JPS63318311A - 軸受装置 - 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］ この発明は音響機器、映像機器、事務用機器等に使用さ
れる軸受装置に関する。

［従来の技術］ 従来の軸受装置は第７図に示すように、／Ｘ７ノング８
１の内周に輸体８２が配設され、またノ）ウノング８１
の内周面には内周みぞ８３が設けられている。

前記内周みぞ８３の両側には軸体８２に対向する円筒状
のラジアル軸受面８４．８６がそれぞれ設けられている
。前記ラジアル軸受面８４．８６にはヘリングボーン状
のみぞ９０．９２がそれぞれ設けられ、これらのヘリン
グボーン状のみぞ９０．９２はいずれもラジアル軸受面
８４．８６の軸方向の両端まで伸びている。

［発明が解決しようとする問題点１ ハウジング８１の内周面に二ケ所のラジアル軸受面８４
．８６を形成し、次に二ケ所のラジアル軸受面８４．８
６の間の個所に内周みぞ８３を形成する。その後、二ケ
所のラジアル軸受面８４．８６にヘリングボーン状のみ
ぞ９０．９２を形成するが、ボールをラジアル軸受面８
４．８６へ押圧してヘリングボーン状のみぞ９０．９２
を形成する転造によって成形すると、ヘリングボーン状
のみぞの頂点９４．９６の軸方向位置はいずれもハウジ
ングの一方の側面９７を基準にして定められる。従って
、内周みぞ８３の軸方向位置とハウジング８１の軸方向
長さとラジアル軸受面８４．８６の軸方向の端に接続す
る面取り部との少なくとも一方がばらつくと、ラジアル
軸受面８４．８６の軸方向中心の位置がばらつく。この
場合、ヘリングボーン状のみぞの頂点９４．９６の軸方
向位置はラジアル４７　受面８４．８６の軸方向中心か
らづれ、ヘリングボーン状のみぞは頂点９４．９６の軸
方向両側の部分の軸方向長さがばらつき、軸受性能が変
化する。また、ラジアル軸受面８４．８６の軸方向ｖｃ
さがばらつくのでヘリングボーン状のみぞ９０．９２の
軸方向長さがばらつき、軸受性能が変化する。

この発明は軸受性能のばらつきの少ない粕受装置を提供
することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明の基本的構成は、ハウジングの内周面に設けた
円筒状のラジアル軸受面はヘリングボーン状のみぞを有
し、またハウジングの内周に配Ｂ。

した軸体はラジアル軸受面に対向するラジアル受面を有
する。前記ヘリングボーン状のみぞの軸方向両端はいず
れもラジアル軸受面に設けた軸方向のみぞに接続する。

［作用１ ハウジングが軸体に対して回転するとヘリングボーン状
のみぞのポンピング作ｍによってラジアル軸受面とラジ
アル受面との間のラジアル軸受す！ｋま内の流体の圧力
が高くなり、ラジアル軸受面はラジアル受面に対して非
接触で回転する。

［実施例１ 次にこの発明の実施例を図面に基いて説明する。

ｉ＠１図において、ハウジング４０の内周面の一方の端
部にスラスト受部材５３として玉軸受用の鋼球が圧入に
よって嵌合して取付けら机、このスラスト受部材５３の
下面が凸球面のスラスト軸受面５２となっている。前記
ハウジング４０の内周に軸体６０が配置７ｔ７５５．５
６がそれぞれ設けられ、これらのラジアル軸受面５５．
５６の軸方向の中間部には第２図に示すように〈字形状
のヘリングボーン状のみぞ４２．４３がそれぞれ設けら
れている。前記ラジアル軸受面５５．５６の軸方向の両
端部には軸方向のみぞ７１．７３．７５．７７がそれぞ
れ設けられ、これらの軸方向のみぞ７１．７３．７５．
７）はいずれもヘリングボーン状のみぞ４２．４３の軸
方向の両端に接続している。前記軸体６０はラジアル軸
受面５５．５６に対向する円筒状のラジアル受面６１．
６２とスラスト軸受面５２に対向するスラスト受面６３
とを有し、このスラスト受面６３はスラスト軸受面５２
の曲率半径より大きな曲率半径を有する凹球面である。

