JPH10220463A - 軸受け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 摩擦抵抗トルクが小さく、円滑な作動をする
軸受け装置を提供する。 【解決手段】 第１及び第２支持体３、４の一方に擂鉢
状の凹部を有する第１軸受け体６を、他方に同じく擂鉢
状の凹部を有する第２軸受け体８を夫々の開口が相互に
対向するようにして同軸に装着し、両端を円錐形に成形
した回転軸１の夫々の尖端を軸受け体の凹部の中央に当
接させるようにして回転自在に支承し、一方、第２軸受
け体８を回転軸の軸線方向に移動可能に案内すると共
に、第２軸受け体を回転軸のスラスト荷重より大きな力
で第１軸受け体方向に付勢する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、軸受け装置に係
り、特に、円滑な作動が期待できる軸受け装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】戻しばねの復元力を機械的に緩衝させる
方式のドアクローザは、作動油を使用しないことから油
洩れの心配がなく、又、シリンダ回りのシーリング処理
によるコスト高の要素がないこと等から注目され、この
方式による種々のクローザの提案がなされている。

【０００３】本出願人も、先に、平成８年特許願第１５
７５６４号を以て、新規な機械式緩衝機構を有するドア
クローザを提案している。

【０００４】このクローザは、扉閉鎖時の戻しばね及び
慣性による過大な閉鎖力を、ラック・ピニオン機構によ
りピニオンの回転トルクに変え、ピニオンの回転を歯車
増速機構により増速した後、増速機構の出力側にブレー
キ機構を連結して緩衝させるようにしている。

【０００５】しかして、増速機構をなす歯車装置の軸受
けは、例えば図４に示すように、歯車を一体かつ同軸に
結合した回転軸１の両端に段部を形成し、夫々の小径部
を支持板２に開口した軸受け孔（付番せず）に回転可能
に嵌合させている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
た増速歯車装置は、軸受け孔と回転軸との間に多少とも
クリアランスを設ける必要があるので、軸と軸受け孔と
のガタの為軸芯が出にくい。

【０００７】また、歯車が回転するとガタつきにより騒
音が発生し、また、伝達効率も落ちる、という不都合が
ある。

【０００８】この発明は、上記した不都合を解消し、軸
芯が出やすく、また、伝達効率の向上も期待できる軸受
け装置を提案することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明は、第１及び第２支持体の一方に擂鉢状の
凹部を有する第１軸受け体を、他方に同じく擂鉢状の凹
部を有する第２軸受け体を夫々の開口が相互に対向する
ようにして同軸に装着し、両端を円錐形に成形した回転
軸の夫々の尖端を軸受け体の凹部の中央に当接させるよ
うにして回転自在に支承し、一方、第２軸受け体を回転
軸の軸線方向に移動可能に案内すると共に、第２軸受け
体を回転軸のスラスト荷重より大きな力で第１軸受け体
方向に付勢したことを特徴とする。

【００１０】また、請求項２に記載の発明は、第１及び
第２の一対の支持体の間において回転自在に支承される
回転軸の軸受け装置であって、第１及び第２支持体の一
方に擂鉢状の凹部を有する第１軸受け体を、他方に同じ
く擂鉢状の凹部を有する第２軸受け体を夫々の開口が相
互に対向するようにして同軸に装着し、両端を円錐形に
成形した回転軸の夫々の尖端を軸受け体の凹部の中央に
当接させるようにして回転自在に支承し、一方、第２軸
受け体を回転軸の軸線方向に移動可能に案内すると共
に、第２軸受け体を回転軸のスラスト荷重より大きな力
で第１軸受け体方向に付勢し、他方、第２軸受け体の外
側面に断面楔形の凹陥部をその楔形の尖端が第１軸受け
体を向くように形成して、この凹陥部に球体を収納した
ことを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図１及び図２に示す請求項
１に記載の発明を先に説明し、図３に示す請求項２に記
載の発明についてはその次に説明する。。図１〜２にお
いて符号３は第１支持体を、符号４は第２支持体を夫々
示す。

【００１２】これら第１及び第２支持体３、４は図示の
実施例においては板状体であり、通常３本以上の支柱
５、５により相互に平行な位置関係を保って一体的に結
合され、例えば歯車増速機のフレームを構成する。

【００１３】上記第１支持体３には、図２に示すよう
に、擂鉢状の凹部を有する第１軸受け体６がその凹部の
開口を第２支持体４に向けて装着されている。

【００１４】図示の実施例では、この第１軸受け体６は
フランジを有する短円柱体であり、図２におけるその下
端面には擂鉢状、或いは円錐状の凹部が形成されてい
る。

【００１５】そして、この第１軸受け体６は、その上端
部を第１支持体３の開口に例えば圧入することにより第
１支持体３に一体的に装着されている。この場合、第１
軸受け体６のフランジは上方に抜け出ることを防止する
ストッパーとなっている。

