らに、該弾性体の内周面に軸受を備えたことを特徴とす
る軸受支持機構。