前記ハウジング４０の内周面はスラスト受部材に接触す
る個所６４にスラスト受部材５３と軸体６１との間の流
体がハウジング４０の外部へ通ずる流体抜さみぞ６５を
有している。

前記流体抜きみぞ６５はヘリングボーン状のみぞ４２．
４３と同数個であり、これらの流体抜きみぞ６５は軸方
向のみぞ７１に直接接続している。

従って、軸体６０をハウジング４０の内周面へ挿入する
ときに軸体６０とスラスト受部材５３との間の流体が流
体抜きみぞ６５からハウジング４０の外部へ流出し、軸
体６０はハウジング４０の内周面へスムーズに挿入する
。また、ハウジング４０が回転すると、スラスト軸受面
５２がスラスト受面６３に点接触した状態で回転する。

また、ヘリングボーン状のみぞ４２．４３のボンピング
作用によってラジアル軸受面５５．５６とラジアル受面
６１．６２との間のラジアル軸受すきま内の流体の圧力
がそれぞれ高くなり、ラジアル軸受面５５．５６はラジ
アル受面６１．６２に非接触で回転する。

第３図はこの発明に使用するハウジングの他の実施例で
あるが、ハウジング４０の内周面には上方のラジアル軸
受面５５とスラスト受部材に接触する個所６４との間の
部分に環状みぞ６９が設けられ、この環状みぞ６９に軸
方向のみぞ７１と流体抜きみぞ６５とがそれぞれ接続し
ている。従って、流体抜きみ次にハウジング４０の内周
面にヘリングボーン状のみぞ４２．４３と軸方向のみぞ
７１．７３．７５．７７と流体抜きみぞ６５とを転造に
よって成形する方法について説明する。

第４図は、みぞ加工時の状態を示す断面図、第５図は、
非加工時の状態を示す断面図である。

加工ヘッド１０のケージ１２は円筒状体であり、一方の
軸端側には円周方向に等間隔をおし・て２個以上の穴１
３が半径方向に設けである。このケージ１２の中にコア
シャフト１５が軸心の周りに回転自在、かつ軸方向への
移動自在に挿入されて−する。なお、穴１３を３個以上
設けると、ケージ１２及びコアシャフト１５が偏心しに
くい。

コアシャフト１５は、ハウジング４０よりも硬質の素材
で成形された円柱状体であり、大径部１６の軸端側には
大径部１６より小径の小径部１７が接続して設けである
。

上記のケージ１２の穴１３には、ノ）ウジング４０より
も硬質のボール１８が出入自在および転勤自在に挿入さ
れている。これらのボール１８はほぼ同一直径のもので
あって、ボール１８がコアシャフト１５の大径部１６に
接触したときは、その一部がケージ１２の外周面よりも
突出しており、このときのボール１８を内包する外接円
の直径Ｄ１はノ）ウノング４０の内径りよりも大きくな
っている。また第５図に示すようにボール１８がコアシ
ャフト１５の小径部１７に接触したときは、ボール１８
を内包する外接円の直径Ｄ２がハウジング４０の内径り
よりも小さくなるように各部の寸法が設定されている。

第６図は、ボール保持機構付き加工ヘッドについて、そ
の全体構造を示す断面図である。

コアシャフト１５には小径部１フとは反対側の端部にピ
ストン部１５ａが設けられ、このピストン部１５ａをケ
ージ１２のシリンダ部１２ａにコイルばね２５を介して
軸方向に慴動自在に表金する。ケージ１２のシリンダ部
１２ａには、空気または油の通路２９が設はストン部１
５ａがコイルばね２５の押上刃に抗して前進し、空気圧
または油圧を遮断するとコイルばね２５の力でピストン
部１５ａが後退するようになっている。

