JPH1189164A - Thrust bearing of concentric biaxial simultaneous rotary device - Google Patents

Thrust bearing of concentric biaxial simultaneous rotary device

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Publication number
JPH1189164A
JPH1189164A JP25943597A JP25943597A JPH1189164A JP H1189164 A JPH1189164 A JP H1189164A JP 25943597 A JP25943597 A JP 25943597A JP 25943597 A JP25943597 A JP 25943597A JP H1189164 A JPH1189164 A JP H1189164A
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JP
Japan
Prior art keywords
thrust
inner shaft
thrust ball
shaft
thrust bearing
Prior art date
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Pending
Application number
JP25943597A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhisa Hatano
量久 羽田野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinko Electric Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Shinko Electric Co Ltd filed Critical Shinko Electric Co Ltd
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Publication of JPH1189164A publication Critical patent/JPH1189164A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce friction on the contact surface of a thrust bearing and to reduce the costs of equipment where the thrust bearing is applied by creating the thrust ball of the thrust bearing with a specific material and forming a concave curved surface with a specific radius of curvature at the center part of the thrust surface of an inner shaft. SOLUTION: A thrust ball 9'a of a thrust bearing 9' is created by using hard materials such as a ceramic material, a hardened and tempered carbon tool steel, and 18% Ni malaging steel being subjected to aging curing treatment. Then, the center part of a thrust surface S1 a of an inner shaft S1 is a concave curved surface S1 b with a radius of curvature of R that is approximately 1.5 to 10 times larger than the diameter of a thrust ball 9'a. Therefore, since a contact area increases and a thrust load per unit area decreases, friction decreases and the deterioration of a lubricant such as molybdenum disulfide is reduced for improved retention.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は一般にスラスト軸受
に関し、特に紡績機などで使用される同心2軸同時回転
装置のスラスト軸受に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to a thrust bearing, and more particularly to a thrust bearing of a concentric two-axis simultaneous rotating device used in a spinning machine or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の紡糸機に使用される同心2軸同時
回転装置を、その縦断面図である図3を参照して説明す
る。円筒状のアウター軸S0の内側にはインナー軸S1
挿入されて、該インナー軸S1はアウター軸S0の両端部
に配設された一対の軸受1a、1bを介して支持されて
いる。アウター軸S0は、一対の支持ローラ2により水
平に支持された状態で、その外周面に部分的に巻回され
たベルト3により駆動回転される。一方、インナー軸S
1の一端部はアウター軸S0の端部(軸受1aの部分)か
ら大きく突出して、その突出した端部は回転数制御用モ
ータ(永久磁石型同期モータ)Mの回転子を構成する永
久磁石4に同軸となって取り付けられている。該回転数
制御モータMのケーシング5の内側には固定子6が設け
られている。また、アウター軸S0及びインナー軸S1
先端部には、それぞれ紡糸用の口金7、8が一体に取り
付けられている。図3及び図4において9は、同期モー
タMのケーシング5を固定しているベース板11の軸方
向内方への突出部11aの先端に設けられたスラストボ
ール9aを含み、インナー軸S1へのスラスト荷重を受
けるスラスト軸受である。
2. Description of the Related Art A concentric two-axis simultaneous rotating device used in a conventional spinning machine will be described with reference to FIG. On the inside of the cylindrical outer shaft S 0 is inserted the inner shaft S 1, the inner shaft S 1 is supported via a pair of bearings 1a, 1b arranged at both ends of the outer shaft S 0 I have. The outer shaft S 0 is driven and rotated by a belt 3 partially wound around the outer peripheral surface thereof while being horizontally supported by a pair of support rollers 2. On the other hand, the inner shaft S
1 at one end is protruded largely from the end portion of the outer shaft S 0 (part of the bearing 1a), the permanent magnet is the protruding end portions constituting the rotor of the motor control rotational speed (permanent magnet synchronous motor) M 4 is mounted coaxially. A stator 6 is provided inside a casing 5 of the rotation speed control motor M. Further, the distal end of the outer shaft S 0 and the inner shaft S 1 is die 7,8 for spinning each integrally mounted thereon. 3 and 4 9 includes a thrust ball 9a provided at the tip of the protrusion 11a in the axial direction inwardly of the base plate 11 securing the casing 5 of the synchronous motor M, the inner shaft S 1 This is a thrust bearing that receives a thrust load.