【００１６】一方、第２支持体４には、図２に示すよう
に、有底円筒状のホルダー７を介して、第２軸受け体８
が図２で上下方向に移動可能に案内、装着されている。

【００１７】図示の実施例では、第２軸受け体は短円柱
体であり、その図２における上端面には第１軸受け体と
同じように擂鉢状、或いは円錐状の凹部が形成され、こ
の凹部を第１軸受け体３に向けている。

【００１８】また、この第２軸受け体８はフランジ付の
有底円筒状のホルダー７の内筒に摺動可能に支持、案内
されている。なお、この第２軸受け体８の移動を円滑に
する為、ホルダー７の底面に空気抜き孔９を開口させる
を可とする。

【００１９】上記第１及び第２軸受け体６、８の間に
は、両端を円錐状に成形した回転軸１が、尖端を夫々軸
受け体の凹部の中央に当接させた状態で回転自在に支承
されている。

【００２０】そして、軸受け体６、８の凹部と回転軸１
の両端の尖端との接触を確実にするため、図２に示すよ
うに、第２軸受け体８とホルダー７の内底面との間に例
えば圧縮コイルばねとしての付勢ばね１１が弾装されて
いる。

【００２１】この付勢ばね１１の弾力により、第２軸受
け体８は第１軸受け体６方向に押圧され、その結果回転
軸１の軸線方向におけるガタ或いは遊びが消失する。

【００２２】この付勢ばね１１を弾装する理由は、上記
したように第１及び第２軸受け体６、８と回転軸との間
の遊びを無くすためであるが、その為には付勢ばね１１
の弾力を回転軸のスラスト荷重と第２軸受け体８の案内
摩擦抵抗との和より大きく設定する必要がある。

【００２３】このスラスト荷重とは、例えば図２に示す
ように回転軸１の軸線方向を重力の加速度方向と平行に
した場合回転軸及びこれに結合された歯車の重量にな
り、一方、回転軸を水平にした場合には、スラスト荷重
はほぼゼロとなる。

【００２４】付勢ばねの弾力を上記スラスト荷重に第２
軸受け体８のホルダー７内における摺動摩擦抵抗を加え
たもの以上に設定することにより、第２軸受け体８は回
転軸のスラスト荷重以上の力で付勢されることになる。

【００２５】なお、回転軸１の両端の円錐形の尖端には
少し丸みを付ける、換言すれば曲率半径の小さな半球を
形成することがこの軸受け装置の寿命を延ばす、という
意味で望ましい。

【００２６】また、同様の理由により、回転軸の両端や
軸受け体の凹部を形成した端部を焼き入れすることが望
ましい。

【００２７】上記のように構成されたこの発明の一実施
例による軸受け装置は、回転軸の両端の尖端が軸受け体
の凹部の中央に当接し、摩擦抵抗が極く小さい状態で、
回転軸を軽く静かに回転支承する。

【００２８】しかして、上述した図１及び図２に示す請
求項１に記載の発明による軸受け装置は、回転軸１にラ
ジアル方向の大きな力が作用すると、第２軸受け体８が
可動であるため、回転軸１の尖端が第２軸受け体の凹部
斜面を擂り上がるようにして凹部外周方向に移動する。
換言すれば回転軸１が傾く。

【００２９】つまり、例えば負荷が大きくなるなどの原
因により回転軸１にラジアル方向の大きな力が作用する
と、楔作用によって、また、付勢ばね１１の弾力に抗し
て、第２軸受け体８が第１軸受け体６から離間するほう
こうに移動し、その結果上記回転軸の傾きを許容する。

【００３０】この回転軸１の傾きにより歯車間に抉りが
生じるが、これを防止しようとして付勢ばね１１の弾力
を大きくすると、今度は軸受け体と回転軸との間の摩擦
トルクが大きくなる、という不都合が生じる可能性があ
る。

【００３１】そこで、請求項２に記載の発明によれば、
第２軸受け体８に一方向クラッチ機構を組込み、第２軸
受け体８を第１軸受け体６に近接する方向には移動でき
るが反対方向には移動できないようにして上記した不都
合を解消することができる。

【００３２】すなわち、請求項２に記載の発明の実施例
を示す図３において符号１２は断面楔形の溝を示し、こ
の溝１２中に小さな球体１３を収納する。

【００３３】上記楔形は直角三角形が望ましく、その尖
端が第１軸受け体６方向に向くようにする。

【００３４】なお、回転軸１が図３に示すように垂直な
場合には、第２軸受け体８を上方に、第１軸受け体６を
下方に配置する。

【００３５】上記のように構成された請求項２に記載の
発明による軸受け装置は、図３から明らかなように、第
２軸受け体８が下方に移動するときには溝１２の楔形の
尖端が下方に移動するとき重力によって球体１３がこれ
に追従するので第２軸受け体８は下方に移動可能であ
る。

