JPS6237515A - 軸受構造 - Google Patents

軸受構造

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JPS6237515A
JPS6237515A JP61179773A JP17977386A JPS6237515A JP S6237515 A JPS6237515 A JP S6237515A JP 61179773 A JP61179773 A JP 61179773A JP 17977386 A JP17977386 A JP 17977386A JP S6237515 A JPS6237515 A JP S6237515A
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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】 この発明は、軸受構造に関するものＣ゛あり、かつ特定
的には、しかしこれに限る訳ではないが、度量衡装置、
たとえば速度テーブル、角測定システム、並びに真円度
、真直度および表面組織を含む輪郭誤差を測定する装置
の回転ワークピース支持デープルのための軸受構造に応
用可能である。
たとえば比較的高いロードを支持することが可能であり
、軸受によって支持される部材の半径方向、軸方向およ
び角変位を実質的に防ぐという意味で剛く、部材が自由
に回転できるように低い摩■を与え、かつ振動減衰を与
える度量衡装置の回転ワークピース支持テーブルのため
の精密軸受が必要とされている。従来、度量衡装置には
、様々な形の軸受が提案されている。たとえば、商業的
に生産されている１つの軸受構造では、ワークピース支
持テーブルの垂直に配設された軸は、半球形ドライスラ
スト軸受によって底端部で、かつ軸の円筒面を係合する
ドライパッドを備えるジｐ　−フルによって上方端部の
近くで支持されている。
このドライ軸受構造には、それが低ロードの軸受能力の
みイエし、かつ軸が、必要とされる精度を与えるために
所望されるより長くなければならないという問題がある
。
油圧軸受もまた提案ざ゛れている。そのような軸受の一
例では、油は、軸上に設けられる円錐面と周囲の固定支
持部材との間の空間へ３Ｉ！統的にポンプで注入される
。このタイプの軸受は、高ロードを支持することが可能
であるが、かなりの圭の付属装置、たとえばポンプ、曲
用タンク、および関連する配管を必要とするので非常に
高価である。
また、空気軸受が用いられているが、これらは不安定で
あり、そのため度量衡８置では、特にワークピース支持
テーブルの回転軸に対してロードが軸を外して置かれる
場合に、高いコイニング誤差が導入される。
この発明の１つの好ましい局面では、第１および第２部
材が相対的な回転のために支持される複合軸受が設けら
れ、第１のタイプの軸受は、前記部材を軸方向運動に対
して拘束するように設けられ、かつ第２のタイプの軸受
は、前記部材を半径方向運動に対して拘束するように設
けられる。好ましい実施例では、第１のタイプの軸受は
空気軸受であり、かつ第２のタイプの軸受はドライｙｌ
擦軸受である。
この発明の好ましい実施例では、相対的に回転自在な第
１および第２部材を軸方向運動に対して拘束する空気軸
受手段、および前記部材を半径方向運動に対して拘束す
る異なるタイプの軸受を備える軸受構造が提供される。
この発明のさらに代わりの局面では、半径方向に延びる
軸受面および円筒軸受面を有する相対的に回転自在な第
１および第２部材を備える複合軸受が提供され、ドライ
ｓｍ軸受手段は円筒面間で作用し、かつ空気軸受手ｇ２
をよ軸方向面間で作用する。
この発明の好ましい実施例では、低い摩擦、高い剛性、
高レベルの安定性、および高レベルの振動減衰を右する
軸受構造は、比較的低コストで提供される。
この発明を、添付の図面に関連して、例とじてさらに説
明する。
第１図に関して、特に真円度を測定するためのものであ
る度量衡装置は、モの中にベンチ２を備え、そのベンチ
２は、第２図ないし’１５５図に関して詳細に説明する
軸受によってターンテーブル４を支持するシャーシ構造
（示されず）である。ターンテーブル４は、表面が測定
されるべきワークピースを支持するためのものである。
柱６はまた、ターンテーブル４に隣接するシャーシ楢造
上に支持される。往復台８は、垂直運動のため柱６１に
取付けられ、かつたとえば誘導性であってもよい変換器
（示されず）を支持し、その変換器にスタイラス１０が
接続される。第１図に示される装置の動作にＪ３いて、
ワークピースは、それがターンデープル４の回転によっ
て、測定されるべきワークピースの表面と接触して位置
