JPS62258217A - ロ−ルの支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ この発明は延伸、巻取等の工程においてフィルム、磁気
テープ、鋼板等を案内するロールの支持ｖｃ置に関する
。

［従来の技術１ 従来のロール軸は軸方向の中間部がフィルム、磁気テー
プ、鋼＆等の被案内部材を案内するロールであり、この
ロール軸の両端部には転がり軸受がそれぞれ取付けられ
ている。前記ロール軸の一方の端部に取付けた転がり軸
受は外輪がハウジングに取付けられ、またロール軸の他
方の端部に取付けた転がり軸受は外輪がハウジングに対
して輪方向移動でさるように外ｔ２がハウジングに対し
てすさまばめで嵌合している。延伸、巻取等の工程にお
いて被案内部材がロールに案内されて進むと、ロール軸
と被案内部材との間には摩擦があるのでロール軸は被案
内部材に駆動されて回転する。ロール軸には被案内部材
より熱が伝達されるのでロール軸は高温となり、ロール
軸の一方の端部はハウジングに対して軸方向に移動しな
いがロール軸の他方の端部はロール軸の熱膨張によって
ハタソングに対して軸方向に伸びる。

［発明が解決しようとする問題点Ｊ ロール軸の両端部は転がり軸受を介してハウジングに支
持されているのでロール軸の回転トルクが大きい。また
、ロール軸の回転トルクが大きいのでロール軸とロール
軸を駆動する被案内部材との開の７？擦が大きく、被案
内部材の損傷が多い。

さらに、ロール軸の他方の端部に取付−けた転がり軸受
とハウジングとの間には半径方向のすきまがあるのでロ
ール軸にはハウジングに対する振れ回りが生じ、被案内
部材は良好に案内されない。

この発明はロール軸の回転トルクが少なく、被案内部材
の損傷が少なく、そして被案内部材が良好に案内される
ロール軸の支持装置を提供することを目的とする。

［問題、ζ（を解決するためのＴ−１２］−＼、＼ λこの発明の基本的な枯成は、ロール軸は軸方向−の′
中間部がロールであり、前記ロール軸の一方の端部を支
持する一方の静圧軸受は一方のラジアル静圧軸受と、該
一方のラジアル静圧軸受と一体のスラスト静圧軸受とを
有し、前記ロール軸の他方の端部を支持する他方の静圧
軸受は他方のラジアル静圧軸受を有し、前記ロール軸の
一方のラジアル静圧軸受との対向面及び他方のラジアル
静圧軸受との対向面はいずれもセラミックスであり、前
記一方の静圧軸受と他方の静圧軸受とはいずれも外周面
の円周方向の複数個所に受部なそれぞれ有し、前記一方
の静圧軸受及び他方の静圧軸受の外周にはハウジングが
それぞれ配設され、該ハウジングは円周方向の複数個所
に半径方向の貫通孔をそれぞれ有し、該貫通孔に螺合す
る調整ねじはバネを介して押圧部材を受部に押圧して一
方の静圧軸受及び他方の静圧軸受をそれぞれ支持し、前
記受部の押圧部材への接触面と押圧部材の受部への接触
面とのいずれか一方は断面が円弧状の凹部であって他方
は凹部より曲率半径の小さい凸球面である。

−（作用１ ゛）調整ねじを回動して一方の静圧軸受と他方の靜斥軸
受とを同心にする。一方の静圧軸受に流体が供給される
とロール軸の一方の端部は一方の静圧軸受と非接触にな
り、また他方の静圧軸受に流体が供給されるとロール軸
の他方の端部は他方の静圧軸受と非接触になる。フィル
ム、磁気テープ、鋼板等の被案内部材がロールに案内さ
れて進むと、ロール軸と被案内部材との間には摩擦があ
るのでロール軸は被案内部材に駆動されて回転する６０
−ル軸が傾くと、一方の１７圧紬受及び他方の静圧軸受
はハウジングに対して微少量傾動ｒると共に半径方向に
微少量移動する。被案内部材より熱が伝達されてロール
軸が高温になると、ロール軸の一方の端部はスラスト静
圧軸受に支持されるので軸方向には動かないが、ロール
軸の・他方の端部はロール軸の熱膨張によって他方の静
圧軸受に対して軸方向外側に伸びる。ロール軸の一方の
ラジアル静圧軸受との対向面及び他方のラジアル１７Ｆ
圧軸営との対向面はいずれもセラミックスなので熱！彫
張係数が低く、ロール軸が高温になっても一方の静圧軸
受の一方のラジアル軸受すきま−及び他方の静圧軸受の
他方のラジアル軸受すきまはいずれも′熱によるＰ５管
が少ない。

