JPH1151051A - タッチダウン軸受付エアガイドローラ - Google Patents

タッチダウン軸受付エアガイドローラ

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JPH1151051A
JPH1151051A JP9206384A JP20638497A JPH1151051A JP H1151051 A JPH1151051 A JP H1151051A JP 9206384 A JP9206384 A JP 9206384A JP 20638497 A JP20638497 A JP 20638497A JP H1151051 A JPH1151051 A JP H1151051A
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JP
Japan
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bearing
guide roller
shaft
air
touch
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9206384A
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English (en)
Inventor
Tomomasa Komai
知正 駒井
Kiyohisa Kusunoki
清尚 楠
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
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Publication of JPH1151051A publication Critical patent/JPH1151051A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C21/00Combinations of sliding-contact bearings with ball or roller bearings, for exclusively rotary movement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/06Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
    • F16C32/0603Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a gas cushion, e.g. an air cushion
    • F16C32/0614Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a gas cushion, e.g. an air cushion the gas being supplied under pressure, e.g. aerostatic bearings
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    • F16C32/06Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
    • F16C32/0681Construction or mounting aspects of hydrostatic bearings, for exclusively rotary movement, related to the direction of load
    • F16C32/0685Construction or mounting aspects of hydrostatic bearings, for exclusively rotary movement, related to the direction of load for radial load only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C13/00Rolls, drums, discs, or the like; Bearings or mountings therefor
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガイドローラ1と軸受面3aとの直接接触を
防止する。 【解決手段】 タッチダウン軸受4は、軸2の外周面に
嵌着され、軸2の肩部と締付ナット6によって位置決め
固定された内輪4aと、ガイドローラ1の内周面1a
(領域1a2)とタッチダウン隙間S2を介して対向す
る外輪4bと、内輪4aと外輪4bとの間に介在する複
数のボール4cとを主体とする。タッチダウン隙間S2
の寸法Cr2は、ラジアル軸受隙間S1の寸法Cr1よ
りも所定量だけ小さく設定されている(Cr2<Cr
1)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、テープやフィルム
等の製造工程において、テープ等を巻き掛けて案内する
エアガイドローラに関する。
【0002】
【従来の技術】テープやフィルム等の製造工程で使用さ
れるガイドローラには、高速回転性、低トルク性、良好
な回転振れ精度が要求されるため、その軸受部には静圧
空気軸受が多く用いられている(エアガイドローラ)。
【0003】エアガイドローラは、円筒状のガイドロー
ラの内周面に軸を挿通し、このガイドローラと軸側に設
けた軸受面との間の軸受隙間に圧縮空気を供給すること
により、ガイドローラを軸受面に対して回転自在に非接
触支持するものである。ラジアル空気軸受によってガイ
ドローラをラジアル方向に非接触支持するもの、ラジア
ル空気軸受およびスラスト空気軸受によってガイドロー
ラをラジアル・スラスト両方向に非接触支持するものが
ある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】エアガイドローラは、
軸受隙間に形成された薄い空気膜の圧力分布によってガ
イドローラの荷重を受けるため、静圧空気軸受を構成す
る部材には耐焼付性の良好な材料を組み合せて使用して
いる。しかしながら、運転中に過大な衝撃荷重が加わっ
たり、何らかの理由で圧縮空気の供給が遮断された状態
で長時間駆動すると、ガイドローラと軸受面とが直接接
触を起こして焼付きが生じる可能性が有る。また、製品
運搬時や組立調整時など、圧縮空気の供給が行われてい
ない状態で取り扱う時には、ガイドローラとの接触によ
ってラジアル軸受面が傷つかないよう、ガイドローラと
軸とを固定治具等でしっかり固定しておく必要があっ
た。そのため、製品の梱包・運搬・開封作業や組立調整
作業が煩雑であった。さらに、静圧空気軸受の構成部材
の材質選定を、耐焼付性を優先させて行っているので、
加工コスト、材料コストが高くなる場合があり、コスト
低減の観点から改善の余地があった。
【0005】本発明は、上記のような諸問題を解決する