【0003】アウター軸S0はベルト3により駆動回転
されるとともに、インナー軸S1は同期モータMにより
駆動回転される。アウター軸S0及びインナー軸S1の各
回転は、それぞれ第1及び第2の各センサ12、13に
より検出され、負荷などに応じてアウター軸S0の回転
数が変動した場合には、これに対応して同期モータMに
よりインナー軸S1の回転数を変更させて両軸S0、S1
の回転数差が設定回転数となるように制御されている。
図5は、出願人の先行発明であり、特願平8−6929
5号として出願されたもので、本願出願時にはまだ公開
されていない同心2軸同時回転装置であり、アウター軸
0の内周面に永久磁石を挿入し、インナー軸S1の外周
に銅などの2次導体を配置してインナー軸S1に誘導回
転力を発生させ、この誘導回転力をインナー軸S1に必
要な駆動回転力の一部として利用することにより、回転
数制御モータMを小形化し、起動、停止の時間短縮化を
実現したものであるが、スラスト軸受としては、図3と
図4に示されたものと同一であったため摩耗とこれに伴
う潤滑油の劣化の問題が残されていた。図3、図4及び
図5に示した同心2軸同時回転装置では、スラスト軸受
部はいずれも二硫化モリブデンまたは希釈潤滑剤を使用
する。
The outer shaft S 0 is driven and rotated by the belt 3, and the inner shaft S 1 is driven and rotated by the synchronous motor M. The rotations of the outer shaft S 0 and the inner shaft S 1 are detected by the first and second sensors 12 and 13, respectively, and when the rotation speed of the outer shaft S 0 fluctuates according to a load or the like, this inner shaft S both axes S 0 by changing the rotational speed of 1 by the synchronous motor M in response to, S 1
Is controlled so that the rotation speed difference becomes the set rotation speed.
FIG. 5 shows a prior invention of the applicant and is disclosed in Japanese Patent Application No. Hei 8-6929.
Which was filed as No. 5, a concentric two-axis simultaneous rotation apparatus at the time of applicant not yet published, by inserting the permanent magnets on the inner peripheral surface of the outer shaft S 0, the outer circumference of the inner shaft S 1 such as copper By generating an induction torque on the inner shaft S 1 by using the secondary conductor of the above, and using the induction torque as a part of the driving torque required for the inner shaft S 1 , the rotation speed control motor M can be controlled. Although the size was reduced and the time for starting and stopping was shortened, the thrust bearing was the same as that shown in FIGS. Was left. In the concentric two-shaft simultaneous rotation device shown in FIGS. 3, 4, and 5, all the thrust bearings use molybdenum disulfide or a diluent lubricant.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】図3とそのA部拡大図
である図4、並びに図5を参照すると、モータハウジン
グの突出部11aに設けられたスラストボール受部の穴
11b内に、 スラストボール9aが収容されて、かしめ
部11cに保持され(通常回転しない)、インナー軸S
1の平滑な端面S1aと点接触してスラスト軸受9を構成
し、 インナー軸S1とスラストボールとは、通常の鋼材
であるため摩耗が甚だしく、そのため潤滑剤としての
油、グリース、二硫化モリブデンなどが劣化しやすく補
充の頻度(月1回程度)も高いことが問題となってい
て、この課題を解決することが要望されていた。
Referring to FIG. 3 and FIGS. 4 and 5, which are enlarged views of the portion A, FIG. 5 shows a thrust ball receiving hole provided in a protruding portion 11a of a motor housing. The ball 9a is housed and held by the caulking portion 11c (it does not normally rotate), and the inner shaft S
Constitute a thrust bearing 9 in contact 1 of the smooth end face S 1 a and the point and the inner shaft S 1 and the thrust ball, unduly wear because it is a normal steel, therefore the oil as a lubricant, grease, Two It is a problem that molybdenum sulfide and the like are easily deteriorated and the frequency of replenishment (about once a month) is high, and it has been demanded to solve this problem.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明では、スラストボ
ールにセラミック材、焼入れ焼戻しした炭素工具鋼、時
効硬化処理された18%Niマルエージング鋼などの硬
質材料を使用して、スラスト軸端部に、かしめなどで固
定(通常回転しない)してスラストボールに対向して摺
動面となる接触面をスラストボールの直径の約1.5〜
10倍の曲率を有する凹曲面にすることにより課題を解
決した。
According to the present invention, a thrust ball is formed by using a hard material such as a ceramic material, a quenched and tempered carbon tool steel, and an age hardened 18% Ni maraging steel. The contact surface, which is fixed by caulking or the like (usually does not rotate) and serves as a sliding surface facing the thrust ball, has a diameter of about 1.5 to
The problem was solved by forming a concave surface having a curvature of 10 times.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