決めされるスタイラス１０に対して回転されるように、
ターンテーブル４上に装着される。代わりに、非接触変
換器が（吏月１されてもよい、装置はまた、ワークピー
スの特性、たとえば真円度に関する情報を提供づるため
に、変換器によって出力される信号を処理づる信号処理
手段（示されず）を含む。
モの上にターンテーブル４が装着される軸受構造は、第
２図の断面図に示される。それは、概略的にＩＯＣ示さ
れる装置のシト−シに対して固定される固定子１４によ
って、垂直軸のまわりで回転づるように支持される回転
子１２を備える。回転子１２は、スピンドル１８、およ
びボルト２４および２６によってスピンドル１８に固定
される上方および下方ディスク２０．２２（その各々の
一方のみが第２図に示される）を備える。
固定子は、また第３図および第４図に承される、内局ボ
ア３０を有する部材２８を備え、そこにスピンドル１８
が位置決めされる。環状リセス３２（よ、上方端部近く
でボア３０に形成され、かつ３つのドライ摩′ＰＡｌｋ
ｌｌ受エレメント３４．３６Ｊ５よび３８を含み、その
エレメント３４．３６ｉ５よび３８は、低い＊ｍのプラ
スチック材料、たとえばポリテトラフルオロエヂレン充
填物をｉするアセタール共重合体から作られ、かつスピ
ンドル１８上に形成される環状肩部４０を係合し、スピ
ンドルを半径方向運動に対して拘束する。エレメント３
４．３６および３８は、等角に間隔のあいた位置に配設
され、かつボルト４２によって適所に固定される。エレ
メント３８は、２つの薄い部分３８ａを含み、その部分
３８ａのため中心部分３８ｂは半径方向に動くことがで
きる。調節ねじ４４および圧縮ばね４６は、エレメント
３８の中心部分３８ｂがスピンドル１８に対して圧搾さ
れる力を調整するために、部材２８に配置される。エレ
メント３４，３６６よび３８は、スピンドル１８を部材
２８に対して回転さけている間、スピンドル１８の半径
方向位置を正確に規定する。
固定子１４は、部材２８の下方部分に固定されかつそれ
を取囲むさらに他の部材４８を含む。環状空気供給チャ
ンネル５０は、部材２８と４８との間で規定され、かつ
部材４８に形成される半径方向ボア５４を介して、空気
供給管路に接続される。チャンネル５０は、部材２８に
形成されるめくら半径方向ボア５８および上向きボア６
０を介して、部材２８の上方の半径方向に延びる表面と
ディスク２０の下方の半径方向に延びる表面との間の空
間５６に接続され、部材２８の上方表面とディスク２０
の下方表面との間の半径方向に延びる空間に空気軸受を
形成する。流量絞り６２はボア６ｏに設けられる。めく
らボア５８と連通ずる下向きボア６４はまた、部材２８
に形成され、部材２８の下方の半径方向表面とディスク
２２の上方表面との間の半径方向に延びるギャップ６６
に空気軸受を設ける。ボア６４は、流用絞り６８を含み
、かつボア６０に対してわずかに半径方向に内部へ位置
決めされ、そのため空間６６におＧｊる空気軸受の剛性
は空間５６におけるより小さい。
空間５６および６Ｇの幅は、好ましくは、１〇−１５ミ
クロンの範囲にあり、たとえば１２ミクロンであり、そ
のため空気軸受は、回転子１２を、固定子２８に対する
軸方向運動に対して効果的にかつしっかりと拘束する。
下方軸受は、回転子の垂直振動を防ぐ。
ギャップ５６および６６の空気は、半径方向に内部にも
半径方向に外部にも動くことがある。半径方向に内部に
動く空気は、スピンドル１８を介して半径方向に延びる
通路７０を介して、スピンドル１８の内部表面とスピン
ドル１８の内部に装着される排気ブロック７４との間に
形成される環状空間７２に排出される。空間７２は、ブ
ロック７４の通路７８によって、消音器を含む排気装置
７６に接続される。
部材２８ｄ３よび４Ｂに固定される構造８２上に装着さ
れる膨張可能なりランプ８０は、ディスク２０を取囲み
、かつ固定子１４に対して回転子１２を締めるために、
通路８４を介して、流体、たとえば空気をディスク２０
に供給することによって膨張されてもよい。
固定子１４の底部に固定されるハウジング８６（第２図
および第５図）は、直流電気モータを含む。モータは、
ハウジング８６で固定され、かつ交互に配置されるＮ極
およびＳ極を備える環状磁′Ｇ８８、ボルト９２によっ
て回転子１２のディスク２２に固定される軸９０、およ
び印刷回路の態様で導体９６がその上に形成される絶縁
ディスク９４を備え、その導体９６は、モータの巻線を
構成する。導体９６の形状番よ、第６図に示される。
ディスク９４は、ボルト１０２によって軸９０に固定さ
れるスピゴット１００によって、絶縁リング９８間でし
っかりと締められ、そのためディスク９４は、軸９０に
対して固定される。電力は、ハウジング８６の内部に固