ことをその目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明では、軸に固定さ
れ、ガイドローラとの間に、軸受隙間より小さいタッチ
ダウン隙間を有するタッチダウン軸受を配設した。この
タッチダウン軸受の軸受内部隙間は負にすると良い(予
圧付与)。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。
【0008】図1に示すように、この実施形態のエアガ
イドローラは、円筒状のガイドローラ1と、ガイドロー
ラ1の内周面1aに挿通された軸2と、軸2の外周面に
固定された一対の軸受スリーブ3および一対のタッチダ
ウン軸受4とを主要な構成要素とする。
【0009】ガイドローラ1の内周面1aの、少なくと
も軸受スリーブ3と対向する領域1a1およびタッチダ
ウン軸受4と対向する領域1a2は平滑に仕上げられて
いる。領域1a2はガイドローラ1の両端側に位置し、
その内径は内部側の領域1a1の内径よりも大きくなっ
ている。また、ガイドローラ1の外周面1bは、テープ
やフイルム等をガイドできるように平滑に仕上げられて
いる。尚、タッチダウン軸受4は両端側に限らず、内部
側に配置しても良い。
【0010】軸2には一連の給気通路2aが形成され、
この給気通路2aの一端には給気ホース5が接続され
る。
【0011】各軸受スリーブ3には、ガイドローラ1の
内周面1a(領域1a1)と微小なラジアル軸受隙間S
1を介して対向する軸受面3aと、軸受面3aに開口し
た複数のノズル3bとが形成されている。各ノズル3b
は、軸2に形成された給気通路2aと連通している。
【0012】図2(図1のA部)に拡大して示すよう
に、タッチダウン軸受4は、軸2の外周面に嵌着され、
軸2の肩部と締付ナット6によって位置決め固定された
内輪4aと、ガイドローラ1の内周面1a(領域1a
2)とタッチダウン隙間S2を介して対向する外輪4b
と、内輪4aと外輪4bとの間に介在する複数のボール
4cとを主体とする。タッチダウン隙間S2の寸法Cr
2は、ラジアル軸受隙間S1の寸法Cr1よりも所定量
だけ小さく設定されている(Cr2<Cr1)。このタ
ッチダウン隙間S2の寸法Cr2の設定に関して、タッ
チダウン軸受4として軸受内部隙間が負のもの(予圧付
与)を使用すると、外輪4bの外径面の軸2に対する振
れが抑制され、ガイドローラ1の内周面1a(領域1a
2)との隙間の円周方向のばらつきが小さくなるので、
寸法Cr2を精度良く設定することができる。また、外
輪4bの端面とガイドローラ1の内周面1aの段部1a
3(領域1a1と領域1a2との境界)との間には間隔
hが設けられている。尚、タッチダウン軸受は同図に示
すような深溝玉軸受に限らず、アンギュラ玉軸受等の他
の形式の玉軸受でも良い。また、玉軸受に限らず、円筒
ころ軸受、円すいころ軸受等のころ軸受でも良い。さら
に、単列軸受に限らず、複列軸受でも良い。また、転が
り軸受に限らず、滑り軸受でも良い。
【0013】図1に示す給気ホース5から圧縮空気を供
給すると、その圧縮空気が軸2の給気通路2aを介して
軸受スリーブ3の各ノズル3bに入り、各ノズル3bか
ら軸受隙間S1に向けて噴出される。そして、軸受隙間
S1に形成される空気膜の圧力分布によって、ガイドロ
ーラ1が軸受隙間S1の寸法Cr1分だけ浮上して、軸
受面3aに対して回転自在に非接触支持される。
【0014】一方、運転中に衝撃荷重等、静圧空気軸受
の負荷容量を越える過大荷重が加わったり、何らかの理
由で圧縮空気の供給が遮断されたような場合、ガイドロ
ーラ1が軸2側に変位するが、この時、タッチダウン隙
間S2がラジアル軸受隙間S1よりも小さく設定されて
いるため(Cr2<Cr1)、タッチダウン軸受4(外
輪4bの外径面)がガイドローラ1の内周面1a(領域
1a2)と接触して、ガイドローラ1の荷重を支持す
る。したがって、運転中に上記のような外乱要因が生じ
た場合でも、軸受スリーブ3の軸受面3aはガイドロー
ラ1の内周面1a(領域1a1)とは常に非接触状態に
維持され、そのため、両者の直接接触による焼付きは起
こらない。また、製品運搬時や組立調整時など、圧縮空
気の供給が行われていない状態で取り扱う時でも、ガイ
ドローラ1はタッチダウン軸受4によって支持され、軸
受面3aとは常に非接触状態に保たれるので、従来のよ
うに、ガイドローラと軸とを固定治具等でしっかり固定
しておく必要がない。そのため、製品の梱包・運搬・開
封作業や組立調整時の製品の取扱いが容易になる。ま
た、静圧空気軸受の構成部材(軸、軸受スリーブ)を、
耐焼付性に拘束されず、ノズルや軸受面等を加工する際
の加工性、寸法精度の出し易さを優先させた材質にし
て、材料コスト、加工コストの低減を図ることができ
る。
【0015】尚、ガイドローラをラジアル方向のみなら
ず、スラスト方向にも静圧空気軸受で非接触支持する場
合は、例えば図2に示す間隔hをスラスト空気軸受のス
ラスト軸受隙間の寸法よりも小さく設定することによっ
て、スラスト軸受面とガイドローラとの直接接触を防止
することができる。すなわち、本発明は、ラジアル空気
軸受のタッチダウン構造の他、スラスト空気軸受のタッ
チダウン構造にも同様に適用でき、その場合も上記と同
様の効果が得られる。
【0016】
【発明の効果】本発明は以下に示す効果を有する。
【0017】(1)静圧空気軸受の軸受面がガイドロー
ラと常に非接触状態に保たれるので、両者の直接接触に
よる焼付きの問題は起こらない。
【0018】(2)製品の梱包・運搬・開封作業や組立
調整作業が容易になる。
【0019】(3)静圧空気軸受の構成部材を、耐焼付
性に拘束されず、ノズルや軸受面等を加工する際の加工
性、寸法精度の出し易さを優先させた材質にして材料コ
スト、加工コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す断面図である。
【図2】図1のA部の拡大断面図である。
【符号の説明】
1 ガイドローラ 1a 内周面 2 軸 3a 軸受面 4 タッチダウン軸受 S1 軸受隙間 S2 タッチダウン隙間

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒状のガイドローラの内周面に軸を挿
    通し、このガイドローラと軸側に設けた軸受面との間の
    軸受隙間に圧縮空気を供給することにより、前記ガイド
    ローラを軸受面に対して回転自在に非接触支持するエア
    ガイドローラにおいて、 前記軸に固定され、前記ガイドローラとの間に、前記軸
    受隙間より小さいタッチダウン隙間を有するタッチダウ
    ン軸受を備えたことを特徴とするタッチダウン軸受付エ
    アガイドローラ。
  2. 【請求項2】 前記タッチダウン軸受の軸受内部隙間が
    負であることを特徴とする請求項1記載のタッチダウン
    軸受付エアガイドローラ。
JP9206384A 1997-07-31 1997-07-31 タッチダウン軸受付エアガイドローラ Withdrawn JPH1151051A (ja)

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