1)第1の実施の形態 本発明による紡糸機に使用される同心2軸同時回転装置
の縦断面である図1及び図1のB部拡大図である図2を
参照して、図3及び図4と同じ部品には同じ符号を付
し、異なる点のみを説明すると、スラスト軸受9′のス
ラストボール9′aは、セラミック材、焼入れ焼戻しさ
れた炭素工具鋼、時効硬化処理された18%Niマルエ
ージング鋼などの硬質材料を使用して作られ、インナー
軸S1のスラスト面S1aの中心部は、スラストボール
9′aの直径の約1.5〜10倍の曲率半径Rを持つ凹
曲面S1bになっていて、接触面積が増大して、単位面
積当たりのスラスト荷重が減少するので摩耗が軽減さ
れ、二硫化モリブデンなどの潤滑剤の劣化が低減され保
持が良好となる。 2)第2の実施の形態 本発明の第2の実施の形態は、適用の対象とする同心2
軸同時回転装置が、図5を参照して説明した出願人の未
公開の先願である特願平8−69295号として出願さ
れたものを改良したものである。第1の実施の形態と相
違するのは、アウター軸S0の内周面に永久磁石を挿入
し、インナー軸S1の外周に銅などの2次導体を配置し
て、インナー軸S1に誘導回転力を発生させ、この誘導
回転力をインナー軸S1に必要な駆動回転力の一部とし
て利用することにより電動機を小形化した点が相違する
が、インナー軸S1のスラスト面S1aとスラストボール
9′aについては第1の実施の形態と全く同一であるの
で、説明と図解を省略する。
1) First Embodiment Referring to FIGS. 1 and 2 which are longitudinal cross-sectional views of a concentric two-axis simultaneous rotation device used in a spinning machine according to the present invention, and FIGS. 4 are denoted by the same reference numerals, and only the differences will be described. The thrust ball 9'a of the thrust bearing 9 'is made of ceramic material, quenched and tempered carbon tool steel, and 18% It made using rigid materials such as Ni maraging steel, the center of the thrust surface S 1 a of the inner shaft S 1 is the radius of curvature R of about 1.5 to 10 times the diameter of the thrust ball 9'a they become concave curved surface S 1 b having, in the contact area is increased, is reduced wear since the thrust load is reduced per unit area, the two degradation of a lubricant such as molybdenum disulfide is reduced retention becomes good . 2) Second Embodiment A second embodiment of the present invention relates to a concentric 2
The shaft simultaneous rotation apparatus is an improvement of the one described in Japanese Patent Application No. 8-69295, which has been described with reference to FIG. The differs from the first embodiment, the permanent magnet is inserted into the inner peripheral surface of the outer shaft S 0, by placing the secondary conductor such as copper on the outer periphery of the inner shaft S 1, the inner shaft S 1 induced rotational force is generated, but that was downsized electric motor by utilizing the induced rotational force as part of the driving rotational force required for the inner shaft S 1 is different, the thrust surface S 1 of the inner shaft S 1 Since a and the thrust ball 9'a are completely the same as those in the first embodiment, description and illustration are omitted.