定されるブラシ１０４によって、巻線９６に供給されて
もよい。したがって、モータｌ１１１９０は、スピンド
ル１８の延長部分を形成し、それゆえにモータ軸９０は
モータによって直接駆動されてもよい。好ましくは、モ
ータは、０．０３／）ｌら１ｏｒｐ＋ｎで回転するよう
に配置される。
エアシール１０６は、回転子および固定子の様々な部分
間に設けられ。心出しリング１０８は、ディスク２０と
スピンドル１８との間にＫＱｔブられ、かつさらに他の
心出しリング１１０は、軸９０とディスク２２どの間に
設けられる。多心電気ケーブル１１２は、手段（示され
ず）によってターンテーブルをセンタリングしかつレベ
リングするよう電力Ｊ３よびｉ！ＩＩＪ御信号をターン
テーブル４に供給するために、回転子１２の中心および
駆φツノ軸９０を介して延びる。電力および信号は、モ
ータ軸９０の下方端部と協働するスリップリング配置く
示されず）を介して、ケーブル１１２に供給される。
図面の第２図ないし第６図に関して説明する構造は、比
較的安価であり、高ロードを支持することが可能であり
、安定しており、かつよく減衰され、ならびにダイレク
トモータドライブは、ベルト伝動が用いられるとぎ生じ
ることがある所望されない振動が避けられることを保証
する。
この発明の範囲内で、様々な修正が可能である。
たとえば、好ましい実施例では、軸受は、垂直軸のまわ
りで回転するよう装着されるが、軸受は、たとえば水平
軸のまわりで回転するように、異なる姿勢で配置される
ことができる。ドライ摩擦軸受は、それらが固定子の内
部表面と回転子の外部表面との間で作用するように設け
られているが、軸受は、この発明の範囲内で再設計され
ることができ、そのためドライ軸受は、固定子の外部表
面と回転子の内部表面との間で作用する。
さらに、図解される実施例では、空気軸受は、半径方向
に延びる平面間で形成されているが、発明の範囲内で、
円錐面間で空気軸受を形成するのも可能であろう。しか
しながら、空気軸受が平面間で形成される図面に示され
る配置は、それが簡単であり、かつ各軸受が、半径方向
または軸方向に拘束するという１つの機能のみ果たすた
めに好ましい。
実施例では、空気軸受は、スラスト軸受として作用し、
かつドライ摩擦軸受はジャーナルであり、実施例は、高
いスラスト力しかも低い半径方向力を受ける応用のため
のものであるが、この発明は、低いスラスト力しかも高
い半径方向力を受けてもよい配置に応用されてもよく、
その場合、空気軸受は好ましくはシレーナルどして形成
され、かつドライ摩擦軸受はスラスト軸受として形成さ
れる。
図面に示される配置の特定的な利点は、ターンテーブル
が、その幾何学的な位置の損失なく、静止するようにさ
れてもよいということである。これは、先行技術の軸受
で達成するのは困難である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明が具体化される度量衡装置の概略斜
視図である。 第２図は、この発明の好ましい実施例に従って、特許請
求の範囲第１項記載の装置に組込まれる軸受ＩＮ造の断
面図である。 第３図は、線ｍ−■での断面図であるが、様々な部分を
省略している。 第４図は、第２図および第３図の装置の部分の斜視図で
ある。 第５図は、第２図と類似であるが、電気モータを含む装
置の部分を、Ｊ：り詳細に示す断面図である。 第６図は、第５図に示されるモータの巻線の部分を図解
する。 図において２はベンチ、４はターンテーブル、６ｔま社
、８は往復台、１０はスタイラス、１２は回転子、１４
は固定子、１８はスピンドル、２０および２２はディス
ク、２４および２６はボルト、２８および４８は部材、
３０は円筒ボア、３２は環状リセス、３４．３６および
３８はドライ１１！１Ｄ軸受、４０を工環状肩部、４２
Ｊ３よび９２はボルト、４４は調節ねじ、４６は圧縮ば
ね、５０は空気供給チャンネル、５２は空気供給管路、
５４は半径方向ボア、５６および６６はギ１７ツプ、５
８はめくら半径方向ボア、６０は上向きボア、６４は下
向きボア、６２および６８は流里絞り、７０および７８
は通路、７２は環状空間、７４は排気ブロック、７６は
排気装置、８０はクランプ、８６はハウジング、８８は
磁石、９０は軸、９４は絶縁ディスク、９６は導体、９
８は絶縁リング、１００はスビゴッ１〜．１０４はブラ
シ、１０６はエアシール、１０８　Ｊ３よび１１０は心
出しリング、１１２は電気ケーブルである。 特許出願人　ランク・ティラー・ホブソン・Ｆ／Ｇ、３ Ｆ／Ｇ、ｌ。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）第１および第２部材（１２、１４）を備え、前記