［実施例ｌ Ｐｔ５１図において、ロール！１Ｉ１１は管状部材３と
、この管状部材３の内周面の一方の端部に嵌合し′ζ取
付けた一方の−１１５と、この−・方の軸５の外周面に
嵌合して取付けたセラミックスからなる一方のスリーブ
７と、この一方のスリーブ７の軸方向外側の端面に接す
る７ランジ９と、一方の軸５の軸方向外側の端部に螺合
して７ランシ９を押圧する一方のナツト１１と、管状部
材３の内周面の他方の端部に嵌合して取付けた他方の紬
１３と、この他方の柚１３の外周面に嵌合して取付けた
セラミックスからなる他方のスリーブ１５と、他方の紬
１３の軸方向外側の端部に螺介して他方のスリーブ１５
を押圧する他方のナツト１７とを備えている。前記ロー
ル軸１は軸方向の中間部の管状部材３がフィルム、磁気
テープ、ａ板等を案内するロールであり、ま−たロール
軸１の一方の端部の外周に環状の一方の靜゛・、圧軸受
１９が配設されている。前記一方の静圧軸−受１９は一
方のスリーブ７に一方のラジアル軸受すきまを介して対
向する円曲状の一方のラジアル静圧軸受２１と、この一
方のラジアル１ｙ圧軸受２１の外周面に嵌合して取付け
た環状の一方の軸受ケース２３と、７ランジ９の両側面
にスラスト軸受すきまを介してそれぞれ対向する平板状
の一対のスラスト静圧軸受２５．２７と、７ランジ９の
外周に位置しそして一対のスラスト０圧紬受２５．２７
に挾まれて一対のスラスト静圧軸受２５．２７を結合−
する環状の間４２９とを備えている。ｍＩ記紬方向内側
のスラスト静圧軸受２５は軸受ケース２３に取付けられ
てすＳす、一対のスラスト０圧軸受２５．２７は一方の
ラジアル静圧軸受２Ｎと一体である。前記一方のラジア
ル静圧軸受２１には一方のラジアル軸受すきまに開口す
る一方のオリアイス孔２９が設けられ、また一対のスラ
スト静圧軸受２５．２７にはスラスト軸受すきまに開口
するスラスト軸受用のオリフィス孔３１．３３がそれぞ
れ設けられている。前記一方の静圧軸受−１−・、 ’１９には一方のオリフィス孔２９及びスラスト軸受用
−５の４リフイス孔３１．３３へ空気、空気以外の気体
、油等の流体をそれぞれ供給する一方の供給孔３５が設
けられ１．＋：たロール軸１の他方の端部の外周に環状
の他方の静圧軸受３７が配設されている。前記他方の静
圧軸受３７は他方のスリーブ１５に他方のラジアル軸受
すきまを介して対向する円筒状の他方のラジアル静圧軸
受３９と、他方のラジアル静圧軸受３９の外周面に嵌合
して取付けた環状の他方の軸受ケース４１とを備えでい
る。前記他方のラジアル静圧軸受３９には他方のラジア
ル軸受すきまに開口する他方のオリアイス孔４３が設け
られ、また他方の静圧軸受３７には他方のオリアイス孔
４３へ空気、空気以外の気体、油等の流体を供給する他
方の供給孔４５が設けられている。前記一方の静圧軸受
１９と他方の静圧軸受３フとはいずれも外周面の円周方
向の複数個所に好ましくは三ケ所以上に受部４７を有し
、これらの受部４７はいずれも凹球面の凹部である。、
前記一方の静圧軸受１９及Ｖ他方の静圧軸受３７の外周
にはハウジング５１．５３がそれぞれ配設さ−れ、これ
らのハウジング５１．５３は円周方向の複数個所即ち曲
述の受部４７に対応する複数個所に半径方向の貫通孔５
５をそれぞれ有している。前記貫通孔５５の半径方向外
方部に設けたねじ部にｇ整ねじ５７が螺介し、このｒｉ
ｊ４’！１．ねじ５７の内方には外方の間８！５９、コ
イルバネ、皿バネ等のバネ６１、内方の間座６３及び玉
からなる押圧部材６５が内方に向かって順次に配設され
ている。前記調整ねじ５７は外方の間座５９、バネ６１
及び内方の間座６３を介して押圧部材６５を受部４７に
それぞれ押圧して一方の静圧軸受１９及び他方の静圧軸
受３７をそれぞれ支持し５．また押圧部材６５の受部４
７への接触面ば受部４７の凹部より曲率半径の小さい凸
球面である。前記ハウジング５１．５３はいずれもロー
ル軸１の両端部にそれぞれ配設した取付台６７．６９に
それぞれ取付けられ、これらの取付台６７．６９はいず
れも床７１に取付けられている。