【0007】[0007]

【発明の効果】本発明によれば、上記の構造のスラスト
軸受は接触面での摩耗が大幅に減少し、二硫化モリブデ
ン、希釈潤滑剤の補給の頻度も数カ月に1回程度で済
み、同心2軸同時回転装置の使用寿命が大幅に延び保守
管理が格段に改善されるから、本発明のスラスト軸受が
適用される機器のコストダウンに貢献できるという優れ
た効果を有する。
According to the present invention, in the thrust bearing having the above structure, the wear on the contact surface is greatly reduced, and the frequency of replenishment of molybdenum disulfide and the diluent lubricant can be reduced to about once every several months. Since the service life of the two-shaft simultaneous rotation device is greatly extended and maintenance management is remarkably improved, there is an excellent effect that it is possible to contribute to cost reduction of equipment to which the thrust bearing of the present invention is applied.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による紡糸機に使用される同心2軸同時
回転装置の縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a concentric two-axis simultaneous rotation device used in a spinning machine according to the present invention.

【図2】図1のB部拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a portion B in FIG.

【図3】従来の紡糸機に使用される同心2軸同時回転装
置の縦断面図である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a concentric two-axis simultaneous rotation device used in a conventional spinning machine.

【図4】図3のA部拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of a portion A in FIG. 3;

【図5】従来の別の紡糸機に使用される同心2軸同時回
転装置の縦断面図である。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a concentric two-axis simultaneous rotation device used in another conventional spinning machine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3:ベルト 4:永久磁石 9′:スラスト軸受 9′a:スラストボール 11:ベース板 11a:突出部 11b:穴 11c:かしめ部 22:2次導体 M:永久磁石型同期モータ S0:アウター軸 S1:インナー軸 S1a:インナー軸のスラスト面 S1b:凹曲面 R:曲率半径3: Belt 4: permanent magnet 9 ': thrust bearing 9'a: Thrust ball 11: Base plate 11a: protruding portion 11b: Hole 11c: caulking portion 22: secondary conductor M: permanent magnet synchronous motor S 0: Outer shaft S 1 : inner shaft S 1 a: thrust surface of inner shaft S 1 b: concave curved surface R: radius of curvature