    部材は、前記部材を相対的な半径方向運動に対して拘束
    する第１軸受手段および前記部材を相対的な軸方向運動
    に対して拘束する第２軸受手段によって、互いに対して
    回転するように支持され、前記軸受手段（３４、３６、
    ３８）の一方はドライ摩擦軸受であり、かつ他方は空気
    軸受（５６）であることを特徴とする、軸受構造。
  2. （２）空気軸受（５６）は、前記部材（１２、１４）を
    相対的な軸方向運動に対して拘束し、かつドライ摩擦軸
    受（３４、３６、３８）は、前記部材（１２、１４）を
    相対的な半径方向運動に対して拘束する、特許請求の範
    囲第１項記載の構造。
  3. （３）前記空気軸受（５６）は、前記部材の半径方向に
    延びる平面間で作用する、特許請求の範囲第２項記載の
    構造。
  4. （４）第１および第２空気軸受（５６、６６）を含み、
    その一方は、前記部材を相対的な軸方向運動に対して一
    方方向に拘束し、かつその他方は、それらを相対的な軸
    方向運動に対して反対方向に拘束する、特許請求の範囲
    第２項または第３項のいずれかに記載の構造。
  5. （５）前記空気軸受（５６、６６）の一方の剛性は他方
    の剛性より小さい、特許請求の範囲第４項記載の構造。
  6. （６）回転軸が垂直であるように装着される、特許請求
    の範囲第２項ないし第５項のいずれかに記載の構造。
  7. （７）前記空気軸受（５６、６６）のスチフナは一番上
    にある、特許請求の範囲第５項に従属する第６項記載の
    構造。
  8. （８）ドライ摩擦軸受は、角度をもって間隔のあいた位
    置に３つの軸受エレメント（３４、３６、３８）を備え
    る、特許請求の範囲第２項ないし第７項のいずれかに記
    載の構造。
  9. （９）２つの前記エレメント（３４、３６）は固定され
    、かつ第３のエレメント（３８）は半径方向に調節可能
    である、特許請求の範囲第８項記載の構造。
  10. （１０）消音器を含み、空気を前記空気軸受手段（５６
    ）から排出する排気手段（７６）を含む、特許請求の範
    囲第１項ないし第９項のいずれかに記載の構造。
  11. （１１）前記部材の一方に直接結合される軸（９０）を
    有し、他方の部材に対して前記部材を回転させる電気モ
    ータ（８６、９６）を含む、特許請求の範囲第１項ない
    し第１０項のいずれかに記載の構造。
  12. （１２）前記モータの巻線（９６）は、絶縁ディスク（
    ９７）上の印刷回路として形成される導体を備え、前記
    ディスク（９４）は、モータの軸（９０）に固定される
    、特許請求の範囲第１１項記載の構造。
JP61179773A 1985-08-02 1986-07-29 軸受構造 Granted JPS6237515A (ja)

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GB08519460A GB2178805A (en) 1985-08-02 1985-08-02 A bearing structure
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Publication Number Publication Date
JPS6237515A true JPS6237515A (ja) 1987-02-18
JPH0545802B2 JPH0545802B2 (ja) 1993-07-12

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61179773A Granted JPS6237515A (ja) 1985-08-02 1986-07-29 軸受構造

Country Status (10)

Country Link
US (1) US4794289A (ja)
EP (1) EP0214729B1 (ja)
JP (1) JPS6237515A (ja)
CN (1) CN1005352B (ja)
DD (1) DD248849A5 (ja)
DE (1) DE3668484D1 (ja)
DK (1) DK367086A (ja)
GB (1) GB2178805A (ja)
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RU (1) RU1771523C (ja)

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