上記スピンドル３０には、軸方向の送り駆動機構と軸心
の周りの回転駆動機構とが連結されており、スピンドル
３０を介してケージ１２に軸心の周りの回転と軸方向へ
の送りとを与えるようになっている。

次に、みぞ加工を行うときの作動および手順１こついて
説明する。

加工ヘッド１０のボール１８に対してコアシャフト１５
の大径部１６が接触するようにコアシャフト１５を軸方
向に移動させ、ケージ１２に所定の送り速度Ｖｋを与え
て、定置されたノ１ウジング４０の内径面にから前進し
、ラジアル軸受面に軸方向のみぞを成形する。この場合
、コアシャ７　）　１５ｃ７）軸方向への送りは、ボー
ル１８の運動に追従する速度Ｖｃを与えて移動させるか
、あるいはこの追従速度Ｖｃを与えることなく、ボール
１８の運動に随伴する速度ヤ７ト１５の大径部１６との
間でボール１８が圧接されて転勤しながら、らせん運動
を行って前進する。

コアシャフト１５は、ボール１８の転勤による回転力が
与えられるから、格別の回転速度を与えることなくボー
ル１８の転勤に随伴する速度Ｗｅで回転する。

ラジアル軸受面の軸方向中央部までのみぞ加工を行い、
その後のケージ１２の回転速度と送り速度とは変えずに
回転方向を逆方向にすることにより、ヘリングボーン状
のみぞを加工する。

次に、ケージ１２に所定の送り速度Ｖにを与えて、ング
ボーン状のみぞと四個所の軸方向のみぞを加工する。

次にケーク１２に回転速度を与えないで送り速度■にの
みを与えて、ハウジング４０の内周面に軸方向の流体抜
きみぞを形成する。

加工ヘッド１０の復行程においては、コアシャフト１５
の小径部１７がボール１８に接触するようにコアシャフ
ト１５を軸方向に後退させ、ボール１８を内包する外接
円の直径をハウジング４０の内径より小さくした状態に
して、適宜の戻り速度をケージ１２に与えて原位置に復
帰させる。

ボール保持成購付きの加工ヘッドにおいては、加工へラ
ド１０をハウジング４０に挿入すると、ボール保持リン
グ２０の端面がハウジング４０の端面により押圧されて
ボール保持リング２０がボール１８から離間し、ボール
１８に対する圧接が解除されるから動圧発生用のみぞ４
３を加工することがでさる。

加工へラド１０が、往行程の終了後に後退するのに伴っ
て、往行程で圧縮されていたコイルばね２２の伸びる力
がボール保持リング２０にかかり、加工ヘッド１０がハ
ウジング４０から抜は出すとボール１８がボール保持リ
ング２０によって圧接される。

このボール保持リング２０は、加工ヘッド１０によるみ
ぞ加工時はボール１８とは接触しないから、ボール１８
の円滑な転勤が制約を受けることはない。

従って、ヘリングボーン状のみぞの頂点７８．７９の軸
方向位置はいずれもハウジングの一方の側面８０を基準
にして定められるが、内周みぞ５９の軸方向位置とハウ
ジング４０の軸方向長さとラジアル軸受面５５．５６の
軸方向の端に接続する面取り部との少なくとも一方がば
らついても、ヘリングボーン状のみぞ４２．４３は頂点
７８．７９の軸方向の両側の部分が軸方向に等しい良さ
をもつ。

なお、軸方向のみぞ７１．７３．７５．７７の有無は軸
受性能上の問題はないが、軸方向のみぞ７１．７３．７
５．７７の軸方向長さを艮くするとラジアル軸受面５５
．５６の軸方向長さが艮くなるので軸受トルクの増大に
つながる。従って、軸方向のみぞ７１．７３、及びラジ
アル軸受面５５．５６の軸方向の端に接続する面取り部
はいずれも加工精度上ずれるが、このずれる範囲内の長
さより、軸方向のみぞ７１．７３．７５．７７の軸方向
長さは長くなっている。