以上のような構成で一方の供給孔３５に流体を供給する
と、一方のオリフィス孔２９がら一方のラジアル軸受す
きまに流体が噴出し、またスラスト軸受用のオリフィス
孔３１．３３からスラスト軸受すきまに流体がそれぞれ
噴出し、ロール１ｄｆ１の一方の−・′／ オリフィス孔４３から他方のラジアル軸受すきまに流体
が噴出し、ロール軸１の他方の端部は他方の静圧軸受３
７に非接触で支持される。

また、ロール軸１が微少量傾くと、押圧部材６５は受部
４７に対して微少置板がり接触するので一方の静圧軸受
１９及び他方の静圧軸受３７はいずれもハウジング５１
．５３に対して微少量傾動し、また一方の静圧軸受１９
及び他方の静圧軸受３７は半径方向１こ微少量移動する
。

なお、図示の実施例では押圧部材６５として玉を使用し
たが、押圧部材６５としてロール軸１の輪心側が凸球面
のピボットを使用しても良い。このようにすると、ロー
ル軸１が微少量傾いた場合に、押圧部材６５は受部４７
に対して微少量すべり接触する。

また、一方の静圧軸受１９及び他方の静圧軸受３７の外
周面に軸方向断面が円弧状の周みぞをそれぞの れ設け、この周みぞの円周方向の各個所が受部４Ｙ脅の
凹部であ・て、受部４７の押圧部材６５ヘ−の接触面が
押圧部材６５の凹部より曲率半径の小さい凸球面でも良
い。この場合、一方の静圧軸受１９及び他方の静圧軸受
３７の外周面の円周方向の複数個所に半径方向の円筒状
孔をそれぞれ設け、この円筒状孔に圧入した玉が受部４
７を４ｆｔ成しても良く、また円筒状孔に回動可能にす
きまを設けて入れた玉が受部４７を構成しても良い。

また、スラスト荷重が一方の軸方向にのみ作用する場合
には、一対のスラスト静圧軸受２５．２７のうち一つを
削除できる。

さらに、一方のハウジング５１と他方のハウジング５３
とが一体となって一つの部材から構成されても良く、ま
た一方の取付台６７と他方の取付台６９とはいずれも多
数孔形の静圧軸受でも多孔質形の静圧軸受でも表面絞り
形の静圧軸受でも他の形式の静圧軸受でも良い。

さらに、一方の静圧軸受１９を一方の静圧気体軸受とし
、一方のラジアル静圧軸受２１を一方のラジアル静圧気
体軸受とし、スラスト静圧軸受２５．２７をスラスト静
圧気体軸受とし、他方の静圧軸受３フを他方の静圧気体
軸受とし、そして他方のラジアル静圧軸受３９を他方の
ラジアル静圧気体軸受とすると、ロール軸１の回転トル
クはより少なくなる。