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転数制御モータの回転子に同軸に取付
けられ、 前記制御モータのケーシングを越えて外方に突
出する部分を有し、 軸方向の内方端は平端にされて前記
ケーシングの内部において前記ケーシングから軸方向内
方に突出する部分との間に、スラストボールを有するス
ラスト軸受を介して軸方向に支承されるインナー軸と、
このインナー軸の外方に突出した部分の外周に同軸にさ
れ、ラジアル軸受を介して取り付けられ、 その一部に掛
けられたベルトによって駆動されるアウター軸とを有
し、 前記回転数制御モータによりインナー軸の回転数を
変更させて両軸の回転数の差を設定値に制御する同心2
軸同時回転装置において、前記スラストボールはセラミ
ック材、焼入れ焼戻しされた炭素工具鋼または時効硬化
処理された18%Niマルエージング鋼などの高硬度材
料により製作され、前記インナー軸の前記スラストボー
ルと接触する内方端面は、前記スラストボールの直径の
1.5〜10倍の曲率半径を有する凹曲面とされている
ことを特徴とする同心2軸同時回転装置のスラスト軸
受。
The motor has a portion which is coaxially mounted on a rotor of a rotation speed control motor and which protrudes outward beyond a casing of the control motor. An inner shaft that is axially supported via a thrust bearing having a thrust ball between a portion that protrudes inward in the axial direction from the casing inside;
An outer shaft which is coaxial with the outer periphery of a portion of the inner shaft protruding outward, is mounted via a radial bearing, and is driven by a belt hung on a part of the outer shaft. Concentric 2 that changes the rotation speed of the inner shaft to control the difference between the rotation speeds of both shafts to a set value
In the shaft simultaneous rotation device, the thrust ball is made of a hard material such as a ceramic material, a quenched and tempered carbon tool steel or an age hardened 18% Ni maraging steel, and is in contact with the thrust ball of the inner shaft. A thrust bearing for a concentric two-axis simultaneous rotation device, wherein the inner end surface is a concave surface having a radius of curvature of 1.5 to 10 times the diameter of the thrust ball.
【請求項2】 回転数制御モータの回転子に同軸に取付
けられ、 前記制御モータのケーシングを越えて外方に突
出する部分を有し、 軸方向の内方端は平端にされて、 前
記ケーシングの内部において前記ケーシング軸方向端部
の内面から内方に突出する部材との間にスラストボール
を有するスラスト軸受を介して軸方向に支承されるイン
ナー軸と、 このインナー軸の外方に突出した部分の外周
に同軸にラジアル軸受を介して取り付けられ、 その一部
に掛けられたベルトによって駆動されるアウター軸と、
このアウター軸の内周面に挿入され横断面が円弧状の永
久磁石と、 前記インナー軸の外周面に設けられて誘導電
流を流すための2次導体とを有し、前記アウター軸の回
転による回転磁界により前記2次導体に誘導電流が流れ
て、前記インナー軸の回転に必要な駆動回転力の一部を
供給して前記回転数制御モータの小型化が可能にされた
同心2軸同時回転装置において、 前記インナー軸の前記スラストボールは、セラミック
材、焼入れ焼戻しされた炭素工具鋼または時効硬化処理
された18%Niマルエージング鋼などの高硬度材料に
より製作され、これと接触するインナー軸の内方端面
は、前記スラストボールの直径の1.5〜10倍の曲率
半径を有する凹曲面とされることを特徴とする同心2軸
同時回転装置のスラスト軸受。
2. A casing which is coaxially attached to a rotor of a rotational speed control motor and has a portion protruding outward beyond a casing of the control motor, and an inner end in the axial direction is flattened, and An inner shaft axially supported via a thrust bearing having a thrust ball between a member protruding inward from an inner surface of the casing axial end portion inside the casing, and an inner shaft protruding outward from the inner shaft. An outer shaft which is coaxially mounted on the outer periphery of the part via a radial bearing, and is driven by a belt hung on a part thereof;
A permanent magnet inserted into the inner peripheral surface of the outer shaft and having an arc-shaped cross section; and a secondary conductor provided on the outer peripheral surface of the inner shaft for flowing an induced current. An induced current flows through the secondary conductor due to a rotating magnetic field, and a part of a driving torque required for rotation of the inner shaft is supplied to enable a reduction in the size of the rotation speed control motor. In the apparatus, the thrust ball of the inner shaft is made of a hard material such as a ceramic material, a quenched and tempered carbon tool steel or an age-hardened 18% Ni maraging steel, and the thrust ball of the inner shaft is brought into contact with the thrust ball. A thrust bearing for a concentric two-axis simultaneous rotation device, wherein an inner end surface is a concave curved surface having a radius of curvature of 1.5 to 10 times the diameter of the thrust ball.
【請求項3】 前記の高硬度材料がセラミック材である
請求項1または2記載の同心2軸同時回転装置のスラス
ト軸受。
3. The thrust bearing according to claim 1, wherein the high-hardness material is a ceramic material.
JP25943597A 1997-09-09 1997-09-09 Thrust bearing of concentric biaxial simultaneous rotary device Pending JPH1189164A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001006620A1 (en) * 1999-07-17 2001-01-25 Papst-Motoren Gmbh & Co. Kg Small electric motor with axial bearing
JP2013038926A (en) * 2011-08-08 2013-02-21 Asmo Co Ltd Thrust bearing structure and motor

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