なお、ハウジング４０の内周面にボール１８の転勤によ
って動圧発生用のみぞ４２．４３紬方向のみぞ７１．７
３．７５．７７及び流体抜きみぞを成形した後に２）ウ
ジング４０の内周面にハウジング４０の内周面とほぼ等
しい直径の硬い玉を通過させると、ボール１８の転勤に
よって生じたヘリングボーン状のみぞ４２．４３粕方向
のみぞ７１．７３．７５．７７及び流体抜きみぞの周囲
のパリ即ち盛り上がり部が除去される。なお、流体抜さ
みぞの周囲のパリはあっても良いので玉はヘリングボー
ン状のみぞ４２．４３及び軸方向のみぞ７１．７３．７
５．７７の周囲のパリを除去するだけでも良い。

また、ハウジング４０へのヘリングボーン状のみぞ４２
．４３紬方向のみぞ７１．７３．７５．７フ及び流体抜
きみぞの成形時には、ケージ１２にボール１８を二個以
上配設してケージ１２がハウジング４０の内周面とすべ
り接触する際の抵抗を少なくする必要及びすべり接触し
ないようにする必要がある。ケージ１２にボール１８を
二個配設して二個の動圧発生用のみぞ４２．４３と軸方
向のみぞと二個の流体抜きみぞとを成形し、次にボール
１８が二個配設されたケージ１２によって二個の動圧発
生用のみぞ４２．４３と軸方向のみぞとを成形すると、
四個の動圧発生用のみぞ４２．４３と軸方向のみぞと二
個の流体抜さみぞとが成形されたハウジング４０となる
。

さらに、ラジアル軸受面５５．５６及びラジアル受面６
１．６２は二ケ所ではなく一個所のみにあっても良く、
またヘリングボーン状のみぞ４２．４３はニケ所ではな
く、−個所のみにあっても良い。

また、ハウジング４０回転でも軸体６１回転でも良く、
縦形でも倒置形でも良い。

さらに、動圧発生用のみぞ４２．４３の成形は他の公知
の転造方法によってもできる。

また、平面状のスラスト軸受面５２と平面状のスラスト
受面６３との少なくとも一方が動圧発生用のみぞを有す
るようにしても良い。

なお、この場合はスラスト受部材５３として円筒ころ軸
受用の円筒ころを使用できる。

［発明の効果１ この発明によると、ヘリングボーン状のみぞ４２．４３
の軸方向の両端はいずれもラジアル軸受面５５．５６に
設けた軸方向のみぞ７１．７３．７５．７７に接続する
ので、ヘリングボーン状のみぞ４２．４３は頂、α７８
．７９の軸方向の両側の部分の軸方向長さを等しくでき
、また頂点７８．７９の軸方向の両側の部分の紬方向長
さを任意に設定でき、軸受性能がばらつくこの軸方向の
両端はいず弁も軸方向のみぞ７１．７３．７５．７７に
接続するので、ヘリングボーン状のみぞ４２．４３の軸
方向長さがばらつくことはなく、軸受性能の変化が少な
いという効果を有する。

図、Ｐｔ５３図はハウジングの他の実施例を示す断面図
、Ｐｔ５４図は加工ヘッドを加工時の状態で示す断面図
、１５図は加工ヘッドを非加工時の状態で示す断面図、
第６図は加工ヘッドの断面図、第７図は従来の軸受装置
の断面図である。

図中、４０はハウジンへ４２．４３はヘリングボーン状
のみぞ、５５はラジアル軸受面、６１は軸体、６２はラ
ジアル受面、７１．７３、フ５．７フは軸方向のみぞで
ある。

特許出願人　　　日本精工株式会社 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ハウジングの内周面に設けた円筒状のラジアル軸受
   面はヘリングボーン状のみぞを有し、前記ハウジングの
   内周に配設した軸体はラジアル軸受面に対向するラジア
   ル受面を有する軸受装置において、前記ヘリングボーン
   状のみぞの軸方向の両端はいずれもラジアル軸受面に設
   けた軸方向のみぞに接続することを特徴とする軸受装置
   。