なお、一方のスリーブ７及び他方のスリーブ１５に使用
するセラミックスとしては一例として熱膨張係数が鉄系
材料の約１／４であるシリコンナイトライド系がある。

［発明の効果１ この発明によると、ロール軸１は一方の静圧軸受１９と
他方の静圧軸受３７とに非接触で支持されるので回転ト
ルクが少ない。また、回転トルクが少ないのでロール軸
１とロール軸１を駆動する被案が少ない。さらに、ロー
ル軸１の振れ回りが少ない、ので被案内部材は良好に案
内される。また、調整ねじ５７はバネ６１を介して押圧
部材６５を受部４７に押圧して一方の静圧軸受１９及び
他方の静圧軸受３７をそれぞれ支持するので、一方の静
圧軸受１９の他方の静圧軸受３７に対する心ずれが防止
されると共にＭＬ豆が容易である。さらに、受部４７と
押圧部材６５の受部４７への接触面とのいずれか一方は
断面が円弧状の凹部であって他方は凹部より曲率半径の
小さい凸球面なので、一方の静圧軸受１９及び他方の静
圧軸受３７はいずれもハウジング５１．５３に対して微
少量傾動可能であり、ロール軸１はハウジング５１．５
３に対して微少量傾動可能なので一方の静圧軸受１９の
他方の静圧軸受３７に対する心ずれが防止されると共に
組立が容易である。また、一方の静圧軸受１９は一方の
ラジアル静圧軸受２１と、この一方のラジアル静圧軸受
２１と一体のスラスト静圧軸受２５．２７とを有するの
で、ロール軸１がハウジング５１．５３に対して傾動し
ても一方のラジアル静圧軸受２１及びスラスト静圧軸受
２５．２７はいずれも損傷しない。さらに、ロール軸１
には被案内部材より熱が伝達されるが、ロール軸１の一
一方のラジ圧軸受３９との対向面はいずれもセラミック
スなので熱膨張係数が低く、半径方向の熱膨張が少ない
。

従って、一方のラジアル軸受すきま及び他方のラジアル
軸受すきまはいずれも温度変化に対する半径方向の変化
が少ないので一方のラジアル軸受すきま及び他方のラノ
フル袖受すきまをいずれも小さくでき、一方のラノアル
軸受すきま及び他方のラノアル軸受すきまに供給する流
体の流量をいずれら少なくでさる。また、ロール紬１の
一方のラノアル静圧軸受２１との対向面及び他方のラジ
アル静圧軸受３９との対向面はいずれもセラミックスな
ので耐摩耗ヂＬがあり、ロール紬１が過負荷によって一
方のラジアルグ圧軸受２１及び他方のラジアルひ圧軸受
３９に接してもロールｓ１の損傷が少ない。

−＝３　’３に、ロール輸１の一方のラジアル静圧粕受
２１ぬの対向面及び他力のラジアル静圧粕受３９との対
−白面にセラミックスからなるスリーブ７．１５を使ｍ
すると、ａ−ル軸１のコストが安価であるという効果を
有する。

イ、　図１ＩＩｌ　ノｒｆｒＪ弔すａ　門弟ｌし１はこ
の発明の一実施例を示すロールの支持５：ｃ置の断面図
である。

図中、１はロール紬、１９は一方の潴圧袖受、２１は一
方のラジアルｏＩｒ軸受、２５．２７はスラスト静圧軸
受、３７は他方の１１圧稍受、３９は他方の２シアル靜
圧帖受、イアは受部、５１．５３はハウジング、５５は
貫通孔、５７は′：ｖ４整ねじ、６１はバネ、６５は押
圧部材である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ロール軸は軸方向の中間部がロールであり、前記ロ
   ール軸の一方の端部を支持する一方の静圧軸受は一方の
   ラジアル静圧軸受と、該一方のラジアル静圧軸受と一体
   のスラスト静圧軸受とを有し、前記ロール軸の他方の端
   部を支持する他方の静圧軸受は他方のラジアル静圧軸受
   を有し、前記ロール軸の一方のラジアル静圧軸受との対
   向面及び他方のラジアル静圧軸受との対向面はいずれも
   セラミックスであり、前記一方の静圧軸受と他方の静圧
   軸受とはいずれも外周面の円周方向の複数個所に受部を
   それぞれ有し、前記一方の静圧軸受及び他方の静圧軸受
   の外周にはハウジングがそれぞれ配設され、該ハウジン
   グは円周方向の複数個所に半径方向の貫通孔をそれぞれ
   有し、該貫通孔に螺合する調整ねじはバネを介して押圧
   部材を受部に押圧して一方の静圧軸受及び他 方の静圧軸受をそれぞれ支持し、前記受部の押圧部材へ
   の接触面と押圧部材の受部への接触面とのいずれか一方
   は断面が円弧状の凹部であって他方は凹部より曲率半径
   の小さい凸球面であるロールの支持装置。 ２、押圧部材が玉である特許請求の範囲第１項記載のロ
   ールの支持装置。 ３、ロール軸の一方のラジアル静圧軸受との対向面及び
   他方のラジアル静圧軸受との対向面がいずれもセラミッ
   クスからなるスリーブである特許請求の範囲第１項記載
   のロールの支持装置。