【００３６】これに対して、第２軸受け体８が上方に移
動しようとすると、溝１２の楔形の斜面が重力によって
下方に付勢されている球体１３をホルダー７の内周面に
おしつけるように駆動し、この結果球体１３が楔形の溝
１２に噛み込まれるるので、第２軸受け体８は上方に移
動することができない。

【００３７】したがって、付勢ばね１１の弾力が小さい
場合でも、回転軸１に大きなラジアル方向の力が作用し
たとき第２軸受け体８の移動を防止でき、勿論回転軸１
が傾くことは完全に防止できる。

【００３８】なお、回転軸が水平な場合には、第１及び
第２軸受け体６、８の配置については制限はない。

【００３９】なお、図３に示す実施例では球体１３が収
納される凹陥部は環状の溝としたが、これはかかる型式
の一方向クラッチを構成できるならば断面楔形をした、
例えばプレス加工によって形成された任意の凹陥部を採
用することができる。

【００４０】なお、以上の説明ではこの発明を機械式の
ドアクローザの歯車増速機構に適用するものとしたが、
この発明は歯車増速機構に限らず、否歯車軸に限らず、
全ての回転軸の軸受けに適用することが可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明は、回転軸と軸受け体の接触面積が極く小さいので、
回転時の摩擦抵抗も極く小さく、軸受け装置における力
のロスが無くなり歯車機構の伝達効率が向上する。

【００４２】また、軸芯が狂っても、換言すれば回転軸
が斜めになっても、軸受け体の凹部の中心から外れた回
転軸の尖端が凹部の円錐面に案内されて自動的に凹部の
中心にまで導かれるから、軸芯が出やすくかつ自動調芯
機能も有する。

【００４３】更にまた、第２軸受け体が第１軸受け体方
向に付勢されているので、回転軸線方向のガタが無くな
る。この為回転軸のガタによる衝突音が無くなって歯車
装置の騒音が減少する。

【００４４】加えて、請求項２に記載の発明によれば、
第２軸受け体の第１軸受け体から離間する方向の移動の
みを阻止することができるので、ラジアル方向に大きな
力が加わる回転軸にこの発明を適用できる、等種々の効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の発明の一実施例による軸受け
装置を装着した歯車増速機構の一部側面図。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線による断面図。

【図３】請求項２に記載の発明を示す図２と同様の断面
図。

【図４】従来の回転軸の軸受け装置の一例を示す図２と
同様の断面図。

【符号の説明】

１ 回転軸 ３ 第１支持体 ４ 第２支持体 ６ 第１軸受け体 ７ ホルダー ８ 第２軸受け体 １１ 付勢ばね １２ 凹陥部 １３ 球体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１及び第２の一対の支持体の間におい
   て回転自在に支承される回転軸の軸受け装置であって、
   第１及び第２支持体の一方に擂鉢状の凹部を有する第１
   軸受け体を、他方に同じく擂鉢状の凹部を有する第２軸
   受け体を夫々の開口が相互に対向するようにして同軸に
   装着し、両端を円錐形に成形した回転軸の夫々の尖端を
   軸受け体の凹部の中央に当接させるようにして回転自在
   に支承し、一方、第２軸受け体を回転軸の軸線方向に移
   動可能に案内すると共に、第２軸受け体を回転軸のスラ
   スト荷重より大きな力で第１軸受け体方向に付勢したこ
   とを特徴とする軸受け装置。
2. 【請求項２】 第１及び第２の一対の支持体の間におい
   て回転自在に支承される回転軸の軸受け装置であって、
   第１及び第２支持体の一方に擂鉢状の凹部を有する第１
   軸受け体を、他方に同じく擂鉢状の凹部を有する第２軸
   受け体を夫々の開口が相互に対向するようにして同軸に
   装着し、両端を円錐形に成形した回転軸の夫々の尖端を
   軸受け体の凹部の中央に当接させるようにして回転自在
   に支承し、一方、第２軸受け体を回転軸の軸線方向に移
   動可能に案内すると共に、第２軸受け体を回転軸のスラ
   スト荷重より大きな力で第１軸受け体方向に付勢し、他
   方、第２軸受け体の外側面に断面楔形の凹陥部をその楔
   形の尖端が第１軸受け体を向くように形成して、この凹
   陥部に球体を収納したことを特徴とする軸受け装置。